Yalova Üniversitesi Mühendislik Fakültesi
Ulaştırma Mühendisliği Bölümü
İnş. Müh. Dr. Yavuz Abut-
[email protected]
Dünyanın her yerinde meydana gelebilen doğal afetlerden biri olan depremler, sıklıkla büyük hasarlara ve can kayıplarına neden olurlar. Depreme dayanıklı yapı inşaatının bütün aşamalarında teknik kurallara riayet edilmesi, bu tür afetlerin etkilerini minimize etmek için hayati önem taşımaktadır. Bu nedenle, doğru yapı malzemesinin seçimi; güvenli, dayanıklı ve sürdürülebilir bir yapı inşa etmek için anahtar görevindedir.
Depreme dayanıklı bir yapı için taşıyıcı elemanların yapımında kullanılan malzemelerin hangi özelliklerde olması gerektiği hususuyla başlayalım;
* Yüksek mukavemet: Taşıyıcı elemanlar, yapıya yüksek bir mukavemet sağlamalıdır. Deprem gibi doğal afetlerde yapıya etkiyecek yükleri taşıyabilecek kapasiteye sahip olmalıdır.
* Süneklik: Taşıyıcı elemanlar, yüksek mukavemete sahip olmalarının yanı sıra sünek de olmalıdır. Deprem gibi zorlu koşullarda yapıya uygulanan yükler, elemanların sünek olmaması durumunda yapıda çatlak ve deformasyonlara neden olabilir.
* Hafiflik: Yapının taşıyıcı elemanları hafif olmalıdır. Bu durum, yapıya etkiyen toplam yükün azaltılması anlamına gelir.
* Yapısal bütünlük: Taşıyıcı elemanlar, yapısal bütünlüğü sağlamak için birbirleriyle tutarlı olmalıdır. Bu durum, yapıya uygulanan yüklerin eşit şekilde dağılmasını sağlar ve yapısal deformasyonları en aza indirir.
* Uzun ömürlü: Taşıyıcı elemanlar, uzun ömürlü olmalıdır. Bu durum, yapıya yıllar boyunca güvenli bir şekilde hizmet etmeleri anlamına gelir.
* Kolay işlenebilirlik: Taşıyıcı elemanlar, kolay işlenebilir olmalıdır. Bu durum, elemanların kalıba uygun bir şekilde dökülmesini, yapıya uygun şekilde monte edilmesini ve birleştirilmesini kolaylaştırır.
* Uygun fiyat: Taşıyıcı elemanlar, uygun bir fiyatla temin edilebilmelidir. Bu durum, yapı maliyetlerini düşürür ve yapıyı daha ekonomik hale getirir.
Deprem bölgesinde inşa edilen binalar, deprem güvenliği açısından belirli kurallara uygun olarak tasarlanmalıdır. Bu kurallar, ülkeden ülkeye ve bölgeden bölgeye değişebilir. Ancak genel olarak aşağıdaki unsurlar dikkate alınmalıdır:
* Zemin etüdü: İnşa edilecek bölgedeki zeminin özellikleri, zemin etüdü adı verilen bir çalışma ile belirlenmelidir. Bu çalışma, bina temelinin ne kadar sağlam olması gerektiği konusunda önemli bilgiler sağlayacaktır.
* Bina yapısı: Binalar, deprem sırasında oluşacak yatay ve düşey hareketlere dayanacak şekilde tasarlanmalıdır. Bu nedenle, sağlam bir yapısal çerçeve ve iyi detaylandırılmış beton karışım tasarımı kullanılması önerilir.
* Diğer unsurlar: Deprem bölgesinde inşa edilen binaların tasarımında, ayrıca yapı elemanlarının doğru seçimi, bağlantı elemanlarının dayanıklılığı, yapının yatay ve düşey simetrisi gibi unsurlar da dikkate alınmalıdır.
Dünya ölçeğinde beton, çelik, ahşap gibi taşıyıcı malzemeler, depreme dayanıklı yapılar inşa etmek için yaygın olarak kullanılan yapı malzemelerdir. Ülkemizde ise beton ve çeliğin bir arada kullanıldığı betonarme yapılar yaygın olarak kullanılmaktadır.
Beton, dünyada sudan sonra tüketilen en büyük malzeme olma özelliği taşımaktadır. Bilindiği gibi; betonun yük etkisinde basınç dayanımı yüksek, çekme dayanımı ise oldukça düşüktür. Çekme kuvvetleri karşısında beton, çatlayarak dağılma eğilimi gösterir. Betonarme binalarda, yapı elemanlarının çekme kuvvetlerini karşılamak ve çatlakları sınırlandırabilmek için, çekme bölgelerine çelik çubuklar (donatı) yerleştirilmektedir. Betonarme bir sistemde beton ile donatı çeliğinin birlikte çalışması esastır. Aksi takdirde, donatı çeliği betondan sıyrılacak, çekme kuvvetini karşılayamayacak, beton kırılacak ve göçme yaşanacaktır.
Birçok fay hattının merkezinde yer alan ülkemizde, son yıllarda yaşanan depremlerde yıkılan betonarme binaların büyük bölümünde; projelerin birebir uygulanmadığı veya yanlış projelendirmelerin yapıldığı, zemin etütlerinin şartnamelere uygun bir şekilde yapılmadığı, yönetmeliklere uygun beton ve donatı çeliği kullanılmadığı, kullanılan donatı çeliğinin yetersiz olduğu veya uygun ebatlarda olmadığı, beton dökümü ve demir işçiliğinde özensizliklerin olduğu, beton karışımında elenmemiş dere malzemesi kullanıldığı, agrega gradasyonuna riayet edilmediği tespit edilmiştir. Depremlerde, maddi ve manevi kayıpların asgariye indirilebilmesi için, bu eksikliklerin giderilerek, binaların projesine uygun bir şekilde, kontrol ve denetimleri aksatılmadan inşa edilmesi uygun olacaktır.
20 milyonun üzerinde konutun bulunduğu tahmin edilen ülkemizde, bu yapıların yaklaşık %35’inin depreme dayanıksız olduğu bilinmektedir. Ne yazık ki bu yapı stoğu hakkında kapsamlı bilgi düzeyi henüz mevcut değildir. Bu bağlamda hızlı tarama teknikleri kullanılarak yüksek risk taşıyan binalar için düzenleyici önleyici faaliyetler (yeniden yapım veya güçlendirme) uygulanmalıdır.
İnşaat yapım sürecindeki teknik ve idari kurallara riayet edilmelidir. Kapsamlı bilgi düzeyinin elde edilebilmesi için yapım aşamalarının tamamında, zemin incelemesi, doğru proje, kaliteli ve standartlara uygun malzeme, doğru uygulama tekniği ve denetim dört başı mamur bir şekilde yerine getirilmelidir.
Betonarme yapılarda daha yüksek dayanım sınıfında betonlar kullanılması hataların minimize edilmesi için alınacak önemlerden bir diğeridir. 2018 Deprem Yönetmeliği betonarme yapılarda en az C25 dayanım sınıfı betonun kullanılmasını şart koşmaktadır. Hiçbir bakım onarıma girmeyen ve uzun yıllar boyunca depreme karşı dayanıklı olması beklenen betonun, çevresel etkilere karşı da dayanıklı (durabil) olması gerekmektedir. Bunun için dayanıklılığın da sağlanabilmesi adına, beton dayanım sınıfının yükseltilmesi pozitif katkı sağlayacaktır. Yüksek dayanım sınıfına sahip ve çevresel koşullara karşı dayanıklı betonarme binaların depremde alacağı hasarın da az olacağı öngörülebilir.
6 Şubat 2023 günü, merkez üsleri sırasıyla Kahramanmaraş'ın Pazarcık ve Ekinözü ilçeleri olan ve 11 ili etkileyen çok acı iki deprem yaşadık. Depremin yaraları sarılmaya devam ediyor. Asrın felaketi olarak nitelendirilen bu depremlerin yaşandığı bölgeler, şu an başta inşaat mühendisleri olmak üzere, birçok yapı endüstrisi profesyoneli için açık hava laboratuvarı hükmünde. Özellikle genç meslektaşlarıma bölgeyi gezmelerini, gezerken bol bol fotoğraf çekip not tutmalarını, profesyonel bir ekibe dahil olmalarını şiddetle tavsiye ediyorum. 10 günlük saha incelemelerim sırasında ajandama iliştirdiğim “ileri yapı malzemesi” sorularımı burada paylaşmak istiyor, değerli meslek erbabı okurlarımızın katkılarını bekliyorum.
1) Daha önce yaşadığımız Gölcük, Düzce, Van depremlerinde olduğu gibi, Kahramanmaraş merkezli iki depremden sonra yapılan saha incelmelerinde betonarme binalarda duvar hasarları ikinci planda kaldı. Deprem sonrası hafif hasarlı betonarme bir binada bölme duvarlarda gerçekleşen hasarların derecesi ne olmalıdır? Duvar ve sıva işçiliği kalitesinin belirlenmesinde yapısal bir parametre aranabilir mi? Emlak değerleme yapılırken duvar kalite indeksi bir metrik göz önüne alınabilir mi? Betonarme bir binada, duvar hasarı ile gerçekleşen bir yaralanma ve ölümlü vakada ceza sistemi nasıl işlemektedir?
2) Kahramanmaraş merkezli depremler, donatılarda akma mukavemetinin önemini bir kez daha ortaya çıkardı. Donatılarda yorulma dayanımının betonarme davranışına etkisi göze alınmalı mı? Bu özellik kopma uzamasından daha kritik olabilir mi? Deprem gibi yatay yük etkilerinde çevrimsel yükleme için TS 708 standardında yılda bir kez fabrika üretim kontrolü için yapılan bu deney, standart bir test prosedürü haline getirilmesi anlamlı mı olabilir mi?
3) Geçmiş depremlerde olduğu gibi, bu depremde de dere malzemeleri başroldeydi. Dere kumu, dere çakılı gibi agrega stokları doğası gereği yüksek risk barındırdıkları için (kil/organik madde içeriği, tuz etkileri/tüvenan olarak kullanılmaları) beton içeriğinde kullanımına bir sınırlandırma getirilebilir mi? Böyle bir sınırlandırma getirilmesindeki en büyük kısıt ne olabilir?
4) Son olarak bina deprem performans analizi için yapılan değerlendirmelerde merak ettiğim bir konu daha var. Kapsamlı bilgi düzeyine göre yapılan bir analiz için (rölöve, karot, zemin etüdü, modeling vb.) istatistiki anlamda belirli bir güvenilirlik düzeyinden bahsedebiliyor muyuz? Neville’in “yapması kolay, yorumlaması zor” dediği karot değerlendirmesi, barındırdığı birden fazla ölçüm belirsizliği ile bu performans düzeyini ne kadar verimli kılıyor? Bununla ilgili bir araştırma var mıdır? Meraklısı için meşhur “In my Judgement” dökümanını aşağıya bırakalım.
https://sefindia.org/forum/files/ci2311neville_186.pdf
Katkılarınız için şimdiden teşekkürler.
