Top 10 Dünya'nın Depreme En Dayanıklı Yapıları

Nüshet Çamuşoğlu / nushet@ekoyapidergisi.org
Doğal afetler kategorisine giren depremler yerkürenin hareketi ile oluşur ve zeminin sarsılması sonucunda binalarda, altyapıda yıkıma ve hasara neden olur. Birçok ülke gibi Türkiye’de aktif fay hatlarının olduğu bir bölgede konumlanmaktadır. Depreme dayanabilecek bir yapı inşa etmek için kapsamlı araştırmalar yapmak gerekir. İnşaat öncesi zemin etüdlerinin yapılması, depreme dayanıklı yapılar inşa etmek için önemli bir unsurdur. Bir binanın depreme dayanıklı sayılabilmesi için tasarımının, malzemelerinin ve yapım süreçlerinin titizlikle planlanması önemlidir. Mühendislik ve mimarlık disiplinleri insanları depremlerden korumak ve daha güvenli bir geleceğe taşımak için her geçen gün yeni teknoloji ve uygulamalar tasarlamak için bilimin ışığında çalışmaktadır. Dünyanın farklı ülkelerinden depremin yıkıcı etkilerine dayanacak özelliklere sahip örnekleri sizin için derledik

Sabiha Gökçen Uluslararası Havalimanı

8 şiddetine kadar depreme dayanıklı havalimanı

Sabiha Gökçen Uluslararası Havalimanı'nın 8 şiddetine kadar depreme dayanma gücü var. Havalimanı 300 adet deprem yalıtım izolatörü üzerine inşa edildi. Ayrıca temel yalıtıma sahip dünyadaki en büyük yapılardan biri. Önde gelen sürdürülebilir tasarım ve mühendislik firması Arup, yeni havalimanı terminalinin tasarımından sorumluydu. Yeni havalimanı terminalinde Depremden Korunma Sistemleri tarafından üretilen sismik izolasyon cihazları olan "üçlü sürtünmeli sarkaç izolatörleri" adı verilen yeni bir bina teknolojisi kullanılır. Havalimanının inşaatına başladığında hayat kurtaran cihazları kullanan ilk yapıydı. Yeni izolasyon cihazı tüm binayı yerden kaldırır ve deprem sırasında binanın hareketlerini azaltmaya ve yavaşlatmaya yardımcı olur. 2010 yılında Amerika Birleşik Devletleri’nin önde gelen dergilerinden Wired tarafından “dünyada depreme en dayanıklı yapılardan biri” olarak gösterildi.

Transamerica Piramidi

7,1 büyüklüğünde depremde ayakta kalmış bir kule

Transamerika Piramidi, San Francisco'nun en yüksek binasıdır. Mimar William Pereira bu binayı tasarladı. San Francisco'daki bu yüksek bina etrafındaki binaların küçük yükseklikleri göz önüne alındığında diğerlerine biraz güneş ışığı yansıtacak şekilde tasarlandı. Bu özellikleri ile birlikte depreme dayanıklılık açısından da oldukça verimli. Mühendisler depremde bükülme ve sallanma sırasında yapının derecesini sınırlamak için benzersiz bir kiriş sistemi kullandı. Yapının kendisi depremle birlikte hareket edecek şekilde tasarlanmış, ayrıca çelik ve beton bir temel üzerine dayanır. Yerin altındaki çelik ve beton temelleri 15 metre aşağıdaki kayaların içine uzanabilir ve yatay deprem kuvvetleriyle hareket edebilir. Kule 1989'da 7,1 büyüklüğünde bir depremden kurtuldu. Yine de bina hasar görmedi ve kimse ciddi şekilde yaralanmadı. Dışarıda binanın her katında bulunan çelik çubuklar, prekast kuvars kaplı dış cepheyi güçlendirir.

Burc Halife

Dünyanın en yüksek binası depreme karşı durur

Dünyanın en yüksek binası olan Burc Halife dimdik ve güvenli duran bir mimari yapı. Richter ölçeğine göre bina 5,5 ila 7,0 büyüklüğündeki depremlere dayanacak şekilde tasarlanmış.

Minare esintili yapı 2008 yılında İran depremi nedeniyle bir zamanlar bazı sarsıntılara maruz

kalmış ancak yapı zarar görmemiş ve sağlam kalmış. Yapı payanda duvarlarının çevre kolonlarını iç duvarlara bağladığı mekanik zeminlerden oluşur. Bunu yaparak çevre kolonları yapının yanal direncini destekler. Kolonların dikeyliği de yer çekimi yüklerinin taşınmasına yardımcı olur. Kapsamlı sismik ve jeoteknik çalışmalar yürütülerek karmaşık bir temel tasarım sistemi elde edilmiş. Ayrıca bina sallanmasını algılamak için bir sensör sistemi de kullanımda. Hassas eğim sensörleri, eğim ölçerler ve gelişmiş Leica Geosystem GPS teknolojisi, gerçek zamanlı olarak bina konumunun ve açısının doğru bilgisini sağlar.

Taipei 101

İstiflenmiş çelik plakalardan yapılmış 726 tonluk bir küre depreme dayanır

508 m yüksekliğinde duran ve 2020 itibariyle dünyanın en yüksek 10. binasıdır. Yapı inşası sırasında mühendislik ve akıllı mimari planlamalara maruz kaldı. Mimarlar C. Y. Lee & Partners bu zorluğu üstlendi ve benzersiz bir şekilde tasarlanmış çerçeveye ek olarak karmaşık bir sönümleme sistemi belirledi. Ayarlanmış Kütle Sönümleyici yapı sakinleri tarafından görülebilen ve yapının sallanma hızında serbestçe salınacak şekilde ayarlanmış, istiflenmiş çelik plakalardan yapılmış 726 tonluk bir küredir. Bu metal küre, hidrolik amortisör kolları ve tampon sistemleriyle de destekler. Binanın kiriş yapısı, açık bağlantıların eksantrik bağlantıların gücünü kontrol etmesini sağlar. Her bir kirişin açık bağlantı kısımlarını yan plakalarla güçlendirerek sismik süneklik için tasarlanmış. Yapı bu kadar yoğun ve ağır bir profile sahip olmasına rağmen izleyiciye girift ve estetik görünmeyi başarır.

Filipin Spor Arenası

Doğa koşullarına karşı gelecek şekilde tasarlanmış bir arena

Filipinler Arenası, 55.000'e kadar seyirciyi ve 5.000'e kadar oyuncuyu doğa koşullarına karşı barındıracak şekilde tasarlanmış, dünyanın en büyük kapalı eğlence mekanıdır. Buro Happold'un amacı dünyanın en yıpratıcı doğa güçlerinden bazılarına dayanacak bir mekan tasarlamaktı. Bölgedeki depremlerin gücü bir sarsıntı sırasında üretilen eş değer yanal yüklerin binanın kütlesinin %40'ına kadar çıkabileceği anlamına gelir. Mimarın yenilikçi düşüncesiyle arena yapısının geri kalanından bağımsız bir temel ve taban tasarlandı, kuvvetlerin ivmesini azaltmak için binayı zemin seviyesinde izole edildi. Yapı ve taban, kurşun yataklarla birleştirildi ve yapı sabit kalırken tabanın şiddetli deprem sarsıntılarıyla hareket etmesine izin verir. İnanılmaz mühendislik eseri Filipin Arena dünyadaki depreme en dayanıklı ilk beş yapı arasındadır. Arenanın muazzam 170 m açıklıklı kubbeli çatısı, aşağı arenadaki ısı kazancını ve gereken soğutma tesisi miktarını azaltacak şekilde yoğun bir şekilde yalıtılmış.

Mori Kulesi

192 amortisörden oluşan bir Japon kulesi

54 katlı Mori Kulesi, Tokyo'daki Roppongi tepeleri kompleksi içinde yer alır. Mori Yapı Şirketi'nin merkezi bu binada yer alır. 2003 yılında tamamlanan ve geliştirici Minoru Mori'nin adını taşıyan bina, Roppongi Hills kentsel gelişiminin en önemli parçası haline geldi. Kulenin taban alanı 379.408 m2'dir ve bu ölçü ile onu dünyanın en büyük binalarından biri yapar. Mori Kulesi, perakende ve ofis alanı için kullanılan karma kullanımlı bir tesis haline geldi. Kulenin ilk altı katında perakende mağazaları ve restoranlar bulunur. Mori Kulesi öncelikle ofis alanı için kullanılır, ancak perakende mağazaları, restoranları ve diğer ilgi çekici yerleri de içerir. Yapının depreme dayanıklı özellikleri arasında güçlendirilmiş çelik borular ve yağ damperleri adı verilen hareket emici bir teknoloji bulunur. Binada kullanılan amortisörler yarı aktiftir ve kalın yağ ile doldurulmuş 192 amortisörden oluşur. Deprem sırasında bina sarsıldığında, amortisörler sarsıntıları en aza indirmek için ters yönde kayan yağ ile sarsıntıyı dengeler. Bu muhteşem bina henüz teste tabi tutulmadı ancak Japonların kurduğu yetkin teknoloji ile yapısal bütünlüğünü korur. Mori Kulesi, kolon ve kirişlere monte edilmiş 356 adet yağ damperine sahip. Bu da depreme dayanıklı mükemmel bir sistem oluşturur.

New Wilshire Grand Center

Kaliforniya'daki en yüksek gökdelen depreme dayanıklı hale getirilmiş

Yapının inşaatına başlamadan önce, tasarımda çeşitli deprem simülasyonlarına karşı test edildi. Jeoteknik Mühendisi Martin Hudson, Kaliforniya'da daha önce var olan depremleri yeniden yaratmak için tarihi verileri kullanarak 11 depremin bina üzerindeki etkilerini modelledi. New Wilshire Grand Center, 2017 yılında tamamlandı ve Chicago'nun batısındaki Amerika Birleşik Devletleri'ndeki en yüksek binadır. Mühendisler binanın merkezinden dışarıya uzanan payandalar gibi dirençli çerçeveler ekledi. Binanın üç bölümünde 30 adet payanda kullanılıyor. Bu payandalar, yapının dikey ve yanal hareketi kısıtlamasına izin verir. Binanın stabilitesini daha da artırmak için mühendisler, çarpma anında gerilen burkulmayı önleyen destekler de ekledi. New Wilshire Grand Center ayrıca, 1,5 fit'e kadar sallanmayı engelleyebilen taban ile kule arasındaki bir bağlantıyla bağlanan 17,5 fitlik bir beton temel üzerinde tasarlandı.

Komatsu Seiren

Karbon ağlarla ayakta duran bir Japon ofis binası

Japonya'nın Nomi şehrinde Mimar Kengo Kuma, karbon fiberle güçlendirilmiş dünyanın ilk depreme dayanıklı binası olarak tanınan bir ofis binasını yeniledi. Üç katlı olarak yükselen ‘fa-bo' adlı bina, Japon kumaş üreticisi Komatsu Seiren için çalışma alanı, sergi ve araştırma tesisi olarak hizmet veriyor. 'Kotmatsu seiren'in cf çubuğu' adı verilen fiber çubuğun demirden on kat daha güçlü olduğu kabul edilir. Karbon ağ binayı sabitleyen, sağlamlık ve esneklik sağlayan çubuk benzeri bir yapı oluşturur. Bu hafif ve yumuşak fiberin potansiyeli binanın içinde de keşfedildi. Böylece bir deprem sırasında bina sarsıldığında, çubuklar onu yerine geri çeker. Projenin Baş Nimarı Shun Horiki, çubukların ahşap yapılarda da kullanılabileceğine inanıyor. Yapı, merkez üssünde bina ile yıkılmaz bir ağ oluşturan dev bir örümceğe benziyor. Çubuklar, örümcek ağlarının binayı tamamen çevrelediğini gösteriyor.

Şanghay Kulesi

2,15 milyon fit küp betonarme içinde sabitlenmiş Çin'de bir kule

Şangay sismik olarak aktif bir bölgede yer alır ve kulenin alanı esas olarak yumuşak, kil ağırlıklı topraktan oluşur. Ayrıca Şangay, Huangpu Nehri'ne yakınlığı göz önüne alındığında sismik bir sığ bir su kütle seviyesinde yer alır. Bu nedenle yapının temelini oluşturmak çok önemliydi. Temeli güçlendirmek ve daha depreme dayanıklı bir bina haline getirmek için mühendisler, 2,15 milyon fit küp betonarme içinde sabitlenmiş 980 kazık dahil etti. Şangay Kulesi ayrıca deprem veya şiddetli rüzgarlar sırasında sallanmayı kontrol etmek için ayarlanmış bir kütle sönümleyici kullanır. 1.000 ton ağırlığındaki Şanghay Kulesi'ndeki amortisör, Taipei 101'de kullanılandan 200 tondan fazla geride bırakıyor. Bina sallanırken ağırlık bu harekete karşı koyar. Optimum dengeleme için bir dizi amortisör sarkacın çok uzak veya hızlı sallanmasını önler. Bu geliştirmeler sayesinde Şangay Kulesi, Richter ölçeğinde "birkaç bin mil çapındaki bölgelerde yıkıcı" olarak sınıflandırılan 9 büyüklüğüne kadar depremlere dayanabilir.

U.S Bank Kulesi

Sismik olarak tasarlanmış 73 katlı bina

US Bank Kulesi, Los Angeles California'da 633 West Fifth Street'te yer alır. 1.018 metrelik bina, depremlere oldukça eğilimli olan Kaliforniya'daki en yüksek binadır. Sismik olarak tasarlanmış 73 katlı bina tam 1.018 fit yüksekliğe kadar bir dizi gerileme tanımlayan, biri dairesel, diğeri ortogonal olan, örtüşen ve eş merkezli geometrilerin bir matrisine dayanır. Kule, unutulmaz bir silüet görüntüsü yaratacak şekilde şekillendirildi. Büyük bir deprem bölgesinde şimdiye kadar inşa edilmiş en yüksek üçüncü binadır ve Richter ölçeğine göre 8,3'lük bir depreme dayanacak şekilde tasarlanmış. Merkezi çekirdek yapı, iki yönde güçlendirilmiş bir çerçeveye sahip. 53. kattan itibaren rüzgar veya depremlerin neden olduğu yatay kuvvetler, her biri bir kat yüksekliğinde olan iki payanda ile sönümlenir. En önemli çekim noktalarından biri, 69. ve 70. katlar arasında şeffaf bir cam kaydırak içeren bir gözlem güvertesi var olmasıdır.