BİLDİRİ BAŞLIĞI : GENİŞ ALAN DEPREM MASTER PLANI HAZIRLANMASI VE RİSK YÖNETİMİ İÇİN YENİ BİR YÖNTEM (BAKIRKÖY ÖRNEĞİ) YAZARLAR : Prof. Dr. Tuncer ÇELİK (İ.Ü. İnş. Müh. Böl. Yapı Ana bilim dalı) Adres: İstanbul Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, Avcılar Kampusu 34850 Avcılar-İstanbul Telefon (iş) Direk : (0 212) 591 26 50 Telefon(Cep) : Telefon(Cep) : (0 532) 233 74 89 Bölüm Fax : (0212) 509 66 43 E-posta : Doç. Dr. Namık Kemal ÖZTORUN (İ.Ü. İnş. Müh. Böl. Yapı Ana bilim dalı) Adres: İstanbul Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, Avcılar Kampusu 34850 Avcılar-İstanbul Telefon (iş) Direk : (0212) 591 26 50 Telefon(Cep) : (0533) 469 70 28 Telefon(Cep) : (0542) 267 75 21 Bölüm Fax : (0212) 509 66 43 E-posta : kemal@istanbul.edu.tr E-posta : nkoztorun@tnn.net E-posta : nkoztorun@superonline.com I.- GİRİŞ : I.1.- AMAÇ Türkiye genelinde mevcut binaların çok az bir kısmı yeterli emniyete sahiptir. Birçoğu ise her nekadar ayakta kalsalar da birçok nedenle olmaları gereken emniyete sahip değildir. Gelecekte can ve mal kaybını minimuma indirmek ve günümüze kadar yapılan yapılarda hasar risk seviyelerini araştırmak ve ortadan kaldırmak için mevcut sapı stoğu üzerinde mümkün olduğunca hızlı ve doğru araştırmaların yapılmasına gerek vardır. Mevcut çalışmanın amacı mevcut yapı stoğunun kalibre edilmiş verilerle hızlı ve doğru bir şekilde taranmasının yanı sıra geniş alan deprem master planının hazırlanması ve risk yönetimi için yeni bir yöntem geliştirmektir.
I.2.- KAPSAM Mevcut çalışma İstanbul İli, Bakırköy İlçesi nde bulunan yapılarda uygulanmıştır(10162 yapı). Proje üç aşamadan oluşmaktadır. 1. Zemin özelliklerine göre Mikrobölgelendirme ve Arazi Güvenlik Değerlendirmesi. Yer sarsıntılarının yerel zemin şartlarına bağlı olarak yarattığı farklı geoteknik davranış biçimlerinin (zemin büyütmesi, sıvılaşma, şev kayması, heyelan vs.) ve bunlara bağlı risk seviyeleri belirlenmektedir. İlk aşama Yerleşime Uygunluk Değerlendirmesi ve Zemin özelliklerine göre mikrobölgelendirme çalışmaları dır.zemin-yapı etkileşimini de hesaba katan Hasar Risk Analizi. Bu aşamada bölgedeki yapı stoğunun ve alt yapı sistemlerinin envanteri çıkarılır ve 1. aşamada elde edilen geoteknik risk etkilerine bağlı olarak bu yapılarda beklenecek hasar seviyelerinin dağılımı elde edilir.(durum TESpit çalışmaları) Ref. [1-8]2. aşamada elde edilen hasar risk dağılımlarına bağlı olarak öncelikli bölge ve öncelikli yapılardan başlanılarak yapıların ve zeminlerin iyileştirilmesi için Geniş Alan Deprem Master Planı Hazırlanması ve Risk Yönetimi Bir yapının emniyeti çok fazla sayıda parametrenin etkisi ile tanımlanabilmektedir. Yapının geometrisi, kesit ve malzeme özellikleri, konumu, taşıyıcı sistemin türü, yapısal elemanların tümünde bağlatı 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, bazı basit ve son derece yetersiz kriterlerle değerlendirilmesi hatalıdır. Gerçekte, mevcut bir yapının durumu araştırılırken, yapının malzeme özelliklerinin detaylı deneylerle belirlenmesi, kapalı detayların konumlarının belirlenmesi, yapının deprem karakteristiklerinin elde edilmesi ve bu bilgiler ışığında en gelişmiş yöntemlerle analizinin yapılması en güvenilir yöntem olabilir. Ancak söz konusu yöntemin oldukça zaman alıcı olması, konuda uzman personel sayısının oldukça 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 gözönüne alınmalı, sonuçların doğruluk derecesi belirlenmeli ve düzeltme katsayıları ile olası hatalar minimuma indirilmelidir. Durum tespit çalışmalarında tecrübe son derece önemlidir. Hasarlı yapıların hasar tespiti, onarımı, güçlendirmesi gibi 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 faklı 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. 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 hatta daha da kötüsü fotoğrafına bakarak yorum yapmak son derece hatalıdır. Kaldı ki zamanla birçok binanın geometrisinde veya yapısal elemanlarında değişiklik yapılmış olabilir. Duvar ilavesi ve/veya iptali gibi masum görünen değişikliklerin yanısıra, taşıyıcı elemanlarda değişiklik yapıldığı tespit edilmiştir. Bir bölme duvarın mevcudiyeti, konumu ve detayı dahi binanın kaderini etkiliyebilmektedir. 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 etkiliyebilir. Diğer taraftan, gereğinden büyük kesitlerle inşaa edilmiş olan bir yapının kısmen korozyona uğramış olması da, yapının güvensiz olduğu anlamına gelmez. Bu durumdaa, yapının mevcut durumu ile analizi yapıldıktan sonra yalnızca korozyonun ilerlemesini engelleyecek bir onarım yeterli olabilir. Binaların uygulama projelerine göre yorum yapmak ta gerçekçi değildir. Çünkü birçok bina ilk etapta projesine uygun olarak yapılmış olsa da zaman içerisinde malzemenin zayıflaması, kat çıkmak, yapısal elemanlara müdahale etmek gibi nedenlerle yapının yükleri ve davranışı çok farklı olabilir. Dolgu duvar gibi, etkisi tasarımda gözönüne alınmamış taşıyıcı olmayan yapısal elemanlardaki değişiklik dahi yapının davranışını etkiliyebilir. 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 Mevcut yapıların hasar risk seviyelerinin belirlenmesi amacı ile geliştirilmiş olan ve DURTES (DURum TESpit) olarak adlandırılan bir yöntem Ref. [1-8] de anlatılmaktadır. Söz konusu yöntemin verilerinden yararlanılarak mevcut yapı stoğu ile ilgili Geniş Alan Deprem Master Planı Hazırlanması ve Risk Yönetimi için Yeni Bir Yöntem geliştirilmiştir. Yöntemde DURTES analiz sonuçlarından yararlanılarak bölgesel risk grafiği oluşturulmakta, deprem risk grafikleri ile etkileştirilerek risk yönetimi belirlenmektedir.
Şekil 1 : DURTES analizlerinin GIS Ortamında Sorgulanması Yapının kod numarası : S5415 (İlgili tüm veriler ve analiz sonuçları)
Şekil 2 : DURTES Sonuçlarından Elde Edilen Tipik Bir Bölgesel Risk Grafiği Şekil 3 : Deprem Olasılık Grafiği BULGULAR : Şekil 4 : Yıllara Göre Güçlendirilecek Bina Adedi
İncelenmekte olan yapı guruplarının onarım ve güçlenrilmeleri için öncelik sırası, ekonomik koşulların, yapıların öneminin ve durumunun, üstlenilen risk seviyesinin fonksiyonu olarak gerçekçi bir biçimde belirlenebilmektedir. KAYNAKLAR [1 ]- Yıldızlar, B., Gürsoy, G., Damcı, E., Öztorun, N., Çelik, T., 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, (23-25 Ekim, 2002). [2 ]- Yıldızlar, B., Gürsoy, G., Damcı, E., Öztorun, N., Çelik, T., Bakırköy İlçesi Yapı Stoğunun Deprem Riski Analizi, Gümüşhane ve Yöresinin Kalkınması Sempozyumu, Karadeniz Teknik Üniversitesi, Gümüşhane Mühendislik Fakültesi, Gümüşhane Atatürk Kültür Merkezi, (23-25 Ekim, 2002). [3 ]- Gürsoy, G., Yıldızlar, B., Öztorun, N. K., Çelik, T., Mevcut Yapı Stoğunun Deprem Riski Açısından Durum Tespiti İçin Önerilen Yöntem ile Bakırköy İlçesi Verileri, Mühendislik Bilimleri Genç Araştırmacılar I. Kongresi MBGAK 2003, İstanbul Üniversitesi Avcılar Kampüsü, İstanbul (17-20 Şubat 2003). [4 ]- E. Damcı., B. Yıldızlar, G. Gürsoy, N. K. Öztorun, T. Çelik, Bakırköy Özelinde, Türkiye Genelinde Yapı Durum Tespiti İçin Bir Algoritma, Beşinci Ulusal Deprem Mühendisliği Konferansı, 26-30 Mayıs 2003, İ.T.Ü. Süleyman Demirel Kültür Merkezi, İstanbul. [5 ]- TS500 [6 ]- TS498 [7 ]- TS648
[8 ]- Turkish Earthquake Specification, Specification for Structures to be Built in Disaster Areas, Ministry of Public Works and Settlement Government of Republic of Turkey, (Issued on 2.9.1997, Effective from 1.1.1998, Amended on 2.7.1998). [9 ]- Evaluation the Seismic Resistance of existing Buildings, ATC-14, Applied Technology Council, 3 Twin Dolphin Drive, Suite 275, Redwood City, California 94065 (1987). [10 ]- Federal Emergency Management Agency (FEMA), Rapid Visual Screening of Buildings for Potential Seismic Hazards Handbook, ATC-21, Applied Technology Council, 3 Twin Dolphin Drive, Redwood City, California 94065 (April, 1988). [11 ]- 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 Agency Based on a Preliminary Version Prepared by the Applied Technology Council (1992). [12 ]- 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 Dolphin Drive, Suite 550, Redwood City, California 94065 (Fema 155/March, 2002).