van depremi
van depremi

23 Ekim 2011 Van-Erciş Depremi

 

Van-Erciş depreminde gözlemlenen yapı hasarları, ülkemizdeki tipik deprem hasarlarının aynısıdır. Fakat bu depremde, beton malzemesinin çok kötü olması ve binaların çökmesinde çok büyük bir payının olması daha öne çıkmaktadır. Hasara uğrayan hemen hemen tüm yapılarda beton, bütünlüğünü koruyamamış ve dağılmıştır. Deprem bölgelerinde yapılacak tüm betonarme binalarda C20’den daha düşük dayanımlı beton kullanılamayacağı, 2007 yılında yürürlüğe giren Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelikte açıkça belirtilmiştir. Fakat deprem bölgesindeki yıkılan yapıların basınç dayanımları bu değerin çok altında kalmaktadır. İMO Diyarbakır şubesi, tamamen göçmüş olan binaların 6 tanesinden beton karot numuneleri almış ve yapılan basınç deneyleri sonucunda binaların beton dayanımlarının 4.70 MPa ile 15.60 MPa arasında değiştiğini ve ortalama beton dayanımlarının 9 MPa olduğunu rapor etmiştir (İMO Diyarbakır şubesi, Ön Raporu).

Deprem_Bolgesindeki_Yapılarda_Kullanılan_Betonun_Genel_Durumu
Deprem_Bolgesindeki_Yapılarda_Kullanılan_Betonun_Genel_Durumu

Yapılan görüşmeler sonucunda yapılarda kullanılan betonun şantiyede el ile karılarak yapıldığı ve tuvenan agrega, yani herhangi bir eleme ve yıkama işleminden geçirilmeyen dere malzemesi kullanıldığı bilgilerine ulaşılmıştır. Yapılan incelemeler sonucu deprem bölgesindeki betonlarda yaygın olarak dere kumu kullanıldığı, granülometrinin çok kötü olduğu, agrega olarak yuvarlak yüzlü ve yumruk büyüklüğüne varan taşların kullanıldığı tespit edilmiştir. Ayrıca, yerinde yapılan gözlemlerde betonun el ile sökülebildiği belirlenmiştir. Betonarme yapılarda kullanılan beton malzemesinin çok kötü olmasının yanı sıra donatı uygulamalarında da önemli sorunlar bulunmaktadır. Yapıların çoğunda düz donatı kullanılmış, enine donatı (etriye) bilinçsizce yerleştirilmiş, etriyelerde 135 derece kıvrımlı kancalar kullanılmamıştır. Kolonların alt uçlarında yeterli filiz boyu bırakılmış olsa bile, ilk 30-40 cm’lik mesafede etriyeler binaların bir çoğunda uygulanmamış ve kolon-kiriş birleşim bölgesinde (düğüm bölgesi) kolon etriyeleri devam ettirilmemiştir.

Kolonun_alt_ucunda_ilk_50-55_cmlik_mesafede_hicbir_etriye_uygulanmamış
Kolonun_alt_ucunda_ilk_50-55_cmlik_mesafede_hicbir_etriye_uygulanmamış
Kolon-kiriş_birleşim_bolgesinde_kolon_etriyeleri_devam_ettirilmemiş
Kolon-kiriş_birleşim_bolgesinde_kolon_etriyeleri_devam_ettirilmemiş

Kolonların alt uçları ile temel kirişi arasındaki kritik bölge olan birleşim yerinde etriye bulunmaması ve enine donatılar (etriye) arasındaki mesafenin deprem yönetmeliğinde belirtilen aralıktan fazla olması nedeniyle büyük devrilme momenti etkisinde boyuna donatılarda burkulma, beton örtüde parçalanmalar oluşmuştur.

Etriye_aralığının_deprem_yonetmeliğinde_belirtilen_değerin_cok_otesinde_olması
Etriye_aralığının_deprem_yonetmeliğinde_belirtilen_değerin_cok_otesinde_olması

Kolonlarda kesme kırılmaları ve kolon üst uçlarında ankraj çözülmeleri oluşmuştur. Etriyeler açılmış, boyuna donatı burkulmuş ve akmıştır. Ankraj çözülmeleri oluşan kolonların bazıları yapıdan da ayrılmıştır.

Etriyelerde_acılma_ve_ankraj_cozulmeleri
Etriyelerde_acılma_ve_ankraj_cozulmeleri

 

Etriyeler bilinçsizce yerleştirildiğinden dolayı açılmalar oluşmuş ve betonun dağılmasına engel olamamıştır. Ayrıca, beton malzemesinin çok kötü olması, tersinir (çevrimsel) kuvvetler etkisi altındaki çekirdek betonun dağılmasını kolaylaştırmıştır.

 

 

Etriyelerde_acılma_ve_cekirdek_betonun_dağılması
Etriyelerde_acılma_ve_cekirdek_betonun_dağılması

 

 

Depremden en çok zarar gören Van ili merkezi ve Erciş ilçelerindeki betonarme yapılarda asmolen tipi döşeme sisteminin kullanımı çok yaygındır. Betonarme yapıların asmolen döşemeli ve perdesiz inşa edilmiş olması hasarın düşey taşıyıcıların uç bölgelerinde yoğunlaşmasına neden olmuştur. Süneklik düzeyi yüksek kolonlar, kirişler ve kolon-kiriş bölgeleri için verilen koşullardan herhangi birini sağlamayan dolgulu veya dolgusuz dişli döşemeli sistemlerin deprem yönetmeliğinde süneklik düzeyi normal sistemler olarak göz önüne alınacağı belirtilmektedir. Hasarları sınırlamak için betonarme perde duvarlar kullanmak gerekli olmaktadır. Asmolen tipi döşemelerin ve sınırlı sayıda perdenin kullanıldığı hasarlı binalara örnek olarak İş Merkezi Binası verilebilir.

 

 

Yeterli_perde_elemanlarla_desteklenmemiş_asmolen_kat_doşemesi_kullanımı
Yeterli_perde_elemanlarla_desteklenmemiş_asmolen_kat_doşemesi_kullanımı

 

 

 

İş_merkezi_binasının_on_ve_arka_cephesi
İş_merkezi_binasının_on_ve_arka_cephesi

 

 

Van-Erciş Adliye Sarayı ve Kaymakamlık binası civarında bulunan iş merkezi binası inşaatı 2009 yılında yapılmış ve henüz kullanıma açılmamıştır. Tersinir yükler altında mafsallaşmanın ileri aşamaları, geniş alana inşa edilmiş bu iş merkezi binasının hemen hemen tüm alt kolon ve perde uçlarında görülmüştür. Burada kabuk betonun dökülmesi, yetersiz sargı donatısının açılması sonucunda boyuna donatının burkulmasına rastlanmıştır. Ayrıca en büyük moment beklenilen noktalarda bindirmeli eklerin yapılması ve bindirme boylarının kısa bırakılmasından dolayı ankraj çözülmeleri ve bunun sonucunda çekirdek betonda derin çatlakların oluşması görülmektedir.

 

 

Binanın_kısa_kenarı_boyunca_bazı_kolon_ve_perde_elemanda_derin_catlaklarının_oluşumu
Binanın_kısa_kenarı_boyunca_bazı_kolon_ve_perde_elemanda_derin_catlaklarının_oluşumu

 

 

Perde elemanda yeterli etriye bulunmaması nedeniyle eğik asal çekme kırılması oluşmuştur. Boyuna donatıda burkulmalar oluşmuş ve akmıştır. İş merkezi binasının kolonlarının tamamına yakının alt uçlarında etriyeler açılmış, boyuna donatılar burkulmuş ve çekirdek betonda dağılmalar oluşmuştur.

 

 

Binanın_uzun_kenarı_boyunca_tum_kolon_alt_uclarında_plastik_mafsallaşma
Binanın_uzun_kenarı_boyunca_tum_kolon_alt_uclarında_plastik_mafsallaşma

 

 

Deprem bölgesinde yıkılan yapıların yanı sıra ağırlı hasarlı olup ayakta kalmayı başarabilen birçok bina da bulunmaktadır. Bu yapıların ayakta kalarak can güvenliğini korumuş olsalar bile tam olarak görevlerini başarıyla yerine getirdikleri söylenemez. Çünkü betonarme yapılardaki mafsallaşmaların, düşey taşıyıcılardan önce kirişlerde oluşarak deprem enerjisinin önemli bir kısmının buralarda tüketilmesi, yapının sünek davranmasın sağlanması hedeflenir. Oysa ki, Erciş deprem bölgesindeki birçok yapının kirişlerinde herhangi bir mafsallaşma oluşmamasına rağmen düşey taşıyıcıların önemli bir oranında, bazı yapıların tamamına yakınında, mafsallaşmalar oluşmuştur.

 

Bu tür yapılara örnek olarak Van-Erciş Adliye Sarayı ve Kaymakamlık binası civarında bulunan iş merkezi binası inşaatı ile Van Yolu üzerinde bulunan ve inşaatı 2000’li yıllarda tamamlanmış olan 6 katlı betonarme yapı verilebilir. Bu yapılar ayakta kalmayı başarmış, kirişlerinde önemli hasarlar oluşmamış fakat düşey taşıyıcıların alt uçlarında etriyelerin bilinçsizce yerleştirilmesi ve etriye aralıklarının deprem yönetmeliğindeki sınırlamaların çok ötesinde olmasından dolayı kabuk beton dökülmüş, boyuna donatılar burkulmuş ve çekirdek betonda da dağılmalar oluşmuştur.

 

 

Kolonların_ve_asansor_kovasındaki_perdelerin_alt_uclarında_mafsallaşma
Kolonların_ve_asansor_kovasındaki_perdelerin_alt_uclarında_mafsallaşma

 

 

Deprem bölgesindeki ağır hasarın nedenlerinden biri de, zemin katlarının ticari amaçla kullanılması sonucunda oluşan zayıf ve yumuşak kattır. Perde veya dolgu duvara sahip olmayan betonarme yapıların birinci katlarda aniden ortaya çıkan büyük süneklik talebinin deprem yönetmeliğine uygun detaylandırılamamış taşıyıcı sistemlerle karşılanamamasından dolayı, kolon uçlarında kesme kırılması ve ankraj çözülmeleri oluşmuş ve deprem enerjisini başarıyla tüketemeyen yapı zemin katı üzerine çökmüştür.

 

 

Yumuşak_kat_oluşumu
Yumuşak_kat_oluşumu

 

 

Deprem yükü karşısında plastik mafsal oluşumu diğer kat kolonlarına da sıçrar. Büyük kat ötelenmeleri sonucunda 2. mertebe etkisiyle (P-∆) birden fazla katta göçme mekanizması oluşmuştur. Ötelenme rijitliği zayıf olan yöne doğru üst üste yığılmış kat döşemelerinin gözlemlenmesi bu durumda kaçınılmaz olmuştur.

 

 

Zayıf_katın_tetiklediği_kat_mekanizması_ile_gocen_yıkık_bina_orneği
Zayıf_katın_tetiklediği_kat_mekanizması_ile_gocen_yıkık_bina_orneği

 

 

Birbirinden yetersiz derzlerle ayrılmış ve kat düzeyleri farklı olan bitişik nizamlı yapılarda deprem sırasında çarpışma oluşmuştur. Bu iki bitişik yapının dinamik özellikleri de farklı olduğundan yapılar birbirine çarparak komşu kolonlarında hasar oluşturmuşlardır. Soldaki dört katlı binanın ilk 2 katı 1970’li yıllarda yapılmış ve daha sonra 1990’lı yıllarda kalan iki kat tamamlanmıştır. Yıkılan 3. katın kolon altları incelendiğinde ikinci katla birlikte çalışmasını sağlayacak herhangi bir ankraj yoktur. Depremin meydana getirdiği yatay ötelenme ve yandaki binanın yaptığı çekiçleme hasarıyla birlikte sonradan yapılan iki kat resimdeki gibi çökmüştür.

 

 

Carpışma_etkisi
Carpışma_etkisi

 

 

Betonarme çerçeve tarafından tamamen kuşatılmamış özelikle çıkma üzerindeki duvarlarda düzlem dışı duvar devrilmeleri sıkça gözlemlenmiştir. Aradaki izolasyon tabakası ortaya çıkmıştır. Yapısal hasarın sınırlı kalmasına karşın ileri düzey duvar hasarları bu bölgede özellikle yaygın olarak kullanılan sandviç tipi dolgu duvarlarda rastlanmıştır. Sandviç dolgu duvarlarının iki dış yüzeyinin deprem karşısında birlikte çalışmasının sağlanması için ek önlemlerin alınmasına ihtiyaç vardır. Ayrıca taşıyıcı sistemin büyük yer değiştirmeler yapması durumunda dolgu duvarlarda ileri düzey hasar oluşumu gözlenmiştir.

 

Çatılarda oluşan deprem hasarları içerisinde en çok çatı kalkan duvarının yıkılması ile karşılaşılmaktadır. Çatı kalkan duvarlarının büyük bir çoğunluğunun yıkılma nedeni, kalkan duvarının yapı ile yeterince bağlanmadan, hatılsız olarak yapılmasıydı.

 

 

Dolgu_duvar_hasarları
Dolgu_duvar_hasarları

 

 

 

Catı_kalkan_duvar_hasarı
Catı_kalkan_duvar_hasarı

 

 

Van-Erciş depreminde yıkılan ve ağır hasar alan binaların yanı sıra depremi başarıyla atlatmış betonarme binalar da bulunmaktadır. Yanal ötelenme rijitliği deprem yönetmeliğinin öngördüğü donatı düzenini sağlayan, perde elemanları bulunan, beton dayanımı yeterli olan ve uygun taşıyıcı sisteme sahip çok katlı binalarda hasar sınırlı kalmış veya hiç gözlenmemiştir.

 

 

Muhendislik_hizmeti_almış_betonarme_yapı_ornekleri
Muhendislik_hizmeti_almış_betonarme_yapı_ornekleri

 

 

Sakarya Üniversitesi

İnşaat Mühendisliği

Van Depremi Raporu

CEVAP VER

Please enter your comment!
Please enter your name here

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.