Binaları güçlendirmek için kullanılan yeni teknolojiler nelerdir?

Yapı Güçlendirme
Yapı güçlendirme Türkiye fay hatları incelendiğinde ve aynı zamanda Türkiye’deki mevcut yapılar göz önüne alındığında oldukça önemli bir hale gelmiştir. Özellikle 2000 yılları öncesinde yapılan yapıların büyük çoğunluğu riskli olarak belirlenmektedir.
Yapı denetim sistemi, yeni yönetmelikler, ilerleyen teknolojik faaliyetler sonrasında İnşaat Mühendisliği çok aydınlatıcı fikirler verip depreme daha karşı daha dayanıklı yapılar inşa edilmiştir. Hasarlı yapılar ise geliştirilen bir çok güçlendirme metotlarıyla beraber, yapının depreme karşı sünek davranmasını sağlayıp göçmeye sebebiyet veren ortamları ortadan kaldırmaktadır.

Hasarlı Bina Güçlendirme
Yapılan incelemeler (deprem testi, bina sağlamlık raporu, riskli bina analizi) sonrası hasarlı binalar TDY 2018’e göre Performans Analizi sonuçlarına göre hasarlı bölgeler tespit edilir. Bu çalışmaların ardından gerekli takviye (güçlendirme) yöntemi belirlenir. Ardından güçlendirme projesi hazırlanarak uygulama aşamasına getirilir.
Kolon Güçlendirme
Depreme karşı rijit davranan, maksimum kapasiteyi aşan, deprem kuvvetlerine karşı basınç, çekmeyi sağlayamayan, yatay, düşey kuvvetler karşısında yıkıntıya sebebiyet verecek kolonlarda; kolon mantolama (Kolon sargı) yapılabilir.

Çelik Güçlendirme
Kolon mantolama yapmak için bilgisayar ortamında modellenen, analizi yapılan taşıyıcı sistemin dört tarafına, 10 cm, 15 cm beton, çelik S420 takviye yapılarak tekrar analiz edilir. Binayı ayakta tutmak için yeterli sayıda manto yapılarak projelendirilir. Manto uygulaması için kolon etrafları, pas payları kırılır. Kolon sarılmasına engel olacak her şey kaldırılır. Bodrumda çalışma yapılıyorsa zeminde temel ön hazırlığı için kolon etrafları açılır.
İnşaat donatıları bağlanmaya başlanır. Ankrajlar epoksi ile birlikte yapılır. Kalıplar kapatılır ve beton dökümüne hazır hale getirilir. Beton üst kattan dökmek için tavan döşemesinde uygun delikler açılır. Üst kattan dökülemeyecek ortam oluşması durumunda kolonun üstünde boşluk bırakılarak bu kısımdan beton dökülür. Boş kalan kısma sonradan ilave rötresiz genleşen beton tedarik edilir.
Karbon fiber uygulaması yapılmak istendiğinde, kolonların eski kabuk atmış betonu hasar durumuna göre pas payına kadar kırılır. Donatılara korozyon önleyici ilaç sürülür. Kolon etrafına yüksek dayanımlı harç sürülür. Kolon etrafları yaklaşık 3 cm pahlanır. Karbon fiber kumaşı gerekli ölçülerde hazırlanır. Kolona reçine maddesi sürülür. Ardından karbon elyaf ile sarılır. Bir kat daha reçine sürülür.
Üstüne takviye karbon kumaş tekrar sarılır. Bindirme paylarına da dikkat edilerek karbon fiber polimer ile sarma işlemi tamamlanır. Ardından tekrar reçine sürülerek kumlama yapılır. Kumlama yapılmasının sebebi sıva için ön yüzey oluşturmaktır. Kumlama sonrası sıva + boya yapılarak yeni güçlendirilmiş kolon son halini almış olur.
Kiriş Güçlendirme
Kolon güçlendirmede yapılan çalışmalar aynı şekilde kiriş güçlendirme için yapılır. Kolon – kiriş birleşim yerlerinin sünek davranması gerektiği bilinmelidir. Buna istinaden kiriş güçlendirme oldukça önemlidir. Yapının göçmesi bu bölgelerden oluşmaktadır. Yeterli etriye olmaması, donatının korozyona uğraması, betonun ömrünü yitirmesinden dolayı kirişlerde yapılan deneylerin ardından gerekli takviye yapılır.
Kiriş Güçlendirme Yöntemleri;
Betonarme takviye kolon manto şartlarını esas alır. Yüzey hazırlıkları, korozyon önleyici ilaç, kırım işlemlerinin ardından donatılar ankraj yapılarak bağlantı sağlanır. Demirler bağlanır. Kalıp çakılır ve uygun delikler bırakılarak beton dökümüne hazır hale getirilir. Kendiliğinden yerleşen beton sayesinde vibratörün uzanamadığı kısımlara kadar yüksek mukavemetli beton dökülür.
Kirişleri Karbon fiber ile güçlendirmek istendiğinde öncelikli şart kirişi dört taraftan sarabilmek olacaktır. Bu şart sağlanmıyorsa özellikle çekme bölgesinde iyileştirme yapılarak kırılmanın önüne geçilir. Bazı durumlarda 3 taraftan sarılarak ankraj yapılır.
Çelik ile güçlendirme işlemleri için kirişlerin bu güçlendirmeye uygun olup olmadığına bakılır. Gerekli desteklerin verilmesi için herhangi bir engel olmaması durumunda çelik güçlendirme yoluna gidilebilir. Vereceği takviye ile göçmeye maruz kalacak kirişi ayakta tutar.
Perde Ekleme
Kolon maksimum kapasitesini aştığında, yapının depreme karşı yatay kuvvetler karşısında zayıf kaldığı durumlarda, ağırlık merkezi ve rijitlik merkezinin birbirine uzak olduğu durumlarda perde ilavesi yapılabilir. Az katlı yapılar için sadece perde ilavesiyle güçlendirme yapılabilir
Perde Güçlendirme Yöntemleri;
Perde İlavesi
Mevcut Perdeye İlave Betonarme
Karbon fiber polimerle destekleme
Çelik profillerle takviye
Yüksek katlı yapılarda perde ile güçlendirme yapmak için eklenen perde üst kata kadar devam ettirilmesi gerekmektedir. Perde ilavesi mevcut kiriş kırılarak veya kirişe ankraj yapılarak yapılabilir. Ayrıca duvarın kırılmasına engel bir durum varsa duvarın bir kısmı kırılarak perde ilavesi yapılabilir.
Perde güçlendirme kolonların yükünü oldukça hafifletmektedir. Yeni eklenecek perdenin temeli bulunmaması durumunda münferit, mütemadi veya radye temel ile temel güçlendirme, temel takviye işlemleri gerekebilir.
Temel Güçlendirme
Eski yapının tekil temel, sürekli temel, radye temel, kısmi radye temel gibi taşıyıcı sistemi olabilir. Bina performans analizine göre yetersiz kesitlere güçlendirme işlemi mutlaka yapılmalıdır. Temel güçlendirme işlemi binayı ayakta tutan en önemli taşıyıcı görevi üstlenir. Bu açıdan baktığımızda eski yapıların beton kalitesi, donatıların yetersiz olması ve korozyona maruz kalmaları sonucu güçlendirme ihtiyaçları doğar.
Temel güçlendirme yöntemleri;
Radye Temel İlavesi
Kısmi Radye Temel
Temel Genişletme
Zemin Güçlendirme
Zemin güçlendirme sismik zemin etüdü, geoteknik rapor, sondaj raporu sonrası emniyet gerilmesini, kayma mukavemetini sağlamayabilir. Ayrıca bazı bölgelerde sıvılaşma oluşabilmektedir. Zemine göre temel sistemi belirlendiği için zemin güçlendirme oldukça önemlidir.
Zemin güçlendirme yöntemleri;
Jet Grout
Kazık Çakma
Beton Çivisi
Sıvılaşma Kuyuları
Temel İyileştirme

Binaları depreme dayanıklı hale getiren 3 teknoloji

Aşağıdaki yazıda yapılarda alınabilecek farklı deprem önlemlerine üç örnek vereceğiz.
1. Amortisörler
Otomobillerde amortisör kullanımını muhtemelen duymuşuzdur. Ancak binaların da amortisörlere sahip olabileceğini bilmiyor olabilirsiniz. Bu amortisörler, otomobillerin amortisörleriyle tamamen aynı şekilde çalışır. Sismik dalga enerjisini, daha sonra hidrolik sıvıya aktarılan ısı enerjisine dönüştürerek şok dalgalarının gücünü azaltır. Amortisörlerin şok emici olarak da adlandırılmasının sebebi budur. Bina amortisörleri, silikon yağı dolu bir silindirin içinde devasa pistonlara sahiptir. Deprem anında bina enerjiyi alıp pistonlara aktaracaktır. Pistonlar daha sonra mekanik enerjiyi ısı enerjisine dönüştüren yağı itecektir.
2. Gökdelenler Sarkaçları
Bu yöntem, zaten inşa edilmiş olan gökdelenlerin depreme daha dayanıklı hale getirilmesi için icat edildi. Sadece binanın tepesindeki sabit bir yapıya çelik halatlarla yüksek kütleli büyük bir top asmayı gerektiren yöntem, oldukça basit bir kuralı temel alıyor. Deprem anında bina sallanmaya başladığında top bir sarkaç gibi hareket ediyor. Deprem dalgalarının ataleti ve karşı etki kuvveti nedeniyle, bu top depreme ters yönde sallanıyor ve bu sayede binayı stabilize etmeye yardımcı oluyor. Bu sarkaçlar, binanın frekansına uyacak şekilde ayarlanmış olmalarından dolayı aynı zamanda ayarlı kütle sönümleyicileri olarak da bilinir.
3. Sismik Görünmezlik Pelerini
Evet, doğru okudunuz. Görünmezlik pelerini, bir deprem sırasında yapıyı kurtarabilir. Deprem, yüzeyde dikey hareket yaratan ve binaları sallayan dalgalar olarak araziye yayılır. Bazı mühendisler bu hareketi önlemek için bir binanın temeline perde görevi gören ve dalgaları görünmez kılan 100 adet plastik halka yerleştirir. Bu teknoloji adına bakınca düşüneceğiniz karar ileri teknoloji veya büyülü olmayabilir, ancak son birkaç yıldır yurt dışında birçok inşaat mühendisi tarafından test edildi ve az sayıda yapıda uygulanmış durumda…