YAPILARDA HASAR. betonarme yapılardaki gibi taşı. çok r. En küçük. üçük k temel oturması duvarlarda hemen gözlenir.

Transkript

1 YAPILARDA HASAR TESBĐTĐ-I 11. YIĞMA YAPILARDA HASAR BĐÇĐMLERB MLERĐ YIĞMA YAPILARDA HASAR BĐÇĐMLERĐ Yığına yapılarda hemen tüm t m duvarlar taşı şıyıcı olduğu u için i in duvarlardaki her türlt rlü hasar doğrudan taşı şıyıcı sistemi etkiler ve bu açıdan a betonarme yapılardaki gibi taşı şıyıcı ve taşı şıyıcı olmayan bölüm b hasarı gibi bir ayrım m yapılamaz. Yığma yapılar ların n duvarları oturmalara karşı çok duyarlıdır. r. En küçük üçük k temel oturması duvarlarda hemen gözlenir. Bunun nedeni yığy ığma duvarın n gevrek nitelikli olması ve çatlamadan dayanabileceği i elastik gerilim ya da yüklerin y çok düşük d k olmasıdır. Dayanımı zayıf f bir malzeme olduğu u için i in kolayca hasar görür. g r. 1

2 1. OTURMA ÇATLAKLARI ve HASARI Şekil-3.1 de yığy ığma yapılarda çeşitli oturma çatlakları verilmektedir. Oturma çatlakları yapının n temelinin daha çok oturduğu bölümler ile diğer bölümler arasındaki sınırı belirler. Şekil-3.2'de farklı oturma biçimlerine imlerine göre g çatlaklarda olan açılmana lmanın n biçimleri imleri verilmektedir. Bir cephenin ortasındaki oturma köşelerden k fazla ise oturma çatlakları temele yakın bölümlerde daha geniştir. Eğer köşeler, k ortaya göre g daha çok oturuyorsa, eğik e oturma çatlakları yukarıya ya doğru daha geniştir. Bir köşede k oturma farklı ise üst taraftaki çatlak daha geniştir. 2

3 Şekil-3.3'de değişik ik temel kotları olan fakat duvarları ortak olan iki yapının n farklı oturması sonucu olan çatlaklar görülmektedir. g Oturmanın n farklı oluşu çatlakların n ortaya çıkmasının n nedenidir. Şekil- 3.4 a da basamaklı, özellikle yüksek y kademeli temellerde oluşan oturma hasarının n nedenleri verilmektedir. Basamak duvarının n alt tarafından temel daha derine inerken, üst tarafla daha yüzeyde y kalmaktadır. Yapı farklı kotlarda ve farklı sıkılıktaki ktaki zeminlere oturduğu u için, i in, farklı temel oturması olması kaçınılmazd lmazdır. Temel duvarındaki bükülmb lmüş boyuna donatıdaki daki düzled zleşme eğilimi de temellerde hasara yol açmaktadır r (Şekil( ekil-3.4 b). Yüksek basamaklarda duvarın arkasındaki dolgu bir istinat duvarı olarak davranacaktır. r. Duvarının n donatılar larının n bu duruma göre g hesaplanıp boyutlandırılmas lması gerekir. Basamaklı temellerin Şekil-3.4 c'deki koşullara göre g taşan anını gerekir. 3

4 Yığma yapılar ların n oturma hasarının n nedeni çoğunlukla sömellerin s altındaki özellikle killi zeminlerin taşı şıma gücünün g n su kaçaklar akları sonucu zayıflamas flamasıdır. Yığma yapılar ların n duvarlarına gelen düşey d gerilmeler ile kullanılan lan sömel s boyutları karşı şılaştırılınca zemine aktarılan gerilmelerin oldukça a küçük üçük değerlerde erlerde olduğu u görülür. g r. Eğer çok sığ temel yapılmam lmamış ise yapının n kendi ağıa ğırlığından dolayı oturma olasılığı ığı azdır. Ancak, kullanma suyu, kalorifer tesisat suyu kaçaklar akları gibi basınç altındaki sular ile kanalizasyon kaçaklar akları ya da başka yeraltı su sızınts ntıları nedeni ile sömellerin altının n boşalmas alması ya da buradaki killi zeminin kohezyonunun azalması oturma hasarına yol açmaktada maktadır. Özellikle plastisitesi yüksek ve geçirimsiz olan killi bir zeminde oturma yavaş olmakta ve uzun bir süre s sonra ortaya çıkabilmektedir. Oturmaya yol açan a an su kaçağı ğının n giderilmesinden sonra kuruyan kilin büzülmesi ile oturmalar bir süre s daha sürmektedir. s Kurak mevsimlerin sonuna doğru zeminin su içerii eriğinin inin azalması ile artan büzülme sonbahar mevsiminin başlang langıcında nda en yüksek y düzeyde d oturma çatlakları oluşturmaktad turmaktadır. r. Bu nedenle pek çok yapıda çatlakların n mevsimsel olarak açılıp a p kapandığı gözlenebilir. Ağaçlardan Kaynaklanan Temel Hasarı Yığma yapılardaki bir başka oturma nedeni yapı çevresindeki ağaçlar a olabilir (BRED-1985). Özellikle killi zeminlerde ve kavak ve söğüt s t gibi bazı cins ağaçlar a kökleri k kleri ile topraktan özellikle kurak geçen en yaz mevsimlerinde çok miktarda su çekerek zeminin sıkışs ışmasına yol açar a ar ve bu durum temellerde oturmalara neden olabilir. Eğer zeminin sıkışs ışma potansiyeli yüksek, y Ankara kili gibi ise, bu oturma yapı temelinde hasar yapan önemli boyutlarda olabilir. 4

5 Bazen ağaça kesildikten sonra zemindeki su miktarının n artması ile killi zeminin şişmesi sonucu temele Şekil- 3.5'deki gibi basınç gelebilir. Burada kritik olan ağacın n yüksekliy ksekliği (H) ile ağaca acın binaya olan uzaklığı (x)'dır. Çünk nkü ağaç büyüdükçe e kökleri k kleri de büyür b r ve daha derin ve geniş bir zemin bölümünden b su toplamağa başlar. Eğer ağaca acın n binaya olan uzaklığı (x) > ağaca acın n yüksekliy ksekliği i (H)'den büyük b ise sorun yoktur. Eğer ağaca acın n yapıdan uzaklığı 0.5 H < x < H kadar ise ağaca acın cinsine göre g derin temeller gerekebilir. Eğer ağaca acın n yapıya uzaklığı ağacın n yüksekliy ksekliğinin inin yarısından az ise (x < 0.5 H) derin temeller önerilir. Eğer E ağaça sık k sık s budanıp p büyümesi b önlenirse kökleri k kleri de az gelişece eceği i için i in zeminden su alma miktarı azalacak ve temellerin etkilenmesi önlenecektir. Eğer ağaça genç ve büyümesi b sürecek s ise temel hasan beklenmelidir. Temel hasarını önlemek için i in ağaca acın n büyümesi b sık k sık s k budanarak engellenmelidir. Özellikle kurak geçen en yaz mevsimlerinde zemindeki su kaybı fazla olduğu u için i in killi zeminin büzülmesi b daha çok olur. Ağaç kesildikten sonra şişen zeminin yukarı itkisini azaltmak için in temel ya da su basman duvarı ile zemin arasına PVC yada kum tabakası yerleştirilerek temel ile duvarı ile toprak arasındaki sürts rtünme azaltılabilir. labilir. 5

6 DEPREM HASARI Şekil-3.6 da yığy ığma yapılar ların n deprem etkisi altında kuvvet dağı ğılımı gösterilmektedir. Kenar duvar (B) çatıdan ve temelden gelen etkilerin altında kesme kuvvetleri ile zorlanmaktadır. r. Bunun sonucu olarak Şekil-3.7 a ve 3.7 b'de görülen kuvvetler boşluklar arasındaki duvarlarda 45 derecelik eğik e çekme çatlakları oluşturmaktad turmaktadır. r. 6

7 Eğik çekme çatlakları,, harç dayanımı tuğla dayanımından ndan daha düşük d k ise, derzlerden geçer. er. Harç dayanımı tuğla dayanımından ndan daha yüksek y ise eğik çekme çatlakları tuğlalar laları da keserek oluşur ur (Şekil-3.8). Deprem yükünün y n tersinir bir yük y olması sonucu ilk oluşan çatlaklara dik yönde y de çatlak olması sonucu X-X şeklinde eğik e çekme çatlakları görülür. r. Düşey gerilme az ise çatlaklar arasında 90 derece açıa olan 45 derece eğimli e kesme çatlakları şeklindedir. Eğer duvar düzlemi d içinde i inde önemli düşey d gerilim varsa, duvar boşluklar lukları büyük k olan yapı cephelerindeki dolu duvar parçalar alarında düşey d gerilme yüksektir, kesme çatlaklarının açısı 45 dereceden daha büyük b olur (Şekil-3.9 d). Çatlakların n yeri ve açısıa duvardaki boşluk miktarına ve yerine göre g değişir: ir: (Şekil-3.7 c ve 3.7 d, Şekil-3.9 a, 3.9 b ve 3.9 c). 7

8 Eğer deprem yer hareketinin düşey d bileşeni eni büyük k ise, depremin merkezine yakın n yerlerde düşey yöndeki y deprem kuvvetleri önemli boyutlara ulaşabilir. abilir. Şekil-3.9 c de gösterilen g türde t boşluklar arasında düşey d bölümlerde b kesme çatlakları oluşabilir Yığma yapılar ların duvarları düzlemlerine dik yönde y de hasar görebilir. Bu tür t r hasarın n nedeni duvarların üst başlar larından birbirine yeteri kadar rijit bir döşeme plağı ğı, çatı makası ya da hatıl l ile bağlanmam lanmamış olmasıdır. Bu durumda Şekil- 3.6'da anlatılan lan davranış geçerli erli değildir. 8

9 Üst başlar larından yeterli biçimde imde bağlanmam lanmamış duvarlar ters pandül gibi, bahçe duvarları gibi, serbest durmaktadırlar. rlar. Geniş açıklıkları olan okul, cami gibi büyük k hacimli alanları çeviren duvarlar betonarme bir plak sistemi ile de olsa birbirlerine rijit bir biçimde imde bağlanmamaktad lanmamaktadır. Ayrıca aynı durum çok yüksek y (3.00 metre ve daha fazla) duvarlarla çevrelenen hacimler için i in de geçerlidir erlidir Şekil-3.10'da bu tür t r yığy ığma yapı duvar hasarı örnekleri verilmektedir. Depremlerde yapılara her iki asal doğrultular rultularında kuvvetler gelmektedir. Bu iki yönly nlü yükleme altında yığy ığma yapı köşesinin durumu Şekil-3.11 a'da verildiği i gibidir. Eğer duvarlar köşede k iyi bağlanmam lanmamış ve hatıl l ya da tavan döşemesi d yoksa duvarlar köşede k birbirlerini düzlemleri d dışıd ışına doğru itmektedir ve Şekil-3.11 b'de görülen hasar olmaktadır. 9

10 Şekil-3.12'de yığy ığma yapılar ların n köşe k hasar biçimleri imleri verilmektedir. Köşe e hasarı 1- Duvarların n köşede k yeterli bir örgü düzeni ile bağlanmam lanmamış olması, 2- yüksek ve uzun duvarların yetersiz rijitlikte bir çatı sistemi ile bağlanm lanmış olması,, ya da 3- kesişen en duvarlara depremde gelen büyük b k zorlamalar nedeni ile oluşabilir. Şekil-3.12'de verilen yığy ığma yapı hasar örnekleri henüz çatlakların n ilk oluşma mağa a başlad ladığı aşamaları göstermektedir. Daha sonraki aşamalarda a amalarda çatlaklar genişlemekte ve bütün b n duvara yayılmaktad lmaktadır. Çatlakların n genişlemesi ile duvar paralanmakta ve düşey d yükleri y taşı şıyamaz duruma geldikten soma ezilen duvar yıkılmakta y ve bununla birlikte yapının n tahliyeleri üst üste yığılarak göçg öçmektedir. Yığma yapı duvarlarında düşey d yükler y kırılma k çatlakları Şekil-3.13'de gösterilen g biçimde, imde, düşey d yönde y olmakta ve duvar düzlemine d dik yönde y genişlemektedir. 10

11 Şekil-3.14'de tuğla ve taş yığma duvarlarda düşey yükler y altında duvarda olan şişme verilmektedir. Boşluklar lukların çok büyük b k ve tuğlalar laların n don nedeni ile basınç dayanımının çok azalmış olduğu u bir tuğla yığy ığma yapı duvarında olan ezilmeler Şekil-3.15'de verilmektedir. 11

12 Çatlak Genişliği 0. l'den az mm mm mm 2-5 mm mm mm 25.0 mm'den çok Yapı artık yıkılma aşamasına gelmiştir. TABLO-3.1-ÇATLAKLARIN GENĐŞLĐĞĐ VE YIĞMA YAPI GÜVENLĐĞĐ Hasar Derecesi Önemsiz Önemsiz, Az Az Buraya kadar olan çatlaklar kılcal çatlaklardır. Çoğu zaman gözden kaçabilir. 1 mm yakın çatlaklarda duvar kağıtlarında buruşukluklar gözlenebilir. Orta Bu düzeydeki çatlaklar tuğla ve briketleri, pencere ve kapı lentolarını çatlatabilir. Birkaç metre uzaktan fark edilebilirler. Bu düzeyden daha ileri düzeydeki çatlaklar yapıda oturanları önlem alınması için harekete geçirebilir. Orta Dış duvarlardan içeriye hava akımları duyumsanmaya başlar, pencere ve kapılar sıkışır ve kapanmamaya başlayabilir. Yapının kullanımı etkilenmeye başlar. Orta - Ağır Pencere camlan çatlar ve kırılabilir, sıvalar dökülmeye başlar. Tuğla duvarlar parçalanır. Yığma kemerler çökebilir. Bu boyutlardaki çatlaklar kabul edilemez çatlak sınırını oluşturur. Ağır Yapının stabilitesi çok büyük bir tehlike altındadır. Çok Ağır ve Çok Tehlikeli Açıklamalar Yapıya ve kullanıma etkisi yoktur. Taşıyıcı sisteme ve yapının kullanımına bir etkisi yoktur. Taşıyıcı sisteme bir etkisi yoktur. Estetik açıdan sakıncalı olabilir. Dış cephe elemanlarının yıpranmasını hızlandırır. Taşıyıcı sisteme bir etkisi yoktur. Estetik açıdan sakıncalı olabilir. Dış cephe elemanlarının yıpranmasını hızlandırır. Taşıyıcı sistemi etkilemeye başlar. Kapı ve pencereler sıkışabilir. Su ve kanal bağlantıları kırılabilir. Binaya su ve soğuk girer. Ciddi onarım ve güçlendirme gerekir. Yapıda ağır hasar, ciddi onarım ya da yeniden yapım gerekir. Yığma yapılardaki çatlakların genişliği ile yapının kullanılabilirlik ve güvenliği arasındaki ilişki Tablo- 3.1'deki gibi kabul edilebilir. Temelleri sağlam ve yeterli boyutlarda olan yığy ığma bir yapıda çatlaklar 1 mm'den daha büyük b k bir genişli liğe ulaşamazlar. amazlar. Genişli liği i bu miktarı aşan an çatlaklar oturanlar tarafından hemen doldurulur. Çatlakların n 3 mm'yi aşması yapıda oturanları ve inşaat aatçıları düşündürmeğe e ve rahatsız z etmeğe e başlar. Müşteriler evi satın n almaktan vazgeçebilirler. ebilirler. Yapı değer er kaybetmeğe e başlar. Yapının n yıkılma y riski olmasa bile beklentilere uymadığı için in bir yetersizlik söz s z konusudur (Pryke( ). 12