Masif Ahşaptan 10 Katlı Deprem Simülasyonu Binası

Depreme karşı dayanıklılık söz konusu olduğunda, ahşabın olası bir afet durumunda yeterince performans gösterme yeteneğini sorgulayan bir dizi sorular akılları kurcalıyor.

Çelik veya betondan farklı olarak ahşap, yapıya aşırı yük eklemeden sismik kuvvetlere dayanmasını sağlayan iyi bir ağırlık taşıma oranına sahip hafif bir malzemedir. Bu, dünya çapında daha küçük ölçekli yapılarda kapsamlı bir şekilde doğrulanmış olmakla birlikte yüksek katlı bir ahşap binanın deprem karşısında nasıl bir dayanıklılığı göstereceği merak edilmiş.

Şüpheleri ortadan kaldırmak için, kısa süre önce University of California San Diego (UCSD)’da çapraz lamine ahşaptan (CLT) yapılmış Tallwood Project olarak adlandırılan 10 katlı bir bina inşa edilmiş. Yapı, Los Angeles’ta 6,7 büyüklüğündeki 1994 Northridge depremini ve 7,7 büyüklüğündeki Tayvan’daki 1999 Chi-Chi depremini simüle eden bir yöntemle test edilmiş.

Birbirine yapıştırılmış ahşap katmanlarla inşa edilen masif ahşap binalar, daha düşük somutlaşmış enerji seviyeleri nedeniyle çevreye duyarlı bir alternatif olarak görüldükleri için dünya çapındaki şehirlerde giderek daha yaygın hale geliyor. Özellikle Amerika Birleşik Devletleri’nde, International Building Code (IBC) tarafından yapılan güncellemelerin bu binaların yüksekliklerinde kademeli artışlara izin verdiği bazı bölgelerde ahşap bina sayısında ciddi bir artış gözleniyor.

ABD Ulusal Bilim Vakfı (NSF), somut veriler toplamak ve uzun ahşap binalar için bir sismik tasarım metodolojisini doğrulamak amacıyla, dünyanın en büyük açık hava deprem simülatörünü oluşturmak için 17 milyon dolar ayırmış. 7,62 x 12,20 m ölçülerindeki bu simülatör, NSF’nin Doğal Tehlikeler Mühendislik Araştırma Altyapısı ağının bir parçası olarak geliştirilmiş ve 2.000 metrik tona veya 2.041.166 kiloya (1.300 sedan araba ağırlığına eşdeğer) kadar olan yapıları taşıma ve sallama kapasitesine sahip olacak şekilde tasarlanmış. Simülatör ile depremler sırasında yaşanan tam 3 boyutlu yer hareketleri doğru bir şekilde yeniden üretilmiş.

LEVER Architecture tarafından tasarlanan ve Timberlab tarafından bağışlanan masif kereste ürünleri kullanılarak imal edilen Tallwood Binası, 3,6 metrelik bir yüksekliğe sahip olacak şekilde inşa edilmiş. Tasarım, yapının bir deprem sırasında ana yapısal sisteme herhangi bir zarar vermeden sallanmasına ve kendi kendine dönmesine izin veren masif ahşap duvarlarla oluşturulmuş.

Testler sırasında 800 sensör, mühendislerin gerçek dünyada benzer binalar tasarlamasına yardımcı olacak bilgisayar modellerinin geliştirilmesine ve kalibrasyonuna olanak sağlayacak önemli veriler toplamış. En üstteki dört katın, kullanım ömrünün sonunda malzemenin yeniden kullanımına odaklanan daha fazla test için sökülmesi planlanmış.

Proje, ABD Ulusal Bilim Vakfı ve Colorado School of Mines, Nevada Üniversitesi, Colorado Eyalet Üniversitesi, Washington Üniversitesi, Washington Eyalet Üniversitesi, Kaliforniya Üniversitesi (San Diego), Oregon Eyalet Üniversitesi ve Lehigh Üniversitesi de dahil olmak üzere bir üniversiteler konsorsiyumu tarafından desteklenmiş. Proje ayrıca ABD Forest Service, Forest Products Laboratory ve bir dizi endüstriyel ortaktan da destek almış.