7.1 GiriĢ
Deprem için yapılan projelendirmede yapıda hiç hasar olmaması koĢulu ekonomik nedenlerle aranmaz. Afet bölgelerinde yapılacak yapılar hakkında yönetmelikte öngörüldüğü üzere depreme dayanıklı yapı tasarımının ana ilkesi; hafif Ģiddetteki depremlerde binalardaki yapısal ve yapısal olmayan sistem elemanlarının herhangi bir hasar görmemesi,orta Ģiddetteki depremlerde yapısal ve yapısal olmayan elemanlarda oluĢabilecek hasarın onarılabilir düzeyde kalması,Ģiddetli depremlerde ise can kaybını önlemek amacı ile binaların kısmen veya tamamen göçmesinin önlenmesidir.
Onarım, görünüĢ veya kullanım bakımından hasar görmüĢ bir yapıda veya onun bir veya birkaç elemanında önceki haline getirmek için yapılan çalıĢma ve değiĢikliktir. Güçlendirme (Takviye) ise bir yapının yük taĢıma kapasitesini, rijitliğini, sünekliğini ve stabilitesini veya bunlardan bazılarını önceki veya mevcut durumun üzerine çıkarmak amacıyla yapılan değiĢikliktir.
Onarımda amaç önceki durumu geri getirmektir. Bu kullanım bakımından olabileceği gibi mukavemet gibi mekanik karakteristikler bakımından da olabilir.Güçlendirmede ise amaç,mukavemet ve benzeri karakteristikleri hasardan önceki veya mevcut
değiĢen deprem yönetmelikleri sonucu yapılmasına kesinlikle izin verilmeyen hususların giderilmesi olarak tanımlanabilir. Yapıdaki hasarlar taĢıyıcı olmayan ve/veya taĢıyıcı olan kısımlarda meydana gelebilir.TaĢıyıcı kısımlardaki hasarlar yapının dayanımı ve stabilitesi bakımından önemli ve tehlikelidirler.
Betonarme yapılardaki hasarlar yapıda zaten var olan ancak depremin ortaya çıkardığı hasarlar ile depremden oluĢan hasarlar diye sınıflandırılabilir.
Depremde oluĢan hasarlar ise sistem bazında :
- Rijitliklerin yetersiz olması nedeniyle aĢırı yanal yer değiĢtirmelerden oluĢan hasarlar,
- Aynı katta diğer kolonlara göre kısa ve rijit kolonların varlığından ötürü özellikle kesilme Ģeklinde oluĢan kısa kolon hasarları,
- Planda veya taĢıyıcı sistemdeki değiĢiklikler sonucu rijitlikteki ani değiĢimler dolayısıyla,örneğin perdelerin devam ettirilmemesi halinde oluĢan hasarlar,
- Rijitliklerin uygun olmayan dağılıĢı nedeniyle binada aĢırı burulma sonucu oluĢan hasarlar
- Yatay yüklerin büyük kısmı perdelerce alınmayan kiriĢsiz veya asmolen döĢemeli sistemlerde kolon-döĢeme,kolon-yastık kiriĢ birleĢim yerlerindeki hasarlar
- Betonarme çerçevelerde yeterince donatılmamıĢ düğüm bölgelerindeki hasarlar - Zemin gerilmelerinin aĢılmıĢ olması nedeni ile temelde farklı oturmalar ve dolayısıyla üst yapıda dönmeler bunun sonucu olarak meydana gelen ikinci mertebe etkilerin oluĢturduğu hasarlar.
Eleman bazındaki hasarlar:
- KiriĢlerde oluĢan özellikle mesnetler ve kiriĢlerin kiriĢlere bindigi yerlerde oluĢan kayma ve eğilme çatlakları
- Kolonlarda oluĢan kayma çatlakları,kolon uçlarındaki mafsallaĢmalar - Perdelerde oluĢan kayma çatlakları
- Dolgu duvar çatlakları
7.2 Güçlendirme Ġle Ġlgili Genel Prensipler
Yapının taĢıyıcı sisteminin kolonlarının mantolanması ve/veya perde ilavesi ile güçlendirilebileceği düĢünülmektedir. TaĢıyıcı sistemin toplam deprem güvenliği kolonların mantolanması ile yapıldığı gibi güçlendirme perdelerinin öngörülmesi ile de sağlanabilir. Ancak 4-5 kattan yüksek yapılarda kiriĢsiz ve asmolen yapılarda güçlendirme perdesi konulmadığından yönetmeliğin yer değiĢtirme için koyduğu koĢulların sağlanması oldukça zordur. Bu nedenle güçlendirmenin esasını pratik olarak mevcut bazı duvarların kaldırılarak yerlerine betonarme perde yapımı teĢkil etmektedir. Güçlendirmenin olabildiğince bütün katlarda yapılması herhangi bir katta kesilmemesi sağlamalıdır. Aksi halde kesilen katın üstündeki kat ani rijitlik değiĢimi dolayısıyla kritik duruma geliĢ olacaktır.
TaĢıyıcı sistem çelik elemanlar ilave edilerek de güçlendirilebilir.Bu durumda mevcut beton elemanların yatay rijitliği, yeni çelik elemanlardan daha büyük olacağı için,çelik elemanlara deprem yükünün öngörülen kısmının taĢıtılması büyük kesitler ve çaprazlama (çelik perde) gerektirebilir.
Betonarme mantolama mevcut beton kesitin donatılı beton ile sarılması olarak tanımlanabilir. Bu sarılma tercihen dört yandan yapıldığı gibi,zorunlu hallerde üç,iki veya tek bir yandan da yapılabilmektedir.Betonarme ile yapılan mantolama iĢlerinde kolon rijitliğinin dolayısı ile iç kuvvet dağılımının değiĢtiği unutulmamalıdır.Manto yapımında prensip yapıda simetrinin korunmasıdır.kolon mantosunun kolon-kiriĢ bölgesini sarması ve donatıdaki çekme ve basınç kuvvetlerinin temele aktarılması için donatının temel bloğuna kenetlenmesi önemlidir.Genellikle herhangi bir katta kolon mantolanmasına ihtiyac varsa, bu manto temele kadar inmeli ve filizleri temle bağlanmalıdır.
diğer durumlarda ilgili kolon kenarı çentiklenerek yeni etriyelerin eskisine kaynatılması ya da beton kalitesinin yeterli olması halinde filiz ekimi suretiyle etriye teĢkili yoluna gidilmelidir.
Alt katlarda kolon boyutlarının ve/veya donatısını yetersiz olması halinde ve buna bağlı olarak kolon boyuna donatılarında burkulma dolayısıyla burkulan donatının kolon betonunu atması gibi durumlarda da mantolama yapılması uygun olur.kolon boyut yada donatı yetersizliği durumlarında kullanım alanının daralmaması amacıyla ve komĢu kapı ve pencere ölçülerinin pek fazla oynanmamasının gerekli olduğu hallerin çelik korniyerler ve bas levhaları kullanılan çelik mantolma da yapılabilir. Çelik mantolama yer kaybına neden olmamakta ve yapının rijitliğini pratik olarak değiĢtirmektedir.
KiriĢ ve kolon gibi elemanların çatlaklarını gidermek üzere epoksi reçinesi uygulanması ile onarımı mümkündür. KiriĢ ve kolonlarda meydana gelen çatlaklara epoksi reçinesi enjekte ederek ,eleman onarılarak rijitliği değiĢmeden eski dayanımına getirilebilir. Benzer iĢlem kolon-kiriĢ birleĢim bölgesi içinde uygulanabilir. Yerel olan bu uygulama iç kuvvet etkisi değiĢmeyeceği için iç kuvvet dağılımı da değiĢmez. Epoksi enjeksiyonu genellikle geniĢliği 0.5mm-5mm arasındaki çatlaklar için baĢarı ile uygulanır. Çok geniĢ çatlaklarda,çatlak önce ince kum ile doldurulur daha sonra epoksi reçine enjeksiyonu yapılır.bu uygulama yerel çatlak onarımı yapılır. Bu sebepten dolayı bir elemanı veya bir bölgeyi güçlendirmek için genellikle tek baĢına kullanılmaz.Güçlendirme iĢleminde diğer yöntemlerle beraber kullanılması tercih edilir. Uygulamanın baĢarısı için yer yer karot alınarakta kontrol edilebilir.
Son yıllarda oldukça geliĢen yapı kimyasalları,epoksi esaslı yapıĢtırıcılarla birlikte karbon liflerden oluĢmuĢ levha ve/veya örgüler kullanılarak yapısal ve yapısal olmayan elemanların onarımı ve takviyesi için ayrı bir seçenek olarak sunulmaktadır.Bu tür onarım ve takviyenin paslanma riskinin olmaması,mevcut kesitlerin büyütülmemesi,dolayısıyla rijitlik değiĢiminin olmaması,yapı ağırlığını artırmaması ve kısa zamanda uygulanabilmesi gibi üstünlükleri diğer uygulama teknikleri ile karĢılaĢtırılarak , tabii ekonomik ve yangına karĢı olumsuzluklar da düĢünülerek, tercih yapılabilir.
KiriĢ, kolon ,döĢeme gibi elemanların onarılma ve güçlendirilmesinde çelik profiller, çelik lama gibi elemanlar da kullanılabilir. KiriĢ, kolonlarda ve bunların birleĢim bölgelerinde meydana gelen çatlaklar epoksi reçinesi uygulamasından sonra veya ihtiyaç duyulmadığında bu uygulama yapılmadan doğrudan çelik lamalarla sarılarak güçlendirilebilir. Lama uygulaması ile elemanların rijitliklerinde değiĢiklik yapılmadan onarım ve güçlendirme yapılır. Elemanlara ait kesitlerin eğilme momenti ve kesme kuvveti kapasiteleri arttırılırken; sarılan lamalar bu bölgede enine basınç oluĢturarak,deprem etkisi durumunda betonun dolayısıyla elemanın sünekliğini artırır. Betonda enine basıncın yeterli olması için,lamaların dar olmaması(~50mm uygun geniĢlik) ve birbirinden ayrık yerleĢtirilmemesi (~20mm uygun aralık) gerekir. Lamalar beton yüzeyine yapıĢtırılırken bunlar basınç ve çekme kuvvetini alacak Ģekilde yerleĢtirilmelidir. Çelik lamaların üstü tamir harcı ile örtülerek hem paslanmaya hem de sınırlı ölçüde yangına karsı korunmalıdır.
7.3 Betonarme TaĢıyıcı Sistemlerin Elemanlarının Onarımı Ve Güçlendirilmesi