Şubat 2023 Depremlerinde Binaları Hasar Görerek Yıkılan Statik Proje Mühendislerinin Yargılanmalarında Esas Alınacak Bilirkişi Raporlarının Teknik Yaklaşımı İle İlgili TMMOB İnşaat Mühendisleri Odasının Görüşü
1. Giriş
6 Şubat 2023 ve 20 Şubat 2023 tarihlerinde
ülkemizin güneydoğusunda meydana gelen çok şiddetli depremlerde mühendislik
yapılarında, özellikle bina türü yapılarda oluşan ağır hasar ve yıkımlar büyük can
ve mal kayıplarına yol açmıştır.
Bunun sonucu
olarak bina yapım sürecinde çeşitli görevlerde rol alan teknik elemanların
işlevleri ile ilgili sorumlulukları yargı sürecinde bilirkişi raporları ile
belirlenmeye çalışılmaktadır.
Bu kısa raporda,
inşaat mühendisleri tarafından yapılan statik projelerin bilirkişi raporları
kapsamında değerlendirilmesinde esas alınması gerekli görülen teknik yaklaşımla
ilgili TMMOB İnşaat Mühendisleri Odasının görüşü açıklanmaktadır.
Depremlerde ağır
hasar alan binaların nasıl, niçin ve hangi nedenlerle yıkıldıklarının
açıklanması, fevkalade karmaşık ve zor bir konudur.
A) Yıkım, taşıyıcı
sistemin kurgulanması, modelleme, statik/dinamik analiz, eleman tasarımı
aşamalarını içeren statik proje sürecindeki hatalardan/eksikliklerden
kaynaklanabilir.
B) Yıkım, yapım ve
denetim süreçlerindeki hatalardan/eksikliklerden/ihmallerden meydana gelmiş
olabilir.
C) Yukarıdaki
olasılıkların hiçbiri gerçekleşmemiş bile olsa bina, depremin yönetmelik
sınırlarını aşan, olağandışı şiddetli bir deprem olması nedeniyle yıkılmış
olabilir.
Şubat 2023
depremlerinde meydana gelen yıkımlarda yukarıda belirtilen nedenlerin birinin
veya birkaçının bir arada rol oynamış olduğu muhakkaktır.
Bu kısa raporda
sadece statik proje sürecinin yıkımlardaki olası etkileri ve statik proje
mühendislerinin sorumlulukları irdelenecektir.
2. Binaları Hasar Görerek Yıkılan Statik Proje
Mühendislerinin Sorumlulukları Nasıl Belirlenebilir?
Yargı sürecinde statik
proje mühendislerinin işlevleri ile ilgili sorumluluklarının belirlenmesi bakımından
hayati önemi haiz olan bilirkişi raporlarının iki amacı olması gerekir:
(a) Statik proje
mühendisinin binanın inşa edildiği tarihte yaptığı proje dolayısıyla yıkımda
kusurlu olup olmadığının belirlenmesi.
Bu amacın
gerçekleştirilmesi için binanın inşa edildiği tarihte mühendisin yaptığı statik
projenin objektif şekilde değerlendirilmesi gerekir. Burada kritik nokta, objektif değerlendirmenin nasıl yapılacağıdır.
Bu konu aşağıda 2.1 ve 2.2’de irdelenecektir.
Değerlendirme
sonucunda statik projede herhangi bir kusur bulunmazsa, bina depremde yıkılmış
bile olsa statik proje mühendisinin yıkımdan sorumlu olmadığı sonucuna
varılacaktır.
Projede kusur
bulunması durumunda ise aşağıdaki konu gündeme gelecektir:
(b) Eğer mühendis,
binanın inşa edildiği tarihte yaptığı projede kusurlu bulunursa, kusurlu olduğu
hususların yıkımda ne şekilde ve ne derecede etken olabileceğinin ortaya
çıkarılması
Bu amacın tam ve
adil olarak gerçekleştirilmesi hiç kolay değildir.
Deprem
bölgelerinde alınan çok şiddetli deprem kayıtları kullanılarak yıkılan
binaların gerçek davranışını ve hangi nedenlerle yıkıldığını açıklayacak
modelleme ve analizlerin gerçekleştirilmesi fevkalade karmaşık ve zordur. Her
bir binanın doğrusal olmayan eleman ve sistem modellemesi ve büyük
yerdeğiştirme teorisi ile zaman tanım alanında göçme analizi çok uzun zaman alabilir ve ancak bilimsel
araştırmaların konusu olabilir. Kaldı ki bazı yerleşim yerlerinde yeterli
sayıda ivme kaydı bulunsa bile bunlar, özellikle Antakya’da olduğu üzere,
noktadan noktaya önemli ölçüde değişkenlik göstermektedirler. Diğer bazı
yerleşim yerlerinde ise yeteri kadar, hatta hiç kayıt bulunmamaktadır.
Bu bakımdan, gerçek
deprem kayıtları kullanılarak bu tür modelleme ve analizlerin bilirkişi
incelemeleri kapsamında yapılması pratik olarak düşünülmemelidir.
Kaldı ki böyle
sofistike analizler yapılabilmiş olsa bile gerçek depremin etkisi altında
projeden kaynaklanmış olabilecek kusurlar, yıkıma neden olabilecek diğer kusurlarla
(yapım ve denetim kusurları vs.) iç içe ve etkileşim halinde olduklarından
gerçek kusurun nerede ve ne oranda olduğunu belirlemek neredeyse imkânsız
olacaktır. Öyle ki statik projede bazı kusurlar olsa bile, proje dışındaki
diğer kusurların ağır bastığı durumlarda bunların yıkımdaki rolü çok az
olabilir, hatta hiç olmayabilir.
Bu durum
karşısında, olsa olsa binanın inşa edildiği tarihte yürürlükte olan
yönetmelikte tanımlanan deprem etkilerine göre yapılmış olan analizden
ekstrapolasyonla proje kusurlarının yıkımı nasıl etkileyebileceği konusunda
bazı çıkarımlar yapılabilir. Ancak bunlar çoğu durumda nicel olmaktan çok ister
istemez nitel ve sübjektif olacaktır. Burada
bilirkişinin teorik bilgisi yanında mühendislik deneyiminin yeterliliği konusu
da önemli bir gereklilik olarak ortaya çıkmaktadır.
Sonuç olarak, proje kusurlarının yıkımı nasıl ve ne
derecede etkilediği makul gerekçelerle açıklanamaz ise, proje mühendisinin
teknik olarak sorumlu tutulması söz konusu olmamalıdır.
2.1. Kullanılması sakıncalı olan ve adil olmayan
yaklaşım: Binanın inşa edildiği tarihte
yapılan statik projenin o tarihte yürürlükte
olan yönetmelikteki deprem etkilerine ve
tasarım yaklaşımına göre değerlendirilmesi
Bazı üyelerimiz,
halen yürütülmekte olan yargı süreçleri kapsamında hazırlanan bilirkişi
raporlarında, binanın inşa edildiği tarihte yürürlükte olan deprem
yönetmeliğine göre yapılan statik projenin, yine aynı yönetmelikte tanımlanan azaltılmış deprem yükleri esas alınarak bilirkişilerce
yapılan doğrusal elastik analiz
sonuçlarına göre değerlendirildiğini ifade etmişlerdir.
Bu uygulamada,
binanın inşa edildiği tarihte yürürlükte olan deprem etkilerinin esas alınması doğrudur,
ancak öngörülen yaklaşımla statik proje mühendisinin yıkımdan nasıl kusurlu
bulunabileceği objektif olarak değerlendirilemez.
Örneğin 20 yıl
önce inşa edilen bir bina için bugün azaltılmış deprem yükleri altında yapılan
doğrusal elastik analizle birkaç
kolondaki donatıların eksik olduğu sonucuna varılırsa, bu sonucun kesin
olduğu, 06 veya 20 Şubat 2023 depremlerinde binanın bu nedenle yıkıldığı ve
bundan proje mühendisinin sorumlu olduğu sonucuna varılamaz, böyle bir
değerlendirme objektif ve adil olamaz.
Çünkü birkaç
kolonda zaafiyet olsa bile taşıyıcı sistem yeniden
dağılım ile kendisini adapte edebilir ve zaafiyet gösteren kolonların yükü
diğer taşıyıcı elemanlar tarafından paylaşılabilir.
Bilirkişi
raporunda bu durumun göz önüne alınmaması ve projenin azaltılmış deprem yükleri altında doğrusal elastik analiz yöntemi ile değerlendirilmesi, proje
mühendisinin binayı yıkıma götürecek kusurlarını objektif olarak ortaya çıkaran
adil bir değerlendirme yöntemi olamaz.
2.2. Kullanılması önerilen rasyonel ve adil yaklaşım:
Binanın inşa edildiği tarihte
yürürlükte olan yönetmelikteki deprem
etkilerine göre statik projeden beklenen
performansın “Şekildeğiştirmeye Göre
Değerlendirme” yaklaşımı ile
değerlendirilmesi
Yukarıda
belirtildiği üzere, azaltılmış deprem yükleri altında doğrusal elastik analize
dayalı yaklaşım, bilirkişi raporlarında statik proje mühendislerinin
kusurlarının belirlenmesi için kullanılabilecek adil bir yaklaşım değildir.
Adil bir sonuca
varabilmek için kullanılacak yaklaşımın, proje tarihindeki yönetmelikte
tanımlanan depremin etkisi altında taşıyıcı sistemin deprem sırasındaki doğrusal olmayan gerçek davranışını
olabildiğince doğru biçimde temsil edebilen ve yukarıda sözü edilen yeniden dağılım’ı kendiliğinden
gerçekleştirebilecek bir yaklaşım olması gerekir. Uygulanacak değerlendirme
yaklaşımı, binanın mevcut dayanım ve şekildeğiştirme kapasitelerinin proje
tarihindeki yönetmelik depreminin dayanım ve şekildeğiştirme taleplerine göre
yeterli olup olmadığını gösterebilmelidir.
Bu amaca en uygun
olan ve halen içinde bulunulan koşullarda pratik olarak kullanılması mümkün
olan rasyonel yaklaşım, 2018 Deprem Yönetmeliğinin 5. Bölümü’nde tanımlanan Şekildeğiştirmeye Göre Değerlendirme yaklaşımıdır.
Önemli olan,
değerlendirmenin statik projenin yapıldığı tarihte yürürlükte olan yönetmelikte
tanımlanan deprem etkilerine göre ve mevcut betonarme kesit özellikleri
(donatılar dahil) dikkate alınarak yapılacak olmasıdır.
Bu bakımdan
kullanılacak yöntemin, yukarıda 2(b)’de ifade edilen ve gerçek deprem
kayıtları altında göçme analizini içeren yöntemle ilgisi yoktur.
Bu uygulamada 2018
Yönetmeliği, doğrusal olmayan modelleme ve analiz yöntemleri ile objektif
değerlendirme kriterleri için bir kılavuz olarak kullanılacaktır.
Şekildeğiştirmeye Göre Değerlendirme yaklaşımı, aynı
yönetmeliğin 15. Bölümü’nde mevcut binaların performanslarının
değerlendirilmesi için kullanılan yaklaşımdır. Bu kapsamda belirtilmesi gereken
çok önemli husus, bu tür değerlendirmenin sadece tekil eleman düzeyinde değil,
aynı zamanda bina taşıyıcı sistemi genelinde de yapılması ve böylece daha doğru
ve adil sonucun elde edilmesinin sağlanmasıdır.
Şekildeğiştirmeye Göre Değerlendirme yaklaşımı
kapsamında öncelikle kullanılması öngörülen analiz yöntemi, uygulamada yaygın
olarak kullanılan Tek Modlu İtme Yöntemi’dir.
Bu yöntem, 2018 Deprem Yönetmeliği Bölüm 5 Madde 5.5.2’ye göre Bölüm 3 Tablo
3.3’teki sınıflandırma kapsamında BYS ≥ 5 olan, diğer deyişle zeminden itibaren
yüksekliği HN ≤ 28 metre olan binalar için kullanılabilir. Ancak buradaki
özel durum dikkate alınarak yükseklik sınırlandırmasının HN ≤ 32
metre olarak değiştirilmesi uygun olacaktır.
Yüksekliği daha
fazla olan binalar için Bölüm 5, Madde 5.7’de tanımlanan Zaman Tanım Alanında Doğrusal Olmayan Hesap Yöntemi
kullanılmalıdır.
Şekildeğiştirmeye Göre Değerlendirme yaklaşımının
uygulanmasına ilişkin açıklamalar EK’te
verilmiştir.
3. Sonuç
06 ve 20 Şubat
2023 depremlerinde hasar görerek yıkılan binaların statik projelerinin
bilirkişi raporları kapsamında değerlendirilmesinde esas alınması gerekli
görülen teknik yaklaşımla ilgili TMMOB İnşaat Mühendisleri Odasının görüşü bu
kısa raporda açıklanmıştır.
Halen yürütülmekte
olan yargı süreçleri kapsamında hazırlanan bilirkişi raporlarında kullanılmakta
olduğu bazı üyelerimiz tarafından ifade edilen ve yıkılan binanın projesinin
azaltılmış deprem yükleri altında, binanın gerçek davranışını yansıtmaktan uzak
doğrusal elastik analiz sonuçlarına göre değerlendirilmesini öngören yaklaşımın
sakıncalı olduğu ve adil olmadığı açıklanmıştır.
İnşaat
Mühendisleri Odası olarak halen yürütülmekte olan yargı süreçleri kapsamında
hazırlanan bilirkişi raporlarında izlenmesini öngördüğümüz rasyonel ve adil
yaklaşım, yıkılan binanın projesinin doğrusal elastik olmayan gerçek bina
davranışını çok daha doğru bir şekilde dikkate alan Şekildeğiştirmeye Göre Değerlendirme yaklaşımıdır. Bu yaklaşımın
uygulanması ile ilgili ayrıntılar rapor ekinde verilmiştir.
Ek: Şekildeğiştirmeye Göre Değerlendirme Yaklaşımının Uygulanmasına
İlişkin Açıklamalar
1. Tek Modlu İtme Yöntemi ve Zaman Tanım Alanında Doğrusal Olmayan Hesap
Yöntemi 2018 Deprem Yönetmeliği’nin 15. Bölümü kapsamında kullanılmak üzere
aynı Yönetmeliğin 5. Bölümü’nde tanımlanmıştır.
2. Şekildeğiştirmeye Göre Değerlendirme
kapsamında 2018 Deprem Yönetmeliği 15. Bölüme göre yapılacak performans değerlendirmesinde
performans hedefi olarak tasarım deprem
düzeyi altında 2018 deprem yönetmeliğindeki tanıma göre kontrollü hasar (KH) performans
düzeyinin sağlanması esas alınmalıdır.
3. Şekildeğiştirmeye Göre Değerlendirme
kapsamında modelleme ve analizler, objektiflik açısından tüm dünyada standart olarak kabul görmüş bulunan uluslararası
yazılımlar ile yapılmalıdır.
4. Değerlendirmeler
yıkılan binalar için yapılacağından 2018 Deprem Yönetmeliği Bölüm 15’te Madde
15.1.6’nın uygulanması söz konusu değildir.
5. Analiz ve
değerlendirme aşamalarında beton ve çelik malzeme dayanımları olarak, binanın
inşa edildiği tarihte yapılan projede kullanılmış bulunan malzeme sınıfları
için 2018 Deprem Yönetmeliği Bölüm 5’te Tablo 5.1’e göre hesaplanan beklenen (ortalama) dayanımlar
kullanılmalıdır.
6. 2018 Deprem
Yönetmeliği 5. Bölüm’de tanımlanmış olmamasına rağmen betonarme elemanlar için
gevrek kesme mafsalı (shear hinge)
uygulaması yapılarak kesme kuvveti kapasitesine ulaşan kolonların belirlenmesi
sağlanmalıdır.
7. Tek Modlu İtme Yöntemi ile
değerlendirmede depremin modal yerdeğiştirme talebi, 2018 Deprem Yönetmeliği EK
5B’de Madde 5B3’e göre tasarım depremine ait elastik ivme spektrumundan
yararlanılarak hesaplanmalıdır. Zaman
Tanım Alanında Doğrusal Olmayan Hesap Yöntemi ile yapılacak analizde
kullanılacak ivme kayıtları da aynı spektruma göre seçilmelidir. Tasarım
depremi, binanın inşa edildiği tarihte yürürlükte olan yönetmelikte tanımlanan
depremdir.
Tasarım spektrumu
olarak 1997 ve 2007 Deprem Yönetmeliklerindeki ivme spektrumları aynen
kullanılabilir. 2018 Yönetmeliği’nde DD-2 deprem düzeyine ait ivme spektrumu
kullanılacaktır. Elastik spektrumun tanımlanmadığı 1975 deprem yönetmeliği için
üretilen eşdeğer elastik ivme spektrumuna ait ifadeler aşağıda verilmiştir:
Sae(T) = 0.636 S
; S = 1 /│0.8 + T – To│≤
1
Zemin hakim
periyodu To zemin sınıfları I, II, III ve IV için sırası
ile 0.25, 0.40, 0.60 ve 0.80 saniye alınacaktır.
8. Betonarme
elemanların kesit birim şekildeğiştirme ve plastik dönme sınırları 2018 Deprem Yönetmeliği
Bölüm 15’te Madde 15.7.1’e göre tanımlanmalıdır.
9. Şekildeğiştirmeye Göre Değerlendirme
kapsamında sadece tekil eleman düzeyinde değil, aynı zamanda bina genelinde performans değerlendirmesi
yapılması, bu yaklaşımın doğru ve adil sonuç elde edilmesini sağlayan
özelliğidir. Kontrollü hasar (KH) performans
düzeyi için, sünek davranış gösteren elemanlar için bina bazında performans
değerlendirmesi 2018 Deprem Yönetmeliği Bölüm 15’te Madde 15.8.4’e göre
yapılmalıdır.
10. Tek Modlu İtme Yöntemi’nin kullanılması
ile ilgili olarak 2018 Yönetmeliği’nin 5. Bölümü’nde Madde 5.6.2.2’de
tanımlanan kısıtlamaların yıkılan binalar için yapılacak değerlendirmelerde
uygulanmasına gerek yoktur.
11. Tek Modlu İtme Yöntemi kapsamında itme (pushover) analizi, binanın iki
asal doğrultusu için ayrı ayrı yapılmalıdır. Yatay yük dağılımı, ilgili
doğrultudaki hakim titreşim mod şekli ile orantılı olacak şekilde
tanımlanmalıdır.