Betonarme Binalarda Onarım ve Güçlendirme İlkeleri

Deprem için yapılan projelendirmede yapıda hiç hasar olmaması koşulu, nükleer santraller gibi çok özel yapılar dışında, ekonomik nedenlerle aranmaz. Afet bölgelerinde yapılacak yapılar hakkında yönetmelikte ön görüldüğü gibi depreme dayanıklı yapı tasarımının ana ilkesi ; hafif şiddetteki depremlerde binalardaki yapısal ve yapısal olmayan sistem elemanlarının herhangi bir hasar görmemesi, orta şiddetteki depremlerde yapısal ve yapısal olmayan elemanlarda oluşabilecek hasarın onarılabilir düzeyde kalması, şiddetli depremlerde ise can kaybını önlemek amacı ile binaların kısmen veya tamamen göçmesinin önlenmesidir.[1] 
Yukarıda bahsedilen hasarlar söz konusu olduğunda bunları gidermek ve yapıları kullanılabilir duruma getirmek gerekir. Bu durumda söz konusu yapının veya bazı elemanlarının onarım ve/veya güçlendirilmesi söz konusu olur.
bina-guclendirme-manisa-41226
Burada öncelikle onarım ve güçlendirme terimlerini ve aralarındaki farkı açıklamakta yarar vardır.
Onarım : Görünüş veya kullanım bakımından hasar görmüş bir yapıda veya onun bir veya birkaç elemanında önceki haline getirmek için yapılan çalışma ve değişikliktir. Bu önceki haline getiriliş onun görünüşü ve kullanımı (yük taşıma kapasitesi , rijitliği, sünekliği ve dayanımı dahil) bakımlarından olabilir.
Güçlendirme : Bir yapının yük taşıma kapasitesini , rijitliğini, sünekliğini ve stabilitesini veya bunlardan bazılarını önceki veya mevcut durumun üzerine çıkarmak amacıyla yapılan değişikliktir.
file_6_1
Onarımda amaç önceki durumu geri getirmektir. Bu kullanım bakımından olabileceği gibi mukavemet gibi mekanik karakteristikler bakımından da olabilir. Güçlendirmede ise amaç, mukavemet ve benzeri karakteristikleri hasardan önceki veya mevcut düzeyin üzerine çıkarmaktır.
Onarımın hasar görmüş bir yapıda yapılmasına karşılık güçlendirme için yapının hasar görmüş olması gerekmez. Bu durum genellikle yapının fonksiyonlarının değişmesi nedeniyle yüklerin artması, örneğin bir konut yapısının öğrenci yurduna çevrilmesi veya bir karayolu köprüsünün yük sınıfının H20-S16 dan H30-S24 ‘e çıkarılması v.b. gibi nedenlerle gündeme gelebilir. Keza zaman içinde oluşan depremler ve araştırmalardan elde edilen yeni bulgular sonucunda yeniden düzenlenen deprem yönetmeliklerinde yapının bulunduğu bölgenin deprem riskinin artması, yani deprem hesabına esas olan kuvvetlerin büyümesi de güçlendirme nedeni olabilir.
concrete-jacking1
Onarım ile güçlendirme arasına bir de iyileştirme seçeneğini eklemek mümkündür. 
İyileştirme , yapıda herhangi bir hasar olmayıp da orijinal olarak projesinde bulunan bir kusurun veya imalat kusurunun varlığı, ya da evvelce konu edilmemiş ancak değişen deprem yönetmelikleri sonucu yapılmasına kesinlikle izin verilmeyen hususların giderilmesi olarak tanımlanabilir. Konsola kolon ötelenmesi durumunda konsol ucundaki kolonun temele kadar devamının temini , genellikle bina girişlerindeki kirişin üstüne binen kolon olması durumunda söz konusu kiriş ve oturduğu kolonların %50 artırılmış kesit tesirleri ile tahkiki ve gerekiyorsa takviyesi gibi hususlar iyileştirmeye örnek olarak verilebilir. Bunun yanında bodrum katta çevre perdesi yapılması veya bazı perdelerin kat yüksekliği büyük asmolen döşeme içinde kalan kirişlere sahip binalarda zemin katına kadar yapılması da taşıyıcı sisteme sadece ek bir kapasite sağlanması ya da iyileştirme olarak düşünülmelidir.
GB-SR-PDA-2
Yapıdaki hasarlar taşıyıcı olmayan ve/veya olan kısımlarda meydana gelebilir. Taşıyıcı kısımlardaki hasarlar yapının dayanımı ve stabilitesi bakımından önemli ve tehlikelidirler. (Örneğin bazı kolonların ve düğüm noktalarının kırılması ya da parçalanması gibi). Taşıyıcı olmayan kısımlarda oluşan hasarlar yapının stabilitesi bakımından sorun çıkarmazlar ama içindekiler veya çevresindekiler için tehlikeli olabilecekleri gibi önemli maddi zarara da sebep olabilirler. Örneğin bir dolgu veya bölme duvarının tamamen veya kısmen yıkılması içeridekilerin veya sokaktakilerin can güvenliğine zarar verebilir. Dolayısıyla bu tür taşıyıcı olmayan elemanların onarımı da önemlidir.
Betonarme yapılardaki hasarlar yapıda zaten var olan ancak depremin ortaya çıkardığı hasarlar ile depremden oluşan hasarlar olarak da sınıflandırılabilir.
Depremin ortaya çıkardığı hasarların en çarpıcı ve yaygın örneği özellikle binaların bodrum katları ve iyi korunmamış cephelerinde rastlanan donatı paslanmalarıdır. Deprem nedeniyle binalarda oluşan salınımlar öncelikle paslı ve kesiti ufalanmış donatıları örten pas paylarını atmaktadırlar. Donatı paslanması genelde temel üst kotundan bodrum kat tavan hizalarına kadar devam etmektedir. Zaman içinde nem üste doğru yürümektedir. Bunun en belirgin nedenleri betonun orijinal olarak düşük kaliteli olması ve kötü işçilik ile bodrum katlarda yeteri kadar hava sirkülasyonun sağlanmamış ve çoğu binalarda olduğu gibi bodrum kat betonunun brüt bırakılarak sıvanmamış olmasıdır. Benzer bir hasar örneği de kolon-kiriş birleşiminde ,özellikle kirişin yüksek olması halinde, kolonda etriye devamının sağlanmamış olması nedeniyle küçük bir harekette kolon eksenel kuvvetinin artışı sonucu boyuna donatının burkularak beton örtüyü atmasıdır.
Depremden oluşan hasarlar ise sistem bazında
fig2-2k11-211-228
lecture-earthquake4-5-638
repair-and-strengthening-of-reinforced-concrete-beam-column-joints-7-638
• Rijitliklerin yetersiz olması nedeniyle aşırı yanal yer değiştirmelerden oluşan hasarlar,
• Aynı katta diğer kolonlara göre kısa ve rijit kolonların varlığından ötürü özellikle kesilme şeklinde oluşan kısa kolon hasarları,
• Planda veya taşıyıcı sistemdeki değişiklikler sonucu rijitlikteki ani değişimler dolayısıyla,örneğin perdelerin devam ettirilmemesi hali, oluşan hasarlar,
• Komşu katlara göre daha fleksibl olan katlardaki ,örneğin dolgu duvarları çok azaltılmış ve/veya yüksek giriş katlarındaki , yumuşak kat hasarları,
• Rijitliklerin uygun olmayan dağılışı nedeniyle binada aşırı burulma sonucu oluşan hasarlar,
• Yatay yüklerinin büyük kısmı perdelerce alınmayan kirişsiz veya asmolen döşemeli sistemlerde kolon-döşeme,kolon-yastık kiriş birleşim yerlerindeki hasarlar,
• Betonarme çerçevelerde yeterince donatılmamış düğüm bölgelerindeki hasarlar;etriye aralıklarının ve etriye kenetlenmesinin yetersizliği dolayısıyla oluşan hasarlar ,
• Zemin gerilmelerinin aşılmış olması nedeni ile temelde farklı oturmalar ve dolayısıyla üst yapıda dönmeler ve bunun sonucu olarak meydana gelen ikinci mertebe etkilerin (P- etkisi) oluşturduğu hasarlar olarak sayılabilir. Eleman bazındaki hasarlar ise aşağıda sıralanmıştır:
• Kirişlerde oluşan özellikle mesnetler ve kirişlerin kirişlere bindiği yerlerde oluşan kayma ve eğilme çatlakları,
• Kolonlarda oluşan kayma çatlakları, kolon uçlarındaki mafsallaşmalar (donatının akması ve/veya betonun ezilmesi),
• Perdelerde oluşan kayma çatlakları ( eğik ve X şeklindeki çatlaklar),
• Dolgu duvar çatlakları (eğimli ve X şeklindeki çatlaklar)
Bayındırlık ve İskan Bakanlığı Afet İşleri Genel Müdürlüğü’ nün değerlendirilmesinde “orta hasarlı” olarak sınıflandırılan binaların ,eğer yıkılıp yeniden yapılmaları ekonomik değil ve kullanılmaları isteniyorsa, güçlendirilmeleri gereklidir. “Az ya da hafif hasarlı” binalar onarılabilir ya da istenirse güçlendirilebilir. “Ağır hasarlı” olan binalar eğer tarihi değerleri yoksa ya da prestij bakımından herhangi bir önemi haiz değil iseler yıkılmaları gerekir. Taşıyıcı sistemin depremde orta hasar görmüş olması veya yüklerin aktarılmasında açıkça belirlenen önemli bir eksiklik (alt katlarda kolon kaldırılması gibi) güçlendirme kararının verilmesi için yeterli olabilir . 

ONARIM ve GÜÇLENDİRME ile İLGİLİ GENEL İLKELER
repair-and-strengthening-of-reinforced-concrete-beam-column-joints-9-638
Onarım İlkeleri:

Onarım işinde yapıda hafif hasar olduğu varsayımı ile özellikle bodrum katlardaki donatı paslanmasından kaynaklanan hasarlar ve/veya yapısal olmayan elemanlarda ve bazı kolon, kiriş, perde ve kolon- kiriş birleşim bölgelerinde hayati olmayan kayma ve eğilme çatlaklarının varlığı söz konusudur.
• Onarım işleminde yapıyı hasarlı durumdan önceki haline getirirken yapıda yatay rijitlik dağılımının olduğunca değişmemesine özen gösterilmelidir.
• Donatıdaki paslanmaya ilişkin hasarların tamiri için öncelikle pas payları kaldırılarak donatılara bakılmalıdır. Donatıların paslanmadan ötürü kesit kayıpları fazla değil ve enine donatı aralıkları kabul edilebilir düzeyde ( 200mm) ise bu durumda donatı arkası , hasarlı bölge boyunca, en az donatı çapı kadar açılarak temizlendikten sonra donatı spiral veya fırça ile pastan arındırılır. Bilahare donatıya aderans artırıcı yapı kimyasalları sürülerek hasarlı bölgeden çıkarılmış olan beton yerine rötresi az olan hazır tamir harçları konulur. Eğer bu bölgede donatı en kesit alanı önemli miktarda azalmış ise donatı ilavesi yapılmalıdır. Ancak donatıların önemli kesit kaybına uğramış olmaları, etriye yetersizlikleri ve beton kalitesinin kötü olması gibi olumsuzlukların bir arada bulunması halinde kat yüksekliğince kolonun mantolanması daha uygun olacaktır. Bunların yanında paslanmanın önlenmesi ve oluşmaması için gerekli tedbirler alınmalıdır.
• Betonarme Mantolama mevcut beton kesitin donatılı beton ile sarılması olarak tanımlanabilir. Bu sarılma tercihen dört bir yandan (halka şeklinde) yapılabildiği gibi , orunlu hallerde üç,iki veya tek bir yandan da yapılabilmektedir. Betonarme ile yapılan mantolama işleminde kolon rijitliğinin dolayısıyla iç kuvvet dağılımının değiştiği unutulmamalıdır. Manto yapılmasında prensip simetrinin korunmasıdır Kolon mantosunun kolon-kiriş birleşim bölgesini sarması ve donatıdaki çekme ve basınç kuvvetlerinin temele aktarılması için donatının temel bloğuna kenetlenmesi önemlidir. Genellikle bir katta kolon mantolanmasına ihtiyaç varsa, bu temele kadar inilmeli ve manto donatısı temele filizlerle bağlanmalıdır. Sadece tek bir katta yapılan mantolamanın yalnızca o kattaki kolonun eksenel yük taşıma kapasitesini ve kesme dayanımını artırdığı, eğilme dayanımına katkısı olmadığı unutulmamalıdır. Kolonun mantolanması ile değişen rijitlik, daha büyük deprem momentlerinin kolonda dolayısıyla temelde oluşmasını sağlar, bu durumda temelin de incelenmesi söz konusu olabilir. Genellikle 0.10m~0.15m kalınlığında manto yeterli olabilir. Beton dökümü ve donatı yerleştirilmesi için 0.10m nin altına inilmesi tavsiye edilmez. Manto kalınlığının az olması halinde dışta tek etriye, aksi halde içte dışta etriye kullanılması uygun olur. Enine ve boyuna donatı miktarını hesap verecektir. Ancak boyuna donatı olarak eklenen manto alanının %1 inden az donatı konulmamalı, etriye için de yönetmelikte verilen değerlerin altına inilmemelidir. Ayrıca bu donatıların döşemelerde, özellikle köşelerde, açılan deliklerden üste geçişi sağlanmalıdır. Bu delikler büyük açılarak (örneğin 0.10m çapında) beton dökümü de temin edilir. Manto uygulamasında beton kesit kalınlığının az olması sebebiyle mutlaka vibratör ile betonun iyice yerleşmesi sağlanmalıdır. Dört yandan mantolama halinde kolon kenarlarının pürüzlendirilmesi genellikle yetmektedir. Ancak diğer durumlarda ilgili kolon kenarı çentilerek yeni etriyelerin eskisine kaynatılması ya da beton kalitesinin yeterli olması halinde filiz ekimi suretiyle etriye teşkili yoluna gidilmelidir. Donatıdaki paslanma dolayısıyla sadece bodrum katlarda yapılan mantolama işleminde ,bodrumlarda genellikle çevre perdelerinin bulunduğu düşünülürse, rijitlik değişiminin tüm yapıya etkisi göz önünde bulundurulmayabilir.
• Keza özellikle alt katlarda kolon boyutlarının ve/veya donatısının yetersiz olması halinde ve buna bağlı olarak kolon boyuna donatılarında burkulma ,dolayısıyla burkulan donatının kolon betonunu atması gibi durumlarda da mantolama yapılması uygun olur. Kolon boyut ya da donatı yetersizliği durumunda kullanım alanının daralmaması amacıyla ve kolonlara komşu kapı ve pencere ölçülerinin pek fazla oynamamasının gerekli olduğu haller için çelik korniyerler ve bağ levhaları kullanılarak çelik mantolama da yapılabilir. Çelik mantolama yer kaybına neden olmamakta ve yapının rijitliğini pratik olarak değiştirmemektedir. Ancak bodrum katlarda rutubet ve yer altı suyu etkisinin kesinlikle önlenemediği durumlar için çelik mantolamanın paslanmaya karşı özel olarak korunması gereğinin bir sakınca teşkil ettiği unutulmamalıdır.
Strengthening-of-masonry-walls-by-reinforced-concrete-jackets
• Kiriş ve kolon gibi elemanların çatlaklarını gidermek üzere epoksi reçinesi uygulaması ile onarımları mümkündür. Kiriş ve kolonlarda meydana gelen çatlaklara epoksi reçine enjekte ederek, eleman onarılarak rijitliği değişmeden eski dayanımına getirilebilir. Benzer işlem kiriş-kolon birleşim bölgesi için de uygulanabilir. Yerel olan bu uygulama taşıyıcı sistemde rijitlik dağılımını değiştirmeyeceği için, iç kuvvet dağılımını da değiştirmez. Epoksi ve benzeri reçineler beton çatlaklarının doldurulmasında ve ince çelik elemanları betona yapıştırmak için kullanılır. Çok çeşitlilik arz ettiği için amaca uygun reçinenin seçilmesi ve işlemin kontrol edilmesi önemlidir. Reçinenin viskozitesinin enjekte edilecek çatlağın kalınlığına uygun olması gerekir. Epoksi enjeksiyonu genellikle genişliği 0.5mm~5mm arasındaki çatlaklar için başarı ile uygulanır. Çatlak genişliğinin daha küçük olduğu durumda uygulama zorlaşır. Çok geniş çatlaklarda çatlak ince kumla doldurulduktan sonra, epoksi reçinesi enjeksiyonu yapılır. Epoksi reçinesi kullanımında yerel çatlak onarımı yapılır. Bu sebepten bir elemanı veya bir bölgeyi güçlendirmek için genellikle tek başına kullanılmaz. Güçlendirme işleminde diğer yöntemlere beraber epoksi reçinesi uygulaması tercih edilir. Uygulama pahalı olduğu için çok çatlaklı kolonların mantolanma ile onarılması tavsiye edilir. Ayrıca epoksi reçinesi uygulaması beton kalitesinin düşük olması durumunda genellikle beklenen sonucu vermeyebilir. Uygulamanın başarısı yer yer karot alınarak da kontrol edilebilir.
• Son yıllarda oldukça gelişen yapı kimyasalları , epoksi esaslı yapıştırıcılarla birlikte karbon liflerinden oluşmuş levha ve/veya örgüler kullanılarak yapısal ve yapısal olmayan elemanların onarımı ve takviyesi için ayrı bir seçenek olarak sunulmaktadır.[6,7]. Bu tür onarım ve takviyenin paslanma riskinin olmaması ,mevcut kesitlerin büyütülmemesi,dolayısıyla rijitlik değişiminin olmaması, yapı ağırlığını artırmaması ve kısa zamanda uygulanabilmesi gibi üstünlükleri diğer uygulama seçenekleri ile karşılaştırılarak ,tabii ekonomi ve yangına karşı olumsuzluklar da düşünülerek, seçim yapılabilir. Karbon liflerinden oluşan şerit levhaların kalınlıkları 1.2 mm , genişlikleri 50mm mertebesindedir. Bu şeritler genelde eğilme donatısı olarak kullanılmaktadırlar. Bu tasarımda karbon şeritlerin epoksi ile yapıştırıldıkları beton yüzeylerden sıyrılmamalarına özen gösterilmelidir. Karbon örgüler hasır şeklinde olup tabaka kalınlıkları 0.13mm mertebesindedir ve genelde kayma donatısı (etriye) yerine kullanılmaktadırlar.
• Kiriş, kolon ve döşeme gibi elemanların onarılma ve güçlendirilmesinde çelik profiller, çelik lama gibi elemanlar da kullanılabilir. Kiriş ve kolonlarda ve bunların birleşim bölgelerinde meydana gelen çatlaklar epoksi reçinesi uygulamasından sonra veya ihtiyaç duyulmadığında bu uygulama yapılmadan doğrudan çelik lamalarla sarılarak onarılıp güçlendirilebilir. Lamalar, elemanların enine ve boyuna doğrultuda bulunurlar. Lama uygulaması ile elemanların rijitliklerinde değişiklik yapılmadan onarım veya güçlendirme yapılır. Elemanların kesitlerin eğilme momenti ve kesme kuvveti kapasiteleri arttırılırken; sarılan lamalar bu bölgede enine basınç oluşturarak, deprem etkisi durumunda betonun dolayısıyla elemanın sünekliğini artırır. Lama düzeninin seçiminde elemandaki kuvvet akışı göz önünde tutulmalıdır. Betonda enine basıncın yeterli şekilde oluşması için, lamaların dar olmaması (~50mm uygun genişlik) ve birbirlerinden ayrık yerleştirilmemesi (~0.20m uygun aralık) gerekir. Lamalar beton yüzeyine yapıştırılırken, bunlar basınç ve çekme kuvvetini alacak şekilde düzenlenmelidir. Çelik lamaların üstü tamir harcı ile örtülerek hem paslanmaya ve hem de sınırlı ölçüde yangına karşı korunmalıdır. Basınç kuvveti durumunda lamanın burkulmaması ve çekme kuvveti durumunda lamaların betondan ayrılmaması gerekir. Lama uygulaması, ancak yeterli beton dayanımı bulunduğunda tercih edilmelidir. Uygulama pahalı olduğu için hasarlı kolonların mantolanma ile onarılması tercih edilebilir. Bu durumda elemanda kuvvet iletiminin ve sürekliliğin sağlanmasına özen gösterilmelidir.
Yukarıdaki açıklamalar sadece onarım veya güçlendirme ile birlikte yapılması gerekli onarım işlerine ilişkin olup güçlendirme ile ilgili prensipler aşağıda verilmektedir.
Güçlendirme İlkeleri:

Yapının taşıyıcı sisteminin kolonlarının mantolanması ve/veya perde ilavesi ile güçlendirilebileceği düşünülmektedir. Taşıyıcı sistemin toplam deprem güvenliği kolonların mantolanması ile oluşturulabildiği gibi güçlendirme perdelerinin öngörülmesi ile de sağlanabilir. Ancak 4~5 kattan yüksek yapılarda ve kirişsiz ve asmolen döşemeli yapılarda güçlendirme perdesi konulmadan yönetmeliğin yer değiştirme için koyduğu koşulların sağlanması oldukça zordur. Bu nedenle güçlendirmenin esasını pratik olarak mevcut bazı duvarların yerlerine betonarme perde ilavesi teşkil etmektedir.
Güçlendirmeye ilişkin ilkeler aşağıda maddeler halinde özetlenmeye çalışılmıştır:
1. Bütün güçlendirme müdahaleleri 1998 Deprem Yönetmeliğine göre yapılmalıdır. Eğer yapının taşıyıcı sistemi düzenli, malzeme kalitesi yeterli ve iyi bir mühendislik hizmeti görmüş ise , 1998 Deprem Yönetmeliği’nde öngörülen deprem yükleri, kamu yapıları dışında, sisteme duyulan güven derecesine göre en fazla %25 oranında azaltılarak hesaba katılabilir ve yapılacak kontrollerde kirişlerde mesnet ve açıklık kesitlerinin aralarındaki yardımlaşmaları ile aynı katta bulunan kolonların yardımlaşmaları (denge koşulu korunarak momentlerin kesitler veya elemanlar arasında aktarılması) hususları da göz önüne alınabilir. Aksine deprem yüklerinin taşınmasında mevcut sistem göz önüne alınırken eğer belirsizlikler varsa mevcut sistemin kapasitesi 0.85 katsayısı ile azaltılabilir [5].

2. Binalarda gerek depremden oluşan kesme kuvvetinin karşılanması ve gerekse yanal yer değiştirme kriterinin sağlanması, yani rijitlik temini, bakımından yapının her iki doğrultusunda yeteri kadar betonarme perde duvar yapılması gerekmektedir. Perde ile güçlendirilmeye karar verildiğinde, perde yerlerinin seçiminde banyo hacimlerine ve tesisat bağlantılarına bitişik olmamasına özen gösterilmelidir. Bu duvarlar zaten mevcut olan bölme duvarlarının yerlerinde, üniform ve mümkün mertebe planda burulma oluşturmayacak şekilde yerleştirilmelidir. Perdelerin yerleşiminin sıcaklık farkı ve rötreden ilave kesit tesirleri oluşturmayacak şekilde yapılmasına özen gösterilmelidir. Örneğin planda ince uzun yapılarda bina uçlarına uzun doğrultuya paralel perde konulmamalıdır. Kapı ve pencere boşluklarının bırakılması için boşluklu perdeye de karar verilebilir ,ancak boşluklu perdenin kalıp ve donatı detaylarının uygulaması daha çok özen ister.

P5050277
3. Perdeler temelden çatıya kadar , yukarıya doğru tedrici boyut azaltılması yapılsa dahi, devam etmelidir. Böylece perdenin arada herhangi bir katta kesilmesi sonucu oluşacak ani rijitlik değişiminden kaçınılmış olacaktır.

4. Perdelerle birlikte kolon mantolaması da yapılması halinde , mantolama işlemi mantonun gerektiği son katın bir üstüne kadar uzatılıp sona erdirilebilir. Sadece mantolamanın yeterli olduğu güçlendirme işinde onarım işindeki gibi simetri mutlaka gözetilmelidir. Manto ile yapılan güçlendirme işinde onarım bahsinde söylenenler aynen geçerlidir.

5. Taşıyıcı sistem çelik elemanlar ilave edilerek de güçlendirilebilir. Bu durumda mevcut beton elemanların yatay rijitliği, yeni çelik elemanlardan daha büyük olacağı için, çelik elemanlara deprem yükünün öngörülen kısmının taşıtılması büyük kesitler veya çaprazlama (çelik perde) gerektirebilir. Bunun yanında dayanımı düşük olan mevcut betonarme elemanlara çelik elemanların yerel mesnetlenmesinin ve bunların betonarme elemanlarla bütünleşmelerinin sağlanması özel özen gerektirir. Genellikle beton kalitesinin düşük olduğu durumlarda ve bina türü yapılarda perde ilavesi şeklinde yapılan güçlendirmeler daha uygun olmaktadır.

6. Projelendirmede mevcut beton ve yeni dökülecek olan beton kalitesinin farklılığı yatay yük dağılımını önemli ölçüde etkilediği için mutlaka dikkate alınmalıdır.

7. Yapıya güncel deprem etkilerini almak üzere eklenen perdeler toplam deprem yükünün büyük bir kısmını karşılayabilmelidirler, öyle ki yapının mevcut boyut ve donatıları ile kendirlerine düşen deprem etkilerini herhangi bir takviyeye gerek görmeksizin taşıyabilsinler. [5] de yeni perdelerin toplam deprem kesme kuvvetinin %70’ini almaları önerilmiştir.

8. Deprem yükünün hesabında kullanılacak R davranış değiştirme katsayısının takdiri önemlidir. Mevcut yapıların en iyi olasılıkla normal süneklik düzeyinde olduklarını düşünerek R=4, perde ve mantoların yüksek süneklikte olduklarını düşünerek R=7 sınır değerleri ile depremde karşılanan kesme kuvvetleri oranlarını ağırlık alan bir ortalama değer ile R için hesapta kale alınacak bir üst sınır bulunabilir. Örneğin yeni ve yüksek süneklik düzeyinde tasarlanan perdeleri deprem taban kesme kuvvetinin %70’ini karşılayan bir yapıda kalan %30 kuvvet mevcut sistemin yatay rijitliği ile karşılanacak demektir. Bu durumda R için bir üst sınır olarak 0.70*7+0.30*4=6.1 değeri alınabilir. Bu değer 5 ila 6 arasında bir değer olarak tasarımcı ve deneyimli olduğu düşünülen mühendis tarafından takdir edilmelidir. Beton kalitesi nisbeten iyi, sistemi düzenli ve mühendislik hizmeti görmüş yapılarda bu değerin 6’ya , aksi halde 5’e yaklaştırılması uygun olur.(Ancak hem güçlendirme yapıp hem de R=4 almanın mübalağa olduğu kanısındayım). Keza perdeler ile güçlendirilmiş bir yapının güçlendirilmeyen ve yatay yükün taşınmasına pek fazla bir katkısı olmayan kolonların boyutsuz eksenel yük hesap değerinin üst sınırı için ABYYHY-98 ‘de verilen 0.5 değeri yerine TS500-2000 de verilen 0.6 değeri alınabilir . Benzer olarak mevcut kolon ve kiriş donatılarının belirlenmesinde bir miktar daha toleranslı davranılabilir [5].

9. Her durumda güçlendirme perdelerine gelen deprem momentlerinin ve mantolanan kolon etkilerinin güvenli bir şekilde temele ve zemine iletildiği gösterilmelidir. Binanın düzgün sürekli temelleri mevcut ve yeterli ise perdeler bu temellere mesnetlenebilir. Diğer durumlarda mevcut temelin güçlendirilmesi veya mevcut üzerine ya da yanına yeni temel yapılması gerekebilir. Genellikle yeni yapılacak olan perdelerin deprem etkilerini zemine güvenle aktarmak ve ayrıca devrilme riskini bertaraf etmek amacıyla perde altlarına kısmi, ya da gerekiyorsa yapı oturma alanının büyük bir kısmını kaplayan radye temel teşkili gerekli ve uygun olmaktadır. Her iki durumda da mevcut ve yeni temelin birlikte çalışması ve bütünleşmesi için tercihen mekanik ya da kimyasal dübeller kullanılarak tedbir alınmalıdır. Yeni elemanların etkilerini güvenle zemine aktaracak temeller yapılmalıdır.

10. Yeni ilave edilen perdelerde tercihen perdelerin mevcut iki kolon arasına yerleştirilmesi ve uçtaki kolonların sarılmaları (manto içine alınması) uygundur. Böylece hem perde atalet momentleri oldukça artırılmış olacak ve hem de mevcut kolon donatıları başlık donatısının bir kısmı olarak değerlendirilebilecektir. Başlık donatılarının kattan kata devamı sağlanmalıdır. Bu nedenle perde başlarına isabet eden yerlerde kolon mantolanmış ise donatılar köşelerdeki döşemeler kırılarak geçirilebilir. Kiriş betonunun zayıf olduğu yerlerde başlık bölgelerindeki kirişler donatısı kalacak şekilde kırılarak da kolon donatılarının devamı sağlanabilir. Gövde donatılarının geçmesi için ya perde kirişlerden bir miktar daha geniş tutulmalı, ya da kirişler gövde donatıları hizalarında delinerek gövde donatılarının geçişi sağlanmalıdır. Kolonlara başlık yapılmaması halinde yeni perde kolon bağlantısı dübellerle temin edilmektedir. Bu anlamda dübel kullanımı ancak mevcut betonun kaliteli olması hali için uygundur. Bu halde gövde donatıları da alttan ve üstten kirişe filiz ekmek suretiyle sağlanmaktadır. Tarafımdan yönetilmiş, onaylanmış ya da müşavere edilmiş bazı güçlendirme projelerine ait plan, kesit, detay ve fotoğraflar [8] de verilmiştir.
11. Güçlendirme işlemi mutlaka yetkili, sorumlu ve deneyimli teknik elemanların gözetim ve denetiminde yapılmalıdır.
KAYNAKLAR:
[1] Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında Yönetmelik-1998
[2] UNDP/UNIDO , Repair and Strengthening of Reinforced Concrete,Stone and
Brick-Masonry Buildings,1983
[3] Depremlerden Hasar Görmüş Betonarme Yapıların Onarım ve Güçlendiril-
mesi, Halit Demir,İ.T.Ü.İnşaat Fak.,1992
[4] Deprem Mühendisliğine Giriş ve Depreme Dayanıklı Yapı Tasarımı, Zekai
Celep ve Nahit Kumbasar, İ.T.Ü. İnşaat Fak.,2000.
[5] 1999 Kocaeli Depremi Sonrası Betonarme Binalarda Onarım ve Güçlendirme
İlkeleri , (Anonim), İ.T.Ü. İnşaat Fak.,27.12.1999.
[6] Sika Deteks A.Ş. Teknik Bülten ve Katalogları,2000
[7] YKS,Yapkim Yapı Kimyasalları A.Ş. Teknik Bülten ve Katalogları,2000
[8] Betonarme Binalarda Onarım ve Güçlendirme Sistemleri ve Tasarımı, Metin
Aydoğan ,TMMOB İnşaat Müh. Odası İstanbul Şb., Haz.2000.

Prof. Dr. Metin AYDOĞAN
İ.T.Ü. İnşaat Fakültesi , Yapı Anabilim Dalı

Kaynak: insaatmühendisligi.net

Yazar Hakkında:

. Twitter / Facebook üzerinden takip et.

2 comments on “Betonarme Binalarda Onarım ve Güçlendirme İlkeleri

  1. gerçekten paylaşımınız çok teşekkür ederim
    çok açık ve net bir yazı….
    derste çok faydalı oldu bana…

Yorum Yapın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir