Eskişehir'de Kar Yükünden Hasar Gören Uzay Kafes Yapılar Oturum 4
BA Yapılarda Hasar Belirleme Onarım ve...
Transcript of BA Yapılarda Hasar Belirleme Onarım ve...
BA Yapılarda Hasar Belirleme
Onarım ve Güçlendirme
Dr. Zeki ÖZCAN
Sakarya ÜniversitesiMühendislik Fakültesiİnşaat Mühendisliği Bölümü
23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 2
Bosna Caddesi, Adapazarı, Ağustos 1999
23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 3
23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 4
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 5
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 6
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 7
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 8
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 9
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 10
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 11
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 12
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 13
Deprem Hasarı Türleri
• Duvarlar
• Döşemeler
• Kirişler
• Kolonlar
• Kiriş-kolon birleşim bölgeleri
• Perdeler
• Temeller
23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 14
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 15
Duvar Hasarları
23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 16
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 17
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 18
Kiriş
Hasarları
a) Eğilme
b) Kayma
c) Eğilme
d) Kayma
e) Kayma
23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 19
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 20
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 21
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 22
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 23
Kiriş-Kolon
Birleşim
Bölgesi
Hasarları
23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 24
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 25
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 26
Perde Hasarları
23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 27
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 28
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 29
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 30
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 31
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 32
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 33
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 34
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 35
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 36
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 37
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 38
• Kolonların Güçlendirilmesi
Betonarme manto
Çelik manto
Lifli Polimer (LP) sargı
• Kirişlerin Güçlendirilmesi
Dıştan etriye ekleme
Lifli Polimer (LP) ile sarma
Betonarme Binaların Güçlendirilmesi
23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 39
•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
Betonarme Binaların Güçlendirilmesi
23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 40
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 41
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 42
Betonarme Manto
Örnekler
Prof. Dr. Z. Celep’den
23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 43
Betonarme Manto
Örnekler
Prof. Dr. Z. Celep’den
23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 44
Betonarme Manto
Prof. Dr. Z. Celep’den
23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 45
Kolon mantolamasında katlar arasında
kesitin ve sürekliliğin sağlanması
Prof. Dr. Z. Celep’den
23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 46
Betonarme Mantolama uygulaması
23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 47
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 48
23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 49
23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 50
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 51
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 52
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 53
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 54
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 55
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 56
Lifli Polimer (LP) Sargı
LP ile sargılanan kolonlarda elde edilen kesme, eksenel basınç ve kenetlenme dayanımlarının artışı ile süneklik artışının hesap yöntemleri
Bilgilendirme Eki 7E’de
verilmektedir.
23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 57
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 58
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 59
LP ile Kolon Güçlendirme Uygulaması
23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 60
LP ile Döşeme Güçlendirme Uygulamaları
23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 61
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 62
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 63
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 64
Kirişlerin Sarılması
Betonarme kirişlerin sarılmasının amacı,
• kirişlerin kesme dayanımlarının ve
• süneklik kapasitelerinin arttırılmasıdır.
23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 65
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 66
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 67
23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 68
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 69
Sakarya Üniversitesi
LP ile kiriş güçlendirmesi deneyleri
Numunelerin hazırlanması
8 adet 150x250x2200 mm
C14-BÇIII
23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 70
Sakarya Üniversitesi
LP ile kiriş güçlendirmesi deneyleri
0 10 20 30 40Yerdegistirme (mm)
0
40
80
120
160
Yuk (
kN
)
0 10 20 30 40
KA1
KB1
KC1
KD1
Artış:
Akma yükünde %50-70
Kopma yükünde %65-110
23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 71
Sakarya Üniversitesi
LP ile kiriş güçlendirmesi deneyleri
Kırılma modu
0 0.4 0.8 1.2 1.6Uzama Sekildegistirmeleri (%)
0
40
80
120
160
Yuk (
kN
)
KB1
KC1
KD1Donatı
akması
İlk
çatlak
FRP
kopma
Davranış eğrisi
yerdeğiştirme 18 mm, FRP de kopma
23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 72
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 73
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 74
23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 75
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 76
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 77
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 78
Dolgu Duvarlarının Lifli Polimerler
ile Güçlendirilmesi
23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 79
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 80
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 81
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 82
Çerçeve Düzlemi İçinde Betonarme
Perde Eklenmesi
• Eklenecek perdeler;
• 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 83
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 84
Perde eklenmesinde minimum şartlar
23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 85
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 86
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 87
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 88
Çerçeve Düzlemi İçinde Betonarme
Perde Eklenmesi
23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 89
Mevcut kiriş ve kolonlar ile bağlantı
23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 90
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 91
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 92
23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 93
Dış perdelerde temel düzeni
23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 94
DURUM ÇALIŞMASI – ÖRNEK
Mevcut Bir Betonarme Çerçeveli Binanın Güçlendirilmesi
Prof. Dr. Haluk Sucuoğlu’ndan
fc= 10 MPa
Bakırköy
23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 95
Alternatif 1: İçten Güçlendirme
Prof. Dr. Haluk Sucuoğlu’ndan
23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 96
Alternatif 2: Dıştan Güçlendirme
Prof. Dr. Haluk Sucuoğlu’ndan
23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 97
Güçlendirme maliyetinin yeniden yapım maliyetine oranı
Alternatif 1- İç çözüm: % 39 (4 ay boşaltma)
Alternatif 2- Dış çözüm: % 19 (boşaltma yok)
Prof. Dr. Haluk Sucuoğlu’ndan
23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 98
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 99
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 100
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 101
Problem
23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 102
Problem
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
Öneriler
23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 106
Tamir Harçları
23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 107
23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 108
Tamir Harçları
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
Epoksi enjeksiyonu ile çatlak onarımı
23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 119
Uygulama
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
Filiz
Ekimi
23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 122
Uygulama
23.11.2015 Dr. Z. Özcan Hasar Belirleme, Onarım ve Güçlendirme 123
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 124
Son Söz
Hasarlı binanın güçlendirilmesinde mevcut
elemanların dayanım ve rijitliklerinin hangi
ölçüde göz önüne alınacağına
projeden sorumlu inşaat mühendisi
karar verecektir.