Mevcut elemanların güçlendirilmes

Güçlendirilmesine karar verilen bir bina, kendi içinde değerlendirilerek binaya uygun güçlendirme metodu seçilir. Taşıyıcı sistem bir bütün olarak güçlendirilirken, bazı elemanlarda kapasite eksikliği görülürse bunların ayrıca güçlendirilmesi yoluna gidilir.

1.2.2.1. Kirişlerin güçlendirilmesi

Bir yapının depreme karşı güçlendirilmesi sırasında, kirişlerin güçlendirilmesi çoğunlukla gündeme gelmez. Ancak, yapıya yeni perdeler eklendiğinde, bu perdeler arasında kalan bazı kirişler perde bağ kirişine dönüşerek büyük zorlamalar altında kalırlar ve bu zorlamaların karşılanmasına genellikle imkân bulunamadığından, bu kirişlerin depremde hasar görmesi kabul edilir ve yalnızca sünek davranmalarının sağlanması amaçlanır. Bir kirişin güçlendirilmesinden söz edildiğinde, genellikle o kirişin ya eğilme momenti ya da kesme kuvveti taşıma kapasitesinin artırılmasına

yönelik bir önlem alınması amaçlanır. Bu amaçlarla kullanılmakta olan güçlendirme tekniklerinden başlıcaları aşağıda belirtilmektedir.

Betonarme Kesit Eklenmesi

Kirişin çekme yüzüne, içinde boyuna donatı bulunan yeni bir betonarme kesit eklenmesi ve bu kesitin, ya eski ve yeni boyuna donatı çubukları arasına yerleştirilen kaynaklanmış Z-demirleri, ya da eski etriyelere kaynaklı U-demirleri aracılığıyla var olan kirişle bütünleştirilmesi işlemidir.

Betonarme Manto

Yukarıda tanımlanan kesit ekleme işleminin kirişin yalnızca çekme yüzüne değil, mümkünse dört, değilse üç yüzüne uygulanmasıdır. Eğilme taşıma gücünün artırılması bakımından önceki tekniğe göre bir üstünlük sağlamamasına karşın daha karmaşık bir uygulama gerektiren bu teknik, sadece eğilme kapasitesinin artırılması gereken durumlarda tercih edilmemelidir. Ancak, hem eğilme hem kesme dayanımının artırılması gereken durumlarda tercih edilebilir.

Yeni Donatı Eklenmesi (Çelik Plaka)

Çelik plakalarla (levhalarla) güçlendirme işlemi son yıllarda genellikle, kesme donatısı yetersiz olan eğilme etkisindeki kirişlerde kesme dayanımını artırmak amacıyla kullanılmaktadır. Bu amaçla kiriş yan yüzlerine, epoksi reçinesi kullanılarak belirli aralıklarla çelik levhalar yapıştırılmaktadır.

Selçuk Üniversitesi’nde bu amaçla yapılan deneysel bir çalışmada, 8 adet hasarlı (ön yüklemeye tabi tutulmuş) kiriş, çekme yüzüne epoksi ile çelik levhalar yapıştırılarak onarıldıktan sonra yüklemeye tabi tutulmuş ve kirişin davranışındaki değişiklikler incelenmiştir. Sonuçta deneylerde kullanılan çelik levhalar akmadan, ancak hemen hemen tüm deneylerde akma yüküne çok yakın bir seviyede kiriş yüzeyinden ayrılmışlardır. Bu nedenle yöntemin etkin olarak kullanılmasını sağlamak için çelik levha ile kiriş arasında tam bir bağın sağlanmasının zorunlu

olduğu vurgulanmıştır. Bunu sağlamak için de, levhaların uçlarından sarılması veya kirişe bulon gibi birleştirme vasıtaları ile sabitlenmesi önerilmiştir. Ayrıca bu güçlendirme yönteminin, hasar görmemiş veya hasar seviyesi minimum olan kirişlerde daha iyi sonuç verebileceği belirtilmiştir (Ecemiş, 2000).

Yeni Donatı Eklenmesi (CFRP)

Kirişin çekme yüzüne, karbon lifle donatılmış plastik şeritlerin (CFRP) epoksi aracılığıyla yapıştırılması işlemidir. Önceki teknikte belirtilen sorunların benzer yollarla giderilmesi durumunda, eğilme taşıma gücü artışı sağlanabilir (Deprem Şurası, 2004).

Sifcon

Kesme dayanımı yetersiz olan kirişlerin güçlendirilmesinde, SIFCON (yüksek oranda kısa kesilmiş çelik tel içeren çimento bulamacı) kullanılabilmektedir.

Hacmen % 8 kancalı uçlu çelik tel (çap: 0.50 mm, boy: 0.30 mm) içeren ve 1 : 3 : 2,6 : 0,55 (çimento, kırma taş, kırma kum, su) karışımına sahip SIFCON ile kesme kapasitesinin güçlendirilmesine ait bir örnek Şekil 1.12.’de gösterilmektedir (Taşdemir, Özkul, 2002).

1.2.2.2. Kolonların güçlendirilmesi

Kolonların güçlendirilmesi, eksenel yük, moment ve kesme kuvveti taşıma güçlerinin arttırılması ile yapılır. Bu işlem genellikle betonarme kesitin artırılması yoluyla yapılırken, kolonun çelik bir kafes içine alınarak dayanımın artırılması da tercih edilebilir.

Genel olarak kolon taşıma gücünün artırılması için kullanılan en yaygın yöntem “ Mantolama ” dır (Şekil 1.13.). Kolonun çevresinde kesitin artırılması esasına dayanan bu yöntemde önemli olan eski ve yeni betonun birlikte çalışmasıdır.

Şekil 1.13. Mantolanan bir kolonda donatı sürekliliğinin sağlanması (Öztürk, 2005) Kolonların güçlendirilmesinde kullanılabilecek diğer bir yöntem de elemanın lif takviyeli polimerlerle sarılmasıdır. Yapı elemanları üzerine reçine sistemi ile uygulanan bu kompozitler çok yüksek çekme dayanımına sahiptirler. Kolonların kompozit malzeme ile sarılması sonucu basınç kuvvetleri altındaki elemanda bir tür fretaj etkisi oluşur. Bu nedenle, bu malzeme kolon enine donatısı olarak kullanıma elverişlidir.

1.2.2.3. Temelin Güçlendirilmesi

Diğer yapı elemanlarına göre daha zor ve pahalı olan temel güçlendirmesi aşağıdaki durumlarda gerekli olabilir (Öztürk, 2005):

• Kötü zemin koşulları nedeniyle temelde büyük oturmalar • Büyük deprem yüklerinden dolayı temel yapısında hasar • Yönetmelik değişikliklerinden kaynaklanan yetersizlikler • Yapının güçlendirilmesi için eklenen yeni elemanlar

Şekil 1.14.’ de mantolanmış bir kolonun temel takviyesi görülmektedir. Mantolanarak en kesiti genişletilmiş bir kolonun temeli yeterli olmayabilir. Bu durumda mantolanan kolonun yeni donatıları eski temele ankrajlanabilir ya da sömel biraz genişletilerek yeni eklenen donatılar genişletilen bölgeye ankrajlanabilir. Genişletilen bölümün eski sömelin altına minimum 10 cm girmesi tavsiye edilir (Bayülke, 1995).

Şekil 1.14. Temelin oluşturulan dişler yardımıyla güçlendirilmesi

1.2.2.4. Döşemenin Güçlendirilmesi

Bir yapının depreme karşı güçlendirilmesi sırasında, döşemelerin güçlendirilmesi çoğunlukla gündeme gelmez; ancak, yanal rijitliği yetersiz çerçeve türü bir yapıda yeni yanal rijitlik elemanları oluşturulduğunda, döşemelerin diyafram etkisi büyük önem kazanır. Bu durumda yeterli olmadığı anlaşılan döşemeler, yeni bir betonarme kesit eklenerek güçlendirilir. Bu teknik, döşemenin eğilme kapasitesinin artırılmasında da oldukça etkindir. Döşemelerde meydana gelen yerel çatlak ve hasarlar da, epoksi, çimento şerbeti veya püskürtme betonu ile onarılabilir.