SAU Fen Bilimleri Enstitüsü
Dergisi
6.Ci1t, 3.Sayt (Eylül 2002)
lh·prt·rnd ll s r .. h·t•n \'npıl rdn n nm f. Gü 1 ç fıtJ' VISnlemi rinin
i
nrtı
Jr�(
�lll!:!j
· ülenH L
•.
'1\l��
�
DEPREMDE HASA.Il
GÖlıE
ı
�\',\I>.II:J 1_1)
GÜÇLENiliR.VIE
YÜNTEIVILEI�I.
1
1
1
1Özet
- Depremde hasar gören 'eya olasıh
ırdepreme karşı yetersiz yapılar
ıç
ınona
ı ını vc/vc_va güçlendirme işlen1leri gerekıncktcdir. C)n�1rıııı i<r'Jn çelik manto, betonanı-1cn1anto
\'L' epnk� i
enjeksiyonu gibi bazı yöntenller kullanıJnıaktadır.Yap1ların güçlcndirilıncsi içın
yapılan
dencyst..lça
h
şn
ıalardabölıne
duvarlarının yatayyli
ktaşınmasında etkisi
o
lduğu gözIc
n 111iştir. l )c p
re ıt ıd� hasargönnüş
yapıların yenıperdc
duvar lan ekleyerek dahabü
yükdepr<:!ln
yii
kkri
taşıyabilir duruma getirilnıesi,yapı
nın gii��ıcndi[ilınesı i\·1n seçilen yoll
ardan b irilliri\
ne cık bu pcrdt' 1
eri ı ısimetrik
olarak planJantnasınn dikk.at cdılınelıdır.r1nalıtar
Kelinıeler
- Epok�i l'tlJeksiyoını.mantolaına, ci(.,prenı perdel
eri.
Abstract
- It necessary rc
pair and/orstrengthl'ning
operations for insufficicncy bui1dingc.; tn\vards
an
earthquake onb
ui
ld ing
daınagc.� duc to earthquakes. For rep
ai
r.it
uscd sonıt; ıncllıod
s lıkc steel jacket, reinforcing jacket and cpnxy injcLtion. Itob�erve
partition \vallsgct
strcngtlll·n,nıg on expenınents that strength huılding.()ne
urthe
llH>St�op�lar ':ay of strengthening the daınagcd huılding ıs
stıffenJng
the structurcby
nıcansor shear
\\alls when theoretically lhis isproper.
Onlv itnHı"t
be
carefull to plan symnıctr
ically thi-:;
�het;
ı ''Cl lls.K ey Words
- Epoxy ınJection,J
ackcting,S he ar
W
alls.
I.
GiRiŞ
Taşıyıcı sisteınler bazı nedenlerle njteliklcriııcl '11
' •
..
ll
.kl.
t \t
oze
�
c.nnden kaybederekhasar görebılırler
\'t'kendılerınden beklenen fonksiyonu
yer
lll'getJrcmcyccek durunıa düş e
h
i li rle
ı Blıl
.
. d.. uşıneı
en .k
�
uıı
anılırlık
veya day·anıııı . baı'· ıı1l t u.
1 tl 11i
1&1olabili· ı. B·· .. o yle .d.urun1larda
yap
n n . n 1\J on arı ..ııın<rın1
ın as ıv�/v�ya .guçlendınlınesi gerekir. f3a;;ı keıe
de
nıtelıklerındcn
kaybetnıediğı
halde
.
amaclarındak· d ... .
}·J'k
k
u1 ln n ıın, . ı egışı �ı dolayısıyla gü\·lendirıne
gerekebilir
f l].
S.Gülcn, H.Kasap· S�. ' U t\l''h �· k . .. ı · a · ,nşa�t t\Hıh. nı.
ı 2 ()
İ):.'
prnjrlrn�Jn
ihncıniş
v ya uygulamasındaözen
go'ill'r
ıln 1cn1 1�
bın laı1
ı ha ar ıneydana gelmeula�ılıgı, deprcnun
ıdd:tuı
ağlı ol
arak
büytir
Bununyanında,ru OJc.d ""ııd1nhn i
v uyg
ulanınasına!1CrckJi
i 1en gö�t�111
n binalaıda do şıddctlı dep ı c n ıle ıd(
h n"' r n1c'dan 1 g
1
bilir.Bu
nedenlelıasaı ın
he hrk'nnıt·
ı ' · v nunda gefekJig
iiç
1<. nd ır nıt·n
ın
Vt.;·
'ey n r un ın}
pılnuı 1 depremıniıht·ndı'ilığı V" iıı. t
n1Uh
ndisJiginin önemliktlnuLııuıd,ınl nı
lu
[ ].
ll.
'{
(>n ·c lı
k ll·
ona rı nı 'c '(çi ndııı1ı tenmlerini
\Caı
.ıtııındL�k afa
ı k 1 açıkil ınk
uy •un olacaktir.( hıanua :
(il
ıUn(
ve ku ll nun bakırnındaıı hasargt'ııınliş
bıryaı ıdu
ve '8 onun bir \eya birkaçl'kııı�ıııında önceki h.
hn
;o kısın nveya
lamameng�tııınt'k i\·11ı
y,
pıJ. nç
lışına ve deği.,iklil1ir.Bu
ilncckı
h
al
ıne gctıı ış(ve
a ona yaklaşımı) yapınıngi)r
iınli)tinii 'c kullanıını {yOk taşuna kapasned,aıııtlıgı, sılnckli •ı dahil) , knnl rından olabilir.
<
;ii�lcıulirrn
:1
ır aı ının 'taşnna gücünü, ıIJ
ııl
ığıııı. s ii n ve '3 tabiH
t
e
sini
öneekıdunıınun ıhHiine
"IJ"
rnık için
yapılan değişiklıkrir.B
ı u nı n ıç ı n. yuk
nnd d
s 'yi niJdiğiüzere yapının
hasar
ge
i ı nıtişolnırı
ı kın ycbilir )'spırunk u Ilananı
\'t-)
a işlet 111 'til;lrinde
bir artmar.ınsöz
konıısu (
lnnıs1
halınde üçlendirn1 gcrekebı�ceğıf
il
ı \)ngüt
ii
1
'11ri_
k 1 r IÇ
ın ek ik projelendınlntş,.c a
ınş,
ed
ı'lr111 ş
bir'3puun
du giiçlcndirilmesı�'!c:ıcl l''hılir
< i()ı
iilüyor kı onann1da n1,"ön
ceki durumu gc\nıc·ycn bir durun1a tin11 ktir. Du kullanımlı
ak 11 n ında n o 1 :ı b i1
cc ··,ı gibi ınukaven1et ve benzerika ı
ak
tc ı ı.tikleı
ini ha nröne i
d
O
ze
ve
.; cıkarrn. aknr .<>n:ırıınııı ha·ar
g
.. rnıüş ir yapıda yapılmasma kaışın 'iiçlcııdiınıe i �inya
pınınhu
urgörmüş
olrnası gtrcknıez. Ha arg
'mı n1iş birya
pının dagii\·k'ııdirilnıl;sı
�öz
koını u olabilir. Örneğin;-
\'
apıııınye
t
e
r
izknJ asit de
projelendirildiğ1ninvC'ya uışa
edildiğinin anlaşılınasıhalinde,
•
Y
ap
ının kullanın1 anıacının değişmcsı veyadcprrn1 bölgesin eki cğjşıklik nedeni ile
daha
hii) iii·
vtikleıe n1aruz kalına ınınsöz
konusu0 lduğu hallerde yapının hasar lı olnızıd1ğ1 halde
güç
lcndı rİ1
n1CS i �Ö7 konu s ll O Jnrf 1 )
.III. ELF:l\1AN 01\'.,\RT�IJ
)"apı �ı-1 hata lan, ckta) 1andırnıa hataları. eksik ınal re nı c ve
dep
re nı g1bi ?orlaınalar sonucunrlaha.sar gorcn h etonanne kolon, perde ve k irrşlcrin onannıı anıacıyla çeşitli teknıkler gcl1ş1ir11miştir.
Bu
tckıııklcrc, genellikle kalıcı dcfornıa�yoıı )':1pnıarnış olan elemanıann rijitliğinin ve'ıünck liğinin artırılnıası anıac1yla haşvurulnıaktadır. l la�arl ı clcnıanların onarınıı çeşitli yöntemler
1lc
gcrçcklcşt:rilcbilir. Ru yöntenller içerinde en sıkça kt.llaııılaniDı:
•
(�elik
Manto
:Bu
yöntcnı ilc kolon ve kirişiçındc nlnıası grrckcn sargı donat1St. çelik lcvhalar kullanılarak clcınanın dış1nda kafcs şeklınde oluşturulnıaktadır. Bu
şekilde
kolonun hcnı ckscnelyiik
k
apasite
si k1snıcn zırttlr·lı�ıJkta, henı de daha yüksek süııeklik �elde
cdilnıektedir. (clık nıantnda, katlar aras1
sürekitlik sağlannn1adığı için kolonun eğilnıe
kapasitcc.;inc h:r katkı sağlamamaktadır.
•
Reton�1rnıc 1\tlanto : Bu
yontcnıg
cn�lliklckolonl�1roa uygulanır.
Ru
yönt.cnı ilc kolonnn hcnı ckscncl yük kap
asi
tc<"-ii
. hcnı de sünekliği�lrttırılahillr. Nfanro
içerısıne
yerleştırilen boyuna donatılann katlar arasıncta sürckliliğjsağlanarak, kolonun eğilınc kapasitesi de
artt1rılabilır. Şekil
ı·cıc
donattiarı ycrlcştinlnıiş tlpik hırkolon
nıantosu görülnıektcdir. Mevcut kolon ıle yeni dökülecek nıanto helonununaderansının yüksek olahilnıesi ıçın ıncvcut kolonun donatıları ortaya çıkıncaya kadar
kahuk h�tonu kınlnıaktadır.
Şekil
1. Tıpık liir· lktoııarnıc !(olon Manı.osıı Donatı Ycrlqinıı1 2 1
Dcprcmd(� Ha�ar (;üren Yapılaı-da Onarım ve Giiçlt.'ndinnc
•
Y ö rı tc ın 1 c ri n i n 1 n c cl <' n nu' s i S.(;üıcn. H.Ka,ap
•
Rpoksi J:njoksiyonu
: Kolon. perde v·c kirişclenıanlannda oluşnıuş olan çatlakların beli;
hn
gcniş1iğ1 aşmaci:ğı yapılarda hetonun
aderanElının c:ırtırılına�ı anıacıyla epokc;i
cnjeksiyo11u ku!lanılahillr. Ayrıca. sargı etkisini artırahilnıek anıacıyla çelik veya karbon fiherli l cv ha
I
ar yap ı ş t1 r ılah
i1
ı r .Ekonornik sınırlar içcrisindr kalnıası kaydıyla
yapıların onarılnıası ve güçlcnctırilmesı
nıün1kündür. f3ilinç11 yapılan onann1 ve
güçlcndirnıc, hiııaların gerçek anianıcia deprenıe
d
a
y�:tııık1ı haleg
el mesİ
nı
sağlan1aktadır.Ifiçh1r
hinanın şiddctlı bır dcprcnıı hasarsı7. atlat1nası
garanti cdilcn1cz, ancak en öncnıli mühendislik
<...
hcdc:'fi
göçn1enin
ön1enmestdır [31...
IV. 0,.\HA ON(�E
YAPIL1VJIŞ
DE�EYSEL
(�.ı\ I
Jr Ş �1 i\ I., .AR
J)ency Nun1uılcleri
Bu konuda
İTO
IBhoratuvarlarında yapılan deneyselçalışnıalarda bir açıklrkl! tck katlı çıplak çerçeve
numunelerinde açıklık ve yük�eklik
220
crn vegenışlık
1 52,S
cnı ohtp,
dikdörtgenkesith
kolonların hovu.J tları. h'h
20x25 cnı'dir.
Tnhlalıolarak olu�turnlan kir1ş ho)ııtları ı�e�
h"'·'h/h
20J)2,)/X2
cnı' di
rr·.ı J.
..
ıvr
al7cınc OzclliIderi
(Jrctdcn nun11melcrde B('I türü cionat1
ve BSl(,
kalitesinde hclon kul1anıln1ıştır. Bölme duvarlarının
olu�turulınasınrla ise uygulan1ad.a yaygın olarak
k ullanılan bo�luklu
tuğlalar
delikleri yatay gelecekh1ç1rnclc yer alnıaktcıdır.
Ortala nıa duvar ka
1
ı n lığt
tuglalarda dcliklcre dık 1 f 1 dayanını ı20-40
(gt
cm� gödi1
nıüş tür. f)enc�: Düzeneği19
cm'dir. doğıııl tu daki <._.; düzeyindenu tür
basınç olduğu"(cr d
eğ
iştirme
kon1ı-ollü olarak gerçekleştirilenhu
dene)sel
çah�nıalarda, yatayyük için
nunıun::'lcnn h azdarında ·r2)
ton yüklcnıe kapasıteli ikiyonlti
h1<irol1k
veren, hazılannda ise-50 �oıı
kcıpasitclıtck
yönlii hidrolik veren kullanılnııştır.f)cııcyscl çalışına kapsaırınıda ç ıplak çcrçe"clcr, değişık
tl.irde
höln1c duvar]ı çcrçevc1cr, çevresıyle hütünlcşıkhö1rne
duvarları veince
perdelerkSAU Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 6.Cilt, 3.Say1 (Eylül 2002)
yatay yük ta
ş
ıyabi
lmeleri, süneklikleri ve göçmebiçimlerini
n
gözlenebilmeleri gi
bi
amaçladenenmiştir (Şelcil
2
)
.i
... ıı
2ı
.3L
4L
- ----ı
.JI...�'--'f'
.
-
-
�
-
-J
"'1 . ---.f
-
;
i -·-- -� ı f-�
l
' ---ı
·--· -.ı
ı
- - -·--
-
=ı.
·---ı
... _ ..Şekil 2: Deneyde kullan1lan duvar türleri
V.
DENEY SONUÇLARI
�r---�----�--�---� ---� • . . . .. . - . . . .. . .. . . . • • . . . • • • • • . . • • . . 300 ... ... ; .. . ... � ... . 200 . ' • . • • • • • . . . . ... . - ........ .. . < t�"'ylo BBIIıııletllı 861111f Du� ri ı !'IIUIID II t . o • • .. • • • • . • • • .. .. . ... . .. . . . • . . . . . .... -. .. . ' .. . . . . . . ' .. .. ·-. . . .. ..
. .. . . . .. . . . . ..
. . ' . rnJirut ll••••'• (.'•<"4"'f' ; � o >- 100.
.. . . . ..
.
. . ... .. . .. . . .. . .. . ... . . .. ... .�
!<
> • • • • . • . -100 ... . . -�--200 .. . . • • . • . . • • • 1 • .. • • • • .... • • . • ı • . . . . . • -... .. .. . . . . .. . . . .. . .. ... . .. . . - . . . . . ... • • . . . . • 1 .. 1 . . . . . . . . . . . . t • • • . . ' . .. . . . ...
.. . . . . . .. .. .. .. . . .. . . ... -. ... .
. . - .. . . . .. • • • . . . . . . • • • ..
. . ..
. . . -300 "--�-_;___....__ ___ _.__ _____ ____ -24 -16 o 16 24 TEPE YERDE�IŞTIRMESI [mn] 32 40Şekil
3: Yatay yOk- tepe yer değiştirmesi çevrim zarflanŞ
ekil3
'te veri
len yatay yük tepe yer değiştirmesiç
evri
mlerini
n zarfları karşılaştırıldığında orta yaçıkan sonuçlar şunlardır:
• Çıplak çerçeve
n
in başlangıç riji
tliği ve enbüyük yük taşıma kapasitesi, içine duvar
örüln1üş nuınunenin karşılık olan değerlerinden
önemli ölçüde küçüktiiT.
• Bölme duvar çevresindeki betonanne
eleman larla bütünleşmiş numunede başlangıç rijitliği ve dayarum, bütünleşilc olmayan numunelere ait karşılık gele
nl
erden çokbüyüktür.
• Hasar görmüş bütünleşik bölme duvarının iki
yüzünde oluşturulan ince betonanne perdeli
numunenin son uçlan da ri
j
itlik ve dayanımbakurundan önceki numunelerin
üstüne
122
Depremde Ilasar Gören Yapılarda Onarım ve
�
üçlend1rm�Yöntemlerinin Incelenmesi
S.Gülcn, H.Kasap
çıkmakta ve daha
seviyelerinde önemli
karşılaşılmamaktadır.
b
üyük dep
lasmandayanım düşüşleriy le
• Duvar yüzeyinde yer alan hasır donatının
duvarda dağılma yı tümüyle önlemiş alınası ve
göçmenin tabanda
b
üy ükbir kesit
ol uşt uran veiki kolondaki donatılar ilc temele bağlanmış
hasır donatının akmasıyla ortaya çıktığı
gözlenmiştir
[ 4] .
VI. YAPlLARDA B
URULMA
DÜZENSİZI,İGİNİN KONTROLÜ
Bumlma düzensizliği birbirine dik iki deprem
doğrultusunun herhangi biri için, her
h
angi bir kattaen büyük göreli kat ötelemesinin o katta aynı
doğrultudaki ortalama göreli ötelen1eye oramnı
jfade eden B urulma
D
üzensizli ği KatsayısıTl
bi ,ninI
,2
'den büyük olması durumunu ifade eder.(�i)ort
=Yı
[(L1i)mı:x
+(Ai)ınin]
Tlbı
=(�Dınax
1
(�i)ort
[5]
Rijitlik dağılımı ba
kı
mından düzensiz olanyapılarda, burulına düzensizliği çok yüksek
düzeylerde olabilm
e
kted
ir. Şekil 5 'te Tip1
KalıpPlam, Şekil 6 'da ise
Tip 2
KalıpPlanı için b
uruln1adüzensizliği araştın]mıştır.
Tip
1
ve Tip2 K
alıp Planlı bi
nalar 5 katlı olup, katyük
sekliğ
i
2,8
m'dir. Böylece toplam yapıyü
ks
ekliği 14
m' dir Heriki
yapı da süneklikdüzeyi bakımından karma sistemler olarak
seçilmiştir. Perde kalınlıkları 25 cm'dir.
Tüm
katlarda
ki kirişler25x60
cm2 boyutundadır. Tümkatlardaki kolon boyutları ise 50x50 cm2'dir. Tip 1 Kalıp Planı için kat ağırlığı tüm katlarda
180,06
kN'dur.T
oplam kat ağırlığıW=900,03
k!�,dur.
Tip2
Kalıp Planı için kat ağırlığı180,75
kN olup,toplam kat ağırlığı
V..'=
903,75 kN'dur.Yapılan analizler sonucunda,
T
ip1 Yapı
Planı içinX
veY
doğrultusundaki +0,05
dışmerkezlik
li
yüklerneye ait
1lb bm-ulma
düzensizliği katsayılarıTablo
1
'de gösterilmiştir. Burada deprem yönünü,koordinat eksenlerinin yönü
olacak
şek
ilde alırsak, ortaya ç1kan sonuca göre;·+X
ve +Y
yö
nü
nd
eki
burulma düzensizlik
k
atsayıları1.,2
sınır değerindenbüyüktür. Yine Tip
2
Yapı Planı içinX
veY
doğrultusundaki +0,05
dışmerkezlikli yüklerneyeait
llb
burulma düzensizliği katsayılarını Tablo2 'deki
değerlere göre incelediğimizde; perdelerinsimetrik bir
b
içimde yer
leştirilmesinden dolayı11
bkatsayılarının
g
erek X
ve gerekseY
düzl
emleri
ndeSAU Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi
6.Ciltl 3.Sayı (EylOI 2002)
..!IL -
.
:.-.•_J
j .,i
1ı
ı
'
,
!
• ıı
ı
.. .•. . -· -1 l-l 1ı
...
L,
p
ı q 1 ' ı ı ı�.
s
� r • . �.,
-- ...
ıı..----·
- -- .. ---�....,..__
__ ··-.. -·-�-·-4m
• ı 4m 4mŞekil
.ı : Tip l Kalıp Planı1
_
ç
_
-
_--
;.
:
--�--4 m 4n1
Şe�il 5 : Tip 2 Ka1ıp Planı
4m
ı
_j
s
Tablo 1 : Tip 1 Yapı Planı için X ve Y doğrultusundaki burulma
d üzensız · r-·ı ıgı <atsayı a�·ı, ı
llb
Depretnin Yönü ve Kuvvetin
KA1'IN
.
UygulamaN
oktasıYERJ
-rX
-X
+Y
-Y
5 ı,19
1,041,39
1.16 '4
1,30
1
,03
ı ,53ı'
113
1,39
1,08 1,63 1,07 2 ı ,48 1'13
1,73 1,Ol
1 1,57 1,22 1,85 1,09
-123
Depremde
Hasar
GörenYapllarda Onarım ve
Güçlendirme•
Yöntemlerinin Incelenmesi
S.Gülen, H.Kasap
Tablo 2: Tip 2 Yapı Planı içir X ve Y doğrultusundaki buruln1a
d.. uzens1z · r- · kat ıgı
sayı
ı arı,ll b
Depretnin Yönü ve Kuvvetin
KATIN
.
Uygulama NoktasıYERI
1+X
-X
+Y
-Y
5 1,05L06
, 1,06 1,054
1,051,06
ı
,06 1,053
1,051,06
ı
,06 1,05 2 1,051,06
ı
,06 1,05 ı 1,051,06
ı
,06_E
vıı.so·Nu
ÇLAR
• Yapılar orta şiddetli
depremleri taşıyıcı
sistenıiönemli
bir
hasargörmeden,
şiddetli depremleriise
yıkıLınadan atlatabilmelidir.• Yapılan analiz sonucunda taşıyıcı
yetersiz
binalar
hasarsız dahigüçlendirilmelidir.
sistemi olsa
• Çerçeveyle bütünleşik bölıne duvarlı yapı,
çıplak çerçeveye göre rijitlik ve da yanıır.. bakınundan çok büyük değerdedır. Bu nedenle bölme duvar lann çerçeveyle bütünle.şik olarak yapılması önerilir.
•
Düzensiz
yapıların zayıf akslarında yapılandüzeltmeler ve iyileştirmeler sonucu burulma düzensizliği katsayısı 1,2 değerinin altına inmektedir.
KAYNAKLAR
[ll Dentir, H.,
"Depren1de
Hasar Görmüş YapılarınIlasarı İle İlgili Çalışmalar ve ilkeler", 2.lJlusal
Deprem Mühendisliği Konferansı, Mart
1993.
[2]Celep,
Z., Kumbasar,
N.,
"DepremMühendisliğine
Giriş
ve Dep
rem
e Dayanıklı YapıTasarıını", 2000, İstanbul.
[3] Kubin,
J.,
"Depreme Dayanıklı YapıTasarımı
ve Onarın1
1
Güçlendilme Teknikleri"file:// A:\Sanal Gazete- Mart 2000.htm
[4]Karadoğan,
F.,
Yüksel,E.>
"Bölme DuvarhBetonarme Çerçeveler Üzerinde Gerçekleştirilen
Bazı Deneysel Çalışmalar", İ.M.O.
İstanbul
Bülten,Yıl: 12, Sayı:56, İstanbul.
151Bayındırlık ve İskan
Bakanlığı,
"Afet
Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında
Yönetmelik", 02 Eylül