Ahşap Yapılar Ve Deprem | Osman Midilli
Yazan 9 Ağustos 2008 by admin
17 Ağustos 1999 Depreminde çok sayıda betonarme yapının yıkılması sonrasınınki ilk tepkilerinden biri “betonarme kötü, ahşap yapı yapalım” oldu. Sanki 17 Ağustos’da hiç ahşap yapı hasarı olmamıştı:
Fotoğraf-1 17 Ağustos 1999 Depreminde Adapazarı’nda
Yıkılmış Ahşap Karkas Yapı
Ahşap yapıların tasarım, yapım ve deprem davranışları gibi konular son 20 – 30 yıl içinde inşaat mühendisliği eğitiminde çok az ya da hiç bir yer almamıştır. Sanki ahşap yapı yapmak ve depremde hasar gören ahşap yapılar da unutulmuştur. Ahşap yapı yapan usta ve kalfa da kalmamıştır. Bir ahşap yapı yapma kampanyasına başlamadan önce ahşap yapıların özellikleri, tasarımı ve inşaatı konularına kısaca bakmak gerekir.
17 Ağustos 1999 Depreminde çok sayıda betonarme yapı yıkıldı. Deprem bölgesinde çok az sayıda ahşap yapı vardı ve bu nedenle ahşap yapıların hasarı betonarme yapılara bakılınca belirgin biçimde daha az oldu. Çünkü en az 40 yıldanberi ahşap yapı yapılmıyor. Bu gözlemle bir sonuca varılıyor: “Betonarme yapılar depreme dayanıklı değil ahşap karkas yapılar daha çok dayanıklı bundan sonra hep ahşap karkas ve geleneksel türde yapılar yapalım”. Aynı tür gözleme dayanan bu yöntemi başka depremlere de uygulayalım: 1967 Mudurnu vadisi depreminde yıkılan bütün kırsal konutlar geleneksel biçimde yapılmış ahşap karkas yapılardır, 1970 Gediz Depreminde de çok sayıda ahşap karkas yapı yıkılmıştır. Örnek olarak Kayaköy’deki bütün ahşap karkas yapılar yıkılmıştır (Fotoğraf-2).
Fotoğraf-2 1970 Gediz Depreminde Kayaköy’de Yıkılmış Ahşap Karkas Yapılar
Türkiye’de tek tip ahşap karkas yapı yoktur. Şekil-1’den görüleceği gibi ahşap yapılar ya da ahşap karkas yapılar vardır. Bu yapılar betonarme karkas yapılarda olduğu gibi diğer bir deyişle düşey ve yatay taşıyıcıları (kolon ve kirişleri) olan yapılardır. Ahşap karkas yapılar çeşitli biçimlerde yapılmaktadır ya da bir zamanlar yapılmıştır:
Şekil-1 Ahşap ve Betonarme Yapı Taşıycı Sistem Tipleri
1-Ahşap kolon ya da dikmeleri ve kirişleri olan yapılar. Kiriş ve kolon gibi yapı elemanları çok büyük kesitli, azman, denilen büyük boyutta ve az sayıda elemanlardan oluşmaktadır. Kiriş ve kolonların birleşim yerlerinde özellikle depremde gelen yatay kuvvet aktarımı sağlayacak biçimde bağlantı yapmak zordur. Fotoğraf-3. Kat döşemeleri de ahşaptır. Dikmelerin arası taş, kerpiç ve tuğla yerleştirilerek bir duvar oluşturulmaktadır. Bu yapılar aslında ahşap takviyeli yığma yapı olarak nitelenmelidir. Bu yapılar genellikle ahşabın temin edilmesinin güç olduğu bölge ve dönemlerin yapısıdır. Bu günlerde ahşap dikme ve yatay elemanların yerini betonarme düşey ve yatay hatıllar, ahşap kat döşemelerinin yerine de betonarme plak döşemeler yapılmaktadır.
Nerdeyse düşey yükleri bile taşıyamayacak bir ahşap çerçeveden oluşan bu yapıların deprem dayanımları çok sınırlıdır. Düşey yüklerin önemli bir bölümünü dolgu duvarlar taşımaktadır. Fotoğraf-3’de 1970 Gediz Depreminde ağır hasar görmüş iri tomruklardan yapılmış bir ahşap karkas yapı görünmektedir.
Fotoğraf-3 1970 Gediz Depreminde Yıkılmış Geleneksel Ahşap Karkas Yapı
2-Bu yapılarda daha ince kesitli düşey ahşap elemanlar, 5 x 10 cm gibi en kesitli daha sık aralıklarla kullanılmaktadır. Fotoğraf-4. Zayıf bir ahşap “çerçeve”den oluşan bu yapıların yetersizliği 1940’lı yıllarda Kuzey Anadolu Fayı üzerinde ve başka ülkelerde olan pek çok depremde gözlenmiş ve ahşap dikmelerin çift yönde X-biçiminde diyagonal yada çapraz elemanlarla güçlendirilmesi gereği ortaya çıkmıştır. Bu durum Bolu ve çevresine 1944 depreminden sonra yapılan ahşap karkas yapılarda daha çok X- biçiminde çaprazların kullanılmağa başlanması ile gözlenmiştir . Bu yapılarda da duvar dolgu maddesi olarak taş, kerpiç ve tuğla kullanılmıştır.
Fotoğraf-4 Çapraz (Diyagonal) Elemanları Olmayan Ahşap Karkas Yapı
Ahşap dikmelerin arasına dolgu maddesi olarak kaba kesilmiş küçük tomruklarda konulmaktadır. Bu yapılar “Dizeme” olarak adlandırılmaktadır. Fotoğraf-5’de zemin katındaki boşluk nedeni ile “zemin katı esnek” bir dizeme ahşap karkas yapının 1967 Mudurnu Vadisi Depremindeki hasarını göstermektedir. Fotoğraf-5 zemin katı esnek ahşap karkas yapıların da olduğunu ve ahşabın, zemin katı esnek olanı yapıyı deprem hasarından kurtaramadığını göstermektedir.
Fotoğraf-5 1967 Mudurnu Vadisi Depreminde Hasarlı “Zemin Katı Esnek“ Dizeme Tipi Yapı. Zemin katı Esnek Yapının Mutlaka Betonarme Olması Gerekmiyor.
Fotoğraf-6 1967 Mudurnu Vadisi Depreminde Geleneksel Ahşap Karkas Dizeme tür yapı. Zemin katın dolu olması ve yatay deprem yükü taşıyan çapraz (diyagonal) elemanlar nedeni ile yıkım yok.
Ancak yatay yükleri alacak diyagonalleri (çaprazları) olan “dizeme” tür bir başka yapı depremden etkilenmemiştir. Fotoğraf-6. Bu yapıda hasarı önleyen şey “ahşap” malzemeden yapılmış olması değildir. Yatay deprem yüklerini taşıyabilecek “çapraz“ elemanların yeterli sayıda ve zemin katta da konulmuş olmasıdır. Tıpkı deprem yükleri nedeni ile betonarme perde duvarlı-kolonlu yapıların yıkılmayıp yanlızca düşey yükler için kolonları olan perde duvarsız betonarme yapıların yıkılması gibi.
5-Ormanların çok büyük ve geniş alanları kapsadığı ABD ve Kanada’da depreme karşı çok üsütün olduğu söylenen ahşap karkas yapılar ise bizim geleneksel ahşap karkas yapılardan çok farklıdır. Bu ülkelerdeki depremlerden edinilen gözlemlerin  dikmeleri ve diyagonalleri olan ahşap karkas yapıların deprem karşısında yeterli olamadığını kanıtlaması üzerine daha değişik bir ahşap karkas yapı sistemi geliştirilmiştir. Şekil-2.
Bu yapılar da duvarlar ve döşemeler ahşap karkas panellerden oluşmaktadır. Yaklaşık 5 cm x 5 cm kesitli tahtalardan oluşturulan ve yapının kat yüksekliği kadar yüksekliği ve en çok 3-4 metre kadar uzunluğu olan duvar panellerinin iç ve dış yüzüne 1 cm kadar kalınlıkta kontraplak kaplanmakta ve bu kontraplaklar bütün dikme ve yatay çerçeve elemanlarına 2-3 cm aralıklarla çivilenmektedir. Daha sonra bu duvar panelleri birbirlerine yada bir ara dikmeye sık konulmuş çelik bulonlarla bağlanmaktadır. Döşemelerde aynı biçimde yapılmakta ancak döşemeyi oluşturan yatay panel elemanlar çok daha derin olmaktadır. Döşeme panelinin iç elemanları, bir anlamda kirişleri, 5 cm x 15-25 cm gibi daha derin elemanlardan yapılmakta ve alt ve üst yüzeyleri yine kontraplakla kaplanmaktadır. Bu paneller duvar panellerinin üzerine çakılmakta ya da yine bulonlarla bağlanmaktdır. Şekil-2.
Şekil-2 Amerikan Tipi Ahşap Karkas Perde Duvar Nitelikli Yapını Ayrıntısı
1944 Bolu ve 1967 Mudurnu Vadisi ve 1970 Gediz depremlerinde yıkılan ahşap karkas yapılarda ahşap karkas dikmeleri iri taşlarda yapılmış temele oturmaktadır. Duvarları oluşturan ahşap dikmeler ve alt başlıklarla bu taş temeller arasında bir bulonlu bir bağlantı olmadığı ve ahşap temel taşlarına sürtünme kuvveti ile oturduğu için pek çok ahşap karkas yapı temelden devrilerek yada kayarak yıkılmıştır .
Ahşap hafiftir. Ancak dayanımı düşüktür. Dayanım / Ağırlık oranı yüksek olmakla birlikte önemli bir nokta çekme ya da basınç dayanımının mutlak değeridir. Betonarmenin çekme ve basınç dayanımları ahşapdan büyüktür. İki farklı malzemeden oluşan betonarmede çekme etkilerini taşıyan demirin dayanımı 2.4 ton/cm2, basınç etkilerini taşıyan betonun dayanımı 0.200 – 0.400 ton/cm2’dir. Buna karşılık ahşabın çekme ve basınç dayanımları ya da emniyet gerilmeleri liflere paralel doğrultuda emniyet gerilmesi en yüksek nitelikli kereste için 0.110 –0.120 ton/cm2’dir (DIN 1052)  ve . Betonarme ise daha ağır olmasına karşın dayanımı daha yüksek olduğu için aynı genişlikteki açıklıklar ahşaba göre daha küçük kiriş en kesitleri ile aşılabilir.
Eksenine dik yönde yük taşıyan, kiriş gibi, bir yapı elemanının önemli bir diğer özelliğide yapacağı sehimdir. Sehim ise yapı malzemesinin elastisite modülü [E] ile ilgilidir. Ahşabın elastisite modülü liflere dik yönde 6000 kg/cm2, paralel yönde 125 000 kg/cm2 kadardır , . Betonarmenin elastisite modülü [E] ise beton dayanımına göre 270 000 ile 390 000 kg/cm2 arasında değişmektedir . Ahşabın düşük elastisite modülü her zaman ahşap yapıda daha büyük sehimlere neden olmaktadır .
AHŞABIN ZAMANA BAĞLI BÜZÜLMESİ YÜKSEKTİR.
Ahşabın bir başka önemli özelliği zamanla büzülmesidir. Düşey yükler taşıyan elemanlarda bu büzülme daha da yoğun olmaktadır . Bu durum yatay ve düşey ahşap yapı elemanların birleşimlerinin açılmasına ve bağlantıların zayıflamasına neden olmaktadır . Ahşabı bağlayan çivi ve bulon gibi metal elemanların çevresinde boşluk oluşmaktadır. Bu durumda yapının rijitliği zamanla azalmakta ve yatay deprem yükleri altında giderek geri dönüşü olmayan yatay ötelenmeler yapan yapı hızla yıkıma gitmektedir.
Ahşabın bir diğer özelliği ise akma gerilmesi ile kopma noktası arasındaki birim şekil değiştirmenin çok az olmasıdır. Ahşap malzeme olarak çelik kadar sünek değildir. Çelik akma noktasından sonra kopma noktasına ulaşana kadar % 20’ye varabilen birim uzama yapabilmektedir. Bu özelliği nedeni ile çelik yapılar çok daha fazla deprem enerjisi tüketebilmektedir. Betonarme yapılarda da inşaat demirinin bu özelliğini kullanabilecek önlemler alınırsa, etriye sıklaştırması ve kolon ve kiriş boyuna demirlerinin yeterli filiz boyunda betona gömülmüş olması gibi, deprem enerjisi tüketme gücü büyük ölçüde kullanılabilmektedir.
2-Ahşabın daha kolay sağlanabileceği umulan orman çevrelerindeki köylerde de bile 30 – 40 yıldır bir iki katlı yapılarda ahşap dikme ve başlık yerine betonarme yatay ve düşey hatıllar kullanılmaktadır. Daha doğrusu yatay ve düşey betonarme hatılla takviyeli yığma yapılar ahşap karkas yapıların yerini almaktadır . Çünkü nitelikli ağaç kalmamıştır.
3-Büyük ya da küçük bütün kentlerde arsaların rant değerinin artması ile imar durumları da değişmiş ve 3-5 kat derken 10-15 katlı yapılara izin verilmiştir. Doğal olarak bu kadar çok katlı yapının ahşap olarak yapılma olanağı yoktur. Burada ahşap yapı yapımından uzaklaşılmasında kent arsaların rantından yararlanmanın teşvik edilmesinin de katkısının olduğu doğrudur. Ancak arsa rantı sorunun olmadığı ve ormanlık alanlara yakın ve dolayısı ile ahşabın ucuz olabileceği, küçük yerleşimlerdeki 1-2 katlı yapıların da betonarme ya da yatay ve düşey hatıllı tuğla yığma olarak yapılması  arsa rantı yaklaşımı ile ahşaptan uzaklaşılması tezini her yerde desteklememektedir. Fotoğraf-7’de oldukça eski bir ahşap karkas yapının zemin katının tuğla yığma duvara taşıtılması görülmektedir. Fotoğraf-8’de ise ahşap karkasdan tuğla yığmaya geçiş görülmektedir. Bu Fotoğraflar 1973 yılında Balıkesir-Çanakkale arasındaki kırsal alanlarda çekilmiştir .
Fotoğraf-7 Ahşap Karkas Yapının Zemin Katı Tuğla Yığmaya Çevrilmiştir (1973)
Fotoğraf-8 Ahşap Karkas Yapdan Tuğla Yığmaya Geçiş (1973)
Deprem Hasar Tipi
Ahşap Kirişli Döşeme Kalıpları
Tagged: AHŞABIN, ahşabın çekme, ahşap, ahşap dikmeli, ahşap karkas yapılar, ahşap konut, ahşap yapı hasarı, Ahşap Yapılar, Ahşap Yapılar Ve Deprem, bağdadi, çaprazları, DEPREM DAYANIMINI, depreme dayanıklı, Dizeme, hımış, tahtalar