Fema 454 / December 2006 Designing for Earthquakes A Manual for Architects

MMAR TASARIMDA DEPREM 5 Christopher Arnold

5.1 GR

Kritik ya da temel tasarm karar, binann bykl ve boyutlu ekli ile ilgili kararlardr. Bu blmde

mimari tasarmla yaplarn depremden zarar grme ihtimali arasndaki yakn iliki zerinde durulacaktr.

Ksm 5.2 ile 5.5 arasnda, mimari tasarm kararlarnn sismik performans zerindeki etkileri, deprem

performans en uygun mimari ve dolaysyla tayc sisteme sahip olan bir binann eitli zellikleri balamnda

aklanmtr. Ksm 5.3de dzensizlik oluturan iki ayr durum, ksm 5.4 de ise sismik adan sorun olarak

tanmlanan belirli zelliklerin kkeninde ideal mimari plandan sapma olduu aklanmtr. Bu sapmalardan

drd ksm 5.5de mhendislik ve mimari bak asyla daha ayrntl olarak ele alnm, zararl etkileri

azaltmak veya ortadan kaldrmak iin kavramsal zmlere yer verilmitir. Ksm 5.6 da kabilecek dier

yaplandrma sorunlarndan bir ka tanmlanmaktadr.

Ksm 5.7, sismik yaplandrma sorunlarnn kkeninde yirminci yzyldaki "Uluslararas tarz" kabulnn

bulunduunu gsterirken, ksm 5.8 mimari/yapsal sorunlarn nlenmesi hususundaki baz ipularn

vermektedir. Son olarak, ksm 5.9 da bu gnn mimari eilimlerinin deprem mhendislii zerindeki etkilerini

deerlendirerek gelecee bakldnda domakta olan yeni alana "deprem mimarisi" ad verilebilir.

5.2 YATAY KUVVET TAIYICI SSTEMLER

Bir binann tayc sistemi dorudan mimari projesine baldr. Duvarlar, kolonlar, yatay kiriler, demeler ve

at gibi yap elemanlarnn boyut ve konumu byk lde mimari projeye gre belirlenir. Tayc sistemin

mimari projeye olan bamlln ifade etmek zere mimari/yapsal terimi kullanlacaktr.

5.2.1 Yatay Kuvvetlere Direnecek Sistemler

Tasarmclarn, mimari tasarm srecinin balangnda yatay kuvvetlerin karlanmasnda seebilecei temel

tayc sistem tipi bulunmaktadr. Burada ama, ekil 5-1'de gsterilen tayc sistem tiplerinin her biri iin, en iyi yaplandrmay tantmaktr.

Bu temel sistemlerin, kullanlan yap malzemesine ve elemanlarn birleme ekline dayanan farkllklar vardr.

Bunlarn birou Blm 7'de gsterilmitir: ekil 7-2, 7-3, 7-11A ve 7-11b bu tayc sistemlerin karlatrmal

sismik performans zelliklerini gstermektedir.

Perde duvarlar

Perde duvarlar, diyafram olarak alan deme-kiri sisteminden iletilen yatay kuvvetleri alp zemine

aktarmak zere tasarlanr. Bu duvarlara etkiyen temel zorlama kesme kuvveti olup perde duvar oluturan

malzeme liflerini birbiri zerinde kaymaya zorlar. Perde duvarlarn etkili olabilmesi iin, temelden atya

kesintisiz devam etmesi ve boluklarnn minimumda tutulmas gerekir.

apraz destekli ereveler

apraz destekli erevelerin yatay kuvvetler altndaki davran, perde duvarlara benzer. Ancak perdelere

nazaran daha az diren ama daha iyi sneklik salarlar. Destekli ereve sistemleri, perde duvarlardan daha

fazla mimari tasarm zgrl sunar.

Eik destekli erevelerin e merkezli ve d merkezli olmak zere iki genel tipi vardr. E merkezli

erevede, destek elemanlarnn eksenleri yatay kiri zerinde tek bir noktada buluur. D merkezli destekli

erevelerde eik elemanlarn arasnda belirli bir mesafe braklr. Eik elemanlarn ular arasndaki ksa

kirie ba kirii denir. Ba kiriinin amac ar deprem ykleri altnda deforme olarak deprem enerjisini

kontroll bir ekilde tketmek suretiyle yapnn geri kalan ksmlarn koruyacak sneklii salamaktr (ekil

5-2).

Moment-direnli ereveler

Moment-direnli ereve, yatay kuvvetleri kolon ve kiriler arasndaki rijit birleimler sayesinde kiri ve

kolonlarn eilmesi suretiyle tayan, diyagonal destekleri bulunmayan ereveler iin kullanlan bir

mhendislik terimdir. Moment direnli erevelerde, mimari tasarm zgrl en byktr.

Yatay kuvvetlerin tanmasnda kullanlan temel sistemlere alternatif sistemler gelitirilebilir. Tasarmclar bazen

bir ynde bir tip, dier ynde baka tip tayc sistem kullanabilmektedir. Byle durumlarda azami zen

gsterilmelidir. Rijitlikleri farkl olan (perde duvarl sistemler, moment direnli ereve sistemlerinden ok daha

rijittir, eik elemanl ereve sistemlerinin rijitlii ise bu iki tayc sistemin arasnda kalmaktadr) iki farkl

tayc sistemin birletirilmesiyle dengeli bir rijitlik dalm elde etmek zordur. Ancak yksek

performansl yaplar iin, blm 7.7.6da tarif edilen karma tayc sistem kullanm giderek artmaktadr. Etkin

karma sistemlere, perde duvarlardan oluan bir ekirdek art dta moment direnli ereve veya elik moment

direnli ereve rnek olarak verilebilir.

ereve

apraz destekli ereve

Perde duvarlar

ekil 5-1

Yatay yklerin tanmasnda

kullanlan temel sistemler

Farkl tayc sistem zelliklerinin fonksiyon ve estetik adan mimari tasarm zerinde nemli etkisi vardr.

ereve sistemi, binann deprem performansnn belirlenmesinde nemli rol oynadndan, tasarmn balang

aamasnda seilmesi gerekir. rnein deprem yklerinin tanmasnda perde duvar sistemi seilirse, binann

planlanmasnda her kattaki ykn atdan zemine kesintisiz aktarlaca snrl aklklar olan srekli per-

de duvarlar ina edilmelidir.

5.2.2 DiyaframlarYatay Tayclar

Yatay kuvvetleri, bu kuvvetleri tayacak perde duvar veya ereve gibi elemanlara aktarmak iin kullanlan

yatay elemanlara "diyafram" adn vermekteyiz. Diyaframlar genellikle binann deme ve at elemanlarndan

oluur. Baz durumlarda at veya demeden bamsz olan yatay destekleme sistemleri de diyafram ola-

rak alr. Diyafram, sismik diren sisteminin (ekil 5-3) nemli bir unsurdur.

Diyafram, ekme ve basn tayacak ekilde tasarlanr, kord ad verilen kenar bileenleri ile geni yatay bir

kiri olarak dnlebilir: kord (ekil 5-3A) dey bir kiriin alt ve st balklarna (flanlarna) benzetilebilir.

Tayc sistemin bir parasn oluturan diyafram, boyutlarna ve yapld malzemeye bal olarak rijit ya da

esnek davran gsterir. Perde duvarlara gre diyafram esnekliindeki deiim, aktarlan kuvveti ve bu kuvvetin

bykln nemli oranda deitirir.

ekil 5-2

apraz destekli sistemler

E merkezli destekleme

ereve

D merkezli destekleme

Hasar, ba kirii ile snrl kalr

Yalnzca elik gvdeden oluan esnek diyaframlarda (ktle dzgnce yayl ise) perde duvarlar, etki

alanlarndan gelen yk alrlar. Genellikle betonarme demeler gibi rijit diyaframlarda ise yk perde duvarlara

rijitlikleri ile orantl olarak dalr (ekil 5-3B).

Toplayc ad verilen ve diyafram evreleyen elemanlar, diyaframn mesnetlenmemi blgelerindeki kesme

kuvvetlerini tayc sistem elemanlarna aktarrlar (ekil 5-3C).

Deme ve atlarda; merdiven, asansr, havalandrma kanal, at pencereleri ve avlular iin geni boluklar

braklr. Bu boluklarn boyut ve konumunun diyafram etkinlii zerindeki nemi olduka fazladr.

Diyafram bir kiri olarak grselletirildiinde bunun nedenini grmek zor deildir. rnein, bir kiriin tama

kapasitesi, ekme blgesindeki boluk sebebiyle ciddi ekilde zayflayacaktr. Dey ykleri tayan sistemde

kiriteki boluk basma ya da ekme blgesinde olabilir. Yatay ykleri tayan sistemde ise ykleme hzla yn

deitirdiinden boluklarn (ekil 5-3D) hem ekme hem de basn blgesinde olabilecei dnlmelidir.

ekil 5-3

Diyaframlar

Rijit diyafram

diyafram

Esnek diyafram

kiri

Dzensiz diyafram Toplayc

kiri diyafram

5.2.3 Mimari/Yapsal ekil Optimizasyonu

ekil 5-4de deprem asndan en iyi mimari/tayc sistem iin temel yap gsterilmitir. Bu ekil, ayn

zamanda sismik bakmdan arzu edilen belirli zellikleri de aklamaktadr.

Bina zellikleri:

Kuvvet aktarmnda sreklilik

Yap elemanlarna dzgn yayl yk etkimesi ile gerilme ylmalar ortadan kalkar.

Dk Ykseklik/Taban oran

Devrilme riskini azaltr.

Eit Kat Ykseklikleri

Kolon ve duvarlarn rijitliklerini eitleyerek, gerilme ylmalarna engel olur.

Planda Simetri Burulmay ortadan kaldrr.

Her aksta zde diren Ktle ve rijitlik merkezleri arasndaki kaklk yok olduundan her dorultuda

dengeli dayanm ve burulma riskinin azalmas.

zde dey diren

Dayanm ve zayflklarn belirli blgelerde ylma ihtimalini ortadan kaldrr.

Kesitlerde ve yksekliklerde sabitlik

Gerilme ylmalarn azaltr.

Deprem kuvvetlerini karlayacak elemanlarn d evreye yerletirilmesi Burulma direncini enbyk olmasn salar.

ekil 5-4

En iyi mimari/yapsal

dzenleme

ereve

apraz destekli ereve

Perde duvarlar

Ksa aklk

Elemanlarda gerilmenin dk tutulmas ve ok saydaki kolonun salad ilave tama kapasitesinin olmas

-Baz kolonlar tama gcn yitirdiinde yklerin yeniden dalma imkn bulabilmesini salar.

Konsolsuz yap Dey ivmelerde daha az hasar grme.

Boluksuz diyafram (Demeler ve at) Yatay kuvvetlerin dorudan tayan elemanlara aktarlmasn salar.

ekil 5-4de gsterilen tasarm modellerinde yatay kuvvetleri karlayacak elemanlar, yatay kuvvetlere diren-

mede en etkili yer olan bina evresi zerine yerletirilmitir. Bu konum ayn zamanda i mekn planlama-

s iin en byk zgrl salar. Byk bir yapnn, i ksmnda da bu tr elemanlara ihtiya duyulabilir.

Yer hareketi esasen yn bakmndan rasgele olduundan, yatay kuvvetlere kar yapy koruyacak tayc

sistemin her yne kar koruma salamas gerekir. Dengeli bir diren salamak iin tayc sistem eleman-

larnn simetri gzetilerek binann iki ana ekseni zerine yerletirilmesi en etkili zmdr. ekilde de gste-

rilen kare plan, aa yukar mkemmel dengeli bir sistem oluturmaktadr.

Kare planl binalar mimari adan deerlendirdiimizde ina edilmesi basit ve ekonomik olacaktr. Bina, tefri-

iyle - malzeme seimindeki zen ve ayrntlandrmaya bal olarak - ok ekonomik fonksiyonel bir yap ile zarif

bir mimari mcevher arasndaki yerini alacaktr. Bu 3-boyutlu hali ile ilgi ekmeyen yapy tamamlamak iin

merdiven, asansr vb eklenmesi gerekir. Bir kattan daha fazla ykseklik gerektiren byk hacimli yerler dnda,

i mekn dzenlemesiyle, istenilen kalitede oda ve hacimler elde edilebilir.

Deprem asndan, mhendisler bu tarz tasarmlar dzenli (bir yap) olarak deerlendirir. Bina zelliklerinde

bu modelden sapma olduka, bina giderek daha dzensiz hale gelir. Bir binann deprem performans-

n etkileyen bu dzensizliklerin byk ksm, mimari tasarm kaynakldr. Aslnda pek ok mhendis bu

mimari dzensizliklerin ncelikle kt deprem performansna ve zaman zaman da gmeye yol atna

inanmaktadr.

5.3 EKL DZENSZLNN ETKLER

ekil dzensizlii, gerilme ylmalar ve burulma gibi istenmeyen iki durumun genellikle ayn anda ortaya k-

masna neden olur.

5.3.1 Gerilme Ylmalar

Dayanm ve rijitlikteki ani deiimler sonucu oluan dzensizlikler, gerilmelerin istenmeyen ekilde artmasna

yol aar. Genellikle deprem ynetmeliklerine gre belirlenen toplam yatay kuvvetin yap iindeki dalm

binann ekline baldr.

Gerilme ylmalar byk kuvvetlerin belirli bir kiri, kolon veya perde grubu gibi yapnn bir veya birka

elemannda younlamas ile oluur. Bu elemanlarn gmesiyle zincirleme gmeler hatta btn yapnn

yklmas sz konusudur. Ksm 4.10.2de akland zere d ykler ncelikle yapnn rijit elemanlar

tarafndan tannacandan bu elemanlardaki gerilme ylmalar ve zorlanmalar daha byk olacaktr. Gerilme

ylmalar yatay ve deydeki rijitlik dzensizliklerinden meydana gelir. Ksm 4.10.2 ekil 4-14de aklanan

ksa kolon problemi, bina tasarmnda dey dorultudaki dzensizlikten kaynaklanan gerilme ylmas iin bir

rnektir. Planda L veya T eklinde olan yaplarn i keleri de, gerilme ylmasna sebep olmaktadr. Bu konu

ksm 5.5.4 de ayrntl olarak aklanacaktr.

Yumuak veya zayf kat tipindeki dey dorultudaki dzensizlikler sreksizlik dzlemlerinde tehlikeli gerilme

ylmalarna neden olur. Yumuak ve zayf kat konusu ksm 5.5.1de ele alnacaktr.

5.3.2 Burulma

Plandaki ekil dzensizlii, burulma kuvvetlerinin ortaya kmasna yol aar. Binalarn yatay yklere kar

direncinin belirlenmesinde nemli olan bu burulma kuvvetleri belkide yap gmelerinin en sk grlen

nedenleri arasnda yer alr. Ksm 4.11 ekil 4-17de tanmland zere burulma kuvvetleri yapnn ktle

merkezi ile rijitlik merkezi arasndaki kaklktan doar. Bu kaklk, ya ksm 5.5.3de akland zere bina

evresine yerletirilen diren elemanlarnn simetrik olmamasndan ya da ksm 5.5.4de aklanan L, T, H ekilli

planlara haiz binalardaki i kelerden kaynaklanr.

5.4 DEPREM YNETMELKLERNDEK EKL DZENSZLKLER

Sismik bakmdan sorun oluturan ekil dzensizliklerinin pek ou yirminci yzyln banda tanmlanmtr.

Yaplandrma veya ekil probleminin ynetmelik amal ilk tanm 1975 de Kaliforniya yap mhendisleri

derneinin almalarna dayanmaktadr. Burada verilen dzensiz yap veya ereve sistemine ait yirmiden

fazla tasarm rneinde edeer statik kuvvet yntemi yerine daha ayrntl ve dinamik yntemlerin

kullanlmas gerekmektedir. Bu tr dzensizliklerin nem ve etkisi derece bakmndan birbirinden

farketmektedir. Dolaysyla ar biimli bir i ke planda nemli bir dzensizlik olutururken kk i

kelerin etkisi azalmakta veya nemsizlemektedir. Belirli bir dzensizliin hangi durumda nemli hale

gelecei hususundaki karar mhendise braklmtr.

Bu yaklamn etkisinin az olaca inanc ile 1988 ynetmeliinde bulunan ve alt adedi planda, alt adedi de

deyde ve kesitte tanmlanan dzensizliklerin tamam kk deiiklerle gncel ynetmelikte de aynen

korunmutur. Bu ynetmelik, dzensizliklerin herhangi bir dzenleme gerektirecek nemde olup olmad

hususunu aka ortaya koymakta, ayrca eleman boyutlar ve dier baz zelliklerle ilgili hkmler

iermektedir. Gsterilen 12 dzensizlikten biri dnda hepsi ekil dzensizliidir. Tek istisna ktlenin simetrik

yerlememesi halidir. Ynetmelikte tanm olarak yer alan bu dzensizlikler ekil 5.5 ve 5.6 da gsterilmitir. Bu

ksma eklenen diyagramlarla dzensizliklerin ideal durumu nasl deitirdii ve sz konusu dzensizliklerden

kaynaklanan gme ekli yanstlmaya allmtr. Ynetmelik hkmleri, tasarm dzensizliinden

vazgeirmek iin ounlukla tip cezalandrma yapmaktadr:

Tasarm yklerini arttrmaya zorlar.

ok daha gelimi (ve pahal) bir analize zorlar.

Yksek deprem riski olan blgelerde ok yumuak katlarn ve burulma dengesizlii ok olan binalarn yaplmasna engel olur.

Ynetmelik hkmleri, dzensizliin kendisinden ok dzensizlik sonucu ortaya kan hususlar hakkndadr.

Dzensizliin varl kabul edilmekle birlikte cezalandrma yoluyla tasarmclarn dzensizliklerden

vazgeecekleri umulmaktadr. Tasarm kuvvetlerinin arttrlmas ya da gelimi analiz teknikleriyle daha iyi bilgi

sahibi olmak tek bana problemin zm iin yeterli olmamaktadr. Aslolan tasarm srasndaki zmdr.

Ynetmelikte tanmlanan ve ekil 5-5 ve 5-6da gsterilen ekil dzensizlikleri yaplandrma problemlerinin

varln tesbit etmekte kullanlabilir. Mimari tasarm kaynakl drt nemli yaplandrma problemi aadaki

ksmda ayrntl olarak ele alnacaktr. Bir yaplandrma probleminin zmnde istenmeyen bir durumu

tamamen ortadan kaldrmak mmkn olmadnda, onlarn zm iin baz kavramsal nerilere de yer

verilmitir.

5.5 DRT NEML YAPILANDIRMA DURUMU

Mimari tasarm kaynakl, deprem performansn nemli derecede etkileme potansiyeline sahip drt yaplandr-

ma durumu (deyde iki, planda iki) unlardr:

Yumuak ve Zayf katlar

Sreksiz Perde Duvarlar

Yap d evresindeki dayanm ve rijitlik deiimleri

Keler

5.5.1 Zayf ve Yumuak Katlar

Problem ve tipleri

Byk gerilme ylmasna sebep olan en nemli sorun, yumuak kat problemidir. Burada kullanlan

yumuak kat terimi, zemin katn dier katlardan daha az rijitlie sahip olmasn ifade etmektedir. Yap

ynetmeliklerinde kullanlan yumuak ve zayf kat kavramlar arasnda fark vardr. Yumuak kat, st katlara

gre daha esnek veya rijitlii daha dk olan katlar iin kullanlrken zayf kat terimiyle zellikle kesme

dayanmnn daha az olduu ifade edilmektedir. Hangi katta olursa olsun yumuak ya da zayf kat bir

problemdir. Yapya etkiyen birikimli yatay kuvvetin en byk deeri tabanda gerekletiinden birinci ve ikinci

katlar arasndaki herhangi bir sreksizlik en nemli durumu oluturur.

ekil 5-7de byk gerilme ylmasnn birinci kattaki oluumu bir diyagram dizisi ile gsterilmitir. Deprem

ykleri etkisindeki greceli kat telemesi (ekil 5-7A) btn katlarda birbirine yakn olarak dalmaktadr.

Yumuak kat olmas halinde ise neredeyse btn greceli kat telemeleri toplam zemin katta olumakta ve

dolaysyla ikinci katla birleim blgesinde gerilme ylmas ortaya kmaktadr (ekil 5-7B). Bu ylma ikinci

kat dmlerinde zorlanmay arttrarak ekil deiimini ve gmeyi tetiklemektedir (ekil 5-7C).

Yumuak ilk kat oluumuna yol aan tipik durum ekil 5-8de gsterilmitir. ekil 5-8Adaki ilk durumda

birinci ve ikinci kat, st katlara nazaran nemli oranda esnektir. (Deprem ynetmeliklerinde yumuak kat

durumu olup olmad saysal deerler yardm ile belirlenir.) Bu sreksizlik, ounlukla ereve tipi yaplarda

ilk kat yksekliinin st katlara gre daha fazla olmasyla ortaya kmaktadr. Byle durumlarda rijitlik

deiimindeki tutarszlklar aklamakta ksm 4.10.2 ekil 4-13de verilen kp yasasnn kullanldn

hatrlaynz.

ekil 5-7

Yumuak birinci katn

gme mekanizmas

ekil 5-8: ayr yumuak kat tipi

normal

Yumuak kat

Gme

Esnek birinci kat

Sreksizlik: yk yap iinde dolamakta

Ar styap

Gerilme ylmas

telenme

telenme

ekil 5-B de gsterilen ikinci durum ise, dey ereve elemanlarnn zemin katta daha byk aklklar elde

edebilmek iin temele kadar devam ettirilmeden ikinci katta kesilmesi eklinde uygulanan yaygn tasarm

anlayndan kaynaklanmaktadr. Bu durumda, rijitlik ve dayanmdaki ani deiiklik sonucu yk aktarmnda

sreksizlik meydana gelmektedir.

Son olarak yumuak kata, yukardaki ar yapy tayan duvarsz birinci kat (ekil 5-8C) sebep olabilir. st

katlardaki duvarlarn perde duvarlar olmas hali, en ciddi durumu oluturur. Bu durum, zayf ve yumuak kat

probleminin zel bir hali olduundan ksm 5.5.2de ayrca tartlmtr.

ekil 5-9, 1994 Los Angeles Northridge depremi sonras Meadows apartman binalarn gstermektedir. Bu

binalarn ilk katlarnn araba park edilmesi amacyla ak braklmas zayf ve esnek kat oluumuna yol amtr.

lk kat kolonlarnn kesme kapasitesi ile bu byk ahap ereveli yaplarda bulunan az saydaki duvar yetersiz

kalm ve meydana gelen gme sonucu 16 kii hayatn kaybetmitir.

Northridgede prefabrik beton ereve ile desteklenmi iki katl ahap karkas binalar ekil 5-10 da grlmekte-

dir. Zemin katta iskn dnlmediinden iddetli sarsnt ile tamamen gen ilk katta kimse yaralananmamtr.

zm yollar

Yumuak ve zayf kat sorununun en iyi zm mimari tasarm srasnda sreksizlikten kanmaktr. Birinci

katn st katlara gre daha byk akla veya daha yksek olmas hususunda makul sebebler bulunabilir. Byle

durumlarda, daha dikkatli mimari/tayc sistem tasarmyla sreksizlikleri azaltma yoluna gidilmelidir.

Alnabilecek basit baz nlemler ekil 5-11 'de gsterilmitir.

Narin kolonlu ve yksek birinci katl her bina yumuak kat zellii gstermez. Yumuak katn varolabilmesi

iin, yatay kuvvetleri tayan sistemin esnek kolonlardan meydana gelmesi gerekir.

Tasarmclarn bazen bina tabannda narin ve zarif bir grnm oluturma abas yumuak kat oluumuna yol

aar. ekil 5-12 gsterildii gibi ustaca bir mimari / yapsal tasarmla ayn etki elde edilebilir. Gsterilen bina

Vina del Mar, ili sahildeki 21 katl bir apartmandr. Bu bina1985 ili depremini zarar grmeden atlatabilmitir.

5.5.2 Sreksiz Perde Duvarlar

Sorun ve tipik durumlar

Yatay kuvvetlere direnen ana elemanlar olan perde duvarlar, eer atdan temele srekli bir ekilde

yk aktaramazlarsa sreksizlik noktalarndaki gerilme ar deerlere ulaabilir. Perde duvarlardaki

sreksizlik yaygn fakat nemli bir yumuak birinci kat problemi meydana getirir.

ekil 5-11

Yumuak birinci kat problemi

iin zm yollar Yumuak kat

Kolon ekleme

aprazlarla

destekleme

Dtan payandalama

Sreksiz perde duvarlarda temel bir tasarm elikisi vardr. Bir perde duvarn amac her kattaki

diyafram ykleri toplamak ve en ksa yoldan dorudan temele aktarmaktr. Yk aktarmnda kesinti

istenmez, hele kesme kuvvetinin en byk olduu yap tabannda perde duvarn kesilmesi byk bir

hatadr. Dolaysyla perde duvarn ikinci katta kesilmesi yumuak ilk-katla ilgili en kt durumu

yanstr. Dey rijitlik ve dayanmda var olan her sreksizlik gerilme ylmalarna yol aar, yapnn

btn geri kalan ksmn tayan zemin katn hasar grerek elden kan ilk deil en son kat olmas

gerekir.

1971 San Fernando, California, depreminde hasar gren Olive view Hastanesi, sreksiz perde sorununun ar

bir eklini temsil etmekteydi.

Ana binann dey dorultudaki yaplandrlmasnda at kat da saylrsa toplam be katl rijit perde art ereve

sisteminden oluan yap, tabanda bulunan iki yumuak katl ksmn zerine oturmaktayd (ekil 5-13, 5-14). kici

kat, byk bir ak alan oluturacak ekilde dar uzanmaktayd. En byk hasar yumuak kat ksmnda

meydana geldi. st katlar, blok eklinde byk telenme yapt. Zemin kat kolonlarnn st ve alt ular bu

telenmeye uyum salayamaynca bina byk hasar ald. Kolonlardan birinde, dey eksene gre olan en byk

kalc yerdeitirme 76 cm mertebesindeydi (ekil 5-15). Bina gmedi, ancak youn bakmda olan iki hasta ile

bina dnda alan bir bakm personeli olmak zere toplam kii deprem sebebiyle hayatn kaybetti.

zm Yolu

Kesintili perde probleminin kesin zm, bu tr perdelerin yaplmamas ile salanr. Ancak bu tr durumlarda

da planlama, dolam ve grnt ile ilgili mimari sorunlar ortaya kar ki bu durum tasarm aamasnn banda

yatay kuvvetlerin perde duvarlarla karlanmas fikrinin yanl olduunu gsterir. Eer perde duvarlarn

kullanlmasna balangta karar verilmise o takdirde yapnn eskiz almalar srasnda mimar ve

mhendislerin birlikte alarak bu elemanlarn boyut ve yerlerini belirlemesi en doru davran olacaktr.

5.5.3 evrede Rijitlik ve Dayanm

Sorun ve tipik durumlar

Blm 4.11 'de tartld gibi bu problem, geometrik bakmdan dzenli ve simetrik olmasna ramen sismik

tasarm ynnden dzensiz yaplarda ortaya kabilir. Bir yapnn deprem etkisi altndaki davran, evre

tasarmndan fazlaca etkilenir. Eer evre rijitlii ve dayanm arasnda byk bir fark bulunuyorsa ktle

merkezi ile rijitlik merkezleri akmazlar dolays ile yap rijitlik merkezi etrafnda burulma kuvvetlerinin

etkisiyle dnmeye zorlanr.

ekil 5-16, 1985 depreminden sonra ilinin Via del Mar kentindeki, bir binay ve bu binaya ait kat plann

gstermektedir. Bu ehir bir okyanus beldesidir ve daireler ak cepheleri plaja bakacak ekilde tasarlanmtr.

Bu yedi katl kk apartman binasnda her katta daire bulunmaktadr. Depreme kar dayanm, arka taraftaki

hizmet alanlar ve asansr ksmnn etrafnda bulunan betonarme perde duvarlarla salanmaktayd. Deprem

direncinin dengeli olmamas yznden, rijitlik merkezi etrafnda dnerek aniden eilen ve neredeyse kecek

duruma gelen bu binalar daha sonra yktrlmtr.

tfaiye ve motor bakm atlyeleri gibi binalarda aralarn geii iin salanan ak n tasarm ya da byk kap

boluklar dengesiz evre yapsna rnek olarak verilebilir. Tek bir yapda yda bir alveri merkezi iinde

birleik halde bulunan maazalar, ekil olarak genellikle kapal biri ak caml vitrinden oluan (ekil 5-17)

kutular eklindedir.

evrenin dayanm ve rijitliindeki dengesizlik arttka yapya etkiyen burulma kuvvetleri de artar. Maazalar

gibi byk yaplarda vitrin olarak dzenlenen bir ka katn bulunmas sebebiyle rijitlik dengesi nemli oranda

bozulur. 1964 Alaska depreminde evre rijitliindeki dengesizlik yznden hasar gren maazalara en iyi rnek

Penney maazasdr (ekil 5-18).

zm yollar

Bu sorunun zm, evre direncinin dengelenmesi yoluyla burulma olasln azaltmaktr. Maaza giriiyle

ilgili rnek zmler aada verilmitir. Burada nerilen alternatif tasarm stratejilerini (ekil 5-19) dier yap

tiplerinde de kullanmak mmkndr.

lk strateji tm evrede yaklak eit rijitlie sahip ereve yap tasarlamaktr. evredeki k geirmez ksm,

ereve sismik performansn etkilemeyecek ekilde tasarlanan bir kaplama eklinde imal edilebilir. Bu durum

ya hafif kaplama yoluyla veya ereveden yaltlm beton ya da ta gibi rijit malzemeler, (ekil 5-19A) yoluyla

baarlabilir.

kinci yaklamda, dier duvarlar (ekil 5-19B) tarafndan salanan rijitlie yaklamak iin ak yzde yda

yaknnda, yeterli perde duvarlar eklemekle ak cephelerin rijitliini arttrmaktr.

nc zm yolu olarak ak cephede, kapal cephelerdeki duvar rijitliine yakn rijitlikte moment direnli ya

da apraz elemanl ereve sistemi kullanlabilir. Bu durumu gerekletirmek tamamen cephelerin byklne

baldr; uzun elik bir erevenin rijitlii uzun bir beton duvarn rijitliine hi bir zaman yaklaamaz. Olduka

uzun elik bir erevenin rijitlii ile hafif blme duvar (kontraplak) rijitliklerinin birbirine yakn olmas

sebebiyle bu zm, ahap ereveli kk apartman binalar, zemin katta garaj alan bulunan kk maaza

cepheleri ve motellerde uygulanabilir (ekil 5-19C).

Burulma olasl kabul edilerek, moment direnli ereve, perde duvarlar ve diyaframdan oluan birleimle bu

etkiye kar koyacak kapasiteye sahip tayc sistem seilebilir. Bu zm, byk eksantrik ykler etkisinde olan

(ekil 5-19D) rijit diyaframlara sahip nispeten kk yaplar iin geerlidir.

Yukarda sz edilen problemin zel bir hali olan ve garaj-st-ev terimiyle tanmlanan problemi zmek iin

ahap ereveli konut yaplarda rahatlkla kullanlabilecek yksek kesme kapasiteli prefabrike metal perde

duvarlar retilmitir.

5.5.4 Paral Yaplardaki Girintili/ Ke Noktalar

Sorun Tipleri

Plan ekli L, T, H ve benzeri/birleimi olan yaplarda girintili ke bulunmas ortak bir zelliktir (ekil 5-20).

Bu tr yaplarda iki tip problem ortaya kar. Birinci problem, yap kanatlarnda/paralarnda bulunmas

muhtemel rijit elemanlar sebebiyle kanatlarda oluacak farkl hareketin douraca girintili ke gerilme

ylmalarnn nlenemez oluudur.

kinci problem ise burulmadr. Burulmann sebebi ktle merkezi ile rijitlik merkezinin btn mmkn deprem

dorultular iin geometrik olarak aktrlamamasdr. Sonuta yap, rijitlik merkezi etrafnda planda dner. Bu

srada ortaya kan kuvvetleri tahmin etmek ve belirlemek olduka gtr. ekil 5-21, girintili ke problemi

ekil 5-19

Dengesiz evre direnci

problemi iin zm

yollar

Rijit diyafram

ereve oluturmak

Hafif cephe kaplamas

Rijit duvarlar

kaynakl sorunlar gstermektedir. Gerilme ylmas, burulma kuvvetine baldr. Ortaya kan kuvvetler ve bu

sorunun iddetinde aada belirtilen hususlar etkilidir.

Yer hareketinin zellikleri

Binann ktlesi

Tayc sistem tipi

Kanatlarn uzunluklar ve uzunluk/genilik oranlar

Kanatlarn ykseklikleri ve ykseklik/derinlik oranlar

ekil 5-22, 1964 Alaska depremi sonras bir lise binasn gstermektedir. Fotografta geni al L biimli binann

i kesindeki hasar belirgin olarak seilebilmektedir. Ar duvarlarn byk kuvvetleri ektii unutulma-

maldr. Bu fotorafa baklarak, alt kattaki iki pencere arasnda ksa kolon oluumu sebebiyle meydana gelen X

ekil 5-20

keli plan

biimleri

ekil 5-21

keli plan biimleri

burulma

burulma

Gerilme

ylmas

Ktle merkezi

Rijitlik merkezi

Zemin hareketi

ekilli kesme atlaklar ile st tarafta gerilme ylmasnn olutuu blgenin pencereler konmak suretiyle

zayflatld sylenebilir.

Yerleim blgelerinde bulunan bu tr L, T, H plana sahip binalar, evre odalara d cephe ve gn salamas

bakmndan zellikle otel ve konutlarda hala en ok tercih edilen yap formlar arasndadr.

Depreme dayankllk bakmndan ok sorunlu olan bu tr yaplarn yaygnl artc gelebilir. Girintili-

kelere sahip binalarn hasar rnekleri yaygndr ve bu sorun gzlemciler tarafndan kolaylkla belirlenebilir.

Sit alanlarndaki otel ve ok katl yaplarda bu yap formunun doal bir paras biiminde oluan avlu da her

zaman tercih edilmitir. Modern yaplarda, yap ekli deitirilmeden avlu ksm camla kapatlmaktadr.

zm Yollar

Bu sorunun iki ayr yaklamla zm yaplabilir. Ya bina basit ekilli paralara ayrlr ya da kanatlar gl

elemanlarla birbirine balamak suretiyle dengeli bir rijitlik dalm salanr (ekil 5-23). kinci zmn

yalnzca kk binalarda uygulanabilecei unutulmamaldr.

Yapnn paralara ayrlmasna karar verilmise her bir parann yatayda ve deyde dengeli olarak

yaplandrlmas ve kendisine etkiyecek yatay ve dey kuvvetlere direnme kapasitesinin bulunasna zen

gsterilmelidir.

Yap paralar arasnda braklacak derz miktar, bina paralarnn yapacaklar en byk yerdeitirmelerin

birbirlerine doru olaca en gayri msait durum gznne alnarak hesaplanmal ve toplam yerdeitirmeden

daha byk olacak ekilde belirlenmelidir.

ekil 5-23

keli plan probleminin

zm yollar

ayrma

glendirme

Rijit elemanlar

ekleme

ekil 5-24

kedeki gerilmenin

azaltlmas

Yapnn paralara ayrlmasndan vazgeildiinde kiri gibi elemanlarn kesintisiz olarak uzatlmas yoluyla

kuvvet aktarmnn yaplmas, bunun iin de tasarmn uygunluu ok nemlidir. Mmkn olduu takdirde bu

blgelerde tm yap ykseklii boyunca uzanan perde duvarlar ina etmek ok faydaldr. Kanatlarn serbest

ularndaki deformasyon ok daha fazla olacandan bu blgelere de betonarme perde duvar gibi rijitletirici

elemanlar yerletirmek hususunda aba gsterilmelidir.

Dik al olan i kelere gre geni al olan ke noktalarnda gerilme ylmalar azalr (ekil 5-24). Bu

durum, elik levhalarda bulunan yuvarlak deliklerdeki gerilmenin dikdrtgen ekilli deliklere gre daha az

olmasna ya da kesitteki deiimin aniden yaplmas yerine tedricen olmasnn tercih edilmesi hususlarna

benzetilebilir.

5.6 MMAR VE YAPISAL DER SORUNLAR

5.6.1 Devrilme: Yaplar Niin Devrilmez, Ger

Binaya gelecek yatay kuvvetleri, yapnn ktlesi ya da arln F=ma bantsnda yerine yazarak

belirlemekteyiz. Bunun dnda deprem srasnda, ikinci mertebe etki ad verilen ve yap arlndan oluan ar

zorlanma sebebiyle hasar grme hatta gme meydana gelebilir.

Dey elemanlardaki eksenel kuvvetler, yapdaki yatay telenme sonucu eleman eksenlerinden uzaklatklarnda

kolon ve perde duvarlar gibi dey tayclar burkularak gebilir. Bu olaya mhendisler P-e veya P-delta etkisi

adn verirler. Burada P dey yk veya arl, e ya da delta kakl veya dier bir deyile kuvvetin

ekseninden uzaklama miktarn gstermektedir. Devrilen her cisimde de bu etki sz konusudur (ekil 5-25).

Ksa bodur bir yapya nazaran uzun narin bir yapnn ok daha byk devirici kuvvetler etkisinde olaca aktr.

P-delta etkisinin problem tekil edip etmeyecei hususunda yapnn geometrik oranlar belirleyicidir. Yatay

kuvvetlere kar diren perde duvarlarla salanmaktaysa bina boyutlarna ait oranlardan ziyade perde duvar

boyutlarna ait oranlarn daha nemli olacan sylemeliyiz.

Depremlerde binalar nadiren devrilir, nk yaplar homogen olmayp pek ok elemann birlemesinden

meydana gelmektedir. Deprem kuvvetleri yapy meydana getiren elemanlar birbirinden ayrnca yap

devrilmeden nce gmektedir. ekil 5-25deki dosya dolab gibi gl homogen yaplar ise devrilecektir.

ekil 5-25

Yaplar niin ger,

devrilmez

yer hareketi

1985 Mexico City depreminde byk elik ereveli Pio Suarez apartmanlarndan birinin devrilmesi nadir bir

rnektir. Yaklak olarak birbirinin ayns olan yapdan birisi gm, birisi ar ve dieri de orta derecede

hasar almtr.

evresinde asimetrik yanal destek elemanlar olan bu yaplarda elik erevelerin balant detaylar zayft ve

burkulma sz konusu idi (ekil 5-26).

Loma Prieta depreminde California Oakland, Cypress otoban viyadnde oluan gme de alak yapsal

gmeye ait nadir rneklerdendir (ekil 5-27).

5.6.2 Delikli Perde Duvarlar

Mimari/yapsal bir dier istenmeyen durum, kap ve pencere boluklar yznden perde btnlnden taviz

verilmesidir. Bu gibi durumlarda ayrntl bir analizle yatay kesme kapasitesinde nemli bir kayp yaanmadan

yk aktarmnda srekliliin saland gsterilmelidir. Baz delikli perde duvarlardaki hizalanmam aklklar

davran olumlu ekilde etkileyebilir (ekil 5-28).

5.6.3 Gl Kiri, Zayf Kolon

Yap tasarmnda, iddetli deprem etkisi altnda kirilerin kolonlardan nce gmesi esas alnr. Bu ekilde

yapnn toptan gme ihtimali azaltlr. Ksm 4.10.2de aklanan ve bazen istenmeden kolonlarn aralarndaki

boluklarn gl veya rijit yapsal olmayan elemanlarla kapatlmas sonucu ortaya kan ksa-kolon etkisi, zayf

kolon gl kiri durumuna benzetilebilir. ekil 5-29daki otopark, 1987 California Whittier depreminde gl

kiri zayf kolon problemi yznden hasar grmtr.

5.6.4 Zayf Kesitler ve ekme Katl Yaplar

Deyde ekme katl yaplarn zellikle ekme dzleminde olmayan kolon ve duvarlarnda sreksizlik ortaya

kar. Yatay zayf dzlemler, 1995 Kobe Japonya depreminde olduu gibi (ekil 5-30) pencere ve dier

aklklarn hatal yerletirilmesinden de kaynaklanabilir.

5.7 YRMNC YZYILIN PROBLEM: DZENSZ YAPILAR

Buraya kadar hasara hatta gmeye yol aan dzensiz mimari ve yap tipleri zerinde duruldu. Pek ok binada

mevcut olan bu dzensizliklerin yaplarn deprem performansn nasl etkiledii ve tehlikeli durumlara yolat

hususu tasarmclar tarafndan iyi anlalmaldr. Dzensiz yap sorununu ondokuzuncu yzyln yap tekno-

lojisindeki gelime ile yirminci yzyln mimari tasarm anlay ortaya karmtr.

5.7.1 Uluslararas Tip ve Sismik Etkileri

On dokuzuncu yzyln sonunda elik ve betonarme erevelerin kullanlmaya balamas, binalar tayc

(yma) duvarlarnn dayatt kstlamalardan kurtard. Ancak, yirminci yzyln ilk yllarna kadar Bat mimari

kltr, demiryolu istasyonlar veya gkdelenler gibi tamamen yeni yap tiplerinde bile tarihi yap tarzn

srdrd. Kullanlan mimari formlarda yma yap tekniinden doan tm zorunluluklar mevcuttu. Gizli elik

ereve olmas durumunda bile dekoratif kemer kullanmak yaygnd. Bu gelimi-yma yap formlar yirminci

yzylda da ayakta durmaktadr (ekil 5-31).

Mimari estetikteki bu anlayn, teknik, ekonomik ve politik boyutlar vard. Bu mimari tarzla son derece

ekonomik, sade, drtgen kutu ekilli hemen hemen tm yaplara estetik grnm verilebilmekteydi. Uluslararas

stil elik ve betonarme ereveler sayesinde zerafet ve narinlikle estetik zevki en iyi ekilde ortaya kard.

Uluslararas slubun ilkrnei olarak 1930 ylnda Paris'te ina edilen Pavillon Suisse binas (ekil 5-32)

verilebilir.

Mimar ve mhendislerce binalardaki ereve estetiinin istismaryla, sismik yaplandrma sorunlarna ait

tohumlar da ekilmeye balanmtr. lk yap formlarndaki tarz, ounlukla bizim ideal sismik bina yerleimine

yakndr. Ancak bu yap tarznn, nceki ereve ve yma yaplarda bulunmayan baz zellikleri genellikle kt

sismik performansa neden oluyordu. Bunlar:

Yapnn bacaklar veya sutunlar zerinde ykselmesi

Bu tr binalarn daha nceki yaplarda bulunmayan, bina sakinleri ve ziyaretilerine ait bir ortak meknn

ortaya kmas ya da otopark olarak kullanlmas gibi ekici fonksiyonel zellikleri vard. Ayrca binann

havada hafif ekilde yzyormu gibi grnmesi estetik bakmdan ekiciydi.

Dey dorultudaki sreksizlikten kaynaklanan sismik etkiler tam olarak anlalncaya kadar tasarmclar

zayf ve yumuak katl yaplar retmeye devam etti.

yma duvarlarn kaldrlmas ve planda serbestlik

Planlama zgrl, fonksiyonel bakmdan etkin, k ve mekn dzenlenmesi bakmndan da yeni olanaklar

salad. Ancak, yma duvar ve kaplamal blmlerin ereve ve alpan ile deitirilmesi binann enerji

yutma yeteneini byk oranda azaltarak kat telenmelerinin artmasna ve daha fazla yapsal olmayan

hasara belkide gmesine yol aacakt.

D cephenin camlanmas husundaki byk art ve hafif giydirme/perde duvarlarn icad

Yeni mimari tarzn bir gerei olan giydirme cephe duvarlar, sreki olarak gelimeye devam etmektedir. D

cephenin kaplanmasnda bir taraftan en ekonomik zm tekil ederken dier taraftan bu gn kullanlan ift

caml erevesiz duvarlara nclk edildi. mekndaki serbest planlamaya benzer ekilde hafif d cephe

kaplamalar da enerji tketimini azaltarak greceli kat telenmelerinde arta yol amaktadr.

II. Dnya Sava sonras byk bir kentsel gelime yaand. Yaplamada kullanlan formlar basit ve sslemesiz

olduundan ok ekonomikti. Hzla yaygnlaarak kabul gren bu tarz maalesef yeni ereveli yaplarn

gerektirdii sneklie sahip deildi. 1950 ile 1970li yllar arasnda estetii ve ekonomiklii ile rabet gren bu

uluslararas yap tarzndan miras kalan zayf deprem direnci, kasaba ve ehirlerimizde deprem asndan bir

tehdit olmaya bu gn bile devam etmektedir.

Yaplandrma dzensizlikleri genellikle tasarmcnn kapris ya da bilgisizliinden ok, akustik planlama ve

kentsel tasarm gerekleri sebebiyle ortaya kmaktadr. ekil 5-5 ve 5-6da gsterilen dzensizlikler, estetik ve

fonksiyonel alglama kaynakl mimari tasarm hatalardr. Bu hatalar, tasarm becerisi, mimar ve mhendis

arasndaki karlkl anlay ve tasarm konularn grme istei bulunmas halinde nlenebilir. Mimarlarn olas

tasarm yklerini anlamas, mhendislerin de tasarm hedeflerini benimsemesi ve onlara yaratc bir ekilde

katlmas gerekmektedir.

5.8 PROBLEM NLEYC TASARIM

Mimarlarn zgn yap formu konusundaki aratrma ve srarlar yznden; bina tipi, boyutlar ve

fonksiyonundan bamsz dzenli yap hususundaki tevik ve zorlamalar pek de baarl olamad. Bu konudaki

gelime ve yeni eilimler ksm 5.9.2deki ekil 5-38 de gsterilmitir. ekil 5-5 ve 5-6de gsterilen deprem

ynetmelii koullar, sradan ekonomik bina yapmna yneliktir. Dzensiz yaplarn tasarm kuvvetlerinde

mtevaz bir artla ya da byk binalar iin, daha gelimi analitik yntemlerin kullanlmas ile snrl cezalar

temelde maliyete yansmaktadr. Sadece ar yumuak kat ve deprem riski yksek blgelerde ar burulma

tamamen yasaklanmtr. Bu durum ideal yaplandrmann faydalarn kullanan mimara tasarm amalarna

uygun dzensiz yap formlar hususunda izin veren bir tutumu gstermektedir.

5.8.1 Dzenli Yap Tasarm

deal yaplandrma u durumlarda kullanlr:

Ynetmelie uygun en ekonomik tasarm ve yapm iin, sismik detaylarda basitlik ve tayc sistem elemanlarnn konum ve boyutlarnn deitirilmesi gereken durumlarda,

En dk maliyetle en iyi deprem performans gerektiinde,

En yksek sismik performans gerektiinde,

5.8.2 Dzensiz Yap Tasarm

Tasarm, dzensizlikler ieriyorsa aadaki admlar izlenir:

Mimarn tasarm tarzna alm yetenekli bir deprem mhendisi tasarmn bandan itibaren e-tasarmc

olarak istihdam edilmelidir

Mimar, tasarm dzensizliklerinin farknda olmaldr. Ayrca gerilme ylmalar ve burulma etkileri hakknda da bir fikri olmaldr. (Bu etkilerin sebep ve areleri ynetmelik hkmlerinde deil mimari/yapsal

tasarmda yatmaktadr.)

Mimar, tasarm karakterini deitirecek yapsal formlara veya kolon ve kiri boyutlarnn artmas gibi hususlar kabul etmeye hazr olmal, bunlara kar kmak yerine tasarmn estetik bir paras olarak yararlan-

may bilmelidir.

Mimar ve mhendislerin dzensizliklerin etkilerini azaltacak yada yap btnlnden taviz vermeden istenilen estetik kaliteyi baarabilecekleri kendi meslekleriyle ilgili yaratclk ve hayal gc olmaldr.

Ar dzensizlik, ar mhendislik zm gerektirir, bu da ar maliyet demektir, bu tr binalarn da ilave maliyeti mazur gsterecek kadar srad olmas gerekir.

Zayf veya yumuak kat asla olmamaldr: bu husus, yksek kat veya farkl kat ykseklii olmayacak anlamna gelmez daha ok dengeli bir diren oluturacak yapsal tedbirler alnmasn salamaya yneliktir.

5.9 ULUSLARARASI STLN TESNDE: DEPREM MMARSNE DORU?

Bina sahiplerinin ou, sade ama gzel grnen ve yerel planlama blmn tatmin edecek ekonomik ve

mtevaz bina ister. Ancak, yukarda belirtildii gibi mimar arada srada binasnn farkl grnmesini salamak

iin ok gl bir zlem duyar ki bu zlem, mimari tarz ve sanatta srekli evrimin kaynadr. Bu zlem ile

muhteem formlar iin olan talep birlikte geliir. Mimarlk tarihi, mimari akmlar ilk rneklerle besleyerek canl

ve bir sanat olarak heyecanl tutan yeni tasarmlarn da bir mr olduunu gstermitir. Bylece, iktisat gibi,

mimari tasarmn da her biri dierini besleyen "arz ve talep taraf" vardr.

Uluslararas Stil, gndelik ekonomik binalarla zarif prestij sembolleri arasnda bir yerde hala varln

srdrmektedir. Fakat gnmzde, ok saydaki kiisel tarz yar halindedir. yi sismik tasarm ilkeleri, kiisel

tarzlarn geliiminde herhangi bir rol oynad m? Gelecein mimari eilimlerinin, mhendislik gereklerine uygun

grsel zarafet rneklerini verirken sismik tasarmdan ilham almas mmkn m?

5.9.1 Mimarlarn Simgesel ve Mecazi Form Aray

Uluslararas tarzn estetik ilkeleri 1970lerin ortalarnda zellikle metal/cam kbik yaplar ciddi olarak

sorgulanmaya balad. Bu sorgulama sonunda post-modern olarak bilinen mimari yap tarz ortaya kt. Dier

zellikleri yannda post-modern yap tarznda:

Kemerler, dekoratif kolonlar, eimli atlar gibi orijinal elemanlarn tayc olmayan basit varyasyonlarnn kullanm,

D cephe sslemelerinin canlandrlmas,

ekilde simetrinin hakimiyeti,

sz konusudur. Yap stilindeki bu deiiklikler deprem bakmndan olumludur. Klasik formlara dn, dekoratif

elemanlarn tayc sitemden ayrlmas ve simetri ilkesi sonuta dzenli bir mimari/yap anlamna gelir.

Post-modernizmin erken dnemine ait bir simge olan ve son derece basit ve muhafazakr yap sistemi kullanlan

Oregondaki Portland ofis binas, Michael Graves (ekil 5-33) tarafndan tasarlanmtr. Nitekim, ekil 5-33 de

gsterilen modele benzer bir mimariye haiz olan bina tamamlandnda, byk bir heyecan uyandrd.

Sansasyonu d cephe ilemeleri, heykelleri ve seilen renkler gibi yapsal olmayan unsurlar salamaktayd.

Geleneksel mhendislikte bina yklerini tayan elik veya beton her sutunu, klasik post-modern kolonlar olarak

grebiliriz. Genel olarak depreme dayankl yap tasarmnn post-modernizmin geliimi zerinde etkisi olmad

aktr, post modernizm kesinlikle estetik ve kltrel bir hareketten kaynaklanmaktadr.

Post-modernizm, tarihi mimari tarzn yeniden merulatrrken ayn zamanda, baka bir stil tam ters dorultuda

gelimeye balad. Balangta "hi-tech" olarak kabul gren bu stil, mhendislikteki yeni malzeme ve teknikleri

mimari aralar olarak kullanma anlayna dnd. Bu tarz zellikle ngiltere ve Fransa bata olmak zere

avrupa kkenli idi. Paris'teki Pompidou Merkezi (ekil 5-34) gibi birka nc alma bu stilin etkisinde

kalmtr. Bu tarzn kkeni ve geliimi zerinde sismik kayglarn hibir etkisi olmamasna ramen, yaplarn

estetik bir motif olarak aa kmas yeni bir ilginin canlanmasn salad.

Post modernizm, bir nc stil gibi hzlca ortadan kayboldu. Ancak d dekorasyon ve eskiden tretilen formlarn

kullanmn merulatrmas ile nem kazand. Bunlar da ticari ve kurumsal mimariye ortak oldu (ekil 5-35).

"Yap-Dekorasyonu" ile ucuz basitletirilmi tarihi veya dekoratif elemanlar yaygn hale gelmitir.

Ticari mimaride uluslararas stilin gelimi formlar yaygn olarak kullanlmaktadr. Cam elyaf takviyeli beton ve

metal yzl yaltml paneller gibi yeni ve hafif malzemelerin kullanlmas, binann deprem kuvvetlerini

azaltmada faydal etkisi olmasna ramen ynetmelik, yapsal olmayan elemanlardaki hasar da azaltmak iin

artan greceli kat telenmesini bir parametre olarak dikkate alr.

5.9.2 Gnmzn Yeni Mimari lk rnekleri

yi bilinen tasarmlarn nemi, popler mimarlarn ilkrnekleri olmalarndan kaynaklanmaktadr. Mimarlar form

ve tasarm hususunda ok duyarldr. Yeni bir tarz, bir kez gven kazandm, mimarlar tarafndan dnya zerinde

uygulanmaya balar. ekil 5-36 ve 5-37 'de gsterildii gibi bugn New York'taki ok katl bir irket merkezi,

yarnn banliysnde sradan bir bro olabilir.

Ancak bugn, Uluslararas Stil ve "modern" mimarinin benimsedii, uygun formlar kmesi zerinde bir fikir

birlii yoktur. u anda, grkemli mimari tasarm moda olarak belediyeler, byk irket ve kurumlar

istemektedir. Yani, gelecein olaan st yaplarna ait ilk rnekleri bugnn stn mimarisi iinde bulmak

mmkndr.

ekil 5-38, 1920'lerden gnmze kadar yksek katl binalarn mimari formundaki evrimi gsterir. Uluslararas

stilin hkim olduu yaklak 1945-1985 yllar arasnda grnt olarak istikrarl bir evrim vardr. Ksa bir aradan

sonra post-modern mimari ile irketler "yksek teknoloji" modasna uydular. Yzyln sonlarna doru, mimari

formlar daha kiisel ve kendine zg olurken evrim, rekabete dnt.

Milenyumun ilk be ylnda Liebskindin przl biimlerinden Gehrynin arpk yzeylerine kadar bir dizi

kiisel tarz ortaya kt. Londra'daki Foster Ofisi yksek teknolojik tasarmda kendi i evrimi srdrmektedir.

Genel olarak bugnk yksek binalar, dikey olmakta ve yk dorudan temele aktarlmaktadr. Ayrca yeterli

sayda dzlemsel d duvarlar bulumaktadr. Baz yksek katl kulelerde, yapsal olmayan bileenlerin kullanm

ile mtevaz bir eiklik elde edilmektedir. Daha yeni bir gelime olarak Dnya Ticaret Merkezindeki zgrlk

Kulesi ("torklu" kule) ve ekil 5-38 de gsterilen mimar Santiago Calatravann Malm, svete bulunan

"Turning Torso" kulesidir. ok yksek binalardaki, bu bklm formlarn kendi grsel ekicilii yannda

rzgar kuvvetlerini azaltma etkisi olmakla birlikte sismik adan herhangi bir anlam bulunmamaktadr.

Yksek yaplara gre daha fazla zgrlk bulunan az katl yaplarda, yap formlarn planlamada ekil 5-6

gsterilen dzensizliklerin ok daha tesine geme modas kmtr. ekil 5-39 gnmzn en etkili

mimarlarndan drd tarafndan sanat mzeleri iin tasarlanan kat planlarnn olaanst araln

gstermektedir.

Fazla paral cepheler artk modern toplumun izole ve kopuk unsurlar iin mecazi olarak anlam tamaktadr.

Tekrarlanan tasarm motifleri, genellikle beik tonozlu at ve saaklarda, metal ve cam giydirme cephe

kaplamalarnda ve pencerelerde bulunmaktadr.

Tm bu heyecann iinde, daha ok zgnlk, hayal gc ve genelde yksek ciddiyet bulunmaktadr. Bu

formlarn halka ekici gelip gelmedii ancak karayollar kenarlarnda bulunan okul ve niversite gibi kamu

binalarna bakarak fark edilebiliriz (ekil 5-40).

Son olarak, uluslararas tarzla ilgili mimari eilimlerin ekil dzensizlikleri eidini arttrp arttrmayaca

sorgulanabilir. Cevabn dzensizlik eidinin artaca ynnde olaca aktr. nk yeni mimari, mhendise

yapsal sorunlardan bamsz olarak aka zm orta olma yerine zm bulma roln vermektedir.

Kuzey spanya dk bir deprem blgesidir. Cincinnati, Berlin ve Dallas depreme tabi deildir.

5.9.3 Deprem Mimarisine Doru

Post-modernizm ve sonrasnda gelien Uluslararas Stil dnemine mimari bir kavram aranrken belki de

dnyann sismik blgelerinde alan mimar ve mhendislerin gelitirecei bu yeni alana "deprem mimarisi" ad

verilebilir. Birinde sismik diren salamak iin gerekli olan elemanlarn dekorasyon amal olanlardan ayr

tutulduu dierinde ise depremin mecaz olarak kullanld iki farkl mimari anlay sz konusudur.

5.9.4 Yatay-Kuvvet Tayc Sistemler

Az ve orta katl binalara sismik diren salamakta kullanlan tek tayc sistemin dardan uygulanan apraz

elemanlar olduu aka bilinmektedir. Ortaa Almanyas ve ngilterede yar ahap ve ahap yaplar iin bu

tr tarih emsaller vardr. apraz elemanlarla destekleme gnmzde daha dekoratif bir grnm salad iin

estetik adan da deerli olan tek ve basit bir yntemdir. Gerekten de, "yar ahap" stilin ABD mimarisinin

uygulamal dekoratif bir unsuru olduu yaygn kabul grmektedir.

1960'l yllarn San Francisco Korfezi civarindaki iki gl tasarmnda, gl bir estetik tasarm motifi de olan

apraz elemanlar kullanld. Bunlar San Francisco ofisi mimarlar Skidmore, Owings ve Merrillin tasarlad

Alcoa Ofis Binas ve Oakland Coliseumdur (ekil 5-41).

Bu iki etkili tasarm ve dier mimarlarn rzgra kar kulland apraz elemanlara ramen, mteakip genel

eilim yatay diren sistemlerini nemsizletirme eklindeydi. Mimarlar muhtemelen deprem skln inkr etme

psikolojisinden kaynaklanan bir arzuyla ak aprazlarn, geometrik formdaki saflk arzusu ile elitiini

dndler. Ancak, son yirmi yl iinde yatay berkitme sistemlerinin dekoratif ama rasyonel desenlerinin (ekil

5-42) kullanlmas yaygnlamaya balamtr. Bu yeni kabul edebilirlik muhtemelen post-modernizmin

gerektirdii sslemeye bavurmadan cepheye ilgi ekecek anlaml bir yol bulmak arzusunun ortaya kard

skntdan domaktayd. Buna ek olarak, deprem tehdidinin daha iyi anlalmasyla dardan aprazlarla

desteklemenin bir gvence olduu ortaya kmtr.

Dardan apraz elemanlarla destekleme ayn zamanda cephe grnmnn nemli olmad binalarda

ekonomik bir glendirme yntemi olarak nemlidir. Bu yntemin bir avantaj da glendirme almalar

srasnda binann kullanlmaya devam edilebilmesidir (Blm 8.5.3.1e baknz). Dtan destekleme ile yaplan

glendirmeler, bazen 1960'larn bir dizi dorusal tipteki skc cephelerine (ekil 5-43) grsel adan olumlu

bir ilgi eklemekteydi.

Dardan sismik destekleme ile binalarn mekanik sistemlerinin de aa alnmas arasnda baz paralellikler

vardr. Beyaz akustik tavanlardan sklan tasarmclar, aktaki renkli mekanik sistem ve cihazlara olan grsel

ilgiyi fark etti. Sismik tasarm ile bir baka paralellik de mekanik sistemler akta olduklarnda, daha fazla zen

ve estetik bir bak asyla tasarmn gerekli olmasdr.

Benzer ekilde, dardan apraz elemanlarla destekleme de ayrntl bir ekilde tasarlanmaldr. Bu durum baz

zarif tasarm formlarnn ve malzeme kullanm biimlerinin (ekil 5-44) gelimesine katkda bulundu.

Taban yaltm ve enerji snmleyici cihazlar gibi yenilikler, bazen estetik grnm ve gvenlik iin istismar

edilmektedir. Yeni Zelanda da taban ustaca izole edilen ak/dtan aprazl ereve tayc sisteme sahip ilk

binalardan olan (Auckland Union House) ofis binasnn ayn zamanda (ekil 5-45) ak birinci plaza katndaki

hareket-kstlama sistemi grnr haldedir.

ekil 5-46 da gelimi dardan aprazlama yntemine ait iki resim grlmektedir. Soldaki resimde 60 katl bir

binada, 10 kat yksekliinde olan apraz elemanlardan sonraki 2 katl ereve ksmnda hidrolik snmleyiciler

bulunmaktadr. Sadaki resimde ise rastgele karakterdeki hidrolik snmleyicilere sahip 48 katl bir bina

gsterilmitir. Yanal kuvvetleri tayacak aprazlama sisteminin rastgele karakteri aslnda yap yklerinin

aktarm dikkate alnarak belirlenmektedir.

Burada ama, yap sistemlerine ilgi ekmek ve yatay kuvvetlere nasl kar konulaca hissini herkesin kolayca

alglayabilecei bir ynetmelik ortaya kartmaktr.

5.9.5 Bir Benzetim Olarak Deprem

Bir tasarm unsuru olarak depremin daha teorik kullanm, deprem sorununu dolayl olarak yanstan bir binann

tasarmna benzetilebilir. Nadir olan bu yaklamn belirli tip yaplar iin baz ilgin faydalar vardr.

Bu yaklamn az saydaki geerli rneklerinden biri Tokyo Nunotani Ofis Binasdr. New Yorklu Mimar Peter

Eisenman binasnn, depremlerin blgenin tektonik plaka yapsn periyodik olarak sktrp (ekil 5-47)

geniletmek eklindeki titreim hareketini mecazi olarak temsil ettiini sylyor.

Bu mecazi yaklama ait fikirler listesi, Yeni Zelandadaki Victoria niversitesi, mimarlk okulunda yaplan

(Tablo 5.1) bir renci tasarm projesinin bir paras olarak ne srlmtr. ekil 5-48 Nunotani Binas rnek alnarak hasarn bir benzetim olarak kullanld bir renci projesini gstermektedir.

Mimar/sanat Lebbeus Woods, deprem kuvvetlerini bir tema (ekil 5-49) olarak kullanp olaanst

gzellikteki izimlerle hayali binalar yaratt. Woods binalarda ykma sebep olan etkileri kefetmek iin 1995

Kobe depreminden, pek ok izim ve resimlerinde de San Franciscodan esinlenmitir. Woods bu projelerinde

yap ve yerleim hususundaki yeni ve yaratc fikirlerin, sadece depremlerden deil bir paras olunan doadan

geldiini ifade etmektedir.

Deprem benzetimi ve depreme dayanklln ifade edilmesiyle sismik etkinin talep ettii dirence sahip ve estetik

bakmdan gl formlarla blgesel mimaride zengin ve yaratc bir alan salanmtr.

5.10 SONSZ

Bu blmde, mimari yaplandrmaya bal olan temel sismik yap sistemleri zerine odaklanlm ve mimari

tasarma sismik "filtre" ile bakldnda ok yaygn ve kullanl mimari formlarn depreme dayankllk

hususundaki tasarm ihtiyalar ile atma iinde olduu grlmtr. Bu atmalarn zmnde mimarn

sismik tasarm ilkelerinin, mhendisin de mimari yaplandrmalardaki estetik ve fonksiyonel hususlarn farknda

olmas gerekir. Nihai zm, projenin balangcndan itibaren yap tasarmnda birlikte alan ve bilgiye dayal

mzakere yapabilen mimar ve mhendisin varlna baldr.

Mhendisler depreme dayankl yap tasarmndaki basitlik, simetri ve dzenlilik gibi geleneksel erdemlerin, tek

hedefi ekonomi ve yksek sismik performans olan projelerde, baz mimarlar ikna edeceini ummaktadr. Mimar

ve mteri yksek stilli bir tasarm aryorsa, ortaya muhtemelen dzensiz, asimetrik ve paral bir yap

kacaktr. Bilge ve baarl bir mhendis zorluklardan keyif alr. Yeni analiz yntemleri bu hususta mhendise

yardmc olur, ama mhendisler ayn zamanda binalarn dey ve yatay ykleri tama ekli ile yap elemanlar

arasndaki etkileimi grselletirme yoluyla kendilerinde var olan nseziyi gelitirmeye devam ederler.

5.11 KAYNAKLAR

Structural Engineers Association of California (SEAOC) Blue Book

International Code Council, International Building Code, Birmingham AL, 2003

Lebbeus Woods: Radical Reconstruction, Princeton Architectural Press, New York, NY, 1997

Andrew Charleson and Mark Taylor: Earthquake Architecture Explorations, Proceedings,

13thWorld Conference on Earthquake Engineering, Vancouver, BC 2004

Mark Taylor, Julieanna Preston and Andrew Charleson, Moments of Resistance, Archadia Press,

Sydney, Australia, 2002

5.12 LAVE KAYNAK LSTES

Christopher Arnold, Architectural Considerations (chapter 6), The Seismic Design Handbook, Second

Edition ( Farzad Naeim, ed.) Kluver Academic Publishers, Norwell, MA 2001

Terence Riley and Guy Nordenson, Tall Buildings, The Museum of Modern Art, New York, NY,

2003

Sheila de Vallee, Architecture for the Future, Editions Pierre Terrail, Paris, 1996

Maggie Toy, ed. Reaching for the Sky, Architectural Design, London, 1995

Yukio Futagawa, ed, GA Document. A serial chronicle of modern architecture, A.D.A Edita,

Tokyo, published periodically

Garcia, B, (ed.) Earthquake Architecture, Loft and HBI an imprint of Harper Collins International,

New York, NY, 2000

Sandaker, B. N. and Eggen, A. P. The Structural Basis of Architecture, Phaiden Press Ltd., London,

1993