|
1. GİRİŞ
Deprem konusunda
araştırma yapmayan bir kişiyi, depremin nesi ne kadar ilgilendirir bunu
tartışmakla başlamak gerekir diye düşünmekteyim. Merakımızı gidermek için
yapılan sismik çalışmaları takip edelim ancak gerçek verilere ulaşarak mı
takip ediyoruz yoksa günlük haber bazında yapılan tahminlerle mi zaman
geçiriyoruz. İsterseniz ilk sorumuzu şöyle soralım. Deprem can ve mal
kaybına sebep oldu. Ve hatta ülkemiz için unutması zor felaketlere sebep
oldu. Öksüz kalan çocuklar, yavrusunu kaybeden anneler babalar unutulmayan acılarla
yaşamaktalar ve hiç kimse bu acıyı dindiremez. Peki bunlara ne sebep oldu.
Depremde gaz çıkarak mı zehirlendiler yoksa depremde evlerinin göçükleri
altında kalarak mı can verdiler. Bildiğim kadarı ile kendi barınakları
olan evler yıkıldı eşyaları bir anda yok oldu ve en sevdikleri canlarını
kaybettiler. Yani mutlu yuva mezar oldu.
İnsanlarımızın
dikkatini öncelikle kendi oturduğu binalara çekmek gerekir. Oturulan yapı
depreme karşı güvende midir. Statik sistemi depreme karşı güvenlimidir.
Şayet tasarım olarak taşıyıcı sistem hatalı değil ise ikinci kontrol
durumunda olan demirlerinde korozyon var mıdır varsa hangi mertebede
bulunmaktadır , beton mukavemeti yeterlimidir ve binanın enerji yutma kabiliyeti
nedir. Bütün bunlar tetkik edilerek olası bir depremde beklenen şiddet
altında can kaybının olmaması en azından garanti altına alınmak zorunlu
olmalıdır diye düşünülmesi gerekir.
Bütün bu gerçekler açık ve ortada iken, tedbirlerin zaman
geçirmeden alınması gerekir. İnsanların dikkatini gerçek konudan
uzaklaştırmak mantıklı bir yaklaşım olmasa gerek.
Mevcut binaların çoğunluğu çıkmalı binalardır ve ilk
yapım sırasında zemin kat üzerindeki katların daha geniş alana yayılmasına
müsaade edilmesi sonucu bu yapılar ortaya çıkmıştır. Çıkmalı yapılara bir
örnek Şekil.1 de görülmektedir.  Şekil 1
Çıkmalı yapılarda deprem
açısından çok önemli bir tehlike gizlenmiş bulunmaktadır. Yasal olarak
ruhsat verilerek yapılmasını sağlayan yetkililer bu tehlikeyi görmezden
gelmişler veya gözden kaçan çok önemli bir yanlışlık yapılmış
bulunmaktadır.
Bir yapının deprem etkisine karşı
projelendirilebilmesi ve emniyetin sağlanması için her şeyden önce
bilinmesi gereken hususlar vardır. Bunlar aşağıdaki gibi sıralanabilir.
- Yapının oturduğu zeminden binaya
gelecek ivme etkisi miktarı ne kadar olabilir. Bu miktarın tespit
edilebilmesi için alt tabakaların kalınlığı ve cinsi nedir, fay hattına
mesafe nedir, deprem dalgalarının yansıma durumu var mıdır gibi
soruların yanıtı aranır bulunur ve yapının projelendirilmesinde veri
olarak kullanılır. Bu değerlerin tespiti sadece birinci derece deprem
bölgesi demekle olmaz. Bu değerin sağlıklı olarak tespit edilmesi
gerekir.
- Diğer önemli bir etken yapının
bizzat kendi içindeki tasarımıdır. Kolonların kirişlerle birleşmesi,
taşıyıcı sistemin çerçeve oluşturarak deprem etkisine karşı koyabilmesi,
deprem sırasında yapıda oluşacak enerjinin yapıda kullanılan taşıyıcı
olmayan elemanların da desteği ile emilmesi ve sonuç olarak en azından
can kaybı olmadan binanın içindekileri koruyacak kabiliyete sahip
tasarım yapılması gerekir.
- Tasarım ne kadar isabetli olsa da sonuç olarak projenin sağlıklı
olarak gerçekleştirilmesi gerekir. Aksi halde iyi projelendirilmiş ve
kötü yapılmış bina olarak depremden kurtulamaz ve felaketle sonuçlanır.
Yeni yapılacak
binalar ile önceden yapılmış mevcut binaların durumunu birbirinden ayrı
tutmak gerekir. Mevcut binaların durumunu kurtarmak zorunludur, çünkü
bütün insanlarımızın yaşadığı binalar emniyetsiz ise gereken acilen
yapılmalıdır. Mevcut binaların durumu daha fazla düşündürücüdür çünkü
yapılırken birçok hatalar yapılmıştır ve önceki deprem yönetmeliklerinin
kapsamı içinde düşünülmüştür ve çoğunlukla yeterli olmadığı
anlaşılmaktadır.
Mevcut binaların durumunu açıklamak ve
güçlendirilebilmesi için önemli noktaları açıklamak amacı ile Deprem ,
Zemin Büyütmesi , Binalardaki Tasarıma Göre Deprem Etkisi gibi
hususları sırası ile açıklayarak yapılacak güçlendirmeye esas teşkil
edecek önerileri vermenin yararlı olacağı kanısındayım.
2. DEPREM
NEDİR
Deprem, gerilim
altında bulunan fay hattının ani kırılması sonucu oluşan enerji
dalgalarının yayılarak çevresindeki kaya ve diğer zemin tabakalarında üç
boyutlu hareket meydana getirmesidir. Zemini oluşturan maddesel noktalar
birbirlerini harekete geçirirler. Fay kırılmasından çıkan enerji yer
küresi içinde dalgalar halinde yayılır.
Depremin oluşturduğu üç boyutlu titreşim hareketi her bir
eksen üzerinde ivme değerleri ile belirlenir. Depremde ivmenin en büyük
değeri ile titreşim süresi yapıların hasar ve göçmesi açısından önemlidir.
Genellikle deprem hesaplarında yer hareketinin yatay
bileşeni ön planda tutularak depreme karşı hesap esasları
geliştirilmiştir. Yer hareket edince, Yerçekimi etkisindeki kütle yapıyı
bulunduğu yerde tutmak ister. Şekil 2 de görüldüğü gibi yatay deplasman
durumu meydana gelir ve oluşan kuvvetler yapıyı etkiler.
Şekil
2 Yatay hareket eden zemin üzerindeki yapının kütle
hareketi
3. ZEMİN
ETKİSİ
Yapının oturduğu zemin tabakalarının öz maddesi ve kalınlıkları
titreşim periyodunu ve enerji kabiliyetini etkiler. Temel kayadan gelen
dalgaların üst tabakanın durumuna göre hem frekansı değişebilir hem de
şiddeti birkaç misli artarak yüzeye varabilir (Şekil.3) . Sert zeminlerde
büyütmeler azdır fakat yumuşak zeminlerde yüzeydeki yer değiştirmeler ana
kayadakinin birkaç misli olabilir.
Yapı altındaki zeminin ileri geri
hızla gidip gelmesi yapının temelinde ivme oluşturur. Eğer yapı tamamen
rijit ise , yapı içerisinde oluşan kuvvetin değeri dır . Burada
m =
yapının kütlesidir. Gerçek yapı tamamen rijit olmadığından kuvvetin gerçek
değeri nin verdiği
değerden farklıdır. Deprem frekans ve ivme olarak çok farklı değerler alır
ve bu da yapıda oluşan kuvvetin hesabını zorlaştırır.
 Şekil
3 Farklı zeminde yayılan gerilme dalgalarının değişim
göstermesi ve yüzeye farklı çıkışı.
(Ref-1)
4. YAPI TASARIMININ ETKİSİ
Bir depremin farklı yapılar üzerindeki etkisi farklıdır. Eğer titreşim
periyotları farklı olan yapılar Şekil .4 gibi temsil edilirse , aynı
depremin her bir yapıda oluşan maksimum ivme değeri yapı periyoduna göre
çizilebilir.

Şekil.
4 Titreşim periyotları ve sönüm oranları farklı olan yapıların
aynı deprem ivmesi altında oluşturdukları ivme
değerleri
Grafiklerde düşey
eksende ivme = 1 değeri yer sarsıntısı sırasında depremin
sebep olduğu maksimum yer ivmesini temsil eder. Eğer bir yapının verilen
bir periyodu için ivme =2 ise, zemindeki ivmenin iki misli ile
yapının sarsıldığı anlaşılmaktadır.
Sönüm, yapı içindeki
enerjinin emilerek yok olmasının bir ölçüsüdür. Örneğin, betonarme bir
yapı depremden önce % 1 ila %2 oranında sönüm özelliğine sahiptir .
Kolonlar, kirişler, döşemeler, taşıyıcı olmayan duvarlar ve diğer
elemanlarda oluşan çatlaklar ve bozulmalar sönüm oranını
yükseltir.

Şekil 5
Periyotları aynı sönüm oranları farklı olan yapıların aynı
deprem ivmesi altında oluşturdukları ivme
değerleri
Sönüm
kabiliyeti fazla olan bina depremden daha az etkilenir (Şekil.5).
Dolaysiyle bina tasarımının ne kadar önemli olduğu ortaya çıkmaktadır.
Aynı malzeme kullanılan iki binadan birisinde kiriş ve kolon arasına
duvarları koyarak binanın kabiliyetini artırırken, diğerinde duvar kolon
ve kirişleri isabetli düzenlenmediği için deprem etkisini kendi içinde
yükselterek sanki dört misli hatta daha fazla şiddet geliyor gibi algılar.
Bu denli büyük bir hadise yapının tasarımını yapan mühendisin deprem bilgisine
bağlıdır.
Binalarda kolonlar ve
kirişler birlikte çalışmak zorundadır. Kiriş başka yerde kolon başka yerde
ise ve kolon kiriş düzenlemesi isabetli bir çerçeve oluşturmuyor ise
kolonların varlığı binayı depremde koruyacak anlamına gelmez.

Şekil
6 Elastik ve Elasto
Plastik çerçevenin enerji durumu ve sistemde oluşan kuvvet seviyesi
Kolon kirişle
birlikte çalışırsa yatay yüke karşı koyabilir. Çerçeve içi tuğla gibi bir
malzeme ile dolu ise yatay harekette etkiyi öncelikle duvar elemanlar alır
ve enerji duvarların çatlaması kırılması ezilmesi sonucu önemli oranda yok
olur. Duvarların kolon ve kirişler kadar elastik davranamayışından dolayı
gelen deprem etkisi taşıyıcı olmayan duvarlarda
tahribat yapmak zorunda
kalır ve taşıyıcı olmayan elemanlar tarafından enerji emildiğinden
taşıyıcı sistem korunmuş olur. Bu davranış yapının bütünü içinde elasto
plastik bir davranış sergiler ve bu sayede taşıyıcı elemanlarda oluşan yük
seviyesi ve titreşim süresi azalır (Şekil 6).
Elastik davranan
binalarda yatay deprem yükü binanın kendi ağırlığı kadar hatta daha fazla
değere yükselebilir. Ancak yapılardaki elastik olmayan davranışlar
nedeniyle deprem kuvvetinin bir miktarı harcanmaktadır. Sönüm aygıtı
konulmamış bir çerçeve salınım yaptığında , çerçeve kolonu içinde oluşan
deformasyon enerjisidir. Depolanan enerji Şekil 6a gösterilen taralı alana
eşittir. Çerçevenin orijinal konuma dönmesine müsaade edildiğinde, bu
enerji sisteme hız enerjisi ( kinetik enerji)olarak girer ve sistemin diğer
tarafa salınım yapmasına sebep olur. Çerçeve şekilde görüldüğü gibi
yük - deformasyon eğrisi boyunca ileri
geri gider gelir.
Gerçekte tam elastik
bina olmaz fakat teorik olarak var olduğu kabul edilerek, elastik ve
elasto-plastik binalar yapılan deneysel çalışmalardan farklı deprem
şiddeti altında elastik ve elasto-plastik binalarda maksimum yatay
yerdeğişim miktarı yaklaşık olarak aynı değere sahip olduğu sonucuna
varılmıştır. Süneklik oranı dört için , elasto-plastik yapıya etkiyen yatay yük ,
elastik yapıya etkiyen yatay yükün dörtte biri ve her bir gidiş dönüş
çevrimde geri dönen enerji on altıda biridir. Bu değerlerden kolaylıkla
anlaşılmaktadır ki binalarda sönüm oranının yüksek olması hayati önem taşımaktadır.
Sönüm malzemesi binalarda neler olabilir sorusuna cevap taşıyıcı
çerçeveler arasına gelecek tuğla duvarlardır denilebilir. Yatay etkiye
karşı binanın enerji yutma kabiliyetini artırmak için tuğla duvarları
çerçeve içine gelecek şekilde mimari tasarımı yapmak gerekir. Diğer
yandan çerçeve arasına tuğla duvarlar geldiğinde taşıyıcı çerçevelerin yük
taşıma kapasitesi de önemli derecede artmaktadır ve aşağıda bununla ilgili
yapılmış deney sonuçlarına yer verilmektedir.
5. ÇERÇEVE
ARASI TUĞLA DUVAR ETKİSİ
Deneysel çalışmalar
çerçeve arasına duvarların gelmesi halinde çerçevenin yük taşıma
kabiliyetini artırdığını göstermektedir.

Şekil 7. Çerçeve içinde tuğla
duvar bulunması halinde kesme kuvveti kapasitesi
artışı
İstanbul Teknik
Üniversitesi Deprem Laboratuarında yapılan deneylerden çerçeve içine duvar
örüldüğünde çerçevenin aynı miktarda yatay deplasman için taşıyabildiği
yük iki kat artmaktadır. Çerçeve ile duvar arasında kenetlenmenin iyi
yapılması durumunda çerçevenin kabiliyeti dört kat artmaktadır (Şekil 7)
(Ref-2).

Şekil
8 Çerçeve arasındaki dolgu türüne göre
kayma kapasitesi artış oranları
(Ref-3)
Orta Doğu Teknik
Üniversitesi Laboratuarında yapılan deneylerden benzer sonuçlar elde
edilmiştir ( Şekil 8) (Ref-3). Bir yapıda tuğla duvar alanı perde alanının
dört katı olsa, tuğla duvar perde kadar yatay yük alır ifadesiyle elde
edilen deneysel sonuçlar açıklanmıştır. Buradan tuğla duvarların çok
önemli rol oynadığı ortaya çıkmaktadır.
Yabancı kaynaklı deneylerden de benzer sonuçlar elde
edilmiştir. Şekil 9 dan görüleceği gibi Çerçeve arasında donatısız dolgu
var ise yaklaşık üç kat daha fazla yük taşınmaktadır.
Şekil 9. Çerçeve içindeki dolgu cinsine göre mukavemet
artışı
Üzerinde durulması
gereken önemli nokta şudur ki, binada duvarlar enerji alır durumda ise,
zeminden etkiyen deprem ivmesi bina içinde azalır. Buna karşın duvarlar
enerji alır durumda değilse bina deprem ivmesini kendi içinde yükseltir.
Buna ilaveten duvarlar çerçeve arasına dolgu olarak geldi ise çerçevenin
yük taşıma kabiliyeti artar. Yani, duvarlar bir yandan binaya gelen deprem
ivmesini azaltıcı rol oynuyor, diğer yandan binanın savunmasını yapacak
çerçevelerin kabiliyetini katlı katlı artırıyor ve bununla da kalmıyor
duvarın kendisi de bizzat perde gibi çalışarak betonarme sisteme ilave bir
katkı sağlıyor. Bütün bunları yapan elemanlara aslında binanın fedaisi ve
hatta kurtarıcısı olarak bakılsa fazla abartılmamış olur. Binadaki tuğla
duvarların bu denli etkili olmasına karşın acaba mevcut binalarda durum
nedir ve duvarlar etkili olabilecek şekilde bina içerisinde bulunmakta
mıdır, duvarlardan yeteri yarar sağlayıcı tasarım yapılmış mıdır gibi soru
akla gelmektedir.
6.
MEVCUT BİNALARDA TAŞIYICI SİSTEMİN DURUMU
Daha önce açıklandığı
gibi mevcut binalarda çoğunlukla zemin kat üzerindeki normal katlar konsol
kirişler üzerindedir. Mimari nedenlerden dolayı da normal katlarda
konsolları taşıyan kolonlar arasında sarkan kiriş bağlantısı yapılmaz
(Şekil 10) Zira salon ortasında sarkan kirişlerin bulunması
istenmediğinden sarkan kirişler dış duvarlar hizasındadır ve kolonlar
arasında sarkan kiriş bağlantısı bulunmaz.
Şekil 10. Konsol çıkmalara
oturan binanın iç görünüşü. Konsolları taşıyan kolonlar arasında sarkan
kiriş bağlantısı yoktur ve duvarlar ile çevre kirişlerin düşey taşıyıcılar
ile doğrudan bağlantılı değildir.
Zemin üzerinde çıkma yapıldıktan sonra sarkan
kirişlerin kolonlar ile ilişkileri kesilmiştir. Çevre kirişlerin
kolonlardan ayrılması ve dış duvarların kolon – kiriş sistemi arasında yer almayışı bina
enerji yutma kapasitesi açısından ve yatay yüke karşı savunma sistemi gücü
açısından telafisi mümkün olmayan bir hata yapılmış olmaktadır . Yani
proje aşamasında depreme karşı en zayıf bina yapımına karar verilmiş
olunmaktadır ki bu, bir nevi yapının intiharı demektir.
Şekil 11 Çıkmalı Binalarda taşıyıcıların
durumu
Şekil
11.c den görüleceği gibi konsolları taşıyan kolonlar arasında sarkan
kiriş bağlantısının bulunmayışı taşıyıcı sistemi yatay deprem yüküne karşı
savunmasız bırakmaktadır. Şekilde konsol içerisinde kirişlerin kesintiye
uğramadığı gösterilmiştir. Aslında gerçek binalarda durum daha da
acıklıdır. Sanal olarak üretilmiş bu binada iç kısımda kirişlerin
devamlılığı varken, gerçek binalarda merdiven , mutfak oda gibi kullanım
alanlarına göre kirişlerin yerleşmesi nedeniyle taşıyıcı sistem
kesintilere, saplamalara, hatta kendi başına bırakılmış durumdadır.
Şekil 12 de gerçek
binanın kiriş ve kolonlarından oluşan sistemin üstten görünüşü
verilmiştir. Şekil de görülen sistem gerçek binanın sistemidir ve içinde
yaşayanlar için tuzak olarak bekleyen bir binadır. Binada merdivenler
kaplamalar dairelerin manzarası hiç söz ettirmeyecek durumdadır ama
taşıyıcı sistem olarak binayı tanımlayacak en güzel ad mantar kondu
olabilir. Zira deprem etkisine karşı mantar kadar zayıf bir
sistemdir.
Şekil 12 İstanbul'da yaşanmakta
olan gerçek bir binanın kolon ve kirişlerinin üstten iki farklı açıdan
görünüşü (bina 6 normal katlıdır.)
Şekilden görüleceği gibi taşıyıcı sistem diye bir şeyden
bahsedilmesi çok zor olan bu yapının içinde halen yüzlerce kişi
yaşamaktadır. Belki de kendi oturdukları binanın durumundan hiç haberleri
yoktur ve ilgilerini Marmara denizinde araştırma yapan gemiye veya deprem
olacak mı olamayacak mı gibi söylentilerin hangisi doğru acaba diye zaman
kaybetmektedirler. Verilen örnek gerçek bir binadır ve İstanbul’da
bulunmaktadır. Binanın hangi bina olduğunu merak etmeye gerek olduğunu
sanmıyorum, çünkü İstanbul’daki binaların binlercesi, on
binlercesi ve hatta yüz binlercesi bu binaya eşdeğer taşıyıcı sisteme
sahip durumdadır. Bu denli tehlikeli tuzak binalarda yaşıyorken depremi
beklemek yerine, acilen önlem almak gerekmez mi. Depremin olmasını
bekleyip yıkık dökük arasından göstermelik kurtarma çalışmaları yapmak yerine
fırsat varken bina yıkılmadan gerçek anlamda emniyete kavuşturmak gerekmez
mi, bu bilinci yaratacak yayınlar yaparak gerçekleri herkesin anlamasını
ve tedbir almasını sağlamak gerekmez mi . Böyle bir acil durum ve tehlike varken
insanlarımız bu denli tehlike altında bulunuyor iken rant kavgaları ne
denli insanlık duyguları ile bağdaşabilir.
Yukarıda açıklanan
birkaç nokta mevcut binalarda yaşayan milyonlarca insanımızın tehlike
altında olduğunu göstermektedir. Mevcut binalarda ikincil derecede tehlike
yaratan başka parametrelerde vardır.
İkinci
derece parametre diye tabir edilen de binada önemli risk oluşturmaktadır
fakat mantar kondu olarak bina sistemi yapılmış ise başka parametrelere
bakmaya gerek yoktur bina tehlikelidir emniyetten bahsedilemez ancak başka
neler olabilir sorusuna yanıt olmak üzere diğer parametrelerden
bahsedilebilir ve bunların her biri kendi başına binanın yıkılmasına neden
olabilen parametrelerdir. Örneğin mevcut binaların betonları genelde
ayrışıp bozulmuştur. Özelliği bozulan betonun içerisinde donatılar
korozyona uğramıştır ve adeta yok olmuştur. Depreme karşı savunmayı
oluşturan etriyeleri korozyon yemiş tüketmiş sadece pas kırıntıları
arasında tel kalmıştır. Boyuna donatı çaplarının önemli miktarı kaybolmuştur.
7. DEPREMİN YAPIYA AKTARDIĞI ETKİLER
Deprem hakkında yukarıda
bazı bilgiler verildi fakat daha kolay anlaşılmasını sağlamak için deprem
etkisiyle yapılarda oluşan hareketlerin türlerini ayrı ayrı incelersek
konu daha aydınlanmış olacaktır.
Depremde oluşan
S
dalgasının yarattığı etki Şekil 13 de görülmektedir.

Şekil 13 Depremde oluşan S
dalgasının meydana getirdiği titreşim hareketi
Şeklin sol
tarafındaki yapı normal konumda durmakta iken temeldeki düzgünlük depremin
oluşturduğu S dalgası etkisi ile biçimsel olarak değişir
ve yapıya eğilme silkeleme hareketi aktarır. Bina tabanındaki ileri geri
hareket, binanın her bir katının eğilmesi ve yer değişimi oluşturur. Ancak
her katın hareket yönü ve yeri farklıdır ve zeminden gelen etki de
depremin farklı hareketinden dolayı karmaşıktır. Yerden gelen karmaşık etki,
binanın tasarımından doğan farklılık olayı daha da karmaşık hale getirir.
Depremin
başka etkisi P dalga türü olarak adlandırılır. P dalgası zeminde
akordiyon gibi hareket eden türdür ve S dalgasından daha hızlı yayılır. Bu
dalganın binaya etkisi Şekil 14 de görülmektedir.
Şekilde arka planda
görülen binalar kendi halinde durmakta iken depremden dolayı oluşan P
dalgası zemini genişletme - sıkıştırma hareketi yaptırdığından binaların
temelleri akordiyon gibi açılıp kapanmaktadır.
Şekil
14
Depremde oluşan P dalgası hareket ettiği yönde sıkışma ve genişleme
etkisi yaparak ilerler. Yapı tabanında genişleme ve daralma
oluşur.
Bu hareket zemindeki
temel pabuçlarını bağlayan kirişleri koparmakta ve dolaylı olarak binanın
taşıyıcı sistemini etkilemektedir. Şekilde düzenli eksenden geldiği duruma
göre çizilmiş olan hareket aslında uzay hareketi olarak binaya
geldiğinden çok daha olumsuz sonuçlara sebep olmaktadır.
Diğer bir
etki dalgası Depremin oluşturduğu kayma
dalgalarıdır. Şekil 15 de kayma dalgalarının binaya aktardığı hareket
görülmektedir.
Şekil 15 Kayma Dalgasının binada oluşturduğu etki
Şekilde arka planda görülen yapılar normal
konumlarında iken kayma dalgaları geldiğinde adeta teneke gibi katlanan
hareket yapmak zorunda kalmaktadır. Kayma dalgasının sebep olduğu hareket
belki de en fazla tahrip meydana getiren etkidir.
Aslında deprem etkileri
sıra ile düzenli şekilde binaya gelmez. Bunların hepsi birlikte binaya
etki yapar. Dolaysile deprem yukarıda tek tek aktarılan etkilerden daha
fazla tahrip yapma kudretine sahiptir.
Rijitlik merkezi ile
ağırlık merkezi çakışmadığı durumlarda Deprem dalga hareketlerine maruz
kalan bina kendi dengesizliğinden dolayı farklı davranış gösterir ve bina
aynı zamanda burulma hareketi yapar ( Şekil 16).
 Şekil 16 Ağırlık ve Rijitlik merkezlerinin çakışmaması halinde diğer
etkilere ilave burulma etkisi oluşur. Bina bir tarafa sonra diğer
tarafa eğilir aynı zamanda burulma yaparak yıkıcı etki altına girer
Şekilde
gösterilen hareket tersinir olarak ard arda devam eder ve köşe kolonlara
çok fazla etki getirdiğinden merkeze en uzak kolonlardan başlayarak kolon
göçmeleri olur ve takiben binanın yorulup tamamen göçmesi ile sonuçlanır.
Şekil 17 de burulma dengesizliği bulunan bir yapının köşe kolonuna gelen
kuvvetler ve yıkılmış bir binanın durumu görülmektedir. 
Şekil 17. Burulma dengesizliği bulunan binaların köşe
kolonlarına fazla etki gelir ve burulma etkisi için daha farklı donatı
tertibi getirdiği için çoğunlukla burulma etkisi daha yıkıcı özelliğe
sahiptir.
Burulmanın oluşması bina tasarımını yapan
mühendisin inisiyatifindedir ve hesapları bilinçli ve doğru yapmış ise
binada burulma etkisinin meydana gelmesi önlenir. Diğer etkilerin yanında
burulma hareketinin oluşmasının fazla etken olmadığı düşünülmemelidir.
Kaldı ki burulma etkisi en yıkıcı güce sahip olan etkidir. Burulma etkisi
güçlendirilmiş bir binada dahi çok etkili olabilir. Örneğin Şekil 18 de
bir kolonun mantolanmış donatıları gösterilmiştir.
 Şekil 18 Mantolanmış kolonda boyuna donatılar ve etriyelerin
tertibi
Burulma hareketi öncelikle
kolon kesitindeki köşelerin
çatlamasına sebep olur ve ilk çatlak oluşan köşe ise etriye kancalarının
bulunduğu köşedir. Etriye kancaları kolon içine doğru eğilmiş değilse
çatlak oluşması sonrasında etriye kancaları aderansı kaybeder ve etriyeler
görev yapamaz duruma düşer. Etriyelerin görev yapmayışı boyuna donatıyı
etkiler ve dolaylı olarak binanın göçmesine sebep olur.
Koskocaman bir yapı
çekilen bunca emek sadece küçük bir ayrıntı yani etriye kancalarına dikkat
edilmediği ve etriye kanca uçları kolon içine gömülmediği için, yapı
göçmektedir. Bu örnekler yapım sırasında ne denli dikkat isteyen bir
uygulama olması gerektiğini vurgulamak için verilmiştir ve dolaysiyle
hakkı ile emniyet sağlanması isteniyorsa her önüne gelen kişiye güvenmenin
manası olmayacağının açık ifadesidir.
Bir kez daha vurgulamak
gerekir ki, mevcut binaların depreme karşı güçlendirilmesinin ne denli
hassas olduğu ve gerekli önem ve titizlik olmadan bina emniyeti
sağlanamaz. Güçlendirme projelerinin hazırlanması sırasında mevcut yapının
tüm yapısal kusurları giderilmelidir, dengesizliği varsa dengeli hale
getirilmelidir, zemin etki durumunu, deprem sonrası kaybedilen gücü,
oluşan çatlakları ve buna benzer etkenlerin tamamını masa üzerine yatırıp
teknolojinin verdiği bütün imkanları seferber ederek ve en kabiliyetli
bilgisayar programları kullanılarak çeşitli çözümler üreterek en ekonomik
fakat emniyet açısından en garanti çözümün bulunması gerekir.
Aslında
mevcut bir yapının güçlendirilmesi bir tür kurtarma operasyonu olarak
algılanmalıdır. Binada yaşayan kişilerin kurtulabilmesinin
güçlendirilmekte olan binanın gerçekçi yapımına bağlı olduğu düşünülürse
güçlendirmenin bir nevi kurtarma operasyonu olduğunu anlamak zor değildir.
Korozyonla kaybolan donatı yetmezliği, ayrışan beton, burulmaya göre
dengesiz yapılmış yapı, sonradan eklenen ilave katlar ve saire ... bütün
bunların üstesinden gelmek ve insanların hayatını emniyete almak için
bilinçli ve kararlı olmak gerekir.
Mevcut yapıların ruhsatı
verilirken zemin üzerindeki katların çıkma konsollar üzerine oturtulmasına
müsaade edilmiş ve böylece taşıyıcı sistemin yanlış yapılmasına yol
verilmiştir. Yani mevcut binalar mevzuatın kurbanı olmuştur. Ne gariptir
ki aynı mevzuat bu gün güçlendirme yapmak isteyen ve
binalarını depreme karşı emniyete kavuşturmak isteyen kişilerin önünde en
büyük engeldir.
Mevzuat, düşey
taşıyıcıların konsol ucundaki çevre kirişlerle birleşerek çıkma altına
inmesine müsaade etmez. İnsanların hayatını kurtarmak için statik
zorunluluk var ise katların üstten eksiltilmesi veya binanın tamamen
yıkımına karar verilmesi, gerekiyorsa mimari düzenlerden fedakarlık
yapılarak emniyetin sağlanması gerekirken, güçlendirme perdelerinin olması
gereken yerde yapılması yasal olarak engellenmesi çok üzücüdür.
8. GÜÇLENDİRME İÇİN YASAL ENGEL
Kolonlar arasında
sarkan kirişlerin bulunmayışı ve sarkan kirişlerin de bina dışında atıl
durumda kalarak depremde binanın savunmasına yardımcı olamadığı ve
ilaveten dış duvarların da çerçeve arasına getirilemediği için deprem
kuvvetlerine karşı atıl durumda kalması yapının depremde hasar görmesine
veya göçerek önüne geçilemeyen felakete sebep olması hiç kimsenin
istemediği bir durumdur. Ancak mevcut yapıların durumu maalesef budur.
Şekil 19. Çıkmalı binada atıl durumdaki dış kirişleri
çalışır duruma getirecek düşey taşıyıcıların ilave
edilmesi. Güçlendirme için proje yaparken
öncelikle atıl durumdaki dış
çevre kirişlerin ve dış duvarların devreye sokulması gerekmektedir. Söz
konusu elemanların çalışır duruma gelebilmesi için öncelikle Şekil 19 de
gösterildiği gibi yeni perdelerin kirişleri ve dış duvarları yük alabilir
duruma getirmesi gerekir. Böylece bina takviyesi için konulacak betondan
daha fazlası ilave edilmiş gibi binaya güç kazandıracaktır. Zira atıl
durumda bulunan kirişler binanın savunma sisteminde çalışır duruma
getirilmiş ve aynı zamanda dış duvarların da etkisi
ile daha fazla savunma gücü
sağlanmış olur.
Dış kirişleri sisteme
kazandırmak için şekilde gösterildiği gibi kolonlar ile bağlantılı olması
veya yüzeye dik perdelerin konulması mecburiyeti yoktur. Mimari yerleşimi
ön planda gözetebilmek için dış duvar konumunda olan yerlere duvar yerine
perde yapılarak sisteme gerekli güç kazandırılabilir. Şekil.19 ve Şekil 20
de gösterilen sadece örnektir. Dış duvar hizasında yapılacak perdeler
binanın burulmaya karşı dengesini sağlamak için de önemlidir. Burulma
dengesini
sağlamak için en etkili konum bina dış çevresine perdelerin
yerleştirilmesidir. Fakat ne var ki mevcut imar mevzuatı bu olanağa yasal
olarak engel olmaktadır.
Şekil 20. Güçlendirme amacı ile ilave edilecek perdeler
farklı kesitli yapılabilir. Özellikle burulma dengesinin sağlanması
için dış duvar hizasında genişliği farklı perdeler yardımı ile istenen
denge sağlanabilir. Bu kadar
önem arz eden ve statik zorunluluk olan durum için mevcut yasa çıkmaların
altına inilmesine karşı çıkmaktadır. Yasal engele takılmasın güçlendirme
projemi yapıp paramı alayım mantığı ile değil yapılan proje hayat
kurtarsın ve emniyeti garanti altına alsın deniliyor ise mevzuatın mutlaka
düzeltilmesi gerekmektedir.
Şehirlerin düzeni
bozulur, yolların yaya geçidi kapanır, gibi bahaneler bulunur ancak geçişi
engelleyecek konumda bulunan binaların sayısı çok azdır ve zaten çıkma
altına rastlayan yerlerde bodrum kata merdiven yapılmış olması geçişi
engeller durumdadır. Yola cephe olacak binalarda çoğunlukla bir cephe
engel teşkil edebilir ve diğer taraflarda çıkma altında inilmesine hiç bir
sakınca yoktur.
Çıkmalı binaların
sağlıklı olarak güçlendirilebilmesi için çıkma altına perdelerin devam
etmesine müsaade edilmesi gerekir ancak daire genişletmek gibi maksatlı
çıkarlara alet etmek ve dolaysiyle amaçtan saptırılması da kontrol altına
alınmalıdır. Mühendis inandırıcı nedenlerini bilgisayar ortamında
göstermek suretiyle ve sorumluluğu da kendi üzerine alması halinde müsaade
edilmeli,
maksatlı kişilerce istismar edilmesine müsaade edilmeden binaları emniyete
kavuşturmak gerekir.
9. İRDELEME ve
DEĞERLENDİRME
Depremin öğrettiklerinden bazıları aşağıdaki gibi özetlenebilir
;
- Deprem değil binalar
insanları öldürmektedir. Ülke genelinde yapılan ve ilgili yasa ve
yönetmeliklerle desteklenen yapılar, çoğunlukla, giriş katından sonra
konsol çıkmalara oturmaktadır ve taşıyıcı kolonlar arasında sarkan kiriş
bağlantısı yoktur. Mantara benzeyen görüntüsü ile deprem etkisine
karşı çok
zayıf ve emniyetsiz yapılardır. Statik gerçekleri saf dışı bırakmış
yaşayanlar için ölümcül tuzak oluşmuştur. Çıkmalı yapılar deprem
etkisini kendi içinde artırarak felakete sebep olan yapılardır ve
güçlendirilerek insanlar emniyete kavuşturulmalıdır.
- Mevcut çıkmalı yapıların
depreme dayanıklı hale getirilmesi olanaklıdır. Fakat perdelerin çıkma altında devam etmesine
imar mevzuatı engel olmaktadır. Düşey taşıyıcıların çıkma hizasında
inmesi, binaların gerçek
manada güçlendirilmesi için statik zorunluluktur. İnsanlarımızın zayi
olmasına seyirci kalınamaz. Bilimin gereği uygulanmalıdır. Yanlış mevzuat acilen düzeltilmeli, engel
kaldırılmalıdır. Gerçek anlamda güçlendirilmiş binalar hayat
kurtaracaktır ve her saniye deprem korkusu içinde
olan insanlarımızı huzura
kavuşturacak psikolojik rahatlama getirecektir.
- Yapının az ya da
çok katlı olması deprem riskinin asıl sebebi değildir. Emniyetli bina
için öncelikle proje safhasında taşıyıcı sistem doğru tasarlanmalıdır,
fakat yetmez. Yapılan projenin tecrübeli ustalar tarafından uygulanması
gerekir. Doğru proje yapılsa bilen ustalar da iş işi yapsa da yeterli
değildir. Çünkü yapma becerisi olan ustalar işi yaparken sürekli denetim
altında tutulmadığı taktirde çok önemli hatalar
yapılabileceği unutulmamalıdır. Tatbikatı gerçekleştirecek ekibin sürekli
denetimi yapılmalıdır, fakat denetim yaptırmakla da arzu edilen sonuca
ulaşılmasını beklemek çok iyimser bir yaklaşım olur. Zira kontrol eden
mühendisin inisiyatifine kalmış olmaktadır ve yapılacak yapının ahbap
ilişkisi içinde olumsuz sonuca varması olanaklıdır.
Yapılan imalatın beton dökümünden önce
fotoğraf türü belgelerle ortaya konulması ve bu belgelerin belediyedeki
sorumlu kişilere teslim edilerek yapının imalat safhası ciddi denetim
altında tutulmalıdır. İyi proje , bilen kişilerce kontrollü uygulama ,
yapılan imalatın tüm safhasının açık delilleri ile hazırlanması ve yapı
tamamlandıktan sonra yapılanın ne olduğunu kontrol edebilme imkanı
verilmesi sağlanırsa, hem iş ciddiye alınmış
olacak hem de yanlışlar beton
içine gizlenerek ört bas edilemeyecek dolaysiyle de arzu edilen emniyet
sağlanmış olacaktır.
- Depremde yıkılan
binaların tetkikinden ortaya çıkan gerçekler aşağıdaki gibi
sıralanabilir. Donatı gerekli
olandan az kullanılmış, donatıların tertibi yanlış, temel pabuç alanı
yetersiz ve bağlantılara önem verilmemiş, rijitlik dağılımı dengesiz,
bitişik düzende kat yükseklikleri farklı yapılmış, kısa kolon durumu
oluşmuş, dükkan amacı ile duvarlar yapılmamış veya kaldırılmış,
hesaplarda itibara alınmamış kaçak kat ilave edilmiş, donatı filiz
boyu kısa ve yanlış tertiplenmiş, kiriş ve kolon kesit boyutları hesap
edilenden daha küçük boyutlarda yapılmış, etriyeler yetersiz ve etriye
sıklaştırılması yapılmamış, betonda deniz kumu kullanılmış, beton
ayrışmış, donatıda korozyon oluşmuş, boyuna donatı hem yetersiz hem de
deprem etkisine göre yanlış yerleştirilmiş, boyuna donatı ve etriyelerde
kanca uçları yetersiz ve yanlış tertiplenmiş gibi işçilik ve imalat
hataları olduğu anlaşılmıştır.
Bütün bu tasarım ve işçilik
hataları yapılmamış olsa bile, sadece yapının çıkmalı olarak yapılması
ve kolonların arasında sarkan kirişlerin bulunmaması ve duvarların
sönüme katkısının bulunmaması binanın risk taşıması için yeterli
sebeptir. Kısaca yazmak gerekirse önce çıkma tehlikesinden kurtulmak
gerekir sonra dikkat edilecek hususlar gelir. Kolonlarla kirişler
birlikte çalışamıyor ise bina tuzak demektir.
Şekil 21
- Çıkmalı yapılarda
sistemin yanlış kurulduğu, önüne geçilemez hatalar oluştuğu ve bu mevcut
binaların mutlaka güçlendirilmesi gerektiği vurgulanmıştı. Statik
sistemi düzgün yapmak için mimari görünüşü unutalım anlamı
çıkarılmamalıdır. Taşıyıcı sistemin düzgün olması mimari yerleşimi
engellemez. Örnek olarak İstanbul’da birçok eski yapı var ki çıkmalar
statik sistemi tehlikeye sokmadan yapılabilmiştir. Bir örnek olmak üzere
yeni yapılacak bina için çıkmalı balkonlar ve diğer dekoratif görünüm
Şekil 21 de görüldüğü gibi yapılabilir.
- Mevcut çıkmalı
yapılar deprem enerjisinin bina içinde yok edilmesi açısından da
tehlikeli yapılardır. Zira çerçeveler teşekkül etmediği gibi binanın
titreşim enerjisi taşıyıcı sistemde yok olur. Depremden oluşan titreşim
hareketi taşıyıcıları yıpratıp yormak suretiyle binanın yıkılmasına
sebep olur ( Şekil 22 ).
 Şekil
22. Duvar olmayan katlarda enerji kolonlar
tarafından alındığı için kolon diplerinde mafsal
oluşur.
Titreşim hareketi başladıktan
sonra enerjinin binada hangi elemanlarda yok edileceği son derece
önemlidir ve projelendirme safhasında bu durum itibara alınarak tasarım
yapılmalıdır. Mevcut yapıların çoğunluğunda giriş katında duvar
olmayışından dolayı enerji kolonlarda tüketilmekte ve dolaysiyle giriş
kat hasar görerek göçmektedir. Deprem sonrası göçmüş binaların çok
sayıdaki nedeni giriş kat enerji kapasitesinin yeterli olmayışından
kaynaklanmıştır (Şekil.23 ).
Şekil 23
- Depremde diğer
önemli hasar nedenleri olarak ; Yönetmelikte belirtilen değerler minimum
değerlerdir, depremde beklenenden fazla ivme gelmesi hasara sebep
olmaktadır. Dolgular üzerinde inşa edilmiş yapıların zemininde deprem
sırasında oluşan dinamik sıkışma hasara sebep olabilmektedir. Zeminin
sıvılaşması yapıda hasar oluşturmaktadır. Yapının fay üzerinde veya çok
yakınında bulunması tasarımda ön görülen etkilerden daha fazla ivme
gelmesine dolaysiyle hasara neden olmaktadır. Heyelan oluşması halinde
yapının durumu iyi de olsa istenmeyenler olmuştur. Kumlu zemine
oturan yapılarda dönme yatma oluşabilir. Yönetmeliklerdeki yetersizlik
önemli hataların oluşmasına sebep olabilir, gibi nedenleri sıralamak
mümkündür.
10. SONUÇ
- Çıkmalı yapılar depreme karşı en zayıf
yapılardır. Statik sistemden yoksundur , depremi bekleyen tuzak gibi
ölüm makinesidir.
- Çıkmalı yapılarda kolanlar arasında
sarkan kiriş bağlantısı yoktur ve mevcut kirişler çıkma ucunda
kaldıklarından düşey taşıyıcıların çıkma ucundaki kirişlerle birleşerek
binayı depreme karşı koruması statik bir zorunluluktur.
- Mevcut imar mevzuatı çıkma altına
inilmesine müsaade etmediği için sağlıklı güçlendirme projesi
yapılmasını engellemektedir ve emniyete kavuşmanın önünü dolaylı olarak
tıkanmaktadır.
- Çıkmalı yapıların güçlendirilmesinde
statik zorunluluk varsa, çıkma altına düşey taşıyıcıların inmesine
müsaade edilmelidir. Çıkma altına inilemez mevzuatının yanlışlığı
düzeltilerek güvenli güçlendirmenin önü açılmalıdır.
- İstanbul’daki binaların betonu
ayrışmış, donatısı paslanmış etriyeleri yok olacak seviyede etkilenmiş
bulunmaktadır. Yurt dışı yayınlardan alınan detay ve malzemeler betonun
kalitesinin bu denli düşük olması durumuna göre değildir. İstanbul’daki
mevcut koşulları itibara alarak güçlendirme tekniklerine yönelik araştırmalara olanak
sağlanmalıdır.
- Güçlendirme projeyi yapacak
mühendislerin , uygulamayı yapacak ustaların , denetimi yapacakların,
neler yapması gerektiği, nasıl yapması gerektiği gerçekçi eğitim ve
tatbiki kurslarla öğretilmelidir. Yeterliliği belgelerle kanıtlanmayan
kişilerin olumsuz girişimleri engellenmelidir.
-
Detayları düşünülüp
geçerliliği ve kullanım gerçekçiliğinden emin olunmadan hiç bir mevzuat
yürürlülüğe sokulmamalıdır. Zira bugün için insanlarımızın hayatını
riske sokan çıkmalı yapıların oluşmasına mevzuatın kendisi sebep
olmuştur.
Kaynaklar
1. P.Gülkan, H.
Sucuoğlu "Kırsal Yapılarda Deprem Hasarlarının Tayini"
Deprem Araştırma Bülteni No.62 , Sayfa 5- 44
2.
E.Yüksel, A. İlki, H.F. Karadoğan "Brick Masonry infill
walls integrated to the peripheral RC element & Strengthening"
Second Japan - Turkey Workshop on Earthquake Engineering , Feb. 1998
, İstanbul Vol.1 Page 309- 317
3. U. Ersoy, T.Tankut
"ODTU Yapı Mekaniği Laboratuvarında Depremle İlgili Deneysel
Araştırmalar" Türkiye İnşaat Mühendisliği XII. Teknik Kongresi
1993- Sayfa 1- 24.
|