Site hosted by Angelfire.com: Build your free website today!
Marmara'da 30 yılda deprem olasılığı %7
Deprem riski ve yapısal performansın belirlenmesi...

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.

Tarihte Istanbul Depremleri

Küçük Kıyamet-1509 Büyük Istanbul depremi

1766 Büyük Istanbul depremi

Prof. Le Pichon: Istanbul'da Büyük Deprem Bekleniyor

USGS, Ross Stein: Istanbul Büyük Deprem Tehlikesi Altinda

Marmara'da Deprem Olasılığı Çok Yüksek

Deprem Anasayfası

Prof.A.Barka uyarıyor!