Zemine Bağlı Oluşan Taşıyıcı Sistem Hasarları

Geleneksel yığma yapılarda oluşan hasarlar zemin veya çevresel etkilere bağlı oluşabilmektedir. Zeminde oluşan, oturma ve kayma durumuna bağlı, üst yapıda çatlak, duvarlarda ayrışma, parça kopması ve malzeme kaybı gibi hasarlar meydana gelmektedir. Oturma; Yapılarda zemine bağlı yatay ve düşey bileşenlerde aşağı doğru harekete bağlı oluşan hasarlardır. Oturmalar iki türlü olabilmektedir. Yapı zemininde aniden meydana gelen ve mevcut durumda zeminde hasar meydana gelmesine neden olan oturmalar “elastik oturmalar” olarak adlandırılmaktadır. Yapıda uzun süre hareketliliğe neden olan ve tamamlanması da daha uzun döneme yayılan ve yapı hasarları oluşmasına neden olan oturma ise “konsolidasyon” olarak tanımlanmaktadır. Yığma yapılarda oturma hasarına bağlı taşıyıcı sistem hasarlarının oluşması bu iki oturmanın birlikte hareketinden meydana gelmektedir. Elastik oturma adı verilen ani oturmalar zeminde hasarların oluşmasına neden olmakla birlikte, genel oturma hasarlarının büyük bölümünü oluşturabilmektedir. Yapıda meydana gelecek iki oturma da yapı bileşenlerinin büyüklüğünün belirlenmesi yapı için oldukça önemlidir (Birand 2007).

Yapının üzerine oturduğu zeminin mukavemetinin düşük olması ya da homojen olmaması zaman içinde yapılarda bazı hasarların oluşmasına neden olabilmektedir. Temel altındaki zemin homojen olmadığında, yapıdan gelen yükler toprağa eşit dağılmamakta böylece yapıda çatlaklar oluşmaktadır. Çevrede yapılan binalardan gelen yükler, zemindeki doğal yük dengelerini bozarak zemin hareketlerinin oluşmasında etkili olmaktadır. Bodrum yapılabilmesi için zemin suyu seviyesinin düşürülmesi de yine zemindeki yük dengelerini bozarak yapılarda çatlaklar oluşmasına neden olabilir. Oluşan çatlaklar, trafik yoğunluğuna bağlı titreşimler aracılığı ile büyümekte ve yapılarda ciddi taşıyıcı sistem sorunları yaratmaktadır (Ahunbay 1996).

Killi zeminlerde uzun seneler devam eden oturmalar, siltli zeminlerde daha kısa sürede tamamlanır. Yapı ve çevresindeki zemin durumunun değişmesi durumunda temel ve üst yapı ölçeğinde oturmalara bağlı hasarların oluşabileceği düşünülmektedir (Sesigür ve ark 2007).

Yük dağılımının eşit olmadığı ve yapı bölümlerinin ağırlıklarının farklı olduğu alanlarda tek taraflı düzgün olmayan oturmalar meydana gelmektedir. Yapının ağır olan bölümlerinde sıkışma, tek taraflı oturmaların ve kesmeye bağlı çatlakların oluşmasına neden olmaktadır. Malzemenin mukavemetine, çekme kuvvetine bağlı olarak çatlak boyutları değişebilmektedir. Çekme kuvvetinin düşük olduğu malzemede düşey çekme kuvveti büyük ise yapı, oturmanın bulunduğu kısma doğru yükselebilmektedir. Oturmalar, tarihi yapılarda malzemeye de bağlı olarak değişiklik gösteren basınç kuvveti etkisiyle orta bölümlerde daha sıklıkla görülmektedir. Yapının “bel vermesi” olarak adlandırılan bu durum, vadi sırtlarında ve

tepelerde inşa edilen yapılarda temel zemininin yanlara kaçması ile kesme çatlaklarından oluşmaktadır (Namlı 2001)

Temel oturmalarının bulunduğu yığma yapılarda, duvarlarda kesme çatlakları, malzemelerde ezilme ve kayıplar ile yapıda yıkımlara neden olacak dengesizlik şeklinde hasarlar meydana gelmektedir. Zemine bağlı oturmaların görüldüğü yığma yapılarda oluşan çatlaklar ve eğilmeler tehlikeli durumların ortaya çıkmasına neden olmaktadır. Zemin altındaki drenaj sisteminin bozulması ile boşluklar meydana gelmekte ve bu bölgelerde oturmaların yoğun olduğu görülmektedir. Yığma yapıya yakın ya da bitişik yapılan binaların temel kazılarında, yığma yapının bulunduğu zemin altı drenajlarında deformasyonlar oluşabilmektedir. Bölgesel oturmalarda ise rijit gövde hareketleri ortaya çıkabilmekte, duvar birleşim yerleri ile düzleminde parça ayrılmaları görülebilmektedir. Ayrıca yapı içinde dönmenin büyük olduğu duvarlarda dengesizlikler meydana gelebilmektedir. Mesnetlerde itki kuvvetinin yok olması nedeniyle kubbe, kemer ve tonozlarda hasarlar oluşarak yıkımlara yol açmaktadır (Arun 2016) (Şekil 3.26).

Şekil 3.26. Yığma yapılarda oturma hasar biçimleri (Arun 2016).

Oturmalar düzgün (üniform) ve düzgün olmayan (farklı oturma) olarak iki şekilde sınıflandırılabilir.

Düzgün (uniform) oturmalar; Yapı düzlemi ile temel tabanının birbirine paralel olduğu durumlarda meydana gelen oturmalardır. Yapıda homojen şekilde oturmalar oluşur. Ancak temel tabanı ile yapı düzlemi arasında paralellik olmayan durumlarda yapıda yatma ya da devrilmeler ortaya çıkarak, üst yapıda çatlaklar meydana gelebilmektedir.

Düzgün olmayan (farklı) oturma; yapı içinde ciddi hasarların oluşabileceği, tehlike yaratabilecek oturmalardır. Zeminde meydana gelen ya da var olan boşluklar üzerindeki temelde kısmi ve düzensiz oturmalar, duvarlarda bel verme, aks kayması, tek taraflı oturmaya bağlı çatlaklara neden olmaktadır (Mahrabel 2006).

Oturmalar, yapılarda sonradan kat eklenmesi gibi durumlarda bina ağırlığında artış olduğundan, toprak dolgular ve yan yapılar için yapılan kazılarla yapı çevresindeki yük

3.MATERYAL VE METOT

değişimi, mevsime bağlı olarak yeraltı su seviyesinin düşmesi, yükselmesi, dinamik etki ve titreşimler nedeniyle meydana gelebilmektedir (Croci 1998). Yapı düzleminde meydana gelen düzgün oturmalarda, yapının taşıyıcı sisteminde tehlikeli bir durum oluşturmamaktadır. Zemin kırılması, zeminin birim hacmindeki ağırlıktaki azalma ve yeraltı su seviyesinin yükselmesi sonucu ortaya çıkan tehlikeli bir durumdur. Zemindeki kesme direncinin artıp, temel derinliği ve genişliğinin azalması ile zemin kırılması meydana gelmektedir (Köseoğlu 1986). Yapı yüklerinin arttığı ve yapı duvarlarında sonradan açılan pencere ve kapı boşlukları ile yapı taşıyıcı sisteminde ve temel zemininde zorlanmalara bağlı oturma ve göçmeler meydana getirmektedir. Göçme ve oturmalar etkisiyle de duvarlarda çatlaklar oluşmaktadır (Namlı 2001). Yapı temelleri altında bu faklı oturmalar sonucu, duvarlarda çatlaklar oluşabilir. Çatlakların yeri, temel oturmasının olduğu yeri belirler. Yığma yapıların oturma hasarının nedeni çoğunlukla sömellerin altındaki özellikle killi zeminlerin tasıma gücünün su kaçakları sonucu zayıflamasıdır. Yığma yapıların duvarlarına gelen düşey gerilmeler ile kullanılan sömel boyutları karşılaştırılınca zemine aktarılan gerilmelerin oldukça küçük değerlerde olduğu görülür. Eğer çok sığ temel yapılmamış ise yapının kendi ağırlığından dolayı oturma olasılığı azdır. Ancak, kullanma suyu, kalorifer tesisat suyu kacakları gibi basınç altındaki sular ile kanalizasyon kaçakları ya da başka yeraltı su sızıntıları nedeni ile sömellerin altının boşalması ya da buradaki killi zeminin geçirimliliğinin azalması oturma hasarına yol açmaktadır. Özellikle plastisitesi yüksek ve geçirimsiz olan killi bir zeminde oturma yavaş olmakta ve uzun bir sure sonra ortaya çıkabilmektedir. Oturmaya yol açan su kaçağının giderilmesinden sonra kuruyan kilin büzülmesi ile oturmalar bir süre daha devam etmektedir. Kurak mevsimlerin sonuna doğru zemin su içeriğinin azalması ile artan büzülme, sonbahar mevsiminin başlangıcında en yüksek düzeyde oturma çatlakları oluşturmaktadır. Bu nedenle pek çok yapıda çatlakların mevsimsel olarak açılıp kapandığı gözlenebilmektedir ( Kaval 2013).

Yığma duvarlarda dam, döşeme, duvar gibi taşıyıcı elemanlar sabit yükleri, kar, insan, eşya v.b hareketli yükler, rüzgar, deprem, zemin v.b yatay yükleri oluşturmaktadır. Oturma, donma, büzülme yığma duvarlarda yükler düşey yönde taşıyıcı elemanlar tarafından iletildiği için, yeterli basınç dayanımına sahiptir. Basınç dayanımı, duvarların alanı, duvar kalınlığı, harç dayanımı gibi taşıyıcı bileşenin durumuna göre değişebilmektedir (Mckenzie 2001).

Yeraltı Su Seviyesinin Değişmesi; Yeraltı su seviyesinde meydana gelen değişimler yapının oturduğu zemin yapısında etkili olabilmektedir. Özellikle tarihi yapılar ve çevresinde yapılan kazı ve drenaj çalışmalarında yeraltı su seviyesinde düşüşler oluşturmaktadır. Zemin tanelerinin suyu emmesi sonucu zemindeki malzemelerde ağırlık artmakta ve zemin üzerinde ek yükler oluşturmaktadır. Bu yükler etkisiyle zeminde oturmalar ve çatlaklar meydana

gelmektedir. Yeraltı su seviyesindeki düşmeler sonucunda ise zeminde kurumalar meydana gelmektedir. Kuruyan zeminlerde rötre (büzülme) oluşarak, zeminde hacim küçülmelerine yol açmaktadır (Namlı 2001).

Sıvılaşma; Yeraltı su seviyesinin altında kalan katmanın dayanımını ve stabilitesini kaybetmesi ile bu katmanların katı yerine sıvı gibi davranma eğilimi göstermesine “sıvılaşma” adı verilmektedir. Kum, çakıl ve silt ile kilin az olduğu ya da bulunmadığı zemin tabakalarında sıvılaşma riski bulunmaktadır. Deprem etkisi altındaki zemin tabakalarında, deprem sırasında meydana gelen dalgaların etkisiyle tabakalardaki dane yerleşim düzeni değişebilmektedir. Gevşek zeminlerde bu durum göçme hasarları oluşturabilir. Zemin daneleri arasındaki suyun, yer değiştirme sırasında tahliye olmaması sonucunda suyun basıncında yükselme olur. Suyun basıncındaki yükselme zemin tabakası ağırlığına eşit ya da yakın olduğunda, daneli tabaka sıvı gibi davranış eğilimi gösterir. Meydana gelen bu sıvılaşmada zeminde batma ya da yüzme şeklinde davranışa girebilmektedir. Sıvılaşma olan zeminlerde yer değiştirmelerden kaynaklı göçmelere bağlı üst yapıda hasarların oluşmasına neden olmaktadır (Saraç 2003).

3.5.3. Patlama ve Darbe Kaynaklı Sarsıntılara Bağlı Oluşan Taşıyıcı Sistem Hasarları