Yapım sistemi seçiminin deprem riskli bölgelerdeki sağlık yapılarında bahp yöntemi ile belirlenemesine yönelik bir yaklaşım

Abstract

Depremler, geniş alanları etkileyerek yıkıma ve insan yaşamını yitirmesine yol açan doğal afetler listesinin başında gelmektedir. Bir deprem sırasında meydana gelen maddi hasarın büyüklüğünde, depremin özellikleri, zemine olan uzaklığı, derinliği ve ciddiyeti, beraberinde getirdiği doğal afetler ve / veya tetikleyicileri (tsunami, çığ nükleer taban vb.) etkili olmaktadır. Ancak yapılı çevrenin niteliği de önemlidir. Büyük şehirlerdeki plansız ve kontrolsüz kentleşme göz önüne alındığında, depremlerin yol açtığı tahribatın beklenenden daha yüksek olması muhtemeldir. Bu yıkımın acil durumlarda hizmet etmesi gereken sağlık yapılarında meydana gelmesi, alınması gereken önlemlerin önemini ortaya koymaktadır. Tezin birinci bölümünde, problemin tanımı, literatür araştırması ve çalışma metodolojisi yer almaktadır. 1999'da Türkiye'de (Gölcük) meydana gelen depremden sonra, kullanılamayan hastane yapıları ve sonucunda yapılan hasar tespit çalışmaları için alınan stratejik kararlardan söz edilmiştir. Hasar değerlendirme çalışmaları sonucunda Türkiye önemli stratejik kararlar almıştır. Bu bağlamda, 2012 yılında Afet ve Acil Durum Yönetimi Başkanlığı (AFAD) tarafından hazırlanan ve 2023 yılına kadar tamamlanması planlanan Uluslararası Deprem Stratejisi ve Eylem Planı (UDSEP) 2023 kapsamında başta okul ve hastaneler olmak üzere, 2012-2017 yılları arasında Türkiye’deki mevcut yapıların bina envanteri çıkarılması ve hasar görebilirlikleri ile riskleri esas alınarak gruplandırılması yapılmıştır. Ayrıca onarım gerektiren yapıların onarılması ve yıkımı gereken yapıların yıkılıp yeniden inşa edilmesi planlanmıştır. Bu çalışmada UDSEP 2023 projesi yeniden inşa sürecinde, Türkiye'deki bu yapılar için yapım sistemini belirlemek üzere bir karar verme mekanizması geliştirilmesi amaçlanmıştır. Tezin ikinci bölümünde depremlerin yapılara verdiği hasarlardan söz edilmiş, dünyada çeşitli ülkelerdeki deprem standartları ile Türkiye’deki deprem standartlarının gelişimi incelenmiştir. Tezin üçüncü bölümünde depreme dayanıklı yapı tasarım ilkeleri incelenmiştir. Türkiye’de bu kapsamda geçerli Deprem Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkındaki Yönetmelik (DBYYHY) 2007’deki kurallar, betonarme çerçeve, çelik çerçeve, prefabrik betonarme ve tünel kalıp yapım sistemleri açısından incelenmiştir. Deprem yüklerinin belirlenmesinde etkili faktörler, sağlık yapıları ve saha çalışması için seçilen yapının konumu açısından ele alınmıştır. Bunun yanı sıra, Sağlık Bakanlığı tarafından yayımlanan, sağlık yapıları için asgari tasarım kuralları incelenmiştir. Tezin dördüncü bölümünde yapım sistemi seçimi problemi ele alınmıştır. Bu problem, kendi içinde kıyaslanması gereken maliyet, hız, performans, mimari çevresel ve sosyal faktörler gibi birçok kriter barındırmaktadır ve problemin çözümü bir karar verme sürecini gerektirmektedir. Karar vermede kullanılan matematiksel metotların bir başlık altında toplandığı “Çok Kriterli Karar Verme (ÇKKV)” yöntemleri, son yirmi yıl içinde yapı mühendisliği alanında hızla gelişen yöntemlerden biri olmuştur. ÇKKV yöntemlerinden Analitik Hiyerarşi Prosesi (AHP), bir kriter değerlendirme, planlama ve geliştirme, karar verme, tahmin etme vb. amaçlar için bir araç olarak yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Ancak klasik AHP yöntemi, ÇKKV problemlerini çözmede yaygın bir şekilde kullanılmasına rağmen, insanları karar vermede kesin yargılara varması zor olduğundan, insan düşünme tarzını yansıtmayabilmektedir. Bu sebeple insanın düşünce tarzını daha iyi yansıtan ve dilsel ifadeyi sayısala dönüştürmede daha başarılı bir yol izleyen bulanık mantıkla entegre edilerek kullanılan Bulanık Analitik Hiyerarşi Prosesi (BAHP), AHP’nin bu olumsuz yönünün üstesinden gelmek üzere geliştirilmiş ve çalışmada yöntem olarak kullanılmıştır. Tezin beşinci bölümünde BAHP ile karar verme sürecinde Türkiye şartlarında, tercih edilen betonarme çerçeve, çelik çerçeve, tünel kalıp ve prefabrike betonarme yapım sistemlerinin inşaat sektöründeki rolü kamu ve özel sektörde, sağlık yapılarının planlanmasında, denetiminde ve uygulamasında yer alan en az 10 yıl deneyimli 40 uzman tarafından değerlendirilmiştir. Bu değerlendirme, Türkiye'deki deprem riski yüksek (1. ve 2. derece) bölgelerde inşa edilecek sağlık yapıları için yapılmıştır. Tezin altıncı bölümünde yapım sistemi alternatifleri, seçim kriterleri olan maliyet faktörü, süre faktörü, performans faktörü, mimari faktörler, çevresel faktörler ve sosyal faktörler açısından değerlendirilmiştir. Bu değerlendirme sonucunda karar verilen alternatif olan çelik çerçeve yapım sistemi ve en önemli kriter olarak belirlenen performans kriteri ve alt kriterleri (dayanım, ölü yük, hata oranı), saha çalışması olarak seçilen “Edirne Enez Entegre İlçe Hastanesi” üzerinde sınanmıştır. Çelik çerçeve sistemin, performans kriteri açısından yapının mevcut sistemi olan betonarme çerçeve sisteme göre daha üstün özellikler gösterdiği sonucuna varılmıştır. Tezin yedinci bölümünde bulgular ile birlikte BAHP modelinin deprem bölgelerindeki sağlık yapılarında yapım sistemi seçimi probleminin çözüm sürecinde kullanılmasının katkıları sunulmuştur. Ayrıca bu model ile çözüme ulaştırılabilecek çeşitli problemler için önerilerde bulunulmuştur.

Earthquakes are at the top of the list of natural disasters that lead to the loss of human life, affecting large areas and causing death and destruction to a large extent. The magnitude of the material damage that occurs during an earthquake is influenced by the characteristics of the earthquake, its distance to the ground, its depth and seriousness, the natural disasters and / or triggers it brings (tsunami, avalanche nuclear base, etc.). However, the nature of the built environment is also important. Given unplanned and uncontrolled urbanization with rapid population growth in large cities, the destruction caused by earthquakes is likely to be higher than expected. The fact that this destruction occurs in health buildings that should serve in emergencies. This circumstance reveals the importance of the precautions to be taken. In the first part of the thesis, the definition of the problem in general, literature research and study methodology are given. In 1999, in Turkey (puddles) After the earthquake, the building has become unusable due to severe damage of the seven hospitals. Government officials from the Republic of Turkey as a result of damage assessment work have taken important strategic decisions. In this context, in 2012 AFAD (Disaster and Emergency Management Presidency) and prepared action plan scheduled for completion until 2023 by UDSEP 2023 (International Earthquake Strategy and Action Plan) covered mainly schools and hospitals, from 2012 to 2017 between the years in Turkey The existing buildings were grouped based on building inventory and their vulnerability and risks. In addition, it is planned to repair the structures that require repair and to demolish and rebuild the structures that require demolition. In this study, the process of rebuilding UDSEP 2023 project, a decision-making mechanism to determine production systems for these structures are intended to be developed in Turkey. In the second part of the thesis, earthquake resistant building design principles are examined. rules in the current Turkish Earthquake Code 2007 yöntemelig in Turkey in this context, concrete frame, steel frame, are discussed in terms of precast concrete tunnel and mold making systems. The factors influencing the determination of earthquake loads are discussed in terms of the health structures and the location of the structure chosen for the field study. In addition, the minimum design rules for health structures published by the Ministry of Health were examined. In the third part of the thesis, the problem of selection of construction system is discussed. This problem has many criteria to be compared in itself and the solution of the problem requires a decision-making process. The “Multi Criteria Decision Making (MCDM) techniques, in which the mathematical methods used in decision making are grouped under one heading, have become one of the rapidly developing methods in the field of structural engineering in the last twenty years. Analytical Hierarchy Process (AHP), which is a multi-criteria decision making (MCDM) method, is a criterion assessment, planning and development, decision making, estimation and so on. widely used as a tool for purposes. However, although the classical AHP method is widely used to solve MCDM problems, it may not reflect human thinking because it is difficult for people to make definitive judgments in decision-making. For this reason, the Fuzzy Analytic Hierarchy Process (FAHP) model, which is used to integrate fuzzy logic, which better reflects human thinking and follows a more successful way of converting linguistic expression to digital, has been developed to overcome this negative aspect of AHP. In the fourth chapter of the thesis in decision-making model in Turkey with FAHP conditions of earthquake-resistant construction systems it has been evaluated by experts in the construction sector role. This assessment is a high risk of earthquakes in Turkey (1st and 2nd degree) will be built in the region it has been made for health structures. In the fifth chapter of the thesis, the alternative and most important criterion, which was decided as a result of construction system selection criteria and alternatives, was tested on “Edirne Enez Integrated District Hospital (10 beds) saha which was selected as field study. It is concluded that structural steel frame system has superior features in terms of performance criterion compared to reinforced concrete frame system. In sixth chapter of the thesis, a general evaluation is made by referring to the results of each chapter. The contributions of using the FAHP model to solve this problem are presented and suggestions are made for various problems that can be solved with this model.