17 Ağustos Marmara Depremi - Hasarları İnceleme
Deprem Ana Sayfa

17 Ağustos 1999, saat 03:02'de merkezi Kocaeli-Gölcük olan, Richter 7.4 şiddetinde büyük bir deprem yaşadık.

Deprem tüm Marmara Bölgesinde, Ankara ve İzmir'e kadar Türkiye'nin geniş bir alanında hissedildi; ancak Kocaeli, Adapazarı, Gölcük, Yalova ve çevrelerinde büyük çapta can kaybı ve hasara neden oldu. 15,000 ölü, onbinlerce yaralı, binlerce tamamen yerle bir olmuş bina/konut, on binlerce hasarlı yapı ve yüzbinlerce evsiz insan.



Tüm fotoğraflar deprem sonrası 2. gün Yalova şehri merkezinde çekilmiştir.
All photos were taken 2. day after the quake, in city of Yalova.









Yapıların hasar görmesine neden olan faktörler:

  • Sağlam olmayan zeminde yapılaşma (kumlu, killi, suya doygun toprak zeminler, bataklıktan ıslah edilmiş zeminler v.b.)
  • Zemine uygun, yapıyı taşıyacak temelin doğru olarak tasarlanmaması
  • Yapı malzemesi seçim hataları: beton yapımında deniz kumu kullanıldığı takdirde hem beton dayanımı düşük olur, hem de beton içindeki çelik donatı çubukları korozyona uğrayarak dayanımı azalır, beton ile birleşimi zayıflar. Düz çelik çubukların dayanımı ve betonla birleşimi, nervürlü (tırtıklı) çelik çubuklarına göre daha düşüktür.
  • Yapı malzemesi kullanım hataları: Beton yapımı esnasında kullanılan çimento, çakıl, su oranları beton dayanımı açısından çok kritiktir.
  • Yapı eleman birleşim hataları: Beton kolon ve kirişlere yerleştirilen çelik donatı oranları ve yerleştirme biçimi yapı dayanıklılığına direk olarak etki eder.
  • Yapı projelendirme hataları: Deprem şartnamesine uygun olmayan projeler; deprem yükünü taşıyacak, kolonlar arasına yerleştirilecek, betonarme perde kolon/duvarların bulunmaması; resmi projeden farklı yapı elemanlarının eklenmesi: üst katlarda dışarı doğru çıkmalar, fazladan çıkılan katlar, taşıyıcı kolonların estetik veya mekan kazanma amacıyla kaldırılması.
  • Bilinçsiz kişilerce sonradan yapı içinde yapılan tadilatlar: kolon, kiriş kaldırma, bodrumlarda mekan kazanma amacıyla temelde zemini kazma.



Şimdi yukarıdaki hatalardan hepsi veya bazıları nedeniyle oluşmuş hasarları inceleyelim:



Yukarıda birinci kat kolonlarının üst döşemesi ile birleşiminde oluşmuş patlama/ezilme açıkça görülmekte. Benzer hasarlar deprem bölgesindeki binlerce yapıda da gözlendi. Bölgeye özgü 5-8 katlı betonarme yapıların birçoğu bu depremde benzer yapısal davranışlar göstererek, üzerlerinde bulundukları zemin, kullanılan malzeme ve projelendirilmelerine göre büyük veya az hasarla bu depremi atlattılar.

17-Ağustos Marmara depremi yer hareketi simülasyonu

Depremin yer hareketini inceleyince görürüz ki: Aynı anda 50 cm'e varan bir yukarı kaldırma ve 120 cm'lik yatay hareket oluyor ve bunun ardından gelen ani düşüş ve küçük dalgalarla depremin bitişi. Bina temeli, zemin hareketleri nedeni ile hızla titreşirken bina üst katları bu hıza ayak uyduramaz; bu nedenle özellikle alt kat kolonları bağlantı noktalarında büyük zorlanmalara maruz kalır ve kolonun bir yanı basınca maruz kalarak ezilirken diğer yanı da çekmeye maruz kalarak çatlar.

Ardından yapının üst katları bu hasar görmüş kolonların üzerine düşer. Kolon-kiriş ve döşeme birleşimleri kuvvetliyse, beton kaliteliyse, çelik donatı doğru yerleştirilmişse böyle büyük bir harekete karşı 1. kat kolonları dayanabilir. Ancak yapıda ve malzemede hatalar varsa 1. kat kolonları bu yüke direnemez ve ya tamamen parçalanır, ya da ezilme altında dışarıya doğru patlar. Eğer yapının bir üst katındaki kolonlar üzerlerine gelen yükü kaldıracak güçte ise üst katlar hasarsız olarak, sadece 1. kat tamamen çökmüş olarak kalır. Eğer üst kat kolonlarında ve malzemede hata varsa, sırası ile bütün kat kolonları aşağıdan yukarıya domino etkisiyle yıkılır.





5 katlı bir bina, perde betonarme duvar yok, kolon direk döşemeye bağlanıyor yani taşıyıcı kiriş yok, kolon içerisinde, sadece 4 adet düz çelik donatı kullanılmış, kolon kesiti yetersiz, çelik donatı oranı yetersiz, çelik donatıyı ve betonarme dayanımını birleşim noktasında daha güçlendirecek sargı donatısı (etriye) aralığı çok fazla ve deprem şartnamesine uymuyor. Deprem bölgelerinde, kolon-kiriş/döşeme birleşim yerlerinde etriyeler 10 cm veya hesapla elde edilecek daha küçük aralıklarla yerleştirilmelidir. Ayrıca beton kolon kesit alanının en az yüzde biri kadar çelik alanı beton kolon çevresine yerleştirilmelidir; örnek olarak dikdörtgen kolonlardan 4 adet 16 mm çaplı çelik çubuk.

Burada da benzer sorunlar, ayrıca kalitesiz beton ve büyük ihtimalle deniz kumu kullanıldığından bu kum içindeki tuzların neden olduğu çelik donatıdaki paslanma ve neticesinde beton-çelik donatı birleşimlerinin (aderansın) bozulması, çeliğin betondan sıyrılması.

İşte 1. katı tamamen çökmüş bir daireden sağ çıkmayı başarabilmiş bir çift.


Tasarımcı mühendislere çok büyük bir ders olmalı bu resim! Betonarme yapıların deprem anında yapı elemanları üzerine gelen enerjiyi söndürebilmesi/azaltabilmesi için yapının esnek (düktil) olacak şekilde tasarlanmasında büyük fayda vardır. Yapı elemanları esneyebilmeli, deplasman yapabilmeli, hatta belki ufak çatlamalar olabilir ancak kuvvetli bir deprem altında bile az hasarla depremi atlatabilmelidir. Bunu sağlamak için de yapı elemanlarının içinde uygun oranda çelik donatı kullanılır. Betonarme hesaplarında kullanılacak çelik donatının beton kesite göre maksimum bir oranı tanımlanmıştır. Bu da yüzde dörttür, yani 100 cm karelik bir beton kolon kesitinde 4 cm karelik bir çelik kesit alanı bulunabilir. Bu oran aşılmadığı sürece beton ve çelik birlikte esnek davranış gösterir, deplasman yapar ancak tamamen yıkılmaz. Bu oran aşıldığında ise betonarme elemanlar birleşim yerlerinde aniden ayrılırlar ve kırılırlar. Ayrıca çok fazla çelik donatı kullanıldığında beton kesit üzerine gelen yükleri kaldıramaz. Bu resimde, hiç hesaba gerek olmadan görülüyor ki, kesitte ve birleşim yerinde kullanılan çelik donatı oranı yüzde dördün çok üzerinde. Bu da betonun deprem yükünü taşımasını engellemiş, yapının esnek davranamadan kırılmasına ve yıkılmasına neden olmuş. Tasarımı yapan mühendis herhalde ne kadar çok çelik donatı kullanırsam o kadar sağlam olur düşüncesindeydi, ne ölümcül hata!


Yukarıdaki resimle aynı yapı ve aynı problemler: maksimum donatı oranı aşılmış, kalitesiz beton ve neticesinde tüm birleşim yerleri patlayarak yapı yerle bir olmuş. Tabii ki buradaki ölü oranı çok yüksekti (Yalova, Aydın 1 Sitesi).


Yine aynı bina, betonun kalitesizliği çeliklerin ne kadar kolay sıyrıldığından rahatlıkla anlaşılıyor.


Kötü malzeme ve proje; ve daha kaba inşaatı bitmeden yerle bir olmuş bir yapı.


Yalova'dan Gölcük'e doğru sahil boyunca bir çok site binasında büyük hasarlar mevcut, tamamen yıkılan binaların yanında bir de sadece birinci katı yıkılmış bina sayısı çok fazla.

 
 
Deprem hareketi nasıl ölçülür? - Son yıllardaki büyük depremler (dünyada)