Dünya tarihinde çok eskilere dayanan felaketleri mutlaka hatırlıyorsunuzdur. Özellikle bunlar günümüzde de ne yazık ki devam ediyor ve henüz tam anlamıyla önlem alınmış da sayılmaz; depremlerden bahsediyoruz…
Çok yakın bir tarihten örnek gösterelim. Türkiye, 6 Şubat 2023 tarihinde asrın felaketini yaşadı ve 11 ilimizi etkileyen büyük bir deprem gördü. Ne yazık ki bu depremde ise şiddetinin yanı sıra binaların dayanıksız olması sebebiyle de 50 binden fazla vatandaşımız hayatını kaybetti. Ancak bu, artçılar başta olmak üzere son iki yılda ülkemizi yeniden tetiklemeye başladı. Peki depreme karşı ne gibi önlemler alınabilir? İşte Japonların da kullanıldığı depreme karşı geliştirilen 10 teknoloji.
DEPREMDE HAYAT KURTARAN TEKNOLOJİ
-HAVAYA YÜKSELTME SİSTEMİ
Hem mühendisler hem de sismologlar deprem esnasında binaları korumak için çeşitli yöntemler geliştirdi. Bunlardan biri de taban izolasyonu.
Adından da anlaşıldığı üzere bu kavram, bir binanın alt yapısının üst yapısından ayrılması anlamına geliyor. Söz konusu sistem, binanın, değişen kauçuk ve çelik katmanlarına sarılmış katı bir kurşun çekirdek içeren kurşun-kauçuk yataklar üzerinde yüzdürülmesini kapsıyor.
Çelik plakalar mesnetleri binaya ve temele tutturuyor. Ardından deprem olduğu sırada üzerindeki yapıyı hareket ettirmeden temelin hareket etmesini sağlıyor.
İşin uzmanlarından olan Japonlar, temel izolasyonu yeni bir seviyeye taşıdı. Sistemleri aslında bir hava yastığı üzerinde havaya kaldırabiliyorlar. Çalışma şekli ise oldukça basit. Sensör ağı, uyarı almasının ardından yarım saniye sonra bina aile temel arasına hava girmesini sağlayan bir havak kompresörüyle iletişim kuruyor.
Hava yastığı, yapıyı yerden 1,18 inç yani ortalama 3 santim kaldırarak onu parçalayabilecek kuvvetlerden izole ediyor. Depremin şiddeti azaltığında ise bina yeniden temeline oturuyor.
-AMORTİSÖR
Depremde binaların ayakta kalmasını sağlayan diğer bir güvenilir ve gerçek teknoloji, otomobil endüstrisinden esinleniyor. Otomobillerde istenmeyen yol sarsıntılarını azaltan amortisörler, binalar için de aynı işlevi görüyor. Amortisör, hızı kısıtlar ve sarsıntı ile titreşimin oluşturduğu enerjiyi ısıya dönüştürerek yutuyor.
Amortisörler, depreme dayanıklı binalar tasarlamak için oldukça kullanışlı bir araçtır. Mühendisler, binaların her katına bir ucu kolona, diğer ucu kirişe bağlı amortisörler yerleştirirler. Her amortisör, silikon yağıyla dolu bir silindirin içinde hareket eden bir pistondan oluşuyor. Deprem sırasında binanın yatay hareketi, amortisörlerdeki pistonların yağa karşı itilmesine neden olur ve depremin mekanik enerjisi ısı enerjisine dönüşür. Binalar için geliştirilen bu teknoloji, otomotiv endüstrisinden ilham alınarak geliştirildi.
-SARKAÇ GÜLÜ
Diğer bir çözüm, özellikle gökdelenler için daha uygın diyebiliriz. Bu çözümde, binanın yanlarında büyük bir kütle asılı duruyor. Çelik kablolar kütleyi tutarken, kütle ile bina arasındaki yapışkan sıvı ise binayı koruyor. Deprem binayı sallamaya başladığında, sarkaç enerjiyi dağıtmak için ters yöne hareket eder. Mühendisler, titreşimi azaltmak için “ayarlı kütle sönümleyici” veya “harmonik soğurucu” adlı cihazlardan faydalanmakta.
Harmonik soğurucunun görevi, rezonansı (titreşimi) engellemek ve yapının dinamik tepkisini önemli ölçüde azaltıyor. Örneğin, 508 metre yüksekliğindeki Taipei 101 gökdeleni, deprem veya güçlü rüzgar nedeniyle oluşabilecek sarsıntılara karşı harmonik soğurucu ile korunmakta. Burada kullanılan harmonik soğurucu, dünyanın en büyük ve ağır soğurucusu olup, ağırlığı ise 730 ton.
-KARBONFİBER ÖRTÜ
Deprem riski olan bölgelerde yeni binaların her şekilde dayanıklı olması gerekir. Eski binaların da sismik performansını yükseltmek için yeni teknolojik yöntemlerle güçlendirilmesi şart. Çünkü ülkemiz de deprem bölgesi ve ilerleyen zamanda eski binalar artık şiddetin de etkisiyle dayanılamaz bir hal alabilir.
Mühendisler binalara temel yalıtım sistemleri ekleyerek hem uygun hem de ekonomik çözümler geliştirdi ve geliştirmeye de devam ediyor. Başka bir umut verici yöntem de lifli polimer güçlendirme (FRP)dir. Bu malzeme, karbon fiber ve bağlayıcı polimerin karışımından oluşan bir örtü aslında.
Eski binalara yeni teknolojik sistemlerin uyarlanması uygulamalarında, mühendisler basitçe materyali binaların ve köprülerin beton destek kolonlarına sardılar ve kolonla materyal arasındaki boşluğun içine epoksi (güçlü kimyasal reçine) sıkıştırdılar. Hatta şaşırtıcı şekilde depremden zarar görmüş kolonlar bile karbonfiber örtüyle tamir edilebildi.
-DEĞİŞTİRİLEBİLİR SİGORTALAR
Elektrik devresinde akımın belirli bir seviyeyi geçmesi durumunda devreyi keserek koruma sağlayan elektrik sigortası, devre kesildikten sonra değiştirilir ve sistem eski haline gelir. Stanford ve Illionis Üniversitesi’nden bazı araştırmacılar, depreme dayanıklı binalar inşa etmek için bu konseptten ilham aldı. Aynı zamanda araştırmacılar yapının çelik çerçevelerinin elastik olup temelin en üstünde sallandığı kontrollü sallantı sistemi adını verdikleri bir yöntem geliştirdiler. Fakat bu yöntem tek başına çok yeterli olmuyor.
Çelik çerçevelere ek olarak, araştırmacılar temeldeki her çerçevenin üstünü saran ve sallantıyı sınırlayan dikey halatlar da üretti. Ek olarak bu kabloların kendiliğinden merkezlenme özelliği bulunur. Bu nedenle sallantı durunca halatlar tüm binayı yukarı doğru çeker. En sondaki bileşenleri ise iki çerçeve arasına ya da kolonların temeline yerleştirilen değiştirilebilir çelik sigortalardan oluşur.
-KARTON TÜPLER
Mühendislik ekipleri, depreme dayanıklı yapılar tasarlamak için yerel olarak bulunabilen veya kolayca temin edilebilen malzemeler kullanıyor. Örneğin, Peru’daki araştırmacılar plastik örgülerle duvarları güçlendirmiş ve geleneksel yapıları daha sağlam hale getirmeyi başarmışlardı.
Hindistan’da mühendisler betonu güçlendirmek için bambu kullandı ve başarılı oldu. Endonezya’da bazı evler kum veya taşla doldurulmuş eski lastiklerden biçimlendirilmiş yatakların üzerinde duruyor. Hatta karton, mukavva bile dayanıklı bir yapı malzemesi olabilir. Japon mimar Shigeru Ban, poliüretanlı karton boruları kapsayan çeşitli yapılar tasarladı. 2013 yılında Ban tasarımlarından birini sundu. Ban, tasarladığı bir yapıda tahta direklerle güçlendirilmiş 98 dev karton tüp kullandı. Çünkü karton ve tahta yapı aşırı derecede hafif ve esnek. Sismik olaylar anında betondan daha iyi performans gösteriyor.
