YAPISAL TASARIM

YENİ MEVZUATLAR VE STATİK PROJE ALANINDA YAŞANAN GELİŞMELER

Bilgisayar teknoloji ve yazılımlarında yaşanan ilerlemelerle birlikte günümüzde yapı tasarımı alanında daha özgün, yüksek, fonksiyonel ve estetik yapılar tasarlanabilmektedir. Bu ilerlemelere bağlı olarak, mühendislik alanında teorik olarak yapılan çalışmalar pratiğe dökülebilmiş ve diğer disiplinlerde gerçekleştirilen birçok gelişmelerle birlikte daha güvenli yapısal tasarım ve uygulama olanağı mümkün olmuştur. Hesap yöntemleri ve tasarım esaslarında yeni ve daha belirgin yaklaşımlar ortaya çıkmış ve ülke mevzuatlarına dahil edilmiştir. 

Ülkemiz de bu gelişmelere paralel olarak yönetmeliklerde güncellemelere gitmiştir. 2016 yılında ilk Çelik Yönetmeliğiyürürlüğe girdi. Uzun yıllar üzerinde çalışılan Deprem Yönetmeliğikapsamlı bir güncellemeden geçirilerek 2019 yılında yürürlüğe sokuldu. 

STATİK PROJEYE NEDEN ÖNEMLİDİR?

Yapısal tasarımda mimari endişelerin etkisi büyüktür. Fakat genellikle daha az önem verilen statik proje uzman ellerden çıkmazsa daha sonra yaşanacak güvenlik kaygıları ve ekonomik kayıplar geri dönülmez sonuçlar doğurur. Özellikle ülkemizin bir deprem kuşağında olduğu düşünülünce statik projenin ne kadar önem arz ettiği kaçınılmaz bir gerçektir. 

Yapıların depreme yönelik afet sigortaları gelişmiş ülkelerde yapı tasarımı ve olası deprem senaryoları dikkate alınarak belirlenmektedir. Ülkemizde şu an deprem sigortası olarak bilinen DASK, oldukça yüzeysel bir yaklaşımla oluşturulmuştur. Deprem afeti sonrası yapılacak ödemelerin düşük düzeyde kalması bunun bir ispatı niteliğindedir. Bu konuda Türkiye Deprem Vakfı, reel göstergelere dayalı ve dünyada geçerliliğe sahip olacak bir çalışma yürütmektedir. Yeni sigortalama sisteminde yapının statik olarak tasarımsal boyutu önemli hale gelecek. 

Tüm bu gelişmeler statik tasarımın ne kadar önemli olduğunu göstermektedir. 

MERRA MÜHENDİSLİK FARKIYLA KALİTELİ HİZMET ALMAK

20 yıla yaklaşan deneyim ve bilgi birikimlerimizle birlikte sürekli değişim halinde olan bu mevzuatlara göre tasarım yaparak, en ideal çözümleri değerli müşterilerimize sunmaktayız.  

Yapısal tasarım alanında uzmanlaştığımız ve farklı kullanım fonksiyonlarına sahip bazı yapı tipleri şunlardır; 

• Yüksek Yapılar
• Endüstriyel Yapılar
• Ticari Yapılar
• Konut Yapıları
• Ofis Yapıları
• Karma Yapılar
• Sağlık Yapıları
• Eğitim Yapıları

DEPREM GERÇEĞİ

Japon Uluslararası İşbirliği Ajansı (JICA) ve İstanbul Büyükşehir Belediyesi (İBB) işbirliği ile hazırlanan ve 2003 yılında yayınlanan kısa adı ile ‘JICA Raporu’ndaki felaket senaryosuna göre İstanbul’da 30 yıl içerisinde 6.9 Mw ve üzeri bir büyüklükte deprem olma olasılığı %65 'dir. Farklı fay kırılmalarına bağlı olarak ortaya konan dört olası senaryodan en hafifine göre gerçekleşecek büyük İstanbul depreminde;

Deprem büyüklüğü; 6.9 Mw

· 70-90 bin civarında can kaybı, 135 bin ağır yaralı insan, 

· 50-60 bin civarında ağır hasarlı bina olacak ve 

· 500-600 bin civarında aile evsiz kalacaktır. 

Belki son dönemlerde yapılan kentsel dönüşüm çabalarıyla bu rakamlar aşağıya çekilmiş olabilir. Fakat eski yapılarda risk hala oldukça yüksek. On binlerce ölü ve yaralı, yüz binlerce evsiz yurttaşlar.

Prof.Dr. Ahmet Mete Işıkara'nın (toprağı bol olsun) ifade ettiği gibi; "Deprem öldürmez.Bina öldürür." Hem kendimizin hem de ailelerimizin olası bir İstanbul depremine karşı can güvenliğini sağlamak amacıyla, bireysel hazırlıklarımızı zaman kaybetmeden bir an önce yapmalıyız. 

Peki nereden başlamalı? Nasıl bir yol izlemeli? 

Öncelikle yapılarımız için bir deprem risk analizi yaptırmalıyız. Teknik adı ' Yapı performans analizi' olan bu işlem ile binamızı olası deprem senaryolarına göre risk durumunu tespit ettiririz. Çıkan raporlara binaya nasıl bir güçlendirme yapılması ve yaklaşık maliyeti hakkında bilgi ediniriz.

Güçlendirme kararı alındıktan sonra, yapının kullanım alanlarını çok fazla etkilemeyecek ve maliyetleri yükseltilmeyecek şekilde güçlendirme yöntemine karar verilir. Daha sonra uygulama projeleri hazırlanır ve imalat aşamasına geçilir.

Sağlıklı bir güçlendirme çalışması yukarıda bahsedildiği gibi tekniğine uygun bir şekilde gerçekleştirilmelidir. Sürecin tüm aşamaları İnşaat mühendislerinin kontrol ve gözetiminde gerçekleştirilmelidir. Aksi taktirde güçlendirme ile amaçlanan güvenli yapı hedefine ulaşılamaz ve yapılan harcamalar boşa gider.

DEPREM RİSK ANALİZİ

Artık hayatımızın bir parçası haline gelen deprem nedir ve nasıl meydana gelir? Kısaca özetleyecek olursak;

70-100 km derinliğe sahip ve “Litosfer” olarak adlandırılan katman, dünyanın oluşumu esnasında yer kabuğunun hızla soğuması ve beraberinde katılaşması ile oluşmuştur. Kıtalar ve okyanuslar bu katman üzerinde yer almaktadır. Litosfer zaman içerisinde alt katmanların baskı ile kırılmalar yaşamış ve beraberinde “Tektonik Levhalar” meydana gelmiştir. Bu levhalar yarı sıvı alt katman üzerinde sürekli hareket etmekte ve birbirleriyle etkileşimlerini sürdürmektedirler. İşte bu etkileşimler neticesinde yerkabuğu içindeki kırılmalar (fay kırılmaları) nedeniyle ani olarak ortaya çıkan titreşimlerin dalgalar halinde yayılarak geçtikleri ortamları ve yeryüzeyini sarsma olayına "DEPREM" denir.

Bilindiği gibi yurdumuz dünyanın en etkin deprem kuşaklarından birinin üzerinde bulunmaktadır. Geçmişte yurdumuzda birçok yıkıcı depremler olduğu gibi, gelecekte de sık sık oluşacak depremlerle büyük can ve mal kaybına uğrayacağımız bir gerçektir. 

Deprem Bölgeleri Haritası'na göre, yurdumuzun %92'sinin deprem bölgeleri içerisinde olduğu, nüfusumuzun %95'inin deprem tehlikesi altında yaşadığı ve ayrıca büyük sanayi merkezlerinin %98'i ve barajlarımızın %93'ünün deprem bölgesinde bulunduğu bilinmektedir. Son 58 yıl içerisinde depremlerden, 58.202 vatandaşımız hayatını kaybetmiş, 122.096 kişi yaralanmış ve yaklaşık olarak 411.465 bina yıkılmış veya ağır hasar görmüştür. Sonuç olarak denilebilir ki, depremlerden her yıl ortalama 1.003 vatandaşımız ölmekte ve 7.094 bina yıkılmaktadır.   

Yapıların deprem performanslarını belirlemek amacıyla, yapıyla ilgili olarak statik projeler mevcut değilse, önce yapılar üzerinden veriler toplamak için saha çalışmaları yapılır. Yapı eleman boyutları dikkate alınarak tüm yapının taşıyıcı sistem rölevesi çıkartılır. Yapı betonarme ise düşey taşıyıcı elemanlarda karot alma yöntemiyle beton numuneler alınır. Yapı elemanlarının sahip olduğu donatının sınıfını ve miktarını öğrenmek için yeterli miktarda elemana sıyırma yöntemi ve röntgen yöntemi kullanılır. Çelik yapılarda ise, birleşim detayları incelenir ve yapı elemanlarından gerekli miktarda numune alınır.

Elde edilen tüm veriler ile mevcut yapımız, “3 Boyutlu Sonlu Elemanlar Yöntemi”ile analiz yapabilme kabiliyetine sahip mühendislik bilgisayar yazılımlarında modellenir. Sonraki aşamada tüm dünya ülkelerinin yönetmeliklerinde bulunan ve yapı performansını belirleyebilmek için değerlendirmeye esas olacak gerekli analiz sonuçlarını sunabilen "Nonlinear Analiz" yöntemleri kullanılır. Bu yöntemlerin başlıca ikisi “İtme Analizi” ve “Zaman Tanım Alanında Analiz”dir. Bu analiz yöntemlerinin sağladığı sonuçlar, “Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (TBDY)”nde belirtilen kriterlere göre değerlendirilir. 

Yapı TBDY 'de belirtilen performans düzeylerini sağlamadığı taktirde güçlendirilmesi gerekmektedir. Güçlendirme çalışmaları için öncelikle, yapının mevcut performans düzeyini iyileştirebilecek projeler hazırlanır. Bu projeler hazırlanırken daha önce yapılan yapı performans değerlendirilmesi esas alınır. 

Özetle, yapı güçlendirmesi yapabilmek için öncelikle yapının deprem performansı tespit edilir. Daha sonra bu tespite göre güçlendirme projeleri hazırlanır.

Talep doğrultusunda teknik bilgi ve deneyimlerimizle bu alanda hizmet vermekteyiz.

    Ülkemizde maalesef güçlendirme konusunda yeterli bilgi birikimi ve uygulama disiplinine sahip olmayan, projesiz, eski usul imalatlar yapılabilmektedir. Deprem esnasında yapının nasıl bir performans sergileyebileceği, mevcut yapı elemanların hangilerinin yetersiz olduğu, mevcut yapı için kullanılan malzemenin özellikleri, yapının taşıyıcı sistemindeki süreksizlik durumları dikkate alınmadan ezber yöntemlerle yapılan güçlendirmeler, ‘kaş yaparken göz çıkarmak’ anlamına gelmektedir. 

Oysa bilinçli güçlendirme üç aşamadan oluşur. Birinci aşama; mühendislik analiz programlarında, yapının mevcut durumunu yansıtan modellerin kurulması ve gerekli analiz yöntemlerinin kullanılmasıyla yapının deprem etkisi altında performansını tespit eden rapor hazırlanır. İkinci aşama; bu rapora göre yapılacak değerlendirmeler neticesinde yeterli güvenliği sağlayan ve en ekonomik çözümü yansıtan güçlendirme projeleri hazırlanır. Son olarak güçlendirme projesine uygun olarak, mühendis nezaretinde imalat aşaması gerçekleştirilir. 

Yapıların güçlendirilmesi, deprem hasarlarına neden olacak kusurlarının giderilmesi, deprem güvenliğini arttırmaya yönelik olarak yeni elemanlar eklenmesi, kütle azaltılması, mevcut elemanlarının deprem davranışlarının iyileştirilmesi, kuvvet aktarımında sürekliliğin sağlanması türündeki işlemleri içerir.

    Güçlendirme uygulamaları, her taşıyıcı sistem türü için eleman ve bina sistemi düzeyinde olmak üzere iki farklı şekilde gerçekleştirilir.

Birincisi; yapının kolon, kiriş, perde, birleşim bölgesi gibi deprem yüklerini karşılayan elemanlarında dayanım ve şekildeğiştirme kapasitelerinin arttırılmasına yönelik olarak uygulanan işlemler, eleman güçlendirmesi olarak tanımlanır.

İkincisi; yapının taşıyıcı sisteminin dayanım ve şekildeğiştirme kapasitesinin arttırılması ve iç kuvvetlerin dağılımında sürekliliğin sağlanması, binaya yeni elemanlar eklenmesi, birleşim bölgelerinin güçlendirilmesi, deprem etkilerinin azaltılması amacıyla binanın kütlesinin azaltılması işlemleri sistem güçlendirmesi olarak tanımlanır.

    Çelik yapılarda güçlendirme ve onarımlar için; yetersiz yapı elemanların değiştirilmesi veya takviye edilmesi, birleşim detaylarını takviye bağlantı ve elemanlarla yeterliliğin sağlanması ve özellikle depremin neden olacağı yanal etkiyi karşılanmak için  mevcut taşıyıcı sisteme yeni elemanlar ilave edilmesi gibi yöntemlere başvurulur.

    Betonarme yapılarda güçlendirme ve onarımlar için yapı elemanı bazında; Kolon elemanları betonarme, çelik veya lifli polimer (LP) ile sargılanması, kiriş elemanları betonarme ve lifli polimer (LP) ile sargılanması, sitem bazında; muhtelif yerlere perde elemanlar imal edilmesi veya yapıyla birlikte çalışacak koşulları sağlanmasıyla, yapının dışından oluşturulacak yeni çerçeve sistemlerin imal edilmesi gibi yöntemlere başvurulur.

    Yapıların güçlendirme maliyetleri hazırlanacak güçlendirme projelerine bağlıdır. Fakat bu konuda yaygın olumsuz söylentiler mevcuttur.              Güçlendirme maliyetlerinin yapıyı yıkıp yeniden yapmaktan daha fazla olduğu söylentisi bunların başında gelmektedir. Kesinlikle böyle bir durum söz konusu değildir.  

    Çok büyük kusurlara sahip olmayan birçok eski yapıda güçlendirme yapmak mümkündür. 

    Talep doğrultusunda teknik bilgi ve deneyimlerimizle bu alanda hizmet vermekteyiz.

Yapı inşaası uzmanlık ve ciddiyet istiyen bir iştir. Yürürlükte olan Müteahhit yetkilendirme sistemi maalesef uzmanlık kriterleri yerine finans yeterliliği aramaktadır. 

Son olarak 6 şubat K.Maraş depremiyle ağır hasar gören ve yıkılan binalar içerisinde 2000 sonrası binalar bir hayli fazlaydı. Deprem bölgesine hasar tespit çalışmaları için giden uzman ekiplerimizin tespitlerine göre en temel teknik uygulamaların yapılmadığını gördük. İşçilik hataları ve malzeme yetersizliği dikkatimizden kaçmadı.

Yılların verdiği tecrübeyle ve teknik uzmanlığımızla müteahhitlik hizmeti sunmaktayız.