Büyük bir depremden sonra her bina yöneticisinin aklındaki iki soru aynıdır: Bina güvenli mi? Bina kullanılabilir mi? Gözle yapılan incelemeler saatler, bazen günler sürer ve taşıyıcı sistemin içindeki hasarı her zaman göstermez. Yapı sağlığı izleme sistemi ise bu soruları binanın deprem sırasındaki ölçülmüş davranışına dayanarak yanıtlar.
Nasıl çalışır?
Binaya yerleştirilen ivmeölçerler normal günlerde rüzgâr ve trafik gibi küçük titreşimleri sürekli kaydeder. Bu kayıtlardan binanın dinamik kimliği çıkarılır: modal frekanslar, mod şekilleri ve sönüm oranları. Deprem olduğunda sistem kaydı tetikler, ardından:
- Deprem öncesi ve sonrası modal özellikler karşılaştırılır,
- Ölçülen hareketlerden katlar arası ötelenme oranları hesaplanır,
- Sonuçlar yapının performans seviyesine ilişkin eşik değerlerle karşılaştırılır ve bir durum raporu üretilir.
Ekibimizin Earthquake Engineering & Structural Dynamics dergisinde (2024) yayımlanan çalışması, yüksek bir binanın depremden sonra hasarlı olup olmadığını anlamak için frekans değişimini izlemenin tek başına yeterli olmadığını gösteriyor. Frekanslar, optimize edilmiş doğrusal olmayan basitleştirilmiş bir modelle hesaplanan kat ötelenme oranlarıyla birleştirildiğinde, sensör olmayan katlar bile değerlendirilebiliyor. Çalışmada bina performans seviyesine karar vermek için yeni eşik değerler öneriliyor ve yöntem gerçek bir depremde hasar görmüş bir binada doğrulanıyor.
Sensör olmayan katlar ne olacak?
Her kata sensör koymak gerekmez. Ölçümlerle güncellenen bir yapı modeli, sensör bulunmayan katların hareketini de tahmin eder. Ekibimiz, İstanbul'daki üç yüksek binada bu yaklaşımı uyguladı: ölçümlerle güncellenen bir Timoshenko kiriş modeliyle enstrümante edilmemiş katların hareketi tahmin edildi ve ötelenmeye dayalı hassas bir durum değerlendirmesi yapıldı. Çalışma, bir Mw 5.7 depremi öncesi, sırası ve sonrasındaki modal tanılamayı da içeriyor (Bulletin of Earthquake Engineering, 2022).
Hangi yapılar için kritik?
Motusmec'in yazılımı
Motusmec'in TÜBİTAK-TEYDEB destekli, kendi geliştirdiği izleme yazılımı (Proje No: 2220006) yapılardan titreşim kayıtlarını uzaktan ve kablosuz olarak toplar, modal analizle dinamik özellikleri belirler ve olası bir depremden sonra durum değerlendirmesini hızla yapar. Yazılımın modülleri: dinamik tanılama, durum değerlendirmesi, yorulma ömrü tahmini ve görüntü/video işleme. Uzun dönem eğilim raporlarının yanında, kritik olaylardan sonra otomatik olay raporları da üretilir.
Sık sorulan sorular
Deprem sonrası hasar tespiti için sistemin depremden önce kurulu olması gerekir mi?
Evet. Hasarın tespit edilebilmesi için binanın hasarsız haldeki dinamik özelliklerinin bilinmesi gerekir. Bu nedenle sensörler bina sağlamken yerleştirilir ve normal günlerdeki titreşimlerle referans oluşturulur.
Bu yöntem gözle yapılan hasar tespitinin yerini alır mı?
Hayır, onu tamamlar. Ölçüme dayalı değerlendirme, hangi binaya öncelikle bakılması gerektiğini ve binanın genel performans seviyesini hızla ortaya koyar; yerinde mühendislik incelemesi ile birlikte kullanılır.
Her kata sensör koymak gerekiyor mu?
Gerekmez. Ölçümlerle güncellenen yapı modeli, sensör bulunmayan katların davranışını da tahmin eder. Sensör sayısı ve yerleri bina geometrisine göre projelendirilir.