GÜÇLENDİRME NEDİR? GÜÇLENDİRME YÖNTEMLERİ NELERDİR?
Yapısal güçlendirme mevcut yapı ya da yapı elemanlarını (kolon, kiriş, döşeme) öngörülen bir güvenlik düzeyine getirmek için yapılan çalışmalara denir. Doğru güçlendirme yapabilmek için sorunların ve ihtiyaçların doğru tespit edilip bu doğrultuda doğru güçlendirme yöntemi tercih edilmelidir.
Bilindiği üzere ülkemiz fay hatları üzerinde bulunmaktadır. Bu sebeple birçok şehrimizde yıkıcı depremler meydana gelmiş, çok büyük can ve mal kaybı yaşamış bulunmaktayız. Depremin yarattığı yıkıcı etkiyi sınırlandırmak için 1975, 1997, 2007 ve son olarak 2018 yıllarında deprem yönetmeliği yürürlüğe girmiştir. Dünyada ortaya çıkan yeni yapı teknolojileri ve bilimsel gelişmeler sonucunda her deprem yönetmeliği bir öncekinden daha güvenli tarafta kalacak şekilde hazırlanmıştır. Özellikle 1999 Marmara Depremi’nden sonra kamu kurumları yeni yapılan binalarda denetlemelerini arttırmış, yasal mevzuatlar yenilenmiştir. Ülkemizde özellikle 1960-1999 yılları arasında yapılan binalar mühendislik hizmeti alınmamış olması, kalitesiz malzeme kullanılmış olması, kötü işçilik ve yapı ömürlerinin tamamlanmış olması nedeniyle büyük risk taşımaktadırlar. Bahse konu yıllarda yapılmış olan binalarda yapılan durum tespitlerinde beton dayanımının çok düşük olduğu, donatıların (demir) korozyona uğradığı, yetersiz taşıyıcı kesitlerin olduğu, taşıyıcı sistem tasarımını hatalı olduğuna sıkça rastlanmaktadır. Tüm bu olumsuzlukların depremde can kaybına neden olmasını engellemek için mevcut yapıların güçlendirilmesi gerekmektedir.
GÜÇLENDİRME İÇİN İZLENECEK YOL
Yürürlükte olan 2018 Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği’ne göre önce gerekli bilgiler toplanır. Daha sonra yapının mevcut durumuna göre 3 boyutlu statik analiz yapılır. Analiz sonucunda yetersiz yapısal elemanlar belirlenmiş olur. Mevcut yapının statik analizi sonucuna göre yapılacak olan güçlendirme yöntemine karar verilir ve güçlendirme projesi hazırlanır. Geriye güçlendirme işleminin doğru yapılması için doğru firma ile çalışmak kalıyor.
GÜÇLENDİRME YÖNTEMLERİ
BETONARME GÜÇLENDİRME
Bu yöntemde klasik betonarme imalatları yapılır. Temel kesitleri yetersiz ise temel güçlendirme projesi yapılır ve proje uygun betonarme imalatlar yapılarak istenilen güvenlik seviyesine çıkılması amaçlanır. Taşıyıcı sistem yatay yükler karşısında yetersiz ise ya ilave betonarme perde yapılır ya da mevcut bulunan düşey yapı elemanlarının kesitleri arttırılır.
KARBON FİBER İLE GÜÇLENDİRME
CFRP yada FRP olarak bilinen ‘Carbon Fiber Reinforced Polymers‘; betonarme, yığma, çelik ve ahşap yapı elemanlarına dışarıdan sarılarak uygulanan güçlendirme sistemidir. Sistem elemanları, karbon lifli dokuma ve epoksi esaslı doyurma reçinesi olarak sayılabilir. Plakalar ve dokumalar şeklinde olmak üzere 2 türde bulunmaktadırlar. Plakalar; karbon, cam vb. gibi liflerin, fabrika ortamında, epoksi reçine matrisi ile doyurulması ile elde edilmektedir. Dokumalar; tek yönlü, çift yönlü (90° veya 45°) liflerin dokuma şeklinde liflerin bir araya getirilmesi ile hazırlanır. Betonarme, prefabrik, çelik, ahşap ve yığma yapılarda kullanılır.
Uygulandıkları yapıda ve yapı elemanında ise yük taşıma kapasitesini ve sünekliğini arttırma, eğilme dayanımını arttırma durabiliteyi geliştirme, sehim kontrolü, darbelere karşı mukavemet artışı, dinamik yüklerden gelen yorulma direncini güçlendirme gibi faydalar sağlanmaktadır. Hafif ve esnek bir malzeme olmasından dolayı yapıda ölü yük artışına sebep olmaz.
Karbon fiber çeşitlerinden olan karbon elyaf kumaş, gömlek kumaşı kadar ince bir malzeme olup dünyada bilinen en sağlam malzemelerden biridir. Kumaş inceliğinde olan karbon elyaf çelikten 14 kat daha gerilmeye mukavim olmasına rağmen ağırlığı çeliğin beşte biri civarındadır. makasla kesilip yüzeye uygulandıktan sonra bir çelik levha gibi katılaşmaktadır. Karbon lifli polimerlerle güçlendirilen tuğla duvarlar, deprem sırasında yapının ileri geri oynamasını azaltıp rijitliğin artmasını sağlıyor ve böylelikle binanın depremde zarar görme riskini en aza indiriyor. Karbon elyaf tüm yapı elemanlarına dıştan rahatlıkla uygulanan yapısal güçlendirme malzemesidir ve güçlendirilen duvarların dışarıdan sıva veya alçıpan ile kapatılarak normal bir duvar görüntüsüne kavuşturulması da mümkündür.
Karbon elyaf uygulamasında yapıştırılacak yüzeyin hazırlığı uygun şartlarda olmalıdır. Öncelikle beton yüzey kir, toz, zayıf olan bölgeler, sıva ve boyalar kumlama veya taşlama yöntemi ile temizlenir, yüzey bozuklukları düzeltilir. Hazırlanmış olan epoksi yapıştırıcılar hazırlanmış yüzeye sürülür. Karbon elyaf gerilerek yapıştırılır ve epoksi ile doyurulur. Karbon elyaf uygulamasından sonra üzerine son kat epoksi sürülür. Koruyucu bir kaplama yapılacaksa üzerine kum serpilir, son olarak sıvası yapılır ve işlem bitirilir.
ÇELİK İLE GÜÇLENDİRME
2007 Deprem Yönetmeliği öncesinde yapılan binalarda kolon ve kirişlerde sıklaştırma bölgesi bulunmamaktadır. Bu nedenle yeni yönetmeliğe göre yapılan statik analizlerde sargı donatıları yetersiz çıkmaktadır. Bu yöntem ile kolon ve kiriş içinde olması gereken sargı donatısı, bantlar kullanılarak elemanın dışında sağlanıyor. Bu şekilde kolonun hem eksenel yük kapasitesi arttırılıyor hem de daha yüksek süneklik elde ediliyor. Çelik manto, katlar arası süreklilik sağlanamadığı için kolonun eğilme kapasitesine bir katkı sağlamamaktadır.
Yapımız için yapılan statik analiz sonuçlarına göre sadece yatay yüklere kesitler yetersiz geliyorsa karbon fiber ve ya çelik il güçlendirme uygulanabilirken, eğer düşey yükler altında da kesitler yetersiz geliyorsa betonarme güçlendirme yöntemi tercih edilmelidir.
Güçlendirme projesi yapılmadan önce kullanım amacı ve ihtiyaçlar belirtilmelidir. İlave ölü yük, hareketli yük ve ya dinamik yük etkisi oluşacaksa projelendirme bu yeni duruma göre yapılmalıdır.