Beşinci Ulusal Deprem Mühendisliği Konferansı, 26-30 Mayıs 2003, İstanbul Fifth National Conference on Earthquake Engineering, 26-30 May 2003, Istanbul, Turkey Bildiri No: AT-041 BAKIRKÖY ÖZELİNDE TÜRKİYE GENELİNDE YAPI DURUM TESPİTİ İÇİN BİR ALGORİTMA AN ALGORITHM FOR THE SITUATIONAL DETERMINATION OF STRUCTURES IN BAKIRKÖY COMPARED TO TURKEY IN GENERAL Erdem DAMCI 1, Barış YILDIZLAR 2, Gözde GÜRSOY 3, Namık K. ÖZTORUN 4, Tuncer ÇELİK 5 1 Araş. Gör., İÜ, Mühendislik Fakültesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, Yapı Anabilim Dalı, Avcılar, İstanbul. 2 Araş. Gör., İÜ, Mühendislik Fakültesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, Yapı Anabilim Dalı, Avcılar, İstanbul. 3 Araş. Gör., İÜ, Mühendislik Fakültesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, Yapı Anabilim Dalı, Avcılar, İstanbul. 4 Doç. Dr., İÜ, Mühendislik Fakültesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, Yapı Anabilim Dalı, Avcılar, İstanbul. 5 Prof. Dr., İÜ, Mühendislik Fakültesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, Yapı Anabilim Dalı, Avcılar, İstanbul. ÖZ Mevcut yapıların durum tespiti oldukça hassas ve hızlı bir çalışma gerektirmektedir. Mevcut çalışmada, Bakırköy ilçesinde bulunan yapı stokunun deprem riski açısından analizi için bir yöntem ve algoritma sunulmaktadır. Bu amaçla geliştirilmiş olan ve söz konusu algoritmayı kullanan DURTES adlı bir bilgisayar programı tanıtılmakta ve program sonuçları irdelenmektedir. Mevcut çalışmanın amacı, yöntemi tartışmaya açmaktır. Anahtar Kelimeler: Yapı durum tespiti, Bakırköy, Durtes. ABSTRACT The situational determination of the existing structures is a problem that acquires rapid and accurate study. In this study, a method together with the algorithm is presented for the earthquake risk analysis of existing structures. A computer program named as DURTES, using the presented algorithm is developed and its results are examined. The aim of this study is to make the above mentioned method a point of debate. Keywords: Situational determination of structures, Bakırköy, Durtes. GİRİŞ İ.Ü. Mühendislik Fakültesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü tarafından, Bakırköy Belediyesi & İstanbul Üniversitesi Kent Bilgi Sistemi ve Afet Bilgi Sistemi Projesi kapsamında yürütülmekte olan çalışmada, Bakırköy ilçesinde yaklaşık olarak on bin adet bina üzerinde yapı durum tespiti ile ilgili detaylı incelemeler yapılmıştır. Çalışma henüz tamamlanmamış olup bitme aşamasındadır. YAPILARIN DURUM TESPİTİNDE KRİTERLER Türkiye genelinde mevcut binaların çok az bir kısmı yeterli emniyete sahiptir. Birçoğu ise ayakta kalsalar bile birçok nedenle olmaları gereken emniyete sahip değildir. Yapılacak yapılarda can ve mal kaybını minimuma indirmek ve mevcut yapılarda yeterli emniyetin söz konusu olmaması durumunda nedenleri gözden geçirmek ve ortadan kaldırmak için mevcut yapı stoku üzerinde mümkün olduğunca hızlı ve doğru araştırmaların yapılmasına gerek vardır. Diğer taraftan bir yapının emniyeti çok fazla sayıda parametrenin etkisi ile tanımlanabilmektedir. 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 1
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 tespiti, yapının deprem karakteristiklerinin elde edilmesi ve bu bilgiler ışığında en gelişmiş yöntemlerle analizinin yapılması en güvenilir yöntem olabilir. Bir taraftan söz konusu yöntemin oldukça zaman alıcı olması, konuda uzman personel sayısının az olması, diğer taraftan incelenmesi gereken milyonlarca yapının mevcudiyeti gibi nedenlerle pratik değildir. Bu nedenle doğruya mümkün olduğunca yakın yorumu yapabilecek minimum sayıda parametrenin etkisi göz önüne alınmalı, sonuçların doğruluk derecesi belirlenmeli ve düzeltme katsayıları ile olası hatalar minimuma indirgenmelidir. Durum Tespitinde Tecrübenin Önemi Durum tespit çalışmalarında tecrübe son derece önemlidir. Hasarlı yapıların hasar tespiti, onarımı, güçlendirmesi gibi konular mutlaka uzman görüşü ve bilgisi gerektiren konulardır. Ancak tecrübeleri inkar edilmese de birçok uzmanın aynı bina ile ilgili görüşleri büyük farklar içerebilmektedir. Hatta aynı uzmanın aynı bina hakkındaki görüşü dahi farklı zamanlarda değişik olabilmektedir. Bu nedenle yapıların tümü matematiksel bir esasta ve aynı kriterlerle, göreceli olarak kıyaslanarak durumları tespit edilmelidir. Durum tespitinde duygusallığın etkisi ve psikolojik etkiler minimuma indirilmelidir. Yapıların Yanıltıcı Görünümleri Binaların bir çoğu depremden sonra onarım görmüştür. Söz konusu onarım yapısal hasarları kapatan kozmetik bir onarım da olabilir. Bu nedenle binanın görünüşü yanıltıcı olabilir. Onarımın, hatta kozmetik onarımın dahi sebep sonuç ilişkileri irdelenmelidir. Binanın dış görünüşüne daha da kötüsü fotoğrafına bakarak yorum yapmak son derece hatalıdır. Kaldı ki zamanla birçok binanın geometrisinde veya yapısal elemanlarında değişiklik yapılmış olabilir. Duvar ilavesi veya iptali gibi masum görünen değişikliklerin yanı sıra, taşıyıcı elemanlarda da değişiklik yapıldığı pek çok binada tespit edilmiştir. Bir bölme duvarın mevcudiyeti, konumu, detayı dahi binanın kaderini etkileyebilmektedir. Taşıyıcı elemanlardaki değişiklik ise (örneğin yer kazanmak amacıyla kolonun kesilmesi, tesisat nedeniyle açılan ve elemanların taşıma kapasitesini azaltan boşluklar vb. gibi) asla kabul edilemez. Ancak bu gibi detaylar binanın içine girilip araştırıldığı takdirde görülebilir. Özetle, dış görünüşleri tamamen aynı olan iki binanın içerisindeki uyarlamalar nedeniyle emniyetleri farklı olabilir. Ayrıca, mutlaka müdahale edilmiş olması da şart değildir. Bir korozyon hasarı da binanın emniyetini etkileyebilir. Diğer tarafta gereğinden büyük kesitlerle inşa edilmiş olan bir yapının kısmen korozyona uğramış olması da, yapının güvensiz olduğu anlamına gelmez. Yapının mevcut durumu ile analizi yapıldıktan sonra yalnızca korozyonun ilerlemesini engelleyecek bir onarım da yeterli olabilir. Projeye Göre Durum Tespitinin Sakıncaları Binaların uygulama projelerine göre yorum yapmakta gerçekçi değildir. Çünkü birçok bina ilk etapta projesine uygun olarak yapılmış olsa da zaman içerisinde malzemenin zayıflaması, kat çıkılması, yapısal elemanlara müdahale edilmesi gibi nedenlerle, yapının yükleri ve davranışı çok farklı olabilir. Dolgu duvar gibi etkisi tasarımda göz önüne alınmamış taşıyıcı olmayan yapısal elemanlardaki değişiklik dahi yapının davranışını etkileyebilir. Diğer taraftan projelerin de doğruluğu tartışılabilir. Projelerde yapılabilecek hataların başlıca nedenleri aşağıda özetlenmiştir. Eğitim yetersizliği ve hatalı tasarım Konuda uzman personel ve kalifiye eleman azlığı. Denetim yetersizliği. Plansız kentleşme ve alt yapı eksikliği. Ekonomik sorunlar. Politik nedenler. Bilimsel olmayan veya kanıtlanmamış görüşlerin yansıtılması ve uygulanması Yapıların Kullanım Amacının Etkisi Yapıların dayanımı ile ilgili bir başka kriter de yapının kullanım amacıdır. Hastane, dispanser, sağlık ocağı, itfaiye, PTT ve diğer haberleşme tesisleri, ulaşım istasyonları ve terminalleri, enerji üretim ve dağıtım tesisleri, vilayet, kaymakamlık ve belediye yönetim binaları, ilkyardım ve afet planlama istasyonları, toksit patlayıcı, parlayıcı ve benzeri özellikleri olan maddelerin bulunduğu veya depolandığı binalar ve daha sonra okul, eğitim kurumlarına ait binalar, yurt ve yatakhaneler, askeri kışlalar ve cezaevleri karakol vs. gibi önemli yapıların emniyetli olarak kabul edilebilmesi için, 2
şiddetli bir depremde hasar almadan servis vermeye devam etmesi esas alınmaktadır. Konut türü yapılarda ise gerek ekonomik gerekse yapının servis ömrü açısından orta şiddette bir depremi hasarsız atlatması yeterli görülmekte, şiddetli bir depremde ise can kaybına sebebiyet vermemesi şartı öngörülmektedir. Bir başka deyişle bir bina okul olarak kullanılması durumunda yetersiz, konut olarak kullanılması durumunda yeterli olabilir. Ya da konut olarak kullanılan ve minimumda yeterli olarak sınıflandırılan bir yapının kütüphane olarak kullanılması durumunda (özel haller dışında) yapı güvensizdir. Bu değerlendirmeler yapı incelenmeden belirlenemez. ARAŞTIRMA KAPSAMINDAKİ BÖLGELER İ.Ü. Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü tarafından yürütülen proje kapsamında, iki ayrı bölge olarak incelenmekte olan arazi üzerinde, mevcut yapı stokunun yaklaşık olarak 10,000 civarında olduğu tahmin edilmektedir. Söz konusu bölgelerde mevcut yapı stokunun adresleri ve şematik geometrileri bilgisayar ortamında mevcuttur. Ancak henüz bilgisayara işlenmemiş olan yapıların olması nedeniyle bilgisayar kayıtlarından elde edilen yapı adedi sonuçlarına kesin olarak bakılmamaktadır. Şekil 1 de araştırma sahası olan Bakırköy ilçesine ait iki bölgeden birincisi görülmektedir. Şekilde görülen çizim bir CAD dosyası olup tüm binalara ait bina adresleri, koordinatları, parsel ve pafta isimlerini ve benzeri birçok bilgiyi içermektedir. Zemin özellikleri ile ilgili oldukça detaylı bilgiler de mevcuttur. Zemin özellikleri ile ilgili bilgiler yine İstanbul Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü ve İ.T.Ü. tarafından mevcut projenin bir önceki aşamasında Bakırköy İlçesi 2. Etap Yerleşim Alanlarının Zemin Araştırması Projesi kapsamında elde edilmiştir. Bilgiler Layer ler şeklinde depolanmıştır. Şekil 1, Dosyanın yoğunluğu ve çizim boyutlarının büyüklüğü nedeniyle yalnızca genel bir görünüm sunmak amacıyla detaylar silinerek hazırlanmıştır. Proje kapsamındaki bölgeler toplam 64 paftadan oluşmaktadır. Mevcut çalışma yalnızca bir pafta ile ilgili bilgiler kullanılarak örneklenmiştir. Örnek olarak kullanılan pafta Şekil 1 de sağ alt köşede çerçeve içerisindeki kısım olup Şekil 2 de daha kapsamlı olarak sunulmuştur. Pafta kapsamında 217 adet bina vardır. Bazı binaların verileri kesinleştirilmemiş veya binalara henüz girilememiş olması nedeniyle mevcut pafta ile ilgili olarak 157 adet bina değerlendirmeye alınmıştır. Şekil 1 : Proje kapsamındaki bölgelerden bir kısım 3
Şekil 2 : Örnek paftanın genel görünüşü ÖNERİLEN YÖNTEM Şekil 3-5 te, bir yapının mevcut durumuyla, matematiksel esasa göre değerlendirilebilmesi için gerekli minimum bilgileri içeren bir anket formu sunulmuştur. Anket formundaki bilgiler ışığında, binaların maruz kalacağı deprem yükü, mevcut hali ile yapının mukavemeti ve taşıyabileceği deprem yükü elde edilebilmektedir. Kesin yöntemlerle analizi yapılmasa da, maruz kalacağı yüke karşılık binanın taşıma kapasitesi oranı, çok hızlı ve gerçekçi olarak belirlenebilmekte ve binalar mevcut hali ile emniyetlerine göre sınıflandırılabilmektedir. Ankette, binanın incelenmesi esnasında unutulmaması gereken sorular içerilmektedir. Mevcut çalışmanın amacı kullanım aşamasında olan yöntemi daha da geliştirmek amacıyla tartışmaya açmaktır. Anket değerlendirmeleri, İstanbul Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü bünyesinde geliştirilmiş olan ve DURTES (DURum TESpit Programı) olarak adlandırılan bir bilgisayar programı eşliğinde yapılmaktadır. Program, farklı tecrübelerin ve insan psikolojisinin olumsuz etkisini minimuma indirmektedir. Programın amacı pratik bir biçimde ve mümkün olduğunca doğruya yakın sonuç almaktır. Mevcut çalışmada söz konusu bilgisayar programı tanıtılmakta, programın yorumları, detaylı analizler yapılarak incelenen bazı yapıların sonuçları ile karşılaştırılmaktadır. Şekil 6 da geliştirilmiş olan bilgisayar programının makro akış şeması görülmektedir.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. 4
Program yorumları, detaylı analizi yapılan binaların analiz sonuçları ile kıyaslandığında da oldukça makul sonuçlar vermektedir. Program, Şekil 3-5 de görülen anket formunun doldurulması ve bilgilerin programa aktarılması ile, 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. 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 hassasiyet istenilen derecede 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. ARAŞTIRMADA KARŞILAŞILAN PROBLEMLER Araştırma sürecinde, özellikle veri toplama formlarının doldurulmasında sorunlarla karşılaşılmıştır. Bazı binalara (özellikle konut türü yapılar) ekip ve personel birçok kez gitmiş ancak binada kimsenin olmaması, binanın kapısının kilitli ve/veya mühürlü olması gibi nedenlerle binaya girememiştir. Çoğu binanın orijinal projeleri elde edilememiştir. Elde edilebilen projelerin bir kısmı da binada tadilat yapılması gibi nedenlerle farklı olabilmektedir. Örneğin bazı binalara ilave kat çıkılmış, bazı tarihi binaların dış görünüşü aynı kalacak şekilde taşıyıcı sisteme müdahale edilmiş ve yapıya ilave kısımlar yapılmıştır. Birçok binanın gerçek hasarını belirlemek oldukça güç olmuştur. Hasarlı binaların çoğu herhangi bir proje olmadan onarılmış ve hasar kapatılmıştır. Onarım detayları görülememektedir. Temellerin bir kısmı orijinal tasarımlarından farklıdır. Birçoğunu ise görmek mümkün olmamıştır. Pek çok binada duvarlara müdahale edilmiş, bazı duvarlar yıkılmış (özellikle alt katlarda), bazı duvarlar ise proje kapsamı dışında yapılmıştır. Çalışmalar esnasında binalara hasar vermemek için bazı bilgiler ise kesinleştirilememiştir. Sıva ve boyaya hasar vermemek için beton mukavemeti, donatı detayı ve malzeme özelliklerinin belirlenmesinde büyük problemler yaşanmıştır. Soru-cevap karşılığında elde edilebilen bilgiler ise sağlıklı değildir. Söz konusu problemlerin çözümü bu aşamada mümkün görülmemektedir. Binaların bazıları ise tek bina olarak görülmesine karşılık, inşaat derzleri ile ayrılmış iki veya daha fazla bloktan oluşmaktadır. Bu durumda her blok ayrı ayrı incelenmektedir. Sitelerdeki örnek binalar, gerek dış görünüşleri gerekse projeleri incelendiğinde tamamen aynı görülmektedir. Ancak, bu binalar detaylı incelendiğinde aynı emniyete sahip olamayacağı anlaşılmaktadır. Bazı bloklarda diğerlerine kıyasla korozyon hasarı oluşmuş, bazılarında içeride uygulanan taşıyıcı sistemle ilgili detay farklılıkları, bazılarında ise sonradan yapılan müdahale, tadilat veya onarımlarla benzerlerinden mimari açıdan farklılıklar oluşmuştur. Çalışmada doğru veri toplamak amacıyla bazı binalara birkaç kez gidilmiştir. İleride daha sağlıklı çalışmaların yapılabilmesi için veri değerlendirme ve arşivlemenin ne denli önemli olduğu açıktır. Hiç olmazsa bundan sonra projesi olmayan hiçbir çalışmaya müsaade edilmemeli ve tüm projeler nihai durumları ile mümkünse elektronik ortamda arşivlenmelidir. Doğru bir analiz yapabilmek için binaların mevcut durumlarının göz önüne alınması gerekmektedir. Bu nedenle mevcut projeler yerine binaların yerinde incelenmesi tercih edilmiştir. Tüm zorluklara rağmen minimumda gerekli ve aynı zamanda oldukça detaylı olan veri toplama çalışmaları hızla devam etmektedir. Yaklaşık olarak 8,000 adet binanın verileri iki ay gibi bir zamanda elde edilmiş ve bilgisayara aktarılmıştır. ELDE EDİLEN BİLGİLER ve İSTATİSTİKSEL DEĞERLENDİRME Geliştirilen programda veri girişi sırasında, herhangi bir aşamada, örneğin taşıyıcı sistemi yalnızca betonarme çerçevelerden oluşan, hem radye hem de sürekli temele sahip, A1 düzensizliği olan tek bodrumlu binalar gibi birçok koşul birden konularak gruplandırma yapmak mümkündür. Veri formlarında karşılığı olan bilgilerin tamamı istenilen koşullar kullanılarak gruplandırma yapılabilmektedir. Bu durumda binlerce alternatif gruplandırma yapmak mümkün olmaktadır. Gruplara ait binalar ise elektronik ortamda, tercih edilen şekil ve renklerde harita üzerinde işaretlenebilmektedir. Elde edilebilecek sonuçlar yalnızca istatistiksel bilgilerle de sınırlı değildir. Tüm binalar deprem riski açısından ve göreceli olarak değerlendirilebilmektedir. 5
YAPININ KOD NUMARASI : [ ] SAYFA 1/3 1-) DEĞERLENDİRME TARİHİ (GÜN / AY) ---- : Yapının projesi varmı--------------------------------- : Evet [ ], Hayır[ ] Kat alanı = [ ] (m 2 ) 2-) DEĞERLENDİRENLER 1 2 3 İsim Soyad Grup No: İmza 3-) YAPININ ADRESİ Pafta No: Ada No: Parsel No: Site Mahalle Cadde Sokak Blok / No : P.K. Semt Yönetici / İlgili İsim Telefon Soyad İmza Benzer Binaların Kod Numaraları 4-) YAPI HAKKINDA GENEL BİLGİLER Yapının yaşı : Marmara Depremi öncesi ONARIM gördümü :Evet [ ], Hayır[ ], Kozmetik onarım[ ] Marmara Depremi sonrası ONARIM gördümü : Evet [ ], Hayır[ ], Kozmetik onarım[ ] Bodrum katı adedi : [ ], Kat yükseklikleri : [,,, ] (m) Normal kat adedi : [ ], Kat yükseklikleri : [,,,,,,, ] (m) Çatı katı varsa; Kat Yüksekliği : [ ] (m), Alanının normal kat alanına oranı [ ] Yapıda en büyük açıklık : [ ] (m) Ortalama kat ağırlığı (m 2 de toplam yük) : 600[ ], 800[ ], 1000[ ], 1200[ ], 1400[ ], 1600[ ], (kg/m 2 ) Komşu yapılarla maksimum kat seviyesi farkı-----: [ ] (m) Dilatasyon yeterlimi :Evet [ ], Hayır [ ], Belirsiz[ ] 5-) ŞARTNAME KATSAYILARI Deprem bölgesi---------------------------: 1-[ ], 2-[ ], 3-[ ], 4-[ ] Bina kullanım türü ve önem katsayısı-:1.0-[ ], 1.2-[ ], 1.4-[ ], 1.5-[ ] Bina kullanım türünü yazınız ----------: [ ] Yerel zemin sınıfı : Z1-[ ], Z2-[ ], Z3-[ ], Z4-[ ], {Diğer (Z5) [ _ ],TA : [ ], TB : [ ]} Yapı davranış katsayısı (R) : [ ], Nedeni :[ ] 6-) TAŞIYICI SİSTEM ÖZELLİKLERİ Türü : Betonarme çerçeve [ ], Betonarme çerçeve+perde duvar [ ], Perde [ ], Yığma [ ], Çelik [ ], Ahşap [ ], Diğer Belirtiniz [ ] Döşeme sistemi her katta aynımı? : Evet [ ], Hayır [ ] Döşeme tipi: Kirişli [ ], Asmolen [ ], Dişli [ ], Mantar [ ], Kaset [ ], Diğer [ ] Temel sistemi : Tekil [ ], Sürekli [ ], Radye [ ], Kazıklı [ ], Diğer [ ] Bodrum varsa dış duvarları : Beton perde [ ], Taş duvar [ ], Beton briket [ ], Dolu tuğla [ ], Delikli tuğla [ ], Diğer [ ] Bölme duvarlar : Beton perde [ ], Taş duvar [ ], Beton briket [ ], Dolu tuğla [ ], Delikli tuğla [ ], Diğer [ ] Bölme duvarlar sıvalı mı? : Evet [ ], Hayır [ ] Yığma yapı ise taşıyıcı duvarlar yönetmeliğe uygun mu? : Evet [ ], Hayır [ ] Şekil 3 : Veri Toplama Formu (1. Sayfa) 6
YAPININ KOD NUMARASI : [ ] SAYFA 2/3 7-) BETONARME BİNALARDA MALZEME ÖZELLİKLERİ Boyuna donatı------------ : STI [ ], STIII Düz [ ], STIII Nervürlü [ ], Diğer [ ] Enine donatı (etriye)--- : STI [ ], STIII Düz [ ], STIII Nervürlü [ ], Diğer [ ] Yapıda ortalama beton dayanımı--------------------------------- : [ ] (kg/cm 2 ) En ağır hasarlı kat kolonlarında ortalama beton dayanımı---- : [ ] (kg/cm 2 ) Görülen beton işçilik kalitesi (İyi, Orta, Kötü) 8-) HASAR BELİRLEME Katlar arasında rölatif kalıcı yanal öteleme --- : [ ] (cm) En büyük öteleme / Kat yüksekliği (oranı) --- : [ ] En ağır hasarlı kattaki kolonlara ait kesit alanları (cm 2 ) Toplam Ağır hasarlı Orta hasarlı Hafif hasarlı En ağır hasarlı kattaki perde duvarlara ait kesit alanları (cm 2 ) Toplam Ağır hasarlı Orta hasarlı Hafif hasarlı Kirişlerde Döşemelerde Merdivenlerde Temelde hasar En ağır hasarlı kattaki yapı elemanlarında hasarlı kesit / Toplam kesit oranı Var [ ], Yok [ ], Belirlenemedi[ ], Deformasyon var [ ] Hasar varsa oranı [ ] Yığma yapı ise taşıyıcı duvarlarda hasar oranı 9-) KUSUR BELİRLEME Kısa kolon problemi var mı?--------------- : Evet [ ], Hayır [ ] Güçlü kiriş zayıf kolon problemi var mı? : Evet [ ], Hayır [ ] Asma kat var mı?---------------------------- : Evet [ ], Hayır [ ] Çıkma kat var mı?--------------------------- : Evet [ ], Hayır [ ], Varsa normal kata oranı [ ], Düzensizlik Problemi varsa ilgili düzensizlikleri işaretleyiniz Yok [ ], A1 [ ], A2.I [ ], A2.II [ ], A2.III [ ], A3 [ ], A4 [ ], B1 [ ], B2 [ ], B3 [ ] Malzeme detay ve işçilik kusurları Bina genelinde Boyuna donatı Etriye Beton Yetersiz Dayanım Yetersiz rijitlik Yetersiz süneklik Yetersiz malzeme Yanlış detay Kötü malzeme Kötü işçilik Etriye sıklaştırması Kolonlarda Kirişlerde İyi Orta Kötü Şekil 4 : Veri Toplama Formu (2. Sayfa) 7
YAPININ KOD NUMARASI : [ ] SAYFA 3/3 10-) BİNA HASAR GÖRMÜŞ İSE OLASI SORUN NEDENLERİ Proje kusurları----- [ ], Denetim yetersizliği- [ ], Yapım kusurları---------- [ ], Malzeme zayıflığı- [ ], Aşırı yükleme------- [ ], Yönetmelik yetersizliği- [ ], Diğer belirtiniz---- [ ] Güvenlik yeterli onarım güçlendirme gerekmez [ ] Güvenlik yetersiz. Aşağıdaki önlemlerle sonuç alınabilir Yük sınırlaması [ ], Kullanım değişikliği [ ], Kat azaltması [ ], Diğer [ ] Güvenlik yetersiz. Aşağıda tanımlanan Onarım/Güçlendirmeler gerekli Dolgu çerçeve--- [ ], Beton kolon mantolama [ ], Çelik kolon mantolama- [ ], Kiriş onarımı----- [ ], Döşeme onarımı--------- [ ], Diğer-------------- [ ] 11-) YAPI ELEMANLARININ KONUMU VE TANIMI KAT NO: [ ] Toplam kat alanı = [ ] (m 2 ) X ekseninde toplam kesit alanı [ Perde+ Kolon+0.15* Duvar(boşluklar hariç)]=[ ] (m 2 ) Y ekseninde toplam kesit alanı [ Perde+ Kolon+0.15* Duvar(boşluklar hariç)]=[ ] (m 2 ) Simetri ekseni var mı? ( X ALT [ ], X ÜST [ ], Y SOL [ ], Y SAĞ [ ] ) Şekil 5 : Veri Toplama Formu (3. Sayfa) 8
Şekil 6 : Geliştirilen Bilgisayar Programının Makro Akış Şeması 9
DEPREM RİSKİ ANALİZİ Binaların gerçek risklerinin en doğru biçimde belirlenebilmesi için tüm binaların geometrik özellikleri yanı sıra, kesit ve malzeme özelliklerinin ve tüm detaylarının bilinmesi, deprem karakteristiklerinin elde edilmesi gerekmektedir. Söz konusu bilgiler elde edildikten sonra tüm binaların detaylı analizlerinin yapılması günümüz teknolojisi ile en doğru çözüm olarak görülmektedir. Ayrıca tüm bu işlemler uzman kişi ve kuruluşlar tarafından yapılmalıdır. Ancak bu işlemlerin son derece zaman alıcı olması, ekonomik olmaması ve yüz binlerce binanın mevcudiyeti, konuda uzman kişi ve kuruluşların sayısının ise son derece sınırlı olması gibi nedenlerle bu boyuttaki bir araştırma mümkün değildir. Mümkün olduğunca gerçekçi ve çok hızlı bir biçimde sonuç verdiği için mevcut çalışmadaki yöntem önerilmekte ve tartışmaya açılmaktadır. Mevcut çalışmada deprem riski değerlendirmesi yapılmadan önce tüm binaların deprem yükleri elde edilebilmektedir. Deprem yüklerinin hesabı için veri toplama formlarındaki bilgiler yeterlidir. Bu amaçla geliştirilmiş olan bilgisayar programı DURTES bina için bir rapor hazırlamaktadır. Tüm binalar mevcut durumlarına ve yük taşıma kapasitelerine göre puanlanmakta ve puanlar raporlara ve gerekli data dosyalarına aktarılmaktadır. Ayrıca binalar maruz kaldıkları deprem yüklerine göre gruplandırılabilmektedir. Gruplandırma işlemi için bina geometrisinden bağımsız bir kriter tercih edilmiştir. Mevcut çalışmada birim taban alanına karşılık gelen taban kesme kuvveti tercih edilmiştir. Aynı grupta yer alan binaların puanlarına göre alt, üst ve ara sınıfı göz önüne alacak şekilde en az üç ayrı binanın rölevesi bir önceki çalışmada sunulduğu gibi önce veri toplama formlarına işlenmekte, daha sonra söz konusu binaların mevcut data dosyalarına ilave edilmektedir. Bu aşamada bilgisayar programı yapının dinamik analizini gerçekleştirmekte ve binanın ait olduğu grubun durumunu belirlemektedir. Analiz yöntemi yaklaşık bir yöntem olmasına rağmen, kesin çözüm yöntemleri ile kıyaslandığında oldukça başarılı sonuçlar vermektedir. Bunun nedeni program kullanıldıkça ve kesin çözüm sonuçları bilinen binaların sonuçları ile karşılaştırıldıkça güncellenen 100 civarındaki katsayıdır. Şekil 7 : Bakırköy ilçesinde bir paftada yer alan 3 ve 5 katlı yapılar Döşeme sistemi aynı olan 3 katlı yapılar Döşeme sistemi aynı olan 5 katlı yapılar Şekil 7 de Bakırköy ilçesine ait paftada yapılar kat adedine göre kısmen sınıflandırılmışlardır. Yapılan sınıflandırmada, sınıflandırılacak yapıların kat adedi 3 ve 5 olarak seçilmiştir. Söz konusu paftada kırmızı daireler ile gösterilen binalar döşemeleri aynı sistemden oluşan 3 katlı yapıları, mavi üçgenler ise döşemeleri aynı sistemden oluşan 5 katlı yapıları temsil etmektedir. İstenildiği durumda farklı kriterlere göre birden fazla sınıflandırma yapmak mümkündür. KAYNAKLAR Evaluation the Seismic Resistance of Existing Buildings, ATC-14, Applied Technology Council, 3 Twin Dolphine Drive, Suite 275, Redwood City, California 94065, (1987). Federal Emergency Management Agency (FEMA), Rapid Visual Screening of Buildings for Potential Seismic Hazards, Handbook, ATC-21, Applied Technology Council, 3 Twin Dolphine Drive, Suite 275, Redwood City, California 94065, (April 1988). National Earthquake Hazards Reduction Program (NHRP) Handbook for the Seismic Evaluation of Existing Buildings, Developed by the Building Seismic Council for the Federal Emergency Management Egency Based on a Preliminary Version Prepared by the Applied Technology Council, (1992). Federal Emergency Management Agency (FEMA), Rapid Visual Screening of Buildings for Potential Seismic Hazards, Supporting Documentation, Earthquake Hazards Reduction Series 41, Applied Technology Council, 555 Twin Dolphine Drive, Suite 550, Redwood City, California 94065 (Fema 155/March, 2002). Computers and Structures, Inc., SAP90 & SAP2000, Structural Analysis Program, University Avenue, Berkeley, California, USA. (1984-2000). Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında Yönetmelik, Bayındırlık ve İskan Bakanlığı, Ankara, (1997). TS500, Betonarme Yapıların Hesap ve Yapım Kuralları, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, (2000). TS498, Yapı Elemanlarının Boyutlandırılmasında Alınacak Yüklerin Hesap Değerleri, TSE, Ankara, (1987). 10