DEPREM RİSK ANALİZİ: BAKIRKÖY İLÇESİ ÖRNEĞİ

Transkript

1 DEPREM RİSK ANALİZİ: BAKIRKÖY İLÇESİ ÖRNEĞİ M.Kubilay KELEŞOĞLU, N.Kemal ÖZTORUN, S.Feyza ÇİNİCİOĞLU, İlknur BOZBEY, Sadık ÖZTOPRAK, Cemil ÖZYAZGAN, Tuncer ÇELİK İstanbul Üniversitesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, İstanbul-Türkiye ÖZET Depremlerin can ve mal kaybına yol açan zarar verici etkilerini en aza indirebilme amacıyla, şehirleşmiş bölgelerde durum tespit ve hasar görebilirlik çalışmalarının yapılması önemli bir gerekliliktir. Bölgenin jeolojik ve zemin alt yapısının statik ve dinamik davranışının tanımlandığı mikrobölgeleme çalışmalarından sonraki aşamada mevcut yapı stoğunun tüm boyutsal ve yapısal özellikleri ile envanteri ve deprem yükleri altındaki davranışlarının analizini içeren deprem risk analizleri yapılmalıdır. Bu amaçla ABD ve Japonya da geliştirilmiş Rapid Visual Screening hızlı gözlem teknikleri bulunmakla birlikte, yerel ve bölgesel yapı özelliklerine uygun yöntemlerin geliştirilmesi ve hızlı tekniklere nazaran daha kesin incelemelerin yapılması önerilmektedir. Bu bildiride bu özellikleri karşılayacak nitelikte geliştirilen ve Bakırköy bölgesinde uygulanan bir yöntem, özellikleri ve yeterliliği tartışılarak tanıtılmaktadır. ABSTRACT Hazard assessment and risk evaluation projects are required to be carried out in the context of earthquake preparedness and hazard mitigation studies in the earthquake prone areas. The work done in the scope of these studies constitute the steps of 1) site safety evaluation and microzonation 2) structural risk analysis taking into account soil-structure interaction. A detailed inventory of the buildings in terms of age of the buildings, structural types, structural and material properties, etc. is made at this stage leading to evaluation of seismic damageability. Several examples of these methodologies were developed in the USA and Japan as Rapid Visual Screening techniques. However, there is a need to develop methodologies with more accurate results and which suits to the structural types in our country. The methodolgy presented in this paper was developed to meet the above stated requirements and was implemented in the Bakırkoy area. The presented methodology complies with the 1998 Building Code regulations and the structural types that exist in the investigated region. Keywords: earthquake preparedness, hazard mitigation, risk analysis, potential seismic hazard, evaluation of existing buildings, screening of buildings, spectral response

2 1. GİRİŞ Bakırköy ilçesi gibi yerleşimini tamamlamış bir bölgeye ait depreme hazırlık çalışması 3 aşamadan oluşmalıdır: 1) Zemin özelliklerine bağlı mikrobölgeleme ve arazi güvenlik değerlendirmesi. Yerel zemin özelliklerine ve beklenilen deprem özelliklerine bağlı olarak yer hareketinin yaratacağı farklı geoteknik davranış biçimlerinin (zemin büyütmesi, sıvılaşma, heyelan riski, taşıma gücü kaybı vb.) ve etki seviyelerinin belirlenmesi. 2) Zemin-yapı etkileşimini de hesaba katan hasar risk analizi. Bölgedeki yapı stoğunun envanteri çıkarılır ve birinci aşamadan elde edilen geoteknik risk etkilerine bağlı olarak bu yapılarda beklenecek hasar seviyelerinin dağılımı elde edilir. 3) İkinci aşamadan elde edilen hasar risk dağılımlarına bağlı olarak öncelikli bölge ve öncelikli yapılardan başlanarak yapıların ve zeminlerin iyileştirilmesi. Bakırköy ilçesinde yukarıda tanımlanmış olan aşamalardan ilk ikisi tamamlanmış durumdadır. Bu bildiride ülkemiz ve İstanbul koşullarına ve 1998 Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında Yönetmelik hükümlerine uygun olarak geliştirilmiş ve ilk uygulaması Bakırköy ilçesi için gerçekleştirilmiş bir tarama ve değerlendirme yöntemi tanıtılmaktadır. Bu bildiride tartışılan tarama ve değerlendirme yönteminin uygulanması Namık Kemal Öztorun tarafından geliştirilen Durtes bilgisayar programı ile yapılmıştır. Burada tanımlanan çalışma risk analizi çalışmalarının yapı envanteri ile ilgili ikinci aşamasını oluşturmaktadır. Birinci aşamada bölgenin jeolojik yapısı, sismisitesi ve zeminlerin statik ve dinamik yükler altındaki geoteknik özelliklerini bir arada değerlendirerek elde edilen mikrobölgeleme çalışmaları yapılmıştır. Bu çalışmalardan elde edilen dinamik zemin parametreleri de Durtes programının zeminle ilgili girdilerindendir. Arazi güvenlik değerlendirmesi adıyla tanımlanan bu çalışmaların Bakırköy ilçesi için yürütülmesi bakımından kullanılan yaklaşım ve elde edilen sonuçların kısa bir tanıtımı Bölüm 2 de yapılmaktadır. Bunu takiben Durum Tespit çalışmasının genel değerlendirmesi yapılacaktır. Bakırköy bölgesi için gerçekleştirilen Durum Tespit çalışması bu bildiride yaklaşım özellikleri ve genel çerçevesi ile anlatılacak, aynı tür yöntemlerle farklılıkları ve benzerlikleri bakımından nitel bir değerlendirme yapılacaktır. 2. ARAZİ GÜVENLİK DEĞERLENDİRMESİ ÇALIŞMALARI İlçe genelinde 87 adet sondaj yapılmıştır. Ayrıca 125 noktada yapılan sismik kırılma deneyi ve 210 noktada yapılan elektrik resistivite deneyi sonuçlarından yararlanılmıştır. Detaylı arazi ve laboratuvar çalışmaları ile sayısal analizler sonucunda Bakırköy ilçesinin arazi güvenlik değerlendirmelerinde kullanılan parametreler bulunmuştur. Bu parametreler deprem yükleri altındaki davranışı modellemek için de kullanılmıştır. Arazi güvenlik değerlendirmesi analizlerinde kullanılan olası deprem %10 aşılma olasılığı ve 50 yıllık servis ömrü esas alınarak 7.3 büyüklüğündedir [1].

3 Yerel zemin özelliklerinin yer hareketi üzerindeki etkisini belirlemek üzere birçok yöntem arasından Borcherdt [2] yöntemi seçilerek analizler yapılmış ve inceleme bölgesinin spektral ivme ve periyot değerleri elde edilmiştir [3, 4]. Borcherdt e göre; S a = en küçük I v I v a.f..f a ( 1 T) x (1) (1) de önerildiği gibi spektral ivme, S a değerleri ayrı ayrı hesaplanarak, bu değerlerden küçük olanı spektral ivme olarak seçilir. Burada; I a ve I v ivme ve hız bantlarındaki yer hareketi girdisidir. Diğer taraftan F a ve F v, I a ve I v nin elde edilmesi için tanımlanan uniform zemin şartlarına nazaran gerçek zemin şartlarında etkili olan ortalama büyütme değerleridir. Borcherdt e [2] göre kaya dışındaki zeminler için I a ve I v değerlerinin elde edilmesinde I a = S(0.3) ve I v = S(1.0) değerleri kullanılabilir. Bunun için bu değerleri veren haritalardan yararlanılabilir, ancak ülkemiz ve inceleme bölgesi için bu haritalar mevcut değildir. Bu sebeple inceleme alanı için yapılan çalışmada anakaya ile yüzey arasındaki zemin özelliklerinin ve tabakalanmasının detaylı modelleri oluşturulmuş ve zemin büyütme analizleri ile zemin tepki spektrumları elde edilmiştir. Her sondaj noktası için yapılan spektrum analizlerinden elde edilen noktasal spektral ivme ve periyot değerleri Coğrafi Bilgi Sistemleri kullanılarak bölgesel ölçekte elde edilmiştir. Spektral ivme ve spektral periyot haritaları üst üste konularak elde edilen harita sismik mikrobölgeleme haritasıdır. Bu harita bölgede deprem kuvvetlerinin yapılara hangi kuvvet ve süre ile aktarılacağını tanımlamaktadır ve deprem esaslı tasarım için Yönetmelikte belirtilen parametreleri kullandığı için yerleşime uygunluk yönünden önemli bilgiler içerir. Bakırköy ilçesi için elde edilen sismik mikrobölgeleme haritası Şekil 1 de verilmektedir. Şekil 1. Bakırköy inceleme bölgesine ait sismik miktobölgeleme haritası (Kocaeli depreminden sonra bölgede hasar gören yapılar işaretlenmiştir.)

4 3. DURUM TESPİT ÇALIŞMALARININ ESASLARI Ülkemizin %90 gibi bir bölümü deprem riski taşımaktadır. Bu gerçeğe rağmen yakın dönemde yapılan yapıların çok azı ruhsatlı/projeli olarak imal edilmiştir. Bunlardan ne kadarının doğru şekilde projelendirildiği ve imalatın kurallara uygun yapıldığı ise son derece belirsizdir. Dolayısıyla Türkiye genelinde mevcut binaların çok az bir kısmı yeterli emniyete sahiptir demek yanlış olmayacaktır. Ayakta kalanlar ise birçok nedenle sahip olmaları gereken emniyette değildir. Durum tespit çalışmalarında olası deprem tehlikesi irdelenmeli, jeolojik ve geoteknik veriler kullanılarak yerel zemin özelliklerinin sismik yapı tasarımında kullanılan parametrelere olan etkisi belirlenmelidir. Ayrıca deprem etkisi ile oluşabilecek heyelan, sıvılaşma ve çökme gibi davranış biçimlerinin de dikkate alınması gereklidir. Bir yapının emniyeti çok fazla sayıda parametrenin etkisi ile tanımlanabilmektedir. Yapının bulunduğu bölgenin depremselliği ve yerel zemin özellikleri, yapının geometrisi, kesit ve malzeme özellikleri, konumu, taşıyıcı sistemin türü, yapısal elemanların tümünde bağlantı detayları vs. bunlardan birkaçıdır. Bir tek donatının dahi yanlış veya doğru detaylandırılmış olması yapının kaderini değiştirebilir. Yapı davranışının, çok sayıdaki parametrelerden yalnızca birkaçı ile yorum yapılarak belirlenmesi veya bazı basit ve son derece yetersiz kriterlerle değerlendirilmesi hatalıdır. Gerçekte, mevcut bir yapının durumu araştırılırken, yapının malzeme özelliklerinin detaylı deneylerle belirlenmesi, kapalı detayların konumlarının tesbiti, yapının deprem karakteristiklerinin elde edilmesi ve bu bilgiler ışığında en gelişmiş yöntemlerle analizinin yapılması en güvenilir yöntemdir. Ancak bu yöntemin uygulanmasının oldukça zaman alıcı olması, konuda uzman personel sayısının az olması ve incelenmesi gereken milyonlarca yapının mevcudiyeti gibi nedenlerle pratik değildir. Bu nedenle daha az parametreyle daha hızlı sonuç verebilecek yaklaşık yöntemlere gereksinim duyulmaktadır. Söz konusu yaklaşık yöntemlerde doğruya mümkün olduğunca yakın yorumu yapabilecek minimum sayıda parametrenin etkisi göz önüne alınmalı, sonuçların doğruluk derecesi belirlenmeli ve düzeltme katsayıları ile olası hatalar minimuma indirilmelidir [5]. Mevcut yapıların depreme karşı güvenliğinin belirlenmesi öncelikle bir envanter çalışmasını gerektirmektedir. Bu çalışmada bina sayısının fazlalığına karşılık analizin güvenilirlik seviyesini gözetmek esastır. Bunun için minimum sayıda fakat güvenilirlik ölçütünü sağlayacak çeşitlilikte parametre ile yapılara yönelik bir tarama yapılmalıdır. Bu tarama sonucunda yapının güvenlik düzeyi ile ilgili yaklaşık bir sonuca ulaşmak mümkün olabilecek ve depreme karşı güvenliksiz binalar ve bu binalara yönelik önlemler konusunda bir çalışma başlatılabilecektir. Ulusal Deprem Konseyi deprem öncesi hazırlık aşamaları ile ilgili hazırlamış olduğu bir raporunda bu konuda önemli tavsiyelerde bulunmaktadır. Konsey, hızlı ve basit bir envanter çalışması (tarama) ile kapsamlı deneysel ve analitik bir inceleme (değerlendirme) üzerinde durmaktadır. Ancak Konsey tarafından belirtilen iki önemli sorun, çok sayıdaki yapıya uygulanacak tarama yönteminin geliştirilmesi ve bu yöntemi uygulayacak gerekli persolin eğitimidir. Literatürde, ABD ve Japonya başta olmak üzere geliştirilen tarama yöntemlerinin Türkiye

5 şartlarına uygun olmadığı ve hiçbirinin doğrudan uygulanmasının mümkün olmadığı ifade edilmektedir. Ülkemiz yerel koşullarına uygun bir yöntemin geliştirilmesi gerekliliği üzerinde durulmuştur [6] DURTES Yöntemi ve Yapıların Değerlendirilmesi DURTES (DURum TESpit) Yöntemi DURTES yöntemi ile bir yapının mevcut durumunu matematiksel esaslara göre değerlendirmek için gerekli minimum bilgileri içeren bir anket formu sunulmuştur. Anket formundaki bilgiler ışığında binaların maruz kalacağı yatay deprem yükleri bina ağırlığı ve spektral ivme değerlerine bağlı olarak elde edilirken, buna karşılık binaların mevcut hali ile taşıyabileceği deprem yükü binada mevcut yatay kesit alanı ve mukavemet özellikleri esas alınarak bulunur. Bu bilgilerle kesin yöntemlerle analizi yapılmasa da, maruz kalacağı yüke karşılık binanın taşıma kapasitesi oranı çok hızlı ve gerçekçi olarak belirlenebilir ve binalar mevcut hali ile emniyetlerine göre sınıflandırılabilir. Anket formunda yer alan sorular ana başlıklar halinde aşağıdaki gibi sınıflandırılabilir (Şekil 2): Yapının Adresi (sokak, cadde, apt.adı, no, vb.) Yapı Hakkında Genel Bilgiler (yapı yaşı, kat adedi, ort. kat ağırlığı, vb.) Şartname Katsayıları (deprem bölgesi, bina önem kats., zemin sınıfı vb.) Taşıyıcı Sistem Özellikleri (sistem türü, döşeme tipi, iç ve dış duvarlar vb.) Betonarme Binalarda Malzeme Özellikleri (donatılar; ort. beton muk. vb.) Hasar Belirleme (kiriş, döşeme, merdiven gibi elemanlarda vb.) Kusur Belirleme (malzeme, işçilik kusurları; düzensizlikler vb.) Bina Hasar Görmüş İse Olası Sorun Nedenleri Şekil 2. DURTES Yönteminde kullanılan Yapı Değerlendirme Formu Değerlendirmeler ise İstanbul Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü bünyesinde geliştirilmiş olan ve DURTES (DURum TESpit Programı) olarak

6 adlandırılan bir bilgisayar programı eşliğinde yapılmaktadır (Şekil 4, 5 ve 6). Program, farklı tecrübelerin ve insan psikolojisinin olumsuz etkisini minimuma indirmektedir. Programın amacı pratik bir biçimde ve mümkün olduğunca doğruya yakın sonuç almaktır. Bina ile ilgili değerlendirme ve yorumlar tamamen matematiksel prensiplerle yapılmakta ve raporlar program tarafından otomatik olarak hazırlanmaktadır. Böylece farklı tecrübelere sahip uzman görüşlerinde yapılabilecek hatalar minimuma indirilmektedir. Program yorumları, detaylı analizi yapılan binaların analiz sonuçları ile kıyaslandığında oldukça makul sonuçlar vermektedir. Program anket formunun doldurulması ve bilgilerin programa aktarılması sonucunda, öncelikle elde edilen bilgiler ışığında, yapıda oluşabilecek taban kesme kuvvetini deprem şartnamesinde öngörülen yöntemlere göre belirlemektedir. Bilgisayar Programı binanın malzeme özelliğini de göz önüne alarak, farklı özelliklerde olsalar bile maruz kaldıkları yüklere karşılık, birim alan için sahip olması gerekli olan yapısal eleman büyüklüklerini belirleyerek bir katsayı elde etmekte (K1, mukavemet puanı) ve bu katsayıya göre binaları gruplandırmaktadır. Her binanın mevcut durumuna göre ayrıca bir puan verilmektedir (K2, kusur puanı). K1 katsayısı yönetmeliklerdeki kriterlere göre, K2 katsayısı ile yapının mevcut durumunu göz önüne alan yaklaşık olarak 100 adet parametreye göre belirlenmektedir. Her parametreye karşılık gelen puan ise, program kullanıldıkça ve yorumları kesin çözüm yöntemlerinin sonuçları ile kıyaslandıkça güncellenmektedir. Parametrelere karşılık gelen puanların güncellenmesi sonucunda programın daha doğru yorum yapma yeteneği gelişmektedir. Program aynı grupta, farklı puanlara sahip birkaç örnek bina için opsiyonel olarak kat planının tanımlanması durumunda, söz konusu binaların yeterliliklerini ve emniyetlerini göreceli olarak hesaplamaktadır. Gruplandırmadaki hassaslık istenilen detayda ayarlanabilmektedir. Böylece gruplar istenilen hassaslıkta, göreceli olarak kıyaslanabilmektedir. Binanın yapısal elemanlarındaki yük dağılımları tamamen anket sonuçlarındaki bilgiler ışığında belirlenmektedir. Taban kesme kuvveti kesin yöntemle elde edilmekte, ancak eğilme momenti, eksenel kuvvet gibi kesit tesiri dağılımları belli parametreler üzerine kurulmuş formüllerle elde edilmektedir [5]. Yapıların Değerlendirilmesi Bakırköy ilçesinin yapı stoğu yaklaşık ila binadan oluşmaktadır. İncelenecek bina sayısının fazlalığı ve uygulanacak yöntemin esasının binaların mevcut halini yerinde tespit esasına dayanması yapılan çalışmanın güçlüğünü ortaya koymaktadır. Yapıların her birine farklı bir kod numarası verilmesi ve bu kodun binaya ait belirgin bir özellikten oluşması gerekmektedir. Bu durumda en uygun sistem binaların kadastral bilgilerinden faydalanmaktır. Pafta-ada-parsel sistemi her binayı diğerinden ayırt edebilecek kod sisteminin kurulması için ideal şartlardadır. Diğer taraftan arazide değerlendirmeleri yapacak olan ekiplere bina yerlerini ve bina kodlarını bulabilecekleri haritalar hazırlanmıştır. Bu haritalar binaların yerlerini gösteren hali-hazır haritalar ile bina kod bilgisini

7 içeren kadastral verilerin bulunduğu kadastral haritaların çakıştırılmasıyla oluşturulmuştur. Durum tespit çalışmalarının her aşamasında Coğrafi Bilgi Sistemleri (GIS) kullanılmıştır. Bu yüzden yapılara ait risk durumlarının tanımlanabilmesi için binaların koordinatları elde edilmiştir. Durum tespit çalışmalarında kullanılacak olan zemin parametreleri (spektral ivme ve spektral periyot) daha önce tamamlanmış olan arazi güvenlik değerlendirmesi çalışmalarından alınmıştır. Binalara ait bilgiler ikişer kişiden oluşan ekiplerle yerinde inceleme ve mevcut durumu tespite yönelik bir anlayışta tüm Bakırköy ilçesi için elde edilmiştir. Ankette yer alan soruların cevaplandırılması için her binaya dakika civarında zaman ayrılmaktadır. Anket formundaki sorular ile yapının fiziksel özellikleri, kusurları, düzensizlikleri ve hasarları tespit edilmeye çalışılmaktadır. Daha sonra ikinci bir ekip betonarme yapılarda beton kalitesini belirlemek üzere schmidt çekici okumalarını almakta ve binanın fotoğrafını çekmektedir. Binanın fotoğrafı sadece bina kimlik bilgisi ile ilgili veritabanınında kullanılacaktır. Tamamlanan anket bilgileri durum tespit değerlendirmesinin yapılacağı DURTES bilgisayar programına aktarılmaktadır. Programa ait örnek ekran çıktıları Şekil 4 ve 5 de verilmektedir. DURTES yazılımı ile tüm Bakırköy ilçesine ait yapı stoğu değerlendirilmiştir. Tüm binalar mevcut durumlarına ve yük taşıma kapasitelerine göre puanlanmaktadır. Ayrıca binalar maruz kaldıkları deprem yüklerine göre gruplandırılmaktadır. Gruplandırma için bina geometrisinden ve göreceli bina puanından bağımsız bir kriter olan birim alana gelen taban kesme kuvveti tercih edilmiştir. Bu noktadan itibaren harcanabilecek zaman ve projenin mali ölçütleri esas alınarak yöntemin uygulanması iki şekilde gerçekleştirilebilir. Yaklaşım 1: Yapısal Emniyet Faktörü Yaklaşımı Bu yaklaşım kesin analizler ile neredeyse aynı sonuçlar veren yaklaşımdır. Yapısal Emniyet Faktörü yaklaşımının uygulanabilmesi için her binanın kendisine ait zemin kat röleve çalışmasının yapılmış olması gereklidir. Rölevede taşıyıcı sisteme ait bilgiler ve yapının türüne ait DURTES programı ile istenen bilgiler bir arada kullanılarak binaya gelen toplam deprem yüküyle binada mevcut yatay taşıyıcı kesitle taşınabilen deprem yükü karşılaştırılır. Bu karşılaştırma sonucunda yapısal emniyet faktörü elde edilir. Buna göre aşağıda verilen ifadede yer aldığı gibi yapısal emniyet faktörü, GS yapıda mevcut minimum yatay taşıyıcı kesitle taşınabilen deprem yükü, V ile yapıya gelen toplam deprem yükü, Vt nin oranına eşittir. V GS = Vt (2) Yapıya gelen deprem yükü Vt, kat alanı, kat sayısı, ortalama kat ağırlığı, taşıyıcı sistem davranış katsayısı (R) ve bina periyodu T gibi yapıya ait özelliklerin ve zemin spektrum karakteristik periyodları T A ve T B, spektral ivme Sa gibi zemine ait özelliklerin ortak fonksiyonu olarak elde edilir. Ancak yapıda mevcut yatay yük taşıyıcı kesit tek başına yapının deprem yükleri karşısındaki davranışını

8 ifade etmek için yeterlidir. Yapıya ait diğer yapısal özellikler ise yapı incelemeleri sırasında yapıya verilen puanla tanımlanır. Yapının puanı aşağıda özetlendiği gibi çeşitli yapısal özelliklerin fonksiyonudur. Puan = f(yaş, taşıyıcı sistem özellikleri, malzeme özellikleri, işçilik kalitesi, kusurlar -kısa kolon, güçlü kiriş zayıf kolon vb -, hasarlar, geçmiş onarımlar, dilatasyon, vb.) (3) Yapının Göreceli Durum Tespit Puanı (GDP) durumu yapısal emniyet faktörü ile yapı puanının çarpımı olarak elde edilir. GDP = GS x Puan (4) Yaklaşım 2: Tahmini Yapısal Emniyet Faktörü Yaklaşımı Değerlendirme yapılacak bina sayısı çok, kullanılacak süre ve mali olanaklar sınırlı ise oldukça iyi sonuçlar veren tahmini yapısal emniyet faktörü yaklaşımı önerilmektedir. Bu yaklaşım için bölgede yapı tipleri gruplandırılarak her grup için o grubun özelliklerini yansıtabilecek sayıda örnek röleve çalışması gerçekleştirilmelidir. Bu noktadan sonra her bina için Vt değerleri birinci aşamada tanımlandığı gibi elde edildiğine göre ve her binaya ait yatay kesit alanı ve kat adedi bilindiğine göre 1 m 2 alana gelen deprem yükü Vo, (5) eşitliğinde görüldüğü gibi bulunur. Vo = Kat Vt alanı x kat adedi (5) Bu binalara ait GDP nin elde edilmesi için öncelikle İteratif Enterpolasyon Değerinin (İTED) tayini gerekmektedir. İTED = 1 x Puan (6) V O Yapısal Emniyet Faktörü yaklaşımındaki durum değerlendirmesi ile Tahmini Yaklaşımdaki durum değerlendirmesinin karşılaştırmasından görüleceği üzere 1/Vo değerinin bu yapıya atanabilecek güvenlik sayısı ile değiştirilerek Durum değerinin düzeltilmesi gereklidir. Bunun için röleveli binalar için yapılan değerlendirme ile elde edilen Şekil 3 de gösterilen İTED Güvenlik Sayısı ilişkisinden yararlanılır. Rölevesiz bir yapı için elde edilen İTED değeri ile Şekil 3 deki eğriye girilerek bu yapıya ait tahmini güvenlik sayısı değeri elde edilir. Buradan elde edilen güvenlik sayısı ile bu binaya ait puan çarpılarak rölevesiz yapı için geçerli olan Göreceli Durum Tespit Puanı (GDP) hesabı yapılır. GDP = GS x Puan (7)

9 Şekil 3. İTED ve Güvenlik Sayısı arasındaki ilişki Bakırköy bölgesi için gruplandırmada kullanılmak üzere yaklaşık 100 adet binada temel kalıp planı (röleve) elde edilmiştir. Elde edilen röleveler veri toplama formlarına ilave edilmekte ve rölevelere ait çizimler Durtes yazılımının data dosyasında işlenmektedir (Şekil 6). Bilgisayar programı yapının dinamik analizini de gerçekleştirmekte ve binanın ait olduğu grubun durumunu belirlemektedir. Programla yapılan analiz yöntemi oldukça yaklaşık bir yöntem olmasına rağmen, kesin çözüm yöntemleri ile kıyaslandığında oldukça yakın sonuçlar vermektedir [7]. Şekil 4. DURTES Programı bilgi girişi ekran çıktısı

10 Şekil 5. DURTES Programı bilgi girişi ekran çıktısı Şekil 6. DURTES Programı röleve çizimi ekran çıktısı 4. TARTIŞMA ve SONUÇLAR Topraklarının çoğunluğu büyük depremlerin tehdidi altında bulunan ülkemizde depremlerin zararlarını en aza indirebilmek amacıyla yapılması gereken çalışmalar iki grupta toplanabilir; 1) Yerleşime açılacak alanlar için yerleşime uygunluk çalışmaları 2) Şehirleşmiş alanlar için deprem risk analizleri. Şehirleşmiş alanlarda özellikle de İstanbul gibi nüfus yoğunluğunun çok yüksek ve yerleşimin çok sık olduğu kentlerde depremlerin yaratabileceği yıkım büyük can ve mal kaybına yol açabilecek seviyededir. Depremin sebep olacağı zararların tahmini amacıyla uygulanan metodoloji kapsamında jeolojik yapının üç boyutlu olarak belirlenmesi ve haritalanması, bölgenin geçmiş deprem kayıtlarının araştırılması, jeofizik ölçümler ve değerlendirme, geoteknik altyapının tayin edilmesi ve zemin tepki analizlerinin uygulanması sonucunda geliştirilen mikrobölgeleme haritaları birinci aşamayı oluşturur. Bu aşamayı takip eden ikinci aşamada incelenen bölgedeki yapıların tipleri, yaşları, boyutsal, yapısal ve malzeme özellikleri dikkate alınarak değerlendirilmelidir. Bu aşama bina envanterinin ötesinde bir anlam taşımalıdır. Bölge içindeki yapıların tek tek

11 ve bulundukları noktadaki zemin özelliklerini de hesaba katarak hasar görebilirlik olasılığının tayin edilmesi, bir sonraki yani üçüncü aşamayı oluşturan stratejik planlama ve güçlendirme uygulamaları çalışmalarına yeterli ve güvenilir bilgiyi sağlamak için gereklidir. Büyük kentlerde incelenmesi gereken bina sayısının çokluğuna karşılık zaman ve mali kaynak konusundaki kısıtlar sebebiyle genel uygulama FEMA 155 [8] el kitabında yer alan HAZUS metodolojisi kapsamında tanımlanan caddede yürüyerek ve binalara girmeden yapılan değerlendirmedir. Bu kapsamdaki çalışmalar çoğu tehlikeli detayların gözden kaçırılmasına ve hasar görebilirliğin doğru tanımlanamamasına sebep olabilmesi bakımından eleştirilmektedir [8]. Ulusal Deprem Konseyi raporunda da literatürde yer alan ABD ve Japonya başta olmak üzere bazı ülkelerde geliştirilmiş tarama yöntemlerinin Türkiye koşullarına uygun olmadığı ifade edilmektedir. Raporda ülkemizdeki yerel koşullar, yaygın yapı gereçleri, yerel mimari düzenlemeler, yaygın olarak kullanılan taşıyıcı yapı sistemleri, yerel yapı yöntem ve alışkanlıkları ile uyumlu ve geçmiş depremlerde toplanmış olan verilerle kalibre ve test edilmiş tarama yöntemleri geliştirilmesi gerekmektedir denilmektedir. Bu bildiride sunulan yapı değerlendirme sistemi yukarıda özetlenen FEMA 155 te yer alan sakıncayı önlemekte ve Ulusal Deprem Konseyi raporundaki önerileri büyük ölçüde karşılamaktadır. Bakırköy ilçesinde uygulanan yöntem; 1) her binaya tek tek girilerek binanın yaş, boyut ve yapısal özelliklerinin anket çalışması ile belirlenmesi, 2) binaya gelen deprem yüklerinin tam boyutlarla ve gerçek zemin spektrum parametreleri ile oldukça doğru hesaplanması, 3) binada sağlanan yatay taşıyıcı kesitle deprem yüklerinin karşılaştırılmasının yapılması ile güvenlik seviyelerinin tespiti ve 4) elde edilen güvenlik sayılarının binanın diğer özellikleri ile birleştirilmesi sonucunda hasar olasılık seviyelerini ifade eden durum değerlerinin hesaplanması çalışmalarını içermektedir. Uygulanan yöntem 1998 Deprem Yönetmeliği ile uyumludur. Bina durum tespit değerlendirmesi incelenen bölgedeki yapısal özelliklere bağlı olarak yapılmaktadır. Uygulanan yöntem daha önce bölgede yapılan kapsamlı zemin incelemeleri projesine dayandırılmıştır, böylece zemin ve yapı davranışı bir arada değerlendirilmektedir. Proje büyüklüğü ve kapsamı itibariyle yaklaşık 10,500 binanın bizzat gidilerek ve yerinde incelenmesi özelliği ile en detaylı ve kapsamlı örnekler arasındadır. Sonuçlar Coğrafi Bilgi Sistemleri ortamına aktarılmış, böylece mevcut verilerin sürekli geliştirilmesi ve detaylandırılması olanağı sağlanmıştır. Uygulanan ve bildiride önerilen yöntem minimum parametre ile geliştirilmiş matematiksel esaslara dayalı bir tahmin yöntemidir. Elde edilen tespit puanları ile oldukça doğru ve somut sonuçlara ulaşabilmektedir. Uygulanan yöntem bölgesel kapsamdaki incelemelerin dışında da tek yapı bazındaki incelemeler için de geçerli ve yeterli özelliktedir. Bu özelliği ile de daha hızlı ve yaklaşık yöntemlerden ayrılmaktadır.

12 TEŞEKKÜR Bildiriye esas teşkil eden proje, Bakırköy Belediye Başkanı Sayın Dt. Ahmet Bahadırlı nın bu projeyi yaptırma insiyatifini kullanmalarıyla gerçekleştirilmiştir. Projeye katkılarından dolayı Prof.Dr.Cuma Bayat, Prof.Dr.Mahir Vardar İnş.Müh.İlyas Çınar, İnş.Müh.Necati Yürük ve Araştırma Görevlilerimiz Murat Güler, Gözde Gürsoy, Sedat Kutu, Cihan Öser, Barış Sayın, Ekrem Uzman ve Barış Yıldızlar a teşekkür ederiz. KAYNAKLAR 1. Ansal, A.M., Biro, Y., Erken, A., İyisan, R., Gülerce, Ü., Özçimen, N., Seismic Zonation in Istanbul: A Case Study, Geotechnical Earthquake Engineering and Microzonation Seminar, August 2001, ITU 2. Borcherdt, R.D., New Developments in Estimating Site Effects on Ground Motion ATC-35-1 Report, Cinicioğlu, S.F., Oztoprak, S., Keleoğlu, M.K. and Ozyazgan C. (2001a): Spatial Site Safety Analysis for Bakirkoy District of Istanbul, XV th International Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Eng., Istanbul, Turkey. 4. Çinicioğlu, S.F., Keleşoğlu, M.K., Öztoprak, S., Özyazgan, C. (2001b): Kentsel Yerleşim Tasarımında Geoteknik ve Sismik Mikrobölgeleme, 3. Kentsel Altyapı Ulusal Semp., İnşaat Müh. Odası, Eskişehir. 5. Yıldızlar, B., Gürsoy, G., Damcı, E., Öztorun, N., Çelik, T., Ekim, Mevcut Yapı Stoğunun Deprem Riski Açısından Durum Tespiti İçin Bir Yöntem ve Sonlu Elemanlar Yöntemi İle Kıyaslanması, Gümüşhane ve Yöresinin Kalkınması Sempozyumu, Karadeniz Teknik Üniversitesi, Gümüşhane Mühendislik Fakültesi, Gümüşhane Atatürk Kültür Merkezi, Gümüşhane. 6. Ulusal Deprem Konseyi Raporu, Deprem Zararlarını Azaltma Ulusal Stratejisi Nisan Gürsoy, G., Yıldızlar, B., Öztorun, N., Çelik, T.,17-20 Şubat, Mevcut Yapı Stoğunun Deprem Riski Açısından Durum Tespiti Için Önerilen Yöntem Ile Bakırköy Ilçesi Verileri, Mühendislik Bilimleri Genç Araştırmacılar Kongresi, İstanbul Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, İstanbul. 8. FEMA 155, Rapid Visual Screening of Buildings for Potential Seismic Hazards: Supporting Documentation Second Edition Federal Emergency Management Agency, March 2002