Hangi zemin depreme daha dayanıklı? Kaya zemin depreme karşı daha mı dayanıklı?
Depremle ilgili en önemli faktörlerden birisi zemindir. Oturulan evlerin temelinin olası bir depreme karşı dayanıklı olması hayat kurtarıcı faktörlerden birisi. Genellikle kayalık zeminlerin daha sağlam olduğu söylenir, peki neden? İşte, hangi zeminin daha dayanıklı olduğunun cevabı...
HANGİ ZEMİN DAHA DAYANIKLIDIR?
Hangi zeminin daha dayanıklı olduğunu anlamak için öncelikle rezonans olayını kavramak gerekiyor. Rezonans, bilimsel bir tanım olarak şu şekilde ifade edilir; 'Belirli bir frekansta titreşen bir sistemin, aynı frekanstaki dış titreşimin etkisinde kalarak yüksek genlikle titreşmesi (sarsılması) olayıdır.'
REZONANS ETKİSİ İLE BİNALAR YIKILIR
Bu şekilde ifade edilince biraz kafa karışıklığı yaratabilir, daha basit ifade etmek gerekirse, kendine özgü bir frekansı olan maddenin, aynı frekans üzerinde gelen dalgalar etkisiyle aşırı genleşmesi ve parçalanmasıdır.
Her maddenin doğal bir frekansı vardır ve doğal frekansa eşit gelen ses dalgaları o maddeyi parçalar. Basit bir örnek ile rezonans kavramını daha iyi anlayabilirsiniz çünkü depreme dayanıklı zeminin ana etkenidir.
AYNI FREKANSLAR DALGA BOYUTUNU ARTIRIR
Bir salıncak düşünün, salıncağı hangi kuvvetle sallarsanız karşı tarafa gidip gelme süresi hep sabit kalır. Siz salıncağı nasıl sallarsanız sallayın, hep aynı sürede gidip geri döner. Salıncağın gidip gelme süresi frekanstır.
Bu sefer salıncakta bir çocuk otursun. Salıncağı hızlandırmak için aynı frekansta itiş gücü vermeniz gerekir. Salıncağı hızlandırmak için uyguladığınız kuvvetin ritmi hep aynı olmak zorundadır. Salıncağın gidiş ve geliş süresiyle aynı frekansta kuvvet uygularsanız giderek hızlanmaya başlar. Sizin uyguladığınız frekans ile salıncağın kendi frekansı aynıdır.
Salıncakla aynı frekansta hız uygulamaya devam ettikçe daha çok sallanır ve merkezkaç kuvvetine dayanamaz ya menteşesi kopar ya da çocuk yere düşer. Basit bir örnekle rezonans bu şekilde oluşur ve depremlerde zeminden dolayı binaların yıkılması bu yüzden gerçekleşir.
Ancak salıncağa rastgele ritmik olmayacak şekilde kuvvet uygularsanız salıncak hızlanmaz ve yavaşlamaya başlar. Binalarda da rezonans etkisi oluşmaz ve yıkılmaz. Peki, hangi zeminde?
FREKANSLAR BİNALARI NASIL ETKİLER?
Peki bu bilgiler ile binaların zeminin ne alakası var? Deprem anında fay hattı kırılır ve yer değiştirirken tektonik plakalar belli bir frekansta deprem dalgası yaratır.
Eğer oluşan deprem dalgalarının frekansı ile binayı oluşturan demir, beton gibi maddeler aynı frekansa denk gelirse rezonans olayı gerçekleşir ve bina adeta parçalanır.
Fakat bir bina ile tektonik plakanın aynı frekansta olması çok düşüktür bu yüzden devreye en önemli etken olan zemin girer. Kayalık zeminde daha az frekans oluşurken, gevşek zeminde daha çok frekans oluştuğu için binanın yıkılma olasılığı artar.
KAYALIK ZEMİN ÖZELLİĞİ
Eğer bina kayalık bir zemindeyse, o zemin deprem dalgalarını (frekanslarını) olduğu gibi binaya iletir ve bir bina frekansı ile dalga frekansının aynı olma olaslığı neredeyse milyonda birdir.
Kayalık zeminde tek bir frekans oluşur ve bu frekansın bina frekansı ile eşleşmesi çok düşüktür. Ancak gevşek zeminde birçok frekans oluşur ve bina ile eşleme olasılığı yükselir.
GEVŞEK ZEMİNDE REZONANS GERÇEKLEŞME İHTİMALİ DAHA YÜKSEK
Gevşek zemin üzerine gelen deprem dalgaları (frekansları) dağılır ve rastgele yönde farklı bir sürü frekansla binaya iletilir. Böylece daha fazla deprem dalgası oluşur. Daha fazla oluşan frekanslardan birisinin binayı tutturma olasılığı çok yüksektir. Eğer aynı frekans dalgaları birbirini bulursa (rezonans gerçekleşir) bina yıkılmaz adeta patlar.
SULU ZEMİNDE AYNI DURUM GEÇERLİ
Sulu ve gevşek zeminde yine deprem dalgaları rezonansa girer ve sıvılaşır, binanın zeminin çökmesine ya da yan yatmasına neden olur. Bina ne kadar sağlam yapılırsa yapılsın, gevşek zeminin ürettiği farklı frekanslardan dolayı rezonansa girerek yıkılır.
ZEMİN İYİLEŞTİRME ÇALIŞMALARI YAPILMALI
Profesyonel inşaat firmaları bir bina inşa etmeden önce ilk olarak zemini iyileştirme çalışmaları yapar daha sonra sağlıklı bir bina inşa edilir. Yani binanız ne kadar sağlam olursa olsun zemin sağlam değilse o bina tehlikelidir.
SESTEN DOLAYI CAM BARDAK BU YÜZDEN PATLAR
Maddeleri oluşturan atomlara doğal frekansı ile aynı ritmik gücü uygularsanız atomlar biririnden ayrılır. Bir şarkıcının bağırarak cam bardağı parçalaması bu duruma başka bir örnektir. Bardağı oluşturan atomların frekansı ile aynı frekansta ses çıkardığı için bardak parçalanır.
BÖBREK TAŞLARI FREKANS İLE KIRILIR
Nicola Tesla'nın icat ettiği deprem makinesi bu prensiple çalışır ve günümüzde taş kırma cihazı olarak kullanılıyor. Cihaz böbreğin içerisine girmeden taşın frekansı ile aynı frekansta ultrasonik ses dalgası verir ve böbrek taşları parçalanır.
