BETONARME YAPILARIN TANIM - imo.org.tr · 111 BETONARME YAPILARIN ONARIMI VE GÜÇLENDİRİLMESİ...

21
1 BETONARME YAPILARIN ONARIMI VE GÜÇLENDİRİLMESİ Dr. Erdem Canbay 2 TANIM o Güçlendirme, hasarsız bir yapı veya yapı elemanını öngörülen bir güvenlik düzeyine çıkarmak için yapılan işlemler o Onarım, hasarlı bir yapı veya yapı elemanını öngörülen bir güvenlik düzeyine çıkarmak için yapılan işlemler o Hasar görmüş yapılarda, genelde onarımın yanı sıra güçlendirme de yapılır 3 GÜÇLENDİRME İHTİYACI o Kullanımda değişiklik (konut→okul) o Mevcut yönetmelik koşulları sağlanmamakta o Beton dayanımında kuşku o Donatıda kuşku n Proje hatası n Projeye uymama o Yeni bir kat eklenmesi veya çok sayıda taşıyıcı olmayan bölme duvar yapılması o Yetersiz yanal rijitlik o Hasar 4 İRDELEME VE İNCELEME o Dokümanlar (proje, raporlar v.b) üzerinde inceleme, o Mevcut mimari ve yapısal sistem rölövesinin çıkarılması, o Donatı türü, donatı detayları ve malzeme özelliklerinin belirlenmesi, o Mevcut yapının elde edilen veriler ve rölöve temel alınarak çözümlenmesi ve yapı güvenliğinin saptanması, o Yapı güvenliği yeterli bulunmuyorsa, onarım ve güçlendirme yöntemleri ile ilgili seçeneklerin oluşturulması, o Seçeneklerin irdelenmesi ve bir karara varılması, o Karar verilen yöntemle onarılan veya güçlendirilen yapının yeniden çözümlenmesi, o Yapım ve denetim.

Transcript of BETONARME YAPILARIN TANIM - imo.org.tr · 111 BETONARME YAPILARIN ONARIMI VE GÜÇLENDİRİLMESİ...

Page 1: BETONARME YAPILARIN TANIM - imo.org.tr · 111 BETONARME YAPILARIN ONARIMI VE GÜÇLENDİRİLMESİ Dr. Erdem Canbay 222 TANIM o Güçlendirme, hasarsız bir yapı veya yapı elemanını

111

BETONARME YAPILARIN

ONARIMI VE

GÜÇLENDİRİLMESİ

Dr. Erdem Canbay

222

TANIM

o Güçlendirme, hasarsız bir yapı veya yapı elemanını öngörülen bir güvenlik düzeyine çıkarmak için yapılan işlemler

o Onarım, hasarlı bir yapı veya yapı elemanını öngörülen bir güvenlik düzeyine çıkarmak için yapılan işlemler

o Hasar görmüş yapılarda, genelde onarımın yanı sıra güçlendirme de yapılır

333

GÜÇLENDİRME İHTİYACI

o Kullanımda değişiklik (konut→okul)o Mevcut yönetmelik koşulları sağlanmamaktao Beton dayanımında kuşkuo Donatıda kuşku

n Proje hatasın Projeye uymama

o Yeni bir kat eklenmesi veya çok sayıda taşıyıcı olmayan bölme duvar yapılması

o Yetersiz yanal rijitlik

o Hasar 444

İRDELEME VE İNCELEME

o Dokümanlar (proje, raporlar v.b) üzerinde inceleme,o Mevcut mimari ve yapısal sistem rölövesinin çıkarılması,o Donatı türü, donatı detayları ve malzeme özelliklerinin

belirlenmesi,

o Mevcut yapının elde edilen veriler ve rölöve temel alınarak çözümlenmesi ve yapı güvenliğinin saptanması,

o Yapı güvenliği yeterli bulunmuyorsa, onarım ve güçlendirme yöntemleri ile ilgili seçeneklerin oluşturulması,

o Seçeneklerin irdelenmesi ve bir karara varılması,o Karar verilen yöntemle onarılan veya güçlendirilen yapının

yeniden çözümlenmesi,o Yapım ve denetim.

Page 2: BETONARME YAPILARIN TANIM - imo.org.tr · 111 BETONARME YAPILARIN ONARIMI VE GÜÇLENDİRİLMESİ Dr. Erdem Canbay 222 TANIM o Güçlendirme, hasarsız bir yapı veya yapı elemanını

555

ÖN İNCELEME

o Amaç: Yapıyı tanımak ve bir tehlikenin söz konusu olup olmadığını saptamak

o Ayrıntılı bir araştırma ve hesap söz konusu değil

o Tehlikeli bir durum saptanırsan Yapının tümünün veya bir bölümünün askıya

alınmasın Binanın tahliyesin Yük azaltma amacıyla elaman kaldırılmasın Yapının bir bölümünün veya tümünün yıkılması

666

AYRINTILI İNCELEME

o Yapı ile ilgili mevcut tüm belgeler toplanmalın proje ile ilgili paftalar ve hesaplar

n şantiye defterlerin kontrol mühendisinin saptamalarını ve uyarılarını

içeren yazılarn proje değişikliklerin daha önce müdahale yapılmışsa bununla ilgili

yazılarn malzeme deney sonuçların varsa bilirkişi raporları

777

AYRINTILI İNCELEME

o Mevcut hasarsız yapıların durum saptaması: 2007 Deprem Yönetmeliği Bölüm 7’ye göre

o Hasarlı yapıların durum saptaması: Hasar

Rölövesi çıkartılması gereklin Çatlağın konumu, boyu, genişliği, fotoğraf

n Betonda gözlenen ezilmeler

n Betondaki boşluklar, segregasyon (ayrışım)

n Donatıdaki korozyon ve burkulma

888

KARAR

o Yeterli yapı güvenliği vardır, onarım ve/veya güçlendirmeye gerek yoktur.

o Yapı, kullanım sınırlanarak, hiçbir müdahale yapılmadan kullanılabilir.

o Onarım/güçlendirme ile bina gereken yapı güvenliğine kavuşturulabilir.

o Onarım/güçlendirme ekonomik ve pratik açıdan geçerli bir çözüm değildir, yapının tümü veya bir bölümü yıkılmalıdır.

Page 3: BETONARME YAPILARIN TANIM - imo.org.tr · 111 BETONARME YAPILARIN ONARIMI VE GÜÇLENDİRİLMESİ Dr. Erdem Canbay 222 TANIM o Güçlendirme, hasarsız bir yapı veya yapı elemanını

999

YAPI ELEMANLARININ

ONARIMI/GÜÇLENDİRİLMESİ

o Her yapı kendine özgü sorunlar içerir

o Onarım ve güçlendirme standartlaştırılmamalı

o Genelde kapasite artırımına ve/veya sargı etkisi oluşturmaya yönelik

o Yalnızca sınırlı sayıda eleman hasar görmüşse veya zayıflıklar içeriyorsa, sistem yeterli yanal rijitliğe sahipse kullanılır

ELEMAN GÜÇLENDİRME

10

hasarlı eleman

Taban

kesme

kuvveti

Yapının tepe deplasmanı

mevcut

yapı

güçlendirilmiş yapı

orijinal ve

güçlendirilmiş yapının hedef

deplasmanı

111111

BÖLGESEL ONARIM

o Tamir Harcın Elemanda yerel olarak ortaya çıkan beton

hasarlarının giderilmesinde kullanılır

n Yüksek basınç dayanımı

n Yüksek aderans

o Epoksi Reçinelerin Beton çatlaklarının doldurulması

n Çelik plakaları betona yapıştırmak

121212

BÖLGESEL ONARIM

Page 4: BETONARME YAPILARIN TANIM - imo.org.tr · 111 BETONARME YAPILARIN ONARIMI VE GÜÇLENDİRİLMESİ Dr. Erdem Canbay 222 TANIM o Güçlendirme, hasarsız bir yapı veya yapı elemanını

131313

KİRİŞLER - EĞİLME

o Eğilme kapasitesinin artırılmasın Alt yüze (çekme bölgesi) çelik plaka uygulaması

n Alt yüze karbon lifli polimer katman uygulaması

n Epoksi bazlı yapıştırıcılar

n Kuramsal kesme noktasından “h” mesafede kesme

n Uçları kelepçeyle kiriş gövdesine bağlama

141414

KİRİŞLER - EĞİLME

151515

KİRİŞLER - EĞİLME

161616

KİRİŞLER - KESME

o Kesme kapasitesinin artırılmasın Yan yüze çelik plaka uygulaması

n Yan yüze karbon lifli polimer katman uygulaması

n Epoksi bazlı yapıştırıcılar

n Düşey kesme elemanlarının ankrajı

Page 5: BETONARME YAPILARIN TANIM - imo.org.tr · 111 BETONARME YAPILARIN ONARIMI VE GÜÇLENDİRİLMESİ Dr. Erdem Canbay 222 TANIM o Güçlendirme, hasarsız bir yapı veya yapı elemanını

LİFLİ POLİMERLER

17

Avantajları•AvantajlajjjjjjAv• Hafif•• HafifHafifHHH• Kaynaksız•• KaynaksızKaynakKKK• Zaman tasarrufu•• Zaman tasarrufuZaman tasarrZZZ• Uygulanabilirlik•• UygulanabilirUygulanabilirUUU•• Az zahmetli

Dezavantajları•DezavantajlarıjjjjjDe• Ürün maliyeti•• Ürün maliyetiÜrün maliyetiÜÜÜ•• Toplam maliyetetet?

Kumaş Tipi Levha Tipi

GERİLME – ŞEKİL DEĞİŞTİRME İLİŞKİLERİ

18

Gerilme

(MPa)

Şekil Değiştirme (%)

3000

2000

32

1000

10 4

Çelik

Aramid

Karbon

Cam

KİRİŞLERDE LİFLİ POLİMER

UYGULAMASI

19 202020

KİRİŞLER - KESME

Page 6: BETONARME YAPILARIN TANIM - imo.org.tr · 111 BETONARME YAPILARIN ONARIMI VE GÜÇLENDİRİLMESİ Dr. Erdem Canbay 222 TANIM o Güçlendirme, hasarsız bir yapı veya yapı elemanını

212121

KİRİŞLER - KESME

+ +Vr: kirişin kesme dayanımıVc: betonun kesme dayanımıVs: etriyenin kesme dayanımıVf: Lifli polimerin kesme

dayanımıVmax: TS-500 sınırınf: LP tabaka sayısıtf: LP etkili kalınlığıwf: LP şerit genişliğiEf: LP Elastisite modülüef: LP tabaka etkin birim

uzama limiti

d: kesit faydalı yüksekliğisf: LP şerit merkezlerinden

aralığı

222222

KİRİŞLER - MANTOLAMA

o Tam veya kısmi mantolama

o Çoğu kez guse yapmaya gerek yoktur

232323

KİRİŞLER - MANTOLAMA

o Boyuna donatı ve etriye yerleştirmeo Eğilme ve kesme dayanımını artırmao Kısmi manto: salt altta veya üstte uygulamak

mümküno yeni yerleştirilen manto donatısı ile mevcut boyuna

donatı arasında bir bağ sağlanmalın boyuna donatılara kaynaklanan U ve Z çubukları

o Boyuna donatının sürekliği sağlanmalın kiriş boyuna donatısı, ya kolonu delerek karşıya geçmeli

ya da bu donatı kolona uygun şekilde kenetlenmeli

242424

KİRİŞLER - MANTOLAMA

o Deneyler, onarım veya güçlendirmenin, kirişteki yükü boşaltmadan yapılabileceğini göstermiştir.

o Eğilme kapasitesi artırılırken, depremde sınır durumda kirişe etkiyecek kesme kuvveti de artar! → Kapasite tasarımı ile güvenlik kontrol edilmeli

Page 7: BETONARME YAPILARIN TANIM - imo.org.tr · 111 BETONARME YAPILARIN ONARIMI VE GÜÇLENDİRİLMESİ Dr. Erdem Canbay 222 TANIM o Güçlendirme, hasarsız bir yapı veya yapı elemanını

252525

KİRİŞLER – KESME; ÖZEL UYGULAMA

262626

KOLONLAR

o Amaç n Dayanım artırma (eksenel yük, eğilme veya

kesme)

n Süneklik artırma

n Rijitlik artırma

o Yukarıdaki üç koşuldan bir veya birden fazlasını sağlamak amaçlanır

272727

KOLONLAR – ÇELİK MANTO

o Eksenel yük taşıma gücü artırılabilir

o Sargı etkisi sağlanabilir

o Dört köşeye yerleştirilen köşebentler

o Enine çelik lamalarla kaynaklama

o Köşebentler → eksenel yük kapasitesi

o Yatay lamalar → dıştan sargı etkisi sağlar ve korniyerlerin burkulmasını önler

282828

KOLONLAR

ÇELİK MANTO

o Sargı etkisin Sık yatay lamalar

n Lamalar altlarına konacak özel harçla mutlaka kolon yüzüne yaslanmalı ve mümkünse bu lamalara ard-germe

uygulanmalıdır

Page 8: BETONARME YAPILARIN TANIM - imo.org.tr · 111 BETONARME YAPILARIN ONARIMI VE GÜÇLENDİRİLMESİ Dr. Erdem Canbay 222 TANIM o Güçlendirme, hasarsız bir yapı veya yapı elemanını

292929

KOLONLAR – ÇELİK MANTO

o İşkenceyle korniyerler kolona iyice yaslanmalı o Çelik manto ile mevcut betonun kaynaşması iyi

sağlanmışsa, kolonun kesme kapasitesi de artar.

n tj yatay plaka kalınlığı n b yatay plaka genişliğin s yatay plaka aralığı n d kesitin faydalı yüksekliği

yw

j

j fs

dbtV =

303030

KOLONLAR – ÇELİK MANTO

o Korniyerler aşağıda ve yukarıda rijit çelik plakalara yaslanmalı ve iyice sıkıştırılmalı

o Sıkıştırma, korniyerler yerleştirilmeden önce üstteki kirişin kriko ile kaldırılmasıyla sağlanabilirn Bu amaçla kolonun iki tarafına simetrik olarak

yerleştirilmiş, ortak bir yağ pompasına bağlı iki kriko kullanılabilir

n Kriko ile kaldırma yapılamıyorsa, alttaki plakanın altına çakılacak kamalarla sıkıştırma yapılır

o Eğer korniyerler yeterince sıkıştırılmazsa çelik manto tasarlanan yükü almaz.

313131

KOLONLAR – ÇELİK MANTO

o Yangına karşı zayıfn Çelik aksam, beton veya başka bir koruyucu malzeme ile

yangından korunmalı

o Katlararası moment aktarımının sağlanmasındaki zorluk

n Çok özel, yapımı zor ve pahalı düzenlemeler dışında, çelik manto ile katlar arası moment aktarımı sağlanamaz

n Çoğu zaman salt sünekliği ve/veya eksenel yük kapasitesini artırmak için kullanılır

323232

KOLONLAR – BETONARME MANTO

o Boyuna donatın Boyuna donatıda süreklilik sağlıklı bir detaylandırma ile

sağlanırsa, bu uygulamayla katlar arası moment aktarımı da mümkün olur.

o Etriye

o Mevcut kolonu saran yeni bir katman

o Mevcut kolonun kabuk betonu kırılmalı ve yeni boyuna donatının en az yarısı U veya Z çubuklarla mevcut boyuna donatıya punto kaynakla kaynaklanmalıdır

o Bu etki, mevcut çekirdeğe açılacak deliklere epoksi ile ankrajla da sağlanabilir

Page 9: BETONARME YAPILARIN TANIM - imo.org.tr · 111 BETONARME YAPILARIN ONARIMI VE GÜÇLENDİRİLMESİ Dr. Erdem Canbay 222 TANIM o Güçlendirme, hasarsız bir yapı veya yapı elemanını

333333

KOLONLAR

343434

KOLONLAR – BETONARME MANTO

353535

KOLONLAR – BETONARME MANTO

o Betonarme manto ile kolonun hem eksenel yük kapasitesi, hem kesme kapasitesi, hem de moment kapasitesi artırılabilir.

o Ek süneklik sağlanabilir: Mevcut beton delinir, içine epoksi ile yerleştirilen çubuk manto donatısını saracak biçimde düzenlenir.

o Mantonun etriyelerini genelde iki parçadan yapmak uygun olur. Bu iki U şeklindeki parça montaj aşamasında kaynaklanır.

o Manto kalınlığı en az 100 mm olmalıdır.o Delik çapı donatı çapından yaklaşık 5 mm daha büyük

olmalıdır.

363636

KOLONLAR – BETONARME MANTO

o Manto boyuna donatısı, etriyelerle sarılmalıdır.o Bu etriyelerin serbest boyu etriye çapının 25 katını (25fe)

geçmeyecek bir biçimde seçilmelidir (ara boyuna donatısı özel ankrajla mevcut betona tutturulmalı → ek süneklik)

o Manto boyuna donatısının sürekliliği dolayısıyla moment aktarımı iki ayrı yöntemle sağlanabilir; n kirişe açılan deliklere epoksi ile yerleştirilen filizlerlen kiriş derinliğinin az olduğu durumlarda, kirişe boydan boya

açılan deliklerle donatının sürekliliği sağlanarak

o Epoksi uygulamasında delik derinliği, donatı çapının 15 katından az olmamalıdır. Beton çok kötüyse bu derinlik artırılmalıdır.

Page 10: BETONARME YAPILARIN TANIM - imo.org.tr · 111 BETONARME YAPILARIN ONARIMI VE GÜÇLENDİRİLMESİ Dr. Erdem Canbay 222 TANIM o Güçlendirme, hasarsız bir yapı veya yapı elemanını

373737

KOLONLAR – BETONARME MANTO

o Mantonun kalıbın üç yüzünde tam, dördüncü yüzde kolon yüksekliğinin

yarısına kadar

n mantoyu iki aşamada dökerek betonun iyi yerleşmesi sağlanmalı

n en üstte 100 mm kadar bir bölümün boş bırakılmalı ve bir hafta kadar sonra büzülmeyen özel harçla (rötresiz harç) doldurulmalı → mantonun daha etkili çalışması sağlanır.

383838

KOLONLAR – BETONARME MANTO

o Güçlendirme mantosunun yük kaldırılmadan yapılmasında bir sakınca yoktur. n Monotonik ve deprem türü yükler altında, mantolanmış kolonun

(mevcut beton ve donatı + manto betonu ve donatısı) rijitlik ve kapasitesi, eşdeğer kesit ve donatılı monolitik bir kolonunkinin %90’ı olarak alınabilir (güvenli yönde bir varsayım).

o Hasar görmüş kolonlarda, yük kaldırıldıktan sonra yapılan onarımda, mantolu kolon kapasitesi ve rijitliği, monolitik kolonun %80’i olarak alınabilir. Yük kaldırılmadan onarım yapılmışsa, mantolu kolonun rijitliği monolitik kolonun %70’si olarak alınmalıdır. Kapasite hesaplanırken de yalnız manto dikkate alınmalı, mevcut hasarlı kolon dikkate alınmamalıdır.

3939

KOLONLAR

KARBON LİFLİ POLİMERLER

o Yetersiz sargı donatısı ve yetersiz bindirmeli eklerde

o Dikdörtgen kesitli kolonların köşelerinde spiral zımpara ile pah yapılma

o Nervürsüz düz donatılı bindirme eklerinde sınırlı etki

KOLONLAR

KARBON LİFLİ POLİMERLER

40

Page 11: BETONARME YAPILARIN TANIM - imo.org.tr · 111 BETONARME YAPILARIN ONARIMI VE GÜÇLENDİRİLMESİ Dr. Erdem Canbay 222 TANIM o Güçlendirme, hasarsız bir yapı veya yapı elemanını

KARBON LİFLİ POLİMERLE KOLON GÜÇLENDİRME

Yatay Deplasmann (mm)

Kat Ötelemesi

Kes

me

Ku

vv

eti

eti

(i

(kN

kN

kN

)

KOLONLARDA LİFLİ POLİMER

TASARIMI

o Deprem Yönetmeliği Bölüm 7.10 ve Ek 7En Eksenel basınç dayanımının artırılması

n Sünekliğin artırılması

n Yetersiz bindirme boyu için sargılama

42

4343

DÖŞEMELER

o Konsol döşemen Deformasyon sorunu

n Eğilme kapasitesi problemi

o Standart döşemelerde sorun genellikle rijitlik (deformasyon) → yeni katman ekleme

o Mevcut döşemenin yüzü pürüzlendirilmeli ve yeni katman konmadan önce basınçlı suyla yıkanmalıdır

4444

DÖŞEMELER

Page 12: BETONARME YAPILARIN TANIM - imo.org.tr · 111 BETONARME YAPILARIN ONARIMI VE GÜÇLENDİRİLMESİ Dr. Erdem Canbay 222 TANIM o Güçlendirme, hasarsız bir yapı veya yapı elemanını

4545

DÖŞEMELER - ZIMBALAMA

o Gevrek ve ani kırılma

o Çözüm: zımbalama çevresini genişletmekn kolon üstünde BA bir başlık oluşturmak

n kolon üstünde çelik profillerden bir başlık oluşturmak

n karbon lifli polimerler

4646

DÖŞEMELER – BA BAŞLIK

A A

A-A Kesiti

4747

DÖŞEMELER – ÇELİK BAŞLIK

4848

DÖŞEMELER – KARBON LİFLİ POLİMERLER

o Karbon lifli polimer şeritler ince bir çelik çubuk etrafına silindirik bir şekilde sarılır

o Sarılan çubuklar, kolon etrafında döşeme üzerine faydalı derinliğin yarısı kadar aralıkla (d/2) açılmış olan deliklerden geçirilir

o uç kısımları ankraj görevi görmek üzere açılıp, ankraj etkisini arttırmak amacıyla yüzeye yapıştırılır

o Zımbalama çevresi çubuklarla güçlendirilmiş bölgenin dışına taşınmış olur

Page 13: BETONARME YAPILARIN TANIM - imo.org.tr · 111 BETONARME YAPILARIN ONARIMI VE GÜÇLENDİRİLMESİ Dr. Erdem Canbay 222 TANIM o Güçlendirme, hasarsız bir yapı veya yapı elemanını

4949

DÖŞEMELER – KARBON LİFLİ POLİMERLER

5050

DÖŞEMELER – KARBON LİFLİ POLİMERLER

5151

SİSTEM İYİLEŞTİRMESİ

o Yapının yanal rijitliği çok yetersiz

o Çok sayıda elemanın güçlendirilmesi gerekiyor

o Eleman onarım/güçlendirmesi pratik ve ekonomik değil

Sistem iyileştirmesi: tüm deprem kuvvetini alabilecek yeni bir yanal yük taşıyıcı sistem oluşturma

5252

SİSTEM İYİLEŞTİRMESİ

o Yanal ötelenmeler sınırlanmış olur

o Yeterli kapasiteye, özellikle yeterli sünekliğe sahip olmayan çerçeve elemanlarının güçlendirilmesi gibi son derece zaman alıcı ve pahalı işlemlerden kurtulunmuş olunur

o Yumuşak kat, kısa kolon, kuvvetli kiriş –zayıf kolon gibi yapısal zayıflıkların sakıncaları giderilmiş olur.

Page 14: BETONARME YAPILARIN TANIM - imo.org.tr · 111 BETONARME YAPILARIN ONARIMI VE GÜÇLENDİRİLMESİ Dr. Erdem Canbay 222 TANIM o Güçlendirme, hasarsız bir yapı veya yapı elemanını

SİSTEM GÜÇLENDİRME

53

hasarlı eleman

Taban

kesme

kuvveti

Yapının tepe deplasmanı

mevcut

yapı

güçlendirilmiş yapı

güçlendirilmiş yapının hedef deplasmanı

Orijinal

hedef

deplasmanı

5454

SİSTEM İYİLEŞTİRME

o Çelik çaprazlarn ülkemizdeki yapılar için pek uygun değiln genelde binaların yanal rijitlikleri çok düşükn çelik çaprazlarla yeterli rijitlik sağlanamıyorn çelik çaprazlar kuvvetleri kolon-kiriş birleşim bölgelerine

aktardığından, etriyesiz birleşimlerde hasara neden olabilirler

ÇELİK ÇAPRAZ GÜÇLENDİRME

55

ÇELİK ÇAPRAZ GÜÇLENDİRME

ODTÜ DENEYLERİ

56

Zayıf Çerçeve Özellikleri:

• Yetersiz sargı

• Zayıf beton (10MPa)

• Düz donatı

Çelik Güçlendirme:

• K - çapraz

• Kirişten faydalanma

• Burkulma-çekme davranışı ile enerji yutma

Page 15: BETONARME YAPILARIN TANIM - imo.org.tr · 111 BETONARME YAPILARIN ONARIMI VE GÜÇLENDİRİLMESİ Dr. Erdem Canbay 222 TANIM o Güçlendirme, hasarsız bir yapı veya yapı elemanını

İÇ ÇELİK ÇERÇEVE İLE GÜÇLENDİRME

ODTÜ DENEYLERİ

57

IPE200

Kolon

5858

SİSTEM İYİLEŞTİRME

o Betonarme dolgu duvarlar

n önüretimli betonarme panolarn yerinde dökme betonarme duvarn dolgu ile çerçeve elemanlarının etkili bir biçimde

bağlanmalın özellikle yanal rijitliği yetersiz olan binalarda

tercih edilmelidir

5959

SİSTEM İYİLEŞTİRME

o Bu elemanlar temel üstünden yukarıya kadar üst üste süreklilik gösterecek bir biçimde düzenlenmeli

o Deprem yeni oluşturulan BA perdelerle karşılanacağından, mevcut çerçevelerin salt düşey yük taşıdığı varsayılmaktadır. Bu nedenle genelde çerçevelerde onarım/güçlendirme gerekmemektedir. Ancak deprem sırasında ağır hasar görmüş elemanlar varsa bunlar da manto ile onarılmalıdır.

6060

ÜLKEMİZDE GÖZLENEN ORTAK

KUSURLAR

o Düşük beton dayanımı

o Kiriş ve kolon uçlarında yetersiz sargı

o Etriyesiz kiriş-kolon birleşimleri

o 90° kanca yapılmış etriye uçları

o Kat düzeyinde yapılmış ve yetersiz kolon boyuna donatısı bindirmeli ekleri

o Yetersiz kiriş alt donatısı kenetlenme boyu

Page 16: BETONARME YAPILARIN TANIM - imo.org.tr · 111 BETONARME YAPILARIN ONARIMI VE GÜÇLENDİRİLMESİ Dr. Erdem Canbay 222 TANIM o Güçlendirme, hasarsız bir yapı veya yapı elemanını

6161

DOLGULU ÇERÇEVELER İÇİN İLKELER,

DETAYLAR VE ÖNERİLER

pt

piw

A

AA

01.0

0025.0

³

³ åå

SAw: her yön için ayrı ayrı perde duvar alan toplamı

SApi: bina katları toplam alanı

Apt : bina taban alanı

Aw : perde kalınlığı × kolon dışından kolon dışına

olan uzaklık

6262

DOLGULU ÇERÇEVELER İÇİN İLKELER,

DETAYLAR VE ÖNERİLER

o Betonarme dolgu duvarlar her iki doğrultuda simetriyi olabildiğince bozmayacak bir biçimde yerleştirilmelidir.

o Yer seçimi gerektiği gibi yapılmazsa, rijitlik merkezi kayarak depremde büyük kat burulma momentleri oluşmasına neden olur.

o Oluşturulan betonarme dolgulu çerçeveler binanın periyodunu azaltır ve rijitliğini büyük ölçüde artırır

o Dayanımdaki artışın, rijitlik nedeni ile dayanım istemindeki artıştan büyük olduğu kanıtlanmalıdır.

6363

DOLGULU ÇERÇEVELER İÇİN İLKELER,

DETAYLAR VE ÖNERİLER

o betonarme dolgu duvar,

çerçeveden ayrılmamalı ve çerçeve ile bir bütün olarak davranmalı

o Filizler

n Nervürlü donatı

n Çerçeveye 10-15f

n Perde içine 35f

n Delik çapı filiz çapından 5

mm büyük

n Minimum f16

6464

DOLGULU ÇERÇEVELER İÇİN İLKELER,

DETAYLAR VE ÖNERİLERo Kolon ve kirişe yerleştirilen filizlerin toplam

kesit alanı, o yöndeki perde donatısı toplam kesit alanından az olmamalı

o Ankraj aralığı 400 mm’yi geçmemeli

o Ankraj aralığı kat kesme kuvvetine göre hesaplanmalı

o Ankraj çubukları uygun bir epoksi bazlı yapıştırıcıyla açılan deliklere yerleştirilmeli

o Çelik tel fırça yardımıyla önce delik içindeki gevşek parçalar alınmalı, daha sonra delik içine hava üflenerek tozdan arındırılmalıdır

Page 17: BETONARME YAPILARIN TANIM - imo.org.tr · 111 BETONARME YAPILARIN ONARIMI VE GÜÇLENDİRİLMESİ Dr. Erdem Canbay 222 TANIM o Güçlendirme, hasarsız bir yapı veya yapı elemanını

6565

DOLGULU ÇERÇEVELER İÇİN İLKELER,

DETAYLAR VE ÖNERİLER

o Katlar arası sürekliliğin daha iyi sağlanması amacıyla kiriş, yüksekliği boyunca delinerek ankraj çubuğunun her iki katta sürekli bir şekilde yer alması sağlanmalıdır

o Eğer dolgunun yaslanacağı kolonlardaki beton dayanımı çok düşükse, dolgu yapılmadan kolonların mantolanması uygun olacaktır

o Oluşturulacak perdelerin her iki yüzüne yatay ve düşey yönde iki sıra donatı yerleştirilmeli ve donatı oranı Deprem Yönetmeliği’nde sünek perdeler için öngörülenden az olmamalıdır

6666

DOLGULU ÇERÇEVELER İÇİN İLKELER,

DETAYLAR VE ÖNERİLER

o Dolgu betonu dökülürken üstte 10-15 cm bir boşluk bırakılmalı ve bu boşluk büzülme (rötre) yapmayan harçla doldurulmalıdır

o Genellikle mevcut kolon bindirme ekleri yetersiz boya sahip olduğundan betonarme dolgu perdelerinin uçlarında büyük çaplı en az dört donatı çubuğu yerleştirilerek, bir anlamda dolgu içinde gizli kolon oluşturulmalıdır

o Bu çubuklar deprem etriyeleriyle sarılmalıdıro Dolgu uçlarına eklenen donatının alanı, kolondaki

boyuna donatı alanına yakın olmalı ve hiçbir zaman yüzde ellisinden az olmamalıdır

6767

DOLGULU ÇERÇEVELER İÇİN İLKELER,

DETAYLAR VE ÖNERİLER

o Dolguda olabildiğince boşluk bırakılmamalı

o Boşluk bırakmak zorunlu olduğunda, boşluk kenarlarına özel çapraz donatılar yerleştirilmeli

o Boşluk oranına göre dayanım ve rijitlikte azaltma yapılmalıdır. n Bırakılan kapı boşluğunun çerçeve açıklığına oranı %

25 veya daha küçük ise, dayanımdaki azalma yaklaşık olarak %20, rijitlikteki azalma ise %50 dolaylarında olmaktadır.

6868

Page 18: BETONARME YAPILARIN TANIM - imo.org.tr · 111 BETONARME YAPILARIN ONARIMI VE GÜÇLENDİRİLMESİ Dr. Erdem Canbay 222 TANIM o Güçlendirme, hasarsız bir yapı veya yapı elemanını

6969

DOLGULU ÇERÇEVELER İÇİN İLKELER,

DETAYLAR VE ÖNERİLER

o Perde mutlaka bir temele bağlanmalıdır.

o Sürekli temel varsa, 20f derinliğinde filizlerle perde mevcut temele bağlanmalıdır.

o Perdenin altında temel yoksa, mutlaka temel yapılmalı ve bu temel ankraj çubuklarıyla mevcut temel sistemine bağlanmalıdır.

o Perdeyi temele bağlayan filizlerin toplam kesit alanı, perdenin düşey donatı alanı toplamının en az iki katı olmalıdır.

7070

7171

DOLGULU ÇERÇEVELER İÇİN İLKELER,

DETAYLAR VE ÖNERİLER

o Perdeye gelen kesme kuvveti aşağıdaki değeri geçmemelidir

o Eğer kolonlarda belirgin beton ezilmesi ve özellikle boyuna donatı burkulması görülüyorsa bu kolonlar betonarme veya çelik manto ile takviye edilmelidir.

wck AfV3

1duvar £

72

DOLGULU ÇERÇEVELER İÇİN İLKELER,

DETAYLAR VE ÖNERİLER

o Kolon ve kirişlerde gözlenen çekme çatlaklarının genişliği 0.5 mm den az isen yatay yükler büyük oranda perde duvarlarla alınacağından

kapsamlı bir onarım gerekmez.

n Çatlakları, paslanmayı önlemek için epoksi veya uygun özel bir harçla kapatılması yeterlidir.

o Eğik çatlak genişliğinin daha fazla olduğu, etriyelerin yetersiz olduğu durumlarda n kolonlarda betonarme manto

n Kirişlerde de manto veya dış etriye oluşturulması

Page 19: BETONARME YAPILARIN TANIM - imo.org.tr · 111 BETONARME YAPILARIN ONARIMI VE GÜÇLENDİRİLMESİ Dr. Erdem Canbay 222 TANIM o Güçlendirme, hasarsız bir yapı veya yapı elemanını

73

DOLGULU ÇERÇEVELER İÇİN İLKELER,

DETAYLAR VE ÖNERİLER

o Eğik çatlaman betonarmede ani ve gevrek kesme kırılmalarına neden olabilirn mevcut çatlaklar mutlaka uzmanlarca incelenmeli

o Mevcut betonarme perdelerdeki eğik çatlaklarn kılcal düzeyde ise (£0.3 mm) hiçbir önlem almak gerekmez. Perdenin

taşıma gücünün azalmadığı varsayılabilir. Rijitlik ise çatlamamış kesit rijitliğinin %70’i olarak alınabilir.

n çatlak genişliği, 0.3 ile 2.0 mm arasında ise, çatlaklar büzülmesiz (rötresiz) harç veya epoksi ile kapatılmalıdır. Bu perdelerin, çatlamamış kesit rijitliğinin 0.30’u (güvenli yönde), dayanımları ise çatlamamış perde dayanımının %70’i kabul edilebilir.

n Çatlak genişliğinin 3 mm’yi geçtiği durumlarda o perdenin rijitlik ve dayanıma katkısı olmadığı varsayılabilir. Çatlaklar epoksi veya özel harçla doldurulduğu takdirde bu duvarlar donatısız duvar olarak işlev görebilir.

74

DOLGULU ÇERÇEVELER İÇİN İLKELER,

DETAYLAR VE ÖNERİLER

o Bilinçsiz yapılan onarım/güçlendirme yarar yerine zarar getirebilir.

o Dolgulu çerçeve ile güçlendirilen yapının periyodu büyük oranda değişir. Yeni durum mutlaka kontrol edilmelidir.

o Oluşturulan dolgulu çerçeveler simetriyi bozarak önemli burulma momentlerine neden olabilir.

o Önerilen dolgulu çerçeve oranları sadece yol göstermesi amacıyla verilmiştir. Mutlaka güçlendirilmiş yapının analizi yapılarak Deprem Yönetmeliğindeki şartların sağlandığı kontrol edilmelidir.

DOLGULU ÇERÇEVE

ODTÜ DENEYLERİ

75

DOLGULU ÇERÇEVE

ODTÜ DENEYLERİ

76

Page 20: BETONARME YAPILARIN TANIM - imo.org.tr · 111 BETONARME YAPILARIN ONARIMI VE GÜÇLENDİRİLMESİ Dr. Erdem Canbay 222 TANIM o Güçlendirme, hasarsız bir yapı veya yapı elemanını

77

DOLGU DUVARLARIN

GÜÇLENDİRİLMESİ

o 2007 Türk Deprem Yönetmeliğinde dolgu duvarların güçlendirilmesine yönelik 7F.1 bölümü oluşturulmuştur.

o En fazla üç katlı binalarda uygulanır.o Temel üstünden yukarıya kadar üst üste süreklilik

gösteren betonarme çerçeve içindeki dolgu duvarların rijitliği ve kesme dayanımı aşağıdaki yöntemlerle artırılırn hasır çelik donatılı özel sıvan lifli polimerler

n prefabrike beton paneller

DOLGU DUVAR HASARI

78

Hafif Hasar Orta Hasar Ağır Hasar

79

DOLGU DUVARLARIN

GÜÇLENDİRİLMESİ

80

DOLGU DUVARLARIN

GÜÇLENDİRİLMESİ

Page 21: BETONARME YAPILARIN TANIM - imo.org.tr · 111 BETONARME YAPILARIN ONARIMI VE GÜÇLENDİRİLMESİ Dr. Erdem Canbay 222 TANIM o Güçlendirme, hasarsız bir yapı veya yapı elemanını

-80

-60

-40

-20

0

20

40

60

80

-50 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50

Roof Displacement (mm)

Ap

pli

ed

Lo

ad

(k

N)

Erdem (2003)

Kolon detay:

110 mm x 110 mm

ρ = 1. 6 %

N/No ≈ 0.1

s = 100 mm

11

0 m

m

110 mm

4Ф8

Boş çerçeve

Dolgu duvarlı

LP güçlendirme

1490 mm 890 mm 1490 mm

85

0 m

m1

42

5 m

m

400 mm

200 mm

DOLGU DUVARLARIN GÜÇLENDİRİLMESİ

ODTÜ DENEYLERİ

81 82

DOLGU DUVARLARIN

GÜÇLENDİRİLMESİ

SONSÖZ

o Yapı Değerlendirmesi zahmetli bir konudur

o Nonlineer analiz yöntemleri mühendislik camiasına girmiştir.

o Deplasman ve kat ötelemelerine dikkat!

o Yapı deplasmanlarının tahmini kapasite tahmininden çok daha zor.

o Herhangi bir analiz yöntemi mühendislik sezgilerinin önüne geçmemeli.

o Yapı güçlendirmesi ülkemizin acil konularından biridir.o Hızlı güçlendirme yöntemlerine ihtiyaç vardır.o Kontrolsüz güçlendirmeler bir felakete yol açabilir.o Yapı-zemin ilişkisi aktarılan kuvvetlerin temelde

yaratabileceği problemler göz ardı edilmemelidir. 83