Çatıdaki  Görünmeyen Tehlike..!


Dr. Ceyhun Eren 
ETP Deprem Güvenliği Çalışma Grubu Lideri 

Çatıdaki görünmeyen tehlike!..  Endüstriyel binaların çatılarına, dinamik analiz yapılmadan kurulan güneş enerji panellerinin, büyük depremler sırasında getirdiği ilave deprem yükleri nedeniyle binalarda önemli seviyede yapısal hasarlar yaşandığı gözlenmiştir.

Son yıllarda özellikle çevresel riskler ve iklim değişikliğinin etkinlerinin azaltılmasına yönelik önemli adımlar atılırken temiz enerji kaynaklarının başında gelen güneş enerjisine de ilgi ve talebin her geçen gün arttığı bilinmektedir. Bu bağlamda endüstriyel binalarımızda da çatı tipi güneş panelleri kullanımı son dönemde önemli ölçüde artmaya başlamıştır. Kahramanmaraş Depremlerinden etkilenen bölgedeki incelemelerimizde, depremden dolayı yapısal anlamda ağır hasar alan ve çatı çökmelerinin de yaşandığı binaların büyük çoğunluğunun çatısında güneş paneli bulunduğu tespit edilmiştir. Deprem mühendisliğinde kullanılan formüllerin başında gelen Isaac Newton’un 2. Hareket Yasası’nda özetlediği F = m.a (Kuvvet = kütle x ivme) formülünden anlaşılacağı üzere yer hareketine neden olan kuvvet, deprem dalgasının yüzeyde yarattığı en yüksek ivme ile ilişkili olduğundan basitçe bir bina ne kadar ağırsa o kadar fazla deprem kuvvetine maruz kalacağı söylenebilir.

Buradan hareketle binanın tasarımı aşamasında hesaba katılmayan çatıdaki bu ek düşey yüklerin ilave deprem kuvveti yarattığı ve çatı kirişlerine mafsallı olarak bağlanan prefabrik betonarme kolonların, yerdeğiştirmeleri sırasında ikincil yüklere maruz kalmasına neden olduğu belirtilebilir. (Süneklik düzeyi yüksek kolonlar, büyük eksenel yüksel altında P-∆ etkileri olarak adlandırılan ikincil moment yüklemelerine de maruz kalırlar.

Bu etkiler karşısında hem kolon rijitliği hem de taşıma gücünde azalma meydana gelir.) Sonuç olarak kolonlara gelen ilave yerdeğiştirme taleplerinin karşılanamadığı durumlarda yapısal hasarlar ve çökmeler kaçınılmaz olarak yaşanmıştır.

Endüstriyel binalarda çatı tipi güneş paneli kullanımı planlanması durumunda en uygun çözüm olarak binanın tasarımı aşamasında bu konunun değerlendirilmesi büyük önem taşımaktadır. Mevcut binaların çatılarına güneş paneli kurulmak istendiğinde ise sadece statik analiz değil olası deprem yüklerine karşı dinamik analiz de yapılarak bu gelen ilave ağırlığın bina performansında olumsuz bir etki yaratıp yaratmayacağı ortaya çıkarılmalıdır. Bu yeni durumda binanın deprem talebi karşısındaki performans seviyesi, tasarımda öngörülen değerlerden daha olumsuz bir bölgeye geliyorsa panel yerleşiminin binada yapılacak uygun güçlendirme çalışmaları sonrasında yapılması daha uygun olacaktır. Ek olarak deprem sonrası yangınlar da düşünüldüğünde, çatı kaplamasında kullanılan izolasyon malzemesinin yanıcılık sınıfına bağlı olarak yangın riski açısından da ayrı bir değerlendirme yapılması önerilir. 

 

"Çatı tipi güneş panellerinin tasarım ve uygulaması  kurulumu yapılacak bölgenin  zemin katsayısı da göz önüne alınarak oluşabilecek sismik ivmeler doğrultusunda;   ilgili TS EN 1992( Eurocode) standartları göz önüne alınarak ve “Çelik yapıların  Tasarım, Hesap ve  Yapım Esasları-2016” Yönetmeliği ile   Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği TBDY-2018 Bölüm-6 “Deprem Etkisi  Altında Yapısal Olmayan Bina Elemanlarının Tasarım Esasları” na uygun olarak gerçekleştirilmelidir.