Çaycumadaki köprü faciasının ardından Zonguldak il merkezindeki bir köprünün daha riskli olduğu ortaya çıktı. Makine Mühendisleri Odası Fevkani yenilenmeli diye rapor verdi.
Zonguldak Çaycumada 15 kişiye mezar olan Filyos Çayı üstündeki 61 yıllık Çaycuma Köprüsünün yıkılmasıyla meydana gelen facianın ardından dikkatler Zonguldakın İl merkezinde yer alan Fevkani Köprüsüne çevrildi. Makine Mühendisleri Odası Zonguldak Şubesi, 15 kişinin düşüp sulara kapıldığı Çaycuma Köprüsünün göçmesi sonrasında, 1958 yılında Acılık deresi üzerine kurulan
Raporda; Yaşanan tecrübeler göstermektedir ki, hiçbir yapı sonsuz ömre sahip değildir.
Odamızın kuruluş amaçları arasında; ülke ve toplum yararları doğrultusunda yurdun doğal kaynaklarının işletilmesini, üretimin arttırılmasını, yurt sanayinin ulusal çıkarlara uygun yönde gelişmesini sağlamak için teknik ve bilimsel çalışmalar yapmak ve bunları üyelerinin ve sanayinin yararına sunmak, makina mühendisliği hizmetleri ile ilgili her türlü araştırma, inceleme, proje ve raporların hazırlanmasını, uygulanmasını ve teknik uygulama sorumluluğunun uzman makina mühendisleri tarafından yapılmasını sağlamak ve bunların teknik kurallara uygunluğunu incelemek, denetlemek ve onaylamak yer almaktadır.
Bilindiği üzere özellikle son günlerde ülkemizde ve bölgemizde mevcut bina, tesis ve yapıların hasarlanması ve çökmesi sonucu meydana gelen kazalarda insanlar yaralandı, canlarını yitirdi. Meydana gelen olaylarda yaşamını yitirenlerin yakınlarına başsağlığı, yaralılara geçmiş olsun dileklerimizi iletiyoruz. Bu ve benzeri yaşanmış veya yaşanılacak faciaların nedeni mühendislik biliminin yerinde ve yeterince öncelikli kullanılmıyor olmasıdır. Bu tür faciaların yaşanmaması için aklı ve bilimi karar verme süreçlerinde ön planda tutmanın gerektiğine inanıyoruz.
Kentte mevcut bina, tesis ve yapılardan kamu sağlığı ve bu kentte yaşayan insanların can güvenliği açısından olası tehlike arz edecek olanların belirlenmesi ve bunlara dönük acil önlemlerin alınması yaşamsal öneme sahiptir. Biz Oda olarak üzerimize düşen uyarı görevini yapmaya devam edeceğiz. Bu tür yapıları tespit ederek, Oda örgütlülüğünden de yararlanarak ulaşabildiğimiz kanallardan hazırlayacağımız/hazırlatacağımız teknik raporları kamuoyu ile paylaşacağız.
Kentimizde var olan sorunların aşılması, sağlıklı kentsel çevrelerin üretilmesi ve kentsel yaşam kalitesinin iyileştirilmesini öngörmekte; kent halkının ve meslek örgütlerinin demokratik katılımını ve denetimini sağlayacak bir anlayışın geliştirilmesini, öncelikli ve temel gerek olarak görmekteyiz.
Zonguldak kentinin tarihsel gelişimini incelediğimizde 1927 yılında başlayan Kömüre Giden Demiryolu Projesi nin Çatalağzı - Zonguldak demiryolu kısmının 1937de açılmasıyla tamamlandığını görüyoruz. Yeraltı yeniden planlanırken yerüstünde ilk planlama, Limanın yapımı oluyor. 1948´de uygulamasına başlanan "Amenajman Programı" ile yeraltı ve yerüstündeki tesislerin yenilenmesi ve faaliyetlerinin makineleştirilmesi, limanın yanına da kömür yılama ve yükleme tesisleri kurulması planlanıyor. Bu planlamanın içinde kesintisiz karayolu 1952 yılında Alman MAİG firmasının projesi ile sağlanıyor. Bu kömür planlamasına uygun ilk imar planı 1953 yılında Mimar Asım Kömürcüoğlu tarafından hazırlanıyor ve bu karşılıklı planlamanın bir ürünü olarak 5 ayaklı Fevkani Köprüsü nün yapılması gündeme geliyor (1953 yer teslimi, 18 ay süre, 25.11.1955 bitim tarihi). Ulaştırma sorunlarının çözümü amacıyla, Zonguldak deresinin ıslahından sonra, kesintisiz şehir trafiğini ve kesintisiz kömür naklini sağlamak üzere şehrin iki yakasını birbirine bağlayan, bu köprü yapılıyor.(Bilgiler için Sn. Ekrem Murat Zamana teşekkürler).
Kamunun can ve mal güvenliği açısından 1950li yıllarda tasarlanan ve 1958 yılından sonra kullanılmaya başlanan Acılık ve Üzülmez Dereleri nin üzerinde kentin içinden geçen karayolu ve demiryolunu rahatlatmak için inşa edilen Fevkani Köprüsünün zaman içerisinde yeterli bakım ve iyileştirme çalışmaları yapılmadığı için kullanımdan dolayı oluşan riskleri tespit etmek gereksinimi doğmuştur. Toplumsal sorumluluk gereği Makine Mühendisleri Odası Bursa Şubesi Teknik Ekibi nce Mart-2012 ayında köprü üzerinde yapılan inceleme ve muayeneler sonucunda ekte sunulan Teknik Rapor oluşturulmuştur.
Yaşanan deneyimler göstermiştir ki hiçbir yapı sonsuz ömre sahip değildir. Köprünün kent merkezinde olması, mevcut konstrüksiyonun günümüz şartlarına göre risk taşıması, üzerinde aynı anda bir çok araç ve yaya trafiğinin bulunması ve altının dükkan olarak kullanılması olumsuz bir durumda kötü sonuçlar doğurabilecektir.
Raporun sonuç kısmında da belirtildiği üzere tüm riskler gözönüne alınarak mevcut konstrüksiyon üzerinde gerekli bakım ve iyileştirilmenin yapılması veya köprünün yenilenmesinin uygun olacağı önerilmektedir.
Bizler Makine Mühendisleri Odası Zonguldak Şubesi Yönetim Kurulu olarak, meslek ve meslektaş sorunlarının ülke sorunlarından ayrılmayacağının bilinci ile emekten, halktan yana politikaların yaşama geçirilmesini ve kamu çıkarlarının korunmasını temel ilke olarak kabul etmekte ve bu ilkeler doğrultusunda kamuoyu duyarlılığının geliştirilmesi için ekteki Zonguldak Fevkani Köprüsü İnceleme Raporu nu ilgililerin, yetkililerin ve kamuoyunun dikkatine sunmaktayız.
Nisan-2012/Zonguldak
ZONGULDAK-FEVKANİ KÖPRÜSÜ İNCELEME RAPORU
1950li yıllarda tasarlanan ve 1958 yılından sonra kullanılmaya başlanan Acılık Deresi üzerinde, şehrin içinden geçen TTK demiryolu geçişini rahatlatmak amacıyla inşa edilen Fevkani Köprüsü; zaman içersinde kullanımdan dolayı oluşan riskleri tespit etmek amacı ile incelenerek aşağıdaki saptamalar yapılmıştır.
Geçmişte; çelik konstrüksiyon yapılar beton yapılara göre ekonomiklik, dayanım ve kurulum kolaylığı açısından tercih edilen bir yapı biçimi olmuştur. Zaman içerisinde gelişen teknoloji, yeni standartlar ve malzeme kalitelerinin artması ile birlikte köprü yapımında günümüz koşullarında farklı seçenekler dikkate alınmaktadır.
Çelik köprülerin kullanımı sırasında oluşan dezavantajları;
-Yüksek sıcaklık derecelerinde mukavemette hızlı bir düşme gözlenir. Ayrıca ısıyı iyi ilettiğinden, mukavemet düşüşü hızlı gerçekleşir. 600 dereceden sonra kullanılamaz hale gelirler.
-Paslanmaya karşı dayanıksızdır. Sürekli bakım gerektirmektedir.
-Asit, baz ve tuza karşı dayanıksızdır.
Bundan dolayı sürekli bakım gerektirir.
Zonguldak şehir merkezi Acılık Deresi üzerinde kurulan Fevkani köprüsünün projesine ulaşılamadığı için değerlendirme, mevcut yapının erişilebilen kısımları üzerinde yapılmıştır. Köprünün imalatı sırasında altında dükkân ve benzeri yapılar planlanmamış, daha sonraki süreçte proje harici eklenmiştir. Yapının altında dükkânların bulunması ve yapıyı oluşturan elemanların dükkân içersinde tamamen kapatılması ölçü alınarak yapının tekrar projelendirilmesini imkânsız hale getirmiştir. Dükkan içlerinde döşeme altında kalan köprü konstrüksiyon parçalarına mukavemeti etkileyecek ölçüde zarar verilip verilmediği tespit edilememiştir. Kullanılan çelik malzemenin özellikleri ve üretim standardı ile ilgili bilgi bulunmamaktadır. Bu nedenlerden dolayı köprünün bilgisayar ortamında tekrar tasarlanıp, gerçeğe uygun analizlerinin yapılması ve sonuçların elde edilmesi mümkün olamamıştır.
2005 yılında Emay Uluslar arası Mühendislik Müşavirlik ve Ticaret LTD ŞTİ tarafından hazırlanan ve Prof Dr. Erkan ÖZER tarafından onaylanan raporda köprünün güvenli kullanılması için belirtilen gerekli bakımın yapılmadığı gözlenmiştir.
A) GİRİŞ
Bu rapor Zonguldak İl merkezinde bulunan Fevkani Köprüsü ile ilgili genel durum incelemesini içermektedir.
Edinilen bilgiye göre kesin olmamakla birlikte Fevkani Köprüsü 1954-1958 yılları arasında yapılmıştır. Köprü, karayolu üst geçit köprüsü olup, köprü altından Acılık Deresi, TTK demiryolu ve anayol geçmektedir. Köprü 5 ayrı koldan oluşmaktadır. Bunlar;
&[#]61623; Soğuksu İnişi
&[#]61623; Acılık İnişi
&[#]61623; Uzun Mehmet Cad. İnişi
&[#]61623; İstasyon İnişi
&[#]61623; İşçi Anıtı Gazipaşa Cad. İnişleridir.
Fotoğraf 1-Köprü Genel Görünüşü
Genel yapı itibariyle köprünün asıl taşıyıcı görevi gören konstrüksiyonu çelikten imal edilmiştir. Bununla birlikte üretim esnasındaki birleştirmeler perçinle yapılmıştır. Uzunluk itibariyle köprünün toplam boyu
Şehir içinde yapılan düzenlemeler nedeniyle köprünün konstrüksiyonunda da değişiklikler yapıldığı görülmüştür. Bunlardan biri TTK demiryolu ile Acılık Deresi arasında kalan karayolunun açılması sebebiyle yapılan değişikliktir. Diğeri ise iş merkezine yapılan bağlantı nedeniyle oluşturulmuştur.
Fotoğraf 2-Köprünün Otopark Olarak Kullanılması 6
Fotoğraf 3- Köprü Altındaki Dükkanlar
Köprü 1950´li yıllarda tasarlanıp üretildiği düşünülürse köprünün projelendirilmesi esnasında düşünülen bir çok çevre şartında değişiklikler olmuştur. Köprü kullanımı artmış ve daha fazla araç trafiğe çıkmaya başlamıştır.
Köprü gerek araçlar için gerekse yayalar için bir üst geçit görevi görmektedir. Bununla beraber altındaki yapılanma nedeniyle köprü şehrin merkezinde bir yaşam şekli haline dönüşmüştür. Köprüde meydana gelen yorulmalar, yıpranmalar ve kullanımdan doğan aksaklıklar unutulmamalıdır.
B) KOROZYON ETKİLERİ
Yapılan incelemeler sonucunda çelik konstrüksiyonun birçok bölgesinde korozyona rastlanmıştır. Bu korozyon malzeme kesitinde azalmalara sebep olarak, çelik konstrüksiyon yapısının zayıflamasına neden olmuştur. Korozyonlu ortamda bulunan bir çelik yapının sonsuz ömürlü olduğundan bahsedilemez. Korozyon etkisi ile malzeme kaybı olduğu için elemanın kesiti azalır ve belirli bir noktadan sonra hasara uğraması olasıdır. Malzemenin üzerinde gerilme var ise korozyon daha hızlı meydana gelir. Korozif ortamda bulunan çelik yapı, değişken gerilme ile zorlanır ise korozyon yorulması meydana gelir. Gözlemler esnasında çekilen fotoğraflar aşağıdaki gibidir. 7
Fotoğraf 4 -Korozyonlanmış Perçinler
Bazı bağlantı bölgelerinde, yapıyı destekleyen perçinli bağlantı parçalarının perçin başları korozyon nedeniyle tamamen yok olmuştur. Perçinle bağlanan plakalarda da korozyon nedeniyle büyük hasarlar görülmektedir.
Fotoğraf 5 -Korozyonlanmış ana konstrüksiyon
Köprü üzerinde biriken sularının, kimyasal maddelerle birleşerek (özellikle kış aylarında kullanılan tuz) köprünün ana yapısına sızması bazı bölgelerde korozyonlanma meydana getirmiştir. 8
Fotoğraf 6 -Korozyondan Dolayı Şekil Bozukluğu
Fotoğraf 7 -Korozyondan Dolayı Malzemede Bozulma ve Şekil Bozukluğu
Yapılan incelemeler sonucunda korozyondan dolayı malzemenin özelliğini yitirerek ayrıldığı görülmüştür. Korozyon malzemeyi zayıflattığından, konstrüksiyon gerilmelere karşı daha az dayanıklı hale geldiği düşünülmektedir. Bununla beraber korozyona uğrayan bölgelerde, malzemenin özelliğini yitirmesine bağlı olarak plastik şekil değiştirmeler ve bozulmalar görülmüştür. 9
Fotoğraf 8 -Ana Konstrüksiyondaki Korozyonlanma
Fotoğraf 9 -Birleşme Noktalarındaki Korozyon 10
Fotoğraf 10 -Korozyondan Dolayı Meydana Gelen Hasar
Fotoğraf 11 -Kirişteki Korozyonlanma ve Şekil Değişikliği 11
Fotoğraf 12 -Ana Taşıyıcıdaki Konstrüksiyon
C) DARBELERDEN DOLAYI MEYDANA GELEN PLASTİK DEFORMASYONLAR
Köprünün uzun yıllarıdır kullanılıyor olması, kullanıma bağlı hasarlara neden olmuştur. Köprü altından geçen araçların köprüye çarpması, ana taşıyıcı kirişlerde deformasyonlara ve bağlantı noktalarında aşırı gerilmeye neden olmuştur.
Fotoğraf 13 -Köprüde Darbeden Dolayı Meydana Gelen Plastik Deformasyon 12
Fotoğraf 14 - Köprüde Darbeden Dolayı Meydana Gelen Plastik Deformasyon
Ana taşıyıcı kirişlerde darbeye bağlı oluşan deformasyonlar, kirişlerin taşıma kapasitesini azalttığından, köprüyü zayıflatmaktadır.
Fotoğraf 15 - Köprüde Darbeden Dolayı Meydana Gelen Plastik Deformasyon
D) KÖPRÜDE ZAMANLA MEYDANA GELEN SEHİM
Köprünün uzun yıllardır kullanılması sonucu köprüde kalıcı sehimin oluştuğu görülmüştür. Bu da konstrüksiyonun zamanla yorulduğunu ve yüklere karşı zayıfladığının belirtisidir. 13
Fotoğraf 16 Çapraz Kirişlerin Kesildiği Bölgede Meydana Gelen13 Sehim
E) BAĞLANTI NOKTALARINDA MEYDANA GELEN SÖKÜLMELER
Köprüde yapılan incelemeler sonucunda bağlantı yerlerinde de bazı sıkıntıların olduğu görülmüştür. Bağlantı yerlerindeki somun ve civataların zamanla söküldüğü belirlenmiştir. Bu konstrüksiyonda ayrılmalara sebep olmaktadır.
Fotoğraf 17 -Civatada Meydana Gelen Gevşemeler 14
Fotoğraf 18 -Civatada Meydana Gelen Gevşemeler
Fotoğraf 19 -Cıvatalarda Meydana Gelen Gevşemeler
F) KÖPRÜNÜN YORULMA DAYANIMI
Günümüzde metalik malzemeler; devasa konstrüksiyonlardan, basit makina parçalarına kadar kullanılmaktadır. Basınçlı kaplar, vinçler, gemiler metal konstrüksiyonlara birer örnektir. Çok sayıda kaynak bağlantısı bulunan metal konstrüksiyonların, farklı bölgelerine etki eden kuvvetler; farklı türde gerilmeler, eğimler ve sehimler oluşturur. Vinç ve köprü gibi konstrüksiyonlarda, her yüklemede kirişte sehim meydana gelmekte, malzemede ve kaynak bölgelerinde basma ve çekme gerilmeleri oluşmakta; yük kaldırıldığında ise kiriş eski 15 konumuna gelip, yükün meydana getirdiği gerilmeler ortadan kalkmaktadır. Statik analizlerde ve hesaplamalarda konstrüksiyonun yapısı açısından tehlike yaratmayan bu sehim ve gerilmeler; yıllar boyunca tekrarlandığında, malzemede yorulmaya neden olmaktadır. Yorulma kendini, malzemede veya kaynak dikişinde, çatlak olarak gösterir. Sanılanın aksine; belirli bir tekrarlı gerilmenin üzerinde çalışan, her metal konstrüksiyonun bir ömrü vardır. Ömrünü tamamlayan konstrüksiyonlarda, yorulmaya bağlı çatlaklar gözlenir. Yorulma çatlakları, ani kırılmalara neden olabileceğinden son derece büyük riskler oluşturmaktadır.
Yorulma çatlaması, genellikle ya yüzey düzgünlüğünü bozan çentik, keskin köşe girinti gibi yüzey kusurlarında ya da iç yapıda inklüzyon, kılcal çatlak gibi hataların ilerlemesi şeklinde başlar. Kırılma ise genellikle çok az veya hiç deformasyon olmadan, gevrek bir şekilde oluşur. Özellikle korozif ortam, yorulma dayanımını %73 azaltır.
Zonguldakta uzun yıllardır kullanılmakta olan Fevkani Köprüsü de yorulma ile ilgili risk taşımaktadır. Uzun yıllardır köprüde meydana gelen çeşitli dinamik ve statik yükler yorulma açısından köprüyü gün geçtikçe yaşlandırmaktadır. Buna bir de konstrüksiyonda meydana gelmiş korozyonlar eklenirse yorulma ömrünün kısalması da söz konusudur. Yani korozyon köprüde meydana gelecek kırılmayı daha erken bir zamana çekebilecektir. Özellikle çelik konstrüksiyonlarda yorulmanın kendini ani kırılmalarla gösterdiği unutulmamalıdır.
G) SONUÇ
Yapılan incelemeler sonucunda;
&[#]61485; Köprünün belirli bölgelerinde korozyona bağlı malzeme kayıpları,
&[#]61485; Darbeye ve yorulmaya bağlı plastik deformasyonlar,
&[#]61485; Kullanıma bağlı oluşan kalıcı sehim,
&[#]61485; Köprü altından yeni yol geçirilmesi için çapraz ayakların kesilmesi sonucunda köprüde meydana gelen mukavemet değişikliği,
&[#]61485; Bağlantı noktalarında sökülmeler tespit edilerek fotoğraflandırılmıştır.
Ayrıca köprü altının dükkân olarak kullanılması yangın riskini oluşturmaktadır. Çelik yapıların yangına dayanıksız olduğu bilinmelidir. Çelik iyi bir iletken olduğu gibi, 700
Köprünün tasarlandığı yıla göre, trafik yükünde ve araç tonajlarında önemli artışlar olmuştur. İncelemelerimiz sırasında, köprünün ağır tonajlı araçlar tarafından sıklıkla kullanıldığı gözlenmiştir. Köprünün hemen hemen tamamı otopark olarak kullanılmakta, zaman zaman ağır tonajlı araçlar da park etmektedir. Trafik yoğunluğu sırasında oluşan titreşimler malzemenin yorulmasında önemli bir etkendir. Otopark olarak kullanım, köprüde yapılan konstrüksiyonel değişiklikler, araç sayısı ve insan sayısının artması, köprü altının dükkân olarak kullanılması vs gibi değişen sınır şartları köprüyü tasarım şartlarına göre daha fazla zorladığı düşünülmektedir. 16
2005 yılında Emay Uluslar arası Mühendislik Müşavirlik ve Ticaret LTD ŞTİ tarafından hazırlanan ve Prof Dr. Erkan ÖZER tarafından onaylanan hazırlanan rapora göre,
&[#]61485; Mevcut durumda deprem anında köprünün bazı bölgelerinin yapısal olarak sabit kalamayacağı,
&[#]61485; Yapılan betonarme hesaplar sonucunda, mevcut temelin yeni köprü şartnamelerinde bulunan malzeme, yük ve güvenlik katsayılarına göre yetersiz olduğu,
&[#]61485; Köprü ile 12 katlı iş merkezi arasındaki rijit bağlantıların, köprü ve bina için sakıncalı olduğu
&[#]61485; Köprünün otopark olarak kullanılmasının konstrüksiyon açısından uygun olmadığı tespitleri yapılmıştır.
Fotoğraf 20 -Köprü ağır tonajlı araçlar tarafından sıklıkla kullanılmaktadır.
Yaşanan tecrübeler göstermektedir ki, hiçbir yapı sonsuz ömre sahip değildir. Tarafımızdan yapılan gözlemler, mevcut köprü konstrüksiyonunun günümüz şartlarına göre risk taşıdığı, köprünün şehrin merkezinde bulunması, üzerinden aynı anda bir çok araç ve insanın geçmesi ve altının dükkan olarak kullanılması olumsuz bir durumda kötü sonuçlar doğurabilecektir. Tüm riskler göz önüne alınarak mevcut konstrüksiyon üzerinde gerekli bakım ve iyileştirmenin yapılması veya köprünün yenilenmesinin uygun olacağı kanaatine varılmıştır.
