México y Perú comparten alta sismicidad y extensos parques de tuğla, kerpiç ve quincha ile inşa edilmiş kendi kendine inşa edilmiş konutlar. Son deneyimler net dersler vermektedir: 19/09/2017 tarihinde Mexico City’de meydana gelen depremde, ayrıntılı bir şekilde tasarlanmış tuğla duvarlar neredeyse hiç hasar görmezken, ciddi hasarlar düzensiz katlı veya ayrıntıları eksik binalarda yoğunlaşmıştır. 2007 Pisco (Ica) depreminde, kıyı topraklarının sıvılaşması ağır konutlarda hasarı ağırlaştırırken, teknik kılavuzlara göre inşa edilen hafif geliştirilmiş quincha yapılar daha iyi performans gösterdi. Bu dersler, depreme dayanıklı konutlar için uygun tasarım, konumlandırma ve güçlendirme kararlarının önemini vurgulamaktadır.
1. Sınırlı duvar örme tasarımı ve detayları
Sınırlandırılmış duvarlar (betonarme kirişler ve kirişlerle çevrelenmiş tuğla veya blok duvarlar), Latin Amerika’nın sismik bölgelerinde 1-3 katlı konutlar için, kapasiteye göre ve iyi bağlanmış diyaframlarla tasarlanması koşuluyla, en ekonomik ve etkili alternatif olmaya devam etmektedir. Sistem, tavan/zemin döşemelerini duvarlarla bütünleştirerek ve duvarları kirişler ve sert kolonlarla sınırlayarak esneklik ve stabilite sağlar. Nitekim, 2017’de Mexico City’de meydana gelen depremden sonra, sınırlandırılmış duvarlı birçok konutun sadece hafif hasar gördüğü gözlemlenmiştir: “çoğu ev ve bina… bu yapısal sisteme sahiptir ve bu, sistemin zayıf olduğu anlamına gelmez; aksine, sismik kuvvetlere karşı çok dayanıklı bir sistemdir”. Tespit edilen çökmeler, sınırlandırma sisteminden çok, sınırlandırılmamış duvarlar veya düzensizliklerden (örneğin zemin katın yumuşak olması) kaynaklanmıştır.
Yerel standartlar (NTC-Sismo CDMX 2017/2024 ve RNE E.030/E.070, Peru) bu yaklaşımı vurgulamaktadır: kapasiteye göre tasarım, düzenli plan (agresif L veya T planlarından kaçınmak), diyaframlar ve entegre zincirler ve direnç hiyerarşisi, burada sınırlama takviyesi duvardan daha esnektir. Uygulamada, Meksika/Peru’da ortak bir tasarım kontrol listesi uygulanır:
- Düzenli ve simetrik plan; plan üzerinde hizalanmış dayanıklı duvarlar. Agresif L/T veya yumuşak planlardan kaçının (ör. açık garajlar).
- Kale (köşeler ve kritik noktalar) ve sürekli bağlantı kirişleri (döşemeler) ve lento.
- Köşelerden ayrı açıklıklar; yukarıda/aşağıda uzunlamasına takviyeler (“zincirleme”). Duvarlara doğru şekilde sabitlenmiş lento.
- Duvarlarla iyi bağlantılı, geçici ankrajlı sert diyaframlar (betonarme levhalar veya yapısal tavanlar).
- Kapasiteye göre boyutlandırılmış donatılar: betonarme, duvardan daha fazla süneklik sağlamalıdır (direnç hiyerarşisi).
Tüm bu ayrıntılar yerine getirildiğinde, davranış çok olumludur. Buna karşılık, 2017 yılında arızaların başlıca nedenleri, kaleler, tabanlar veya diyaframlardaki eksikliklerdi.
2. Hafif toprak sistemleri: geliştirilmiş quincha
Geliştirilmiş quincha, çamurla doldurulmuş ahşap + kamış/bambu iskeletini uygun takviyelerle birleştirir ve çok düşük kütleli ve iyi sismik esnekliğe sahip duvarlar oluşturur. Masif kerpiç duvarlara göre çok daha az atalet özelliğine sahip olan quincha, sismik talepleri azaltır ve daha kademeli hasar verme özelliği gösterir (aniden çökme yerine kaplamalarda çatlaklar oluşur). Peru’da geleneksel bir sistemdir: “kamış ve çamurla kaplı ahşap panellerden oluşan sismik dirençli bir çerçeve”. Ayrıca, hafifliği sayesinde tarihsel olarak yüksek katlarda veya çatılarda (örneğin kolonyal katedraller) istikrarsızlık sorunu yaşamadan kullanılmıştır.
2007 Pisco depreminin ardından, geliştirilmiş quincha kırsal konutların yeniden inşasında uygulanabilirliğini kanıtladı: teknik kılavuzlara uyulduğunda (RC temeller, üst/alt zincirlemeler, panellerde çapraz çubuklar, nem/termit koruması, köşelerde zincirlemeler, çatı bağlama vb.), quincha evler oldukça iyi dayanmıştır. Hafif modüller, zayıf düzlemlerde temel halkası ve X şeklinde bağlantılar; kapatmayı sabitleyen üst ahşap kirişler; suyu korumak için drenaj ve geniş saçaklar içerir. Kerpi çamurdan daha az rijit olmasına rağmen, bu esneklik derecesi çökmeden enerjiyi dağıtmaya olanak tanır. Getty Conservation Institute, “quincha panelinin hafifliği ve deprem sırasındaki davranışının… [kullanımını] karmaşık çatı yapımında” mümkün kıldığını belgelemektedir. Özetle, ayrıntılara uygun şekilde dikkat edildiğinde (minimum beton merkezleri, kaplamalarda ağ ve sıva, duvar-çatı bağlantıları), geliştirilmiş quincha, depreme dayanıklı konut çözümü olarak ölçeklenebilir.
Sistemin önemli ayrıntıları (PREDES/SENCICO kılavuzlarından alınmıştır):
- Zemin üzerine monte edilmiş hafif modüller (RC veya işlenmiş ahşap kaide) zemine sabitlenir. Yanal stabilite için panellerin içine X şeklinde çapraz destekler eklenir.
- Direklere vidalanmış sürekli üst taç kirişleri (“ahşap zincirleme”). Tavan diyaframlarına (kirişler/çapraz kirişler) sert bağlantı.
- Su ve termitlere karşı koruma: su geçirmez süpürgelikler, dış ve iç mekanlarda sıva (barbotina), belirgin saçaklar.
- İç ve dış iskeleti birleştiren sağlam sıvalar (çeşitli katmanlar), ince bir sınırlayıcı tabaka oluşturur.
3. Mevcut kerpi tuğlaların tahliye edilmeden güçlendirilmesi
Mevcut kerpi/kendi kendine inşa edilmiş konutları iyileştirmek için, hem laboratuvar ortamında (PUCP) hem de sahada (Arequipa 2001, Peru kıyı bölgeleri) etkinliği kanıtlanmış düşük maliyetli stratejiler bulunmaktadır. Başlıca üç teknik şunlardır:
- Elektrikle kaynaklanmış tel örgü + sıva. Metal tel örgü, duvarın her iki yüzüne çakılır veya takılır (geçiş konektörleri ile), böylece sınırlayıcı “sahte kirişler” ve “sahte kolonlar” oluşturulur. Ardından her iki tarafa çimento harcı uygulanır. Bu dış takviye, eski kerpiçi sınırlayarak, sakinleri yerinden etmeden esnekliğini artırır.
- Polipropilen geomreze (sentetik ağ). Benzer şekilde çalışır: X/dikey olarak gerilmiş plastik şeritler veya ağlar, sıva ile yapıştırılarak duvarın çatlamasını önler. Kimyasal olarak inert ve korozyona dayanıklıdır.
- Sentetik halat ağları (“drizas”). Dikey ve yatay olarak duvarları saran ve bir ağ oluşturarak fiber halatlardan (örn. polyester) oluşur. Her halat sabitlenir ve gerilir; bu, büyük bir depremde duvarın çökmesini önler ve dayanıklılığını önemli ölçüde artırır. Peru’da geliştirilen bu sistem, ucuz malzeme ve kolay kurulum gibi avantajlar sunar ve Şili ve Peru’da onaylanmıştır.
Tüm bu çözümler köşelerde, taçlarda (üst ve alt) ve tavan döşemesine sabitleme konusunda süreklilik gerektirir. Uygulamada adımlar şunlardır: çatlak ve nemi teşhis etmek; duvarın tepesine vidalı ahşap/RC taçlar takmak ve çatıyı sıkıca bağlamak; ızgarayı (metal, jeo-ızgara veya halat) duvarın dört tarafına geçme konektörlerle sabitlemek; her iki yüzeye kalın sıva uygulamak; son olarak, diyaframları sabitlemek (tavan kirişlerini güçlendirmek, mümkünse ağır kiremitleri hafif kaplamalarla değiştirmek). Bu takviyelerle yapılan testler, önemli sismik iyileşmeler göstermiştir.
4. Konum, şekil ve diyaframlar: Mexico City ile Peru kıyıları
Arazi çok önemlidir. CDMX’de, Meksika Vadisi’ndeki yumuşak göl yatakları sarsıntıyı (özellikle uzun sürelerde) güçlendirir ve süresini uzatır, doğal olarak yavaş hareket eden yapılarda hasarı daha da artırır. Peru kıyılarında (Ica/Pisco) gevşek kumlar ve doymuş alanlar 2007 depremi sırasında sıvılaşmaya neden olarak temellerde çöküntüler ve çatlaklar oluşmuştur. Bu nedenle, temel konut tasarımında (Meksika ve Peru’da uygulanabilir) evrensel ilkeler önerilmektedir:
- Düzensiz planimetrik şekiller ve yumuşak zemin etkilerinden kaçının. Zemin katta açık garajlar veya kesintili duvarlar tasarlamayın.
- Duvarların seviyeler arasında hizasını ve döşeme seviyesinde zincirlerin/zincirlemelerin sürekliliğini koruyun.
- Bağlantılı sürekli temeller (sürekli kirişli temel), yumuşak tabakalarda zemin-yapı geçişine dikkat edilerek.
- Hafif çatılar (metal paneller, hafif kiremit) ve keskin kuvvetleri sınırlı duvarlara ileten sert diyaframlar. Tavan-duvar-taç arasında optimum bağlantı sağlanmalıdır.
Bu noktalar güvenliğin “80/20” kuralını oluşturur: Makul ölçülerde kare şeklinde bir plana sahip, duvarları düzgün hizalanmış ve sürekli taçlar/diyaframlarla birbirine bağlanmış, zemine iyi bir şekilde dayanan bir konut, sismik hareketler sırasında düzgün bir şekilde işlev görme olasılığı yüksektir. CDMX (NTC-Sismo) ve Peru (RNE) normları bu ilkeleri içerir: zayıf zemin katları yasaklar, bağ kirişleri ve ankrajlar gerektirir ve yumuşak zeminler için temelleri düzenler. Özetle, zemin “emir verir”: zemin katlarda tekdüzelik ve çatılarda sağlamlık sağlamak, hem Meksika Vadisi’nde hem de Peru’nun kıyı ovalarında çok önemlidir.
5. Konutlarda yalıtım ve sismik kontrol
Sismik yalıtım (örneğin elastik destekler veya dağıtıcılar ile) standartlarda yer almaktadır (Peru’da RNE E.031; CDMX benzer kurallar içermektedir) ve şüphesiz tepkiyi iyileştirmektedir. Ancak, ilk maliyetleri ve bakım maliyetleri nedeniyle genellikle kritik binalarda (hastaneler, okullar veya lüks binalar) kullanılır. Sosyal konutlarda en büyük “getiri”, geleneksel yapıyı güçlendirerek elde edilir: duvarların doğru şekilde sınırlandırılması, entegre diyaframlar ve sağlam ankrajlar genellikle yalıtım sistemlerinden daha uygun maliyetlidir. Uygulamada, erişilebilir “80/20” çözümleri teşvik edilmektedir:
- Duvarların tepesinde sert zincirleme çevre halkası (RC veya ahşap).
- Tavan ve duvarlar arasında donanımlı bağlantı elemanları (pimler, plakalar) ve çatı kirişleri.
- Mevcut konutlarda kritik kısımlarda yerel takviyeler (metal, polimer veya halat örgüler).
Bu takviyeler, ihtiyatlı tasarımla birleştiğinde sismik talebi büyük ölçüde azaltır. Yine de, Peru ve Meksika’da konutlarda düşük maliyetli izolatörleri değerlendirmek için pilot programlar ve kılavuzlar bulunmaktadır, ancak bunların yaygın olarak benimsenmesi (pahalı olmaları nedeniyle) hala sınırlıdır. Genel olarak, konutlarda sismik kontrol bugün izole etmekten çok mevcut yapıları güçlendirmeye odaklanmaktadır (ancak her iki yaklaşım da birleştirilebilir).
