|
| Diyelim ki binanızı analiz ettirdiniz ve büyük bir İstanbul depremi
için dayanımı yetersiz çıktı. Akla ilk gelen çözüm binayı takviye
ettirmektir. |
| Bina Takviyesi, bina taşıyıcı elemanlarının, özellikle kolonların
güçlendirilmesi ve belki de yeni perdeler (geniş kolonlar) yapılmasını
gerektirebilir. |
Ancak her bina için takviye daha iyi bir sonuç verecek demek
te çok yanlış olur. Takviye çalışmasının çok bilgili kişiler tarafından
yapılması çok önemlidir.
Takviye olarak mevcut kolonları genişletmek veya perde kolonlar
yapmak gerekirse, bilinmelidir ki:
- Her takviye elemanı bina üzerine yeni bir yük demektir. Hatırlayın:
- Deprem Kuvveti = deprem ivmesi x bina kütlesi
- Takviye yaparken bina kütlesini arttırdığınızdan binaya etkiyecek
deprem kuvveti de artmaktadır.
- Mevcut elemanların beton dayanımları düşükse, bunların etrafına
takviye olarak yapılan yeni elemanla birlikte çalışması çok zor
olur, bu yeni eleman istendiği şekilde davranmayacağı gibi, kütleyi
arttırdığından fayda yerine zararı bile olabilir.
- Ayrıca mevcut elemanlar ile yeni dökülen kısımların birlikte
çalışmaları için bazı birleştirici önlemler: dikine çelik kamalar,
eleman yüzeyine kimyasallar sürme, eleman yüzeyini pürüzlendirme
gibi önlemler almak gerekir. Bunlar yapılmıyorsa da istenen davranış
elde edilmeyebilir.
|
Takviye neticesinde bina kütlesinin artması yanında bina daha
rijit hale gelir. Yani yeni takviye elemanları binanın deformasyon
yapmasını engeller. Bu da binanın önemli dinamik modlarının daha
düşük periyodlarda oluşmalarına sebep olur. Mesela 1. mod takviye
öncesinde 0.7 saniye periyodunda iken takviye sonrasında bu 0.4
saniyede meydana gelebilir. Aşağıdaki farklı zeminler için deprem
spektrumlarına baktığımızda bunun anlamını da kavrarız:
- En önemli deprem modu 0.7 saniyede oluşursa sağlam zeminlerde
deprem kuvvetini azaldığı periyodlara denk gelir.
- Oysa takviyeden sonra bu mod 0.4 saniyeye düştüyse, en sağlam
zeminde dahi depremin en kuvvetli hissedildiği periyodlara denk
gelecektir. yani depremi daha kuvvetli hissedecektir.
|
|
Peki, takviyenin böyle sakıncaları da varsa, neden takviye yapılır?
Takviyenin amacı mevcut bina elemanlarından, ama özellikle kolonlara
gelen deprem yüklerini azaltmaktır.
Bunu şöyle örnekleyelim; aşağıda 3 kolon (kolonlar 70 cm x 30 cm
boyutlarındadır) ve 2 kirişten oluşan bir yapı var ve buna 10 kiloNewton
(veya yaklaşık 1 Ton'luk) deprem kuvveti etkiyor. Bu deprem kuvveti
de elemanlar üzerinde zorlamalara neden oluyor. Zorlamaların başında
eğilme momenti gelir. aşağıda 1 tonluk deprem kuvvetinin bu elemanlar
üzerinde neden olduğu maksimum eğilme moment değerlerini görüyoruz. |
|
Yukarıdaki yapıda orta kolon boyutlarını değiştirelim. 70 cm
yerine 150 cm yapalım, yani daha çok perde kolon gibi davransın
ve sonuçları görelim: |
|
Ortadaki kolondaki değişiklik, yani kolon boyunun büyütülmüş
olması eğilme momentinin bu kolon üzerinde çok artmasına ama diğer
kolonlar üzerinde önemli ölçüde azalmasına neden oluyor.
Tekrar hatırlayalım: "Takviyenin amacı mevcut bina elemanlarından,
ama özellikle kolonlara gelen deprem yüklerini azaltmaktır."
Binanızdaki bir kolonun boyutlarını değiştirdiğinizde o kolona
daha fazla kuvvet etkiyecektir. Özellikle perde kolon eklendiğinde
diğer kolonlara gidecek yükler azalacaktır. Yani perde olmayan durumda
bu kolonlar depremde hasar görebilecekken, perde eklenmiş durumda
bu kolonlara deprem yükü çok daha az geleceğinden, bu kolonlar hasar
görmez. Son yıllarda yeni inşa edilen binaların çoğunluğunda perde
kolon tatbik edilmesinin nedeni de işte bu yüzdendir.
Mühendisler gerek yeni projede gerekse takviyede perde kolon kullanırken,
binaya etkiyen deprem yüklerinin en az %80 - %85'inin perde kolonlar
tarafından karşılanmasını sağlamaya çalışırlar. Bu şekilde perde
kolonlar tasarlanır ve diğer kolonlar da güvenlikte kalır. |
Bina takviye çalışması özellikle içinde oturulan binalarda çok
zahmetli bir iştir. Takviye kararı verilmeden önce mutlaka binanın
dinamik davranışı detaylıca incelenmeli, beton kalitesi tesbit edilmeli
ve bina üzerinde takviye çalışması yapılmadan önce mutlaka bilgisayar
modelleri üzerinde takviye yapılıp bu yeni yapının dinamik davranışı
da incelenmelidir.
Rastgele ve göz boyamak için yapılan takviye çalışmaları yukarıda
anlatılan sebeplerden dolayı öncekine göre daha kötü sonuçlara dahi
neden olabilir. |
|