Depreme Dayanıklı Bina Yapabiliriz

Celalettin ÇİFTCİ, İnşaat Yüksek Mühendisi, (İTÜ-1962), (KTÜ Eski Öğretim Görevlisi)

(Not: Bu yazıyı çok şey borçlu olduğum merhum hocam Prof. Dr. Bozkurt Güvenç’e İthaf ediyorum.)

Ülkemizin “Betonarme Yapı” Geçmişi ve Yaşadığımız Sorunlar…
Ülkemiz Beton Arme (BA) yapı tekniğiyle 50 yıl kadar geç tanışmıştır. Ülkedeki ilk uygulamanın 1906 yılında, yani ilk Alman BA şartnamesinin yayımlandığı yılda İstanbul’da yapılan Saint Antuan kilisesi olduğu bilinmekle birlikte ilk çok katlı bina 1922 de tamamlanan Laleli Tayyare apartmanları olmuş. İstanbul dışındaki köprü benzeri üç betonarme kamu yapısı da 1920’li yıllarda yapılmış diğer BA yapılar. İlk BA yönetmeliğinin büyük ölçüde Alman BA Şartnamesi (DIN-1045) aktarımlı olarak 1953 te “Köprü ve İnşaat Cemiyeti” tarafından çıkarıldığı hesaba katılırsa özel inşaatların yok derecesinde olduğu 1950 öncesi yıllarda da sonraki onlarca yıl boyunca da yapılanların, bazı istisnalar dışında usta ve kalfaların uzmanlık (!) alanlarına terk edilen çok kötü birer taklitten ibaret olduğu tartışmasızdır. Uygulamanın Kamu yönetimi tarafından sahiplenip gereğine bakılmadığı için en başta Proje konusu hiçbir zaman önemsenmemiş; malzeme olarak “en önemlisi” sayılması gereken agregalar (fr.-Betonda kullanımı iyi tariflenmiş, standartlara uygun kum-çakıl karışımı) konusu da sadece mühendislik eğitiminde ders geçme nesnesi olarak kalmış; başta üç mühendislik eğitimi kurumuna sahip koskoca İstanbul olmak üzere tüm ülkede deniz kumlarıyla çamurlu dere çakılı ya da kum ve taşlarını –deprem sonrasına ilişkin resimlerde görüldüğü gibi– agrega sanarak çok katlı yapı inşaatları son hızla sürdürülmüş, (halen de sürdürülerek) ülke baştan sona çöküşe hazır hale getirilmiştir. Bu arada İMO gibi meslek odaları da Mühendislik eğitimi veren kurumlar da durumdan görev çıkararak “Ne yapı-yoruz beyler!” deme gereğini bir türlü anımsayamadıklarından yüzbinlerce ton çimento, inşaat demiri ve tuğlalarla daha birçok malzemeden oluşan milli servet ve tonlarca değerli eşya, deprem vb. nedenlerle çöpe giderken genç-yaşlı onbinlerce insanımız da pisipisine toprağa verilmiştir.

Agrega Sorunu:
Oysa Ahşap Karkas ve Kagir Yapıdan, BA yapı teknolojisine geçmeden çok daha önce gerek Proje ve gerekse uygulama ögelerinin kamu tarafından iyice öğrenilip disiplin altına alınması akla gelmeli, standardı oturmuş olan çimento ve BA demirinin ardından henüz mühendislik gözüyle hiç tanınmayan agrega (beton yapımına elverişli kum ve çakıl karışımı) konusu da çözümlenmeli, teknolojinin kamuya açılması ondan sonra yapılmalıydı. Yani kum ve çakıl ocaklarının asıl sahibi olan “kamu” adına, valiliklere bağlı özel idarelerin görevlendirilerek “eleme ve yıkama” ya da “kırma-eleme-yıkama”, (yani mıcır) tesisleri kurulmalı, böylelikle en başından hem işin doğrusu insanımıza öğretilmeli; hem de yönetim ve denetime ilişkin bir standart belirlenmesi mümkün olmalı idi. Ama tersine; en yetkili kamu kurumu Bayındırlık Bakanlığının hazırladığı şartnamelerde Tuvenan (fr.) “yani denizlerde ve dere kenarlarında rastlanan sözde agregaların (kum-çakılların) olduğu gibi doğrudan kullanılması“ ile BA betonunun nasıl yapılacağının tarifi verilmiş; hatta çakıllarda %5 çamur-kil vb. bulunmasına bile izin verilmiştir. Fakat derelerin hangi akımda ne tür agregamsı malzeme sürükleyebileceği hiç belli olmazken üstelik içinde alçı taşları, serpantin gibi asla izin verilmemesi gereken çakıl ve kum karışımlarının kullanımı böylece resmen kabul görmüş olmaktadır. Çok yakın tarihlere kadar resmi yapılarda devam eden uygulamanın halen Ülkede yaygınlığı, en azından birçok özel inşaatta olanca hızıyla devam etmekte olduğu ise ne yazık ki trajik gerçeğimizdir. Bu vurdumduymazlığın sonuçları depremlerde ağıtlarla iç burkarken bile kusurlar-yanlışlar-sahtekarlıklar hiç akla gelmemekte suçun büyüğü “hırsızlarda” aranırken olayın içler acıtan yanı da en büyük kutsala yani Tanrıya mal edilmektedir.

Yukarıda anlatılanlara ek olarak agrega granülometrisi, yani tane büyüklüklerine göre 0-31,5 mm arası oransal dizilimi diye çok önemli bir tanımlama kriter daha vardır ki bu sınır ve kurallar her tür Beton ve BA işlerinde aynen geçerlidir. Tuvenanlar gibi niteliksiz ve sözde malzemelerde ise bu kurallara uygunluk, çok düşük ve an’lık bir olasılıktır.

(Halk arasında “sıfır kum” olarak bilinen ve plaj kumları görünümündeki kumlar yapı malzemesi değildirler. Bunların biricik kullanım yeri perdah sıvaları olabilir. Tuğla duvar bile örülmemelidir. Yapı malzemesi ola-bilmeleri “Dişli Kum” yani 0-3 mm veya 0-5 mm tane büyüklüğü sınıfından olmalarıyla mümkündür.)

“Kullanılacak Su” Konusu:
Betonların anlatılanlar dışında ağırlık cinsinden “Su/çimento” oranı gibi son derece önemli bir faktörü daha vardır: Kimyasal tepkiler için gerekli temiz su miktarı %23 olmasına karşılık bu kadar suyun harcın karılması ve işlenmesine yetmemesi nedeniyle fabrikasyon ürünlerin betonları için %40; şantiye betonları içinse %60 oranında temiz suyla harcın karılabilmesi ve kalıba yerleştirilebilmesi adına izin verilir. Zaten %23 üzerindeki su, betonun gücünü olumsuz etkilediği için açıklanan oranlar toleransın üst sınırıdır. Ama gelin görün ki çoğu şantiye betonlarında izin verilen üst sınırın iki katına bile razı olmak işten değildir.

Oysa fazla su kullanımı betonun ölümüdür; örneğin m³ başına 300 (kg) çimento dozlu bir BA betonu için 300×0,23=69 litre suyun üzerinde –örneğin %100 su kullanımı gibi– fazladan kullanılan (300-69=) 231 dm³ su kısa sürede buharlaşarak uzaklaşacağından bir m³ beton içinde toplam 231 dm³ hava boşluğu oluşacak ve beton bünyesi süngersi bir yapıya dönüşerek mukavemet adına hiçbir şey kalmayacaktır. Küçük bir bilgi: İdeal agrega kullanılsa bile; gerekli su miktarının %30 aşılması durumunda beton dayanımının %50 oranında; %100 aşılması halindeyse %80 oranında azalması bilimsel/deneysel bir gerçektir.

İşin en ilginç yanı da gelmiş geçmiş tüm TBMM üyeleri ve bakanları arasında inşaat mühendisi kökenli olanların sayıları hayli fazla olmasına karşın bu kişilerin anlatılan bu gerçekleri bilmemeleri mümkün olmadığı halde bugüne kadar hiçbirinin parmağını bile oynatmamış olmasıdır. Hatta Yüksek Mühendis ünvanlı Başbakan ve Cumhurbaşkanımız bile olmuştur. Yüzlerce danışman da…

Cumhuriyet Gazetesinden Sayın Şükran Soner’in sadece beton konusundaki dizi yazıları yaşananları en ayrıntılı biçimde sergilemiştir. Örneğin 26.02.2019 günlü yazısı İstanbul-Kartal’da kendiliğinden çöken 11 katlı bina üzerinedir. İMO-İstanbul Şubesi uzmanlarıyla yaptığı ayrıntılı görüşmenin başlığı ‘1975 teki raporun bile gerisindeyiz’ dir. O Raporda İstanbul’da yapılan ciddi araştırmalarda kullanılan betonlardaki kalitenin (1975 lerdeki birimler sistemine göre) en az B-160 olması gerekirken %95’inin –standart dışı– (B-35) düzeyinde; yani kerpiçten hallice ve son derece zayıf kaldığı, kırılma dayanımının 160 kg/cm² yerine 35 kg/cm² olduğu belirtilmekteydi. Bu bilgi sürpriz değil; sektör içinde hemen herkesin bildiği bir gerçektir. Böylece çok doğru bir tespitle B-160 düzeyini tutturabilme oranının sadece %5 lerde kaldığı söylenmiş olmaktadır. İstanbul’un yapı fotoğrafı böyle olunca Ülke geneli için ne denebilir ki? Yapıların deprem sonrası güçlendirilmesi söylemi üzerinde de biraz düşünmek gerekir. Şöyle ki çok uzun yıllar kullanılan düz yüzeyli ve BÇ-I olarak adlandırılan yapı çeliklerinin kolon donatısı olması durumunda beton dökülürken etriyelerin çoğu kez aşağıya kaydığı, –kimsenin farkında olamadığı bu olayın– kolonların kolay parçalanmasına yolaçtığı artık iyi biliniyor. Güçlendirme yapılırken olası etriye kaymaları giderilmektedir belki ama en önemli sorun olan “Düğüm noktaları” na esaslı ve doyurucu bir çözüm getirilebildiği söylenemez. Düğüm noktaları konusuna aşağıda etraflıca değinilecektir.

KALİTELİ YAPI NASIL YAPILABİLİR?
Ciddi olunmak kaydıyla kolay olduğuna inanmak gerekir: Varsayalım ki İstanbul’un riskli bir semtinde ve ortalama büyüklükteki bir arsa üzerinde Belediyenin 8 ya da 10 kat bitişik nizam yapı izni vermekte olduğu bir bina yapmamız gerekiyor. Bunun depreme karşı fevkalade dayanıklı yapılması için mühendislik çalışmalarının neler ve nasıl olacağını en pratik ve kolay anlaşılır şekilde sırayla açıklamaya çalışalım. Esas uzmanlığımız da Betonarme yapıları konu edinmiş İnşaat Mühendisliği olsun:

Bitişik Nizama izin verilmesine karşın öncelikle arsanın kullanım boyutlarını iki yandan da en az 50 cm boşluk kalacak şekilde belirlememiz gerekir. Komşularla da bu konu görüşülerek “deprem boşluğu” denen bu fedakarlığın aslında fedakarlık değil; ne kadar yaşamsal/hayati olduğunda hemfikir olunması ve benzer özverinin kendilerince de yapılması sağlanmalı; Sonrasındaysa bağlayıcı bir protokol imzalanmalıdır. Olabilirse Protokol konusuna Belediye ve hukukçular da dahil edilmeli; hatta basın yoluyla da etkin bir duyuru yapılmalıdır.

Bitişik nizam yapılarda bu boşluğun bırakılması bilimseldir ve bu nedenle de “Deprem Yönet-meliği”nce belirtilen ve açıkça Bayındırlık Bakanlığının sorumluluğuna işaret edilen yasal bir zorunluluktur ve tüm ülkelerin Deprem Yönetmeliklerinde de yer alır. Örneğin hesap yapıldığında 8-10 katlı yapı için bu zorunlu boşluk 15-16 cm’yi geçmez ama bu kez de böylesi daracık boşluğun inşaat zorluğu yanında pislik ve fare yuvasına dönüşme riski vardır. Bu nedenle iki bina arasının yukarıda belirtildiği gibi en az net, bir metre olması çok önemsenmeli; üstelik havalandırma pencereleri, çatı akarları ve –simetrik temeller– yapabilme gibi daha bazı çok önemli yararları da göz önünde bulundurulmalıdır. Buna karşın nedense hem imar izin belgesinde –yasaya aykırı olarak– yer verilmemesi, hem de mimari bilinçsizlik yüzünden boşluğun bırakılmaması, deprem süresince yapışık binaların onlarca saniye birbiriyle amansızca çarpışmasına; yalnızca bu nedenle, yani bilgisizlik ve anlamsız arsa tamahı yüzünden pek çok yapının, yalnızca bu çarpışmalar sonucu göçtüğünün ve ölümlere de yol açıldığının bilincinde olunmalıdır. Oysa önerilen boşluğun bırakılmasıyla yapı sağlığı hiçbir zaman bozulmamakta; yapı ömrü de çok çok artmaktadır.

Temeller Konusu:
Projelere başlamadan önce temel derinliğini belirleyebilmek için derinlere doğru zemin yapısı hakkında sağlıklı bilgi edinmek çok önemlidir. Önce birkaç noktada çukur açarak uzman görüşlerine başvurulursa da temellerin ne kadar önemli olduğu bilinciyle kayaya rastlansa bile zaman zaman karşılaşılan olası kötü sürprizlere karşı –en doğrusu– sondaj yaptırarak güven içinde ve rahat olmaktır. Üstelik sondajlar artık pahalı da olmayan; çoğu zaman ortaya çıkan sonuçlarıyla da “İyi ki yaptırmışız!” dedirten çok önemli bir araştırmadır. Daha sonra sıra mimari ön tasarım projelerine gelir. Eğer zorunlu bodrum derinliğinden sonra zeminimiz kaya değilse zayıf olmayan temeller için başlama seviyesi –bazı Avrupa ülkelerinin benimsediği gibi– yapı yüksekliğinin altıda biri gibi seçilir ve buna göre bodrum düzenlemeleri yapılır. Eğer zayıf ve/veya sorunlu bir zeminle karşılaşılırsa kesinlikle uzmanlarla görüşülmeli; en sağlıklı olanı tercih edilmelidir. Unutulmamalıdır ki; zemin sorunları çok parayla değil her zaman daha çok bilim ve bilgiyle çözülmektedir;

Mimari uygulama Projeleri sonrasında B.Arme Projeleri yapılırken güvenli kaya zemin dışında tekil pabuç temel düşünülmemeli; özellikle –Kolonlarda Büyük dışmerkezliğe yolaçtıkları için– yarım pabuçtan köşe bucak kaçınılmalıdır. Açıkçası daima “simetrik temel” istenmeli; en ufak tereddüt halinde Genel Radye’den yana tercih konmalıdır. Ayrıca temellerde ve diğer tüm kat kolonlarında mühendislik adı ”büyük dışmerkezlik” olan eğilme zorlamasına (momente) neden olan düzenlemelerden, kolonları çatlatarak ağır hasara yol açtıkları için mutlaka kaçınmak gerekir. Taşıyıcı sistem düzenlemesi bu doğrultuda yapılmalı; en net ifadeyle deprem kuvvet ve zorlamalarının perdeler tarafından karşılanması kural gibi benimsenmelidir. Çünkü kolonlarda deprem sırasındaki büyük dışmerkezliklerin önüne ancak böyle geçilebilir.

Yine Temel Projelerimizde eğer pabuçlu Kiriş bulunacaksa; kiriş boyutlarının “Rijit Kiriş” tanımına uygun olmasını ve hesaplanan Esas Donatının en az 1/2 veya 1/3 kadarının da, –yaygın uygulama olarak– karşı bölgeye yerleştirilme kuralı da, gövde donatıları da  ihmal edilmemelidir.

Bu arada temel yapı elemanlarını, kesinlikle en alt seviyeden birbirlerine bağlaması gereken Bağ kirişleri’nin deprem sırasında sadece basınç değil; ayni zamanda çekme zorlamasına da maruz kalacağı hesaba katılarak donatıların bu doğrultuda düzenlenmesine –fazla önemli sayılmama gibi alışkanlıkların aksine– çok dikkat edilmeli; gerekirse kaynaklı ekleme ve bağlantılardan kaçınılmamalıdır. Temel Projeleri konusunda en doğru tercih gelişmiş ülkelerde olduğu gibi Temeller uzmanı mühendislik bürolarına başvurmak olmalıdır.

Tarihten günümüze kadar sapasağlam gelen muhteşem yapılarda en büyük önem bugünün aksine temel yapılarına verilmiş; jeolojik durumlara çok dikkat edilmiş; Yapı yeri icin daima en güvenilir zemin aranmış; olamadığı zamanlarda da yöntem geliştirmesi yapılmıştır. Örneğin Hollanda  kralının buyruğu üzerine bataklık zeminde yapımı dayatılan tarihi Amsterdam sarayı, uzun araştırmalar sonucunda 11.000 (kuru) kızılağaç kazık üzerine kurulmuştur. Bu olay literatüre geçmiş ekstrem (uç) örneklerdendir.

Taşıyıcı Sistem Projelerimiz:
Mimari Projelerimizin son şeklini alması sonrasında Taşıyıcı Sistem Projelerinin de son taslağı hazırlanır. Bu taslakla Elektrik-Asansör-Kalorifer-Havalandırma ve Doğalgaz tesisatını yapacak kişi veya kurumlar tarafından ilerde kırma/yıkma/delme gibi sıkıntı ve sakatlıklara yol açmayacak boyut ve düzenlemelerin yapılması istenir. Taşıyıcı Sistem düzenlemesinde en iyi tercih –sorun çıkmıyorsa eğer– bodrum ve diğer katlarda asmolen döşeme sistemi’ne yatkın olunmasıdır.

Statik, Betonarme ve Deprem hesapları sonuçlarına müdahale etmeyi kuşkusuz düşünemeyiz ama teorik betonlamayı fazlasıyla zorlaştırarak taşıyıcı sistemin en önemli yerlerinde içinin boşluklu kalmasına yol açan ve kolayca göçmelere neden olan (Resim-7) karmaşık donatı (yapı çeliği) düzenlemelerine fazlasıyla müdahil olmalıyız. Çünkü başta belirttiğimiz gibi biz de hayli deneyimli olmamız nedeniyle uzman sorumluluğu gereği bilgi ve deneyimlerimizi uygulamak ve duyulup öğrenilmesini de sağlamak zorundayız.  Bilgi tazelemesi yaparsak;

a- Konsollarda Donatım ve Hatalar:
İster döşemelerin dışa doğru uzatılarak açık (balkon), ister kirişlerin uzatılarak yapılan duvarlı (kapalı) Konsol çıkmalarda eğilme zorlamalarını karşılayan esas donatıların (demirlerin) beton dökümü sırasında çiğnenerek pozisyonlarının bozulduğu meraklı herkesin malumudur. Oysa bunların konumlarının bozulması kesinlikle konsolun zayıflayıp çatlamasına; ve depremlerde de yıkılmasına yol açar. Konsolların, yıkılmadan da fazlaca esneyip kullanıcıyı tedirgin etmesi, hatta taşıdıkları duvarları çatlatmaları çokça yaşanan bir olaydır. Döşeme uzantısı da, kiriş uzantısı da olsa hesaplanan konsol esas donatısının –alttaki– karşı basınç bölgesinin de Pekiştirme donatısıyla güçlendirilmesi gerekir. Çoğunlukla daha kalın demirlerle yapılan bu işlem betonun zaman içinde “sünme (crip)” denen kötü özelliğine karşı da iyi bir önlemdir. Hatta konsol kirişlerde pekiştirme donatılarının en az 2Ø14 (ya da daha fazlası) olarak seçimi çok yararlıdır ve deprem sırasında da kurtarıcı olabilir.

Konsollar yapının özel ve hassas unsurlarından olduğu için eğilme esas donatılarının %20 gibi artırılması çok olumlu sonuçlar verir. Öte yandan mütevazi şantiye hallerinde çıkma uzunluklarının 0,70 m’yi geçmemesine de ayrıca dikkat edilmeli; Daha uzun çıkmalarda özel donatım şekli gerekebileceği için bu durumda konunun uzmanlarına başvurulmalıdır.

Son zamanlarda yoğun biçimde rastlanılan yanlış ve tehlikeli bir uygulama da köşe mekanlarda kiriş görünmesini engellemek için kolonlara konsol kiriş saplanması olayıdır. Mimari zorlamalar sonu-cu yapılan bu yanlış hiçbir uygar ülkede görülemez. Her zaman doğru çözümler araştırılmalıdır.

b- Döşemelerde Donatım:
Döşemeler, ‘temel+kolon’ (1.) ve kirişlerin (2.) ardından üçüncü derece öneme sahip taşıyıcı elemanlardır. Fakat hatalı donatım, onların da kullanım rahatsızlığına, hatta deprem sırasında ağır hasar görmelerine yol açar. Şöyle ki döşemelerde yaygın olarak kullanılan çelik türü artık hasır-çeliktir. Fakat hasır çelikler üretimleri nedeniyle çoğu zaman ters kavisli (konveks) bir konuma yatkındırlar. Bu şekilde betonlandığı zaman yük alamaz ve döşemenin çatlamasına sebep olurlar. Ayni duruma, –önlem alınmazsa– elektrik tesisatı kablo borularının da yolaçtığı bilinerek gereği yapılmalıdır. [Plak tipi döşemelerde kalıp kurulurken –açıklığın yaklaşık %1 civarı– ters sehim verilmesi kitaplarda yeralmayan ve döşemenin esnemesini önleyen önemli yapım kurallarındandır].

Plak döşeme donatımlarında pliye+düz çubuk biçimindeki klasik donatım şekli hala geçerlidir. Kuşkusuz sakıncası yoktur ama donatım işi tamamlandığında köşe bölgelerde kural dışı büyük donatı boşlukları görülebilir. Sonradan tavanlarda görülen köşe çatlakları bu nedenledir. Buraların da unutmadan ek donatılarla özel olarak desteklenmesi gerekir. Betonlama sırasında çokça yapılan en büyük yanlış, donatıların çiğnenerek ezilmesi ve pozisyonlarının da fonksiyonlarının da kaybolmasıdır.

c- Kolonlarda Yapılan Donatım Kusurları:
Kolonlar, temellerle birlikte yapıların en önemli (birincil) taşıyıcı elemanlarıdır. Donatım ve betonlama hatalarını asla tolere edemezler. Özellikle deprem esnasında durmaksızın (kuzey↔güney veya doğu↔batı gibi) yön değiştiren yatay kuvvetlere karşı son derece duyarlı ve zayıftırlar.

Resim-1

Kolon donatıları (demirleri) de kiriş donatıları gibi boyuna (esas-eksenel) ve etriye (ikincil) olmak üzere ikiye ayrılır. Daha ince demirlerle çerçeve şeklinde yapılan kolon etriyelerinin rolleri kiriş etriyelerinden çok farklıdır. Bu nedenle işlevi nedeniyle kısalmaya zorlanan kolonların etriyelerinin Resim-5 te görüldüğü gibi –kancalar hariç– beş kollu olması gerekir. Bununla birlikte etriyelerin boşluksuz-aralıksız olması da temel koşuldur. Aksi halde kolonlar temelden çatıya kadar tek parça olamadıkları için sakat ve –özellikle deprem sırasında– göçmeye karşı savunmasız kalırlar. Fakat kiriş-kolon birleşim noktalarında (bu noktaya mühendislik dilinde Düğüm Noktası adı verilir), mevcut kiriş donatılarının, kiriş yüksekliğince kolonlara etriye bağlanmasına engel olması yüzünden (Resim-4) te görüldüğü gibi bu bölgeye hiçbir zaman fiziksel olarak (kolon) etriyesi konamaz; kolonlar da bu noktalarda sakat kalır. Bu konuya alttaki paragraflarda tekrar dönülecektir.

Düğüm Noktalarında Kolon Donatılarının Sürekliliği:
Çok önemli bir ayrıntı da kat betonu dökümü sonrası kolon filizlerinin, üst kattaki devamları olan yeni boyuna demirlerle, eksenlerinin çakışması yüzünden (Resim-4) yan yana getirilerek, biricik yöntem olan kenet usulü bindirmeli eklenmenin sağlanamamasıdır. Çünkü üst kat kolon kalıbı içine yerleştirilmek istenen yeni boyuna demirlere bu çakışma yüzünden mevcut filizler engel olurlar. Böyle olunca da üst kolon demirlerinin yerine konabilmesi için bu filizler –son çare– eğilip bükülmekte (Resim-4) bir daha da eski haline getirilemediği için sorun yokmuş gibi işe devam edilmektedir. Oysa kolonları etkileyen en büyük eğilme zorlaması (eğilme momenti) kolon alt ve üst noktalarında oluştuğundan deprem etkisiyle en büyük değerlere ulaşan bu momentlerin, açıklanan yanlış şekliyle bindirmeli –olamayan– ekleme tarafından karşılanması hiç bir zaman mümkün olamamakta bu noktalar da mafsal olarak kalmaktadır. Sonuçta taşıyıcı karkas (iskelet) sistem sağlamlık yerine mafsallı hale geldiğinden deprem kuvvetleri karşısında düğüm noktalarından kolayca dağılmaktadır. Resim-7’deki bu görünüm spesifik değil tüm göçen yapılar için aynen geçerlidir. Resimdeki kolonların sağlam görünümüyse Yapıların depremlerde göçmesinin birinci nedeninin kötü betondan önce düğüm noktalarındaki bu mafsallar olduğunun kanıtıdır.

Resim-2

Düğüm noktalarının yapı hayatiyetindeki önemi hiçbir şekilde kulak ardı edilemez ve şansa da bırakılamaz. Soruna kökten çözümler bulunmalıdır. Burada, Resim-2 ve Resim-3 lerde pratik ve  tamamen güvenli bir uygulama önerilmekte; alışılan/bilinen filizler yok sayılarak, yerine –üst kolon donatıları esas alınarak– alt ve üst kolonları kusursuzca ekleyip bağlayan bir bağlayıcı parça uygulamaya sunulmaktadır. Bu parça sadece (A-A kesitinde görüldüğü gibi) (2xh) boyundaki yeni filiz donatılarını –kaynaklı (veya tespitli) olmaları nedeniyle– betonlama sırasında olması gereken yer ve pozisyonda tam güvenceye alacağından; alt/üst her iki kolon da artık en iyi şekilde birleşmiş olmaktadır.

Resim-3

Buna göre her katta bütün kolonlar için birer tane olmak üzere ÇATKI olarak adlandırılan (Resim-2 ve 3) kaynaklı bir atölye yapıtı söz konusudur. Buna göre yeni alt ve üst kat kolon filizleri, [(2xh) kenet boyunda ve tek parça] betonlama sonuna kadar biçimlerinin bozulup değişmemesi için Çatkı bünyesinde kaynaklanıp sabitlenmektedir.

Hazırlanan bu yeni filizlerin, eşleniği olduğu ana donatılara olan ara mesafeleri demirlerin beton tarafından iyice sarılması için yeterli olduğundan alt/üst kat donatıları, artık sorun olmaksızın eklenmiş olmakta; mafsal oluşumuna yol açan problem de ortadan kalkmaktadır. ÇATKI’nın değişik donatı sayıları karşısında, önerilen ana kural dışına çıkmadan daha farklı düzenlenmesi, hatta yeni filizlerin kolaylık amacıyla çaplarının bile değiştirilmesi mümkündür.

Önemli Not: Her ne kadar BA’de [0<d<(4xt)] kuralı verilmekteyse de kolonlar için bunun yerine [t<d<(3xt)] uygulaması daha güvenlidir. Çünkü gerekli ara mesafe artık Çatkı ile kontrol altında tutulabilir. Bunun yanında yine düğüm noktalarının güvenliği gerekçesiyle, hesaplanan (h) kenet boyunun öngörülen beton sınıfının bir alt kademesine göre hesaplanması daha güvenlidir (C-25 yerine C-20 gibi).

Resim-4

e– Düğüm Noktalarındaki Yaşamsal Sorun:
Kirişlerin kolonlarla birleşip bütünleşmesiyle Taşıyıcı Karkas Sistemin oluşmasını sağlayan bu  noktalara “Düğüm Noktaları” dendiği yukarıda belirtilmişti. Betonarmenin bilim ve teknolojisinde “birleşip bütünleşmenin” fizikselliği, ancak düğüm noktalarının bir fabrikada kalıba dökülmüş özel bir çelik parçaya benzetilebilir. Çünkü tüm taşıyıcı sistem tasarım ve hesapları rijitlik denen (rijitlik: aşırı derecede sağlam ve sıkı) bu varsayıma dayanır. Düğüm noktaları bu kadar sağlam olarak kabul edilmek ve de yapılmak zorundadır. Aksi halde karkas sistemin kusursuzluğu da, yapılan hesapların geçerliliği de ortadan kalkar.

Bu rijit oluşumun sağlanabilmesi göründüğü kadar basit değildir. Herşeyden önce kolon etriyelerinin bu bölgede kiriş içinde de eksiksiz devam etmesine ve donatı yoğunluğu olmaksızın tamamen kusursuz bir betonlamaya olan uygunluğuna bağlıdır. Bunlar yapılamazsa eğer; kolonların temelden çatıya kadar –işin olmazsa olmazı olan– tek parçalılığı sağlanamaz; taşıyıcı sistem de baştan sona hastalıklı hale gelir.

Bir düğüm noktasında –kolon ve kirişler olmak üzere– en az üç, en fazla da altı eleman kendi donatılarıyla (demirleriyle) bir araya gelmektedir. Bu nedenle göçme sonrası Resim-7’deki görüntü ortaya çıkar. Çok iyi bir düzenleme yapılmazsa yukarıdaki Resim-7’de görülen donatı karmaşası kaçınılmazdır ve değil kusursuz; (Betona gizlice su katıldığı için de) orta halli bir betonlama ve vibrasyon bile mümkün olmaz. Sonuçtaysa “çok çok sağlam” olması gereken bu noktalarda tam tersine, ortaya çok zayıf bir beton ve boşluklar çıkar. Bu boşluklar halk arasında “Kuş yuvaları” diye alaya alınır, ama aslında ölüm meleğinin bekleme odası gibidir.

Oysa “Nerede hata yapılıyor?” sorusu pek akla gelmediği için betonarmedeki sıkıntılar/sorunlar üzerinde bugüne kadar şantiyelerde birlikte ömür tüketen mühendisler, teknisyenler ve beton ekibiyle uzman mühendislerin bir araya gelerek kolektif bir çalışma/tartışma ortamı yaratılmış değildir. Bu yüzden her deprem sonrası kolaya kaçılarak “hırsızlar” söylemi üzerinden sorumlular belirlenerek işin içinden çıkılmaktadır.

Resim-5

Resim-6

Resim-7 Deprem sonrası Düğüm noktalarının görünümü (1992 Erzincan depremi sonrası İMO raporu)

f- Kirişlerde Donatım Kusurları:
Düğüm noktalarındaki karmaşa sorunu iyi incelendiği zaman problemin 1950’lerden bu yana hiç değiştirilmeden kullanılan klasik donatım şeklinden kaynaklandığı görülür. Oysa mesnetlerdeki eğilme zorlamalarına destek veren pliyeler ve kiriş altlarındaki –düz– çekme donatılarının uygulanış biçi-mi hiçbir zaman biricik değildir. Hem düğüm noktalarında kolonlara etriye konabilmesini engellemeyen, hem de buraları rahat betonlamaya kavuşturacak yöntemler vardır. Örneğin 2003 Kocaeli Üniversitesi 1.Deprem Sempozyumuna sunulan “Süreklilik Donatısı Metodu” gibi.. Bu tür yöntemlerin özü, (Resim-6) öncelikle kolon etriyelerinin yerleştirilmesi, sonrasındaysa –zaten-hazır durum–daki kiriş demirlerinin tek tek ve paketler halinde kalıp içinde ve kolonlar arasındaki yerlerine konmaları; en sonunda da sürekliliğin olabildiğince az sayıdaki –yani daha kalın– donatıyla sağlanması esasına dayanır. Bunlar yapıldığı sürece betonlama ve vibrasyon kusuru mümkün değildir.

Kiriş esas donatıları seçilip düzenlenirken iki donatı aralığının, betondaki en büyük çakıl grubu boyutunun 1,25 katı olmasına özen gösterilmesi gerekir. Aksi halde kusursuz betonlama güvenli olamaz. Bu nedenle gereksinimin her zaman daha kalın donatılarla karşılanması; sayılarını azaltacağı için betonlamayı kolaylaştırıp rahatlatır. Bu cümleden olmak üzere çok katlı yapılarda  temellerden sonra tüm yapı betonlarındaki max. çakıl boyutunun 20 mm ve iki donatı aralığınınsa en az 25 mm olması önerilir. Bu durumda çimento dozajının %5 veya %10 artırılması gerekirse de  oran laboratuvar deneyleriyle belirlenmelidir.

g- Betonlama Nasıl Olmalı ve Akışkanlaştırıcıların Rolü:
Beton, doğal taş çakılı ve kumları ile –bağlayıcı– çimentodan oluşan yapay taştır. Yapımda akla hemen hazır beton uygulaması gelmekteyse de belediye kurallarına uyulduğu sürece kimse buna mecbur tutulamaz. Yeni tip döner paletli bir Mobil beton santralı edinmek veya kiralamak profesyoneller veya titiz iş sahipleri için önerilebilir. Bundan sonra granülometrisi uygun, nitelikli agrega (beton için elverişli kum-çakıl karışımı) için –tercihen– kırma-eleme-yıkama tesislerindeki üretimler incelenir ve karar verilir. Kırılan doğal taşın cinsi, betonun kalitesini de doğrudan belirleyeceği için çok önemlidir. Genel olarak ülkemizde bol bulunan ve üniform bir yapıya sahip Kristalize kalker (Kalsit, yani ticari değeri olmayan mermerler) ya da çimento ile kaynaşması (Aderans) çok iyi olan ve laboratuvar testleri olumlu çıkan taşların kullanımı tercih edilmelidir. Ülkemiz kalsitlerinin çok büyük bölümünün fazladan silis de ihtiva etmesi kırılma dayanımlarını da 1400-1600 kg/cm² ye kadar yükseltir. Kalsitlerin taş olarak en düşük kırılma dayanımlarının bazı bozuşmuş granit vb. lerin aksine 900 kg/cm² olması, betonlar için güven verici büyük bir avantajdır.

Beton kalitesinin sadece disiplinli şantiye koşullarıyla sağlanamayacağı; iş bilen yöneticiler yanında harç hazırlanırken –artık– kesinlikle katkı maddeleri kullanımının tartışmaya yer bırakmayacak bir gereklilik olduğu; en başta da 1960’larda ilk duyumları alınan akışkanlaştırıcıların ve 1980’lerden sonra hızla yayılan süper akışkanlaştırıcı ve hiper akışkanlaştırıcıların kullanımının geldiğini belirtelim. Kaliteyi çok olumlandıran bu katkılar hem oldukça ucuz hem de yüksek mukavemetlere kolay ve çabuk ulaşılmasını sağlamaktayken beton harcına getirdiği fevkalade akışkanlık da işçiliği çok kolaylaştırmaktadır. Yüksek mukavemetlere ulaşım hızının kolayca artması, ayrışmayı (segregasyonu) önlemesi, kalıp sökme süresini bile çok ciddi miktarda azaltarak işin süratini etkilemesi; yapı ekonomisine çok önemli katkı sağlamakta; mukavemet bazlı beton maliyetini de düşürmektedir. Bilinçli şantiye yöneticileri demirsiz betonlar ve duvar harçları dahil yapının hemen her yerinde akışkanlaştırıcı kullanmaktadırlar.

Betonlamada en büyük yanlışlar Temellerde yapılmaktadır: Temel çukuruna dökülen 8-10 cm kalınlığında 150 veya 200 dozlu demirsiz beton üzerine pabuç demirleri yerleştirilir. Sonra da pabuç betonu –çoğu kez kalıp kullanmadan– dökülür. Oysa BA’de temel kural tüm donatıların nitelikli betonla çok iyi sarılmasıdır. Çokça yapılan bir diğer yanlış da “nasıl olsa gören olmaz” dercesine temel betonlarının alelacele dökülmesi, hatta beton dökülürken yanlardan taş-toprak vb. dökülmesine göz yumulmasıdır. Temellerde yapılan düşüncesizlikler yapının –ne yazık ki– daha baştan kaybedilmesiyle eş anlamlıdır.

Ve Duvarlar:
İç ve dış duvarların bazı istisnalar dışında geçmişten bugüne genel ve değişmez malzemesi tuğladır. BA Karkas binalarda kullanılan yatay delikli tuğlaların yük taşıma kapasitesi yok sayılsa da Standartlara göre en az 2,- N/cm² (20 kg/cm²) basınç dayanımı istenir. Yapımcı fabrikalar bu değerin hemen her zaman aşıldığını belirtirler. Taşıma gücünün yüksekliğine karşın bu malzemeye yük taşıtarak yarar sağlanması hiçbir zaman düşünülmez. Çünkü nedense duvarlara olması gerekenin aksine, sorumluluk verilmemesi kural haline getirilmiştir. Bu yüzden söz konusu duvarlar çoğunlukla en kalitesiz kumlarla ve 200 kg. doz çimento ile ayni gün örülüp bitirilir. Oysa binaların olabildiğince monolitik yani yekpare gibi yapılması da önemlidir. Tuğlaların kalitesi buna imkan tanımaya hazırdır. O halde karkas yapıların iç ve dış duvarları tüm tarihsel yapılarda olduğu gibi en kaliteli ve temiz, özel granülometrik (0-3 mm) kumlarla ve bir günde en çok 1 m yükseklikte örülmelidir. Monolitik yapıya yönelik olabilmeleri için duvarların en az 250 kg doz çimentoyla örülmesi, deprem sırasında katkı üstlenebilmesi için kolon ve kirişlerle de en yüksek aderansla (yapışmayla) bütünleşmesi sağlanmalıdır. Öyle ki; 1960’lı yıllarda yaygın uygulama olan ve kolonlardan önce duvarların örülmesi pratiğinin geliştirilmesinde hiçbir sakınca yoktur. Bu uygulama zamanında çok eleştirilmişse de yapıya olumsuzluk getiren bilimsel bir sakınca bir türlü ortaya konamamıştır.

Öte yandan bir de yığma inşaat tuğlası sorunu vardır. Şöyle ki yakın tarihlere kadar düşey delikli bu tuğlalar yuvarlak delikli imal edilir ve boşluk oranı %35’le sınırlandırılırdı. Boşluk oranı belki normal karşılanabilir ama deliklerin, köşeleri ovalleştirilmiş de olsa kare veya dikdörtgene dönüştürülmesi doğru değildir. Çünkü teorik olarak bölme ortalarında gerilme yığılması kaçınılmazdır. Tekrar daireselliğe dönülmelidir.

Tarihten günümüze, nice depremler yaşayarak gelen kaleler, şatolar ve ihtişamlı mabetlerin hiçbiri çimento ile tanışmamış; tamamı kireç harcı veya türevi olan horasan harcı ile yapılmıştır. Kireç harcının, 90 günlük çimento harcı mukavemet değerine yaklaşık 400~500 yılda ulaştığı hesaba katılırsa durum daha da şaşırtıcı olur. Eski yapılara ayrıntılı ve bilimsel bakıldığında harç kumu başlıbaşına öne çıkmaktadır. Şöyle ki bu kumlar asla deniz kıyılarından değil dağ yamaçlarından elenerek alınmakta ve iyice yıkanmaktadır. Bulunmadığı zaman pişmiş tuğlalar kırılarak harç kumu yapılmıştır. Yani nereden bakılsa başarısızlığa and içmiş gibi yaptığımızın tam tersi bir tablo ile karşı karşıya kalınmakta.