Depremde Binanın Çok Sallanması Sağlam mı Yoksa Çürük mü Olduğu Anlamına Gelir?

deprem sırasında üst katlarda oturanların sık duyduğu iki yorum vardır: “bina esniyor, demek ki sağlam” ve “bu kadar sallanıyorsa kesin çürük.” ikisi de tek başına doğru değildir. hissedilen sallantının miktarı, bir binanın sağlamlık testi olarak kullanılamaz. güvenli bir binanın hiç hareket etmemesi beklenmez; önemli olan bu hareketin hesaplanan sınırlar içinde kalması ve taşıyıcı sistemin yük taşıma gücünü kaybetmemesidir.

depremde önce zemin hareket eder. binanın kütlesi ise eylemsizlik nedeniyle bulunduğu yerde kalmaya çalışır. yapıyı sağa sola zorlayan kuvvet böyle oluşur. her binanın yüksekliğine, kütlesine, taşıyıcı sistemine ve malzemesine bağlı doğal bir titreşim süresi vardır. az katlı binalar genellikle hızlı titreşimlere, yüksek binalar ise daha yavaş ve uzun süreli hareketlere karşı daha belirgin tepki verir.

bu yüzden aynı deprem, yan yana duran iki binada bile farklı hissedilebilir. zemin yapısı, depremin uzaklığı, dalgaların frekansı, binanın yüksekliği ve hangi katta bulunduğunuz sonucu değiştirir. özellikle üst katlarda yer değiştirme daha fazla hissedilebilir; avizelerin uzun süre sallanması veya mobilyaların hareket etmesi binanın aşağıdaki katlardan daha fazla hasar gördüğünü kanıtlamaz.

sallanmaya ilişkin en çok karıştırılan kavram ise esneklik ile sünekliktir. bir yapının kolayca şekil değiştirmesi esnek olduğunu gösterir. süneklik ise yapı elemanlarının deprem sırasında belirli ölçüde şekil değiştirdiği halde aniden kırılmadan ve taşıma gücünü bir anda kaybetmeden davranabilmesidir. depreme dayanıklı yapı tasarımında yalnızca esneklik aranmaz; dayanım, rijitlik, süneklik ve sönümleme birlikte hesaplanır.

“ne kadar çok sallanırsa o kadar iyidir” sözü bu nedenle tehlikeli bir yarım bilgidir. fazla rijit ve sünekliği yetersiz bir yapı gevrek biçimde hasar görebilir. fakat aşırı esnek bir yapıda da katların birbirine göre fazla hareket etmesi ciddi sorun çıkarır.

mühendislerin özellikle takip ettiği değerlerden biri “kat ötelenmesi”dir. bu, bir katın hemen altındaki kata göre yatay yönde ne kadar yer değiştirdiğini gösterir. binanın bütünü hafifçe salınırken katların birbirine göre hareketi sınırlı kalabilir. tersine, dışarıdan yalnızca sallanıyor gibi görünen bir yapıda iki kat arasındaki fark büyüyebilir.

aşırı kat ötelenmesi kolonları, kirişleri ve perdeleri zorlamanın yanında bölme duvarlara, camlara, cephe kaplamalarına, tesisat borularına ve asansör sistemlerine zarar verebilir. deprem standartlarında ötelenmeye sınır konmasının nedeni budur. yapının hareket etmesine izin verilir ama bu hareket sınırsız değildir.

rezonans da tabloyu değiştirebilir. zeminin baskın titreşimi binanın doğal titreşim süresine yaklaşırsa yapıdaki hareket büyüyebilir. aynı sokakta bir bina belirgin biçimde sallanırken yanındaki daha kısa veya daha yüksek binanın daha az hareket etmesi her zaman malzeme kalitesi farkından kaynaklanmaz; iki yapının deprem dalgalarına verdiği tepki farklı olabilir.

bir binanın güvenli olup olmadığı; içinde yaşayanların depremi ne kadar şiddetli hissettiğine bakılarak anlaşılamaz. projesi, zeminle ilişkisi, beton ve donatı kalitesi, kolon-kiriş birleşimleri, taşıyıcı sisteme sonradan yapılan müdahaleler ve deprem sonrasında oluşan hasar birlikte incelenmelidir. “çok sallandı ama çatlak yok” veya “hiç sallanmadı, taş gibi bina” cümlelerinin ikisi de mühendislik değerlendirmesinin yerini tutmaz.

üstelik modern deprem tasarımının hedefi her şiddetli depremden sonra binayı sıfır hasarla çıkarmak değildir. büyük bir depremde yapı hasar görebilir; asıl hedef, insanların tahliye edebilmesine imkân verecek şekilde ani göçmenin önlenmesidir. binanın yeniden kullanılabilir olup olmadığı ise deprem sonrasında ayrıca değerlendirilir.

salondaki avizenin kaç santimetre gezdiği binanın karnesi değildir. o karne; zeminde, projede, beton ve donatıda, birleşim detaylarında ve katlar arasındaki ölçülmüş ötelenmede yazılıdır.

kaynaklar:

usgs — deprem hareketlerinin binalar üzerindeki etkileri

usgs — binaların doğal titreşim frekansı ve rezonans

nıst — deprem tasarımında kat ötelenmesi sınırları

nıst — deprem sonrası bina performansı ve hemen kullanılabilirlik