En net örneği Sakarya'daydı! Kaya zeminde olsa da 2 katlı binayı yerle bir ediyor
Hayatın her anı, hayallerinizle uyumlu olmayabilir. Bazen böyle olması daha da iyidir, yani her an uyum yakalamak bazen acıyla sonuçlanabilir. Fizikteki ‘rezonans’ da tam olarak bunu anlatıyor. Doğal frekansı deprem dalgalarıyla uyan yapıların yerle bir olması kaçınılmaz hale geliyor. Prof. Dr. Güney Özcebe, rezonansı Sakarya'daki Çark Caddesi örneğiyle Milliyet.com.tr'ye anlattı.
Zeynep Dilara Akyürek / Milliyet.com.tr – Bazı şeylerin birbirine uyumu büyük sonuçlar verebilir. İki farklı kutbu birbirine yaklaştırılan mıknatısların yapışması kaçınılmazdır. Biraz daha romantik düşünüldüğünde ‘zıt kutuplar birbirini çeker’ de denebilir. Ancak bazı çekimler ne yazık ki pek de sağlıklı sonuçlanmaz. Tıpkı frekansları birbirini yakalayan bina ve deprem dalgaları gibi. Pek çok şekilde ifade edilebilecek bu ‘uyum hali’ yapının doğal titreşiminin, deprem dalgasıyla aynı noktada buluşmasıyla yıkım anlamına gelir. Üstelik yıkımla sonuçlanabilecek bu uyum, yapının bulunduğu zemin ve yüksekliği göz önünde bulundurulduğunda umulmadık şekilde de gerçekleşebilir. Yani her zaman yıkılmak durumunda olan yüksek katlı binalar değildir. Alçak katlı yapılar da ‘rezonansa’ yakalanırsa yerle bir olabilir. Bunun Türkiye’deki en önemli örneği ise 1999’daki Gölcük Depremi'nde tek tarafı ağır hasar alan Sakarya’daki Çark Caddesi. Aynı caddede benzer yapıların yıkıma uğramasının en önemli nedeni ise ‘uyumdu!’ TED Üniversitesi Rektör Yardımcısı ve İnşaat Mühendisliği Bölümü’nden Prof. Dr. Güney Özcebe tüm detayları Milliyet.com.tr’ye anlattı.
DOĞAL TİTREŞİMİN 'YIKICI' UYUMU
Deprem anında her yapı aynı şekilde etkilenmiyor. Bugün, yapıya sürekli etki eden bir kuvvet olan rüzgara karşı önlemler alınıyor olsa da, depreme hâlâ pek de doğru şekilde hazırlanılmıyor. Yani ‘rezonansın’ kaçınılmaz sonuçları, büyük periyotlu deprem dalgalarının yıllarca dinmeyen acılar bırakmasına sebep oluyor. Ancak ters orantılı olan periyot ve frekans, depremde her yapıyı aynı şekilde etkilemiyor. Prof. Dr. Güney Özcebe’nin esprili bir dille anlattığı orantının sonuçları ise göründüğü kadar romantik sonuçlar vermiyor. Prof. Dr. Özcebe bunu, “Yapıyı rezonansa sokan depremin ‘S’ (yüzey) dalgasıdır. Aynı özelliklerde 2 yapı düşünün; biri kaya zeminde, biri kum ya da kil üzerinde olsun. Her 2 yapıya da aynı uzaklıkta kaynaktan dalga geldiğinde, yapılarda etkisi farklı olur. Bu doğaldır, kaya zemindeki doğal periyot, üzerinde inşa edilmiş yapıdakiyle uyuşursa yapı yıkılabilir. Bu durumda yumuşak zemindeki yapı etkilenmez ya da bunun tam tersi yaşanabilir. Esprili bir dille anlatırsak, aşkın olabilmesi için iki tarafın frekansının uyumlu olması lazım yani rezonans. Ancak bu olumlu sonuçlanmayan bir durum” diye anlatıyor. Prof. Özcebe rezonansı anlatmaya ‘fotoğrafçılıktan’ örnekler vererek devam etti:
"Deprem yerin belirli derinliklerinde, belirli uzunlukta kaya parçalarının hareket etmesidir. Bu hareket çeşitli frekanslarda oluyor ve bir dalga kaosu oluşuyor. Bu büyük enerjinin zeminde dalgaya dönüşüp ilerlemesine deprem diyoruz. Tabİi bu deprem, farklı zeminlerde farklı hissedilebilir. Bu aynen fotoğraf çekmek gibi, aynı objeyi farklı ekipmanlarla ve filtrelerle çekmek gibi örneklendirilebilir. Deprem hareketi kaynaktan hedefe doğru ilerlerken değişik zemin katmanlarından geçerek değişime uğrar. Tunceli’deki depremden sonra Ankara’nın hissettiği deprem hareketi, enerjisi yüksek periyodu yüksek dalgalar sayesinde olur. Ankara’ya yüksek periyotlu uzun periyotlu dalgalar gelir ve yüksek yapılarda daha çok hissedilir. Burada oturan kişiler depremi hissederken 1-2 katlı yapılardakiler hissetmez. Bunun tam tersi olması için kısa periyotlu bir depremi alçak katlı bir yapının yaşaması gerek. Yüksek yapıların periyodu yüksek, kısa yapılarınsa daha kısa oluyor. Bir deprem hareketi frekans olarak yüzeye çıktığında kısa periyotlu dalgalara neden olursa, kısa yapılar daha çok hisseder. Gidiş geliş hareketi yavaşken uzun yapı etkilenir. Bunun hızı arttıkça yüksek yapıdaki hareket söner ve sallanan yapının yüksekliği azalır. Zeminden geçen dalga kaya yüzeye çıkarsa daha kısa periyotlu dalgalar oluşuyor. Ancak zemin alüvyonsa bu dalgalar daha uzun periyotlu oluyor. Aynı kaynaktan çıkan hareketin farklı şekilde hissedilmesi mümkün oluyor."
SAKARYA'NIN EN ÜNLÜ CADDESİ REZONANS KURBANI
Tacoma Narrows Köprüsü 1 Temmuz 1940'ta açıldığında görkemli bir yapıydı. Ancak köprünün, inşasında çalışan pek çok işçinin gözlemlediği bir sorunu vardı. 1.8 kilometre uzunluğundaki köprü, rüzgarlı günlerde dikey şekilde sallanıyordu. Mühendislik profesörü F. B. Farquharson, tuhaf hareketleri durdurmanın yollarını aramak için özellikle işe alınmıştı. Ancak aylarca süren deneyler başarısız olmuş ve köprü inşasından 4 ay sonra, 7 Kasım 1940 sabahı, 68 km/s’lik rüzgâra dayanamayarak çökmüştü. Dünyada Tacoma Köprüsü'nden başka doğal frekansı rüzgarla eş değer olduğu için rezonans yaşayarak yıkılan başka bir yapı kayda geçmemişti. Ancak yapıların başka bir titreşimle karşılaşması ve yıkılması rüzgara mahsus değildi. Bir de ‘deprem’ gerçeği vardı!
Her yapının bir doğal titreşimi vardır. Frekans olarak adlandırılan bu titreşim, deprem dalgalarının frekansı ile uyuştuğunda sonuç ‘yıkım’ oluyor. Bu durumu etkileyen pek çok faktör var, yapının inşasında kullanılan malzemeler, yapının yüksekliği ve bulunduğu zemin gibi. Sakarya’da bulunan Çark Caddesi’nde de 1999’da tüm bu faktörlerin zemin hazırladığı bir yıkım yaşanmak üzereydi. Prof. Dr. Güney Özcebe’ye göre yaşananlar şöyleydi: “1999’da Sakarya’da Çark Caddesi’nin sadece bir tarafı ağır hasar almış ve yıkılmıştı. Diğer taraf az ve orta hasarlıydı. Bu binaların aynı deprem hareketi altında farklı sonuçlar vermesinin nedenleri, yapısal farklılıklar ve zemin farkı olmasıyla ilgili olabilir. Çark Caddesi’nde ise bu zemine bağlıydı. Yolun sağı ve solu farklıydı. Bir tarafta sert bir tarafta ise yumuşak bir zemin olduğu gözlemlenmişti. Bu da benzer binaların farklı şekilde etkilenmesine neden olmuştu. Bazı binalarda depremin frekansı ile uyum yakalanmış olması caddenin iki tarafındaki zemin özelliklerinin farklı olmasından kaynaklanmıştı.”
'25 YIL ÖNCE DE, ŞİMDİ DE YÜZDE 66'
1999 Gölcük Depremi ve 3 ay sonra yaşanan 1999 Düzce Depremi, Marmara bölgesi için dönüm noktası olmuştu. Yaşanan acılar daha sağlam ve az katlı binaların yapılmasında ve önemli kararların verilmesinde rol oynadı. O günden itibaren yapı denetimlerine ağırlık verilen noktalar olsa da 2023’te kaydedilen verilere göre mega kent İstanbul ne yazık ki İzmir’den sonra en çok imar affı yapılan 2’nci şehir oldu. Prof. Dr. Güney Özcebe, 1999’da kaydedilen verilere göre yüzde 50 oranında büyüyen denetimsiz yapı sorununa da değinerek sözlerini şöyle noktaladı:
"2 bacağınız var, biri eksik olursa ayakta duramazsınız. Bina tasarımında da 30 kolon varsa, 30 kolon ancak yukarıdaki yükü taşır. 5’ini kaldırırsanız belki yapının kendi yükünü taşır ama depremden gelen kuvveti kaldıramaz. Bu gibi kolon kesme işlemlerini engellerseniz deprem korkusunu kaldırırsınız. Japonya’da çocuklara, ‘Sıranızın altına girin’ diye öğretiyorlar. Bu sıra tüm binayı taşır mı? Hayır. Ancak zaten bina yıkılmayacak, sadece ufak tefek şeyler sıva, lamba vs. üzerlerine düşmesin basit yaralanmalar dahi olmasın diye bu öğretiliyor. Bizde ise yaşam boşluğu var, 'Güçlü eşyaların yanına çökün' deniliyor. Bugün İstanbul’daki yapıların yüzde 66’sı kaçak. Ne tesadüf 1999’da da yüzde 66’sı kaçaktı. Yapı sayısı ise şimdi çok daha fazla. O zaman 1 milyon yapı varken, şimdi 1 buçuk milyon bina var. Azaltma şansımız varken problemi yüzde 50 büyüttük."
