Yatay Kuvvet Etkisi ile Meydana Gelen Çatlaklar 28

Yığma kagir yapılara etkiyen en önemli yatay kuvvet deprem kuvvetidir. Deprem kuvvetinin doğrultusu, büyüklüğü önceden tespit edilemez. Ancak; zemin yapısı ve zemin hareketleri, jeolojik yapı, jeofizik gibi bilim alanlarında yapılan çalışmalara göre deprem riski altındaki bölgeler ve beklenen depremin büyüklüğüne dair bilgiler elde edilmektedir. Buna göre bazı önlemler alınabilir ve meydana gelecek hasarlar azaltılabilir.

Deprem nedeniyle, duvarda çatlaklar oluşmaya başladıktan sonra narin olan duvarlar yapısal olarak zayıflamaya başlar ve yatay kuvvetlere karşı dayanıksız hale gelir. Bununla birlikte yığma kagir yapıyı oluşturan taş, tuğla gibi elemanlar arasındaki sürtünme sayesinde, ince duvarlarla örülmüş bir yığma kagir yapının bile stabilitesini kaybetmesi ilk çatlak oluştuktan çok sonra meydana gelir. Bir duvar zayıf hale gelmeden önce dinamik özelliklerinden pek çoğu değişir ve çatlağa neden olan yer değiştirmeler artar (Tolles vd, 2002).

Deprem kuvveti; duvar düzlemi doğrultusunda ya da duvar düzlemine dik doğrultuda etkiyebilir (Şekil 3.8). Deprem kuvvetinin etki doğrultusuna göre yapıda; kayma, eğilme ya da burulma meydana gelir.

Şekil 3.8 Yatay kuvvetin duvara etki doğrultuları

3.2.2.1 Duvar Düzlemi Doğrultusunda Etkiyen Kuvvetlerin Oluşturduğu Hasarlar

Duvar düzlemi doğrultusunda etkiyen yatay kuvvet, duvarda diyagonal çatlaklar (kayma çatlakları) meydana getirir. Deprem kuvvetinin aynı doğrultuda, fakat farklı yönde, tekrarlı olarak yapıya etki etmesi ile çatlaklar kesişerek X çatlakları şeklini alır. Duvarda kapı, pencere boşlukları var ise bu boşluklar çatlaklarda süreksizlik yaratır ve boşluk aralarındaki duvarlarda diyagonal ya da yatay çatlaklar meydana gelir (Şekil 3.9). Yatay kuvvet etkisiyle, çatlaklar ilk önce duvar boşluğunun üst köşesinde ve ardından da alt köşesinde ortaya çıkar.

Şekil 3.9 Yatay kuvvet etkisinde meydana gelen kesme çatlakları

Yığma kagir ayaklarda yatay kuvvet etkisinin oluşturduğu dönme nedeniyle ayak tabanına yakın bölgede yatay çatlaklar meydana gelir (Şekil 3.10).

Şekil 3.10 Yığma kagir ayaklarda yatay kuvvet etkisiyle meydana gelen çatlaklar

Diyagonal çatlaklar her zaman ciddi bir hasar göstergesi olmayabilir. Duvar kesiti yeterli kalınlıkta ise çatlak duvarın her iki yüzünde devam etmeyebilir. Ancak ince duvarlarda, kesişen çatlaklar bağımsız duvar blokları meydana getirerek, duvar parçasının kendi ağırlığı ile düzlemden ayrılmasına ve düşmesine neden olabilir. Bağımsız duvar parçalarının köşelerde oluşması diyagonal çatlakların yanında düşey çatlaklar da oluşturduğu için duvarın göçmesine neden olabilir (Şekil 3.11).

Şekil 3.11 Kesişen çatlakların oluşturduğu duvar hasarı (a) Broojerd-İran (Zamankhani, 2010), (b) Edirnekapı surları, İstanbul

3.2.2.2 Duvar Düzlemine Dik Etkiyen Kuvvetlerin Oluşturduğu Hasarlar

Duvar düzlemine dik doğrultuda etkiyen yatay kuvvet, duvarın düzlemi dışında eğilmesine neden olur. Düzlemi dışında eğilen duvarda düzeltilemez hasarlar meydana gelir. Duvar

düzlemine dik doğrultuda etkiyen kuvvet nedeniyle meydana gelen hasarlar, genellikle birbirine dik duvarların birleşimine yakın bölgelerde gözlenir. Duvar kesişim bölgelerinde çekme ve eğilme gerilmeleri birlikte etki ederek düşey ya da diyagonal çatlakların ortaya çıkmasına neden olur (Tolles vd, 2002).

Yığma kagir yapı duvarlarında düzlem dışında eğilme ve devrilmenin meydana gelmesi; duvar narinliğine, hatılların kullanılıp kullanılmamasına, duvarların birbiri ile birleşiminin iyi olup olmamasına, duvar boşluklarının yeri, büyüklüğü ve çatı ile döşemelerden gelen ilave yüklere bağlıdır.

İnce olan (λ > 8) yığma kagir yapı duvarlarında, düzlemine dik yatay kuvvet etkisinde duvar orta bölgesi boyunca çatlak meydana gelir ve duvar düzlemi dışında yer değiştirir (Şekil 3.12). Uzunluğu boyunca kendisine dik doğrultuda başka bir duvar, ayak, payanda vb bir eleman ile ya da yatayda döşeme, hatıl gibi bir eleman ile bağlanmamışsa ince duvarlar serbest duvar olarak davranır ve düzlemine dik yöndeki kuvvete karşı çok zayıf olduğu için devrilebilir. Kalın yığma kagir duvarların (λ ≤ 6) düzlemi dışına devrilmesi genellikle beklenen bir durum değildir, devrilme ancak çok büyük kuvvet etkisinde meydana gelebilir.

Şekil 3.12 Yatay kuvvet etkisiyle ince duvarlarda düzlemi dışına hareket, Silakhor, İran (Zamankhani, 2010)

Birbirine dik duvarlardan biri düzlemine dik yatay kuvvet etkisindeyken diğeri düzlemi doğrultusundaki yatay kuvvet etkisindedir. Bunun için büyük yer hareketlerinde duvar birleşimlerinde çatlakların ortaya çıkması beklenen bir durumdur. Etkiyen kuvvet yönüne göre duvarlarda ayrılma ya da düşey çatlaklar meydana gelir. Birbirini dik kesen iki duvarda

eğilme ve çekme meydana gelir. Bir duvarın diğerine uyguladığı yatay kuvvet etkisiyle duvar birleşiminin üst kısmında başlayan çatlak, duvar tabanına doğru düşey ya da diyagonal olarak devam edebilir ve duvar uzunluğu boyunca yatay olarak büyüyebilir (Şekil 3.13). Ayrıca birbirini dik kesen duvarlar yatayda hatıl, bağ kirişi vb bir eleman ile bağlanmamış ise duvar, düzlemi dışına devrilebilir.

Şekil 3.13 Yatay kuvvet etkisiyle birbirine dik duvarlarda çatlaklar

Birbirine dik duvar birleşimlerindeki çatlaklar duvarları ayırıyorsa ayrılan duvar serbest duvar gibi davranabilir ve bu durumda duvarın devrilme ya da göçme olasılığı artar. Ayrıca çatlaklar nedeniyle kalıcı deformasyonlar da meydana gelebilir (Şekil 3.14).

Şekil 3.14 Çatlağın sürekliliği nedeniyle oluşan serbest duvar

Kalkan duvarları gibi ince duvarlar kendisine dik doğrultudaki duvara ve çatı döşemesine iyi bağlanmamışsa, düzlemi dışına devrilebilir (Şekil 3.15)

Şekil 3.15 Kalkan duvarı hasarları