İnşaat mühendisleri İzmir depreminde sınıfta kalmıştır. Diyeceksiniz ki “7 büyüklüğünde bir deprem oldu, bu deprem hiç de öyle ufak bir deprem değil. Oldukça da az bina yıkıldı, nasıl sınıfta kalmış oluyorlar?”

İnşaat mühendisi olmayan bir kişinin bunu söylemesi kabul edilebilir bir şey ama Ekşi Sözlük’te ve Twitter’da inşaat mühendislerinin sürekli bu tarz cümleler kurması oldukça acınacak bir durum. Depremin yıkıcılığı büyüklüğünden anlaşılmaz, ivme plot’undan (grafiğinden) anlaşılır.

Depremin büyüklüğü, deprem merkezindeki kırılma sırasında ortaya çıkardığı enerjiyi yansıtır. Bu kırılma sonucu da etrafa dalgalar yayar. Bunlara da seismic waves, yani deprem dalgaları denir. Bu dalgalar da ilerleyerek yerleşim yerlerine ulaşır. Dalgaların gittiği yol uzadıkça da bu dalgalar sönümlenmeye başlar. Bu nedenle deprem merkezinden uzaklaştıkça deprem etkisi daha az hissedilir. Ama aynı uzaklıkta iki farklı yerleşim yerinde çok farklı ivme büyüklükleri gözlemlenebilir. Bunun nedeni de site effects denen yerel zemin etkileridir. Belli bölgelerde bu deprem dalgaları amplifikasyona uğrar, yani güçlenir. Yani depremin yıkıcılığını gösteren esas önemli parametre, yerleşim yerinde ölçülen ivme kayıtlarıdır.

Deprem Büyüklüğü vs. Tasarım İvmesi

Standart deprem tasarımı yaparken kimse size “7’lik veya 8’lik depreme göre tasarım yap” demez. Siz tasarım ivmeleri üzerinden tasarım yaparsınız. İnşaat mühendislerinin bu değerleri alması için Türkiye Deprem Tehlike HaritasıDeprem Tehlike HaritasıTürkiye genelinde, belirli aşılma olasılıklarına karşılık gelen yer hareketi düzeylerini (S_S, S_1 gibi harita spektral ivme katsayılarını) mekansal olarak gösteren, TBDY 2018'in temelini oluşturan harita. [4]AFAD (Afet ve Acil Durum Yönetimi Başkanlığı). Türkiye Deprem Tehlike HaritasıKaynağa Git hazırlandı.

Bu deprem haritası hazırlanırken mevcut bilinen fayların meydana getirebileceği en büyük depremler göz önüne alınarak, yerleşim yerlerine gelebilecek en yüksek yer ivmeleri hesaplandı. Bu değerleri de inşaat mühendisi tasarım yaparken bu haritadan alır. Yani inşaat mühendisi deprem büyüklüğüDeprem BüyüklüğüBir depremin kaynağında açığa çıkan enerjiyi tanımlayan, logaritmik ölçekli, konumdan bağımsız tek bir sayısal büyüklük. ile değil, ivmeler ile tasarım yapar.

Ekşi’de ve Twitter’da benim gibi ivmelerden bahseden ancak 3-5 kişi görebildim. Bu, inşaat mühendisleri açısından oldukça vahim bir durum. İnşaat mühendisleri sürekli “7 büyüklüğünde bir depremde bunlar olur” tarzı yazmışlar. Ama hiçbirisi de açıp “Bu depremde Bayraklı’da, İzmir’de vs. ölçülen ivme değerleri nedir?” diye bakmamış. Hepsi papağan gibi ezbere konuşmuş. Gelin ben size o ivme değerlerini paylaşayım.

İzmir Depremi İvme Kayıtları Gerçeği

AFAD’ın yayınladığı ön değerlendirme raporuna ve ODTÜ’nün açıklamalarına baktığımız zaman İzmir’de ölçülen ivmelerin 0.04 g ile 0.11 g arasında olduğunu görüyoruz. En çok yıkımın olduğu Bayraklı’da, alüvyon zeminde 0.11 g ivme ölçülmüş. Alüvyon zemin oldukça kötü bir zemindir. (Bunu, “kötü zeminde ivme çok daha yüksektir” diyecekler için peşinen söyledim.)

ODTÜ Raporundan Alıntı:

“İzmir ili ve çevresinde bulunan ve depremin merkezine 43 km mesafede yer alan 0905 kodlu Kuşadası istasyonunda kuzey-güney bileşeni 0.18 g büyüklüğünde olan maksimum yer ivmesiMaksimum Yer İvmesi (PGA)Bir deprem ivme kaydında, yer hareketinin ulaştığı en yüksek mutlak ivme değeri. ölçülmüştür. Bu değerin, mevcut deprem tehlike haritasına göre verilen tasarım depremi maksimum yer ivmesi değerinin yarısından düşük olduğu anlaşılmaktadır. Bina hasarlarının en fazla yoğunlaştığı İzmir Bayraklı’da bulunan iki AFAD istasyonunda ölçülen maksimum yer ivmesi değerleri 3513 nolu istasyonda (alüvyon) 0.11 g ve 3514 nolu istasyonda (kaya) 0.04 g civarındadır. Bu değerler de tasarım yer ivmesi değerlerinden oldukça düşüktür.”

TBDY 2018’e Göre Bayraklı’nın Tasarım Değerleri

AFAD’ın deprem haritası endeksinden Bayraklı için tasarım ivme değerlerine bakalım (Boylam: 27.15, Enlem: 38.45). Burada “en büyük yer ivmesi [g]” kısmına bakmanız gerekiyor. 4 tane yer ivmesi verilmiş durumda, sırasıyla: 0.857 g, 0.459 g, 0.174 g ve 0.124 g. Bunların farkları ise 50 yılda aşılma olasılıklarıdır. Onlar da sırasıyla: %2, %10, %50 ve %68.

Yukarıda Bayraklı’da 0.11 g ölçüldüğünü yazmıştım. Türkiye Deprem Haritası’na göre Bayraklı için bu ivme değeri, en düşük tasarım depreminden bile düşük bir ivme değeri! Yani 50 yıl ayakta kalacak bir yapı bu tarz bir depreme %68 olasılıkla maruz kalacak.

En basit yapılar %10’luk olasılığa denk gelen 0.459 g ile tasarlanmalı (“Can Güvenliği” için). %68’lik deprem en fazla “Kesintisiz Kullanım” performans düzeyi için kullanılabilir. Can Güvenliği ve Kesintisiz Kullanım, Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği’nde (TBDY 2018) geçen terimlerdir. Can güvenliği demek, “tasarım depreminde binadaki kişilerin can güvenliğini sağlamalısın” demek. Kesintisiz kullanım da “yapının kullanım amacı için kesinti yaratacak bir hasar meydana gelmemeli” diyor.

İMO’nun paylaştığı TBDY 2018 sunumundan performans tanımlarına bakabilirsiniz. Slaytta şöyle bir ifade var: “Taşıyıcı olmayan elemanlarda hasar olursa kesintisiz kullanım olmaz.”

Yani Bayraklı için ancak Kesintisiz Kullanım hedefiyle tasarlanacak bir binanın tasarım depremi olabilecek kadar küçük bir ivmeden bahsediyoruz. Diğer yerler için (tahminen) daha da ufak bir deprem.

Dolgu Duvarların Tasarımı ve Mühendislik Ezberleri

Bayraklı’daki 2 senelik lüks plazanın deprem sonrası hasarını gösteren videolara ve Ekşi Sözlük’teki başlıkların altında yapılan yorumlara baktığımız zaman; bu depremin “büyük bir deprem olduğu”, bu yapıda meydana gelen hasarların “oldukça normal olduğu”, hatta “bu hasarların oluşmasının istendiği” vs. yazılıyor.

Yukarıda anlattıklarıma göre ise tasarımda bu deprem için böyle bir şey istenmiyor! AFAD’ın paylaştığı ivme değerlerine göre bu deprem, yeni tasarlanmış bir yapı için en ufak bir sorun dahi oluşturmaması gereken bir depremdir (aslında eskiler için de öyle olmalı ama hadi Türkiye gerçekleri diyelim onlara).

Birçok inşaat mühendisi dolgu duvarların taşıyıcı olmadığını ve tasarlanmadığını iddia ediyor. İnşaat mühendisinin işi sadece taşıyıcı sistemi tasarlamak değildir. Dolgu duvarlar da bu yapının bir parçasıdır ve bunun tasarımı da inşaat mühendisinin bir görevidir. Türkiye’de hiçbir inşaat mühendisi, Türkiye’de inşa edildiği şekliyle bu dolgu duvarların aslında yapmaya çalıştıkları tasarım anlayışına (sünek tasarıma) zıt olduklarını bilmiyor ve anlamıyor. Dolgu duvarlarını “taşıyıcı olmayan eleman” olarak değerlendirmek, mühendislik açısından kabul edilemez bir indirgemeciliktir; bu duvarlar deprem sırasında çerçeve sistemle doğrudan etkileşime girer ve tasarımda hesaba katılmayan rijitlikRijitlikRijitlik, bir elemanın veya yapının yük altında ne kadar az şekil değiştirdiğini gösteren özelliktir; aynı yük altında daha az yer değiştiren sistem daha rijittir. merkezini kaydırır, kısa kolonKolonAğırlıklı olarak eksenel basınç kuvveti taşıyan, düşey ve yatay yükleri kirişten temele aktaran düşey taşıyıcı eleman. oluşturur ya da yumuşak kat mekanizması tetikler.

Yukarıda paylaştığım yapıdaki duvarlarda oluşan hasar tamamen tasarımı yapan mühendisin hatasıdır. O yapı; dolgu duvar ve çerçeve sistemin nasıl çalıştığını bilmeyen, sadece ezbere ve yarım yamalak tasarım yapan bir mühendis tarafından tasarlanmış. Bu dediğim, Türkiye’deki evlerin belki de %99’u için geçerli.

Bu yukarıda yazdıklarım da sadece yeni mezun, deneyimsiz mühendisler için geçerli değil. Yani Türk mühendislerinin deneyimlisi veya deneyimsizi çok fark etmiyor. İkisi de mesleğinin gereklerini yerine getiremiyor. Oysa ki kötü bir eğitime sahip mühendislerle dahi depreme karşı başarılı sonuçlar almak oldukça mümkün. Şili ve Türkiye karşılaştırmasını yaptığım yazımı okuyabilirsiniz o konuda.

Sıkça Sorulan Sorular
İzmir depreminde büyüklük ile tasarım ivmesi arasındaki fark nedir?

Depremin büyüklüğü açığa çıkan enerjiyle, tasarım ivmesi ise yapının bulunduğu yerde dikkate alınan yer hareketiyle ilgilidir. Yazıda, Bayraklı'da ölçülen ivmenin tasarım değerlerinden düşük olmasına rağmen yapısal hasar oluştuğu belirtiliyor.

Bayraklı'da deprem sırasında hangi ivme değerleri ölçüldü?

Bayraklı'daki iki AFAD istasyonunda yaklaşık 0,11 g ve 0,04 g maksimum yer ivmesi ölçüldü. Yazıda 0,11 g değerinin Bayraklı için verilen en düşük tasarım depremi ivmesinden bile düşük olduğu açıklanıyor.

Düşük ölçülen ivmeye rağmen Bayraklı'da neden ağır hasar oluştu?

Yazı, hasarı yalnızca deprem büyüklüğüyle açıklamak yerine mühendislik pratiğindeki hatalara ve dolgu duvarların tasarımına odaklanıyor. Dolgu duvarların çerçeve sistemle etkileşimi hesaba katılmadığında rijitlik düzensizliği, kısa kolon veya yumuşak kat etkisi oluşabiliyor.

Dolgu duvarlar deprem tasarımında neden dikkate alınmalıdır?

Dolgu duvarlar taşıyıcı olarak tasarlanmasalar bile deprem sırasında çerçeve sistemle etkileşir. Bu etkileşim, tasarımda hesaba katılmayan rijitlik merkezini değiştirebilir ve hasar mekanizmasını etkileyebilir.

İzmir depremi değerlendirmesinin uygulama sınırı nedir?

Yazı, Bayraklı'daki ölçümler ve incelenen yapı hasarları üzerinden mühendislik değerlendirmesi yapar. Bu gözlemler, her yapı veya her deprem için aynı hasar nedeninin geçerli olduğu anlamına gelmez; zemin, yapı ve tasarım özellikleri birlikte değerlendirilmelidir.