Depreme dayanıklı bir gökdelen nasıl inşa ediliyor? Sismik izolatörler, harmonik sönümleyiciler...

Gökdelenler büyük şehirlerde yaşayan insanların hayatlarının bir parçası. 19. yüzyıl sonlarında ABD'nin New York şehrinde ortaya çıkan bu binalar zaman içinde başta ABD'nin diğer şehirleri, Asya ve Avrupa olmak üzere dünyanın dört bir yanına yayıldı.

Bu yüksek binaları inşa etmek için oldukça zorlu mühendislik hesaplamalarının yapılması gerekmekte. Dünya üzerinde gökdelenlerin bulunduğu birçok şehir, aktif fay hatlarının üzerinde. Bu yüzden deprem gibi gökdelenlerin maruz kaldıkları yanal yüklere karşı alınan önlemler ise bu binaların inşası sırasında en dikkat edilen konuların başında geliyor. Gökdelenler ömrü boyunca yaşayacağı küçük depremleri hasarsız atlatacak şekilde tasarlanıyorlar. Büyük depremlerde ise can kaybına neden olmayacak küçük hasarlar kabul edilebilir olarak görülüyor.

İngiltere'nin başkenti Londra'daki University College'da sismoloji uzmanı olarak görev yapan Ziggy Lubkowski, "Binaları insanların hayatını korumak için tasarlıyoruz. Asgari gereksinim bu" diyor.

ZEMİNİN SAĞLAMLAŞTIRILMASI ÖNEMLİ 

Depreme dayanıklı bir gökdelen inşa etmenin temel adımı, zemin etüdü ile başlıyor. Yapının tabanı ne kadar sağlam ise dayanıklılığı da o kadar artmakta. Örneğin bir ağaç ne kadar büyük ise toprağın altındaki kökleri de o kadar uzun ve yayılmış oluyor. Gökdelen inşa ederken de gökdelenin uzunluğunu ve ağırlığını taşıyabilecek kadar derin temeller inşa ediliyor. Yapının yüksekliği ve ağırlığı, zemin tarafından emniyetli bir şekilde karşılanmıyorsa, çeşitli zemin iyileştirme yöntemleri uygulanıyor ve sağlam zemine ulaşılana kadar temel için derinlere inilmeye devam ediliyor.

Özellikle toprağın alüvyonlu olduğu bölgelerde olduğu gibi sağlam zemine ulaşılamıyorsa sürtünme kazıkları çakılarak ya da farklı yöntemlerle zeminin dayanıklılığı artırılıyor. Aksi takdirde deprem anında farklı çeşitlerde hasarlar ya da binanın yana yatması gerçekleşebiliyor.

 SİSMİK İZOLATÖRLER VE SÖNÜMLEME SİSTEMLERİ 

Gökdelenlerin depremde ayakta kalabilmesini sağlayan bir diğer etmen ise binanın deprem enerjisini tüketim yeteneği. Yüksek yapıların depremin enerjisini tüketebilmesini desteklemek için çelik malzeme kullanılıyor. Fakat bazı yüksek yapılarda deprem ile gelen yük tam olarak emilemediğinden dolayı bu yük yapının taşıyıcı sistemine zarar verebiliyor. Bu duruma engel olup deprem enerjisinin tüketilmesi için kullanılan bazı yöntemler ise mevcut. Bu durumlarda yapının tabanına ya da üst katlara deprem enerjisini emerek taşıyıcı sistemlerin hasar görmesini önleyen sismik izolatörler veya deprem önleyici amortisörler konulabiliyor.

Binaların, depremin hareketlerine direnmek için yaklaşık 30-50 cm kalınlığındaki sismik izolatör adı verilen kauçuk bloklar kadar basit bir tür yatak veya amortisör üzerine konulması gerekiyor.

Bina kolonları temele kadar indiği her yerde bu lastik yastıkların üzerine oturmakta. Ayrıca binanın yüksekliği boyunca pompa şeklindeki hareket sönümleyiciler de dayanıklılığı artırabiliyor. Ayrıca çok yüksek gökdelenlerde harmonik sönümleyici adı verilen büyük bir deprem titreşimlerini emen aletler de bulunuyor. Bu harmonik sönümleyiciden Birleşik Arap Emirlikleri'nin Dubai kentindeki dünyanın en yüksek binası olan 828 metre yüksekliğindeki Burj Khalifa binasında da bulunuyor.

Sismolog Lubkowski "Yüksek bir bina 1,5 m hareket edebilir ancak belirli katlara sismik önleyici amortisörler koyarsanız, bu durum depremin hareketini çok daha küçük bir miktara indirebilir ve böylece üst yapının hasar görmesini önleyebilirsiniz" diyor. Bu amortisörler ise görünüş olarak bisiklet pompası gibi göründüğünü söyleyen Lubkowski "Depremin hareketi ile pompalar sıkıştıkça içinde bulunan sıvı itilir. Böylece pompa içindeki sıvı sayesinde çok sıkışmaz ama biraz hareket eder. Bu süreç, bina içindeki titreşimleri azaltabilir" demekte.

Bunların yanında binanın tasarımı ve yapımında simetriye uyulması gökdelenlerin depreme dayanıklılığını artıran unsurların başında geliyor. Lubkowski "Her katın aynı yükseklikte olması ve tüm kolonların eşit aralıklarda olması durumunda, bina bir depremde daha iyi performans gösterecektir" ifadelerini kullanıyor.

Kaynaklar: BBC, Gökdelenlerde Alınan Deprem Önlemleri (Esra Öztürk, Kutluğ Savaşır, 2022), groovylabinabox

Kaynak: Haber Global TV