YAPI HASARININ ONARIM VE GUCLENDIRILMESI

ONARIM VE GÜÇLENDİRME DÜZEYLERİ
Yapı hasarının giderilmesinde temel olarak iki düzey vardır. Yapı yada yapı elemanın dayanımı hasar öncesi düzeye getirilir ya da yapı elemanının ya da yapının hasar öncesine göre daha yüksek bir dayanımı olması sağlanır. Genellikle hasar öncesi dayanım düzeyine getirmek ONARIM hasar öncesine göre daha yüksek bir dayanım düzeyine getirmek GÜÇLENDİRME olarak nitelenmektedir.
Onarım : Depremde hasar görüp taşıma gücü azalmış elemanların deprem öncesi dayanımlarına yeniden getirilmesidir. Deprem yükünün etkilediği kısa süre içinde hasar olmuştur, Depremin getirdiği geçici yüklerin yarattığı kalıcı deformasyon ve hasar yapının ya da yapı elemanının normal düşey yükleri taşımadaki emniyet katsayısını azaltmıştır. Elemanlan deprem öncesi dayanımlarına kavuşturmakla yetinen bir onarımla yapının normal işlevini yürütmesinde bir güvenlik sorunu kalmamıştır.
Bu düzeydeki onanrımın mantığı şudur:Yapıda hasar yapan yükler normal kullanım yükleri gibi sürekli etkiyen yükler değildir, deprem yükleri geçici etkiyen yüklerdir. Yapının deprem öncesi durumuna getirilmesi yeterlidir. Çünkü yapının deprem öncesinde bir yük taşıma sorunu yoktu. Yapının eskisinden daha dayanıklı olması için gereken harcamalar, aynı düzeye getirmek için gerekenden daha fazladır. Öte yandan aynı büyüklükte bir depremin yapının ekonomik ömrü içinde bir kez daha olma olasılığı az olabilir. 50 yılda bir olan büyüklükte bir depremde hasar görmüş bir yapı 3-5 yıl sonra tümü ile yıktırılıp yeniden yapılacaksa, 50 yıl sonra tekrar olması beklenen aynı büyüklükteki bir ikinci depreme dayanacak düzeyde onarılması ekonomik değildir.
Güçlendirme : Ekonomik ömrü içinde sık sık olması beklenen düzeyde bir depremde hasar gören yapının aynı boyutta depremlerin birçok kez yenilenmesi beklentisi karşısında aynı hasarın tekrar tekrar olmaması için eski durumundan daha güçlü duruma getirilmesi gerekir.
Yapı yada yapı elemanında hasar yapan etkinin boyutu aynı biçimde sürmekte ise, ya da deprem gibi yapının ekonomik ömrü içinde aynı boyutta depremlerin yine olması bekleniyorsa, ki bu etkinin süregeleceği anlamına gelir, hasarın önlenmesi, durdurulması ve yinelenmemesi için yapının eski durumundan daha güçlü bir konuma getirilmesi gerekir.
Yük altında aşırı sehim, deformasyon ve çatlak yapmış bir yapı ya da yapı elemanı yükünü taşırken zorlandığını gösterir. Bu durumda ya yükü azaltmak ve hasara yol açan etkiyi, oturma gibi, gidermek ya da elemanın dayanımını arttırmak gerekir. Bu ise güçlendirmek olmaktadır.
ONARIM VE GÜÇLENDİRME İLKELERİ
Onanm ve güçlendirme ilkeleri hasarın nedeni ile bağlantılıdır. Amaç hasarın nedenlerini giderecek önlemlerin belirlenmesi ve hasarın ortaya çıkardığı direnç kaybının giderilmesi ya da bir daha olmaması için gerekli güçlendirme önlemlerinin belirlenmesidir. Farklı hasar nedenleri değişik onarım ilkelerinin uygulanmasını gerektirmekle birlikte yine de hemen her durumda kullanılabilecek ortak önlemler vardır. Bu önlemler depreme dayanıklı yapı kavramı ile de bağlantılıdır.
1- Yapının Ağırlığı Azaltılmalıdır : Herhangi bir yapı elemanı yükünü taşırken çatlamış ise yükü gerektiğinden fazla demektir. Bu durumda yük azaltılırsa çatlama duracağından hasar etkisi ortadan kalkacaktır. Depremde yapıya gelen kuvvet yapının ağırlığı ile orantılı olduğu için yapının ağırlığında yapılacak bir azaltma aynı oranda yapıya gelebilecek deprem kuvvetinin de azalmasını sağlayacaktır. Yapıyı hafifletmek için tuğla böhne duvarların yerine daha hafif alçı, gazbeton ya da ahşap panolu bölme duvarlar yapılabilir.
Yapı üst katlarından bir ya da birkaçı yıkılabilir.
Yapıda çatıyı yalıtım için konulmuş ağır malzemeler daha hafifleri ile değiştirilebilir (Anadol ve. Diğerleri 1973).
Yapı içindeki kalın sıvalar ya da dış yüzündeki taş kaplamalar kaldırılabilir.
Yapıyı hafifletme olanağı her zaman olmayabilir. Ancak bu olanaktan yararlanma yolları aranmalıdır. Merdivenlerden taşıyıcı sisteme gelen yükleri azaltmak için merdivenlerin yüklerini doğrudan zemine aktaran düzenlemeler yapılabilir (Anadol ve Diğerleri 1973).
2- Yapının Sünekliğinin Artması : Süneklik yapının enerji tüketme gücüdür. Betonarme yapılar rijit kolon-kiriş bireşimlerinin çatlayıp hasar görerek mafsallı birleşim yerine dönüşmesi ile depremin enerjisini tüketirler. Mafsallaşan ek yerinin yük taşıma gücünde önemli bir kayıp olmamalıdır. Yapıların deprem sonrası onarımlarında çoğunlukla kesitlerin genişletilmesi, çerçeve boşluklarına perde duvar konulması gibi önlemler kullanılmaktadır. Bunlar ise genellikle yapının dayanımını artıran fakat sünekliği artırmayan uygulamalardır. Rijitliği yüksek elemanların sünekliği azdır. Ayrıca mantolama biçimindeki güçlendirmelerde çok miktarda donatı kullanılacağından süneklik yine azalacaktır. Donatı oranı yükseldikçe süneklik azalmaktadır (Bayülke 1989). Yapilan onarım ve güçlendirme de sünekliğin ne yönde değiştiğini belirlemek kolay değildir. Genellikle onarım ve güçlendirme yapının sünekliğini azaltmaktadır.
3- Yapının Taşıma Gücü Artırılmalıdır : Yapıda oluşan hasar gelen kuvvetlere karşı dayanımın az olmasının sonucudur. Gelen kuvvetlere karşı yeterli dayanımın sağlanması ile hasar durdurulacak ya da bir daha olmayacaktır. Bunun gerçekleşmesi için yapının gelen ya da gelebilecek yüklere karşı dayanımınm, eğer yetersiz ise, artırılması gerekir.
Deprem hasarına karşı yapının özellikle yatay kuvvet taşıma gücü artırılmalıdır. Çünkü yapı hasar gördüğü depremin sonunda, deprem öncesindeki yetersiz olduğu bu depremde kamtlanmış olan eski taşıma gücünden bile, daha az olan bir taşıma gücündedir. Özellikle bu durum yatay kuvvetlere karşı dayanım için geçerlidir. Bu arada yapının düşey yükleri değişmemiştir. Ancak yatay yüklerin etkisi ile olan hasar yapının düşey yük taşımadaki güvenliğini de azaltmıştır. Özellikle kalıcı yatay ötelemelerin oluşturduğu ikinci mertebe momentler ve çatlayıp zayıflamış olan kolon ve kiriş en kesitleri dolayısı ile yapı güvenliği azalmaktadır. Yapı hasar altında düşey yüklerini düşük bir güvenlik payı ile taşımaktadır. Kuvvetli bir artçı depremde yıkılabilir. Yapının onarımının ilk aşaması zayıflamış düşey yük taşıma kapasitesinin artırılması, yapının askıya alınması ile, ikinci aşamada da yatay yüklere, deprem yüklerine, karşı olan dayanımın artırılması gerekir. Taşıma gücünün artırılması yapıya yatay ve düşey yükleri alacak yeni elemanlar eklemnesi, mevcut elemanların en kesitlerinin genişletilmesi ile yapılır. Genellikle yapılan onarım ve güçlendirme ile yapının daha büyük deprem yüklerine karşı elastik bölgede kalarak, hasar olmadan, karşı koymasını sağlamaktır.
4- Yapının Dinamik Özelliklerinin İyilestirilmesi : Yapıdaki hasar, asal titreşim periyodu ile zemin hakim periyodunun birbirine çok yakın olmasından dolayı oluşan rezonans ile ilgili ise, yapının dinamik özelliklerinin değiştirilip yapı periyodu ile zemin hakim periyodunun birbirinden uzaklaştırılması sağlanabilir. Bunun için zeminin dinamik özellikleri de belirlenmelidir. Daha sonra yapı periyodunun uzatılması ya da kısaltılması, yapının daha esnek ya da rijit bir konuma sokulması ile, yapı periyodu zemin hakim periyodundan uzaklaştırilabilir.
Yapınm yükü artırılırsa periyodu uzar, ancak aynı zamanda yapıya gelen deprem yükü artar ve yapının taşıma gücünün de artırılması gerekir. Yapının rijitliği artırılırsa periyodu kısalır. Yapıya yeni elemanlar eklenmesi ve kesitlerin genişletilmesi yapının hem rijitliğini hem de taşıma gücünü artıracaktır.
Yapının sönüm oranının artırılması ve yapıdaki katlar arasında rijitlik değişimlerinin uyumlu olmasının sağlanması da yapının dinamik özelliklerini iyileştiren önlemlerdir. Yapının rijitliğinin üst katlardan aşağıya doğru giderek artması, katlar arasında ani ve büyük rijitlik farklarının olmaması: üst kattan gelen perde duvarın zemin katta yapılmamış olmasından ya da zemin katta yapılan perde duvarların üst katlarda kesilmiş olması gibi, yapının dinamik özelliklerini iyileştiren önlemlerdir.
5- Burulma Etkisi Azaltılmalıdır : Birçok yapıda hasar yapının katlarındaki ağırlık ve rijitlik merkezlerinin birbirinden uzak olmasının ortaya çıkardığı burulma etkisi ile oluşmaktadır. Örneğin perde duvarların yapının bir yanında toplanmış olması burulma oluşturacağı gibi, taşıyıcı olmayan bölme duvarların katlarda dengeli bir biçimde yerleştirilmemiş olması da, yapının ağırlık ve rijitlik merkezleri arasında fark oluşturarak, yapıda burulma etkisi ortaya çıkarabilmektedir. Burulma sonucu yapının bazı elemanlarına gelen yatay kuvvetler, burulma etkisi oluşmayacağı varsayımına göre yapılan hesaplarla, elemanda sağlanan dayanımdan büyük olur ve hasar yapar. Onarım sırasında eklenen perde duvarların da bir burulma etkisi yaratabilecekleri göz önünde tutulmalı ve yerleştirilmeleri sırasında rijitlik merkezi ile ağırlık merkezi arasındaki mesafe olabildiğince az tutulmalıdır.
6- Yükleri Taşıyacak Yeni Elemanlar Yerleştirilmelidir : Yapıda depremde gelen yatay, yûkleri taşıyacak elemanlar yetersiz ise ya bu elemanların yatay yük taşıma güçleri artırılır ya da yeni yatay yük taşıyacak elemanlar yerleştirilir.
Yapıların onarım ve güçlendirilmesine karar verilirken göz önünde tutulması gereken bir başka nokta yapının bulunduğu yerdeki olanaklardır. Nitelikli malzeme ve işçiliğin bulunamaması ile istenilen dayanımda yapılamamış bir yapının güçlendirilmesi için gerekli daha yüksek nitelikli malzeme ve işçiliğin bu kez sağlanabileceği ve güçlendirmenin istenilen düzeyde olabileceğini beklemek gerçekçi görünmemektedir.
Onarım ve güçlendirmenin uygulamasının projeyi hazırlayanlarca denetlenerek yaptırılmasının daha etkili olacağı sanılmaktadır. Çünkü istenilen amacı sağlayacak ayrıntıların kesinlikle hiçbir ödün verilmeden yaptırılması gerekir. Bir diğer deyişle onarım, projeyi yapan mühendis tarafından "kendi eli" ile gerçekleştirilmelidir.
Kaynak:sismiktasarim.com