15.10.2024, 13:26 14

Bursa’yı Bekleyen Deprem Tehlikesi ve önlem olarak Sismik izolasyon

Prof. Dr. Beyhan Bayhan

Bir yerde büyük bir depremin tekrar etmesi için yüzyıllar geçmesi gerekir. Bursa şehri son büyük depremlerini 1855 yılında yaşamıştır. Bu depremler, Uludağ’ın kuzey eteklerini içine alan, doğuda Kestel’den batıda Karacabey-Mustafakemalpaşa’ya kadar uzanan geniş bir alanı etkilemiştir. O tarihlerde, yerleşimin olduğu ve depremden en çok etkilenen bölgeler günümüzdeki adlarıyla İznik, Mustafakemalpaşa, Karacabey, Uluabat, Gemlik, Umurbey ve Bursa Merkez’dir. 1855 yılında gerçekleşen ana ve artçı sarsıntılardan dolayı oluşan tahribat doğuda Kestel’den batıda Uluabat Gölü’nün güneyine ve Karacabey’e kadar uzanır. Bu depremler sonunda 35.000 nüfuslu Bursa harabeye dönmüştür. Bu depremlere tanıklık eden İngiliz konsolosunun tarihe düştüğü not şu şekildedir: “Hemen hemen bütün taş binalar yerle bir olmuş veya onarılamaz hale gelmiştir. Hanlar ve İpek Pazarının dışındaki büyük pazarlar harabeye dönmüş, tüccarların değerli mal stoğu toprak altına gömülmüş ve bir anda zenginlikten sefil hale düşmüşlerdir”.1

Bursa’yı etkileyen bir diğer tarihi deprem, 1850 yılında Marmara Bölgesi’nde gerçekleşmiştir. Merkez üssü bilinmeyen 6.1 büyüklüğündeki bu deprem Kütahya’dan İstanbul’a kadar hissedilmiştir. Tarihi belgelerde Uluabat köyü’nün yerle bir olduğu, Mustafakemalpaşa’da pek çok evin devrildiği, yerdeki açıklıklardan su ve toprağın fışkırdığı, yer yüzeyine aktığı belirtilmiştir.1

1970 yılında Bursa’nın 135 km güneyinde, Kütahya-Gediz’de meydana gelen depremde ise Bursa ovasının muhtemel zemin probleminden dolayı TOFAŞ Fabrikasının garaj ve boya atölyeleri yıkılmıştır (Şekil 1). 1850 ve 1970 yıllarında yaşanan bu iki olay, sırasıyla zeminin sıvılaşmasına ve deprem dalgaları üzerindeki zemin büyütme etkisine işaret etmektedir.

1 Ambraseys, N. N. (2000). The seismicity of the Marmara Sea area 1800–1899. Journal of earthquake engineering, 4(03), 377-401.

Şekil 1. 1970 Gediz Depreminde Bursa’daki TOFAŞ Otomobil Fabrikasının hasara uğrayan garaj ve boya atölyelerine ait fotoğraflar2

Bursa En Az İstanbul Kadar Tehlike Altında

TÜBİTAK Bilim ve Teknik dergisinde yayınlanan Marmara Bölgesinin Deprem Tehlikesi haritası, Bursa’nın ana aktif faylar civarında olduğuna, şiddetli depremlere daha sık maruz kalacağına ve şiddetli sarsıntıların dayanıklı modern binalarda bile hasar yaratabileceğine yeniden dikkat çekmiştir (Şekil 3). Bu deprem tehlikesi haritasına göre olası büyük depremler dayanıklı modern binalarda bile hasar yaratabilir. Dolayısıyla, depreme dirençli Bursa’yı inşa etmek, şehrimizin en önemli gündem maddesi haline gelmelidir. “Depreme dirençli şehir” kavramını sadece depreme dayanıklı yapı inşa etmek olarak anlamamak gerekir. Bunun yanı sıra, depremden sonraki ilk müdahaleler, afet yönetimi, sosyal hayattaki bozulmalar ve ekonomik kayıplar da “dirençlilik” kapsamında değerlendirilmesi gereken başlıca unsurlardır.

Depreme Dayanıklı Bina Tasarımı

Binanın inşa edileceği alanın deprem tehlikesi dikkate alınarak, Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği’nde belirtilen asgari koşulları sağlayacak şekilde inşa edilen binalar depreme dayanıklı olarak sınıflandırılırlar. Ancak, depreme dayanıklı demek depremde hasar almayacak anlamına gelmeyebilir. Çünkü deprem yönetmeliği, inşaat mühendislerinin sağlaması gereken asgari koşulları tanımlar. Bu asgari koşullar da can güvenliğinin sağlanmasına yöneliktir. Yani, oturduğumuz konutlar, olası bir büyük depremde orta-ağır hasar alabilir; ancak, kısmen ya da tamamen çökmez ve içindekilerin can kaybı yaşaması engellenir.

Yaşadığımız depremler sonrasında toplum olarak artık daha güvenli, yani asgari standartların üzerinde bir deprem performansı sergileyecek binaları talep etmeye başladık; ancak, geleneksel yöntemlerle inşa edilmiş binaların deprem sonrasında hasar alması söz konusu olacaktır. Deprem sırasında ortaya çıkan enerji, binanın taşıyıcı sistem elemanlarını oluşturan kolon, kiriş ve perde duvarlarda katlar arası göreli harekete neden olacak ve bu hareketler sonucunda da farklı mertebelerde hasar oluşacaktır. Eğer herhangi bir hasar oluşumunun önüne geçilmek isteniyorsa bu göreli hareketlerin önlenmesi gerekmektedir. Bunu mümkün kılan inşaat teknolojilerinden birisi sismik izolasyon yöntemidir.

Sismik İzolasyon Yöntemi

Sismik izolasyon uygulamasında, temel ile üstyapı arasına yerleştirilen ve yatay doğrultuda yer değiştirebilen sismik izolatörler sayesinde yapının titreşim periyodu uzar ve depremin yıkıcı etkilerinin yer aldığı kısa periyot bölgesinden uzaklaşılmış olur. Yani, deprem sırasında üstyapıda katlar arası göreli hareket oluşumunun önüne geçilerek tüm hareketin sismik izolatör seviyesinde sönümlenmesi sağlanır (Şekil 3). Sismik izolasyon yöntemiyle birlikte yapıya etki edecek deprem kuvvetlerinin yanı sıra kat seviyelerinde oluşacak ivme değerleri de azaltılmaktadır. Dolayısı ile hem taşıyıcı sistem elemanlarını hem de taşıyıcı olmayan yapı elemanları ile birlikte bina içindekileri de korumak mümkün olmaktadır. Bu nedenle, deprem sonrasında kesintisiz kullanımı hedeflenen tüm yapılarda öncelikli olarak sismik izolasyon uygulaması kullanılmaktadır. Bu tarz yapıların başında da hastaneler, veri merkezleri ve acil durum yönetim merkezleri gelmektedir. Ülkemizde de deprem tehlikesi yüksek olan bölgelerde inşa edilecek hastanelerde sismik izolasyon uygulamasının zorunlu hale getirilmesinin temel sebebi kesintisiz kullanım performans hedefidir.

Şekil 3. Deprem sırasında (a) Geleneksel bina davranışı (b) sismik izolasyonlu bina davranışı

Sismik İzolasyon Tüm Binalara Uygulanabilir mi?

Sismik izolasyon yönteminin yeni yapılacak binalarda uygulanması mevcut yapılara sonradan güçlendirme amaçlı uygulanmasına göre çok daha kolaydır. Ama, her iki durumda da öncelikle zemin koşulları belirleyici olmaktadır. Sıvılaşma riski bulunan ve taşıma kapasitesi çok düşük zemin tiplerinde sismik izolasyon uygulaması önerilmez.

Sismik izolasyonlu binalarda, üstyapının sismik izolatörler üzerinde serbest bir biçimde hareket edebilmesi için bina etrafında boşluk bırakılmalıdır. Bu boşluğun bırakılamayacağı bitişik nizam mevcut yapılarda sismik izolasyon yöntemi uygulanamamaktadır. Ayrıca, mevcut yapılarda kullanılabilmesi için üst yapıdaki taşıyıcı sistem elemanlarını oluşturan yapı malzemelerinin belirli bir standardın üzerinde olması gerekmektedir. Beton dayanımının çok düşük ve donatı detaylarının yetersiz olduğu yapılarda sismik izolasyon uygulaması bir kurtarıcı gibi düşünülmemelidir. Bu tip yetersiz binaların öncelikle depreme karşı güçlendirilmesi yoluna gidilmelidir.

Bursa’da Sismik İzolasyon Uygulamaları

Bursa’da sismik izolasyon uygulaması gerçekleştirilen kamu binaları aşağıda ismi verilen hastane binalarıdır:

-Bursa Şehir Hastanesi,

-Gemlik Devlet Hastanesi,

-Yüksek İhtisas Eğitim ve Araştırma Hastanesi Ek Binası

-Ali Osman Sönmez Devlet Hastanesi

-Kestel Devlet Hastanesi

Bursa’da özel teşebbüs tarafından 2024 yılı içinde inşaat süreçleri başlatılan ilk sismik izolasyonlu konut binaları ise aşağıda özetlenmiştir:

DEĞİRMENÖNÜ SİSMİK İZOLATÖRLÜ KONUT PROJESİ

Konum: Bursa ili, Yıldırım İlçesi, Değirmenönü Mah.

İşveren: ADİLOĞLU GRUP

Sismik İzolasyon Alt Yüklenicisi: SİSMOTEKNİK A.Ş