Depremde Binanın Çok Sallanması Sağlam Olduğunu mu Gösterir?

Deprem anında mobilyalar yürür, avize yay çizer, merdiven boşluğunda uğultu çıkar. Sonra cümle gelir: "Bina çok sallandı, demek ki esnek, demek ki sağlam." Bu cümle Türkiye'de o kadar sık duyulur ki neredeyse halk bilgisine dönüşmüştür. Sorun şu: mühendislikte sallanmanın kendisi bir madalya değildir. Aynı yatay hareket, iyi tasarlanmış bir yapının enerjiyi dağıtmasından da gelir; yumuşak bir katın veya kötü detayın çözülmesinden de.¹

Yani his tek başına teşhis değildir. Deprem mühendisliği binayı hiç kıpırdatmamayı değil, belirli sınırlar içinde hareket ettirip ayakta tutmayı hedefler. Bu ayrımı netleştirmek, panik ile yanlış güvence arasındaki çizgiyi de netleştirir.

Neden binalar hiç kıpırdamasın diye yapılmaz?

Yer sarsılınca bina kendi kütlesiyle ivmelenir. Bu, rüzgar gibi dışarıdan itilen bir yük değil; binanın kendi ağırlığının dinamik bir kuvvet üretmesidir. O kuvveti tamamen esnemeden karşılamak, yani her şeyi elastik ve çok sert tutmak, çoğu yapı için hem aşırı pahalı hem pratikte imkânsızdır. Bu yüzden modern kodlar kontrollü sünekliğe, yani malzemenin ve birleşimlerin ani kırılmadan önce belirli bir ölçüde eğilip enerji harcamasına yer bırakır.²

Burada anahtar kelime "kontrollü"dür. Tasarım, hangi elemanların önce akacağını, kolonların ve kritik yolların nasıl korunacağını, katlar arası yatay kaymanın hangi sınırı aşmayacağını önceden yazar. Laboratuvarda sarsma masasına konan modeller de tam bunu ölçer: yapı ne kadar yana yatar, hangi noktada hasar başlar, göçme nasıl gecikir.

Sert ile esnek aynı madalyonun iki yüzü

Çok sert bir bina, katlar arasında görece az kayar. Ama ivmeler yükselir; dolaplar, asma tavanlar, camlar, teçhizat daha sert sarsılır. Daha esnek bir bina enerjiyi yer değiştirerek dağıtabilir; buna karşılık katlar arası göreli hareket artar. Bu göreli hareket, yani katlar arası yatay kayma, yönetmeliklerde sıkı sınırlarla tutulur. Çünkü kayma büyüdükçe yapısal olmayan elemanlar zarar görür, P-delta denen ikinci mertebe etkiler büyür, dengesizlik riski artar.³

Yeni Zelanda gibi bazı ülkelerde kat başına izin verilen göreli kayma oranı görece yüksek tutulurken Japonya ve Şili daha rijit sistemlere yönelir. Farklı tercihler, farklı hasar türlerini göze alır: biri deformasyonu, diğeri ivmeyi yönetmeye çalışır. Türkiye'nin yürürlükteki Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (TBDY 2018) de binanın doğal titreşim periyodunu, spektral ivmeyi ve taşıyıcı sistem seçimini bu denge içinde tanımlar. Periyot uzadıkça yapı "daha yumuşak" okunur; spektrumun bazı bölgelerinde aldığı ivme düşebilir. Ama bu, "ne kadar yumuşaksa o kadar güvenli" demek değildir. Yönetmelik, hesaplanan periyodu ampirik üst sınırla da keser; modelde yapay olarak yumuşatıp yükü düşürmeyi engeller.⁴

Aynı sallanma, iki farklı hikâye

İyi tasarlanmış bir çerçeve veya perde sisteminde sallanma, sünek detaylar ve sınırlı hasar mekanizmalarıyla birlikte gelir. Temel yalıtımı gibi sistemlerde ise yapı bilinçli olarak zeminden "ayrılır"; yatay rijitlik düşer, periyot uzar, üst yapıdaki ivmeler genelde azalır. Bu da sallanma üretir, ama üretme nedeni farklıdır: enerjiyi taşıyıcı iskelete yığmamaktır.⁵

Tehlikeli taraf başka yerdedir. Zemin katı otopark veya dükkân için boşaltılmış, üst katlara göre çok daha yumuşak kalan binalarda ("yumuşak kat") deprem hareketi o kata yığılır. Dışarıdan bakınca bina yine sallanıyor gibi görünür. İçeride ise hasar tek bir kata toplanır ve göçme riski orada büyür. Benzer şekilde, kolon kesilmiş, merdiven boşluğu zayıflatılmış, beton ve donatı kalitesi yönetmelik dışı bırakılmış bir yapı da sarsıntıda "çok oynar". O oynama, esnekliğin zaferi değil, kapasitenin tükenişidir.

Ne bakacaksın, neye güvenmeyeceksin?

AFAD'ın da tekrarladığı çerçeve nettir: binanın güvenliği ruhsat, iskan, proje, malzeme ve uygulama zincirinden okunur. Taşıyıcı kolon ve perdelere sonradan müdahale edilmemiş olması, kaçak eklerin komşu yapıyı zorlamaması, şüphede yetkili kurumlara dayanıklılık incelemesi yaptırılması; bunlar sallanma anısındaki "iyi his"ten daha ağır basar.¹

Bir sonraki sarsıntıda bina yine sallansın. O his, tek başına ne madalya ne mahkûmiyet belgesidir. Asıl soru şudur: bu hareket, önceden yazılmış bir süneklik ve kayma sınırı içinde mi kalıyor, yoksa zayıf bir katın veya kötü bir detayın çözülüşü mü? Cevabı mobilyanın yürümesinden değil, binanın kâğıdından ve betonundan okursun.

kafa1milyon

Meraklı bir kafa. Bilimsel makaleleri, arşiv belgelerini ve saha notlarını okuyup gündelik dile çeviriyor; bilinmeyeni bilinmiyor diye yazmaktan çekinmiyor.