depremlerde göçen betonarme binalardan öğrenilenler: kocaeli örneği

2. Türkiye Deprem Mühendisliği ve Sismoloji Konferansı 25-27 Eylül 2013 – MKÜ – HATAY

1

DEPREMLERDE GÖÇEN BETONARME BİNALARDAN ÖĞRENİLENLER: KOCAELİ ÖRNEĞİ

Ah. Durmuş

1, Ay. Durmuş

2 ve H.T. Öztürk

3

1 Profesör, İnşaat Müh. Bölümü, Karadeniz Teknik Üniversitesi, Trabzon

2 Araştırma Görevlisi, İnşaat Müh. Bölümü, Karadeniz Teknik Üniversitesi, Trabzon

3Doktor Yüksek Mühendisi, İnşaat Müh. Bölümü, Karadeniz Teknik Üniversitesi, Trabzon

Email: [email protected] ÖZET: Dünyanın aktif deprem kuşaklarından biri üzerinde bulunan Türkiye’de insanlık tarihi boyunca birçok depremin meydana gelmiş olduğu hemen herkesçe bilinmektedir. Bu depremlerin etkisiyle; birçok yapının kullanım dışı kaldığı da bir gerçektir. Deprem mühendisliği bilimine göre bu tür depremler bundan sonra da anılan deprem kuşaklarında meydana gelecektir. Bu durum geçmişte meydana gelmiş olan deprem sonuçlarından ders alınmasının önemini ortaya koymaktadır. Depremden doğan yer hareketini birçok parametre etkilemektedir. Bu harekete karşı yapının göstermiş olduğu tepkiye etki eden en önemli parametrelerin ise; kütle, rijitlik ve sönüm oranları olduğu da bilinmektedir. Deprem yüklerinin belirlenmesinde daha önce meydana gelmiş olan deprem kayıtlarından yararlanılmaktadır. Bu kayıtlar dikkate alınarak gerçekleştirilen yapısal çözümlemer betonarme yapıların elastik ötesi davranışa itilerek hasar görmeye mecbur edildiklerini ortaya koymaktadır. Bu bildirinin temel amacı, Türkiye’de meydana gelip milletimizi derin bir mateme boğan Kocaeli (1999) depreminin ardından; mahallinde, laboratuvarda ve yapı projeleri üzerinde gerçekleştirilmiş olan incelemeler yardımıyla bu ilimizde bulunan betonarme yapıların hasar görme ve göçme nedenlerini, bir yapının oluşturulmasındaki proje, yapım (uygulama) ve kullanım (servis) aşamalarını dikkate almak suretiyle açıklamaktır. Bu amaçla depreme dayanıklı binalarda bulunması gereken; yeterli stabilite, dayanım, dayanıklılık, rijitlik, süneklik, sönüm ve adaptasyon özelikleri üzerinde durulmasının ardından bazı sonuç ve öneriler getirilmektedir ANAHTAR KELİMELER: Betonarme bina, deprem, göçme nedenleri. 1. GİRİŞ Kocaeli’de meydana gelen depremin (1999) burada meydana gelen ilk deprem olmadığı, burada fasılalarla çok sayıda depremin oluştuğu bilinmektedir. Deprem Mühendisliği bilimine göre Kocaeli’de bu tür depremler bundan sonra da oluşacaktır (Durmuş, 1992; Durmuş, 1991). Kocaeli’de deprem sonrası yapılan incelemeler buradaki binaların genelde depreme dayanıklı olmadıklarını göstermektedir (Durmuş, 1992; İTÜ, 1999). Mühendislik alanındaki önemli gelişmelere karşın Kocaeli depreminin mal ve can kaybını bilgisizlik ve imkânsızlıklarla açıklamak mümkün olmamaktadır. Zira inşaatlarda görülen hatalar bu ve diğer illerimizde daha önce meydana gelmiş olan yıkıcı depremlerden gerekli dersin yeteriyle alınmadığını göstermektedir. Depremlerde göçen binaların hemen hepsinin betonarme olduğu da bir gerçektir. Binaların bulundukları zeminde karşılaşacakları depremlere karşı yeterli güvenlikte olabilmeleri için başta stabilite olmak üzere, yeterli dayanım, rijitlik ve sünekliğe de sahip olmaları gerekmektedir (Ersoy, 1984, Durmuş, 1991). Bunun için binalarda kullanılan geleneksel taşıyıcı sistemler; çerçeve sistemler, betonarme perde duvar sistemler, çerçeve-betonarme


2

perde duvar sistemler, betonarme perde duvar-çerçeve-çekirdek sistemler, tüp sistemler ve kompozit sistemlerdir (Ustaoğlu, 1997). Bunlardan betonarme perde duvarlar depreme karşı belki de en etkili olanlarıdır. Ancak bunların ekonomik olmamak, yapıyı ağırlaştırmak suretiyle deprem yüklerini arttırmak ve çok rijit olmalarından dolayı yüklerin büyük bir kısmını alarak bina bütünlüğünün emniyetini sağlamamak gibi birtakım sakıncaları da bulunmaktadır. Betonarme çerçeve sistem binaların ise genellikle yeterli rijitliğe sahip olmadığı bilinmektedir. Bu tür taşıyıcı sisteme sahip binaların rijitliğini arttırmak için, betonarme perde duvarlara bir seçenek olarak, çerçeve boşluklarına basınç ve çekmeye dayanımlı çeşitli çapraz elemanlar da ilave etmek mümkündür (Ayvaz vd., 1997; Durmuş, 1997; Durmuş ve Ayvaz, 1991). Kocaeli’de, yapılan incelemelerde, böyle bir uygulamaya pek rastlanılmamıştır. Bu genel irdelemelerden sonra yerinde gerçekleştirilen gözlemler, binaların betonlarından alınan numuneler üzerinde laboratuvarda gerçekleştirilen deneyler, bizzat bina betonları üzerinde yıkıntısız yöntemlerle elde edilen değerlere göre 17 Ağustos 1999 Kocaeli depreminin binalarda oluşturduğu göçme durumları; binaların tasarım, yapım ve kullanım aşamaları ile bu aşamalardaki adımlar sırasında tartışılmakta, ardından çalışmadan elde edilen başlıca sonuç ve öneriler özetlenmektedir. 2. DEPREMİN BAZI ÖZELİKLERİ Depremden doğan yer ivmesi bu ilimizin birçok yerinde kaydedilmiştir. Bunlardan Yarımca Petrokimya Tesislerinde kaydedilenlerden kuzey-güney birleşeni örnek olarak Şekil 1’de verilmektedir. Bu depremin cisim dalgalarına göre büyüklüğü Mb=6.3 (USGS), yüzey dalgalarına göre Ms=7.8 (USGS), süreye göre Md=6.7 (Kandilli) ve momente göre Mw=7.4 (USGS, Kandilli) olarak belirlenmiştir. Merkez üstündeki şiddeti ise MSK cetveline göre X’dur. Hissedilme alanı yarıçapının 370 km ve merkez derinliğinin 17 km olduğu tahmin edilmektedir. Bu depremde birçok binanın orta ve ağır hasar gördüğü ve/veya göçerek çok sayıda can kaybına neden olduğu bilnmektedir. Bu depremin Yarımca Petrokimya Tesislerinde kaydedilen yer hareketi ivmenin kuzey-güney birleşenine göre çizilen ivme spektrumu Şekil 2’ de verilmektedir (Celep ve Kumbasar., 2004; Durmuş vd., 1999).

Şekil 1. Kocaeli (1999) depreminde yarımca petrokimya tesislerinde

kaydedilen yer ivmesinin kuzey-güney birleşeni


3

Şekil 2. Kocaeli (1999) depreminde yarımca petrokimya tesislerinde kaydedilen

yer ivmesinin kuzey-güney bileşenlerine ilişkin ivme spektrumu 3. KOCAELİNİN TEKTONİĞİ VE ZEMİN MEKANİĞİ AÇISINDAN DURUMU Kocaeli’deaktif halde birçok fay bulunmaktadır. Bu faylar üzerinde 4m’yi aşan yerdeğiştirmeler meydana geldiği belirlenmiştir. Dört parçadan oluşan faylanmanın İzmit Körfeziyle Akyazı arasında kalan kısmı asal fayı oluşturmuştur. Deprem sırasında sözkonusu fayın civarında yer alan özellikle suya doygun alüvyon zeminlerde başta Adapazarı, İzmit, Gölcük, Yalova ve Akyazı olmak üzere birçok yerde çok sayıda yapı çeşitli düzeylerde hasar görmüş ve/veya göçmüştür. Gölcük, Hereke, Kavaklı deltalarını ve Sapanca Gölü ile İzmit Körfezi arasındaki alanlarda zemin profili genellikle çok kalın kil ya da gevşek kum tabakalarından oluştuğu bilinmektedir. Bu tür zeminlerin deprem sırasında sıvılaşma ve heyelana yatkın olduğu açıktır. Bu konuda ayrıntılı bilgi için yer bilimine ve geotekniğe ilişkin kaynaklara başvurulabilir (Baraka, 1993; Erguanlı ve Özaydın, 1978; İTÜ, 1999; Özaydın, 2007; Öztaş, 1993). 4. DEPREMDE BETONARME YAPILARIN GÖÇME NEDENLERİ Bir binanın depreme karşı istenen emniyete sahip olması ancak binanın, zeminin ve depremin özeliklerinin birlikte dikkate alınmasıyla mümkün olabilmektedir. Binaların depreme karşı istenen emniyete sahip olabilmeleri yeterli stabilite, dayanım, dayanıklılık, rijitlik ve süneklik özeliklerine birlikte sahip olmaları gerekmektedir. Bir binanın göçmesi için ise kendisine etkiyen yüklerin bina dayanımından daha büyük olması gerekmektedir. Bu ihtimalin kabul sınırlarını aşması genellikle bir binanın içine yerleşinceye kadar geçirdiği aşamalar ve bu aşamaların her bir adımında yapılan hatalardan kaynaklanmaktadır. Aşağıdaki Çizelge 1’de sözkonusu aşamalar ve bu aşamalardaki adımlar verilmektedir. Bu çizelgeye göre en sık yapılan hatalar aşağıdaki başlıklar altında açıklanmaktadır.


4

Çizelge 1. Bir binanın içine yerleşinceye kadar geçirdiği aşamalar ve bu aşamalardaki adımlar

4.1. Tasarım Aşamasında Yapılan Hatalar Kocaeli depreminde göçen yapıların tasarım aşamasında yapılan önemli hatalar aşağıda bu aşamadaki adımlar sırasında açıklanmaktadır. 4.1.1. Yer Seçiminde Yapılan Hatalar Her şeyi zemin taşıdığından bina yerinin seçiminde tüm incelemelerin yapılması kaçınılmaz olmaktadır. Örneğin fay hatları civarında olduğu gibi heyelan bölgelerinde gerekli önlemler alınmadan buralarda bina inşa edilmemelidir. Diğer taraftan tasarımda dinamik deprem yükleri altında temel zemini özeliklerinin de bilinmesi kaçınılmaz olmaktadır. Oysa bu depremden etkilenen illerimizdeki zeminlerin sıvılaşmasından ve rezonansdan kaynaklanan bina davranışları genellikle yer seçiminin bilinçli olarak yapılmadığına işaret etmektedir(Durmuş, 1991). 4.1.2. Sistem Seçiminde Yapılan Hatalar Binalara ilişkin sistem seçiminin bunların davranışını son derece etkilediği bilinmektedir (Davidovici, 1985; Durmuş, 1991; Ersoy,1978). Hatalı bir sistem seçildiği takdirde tasarımın diğer aşamalarında hiç hata yapılmasa dahi istenen güvenliğe sahip binayı inşa etmek imkansız olmaktadır. Kocaeli depreminden dolayı göçen binaların sistem seçiminde yapılan önemli hatalar aşağıda açıklanmaktadır. 1) Derin kirişler genellikle narin etriyeli kolonlara oturtulmuştur. Bu durumda kirişlerin kolonlardan daha güçlü

olması özellikle zemin katlarda kolon mekanizmasının oluşması suretiyle yapıların göçmesine neden olmuştur. Aşağıdaki Şekil 3 bu duruma iki örnek verilmektedir.

Şekil 3. Zayıf kolon-güçlü kirişli bir binada deprem yükleri altında oluşan kolon mekanizma örnekleri


5

2) Pencere boşlukları ve merdiven ara sahanlık kirişleriyle kısa kolonlar meydana getirilmiş olup bu kolonlarda etriyelerin yetersiz kalması gevrek kırılmalara neden olmuştur. Şekil 4 bu duruma iki örnek teşkil etmektedir.

(a) (b)

Şekil 4. Bant pencerelerden dolayı (a) ve sahanlık kirişi nedeniyle (b) oluşan kısa kolonlarda kesme hasarlarına ilişkin örnekler

3) Kolon enkesit boyutlarının birinin diğerinden çok büyük (h>3b) olması nedeniyle kısa kenar doğrultusundaki

deprem bileşenini taşıyamaz durumda kalmışlardır. Aşağıdaki Şekil 5’te bu duruma ilişkin iki örnek verilmektedir.

Şekil 5. Kolon enkesit boyutlarından uzununun kısası aleyhinde çok büyük oluşu nedeniyle

meydana gelen göçmelere ilişkin örnekler

4) Birçok binanın kütle merkeziyle rijitlik merkezi arasındaki mesafenin, genelde deprem yönetmeliğimizde belirtilen minimum değerden büyük olmasına karşın bu binalarda burulma hesabı yapılmamıştır. Aşağıdaki Şekil 6 bu durumdaki bir binanın deprem davranışına bir örnek teşkil etmektedir.

Şekil 6. Binalarda gereksiz yere kütle merkeziyle rijitlik merkezi arasındaki mesafenin izin verilen değerden büyük olması nedeniyle deprem yükünden dolayı binada meydana gelen büyük burulma momentleri


6

5) Kolon enkesit boyutları aynı olduğu halde birçok binanın zemin katlarının diğer katlardan daha yüksek

ve/veya zemin kat boşluk oranları daha fazla olması bu katların, yapı emniyetini tehlikeye düşüren, yumuşak kat olmasına neden olmuştur. Aşağıdaki Şekil 7 bu duruma bir örnektir.

Şekil 7. Zemin katın diğer katlardan daha yüksek olması yanında boşluk oranının

da daha fazla oluşu bu katın yumuşak kat olmasından doğan hasar örnekleri 6) Binalarda büyük çıkmalar ve ağır çatılar mevcuttur. Ağır çatılar, binaların ağırlık merkezlerinin gereksiz yere

yerden uzaklaşmasına neden olmuştur. Bu özelikler depreme dayanıklı yapı tasarım ilkesine ters bir durum oluşturmuştur. Aşağıdaki Şekil 8 bu duruma iki örnektir.

(a) (b)

Şekil 8. Ağır çatılı (a) ve büyük çıkmalı (b) binaların deprem davranışlarına örnekler

7) Bazı yapılara yeterli rijitlik verilmemiştir. Bu durum yanal yerdeğiştirmelerin kabul sınırlarını aşmasına neden olmuştur.

8) Kirişsiz ya da asmolen döşemelere sahip yapılarda yatay yükü alan betonarme perde duvarlar ya da çapraz elemanlar bulundurulmamıştır. Bu durum ikinci mertebe kesit etkilerinin tasarımda dikkate alınanlardan çok büyük olmasına neden olmuştur. Aşağıdaki Şekil 9 bu özeliklere sahip iki binanın deprem davranışlarına ilişkin iki örnek teşkil etmektedir.

Şekil 9. Kirişsiz döşemeli betonarme perde duvarsız binaların deprem davranışlarına ilişkin iki örnek


7

9) Bazı yapılardaki hasar durumu bunların özel periyotlarının pratik olarak zemin hakim periyoduyla çakışmasıyla meydana gelen rezonans olayından dolayı çok büyük yerdeğiştirme etkisinde kaldıklarına dolayısıyla da yer seçiminin yapıların özel periyotlarından bağımsız olarak yapılmış olduğuna işaret etmektedir. Aşağıdaki Şekil 10 muhtemelen rezonans nedeniyle meydana gelen bina enkazlarına ilişkin örneklerdir.

Şekil 10. Muhtemelen rezonans nedeniyle binalarda meydana gelen enkazlara ilişkin iki örnek

10) Kalkan duvarı bulunan bazı yapılarda stabilite bağlantıları yeterli değildir. Bu nedenle sözkonusu

duvarlar devrilerek mal ve can kaybını arttırmıştır. Aşağıdaki Şekil 11’de depremde binalarda kalkan duvarı göçüşüne ilişkin iki örnek verilmektedir.

Şekil 11. Binalarda kalkan duvarlarının depremde göçüşüne ilişkin iki örnek

11) Bitişik düzende inşa edilen yapılar arasında, deprem yönetmeliğimizde belirtilen, yeterli genişlikte derz

bırakılmamıştır. Bu yapılar deprem esnasında kat düzeylerinde ya da katlar arasında çarpışmıştır. Bu olay nedeniyle birçok yapı çok önemli derecede hasar görmüş ya da göçmüştür ( Durmuş, 1988) . Aşağıdaki Şekil 12’de iki farklı binanın çarpışmasına birer örnek teşkil etmektedir.

Şekil 12. Özel periyotları farklı bitişik nizam binaların depremde çarpışmasına ilişkin örnekler


8

Burada Kocaeli gibi birinci derece deprem bölgelerinde çerçeve sistem yapılarda çerçeve boşluklarına basınç ve çekmeye dayanıklı çapraz elemanlar koymanın, etriyeli kolon yerine fretli kolon kullanmanın, çerçeve sistem yerine betonarme perde duvar ya da betonarme perde duvar-çerçeve sistem yapı inşa etmenin daha doğru bir seçim olduğunu belirtmek uygun olmaktadır. 4.1.3. Yüklerin Belirlenmesinde Yapılan Hatalar Binaya etkiyecek yüklerin belirlenmesinde yük yönetmeliklerinde (DBYBHY,2007; TS498, 1997; TS ISO 9194, 1997) verilen yükler karakteristik yük olarak dikkate alınmakta ve bu yükler TS500 (2000)’de verilen yük birleşimlerinde yerine konularak tasarım yüklerinin elde edildiği bilinmektedir. Bu yüklerin doğru olarak hesaplanmamış olmasının binaların göçme ihtimalini kabul edilebilir sınırların üstüne çıkartacağı açıktır. Kocaeli depreminden etkilenen illerimizdeki binaların birçoğunda deprem hesabı yapılmamış, deprem hesabı yapılanlardan bir kısmının deprem yükleri ise eski tarihli yönetmeliklere göre hesaplanmıştır. Bunlarla hesaplanan deprem yükleri birbirinden çok farklı olmaktadır. Bu durum, diğer yükler doğru olarak belirlenmiş olsa dahi deprem yüklerinin bugün yürürlükte bulunan DBYBHY-2007 yönetmeliğine göre hesaplanan yüklerden çok küçük olduğunu ortaya koymaktadır. Burada deprem yüklerinin kesin olarak hesaplanmasının imkânsız denecek kadar zor olduğunu ancak depreme dayanıklı bina yapmak için, tasarım spektrumlarını kullanmak suretiyle, bu kesin hesabın zorunlu olmadığını belirtmek uygun olmaktadır. 4.1.4. Yapısal Çözümlemede Yapılan Hatalar Bu ilimizde binaların kesit etkileri binayı oluşturan malzemelerin doğrusal elastik davrandığı kabulüyle belirlenmiştir. Kolon ve kiriş boyutlandırmaları da bu kesit etkilerine göre yapılmıştır. Bu durum kiriş ve kolonlarda eğilme kırılması yerine daha çok gevrek olan kesme kırılmalarının meydana gelmesine neden olmuştur. Oysa kolon ve kiriş kesme kuvvetlerini uç direnme momentlerine göre hesaplamak ve bu suretle elde edilen kesme kuvvetlerini karşılayacak kayma donatısı kullanmak diğer bir deyişle kapasite tasarımı yapmak bu elemanların gevrek olan kesme kırılmalarını önleyebildiği bilinmektedir (DBYBHY,2007). Kocaeli depreminde bu basit kurala uyulmadığından kesme kırılmalarıyla birçok bina ani olarak göçmüştür. 4.1.5. Kesit Hesaplarında Yapılan Hatalar a) Kesit Denetimi: Betonarme binaların kesit denetiminde genellikle emniyet gerilemeleri yöntemi

kullanılmıştır. Oysa böyle bir denetimin; rötre ve sünmeden dolayı beton ve donatı gerilmelerinin zamana da bağlı olması nedeniyle, genellikle istenilen emniyeti sağlayamamaktadır. Taşıma gücü yöntemiyle gerçekleştirilen ve kapasite tasarımı adı verilen tasarımla bu emniyetin belirli bir ihtimalle sağlandığı bilinmektedir (Durmuş, 1983; Durmuş,1978).

b) Kesit Tayini: Binaların bulundukları zeminde karşılaşacakları depremle baş edebilmeleri için kesit boyutlarının; başta stabilite olmak üzere, yeterli dayanım, dayanıklılık, süneklik ve rijitlik özeliklerini sağlayacak düzeyde olmaları gerekmektedir. Diğer bir deyişle binalara anılan özelikleri birlikte kazandırabilmek için kesit boyutlarının optimize edilmesi gerekmektedir. Oysa Kocaeli depreminde örneğin birçok binada kuvvetli kirişlerin zayıf kolonlara oturtulmuş olması bu ildeki binalarda kesit tayininin doğru olarak yapılmadığını göstermektedir.

c) Donatı Planı ve Kesit Detayları: Kocaeli depremi, bu ilimizdeki binaların tasarımında bu konuda aşağıdaki hataların yapıldığını ortaya koymuştur:

1) Boyuna donatılar arasındaki mesafe ve beton örtü kalınlıkları betonarme yönetmeliklerinde öngörülen koşulları sağlamamıştır.

2) Bileşik eğilmeye göre hesaplanan kolon donatıları kesite kolon sanki merkezi basınç etkisindeymiş gibi yerleştirilmiştir.

3) Etriye çap, aralık ve kancaları yürürlükte bulunan betonarme yönetmeliği koşullarını sağlamamıştır. Kiriş ve kolonların sargı bölgelerinde etriye sıklaştırılması yapılmamıştır. Kolon başlıklarının kiriş ve temel kalınlığı


9

içinde kalan bölgelerinde etriye kullanılmamıştır. Kullanılan etriyelerin kancaları da genellikle kendi eksenleriyle 135o yerine 90o’lik açı yapmaktadır. Bu kancalar deprem esnasında kolaylıkla açıldığından gevrek kırılmalar önlenememiştir.

4) Donatı kenetlenme boyları yeterli olmadığı gibi kenetlenme boyunca sık etriye de kullanılmamıştır. 5) Kirişlerde ve sürekli temellerde genellikle eğilme momenti bakımından uygun olmayan miktarda pilye

yapılmıştır. Bu elemanların ekseriyeti eğilme etkisiyle kullanım dışı kalmıştır. 6) Bindirme ekleri genellikle moment sıfır kesitleri civarında yapılmadığı gibi ve bu ekler genellikle aynı kesitte

yapılmıştır. Bu durum birçok elemanda aderans kırılmalarına neden olmuştur. 4.1.6. Tasarım Aşamasındaki Denetimde Yapılan Hatalar Kocaeli depreminden etkilenen binaların tasarımlarının, yukarıda belirtilmeye çalışılan nedenler, bu ilimizde tasarım denetiminin gerektiği gibi yapılmadığını yada yapılamadığını ortaya koymaktadır. Burada bu denetimi iyi yetişmiş, bilgi ve tecrübe birikimine sahip mühendisler yapmadığı sürece binalara istenen emniyeti kazandırmanın mümkün olmayacağı belirtilmelidir. 4.2. Yapım Aşamasında Yapılan Hatalar Yapım aşaması, en az tasarım aşamasında yapılan işlemler kadar hatta onlardan daha önemli olduğu tartışılmazdır. Bu durum yapım (uygulama) aşamasında etkin bir denetimin yapılmasını gerektirmektedir. Ne yazık ki Kocaeli depremi sonrasında yaptığımız gözlem ve incelemeler bu ilimizde denetimin gereğiyle yapılmadığını göstermiştir. Bu aşamada yapılan başlıca hatalar aşağıda verilmektedir. 1) Yapılarda kullanılan beton kalitesi genellikle tasarımda öngörülen kalitede değildir. Öyle ki bazı binalarda

kullanılan beton sınıfı TS500-2000’de öngörülen en düşük kaliteli beton sınıfına dahi girmemektedir. Böyle bir betonun donatıyla aderansı yeterli düzeyde sağlanamadığından bu binalar da gerçek anlamda betonarme bina özeliğini taşımamaktadır. Betonun kalitesinin düşük oluşunun nedenlerinden biri de kullanılan kumun kirli oluşudur (TS 8537, 1990)

2) Donatı çap, düzen ve konumları da genelde tasarımda öngörülen koşulları sağlamamıştır. 3) Yapı elemanlarının boyut ve konumları da genellikle tasarımda öngörülenden oldukça farklı yapılmıştır. Binalarda kullanılan betonun kalitesiz oluşu bu binaların düşey yükler altında bile istenen emniyete sahip olmadıklarını göstermektedir. Tasarımlarda öngörülen kalitede betonları üretememeyi bilgisizlik ve imkânsızlıklarla açıklamak mümkün olmamaktadır. Beton dayanımının kabul edilemeyecek derecede düşük çıkmasının nedenini bileşiminin, üretiminin, taşınmasının yerine konulmasının ve bakımının gerektiği gibi yapılmamasında aramak gerekmektedir. Kocaeli’deki incelemeler ne yazık ki bunların gereğinin titizlikle yapılmış olduğunu söylemeye imkân vermemektedir. İnşaatların birçoğunda hattane demiri diye adlandırılan çelikler de donatı olarak kullanılmıştır. Bu özeliklere sahip beton ve donatıyla depreme dayanıklı betonarme yapı yapılamayacağını belirtmeye gerek yoktur. 4.3. Kullanım Aşamasında Yapılan Hatalar 4.3.1. Yüklemede Yapılan Hatalar Kocaeli depreminin ardından bu ilimizde gerçekleştirilen gözlem ve incelemeler deprem sırasında birçok binanın tasarımda dikkate alınan yüklerden çok daha büyük yüklerle yüklenmiş olduklarını ortaya koymuştur. Bu binaların depremde beklenen davranışı göstermeleri mümkün olamamıştır.


10

4.3.2. Bakım ve Onarımda Yapılan Hatalar Bakım ve onarım terimleri genellikle birlikte kullanılmaktadır. Her ikisi de binanın kullanıma açılmasından itibaren ekonomik ömrünü tamamlayabilmesi için alınması gereken önlemleri kapsamaktadır. Bu önlemlerden başlıcaları aşağıda verilmektedir: 1) Mevcut bina etrafında, gerekli önlemler alınmadan, rastgele yeni bina yapılmasını önlemek; 2) Binanın her çeşit suya karşı yalıtımı sağlamak; 3) Rötre, sünme, rölaksasyon, sıcaklık değişimi, farklı mesnet çökmesi gibi etkenlerin betonarme binalarda

oluşturduğu kaçınılmaz sayılabilecek çatlakları onarmak; 4) Daha önce herhangi bir nedenle hasar görmüş binaları onarmak ve gerekli olduğunda güçlendirmek. Deprem sonrası Kocaeli’de yapılan gözlem ve incelemeler yukarıda belirtilen önlemlerin de yeterli derecede alınmadığını ortaya koymuştur. Öyle ki inşaatlarda gözlenen son derece umursamazlıklar bu ilimizde daha önce meydana gelmiş olan depremlerde hasar gören binaların gerektiği gibi onarılıp güçlendirilmediğini göstermiştir. Birçok binanın sulara karşı yalıtımı yeteriyle yapılmamış olduğundan bu binaların dış cephe duvarlarından, bodrum katlarından ve özellikle temellerinden önemli derecede su aldığı da görülmüştür. Su alan beton zamanla bozulup ufalanmakta (Durmuş, 1978), donatı korozyona uğramakta (Durmuş, 2012), temel zemini taşıma gücü azalmakta dolayısıyla temel taban gerilmeleri zemin emniyet gerilmelerini aşabilmekte ya da farklı çökmelerin artmasıyla üst yapıda oluşan ve tasarım aşamasında dikkate alınmayan ek kesit etkileriyle bina emniyeti tehlikeye düşebilmektedir. Bu depremde birçok binanın kullanım dışı kalmasında bunların etkisinin de olduğu tartışılmazdır. Betonarmenin varlığını donatıyla beton arasındaki aderansa borçlu olduğundan, bunlardan donatı korozyonunun binaların kullanım dışı kalmasında önemli derecede etkili olduğu kolaylıkla anlaşılabilmektedir. Çünkü donatı korozyonu beton-donatı aderansını zayıflatmakta yada tamamen yok etmektedir. Böylece beton donatısız kaldığından binalar da betonarme bina özeliğini kaybetmektedir. Bu hususlar bu ilimizdeki binaların kullanım aşamasında bakım-onarım işlemlerinin yeterli düzeyde yapılmadığını göstermektedir. 5. SONUÇ VE ÖNERİLER Bu bildiriden çıkartılabilecek başlıca sonuç ve öneriler aşağıda özetlenmektedir: 1) İşveren, yüklenici ve teknik uygulama sorumlusu arasında güvene dayalı sürekli bir diyalog sağlanmalıdır. 2) Kocaeli depreminde bu ilimizdeki binaların göçmesinde bir binanın oluşturulmasındaki aşamalar ve bu aşamalardaki adımlar sırasında bildiri metninde belirtilmeye çalışılan çok sayıda etkenin payı bulunmaktadır. Bunların hangisinin ya da hangilerinin payının daha büyük olduğunu, tüm binanın için genelleyebilecek şekilde ortaya koymak genellikle mümkün olmamaktadır. Ancak çoğunlukla beton kalite düşüklüğü bunların başında gelmektedir. 3) Binaların oluşturulmasındaki aşamaların hemen tümünde hata yapılmış olduğundan bu durum ne yazık ki bugün yürürlükte bulunan Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmeliğin test edilmesine de imkân vermemiştir. 4) Bu çalışma depreme dayanıklı bina yapabilmek için; tasarım, yapım ve kullanım aşamalarında uyulması gereken hususların gereğini yerine getirmekten başka bir yol olmadığını da ortaya koymuştur. Yapılması gereken mevcut zihniyeti değiştirerek Devlet-Üniversite işbirliği ile mevcut bilgi ve teknoloji potansiyelimizin uygulamaya yansıtmaktan ibarettir. 5) Bugünkü bilgilere göre muhtemel depremlerde meydana gelebilecek can ve mal kaybını önlemek için mevcut binaların olabildiğince bir denetimden geçirilmesi ve böylece beklenen depremlere dayanıklı olmayan binaların onarım ve güçlendirilmelerinin yapılması yada yıktırılıp yeniden yaptırılması gerekmektedir.


11

6) İnşaat alanlarının zemin özeliklerinin daha iyi olarak belirlenmesine yönelik çalışmaların sürdürülmesi de yararlı olacaktır. Zira her şeyi taşıyan zeminin en büyük yapı olduğu bilinmektedir. 7) Mühendislerimizin birçoğunun bina davranışına ağırlık veren bir öğretimden geçmediği bilinmektedir. Bu eksikliğin giderilmesi için İnşaat Mühendisleri Odası üniversitelerimizle işbirliği yaparak meslekiçi eğitim kapsamında çeşitli seminerler düzenlemeye ve bu konuda kurslar açmaya devam etmelidir. 8) Depreme dayanıklı yapıların oluşturulmasında mimari tasarımların da etkisi olduğundan binaların deprem davranışları konusunda mimarlar da yeterli düzeyde bilgilendirilmelidir. 9) Deprem konusu sürekli gündemde tutulmalı ve vatandaşların binaların depreme dayanıklı olup olmadığını sorgulamaları mutlaka sağlanmalıdır. 10) İstenilen kalitede betonun üretilmesinin güç olduğu şantiyelerde hazır beton kullanımı tercih edilmeli, ancak bu betonların kullanımı titizlikle denetlenmelidir. 11) Betonarme perde duvarların binayı ağırlaştırarak deprem yüklerini artırmaları pahalı oluşları ve bina bütünlüğünün emniyetini sağlayamamaları gibi sakıncalarını azaltmak için bu duvarlar yerine, bir seçenek olarak bazı binaların çerçeve boşluklarına çapraz elemanlar yerleştirilmesinin daha uygun olabileceği de düşünülmelidir. 12) Binanın ağırlık merkezinin yükseltilmesinden mümkün olduğu ölçüde kaçınılmalı ve ağır yükler olabildiğince binanın alt katlarına yerleştirilmelidir. Depremin felakete dönüşme ihtimalini azaltmak için bundan böyle depremden önce çevrede meydana gelen suların ısınması, zemin çatlaması ve kabarması gibi anormallikler sürekli izlenip değerlendirilmelidir. KAYNAKLAR Ayvaz, Y., Doğangün, A. ve Durmuş, A. (1997). Earthquake behavior of frame structures with different stiffening members. Proceedings of Fourth International Conference on Civil Engineering. Tehran, 4-6 May, 439-448

Barka, A. (1993). Erzincan baseni çevresinin tektoniği ve 13 Mart 1993 depremi. 2. Ulusal Deprem Mühendisliği Konferansı. İstanbul, 10-13 Mart, 259-270

Celep, Z. ve Kumbasar, N. (2004). Deprem Mühendisliğine Giriş ve Depreme Dayanıklı Yapı Tasarımı, Beta Dağıtım, İstanbul.

Davidovici, V. (1985). Learning from earthquakes. Génie Parasismique. L’école Nationale des Pons et Chaussées, Paris, 665-699.

DBYBHY. (2007). Deprem bölgelerinde yapılacak binalar hakkında yönetmelik, Bayındırlık ve İskan Bakanlığı, Ankara.

Despeyroux, J. (1985). Basic Concepts for Seismic Design. Génie Parasismique, L’école Nationale des Pons et Chaussées, Paris, 1-53.

Durmuş, Ah., Doğangün, A., Hüsem, M. ve Pul, S. (1999). 17 Ağustos 1999 Kocaeli Depreminin Mühendislik açısından Öndeğerlendirme Raporu, Karadeniz Teknik Üniversitesi, Trabzon.

Durmuş, Ah. (1997). Yapıların Erzincan (1992) depreminde kullanım dışı kalma nedenleri. Prof. Dr. A. Rıfat YARAR Sempozyumu, Bildiriler Kitabı, İstanbul, cilt:1,531-544.

Durmuş, Ah. (1992). 13 Mart 1992 Erzincan Depreminin Mühendislik Açısından Değerlendirilmesi. Rapor, Karadeniz Teknik Üniversitesi, Trabzon.

Durmuş, Ah. ve Ayvaz, Y. (1991). Çerçeve sistem yapıların dış yükler altında mekanik davranışları, Uludağ Üniversitesi, II. BalıkesirMühendislik Sempozyumu. Bildiriler Kitabı, 30-31 Mayıs, 221-235.


12

Durmuş, Ah. (1991). Deprem Mühendisliği Ders Notları, KTÜ İnşaat Mühendisliği Bölümü, Trabzon.

Durmuş, Ah. (1988). ‘Depremde birbiriyle çarpışan yapılar’’, İnşaat Mühendisleri Odası Trabzon Şubesi Mühendislik Bülteni 10.

Durmuş, Ah. (1985). Betonarme ve öngerilmeli betonlarda güvenlik kavramı. Türkiye İnşaat Mühendisleri 8. Teknik Kongresi. Bildiriler Kitabı, Ankara, 49-65.

Durmuş, Ah. (1983). Betonarme yapıların taşıma gücüne göre hesabı. Türkiye Mühendislik Haberleri 305, 3-12.

Durmuş, Ah. (1978). Betonların bozulması. Türkiye Mühendislik Haberleri 277, 20-25.

Durmuş, Ah. (2012). Korozyon nedeniyle tehlikeli betonarme yapılar. Türkiye Mühendislik Haberleri 474, 40-41.

Erguanlı, A. ve Özaydın, K. (1978). Kuzey Anadolu fay hattının depremselliği. Türkiye İnşaat Mühendisliği 7. Teknik Kongresi, Bildiriler kitabı, TMMOB İnşaat Mühendisleri Odası, Ankara.

Ersoy, U. (1984). Depreme dayanıklı betonarme yapılar-temel ilkeler. Bayındırlık ve İskan Bakanlığı Erzurum-Kars ve Erzincan Depremleri Sempozyumu.

Ersoy, U. ve Aktan, E. (1978). Ülkemizde deprem güvenliği sorunu-bir irdeleme. Türkiye İnşaat Mühendisliği 7. Teknik Kongresi, Bildiriler kitabı, TMMOB İnşaat Mühendisleri Odası, Ankara.

İTÜ. (1999). 17 Ağustos 1999 Kocaeli Depremi Ön Değerlendirme Raporu, İstanbul.

Özaydın, K. (2007). Zeminlerde sıvılaşma. 6. Deprem Mühendisliği Konferansı Çağrılı Bildiriler Kitabı, İTÜ Süleyman Demirel Kültür Merkezi, 16-20 Ekim, 231-255.

Öztaş, T. (1993). Erzincan şehri dolayının mühendislik jeolojisi özelikleri. 2. Ulusal Deprem Mühendisliği Konferansı, İstanbul, 10-13 Mart, 281-291.

TS500. (2000). Betonarme yapıların tasarım ve yapım kuralları, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.

TS498. (1997). Yapı elemanlarının boyutlandırılmasında alınacak yüklerin hesap değerleri, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.

TS8537. (1990). Kum Eşdeğerliliği Tayini Metodu, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.

TS ISO 9194. (1997). Yapıların projelendirilme esasları-taşıyıcı olan ve olmayan elemanlar-depolanmış malzemeler-yoğunluk, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.

Ustaoğlu, İ.L. (1997). Köşegen elemanların çerçeve sistem yapı davranışına etkileri, Yüksek Lisans Tezi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, Karadeniz Teknik Üniversitesi, Trabzon.

depremlerde göçen betonarme binalardan öğrenilenler: kocaeli örneği

Documents