Depreme karşı gündeme gelen yenilikçi teknolojilerden biri de sismik izolatörler.
23 Nisan'da Silivri açıklarında meydana gelen 6,2 büyüklüğündeki deprem ve devamındaki artçılar İstanbulluları paniğe sevk ederken, yurttaşlar hem bireysel hem de kurumsal çapta uygulanabilecek yenilikçi önlemleri tartışıyor.
Gündemdeki yenilikçi teknolojilerden biri de sismik izolatörler.
Depremin uyguladığı kuvvetlerin yapılara transferini azaltmak için bir bina ile temeli arasına yerleştirilen cihazlara sismik izolatör deniyor.
Zemin sarsıntısının doğrudan binaya aktarılması yerine (ki bu ciddi hasara yol açabilir), izolatör bu enerjinin çoğunu emiyor ve saptırıyor. Böylece üstündeki yapının daha yumuşak ve güvenli bir şekilde hareket etmesini sağlıyor.
Diğer bir deyişle bu izolatörler yapının kendisini zemindeki hareketten izole ediyor. Böylece sıradan binalarda üst yapının daha çok sallanarak tüm binaya yük bindirmesinden ve kırılmasından kaçınılmış oluyor.
İzolatörler genelde yapının inşası sırasında eklense de bir yapıya sonradan entegre edilmeleri zor da olsa mümkün.
Bunları binaların amortisörleri olarak düşünmek de mümkün.
Sismik izolatör türleri
Sismik izolasyon teknolojisinin çeşitli türleri var. En popüler yöntemler şöyle sıralanabilir:
Kurşun çekirdekli kauçuk mesnet: İngilizce adıyla Lead Rubber Bearings (LRBs), iç kısmında kurşun çekirdeği olan bir izolatör türü. Burada kauçuk katmanlar kurşun çekirdekle birleştiriliyor ve böylece hem esneklik hem de enerji dağılımı sağlanıyor.
Sürtünmeli sarkaç izolatörler: Friction Endulum Bearing (FEB) diye de bilinen bu sistemler depremler sırasında yapıda kontrollü bir hareket sağlamak için kayan bir mekanizma kullanıyor. Yani binanın zemin kısmı ve üst kısmı bu sarkaç üzerinde kayarak birbirinden ayrı hızlarda sallanıyor ve bu şekilde yapıda kırılmanın önüne geçiliyor. Bu izolatör türü son dönemde daha da popüler hale geldi.
Elastomer mesnet: İngilizcede Elastomeric Bearings diye bilinen bu sistemde hem kauçuk hem de çelik katmanlar kullanılıyor. Doğal kauçuk katmanlar çelik plakalarla ayrılıyor ve bu yapıyı da kauçuklar çevreliyor.
Konsept 19. yüzyıla dayanıyor
İlk sismik izolasyon konseptleri, 19. yüzyıla kadar dayandırılıyor.
O dönemde bazı mucitler binaların altında kum veya bilyalı yataklar kullanmayı önererek bu konsepti geliştirmiş oldu.
Ancak ilk gerçek modern sismik izolatörler 1970'lerde geliştirildi. Yeni Zelandalı bilim insanı Dr. Bill Robinson o dönemde LRB'leri icat etti.
Robinson ve ekibinin icat ettiği LRB'ler, 1981'de Wellington kentindeki William Clayton Binası'nda kullanıldı. Bu dört katlı hükümet binası LRB'lerin kullanıldığı ilk bina oldu.
ABD'de ise ilk taban izolasyonlu bina 1985'te tamamlanan Foothill Communities Hukuk ve Adalet Merkezi'ydi. Bu binada sismik izolasyon sağlamak için çelik plakalarla güçlendirilmiş çok katmanlı doğal kauçuk yataklar kullanıldı.
Bu öncü uygulamalar, sismik izolasyonun yapıları deprem kaynaklı kuvvetlerden korumadaki etkinliğini kanıtlayarak, teknolojinin dünya çapında daha yaygın bir şekilde benimsenmesini sağladı.
Ne kadar etkili?
Sismik izolatörlerin yapısal hasarı önemli ölçüde azalttığı ve insan hayatını koruduğu kanıtlandı.
Bugün dünya genelinde pek çok hastane, müze ve kamu binası deprem sonrasında işlevselliğini koruyabilmesi için izolatörlerle inşa ediliyor.
En ünlü örneklerden biri olan San Francisco Belediye Binası 1990'larda izolatörlerle güçlendirilmişti. İzolatörler daha sonraki deprem olaylarında olağanüstü bir performans göstermişti.
1994'te Kaliforniya'da meydana gelen Northridge depremi ve 2011'de Yeni Zelanda'da meydana gelen Christchurch depremi, izolasyon uygulanan yapıların yakınlardaki diğer yapılara kıyasla çok daha az hasar gördüğünü göstermişti.
Türkiye'de uygulanıyor mu?
Türkiye’de de sismik izolatörler son 10 yılda yaygınlaşmaya başladı. 1999 Gölcük Depremi ve 2023'teki Kahramanmaraş depremleri söz konusu teknolojiye ilgiyi artırıyor.
Son olarak İstanbul’da şehir hastanelerinin, deprem anında sağlık hizmetlerinin kesintisiz devam etmesi için sismik izolatör sistemleriyle güçlendirildiği biliniyor.
Anadolu Ajansı'na (AA) göre, şu ana kadar sekiz hastanede toplam 5 bin 317 izolatör aktif olarak kullanıma sunuldu. 23 Nisan’da meydana gelen 6,2 büyüklüğündeki depremde izolatörlerin başarıyla çalıştığı belirtilirken, yeni hastane projelerinde de bu teknolojinin yaygınlaştırılması hedefleniyor.
İzolatörle güçlendirilmiş hastaneler arasında, 2 bin 68 izolatörle Başakşehir Çam ve Sakura Şehir Hastanesi, 855 izolatörle Kartal Lütfi Kırdar Şehir Hastanesi, 827 izolatörle Pendik Prof. Dr. Asaf Ataseven Hastanesi öne çıkıyor. Göztepe Prof. Dr. Süleyman Yalçın Şehir Hastanesi ve Okmeydanı Prof. Dr. Cemil Taşçıoğlu Şehir Hastanesi'nde ise 503’er izolatör bulunuyor.
Bunların yanı sıra İstanbul Havalimanı Kontrol Kuleleri'nde de uçuş operasyonları deprem anında kesilmemesi için izolatörler kullanıldı.
Maliyetleri ne kadar?
Sismik izolatörler bina temeline yerleştirildiği için bina yapılırken uygulanması daha olası.
Zira halihazırda var olan bir apartmana sonradan izolatör eklemek çok zor ve pahalı bir işlem olabilir. Çünkü bu işlem sırasında mevcut binayı temelden ayırmak gerekiyor.
Yeni yapılan bir bina için sismik izolatör eklemenin, toplam inşaat maliyetine yüzde 5 ila yüzde 10 civarında bir ek yük getirdiği tahmin ediliyor.
Mevcut bir binaya sonradan izolatör uygulamak ise bina değerinin yüzde 30 ila 40'ına kadar maliyet getirebilir.
