YAPILARIN DEPREM DAYANIMLARININ BELİRLENMESİ HAKKINDA BİLGİLENDİRME
Kamuoyunda tartışılan mevcut yapıların deprem dayanımlarının belirlenmesi ile ilgili gündeme gelen sorulara yönelik hazırlanan bilgilendirme metni aşağıda yer almaktadır.
Soru: Bir binanın depreme dayanıklı olduğu kararı nasıl verilir?
Cevap: Bir binanın depreme dayanıklı olup olmadığının kararı yalnızca Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği kriterlerine göre gerçekleştirilen depremsellik incelemesi ve performans analizi sonuçlarına göre verilebilir.
Binaların risk düzeyi ve yetersizliklerinin tespiti farklı hassasiyet düzeyleri için alternatif yaklaşımlarla belirlenebilir. Bu amaçla literatürde çeşitli hızlı tarama yöntemleri Belediyeler ve diğer kamu kuruluşları tarafından sıklıkla kullanılmaktadır ve çok yüksek riskli binaların belirlenmesini amaçlamaktadır.
Ancak bir yapının depreme dayanıklı olduğu sonucuna varılabilmesi için bunun hesaplarla gösterilmesi gerekmektedir. Tek yöntem Türkiye Bina Deprem Yönetmeliğinde tarif edilen yapı performans analizidir.
Soru: Depremsellik incelemesi kapsamında binadan hangi bilgiler toplanır?
Cevap: Bu kapsamda binanın tüm bilgilerinin ve eksikliklerin detaylı olarak ortaya konması gerekmektedir. Gerçekleştirilen çalışmalarda zemin özelliklerinin belirlenebilmesi için ilgili yönetmelikler dikkate alınarak uygun sayıda ve derinlikte zemin sondajları yapılarak gerekli görülen arazi ve laboratuvar deneyleri gerçekleştirilmelidir. Ayrıca çeşitli jeofizik çalışmalar yapılması gerekmektedir.
Binanın büyüklüğü ve kat sayısına göre uygun sayıda karot numunesi alınması gerekmektedir. Genellikle binadan toplam en az 9 adet olmak üzere, her kattan 2 ya da 3 karot numunesi alınmaktadır. Binanın rölevesinin çıkarılması, uygun elemanların pas payının sıyrılarak donatı özelliklerinin belirlenmesi gerekmektedir.
Yapıya ait tüm bilgiler toplandıktan sonra bilgisayar ortamında modellenerek performans analizi gerçekleştirilmekte ve deprem yükleri altında yeterliliği, varsa yetersiz elemanların düzeyi tespit edilmektedir.
Bu verilere göre güçlendirme çalışmasına ihtiyaç duyulup duyulmadığı ya da hangi düzeyde hangi elemanların güçlendirilmesi gerektiğine karar verilebilir.
Soru: Riskli Bina Tespit Yönetmeliğine göre depremsellik incelemesi gerçekleştirilebilir mi?
Riskli bina tespiti yöntemi (RBT) binanın riskli olup olmadığına karar verilmesi için kullanılmaktadır ve kentsel dönüşüm çalışmalarının bir parçasıdır. Bu yönetmeliğe göre bir yapının riskli çıkması, ileri bir çalışmaya gerek duyulmaksızın acilen yıkılması gerektiği anlamına gelmektedir. Riskli bina yönetmeliğine göre incelenen binalardan daha az sayıda veri toplanır. Ancak sadece riskli binaların tespitini amaçladığı için riskli çıkmayan binaların depreme dayanıklı olduğu sonucuna varılamaz. Binanın performans düzeyinin tespiti ve riskli olup olmadığının belirlenmesi iki farklı kavramdır.
Riskli çıkmayan bir bina, Türkiye Bina Deprem Yönetmeliğine göre detaylı incelenmesi durumunda yetersiz bulunabilir ve güçlendirilmesi gerekebilir. Yine detaylı inceleme sonucunda elde edilen verilere göre binanın yönetmelik performans kriterlerini sağladığı belirlenebilir.
Bu nedenle depreme dayanıklı olup olmadığı araştırılan bir binada uygulanması gereken en doğru yöntem Türkiye Bina Deprem Yönetmeliğinde tanımlı detaylı depremsellik incelemesidir. Bu sayede yetersizliğin düzeyi tam olarak tespit edilebilir ve güçlendirme sisteminin oluşturulması için yeterli veri toplanabilir.
Soru: Karot almak binaya zarar verir mi?
Cevap: Hayır.
Karot numunesi kolon ortasından ve donatılara (demirlere) zarar vermeyecek uygun noktalardan alınmalıdır. Numune alındıktan sonra delik çok yüksek dayanımlı bir harç ile doldurulmaktadır. Her kattaki toplam kolon sayısı dikkate alındığında çoğunlukla 2 ya da 3 elemandan numune alınmaktadır. Alternatif tüm yöntemler ve yaklaşımlar tek başına bina beton basınç dayanımının belirlenebilmesi için yeterli değildir. Kamuoyunda karot numunesi almanın binaya zarar verdiği yönündeki tartışmaların herhangi bir temeli bulunmamaktadır.
Ancak unutulmamalıdır ki, taşıyıcı elemanlarda donatılara zarar vererek karot alınması ya da karot deliklerinin uygun şekilde doldurulmaması halinde her hatalı uygulama gibi yapıya zarar verilmesi mümkündür. Uygulayıcının donatıların sıklığını dikkate alarak en uygun noktadan ve doğru karot çapını belirleyerek numune alması ve değerlendirmelerini bu verilere göre yapması gerekmektedir.
Soru: Mikrotremor ölçümleri ile bina dayanımı belirlenebilir mi?
Cevap: Hayır.
Cevap: Mikrotremor ölçümleri yapı deprem mühendisliği alanında çeşitli amaçlarla yaygın olarak kullanılmaktadır. Pamukkale Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümünde bu alanda birçok tez ve bilimsel çalışma gerçekleştirilmiştir.
Bu yöntemle binanın doğal titreşim periyodu tespit edilir. Yapı özelliklerindeki değişimler (rijitlik, kütle v.b.) kolayca belirlenebilir. Zemin periyodu da aynı yöntemle belirlenebilir ve çeşitli ölçeklerde bölgesel zemin büyütme değerleri hesaplanabilir.
Ancak bu yöntem yapının deprem performansı açısından bir bilgi vermez. Deprem sırasında bina periyodu kılcal çatlakların oluşması ile hızla büyümeye başlar ve yapı tepkisi hasar aldıkça değişir. Türkiye Bina Deprem Yönetmeliğinde de deprem hesabında doğal titreşim periyodu kullanılmaz.
Ayrıca hangi hassasiyette ve hangi düzeyde periyot hesaplanıyor olursa olsun binanın deprem dayanımının doğrudan bir ölçütü değildir. Binaya gelen talepler yapı periyodu ile ilişkilidir ve halihazırda hesaplarda kullanılmaktadır. Ancak yapının hesaplanan deprem yükleri altında sönümleyebileceği sismik enerjinin bina periyodu ile tanımlanabilmesi mümkün değildir.
Kamuoyunda sıklıkla tartışılan zemin periyodu ve bina periyodunun tespit edilerek çakışma olup olmadığına göre binanın depremde yıkılıp yıkılmayacağının belirlenmesinin bilimsel bir temeli bulunmamaktadır. Bu tip veriler ancak detaylı bir çalışmanın bir parçası olabilir.
Binalar deprem anında elastik kalmazlar ve daha önce belirtildiği gibi periyotları deprem süresince değişkenlik gösterir. Zemin davranışı ise oldukça karmaşık bir olgudur ve risk düzeyi tek bir parametre ile belirlenemez. Benzer şekilde deprem sırasında meydana gelen dalgalar zamana bağlı değişen çok karmaşık bir fonksiyondur ve frekans içeriği değişkendir. Tüm bu kavramlar zemin-yapı etkileşimi olarak adlandırılmaktadır ve disiplinler arası ayrı bir uzmanlık konusudur.
Halihazırda zemin büyütmesi ve yapı periyoduna göre deprem taleplerinin ne düzeyde değiştiği hem binaların tasarımı aşamasında hem de performans analizi kapsamında dikkate alınmakta ve hesaplar bu doğrultuda yapılmaktadır.
Burada vurgulanması gereken nokta, bir binanın deprem etkileri altında nasıl davrandığının tek bir parametre ile açıklanmasının mümkün olmadığıdır.
Soru: Ultrasonik ölçümlerle beton dayanımı belirlenebilir mi?
Cevap: Ultrasonik ses ölçümleri ile malzeme dayanımları çeşitli seviyelerde tahmin edilebilmektedir. Ancak malzeme homojenliği bozuldukça ölçüm güvenilirliği düşmektedir.
Bölümümüzde ultrasonik ses ölçümleri ile beton dayanımının tayini ile ilgili çeşitli düzeylerde çalışmalar gerçekleştirilmiştir. Ancak karot numunesi alınmadan kesin olarak binanın beton basınç dayanımının tespit edilmesi mümkün değildir. Bu tür yöntemler karot numuneleri ile birlikte tamamlayıcı yaklaşımlar olarak kullanılmaktadır.
Soru: Test Çekici (Schmidt) İle Beton Dayanımı Belirlenebilir mi?
Cevap: Test çekici yöntemi beton yüzeyinin sertliğinden yola çıkarak beton dayanımının tahmin edilmesi prensibine dayanmaktadır. Eski yapılarda taşıyıcı elemanların yüzeyleri çeşitli nedenlerle olduğundan daha sert olabilir. Bu nedenle olması gerekenden daha yüksek sonuçlar elde edilebilir.
Tek başına hangi amaçla olursa olsun beton dayanımının hassas bir şekilde tespit edilebilmesi için yeterli bir yöntem değildir. Ancak bölgesel ve hızlı tarama testlerinde çeşitli amaçlarla kullanılması mümkündür.
Soru: Beton dayanımının yeterli olması binanın depreme dayanıklı olduğu anlamına mı gelmektedir?
Cevap: Hayır.
Beton dayanımı bir yapının deprem dayanımını belirleyen parametrelerden birisidir. Ancak yapıların deprem performansları daha önce de açıklandığı gibi başka birçok parametreye bağlıdır. Beton dayanımı yüksek olan bir yapı da uygun şekilde imal edilmemesi durumunda ağır hasar alabilir ya da göçebilir.
Beton dayanımının standartlara uygun olması yapının nitelik düzeyi ile ilgili de önemli bir göstergedir. Ancak deprem dayanımının belirlenmesinde tek başına bir anlamı yoktur.
Soru: Öncelikli olarak hangi binaların deprem dayanımları belirlenmelidir?
Cevap: Hangi dönemde inşa edilirse edilsin yönetmelik kriterleri ve şartnamelere tam olarak uyularak üretilen yapıların depremler sırasında toptan göçmesi beklenmemektedir. Ancak özellikle 2000 yılından önce (Büyük Kocaeli Depremi Öncesi) inşa edilen yapıların denetim açısından yetersiz olduğu, hazır beton kullanılmadığı, zemin etütlerinin yapılmadığı, nervürlü donatı kullanılmadığı, etriye sıklaştırması yapılmadığı ve daha düşük deprem kuvvetleri ile tasarlandığı bilinmektedir. Beton elle döküm tekniği ile üretildiği için herhangi bir kontrol mekanizması bulunmamaktadır ve dönemin standartları açısından dahi yetersiz olabilmektedir. Bunun dışında işçilik ve detaylandırma kusurlarına yaygın olarak rastlanmaktadır. Uzun yıllardır kullanılmaları nedeniyle kullanım amacı değişikliği ya da çeşitli düzeyde mimari onarım çalışmaları kapsamında taşıyıcı elemanları tahrip edilebilmektedir. Dolayısıyla 2000 yılından önce inşa edilen yapıların yetersizlikleri öncelikli olarak giderilmelidir.
Bunun dışında altında dükkân olan ve zemin kat yüksekliği diğer katlardan fazla olan yapıların yumuşak kat düzensizliği adı verilen ve deprem hasarlarını arttıran dezavantajları bulunmaktadır.
Özellikle bodrum kat gibi alanlarda kolayca gözlenebilen donatıda korozyon hasarları (demirin paslanması) ve buna bağlı olarak gelişen çatlaklar bina niteliğinin kötü olduğunun bir göstergesi olabilir. Ayrıca korozyon hasarının betonarme davranışı üzerinde olumsuz etkileri bulunmaktadır.
2007 yılından sonra üretilen binalarda da güncel yönetmelik kriterlerine göre çeşitli düzeyde yetersizlikler bulunabilir. Hesaplarda dikkate alınmayan ve uygulama sırasında meydana gelen çeşitli işçilik-detaylandırma kusurları da yapı davranışını olumsuz etkileyebilir. Beton dökümü sırasında alınan beton numunelerinin yeterli olmasına rağmen, yerinde dökülen beton çeşitli nedenlerle istenen standartlarda olmayabilir. Ancak genel olarak değerlendirildiğinde 2007 yılı sonrasında inşa edilen binaların niteliği 2000 yılı öncesi binalara oranla daha yüksektir. Bu tip binaların üretiminde ve tasarımında bir kontrol mekanizması bulunmaktadır. Hazır beton ve nervürlü donatı kullanılmaktadır. Güncel yönetmelik ve standartların belirlediği bazı özel donatı detayları uygulanmaktadır. Dolayısıyla bölgesel bir risk değerlendirmesi yapıldığında 2007 yılından sonra inşa edilen binalar öncelikli olarak acilen incelenmesi gereken yapılar olarak değerlendirilmezler.
Soru: Bina deprem performansının belirlenmesi ile ilgili çalışmaları kimler gerçekleştirir?
Cevap: Yapıların deprem performansının belirlenmesi ile ilgili çalışmalar doğrudan inşaat mühendisliğinin ilgili alanıdır ve sadece inşaat mühendisleri tarafından gerçekleştirilir. İnşaat mühendisleri dışında zemin özelliklerinin belirlenebilmesi için jeoloji ve jeofizik mühendislerinin yer aldığı disiplinler arası çalışmalar da gerekmektedir. Ancak unutulmamalıdır ki inşaat mühendisliğinin birçok alt dalı ve çalışma konusu bulunmaktadır. Özellikle mevcut yapıların sismik davranışının belirlenmesi karmaşık bir konudur ve bu konu hakkında deneyim sahibi olmayı gerektirir. Dolayısıyla bu çalışmaların konu hakkında deneyim sahibi olan mühendislerce gerçekleştirilmesi gerekmektedir.
Soru: Pamukkale Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü mevcut binaların deprem performansının incelenmesi çalışması gerçekleştirmekte midir?
Cevap: Evet.
Pamukkale Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü uzun yıllardır gerek akademik düzeyde gerekse döner sermaye hizmetleri kapsamında mevcut binaların deprem dayanımlarının belirlenmesi ile ilgili çalışmalar yürütmektedir.
Ancak bu konuda ilimizde deneyim sahibi birçok inşaat mühendisinin olduğu ve halihazırda çalışmalar yürüttüğü unutulmamalıdır.
Soru: Bina performans analiz çalışmalarının maliyeti nedir?
Bölümümüzün döner sermaye hizmeti kapsamında gerçekleştirdiği çalışmalar için genellikle alışıldığı şekli ile daire başına bir ücret belirlenmesi mümkün olmamaktadır. Yapının kullanım amacı, kat sayısı, toplam kullanım alanı, yapım tarihi ve diğer yapısal özellikleri birlikte değerlendirilerek bir maliyet hesabı çıkarılmaktadır. Nasıl her hastaya uygulanabilecek tedavi aynı değil ise, her binanın sorunu da birbirinin aynı değildir. Ortaya çıkan problemin türüne ve büyüklüğüne göre yapılması gereken çalışmaların niteliği ve detayları değişebilmektedir.