Kenevir çubuklar çelikten sağlam mı? Depreme bile kafa tutar: ‘Bu işin sırrı denge’

Zeynep Dilara Akyürek / Milliyet.com.tr – Türkiye’de esrar elde etmek için kenevir ekenler 4 yıldan 12 yıla kadar mahpus ve 500 günden 10 bin güne kadar isimli para cezasıyla yargılanıyor. Her ne kadar berbat maksatlar için kullanıldığında ‘zehir’ de olsa, kenevir pek çok alanda karşımıza çıkıyor. Sıhhat, kozmetik üzere kesimlerin yanında kenevir kullanılan alanların başında ‘inşaat’ geliyor. Üstelik ‘kenevirin çelikten daha sağlam’ olduğunu, yani sarsıntıların sık yaşandığı coğrafyalarda, kenevir çubuklar kullanılarak daha inançlı yapılar inşa edilebileceğini ortaya koyan araştırmalar var. ABD’deki Rensselaer Politeknik Enstitüsü’ndeki bilim insanları, inşaatta karbon emisyonunu azaltırken korozyon problemini da ortadan kaldırdığını keşfettikleri kenevirden yapılan ve çelik donatıya alternatif bir eser buldular. Hem çevreci hem de sağlam yapılar için gelecekte ‘kenevir’ kullanılıp kullanılamayacağını ve ‘cam’ materyallerin şaşırtan sağlamlık ayrıntısını Orta Doğu Teknik Üniversitesi (ODTÜ) İnşaat Mühendisliği Kısım Lideri Prof. Dr. Ahmet Türer Milliyet.com.tr’ye anlattı.

KENEVİR ÇUBUK MU YOKSA ÇELİK ÇUBUK MU?

İnşaat demirleri Türkiye’de 1998’den sonra yönetmelikte farklı bir formda yer almaya başladı. 1998’den evvel ‘nervürsüz’ demir kullanılırken, öbür yapı elemanları ve demir birbirine sağlıklı halde tutunamıyor ve önemli sağlamlık meselelerine yol açıyordu. 1998 yönetmeliğinden sonra ise nervürlü demir kullanımı mecburî hale getirildi. Son yıllarda araştırma konusu olan kenevir ve demir ortasındaki yarışı ise biraz daha farklı. Kenevir nervürlü demir, tıpkı çelik ve başka nervürlü demirlerin günümüzde kullanıldığı üzere beton yapıları desteklemek için kullanılabilir. Böylelikle hem materyal yapısı hem de kullanım ömrünün uzamasıyla etrafa daha az ziyan verilmiş olur. Minimum çekme dayanımı 370 MPa (malzemenin basınç dayanımı) olan demirin, asgarî akma dayanımı ise 235 MPa. Prof. Dr. Ahmet Türer, kenevir için bu oranın 500 MPa ve üzerinde olduğu tarafında bilgiler olduğunu açıkladı. Peki kenevir, nitekim de demirden daha mı sağlam? Prof. Dr. Ahmet Türer, günümüzde daha çok yapı yalıtım elemanı olarak kullanılan kenevirin, şaşırtan gücünü şöyle açıkladı:

“Kenevir, ağaçtan farklı olarak ot biçiminde büyüyen ve çekme dayanımı hayli yüksek bir bitkidir. Kimi kaynaklara nazaran 500 MPa ve üzerinde olduğu bildirilmiştir. Kenevir fiber olarak birtakım harçların içine katılarak dayanım ve performans uygunlaştırıcı olarak kullanılabileceği üzere kolon ve kirişlerin uzun doğrultusu boyunca yerleştirilmesi yapılan çekme donatısı ya da kolon ve kirişlerde çapraz biçimde ortaya çıkan kesme çatlaklarına karşı koyan sargılama donatısı olarak kullanılabilir. Kenevir birtakım plastik ya da polimerlerle birleştirilerek Hemp-FRP halinde çubuklar ya da plakalar haline getirilerek yük taşıyıcı ya da yalıtım kaplama üzere gayelerle kullanılabilir.”

SAĞLAMLIĞIYLA ŞAŞIRTAN TEK GEREÇ KENEVİR DEĞİL

İnşaatlarda kullanılan materyaller yakından incelendiğinde hepsinin tabiatta bulunan, yani ‘doğal’ materyaller olduğunu söyleyebiliriz. Ancak her ne kadar doğal olsa da ‘karbon emisyonunun’ artışına sebep olabilen yapı materyalleri yeryüzünün dört bir yanını sarmış durumda. Tabiatta oluşan karbonun atmosfere salınmasını söz eden karbon emisyonu, çoğunlukla insan kaynaklı faaliyetlerin bir sonucu. 19’uncu yüzyıldan itibaren kömürle çalışan sanayi araçlarının kullanılmasıyla, atmosferdeki sera gazı yoğunluğu da artış gösterdi. Pekala her geçen gün artan bu sorunun tahlili ne? Gerçekten zararsız, doğal ve sağlam yapılar inşa etmenin öbür bir yolu daha var mı? Yanıt, evet! Üstelik bu yol, o dev yapıların doğallığa açılan ‘camlarından’ geçiyor!

Prof. Dr. Ahmet Türer, kırılmasın diye pamuklara sardığımız camın şaşırtan sağlamlığını, maliyet ayrıntısıyla anlattı. Prof. Dr. Türer, “Cam silisyum kaynaklı olup temelinde doğal bir gereçtir. Fakat üretiminde farklı süreçlerden geçtiği ve bilhassa yüksek sıcaklıkta erimesi gerektiğinden ‘doğal inşaat malzemesi’ tarifini tam karşılamıyor. Camın yapısal kullanımı hakkında birçok çalışma bulunuyor. Ortalama beton 30-35 MPa basınç dayanımına ve 2-3 MPa çekme dayanımına sahip kabul edilebilir. Sıradan cam 40 MPa kadar çekme dayanımına ve 400 -700 MPa kadar basınç dayanımına sahiptir. Temperli cam çekme dayanımının 120 MPa’a kadar çıktığını biliyoruz. Beton yerine çok hoş kullanılabilir lakin maliyet olarak baş edilmesi mümkün görünmüyor. Betonun, yerinde kalıplara dökülmesi ve ucuz maliyeti sebebiyle cam yerine tercih edilmesi olağandır. Ama kimi tarihi yapıtların üzerinde yürünebilen cam döşemeler, birtakım yaya köprülerin cam döşemelere sahip olması, birtakım gökdelenlerin en üst teras kati balkonlarının altının cam döşeme olması üzere kısıtlı projelerde yapısal eleman olarak muvaffakiyetle kullanıldığı görülüyor” diye konuştu.

‘HER TÜRLÜ MATERYALDEN YAPILABİLİR’

Yakın geçmişte derin yaraların açılmasına neden olan ve 6 Şubat Depremleri’nde yıkılan yapılar pek çok kişiyi sevdiklerinden, yuva bildiği yerden kopardı. Ancak tıpkı bölgede 1 bardağın dahi kırılmadığı binalar, içinde bulunanları koruyan ‘gerçek’ yuvalar da vardı. Onlar ‘sağlam’ yapılardı, aslında inşa edilmesi hiç de sıkıntı olmayan hakikat inşaatlar. Peki bu yapıların başkalarından farkı neydi? Yıkılmamalarını sağlayan şey kullanılan gereç mi yoksa ihtimamla bir ortaya getirilen gerçek yapı elemanları mıydı?

“Sağlam’ yapı her türlü gereçten yapılabilir” diyen Prof. Dr. Ahmet Türer kelamlarına, “Yapının mühendislik hizmeti almış olması gerekir. Bina ve yer bir bütündür. Farklı yerlerde farklı bina özellikleri olması gerekir. Bilhassa sarsıntı bölgelerinde, binaya gelecek sarsıntı tesirlerinin yer şartları sebebiyle değiştiğini biliyoruz. Son yıllarda ‘sismik izolasyon’ ismi verilen bir teknolojiyle zayıf yapıların da yerden yalıtılarak zelzeleye karşı daha inançlı hale getiriliyor. Sağlam yapı için genel yaklaşım, hesaplanan kar, rüzgar, kendi tartısı, zelzele tesirleri, farklı oturma tesirleri üzere dış tesirlere hesaplarla dayanacak özelliklerde tasarım yapmak ve yapılan dizayna uygun halde inşa etmek gerektiği konusudur” diye devam etti.

ABD’deki Ascent, Milwaukee solda, Norveç’teki Mjøstårnet sağda.

BU İŞİN GERİSİNDEKİ GERÇEK SIR ‘DENGE’

Dünyadaki en uzun ahşap bina 86,6 metre ile ABD’de bulunan Ascent, Milwaukee. Onu Norveç’te bulunan 85,4 metre uzunluğundaki Mjøstårnet, Brumunddal takip ediyor. Japonya’da yapılması planlanan ahşap gökdelen ‘W350’ ise 350 metrelik uzunluğuyla tamamlandığında dünyanın en yüksek ahşap yapısı olacak. Ahşaptan yapılan bu gökdelenler dışında 1800’lü yılların sonunda inşa edilen Büyükada Yetimhanesi Avrupa’da en büyük ahşap yapısı ve dünyada ikinci en büyük ahşap yapı olma özelliğini uzun müddet korumuştu. Yetimhane, 1960’lı yıllarda mukadderatına terk edilmiş ve bakımsızlık sebebiyle hala ayakta olmasına karşın yıkılmaya yüz tutmuş durumda. Bu yapıların sağlamlığıyla ilgili soruların karşılığını Prof. Dr. Ahmet Türer verdi.

“Doğal gereçlerle ‘çok katlı’, ‘sağlam’ bina yapmak mümkün. İnşaat mühendisliğinde ‘sağlam’ izafî bir kavramdır. İnşa edilmiş her ‘sağlam’ yapının muhakkak bir olasılıkla yıkılma ihtimali vardır. Örneğin, zelzeleye karşı binalar 50 yıl kullanım ömrü düşünülerek 475 yıl döngü periyodlu bir zelzelenin oluşup, binaya tesir etme ihtimali yüzde 10 ya da 2475 yıl döngü periyodlu çok daha büyük bir sarsıntının gelip binaya tesir etme ihtimali yüzde 2 olarak hesaplanıp, birtakım performans gayelerine uyacak biçimde tasarlanır. DD-2 ve DD-1 olarak isimlendirilen bu dizaynlarda Göçmenin Önlenmesi (GÖ) Performans Seviyesi ya da Denetimli Hasar (KH) Performans Seviyesi hedeflenir. Buradan anlaşılabileceği üzere binanın sağlam olması hasar almayacağı manasına gelmez. Sonlu hasar, denetimli hasar ya da göçmenin önlenmesi üzere performans seviyeleri hedeflenir ve muhakkak düzeylerde hasar oluşması beklenir.” – Prof. Dr. Ahmet Türer

Prof. Dr. Ahmet Türer, etkin fay sınırlarının bulunduğu bölgelerde inşa edilecek yapılara ait de yapılması gerekenleri açıkladı. Sağlam bir yapının arkasındaki sır ise ‘denge!’ Prof. Dr. Türer, “Sağlam bina tarifinde, binanın yıkılmayıp içindekileri hayatta tutması temeldir. Fakat az, orta ya da ağır hasar alabilir. Bu halde performans seviyeleri akılda tutularak ‘doğal’ materyaller kullanılarak da sağlam’ve çok katlı binalar yapmak mümkündür. Gevrek, kırılgan, düşük dayanımlı gereçler kullanılırsa ve bu gereçlerin tartıları fazlaysa (kerpiç, harcı zayıf toprak, taş konutlar vb.) sarsıntıya karşı istenilen performans seviyesine ulaşması güçleşir. Binaların yüksek zelzele riski olan yerlerde yapılırken daha da dikkatli olunması gerekir. Faal fay çizgilerine yakın yerlerde daha sünek, hafif ve az katlı binalar yapılmasında yarar var” diyerek kelamlarını noktaladı.

Bir yanıt yazın

E-posta adresiniz yayınlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir