Depreme Dayanıklı Yapı Tasarımı
"Depreme dayanıklılık" kavramı, zihinde bir yapının yürürlükteki deprem yönetmeliklerine uygun olarak tasarlanmasını, hesaplanmasını ve uygulanmasını çağrıştırmaktadır ve genellikle de yönetmeliğe uygunluğun, depremlere karşı güvenliği
garanti ettiği düşünülmektedir. Oysa bu ve buna benzer yorumlar gerçekle sınandığında, kısmen geçerlidir (Zacek, 2000a).
Deprem yönetmeliklerinin amacı yapıların hasar görmesini engellemek değil, can kaybını önlemektir. Büyük bir depremde yapı büyük miktarda strüktürel ve strüktürel olmayan hasara uğrayabilir, fakat yapı yıkılmadığı müddetçe, yönetmelikler amaçlarına ulaşmış olarak kabul edilir (Arnold ve diğ., 1982).
Bu nedenle, ABD, Japonya, İtalya gibi deprem yönetmeliklerinin sürekli geliştirildiği, yasaların ve yönetmeliklerin titizlikle uygulandığı, malzeme ve uygulama kalitesinin belirli bir düzeyin üzerinde olduğu ülkelerde dahi, depremlerde oluşan hasarların çoğunlukla tasarım hatalarına bağlı olduğu görülmektedir (Şekil 1 ve Şekil 2).
Şekil 1. 1995 Kobe Depreminde komşu katlar arası rijitlik düzensizliği olan bir yapının birinci ve üçüncü katlarının tamamen yıkılması. Kobe depreminde yumuşak kat etkisine bağlı olarak özellikle zemin katların tamamen yıkılması oldukça yaygın olarak görülmüştür. (Clark, W. Peter, Kobe Collection, Niseehttp://ıusee.berkeley.edu/images/seMet/EqiisDetail?slide=K0068)
Şekil 2. 1994 Northridge, California Depreminde, bir apartmanın zemin katının yumuşak kat etkisine bağlı olarak yıkılması (Niseehttp://nisee.berkeley.edu/images/servlet/EqiisDetail?slide=NR328)
Cezayir, ABD ve Japonya'da deprem hasarları konusunda çalışmalar yürüten Wang, Kaliforniya'da hasar gören yapılar üzerinde yaptığı incelemelerde, mimari tasarım kararlarının, bazı yapıların hasar görmesinde, diğer tasarım kararlarına göre açık bir şekilde belirleyici olduğu sonucuna varmıştır (Charleson, 1995).
Depreme dayanıklı mimari tasarımın en az yönetmeliklerin uygulanması kadar önemli bir rol oynadığı görülmektedir.
Depreme dayanıklı mimari tasarım, tasarımda ve uygulamada yer ve zemin etkilerinin (topografya, zemin v.b.), uygun yapı biçimlenmesinin, taşıyıcı sistem seçiminin, yapısal ayrıntıların biçimlendirilmesinin, tasarım süreci içinde ele alınmasını içermektedir.
Yıkıcı depremlerden çıkarılan dersler, depreme dayanıklı yapı tasarımı için aynı önemde ve aynı anda üç temel koşulun bir araya getirilmesi gerekliliğini ortaya koymaktadır.
a. Depreme dayanıklı mimari tasarım
b. Yasa ve Yönetmeliklere uygunluk
c. Nitelikli malzeme, uygulama ve denetim
Mimari tasarım açısından hatalı ve eksik tasarım kararları, özellikle rezonans, burulma, farklı salınımlara bağlı gerilme yığılmaları, deprem yükleri altında bazı yapı bölümlerinin zayıflaması (yumuşak kat etkisi), deprem yüklerinin bazı elemanlar üzerinde yoğunlaşması (kısa kolon etkisi vb.) gibi etkenlere bağlı olarak yıkıcı hasarlara neden olabilmektedir (Zacek,1996).
Şekil 3. Mimari tasarım açısından hatalı ve eksik tasarım kararlarına bağlı olası hasar ve yıkım nedenleri (Zacek, 2000b)
Mimar, mesleği gereği, her türlü emniyet ve konfor şartlarını sağlayan binalar gerçekleştirmekle sorumludur. Bir binanın depremlere karşı dayanımı sadece yönetmeliklere uygun hesaplamalar ile sağlanamayacağı için, tasarım, aynı zamanda yönetmeliklerin olumsuz özelliklerini gidermeye yönelik olmalıdır.
Taşıyıcı sistemi çok iyi hesaplanmış, ancak düzensiz taşıyıcı sisteme sahip bir yapının deprem davranışı, taşıyıcı sistemi kabaca hesaplanmış, ancak taşıyıcı sistemi oldukça düzenli olan bir yapının davranışından daha olumsuzdur. Taşıyıcı sistemi iyi düzenlenmemiş bir yapının depremde davranışını hesapla artırmak olanaklı değildir (Çelik ve diğ., 2000).
Bu nedenle, depreme dayanıklı yapı tasarımı sürecinde, mimari tasarım kararları en az yasa ve yönetmeliklerin uygulanması kadar yapının deprem sırasındaki davranışını olumlu ya da olumsuz yönde etkileyebilecek, hayati bir öneme sahiptir.
Bu önem öncelikle, yapının deprem sırasındaki performansını büyük oranda etkileyecek ve mimar tarafından mimari tasarım süreci eskiz aşamasında karar verilecek olan yapı geometrisi, taşıyıcı sistem seçimi ve taşıyıcı sistemin deprem yükleri altındaki davranışı gibi kritik ve temel kararlara bağlıdır.
Özellikle tasarım atölyeleri ölçeğinde, bu bilincin mimar adayı öğrencilere verilmesi gerekli görülmektedir. Güncel yönetmeliklerin karmaşıklığı ve bunların tasarım ve uygulamada birçok soruna neden olabileceği olasılığı, bu karmaşıklığın önlenmesine yönelik olarak depreme dayanıklı mimari tasarımın, tasarım atölyelerinde özel bir eğitim süreci ile verilmesini zorunlu kılmaktadır.
6 Mayıs 2002 tarihli Ulusal Deprem Konseyi Raporunda, Depreme dayanıklı yapı tasarımı ve uygulamalarının başarısının, bu alanda faaliyet gösteren meslek adamlarının ve teknik elemanların üniversite eğitimlerinin iyileştirilmesine bağlı olduğu vurgulanmaktadır. M. Tolga AKBULUT1
Yıldız Teknik Üniversitesi Mimarlık Fakültesi,
Mimarlık Bölümü, İstanbul