Bina Güçlendirme

Güçlendirme yöntemi ve binaların depreme hazırlanması

Güçlendirme binaları depreme karşı güvenli hale getirmek hasar alamamalarını sağlamak veya hasarı en aza indirmek için yapılır. Bu işlemler bazen binanın tümüne, bazen de sadece bir takım taşıyıcı sistem elemanlarına uygulanır. Binaların güçlendirilmesi iki nedenden dolayı gerekebilir. Bunlardan birincisi, depremden kaynaklanan bir hasardan dolayı güvenliğin artırılmasına karşı duyulan ihtiyaçtır. İkincisi ise, herhangi bir hasar bulunmadığı halde, binanın depreme karşı yeterince güvenli olmadığının yapılan çalışmalarla tespit edilmesidir. Her iki durumda da temel amaç binanın deprem performansını yürürlükteki deprem yönetmeliğinin belirlediği seviyelere çıkarmaktır. Bu durumda, söz konusu binanın tümünün veya bazı elemanlarının çeşitli yöntemler kullanarak güçlendirilmesi gerekmektedir.

Binanın çeşidine göre taşıyıcı sistemi kolon, perde, kiriş ve temel ya da yığma duvarlar meydana getirebilir. Bunlardan perde, kolon ve yığma duvarlar düşey kirişler ise yatay elemanlardır. Yapılarda bahsi geçen taşıyıcılar birlikte kullanılarak farklı taşıyıcı sistemler oluşturulmaktadır. Çerçeve sistem; taşıyıcı elemanları kiriş ve kolonlardan oluşan az katlı yapıların yapımında kullanılan sistemdir. Perde sistem; taşıyıcı elemanları sadece perdelerden oluşan çok katlı yapıların yapımında kullanılan sistemdir. Perde-çerçeve sistem; taşıyıcı elemanları kiriş, perde ve kolonlardan meydana gelen çok katlı yapıların yapımında kullanılan sistemdir.

Deprem hasarları kolon, kiriş, perde ve birleşme noktası gibi taşıyıcı elemanlarda ortaya çıkar. Eleman hasarlarının değerlendirilmesinde ilk olarak hasarın üzerinde durulan elemanın sünek ya da gevrek davranışından ortaya çıktığının tespit edilmesi gereklidir. Gevrek olarak hasar alan elemanlar, diğer bir değişle kesme hacmi aşılmış olan elemanlar göçmüş kabul edilir (kesme kırılması). Sünek olarak hasar alan elemanların hasarları ise hesaplanan iç kuvvet (moment) veya birim şekil değiştirme seviyelerine göre minimum hasar, ileri hasar, belirgin hasar veya göçme olarak sınıflandırılır.

En önemli 2 güçlendirme yöntemi

Kolonların güçlendirilmesi için en sık kullanılan yöntemlerden biri betonarme mantolamadır. Kolonun yeni ve daha kaliteli betonarme elemanlarla sarılması olarak tanımlanabilecek mantolama, yapı elemanındaki eksikliklerin türüne göre çeşitli amaçlarla uygulanabilir. Kırılma hasarına maruz kalmış kolonlar kesme ve/veya eksenel yüklere karşı direnci artırmak için mantolanabilir. Bu durumda, mantolamanın amacı sadece eksenel yükü veya kesme mukavemetini arttırmak olsa da mantolama uygulamasından sonra elemanın bükülme direnci ve moment kapasitesinde bazı değişimler meydana gelecektir.

Mantolama tasarımı sırasında bu değişimler göz önüne alınarak, mantolanmış bölümün yeterli kesme ve aksiyal yük kuvveti elde etmesi sağlanır. Bu tür kırılma hasarları dışında, mantolama, yetersiz bükülme kapasitesi veya sünekliğe sahip elemanlara uygulanır. Bu yolla, bükülme sonucunda bağlantı noktası sorunu sergileyen kolonların mukavemeti de iyileştirilebilir. Kolonların mantolanmasında en iyi sonuç kolonun dört yanına uygulanmasıyla elde edilir. Gerektiğinde, 3 yanlı mantolama ile de yeterli performans sağlanabilir. Fakat mantolamanın 1 veya 2 yanda uygulanması genellikle tavsiye edilmez. Çünkü bu gibi mantolama uygulamaları ile elemanın sargı özelliklerinde anlamlı bir değişim elde edilemez.

Yeni betonarme perde duvarların eklenmesi, mevcut binaların güçlendirilmesi için kullanılan en yaygın yöntemlerden birisidir. Betonarme perde duvarlar ile yapılan güçlendirme işlemi, binanın yanal yük taşıma kapasitesini ve rijitliğini önemli ölçüde artırır. Böylece, binanın yanal ötelenmeleri belirli değerler arasında tutularak çerçeve elemanlarında oluşabilecek hasarlar azaltılır. Bunun yanında bu teknik, kat ötelenmelerinin azaltılması, kat mekanizmalarının önlenmesi ve hem düşeyde hem de planda oluşabilecek bir takım düzensizliklerin azaltılması konusunda da avantajlar sunmaktadır.