EN
Deprem Kodlarının Prefabrik Evlerin Dayanıklılığını Nasıl Şekillendirdiği
Yüksek Deprem Bölgesi İçin IBC ve ASCE 7 Gereksinimleri (SDC D–F)
IBC ve ASCE 7 gibi en son deprem yapı kodları, deprem riski yüksek bölgelerde inşa edilen prefabrik yapılar için oldukça katı standartlar belirlemektedir. Deprem Tasarım Kategorileri D ile F arasında yer alan binalar, daha düşük riskli bölgelere kıyasla yatay kuvvetleri 1,5 ila 2 kat daha fazla karşılayabilmelidir. Bu durum, inşaat ekiplerinin tüm bileşenler arasındaki bağlantıları güçlendirmesini, yapı boyunca yüklerin süreksizlik göstermeden aktarılabileceği yolları oluşturmasını ve kırılmadan eğilebilen malzemeler kullanmasını gerektirir. ASCE 7-22’ye göre, SDC F sınıfı sahalarda inşa edilen yapılar, taban kesme katsayılarını 0,5g ile 1,0g aralığında sağlamalıdır; bu nedenle günümüzde birçok mühendis, tasarımına çelik çapraz bağlama sistemleri veya moment çerçeveleri entegre etmektedir. Amacın tamamı, bu prefabrik birimlerin ani başarısızlık yerine kontrollü eğilme yoluyla şoku absorbe etmesini sağlamaktır. Bu yaklaşımın etkinliği, 2010 yılında Şili’de meydana gelen ve Richter ölçeğine göre 8,8 büyüklüğünde kaydedilen büyük deprem sırasında pratikte kanıtlanmıştır. Güncellenmiş kodlara uygun olarak inşa edilen modüler binalar genel olarak %10’dan az hasar görmüştür; bu da bu modern gereksinimlerin doğru şekilde uygulandığında ne kadar etkili olduğunu açıkça göstermektedir.
Neden Modern Prefabrik Ev Tasarımları Sıkça Kod Minimumlarını Aşar?
Önde gelen üreticiler, yalnızca uyum sağlamak için değil; dayanıklılığı artırmak, yaşam döngüsü riskini azaltmak ve pazar konumunu güçlendirmek amacıyla temel deprem gereksinimlerini düzenli olarak aşarlar. Bu eğilimi yönlendiren üç birbirleriyle ilişkili faktör vardır:
- Sigorta teşvikleri : IBC minimumlarının %25 üzerinde performans gösteren projeler, FEMA P-2078’e (2023) göre prim indirimlerine kadar %30 oranında hak kazanır.
- Tedarik zinciri dayanıklılığı : Artırılmış kesme duvarları ve sağlam temel bağlantı sistemleri, olay sonrası yeniden düzenleme işlemlerini en aza indirir ve fabrika üretim kapasitesini ile teslimat takvimini korur.
- Performansa dayalı tasarım : Gelişmiş modelleme, ağırlık dağılımının ve bağlantı detaylarının hassas optimizasyonunu sağlar—böylece malzeme kullanımı azalırken güvenlik payları genişletilir. Sonuç olarak Japonya’da prefabrik evler artık yaygın olarak kodla zorunlu kılınan yer değiştirme sınırlarının %150’sine ulaşmaktadır; bu da büyük deprem olayları sonrasında hızlı yeniden işgal edilmesini destekler.
M8’de Prefabrik Ev Performansını Sağlayan Temel Yapısal Sistemler
Çelik İskeletleme, Diyafram Sürekliliği ve Yedek Yük Yolları
Prefabrik evlerde yüksek deprem direnci performansı, birlikte çalışan üç ana sistem üzerine kuruludur: çelik iskelet, sürekli diyafrazlar ve sıkça duyduğumuz fazladan yük yolları. Çelik iskeletler, ciddi sarsıntılara dayanmalarını sağlayan doğal bir esnekliğe sahiptir. Büyük depremler sırasında çökmeden katlar arası yaklaşık %3 kayma yapabilirler. Ardından, döşemeleri ve çatıları büyük düz yüzeylere dönüştüren bu sürekli diyafrazlar gelir. Bu yüzeyler, sarsıntıdan kaynaklanan kuvvetleri yayarak tek bir noktanın aşırı gerilime maruz kalmasını önler. Ayrıca bu fazladan yük yollarını da unutmamak gerekir. Temelde, kuvvetlerin yapı boyunca geçebileceği yedek rotalar oluştururlar. Bir şey kırıldığında veya yerinden oynadığında, komşu parçalar işlevini devralır. Standart ahşap iskelet sistemlerine kıyasla, bu sistemler deprem sırasında ne kadar hareket ettikleri açısından yaklaşık %40 daha iyi performans gösterir; hatta 8 büyüklüğündeki depremlerin neden olduğu zararlı yakın-fay darbeleriyle bile başa çıkabilirler. Üstelik tüm parçalar inşaat sahası yerine fabrikalarda üretildiğinden kalite varyasyonu çok daha azdır. İnşaat sırasında farklı ekiplerin ya da hava koşullarının neden olduğu tutarsız işçilik endişesi artık yoktur.
Gelişmiş Bağlantı Detaylandırma: Cıvatalar, Kaynaklar ve Moment Karşıtı Eklemeler
Bağlantıların nasıl tasarlandığı, prefabrike binaların depremlere ne kadar dayanıklı olduğunu belirlemede kritik bir rol oynar. Yüksek mukavemetli cıvataların Belleville rondelalarıyla birlikte kullanılması, birkaç deprem sonrasındayken bile tüm parçaların sıkıca bağlı kalmasını sağlar. Tam boyunca kaynaklı çelik bağlantı noktaları, gerilim arttığında ani çatlak oluşma riskini azaltır. Moment Dirençli Çerçeveler (MRF’ler), bu amaçla özel olarak tasarlanmış bağlantı noktalarına sahiptir; bunlar genellikle sarsıntı esnasında kasıtlı olarak şekil değiştiren parçaları da içerir. Bu özel bağlantı noktaları, tamamen kırılmak yerine kontrollü şekilde eğilerek şoku emer. Test protokolleri, bu bağlantı noktalarının katlar arasında yaklaşık %2,5’lik sürüklenme ile yirmiden fazla çevrim boyunca dayanmalarını gerektirir. Şili’de 2010 yılında meydana gelen büyük deprem sırasında yaşananlar da gerçek dünyadan bir kanıt sunar: Bu gelişmiş bağlantı teknikleriyle inşa edilen binalarda, yakınlarındaki standart yapılarla karşılaştırıldığında bağlantı noktası arızaları yalnızca %15 oranındaydı. İyi bağlantı tasarımı, aksi takdirde rijit olan yapıları, deprem kuvvetleriyle mücadele edip baskı altında çökmesi yerine, bu kuvvetlerle birlikte hareket edebilen yapılar haline getirir.
Gerçek Dünya Kanıtı: M8 sonrası alan çalışmalarınınPrefabrik Evlerin Hayatta Kalması Hakkında Ortaya Çıkardıkları
Japonya ve Şili'de Sağlam ve Başarısız Olan Prefabrik Ev Birimlerine İlişkin Vaka Çalışmaları
8 büyüklüğünden büyük büyük depremler sonrasında sahada neler olduğunu incelemek, hayatlar söz konusu olduğunda bina tasarımının ne kadar kritik olduğunu göstermektedir. Örneğin 2010 yılında meydana gelen Şili depremi (büyüklüğü 8,8). Uygun yük yollarıyla inşa edilen çelik binalarda genel başarısızlık oranı %18’in altında kalmıştır. Ancak zayıf bağlantıları veya bozulmuş diyafragmaları olan binalar üç kat daha sık çökmüştür. Aynı durum 2011 yılında gerçekleşen devasa Tōhoku depremi sırasında (büyüklüğü 9,0) Japonya’da da gözlemlenmiştir. Güçlü eklem noktalarına sahip binalar sorunsuz şekilde işlevini sürdürürken, zayıf kaynak dikişleri olan binalar kısmen çökmüştür. Tüm bu farkı yaratan nedir? Bu yapıların sarsıntı sırasında enerjiyi ne kadar etkili bir şekilde absorbe edebildiği ve dağıtabildiğidir. Esnek malzemelerden ve gerilime dayanacak şekilde tasarlanmış eklem noktalarından oluşan binalar, her iki felaket sırasında da katı yapılara kıyasla daha yüksek hayatta kalma oranlarına sahip olmuştur.
Yapısal Olmayan Hasar Desenleri ve İşgalin Yeniden Başlamasına Etkileri
Afetler sonrası toparlanma yeteneği, binaların sağlam kalıp kalmaması kadar, yapısal olmayan unsurların ne kadar iyi performans gösterdiğine de bağlıdır. 8 büyüklüğündeki depremler sonrasında prefabrik binalardan elde edilen verilere bakıldığında ilginç bir durum ortaya çıkar: geçici olarak yaşanmaz ilan edilen evlerin yaklaşık %70’inde ciddi yapısal sorun bulunmamaktadır. Peki bu evleri güvenli olmaktan çıkaran nedir? Bunun büyük kısmı, bölme duvarlarının yerinden oynaması (yaklaşık 42 vakada), duvarlar içinde geçen faydalı tesisat hatlarının hasar görmesi (yaklaşık üçte birinde gözlemlenmiş) ve raflardan düşen mobilyaların devrilmesi (yaklaşık 25 vakada) gibi durumlardır. Borulara, havalandırma kanallarına, tavan şebekelerine ve hatta gömme dolaplara özel deprem bağlamaları uygulandığında, insanlar normal zamana kıyasla %65 daha hızlı evlerine dönebilmiştir. Bu aslında oldukça mantıklıdır. Duvarların arkasındaki tüm bu küçük sistemlere uygun dikkat gösterilmesi, depremler sonrası bekleme süresini bazen neredeyse bir ay kadar kısaltmaktadır. Sadece minimum kodlara uyum sağlamak yerine, bu yaklaşım; yalnızca yasal gereksinimleri karşılayan sıradan binaları, haftalar değil, günler içinde tekrar yaşanabilir hâle gelen mekânlara dönüştürür.
