KOLON GÜÇLENDİRME
Güçlendirme Nedir? Hasarsız yapı elemanlarının veya yapı sistemlerinin, veya hasarlı yapı elemanlarının hasarlarının giderilmesi amacı ile yapılan onarımdan sonra, performanslarının iyileştirilmesini sağlamak üzere yapılan müdahalelerdir.
Gerek güçlendirme projesinin hazırlanması, gerekse güçlendirme uygulaması önemli ölçüde tecrübe ve bilgi gerektirir. Bilinçsiz yapılan bir güçlendirme yapısal riskleri azaltmak yerine arttırmış olabilir.
Betonarme Binaları Güçlendirme Yöntemleri
Türkiye'de betonarme binaların güçlendirilmesinde 3 farklı malzeme kullanılıyor. Çelik, beton ve fiberbond'dan oluşan bu 3 malzeme özellikle kolonların güçlendirilmesinde kullanılıyor. Kendi içinde avantaj ve dezavantajlar barındıran bu malzemelerin en eskisi ve en sık kullanılır olanı beton. Bu da betonun depreme karşı alınan en düşük maliyetli önlem olmasından kaynaklanıyor. Ancak kolonda kullanılan beton kalitesinin iyi olmaması güçlendirilmesi için kolonun üzerine eklenen betonun avantaj yerine dezavantaj oluşturmasına yol açıyor. 100 metrekare zemini sağlam ortalama bir dairenin betonla güçlendirilmesi için ödenen bedelin ortalama 4 bin dolardan başladığı belirtiliyor.
Betona oranla çok daha iyi sonuç veren çeliğin dezavantajını ise zor şekil alması oluşturuyor. Ancak çelik binanın ve kolonların güçlenmesini sağlıyor. Malzeme bedeli düşük olan çelik çok fazla bilinen ve uygulanan bir yöntem olmadığı için montaj bedeli yüksek olabiliyor. 100 metrekarelik bir dairenin güçlendirilmesinin bedeli ise ortalama 5 bin doları buluyor.
Fiberbond ise Türkiye'de oldukça yeni. 2003 yılında yayınlanan Deprem Yönetmeliğinde kullanımı onaylanan Fiberbond'un ana malzemesi karbon ve reçine. 0.5 milimetre kalınlığında olan Fiberbond kolona kağıt gibi sarıldığında bir katı 2.5 cm. çelik sarılmasına eşit güçlendirme sağlıyor. Binanın beton ile güçlendirilmesi 6 ay alırken bu fiberbond'da 1.5 aya kadar düşüyor. Ayrıca, konutta yaşayanların betonda olduğu gibi güçlendirme döneminde evi terketmesi de gerekmiyor.Kolonun güçlendirilmesi GÜÇLENDİRME YÖNTEMLERİ
Betonarme kolonlanrın güçlendirilmesi onların eksenel yük, moment ve kesme kuvveti taşıma güçlerinin artırılmasıdır. Bu işlem genellikle ya betonarme kesitin artırılması, kolona yeni donatılı en kesit eklenmesi yada kolonun çelik bir kafes içine alınarak betona yandan destek verilerek taşıma gücünün artırılmasıdır. Konulan çelik çerçeve de düşey yük taşıma gücünü artıracaktır.
Betonarme kesitin artırılması ya kolonun bütün çevresinde olur buna "mantolama" yada "gömlek geçirme" denir; ya da kolonun yalnızca iki kenarına yeni kesitler eklenir. Bu yöntem de "kanat ekleme" olarak nitelenir.
Çelik kafes içine alarak güçlendirmede birbirinden farklı iki malzemenin birlikte çalışması için çelik kafes ile beton arasında tam bir yapışma ve çelik kafesin kolonun eksenel yükünden payı alacak biçimde kirişlere de bağlanmasıdır.
MANTOLAMA
Betonarme kolonun betonarme elemanlarla onarımı ya da güçlendirilmesi kolonun beton en kesidinin ve boyuna donatısının artırılmasıdır. Donatı miktar olarak artırılır ancak yüzde olarak aynı kalabilir ya da artırılabilir. Mantolamada üzerinde durulacak ayrıntılar eski ve yeni betonun kaynaştırılması, yeni boyuna donatı ile eski boyuna donatının ankrajı olarak sıralanabilir. Güçlendirmede en önemli nokta kolona eklenen bölüme eski var olan bölümden yük aktarılmasıdır. Mantolamanın temel amacı kolonun düşey yük taşıma kapasitesini artırarak düşey yüklere karşı güvenlik payını yükseltmektir.
Eski ve Yeni Betonu Kaynaştırma
Kolon güçlendirmesinde kolonun üzerindeki hasarlı bölümler etriyeler ve boyuna donatı ile belirlen kolon "çekirdek" bölümüne kadar kazınmalıdır. Var olan beton varsa basınçlı su ile yıkanarak toz ve gevşek malzemeden temizlenmelidir. Mantolama sırasında eklenen yeni bölümlerin kalınlığı 5 ya 10 cm olacaktır. 5 cm kalınlığında gömlek geçirme ile küçük kolonlarda (25 x 25 cm) % 96, büyük kolonlarda (40 x 40 cm) % 56 kadar en kesit artışı olmaktadır. Buna karşılık 10 cm'lik gömlek geçirme ile küçük kolonlarda % 224, büyÜk kolonlarda ise % 125 en kesit artışı sağlanmaktadır. Bu açıdan pek çok durumda 5 cm 'lik gömlek geçirme ile önemli miktarda düşey yük taşıma kapasitesı artışı sağlanabilecektir.
Kolonun güçlendirilmesi (Mantolama)
Yapım hataları, detaylandırma hataları, eksik malzeme ve deprem gibi zorlamalar sonucunda hasar gören betonarme kolon, perde ve kirişlerin onarımı amacıyla çeşitli teknikler geliştirilmiştir. Bu tekniklere, genellikle kalıcı deformasyon yapmamış olan elemanların rijitliğinin ve sünekliğinin arttırılması amacıyla başvurulmaktadır.
Hasarlı elemanların onarımı çeşitli yöntemler ile gerçekleştirilebilir. Bu yöntemler içerisinde en sıkça kullanılanlar:
•Çelik Manto: Bu yöntem ile kolon ve kiriş içinde olması gereken sargı donatısı, bantlar kullanılarak elemanın dışında sağlanıyor. Bu şekilde kolonun hem eksenel yük kapasitesi arttırılıyor hem de daha yüksek süneklik elde ediliyor. Çelik manto, katlar arası süreklilik sağlanamadığı için kolonun eğilme kapasitesine bir katkı sağlamamaktadır.
•Betonarme Manto: Bu yöntem genellikle kolonlarda uygulanır. Bu yöntem ile kolonun hem eksenel yük kapasitesi hem de sünekliği arttırılabiliyor. Manto içerisine yerleştirilen boyuna donatıların katlar arasında sürekliliği sağlanırsa, kolonun eğilme kapasitesi de artıyor. Resim 5'te donatı demirleri yerleştirilmiş tipik bir kolon mantosu görülmektedir. Mevcut kolon ile yeni dökülecek manto betonunun aderansının yüksek olabilmesi için mevcut kolonun donatıları ortaya çıkıncaya kadar kabuk betonu kırılmaktadır.
Tipik Bir Betonarme Kolon Mantosu Donatı Yerleşimi
•Epoksi Enjeksiyonu: Kolon, perde ve kiriş elemanlarında oluşmuş olan çatlakların belli bir genişliği aşmadığı yapılarda betonun aderansının arttırılması amacıyla epoksi enjeksiyonu kullanılabilir. Ayrıca, sargı etkisini arttırabilmek amacıyla çelik veya karbon fiberli levhalar yapıştırılabilir.
Ekonomik sınırlar içerisinde kalması kaydıyla her yapının onarılması ve güçlendirilmesi mümkündür. Bilinçli yapılan onarım ve güçlendirme, binaların gerçek anlamda depreme dayanıklı hale gelmesini sağlamaktadır ve güvenle kullanılabilirler. Hiçbir binanın şiddetli bir depremi hasarsız atlaması garanti edilemez, ancak en önemli mühendislik hedefi göçmenin önlenmesidir
BKBK