Nicel araştırma makalesi incelemesi
DOI: 10.5505/pajes.2024.94920Betonarme Yapıların Kentsel Dönüşümünde Hızlı Tarama Parametrelerinin Değerlendirilmesi ve Öneriler
Türkiye genelinde deprem riski altındaki mevcut yapı stoğunun can ve mal güvenliği açısından yenilenmesi hayati bir zorunluluk taşımaktadır. Ancak mevcut yönetmelikte yer alan hızlı tarama yönteminin binaların gerçek risk durumlarını belirlemede %60 seviyesinde kalan düşük doğruluk oranı, alan ölçeğindeki kararlarda sapmalara yol açmaktadır.
Makalenin anahtar kelimeleri
- Yazar
- Emrah Bahşi et al.
- Yayın
- Pamukkale University Journal of Engineering Sciences
- Tarih
- 2024-01-01
Makalenin Kapsamı ve Akademik İçeriği
Deprem riski yüksek bölgelerde yer alan kentlerde can ve mal güvenliğinin sağlanması, kentsel dönüşüm uygulamalarının ivme kazanmasını zorunlu kılmaktadır. Türkiye'de 6306 Sayılı Kanun kapsamındaki kentsel dönüşüm süreçlerinde alan bazlı riskli bölge tespiti yapılırken, tüm yapıların tek tek detaylı statik analizlerinin gerçekleştirilmesi yüksek ilk maliyetler ve zaman kaybı doğurmaktadır. Bu sorunu aşmak amacıyla hazırlanan Riskli Yapıların Tespit Edilmesine İlişkin Yönetmelik kapsamındaki Birinci Aşama Değerlendirme Yöntemi basitleştirilmiş bir tarama sunsa da, alan uygulamalarında elde edilen sonuçların detaylı statik analiz verileriyle yetersiz düzeyde örtüştüğü gözlenmektedir. Bu durum, hızlı tarama parametrelerinin yeniden değerlendirilmesini ve tahmin başarısı daha yüksek olan pratik yöntemlerin geliştirilmesini gerekli kılmaktadır.
Söz konusu gereksinim doğrultusunda gerçekleştirilen bu araştırmada, Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı veri tabanında yer alan ve detaylı statik analizlerle risk durumu kesinleşmiş 402 adet betonarme binaya ait veriler incelenmiştir. Yöntem kapsamında binalar öncelikle mevcut Birinci Aşama Değerlendirme Yöntemi formülüne göre puanlanmış ve bağımsız değişkenlerin yapı riskliliği üzerindeki etkileri SPSS ile STATA istatistiksel analiz yazılımları kullanılarak çoklu regresyon modeliyle çözümlenmiştir. Çalışmada öznel bir değerlendirme içeren binanın dış görünüş kalitesi parametresi modelden çıkarılmış; bunun yerine beton dayanımı ve donatı türüyle doğrudan ilişkili olan bina yaşı değişkeni modele dahil edilerek kat sayısından bağımsız ceza puanı esasına dayalı yeni bir Bina Puana Metodu (SS) kurgulanmıştır.
Elde edilen ampirik bulgular, mevcut Birinci Aşama Değerlendirme Yönteminin 60 puan altı kesme değeri kullanıldığında riskli binaları yalnızca %60 oranında doğru tespit edebildiğini göstermiştir. Yapılan regresyon analizinde parametreler arası korelasyon katsayısı R=0.754 olarak hesaplanmış ve beton sıkışma dayanımı (etki katsayısı 0.374), deprem tehlike bölgesi (0.298), donatı türü (0.265) ve bina yaşının (-0.188) risk durumu üzerinde en belirleyici etkenler olduğu saptanmıştır. Özellikle 1997 öncesinde inşa edilen binaların büyük çoğunluğunda Düz donatı (S220) kullanıldığı ve beton dayanımının 15 MPa altında kaldığı görülmüştür. Geliştirilen yeni Bina Puana Metodunda kesme puanı 0 olarak belirlenmiş ve bina yaşının her yılı için (-5) ceza puanı uygulanarak riskli yapı tespitindeki doğruluk oranı %82 seviyesine çıkarılmıştır.
Araştırma sonuçları, kentsel dönüşüm karar süreçlerinde kullanılan basitleştirilmiş hızlı tarama yöntemlerinin iyileştirilmesi bakımından literatüre ve kamu uygulamalarına somut katkılar sunmaktadır. Görsel dış görünüm kalitesinin yalıtım veya tadilat gibi yüzeysel uygulamalarla yanıltıcı olabileceği ve bu nedenle modelden çıkarılması gerektiği ampirik olarak doğrulanmıştır. Tahribatsız veya hızlı testlerle sahada tespiti zor olan beton dayanımı ve donatı türü parametrelerinin, dolaylı bir gösterge olarak bina yaşı ile temsil edilebileceği kanıtlanmıştır. Önerilen metodoloji, kentsel dönüşüm alanlarının belirlenmesinde kurumların kaynaklarını en yüksek riskli alanlara öncelikli ve doğru şekilde aktarmasına imkân verecek güvenilir bir araç niteliğindedir.
Araştırmanın amacı
Bu çalışmanın temel amacı, 6306 Sayılı Kanun çerçevesinde kullanılan Birinci Aşama Değerlendirme Yönteminin performansını incelemek, binanın görsel kalitesi gibi öznel parametreleri eleyerek bina yaşı, beton dayanımı ve donatı türü gibi yapısal risk faktörlerinin etki oranlarını SPSS istatistiksel analizleriyle belirlemek ve doğru tahmin oranını artıran güncellenmiş bir hızlı tarama modeli sunmaktır(Bahşi et al., 2024).
İnceleme ve modelleme yöntemi
Çalışmada Nicel-Ampirik (Quantitative-Empirical) araştırma deseni benimsenmiş olup Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı veri tabanından elde edilen 402 adet betonarme binaya ait statik analiz verileri ve saha gözlemleri SPSS ile çoklu regresyon analizine tabi tutulmuştur(Bahşi et al., 2024).
Kuramsal ve kavramsal çerçeve
Çalışma, deprem mühendisliği kapsamında geliştirilen basitleştirilmiş hızlı görsel tarama ilke ve standartlarına dayanmaktadır. Uluslararası alanda JBDPA (Japonya), FEMA 154 / ATC-21 (ABD) ve Kanada Ulusal Araştırma Konseyi tarafından kabul gören kademeli bina değerlendirme esasları temel alınmıştır. Türkiye'de JICA raporu ve KOERI-Loss (Displacement Coefficient Method) modelleriyle gelişen bu yaklaşım, bina bazlı karmaşık statik analizler yerine çoklu regresyon analizi ile ampirik performans puanlaması oluşturma kuramsal zeminine oturmaktadır.
Makalenin ele aldığı literatür
Literatürde 1977 JBDPA standartlarından günümüz FEMA 154 ve FEMA 155 rehberlerine uzanan küresel hızlı tarama yöntemleri ele alınmaktadır. Türkiye bağlamında 1992 Erzincan depremi sonrası başlayan, 1999 depremleri ardından JICA raporuyla ivme kazanan ve Boğaziçi Üniversitesi Kandilli Rasathanesi tarafından geliştirilen KOERI-Loss metodolojisi taranmıştır. Ayrıca P25 hızlı tarama yöntemi, PERA 2014 yöntemi ve 6306 Sayılı Kanun uygulamalarına yönelik lisansüstü tez çalışmaları değerlendirilerek mevcut Birinci Aşama Değerlendirme Yönteminin sınırları ve geliştirilme ihtiyacı ortaya konmuştur.
Araştırma Tasarımı
- Evren veya inceleme alanı
- Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı veri tabanında yer alan, 6306 Sayılı Kanun kapsamında detaylı statik analizleri ve kentsel dönüşüm risk değerlendirmeleri tamamlanmış betonarme binalar.
- Örneklem veya araştırma materyali
- Statik analiz sonuçları ile riskli ve risksiz durumu kesinleşmiş, İstanbul-Beyoğlu ve Niğde kent merkezindeki riskli alan verilerini de kapsayan toplam 402 adet betonarme bina.
- Veri toplama süreci
- Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı Altyapı ve Kentsel Dönüşüm Hizmetleri Genel Müdürlüğü veri tabanından binalara ait statik analiz raporları, yapısal parametreler, fotoğraf kayıtları ve hızlı tarama form verileri toplanmıştır.
- Veri analiz yöntemi
- Veriler 0-1 aralığına normalize edilerek SPSS istatistik yazılımında çoklu regresyon analizi yapılmış; parametrelerin etki katsayıları ve korelasyon değerleri (R=0.754) hesaplanmıştır.
Araştırmanın Bulguları
Mevcut mevzuatta yer alan Birinci Aşama Değerlendirme Yöntemi, detaylı statik analiz sonuçlarına göre riskli olan binaları %60 oranında doğru tahmin edebilmektedir(Bahşi et al., 2024).
Bina yaşı parametresinin modele eklenmesi ve öznel görsel kalite parametresinin çıkarılmasıyla geliştirilen yeni Bina Puana Metodu (SS) tahmin doğruluğunu %82 seviyesine çıkarmıştır(Bahşi et al., 2024).
İncelenen binalarda beton basınç dayanımının 15 MPa ve üzerinde olması durumunda yapının detaylı analizlerde riskli çıkma olasılığı belirgin şekilde azalmaktadır(Bahşi et al., 2024).
Düz donatı (S220) kullanımı genellikle 1997 ve öncesinde inşa edilen yapılarda görülmekte olup bu durum binaların riskli olarak sınıflandırılmasında doğrudan etkili olmaktadır(Bahşi et al., 2024).
Bulguların Tartışılması ve Araştırmanın Sonucu
Bulguların Yazarlar Tarafından Yorumlanışı
Mevcut mevzuatta yer alan Birinci Aşama Değerlendirme Yönteminin performans analizi, detaylı statik analizlerle riskli olduğu belirlenen binaları doğru tespit etme oranının yalnızca %60 seviyesinde kaldığını göstermektedir. Bu durum, hızlı tarama sonuçları ile bina bazlı detaylı mühendislik analizleri arasında ciddi tutarsızlıklar bulunduğunu ve mevcut puanlama yönteminin revizyona ihtiyaç duyduğunu açıkça ortaya koymaktadır.
Yazarlar, mevcut yöntemde yer alan bina dış görünüş kalitesi gibi öznel değerlendirme kriterlerinin yanıltıcı sonuçlara yol açtığını vurgulamaktadır. Dışarıdan bakıldığında mantolama veya boya ile iyi durumda görünen yapıların taşıyıcı sistem performansının son derece zayıf olabileceği ifade edilmekte, bu nedenle öznel kriterler yerine bina yaşı gibi nesnel ve doğrudan donatı/beton kalitesiyle ilişkili değişkenlerin kullanılması gerektiği savunulmaktadır.
Literatürdeki önceki uygulamalar ve Tozlu (2015) tarafından gerçekleştirilen çalışma, kentsel dönüşüm alanlarında riskli binaların belirlenmesinde 60 puanlık sınırın kritik bir eşik olduğunu göstermiştir. Araştırmacılar, bu eşik değer üzerinden yaptıkları değerlendirmede bina yaşı parametresini modele ekleyerek ve ceza puanlarını yeniden düzenleyerek geliştirilen Bina Puana Metodu (SS) ile doğru tahmin başarısını %82 düzeyine çıkarmışlardır.
Sonuç olarak, deneysel ve saha verilerine dayalı yapılan bu çalışma, kentsel ölçekli risk önceliklendirmesinde tahribatsız ve hızlı yöntemlerin başarısının doğru parametre seçimine bağlı olduğunu göstermektedir. Tahribatlı yöntemler olan karot alma ve sıyırma işlemlerinin hızı engellemesi nedeniyle, bina yaşının dolaylı bir gösterge olarak modele dahil edilmesi hızlı taramanın güvenilirliğini artırmaktadır.
Bulguların Önceki Araştırmalarla Karşılaştırılması
Çalışmada kullanılan risk baraj puanı belirlenirken Tozlu (2015) tarafından yapılan tez çalışmasından yararlanılmıştır. Tozlu, 6306 Sayılı Kanun kapsamındaki hızlı tarama yönteminde 60 puan altındaki betonarme binaların riskli olarak kabul edilmesini ve kentsel dönüşümde önceliklendirilmesini önermiştir. Mevcut araştırmada bu sınır baz alınarak değerlendirme yapılmış ve mevcut tarama sisteminin %60 doğruluk sunduğu saptanmıştır(Bahşi et al., 2024).
Sonuç Bölümünün Sunduğu Çıkarımlar
Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı veri tabanındaki 402 binaya ait statik analiz verilerinin SPSS ile incelenmesi sonuçunda, 6306 Sayılı Kanun kapsamındaki Birinci Aşama Değerlendirme Yöntemine bina yaşı parametresinin eklenmesi ve öznel olan görünüş kalitesi parametresinin çıkarılması gerektiği tespit edilmiştir. Bina yaşının modele entegre edilmesiyle oluşturulan Bina Puana Metodu (SS), riskli binaların doğru tahmin edilme oranını %60'tan %82'ye yükseltmiştir. Dolayısıyla kentsel dönüşüm mevzuatındaki hızlı tarama esaslarında bina yaşının nesnel bir ceza parametresi olarak yer alması, kentsel risk alanlarının daha isabetli belirlenmesini sağlayacaktır(Bahşi et al., 2024).
Literatür Taraması İçin Sunduğu Çerçeve
Bu çalışma, Türkiye'de kentsel dönüşüm uygulamalarının yasal dayanağını oluşturan 6306 sayılı kanun kapsamında kullanılan hızlı tarama metotlarının etkinliğini sörgülayan ve bu alandaki teknik eksiklikleri ampirik verilerle gideren kuramsal-uygulamalı bir işlev görmektedir. Mevcut literatürde yer alan bina bazlı hızlı değerlendirme formlarının detaylı statik analizlerle ne derece uyumlu olduğunu istatistiksel regresyon modelleriyle test ederek, geniş ölçekli kentsel risk önceliklendirme çalışmalarına metodolojik bir günduş ve performans optimizasyonu kazandırmaktadır.
Yayın, JBDPA, FEMA ve JICA raporları gibi uluslararası öncüllerin yanı sıra Türkiye'de Erzincan depremi sonrasında gelişen hızlı değerlendirme pratikleriyle ve Tozlu (2015) ile İlki ve ark. (2014) tarafından önerilen PERA gibi alternatif yöntemlerle doğrudan diyalog kurmaktadır. Önceki çalışmalardan farklı olarak, Bakanlık veri tabanından elde edilen 402 binaya ait geniş ölçekli detaylı statik analiz sonuçlarını SPSS ile çoklu regresyona tabi tutarak, gözlemsel parametrelerin risk üzerindeki ağırlıklarını yeniden hesaplamış ve literatürdeki mevcut puanlama yaklaşımlarını eleştirel bir süzgeçten geçirerek güncellemiştir.
Literatür taramasına en temel katkısı, hızlı tarama formlarında yer alan ve uygulayıcının öznel değerlendirmelerine dayanan görsel kalite kriterinin yanıltıcı yönünü ispatlaması ve bunun yerine bina yaşı ile donatı özelliklerinin nesnel birer gösterge olarak sisteme entegre edilmesi gerektiğini ortaya koymasıdır. Yapılan analizler neticesinde risk tahmin doğruluk oranını %60 seviyesinden %82'ye çıkaran güncellenmiş Bina Puanı metodolojisini sunarak, araştırmacılara ve yerel yönetimlere kentsel dönüşüm alanlarının ilan edilmesinde çok daha güvenilir bir analitik altyapı sağlamaktadır.
Kaynakça
- Tozlu, Z. (2015). The Implementation of Rapid Assessment Method within the Law No. 6306 to Determine Risk Condition of Existing Buildings [Master's thesis, Gazi University].
Tez ve Makale Araştırmalarında Kullanım
Makalenin doğrulanmış yöntemi, bulguları ve kuramsal çerçevesi; tez ve makale çalışmalarında kullanılacağı bölümle birlikte aşağıdaki üç araştırma taslağına dönüştürülmüştür.
Tez veya makalede kullanım · literatüre-review
Mevcut birinci aşama hızlı tarama yöntemlerinin detaylı statik analizlerle uyum oranı sınırlıdır.
Kentsel dönüşüm literatüründeki hızlı tarama araçlarının doğruluk oranlarını tartışmak amacıyla kullanılabilir(Bahşi et al., 2024).
Bina Yaşının Farklı Yapı Stoklarında Hızlı Tarama Başarısına Etkisinin İstatiksel Modellenmesi
- Araştırma sorusu
- Bina yaşı parametresi farklı inşa yılı aralıklarındaki betonarme binalarda risk tahmin doğruluğunu istatistiksel olarak ne düzeyde artırmaktadır?
- Yöntem taslağı
- Evren, farklı deprem bölgelerindeki konut stokundan oluşur; örneklem büyüklüğü güç analizi ile belirlenir. Veriler bakanlık veritabanından çekilerek SPSS ve STATA ile çoklu regresyon analizine tabi tutulur.
Makaleyle bağlantısı: Bu öneri, makalede bina yaşının modele eklenmesiyle doğruluk oranının %82'ye yükseldiği bulgusundan doğrudan türetilmiştir(Bahşi et al., 2024).
Tez veya makalede kullanım · Kavramsal çerçeve
Bina yaşının modele dahil edilmesi risk tahmin başarısını artırmaktadır.
Kavramsal çerçevede yapısal risk göstergelerinin belirlenmesinde yaş faktörünün rolünü temellendirmek için uygundur(Bahşi et al., 2024).
Donatı Türü ve Beton Dayanımının Hızlı Tarama Skorlarına Yansıması
- Araştırma sorusu
- Düz ve nervürlü donatı kullanımının binaların göreceli kat ötelemesi oranları üzerindeki belirleyici etkisi nedir?
- Yöntem taslağı
- Güç analizi ile belirlenen örneklem boyutundaki betonarme yapılar üzerinde tahribatsız test yöntemleri ve belge taramalarıyla veri toplanır; elde edilen veriler istatistiksel yazılımlarla korelasyon testleriyle incelenir.
Makaleyle bağlantısı: Çalışmanın 1997 öncesi yapılarda düz donatı kullanımının riskli sınıfta yer alma üzerindeki etkisini inceleyen analizlerinden türetilmiştir(Bahşi et al., 2024).
Tez veya makalede kullanım · Tartışma
Beton basınç dayanımının 15 MPa altında olması yapıların riskli çıkma olasılığını artırmaktadır.
Tartışma bölümünde malzeme kalitesinin yapı davranışına etkisini açıklamak üzere referans gösterilebilir(Bahşi et al., 2024).
Görsel Kalite Parametresinin Hızlı Değerlendirme Yöntemlerinden Çıkarılmasının Etki Analizi
- Araştırma sorusu
- Öznel yapısal görünüş kalitesinin hızlı tarama formlarından çıkarılması risk önceliklendirme kararlarındaki hata payını nasıl değiştirmektedir?
- Yöntem taslağı
- Farklı teknik personeller tarafından taranmış binaların verileri kullanılarak veri doygunluğu gözetilerek oluşturulan örneklem kümesinde çoklu regresyon katsayıları karşılaştırılır.
Makaleyle bağlantısı: Makalede dış görünüş kalitesinin kişiden kişiye değişebilen öznel bir kriter olduğu ve sistemden çıkarılması gerektiği yönündeki yazar tartışmasından türetilmiştir(Bahşi et al., 2024).