FM Global DS 2-8: Sprinkler Sistemlerinde Deprem Koruması — Çapraz ve Esnek Bağlantı

İzmir 2020 depreminde (Mw 7,0) bir lojistik depoda sprinkler sistemi devre dışı kaldı: ana hat, bina deprem derzini sismik ayırma düzeneği olmadan geçtiği için kırıldı ve su 4 saat boyunca tüm zemini kapladı. Yangın çıksaydı sistem hiçbir işe yaramayacaktı. FM DS 2-8 (Earthquake Protection for Water-Based Fire Protection Systems, October 2017, Interim Revision April 2025) sprinkler boru sistemlerinin deprem hareketine karşı nasıl korunacağını ayrıntılı verir: çapraz (sway brace) yerleri ve boyutlandırılması, esnek kuplörler, boşluklar ve deprem derzi geçişleri.

DS 2-8 FM 50 yıllıktan 500 yıllığa kadar deprem bölgelerinde uygulanır; bölgeler DS 1-2 (Earthquakes) ile belirlenir (Bölüm 1.0). Öneriler yedi hedefe dayanır: çapraz, esneklik, boşluk, askılar, bağlantı yöntemleri, ekipman ve depo ankrajı, tasarım doğrulaması (2.1).

Tasarım Yükü: G Faktörü (Madde 2.2.1.2)

• Her çapraz noktasındaki yatay deprem yükü H = G · Wp'dir; Wp, çaprazın etki bölgesindeki su dolu boru ağırlığıdır (2.2.1.2.1, 2.2.1.2.3).
• G, izin verilen gerilme (ASD) yöntemiyle en az 0,754 · S_DS alınır. S_DS bilinmiyorsa genel değerler kullanılır: FM 50 yıllık bölgede G = 1,0; 100 yıllıkta 0,7; 250 ve 500 yıllıkta 0,4. Yerel yönetmelik daha yüksek değer istiyorsa o kullanılır (2.2.1.2.2, s.9).
• FM, yapıları ASCE 7'deki sismik tasarım kategorileriyle (SDC) değil, DS 1-2'deki FM deprem bölgeleriyle sınıflar. Türkiye deprem bölgelerinin FM bölgeleriyle eşleşmesi DS 1-2'dedir; bu veri sayfası bu yazının kaynakları arasında değildir.

Çapraz Yerleri (Madde 2.2.1.1)

• Kolonlar: çaptan bağımsız; her kolonun tepesinden 0,6 m içinde dört yönlü çapraz; çok katlı binada her kat seviyesinin 0,6 m yakınında dört yönlü çapraz; ara çaprazlar en fazla 7,6 m arayla (2.2.1.1.2).
• Düşey ana hatlar: 1,8 m ve daha uzunsa üstte ve altta dört yönlü çapraz (2.2.1.1.3).
• Yatay besleme ve dağıtım ana hatları: çaptan bağımsız; 1,8 m ve üzeri koşulu yön değişimlerinde 0,6 m içinde yanal ve boyuna çapraz; hat ucunda yanal çapraz 1,8 m, boyuna çapraz 12,2 m içinde; düz hatta yanal çapraz en fazla 12,2 m, boyuna çapraz en fazla 24,4 m arayla (2.2.1.1.4, s.6). U-askılar ve kısa çubuklu askılar ana hatlarda çapraz yerine sayılmaz.
• Branşman hatları: yanal çapraz DN65 ve üzerindeki, 6,1 m'den uzun branşmanlarda; ilk yanal çapraz ana hat bağlantısından 3,1-12,2 m arasında, ölü uçta son 1,8 m içinde, düz hatta en fazla 12,2 m arayla. DN100'ün altındaki branşmanlarda askı çubukları 150 mm'den kısa ve boru ile çubuk arası en fazla 13 mm ise yanal çapraz gerekmez. Boyuna çapraz DN65 ve üzerindeki, 12,2 m'den uzun branşmanlarda en fazla 24,4 m arayla (2.2.1.1.5, s.7).
• Küçük branşmanlar: DN65'in altındaki ölü uçlu branşmanlarda uçtan 1,8 m içinde kısa askı ya da 150 lb (0,67 kN) yatay yüke göre boyutlandırılmış yanal tutucu (2.2.1.1.6).

Çaprazın Yapımı (Madde 2.2.1.3)

• Açı: yatay boruda çapraz elemanı düşeyden en az 30°, tercihen en az 45°; kolonlarda dört yönlü çaprazın elemanları birbirine 90° ve eksenlerle 45°, olmuyorsa eksenlerle 30-60°; iki diyagonal çaprazda açılar arasındaki fark en fazla 15° (2.2.1.3.5.2).
• Narinlik: hem çekme hem basınca çalışan çaprazda l/r ≤ 200, yalnız çekmeye çalışanda l/r ≤ 300; çelik halat bu yüzden uygun değildir (2.2.1.3.5.3-2.2.1.3.5.4).
• Düşey kaldırma kuvveti: tek diyagonal çaprazda VF = H / tan Θ - ½ Wp sıfırdan büyükse açı büyütülür veya ek düşey eleman konur (2.2.1.3.5.6).
• Bağlantılar: yapıya ve boruya FM Approved bileşenle ya da U-cıvata gibi pozitif mekanik bağlantıyla, gözle doğrulanabilir şekilde (2.2.1.3.6.2). Betonda barutla çakılan çivi kullanılmaz; sismik kullanım için listelenmiş ankrajlar, kenar mesafesi en az 12 cıvata çapı, gömme derinliği en az 6 cıvata çapı. Çelikte en az 2,65 mm et kalınlığı; C-kelepçe ve barutla çakılan çivi kullanılmaz.
• Askılar (2.2.1.8): DS 2-0 kurallarına ek olarak barutla çakılan çivi kullanılmaz; C-kelepçe askılar emniyet kayışlıdır; ızgara branşmanlarda her iki askıdan biri, ölü uçlu branşmanlarda son askı yukarı sıçramayı önleyen tiptedir.

Esneklik (Madde 2.2.1.4)

• Yer altı borusuna doğrudan bağlanan her kolonda üst ve alt 0,6 m içinde esnek kuplör; kolondan dağıtım ana hatlarına kadar kaynaklı sistemde üst kuplör atlanabilir (2.2.1.4.3.1).
• Çok katlı binada her kat seviyesinde döşemenin 0,3 m yakınında esnek kuplör; döşeme geçişinde boşluk yoksa döşemenin hem altında hem üstünde (2.2.1.4.3.3).
• Bina deprem derzini geçen veya iki bağımsız yapı arasında uzanan her boruda üç yönde hareketi karşılayan sismik ayırma düzeneği, FM Approved esnek boru halkası veya eşdeğer düzen (2.2.1.4.8, s.23).
• Birden fazla sprinkler besleyen ve 0,6 m'den uzun iniş borularında bağlantı noktasının 0,6 m yakınında esnek kuplör (2.2.1.4.6.1).
• Önerilenden fazla esnek kuplör kullanılırsa ek yanal çapraz gerekir (2.2.1.4.2); diğer bağlantılar kaynaklı veya rijittir, tork göstergesi olmayan iki parçalı düz uçlu kuplör kullanılmaz (2.2.1.7).

Boşluklar ve Çarpma (Madde 2.2.1.5-2.2.1.6)

• Duvar ve döşeme geçişlerinde delik veya kovan, DN25-90 borularda boru çapından 50 mm, DN100 ve üzerinde 100 mm büyük olur; mastik veya zayıf harçla kapatılır, yangın bölmesinde taş yünü ve boru yakasıyla doldurulur (2.2.1.5.1).
• Asma tavandaki sprinklerde her yönde en az 13 mm (tercihen 25 mm) serbest hareket; diğer sprinklerlerde yapı ve yapı dışı elemanlara en az 50 mm boşluk (2.2.1.5.3).
• Sprinklerli asma tavanlar, havalandırma kanalı, konveyör ve kablo tavası gibi çarpabilecek elemanlar sabitlenir; raf içi sprinklerli rafların ankrajı doğrulanır (2.2.1.6).

Pompa ve Depolar (Madde 2.2.5-2.2.6)

• Pompadan yukarı çıkan kolonlar dört yönlü, yatay borular iki yönlü çaprazlanır. Pompa binası doğrudan zemine oturuyorsa ve borular döşemeden boşluksuz geçiyorsa esnek kuplör gerekmez; pompa bir binada zemin üstündeyse emme ve basma borularına sprinkler borusu gibi esneklik verilir. Yakıt hatlarında esneklik; pompa, motor, kontrol panosu, yakıt tankı ve akülerin ankrajı (2.2.5, s.26).
• Zemine oturan çelik depolar tesisin deprem bölgesine uygun FM Approved tipte ve onay raporuna göre ankrajlı olur. Ankrajlı depoda pompaya giden yatay çıkış borusunda iki esnek kuplör: biri depo duvarına olabildiğince yakın, diğeri pompanın 0,6 m yakınında. Ankrajsız depoda boru bağlantıları 50 mm yatay ve 100 mm düşey hareketi karşılamalıdır (2.2.6.1).

Türkiye'de Uygulama ve BYKHY

BYKHY deprem konusunda FM DS 2-8'i doğrudan referans göstermez; kendi hükmü Madde 96/6'dır: birinci ve ikinci derece deprem bölgelerinde ana kolonlarda dört yollu destek, 65 mm ve daha büyük nominal çaplı boruların katlardan ana dağıtım borularına bağlanmasında esnek bağlantı, boruların tavana tutturulmasında iki yollu enlemesine ve boylamasına sabitleme askıları ve dilatasyon geçişlerinde her üç yönde hareketi karşılayan detaylar. FM uyumu istenen projelerde bu asgari hükme ek olarak DS 2-8'in çapraz aralıkları, yük hesabı ve esneklik kuralları uygulanır.

Saha Hatası: Çapraz Eksikliği

Bursa'da bir otomotiv yan sanayi tesisinde 2018 yılında ana binanın sprinkler sistemi NFPA 13 ve TS EN 12845'e göre kuruldu, deprem detayları eksik bırakıldı (yatırımcı baskısı). 2023 Hatay depreminde (uzaktan da olsa) yapısal hareket sprinkler ana hattını DN150 noktasında çatlattı. Üretim hattı 11 gün durdu ve sigorta, FM DS 2-8 uyumsuzluğu gerekçesiyle hasarı ödemedi. Geriye dönük revizyonun maliyeti, aynı detayın başlangıçta yapılmasının birkaç katına çıktı.

Hızlı Kontrol Listesi

• Tesisin FM deprem bölgesi (DS 1-2) ve G faktörü belirlendi
• Kolon tepesinde ve her katta dört yönlü çapraz var
• Ana hatlarda yanal çapraz ≤ 12,2 m, boyuna çapraz ≤ 24,4 m
• DN65 ve üzeri branşmanlarda yanal çapraz; küçük ölü uçlu branşmanlarda uç tutucu
• Çapraz açısı düşeyden en az 30°; narinlik sınırları sağlandı
• Kolon üst/alt ve kat geçişlerinde esnek kuplör; deprem derzlerinde sismik ayırma düzeneği
• Duvar/döşeme geçişlerinde boşluk; sprinkler çevresinde boşluk
• Pompa, depo ve ekipman ankrajları yapıldı

MEP Calc — 110+ Mühendislik Hesap Modülü

Sprinkler, yangın pompası ve FM-200 gazlı söndürme dahil 21 yangın hesabının yanı sıra ısıtma, soğutma, HVAC, sıhhi tesisat, buhar ve doğalgaz için 110+ modül sunan MEP Calc iOS uygulamasını App Store'dan indirebilirsiniz. Tüm mekanik tesisat hesaplarınız tek uygulamada.

MEP Calc'i App Store'dan indir

Sık Sorulan Sorular

DN50 ve altı boruda çapraz gerekir mi?

Ana hatlarda evet: FM DS 2-8 Madde 2.2.1.1.4 besleme ve dağıtım ana hatlarını çaptan bağımsız olarak çaprazlatır. Branşman hatlarında yanal çapraz DN65 ve üzerinde gerekir (2.2.1.1.5.1); daha küçük ölü uçlu branşmanlarda uçtan 1,8 m içinde kısa askı veya yanal tutucu konur (2.2.1.1.6). Kolonlar da çaptan bağımsız çaprazlanır.

Çapraz açısı ne olmalı?

DS 2-8 Madde 2.2.1.3.5.2'ye göre yatay borudaki çapraz elemanı düşeyden en az 30°, tercihen en az 45° olmalıdır. Açı küçüldükçe tek diyagonal çaprazda düşey kaldırma kuvveti VF = H / tan Θ - ½ Wp büyür; bu değer sıfırdan büyükse açı artırılır veya ek bir düşey eleman konur (2.2.1.3.5.6). Kolonlardaki dört yönlü çaprazda eksenlerle 45° idealdir, olmuyorsa 30-60° aralığı kullanılır.

Türkiye'de birinci derece deprem bölgesinde FM DS 2-8 uyumu zorunlu mu?

Yasal olarak zorunlu değildir. BYKHY kendi sismik hükmünü Madde 96/6'da verir: birinci ve ikinci derece deprem bölgelerinde ana kolonlarda dört yollu destek, 65 mm ve daha büyük boruların katlardan ana dağıtım borularına bağlantısında esnek bağlantı, iki yollu enlemesine ve boylamasına sabitleme askıları ve dilatasyon geçişlerinde üç yönde hareketi karşılayan detaylar; FM DS 2-8'e atıf yapmaz. FM uyumu, sigortacının istediği tesislerde sözleşme gereği uygulanır.

Esnek kuplör ile sismik ayırma düzeneği arasındaki fark nedir?

Esnek kuplör, boru hattı parçaları arasında sınırlı açısal ve eksenel hareket sağlar; DS 2-8 onu kolonların üst ve alt uçlarında, kat geçişlerinde ve iniş borularında ister (2.2.1.4). Sismik ayırma düzeneği veya FM Approved esnek boru halkası ise bina deprem derzini geçen ya da iki bağımsız yapı arasında uzanan borularda üç yönde büyük hareketi karşılamak içindir (2.2.1.4.8).

Çapraz tasarım yükü nasıl hesaplanır?

DS 2-8 Madde 2.2.1.2'ye göre yatay tasarım yükü H = G · Wp'dir; Wp çaprazın etki bölgesindeki su dolu boru ağırlığıdır. G en az 0,754 · SDS alınır; SDS bilinmiyorsa FM 50 yıllık bölgede 1,0, 100 yıllıkta 0,7, 250 ve 500 yıllık bölgelerde 0,4 kullanılır. Yerel yönetmelik daha yüksek değer istiyorsa o esas alınır.