07:10:46

Hollanda Çelik Cürufunun Kamuya Açık Alanlarda Kullanımını Araştırma Yapılana Kadar Yasakladı

Hollanda hükûmeti, halk sağlığına risk oluşturabilecek alanlarda çelik cüruf kullanımına geçici bir yasak getiriyor. Çevre Bakanı Yardımcısı Thierry Aartsen, milletvekillerine yaptığı brifingde bu kararı açıkladı…

Önümüzdeki yıl boyunca, bisiklet yolları, yaya yolları ve oyun alanları gibi insanların çelik cürufla doğrudan temas edebileceği veya tozunu soluyabileceği yerlerde çelik cüruf kullanılamayacak. Aartsen, güvenliğin en önemli öncelik olduğunu ve mevcut kuralların yeterli koruma sağlamadığını söyledi.

Çelik cürufu, çelik üretiminden sonra geriye kalan gri, taş benzeri bir malzemedir ve Hollanda'da çoğunlukla Tata Steel tarafından üretilmektedir. Şirketin bu malzemeyi kullanma imkanı yoktur, ancak her yıl yaklaşık 650.000 ton (26.000 kamyon yükü) üretmektedir.

Çelik cürufu genellikle atık olarak değil, inşaat malzemesi olarak pazarlanır ve genellikle yollar, setler ve su yollarında ucuz bir temel katmanı olarak kullanılır. Ancak, halk sağlığı enstitüsü RIVM, 2023 yılında yayımladığı bir raporda, yağmur veya yeraltı suyu ile temas ettiğinde zararlı maddeler salabileceğini belirtti.

Çevre müfettişliği, çelik cürufunun mevcut yönetmeliklere uygun olarak kullanıldığında bile çevreye zarar verebileceği konusunda iki kez uyarıda bulunmuştur. Ulusal denetim ofisi de harekete geçilmesi çağrısında bulunmuştur.

Haber programları Nieuws & Co ve Nieuwsuur, yakın zamanda altyapı bakanlığının çelik cürufuyla ilgili çevresel riskleri açıklamadığını ve Tata Steel'in bu malzemeyi satmasına yardımcı olduğunu bildirmiştir.

Bu haberin ardından yetkililer, şirketlere çocukların oynadığı alanların yakınında çelik cüruf kullanmamalarını, çocukların bu maddeleri ağızlarına alabilecekleri konusunda uyarıda bulundu. Bu risk, mevcut kurallarda henüz ele alınmamıştır. Kıyı savunmasında kullanımı da ıstakoz ölümleriyle ilişkilendirilmiştir.

Geçici yasak, büyük su kütlelerinde kullanılan çelik cüruf için geçerli değildir. Aartsen, araştırmaların bu kullanımın sağlık veya çevre riski taşımadığını gösterdiğini söyledi. Yasak, beton bloklara dönüştürülmüş, asfalt veya betonda katkı maddesi olarak kullanılan veya %20'den az cüruf içeren karışımlarda bağlayıcı olarak kullanılan çelik cürufunu da etkilememektedir.

Bakanlık, malzemenin karada güvenli bir şekilde kullanıldığı diğer kullanımlar için izin talep edecektir. Aartsen, bir yıllık ara vermenin daha fazla araştırma yapmak ve daha güvenli alternatifleri değerlendirmek için kullanılacağını söyledi.

Bu içeriği beğendiyseniz lütfen çevrenizle paylaşınız…

17:16:44

‘Bu bir çığır açabilir’

Bilim insanları küresel üretimi dönüştürme potansiyeline sahip çığır açan bir teknolojinin kilidini açıyor. Araştırmacılar bu yeni teknolojinin kirlilikten arındırılmış metal üretimini yaygınlaştırabileceği konusunda iyimser. Çelik üretimi geleneksel olarak kirli enerjiye dayanıyor ve kömür ve doğal gazın yakılmasından kaynaklanan hava kirliliğine katkıda bulunuyor. Küresel karbondioksit emisyonlarının yaklaşık %7’si çelik üretimine atfedilebilir…

Ancak araştırmacılar daha temiz, daha çevreci bir alternatif sağlamak için kirlilik içermeyen çelik üretim teknolojisi üzerinde çalışıyorlar.

Norveç’teki bağımsız bir araştırma kuruluşu olan SINTEF‘teki bilim insanları, metal üretmek için karbon yerine hidrojen plazma kullanmaya odaklanıyor. Hidrojen plazması, plazmaya dönüşecek kadar ısıtıldığında standart hidrojenden daha reaktif olmasını sağlayan benzersiz özelliklere sahiptir.

Aşırı ısıtılmış durumda hidrojen, metal cevherlerinden oksijeni verimli bir şekilde sıyırabilir. Bununla birlikte, hidrojen plazması yalnızca su buharı yan ürünü açığa çıkarır. Bu da karbon kullanan geleneksel çelik üretimine kıyasla süreci esasen kirlilik içermeyen bir hale getiriyor.

SINTEF‘te bilim uzmanı olan Kristine Bly, “Hidrojen plazma ile başarılı olursak, metal endüstrisinden kaynaklanan önemli CO2 emisyonlarını ortadan kaldırabiliriz” dedi. “Bu, çelik üretiminde yeşil dönüşüm için bir atılım olabilir.”

SINTEF araştırmacıları teknolojiyi metal endüstrisini etkileyecek şekilde ölçeklendirmeyi umuyor. Özellikle çelik üretiminde kullanılan ferromanganeze uygulamak istiyorlar.

Yeşil hidrojen ve yenilenebilir elektrik, inşaat sektörünü dönüştürme ve insanların ve gezegenimizin sağlığını tehlikeye atmadan küresel talepleri karşılama potansiyeline sahiptir. Diğer araştırma grupları, İsveç’teki HYBRIT süreci ve Boston Metal’in erimiş oksit elektrolizi ile çeliği daha sürdürülebilir hale getirmek için çalışmaktadır.

SINTEF‘te karbondan hidrojen plazmaya geçişin küresel tedarik zincirlerini etkileyeceği umudu var. Araştırmacılar, bu teknolojinin metalürjik kok talebini azaltabileceğine ve plazma sürecine güç sağlamak için kullanılan yenilenebilir enerjiye olan talebi artırabileceğine inanıyor.

Hidrojen plazma teknolojisini ekonomik olarak uygulanabilir hale getirmek için bu alanda daha fazla araştırma ve yenilik yapılmasını teşvik ettiler.

Uygun maliyetli temiz enerji sayesinde hükûmetler ve kurumlar temiz enerji hedeflerine ulaşmak için daha iyi bir konuma sahip olacaklardır. Bu arada, çelik üretim tesislerinin yakınında yaşayan insanlar, üretim süreçlerinden kaynaklanan daha az kirletici ve toksin ile soluyacakları daha sağlıklı bir havaya sahip olacaklardır.

SINTEF araştırmacıları ayrıca çelik endüstrisi ve hükûmetler arasında yakın işbirliği ve şirketlerin başlangıçtaki yüklerini azaltmak için hibe ve teşvikler yoluyla mali destek önerdi. Uygulamaya geçildikten sonra, şirketlerin çalışanlarını yeni teknolojiyi kullanmaları için eğitmeleri ve eğitim kurumlarının da müfredatlarını gelecekteki işgücünü hazırlayacak şekilde uyarlamaları gerekecektir.

Son olarak, bu araştırmanın Norveç sosyo-ekonomik perspektifinden geldiğine ve küresel ekonomik etkilerin en azından şimdilik karışık olabileceğine dikkat çektiler.

Araştırmacılar, “Norveç katma değer ve istihdam üzerinde olumlu etkiler yaşıyor, ancak küresel olarak madencilik ve kok üretimi gibi sektörler, kok talebinin azalması nedeniyle düşüyor ve Danimarka, Brezilya, Nijerya ve ABD gibi ülkeleri etkiliyor” diye yazdı.

Bu içeriği beğendiyseniz lütfen çevrenizle paylaşınız…

08:27:59

Milwaukee’deki Masif Ahşap Hibrit Gökdelen Örnek Teşkil Ediyor

Tasarım süreci boyunca Ascent ekibi üç alana odaklandı: ruhsatlandırma, yapısal verimlilik ve tedarik; bu süreçte yeni standartlar ve yöntemler geliştirildi. Örnek teşkil eden tasarım, test ve inşaat süreçleri, şu anda dünyanın en yüksek masif ahşap hibrit yapısı olan Ascent’le sonuçlandı…

1895 yılında, dünyanın en yüksek yaşanabilir binası pek de beklenmeyecek bir yerdeydi -Milwaukee- o zamanlar hızla büyüyen göçmen nüfusuyla tanınan küçük bir Ortabatı şehri. 350 feet’i biraz aşan yüksekliğiyle Milwaukee Belediye Binası, hâlâ şehrin Alman mirasının bir sembolüdür; saat kulesinin etrafında dört bira kupası şeklinde kule bulunmaktadır. 1897'de bu unvanı Almanya’daki Hamburg Belediye Binası’na kaptırmış olsa da, yüzyıldan fazla bir süre sonra Milwaukee’deki bir başka bina yükseklik açısından dünya rekoru kazandı: Ascent -tabanında altı kat otopark, üzerinde ise 19 kat konut ve sosyal alan olan, 25 katlı, 284 feet yüksekliğinde masif ahşap hibrit yapı.

Ascent, Korb + Associates Architects tarafından tasarlandı ve Milwaukee’nin East Town mahallesinde, Michigan Gölü’ne ve şehrin Tarihi Üçüncü Bölgesi’ne birkaç blok uzaklıkta yer alıyor. Ascent’in bulunduğu arsaya 30 yıldan uzun süredir sahip olan New Land Enterprises, o dönemde alanda geleneksel beton yapılar inşa etmeyi düşünüyordu.

New Land seçeneklerini değerlendirirken, 2016’da Thornton Tomasetti’nin yapı mühendisleri  –Perkins&Will tasarımcıları ve Cambridge Üniversitesi araştırmacılarıyla iş birliği içinde -Chicago’daki 800 feet yüksekliğinde, 80 katlı bir konsept yapı olan River Beech Tower için yüksek masif ahşap yapıların sınırlarını araştırıyordu. River Beech Tower gibi projeler sayesinde New Land, sakinlerine benzersiz bir deneyim sunacak bir masif ahşap yapı inşa etme fırsatını değerlendirdi.

İki yıl sonra New Land, Ascent’i hayata geçirecek bir ekip oluşturmaya başladı. Tasarım süreci boyunca Thornton Tomasetti, ruhsatlandırma, yapısal verimlilik ve tedarik olmak üzere üç kritik alana odaklandı.

Ruhsatlandırma alındı

ABD’deki yapı yönetmelikleri genelde tanımlayıcıdır ve tasarımcılar için uygun sistemler ve parametreler belirler. Ascent, ilk düşünüldüğü haliyle bile 18 katlıydı; bu, yönetmeliklerin izin verdiği maksimum beş kat ve 26 metre yüksekliği aşmaktaydı. Bu nedenle bir dizi istisna izni alınması gerekiyordu.

Bu kritik durumun farkında olan Ascent ekibi, tasarım sürecinin başlarında yetkili mercilerle görüşmelere başladı. Başlangıç toplantıları sonucunda yetkili makam (AHJ), Ascent fikrine açık olsa da resmi bir onay vermedi. Şehir itfaiyesi de ön görüşmelere dahil edildi. Normalde onay sürecine dahil olmayan bu birim, projenin öneminden ötürü kilit bir rol üstlendi.

Aylar süren toplantılar, araştırmalar ve tasarımların ardından tüm taraflar ortak bir yol haritası üzerinde anlaştı: Performansa dayalı bir tasarım yaklaşımı benimsenmesi. Bu, Uluslararası Bina Yönetmeliği’nin 104.11. Bölümüne dayanıyordu: Alternatif malzemeler, tasarımlar ve inşaat yöntemleri. Bu madde, geleneksel olmayan sistemlerin onaylanması için kullanılabiliyordu.

Bu yöntem birçok tasarımcıya yabancı olabilir, ancak IBC’nin alternatif malzeme hükmü daha önce de masif ahşapla ilgili kullanılmıştı. 2017’de Oregon, Portland’daki Framework projesi, 12 katlı masif ahşap yapı için yapı ruhsatı almıştı. Proje mali nedenlerle hayata geçmese de, Ascent ekibi için emsal teşkil etti.

Son onay kapsamında, Ascent ekibi Wisconsin Ticari Bina Yönetmeliği’ne ilişkin birçok istisna aldı. Kat yüksekliği ve toplam kat sayısı açısından, bina tamamen sprinkler sistemiyle donatılmak ve Type IA yapı gerekliliklerini karşılamak koşuluyla, Type IV standardını aşmak için istisna verildi. Type IB’ye yönelik bazı indirgenmiş gereklilikler de kabul edildi.

Bu istisnayı elde etmek için ekip, kolonlar için üç saatlik, kirişler ve döşemeler için iki saatlik yangın dayanımı kanıtlamak zorundaydı. Bu dayanım ya ahşap elemanların ve bağlantıların alçıpanla kaplanmasıyla ya da ahşap kolon, kiriş ve döşemelerin etrafına kurban edilen bir yanık (char) tabakası uygulanarak sağlandı.

Ancak, mevcut Type IV kodları yükseklik sınırlamaları getirdiğinden, bu char yöntemi yalnızca iki saatlik yangın dayanımı için araştırılmıştı. Üç saatlik dayanım gerektiren kolonlar için mevcut hesaplamaların geçerliliğini kanıtlamak üzere Ascent ekibi, ABD Tarım Bakanlığı’na bağlı Forest Products Laboratory ile iş birliği yaparak Avrupa ve ABD’den ahşap kolon örneklerini test etti. Bu test sonuçları kamuya açıklandı ve yüksek masif ahşap yapılar için önemli bir kaynak haline geldi.

Ruhsat sürecinde ayrıca tüm kiriş-kolon bağlantılarının iki saatlik yangın dayanımına ulaşması gerekiyordu. O dönemde piyasada bu standartta bağlantı elemanları bulunmuyordu. Neyse ki Framework projesi, USDA’dan aldığı hibelerle iki saatlik yangın dayanımı olan bir kiriş-kolon bağlantısını test etmişti. Bu montaj, Ascent’te açıkta kalan alanlarda kullanıldı.

2015 IBC, Type IV yapılarda gizli alanlara izin vermiyordu. Ancak tasarım açısından bazı mekanik, elektrik ve sıhhi tesisat bileşenlerinin asma tavan içine gizlenmesi isteniyordu. (2021 IBC, artık bu tip gizli alanlara izin veriyor.)

Ayrıca tasarım ekibi, birçok kod uyumlu yangın bastırma önlemini de dahil etti (çoğu, 2021 IBC’de IV-A, IV-B ve IV-C tipi yapılar için zorunlu hale geldi). O dönemde eyaletin zorunlu kılmamasına rağmen Thornton Tomasetti, üst yapı için lisanslı bir özel denetçi ve resmi mühendis olarak görev yaptı. Bu ikili görev, sahada tasarım amacına sadık kalınmasını sağladı.

Son tasarımda, merdiven ve asansör çekirdeklerini içeren betonarme çekirdek duvarlar yer aldı. Bu duvarlar, inşaattan önce tamamen dikilebiliyor ve çalışır yangın boru hattıyla donatılıyordu; bu da inşaat sırasında yangına müdahale endişesini ortadan kaldırdı. Diğer yangın önlemleri: tamamen sprinklerli bina, yangın pompasına çift su hattı, duman dedektörleri, iki yola yangın erişimi, elektronik denetimli vanalar, yangın komuta merkezi, iletişim destek altyapısı ve merdiven basınçlandırma.

Yapının yangın güvenliği yalnızca standartları karşılamakla kalmadı, aynı zamanda çok katlı ahşap yapılarda güvenliğin artırılabileceğini de gösterdi. Bu önlemler, yerel yetkililerin binanın güvenliğini onaylamasında kritik rol oynadı ve ahşap yapıların geleneksel betonarme ve çelik sistemlerle rekabet edebileceğini kanıtladı. Ayrıca, bu uygulamalar sektöre örnek teşkil edecek şekilde belgelenerek gelecekteki projeler için bir kılavuz niteliği kazandı.

Dersler ve Gelecek Etkiler

Ascent projesi, sadece yüksekliğiyle değil, tasarımı, mühendisliği ve inşaat süreciyle de çığır açtı. Proje boyunca elde edilen bulgular, modern masif ahşap yapıların nelere kadir olduğunu gösterdi. Özellikle hibrit yapısal sistemlerin potansiyeli, ileri düzey prefabrikasyonun inşaat süresine etkisi ve yangın güvenliği gibi konular, sektörde daha önce görülmemiş düzeyde test edilmiş oldu.

Bu proje sayesinde, ahşap yapılar artık yalnızca düşük katlı binalar için düşünülmemeye başlandı. Aynı zamanda kamu otoriteleriyle yürütülen yoğun iş birlikleri sayesinde düzenleyici kurumların da bu tür yapılara yaklaşımı daha esnek ve çözüm odaklı hâle geldi. Ascent, sadece bir yapı değil, bir paradigma değişiminin ilk temsilcisi olarak görülüyor.

Sahadaki betonarme yapının tümü 2016 sonbaharında tamamlandı. Kiracılar için ofis alanları, yerinde döküm, düz plak beton döşeme sistemiyle inşa edildi. Plaklar kenarlarda daralmıyor, bunun yerine süneklik için uçlarda ekstra donatı bulunuyordu. Her beton döşeme, kalıplama için sabit çelik platformlarla birlikte gelen vinçle yerleştirilmişti; böylece zeminde ön montaj yapılmasına gerek kalmadı.

Çelik cephe ve çerçeve, alışılmışın dışında bir şekilde eş zamanlı olarak inşa edildi. Genelde cepheler, taşıyıcı çelik yapı tamamlandıktan sonra monte edilir. Fakat burada, döşemelerin kenarlarına bağlantı yapılan cephe sistemi, dış çerçeveye bağımsız olarak bağlandı. Bu yöntem, cephelerin yük taşıyıcı sisteme yük bindirmemesini sağladı.

Dış çelik çerçeve, cepheyle birlikte, üst katlara çıkıldıkça ilerledi. Bu çelik kirişler, geçici desteklerle döşemeye sabitlenmeden önce vinçle yerleştirildi. Kirişler, zemin döşemesiyle bağlantı noktalarında sabitlenerek stabilite sağlandı. Böylece cephe ve dış çerçeve, iç taşıyıcı sistemden bağımsız bir şekilde yukarı doğru uzatılabildi.

İç taşıyıcı sistem, geleneksel şekilde inşa edildi: merkezdeki çekirdek ve kolonlar yükseldikçe, ara döşemeler ardışık olarak döküldü. Ancak dış çerçeve ve cephe, bu yapıdan tamamen bağımsız ilerleyerek, yapım sürecini hızlandırdı ve koordinasyonu kolaylaştırdı. Bu yaklaşım sayesinde, cephe sisteminin montajı, iç mekan tamamlamalarına müdahale etmeden yürütülebildi.

Binanın en üst katlarında, yapısal çelik daha yoğun kullanıldı. Özellikle mekanik katlar ve çatı alanında, geleneksel çelik çerçeve sistemi tercih edildi. Bu alanlarda, büyük açıklıklar ve ekipman yükleri nedeniyle, betonarme yerine çelik yapı tercih edilmişti. Çatıda, çeşitli mekanik sistemler ve servis ekipmanları için geniş alanlar bırakıldı; bu da binanın altyapı esnekliğini artırdı.

İnşaat süresince, lojistik önemli bir zorluktu. Hudson Yards gibi yoğun bir alanda, malzeme teslimatı ve inşaat ekiplerinin koordinasyonu, detaylı bir planlama gerektiriyordu. Zamanlama çizelgeleri sıkı tutuldu, teslimatlar saatlik olarak planlandı ve dikey taşıma sistemleri (asansörler ve vinçler) maksimum verimle çalışacak şekilde yönetildi.

Sonuçta, 10 Hudson Yards, modern gökdelen inşaatında eşzamanlı sistemlerin nasıl entegre edilebileceğini gösteren başarılı bir örnek oldu. Betonarme çekirdek, dış çerçeveyle eş zamanlı inşa edildi; bu da binanın yapım süresini kısalttı, koordinasyonu kolaylaştırdı ve güvenliği artırdı. Yangın güvenliği, cephe montajı ve yapı sistemleri açısından yapılan yenilikler, gelecekteki projeler için de ilham verici nitelikte.

2021 IBC daha uzun kütle ahşap binalar için bir yol açmış olsa da, kütle ahşap elemanların maruz kalmasına ilişkin ek sınırlamalar olsa da, Ascent ABD'de yüksek kütle ahşap inşaatın geleceği için bir emsal oluşturmaktadır. New Land'in öngörüsü ve tasarım ekibinin yenilikçi detaylandırma, malzeme testi ve şehir yetkilileriyle işbirliği, projeye özgü, performansa dayalı bir tasarım yaklaşımıyla, ticari olarak uygulanabilir yüksek katlı bir bina geliştirmek için kütle ahşap kullanılabileceğini göstermiştir.

Milwaukee Belediye Binası'nda olduğu gibi, Ascent'in de dünyanın en yüksek binası olma konumunu uzun süre koruması pek olası değil -özellikle de daha yüksek yeni ahşap binaların duyurulmuş olması nedeniyle. Yine de Ascent, ileri görüşlülük, adanmışlık ve işbirliği yapma isteğiyle nelerin mümkün olabileceğinin bir kanıtı olarak varlığını sürdürecektir.

Bu içeriği beğendiyseniz lütfen çevrenizle paylaşınız…

23:34:06

Depreme Dayanıklı Binalar Nasıl Tasarlanır?

Ölümcül depremler önlenemese de, bilimin binaları ve içindeki insanları korumak için bazı yolları var. Gezegenimiz, fay adı verilen sınırlar boyunca yavaşça hareket eden, birbirini iten veya kayarak geçen tektonik levhalarla kaplıdır. Sürtünme bazen bu plakalardan ikisinin bir fay boyunca birbirine yapışmasına neden olur. Yıllar, on yıllar ve hatta yüzyıllar boyunca gerilim artar, ta ki fay aniden kırılana kadar. İki taraf birbirinin yanından geçerek bir depreme yol açar…

Fayın kırıldığı yerden sismik dalgalar her yöne doğru yayılır. Dünya yüzeyine ulaştıklarında, 6 Şubat’ta Türkiye ve Suriye’yi vuran ve aynı gün büyük bir artçı sarsıntının takip ettiği iki büyük depremde olduğu gibi, deprem yeterince güçlü ve yakınsa, binaları veya diğer yapıları şiddetli ve yıkıcı bir şekilde sallayabilirler.

Bu depremlerde çoğu yıkılan binalarda olmak üzere çok fazla sayıda insan hayatını kaybetmiştir. Depremler önlenemese ya da tahmin edilemese de, bilimin binaları ve içindeki insanları korumak için bazı yolları var.

Deprem sırasında bir binaya ne olur?

Yolda araba sürdüğünüzü ve aniden durmanız gerektiğini düşünün. Frene bastığınızda, yolcu koltuğunda oturan yiyecekler – ve bağlı olmayan diğer her şey – arabanın başlangıçta gittiği yönde ve aynı hızda havada uçacaktır. Bunun nedeni eylemsizliktir – bir cismin, üzerine başka bir güç etki edene kadar hareketsiz kalma ya da tekdüze bir hız ve yolu koruma eğilimi. Deprem sırasında bir binayı risk altına sokan şey de aynı eğilimdir.

Deprem sırasında bir binanın altındaki zemin hızla ileri geri hareket eder. Ancak binanın kütlesi olduğu için eylemsizliği vardır. Los Angeles’taki California Üniversitesi’nde yapı mühendisi olan Ertuğrul Taciroğlu, “Deprem zemini sallıyor ve bina olduğu yerde kalmaya çalışıyor” diyor. Ancak bir kez hareket etmeye başladığında, bina depremin onu çektiği yöne doğru gitmeye devam etmek istiyor – esasen, her zaman yer hareketinin gerisinde kalıyor. Bu gecikmeler bina üzerinde yatay atalet kuvvetleri oluşturarak dikey kolonların ve duvarların belli bir açıyla deforme olmasına neden olur – dikdörtgen bir binanın yandan görünüşüne bakıldığında paralelkenar bir şekil oluşur. Bir bina birden fazla kata sahip olduğunda, her kat kendi üzerindekilerin ağırlığını taşır. Bu da alt katların üst katlara göre daha büyük atalet kuvvetleri taşıması gerektiği anlamına gelir. Duvarlar ve kolonlar uygun şekilde tasarlanmamış veya güçlendirilmemişse, bir zamanlar taşıdıkları ağırlığı taşıyamayabilirler.

Bir deprem ne kadar büyükse ve yüzeye ne kadar yakınsa – ve bir bina faya ne kadar yakınsa – deprem sırasında o bina üzerindeki atalet kuvvetleri de o kadar büyük olacaktır. Bir binanın üzerinde oturduğu zeminin türü de bir rol oynayabilir: sert kayaya kıyasla, daha gevşek zeminler yer hareketlerini büyütür.

Deprem sırasında yıkılmamaları için binaların nasıl inşa edilmesi gerekir?

Bir binayı deprem vurduğunda sağlam tutmak için, yatay atalet kuvvetlerine karşı koyacak şekilde inşa edilmesi gerekir. Bunun tam olarak nasıl yapılabileceği kullanılan yapı malzemesine bağlıdır. En yaygın iki malzemeye odaklanalım: beton ve çelik. Türkiye’nin etkilenen bölgesindeki yapı stokunun çoğunda bu malzemeler kullanılmıştır.

Normal şartlar altında beton, bir binanın ağırlığını taşımak için harika bir malzemedir çünkü mühendislerin sıkıştırma olarak adlandırdığı koşullar altında iyi performans gösterir. Sadece kendi ağırlığını taşıması gereken beton bir bina kolaylıkla onlarca yıl dayanabilir. Ancak, dikey duvar ve kolonların sallanmasına neden olan deprem kaynaklı atalet kuvvetleri betonu sıkıştırmanın tam tersi olan gerilime sokar. Kuvvetler betonu germeye çalışsa da, beton esnemiyor. Bina formunun hareket etmesine izin vermiyor ama gerçekten sıkı tutunmaya çalışıyor ve bu eylemsiz büyük kuvvetleri üretiyor” diyor British Columbia Üniversitesi‘nde yapı mühendisi olan Perry Adebar. Gerilen beton kolonlar ve duvarlar, üzerlerindeki ağırlığı artık taşıyamadıkları için sonunda çatlayıp yıkılabilirler.

Beton, kısmen ucuz ve bol olması, kısmen de yapısal ağırlığı taşıyabilmesi nedeniyle halen dünyada en yaygın kullanılan yapı malzemelerinden biridir. Betonu sismik açıdan aktif alanlara daha uygun hale getirmek için mühendisler çok daha esnek olan çeliği – inşaat demiri şeklinde – eklerler. Adebar, “Gerilimin olacağı her yere çelik koymak zorundasınız” diyor.

Çelik, belirli bir miktarda gerilime maruz kaldığında elastik olarak davranır. Tel bir elbise askısının alt kısmından hafifçe çektiğinizi ve bıraktığınızda askının tekrar şekle girdiğini gördüğünüzü düşünün. Ancak Adebar, çok güçlü bir depremde olduğu gibi daha büyük miktarda gerilime maruz kaldığında çeliğin “plastikleştiğini ve deforme olduğunu” açıklıyor. Bir elbise askısının alt kısmından yeterince sert bir şekilde çektiğinizde askının şeklinin bozulduğunu düşünün. Deprem sırasında bir bina söz konusu olduğunda, “tam olarak istediğiniz şey budur” diyor Adebar, çünkü deforme olmuş çelik bu eylemsizlik kuvvetlerini etkili bir şekilde emmiştir, ancak yine de ağırlığı taşıyabilir.

Bu binanın hasar gördüğü anlamına gelmiyor mu?

Büyük bir depremde, evet. Çelikle güçlendirilmiş beton binalar, muhtemelen depremden sonra kullanılamaz hale gelecek kadar büyük hasar görebilir. Bu, hükûmetlerin mühendislere bir binayı belirli bir deprem sarsıntısına dayanacak şekilde nasıl tasarlayacaklarını söyleyen bina yönetmeliklerini belirleme şekliyle ilgilidir. ABD ve Türkiye’dekiler de dahil olmak üzere, yönetmelikler genellikle bir binanın bir bölgede beklenen belirli bir maksimum deprem altında “can güvenliği” olarak adlandırılan şeyi sağlamasını gerektirir. Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü‘nde araştırma deprem mühendisi olan Sissy Nikolaou, “Sismik yönetmeliklerimiz yalnızca asgari bir gerekliliktir” diyor. “Bu binaların en azından büyük bir deprem olduğunda, ciddi hasar görebilecekleri varsayımı altında, size canlı çıkma şansı vermesini istersiniz.” Bu durum, bir çarpışmada hurdaya dönen bir arabaya benziyor: araç yolcuları korumak için darbeyi emiyor, ancak hurdaya dönüyor.

Kritik olarak kabul edilen ve depremden sonra çalışmaya devam etmesi gereken binalar ya da diğer altyapılar için – örneğin hastaneler – elbette farklı standartlar vardır. Nikolaou gibi uzmanlar da depremden sonra daha fazla yapının kullanılabilir olması için can güvenliği standardını yeniden düşünmeye başlıyor. Bu sayede insanların aylarca ya da yıllarca evlerinden uzak kalması gibi durumların önüne geçilebilir. Türkiye’de pek çok insan şu anda bu ihtimalle karşı karşıya. 6 Şubat depremlerinde hasar gören on binlerce binanın çökme riski taşıdığı düşünülüyor.

Depremden sonra binaları yaşanabilir halde tutmanın yolları vardır. Bazı yöntemler, çelikle güçlendirilmiş beton gibi yaygın malzemelerle daha akıllıca tasarımları içermektedir. Ayrıca “taban izolasyonu” gibi daha teknolojik yaklaşımlar da gerektirebilir. Bu teknikte bir bina temeline sağlam bir şekilde bağlı değildir. Bunun yerine, onu temelden ve dolayısıyla sarsılan zeminden ayıran esnek yapıların üzerine oturur. Ancak bu tür bir sistem inşaat maliyetlerini artırır ve bazı bina sahipleri bunun için ödeme yapamaz veya yapmak istemez. ABD’de hastaneler gibi önemli yapıları korumak ve tarihi binaları orijinal mimarilerini koruyarak güçlendirmek için kullanılmıştır. Türkiye’deki bazı hastanelerde taban izolasyon sistemleri vardı ve bu sistemler son depremlere dayandı.

Bir bina deprem yönetmeliklerine uygun olarak inşa edilmiş olsa bile neden çökebilir?

Binalar, bulundukları yerdeki sismik risklere bağlı olarak belirli bir sarsıntı seviyesine dayanacak şekilde tasarlanır. Örneğin Los Angeles’taki bir bina New York’taki bir binadan daha büyük bir depreme dayanacak şekilde inşa edilir. Ancak sismologlar her zaman bir fayın ne kadar büyük bir deprem üretebileceğini tam olarak bilemezler. Taciroğlu, “Mühendislik tasarımındaki en büyük zorluk, gelecekteki depremler hakkındaki belirsizliktir, çünkü tam olarak ne olacağını bilmiyoruz” diyor.

Büyüklük ne kadar büyükse, deprem o kadar nadirdir. En büyüklerinden bazıları sadece birkaç yüz ya da bin yılda bir meydana gelebilir – ancak modern sismik ölçümler sadece birkaç on yıl öncesine kadar uzanmaktadır. Birçok sismolog, Türkiye-Suriye depremlerine neden olan Doğu Anadolu Fayı’nın en fazla 7,4 ya da 7,5 büyüklüğünde bir deprem üretebileceğini düşünüyordu. Ancak 6 Şubat depremi 7.8 büyüklüğündeydi – deprem büyüklüklerinin logaritmik ölçeğinde yaklaşık dört kat daha büyüktü. Taciroğlu, bu nedenle Türkiye’de kurallara uygun olarak inşa edilmiş bazı yapıların, dayanabilecekleri şekilde inşa edildiklerinden daha fazla güce maruz kalmış olabileceklerini söylüyor.

Bilimin deprem riski ve mühendislik anlayışı değiştikçe bina yönetmelikleri de gelişmektedir, bu nedenle inşa edildiği tarihte yönetmeliklere uygun olarak inşa edilmiş bir bina güncellenmiş standartları karşılamayabilir. Bu tür binaların güçlendirilmesi genellikle maliyet açısından engelleyici olmaktadır. Taciroğlu, Türkiye’deki binaların çoğunun ağır hasar görmesinin ya da yıkılmasının nedeninin muhtemelen bu olduğunu söylüyor.

İnsan hatası da devreye girebilir. Bu hatalar, kasıtlı ve kâr amaçlı köşe kesmelerden, tasarım veya inşaat sürecinin çeşitli noktalarında meydana gelebilecek ve büyük bir deprem gibi bir şey olmadıkça ortaya çıkmayan dürüst hatalara kadar çeşitlilik gösterebilir.

Bu içeriği beğendiyseniz lütfen çevrenizle paylaşınız…

01:15:54

Bilim İnsanları Hayır, New York Gökdelenleri Yüzünden Batmıyor Diyor

New York'un eşi benzeri görülmemiş bir sel felaketine maruz kalmasından sadece birkaç gün önce NASA ve Rutgers, şehrin gökdelenlerin devasa ağırlığı altında batıyor olabileceğini öne süren önceki bir çalışmaya yanıt olarak sessizce bir rapor yayımladı…

New York'un beş ilçesinin tamamını oluşturan yaklaşık 300 mil karelik alana uyarlanmış son yedi yılın uzaktan algılama verilerini kullanan bilim insanları, bazı iyi haberler, bazı kötü haberler ve hazırlıklı olmadıkları bazı garip bilgiler buldular.

İyi haber şu ki, bu yılın başlarında Earth's Future dergisinde yayımlanan bir önceki çalışmanın aksine, tüm gökdelenler NYC'nin batmasına neden olmuyor. Kötü haber: NYC yılda ortalama 0,06 inç – “bir ayak tırnağının bir ayda uzamasıyla aynı miktarda” – batıyor, ancak bunun nedenleri çoğunlukla doğal coğrafi olaylarla ilgili, biraz da insan müdahalesi var.

İşin garip tarafı? NYC'nin bazı bölgeleri gerçekten yükseliyor ve araştırmacılar bunun nedenini bilmiyor.

Isı Haritası
NASA'nın Science Advances dergisinde kısa bir süre önce yayımlanan yeni çalışmayla ilgili açıklamasına göre, Büyük Elma'nın batan kısımlarının çoğu, on binlerce yıl önce eriyen eski buzul tabakalarının üzerinde yer aldıkları için batıyor gibi görünüyor.

Araştırmacılar, bu buzun eskiden New England'ın büyük bir kısmını kapladığını ve “bir milden daha yüksek bir buz duvarının” bugünkü Albany'yi kapladığını açıkladı. Şimdi, bu ağırlık ortadan kalkmış olsa da, manzara yeniden ayarlanırken bazı yükseklikler hâlâ değişiyor.

NASA'dan yapılan açıklamada, “Dünya'nın mantosu, esneyen bir şilte gibi, o zamandan beri yavaş yavaş yeniden ayarlanıyor” denildi. “Buz tabakasının hemen dışında yükselen bir arazi üzerinde yer alan New York şehri şimdi tekrar aşağıya doğru batıyor.”

Çalışmanın işaret ettiği gibi, yılda 0,15 inç ila 0,18 inç oranlarında daha hızlı batan bazı “izole sıcak noktalar” var – ancak bunlar bile daha hızlı çöküyor çünkü çöplüklerin üzerinde yer alıyorlar. Bu sıcak noktalar arasında Queens'teki LaGuardia Havaalanı ve ABD Açık Tenis Turnuvası'na ev sahipliği yapan Flushing, Queens'teki Arthur Ashe Stadyumu yer alıyor.

Araştırma ekibi, 2016-2023 yılları arasındaki uzaktan algılama verilerine bakarken, Queens'in Woodside mahallesi ve Brooklyn, Doğu Williamsburg'daki Newtown Creek süperfund sahası gibi bazı “sıcak noktaların” da “yükselme” olarak bilinen ve adından da anlaşılacağı gibi toprağın yükselmeye başladığı bir süreçten geçtiğini tespit etti.

Araştırmanın eş yazarı Rutgers'dan Robert Kopp, bu garip bulguyla ilgili olarak “Bunlardan ne anlamamız gerektiğinden emin değildik” diyor.

Gelgitler ve titreşimler gibi, New York'taki toprak da hem yükseliyor hem de alçalıyor – ancak bu son çalışmaya göre, bu etki şehrin 7.62 trilyon ton çeliğinin suçu değil.

Bu içeriği beğendiyseniz lütfen çevrenizle paylaşınız…

15:22:15
Çeliğin Kitlesel Ölçekte Temizlenmesi Yıllar Alacak…

Massachusetts merkezli Boston Metal’in dünyanın ikinci büyük çelik üreticisi ArcelorMittal’den 120 milyon dolar yatırım aldığını duyurmasıyla “yeşil çelik” üretimi Cuma günü gerçeğe bir adım daha yaklaştı. Boston Metal bu yatırımı Boston yakınlarındaki Woburn’da bulunan bir pilot tesiste üretimi genişletmek ve Brezilya’da ticari üretimin başlatılmasına yardımcı olmak için kullanacak. Şirket demir cevherini çeliğe dönüştürmek için yenilenebilir elektrik kullanıyor.

Çelik, dünyanın en kirli ağır sanayilerinden biridir. Dünya üretiminin dörtte üçü, fırınları ısıtmak ve cevherden saf demir açığa çıkaran reaksiyonu yürütmek için tren dolusu kömür yakan geleneksel bir yöntem kullanıyor.

Uluslararası Enerji Ajansı‘na göre çelik üretimi diğer tüm sektörlerden daha fazla iklimi ısıtan karbondioksit salınımına neden oluyor – dünya çapındaki emisyonların yaklaşık %8’i. Birçok şirket alternatifler üzerinde çalışıyor.

Küresel çelik devi ArcelorMittal‘in mali paketi, firmanın karbon inovasyon fonu tarafından bugüne kadar yapılan en büyük tek yatırım. Microsoft da bir başka yatırımcı.

Boston Metal‘in CEO’su Tadeu Carneiro, teknolojisinin “çelik üretimini büyük ölçekte karbonsuzlaştırmak için tasarlandığını” ve “sektörü altüst edeceğini” söyledi.

Şirketin teknolojisi Massachusetts Institute of Technology‘de geliştirildi. Sırasıyla enerji depolama ve metalurji alanlarında uzman olan profesörler Donald Sadoway ve Antoine Allanore şirketin kurucularıdır.

Süreçleri kömür yakmak yerine, demiri oksitten ayırmak için okul otobüsü büyüklüğünde metal bir kutu ya da “hücre” içinde demir cevherinden elektrik geçiriyor. Carneiro, operatörlerin daha sonra sıvı demiri alttan topladığını söyledi. Boston Metal, çelik üretimindeki tüm karbondioksiti ortadan kaldırabileceğini ve 2026 yılına kadar üretimi milyonlarca tona çıkarmayı umduğunu söyledi. Bonus olarak, normalde atık olarak kabul edilen cüruftan metalleri çıkarabildiğini aktardı.

Çelik, iklim üzerinde daha az etkisi olan daha temiz süreçlere geçişin ilk aşamalarında. Birçok büyük Avrupalı çelik üreticisi geleneksel kömür yakıtlı çelik üretimine alternatiflerini açıkladı ve bazı otomobil üreticileri hissedarlarına ve müşterilerine verdikleri sözleri yerine getirmek için daha temiz çelik satın alıyor.

Açık ara en çok çelik Asya’da üretiliyor. Hem Çin hem de Japonya daha temiz çelik yönünde adımlar atmıştır.

Amerika Birleşik Devletleri’nde çoğu çelik zaten daha temiz, çünkü eski çeliğin, örneğin hurdaya çıkmış arabaların eritilmesiyle elde ediliyor. Bu işlem elektrikli fırınlarda yapılabiliyor ve işlenmemiş çelik üretimine kıyasla iklimi değiştiren gazların çok daha azını salıyor.

Carneiro, çeliğin kitlesel ölçekte temizlenmesinin yıllar alacağını söyledi. “Geleneksel ve muhafazakar endüstrilerin bir şeyleri değiştirmesini sağlamak, geliştirmek ve ölçeklendirmek zaman alıyor.”

Çeşitli endüstri birlikleri işleri hızlandırmak için çalışıyor. Örneğin, ResponsibleSteel adlı kâr amacı gütmeyen bir kuruluş, çeliğin temizlenmesi konusunda işbirliği yapmak üzere madencilikten nihai çelik ürünlerine kadar tedarik zincirindeki paydaşları bir araya getiriyor.

Konuyla ilgili olarak Perşembe günü ABD’li çelik üreticisi Nucor, Kentucky Brandenburg’da 1.7 milyar dolarlık yeni bir fabrikada hurdadan yeni çelik üretmek için elektrikli fırınlar kullanarak ağır kalite çelik üretmeye başlayacağını duyurdu. Şirket bu ürünün açık deniz rüzgâr endüstrisine yönelik olduğunu söylüyor.

Açık deniz rüzgarı, kısmen fosil yakıt yakan elektriğin yerini aldığı için iklim değişikliğiyle mücadeleye yönelik birçok plan için kilit önem taşıyor. Türbinler ABD kıyılarından kilometrelerce açıkta inşa edildiği için büyük miktarlarda çelik gerektirecektir. Sektör grubu American Clean Power‘a göre, bir açık deniz türbininin ağırlığının yaklaşık %90’ı çelikten oluşuyor ve temel dahil her bir türbin için megawatt başına yaklaşık 180 ton çelik gerekiyor.

Bu içeriği beğendiyseniz lütfen çevrenizle paylaşınız…