Depreme dayanıklı yapının bedeli yüksek
Nejat Bayükle, İnşaat Yüksek Mühendisi
Cumhuriyet, 8.1.2000

Dünyada iki türlü yapı vardır. Bir tanesi yalnızca düşey yükler, yapının kendi ağırlığı ve içindeki insan ve eşyanın yükleri için tasarlanmış yapılardır. Diğeri ise düşey yüklerin yanında deprem yükleri için tasarlanmış yapılardır. Bu yapılar betonarme, çelik, ahşap karkas ya da tuğla yığma olabilir. Bir yapının çelik ya da ahşap olması ona kendiliğinden depreme dayanıklılık kazandırmıyor: 17 Ağustos 1999'da Adazaparı'nda yıkılan Vagon Fabrikası çelik yapı idi. Çelik yapılar Kobe Japonya depremlerinde çeşitli düzeylerde hasar gören çelik yapıların yıkılma ve hasar nedenlerini anlamak için yüz milyonlarca dolarlık araştırma projeleri bu ülkelerde başlatılmazdı. Yapı malzemesi ne olursa olsun, bir tarafta yalnız düzey yükler için tasarlanmış yapılar vardır. Bu iki tür yapı arasındaki fark depreme dayanıklı yapı tasarımı ve davranışı konusunda uzmanlaşmış bir mühendis tarafından anlaşılabilir. Bu fark yanyana duran iki yapıdan biri yıkılırken diğerinin az ya da orta hasarlı olması ile de anlalabilir.

Bu ne biçim akıl!

Türkiye de ise tek türlü yapı vardır, bazı istisnaları olsa da, yapılarımız yalnızca düşey yükleri taşımak için tasarlanmışlardır. Sanki Türkiye bir deprem ülkesi değildir, 1940'lı yıllardan beri Deprem Tehlike Haritaları yoktur, bu haritalarla birlikte çıkarılmış Depreme Dayanıklı Yapı Yönetmelikleri o yıllardan beri yoktur ve bu yönetmelikler geçmişte pek çok kere yenilenmemiştir; İnşaat Mühendisliği eğitimi veren okullarda deprem hesabı hiç gösterilmemiştir.

"Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında Yönetmelikler" Bakanlar kurulu kararı ile kabul edilip Resmi Gazete'de yayınlanmıştır. Bu ülkede 1963Yalova-Çınarcık, 1966 Varto, 1967 Mudurnu Vadisi depremi olmamıştır, 1967 depreminde Adapazarı'nda yıkılan 8 yapının döşemeleri asmolen değildir; 1968Bartan, 1969 Salihli ve Demirci, 1970 Gediz 1971 Burdur ve Bingöl, 91975 Lice (Diyarbakır), 1976 Çaldıran (Van) depremleri olmamıştır. Kısaca bu ülke depremülkesi değildir ve bu nedenle yapıların deprem kuvvetlerine göre tasarlanıp yapılması gerekmez!

Yapsatcının hesabı

17 Ağustos 1999 depreminden sonra ortaya çıkan büyük ve felaket boyutlu betonarme yapı yıkımı ve ağır hasarı öyle çok kişinin ileri sürdüğü gibi bilgisizliktenkaynaklanmıyor. Bu yapılar "Çok az bir ek masrafla" depreme dayanıklı olmazlar. Depreme dayanıklı yapı yapmanın bedeli, yapı maliyetinin % 20'si kadar olabilir.

Bu miktar yapsatçılık yapan bir mühendis ya da sermaye sahibi için önemli bir bedeldir. Arsa sahibi ile % 0 oranında anlaşma yapılmışsa ve 12 dairelik bir apartmansöz ronusu ise yapsatçıya kalacak bu 6 dairenin 1-1.5 tanesi deprem dayanımı için harcanacak ve yapsatçının kazancı çok önemli boyutta azalacaktır.

İşte bu nedenle, depreme dayanıklı yapının bedeli yüksek olduğu için yapılar yalnızca düşey yüklere göre tasarlanmıştır ve de 17 Ağustos 1999'da yıkılmışlardır.

Maliyeti ne yükseltiyor?

Depreme dayanıklı yapının maliyeti yükselten bileşenler ve bunların katkı boyutları aşağıda sıralanmaktadır:

Proje Bedeli: Mühendise verilecek proje bedeli projenin ve hesapların ayrıntısına bağlıdır. Çünkü ne kadar hesap ve ayrıntı o kadar emek ve zaman ve ücretdemektir. Bir katın birkaç örnek temel hesabından oluşan yalnızca düşey yükler için bile yeterli olmayan bir apartman projesi de yapılabilir.

Bunun yanında, her katın döşemesinin hesaplandığı, yapının bütün kirişlerinin çerçeve olarak ve çerçevelerin açıklıklarının şaşırtmalı olarak yüklendiği duruma görekiriş tasarımlarının bütün katlar için yapıldığı, kolonların düşey yüklerinin bu çerçeve hesabına göre belirlendiği, temel hesabının gerçek çerçeve hesabından bulunankolon yüklerine yapılıp boyutlarının belirlendiği bir düşey yük tasarımı daha çok mühendis emeği ve zamanını alacaktır. Yalnızca düşey yüklere göre karşı tasarımın dastandart ve yönetmeliklere uygun olarak yapılması ve bu emeğin bedelinin İnşaat Mühendisleri Odasının belirlediği rayiçe göre ödenmesi gerekir. Bu bedelin çokaltında yapılan tasarımın kurallara uygun olması zordur.

Şimdi bu düşey yüklere göre yapılan hesaba bir de deprem hesabını eklerseniz ne olacaktır? Deprem hesabı için yapının ağırlığının belirlenmesi gerekir. Önce düşeyyüklere göre tasarım yapıp yapı ağırlığı belirlenmelidir. Çünkü deprem yükü yapının ağırlığına bağlıdır. Deprem yükleri altında yapının bütün kolon ve kirişlerine gelendeprem yükleri hesaplanacak ve düşey yükler ve deprem yükleri altında kolon ve kirişlerin boyutları ve demirlerinin yeterli olup olmadığı kontrol edilecektir.

Bu hesaplar ancak son 3-5 yıldanberi bilgisayar programları ile kolay ve hızlı olarak yapılmakta, geçmiş yıllarda, 1970 ve 1980'li yıllarda, 17 Ağustos 1999'da yıkılanyapıların yapıldığı yıllarda ise elle ve hesap makinesi ile yukarıda anlatılan biçimlerde hesap yapmak mühendis için çok zaman alıcı ve hata yapma oranı her zamanyüksek bir işti. Üstelik ayrıntılı hesap yapmanın bedeli de alınamıyordu; Piyasada her zaman yetersiz projeyi kısa zamanda ve çok ucuza yapacak projeci mühendisher zaman vardı.

Kısaca 1970 ve 1980'li yıllarda standart ve yönetmeliklere uygun yapılmış projelerin bedeli daha yüksekti. Bu bedelden kurtulmak için yalnızca düşey yüklere göretasarım yapmak ve bu tasarım da kurallara uygun biçimde yapılmayınca, yapsatçı ucuz proje, önemli miktarda tasarruf sağlıyordu.

Bu yıllarda hazır bir projeyi alıp yalnızca kapak sayfasını değiştirip, ada ve parsel numarasını değiştirip, başka arsalar üzerine projeye hiç uymayan yapılardauygulanıyor ve proje bedelinden bu yöntemle de büyük tasarruflar sağlanabiliyordu.

Belediyeler tarafından denetim sorun olmuyordu, çünkü çoğu küçük belediyenin, özellikle kentlerin yanında komşu köy iken hızlı yapılaşma ile birden belde olanyerlerdeki belediyenin, böyle bir kontrolu yapacak mühendisi ya hiç olmuyordu ya da mühendis bu konuları bilmeyecek kadar deneyimsiz oluyordu ya da hızlayapılaşmaya ve büyük rantlar elde etme tekerine çomak sokmanın âlemi yoktu. Yapıların projelerini ve uygulamasını denetleyen ve böylece vatandaşı "sıkan" belediyebaşkanının bir daha seçilme şansı olmazdı.

Deprem Hesabı Yapılmış ve Yapılmamış Yapının Yapım Bedeli Farkı: Deprem hesabının ve projenin yönetmelik ve standartlara uygun olarak yapılması yalnızca dahabüyük bir proje bedel ödenmesi ile sonuçlanmıyordu. Deprem hesabı yapılınca hem betonarme kiriş, kolon ve temellerin kesitleri büyüyor ve içine konan demirmiktarı artıyor ve buna ek olarak projede bir de ortaya "perde duvar" denilen büyük betonarme elemanlar çıkıyordu. Bu perde duvarların hem betonu hem dedemirleri çoktu. Bir de kolon-kiriş ek yerleri "kuş kafesi" gibi domatıları sık aralıklı içine beton kirmesi de çok zor olan bir biçimde yapılmak zorundaydı.

1975'ten sonra Bayındırlık ve İskân Bakanlığı Yapı İşleri Genel Müdürlüğü, Milli Savunma Bakanlığı ve eski İmar ve İskân Bakanlığı Mesken Genel Müdürlüğünün1'nci derece deprem bölgeleri için yaptığı 5-6 katlı tip lojman ve sosyal konut projelerinde hep perde duvar varken, Adapazarı'nda 17 Ağustos 1999 depremindeyıkılan 6 katlı apartmanlarca acaba neden hiç perde duvar yoktu?

Ayrıca deprem yüklerini dikkate alan bir tasarım, temellerin öyle tekil temel olmasına da izin vermiyor, sürekli ya da plak temeller gibi daha çok beton ve demir isteyen temeller gerekiyordu.

Daha da kötüsü deprem hesabı yapılırsa zemin emniyet gerilmesinin deprem durumunda daha da küçük alınması da vardı. Bu özellikle taşıma gücü az olan zeminlerdeçok kattan yüksek olmayacaktı. (Adapazarı'nda 5-d ve daha çok katlı ve kazık temelli olan yapılardan Özel Bilge Hastanesi, PTT Telefon Santralı, Belediye Binasıve hemen yanındaki Vergi Dairesinin bulunduğu işhanında dikkate değer bir hasar olmamıştır. Kazık temelli bir yapının temelinin oldukça "kazık" bedelli bir yapıyaneden olduğunu inşaatçı olmayanlar da çok iyi bilir.) Bedel % 50 Kadar Artar: Kısacası deprem hesabı yapılmış yapıda daha çok beton ve demir kullanılacaktır.Depreme dayanıklı bir biçimde tasarlanmış yapıda artan demir ve beton miktarının bedeli ne kadardır?

1975 Deprem Yönetmeliğine göre tasarlanmış 6 katlı, bir katta iki dairesi olan kolonlu ve perde duvarlı bir yapıda deprem hesabında kullanılan yatay yükü yapıağırlığının % 0'u kadardır. 1998 deprem Yönetmeliği'ne göre ise bu yatay deprem hesap yükü yapı ağırlığının % 4.'ü kadar olmuştur. Ayrıca 1998 yönetmeliği birdiğer kesit kuralları içerir. Aynı zamanda 1998 yönetmeliğine ğgöre tasarlandığı (Şapçı ve diğerleri - 1997) zaman taşıyıcı sistemde % 0 kadar maliyet artışı olmuştur.

Şimdi hiç deprem hesabı ve depreme göre tasarım yapılmamış bir yapının maliyeti ile bu hesabın yapının maliyeti karşılaştırıldığı zaman bu artış % 0 ve daha çokolabilir. Bu konuda çok eski yıllarda yapılan bir karşılaştırma yapının yüksekliğinin artması ile depremi dikkate almanın getirdiği ek bedeli hızla arttığını göstermektedir(İpek-1968).

Demir Artışının Maliyete Katkısı: Malzeme miktarında deprem nedeni olan artışın yanında bir de işçilik artışı vardır. Bir kere miktar olarak daha çok demir kesilipbükülüp yerleştirilecektir: Sık aralıkla etriye (enine demir), bütün etriyeleri tek tek boylamasına demirlere bağlamak, bu bağlama işini özellikle perde demirlerindeyapmak, kolonun boylamasına demirlerini üst ya da alt kat kolonlarında ve de kiriş demirlerini kolonun diğer yanındaki kirişin içine uzatmak, kirişlerin uçlarına yakınyerlere kirişin alt tarafına boylamasına ek demirler koymak ve de özellikle kolon-kiriş düğüm noktalarında kolonlara ek etriyeler, tıpkı "kuş kafesi" yapmak gibidir,koymak son derece emek yoğun işlerdir ve demirci usta ve işçilerine ek bedeller vermeyi gerektirir. Burada ABD Kaliforniya'daki bir binanın kiriş-kolon birleşim yerinin demirleri ve bizde genellikle yapılan kiriş-kolon birleşim yeri ayrıntısı görülmektedir.

Beton Artışının Maliyete Katkısı: Beton miktarının artmasının da maliyete bir katkısı vardır. Bunun yanında bir de kaliteli beton üretmek sorunu da vardır. Bitmişyapıdaki betonun hesaplarda, Türkiye'de bitmiş yapıdaki betonun tasarımında seçilen beton dayanımına ne kadar yakın olduğu sorusunun yanıtı tam bir rezalettir.Santimetrekaresi 160 kg taşıyacağı varsayımına göre yapılan betonarme hesaplarına karşın bitmiş yapıdaki betonun dayanımı 80-90 kg/cm2 'dir. Çok ender koşullarda bu dayanım 100-120 kg/cm2 olur.

Bir kere hesaplarda kabul edilen 160 kg/cm2 beton dayanımı da çok düşüktür. Pek çok ülkede betonarme yapılarda kullanılan betonun dayanımının en az 200kg/cm2 olması istenir. Bu ülkelerde betonarme yapı tasarımını 250 kg/cm2 dayanımlı betona göre yapmak ve yapıda da bu dayanımda beton üretmek zorun değildirama bu dayanımlara ulaşmanın da bir bedeli vardır.

Neden yapılarımızda ulaşılan beton dayanımı bu kadar düşüktür? Dereden ya da ocaktan kum çakıl getirip bunları yıkamadan uygun boyutlara ayırmadan ve uygunkum-çakıl oranlarında karıştırmadan üstlerine göz kararı ile 5-6 torba çimento koyarak yine göz kararı ile su katarak, bir betonyerle karıştırılsa da, yapılan beton çok ekonomik olmakta ancak dayanımı da en iyi koşullarda 100 kg/cm2 olabilmektedir. Bırakın 200-250 kg/cm2 dayınımlıyı, daha 160 kg/cm2 dayanımlı beton yapmak için gerekenler ise yapı maliyetini önemli miktarda artırır.

Deniz kumu yerine İstanbul'a 100 km'den daha uzakta olan Sakarya nehrinden gelen tuzsuz kum kullanılınca depreme dayanıklı yapının maliyetinin artacağı kesindir. Mühendisin betonarmedeki demiri paslandıracağını "bilmediği" için deniz kumu kullandığını varsaymak komik ve trajiktir. Deniz kumunun betonu paslandıracağını mühendis bile bilmezse bunun hiç eğitimini almamış ama inşaattan anlayan yapsatçı ya da sözde usta kalfa nereden bilecek ki.

Kalıp ve İşçiliği: Beton bir kalıp içine dökülür ve sertleşinceye kadar desteklenmelidir. Eğer kalıp iyi yapılmamış ise betonun çimento şerbeti akıp gider. Çimento kum ve çakılı birbirine bağlayıp onu "taşlaştıran" ve dayanım kazandıran şeydir. Akıp giderse beton dayanımı düşük olur. Yerine döküldükten sonra boşluğu olmayan beton istenirse betonun vibratör denilen ve betonu titreşim vererek sıkıştıran gereçler kullanılmalıdır. Bu hem alet bedeli hem de işçilik bedelinde artış demektir. Beton iyi desteklenmez ise ya kalıplar yaş betonun itkisi ile şişer ya da sarkar daha da kötüsü beton dökümü sırasında kalıplar çöker, Türkiye'de yetersiz yapıldığı için beton dökülürken kalıpların çökmesi çok rastlanan bir olaydır. Eğer can kaybı olmamışsa olay kamuya yansımaz ve savcılık kovuşturmaz. Kalıpları ve destekleri yeterli
olmadığı için balkonları, kirişleri ve döşemeleri sarkmış yapılara çok sık rastlanır: Depreme dayanıklı yapıdaki betonun kalıplarının yeterli olmasının da ek bir bedeli vardır.

Yapı Maliyeti Artar: Ucuza yapılmış yapıların emniyet payları düşey yüklere karşı bile standartların istediği düzeylerin altındadır. Standartlar yaklaşık 3 gibi bir emniyet payı ister: Yükü 50 ton olan kolon 150 ton yükte kırılacak dayanımda yapılır. Ucuz yapılarda bu emniyet payı 1.5-1.8 kadardır yapının kendi kendine yıkılması için bu güvenlik payının 1.2 kadar olması gerekir. Bu duruma çok az rastlanır. Böyle yapılar, ya inşaatın bitimine çok az kala ya da yapıldıktan çok kısa süre sonra yıkılırlar. Eğer bu aşamalarda yıkılmamışlarsa bunlar "sağlamdır" ve bir depreme kadar yıkılmaz ve ayakta kalırlar.

Deprem dayanıklı yapının bedelinin neden yüksek olduğu ve bu yüksek bedelin ödenmemesi için nelerin yapılabileceğini İnşaat Mühendisleri Odası tarafından proje denetimi yapılan bir büyük ilimizde yaşanmış bir örnek ile bir kez daha kanıtlamaktadır.

Bir başka betonarme projede yapının zemin katımdaki dükkhanın ve dolayısı ile kolonlarının yüksekliği 3.00 metre olarak çözülmüştür. Ancak mimari projede zemin katındaki dükkân 6.00 metredir. Eğer betonarme projenin deprem hesabı zemin katta gerçekte yapılacak olan 6.00 metrelik kolonlara göre yapılsaydı deprem yönetmeliğine göre tasarım çok önemli ve büyük zorlamalarla karşılaşacak ve belki de vize alamayacaktı. İnşaat Mühendisleri Odasından vize almak için hazırlanmış mimari projede zemin kat 3.00 metredir, belediyeden vize alınmış mimari projede zemin kat 6.00 metredir. 3.00 metre yüksekliğinde tasarlanmış kolonu 6.00 metre yapmanın neye mal olacağı, 17 Ağustos 1997'da yaşanmıştı.

Bu davranışlar bilgisizlik ve eğitimsizlik değildir. Depreme dayanıklı yapının daha yüksek bedelinden bilinçli bir kaçıştır. Eğer yapı projesi ve uygulaması deprem dikkate alınmadan yapılırsa maaliyet azalır, tasarım sorunları çıkmaz, çok düşük dayanımlı zeminlerde kazık temel yapılmadan 6 katlı bina yapılabilir, yoksa ancak 3 katlı yapı yapmak gerekir, arsa rantı düşer, 3.00 metre yüksekliğindeki kolon en kesiti büyütülmeden 6.00 metre yüksekliğinde yapılabilir. Perde duvarı olmayan 6.00 metre yükseklikte dükkân katı yapılabilir. Hiç perde duvarı olmayan 5-6 katlı yapı yapılabilir. Daha pek çok şey yapılabilir. Deprem olana kadar da "hiçbir şey olmaz". ( C.Emek'in ilavesi: Deprem oluca da bina bir enkaz olarak yere yapışır ve içindekilere mezar olur!)

Kaynaklar

Şapçı, M. H. Sucuoğlu, H. Kubin, J. (1997) "1975 ve 1997 Türkiye Deprem Yönetmeliklerinin Taşıyıcı Sistem Tasarımı ve Maliyetleri Bakımından Karşılaştırılması" 4'üncü Ulusal Deprem Mühendisliği Konferansı 17-19 Eylül 1997, Bildiriler Kitabı.

İpek, M. (1968) "Increase in Building Cost Due to Seismic Coefficient" CENTO Conference on Earthquake Hazard Minimazation, Held in Ankara, Turkey July
22-27.

Deprem Anasayfası