skip to main content

Depreme Dayanıklı Yapı Tasarımı ve Onarımı / Güçlendirme Teknikleri

/up/images/featured/images/depremguclendirme66.png

Türkiye bir deprem ülkesidir. Bu bilinç ile yaşamak, bu bilinç ile depreme dayanıkı yapılar inşa etmek ve bu bilinç ile yetersiz dayanıma sahip binalarımızı güçlendirmek zorundayız. Tipik bir konutun, şiddeli bir depremde hasar görmesi normal karşılanabilir. Önemli olan, yapılarn göçmesinin önlenmesidir. Binalarn şiddetli bir depremi tamamen hasarsız olarak atlatmasnı sağlayacak şekilde projelendirilmesi ekonomik değildir. Ancak, yönetmeliklerimiz en şiddetli depremlerde bile yapılarn göçmesini engelleyecek önlemleri en detaylı şekilde içermektedir. Bu durumda, depremi hasarh olarak atlatmis bir yapnın taşıyıcı sisteminin onarmı gündeme gelmektedir. Bugüne kadar, çeşitli depremlerde hasar görmüş onbinlerce yapıya onarm ve güçlendirme uygulanmıştır. Bu uygulamaların ana hedefi, yapıdaki hasar onarımının ötesinde, yapıyı gelebilecek en kuvvetli yer hareketlerine dayanabilecek şekilde güçlendirmektir. Yapı güvenliğinin belirlenmesine ne zaman gereksinim duyulur?

Deprem bölgelerinde inşa edilmiş yapıların güçlendirilmesi için mutlaka bir depremden hasar görerek çikmis olması gerekmemektedir. Hasarsız bir binann da yapısal sisteminin iyileştirilerek güçlendirilmesi gerekebilir. Yapı herhangi bir nedenle hasar görmüşse, yeterli güvenliğe sahip olmadığı açıktır. Aşağıdaki durumlarda, hasarsız olmasna rağmen mevcut bir yapmm güvenliğinin belirlenmesi gerekir:

1. Malzeme dayanımının, yapının projesinde öngörülen değerlerden düşük olduğu saptanmişsa,
2. Betonarme binalarda donatıların detaylandırılmasında bazı kurallar vardır. Yapının yeterli oranda enerji tüketebilmesi ve deformasyon kabiliyetinin artması açısndan büyük önem taşıyan bu kurallara uyulmamiş olduğu belirlenmişse,
3. Binann kullanım amacı değişmişse,
4. Halen yürülükte olan yönetmeliklerden önceki yönetmelikler kullanılarak projelendirilmişse,
5. Binanın yanal rijitliğinin yetersiz olduğu belirlenmişse,
6. Binaya yeni bir kat çikılması gerekiyorsa,

Mevcut bir yapnın güvenliğinin belirlenmesi amacıyla yapılan çalışmalar aşağıdaki safhalardan oluşur:

- Yapnın mevcut projelerinin elde edilmesi oldukça yararlıdır. Projeler, yapnın hangi varsayımlar ile projelendirilmiş oladuğunu anlamak, dikkate alnan yüklemeleri incelemek ve mevcut donatılarnın yeterliliğini kontrol etmek açısndan önemlidir.
- Projeleri bulunmayan yapılarda, taşıyıcı sistemin belirlenmesi, projesi bulunan yapılarda ise inşaatın projeye uygunlugunun saptanması açısından detalı bir röleve yapılması gereklidir.
- Hasalı binalarda, hasarın rölevelerde gösterilmesi gereklidir.
- Mevcut malzeme dayanımlarnın saptanması gereklidir. Bu amaçla, karot ve çekiç testleri
yapılarak kullanılan malzemenin mekanik özellikleri saptanır.
- Elde edilen bulgular isignda, binanın yapısal projesi yürürlükteki yönetmeliklere uygun olarak yeniden yapılır ve mevcut taşıyıcı sistemin yeterliliği kontrol edilir.

Taşıyıcı Sistemin iyileştirilmesi

Bir yapının onarılması için hasarlı olması gereklidir. Ancak, onarıldıktan sonra, eski rijitliğine kavuşturulan bir yapı, büyük olasılıkla bir sonraki yer hareketinde aynı performansı gösteremeyecektir. Onarım ve güçlendirmenin hedefi, yapıyı yalnızca deprem öncesi sahip oldugu güvenlige ulaştırmak değildir. Amaç, yapnın şiddetli yer hareketlerine karşı koyabilecek rijitliğe ulaştırlmasıdır.

Eğer, hasarlı bir yapı onarılacaksa, hasar nedeni saptanmadan önce hiçbir onarım yapılmamalıdır. Yapı güvenliginin belirlenmesi işlemi sonucunda yetersiz dayanıma sahip olduğu belirlenen (hasarlı veya hasarsız) bir yapının güçlendirilmesi gereklidir. Yapı güvenliğinin belirlenmesi aşamasında mevcut sisteminin tüm hesaplar eldeki malzeme bilgileri kullanılarak yeniden yapıldığından dolayı, taşıyıcı sistemin zayıflıkları bilinmektedir.

Bundan sonraki aşamada, onarım/güçlendirme projelerinin hazırlanması gündeme gelmektedir. Bu amaçla mevcut taşıyıcı sistemin iyileştirilmesi gereklidir. Geçtiğimiz 30 yıl içersinde, deprem sonrası onarım ve güçlendirme amacıyla çeşitli sistem iyileştirme yöntemleri kullanılmiştır. Bu yöntemlerin seçimi yapının taşıyıcı sistemine, kullanım amacına, işin tamamlanma sürecine, yapının konumuna ve ekonomik kısıtlamalara bağlı olarak gerçekleştirilmektedir.

Sistem iyileştirilmesi yapının yanal rijitliğinin arttırlması ile özdeştir. Yapıda, çok sayıda elemann güçlendirilmesi gerekiyorsa, yeterli yanal rijitlik yoksa, gevrek kırılmaya neden olacak detay hatalar varsa, yumuşak kat, kısa kolon durumlar varsa sistem iyileştirilmesi gereklidir. Bu amaçla, betonarme dolgu perdelerinin veya çelik çaprazların kullanılması gündeme gelmektedir.

- Betonarme Dolgu Perdeler: Bu yöntemle, kolonlar arasndaki bir çerçeve açıklığının betonarme perde ile doldurularak ek yanal rijitlik elde edilmesi sağlanır. Perde donatılarnın bağlandığı kolonlara aderansı yüksek dayanımlı kimyasal dübeller kullanılarak yerleştirilen filizler ile gerçekleştirilir.

- Çelik Çaprazlar: Bu yöntemle, kolonlar arasndaki bir çerçeve açıklığının içerisine çelik çaprazlar yerleştirilerek ek yanal rijitlik elde edilmesi sağlanır.  Çelik çaprazların kolon-kiriş birleşimlerinde oluşturduğu gerilme birikimleri ise çelik  erçeveler kullanılarak dağıtılır. (Resim 1)

Resim 1. Çelik Çapraz Sistem iyileştirme Örneği


Her iki yöntemin kullanılmasında dikkat edilmesi gereken en önemli noktalar, kat burulmasnı en aza indirecek biçimde rijit elemanların planda yerleşiminin sağlanması ve katlar arasında rijitlik farkının en aza indirilmesinin sağlanmasıdır.

Unutulmaması gereken en önemli konu, bilinçsizce yapılan bir onarım/güçlendirmenin yarar yerine zarar getirebilecegidir. Resim 4'de görülen bina 17 Ağustos 1999 Marmara Depreminde orta hasarlı olarak snıflandırılmıstı. Daha sonra, bina onarılarak Ekim ayında yeniden yerleşime açıldı. Ancak, 12 Kasım 1999 Düzce Depreminden sonra 4 katı göçen binanın durumu, yapılan işlemin (yüklenicinin "güçlendirme" yaptığı iddiasna karşın) sistem iyileştirmesi içermediginin açik olarak kanıtnı gözlerimizin önüne seriyor. Ne yazık ki, Düzce'de aynı akibeti paylasan "onarılmış (!)" başka binalar da var

Eleman Onarımı

Yapım hataları, detaylandırma hataları, eksik malzeme ve deprem gibi zorlamalar sonucunda hasar gören betonarme kolon, perde ve kirişlerin onarımı amacıyla çeşitli teknikler geliştirilmiştir. Bu tekniklere, genellikle kalıcı deformasyon yapmamış olan elemanların rijitliğinin ve sünekliğinin arttırılması amacıyla başvurulmaktadır.

Hasarlı elemanların onarımı çeşitli yöntemler ile gerçekleştirilebilir. Bu yöntemler içerisinde en sıkça kullanılanlar:

- Çelik Manto: Bu yöntem ile kolon ve kiriş içinde olması gereken sargı donatısı, bantlar kullanılarak elemanın dışında sağlanıyor. Bu şekilde kolonun hem eksenel yük kapasitesi arttırılıyor hem de daha yüksek süneklik elde ediliyor. Çelik manto, katlar arası süreklilik sağlanamadığı için kolonun eğilme kapasitesine bir katkı sağlamamaktadır.

- Betonarme Manto: Bu yöntem genellikle kolonlarda uygulanır. Bu yöntem ile kolonun hem eksenel yük kapasitesi hem de sünekliği arttırılabiliyor. Manto içerisine yerleştirilen boyuna donatıların katlar arasında sürekliliği sağlanırsa, kolonun eğilme kapasitesi de artıyor. Resim 3'te donatı demirleri yerleştirilmiş tipik bir kolon mantosu görülmektedir. Mevcut kolon ile yeni dökülecek manto betonunun aderansının yüksek olabilmesi için mevcut kolonun donatıları ortaya çıkıncaya kadar kabuk betonu kırılmaktadır.

Resim 3 : Tipik Bir Betonarme Kolon Mantosu Donatı Yerleşimi

- Epoksi Enjeksiyonu: Kolon, perde ve kiriş elemanlarında oluşmuş olan çatlakların belli bir genişliği aşmadığı yapılarda betonun aderansının arttırılması amacıyla epoksi enjeksiyonu kullanılabilir. Ayrıca, sargı etkisini arttırabilmek amacıyla çelik veya karbon fiberli levhalar yapıştırılabilir.

Ekonomik sınırlar içerisinde kalması kaydıyla her yapının onarılması ve güçlendirilmesi mümkündür. Bilinçli yapılan onarım ve güçlendirme, binaların gerçek anlamda depreme dayanıklı hale gelmesini sağlamaktadır ve güvenle kullanılabilirler. Hiçbir binanın şiddetli bir depremi hasarsız atlaması garanti edilemez, ancak en önemli mühendislik hedefi göçmenin önlenmesidir.

SanalGazete Yıl5 Sayı1 Mart 2000

Joseph Kubin
inşaat Yük. Mühendisi, ODTÜ

Do you like this post?

evet: 35     no: 68

Paylaş

Paylaş


logo © 2007 4-INDUSTRY, s.r.o. Bütün hakları saklıdır. Gizlilik politikası –  Servis şartları