Deprem bölgelerinde yığma yapı tasarımının yönetmeliğe göre incelenmesi

Türkiye deprem bölgeleri haritasına göre yurdumuzun %92'si deprem bölgeleri içindedir ve nüfusumuzun %95'i bu deprem bölgelerinde yaşamaktadır. Yapı tasarımında dikkat edilmesi gereken konu, yapının deprem dayanımıdır. Yapı çeşitleri içerisinden yığma yapılar seçilmiş ve yönetmeliğe göre incelenmiştir. Son dönemde depreme dayanıklı tasarım konusunda betonarme, çelik ve ahşap yapılar gündeme gelmiş ve yığma yapılar bu konuların dışında kalmıştır. Depremler sonucu kırsal bölgelerde edinilen gözlemler ile yığma yapıların depreme dayanıksız olduğu kanısı yaygınlaşmıştır. Türkiye'de büyük bir yığma yapı stoğunun bulunduğu ve bunların büyük kısmının korunması gereken tarihi ve geleneksel yapılar olduğu göz önünde bulundurularak, çalışmanın amacı; yapılmış ve yapılmakta olan yığma yapıların deprem sonrasında mevcut durumlarının irdelenebilmesi, yeni yapılaşmalar için yığma yapıların deprem güvenliğinin arttırılması yönünde çalışmaların sürdürülmesidir. Yığma yapı tasarımı konusuna geçilmeden önce deprem bölgelerinde mimari tasarımı etkileyecek faktörler ele alınmıştır. Bu faktörler deprem, zemin ve yapı özellikleri olarak sıralanabilir. Bölüm 2.1 'de anlatılmakta olan depremler, yerkabuğundaM fay adı verilen kırıklarda meydana gelir. Faylar, kayanın kırılgan özelliğe sahip olmasından dolayı yüksek basmç altında kırılmasıyla oluşur. Gerilme levhaların kademeli hareketi sonucunda yer kabuğunun değişik noktalarında meydana gelir. Depremler, kayalık bir alanda oluşan gerilmenin ani bir harekete yol açacak kadar yükselmesiyle oluşur. Bunun sonucunda, gerilmenin boşalmasıyla olağanüstü büyük boyutta enerji açığa çıkar. Bu enerjinin çevredeki kaya kütlelerinde oluşturduğu titreşim depremi yaratır. Bölüm 2 .2'de zemin türleri ve yapılan anlatılarak, zeminlerin depremde davranışları açıklanmıştır. Depremlerde oluşan hasarların her noktada önemli farklılıklar göstermesi, zemin tabakalarının davranış biçirderinin ve özelliklerinin de daha ayrıntılı olarak incelenmesini gerektirmektedir. Bununla birlikte, yapıların zemin üzerinde mesnetlenmiş olmaları ve deprem dalgalarının zeminden yapıya doğru ilerleyerek yapılarda hasara yol açması, deprem-zemin ilişkisinin incelenmesinin önemini ortaya çıkarmaktadır. xıvYapısal hasarlar zemin özelliklerinden oldukça etkilenirler. Bu etki temel zeminin deprem titreşimleri sırasında, zemin tabakalarının aşın oturması, göçmesi veya sıvılaşması sonucunda görülür. Taban kayada oluşan titreşimlerin yapıya iletilmesi sırasında, titreşim, genlik ve frekans özellikleri değişir. Böylece yapıyı etkileyen kuvvetler değişir. Zemin tabakalarının çeşitleri, kalınlıkları, yeraltı su seviyesi gibi özellikleri kısa mesafelerde çok değişmektedir. Yapılarda oluşan hasarların zemin tabaka kalınlıkları ile ilişkisi mevcuttur. Bölüm 2 .2'de anlatılmakta olan jeolojik yapı ile bina arasında periyot etkileşimi sebebiyle; katı ve sert zeminlerde az katlı yapılar çok hasara, katı ve sert zeminlerde çok katlı yapılar az hasara, kaim yumuşak zeminlerde çok katlı yapılar çok hasara, kaim yumuşak zeminlerde az katlı yapılar az hasara uğrayabilmektedirler. Bitişik iki yapının zemin mühendislik özellikleri birbirinden çok farklı olabilmektedir. Hatta aynı yapının kendi zemini içerisinde bile önemli farklılıklar bulunabilmektedir. Bu bakımdan, deprem hasarını en aza indirebilmek için, inşaat yapılacak bir zeminin gerçek doğal özellMerinin, öncelikle parsel bazında belirlenmesi, sismik davranış özelliklerinin zemin etüdü ile saptanması ve yapının bu doğrultuda projelendirilmesi gerekmektedir. Bölüm 2.3 'de yapılarda deprem kuvvetlerinin oluşması, yapı taşıyıcı sistemleri, yapıya gelen yükler ve yapıların bu yükler altodaki davranışları özetlenerek anlatılmıştır. Yapılar taşıyıcı sistemlerine göre, yığma ve karkas yapılar olarak incelenebilirler. Yığma yapılar; taş, tuğla gibi gereçlerin harçlı ya da harçsız olarak ve kendi ağırlıklarının gücü ile üst üste yerleştirilerek örülmesiyle oluşturulan sistemlerdir. Bu tür yapılarda duvarlar, mekanları birbirinden ayıran mimari bir işlev görürler, hem de taşıyıcıdırlar. Karkas yapılarda ise taşıyıcılık görevini betonarme, çelik ya da ahşap malzemeden oluşan bir iskelet yapar. Her yapı, yapım şekli, boyutları ve malzemesi ne olursa olsun çeşitli yüklerin etkisi altodadır. Bu yükler insanlardan ve doğadan kaynaklanan yükler, öz ağırlık, kullanım yükleri gibi düşey yükler ve rüzgar, deprem yükleri gibi yatay yükler olarak sıralanabilirler. Bu yükleri uygun biçimde taşıyıp zemine aktaran elemanların tümü yapının taşıyıcı sistemini oluşturur. Deprem hareketinin yapıyı etkilemesi şu şekilde gerçekleşir; yapıya etkiyen yatay yükler olarak kabul edilen depremler sırasında, zemin titreşim hareketi yapar ve yapıların temellerinde ani ötelenme ve dönmeler olur. Temelin bu hareketlerine binanın üst yapısı aynı anda ayak uyduramadığı için buralarda zıt yönde atalet kuvvetleri oluşur. Yapının her yeri titreşim yapmaya başlar, elemanlar değişik biçimler alır, her an değişen büyük kuvvetler, zorlanmalar ortaya çıkar. XVHer yapı çeşidi İçin, yönetmelikler belli sınırlamalar getirmiştir. 1998 Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında Yönetmelik'te yapıların depreme dayanımı için gerekli tasarım kuralları anlatılmaktadır. 3. bölümde yığma yapı tasarımı deprem yönetmeliğine göre anlatılmaktadır. Yığma yapı tekniği, insanlık tarihi boyunca bilinip uygulanan, günümüzde de kullanılmakta olan bir tekniktir. Yığma yapıların binlerce yıl önce yapılmış görkemli örnekleri bugün de pek çok yerde sağlam olarak görülebilmektedir. Yığma binaların en önemli elemanı duvar ve duvarın en kritik parçası da yapı bloklarını birbirlerine bağlayan harçtır. Harç yığma bir binanın geometrik düzen, mekanik homojenlik ve dolayısıyla yanal rijitliğini artıran önemli bir faktördür. Yığma yapının yanal rijitliğini artıran bir diğer önemli faktör de doğru yer ve şekilde kullanılan hatıllardır. Çünkü duvarları çepeçevre saran hatılların sismik hareketin yapının üç boyutluluğu içinde düzgün bir dağılım sağladığı ve etkin bir kontrol sağladığı bilinmektedir. Yaşanmış olan depremler sonucu yıkımlar çoğunlukla hatılsız yapılarda meydana gelmektedir. Yığma yapıların doğal periyotları genellikle küçüktür. Yapı periyotları yapının kat yüksekliği, eni boyu ve dolu duvar oranlan ile ilgilidir. Yapı yükseldikçe periyodu uzar. Ayrıca eni ve boyu büyük yapıların periyodu kısalır. Yapıya gelen büyük boyutlu deprem kuvvetleri yapıda hasar ve çatlama yaptıkça kesitlerin azalması sonucu yine yapının doğal titreşim periyodu uzamaktadır. Periyodu kısa olan bir yapı rijit bir yapıdır. Yanal deprem kuvvetleri duvara, duvarın rijitliği oranında dağıhrlar. Duvarın rijİtliği, duvarın boyutlarına, malzeme karakteristiklerine ve de duvarın üst ve alt bağlantılarının durumuna bağlıdır. Yapı elemanlarının dayanımları, taşıyıcı sistemin dayanımı için gerekli olduğu gibi, elemanların birleşim bölgelerinin gerektiği gibi uygun düzenlenınesi de, elemanların öngörülen dayanımlarının ortaya çıkması için önemlidir. Bu yerlerdeki çözülmeler ve büyük dönmeler sistemdeki elemanlarda önemli zorlamalar oluşmadan göçmeyi doğurabilir. Depreme karşı güvenliğin sağlanmasında, taşıyıcı sistemin tasanmınm iyi yapılması çok önemlidir. Yığma yapılar tasarlanırken göz önünde bulundurulması gereken prensipler; yapının her iki aksa göre simetrik olması, kütle merkezi ile rijitlik merkezinin çakışması, taşıyıcı duvarların tek doğrultuda düzenlenmesi, yığma yapıların mimari biçimlerinin ve planlarının basit ve düzenli olması, basit dikdörtgen veya kare plana sahip olması, planda ince uzun dikdörtgen binaların yapılmaması, uzun kenarın kısa kenarın üç katından az olması ya da kare ve dikdörtgen parçalara bölünerek burulma etkisinin azaltılması, dilatasyon derzlerinin 3 cm' den az yapılmaması, binanın rijitliğinin yüksekliği boyunca sürekli olması, duvarlar ıtemelden çatıya kadar sürekli olması, yapının temellerinin sürekli olması, inşaatta kullanılan malzemelerin standartlarda belirtilen özelliklere sahip olması, köşe birleşimlerinin ve duvar örgülerinin standartlara uygun biçimde yapılması, yapıda betonarme rijit döşeme kullanılması, duvardaki boşluk yerlerinin ve büyüklüklerinin yönetmeliklere uygun yapılması, hatılların pencere üst ve altlarında, duvar üstlerinde-döşeme birleşimlerinde yönetmeliklere uygun olarak yerleştirilmesi, çatıların hafif yapılması, zemin özellilerinin saptanarak, yapı ve zemin periyotlarının çakışmamasına özen gösterilmesidir. Yığma yapıların inşası, diğer sistemlere göre daha basit ve kolaydır. Yapımda önemli olan yönetmelik ve standartlar ile verilen kurallara uyulmasıdır. Özellikle kırsal bölgelerde kendi evlerini inşa eden kitleler için ya da 1-2 katlı konut yapımında yığma yapılar tercih edilmelidir. Yüzyıllardır ayakta duran geleneksel yapılar, yığma yapıların deprem kuvvetleri altında daha bağışlayıcı davrandığının göstergesidir. Yüzyıllar önce yapılmış olan yığma yapılar, onlarca deprem geçirmiş olmalarına rağmen, sapasağlam ayaktadırlar. Bu durum göstermektedir ki, deprem sonucu yıkıma mahkum olan yapılar, standart ve yönetmeliklere uyulmadan yapılmış olanlardır. Sonuç olarak; yaygın olan yığma yapı dayanıksızdır görüşüne son verilmeli, konu mevcut hasarlı ve hasarsız yığma yapılar incelenerek gündeme getirilmelidir. Yönetmelikte ampirik kurallar ile verilen ve deprem hesabma gerek duyulmadan inşa edilebilen yığma yapıların tüm bu avantajları kullanılarak, günümüzde kaliteli malzemeler ile çağdaş ve sağlam yapılar yapılabilmelidir.