Yakın zamanda yaşadığımız büyük şiddetli depremlerin ardından birçok kişinin merak ettiği konulardan biri de ağır hasar alan birçok betonarme yapının yanında hasar almayan yığma yapılar olmuştur.
Bu yazımızda sizlerle yığma yapılar kavramını, bu yapıların depremde davranışını ve depremde en az hasarı alması için uygulanması gereken yöntemleri inceleyeceğiz.
Yığma Yapı Nedir?
Taşıyıcı sistem elemanlarını, döşemeler, bunların mesnetlendiği hatıllar, taşıyıcı duvarlar ve taşıyıcı duvarların temellerinin oluşturduğu yapılardır.
Yığma yapılar bazı açılardan üstün olmalarına karşın, çok ağır olmaları ve deprem gibi dinamik ve yatay yüklere dayanımlarının az olması nedeniyle, genellikle depreme dayanıklı yapı olarak nitelendirilmezler. Ancak özellikle ekonomik koşullardan dolayı, Türkiye’de genelde yığma, özelde ise kırsal yapı yapımı azalarak da olsa devam etmektedir.
Düzgün Yığma Yapıların Avantajları
Deprem etkisi altında çerçeve sistemlere göre yığma yapıların bazı avantajları şunlardır:
- Kutu şeklindeki taşıyıcı sistemleri basit ve süreklidir.
- Düşey yükleri taşıyan duvar elemanları yatay yükler altında perde duvarı olarak görev yaparlar.
- Taşıyıcı sistemde düğüm noktaları olmadığı için iç kuvvetler belirli bölgelerde aşırı değerlere ulaşmazlar ve oldukça düzgün bir dağılım gösterirler.
- Yığma sistemin kuruluşu ve yapımı basit olduğundan kalifiye işçilik gerektirmez, işçilik hataları tolere edebilir.
- Anadolu’da geleneksel olarak zemin düzeltildikten ve 15-20cm kalınlığında kum serildikten sonra temel yapımına geçilir. Temel altına serilen kumun zemin suyunu yapıya iletmemesinin yanında depremde yer sarsıntılarını sönümlemesi açısından da yararı vardır.
Depreme Uygun Yığma Yapı Tasarımında Önemli Noktalar
Çeşitli deprem örneklerine göre yığma yapıların aldığı hasarları inceleyip çözüm önerileri aşağıda inceleyelim.
Ağır Çatılar
Kış mevsiminde evlerin içinin sıcak, yaz mevsiminde ise serin olmasını sağlamak için evler ağır çatı kütleleriyle kaplanmaktadır. Ayrıca bu tabaka yağış nedeniyle aktığı için belirli periyotta üstüne yeni bir tabaka da eklenmektedir. Bu ağır çatının deprem esnasında kullanıcıların üzerine göçmesi büyük felaketlere neden olmaktadır. Ancak bu tür çatılar deprem anında, duvarların düzlem dışı ve düzlem içi yönünde büyük bir kuvvetle itilmesine ve deprem anında binanın zayıf duvarlarının büyük bir kuvvet ile yıkılmasına sebep olmaktadır.
Duvar Altı Hatılları
Deprem etkisi ya da zemin sorunları nedeniyle yüklerin öbekleşip tekil yük gibi zorlamasını engellemek için duvar altı hatılı kullanarak bu yükün yayılı olarak gelmesini sağlayabiliriz. Ayrıca duvar altı hatılı ile duvar bütünlüğü alttan da desteklenmiş olmaktadır.
Duvarlarda Oluşan Çekme-Kesme Zorlanmaları
Yığma yapıyı oluşturan taş, tuğla, kerpiç harç ve beton gibi malzemelerin çekme dayanımı düşük olduğu için bu yapılar çekme gerilmelerine karşı zayıftır. Depremde meydana gelen yatay kuvvetler duvarları kesme kuvveti ile zorlar. Bu zayıflık da duvarda donatı kullanılarak giderilmeye çalışılır. Bu kuvvetler etkisiyle duvarlarda çatlak, ayrılma ve dağılmalar oluşmaktadır. Yığma yapıların, çekme ve basınç altında sünek olmayan davranışı da ani göçmelere sebep olmaktadır.
Rijit Köşe Bağlantısı
Depremlerde yapılara her iki asal doğrultularında kuvvetler gelir. Bu yükleme nedeniyle yığma yapı köşeleri farklı hareketler gösterir ve birbirini iter. Eğer duvar düzeni simetriden ayrılmadan, köşe bölgeler büyük, sağlam ve rijit yapılırsa hasar büyük oranda sınırlandırılmış olur.
Cephe Boşlukları:
Yığma yapı dış cephesinde çok miktarda boşluk olduğunda kesme kuvvetlerinin taşınması için yeterli alan olmayacağı için yapı depremde daha çok zorlanacaktır. Yönetmelikte, dış cephe boşluk oranları toplam cephenin %40’ı olarak sınırlandırılmıştır.
Duvar ve Harç Malzemesi:
Yığma yapıda yük aktarımı, kullanılan malzeme ve harç arasında olmaktadır. Bu nedenle kullanılan malzeme ve aradaki harcın detayları da önemlidir.
- Yığma yapının bodrum ve temel duvarlarında taş kullanılmalıdır. Tuğla her ne kadar pişmiş de olsa su ve dondan etkilenmektedir.
- Kırsal yapılarda genellikle duvar malzemesi olarak kerpiç kullanılmaktadır. Yapılan deneyde kerpicin 45 günlük dayanımının 45 kgf/cm²(4,41 mPa)olduğu görülmüştür.
- Moloz taş duvarların dayanımı da çok zayıftır.
- Çamur harcın ıslak durumda bir miktar bağlayıcı özelliği vardır. Çamur kuruyunca bu özellik tümü ile kaybolmakta, kurumuş çamur taşların arasından akıp gitmektedir.
- Yığma yapı duvarlarında çimentolu kireç harcı kullanımı yaygındır.
Düşey Hatıl Kullanımı
Düşey betonarme hatıllar; belli aralıklarla duvara dik koyulan duvarlar, kesişen duvarlar ya da destek ayakları gibi, çatlamış blokların hareketini sınırlandırmak için yararlıdır.
Temel Oturmaları
Yığma yapı, gevrek malzemelerden oluştuğu için küçük bir oturma dahi olsa bu, duvarlarda gözlenir. Çeşitli su sızıntıları, kaçaklar ve killi zemin kohezyonunun azalması oturmaya sebep olmaktadır. Mevsimlerin kurak veya yağışlı olma durumu, aradaki dengeyi sağlayabilmektedir.
Boşluklu Tuğla Kullanımı:
Taşıyıcı tuğlalarda düşey delik oranı %35 ve daha az olmalıdır. Delik oranı arttığında yük taşıyan alan azalmakta ve duvar dayanımı da doğru orantılı olarak etkilenmektedir.
Duvar Oranı:
Yapının belli bir yöndeki duvarlarının toplam boyunun yapının plan alanına bölünmesi ile hesaplanan oranın 0.25’den daha büyük olması istenmektedir.
Konsol Çıkma:
Ahşap destekli kerpiç yığma yapı sistemlerinde konsol çıkmalar yapılarda büyük hasarlara neden olduğundan tüm yığma yapı türlerinde konsol çıkmadan kaçınılmalıdır.
Yazar Yorumu
Günümüzde karkas yapılara göre oranı bir hayli düşse de yığma yapıların tercih edilmesinin en önemli nedenleri, yerel malzemelerden kolaylıkla yapılabilmesi ve ekonomik olmasıdır. Bu yapılar düzgün, deprem bölgesine göre uygun kat sayısında ve mühendislik kurallarına dikkat edilerek yapılırsa, avantajlarından bahsetmek mümkündür.
Yığma kârgir yapıların tasarımı hakkındaki detaylı bir çalışmaya bu bağlantıdan ulaşabilirsiniz.
Bir başka yazıda tekrar görüşmek dileğiyle…
Diğer yazılarıma buradan ulaşabilirsiniz.
