BA Yapılarda Hasar Belirleme Onarım ve Güçlendirme Dr. Zeki ÖZCAN Sakarya Üniversitesi Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü ozcan@sakarya.edu.tr
Bosna Caddesi, Adapazarı, Ağustos 1999 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 2
23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 3
Onarım ve Güçlendirme Onarım: Hasar görmüş bir yapı veya yapı elemanını önceki durumuna getirmek için yapılan işlemlerdir (rijitlik, süneklik ve dayanımın arttırılması gibi). Güçlendirme: Bir yapının taşıma gücünü, rijitliğini, sünekliğini veya stabilitesini önceki durumunun üzerine çıkarmak amacıyla yapılan değişikliktir. Bu işlem için yapının hasar görmüş olması gerekmez. 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 4
Hasarın Belirlenmesi En önemli zorluk depremden sonra hemen yapılması Çalışma ortamı afet bölgesi, çalışma koşulları sınırlı Kısa zamanda yapılması gerekir Hasar büyük ise yeterli eleman bulmak zordur Bu nedenle hasar belirlemenin mümkün olduğu kadar uyuşumlu ve çabuk ortaya çıkması kolay olmayabilir Bilgi toplama formları, kolay kullanma ve sistematik olmaları yönünden çoğu zaman bu amaca uygun düşer Elde edilen bilgilerin onarım ve güçlendirmede kullanılması genellikle daha rahat bir ortamda yapılır. 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 5
Hasar belirlenmesi ve değerlendirmesindeki amaçlar Deprem sonucu göçmeye yaklaşan veya göçen binalar belirlenip; buralarda oturanları başka yerlere taşıyarak can kaybı önlenebilir. Genellikle yıkıcı ana depremi, birkaç ay bile geciken daha az şiddetli depremler izler ve dayanımı zayıflayan binaları göçme durumuna getirebilir. Toplanan bilgilerin değerlendirilmesi ile depremin şiddeti, çeşitli derecelerde hasar görmüş ve kullanılabilir binaların sayısı belirlenebilir. Bunun sonucu olarak insanların esas faaliyetleri düzenlenebilir. 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 6
Hasar belirlenmesi ve değerlendirmesindeki amaçlar Bilgiler sistematik sınıflandırılarak yardım işleri organize edilebilir. Deprem tehlikesi olan bölgeler gerçekçi anlamda belirlenebilir. Görülen eksikliklerin belirlenmesiyle gelecekte bu tür faaliyetlerin daha az eksikli olması sağlanabilir. Hasarların belirlenmesi ve sınıflandırılmasıyla, bunun sonucunda yapılacak onarım ve güçlendirme sistematik bir şekilde gerçekleştirebilir. 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 7
Hasar belirlenmesi ve değerlendirmesindeki amaçlar Hasar gören binaların ve bunların elemanlarının özellikleri belirlenerek, yeni yapılacak binaların plan ve projelendirilmesinde bu bilgilerin kullanılmasıyla deprem tehlikesinin azaltılması sağlanabilir. Mevcut deprem, projelendirme ve inşaat yönetmelikleri geliştirebilir. 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 8
Hasar derecelerinin sınıflandırılması 1. Yok: Taşıyıcı elemanda görünür çatlak yok. Duvar ve duvar ile çerçevenin birleşim çizgilerinde çatlak var. 2. Hafif: Duvar ve tavanda çatlaklar. Sıva dökülmesi. Taşıyıcı elemanlarda deprem dayanımını etkilemeyen küçük çatlaklar. 3. Orta: Taşıyıcı duvarlarda köşegen veya diğer çatlaklar. Kolon, kiriş ve perdelerde büyük çatlaklar. 4. Ağır: Duvarlarda ezilmeli büyük çatlaklar. Kolon, kiriş ve perdelerde küçük ayrılmalar. 5. Çok Ağır: Taşıyıcı elemanlar ve birleşim bölgelerinde çok fazla hasar ve ayrılmalar. Binanın tümünde çarpılma. Kısmen veya tamamen göçme. 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 9
Hasarın Değerlendirilmesi ve Güçlendirmeye Karar Verilmesi Hasarlı Yapıların Değerlendirilmesi Az Hasarlı Orta Hasarlı (Güçlendirme) Ağır Hasarlı Mevcut Yapıların Değerlendirilmesi - DBYBHY 2007 Bölüm 7 de verilen esaslara göre yapılır. 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 10
Hasarın Değerlendirilmesi ve Güçlendirmeye Karar Verilmesi Yapı depremde çok sıkı bir deneye tabi tutulur. Yönetmelik eksiklikleri Çözümleme eksiklikleri Boyutlama ve inşaat hataları ortaya çıkar. 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 11
Hasarın Değerlendirilmesi ve Güçlendirmeye Karar Verilmesi Deprem hasarlarının sayısal olarak belirlenmesi, ve Belirli bir sebebe bağlanması zordur. 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 12
Deprem Hasarı Türleri Duvarlar Döşemeler Kirişler Kolonlar Kiriş-kolon birleşim bölgeleri Perdeler Temeller 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 13
Duvar Hasarları Duvarlarda meydana gelen hasarlar taşıyıcı sistemin davranışının daha gerçekçi anlaşılmasına yardımcı olur. Deprem yükü altında duvarlar kesme kuvveti ile zorlanır. Malzemenin çekme dayanımı düşük olmasından X şeklinde çatlaklar görülür. 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 14
Duvar Hasarları 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 15
Döşeme Hasarları Çatlaklar; döşemenin altında açıklıkta ve kirişle birleştiği yerde üstte mesnette, görülür. Bu durum; donatının yetersiz olmasına, donatı yüksekliğinin sağlanamadığına, kalıbın erken alındığına işaret eder. 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 16
Döşeme Hasarları Büyük döşeme boşluklarının bulunması durumunda köşelerde gerilme yığılmaları nedeni ile çatlaklar Kirişsiz döşemenin kolona veya perdeye birleştiği bölgeler aşırı zorlanır ve çatlaklar gözlenebilir. 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 17
Kiriş Hasarları a) Eğilme b) Kayma c) Eğilme d) Kayma e) Kayma 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 18
Kiriş Hasarları Eğer kısa açıklıklı bir kiriş perdeye birleşiyorsa mesnet bölgesinde X şeklinde kayma çatlağı görülebilir. Özellikle iki perde arasında bulunan bağ kirişlerinde kesme çatlakları görülebilir. Kısa kolona benzer bir davranıştır. 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 19
Kiriş Hasarları Kirişlerde meydana gelen eğilme çatlakları büyük olmadıkları sürece taşıyıcı sistemin güvenliğini etkilemez. Sünek olmayan özellikleri dolayısı ile kayma çatlaklarının üzerinde daha çok durulmalıdır. Ancak kayma çatlak genişliğinin çok büyük olması durumunda sistemin güvenliğini tehlikeye düşebilir. 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 20
Kolon Hasarları Kolonlarda normal kuvvet hakim iken yön değiştiren eğilme momenti ve kesme kuvveti hasara neden olur. Narin kolonlarda büyük eğilme momenti normal kuvvetle beraber beton basınç bölgesinde ezilme ve parçalanmalara sebep olur. 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 21
Kolon Hasarları Kolon uç bölgelerinde etriyenin seyrek olması hasarın artmasına ve donatının burkulmasına sebep olur. Donatının burkulması ve kolon başının dağılması kolonda bir kısalmaya neden olur. Bunun sonucunda komşu taşıyıcı elemanlarda yeni bir kuvvet dağılımı ortaya çıkar. 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 22
Kiriş-Kolon Birleşim Bölgesi Hasarları 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 23
Kiriş-Kolon Birleşim Bölgesi Hasarları Betonun ezilip kopması bölgenin dayanımını azaltır. Birleşim bölgesinde etriyenin bulunmaması veya betonda boşlukların bulunması bu bölgenin dağılmasına neden olur. Bu durumda bölge mafsal durumuna gelerek sistemin toptan göçmesine neden olabilir. 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 24
Perde Hasarları En çok rastlanan çatlak ve hasar türü X şeklindedir. Sünek olmayan ve eğik çekme gerilmelerinin oluşturduğu güç tükenmesine işaret eder. Perde uç bölgelerinin iyi düzenlenmiş olması durumunda bu hasara rağmen perde eğilme momenti taşımaya devam eder. 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 25
Perde Hasarları 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 26
Güçlendirme Projesinin Hazırlanması Binanın mimari rölevesinin hazırlanması Taşıyıcı sistem rölevesinin hazırlanması Hasar rölevesinin hazırlanması Beton kalitesinin belirlenmesi Donatı kalite ve düzeninin belirlenmesi 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 27
Güçlendirme Projesinin Hazırlanması Geoteknik bilgilerin belirlenmesi Taşıyıcı sistemin yeterli olup olmadığının kontrolü DBYBHY, Bölüm 7 Güçlendirme sistemine karar verilmesi Güçlendirilmiş sistemin analizi Uygulama detaylarının hazırlanması 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 28
BÖLÜM 7 7.1.1 Deprem bölgelerinde bulunan mevcut ve güçlendirilecek tüm binaların ve bina türü yapıların deprem etkileri altındaki davranışlarının değerlendirilmesinde uygulanacak hesap kuralları, güçlendirme kararlarında esas alınacak ilkeler ve güçlendirilmesine karar verilen binaların güçlendirme tasarımı ilkeleri tanımlanmıştır. 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 29
Mevcut Binaların Değerlendirilmesi ve Güçlendirilmesi Bu kısımda verilen hesap yöntemleri ve değerlendirme esasları çelik ve yığma yapılar için geçerli değildir. Ancak mevcut çelik ve yığma binaların bilgileri bu bölüme göre toplanacaktır. 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 30
BA Binaları Güçlendirmek için neler yapılabilir Deprem hasarlarına neden olacak kusurların giderilmesi, Deprem güvenliğini arttırmaya yönelik olarak yeni elemanlar eklenmesi, Kütle azaltılması, Mevcut elemanlarının deprem davranışlarının geliştirilmesi, Kuvvet aktarımında sürekliliğin sağlanması. 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 31
Güçlendirilen Binaların Deprem Güvenliğinin Belirlenmesi Güçlendirilen binaların ve elemanlarının deprem güvenliklerinin hesaplanmasında, mevcut binalar için bu bölümde verilen hesap yöntemleri ve değerlendirme esasları kullanılacaktır. 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 32
Binalara Eklenecek Yeni Elemanların Tasarımı Bu bölümde verilen özel kurallarla birlikte Bölüm 3 ve/veya Bölüm 4 e Ayrıca yürürlükte olan diğer standart ve yönetmeliklere uyulacaktır. 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 33
Güçlendirme Türleri Güçlendirme uygulamaları, eleman ve bina sistemi düzeyinde olmak üzere iki farklı kapsamda değerlendirilecektir. 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 34
Eleman Güçlendirmesi Binanın kolon, kiriş, perde, birleşim bölgesi gibi deprem yüklerini karşılayan elemanlarında dayanım ve şekil değiştirme kapasitelerinin arttırılmasına yönelik olarak uygulanan işlemler, 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 35
Sistem Güçlendirmesi Binanın taşıyıcı sisteminin dayanım ve şekil değiştirme kapasitesinin arttırılması, iç kuvvetlerin dağılımında sürekliliğin sağlanması, binaya yeni elemanlar eklenmesi, birleşim bölgelerinin güçlendirilmesi, deprem etkilerinin azaltılması amacıyla binanın kütlesinin azaltılması işlemleridir. 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 36
Betonarme Binaların Güçlendirilmesi Bu bölümde verilen eleman ve sistem güçlendirme yöntemleri uygulamada sıkça kullanılan teknikleri kapsamaktadır. Ancak burada bahsedilmeyen güçlendirme türleri bu bölümün genel yaklaşımına ve ilkelerine uymak koşuluyla uygulanabilir. 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 37
Betonarme Binaların Güçlendirilmesi Kolonların Güçlendirilmesi Betonarme manto Çelik manto Lifli Polimer (LP) sargı Kirişlerin Güçlendirilmesi Dıştan etriye ekleme Lifli Polimer (LP) ile sarma 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 38
Betonarme Binaların Güçlendirilmesi Yığma dolgu duvarlarının güçlendirilmesi Hasır çelik donatılı sıva ile güçlendirme Lifli polimerler ile güçlendirme Prefabrike beton paneller ile güçlendirme Yerinde dökme betonarme perdelerle güçlendirme Çerçeve düzlemi içine betonarme perde eklenmesi Çerçeve düzlemine bitişik betonarme perde eklenmesi Sisteme yeni çerçevelerin eklenmesi 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 39
Kolonların Güçlendirilmesi Bu Yöntem, kolonların sünekliğini arttırmak, kesme ve basınç dayanımlarını arttırmak, kayma ve basınç gerilmelerini azaltmak bindirmeli eklerin zayıflıklarını gidermek için kullanılır. Mantolama ile kolonun eğilme kapasitesi arttırılamaz. 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 40
Betonarme Manto Kolonun pas payı sıyrılarak veya yüzeyleri örselenerek uygulanır. Betonarme manto kalınlığı, Yatay ve düşey donatının yerleştirilmesini, Beton dökülmesini, Minimum pas payını sağlamalıdır. En az manto kalınlığı 100 mm dir. 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 41
Örnekler Prof. Dr. Z. Celep den Betonarme Manto 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 42
Örnekler Prof. Dr. Z. Celep den Betonarme Manto 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 43
Betonarme Manto Prof. Dr. Z. Celep den 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 44
Kolon mantolamasında katlar arasında kesitin ve sürekliliğin sağlanması Prof. Dr. Z. Celep den 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 45
Betonarme Mantolama uygulaması 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 46
Çelik Manto Dikdörtgen BA kolonun; köşelerine 4 adet boyuna köşebent yerleştirilir, köşebentler belirli aralıklarla, yatay plakalarla kaynaklanır. köşebentler ile betonarme yüzeyler arasında boşluk kalmamalıdır. 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 47
23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 48
23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 49
Çelik Manto Yatay plakalar dört yüzde de sürekli olmalıdır. Eksenel yük kapasitesini arttırmak için korniyerler alt ve üst döşemeler arasında sürekli olmalıdır (boşluklar alınmalıdır) Döşemelere başlık plakaları ile basınç aktarması sağlanmalıdır. Gerekirse köşebentlere ön yükleme yapılabilir. Çelik manto ile bindirmeli eklerin zayıflıkları giderilebilir. 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 50
Çelik Manto Prof. Dr. Z. Celep den Kolon-kiriş birleşim bölgesinin çelik levha ve öngerilmeli bulonlarla güçlendirilmesi 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 51
Lifli Polimer (LP) Sargı Lifler; kolonların çevresine, enine donatılara paralel olacak şekilde, sarılması ve yapıştırılması ile sargılama sağlanır. 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 52
Lifli Polimer (LP) Sargı Bu yöntem ile betonarme kolonların; süneklik kapasitesi, kesme ve basınç kuvveti dayanımları boyuna donatı bindirme boyunun yetersiz olduğu durumlarda donatı kenetlenme dayanımı arttırılır. 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 53
Lifli Polimer (LP) Sargı LP ile yapılan uygulamada; tam sargı yapılmalıdır, (tüm kesit çevresinin sarılması) sargı sonunda en az 200 mm bindirme yapılmalıdır, kolon köşeleri en az 30 mm yarıçapında yuvarlatılmalıdır. Uygulama üretici firma önerilerine uygun olarak yapılmalıdır. 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 54
Lifli Polimer (LP) Sargı Kesme kuvveti dayanımı şeritler halinde yapılan LP sargı ile de arttırılabilir. 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 55
Lifli Polimer (LP) Sargı LP ile sargılanan kolonlarda elde edilen kesme, eksenel basınç ve kenetlenme dayanımlarının artışı ile süneklik artışının hesap yöntemleri verilmektedir. Bilgilendirme Eki 7E de 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 56
Kolonların Eksenel Basınç Dayanımı ve Sünekliğinin Arttırılması Kolon kesitinin uzun boyutunun kısa boyutuna oranı ikiden fazla olmamalıdır. Kolonların enkesitleri dikdörtgenden elipse dönüştürülerek LP nin etkinliği arttırılabilir. Elips kesitlerde uzun boyutun kısa boyuta oranı en fazla üç olabilir. 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 57
Kolonların Eğilme Kapasitesinin Arttırılması Kolon kesiti büyütülebilir. Bu işlem aynı zamanda kolonun kesme ve basınç kuvveti kapasitelerini de arttırır. Eklenen boyuna donatıların katlar arasında sürekliliği sağlanmalıdır. 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 58
LP ile Kolon Güçlendirme Uygulaması 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 59
LP ile Döşeme Güçlendirme Uygulamaları 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 60
Uygulama Esasları Yüzey hazırlığı çok önemlidir. Dıştan uygulanan malzemeler olduğu için sıyrılma veya beton paspayı tabakası ile birlikte ayrılma görülür. Hasarlı bölgeler epoksi enjeksiyonu ile veya tamir harçları ile onarılmalıdır. Yüzeydeki yapışmayı engelleyen toz, yağ, kir gibi tabakalar kumlama ve yüksek basınçlı su püskürtülerek temizlenmelidir. 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 61
Uygulama Esasları Yüzey hazırlıkları yapılır. Temiz yüzeye fırça veya rulo ile astar sürülür. Astar kuruduktan sonra birinci kat epoksi sürülür ve karbon lifler sarılır, daha sonra ikinci kat epoksi ile yüzey kaplanır. 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 62
Uygulama Esasları Epoksiler, reçine ve sertleştiriciden oluşan çift komponentli malzemelerdir. Epoksiler normal hava şartlarında (20 C) mukavemetini 7 günde kazanır. Reçine ve sertleştirici karıştırıldıktan sonra kristalleşmeye başlamadan önce uygulanmasına dikkat edilmelidir. 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 63
Kirişlerin Sarılması Betonarme kirişlerin sarılmasının amacı, kirişlerin kesme dayanımlarının ve süneklik kapasitelerinin arttırılmasıdır. 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 64
Dıştan Etriye Ekleme Kesme dayanımı yetersiz olan kirişin mesnet bölgelerine gerekli sayıda etriye kirişin iki yüzüne şekildeki gibi dıştan eklenebilir. 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 65
Dıştan Etriye Ekleme Betonda açılan boşluklar beton ile doldurulur Bu yöntem aynı esaslarla farklı detaylar kullanılarak da uygulanabilir. Dıştan eklenen etriyelerin sargılama etkisi yoktur, kiriş kesitinin sünekliğini arttırmaz. Bu uygulamada profil ve bulonlar dış etkilere karşı korunmalıdır. 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 66
23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 67
Lifli Polimer (LP) ile Sarma Kiriş kesme dayanımının arttırılması için tam sargı kullanılmalıdır. Kiriş köşeleri en az 30 mm yarıçapında yuvarlatılmalıdır. Sargı sonunda en az 200 mm bindirme yapılmalıdır. Üretici firma önerileri dikkate alınmalıdır. 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 68
Sakarya Üniversitesi LP ile kiriş güçlendirmesi deneyleri 8 adet 150x250x2200 mm C14-BÇIII Numunelerin hazırlanması 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 69
Sakarya Üniversitesi LP ile kiriş güçlendirmesi deneyleri 160 120 Artış: Akma yükünde %50-70 Kopma yükünde %65-110 Yuk (kn) 80 40 KA1 KB1 KC1 KD1 0 0 10 20 30 40 Yerdegistirme (mm) 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 70
Sakarya Üniversitesi LP ile kiriş güçlendirmesi deneyleri Kırılma modu 160 Davranış eğrisi Yuk (kn) 120 80 40 Donatı akması FRP kopma KB1 KC1 KD1 yerdeğiştirme 18 mm, FRP de kopma 0 İlk çatlak 0 0.4 0.8 1.2 1.6 Uzama Sekildegistirmeleri (%) 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 71
Dolgu Duvarların Güçlendirilmesi Bodrum hariç en fazla üç katlı binalarda varolan ve temel üstünden yukarıya kadar üst üste süreklilik gösteren betonarme çerçeve içindeki dolgu duvarların rijitliği ve kesme dayanımı, duvar yüzüne uygulanan ve aşağıda tanımlanan güçlendirme yöntemleri ile arttırılır. 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 72
Dolgu Duvarların Hasır Çelik Donatı ile Güçlendirilmesi Dolgu duvarların rijitliği ve kesme dayanımı, Duvar yüzüne uygulanan hasır çelik donatılı sıva ile arttırılır. Sıva kalınlığı en az 30 mm, Hasır donatı pas payı ise en az 20 mm Karışım; 4 hacim kum, 1 hacim çimento ve 1 hacim kireç Basınç dayanımı 5 MPa, kayma dayanımı ise 0.5 MPa alınacaktır. 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 73
23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 74
Dolgu Duvarların Hasır Çelik Donatı ile Güçlendirilmesi Duvarın köşegen uzunluğunun güçlendirme öncesi kalınlığına oranı 30 dan küçük olmalıdır. Bu türlü uygulamalarda mevcut çerçeve içinde basınç çubuğu oluşumu sağlanmalı ve çerçeveye yük aktarımı için gerekli ankrajlar düzenlenmelidir. Çerçeve ankraj çubuğunun en küçük çapı 12 mm, En az ankraj derinliği çubuk çapının on katı En geniş çubuk aralığı 300 mm olmalıdır 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 75
Dolgu Duvarların Hasır Çelik Donatı ile Güçlendirilmesi Ayrıca, duvar düzlemine dik yönde, her bir metrekare duvar alanında dört adet gövde ankrajı yapılmalıdır. Gövde ankraj çubukları duvarın harç derzleri içine gömülmelidir. Tüm ankraj çubukları açılacak deliklere epoksi esaslı bir malzeme ile ekilecek ve uçları L şeklinde 90 derece bükülerek hasır donatının içine geçirilecektir. Kuvvetlerin zemine güvenle aktarılması için gerekli olan temel düzenlemesi yapılmalıdır. 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 76
Dolgu Duvarlarının Lifli Polimerler ile Güçlendirilmesi Dolgu duvarların rijitliği ve kesme dayanımı, duvar yüzüne uygulanan lifli polmerler (LP) ile arttırılabilir. Uzunluğunun yüksekliğine oranı 0.5 ile 2 arasında olmalıdır. Uygulamalarda mevcut çerçeve içinde basınç çubuğu oluşumu sağlanmalıdır. Çerçeveye yük aktarımı için gerekli ankrajlar düzenlenmelidir. 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 77
Dolgu Duvarlarının Lifli Polimerler ile Güçlendirilmesi 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 78
Dolgu Duvarlarının Lifli Polimerler ile Güçlendirilmesi Köşe bölgelerde yük dağılımını sağlayabilmek, Betonarme çerçeve ile LP şeritler arasında yeterli sayıda ankraj yerleştirebilmek için, Şerit genişliğinin 1,5 katından az olmayan genişlikte, Kare LP levhalar kullanılacaktır. Lifli polimer uygulaması duvarın iki tarafından yapılacak, LP şeritler duvar kalınlığınca geçen LP bulonlar ile duvara sabitlenecektir. LP bulonlar arasındaki mesafe 600 mm den fazla, Bulonun köşegen şerit kenarına uzaklığı ise 150 mm den fazla olamaz. 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 79
Dolgu Duvarlarının Lifli Polimerler ile Güçlendirilmesi Yük aktarımını sağlamak için LP ankrajlar kullanılacaktır. Ankrajlar LP şeritlerin epoksi ile doyurulması ve bir silikon çubuk etrafına sarılması ile oluşturulacaktır. Ankraj deliğinin çapı 10 mm den, derinliği ise 150 mm den küçük olmayacaktır. Bir ankrajın çekme dayanımı, 20 kn veya silikon çubuk etrafına sarılan LP nin çekme kapasitesinin %30 undan küçük olanıdır. Kuvvetlerin zemine güvenle aktarılması için gerekli olan temel düzenlemesi yapılmalıdır. 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 80
BA Taşıyıcı Sistemlerin Yerinde Dökme Betonarme Perdeler ile Güçlendirilmesi Yanal rijitliği ve dayanımı yetersiz olan betonarme taşıyıcı sistemler, yerinde dökme betonarme perdelerle güçlendirilebilir. Betonarme perdeler mevcut çerçeve düzlemi içinde veya çerçeve düzlemine bitişik olarak düzenlenebilir. 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 81
Çerçeve Düzlemi İçinde Betonarme Eklenecek perdeler; Perde Eklenmesi Çerçeve aksının içinde düzenlenmelidir, Temelden başlayarak perde üst kotuna kadar sürekli olmalıdır. Perde uç bölgesindeki boyuna donatıların ve Gereği durumunda perde gövdesindeki boyuna donatıların perde yüksekliği boyunca sürekliliği sağlanmalıdır. 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 82
Çerçeve Düzlemi İçinde Betonarme Perde Eklenmesi Perdeler, içinde bulundukları çerçeveye ankraj çubukları ile bağlanarak birlikte çalışmaları sağlanacaktır. Ankraj çubukları, mevcut çerçeve elemanları ile eklenen betonarme perde elemanı arasındaki ara yüzlerde deprem kuvvetleri altında oluşan kayma gerilmelerini karşılayacaktır. 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 83
Perde eklenmesinde minimum şartlar 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 84
Çerçeve Düzlemi İçinde Betonarme Perde Eklenmesi En küçük ankraj çubuğu çapı 16 mm, En az ankraj derinliği çubuk çapının on katı En geniş çubuk aralığı 400 mm olmalıdır. Perde ucunda kolon yoksa perde uç bölgesi oluşturulmalıdır. 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 85
Çerçeve Düzlemi İçinde Betonarme Perde Eklenmesi Perde ucunda mevcut kolon bulunması durumunda mevcut kolondan uç bölgesi olarak yararlanılabilir. Her iki durumda da perde uç bölgesine eklenecek düşey donatıların katlar arasında sürekliliği sağlanmalıdır. 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 86
Çerçeve Düzlemi İçinde Betonarme Perde Eklenmesi Perde temeli, perde tabanında oluşan iç kuvvetleri temel zeminine güvenle aktaracak şekilde boyutlandırılmalıdır. Perde temelinde oluşabilecek dış merkezliği azaltmak amacıyla perde temeli komşu kolonları içerecek şekilde genişletilerek mevcut kolonların eksenel basınç kuvvetlerinden yararlanılabilir. Perde temelinin mevcut temel sistemi ile birlikte çalışması için gerekli önlemler alınmalıdır. 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 87
Çerçeve Düzlemi İçinde Betonarme Perde Eklenmesi 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 88
Mevcut kiriş ve kolonlar ile bağlantı 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 89
Çerçeve Düzlemine Bitişik Betonarme Perde Eklenmesi Betonarme sisteme eklenecek perdeler dış çerçeve aksının dışında, çerçeveye bitişik olarak düzenlenebilir. Temelden başlayarak perde üst kotuna kadar sürekli olmalıdır. Perdeler bitişik oldukları çerçeveye ankraj çubukları ile bağlanarak birlikte çalışmaları sağlanacaktır. Ankraj çubukları, arayüzlerde oluşan kayma gerilmelerini karşılamak için yeterli dayanıma sahip olmalıdır. 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 90
Çerçeve Düzlemine Bitişik Betonarme Perde Eklenmesi Perde ucunda mevcut kolon bulunmaması durumunda perde uç bölgesi oluşturulmalıdır. Perde ucunda mevcut kolon bulunması durumunda mevcut kolondan uç bölgesi olarak yararlanılabilir. Perdenin altına temel yapılacak, perde temeli, perde tabanında oluşan iç kuvvetleri temel zeminine güvenle aktaracak şekilde boyutlandırılacaktır. 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 91
23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 92
Dış perdelerde temel düzeni 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 93
DURUM ÇALIŞMASI ÖRNEK Mevcut Bir Betonarme Çerçeveli Binanın Güçlendirilmesi f c = 10 MPa Bakırköy Prof. Dr. Haluk Sucuoğlu ndan 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 94
Alternatif 1: İçten Güçlendirme Prof. Dr. Haluk Sucuoğlu ndan 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 95
Alternatif 2: Dıştan Güçlendirme Prof. Dr. Haluk Sucuoğlu ndan 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 96
Prof. Dr. Haluk Sucuoğlu ndan Güçlendirme maliyetinin yeniden yapım maliyetine oranı Alternatif 1- İç çözüm: % 39 (4 ay boşaltma) Alternatif 2- Dış çözüm: % 19 (boşaltma yok) 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 97
Betonarme Sisteme Yeni Çerçeveler Eklenmesi Betonarme sistemin dışına yeni çerçeveler eklenerek yatay kuvvetlerin paylaşımı sağlanabilir. Sisteme eklenecek çerçevelerin temelleri mevcut binanın temelleri ile birlikte düzenlenecektir. Yeni ve eski çerçevelerin birlikte çalışması için bu çerçeveler mevcut binanın döşemelerine gerekli yük aktarımını sağlayacak şekilde bağlanacaktır. 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 98
Betonarme Sistemin Kütlesinin Azaltılması Kütle azaltılması bir yapı güçlendirme yöntemi değildir. Ancak yapıya etki eden düşey yüklerin ve deprem kuvvetlerinin azalan kütle ile orantılı olarak azalacak olması yapı güvenliğini arttıracaktır. Azaltılacak veya kaldırılacak kütle ne kadar yapı üst kotlarına yakın ise, deprem güvenliğini arttırmadaki etkinliği de o kadar fazla olacaktır. 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 99
Betonarme Sistemin Kütlesinin Azaltılması En etkili kütle azaltılması türleri; Binanın üst katının veya katlarının iptal edilerek kaldırılması, Mevcut çatının hafif bir çatı ile değiştirilmesi, Çatıda bulunan su deposu vb tesisat ağırlıklarının zemine indirilmesi, Ağır balkonların, parapetlerin, bölme duvarların, cephe kaplamalarının daha hafif elemanlar ile değiştirilmesidir. 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 100
Problem 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 101
Problem 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 102
Öneriler 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 103
Öneriler 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 104
Öneriler 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 105
Tamir Harçları 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 106
23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 107
Tamir Harçları 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 108
Epoksi enjeksiyonu ile çatlak onarımı 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 109
Epoksi enjeksiyonu ile çatlak onarımı 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 110
Epoksi enjeksiyonu ile çatlak onarımı 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 111
Epoksi enjeksiyonu ile çatlak onarımı 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 112
Epoksi enjeksiyonu ile çatlak onarımı 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 113
Epoksi enjeksiyonu ile çatlak onarımı 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 114
Epoksi enjeksiyonu ile çatlak onarımı 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 115
Epoksi enjeksiyonu ile çatlak onarımı 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 116
Epoksi enjeksiyonu ile çatlak onarımı 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 117
Epoksi enjeksiyonu ile çatlak onarımı 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 118
Uygulama 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 119
Filiz Ekimi 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 120
Filiz Ekimi 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 121
Uygulama 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 122
Son Söz Binada hasara neden olan bir deprem sonrasında hasarlı binanın güçlendirilmesi ve daha sonra güçlendirilmiş binanın deprem performansının belirlenmesi için Bölüm 7 de verilen esaslar uygulanacaktır. 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 123
Son Söz Hasarlı binanın güçlendirilmesinde mevcut elemanların dayanım ve rijitliklerinin hangi ölçüde göz önüne alınacağına projeden sorumlu inşaat mühendisi karar verecektir. 23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 124