Katalog

Öldüren deprem mi, yapılar mı? Yapılorm yüklere, dış kuvvetlere karşı dayanım ve taşıyıcı özellikleriyle yani inşaat mühendisliği yönüyle gözden geçirilmesi... Galip Büyükyıldırım* Boyunn tfrtnatı Ijtrlyt) Duvar Kolonlar (Tturıyıoı) Gerçekten bu yer olayının insanlar uzerindeki olumsuz etkileri hemen bütunüyle bina, yol, kopni, baraj gibı, insan eliyle kurulmuş yapılar aracüıgıyla ortaya çıkmakta; yapı bulunmayan yerde insanlar açısından bir deprem zararı söz konusu olmamaktadır. Kırsal alanda, gogun altında yuruyen insarun yer yanlıp da ıçine duşmedikçe depremden gorebüecegi en büyuk zarar "kıç ustu yere oturmak" olur. Bu bakımdan, deprem temel yapı ilişkisi çok önemlidir. Bu yazıda deprem olayı inşaat mühendisliginin konusu olan bu ilişkı on planda tutularak incelenecektir. Bu amaçla yapılar yuklere, dış kuvvetiere karşı dayanım ve taşıyıcı ozelükleri yani inşaat mühendisliği yonuyle gözden geçirilecektır. D eprem uzmanı Prof. Dr. Ahmet Mete Işıkara'nın son depremin ardından söyledıgi gibı; "tnsan ları öldüren deprem değil yapılardır.' kat doşemeleri oluşturulduktan sonra üzerine bölme duvarlan orulur. Bu duvarlar "taşıyıcı" degil, "taşınan"dır. (Resim 1) Karkas yapının en basit ornegi; kolon ve kirişler gibi çubuk elemanlardan oluşan çerçevelerdir Düşey yayılı yuklerı, kirişler uzerine oturan ve plak olarak da adlandırüan doşemeler taşır. Döşemelere gelen yük önce krişlere, sonra kolonlara ve daha sonra bina temellerine aktarılır. Bina kat adetleri ve yükseklikleri artukça büyüyen yatay yükleri (deprem ve ruzgâr) taşımakta çerçeveler yetersiz kalırlar. Bu durumda yuksek yapüarda kolonlann bir boyutunun çok büyutulmesiyle oluşturulan perde, çeldrdek ya da tttp olarak adlandınlan yapı elemanlannın kullanılması zorunlulugu ortaya çıkar. (Resim 4, S) Kolon etriyesİ Karşılaştırma Karkas yapüarda duvarlann taşıyıcüık görevlerı ortadan kalktıgı için, mimar daha geniş olanaklara kavuşmuştur. Duvarlann yerleri, konumlan ve kalınlıklan kolayca degiştirüebüir; ince duvarlar, geniş salonlar, buyük pencereler, kapüar yapüabüir. Gunümüzde yapı gereçlerinin, yapı statigi, deprem mühendisliği tekniklerinin gelişmesi sonucu karkas sistemler kullanüarak yıgma binalara oranla daha narin, daha işlevsel, daha yuksek, daha guvenli ve daha ucuz binalar yapüabümektedir. Ancak; karkas binalar yapılırken daha dikkatli olmak; yapı bilimi, teknıgi ve fen kurallarına titizlikle uymak gereklidir. Yıgma yapüar agır govdeleri ve binlerce yü denenmış geleneksel taşıyıcı sistemlerıyle pek çok kusuru bagışlayabüırler, ama hatalı yapümış narm ve yuksek karkas yapüann "hoşgörü" sınırlan daha dardır. Ülkemizde pek çok deprem sonrasında gorulen yıkümış betonarme yapüara karşın, çok az zarar görmuş yıgma yapüar bu savm carüı karutlandır. RcılmI BKTONARMK KARKAS ÇERÇBVB Yapı türleri Yapılan, taşıyıcı ozeflikleri bakımından 1 Yıgma, 2Karkas (iskeletlı) yapılar olmak uzere iki ana türe ayırabüirız (Reslm 12) Zamana bağlı olarak Statik yükler: Şiddeti, yönü ve yeri ani degişüdikler göstermeksizin, yapıya her zaman aynı biçimde etkiyen yuklerdir. Bunlan da şu temel fürlere ayırabüiriz. Ölü yükler: (Zati yuk) Yapı üzerinde her zaman var olan, hiçbir degişim göstermeyen yuklerdir. Ornegin kolon, kiriş, doşeme, duvar g D yapı elemanlannın kendi Ü İ agırlüdan. Isletme yükleri: (Hareketli yükler) Yapıya sonradan yüklenen, uzun zaman düimleri içerisinde ve yavaş olarak degişim gosteren yuklerdir. Evin içindeki eşya ve insanlar güai. Dinamik yükler: Yapıya birdenbıre etkiyen ve çok kısa sureler (saliseden kuçuk) ıçerısmde çok buyük degişimler gosteren kuvvetlerdir. Örnek; Köprüden hızla geçen kamyon, fabrüca içerisinde çalışmakta olan buyuk titreşimli makine, binalan etküeyen ruzgâr yükleri, paüamalar ve deprem yükleri. Yükün dinamik olması yapüar üzerinde çok karmaşık ve buyuk etküerin dogmasına yol açar. Ornegin bir yapıya ani olarak yüklenen bir cisim kendı agırlıgının birkaç kaü buyüklügünde etküer yaratabüir. Yığma yapılar Taş, tugla gibi gereçlerin harçlı ya da harçsız olarak orulmesiyle oluşturulmuş yapılardır. Bu tur yapüarda duvarlar, mekânlan bırbırınden ayıran (oda, salon, mutfak gibi) mimari bır ışlev gorurler, hem de taşıyıcıdırlar. Yani yapının tavanlannı ya da daha ust katlarını bu duvarlar ayakta tutarlar. Yıgma yapı tekrngi, insanlık tarıhı boyunca bilinip uygulanan, gunumuzde de kullanılmakta olan bir tekniktir. Kemer, tonoz ve kubbeler (Resim 2) yıgma yapı tekniginin gelişmış ogelerı olup, pek çok büyük yapınm tavanı bu elemanlarla ortulmuş, ırmaklar uzerıne kopruler kurulmuştur Yıgma yapüann binlerce yü önce yapümış görkemlı ornekleri bugun de pek çok yerde sağlam olarak gorulebilmektedir. Yapıları etkileyen yükler Muhendislik açısından "yapıya etkiyen yük" kavramı çok önemlidır. Çunku; yapüann belirlı yükleri taşıyacak biçimde tasarlarup hesaplanmalan ve inşa edilmeleri gereklidir. Yapı yuklerini degişık bakış açüanndan degişik gruplara ayırabüiriz. (Resim 3, 5) Karkas (iskeletlı) yapılar Bu tur yapıları yıgma yapüardan ayırt eden temel özellik, duvarların taşıyıcı olmaması, yalnızca mimari amaçlarla yapümış olmalarıdır. Taşıyıcılık gorevını "karkas" adı verılen bir "iskelet" yapar. Bu karkas; betonarme, çelık ya da ahşap gereçlerden yapüabılir. Karkas ve Yükler karşısında yapı dayanımı Yapüar dış yuklere temel, doşeme, duvar, kemer, tonoz, kubbe, kiriş, kolon, perde, çerçeve, çekirdek gibi elemanlan üe karşı koyarlar, Bu elemanlar, çekme, basınç, kesme (makaslama) egüme, burulma güDİ mekarük zorlamalarla karşı karşıyadırlar. Yapı elemanlan geometrüc biçimleri ve uretümış olduklan yapı gerecinin (malzeme) özellüderıne baglı olarak yukandaki zorlanma biçimlerinden yalnızca birıne ya da tumune birden dayanüdı olabüırler. . Ornegin bir halat ya da çelık zıncir, çekme kuvvetini en iyi biçimde taşır ancak bunun dışındaki butun zorlamalar karşısında direnci sıfırdır. Taş ya da tugla duvarlar; basınç kuvvetlerıni ıyi taşırlar; çekme egüme gıbi zorlanmalar karşısında dayanınüan çok duşüktur. Ahşap, çeük gibi yapı gereçleri ise her türlü zorlamaya karşı dayanüdılık gosterirler. Yapı gereçlerinin bu ozellıklerine bağlı olarak türlü yapı sistemlerı gelişürümiştir. Ornegin kemerli ve kubbeli bir yapıda butün elemanlar basınç kuvvetıyle zorlararlar; hiçbir elemana çekme kuvveti gelmez Bu teknik sayesinde taş ve tugla, binlerce yıldan bu yana yapüarda çok yaygın bir kullanım alanı bulmuştur. Gunumuzde en çok kullanılan kiriş, kolon, doşeme Yonüne göre Düşey yükler: Yapıya yerçekimi dolayısıyla etkiyen, yukarıdan aşağıya dogru yonlenmiş kuvvetlerdir. (Agırlık kuvvetlerı) (Resim 3) Yatay yükler: Yapüara yatay dogrultuda etkiyen kuvvetlerdir. Ornegin bır barajın arkasındaki su, ruzgâr ya da deprem yuklerı. (Resim 5) Tekil yükler: (Munferit yuk) Bir otomobüin tekerı, bir insanın basması gıbi tek noktadan aktarüan yuklerdir. (kuvvet; ton) Çizgisel yükler: Bir tugla duvann; üzerine oturdugu doşemeye aktardıgı gıbı, bir çizgi boyunca yayümış yükler (kuvvet/uzunluk; t/m) Yayüı yükler: Bır salonda birücmış kalabalüc, döşemenin uzerine yıgılmış kum, bir ıstmat duvarınm arkasındaki toprak itkisi gibi alana yayümış yükler (kuvvet/ alan; t/m2) Rtslm 2 YIĞMA YAPI ( h Etkime biçimine göre 654/18