Altay Gündüz, Prof., Y. Müh . (İTÜ, 1952). YTÜ İnşaat Fakültesi, Yapı
Anabilim Dalı E. Öğretim Üyesi.
Cumhuriyet Bilim Teknik, 13.11.1999
"Her şey olabilir, aksi kanıtlanıncaya dek -ve olabilir olmasa bile bu şimdiki zaman içindir."
Pearl Buck, A Bridge for Passing , 1964
Büyüklüğü 7.2 ve şiddeti 9 olan 17 Ocak 1995 Kobe depreminde, Japonların
olağanüstü kabul ettikleri ölçüde can kaybı oldu; 5096 kişi öldü. Bu sayı
esas
alınır ve Japonya'nın ve Türkiye'nin nüfusları arasındaki oran göz
önüne alınırsa, 17 Ağustos 1999'da oluşan, 7.4 büyüklüğündeki İzmit depremi
için ölü sayısı
yaklaşık 2500 bulunur. Oysa yetkililerin bildirimine göre anılan can
kaybı 15.488'dir. Bu, anılan büyüklükte bir deprem için kabul edilemeyecek
ölçüdedir. Öte
yandan, bu sayının daha da artacağını yirmi bine ulaşacağını, hatta
onu aşacağını tahmin etmekteyiz. Bir Latin özdeyişi vardır: "Veritas temporis
filia / Gerçek
zamanın kızıdır." Umarız zamanla ortaya çıkacak gerçek yanılmış olduğumuzu
gösterir.
İzmit depreminde ve daha öncekilerde oluşan ölümlerin ve yaralanmaların
hemen hemen tümü, doğrudan doğruya, depremin kendisinden oluşmamıştır.
Zemin
araştırması yapılmamış, yapısal sistemi/taşıyıcı sistemi ilgili yapı
standartları ve deprem yönetmeliği kayıtlarına uymadan inşa edilmiş, dolayısıyla
depremle ilgili
güvenilirliği/kalıcılık olasılığı olmayan yapıların göçmesi sonucu
oluşmuştur. Aslında bu yapılar, öz ağırlıklarını ve amaçlarına ilişkin
yükleri bile öngörülen güvenle
taşıyabilecek güçte değildiler. Deprem olmadan da çöken çok sayıda
yapı bunun kanıtıdır. Öyleyse bu binaların yapılmasına ve içinde oturmalarına
neden izin
verilmiş; insanların topluca öteki dünyaya göçmelerine neden yol açılmıştır?
Bu olumsuz etkinliklerin nedenleri, 1986'dan günümüze dek Cumhuriyet
Gazetesi'nde ve bu gazetenin "Bilim Teknik" dergisinde yayımlanan yazılarımızda
açıklanmış, 1992 Erzincan depreminden sonra televizyonlarda yaptığımız
konuşmalarda dile getirilmiş, kamunun bu konularda aydınlatılmasına
çalışılmıştır.
Uzun yıllardan günümüze dek bilim insanlarımız ve meslek odaları, Deprem
Mühendisliği Türk Milli Komitesi ve ilgili öteki kuruluşlar, iktidarların
anılan
bağlamdaki bilim dışı yaptırımlarını eleştirmişlerdir. Ne var ki bu
eleştirilere ve uyarılara kulak asılmamıştır. İspanya iç savaşında (1936-39),
Alman uçaklarının
yerle bir ettiği Guernica'nın resmini yapan Picasso 'ya bir Alman subayı:
"Bu sizin eseriniz mi?" diye sormuş; Picasso da "Hayır" demiş, "Sizin eseriniz."
İşte, son
depremin ve daha önceki depremlerin yol açtığı yıkımlar -daha doğrusu
kırımlar- ve ören yerine dönüşen kentler, anılan uyarılara karşı kayıtsız
kalan iktidarların
eseridir.
Deprem riski
Mühendisleri ilgilendiren fiziksel problemlerin çoğu, olayların herhangi bir anda ve/veya uzayın (mekân) herhangi bir noktasında olabilir ortaya çıkışlarını içerir.
Güncel olması yönünden gelecekteki otuz yıllık bir zaman dilimi içerisinde
Marmara Denizi çevresinde ve Kuzey Anadolu Fayı yörüngesinde oluşması muhtemel,
manyitüdü 6'dan büyük depremlere ilişkin olasılıklar tahmin edilecektir.
Tarihsel kayıtlara göre, 1894-1999 yılları arasında anılan bölgede oluşan
ve büyüklüğü
6'yı aşan depremlere ilişkin liste yanda verilmiştir.
Listeye göre, 1894'ten 1999'a dek geçen 105 yıl içerisinde söz konusu
bölgede manyitüdü 6'dan büyük 12 deprem oluşmuştur. Bu depremlerin Poisson
süreci
izlediği kabul edilirse; gelecekteki yıllar için bu tür depremlerin
ortaya çıkma olasılıkları; P(T1 <= t) = 1-e-vt (P= olasılık, T1= ilk
ortaya çıkış zamanı, v= her yıl
için depremin ortaya çıkış ortalama hızı = 12 deprem/105 yıl = 0.114,
t= zaman/yıllar, e= 2.71828...; doğal logaritma tabanı) olasılık bağıntısıyla
tahmin
edilebilir:
Olasılıklar Yıllar
P(T1 <= 1) = 0.11 2000
P(T1 <= 3) = 0.29 2002
P(T1 <= 5) = 0.43 2004
P(T1 <= 10) = 0.68 2009
P(T1 <= 20) = 0.90 2019
P(T1 <= 30) = 0.97 2029
Bu olasılıksal yaklaşım, Marmara Denizi çevresinde ve Kuzey Anadolu
Fayı yörüngesinde manyitüdü 6'dan büyük deprem oluşması riskinin 1999'u
izleyen 30
yıl içerisinde % 7' ye ulaştığını göstermektedir.
Yapısal performans
Çevresel ve/veya içsel olayların etkisiyle yapıların davranışı, dolayısıyla
"işlevleriyle ilgili beklentilerin gerçekleşme düzeyi" zaman içerisinde
değişir. Bu düzey
yapısal performans terimiyle adlandırılabilir. Yapısal performansın
belirli zaman dilimlerinde denetlenmesi; yapının tanılanması (teşhis) ve
değerlendirilmesi
gerekir. Tanı ve değerlendirme performansın yetersiz olduğunu gösteriyorsa
yapıya müdahale edilir. Yapının güncel güvenilirliği anılan süreçlerin,
özellikle
müdahaleye karar ve müdahale türü süreçlerinin baskın belirleyicisidir.
Müdahale sonucu yapısal özellikleri değişen bir yapının yenidentasarım
' ı (redesign)
yapılmalı ve kalıcılık olasılığı yeniden tahmin edilmelidir.
Yapısal tasarımda belirli bir güvenilirlik; henüz üretilmemiş malzemelerin
niteliklerine ve yönetmeliklerde verilen nominal yüklere göre a priori
tespit edilir.
Varolan yapılar için ise durum farklıdır; yapının güvenilirliğinin
tahmin edilebilmesi için yapıyla ilgili fiili yüklerin ve mukavemetlerin
gerçekçi şekilde tanımlanması
gerekir. Daha açık anlatımla, yapıyı etkileyen yüklere ve onu oluşturan
malzemelerin mukavemetlerine ilişkin istatistiklerin bilinmesi, bunun için
de a posteriori
irdelemeler ve tespitler yapılması gerekir. Anılan istatistikler elde
edildikten sonra, söz konusu yapının göçme olasılığı ve dolayısıyla güvenilirliği
farklı düzeyde ve
duyarlılıkta olasılıksal yaklaşımlarla tahmin edilebilir.
Yapısal tanılama ve değerlendirme . Varolan yapıların tanılanmasını
gerektiren kimi durumlar ve olgular şöyledir: (ı) Yapısal güvenliğin yasal
gereklilikten ötürü
denetlenmesi ya da kural gereği incelenmesi isteniyorsa. (ıı) Deprem,
sel baskını, kasırga, hortum, temellerde oturma, mesnetlerde çökme, toprak
kayması, aşırı
yükleme, araç çarpması, yangın ve patlama gibi tasarımda hiç ya da
yeterli ölçüde göz önüne alınmayan doğa olayları ya da arızi olaylar yüzünden
yapıda hasar
oluşmuşsa. (ııı) Yapıda gözle görülebilen bozulmalar varsa ya da bunların
oluştuklarından kuşku duyuluyorsa. Örnekse, klorür etkisi, donma-erime
çevrimi,
karbonatlaşma, sünme, yorulma gibi çevresel etkilerden, yaşlanmadan
ve yüklerden; ya da alkali-agrega (kum ve çakıl) reaksiyonu gibi içsel
olaylardan
kaynaklanan bozulmalar gözlenmişse. (ıv) Yapının, özgün tasarımında
kabul edilenden farklı bir amaçla kullanılması halinde. (v) Yapının yenidentasarımı
söz
konusuysa.
Yapısal değerlendirmenin amacı ise şu durumların belirlenmesidir. (ı)
Yapının, özgün tasarımında kabul edilen amacı gerçekleştirme ve sürdürme
yeteneğinin
tespiti. (ıı) Amacını gerçekleştirecek kapasitede değilse, önem derecesi
daha az hangi amaca uygun olduğunun belirlenmesi. (ııı) Geriye ne kadar
ömrü kaldığının
tahmin edilmesi. (ıv) Yük artışı gibi bir artımı karşılayabilecek nitelikte
olup olmadığının tespiti.
Bu belirlemeler, tasarımda olduğu gibi çözümsel işlemler yapılarak gerçekleştirilebilir.
Ne var ki bu işlemlerin yapılabilmesi için fiziksel irdelemelerin ve malzeme
deneylerinin yapılması; ilgilenilen yapıyla ilgili gerekli temel bilgilerin
sağlanması önkoşuldur. Bu bağlamdaki deneysel araştırmalar yükleme deneylerinden,
yapıdan parça alınıp kimyasal analizinin yapılmasına dek uzanan çeşitli
tekniklerle gerçekleştirilebilir.
Araştırma, tanılama ve değerlendirme sürecinin içeriği ve ayrıntıları,
değerlendirmeyi isteyen kuruluşun ya da kişinin istemine bağlı değişir.
Anılan süreç genellikle
şu aşamalardan oluşur: Önplanlama, bütünsel irdeleme, ayrıntılı irdeleme,
sonuçların tanıtımı, sonuçların yorumu ve öneriler. Anılan aşamalarda yapılması
gereken
işlemler, bu bağlamda yayımlanmış bilimsel yayınlardan sağlanabilir.
Müdahale. Değerlendirme varolan yapısal performansın yetersiz olduğunu
gösteriyorsa, önce de değinildiği gibi, yetersizlik düzeyine göre önlem
alınır ve yapıya
müdahale edilir. Müdahale çeşitli biçimlerde gerçekleştirilebilir.
(ı) Yapının üst katlarının ya da bölümlerinin ya da kimi yapısal elemanlarının
yıkılması ve
kaldırılması, onun geriye kalan bölümünün güvenliğini arttırıcı bir
önlemdir. Farklı oturmaların gelişmiş olması, temellerle ilgili sorunların
bulunması ya da yapıda
kütlelerin ve/veya rijitliklerin düzgün olmayan dağılımına neden olan
yapısal elemanların varolması durumunda bu önleme başvurulabilir. Simetrik
olmayan dolgu
duvarlarının kaldırılması ve bunların yeniden simetrik olarak düzenlenmesi
de yapının depreme karşı davranışını olumlu yönde etkiler. (ıı) Yapıya,
kullanımının
sınırlandırılması yoluyla müdahale edilebilir. Sınırlama, müdahale
sırasında yapısal güvenliğin sağlanması için alınan geçici bir önlem ya
da yapının güvenlik
düzeyini artırmaya yönelik bir uygulama olabilir. Bir köprü trafiğinin
ya da bir endüstri yapısının hareketli yükünün azaltılması gibi. Yapının
işlevinin değiştirilmesi,
başka bir amaçla kullanılması da bir çare olarak düşünülebilir. (ııı)
Kimi durumlarda yük etkilerinin azaltılması için yapısal sistemde değişiklikler
yapılması etkili
bir çare olabilir. (ıv) Hasarlı elemanların hem mukavemet ve/veya rijitlik
kapasitelerinin hem de sünekliklerinin (düktilite) eski değerlerine ulaştırılması
da
(restorasyon) bir müdahale biçimidir. (v) Müdahale hasarlı elemanların,
özellikle ağır hasarlı olsun ya da olmasın, "yerinde / in situ" yapılır.
Değiştirme, restorasyon ve/veya güçlendirme yoluyla yapılan müdahale,
hem hasara yol açan ya da yol açması beklenen etkenin büyüklüğüne ve karakterine,
hem de hasarın düzeyine bağlı özel bir olgu kabul edilmelidir. Herhangi
bir müdahalenin başarı derecesi, güncel performansın doğru belirlenmiş
olmasına ve
gelecekte oluşması muhtemel bozulma ve/veya hasarın gerçekçi biçimde
tahmin edilmesine bağlıdır.
Yeniden tasarım. Onarım ve/veya güçlendirme sonucu yapısal eleman enkesitlerinin
büyümesi, rijitliklerin artmasına neden olur. Bu bakımdan anılan
etkinliklerden sonra, yapısal elemanlara gelen düşey ve yatay yükler
yeniden belirlenmeli; yük etkilerinin "yenidendağılım"ı yapılmalıdır. Rijitlik
artışının yapının
doğal titreşim periyodunu azaltacağı, eylemsizliğini ve dolayısıyla
onunla ilintili yük etkilerini artıracağı da göz önüne alınmalıdır. Özetle,
anılan belirlemeler ve
benzerleri nedeniyle müdahaleden sonra, ilgilenilen yapının yenidentasarımı
yapılmalı, öngörülen güvenilirliğin ve performansın sağlanıp sağlanmadığı
denetlenmelidir.
Sonuç
Yapısal göçme riski hiçbir zaman ortadan kaldırılamaz, ama azaltılabilir
ve uluslararası kabul edilen düzeye indirilebilir. Varolan bir yapının
tanımlanması,
değerlendirilmesi, güvenilirliğinin ve performansının tahmin edilmesi,
performansının yetersiz görülmesi durumunda müdahale türünün seçimi, müdahaleden
sonra
yenidentasarımının yapılması ve güvenirliğinin yeniden belirlenmesi
süreçleri uzmanlık isteyen kapsamlı etkinlikleri gerektirir. Bu süreçler,
yeni yapıların tasarım ve
yapım süreçlerine kıyasla çok karmaşıktır. Mühendislik yargısının baskın
olduğu etkinliklerdir. Bu bakımdan, bu denli karmaşık etkinliklerde bulunacak
bir
mühendisin mesleki performansı çok yüksek olmalıdır. Daha açık anlatımla
mesleki bilgisi sağlam, araştırıcı niteliğine sahip, deneyimle, yaratıcı
hayal gücü ve
mühendislik sezgisi gelişmişolmalıdır. Değerlendireceği yapıya ilişkin
tam bilgiyi hiçbir zaman elde edemeyeceğini bilmeli, ihtiyatlı tahminlerde
bulunmalı, yapısal
kapasiteyi ve performansı gerçekçi biçimde betimleyebilmeli ve en doğru
müdahale türünü belirleyebilmelidir. Ne yazık ki Türkiye'de bugün, anılan
niteliklere
sahip yeterli sayıda mühendis yoktur.
Hasar görmüş, özellikle deprem vurgunu yemiş bir yapının güçlendirilmesine
ilişkin yapım aşaması, bu konuda deneyimli ve uzmanlaşmış usta ve işçilerin
sayısı
çok azdır. 1950 yılından sonra iktidarlar, köylüyü bilinçlendiren,
ona yöresel doğa koşullarına göre evini yapmasını fiilen öğreten eğitmenleri
yetiştiren Köy
Enstitüleri'ni kapatmışlardır. İmam-hatip okulları açmayı yeğlemişlerdir.
Herhalde, doğa lafetlerden ve doğal olmayan yapısal göçmelerden, olağanüstü boyutta can kaybı olacağını sezmiş olmalılar (?!).
Türkiye'de bugün, varolan yapılar üzerinde rutin ve sistematik denetlemeler
yapılmasına ilişkin yasal düzenlemeler yoktur. Gelenek de yoktur. Hatalı
kullanım,
bakımlarının yapılıp korunmamaları, zamandı müdahale edilip ufak-tefek
bozulmaların onarılmaması; dolayısıyla hasara ve hasarın gittikçe yaygınlaşmasına
yol
açılması yüzünden çoğu yapı, tasarımında hedeflenen hizmet ömründen
çok daha kısa sürede yaşlanmaktadır. Bu nedenle, Türkiye'de işlevlerinde
aksaklık
görülen "hasta görünümlü/patolojik" yapı yüzdesi, Batı ülkelerindekine
oranla çok yüksektir. Türkiye'de insanlar sorunlu ve göçme riski yüksek
binalarda
yaşamaktadırlar.
Buraya dek açıklanan belirlemelerin yapılmasının ve sorunların çözümünün
önkoşulu, olmazsa olmazı, toplumun, iktidarları etkileyebilecek ve olumsuz
yaptırımlarını engelleyebilecek erke sahip olmasıdır. Toplumun bir
kamu toplumu, gerçek demokratik toplum olmasıdır. Bunun da nasıl ve ne
zaman
gerçekleşeceği belirsizdir.
Kaynaklar:
Ang, A. H-S., and Tang, W.H. (1984), Probability Concepts in Engineering Planning and Desingn, V.II, Decision, Risk, and Reliability, Wiley, New York.
Bağcı, G., et al. (1991), "Türkiye'de hasar yapan depremler," Bayındırlık
ve İskan Bakanlığı Afet İşleri Genel Müdürlüğü Deprem Araştırma Dairesi,
Deprem
Araştırma Bülteni, Sayı 69, ss. 113-126.
Blockley, D.I. (1980), The Nature of Structural Desingn and Safety, Ellis Horwood, Chichester, England.
CEB (Comité Euro-International du Béton / Uluslararası Avrupa Beton
Komitesi) (1983), "Assessment of concrete structures and design procedures
for
upgrading (redesign)," Bulletin d'Information 162, August, Lausanne,
288 pp.
CEB (1989), "Diagnosis and assessment of concrete structures," Bulletin d'Information 192, January, Lausanne, 120 pp.
CEB (1991), "Reliability of concrete structures," Bulletin d'Information 202, July, Lausanne, 163 pp.
Demirtaş, R. (1994), "17 Ocak 1995 Kobe depremi," Bayındırlık ve İskan
Bakanlığı Afet İşleri Genel Müdürlüğü Deprem Araştırma Dairesi, Deprem
Araştırma Bülteni, Sayı 72, ss. 39-
Gündüz, A. (1991), "Yapısal güvenilirlik ve yapısal sistemlerin güvenilirliğe dayanan tasarımı," Teknik Dergi, Cilt 2, Sayı 3, Temmuz, Ankara, ss. 367-383.
Gündüz, A. (1993), "Varolan yapıların güvenilirliğinin tahmin edilmesiyle
ilgili yaklaşımlar üzerine bir irdeleme," 2. Ulusal Deprem Mühendisliği
Konferansı,
10-13 Mart, İstanbul, Bildiriler Kitabı, ss. 109-117.
Gündüz, A. ve Baturay, D. (1993), "Varolan beton yapıların tanılanması
ve yapısal değerlendirme üzerine," Türkiye İnşaat Mühendisliği 12. Teknik
Kongresi,
25-27 Mayıs, Ankara, Bildiriler Kitabı, ss. 69-80.
Gündüz, A. (1996), Mühendislikte Olasılık, İstatistik, Risk ve Güvenilirlik, Küre Basım Ltd. Şti., İstanbul.
Taymaz, T. (1999), "İstanbul depremleri," Cumhuriyet Gazetesi, Bilim Teknik dergisi, Sayı 651, 11 Eylül, ss. 8-11.
Küçük Kıyamet-1509 Büyük Istanbul depremi
Prof. Le Pichon: Istanbul'da Büyük Deprem Bekleniyor
USGS, Ross Stein: Istanbul Büyük Deprem Tehlikesi Altinda