Deprem yalıtımı (sismik izolasyon, sismik yalıtım ya da taban yalıtımı da denir), yapının kendisi ile temeli arasına yerleştirilen özel cihazlar (deprem yalıtım cihazları) sayesinde yapı ile zemin arasında bir katman oluşturarak, yapının ve yapının içindeki tüm bileşenlerin depremin yıkıcı etkilerinden korunmasını sağlayan bir yöntemdir. Deprem izolatörleri (deprem yalıtım cihazları, sismik izolatör veya taban yalıtım cihazları da denir) yapılarda her kolona birer tane, perde altlarına ise birden fazla olacak şekilde yerleştirilerek üst yapı temelden ve zeminden ayrılır. Deprem yalıtımı, cihazların yanal yönde esnek olması sayesinde, uygulandığı yapının periyodunu büyütür ve deprem anında oluşacak yatay deplasman talebini de izolatör arayüzünde (deprem yalıtım cihazları ile) karşılar. Ayrıca, normal yapılarda %5 olarak kabul edilen sönüm oranı, deprem yalıtımı söz konusu olunca %20 ve üzerine çıkarak depremin yıkıcı etkilerinin azaltılmasında ekstra bir rol oynar.

Deprem yalıtımı üst yapının hem yapısal hem de yapısal olmayan elemanlarını korur ve böylece yapının herhangi bir depremi sıfır hasar ile atlatmasını sağlayarak tamamen fonksiyonel kalmasını sağlar. Deprem yalıtımı, bir yapıda göreli kat ötelenmeleri ve kat ivmelerini aynı anda kontrol altına alabilen, kanıtlanmış ve uygulanabilir tek yöntemdir. Ayrıca, deprem yalıtımı, yapının ve içindeki tüm bileşenlerin (yapısal ve yapısal olmayan tüm elemanlar), o yapının bulunduğu bölgede beklenen en büyük depremden sıfır hasar ile çıkmasını sağlayan ve böylece yapının herhangi bir depremden sonra kesintisiz olarak kullanımını garanti altına alan da tek yöntemdir. Ulusal ve uluslararası tüm deprem yönetmelikleri, yapının süneklik düzeyine bağlı olarak belli bir seviyede hasar alması kabulü ile hazırlanır, aksi takdirde yapıların tasarlanabilmesi mümkün olmamaktadır. Yani, tüm yapılar, o bölgede beklenen tasarım depremi altında belli bir seviyede hasar alacaktır. Yönetmeliklerin amacı, hasarsızlık sağlamak değil, yapıların göçmesini önleyerek can güvenliğini sağlamaktır. Yapılarda herhangi bir depremde hasarsızlık, yalnızca deprem yalıtımı uygulaması ile sağlanabilir. Yönetmeliklere uygun yapılar inşa edildiğinde can kayıpları minimuma indirilebilecek olsa dahi, büyük bir deprem sonrası oluşacak olan maddi kayıpların önüne geçebilecek tek yöntem deprem yalıtımıdır. Bununla birlikte, yapısal olmayan elemanların (duvar, tavan, mekanik-elektrik aksam, dolap vb eşyalar) da büyük bir depremi hasarsız olarak atlatmasını sağlayacağı için, deprem yalıtımının insan sağlığı üzerindeki ve ekonomik yararlarının yanı sıra çok büyük bir psikolojik faydası da vardır. Ek olarak, deprem yalıtımının yaygınlaşması ile, deprem sonrası hasar gören yapıların tamirat ve yıkım çalışmaları sırasında çevreye verilen zarar da önlenmektedir. Yukarıda söz edilen “Yapılarda Klasik ve Deprem Yalıtımlı Tasarımdaki Temel Farklar” konulu içeriğin ayrıntılarına BURADAN erişilebilir. Yukarıda söz edilen “Depreme Dayanıklı Tasarım Seçenekleri“ni can kaybı riski, binanın deprem sonrası kapanma olasılığı ve süresi, yapım ve deprem sonrası tamirat maliyetleri açısından karşılaştıran görsele BURADAN erişilebilir.

Elektrik ve Mekanik Detaylar

İzolatörün yanında yapı zeminden tamamen ayrıldığı için mekanik detaylar (elektrik-su-atık-doğalgaz gibi bağlantıların tamamı) da deprem yalıtımına ve her yöne harekete uygun olacak şekilde özel detaylar ile mesnetlenmelidir. Bu tip özel uygulamalar piyasadan temin edilebilmektedir.

Derz Detayları

Deprem yalıtımı uygulanan yapının, olası bir deprem anında her yöne serbest bir şekilde hareket edebilecek şekilde inşa edilmesinden dolayı zeminden tamamen ayrılacak ve yapının etrafında bir boşluk kalacaktır. Bu boşluğun, çepeçevre derzler ile geçilmesi gerekmektedir. Yine bu tarz uygulamalar için üretilen standart derzler piyasada rahatlıkla bulunabilmektedir.

Depremin Düşey Bileşeni

Deprem yalıtım cihazlarının hiçbirinin tek başına depremin düşey bileşenine karşı bir etkisi yoktur. Düşey depreme karşı ekstra bir önlem alınmak isteniyorsa, deprem izolatörünün yanında ekstra özel sönümleyici sistemler kullanılması zorunludur. Bir diğer yandan da depremlerin düşey bileşenleri gerek yapısal gerekse yapısal olmayan elemanlar üzerindeki etkileri, yatay bileşenlere göre çok daha düşüktür. Bunu da göz önüne alarak, yapısal analizlerin sonucuna göre, düşey depreme karşı önlem alınıp alınmaması ihtiyacına karar verilir ve bunun sonucunda gerekmesi halinde ekstra özel cihazlar kullanılır.

Yapı Mimarisi

Deprem izolatörlü olarak yapılması planlanan yapılarda, yapının mimariden itibaren izolatörlü olarak tasarlanması ve modellenmesi gerekmektedir. Örneğin, izolatörlerin yerleştirileceği kolonların boyutları hesaplar ile ayarlanmalı ve genel mimari de yine izolatör uygulamasına elverişli şekilde belirlenmelidir. İzolatörlü ve izolatörsüz yapılardaki mimari yaklaşım ve tasarım birbirinden farklıdır ve izolatörsüz olarak planlanmış ve hazırlanmış bir mimariye, genellikle izolatör uygulaması yapılamamaktadır. Bu nedenle, deprem izolatörü uygulanması planlanan bir yapının, en baştan buna uygun bir mimari ile çözülmesi gerekmektedir.

Statik Hesaplar

Yapının mimari çözümleri deprem izolatörü uygulaması ile uyumlu olacak şekilde ayarlandıktan sonra, statik hesaplar da daha etkin bir şekilde yapılabilecektir. Benzer şekilde, statik hesapların da, içerisinde deprem izolatörü modellerine sahip, doğrusal ve doğrusal olmayan analizleri yapma kapasitesi olan ve bu alanda kendini kanıtlamış yapısal analiz programları ile yapılması gerekmektedir. Statik hesaplar başlamadan önce, AFAD tarafından yayınlanan Türkiye Deprem Tehlike Haritasından alınacak tasarım ivme spektrumları ile birlikte sahaya özgü deprem tehlike analizlerinin de uzman kişilere yaptırılması ve söz konusu yapının hesaplarının bunun ardından başlatılması gerekmektedir.

Tasarım Gözetmenliği Sistemi

Deprem yalıtımlı yapılar, “özel yapı” kategorisine girmektedir. Bu kapsamda, T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı, özel yapıların tasarım ve uygulama aşamalarında, önceden belirlenmiş uzman kişiler ile çalışılmasını zorunlu kılmaktadır. “Tasarım Gözetmenliği (TGUA)” denilen bu sisteme göre, deprem yalıtımlı bir yapı söz konusu olduğunda hem sahaya özgü deprem tehlike analizlerinin yapılması (TGUA-1) hem de deprem yalıtımlı yapının tasarlanması (TGUA-5) aşamalarında tasarım gözetmenleri ile çalışılması zorunlu olmaktadır. Tasarım gözetmenleri, ilgili alanlarda yapılan hesapları kontrol etmek ve onaylamak ile sorumlu olmaktadır. Tasarım Gözetmenliği sistemi ile ilgili ayrıntılı bilgi, T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı’nın TÜRKİYE BİNA DEPREM YÖNETMELİĞİ – TASARIM GÖZETİMİ VE KONTROLÜ HİZMETLERİ başlıklı internet sayfasında bulunmaktadır.

Saha Montajı

İzolatörlerin sahada ilgili yerlerine montajlarını, bu alanda uzman ekiplerin yapması çok önemlidir. Bu cihazların montajı çok hassas ve dikkatli yapılmalıdır. Aksi takdirde ne kadar doğru tasarım ve üretim yapılırsa yapılsın, montaj sırasında oluşacak bir hatanın geri dönüşü çok zordur. Deprem izolatörlerinin saha montajlarından örnek görüntüler ve genel notlara BURADAN ulaşılabilir.

Yapısal Farklılıklar ve Tasarruf

Bir yapıya, deprem yalıtımı uygulandığında yapısal elemanlarda bir boyut ya da donatı tasarrufunun kesin olarak sağlanması beklenemez. Bazı durumlarda üst yapı elemanlarının boyutlarının küçülmesi, donatı miktarının azalması gibi tasarruflar söz konusu olabilmektedir ancak bu her yapı için değişkenlik gösterebilir ve hesaplar ile mutlaka kontrol edilmesi gerekir. Deprem yalıtımı uygulanan yapılarda perde duvar ihtiyacı çok azalmakta veya tamamen ortadan kalkmaktadır. Deprem yalıtımlı yapılarda ince uzun kolon / perde tipi taşıyıcı sistemler ve kirişsiz döşeme yerine, kare kolon ve kirişli çerçeveler kullanılması tercih edilmelidir.

Deprem Yalıtımı ile Güçlendirme

Deprem yalıtımı yalnızca yeni inşaatlarda değil, güçlendirme uygulamalarında da kullanılabilmektedir. Ancak öncesinde, yapının deprem yalıtımı ile güçlendirmeye uygun olup olmadığının anlaşılabilmesi için uzman bir ekibin değerlendirme yapması zorunludur. Uzman ekip tarafından ön kontrollerin yapılmasının ardından eğer izolatör ile güçlendirme konusunda bir engel yok ise; öncelikle var olan yapının beton kalitesinin (güncel karot alımları ve malzeme testleri ile) belirlenmesi ve yapının taşıyıcı sisteminin anlaşılması ile başlar. Ardından, yapı deprem izolatörlü olarak modellenir  ve analizleri gerçekleştirilir. Bu sırada, izolatör uygulanacak katın zemin ve tavanında bulunan yapısal elemanlar ile kolonlarının dayanım ve boyut kontrolleri de yapılır ve yapısal elemanlardaki güçlendirme gerekliliği belirlenir. Bu işlemler neticesinde yapının izolatör ile güçlendirmesi sırasında yapılacak inşaat çalışmalarının kapsamı da belirlenmiş olur. Yukarıda yazan işlemlerin büyük bölümü, zaten izolatörsüz bir güçlendirme planlandığında da yapılması gereken çalışmalardır. İzolatör üretimi ve montajından bağımsız olarak, yapılacak inşaat çalışmalarının belirlenmesiyle birlikte, izolatör ile güçlendirme yapılıp yapılamayacağı ve işin nihai maliyetleri ortaya çıkar.

Deprem yalıtımını sağlamak için dünyada kullanılan yalıtım cihazları temel olarak 3 çeşittir: Sürtünmeli sarkaç tipi (FPB-TDP), kurşun çekirdekli kauçuk tipi (LRB) ve yüksek sönümlü kauçuk tipi (HDRB).

Sürtünmeli Sarkaç Tipi TDP Yalıtım Cihazları

Sürtünmeli sarkaç tipi yalıtım cihazları, deprem yalıtımı alanında kullanılan en yeni teknolojidir ve kauçuk temelli cihazlara göre temel avantajları aşağıdaki gibi listelenebilir:

• Binalarda burulma etkisini ortadan kaldırır.
• Alternatiflerine göre daha küçük (ince) cihazlar tasarlanabilir.
• Çok yüksek ve çok düşük eksenel yüklerde ve deplasmanlarda tasarım ve uygulamaya elverişlidir.
• Teorik hesaplar ile pratikteki davranışı çok tutarlı bir şekilde öngörülebilir.
• Alternatiflerine kıyasla yüksek yangın dayanımına sahiptir.

Bu genel avantajlara ek olarak, TDP deprem izolatörlerinin bir ömrü yoktur. TDP cihazlarında çelik, paslanmaz çelik ve teflon içerikli malzemeler kullanılır. Bu sayede bakım gerektirmez ve betonarme yapılardan çok daha uzun ömürlüdür. Ayrıca, TDP cihazlarının depremlerden sonra değiştirilmeleri de gerekmez. TDP sürtünmeli sarkaç tipi izolatörlerin boyut, ölçü ve ağırlıkları oldukça değişkendir ve projeye özel olarak tasarlanırlar. İzolatörlerin tasarımı üst yapının ağırlığı, her bir izolatöre gelen düşey yük, yapının bulunduğu bölgenin depremselliği, yapıda kullanılan beton sınıfı, yapının performans hedefi, mimari gibi pek çok faktöre bağlı olarak değişmektedir. Konu ile ilgili olarak ürünlerimizin bulunduğu sayfayı ziyaret edebilir, tanıtım katalogumuza da BURADAN erişebilirsiniz.

Yeni İnşa Edilecek Yapılar

İzolatör uygulaması, yeni yapılan inşaatlarda aşağıdaki sıra ile yapılır.

• Zemin analizinin yapılması
• Sahaya özgü deprem tehlike analizlerinin yapılması, analizin TGUA-1 tarafından kontrolü ve onayı
• Mimarinin hazırlanması
• Statik hesaplara başlamadan önce TGUA-5’in belirlenmesi ve mimari için onay alınması
• Statik projelerin izolatörlü olarak hazırlanması ve ön analizlerin yapılması
• İzolatör üreticisinin, ön statik analizlere, yapı özelliklerine ve depremselliğe göre izolatör tasarımı yapması (izolatör bütçesel maliyetlerinin belirlenmesi)
• Statik projenin bir kez daha, nihai izolatör parametreleri ile analiz edilerek kontrol edilmesi, gerekirse düzeltmelerin yapılması ve projenin son haline gelmesi; TGUA-5 onayının alınması
• İzolatörlerin üretimi ve kalite kontrol testlerinin (prototip ve üretim testleri) yapılması. (Bu testler ile izolatörlerin tasarım parametreleri doğrulanmaktadır.)
• İzolatörlerin şantiyede montajı
• Üst yapı inşaatının tamamlanması

Ruhsat ve onay süreçleri de bu sırada ilerlemektedir. 2018 öncesi çok problemli olan bu süreç, yeni deprem yönetmeliğinin yayınlanması ve bu yönetmelikte deprem yalıtımı bölümünün de olması nedeniyle kolaylaşmıştır. Ayrıca, özellikle hastaneler ile başlayan uygulamalar ile birlikte sistemlerin sektördeki bilinirliği artmış, bu da onay süreçlerini kolaylaştırmıştır. Yukarıda TGUA olarak belirtilmiş olan Tasarım Gözetmenliği sistemi ile ilgili detaylı bilgi, T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı’nın TÜRKİYE BİNA DEPREM YÖNETMELİĞİ – TASARIM GÖZETİMİ VE KONTROLÜ HİZMETLERİ başlıklı internet sayfasında bulunmaktadır.

Depreme Karşı Güçlendirilecek Yapılar

Deprem yalıtım sistemi uygulanarak güçlendirilecek yapılarda güçlendirme projelerinin planlanmasında ve hazırlanmasında dikkat edilmesi gereken noktalar aşağıda belirtilmiştir.

• Yapı bitişik nizam ise uygulanamaz ya da bitişik nizam olan tüm yapılara aynı anda uygulanmalıdır.
• İzolatör uygulanacak ekstra ve boş bir kat olması gerekmektedir (depo, otopark, vb). Aksi takdirde, izolatör koyulan katın kendisi izole edilmemiş olacaktır.
• Her ne kadar yapının kendisine dokunulmayacak ve oturanların eşyalarını tahliye etmesine gerek kalmayacak olsa da yapının temelinde çalışmalar yapılırken binada yaşayanların binada bulunmaması gerekecektir (İSG kuralları çerçevesinde).
• İzolatör uygulaması yapılacak katta, çok büyük ihtimalle yapısal elemanların da ekstra güçlendirilmesi gerekecektir.
• Yapının izolatör ile güçlendirmeye uygun olup olmadığının kesin olarak anlaşılabilmesi için uzman bir ekibin yapıyı öncelikle görmesi, ardından da yapısal elemanların dayanım kontrollerinin yapılması ve yapı statik modelinin oluşturularak ön analizlerin gerçekleştirilmesi gerekmektedir. Yapının dayanımı, oturum şekli, mimarisi tüm bu süreci etkilemektedir.

Bu maddeler dışında, yeni yapılacak yapılar için yukarıda belirtilen süreçler geçerlidir.

TDP deprem yalıtım cihazlarının bir fiyat listesi bulunmamaktadır. Bunun sebebi, izolatörlerin her proje için özel olarak tasarlanıyor olması ve boyutlarının pek çok faktöre göre değişkenlik gösteriyor olmasıdır. İzolatör boyutları, dolayısıyla da fiyatları, üst yapının ağırlığı, her bir izolatöre gelen düşey yük, yapının bulunduğu bölgenin depremselliği, yapıda kullanılan beton sınıfı, yapının performans hedefi, mimari gibi pek çok faktöre bağlı olarak değişmektedir. Projenin ön statik sonuçları ile bölgenin depremselliği belirlendikten sonra bütçesel olarak maliyet çalışması gerçekleştirip, fiyatlar çıkarılabilmektedir. Not: Yerli üretici olarak, 2016 yılında piyasaya girdikten sonra, ülkemizde deprem izolatörleri artık ulaşılabilir olmuş durumdadır. Günümüzde, TİS olarak bizim henüz piyasada olmadığımız 2015 ve önceki yıllardaki fiyatların yarısı, hatta dörtte biri gibi fiyatlara deprem yalıtımı uygulamalarını anahtar teslim olarak ve tüm ulusal/uluslararası şartname ve yönetmeliklere uygun olarak yapabilmekteyiz. Ayrıca, Yurt dışına hiçbir bağımlılık olmadan, deprem yalıtımı ile ilgili tüm süreci (Ar-Ge, tasarım, üretim, test, montaj) Türkiye’de yürütebilmekteyiz. 2015 yılı öncesinde, tasarımı, üretimi, testleri tamamen ithal olarak ilerleyen bu süreç, 2015 yılında şirketimiz TİS’in kurulması ile yerlileşmiştir. Önce, Sağlık Bakanlığı’nın 2013 ve 2018 yılında yayınladığı ve «1. ve 2. derece deprem bölgelerinde 100 yatak ve üzeri tüm hastanelerin deprem yalıtımlı olarak inşa edilmesi» zorunluluğunu getiren genelgeleri, ardından da 2019 yılında yürürlüğe giren «Deprem Etkisi Altında Binaların Tasarımı için Esaslar» deprem yönetmeliği ile birlikte Türkiye’deki inşaat mühendisliği uygulamalarında deprem yalıtımı önemli bir yol kat etmiş oldu. Bu noktada dikkat edilmesi gereken en önemli husus, deprem izolatörü uygulanan yapıların depremden hemen sonra kullanımına devam edilebilmesidir. Bu da olası bir deprem sonrası oluşacak yapısal ve yapısal olmayan hasarın tamamen önlenmesi ve olası tamirat masraflarının yaşanmayacak olmasıdır ve bu, izolatörsüz olarak tasarlanan bir yapıda asla elde edilemeyecek bir performanstır. Örneğin, deprem izolatörlü olarak tasarlanan ve doğru uygulama yapılmış bir konutta yaşayan kişiler, bölgede olması beklenen maksimum büyüklükteki depremden hemen sonra dahi evlerinde oturmaya devam edebilecek, herhangi bir tamirat masrafına veya depremin psikolojik yüküne katlanmayacaklardır. Deprem yalıtımı uygulamasının ilk inşaat aşamasında ve olası bir tasarım depreminin ardından yarattığı etkileri gösteren “Depreme Dayanıklı Tasarım Seçenekleri” adlı görsele BURADAN erişilebilir.

• Deprem yalıtımı bitişik nizam yapılar için uygulanamaz.
• Deprem yalıtımının sıvılaşma riski olan yapılarda uygulanması doğru değildir.
• Deprem yalıtımının, çok yüksek ve kule tipi yapılarda (12-13 kat ve üzeri) tek başına uygulanması doğru değildir. Bu tip yapılarda uygulamalar ekstra sönümleyici cihazlar ile birlikte yapılmalıdır.
• Güçlendirme projeleri, uzman ekiplerin var olan yapıyı incelemesi ve deprem yalıtımı ile güçlendirmeye uygun olup olmadığının belirlenmesi ile başlar.
• Deprem yalıtımı uygulaması düşünülen tüm projelerin, öncesinde ilgili konuda uzman kişilere danışarak projeyi başlatması gerekmektedir.