Deprem izolatörü olarak da adlandırılan sismik izolatör; yapılara gelen deprem kaynaklı etkileri azaltarak yapıların orta şiddetli depremlerdeki hasarının önlenmesi ve çok şiddetli depremlerdeki hasarının da çok küçük boyutlara indirilmesine yarayan araçlardır. Çoğu uygulamada sismik izolasyon, yapıların altına yerleştirildiğinden bu sistemlere “taban izolasyonu” denilmektedir.

Sismik izolatörler yapıyı iki parçaya ayırarak deprem gibi dinamik yüklerin üst yapıya daha az oranda iletilmesini sağlar. Sismik izolatörlerde kullanılan malzemeler düşey yönde rijit(düşük deformasyon gösteren), yatay yönlerde ise esnek davranış gösterir. Çeşitli araştırmalar sismik izloasyonların, deprem kuvvetlerini 3 kat kadar azalttığını göstermektedir. Aşağıdaki şekilde gerçek bir deprem kaydı altında sismik izolatörlü ve izolatörsüz yapıların davranışlar gösterilmektedir.

Soldaki sabit tabanlı – izolatörsüz yapılar şekilden de görüldüğü üzere deprem etkisiyle büyük ve gittikçe artan yer değiştirmelere maruz kalırken izolatörlü diğer iki yapıda daha küçük ve yapı boyunca birbirine daha yakın yerdeğiştirmeler meydana gelmektedir. Ayrıca sismik izolatörlerin bünyesinde bulunan sönümleyici malzemeler yapıya etkiyen deprem enerjisinin büyük bölümünü sönümlemekte ve üst yapıda oluşacak hasarları engellemektedir. Sismik izolasyonsuz yapılarda ise bu şekilde ayrı bir sönümleme mekanizması bulunmadığından deprem enerjisinin büyük bölümü yapı hareketi sırasında meydana gelen hasarlar tarafından karşılanmaktadır. (Sismik izolasyon maliyeti)

Deprem esnasında izolatörlü yapıda büyük yer değiştirmeler izolatör seviyesinde olup, katlar arası yer değiştirmeler ve kat ivmeleri çok düşüktür; bina, içinde yaşayanlar ve eşyalar güvenliktedir.

Sismik izolasyonların genel olarak temel seviyesinde yapılması bu sistemleri taban izolasyonu olarak adlandırılmasına neden olmasına karşın izolasyon kolon altında, ortasında veya üstünde gibi farklı bölgelerde uygulanabilmektedir.

Tabandan deprem yalıtım malzemeleri uzun zamandır yaygın olarak kullanılan kontrol elemanlarıdır. Esnek bir tabakayla yapıyı zeminden ayırarak depreme karşı korurlar. Bu malzemeler sayesinde ana yapının periyodu önemli ölçüde artırılarak yer hareketinin ivmesini ve depremden kaynaklı kuvvetin etkisi azaltmış olur.

Sismik izolasyon uygulanan bir yapıda, sismik izolasyon uygulanmayan bir yapıya göre bina hakim periyodunda büyük bir artış meydana gelmektedir. Yalıtılmış yapının periyodu, yalıtılmamış yapının periyodu ile kıyaslanacak olursa yaklaşık olarak 3 kat gibi büyük bir farkın oluşmasına olanak sağlamaktadır. Periyot değerinde meydana gelen bu denli büyük bir artış ile yapının deplasman talebinde de büyük artışlar oluşmaktadır. Ancak söz konusu bu deplasman talebi, yapının sahip olduğu izolatörlerin mekanik özelliklerine de bağlıdır. Yapı tabanında
oluşan taban kesme kuvveti değerlerinin ise sismik izolatör kullanımı sonucu yaklaşık olarak %90’ a varan oranlarda azalmasına neden olmaktadır. Üstyapı deprem anında hareketi toplu bir halde yapabilecek bir hale gelmektedir. Böylece çok az göreli kat ötelemeleri oluşmaktadır. Bu durumda, sismik izolatör kullanılan bir yapıda üstyapının taşıyıcı sistemi için daha küçük kesitlerin tercih edilmesine imkan vermektedir. Ayrıca üstyapı, deprem anı ve sonrasında da içerisinde yaşayan insanların yapıyı tahliye etmesine gerek duymadan kesintisiz olarak kullanılmasına imkan vermektedir.

İzolatör-Deprem İzolatörü

Yirminci yüzyılın başlarındaki 1906 San Francisco Depremi ve yirminci yüzyılın sonlarındaki 1999 Kocaeli depremi gibi büyük depremler, bir çok can kaybı ve milyonlarca dolara mal olan hasarlara neden olmuştur. Deprem bilinci gelişmiş ülkelerde orta büyüklükteki binalara “Sismik izolasyon” diye adlandırılan yeni bir teknoloji uygulanmaktadır. Bu teknoloji, yapıyı temelinden ayırma prensibine dayanmakla birlikte, yapıya gelen deprem yer hareketini büyük ölçüde azaltarak yüksek deprem güvenliği sağlamaktadır.

Örneğin bir sismik izolasyon sistemi kauçuk ve çelik sönümleyiciler ile kurşun çekirdekten oluşmaktadır. Bu sismik izolasyon elemanları, her kolonun alt noktası ile kolon temeli arasına yerleştirilebilir ve zeminden yapıya gelen deprem hareketlerini bu seviyede absorbe ederler. Binaya daha az kuvvetler gelir ve bina bir rijit cisim hareketi yapar. Bunun sonucunda bina içindeki eşya ve hassas cihazlar bu titreşimlerden zarar görmez. Sonuç olarak bina kontrollü bir hareket yapar ve hasarlar en alt seviyeye düşer. Sismik izolasyon, bir depremden sonra iş kaybını minimumda tutarken, insan hayatını da korur ve ekonomik kayıpları en aza indirger. Geleneksel inşaatlarda deprem esnasında rölatif kat deplasmanları özellikle alt katlarda olmak üzere ve ivmeler üst katlarda olmak üzere yüksek değerler alabilmektedir. İvmeler üst katlarda artarak büyür ve zararlı titreşimler oluşur. Katlar arası yerdeğiştirmeler kalıcı olabilir.

Günümüzde, deprem izolasyonu genellikle şiddetli depremlerde kısmen de olsa hasarın istenmediği, önem derecesi yüksek yapılarda uygulanmaktadır. Hastane, okul, acil yardım merkezleri, itfaiye, emniyet ve askeri birimlere ait binalar, haberleşme ve enerji dağıtım merkezleri gibi kuvvetli bir depremden sonra ayakta kalması zaruri yapılar ile nükleer enerji santralleri gibi yüksek güvenlikli yapılması gereken yapılar veya tarihi değeri yüksek olan müze ve benzeri yapılar bu sistemin en yaygın uygulandığı yapılardır.

Sismik izolasyon sistemlerinin kullanıldığı diğer yapı türlerinden birisi de yeterli sünekliğe sahip olmayan gevrek yapılardır. Eklemeler yapılarak güçlendirmenin veya onarımın zor olduğu tarihi yapıların onarım ve güçlendirilmesinde sismik izolasyon uygulamaları büyük bir başarıyla uygulanmaktadır. Buna ek olarak, sismik yalıtım yaklaşımı deprem riski yüksek bölgelerdeki bulunan pek çok yapı tipine uygulanabilir. Kullanılması uygun olmayan durumlar aşağıda belirtilmiştir.

Sismik İzolatör Ne İşe Yarar?

Sismik izolatörlerin işlevi; en basit anlatımla deprem kuvvetinin bu izolatörlerin üzerindeki yapılara etkisini, dolayısıyla da bu sebeple oluşlacak sarsıntıları olabildiğince azaltmaktır. Bu nedenle deprem izolatörlerinin yararları bu ana faydalar doğrultusunda türetilebilir.

Depremin kendisini kontrol edemiyoruz, ancak hareketlerin temelden yukarıdaki yapıya aktarılmasını engelleyerek yapıya yaptığı talebi değiştirebiliyoruz. Bu nedenle, izolasyonu kullanmanın birincil nedeni, deprem etkilerini azaltmaktır. Doğal olarak, izolasyonla ilgili bir maliyet vardır ve bu nedenle, yalnızca faydalar bu maliyeti aştığında kullanımı mantıklıdır. Ve elbette, maliyet fayda oranı, depreme dayanıklılığı sağlamak için alternatif önlemlerden elde edilenden daha çekici olmalıdır.

Sismik izolatörün çalışma prensibini aşağıdaki görselden anlamak daha kolay olacaktır.

1. Önemli yapılarda deprem sarsınıtısı kaynaklı, hizmetlerin duraksaması ya da durması engellenir. Sarsıntı ve dinamik etkilerden zarar alacak hassas cihazların arızalanması, ya da elektrik, sıhhi, gaz tesisatlarının hizmetlere, yapıya ve çevreye vereceği zarar engellenir.
2. Sismik izolatörler yapıyı kalıcı ve büyük hasarlara karşı korur.
3. İç ve dış mekanlarda araç, gereç, makina, mobilya gibi eşyaların düşmesi ve devrilmesini engeller ve bu sebeple oluşacak can ve mal hasarlarının önüne geçer.
4. Sismik izolatörlü binalar büyük depremlerden sonra dahi ayakta kalabilmektedir.
5. Deprem sonrası, yaraların sarılması ve acil durum işlemlerinin güvenli bir ortamda sürdürülebilmesini sağlar. Aynı zamanda deprem korkusu ve psikolojik travmalara karşı güven hissi verme etkisiyle destek olur.
6. Yapıda mesnet izolatör-sismik izolatörlerin kullanılmasıyla üst yapıya daha düşük deprem kuvvetlerinin etkimesi sağlanacağından, daha düşük boyutlarda yapı eleman boyutlarına ihtiyaç duyulur. Bu da malzeme ve işçilik giderlerinden tasarruf edilmesi manasına gelmektedir.
7. Olası bir hasar durumunda, izolatörsüz binalara oranla çok daha düşük boyutta hasarlarla karşılaşılacağından, deprem sonrası onarım ve güçlendirme işlemleri ile bu işlemlerin maliyetleri kısıtlı olacaktır.

Sismik İzolatörlerin Avantajları ve Dezavantajları

Sismik izolatörler ülkemizde yeni yeni yaygınlaşamaya başlamıştır. Her izolasyon sisteminin avantajları olduğu gibi dezavantajları da bulunmaktadır, bundan dolayı amacına uygun sistemin seçilmesi büyük önem arz etmektedir. Sismik izolatörlerin avantajları aşağıdaki gibi sıralanabilir;

• Depremlerde can güvenliğinin artması,
• Taşıyıcı yapıda hasarların en aza indirilmesi,
• Bina içerisindeki ekipmanların korunması (hastanelerdeki cihazların korunması, yeniden yapılması mümkün olmayan tarihi eser ve yapıların korunması, nükleer reaktör ve rafinelerin korunması)
• Deprem sonrası hemen kullanım ile iş kaybının ve ekonominin etkilenmemesi,
• Ulaşım yapıları olan köprü viyadük gibi yapıların sürekliliği,
• Göreli kat ivmesinin azalması olarak sıralanabilir.

Sismik izolatörlerin bu gibi avantajlarının yanı sıra oldukça sınırlı dezavantajları bulunmaktadır. Örneğin yapının tasarlanan depremden büyük bir depreme maruz kalması durumunda izolatörlerde kopma ile birlikte kalıcı hasarlar olabilmektedir. Ayrıca sismik izolatörlerin maliyetinin yüksek olması ile birlikte yapıda uygulanması gereken ekstra bodrum maliyeti ve temel kazılarının daha derin olması, temelin etrafının yapının deplasman yapabilmesi için istinat duvarları ile çevrilmesi, izolatörlü yapıda kullanılması gereken kanalizasyon, su, elektrik, doğalgaz gibi sistemlerin farklı şekilde yapılması izolasyonlu yapıların maliyet kalemlerini arttırmaktadır.

İzolasyon sistemleri yapıların periyotlarını uzattığı için yumuşak zeminler üzerine inşaa edilmiş yapılar için zararlıdır. Yumuşak zeminlerde deprem izolatörleri konularak yapı periyodunun artırılması durumunda yapıya gelecek deprem yükü artacaktır. Ayrıca bitişik nizam yapılarda sismik izolasyon uygulaması uygun değildir

Deprem İzolatörleri Nerelerde Kullanılır? Sismik İzolatörler Hangi Binalarda Kullanılır?

Deprem izolasyonu sistemleri, deprem ya da diğer yanal etkilere karşı önlem alınması gereken ya da istenen hemen hemen tüm yapılara uygulanabilecektir. Fakat şu an yaygın olarak kullanılan sismik izolatörler, özellikle yüksek periyotlu, yüksek binalarda çeşitli nedenlerden dolayı kullanılamamaktadır. Fakat yüksek yapılar için de izolatörlerden öte farklı sönümleyici araçlar ve yöntemler kullanılarak gerekli önlemler alınabilmektedir.

Türkiye için kullanımı neredeyse yeni başlayan ve sismik izolasyonlar hakkında yoğun araştırma ve geliştirme çalışmaları devam etmektedir. Deprem izolatörleri, gelecekte yapılarda meydana gelen deprem kaynaklı hasarların önlenmesindeki ana çözüm yöntemi olarak düşünülmektedir.

Sismik İzolatör Maliyeti Ne Kadar? Sismik İzolatör Fiyatı

Yukarıda da bahsedildiği üzere sismik izolatörler ülkemiz için yeni sayılacak bir teknolojidir. Her ne kadar geçmiş yıllarda kullanım örneklerine rastlasak da, bu malzemeler geçmişte, hatta şu an hala büyük bir bölümü yurt dışından sağlandığı için maliyetleri yüksekti. Fakat ülkemizde de üretilmeye başlanması, sürekli olarak geliştirme ve iyileştirme işlemlerinin çalışılması nedeniyle her geçen gün sismik izolatör fiyatları düşecek ve her türlü yapı için uygulanabilir bir hal alacaktır.

Bir çalışmada sismik izolatör uygulamasının, taşıyıcı sistem maliyetindeki azalışı bu grafikle belirtilmiş. (İzolatör maliyeti dahil değil). Uygulama sayesinde, yaklaşık karkas maliyetinini ortalama %20’si gibi bir maliyet azalışı elde edilmiş. (Kaynak: Esra ÖZER-GELENEKSEL VE TABAN İZOLATÖRLÜ BETONARME BİNALARIN SİSMİK DAVRANIŞLARININ KARŞILAŞTIRILMASI)

Her yapının ve zeminin kendisine göre bir karakteristiği ve davranışı vardır. Sismik izolatör maliyetlerinden bahsedebilmek için bir genelleme yapmak yanlış olacaktır. Çünkü her yapıya gereken sismik izolatör yöntemi, sayısı ve bu izolatörlerin her birinin özellikleri maliyeti asıl belirleyici unsurlardır. Sayfanın ilerleyen bölümlerinde izolatör çeşitlerinden ayrıca bahsedilecektir. Yapıdaki  kat ve kolon adedi, deprem bölgesi, zemin özellikleri ve birçok diğer özellikler yapıda kullanılacak deprem izolatörü fiyatlarını ve özelliklerini değiştirecektir.

“Sismik izolatör ne kadar?” sorusunun en doğru yanıtı ilgili yapıda yapılacak analiz ve değerlendirmeler sonucu verilebilmektedir. Fakat sismik izolatör maliyetinin direkt bu işleme harcanacak tutar olarak düşünülmesi yanlış olacaktır. Zira yukarıda Sismik İzolatör Ne İşe Yarar? bölümünde de değinildiği üzere, bu yöntemlerin kullanılması sonucu, yapı inşaat malzeme ve işçilik giderleri düşeceğinden, sismik izolatör özelinde düşünmek yerine yapının komple deprem izolatörlü hali ile deprem izolatörsüz hali karşılaştırılmalıdır.

Sismik İzolasyon Yönteminin Uygulamalarındaki Zorluklar

• İzolasyonlu yapının alt ve üst seviyesi arasındaki yer değiştirmelerin yapının servis ömrü boyunca sağlanmalıdır.
• Süneklik oranı yüksek, yapı periyodu yüksek olup rezonans riski taşımayan yapılara uygulanmasının yapıya yeterli etkisi yoktur.
• Yapının yükseklik ve genişlik oranındaki büyük fark devirici momentlerin artmasına ve yapının düşey yönde hareket etme riskini ortaya çıkarmaktadır. Bu durum izolatörlerin yüksek yapılarda kullanımını zorlaştırmaktadır.

Sismik izolatörlü yapılarda beklenen maksimum yer değiştirmeye göre binanın hareket edebileceği boşluk bırakılmalıdır. Toprak altında bırakılacak sismik boşluklarda sistem istinat duvarı ile korunmalı yapının tüm servis ömrü boyunca bu bölgeye su, toprak gibi yabancı maddelerin dolmasını engellemek için gerekli tedbirler alınmalıdır. Ayrıca yapıya dışarıdan bağlanacak olan su, doğalgaz, elektrik ve kanalizasyon gibi sistemlerin ek yerlerinin esnek olarak dizayn edilmelidir.

Sismik İzolatörler Nerelere Yerleştirilir

Yapılarda sismik izolasyon genel itibari ile kolon alt bölgesinden yapılmaktadır. Bu durumda yapının içerisinde bulunan merdiven gibi sistemler servisine devam edebilmektedir. Ancak izolatör kolon ortası ve kolon üstünde uygulandığında bina içi ulaşım sistemlerinde gerekli önlemler alınmalıdır. Aynı şekilde izolasyon seviyesinde bulunan kapı, duvar gibi sistemlerinde alt ve üst yapı arasındaki ötelenmeyi karşılayacak şekilde tasarlanmalıdır. Bunların yanı sıra izolatörlerin görünmeyen bir alanda veya bodrumda konumlandırılması seçeneği vardır. Bu seçenek ile izolatörlerin bakım ve olası değişiminin yapılması kolaylaşır. Ancak bu durum ek kat maliyetine, istinat duvarı maliyetine ve kazı maliyetlerine neden olmaktadır.

Sismik İzolatör Çeşitleri

Sismik izolasyon sistemleri 3 ana başlıkta toplanabilir. Bu ana başlıklar ve alt başlıkları şu şekildedir.

1. Elastomerik mesnetli sismik izolasyon  sistemleri
   1. Düşük sönümlü kauçuk tip mesnetler (LDRB)
   2. Yüksek sönümlü kauçuk tip mesnetler (HDRB)
   3. Kurşun çekirdekli kauçuk tip mesnetler (LRB)
2. Kayma esaslı sismik izolasyon sistemleri
   1. Sürtünmeli sarkaç sistem (FPS)
   2. Esnek sürtünmeli taban izolasyon sistemi (R-FBI)
3. Kauçuk- kayıcı sismik izolasyon sistemleri
   1. Fransa elektrik kurumu sistemleri (EDF)
   2. EERC birleşik sistemleri

Sismik izolatör maliyeti

Alçıpan-Alçı levhalar, dayanıklı iki kağıt-karton katman arasına alçı bir iç dolgudan oluşmuş, özel ön üretimli yapı ürünleridir. Alçı levhaların uzun kenarları yüzeyin bitim işlemlerine göre dik, inceltilmiş, fugalı, yuvarlak ya da geçmeli olarak bitirilir.

Alçıpanların yapıda kullanım yeri ve amacına yönelik bir çok çeşidi vardır. Bunlardan duvar levhaları iç duvarlarda kaplama elemanı olarak kullanılır. Alçıpanlar duvara yapıştırılarak ya da çelik sac ızgaralar üzerine kaplanarak uygulanabilmektedir. Alçı levhalar duvara harç ya da özel yapıştırıcılarla yapıştırılır. Izgara üstüne kaplamada ise metal ya da ahşap ızgaralar üzerine alçıpan vidası ve çivisi ile uygulanırlar.

Alçıpan Çeşitleri ve Kullanım Yerleri

Kullanım bölgelerine ve alçı levha türüne göre üretilen alçı levha boyutları  farklılık gösterebilmekle birlikte ülkemizde ve Avrupa’da standart alçı levhalar genel olarak 1200 x 2500 x 12,5 mm ebatlarında üretilmekte ve tercih edilmektedir. Üreticiler tarafından levha genişliği genellikle 1200 mm sabit olmak üzere; kalınlıkları 9-18 mm ve uzunlukları 2000-3000 mm arasında değişen farklı ebat seçenekleri de kullanıcılara sunulmaktadır.  Farklı türde alçı levhalar şu şekildedir;

• FX (Flex, standart) Alçı Levhalar
• Pahlı FX Levhalar
• WR (Water Resistant, Neme Dayanıklı) Alçı Levhalar;
• Küfe ve Neme Dayanıklı Alçı levhalar -Alçıpanlar
• Yangına Dayanıklı Alçı Levhalar
• Darbeye Sayanıklı Alçıpanlar
• Alçı Dış Cephe Levhalar- Dış Cephe Alçıpanları
• X-ray Işınlarına Karşı Yalıtımlı Alçı Levhalar
• Ses Yalıtımlı Alçıpanlar
• Çivi Çakılabilen Özel Alçı Levhalar – Alçıpanlar

FX (Flex, standart) Alçı Levhalar

FX (Flex, standart) alçı levhalar; ön ve arka yüzü kağıt kaplı, esnek ve hafif alçı levhalardır. Hızlı, temiz ve kolay montaja imkan tanır ve yüzey kaliteleri de yüksektir. Yapılarda asma tavan, bölme duvar, giydirme duvar ve kuru-sıva duvar kaplama uygulamalarında kullanılabilmektedir.

Pahlı FX Levhalar;

Pahlı FX levhalar;  genellikle asma tavan uygulamalarında sıva derzi oluşturması için 4 kenarı pahlı olarak üretilen FX alçı levhalardır.

WR (Water Resistant, Neme Dayanıklı) Alçı Levhalar;

WR (Water Resistant, neme dayanıklı) alçı levhalar ön ve arka yüzü farklı renkte kağıt kaplı, su itici özellik kazandırılmış alçı levhalardır. Neme dayanım özelliği bulunan WR alçı levha yüzeylerinde seramik uygulaması da yapılabilir. Asma tavan, bölme duvar, giydirme duvar, kuru-sıva duvar kaplama uygulamalarına ek olarak şaft duvarları ve ıslak hacimlerde de uygulanabilmektedir.

Yapı uygulamalarında ençok kullanılan alçıpanlar- alçı levhalar genellikle FX ve WR alçı levhalardır. Özel içerik ya da katman gereksinimi dışında farklı türde üretilen alçı levhaların temelde ihtiyaca göre FX ve WR alçı levhaların geliştirilmesiyle üretilen alçı levhalar olduğu söylenebilir.

Küfe ve Neme Dayanıklı Alçı levhalar -Alçıpanlar

Küfe ve neme dayanıklı alçı levhalar; su itici, küf önleyici özellikleri arttırılmış, ıslak hacimler ve yoğun nemli ortamlarda kullanılabilen geliştirilmiş WR alçıpanlardır. Küfe ve neme karşı dirençlerinin yanı sıra ilave olarak yangın dayanımı arttırılmış türleri de bulunmaktadır.

Yangına Dayanıklı Alçı Levhalar

Yangına dayanıklı alçı levhalar; yangına dayanım süresi arttırılmış, cam elyaf katkılı alçı levhalardır. Kullanıcı talebine göre yoğunluğu arttırılmış veya su itici özellik kazandırılmış çeşitleri de bulunmaktadır. Ayrıca her iki yüzeyinde kağıt yerine cam elyaf şilte kaplı, 3 saate kadar yangın dayanımı sağlayan özel türleri de üretilmektedir. Yapıların yangına karşı korunumunun yüksek olması istenen kısımlarında tercih edilebilmektedir.

Darbeye Sayanıklı Alçıpanlar

Darbeye dayanıklı alçı levhalar; darbe dayanımı ve mukavemeti arttırılmış, yangın ve neme dayanım özellikleri bulunan, daha yüksek ses yalıtım değerlerine sahip geliştirilmiş WR alçı levhalardır. Eğitim ve sağlık yapıları gibi genellikle kamusal kullanımın yoğun olduğu yerlerde tercih edilmektedir.

Alçı Dış Cephe Levhalar- Dış Cephe Alçıpanları

Alçı dış cephe levhaları; özel alçı içeriği ve her iki yüzündeki cam elyaf şilte kaplama sayesinde küf oluşumunun engellendiği, yalıtıma katkı sağlayan, suya, neme ve dış hava koşullarına dayanıklı, hafif ve A1 sınıfı yanmaz cephe kaplama plakalarıdır.

X-ray Işınlarına Karşı Yalıtımlı Alçı Levhalar

X-ray ışınlarına karşı yalıtımlı alçı levhalar; genellikle sağlık yapılarında kullanılmak üzere üretilen ve X-ray ışınlarını tutarak kurşun levha kaplaması gerektirmeyen yüksek değerlerde ses yalıtımına sahip özel alçı levhalardır.

Ses Yalıtımlı Alçıpanlar

Ses yalıtımlı alçı levhalar; konser salonu, sinema salonu, ses stüdyoları gibi akustik performans gereksinimleri duyulan hacimler için üretilen yüksek ses yalıtımına sahip alçı levhalardır. Düz yüzeyli olabildikleri gibi akustik performansa göre perfore yüzeyli ve sonlama gerektirmeyen türleri de mevcuttur.

Çivi Çakılabilen Özel Alçı Levhalar – Alçıpanlar

Çivi çakılabilen özel alçı levhalar; daha çok konut yapılarına yönelik selüloz katkılı, fiber alçı teknolojisi ile üretilen ve alternatif olarak kullanıcılara sunulan alçı levhalardır. Ayrıca yüzey sonlaması gerektirmeyen ahşap lif katkılı çeşitli dokularda alçı levha çeşitleri de dekoratif uygulamalarda tercih edilebilmek üzere kullanıcılara sunulmaktadır.

Alçıpan Yardımcı Elemanları

Alçı levhalar ile oluşturulan yapı elemanları alçı levhalar dışında çeşitli yardımcı elemanlar ile beraber kullanılmaktadır. Bu yardımcı elemanları aşağıdaki şekilde sıralayabiliriz.

Alçıpan Profilleri – Alçı Levha Konstrüksiyon Profilleri

İhtiyaca göre farklı uzunluklarda üretilebilmekle beraber standart olarak 3 m boyunda üretilen bu alçıpan konstrüksiyon profilleri şu şekildedir:

• Duvar U Profili (DU Profil)
• Duvar C Profili (DC Profil)
• Destek Profilleri (UA Profil)
• AG (Agraf) Profilleri
• Delikli Köşe Profilleri

Duvar U Profili (DU Profil)-0,5x40x50-75 mm

Alçı levha bölme duvar sistemlerinde çerçeveyi oluşturan ve yatay uygulanan galvanize sac taşıyıcı profillerdir. Bölme duvarlarda, giydirme duvarlarda ve asma tavanlarda kullanılmaktadır.

Duvar C Profili (DC Profil)-0,5x49x48,8-73,8 mm

Alçı levha bölme duvar ve duvar giydirme sistemlerinde dikey olarak uygulanan galvanize sac taşıyıcı profillerdir. Bölme duvarlarda, giydirme duvarlarda ve asma tavanlarda askı sisteminden bağımsız DU profillerini tamamlayıcı eleman olarak kullanılmaktadır.

Destek Profilleri (UA Profil)-2x40x48,8-73,8 mm

Alçı levha bölme duvar yapımında, kapı – pencere kenarlarında kullanılan, et kalınlığı yüksek, galvanize sac taşıyıcı profillerdir. Bölme duvarlarda, giydirme duvarlarda, asma tavanlarda ve duvarda güçlendirme gereken kısımlar kullanılmaktadır.

AG (Agraf) Profilleri

DC profillerini istenen yüzeye ankraj etmeyi sağlayan galvanize sac askı elemanlarıdır. Giydirme duvarlarda ve asma tavanlarda kullanılmaktadır.

Delikli Köşe Profilleri-0,35x23x23 mm

Alçı levha duvarlarda dış köşeleri darbelere karşı korumak ve düzgün kenarlar elde etmek için kullanılan alüminyum veya çelik profillerdir. Bölme duvarlarda, giydirme duvarlarda ve asma tavanlarda dış bükey köşelerde kullanılmaktadır.

Alçıpan Askı Aparatı

Asma tavanlarda askı çubuğu, askı maşası ve klipsten oluşan; yapının tavan döşemesine ankrajlanarak konstrüksiyon profillerini tavan döşemesine bağlayan elemanlardır.

Alçıpan Vidaları ve Dübelleri

Alçı levha ile yapılan yapı elemanı imalatlarında kullanılan başlıca vidalar ve dübeller şu şekildedir:

• Sivri Uçlu Alçı Levha Vidaları
• Matkap Uçlu Alçı Levha Vidaları
• YHB Vidalar – Yivli Havşa Başlı Vidalar
• Mercimek Başlı Vidalar
• M6 Çelik Dübeller
• M8 Plastik Dübeller
• Gazbeton Dübelleri

Sivri Uçlu Alçı Levha Vidaları

Alçı levhaların birbirlerine ve 0,7 mm sac kalınlığına kadar metal konstrüksiyonlara tespitinde kullanılan havşa başlı vidalardır.

Matkap Uçlu Alçı Levha Vidaları

Alçı levhaların 0,7-2,25 mm arası kalınlıkta metal konstrüksiyona tespitinde kullanılan havşa başlı vidalardır.

YHB Vidalar – Yivli Havşa Başlı Vidalar

Alçı levha imalatlarında metal konstrüksiyonun zemine ve duvara tespit edilmesinde kullanılan yivli havşa başlı vidalardır

Mercimek Başlı Vidalar

Alçı levha imalatlarında metal konstrüksiyon ile bağlantı elemanlarının bağlanmasında kullanılan mercimek başlı vidalardır.

M6 Çelik Dübeller

Alçı levha imalatlarında metal konstrüksiyonun betonarmeye ankrajlanmasında kullanılan dübellerdir.

M8 Plastik Dübeller

Alçı levha imalatlarında konstrüksiyonun tuğla, briket vb. yüzeylere ankrajlanmasında kullanılan dübellerdir.

Gazbeton Dübelleri

Alçı levha imalatlarında konstrüksiyonun gazbeton yüzeylere ankrajlanmasında kullanılan dübellerdir.

Alçıpan Levhaların Boyutları ve Ağırlığı

Standart alçıpan ölçüleri 1,20 x 2,50 metre olup bir levha alçıpan 3,50 m2’dir.
Ortalama alçıpan ağırlığı metrekareye 9 –9.5 kg, alçıpan kalınlığı 12.5 mm’dir.

AAlçıpan Levhaların Taşınması

Alçıpan, elde taşınırken uzun kenarı yere paralel olarak, her iki ucundan tutularak dikkatli bir şekilde taşınmalıdır.

Alçıpan Levhaların İstiflenmesi

Deformasyonu önlemek için Alçıpanlar ahşap ve ya Alçıpandan kesilmiş takozlar üzerinde yatay olarak istiflenmeli, takoz ölçüleri aynı, aralıkları ise 50 cm’yi geçmemelidir.

Alçıpan Levhaların Depolanması

Alçıpanlar, kapalı ve kuru bir yerde depolanmalıdır. Açık alanda depolama zorunluluğu varsa, tabandan yükseltilmiş ve yerle, özellikle doğal zeminle ilişkisinin kesilmiş, üzerinin örtülmüş olmalsı gerekir.

Alçıpan Levhaların Kesilmesi

Alçıpanların ön yüzündeki karton maket bıçağı ile kesilir. Bıçak kartonu  tamamen kesip alçı yüzeye temas etmelidir. Kesme işlemi hassas ölçü ile yapılıyorsa tahta marangoz metresi kılavuz olarak kullanılır. Kesim yapılan yüzeyin üstte olması kaydıyla Alçıpan kesim yerinden el darbesiyle kırılır. Alçıpan ters çevrilerek arka karton bağlantısı maket bıçağı ile kesilir. Kesilecek parçalar köşeli ve şekilli ise köşeli ve ya şekilli kesimleri işaretleme işleminden sonra ince dişli testere ile yapmanız gerekmektedir.

Kaynaklar:
HAYDAR AŞKIN ÖZDOĞAN-YAPIM ŞANTİYESİNDE ALÇI LEVHA KULLANIMI VE OLUŞAN ATIKLARIN GERİ DÖNÜŞÜM POTANSİYELİNİN ARAŞTIRILMASI
Özdoğan H.A., Aydın İpekçi C., (2019), “Yapım Şantiyelerinde Oluşan Atık Alçı Levhalar Üzerine Bir Araştırma”

Bir yapının veya yapı bileşenlerinin herhangi birisinin, bozucu etmenler karşısında, kullanım sırasında belli bir süre içinde, bakım veya onarım için beklenmeyen maliyetler çıkarmaksızın gerekli olan işlevleri gösterme yeteneğine dayanıklılık, kalıcılık veya durabilite denmektedir.

(Binaların Ömrü Ne Kadardır? yazımıza buradan ulaşabilirsiniz.)

Dayanıklılığın kelime anlamı ise, dış etkiler karşısında yeterli dayanıma sahip olma ve bu sayede uzun ömürlü olma, beklenilen performansları sürdürebilme demektir.

Yapı elemanı açısından ele alındığında dayanıklılık (durabilite); bir bileşenin belirlenen bir süre zarfında ömrünü sürdürebilmesiyle birlikte, bileşenlerden meydana gelen sistemlerin de aynı şekilde dayanıklı olması ve beklenen performansları yerine getirebilmesidir.

Malzemelerin veya kullanım şekline bağlı olarak belirlenmiş olan gereksinimlerin karşılanması yeteneğine dayanan özelliklerinin toplamına ise kalite denilmektedir. Durabilite (dayanıklılık), kullanım kalitesinin ve kullanım ömrünün bir fonksiyonu olarak belirtilebilir. Dayanıklılık ile ilişkili üç kritik kullanım kalite seviyesi vardır:

1. Tipik yeni kullanım koşullarını sunan, tasarımcı veya yasalar ve standartlar tarafından oluşturulan, belirlenmiş kalite;
2. Yenileme veya güçlendirmeye olan ihtiyacı belirten minimum ölçüde kabul edilebilir kalite,
3. Malzemenin tamamen kullanılamaz olarak kabul edildiği, bozulma.

Beton ve Betonarmenin Durabilitesi

Betonarme elemanlardan durabilite açısından beklenen özellik betonun başlangıçta sahip olduğu özelliklerini zaman içerisinde devam ettirebilmesidir.

Beton veya betonarme elemanların islevlerini yerine getirmeleri durabilitelerine baglıdır. Bu elemanların öngörülen servis ömürleri boyunca maruz kalacakları çevresel etkilerin ve bu etkilere karşı alınacak önlemlerin tasarımı yapan mimar ve mühendisler tarafından bilinmesi ve projelendirmenin bu esaslar dahilinde yapılması gerekmektedir (örnegin, kimyasal reaksiyonların baslamasına neden olan suya karsı alınacak izolasyon önlemleri gibi).

Durabilite kavramı irdelendikçe, yapıya etki edecek hesap dışı yüklerin neden olduğu bozulmalar dışında da betonu etkileyerek bozulmasına neden olan faktörlerin bulunduğu, sadece doğru tasıyıcı sistemin seçilmesi, projelendirilmesi ve uygulanması ile durabilitenin sağlanamayacagı tespit edilmiştir.

Betonarme elemanın dayanıklılığını-durabilitesini olumsuz olarak etkileyen etki türleri ve bu etkilere karşı alınabilecek  önlemler aşağıdaki tabloda paylaşılmıştır;

Volta döşemeler; tavan kotunun en alt hizasında 1.50 m. aks aralığında dizilmiş çelik kirişlerin(I profiller) arasına kalıp yapılarak, eski tip dolu tuğlalar hafif kavisli tonozşeklinde dizilerek oluşturulan döşemelerdir. Bu kavisli tonozlar alt katta içbükey üst katta ise dış bükey yapacak şekilde düzenlenir. Üst kata bakan hafif kavisli dış bükey tonozların üstü çeşitli dolgu malzemeleri ile doldurulur ve harçla sıvanarak düzleştirilir.

Tuğlaların örülmesinde bağlayıcı harç olarak çimento dışında yapının dönemine uygun harçlar da tercih edilir. Bu zemin üzerine genellikle; çelik kirişlere paralel veya bu doğrultuya dik ahşap kaplama döşeme tercih edilir. Tuğlaların örülmesinde bağlayıcı harç olarak çimento dışında yapının dönemine uygun harçlar da tercih edilir.

Adi Volta Döşeme

0.50 – 0.56 m. aks aralığındadizilmiş olan profillerden her iki profil arasına ikisi uzunlamasına diğeri enlemesine olmak üzere üç adet tuğla tonoz şeklinde yerleştirilerek yapılan döşeme tipine adi volta döşeme denir. Tuğla bağlayıcı harcı olarak, çimento dışında yapının dönemine göre aslına uygun harçlar da kullanılmaktadır. Tuğlaların üstü putrel başlıklarının seviyesine kadar cüruf betonu ile doldurularak tesviye edilir ve döşeme kaplaması yapılır. Putrellerin altı sıva teli ile kaplanarak tuğlalarla birlikte sıvanmasının yanı sıra yalnız tuğlaların altı sıvanıp putrellerin altı yağlı boya ile de boyanabilir.

Kaynaklar;
Kurugöl Sedat, S. Giray Küçük, (2015), Tarihi Eserlerde Demir Malzeme Kullanım ve Uygulama Teknikleri,
Mahrebel A.Hasan,(2006), Tarihi Yapılarda Taşıyıcı Sistem Özellikleri, Hasarlar, Onarım ve Güçlendirme Teknikleri
OKAN HASTÜRK-TARİHİ KAGİR YAPILARDA METAL ELEMANLARIN BİNA STRÜKTÜR SİSTEMİNE KATKISINI; BEŞİKTAŞ İLÇESİ ORHANİYE KIŞLA CAMİSİ ÖRNEĞİNDE İNCELENMESİ

6 Ekim 2020 tarihinde yayınlanan diğer yönetmeliklerle beraber, mevcut deprem yönetmelikleri şu şekildedir.

1. Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (Yürürlükte)
2. Türkiye Hava Meydanı Yapıları Deprem Yönetmeliği (Ekim 2021’de yürürlüğe girecek)
3. Türkiye Karayolları ve Demiryolları Tünelleri ile Diğer Zemin Yapıları Deprem Yönetmeliği (Ekim 2021’de yürürlüğe girecek)
4. Türkiye Kıyı ve Liman Yapıları Deprem Yönetmeliği (Ekim 2021’de yürürlüğe girecek)
5.  Türkiye Köprü Deprem Yönetmeliği (Ekim 2021’de yürürlüğe girecek)

Yapı türlerine göre deprem yönetmeliklerinin farklılaşması nedeniyle, bu yönetmeliklerin kapsamlarını ayrı ayrı belirtmek yararlı olacaktır. Ayrıca PDF formatında tüm bu Deprem Yönetmeliklerin’e bu başlıklardan ulaşabilirsiniz.

1. Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği

Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (PDF)

Ocak 2019’da yürürlüğe giren Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği;

Yeni yapılacak binaların deprem etkisi altında tasarımı ile mevcut binaların değerlendirilmesi ve güçlendirme tasarımı için uygulanır. Bu Yönetmelik hükümleri, deprem etkisi altında yerinde dökme ve önüretimli betonarme, çelik, hafif çelik, yığma ve ahşap malzemeden yapılan binaların deprem etkisi altında tasarımı için uygulanır.

Deprem etkisi altında binalarda bu yönetmelikte verilen yalıtım uygulamalarından farklı aktif ve pasif davranış kontrolü uygulamaları ve bunlara ilişkin tasarım kuralları bu Yönetmeliğin kapsamı dışındadır.

Binalar ve bina türü yapıların dışında kalan köprüler, barajlar, kıyı ve liman yapıları, tüneller, boru hatları, enerji nakil hatları, nükleer tesisler, doğal gaz depolama tesisleri gibi yapılar, tamamı yer altında bulunan yapılar ve binalardan farklı hesap ve güvenlik esaslarına göre projelendirilen diğer yapılar bu Yönetmeliğin kapsamı dışındadır.

Tarihi ve kültürel değeri olan tescilli yapıların ve anıtların deprem etkisi altında değerlendirilmesi ve güçlendirilmesi bu Yönetmeliğin kapsamı dışındadır.

2. Türkiye Hava Meydanı Yapıları Deprem Yönetmeliği

Türkiye Hava Meydanı Yapıları Deprem Yönetmeliği (PDF)

Ekim 2021 tarihinde yürürlüğe girecek Türkiye Hava Meydanı Yapıları Deprem Yönetmeliği:

Yeni yapılacak hava meydanı yapılarının deprem etkisi altında tasarımı ile mevcut hava meydanı yapılarının değerlendirilmesi ve güçlendirilmesi için uygulanır. Bu Yönetmelik kapsamında yer alan hava meydanı yapıları üç ana sınıfa ayrılmıştır:

• (a) Terminal ve Servis Binaları
• (b) Hava Trafik Kontrol Yapısı
• (c) Diğer Yapılar

3. Türkiye Karayolları ve Demiryolları Tünelleri ile Diğer Zemin Yapıları Deprem Yönetmeliği

Deprem Etkisi Altında Karayolu ve Demiryolu Tünelleri ile Diğer Zemin Yapılarının Tasarımı için Esaslar (PDF)

Tüm tünel tipi uzun yeraltı yapıların ve yeraltında tamamen gömülü olarak bulunan yapıların deprem davranış hesapları ve depreme karşı tasarımları bu şartname kapsamda yapılacaktır.

Tünel/Yeraltı yapıları genel olarak iki ana kategoriye ayrılabilir:

• Çok katlı, büyük boyutlu yeraltı yapıları (örneğin metro istasyonları, otoparklar) ve
• Uzun yeraltı yapıları (tüneller).

İnşaat metoduna göre tüneller aşağıdaki gibi gruplandırılabilir (Şekil 1a, b ve c)

• Delme tüneller,
• Aç-kapa tüneller ve
• Batırma tüp tüneller.

4. Türkiye Kıyı ve Liman Yapıları Deprem Yönetmeliği

Türkiye Kıyı ve Liman Yapıları Deprem Yönetmeliği

Bu Yönetmelik hükümleri yeni yapılacak kıyı ve liman yapılarının deprem etkisi altında tasarımı ile mevcut yapıların performanslarının değerlendirilmesi için uygulanır.

Bu Yönetmelik kapsamında yer alan kıyı ve liman yapıları üç sınıfa ayrılmıştır:

(a) Ağırlık Tipi ve Palplanşlı Rıhtım Duvarları

Ağırlık tipi rıhtım duvarları; betonarme keson türü duvarlar, betonarme payandalı-payandasız L duvarlar, dolu tip bloklu duvarlar, hücre tipi beton bloklu duvarlar, yerinde dökme beton duvarlar olarak tanımlanırlar.

Palplanşlı rıhtım duvarları; ankrajsız ve ankrajlı palplanş ve kombi duvarlar, platformlu duvarlar ve palplanştan veya çelik levhadan yapılma hücre tipi duvarlar olarak tanımlanırlar.

(b) Kazıklı Rıhtım ve İskeleler

Kazıklı rıhtımlar; tek taraftan gemi yanaşmasına olanak sağlayan, arkadaki zemin dolgusunun kazıkların arasından denize doğru şev oluşturduğu, ancak tahliyeye doğrudan yük aktarmadığı sistemlerdir.

Kazıklı iskeleler, iki veya daha çok taraftan gemi yanaşmasına olanak sağlayan bağımsız sistemlerdir.

Dolfenler ve yükleme platformları gibi kazıklı sistemler de aynı yapı sınıfı içinde göz önüne alınacaklardır.

(c) Kıyı tahkimatları ve dalgakıranlar

5.Türkiye Köprü Deprem Yönetmeliği

Türkiye Köprü Deprem Yönetmeliği (PDF)

Bu Yönetmelik hükümleri yeni yapılacak karayolu ve demiryolu köprülerinin deprem etkisi altında tasarımı ile mevcut köprülerin değerlendirilmesi ve güçlendirme tasarımı için uygulanır.

Bu Yönetmelik kapsamında yer alan köprüler Standart Köprüler ve Özel Köprüler olmak üzere iki sınıfa ayrılmıştır.

a) Standart köprüler; kullanıma göre yol köprüleri ile üstgeçit/altgeçit köprülerini, tabiiye tipine göre betonarme, öngerilmeli beton veya çelik kirişli (prekast) köprüler ile sürekli (kutu kesitli veya plak) köprüleri, orta ayak tipine göre betonarme tek kolonlu/çok kolonlu köprüler ile perdeli köprüleri, orta ayak-tabliye birleşimine göre mesnetli/mafsallı birleşimli köprüler ile monolitik birleşimli köprüleri, temel sistemine göre ise yüzeysel/derin/kazık temelli köprüleri kapsamaktadır. Deprem yalıtımlı standart köprüler bu Yönetmelik kapsamı dışındadır.

b) Özel köprüler’in kapsamında ise asma köprüler, eğik askılı köprüler, kemer köprüler vb. standart köprülerin dışında kalan köprüler yer almaktadır.

6.Türkiye Yalıtımlı ve Sönümleyicili Köprü ve Viyadükler Deprem Yönetmeliği

Türkiye Yalıtımlı ve Sönümleyicili Köprü ve Viyadükler Deprem Yönetmeliği (PDF)

Kompozit malzemeler başta havacılık, inşaat, enerji, ulaştırma, deniz araçları ve spor ürünleri olmak üzere oldukça geniş bir kullanım alanına sahiptir.

Malzemeler genel anlamda polimer, metal ve seramik olarak üç ana temelde gruplandırılırlar. Bu farklı malzemelerin mekanik ve fiziksel özelliklerinden kaynaklanan farklı üstünlükleri bulunmaktadır. Polimerler, metal ya da seramik malzemelerin tamamının ya da birkaçının üstün özelliklerinin aynı anda tek bir malzemede toplanması amacıyla yapılan birleştirme çalışmaları sonucu ortaya çıkan yeni malzemeye kompozit molarak isimlendirilmektedir.

Malzemelerin mekanik ve fiziksel özellikleri; rijitlik, sağlamlık, korozyon dayanımı, tokluk, sertlik, uv dayanımı, ısı iletim kabiliyeti, elektrik iletkenlik kabiliyeti, yorulma, düşük yoğunluk, ısı dayanımı şeklinde sıralanabilir. Bu özelliklerin çoğunun en iyi şartlarının aynı malzemede bulunabilmesi mümkün olmamaktadır. Arzu edilen teknik özelliklere sahip iki ya da daha fazla farklı malzeme yapısının teknolojik karışım, birleşim yöntemleriyle bir araya getirilerek; teknik özelliği beklenen yönde geliştirilmiş yeni bir malzeme oluşturulması kompozit malzeme üretiminin temel hedefidir.

Kompozit Malzemeler Nelerdir?

Bir malzemenin kompozit malzeme olarak adlandırılabilmesi için malzemenin şu özelliklere sahip olması gerekir;

1. İçyapısındaki bileşenlerin ve kimyasal özelliklerin farklı olduğu en az iki farklı malzemenin birleşimi ile oluşmalıdırlar.
2. Bu kompozit malzemelerin üç boyutlu bir şekilde birleşmeleri gerekmektedir.
3. Kompozit oluşturulurken meydana gelen bileşenlerin kompozit özelliğini kazandıktan sonra farklı özellikte bileşikler sağladığını gösterebilmelidir

Kompozit malzemelerin ortaya çıkarılmasında malzeme özelliklerinde;

• Hafifleştirme çalışmaları,
• Gerilme dayanımları,
• Korozyon dayanımı,
• Termal özelliklerin iyileştirilmesi,
• Elektrik iletkenliği,
• Akustik özellikler,
• Estetik kaygı,
• Maliyet

gibi iyileştirmeler hedeflenmektedir.

Kompozit malzemeler 2 ayrı bileşenden ortaya çıkmaktadır. Bunlar matris ve matris içinde dağılmış olarak bulunan fiber takviye elemanlarıdır. Matris, gevrek ve kırılgan olan takviye elemanlarını çevresel ve dış etkilere karşı korur ve kompozit malzemenin kopmasını önler, takviye malzemesi ise kompozit malzemenin yük taşıma ve mukavemetini artırır.

Kompozit malzemenin birleştiricisi olan matris malzemeler aşağıdaki görevleri yerine getirmektedir;

• Fiberlerin bağımsız olarak kompozit yapı içerisinde hareketini engeller ve fiber yapıları bir arada tutar.
• Kompozit yapıya gelen yükleri fiber takviye elemanlarına aktarmakla görevlidir.
• Kompozit malzemenin formunu oluşturur,
• Matris faz, fiberleri sararak çevresel etkilerden korur.

Kompozit Malzemelerin Kullanım Alanları

Kompozit malzemelerin kullanım alanları kısaca şu şekilde sıralanabilir;

• Hafiflik ile beraber üstün mekanik özellikleriyle havacılık sektöründe
• Yüksek dayanıklılık ve hafiflik ile hareket kolaylığının sağalabildiği spor malzemelerinde
• İnşaat sektörü (Çit, Yürüme Yolları, Bina Balkon Korkuluğu, Taşıyıcı Konstrüksiyon vb. )
• Yelkenli ve bot gövdelerinde
• Müzik aletleri (Çello, keman vb.)
• Otomotiv sektöründe
• Sağlık sektöründe (Protez, diş)

Kompozit Malzemelerin Sınıflandırılması

Kompozit malzemelerin oluşturulmasında sonsuz sayıda malzeme kombinasyonu oluşturulabilir. Bu da kompozit malzemelerin sınıflandırılmasında kesin bir sınır çizilmesini mümkün kılmamakla birlikte, kompozit malzemeleri, yapılarındaki malzemeler ve yapılarındaki bileşenlerin şekline göre farklı biçimde sınıflandırılabilir.

• Matris Yapılarına Göre Kompozitler
  • a) Metal Matrisli Kompozitler
  • b) Seramik Matrisli Kompozitler
  • c) Polimer Matrisli Kompozitler
    • 1. Termoplastik Malzemeler
    • 2. Termoset Malzemeler
      • Epoksiler
      • Polyesterler
      • Fenolikler
      • Silikonlar
      • Poliamidler
      • Poliüretanlar
      • Siyanet esterler
    • 3. Elastomer Malzemeler
  • d) Karbon-Karbon Kompozitler
  • e) Nano Kompozitler
• Takviye Elemanlarına Göre Kompozitler
  • a) Elyaf Takviyeli Kompozitler
  • b) Parçacık Takviyeli Kompozitler
  • c) Tabakalı Kompozitler
  • d) Karma (hibrid) Kompozitler
  • e) Levhasal Kompozitler

Kompozitler heterojen yapılarından dolayı malzemenin her tarafında aynı özellik görülmez. Ayrıca anizotropik davranışa sahip olduklarından fiziksel özellikleri kompozit içindeki bileşenlerin farklı yönlenmesine göre değişir.

Matris Malzemesine Göre Kompozitler

Polimer Matrisli Kompozitler: Polimer matrisli kompozitler endüstride ucuz ve diğer kompozitlere göre ele edilmesi kolay olduğu için yaygın olarak kullanılır. Matris malzemesi olarak termosetler ve termoplastikler kullanılır. Böylece kolay şekillendirildikleri gibi aynı zamanda oldukça hafiftirler. Takviye elemanı olarak karbon, cam, aramid, Al2O3, SiC, B4C kullanılır. Polimer matrisli kompozitler uzay ve savunma sanayisinde tercih edilir. Güçlendirme amaçlı kullanılan bu kompozitler genellikle cam ve karbon ile takviye edilerek kullanılır.

Metal Matrisli Kompozitler: Metal matrisli kompozit malzemeler, yüksek süneklik ve tokluk özellikleri sahip metaller ile elastik modülü ve mukavemeti yüksek olan seramik malzemelerin bir araya getirilmesiyle oluşur. Matris malzemesi olarak hafif oldukları için Al, Ti, Fe, Ni ve Mg alaşımları tercih edilir. Takviye elemanı olarak Al2O3, SiC, TiC, B4C kullanılır. Metal matrisli kompozit malzemelerin gelişme süreci son yıllar içerisinde malzeme mühendisliği alanındaki büyük ilerlemeler görülmüştür. Metal matrisli kompozit malzemeler üzerine gerçekleştirilen ilk çalışmalar sürekli fiber takviyeli kompozitler temel alınarak yapılmıştır. Bu alandaki çalışmalar sürecinde sürekli fiber takviyeli kompozit malzemelerin üretim aşamalarının karmaşık ve maliyetlerinin yüksek olmasından dolayı bu tür kompozitlerin imalatı zorlaşmış ve istenen yüksek performansa ulaşılması istenen düzeyde olamamıştır. Sürekli fiberlerin bu tip problemlerinin olmaması süreksiz takviyeli kompozitlerin geliştirilmesine, özellikle alümina (Al2O3) kısa fiber ve SiC whisker takviyeli kompozitlerin geliştirilmesine yol açmıştır (Aydın, 2019)

Seramik Matrisli Kompozitler: Seramik matrisli kompozitler yüksek sıcaklıkta çalışması istenen yerlerde kullanılır. Sert ve kırılgan yapıya sahiptir. Kopma uzaması ve tokluğunun düşük olmasına rağmen yüksek elastik modül ve yüksek çalışma sıcaklığı özelliğine sahiptir. Seramik fiberler sayesinde ani kırılma dayanımı artırılmıştır. Matris malzemesi olarak Al2O3, SiC, B4C kullanılırken takviye elemanı olarak Al2O3, SiC gibi seramik malzemeler kullanılır.

Takviye Malzemesine Göre Kompozitler

Parçacık Takviyeli Kompozitler: Matris malzemesine küçük parçaların eklenerek matrisin deformasyonlara karşı dirençli olmasını sağlayan kompozitlerdir. Parçacık takviyeli kompozitlerin mekanik özelliklerinin iyileşmesi matris ile parçacık ara yüzeyindeki bağın kuvvetli olmasına bağlıdır. Kompozit malzemelerin üretim süreçlerindeki gelişmeler sonucunda, parçacık takviyeli kompozitlerin kullanımı gittikçe artmaktadır. Bu kompozitlerin düşük maliyete ve yüksek performansa sahip olması avantaj oluşturmaktadır. Parçacık olan takviye elemanları küresel, kübik, tek tip veya farklı tip geometrilere sahip parçacıklar matris yapı içerisinde rastgele dağılmış veya yönlendirilmiş halde bulunabilirler. Matris yapı içeresinde yönlendirilmiş halde bulunan parçacık takviye elemanı belirli yönde özel zorlamalara karşı dayanım sağlaması mümkündür.

Fiber Takviyeli Kompozitler: Fiber takviyeli kompozit malzemeler, sünek matris malzemesi ile mukavemeti ve elastiklik modülü yüksek olan fiberlerin birleştirilmesiyle elde edilirler. Fiber takviyeli kompozit malzemelerde yük taşıma kapasitesi oldukça yüksektir. Kompozit malzemeye uygulanan yükü matris fazı fiberlere transfer eder. Böylelikle yüksek mukavemete sahip olan fiber takviyesi uygulanan yükün büyük bölümünü taşıyabilmektedir. Matris yapı içerisine yerleştirilen fiberler, tek yönlü veya yönlendirilmiş halde bulunabilirler. Kompozitlerde uygulanacak yükün doğrultusuna bağlı olarak fiberler yerleştirilirler. Yönlendirilmiş fiberlerin yanı sıra örgü formunda olan fiberler de mevcuttur. Özellikle, yüksek mukavemet, rijitlik ve hafiflik gibi özelliklere sahip olan fiber takviyeli kompozit malzemeler uzay ve havacılık sektörlerinde kullanılan bir malzeme grubudur. Aşağıdaki şekilde farklı morfolojilere sahip kompozit malzemeler gösterilmiştir.

Tabakalı Kompozitler: Tabakalı kompozit malzemeler farklı türde ve farklı formlarda takviye içeren tabakalardan oluşur. Bu tabakaların özelliklerine bağlı olarak yüksek mekanik özelliklere sahip kompozitler üretmek mümkündür. Korozyon dayanımı yüksek, yüksek taşıma kapasitesine sahip olan tabakalı kompozitler askeri ekipman olarak kullanımı mümkündür. Tabakalı kompozitler iki boyutlu düzlemde yüksek dayanıma sahip olduklarından karmaşık formda malzeme üretmek mümkündür.

Hibrit Kompozitler: Hibrit yapılı malzemeler net olarak tanımlanmamış bir malzeme kategorisi içinde bulunmaktadır ancak genel itibariyle “belirli bir mühendislik amacıyla iki veya daha fazla takviye elemanıyla belirli bir düzenlenme miktarda bir yapı oluşturmasıyla” hibrit yapılı malzemeler meydana gelir (Martinsen vd. 2015). Hibrit malzemeler, tek bir takviye elemanıyla oluşturulan kompozitlere nazaran üstün mekanik özellikler göstermektedir. Bu takviye elemanı elyaf-elyaf karışımıyla imal edilse bile tabakalı ve sandviç panellerle imalatı da yapılmaktadır. Hibrit malzeme teknikleri genel olarak kompozit malzemeler, polimerler veya metal malzemeleri tek
bir çatı altında toplamaktadır. Böylece bu teknikler malzeme tiplerinin üstünlüklerini tek bir malzeme içinde toplama fırsatı sağlamaktadır. Metal alaşımlı malzemeler sayesinde yüksek sıcaklıkta dahi malzemelerin rijitliği ve yapısal dayanımı korunmakta, fiber takviyeli kompozitler ise işlevsellikle katmakta ve malzeme birleşimine aşınma ve özgül dayanımı sağlamaktadır

Matris Fazı Nedir?

Matris fazı (ilk faz) süreklidir ve esnektir, takviye elemanlarını aşınma, darbe, korozyon, çeşitli kimyasal ve fiziksel etkilere karşı korur, yapıya rijitlik, şekil vererek bir arada tutar, takviye elemanına yük ve kuvvet aktarımında köprü görevi görür. Matris takviye elemanlarını birbirlerinden izole ederek bir yönü ile bağımsız davranmalarını ve böylece çatlak ilerlemesi gibi hasarların yavaşlamasını ve durmasını sağlar. Seçilen matris malzemesinin özelliklerine bağlı olarak kompozit malzemenin süneklik, darbe direnci, basınç dayanımı gibi özellikleri değiştirilebilir.

Takviye Fazı Nedir?

Takviye fazı; (ikinci faz); genellikle matrise göre daha rijit ve dayanıklıdır. Takviye elemanının temel amacı matris yapıya destek, gelen yükün %70-90 oranında taşımak ve malzeme hacmini arttırmaktır. Matris içinde sürekli veya rastgele düzenlemelerde bulunabilen takviyenin yapı içerisindeki formu, cinsi, oranı, parça içindeki dağılımı ve yönü kompozitin mukavemetini önemli ölçüde etkilemektedir. Kompozit malzemeler kullanılan takviye elemanların şekilleriyle anılırlar.

Arayüz Nedir?

Arayüz, kompozit malzemedeki birincil ve ikincil fazlar arasındaki sınırdır.. Takviye ve matris fazlarının arayüzlerinde fiziksel, kimyasal ve mekanik etkileşimler vardır. Bu yüzden arayüz kimyasallara ve çevre etkisine dirençli olmalıdır. Kompozitin etkin biçimde çalışması için, fazların birleştiği arayüzde iyi bağlanması gerekir. Lifler, matrise uygulanan gerilmeyi arayüz boyunca aktarır ve güçlendirir. Arayüzdeki yapışma, gerilmenin ne kadar etkili transfer edileceğini belirler.

Arafaz Nedir?

Arafaz; (üçüncü bileşen) birincil ve ikincil fazlar arasına eklenen yapıştırıcı bir tabakaya benzer. Matris ve fiber arasında yük transferini sağlarken, yükün verimli şekilde iletilebilmesi için ara faz adezyonunun kuvvetli olması şarttır. Yük altında ara faz bölgesi matristen daha az dayanım gösterirse fiber ve matris ara yüz ayrılması ve delaminasyon hasarları oluşur. Genellikle kırılgan özellik göstermesine rağmen oluşan herhangi bir kuvveti çözülmeye ve kırılmaya uğramadan takviye fazına iletmektedir. Malzemenin elastisite modülünü etkileyen en önemli bölgedir. Ara faz, çekme, uzama, kesme, eğilme, darbe, yorulma, kırılma tokluğu ve hasar mekanizmaları gibi kompozitlerin mekanik özellikleri açısından önemlidir.

Kompozit Malzemelerin Karşılaştırılması

Kompozit Malzemelerin İmal Edilmesi

Kompozit malzemelerin üretim yöntemleri;

1. Plazma Püskürtme
2. Elle yatırma
3. Hızlı Katılaştırma
4. Yarı Katı Karıştırma
5. Toz Metallurjisi
6. Sıvı Metal Emdirmesi
7. Sıkıştırmalı veya Sıvı Dövme Döküm
8. Sıvı Metal Karıştırması
9. Elyaf Sarma
10. Reçine Enjeksiyon Kalıplama Tekniği (RTM)
11. Otoklav İşleme
12. Vakum İnfüzyon
13. Basınçlı ve Basınçsız İnfiltrasyon
14. Difizyon Bağlama ve Vakumda Presleme
15. Sıcak Presleme ve Sıcak İzostatik Presleme
16. Prepreg Kalıplama Tekniği

olarak sayılabilir.

Küfeki taşı, Roma ve Bizans döneminde kullanılmaya başlanan; Osmanlı’nın, özellikle de Mimar Sinan’ın elinde zirveye ulaşan, Dünya’da “İstanbul taşı“, Osmanlı’da ise “Bakırköy Taşı“, olarak anılan, maktralı kalker ya da lümaşelli kalker olarak bilinen ve 2 bin-2 bin 500 yıl gibi uzun bir zaman ayakta kalabilen bir taştır.

Kullanımı gibi ismi de (Küfeki ya da Köfeki) eskilere dayanır. Kökeni yeni Yunanca kufaki “ponza taşı veya talk” sözcüğünden alıntıdır. Eski Yunanca koupholipermthos “bir tür hafif ve süngersi taş” sözcüğüyle eş kökenlidir. Bu sözcük eski yunanca kouphos “kof, hafif” sözcüğünden türemiştir. Günümüzde çabuk kırılan taş, sünger taş, gevrek, yumuşak, kof anlamlarına gelmektedir.

Bir kalker türü olan küfeki taşının yapısında deniz kabukları ve yoğun bir şekilde istiridye kabukları bulunmaktadır. Bol kabuk fosilli, gözenekli, kalsit özellikli dokuya sahip olan küfeki taşının kimyasal bileşimindeki karbonat oranının yüksekliği sebebiyle asit ile reaksiyona girdiği zaman hızlı bir köpürme gözlenir. Açık bej ve beyaz renkte bulunan ince taneli kumlu kompakt bir kayaç olan küfeki taşının önemli özellikleri; ocaktan çıkarıldığı anda yapılacak uygulamalara hazır olması, kolay işlenebilme özelliğine sahip olması ve havayla teması sonrasında sertliğinin artıp dayanıklılık kazanmasıdır.

Bizans ve Osmanlı dönemlerinde çok önemli eserlerde kullanılmış olan küfeki taşı Mimar Sinan’ın İstanbul ve Trakya bölgesindeki eserlerinde ana malzeme olarak kullanılmıştır. Mimar Sinan’ın eserlerinde oldukça zengin bir kullanım alanı bulan küfeki taşı dış cephe kaplamalarında, iç mekan hacimlerinde, döşeme kaplamalarında, kemerlerde, süslemelerde ve mihraplarda kullanılmıştır.

Küfeki Taşının Kullanım Alanları

Tarih boyunca birçok eserde kullanılan küfeki taşı Roma, Bizans ve Osmanlı döneminde surlar, su kemerleri, Topkapı Sarayı, Süleymaniye Camii gibi birçok önemli yapılarda kullanılmış, özellikle Osmanlı döneminde Mimar Sinan’ın eserlerinde oldukça zengin kullanım alanı bulmuştur. Mimar Sinan ustalık eseri olarak tanımladığı Edirne Selimiye Camiisi’nde bölgeden çıkarılan küfeki taşını kullanmıştır.

Şehzade Cami, Süleymaniye Cami ve Mihrimah Sultan külliyeleri gibi İstanbul’un silüetini etkileyen önemli yapıları Bakırköy çevresinden çıkarılan yoğun ve homojen tabakalardan hazırlanmış olan küfeki taşı blokları ile inşa etmiştir.

Mimar Sinan yapıların dış duvarlarında, gövde örgüsü ve dış kaplama olarak, iç mekanda iç duvar malzemesi ve döşeme kaplaması olarak, taşıyıcı ayaklarda, kemer, portal, mihrap ve parmaklıklarda olmak üzere eleman ve bileşen düzeyinde geniş bir aralıkta küfeki taşını kullanmış ve küfeki taşının işleniş biçimlerini çeşitli olarak kullanmıştır.

Küfeki taşını camilerin beden duvarları ve ayaklarında kesme taş olarak, cephelerinde ise taş tuğla almaşık ya da düzgün derzli kaba yonu örgülü olarak kullanmış ve sadece taşıyıcı sistem elemanları olarak değil süslemelerde de özellikle iki renklilikte etkinliği güçlendirmek amacıyla kemer taşı olarak da işlenmiş şekilde kullanmıştır. Ayrıca Mimar Sinan’ın küfeki taşını kullanırken yapıyı bir bütün olarak ele aldığını, tasarım ile sistem içindeki yük aktarımını yaptığı ve bunu küfeki taşı ile birleştirirken taşın zaman içinde bazı özelliklerinin iyi yönde değiştiğini gözlemlediği görülmektedir.

Küfekı Taşının Fiziksel ve Mekanik Özellikleri

Küfeki taşı kalker, silis ve fosil (istiridye ve midye gibi) çökeltilerden oluşmuş genellikle açık bej ve beyaz tonlardadır. İnce taneli, kumlu görünümde olan fosilli, boşluklu kompakt bir taş olan küfeki taş ocağından çıkmadan önce yumuşak bir yapıya sahiptir. Bu sebeple işlenmesi kolay olan küfeki taşı ocaktan çıkarıldıktan sonra havadaki karbondioksit (CO2) gazını alarak sertleşmeye başlar. Uzun süren bu sertleşme mukavemetini daha çok artırır.

Küfeki taşının taş ocağındayken hafif, kolay kesilip işlenebilir olması ve dayanımının düşükken belli bir zaman sonunda çekme – basınç ve kayma dayanımları ile elastisite modülü artmaktadır. Buna karşın gaz ile su difüzyonu ve permeabilitesi azalmaktadır. (Permeabilite nedir?)

Ocaktan ilk çıkarıldığında birim hacim ağırlığı =2.2 t/m2, porozitesi = %12-13, su emmesi = %1.5 (ağırlıkça), basınç dayanımı = 20-30 MPa (15 cm3) olan küfeki taşı atmosfer koşullarında bekletildiğinde bünyesine CO2 alarak hızlı karbonatlaşma süreci ile boşluklarının bir bölümü kalsiyum bikarbonat (Ca(HCO3)2) ile dolmaktadır. Küfeki taşının porozitesi azalıp birim hacim ağırlığı artarken, su emmesi azalır.

Karbonatlaşma sonucunda basınç dayanımındaki artışın gelişimi beton ile büyük benzerlik gösteren küfeki taşının beton ile arasındaki en kritik farklılığın betonun t= 0 anında f= 0 olması küfeki taşının ise t= 0 anında f= fo gibi ilk dayanıma sahip olmasıdır. Küfeki taşlarına yapılan deneylerde dayanımının ocaktan çıktıktan otuz gün sonra 45 MPa olduğu belirlenmiştir.

Yapısında su mevcut olan küfeki taşının bu suyun bir bolumu uçarken bir bölümü de dış çeperlerden içeriye doğru zamanla gelişen kalınlıkta karbonatlaşmanın sonucunda oluşan katman içinde hapsolmakta ve bünyede olan suyun varlığı ile birlikte dinamik yükler altında yapının taşınma gücüne ek katkılar sağlamaktadır. Bağımsız boşluklu bir yapısı mevcut ve 0,1 μm dan küçük boşluklarının az olduğu küfeki taşı türü sıcaklık değişimleri, donma çözülme, ıslanma kuruma vb gibi dış etmenlerden daha az etkilenmektedir.

Kaynaklar;
Arıoğlu, E. (1994). İstanbul Sazlıbosna küfeki taşının mühendislik özelliklerinin araştırılması raporu, İstanbul Vakıflar Bölge Müdürlüğü Arşivi, İstanbul.
Arıoğlu, N., ve Arıoğlu, E. (1997). Mimar Sinan'ın seçtiği taş: küfeki ve çekme dayanımı, 14. Türkiye İnşaat Mühendisliği Teknik Kongresi, İzmir.
Emine Merve ÇAPAR-BAZI KÜFEKİ TAŞLARININ FİZİKSEL VE MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN KARŞILAŞTIRMALI OLARAK İNCELENMESİ
Gökhan UMAROĞULLARI-ERKEN DÖNEM OSMANLI YAPILARINDA KULLANILAN TRAKYA BÖLGESİ KÜFEKİ TAŞLARININ FİZİKSEL VE MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN SONUÇLARI ÜZERİNE BİR MODEL ÖNERİSİ

Render, üç boyutlu olarak tasarlanmış mekân ve bu mekân içerisinde modellenmiş objelerin, bir kamera açısından objelerin yüzey özellikleri ve mekandaki ışıkların aydınlatma değerlerinin birebir bilgisayar tarafından hesaplanmasıyla renklendirmesi ve gösteriminin yapılması işlemidir.

Render, bilgisayar destekli tasarım programlarında, kurgu, montaj ve efekt programlarında yer alan bir terimdir. Render teriminin Türkçe’de tam olarak karşılığı olmasa da Görüntüleme kavramı render terimi yerine kullanılabilmektedir. Aynı zamanda görüntü terimi de render yerine tercih edilebilmektedir.

Üç boyutlu tasarım alanında en çok kullanılan sözcüklerden biri olan render Türkçe’de “sunmak”, “derlemek” anlamına gelir. Render teriminin teknik anlamı ise sahnede var olan objelerin verilen komutlar doğrultusunda bir takım matematiksel hesaplamalar yapılarak en son geldiği sunuş halidir.

Bilgisayar destekli tasarım (CAD) yazılımları sayesinde dijital nesneler oluşturulabilir ve onlara gerçekmiş gibi imaj verilebilir. Gerçekçi bir render almak için ilk önce nesnenin doğru bir biçimde üç boyutlu olarak modellenmiş olması gerekir. Oluşturulan modellerin, çeşitli malzeme, doku, ışık, renk ayarlamaları yapıldıktan sonra projenin istenilen kısmına sanal kamera yerleştirilir. Bir takım teknik işlemden sonra arzu edilen veriler, bilgisayar destekli tasarım programına girilir. Bu kısımda genellikle görüntünün boyutu, kalitesi, ışık ayarları, ışığın yansıma şekli gibi çeşitli parametreler yer almaktadır. Bu işlemin ardından görüntü elde edilir.

Bilgisayar destekli tasarım programında üç boyutlu olarak oluşturulmuş objelere, materyaller atandıktan sonra nesnelerin gözükmesi ve görüntüsüne biçim vermek için aydınlatma sistemi kullanılır. Bu işlemin öncesinde veya sonrasında sahneye eklenen sanal kamera ile sahnenin görüntülenmek istenen yerleri ve görselin boyutu belirlenir. Bu işlemin ardından programa girilen veriler ve programa verilen komutlar doğrultusunda bilgisayar üzerinde çeşitli matematiksel hesaplamalar yapılır. Bu hesaplama işlemi, render olarak tarif edilir. Render işleminin hızını ve süresini belirleyen çeşitli değişkenler vardır. Bu değişkenlerin başında bilgisayarda kullanılan yazılım ve bilgisayarın sahip olduğu donanım özellikleri gelir. Aynı zamanda çalışmadaki poligon sayısı, kullanılan materyaller, ışık kaynakları, kamera ayarları render hızı ve süresini etkilemektedir.

2. Render Programları

Üç boyutlu tasarım programlarının birçoğu kendi içerisinde render hizmeti sunar. Bunun yanı sıra render alma işlemi için render motorları kullanılmaktadır. Günümüzde yaygın olarak kullanılan render programları;

• V-ray,
• Redshift,
• Arnold,
• Cycles,
• Renderman
• LuxRender,
• Mental Ray,
• Key Shot

gibi yazılımlardır. Render motorlarında ışık dağılımı fiziksel hesaplamalar ile yapılmaktadır. Bu durum görüntüde gölge oluşturma ve ışık dağılımı gibi işlemlerde gerçekçiliği artırır.

Render teknolojilerinde gerçek zamanlı ve gerçek zamanlı olmayan iki farklı render teknikleri bulunmaktadır. Gerçek zamanlı render (Real-Time) işleminde, sahne içinde ışık, renk ve doku özellikleri aktif bir şekilde görüntülenebilir.  Gerçek zamanlı olmayan render işleminde ise, görüntünün elde edilmesi için sahnenin matematiksel olarak hesaplanması gerekmektedir. Real-time render teknolojisinin sahneyi aktif olarak gösterebilmesi, mimarı alanlarda yaygın olarak tercih edilmesine neden olmaktadır

Gerçeğe yakın render görüntüleri fotogerçekçi (fotorealistik) render olarak adlandırılır. Fotogerçekçi render elde etmek için programı kullanan kişi kullandığı bilgisayarın teknik özelliklerini bilmeli ve kullanmış olduğu bilgisayar destekli tasarım programına hakim olmalıdır. Bilgisayar destekli tasarımın yapılabileceği bir program ve render motoru, fotogerçekçi bir çalışmanın ortaya çıkması için yeterli değildir. Fotogerçekçi bir çalışma için en önemli unsur onu kullanan kişinin bilgisi ve kabiliyetidir. Fotogerçekçi görüntü imkanı sunan render motorları gerçek yaşamı temel alan yazılımlardır. Bu yazılımlarda yer alan; ışık, malzeme ve kamera özellikleri tamamen gerçek yaşamı taklit eder bu prensipte çalışır.

3. CPU Render Teknolojisi

CPU (Central Processing Unit) Türkçe’de merkezi işleme birimi anlamına gelmekle beraber bilgisayarın tüm temel işlemlerini hesaplayan donanımdır. CPU’larda çekirdek sayısı ne kadar arttırılırsa alınacak performansta o kadar iyi olacaktır. İşlemci tabanlı render motorları, Vray, LuxRender, Mental Ray, Arnold, KeyShot gibi bazı render yazılımlarıdır. CPU render teknolojisinde render işlemi için kullanılan işlemcilerin çekirdek sayıları render sürelerinde farklılıklar oluşturabilmektedir. CPU render işlemi esnasında zaman kazanmak için animasyon stüdyoları “Render Farm” olarak tanımlanan özel bilgisayar alanları oluşturmaktadır. Render farmlar için geliştirilen 2 veya 4 işlemciyi aynı anda çalıştırma imkânı sunan anakart donanımları görülmüştür.

4. GPU Render Teknolojisi

GPU (Graphics Processing Unit) Türkçede grafik işlemci birimi anlamına gelmektedir. Bilgisayar üzerinde yapılan işlemlerin, yazı ve grafiklerin oluşturulması sırasında monitör ve CPU arasında görev yapmakta olan dönüştürücülerdir. Ekran kartı işlemcisi olarak ta tanımlanabilir. Günümüzde iki büyük ekran kartı firması olarak AMD ve Nvidia vardır. Bu iki firma arasındaki rekabet GPU ekran kartı işlemcilerini geliştirmekte ve güçlendirmektedir. Ekran kartı birimlerinde oluşan bu gelişmeler, GPU teknolojisini kullanan render motorlarının sayısını artırmaktadır.

GPU’da iki farklı görüntü oluşturma yöntemi vardır. Nvidia ekran kartı için CUDA ve AMD grafik kartı için OpenCL mimarileri kullanılmaktadır. CUDA, Nvidia tarafından desteklenen bilgisayarın işlem gücünü artıran ve GPU görüntülemesi için destek sağlar. OpenCL, AMD grafik kartları tarafından GPU görüntülemesi için destek sağlar.

5. Gerçek Zamanlı (Real-Time) Render Teknolojisi

Gerçek zamanlı render, yapılan işin sonucunu beklemeden görmemizi sağlar. Üç boyutlu bilgisayar programlarında sis ve alan derinliği gibi uzun süren efektli sahnelerin işlenmesi bile gerçek zamanlı render teknolojisinde beklenmeden sonuçlanmaktadır. Gerçek zamanlı olmayan render işleminde tek bir kare görüntü elde etmek için render motoru, sahnede yer alan objelerin poligon sayısı, ışık ayarları, doku ve kaplama bilgisi gibi değerleri matematiksel olarak bir işlemden geçirmektedir. Klasik render motorlarının fiziksel tabanlı olması, sahnenin analiz edilirken yapılan matematiksel işlemlerin zaman almasına neden olmaktadır. Real-time render işleminde kullanılan render motorları, fiziksel render motorlarına göre aydınlatma ve gölgelendirme gibi işlemleri taklit etme yöntemleri ile yaptıkları için daha hızlı sonuç vermektedir. Real-time render teknolojisinin kullanıldığı alanlar başta oyun sektörü olmak üzere animasyon filmleri, mimari görselleştirmeler ve reklam animasyonlarıdır.

Kaynaklar: 
Murat BEREKET-3B ANİMASYON ÜRETİMİDE KULLANILANTEKNOLOJİLERDEN GPU RENDERTEKNOLOJİSİNİN İNCELENMESİVE ÖRNEK BİR UYGULAMA ÇALIŞMASI
ALİ KARAKURT- KONUT REKLAMLARINDA GÖRSEL YAPILANDIRMA
Cardoso, J. (2018). Create Photorealistic Exterior Renders with V-ray and 3ds Max. https://evermotion.org/tutorial /show/11070/create-photorealistic-exterior-renders-with-v-ray-and-3ds-max.
Akipek, F.Ö ve İnceoğlu, N.(2007). Bilgisayar Destekli Tasarım Ve Üretim Teknolojilerinin Mimarlıktaki Kullanımları. YTÜ Mim. Fak. E-Dergisi, 2 (4), 237-253. http://www.journalagent.com/megaron/pdfs/MEGARON 63825-ARTICLE-AKIPEK.pdf.

Kaya Düşmesini Tetikleyen Başlıca Nedenler

Kaya düşmesini tetikleyen başlıca nedenler şu şekilde sıralanabilir;

1-Donma-Erime Süreçleri ve Buz Çatlatması

Yılın büyük bir döneminde gece-gündüz sıcaklık arasındaki farklara bağlı olarak donma çözülme etkisinde kalan bölgeler fiziksel aşınmalara neden olmaktadır. Kayaçların kılcal çatlaklarına giren su tanecikleri, kayaçlardaki kılcal çatlakların tamamını doldurur. Gecelerin sıcaklığın çok düşük olmasından dolayı sıvı haldeki su eksi derecelerde katı hale gelerek hacimsel olarak büyüme sağlayarak kayaçlardaki çatlaklar arasındaki mesafeyi artırır. Gündüz sıcaklığın artışından dolayı hacim olarak genleşen buzlar eriyerek çözülür ve bu olay gece ve gündüz tekrarıyla sık sık görülür. Bu olayların tekrarından sonra ufak kılcallar büyük yarıklara dönüşerek kaya bloğunun ana kayadan kopmasına neden olmakta ve genellikle sıcaklık değişimlerin fazla olduğu mevsimlerde sıklıkla görülmektedir.

2-Isınma-Soğuma Süreçleri

Mekanik aşınmalara neden olan başka bir önemli etki çözülme olayıdır. Bu durum, yine gece gündüz sıcaklıklarının değişimlerinin farklarına bağlı olarak kaya yüzeyindeki ısınma ve soğuma olaylarının etkisiyle görülür. Suyun olmadığı zeminlerde ısınma ve soğuma olayları, daha etkilidir. Kayaç yüzeylerinde gündüz sıcaklığın artmasından dolayı genleşme görülmektedir. Fakat ısı kayacın derinliklerine etki etmediğinden o bölgede ısınma görülmez ve genleşme oluşmaz. Aynı zamanda bu olay gece soğumanın artmasından ve yüzeyde sıcaklığın etkisinden dolayı büzüşme görülür, orta kısımlarda değişme olmaz. Bu döngüden dolayı yüzeyde pullanma ve çatlamalar oluşmaktadır. Bunların yanı sıra bu çatlamalara kimyasalların da etkisi olmaktadır.

3-Islanma-Kuruma Süreçleri

Isınma ve soğumadan dolayı oluşan pullanma ve çatlamalardan daha az görülen başka bir olay da ıslanma ve kuruma olayıdır. Mevsim geçişlerinde görülen karların ısıya maruz kalmasından dolayı eriyerek sıvı hale gelmektedir. Zeminin ıslanmasından sonra kuruduğunda kaya zemininde bir büzüşmeye neden olmaktadır. Aynı zaman da ilkbahar aylarında yağmurun sık-sık yağıp güneşin çıkmasıyla kurumasında da görülmektedir. Bu olay çoğunlukla killi-marnlı kayaçlarda daha sık ve etkin görünmektedir, kalkerlerin de suya karşı geçirimli bir yapıya sahip olduğundan su emilimi görüldüğü ve suyu alıp vermesi daha kolay yapıda olduğundan bu kayaçlarda ıslanma ve kurulanma etkilerini az da olsa görmek mümkündür.

4-Bitkilerin Çözülme Etkileri

Kayaç kılcallarındaki otlu bitkilerin köklerinin salgılamış olduğu asitler, kayaçlarda kimyasal aşınmalara neden olmaktadır. Bunların yanı sıra ağaç köklerinin ağacın büyümesine orantılı olarak büyümesinden dolayı kayaç çatlaklarını büyütmekte ve mekanik olarak ayrıştırarak fiziksel bozulma görülerek kayaç bloklarının düşmesine neden olmaktadır. Ağaç köklerinden dolayı ana kayadan ayrılmalar olur. Kayaç yosunları ve likenler bulundukları kaya bloklarının yüzeyinde köklerinde salgıladıkları kimyasallar nedeniyle kayaçlarda kimyasal aşınmalar gerçekleştirirler. Kaya düşmelerinde bitkiler sulardan sonra kayaçların ayrışmasında ikinci büyük etki göstermektedirler.

5-Tuz Çatlatması

Yazın havaların sıcak olmasından dolayı suların buharlaşması nedeniyle suların çekilmesinden sonra yer altında bulunan tuzlu sular, kristalleşme göstererek kayaç bloklarındaki çatlakları doldurmaktadır. Boşluklardaki tuzların hacimsel değişiminden dolayı iç basınç oluşturur ve geceleyin ısı değişiminden dolayı soğuk havalarda kayaç bloklarında kama etkisi göstererek çatlaklardaki hacimsel değişimin düşmesini engellemektedir. Böylelikle bu işlemler defalarca tekrarlandıktan sonra kaya bloğundaki çatlaklar büyür ve kaya bloğunun mekanik olarak ayrışmasına, bloğun düşmesine neden olur.

6-Şeve Paralel Çatlaklar

Kayaç düşmesinin diğer bir ana sebebi de arazideki jeolojik durumlardır. Bunlar kaya bloğuna paralel haldeki çatlakların elverişsiz yapıda olmasıdır. Bu çatlaklar şevle aynı yönde olduğundan dolayı kayaçların düşmesine daha fazla etki göstermektedir.

7-Sismik Hareketler

Kayaç şev duraylılığını tetikleyen en önemli faktörlerden biride yeryüzü hareketi olarak depremlerdir. Depremler sonucunda oluşan hareketlerinden sonra kayaçlarda kırılmalar ve düşmeler gözlenir.

Kaya Düşmelerine Karşı Koruma Önlemleri

1-Orman

Yamaçta az sayıda ağacın varlığı yuvarlanan taş ve kayaların durdurulmasında ve maksimum sıçrama yüksekliklerinin minimize etmesinde katkı sağlayabilmektedir. Yuvarlanan taş ve kayalar maksimum hızlarına yaklaşık 40 m’den sonra ulaşmaktadırlar, dolayısıyla potansiyel tehlike bölgelerinde 20 m’den fazla açıklık bırakmamaya özen gösterilmelidir.

2. Hendekler

Şevin topuk kısmında kaya tutucu hendekleri, şev taban kısmında yeterli bir alan olması durumunda hendekler ekonomik açıdan en uygun yöntemdir. Yaklaşık 75°’den fazla eğimli şevlerde kayalar yüzeye yakın kalma eğiliminde olup, topuğun yakınında bir yerde dururlar. 55° ile 75°arasında bulunan eğimli arazilerde düşen kaya bloklarının zıplama ihtimalinin olmasından dolayı hendekler topuk kısmından biraz daha uzağa yapılmalıdır, bu sebeple daha geniş bir hendeğe ihtiyaç duyulmaktadır. 40°ile 55° arasında bulunan eğimli arazilerde kayalar yuvarlanarak hendeğin içine doğru bir yol izlerler.

3. Bariyerler

Mevcut durumda hendeklerin gücünü artırmak veya şevlerin tabanında yakalama zonları oluşturmada etkilidir bariyerler. Bariyer çeşit olarak bulunan şevin boyutuna, bölgenin yapısına ve düşen kaya bloğunun enerjisine bağlıdır. Tüm bariyerler çarpmanın etkisiyle esnek bir yapıda olup ve gelen enerjiyi sönümleyici yapıda olmalıdır. Büyük enerjili kayaların enerjilerini sönümlemek için hem esnek yapıda olmalı hem de gelen yükü güvenli bir şekilde karşılayacak yapıda olmalıdır.

Taş sepetleri ve beton bloklar: 0.75 m’ye kadar çaplardaki kayalar için efektif koruma bariyerleridir.

Jeofabrik‐zemin bariyerleri:  Bu tür bir bariyerin kaya düşmelerini durdurma kapasitesi, çarpma enerjisine kıyasla bariyerin kütlesine, tabandaki kesme direncine ve yenilmeden deforme olma kapasitesine bağlıdır.

4. Kayaç Tutma Çitleri ve Sönümleyiciler

Kayaç tutma çitleri ve sönümleyicilerin özellik olarak, rijit bir yapıda olmamasından dolayı düşen kaya bloğunun enerjisini karşılayacak yapıda olmalıdır. Bir kaya bloğunun çarpmasının ardından ağlar enerjiyi sönümleyerek oluşacak tehlikelerin önüne geçer. Bu yöntemin düşen kayaların tutmada etkili olduğundan, yapısal olarak maliyeti düşük tasarımlar yapmak mümkündür.

5-Perdeli Ağ Yöntemi

Kaya bloklarına yakın kaya parçalarının kayaların düşmesine karşılık yüzeye ağ serilerek kaya bloklarının düşmesinde insanların üzerine ve yola sıçramasının önüne geçmekte ideal bir yöntemdir. Kopup düşen kaya bloklarının enerjileri ağ tarafından sönümlendiğinden dolayı topuk kısmında büyük çaplı hendek ihtiyacı gerek yoktur.

Zincirleme bağlı ağlar yaklaşık boyutları 0.6-1 m’den küçük boyutta kaya düşmelerine karşı tedbir almakta olumlu etki göstermekte iken, yaklaşık büyüklüğü 1-3 m boyutları arasında olan kaya blokları için halkalı ağlar veya örgülü tel ipler daha idealdir. Ağın kendi ağırlığını tutamadığı durumlarda ağı güçlendirilmiş çelik tellerle güçlendirmek mümkündür. Düşen kaya bloklarının ağlara çarpmanın etkisiyle momentumun minimize olması için ağların kaya zeminini üst taraflarında serilmesi gerekmektedir. Ağlar şevin yüzeyine ve tabanına ankrajlanmaz düşen kapa parçalarının kendi yolunda şevin topuğundaki hendeğe düşmesini sağlar ağın arkasında birikip ağın yırtılması istenmez aksi takdirde kaya parçaları birikirse ağın yırtılmasına neden olurlar.

6-Kaya Sundurmaları ve Tüneller

Kaya düşmelerinin önüne geçilebilmek maksadıyla yapılan çalışmaların karşılığında maliyetin yüksek olduğu durumlarda kaya sundurma tünelleri yapılması ya da kara yolunu bulunduğu yerde tünelden geçirmek daha kullanışlı olmaktadır. Kaya düşmesinin görüldüğü yollarda eğimin çok olduğu durumlarda kaya sundurma tünenlerin tepeleri hafif eğimli olması gelen kaya bloklarının enerjisini sönümlemek için kaplamalar yapılmalıdır.

Sundurma tünellerinin en önemli tasarım amacı, yastık malzemesinin enerjiyi ve ağırlığı sönümleme özelliğidir. Yastığın enerjiyi sönümlediği gibi gelen enerjiyi daha geniş alanlara yayarak enerjinin bir noktada toplanmasını önlemektir aynı zamanda yastık tek kullanımlık olmayıp tekrardan kullanılacak şekilde salmam olmalıdır.

Kaynaklar;
Ömer BULUT -BİTLİS MERKEZ MUŞTAKBABA MAHALLESİ KAYA DÜŞME POTANSİYELİNİN İNCELENMESİ VE ÇÖZÜM ÖNERİLERİ
Kaya Şev Mühendisliği -Duncan C. Wyllie -Christopher W. Mah

Tarihi yapıların performans analizi için yapıda yapılan rölöve çalışmalarından sonra yapının taşıyıcı olan yığma duvar ve döşemelerinde kullanılan malzeme özellikleri deneysel çalışmalarla belirlenir. Yapılacak bu deneylerle analizlerde kullanılacak elastisite modülleri, basınç ve kesme dayanımlarını elde etme ve aynı zamanda, yapılacak malzeme takviyelerinde yeni malzemenin mevcut malzeme özelliklerine yakın olması hedeflenir.

Tarihi Yığma Yapıların Performans Analizi ile İlgili Parametreler

Yapıya Etkiyen Yükler

Her yapıya sabit yükler, hareketli yükler, deprem yükleri ve diğer yükler etkimektedir. Sabit yükler yapının kendi özgün ağırlığından meydana gelir. Hareketli yükler, yapıda bulunan makineler, mobilyalar, yapıda bulunması muhtemel insan sayısı gibi faktörlere bağlıdır. Diğer yüklere örnek olarak kar ve rüzgâr yükleri verilebilir. Deprem yükleri, düşey yüklerle birlikte, yığma yapılar için en büyük risk olan yatay yükleri oluşturur. Yığma yapılarda taşıyıcı duvarlar, tuğla, taş vb. malzemelerle ile beraber bağlayıcı malzemelerle oluşur. Taşıyıcı duvarlar basınç etkisinde emniyette iken çekme kuvvetlerine ve yatay kuvvetlere karşı savunmasızdırlar

Sonlu Eleman Modeli

Tarihi yığma binaların analizinde kullanılan birkaç modelleme tekniği bulunmaktadır. Bunlar sırasıyla basit duvar modeli, çapraz çubuk modeli eşdeğer çerçeve modeli sonlu elaman modelidir. Genelde bu yapıların analizinde kullanılan yöntem sonlu elemanlar yöntemidir. Sonlu eleman modeli, yapısal analizlerde, gerilme- deplasman arasında ilişki, mesnet ve başlangıç durumlarını gösteren denklemler kullanılır. Bu analizleri yapan programlar, karışık analizlerin kolaylıkla çözülmesine fırsat verir.

Doğrusal Analiz

Tarihi yığma yapıların analizinin yapılması için birçok yöntem karşımıza çıkar. Genel olarak bunlar, doğrusal ve doğrusal olmayan analiz, zaman tanım alanında doğrusal analizdir. Bunlar arasında en sık kullanılanı doğrusal analiz yöntemidir. Doğrusal analiz kapsamında eşdeğer deprem yükü veya mod birleştirme metodu kullanılabilir. İncelenecek yapının lokasyonuna göre tasarım spektrumu belirlenir ve kullanılacak programa tanımlanarak deprem yükü girilmiş olur. Ardından gerekli deprem azaltma katsayıları kullanılır. Yaklaşık denklemlerle, doğal titreşim periyodu hesaplanarak da deprem kuvveti bulunabilir. Çıkan mod şekillerinden yapının deprem davranışında meydana gelen gerilme-yer değiştirmelerden yapının sıkıntılı kısımları görülebilir. Genelde gerilmeler büyük değerler çıkabilir. Fakat doğrusal olmayan yapı davranışından dolayı çıkan gerilmeler sınırda tutulabilir. Olası gerilmeler azaltılmış deprem yüklerinden, yer değiştirmeler ise azaltılmamış deprem etkilerinden sonuç alınır.

Mod Birleştirme Yöntemi

Yapının belli bir andaki şekil değiştirmiş haline mod denir. Yapının her yer değiştirmede aldığı kuvvet farklıdır. Yapıdaki iç kuvvetler ve yer değiştirmeler, yeterli sayıda mod halleri dikkate alınarak bulunan bu yönteme mod birleştirme yöntemi denir. Mevcut deprem yönetmeliğine göre X ve Y deprem doğrultularında her bir mod için hesaplanan taban kesme kuvveti modal etkin kütlelerinin toplamının bina toplam kütlesinin %95’inden daha az olmaması kuralına göre belirlenecektir.

Mevcut Tarihi Yığma Yapıların Türkiye Bina Deprem Yönetmeliğine Değerlendirilmesi (TBDY, 2018)

Tarihi yığma yapıların değerlendirilmesinde esas alınacak tarihi yapılara özgü bir yönetmelik bulunmadığı için bu yapıların değerlendirilmesi ve analizi Türkiye Bina Deprem Yönetmeliğine göre yapılmaktadır. Mevcut yığma yapılar için Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği’nde belirtilen esaslara göre sırasıyla aşağıdaki aşamalara göre tahkik edilir.

Tarihi Yığma Yapıların Performans Analizi Aşamaları ve Kriterleri

Malzemeler ve Dayanım;

• Duvarların Karakteristik Basınç Dayanımı,
• Duvarların Karakteristik Kesme Dayanımı,
• Elastisite Modülü ve Kayma Modülü,

Taşıma Gücü Yöntemine Göre Hesap

• Yığma Duvarların Basınç Tahkikleri,
• Narinlik Oranlarının Hesaplanması,
• Yığma Duvarların Kesme Tahkikleri,

Diğer Kriterler;

•  Kesme Kuvvetleri Etkisindeki Yığma Duvarlarda Uygulanacak Geometrik Şartlar,
• Taşıyıcı Duvarların En Büyük Desteklenmemiş Uzunluğu,
• Taşıyıcı Duvar Boşlukları (TBDY, 2018).

Mevcut yığma yapıların ve yapılacak olan yığma yapıların bu şartları taşıması istenir. Fakat günümüzde çoğu tarihi yığma yapı bu şartları sağlamayacak durumdadır. Tarihi yapılara özgü bir yönetmelik bulunmadığından mecburen bu yapılar bu şartlara tabi tutulmaktadır.

Not: na (2016 )buradan ulaşabilirsiniz.

Kaynaklar;
Tarihi Yapılar İçin Deprem Risklerinin Yönetimi Kılavuzu, 2016
İhsan Kasım KARATAŞ-BİR EĞİTİM BİNASI ÖZELİNDE MEVCUT YIĞMA BİNALARIN DEPREM DAVRANIŞININ BELİRLENMESİ

Betonda oluşan çatlaklar nedenine bağlı olarak, çatlama, dökülme, deformasyon, dayanım ve rijitlik kaybı, geçirimlilikte artma ve korozyon gibi durumlarla sonuçlanmaktadır. Betonda meydana gelen çatlaklar genel olarak makro ve mikro çatlaklar olarak ikiye ayrılırlar. Betondaki mikro çatlaklar yapısal bozulmaya yol açarlar. Geleneksel tamir sistemi, harçların çatlaklara uygulanması şeklinde yapılır. Bu uygulama zaman alıcıdır ve tekrarlayan tamir faaliyetlerini gerektirir. Yeraltında veya yüksekteki çatlaklara erişmek ise daha da zor olabilir.

Beton Çatlakları

Betondaki çatlaklar çeşitli nedenlerden kaynaklanabilir. Bu nedenler arasında, betonun aşırı yük altında olması, yapıda oturma meydana gelmesi, rötre yapması, donma-çözülmeye uğraması, yangına veya yüksek sıcaklığa maruz kalması, sülfat etkisinde olması gibi pek çok neden sayılabilir.

Özetlemek gerekirse betonun herhangi bir noktasında oluşan çekme gerilmeleri çekme birim şekil değiştirme kapasitesini aştığında betonda çatlaklar oluşur. Betonun çatlamasını 3 ana başlıkta sayabiliriz:

1. Betonun yapısında oluşan değişimler, Kuruma rötresi, sıcaklık farkından kaynaklanan genleşme ve büzüşmeler, plastik oturmalar.
2. Beton içinde bulunan maddelerin genleşmesi: Donatı korozyonu ya da ASR korozyonu sonucu oluşan genleşmeler.
3. Dış etkiler: Kimyasal etkiler, aşırı yükleme ya da farklı oturmalar.

Çatlak oluşumları beton plastik veya sertleşmişken oluşabilir.

Taze Beton Çatlakları

• Plastik oturma
• Büzülme çatlakları,
• Kalıptan ve zeminden kaynaklanan hareketler,
• Donma-çözülme
• Islanma kuruma etkisi vb. nedenlerle oluşmaktadır.

Plastik Büzülme Çatlakları: En çok döşeme gibi yüzeyi geniş elemanlarda rastlanır. Kimyasal reaksiyona girmeyen fazla suyun kapilarite yoluyla yukarı çıkmasıyla oluşur. Terleme, kusma adı verilen bu olay betonun yerleştirilmesinden 2-4 saat sonra yüzeyde parlama şeklinde görülür ve hızlı kuruma sonucu oluşur. Bünyesel rötre ile birlikte çatlak oranı artar. Döşeme köşeleri ile 45° açı yapar ve tipik olarak 2-3 mm’dir. Kaliteli betonlarda terleme hızı, karışım suyu fazla olan ve iyi sıkışmamış betonlara göre daha yavaş olacağından su yukarı daha zor tırmanır ve rötre çatlakları daha fazla oluşur. Betonun kürlenmesi ile en aza indirilebilir.

Plastik Oturma Çatlakları: Agrega taneleri kalıp içerisinde aşağı doğru inerken çimento ve su yüzeye doğru çıkar. Bu çökme hareketi kalıp tarafından engellenirse yerel çatlaklar oluşur ve yüzeyde zamanla soyulabilen ince bir tabaka oluşur. Çatlaklar boylamasına olup, donatıların yerlerini belli edecek şekilde oluşur. Terlemenin azaltılması, vibrasyon, düşük s/ç oranı, akışkanlaştırıcı kullanımı ve etkili kürleme ile engellenebilir. Pas payı yetersizse kapak atma olayı meydana gelir.

Kalıp ve Zemin Hareketi Çatlakları: Beton hala plastik kıvamdayken kalıpların hareket etmesi veya zemin hareketlerinden kaynaklı oturmalar sonucu priz almakta olan betonda meydana gelen çatlaklardır. Genellikle mikro düzeydedir ve hem iç yapıda hemde dış yapıda görülebilir.

Sertleşmiş Beton Çatlakları

• Çeşitli rötre olayları,
• Sıcaklık değişimleri,
• Kimyasal, fiziksel ya da biyolojik nedenlerle betonun bozulması,
• Donma-çözülme,
• Donatı korozyonu,
• ASR, ACR,
• Boy-hacim değişimleri,
• Islanma-kuruma,
• Yüksek sıcaklık ve yangın,
• Sülfat etkisi,
• DEF,
• Tomasit oluşumu,
• Karbonatlaşma,
• Yapısal nedenler,
• Mekanik dayanımın zorlanması,
• Mesnet çökmesi,
• Sünme,
• Zemin oturmaları vb. nedenlerle oluşur.

Yükleme İle İlgili Çatlaklar: Basınç, çekme, eğilme, kesme, burulma vb. etkilerle ortaya çıkar. Çatlağa dik yönde çekme gerilmesi aramak gerekir. Yüke bağlı geniş çatlak oluşumları, statik ve betonarme proje yanlışlıklarından, malzeme ve uygulama hatalarından kaynaklanır.

Deformasyonlarla İlgili Çatlaklar: Temellerin farklı oturmaları, büzülme ve sıcaklık farklarından kaynaklanan şekil değişimleri neden olur.

Erken Termik Rötre: Çimento Hidratasyon ısısının tüm kütleyi ısıtmaya yetmemesi sonucu soğuyan ve kuruyan kütlede bir iki gün içinde çatlaklar oluşur. Çatlaklar yüzeysel ve harita şeklindedir. Islanınca belirginleşirler. Baraj betonlarında önemli sorunlar ortaya çıkarırlar. Ayrıca bacalarda kullanım sırasında düşey çatlaklar oluşur. Ani sıcaklık değişimlerinde önlem alınmadığı taktirde köprü, döşeme gibi elemanlarda çatlaklar oluşur.

Hidrolik Rötre: Kurumadan dolayı hacimde oluşan azalma nedeniyle meydana gelir. Prizin başladığı andan itibaren 5-6 ay sürebilir. Islanma sonucu yeniden genleşme meydana gelir. Bu olay yapı ömrü boyunca devam eder.

Karbonatlaşma Rötresi: Özellikle prefabrik elemanlarda meydana gelir. Ca OH ’nin 2CO ile reaksiyonuyla oluşan suyun buharlaşmasıyla oluşur.

Oturma Çatlakları: Oturma az ise çoğunlukla kapı-pencere, bölme duvar gibi elemanların kenarlarında, çok ise, taşıyıcı elemanlarda meydana gelir.

Donatı İle İlgili Çatlaklar: Pas ürünleri oluşturdukları hacim artışı nedeniyle betonda da hasara neden olurlar. Başlangıçta çatlama olarak görülüp zamanla pas payı tabakasının atmasına kadar gidebilir.

Beton Neden Çatlar?

Betonarme yapılara asıl zarar veren beton çatlaklarının projelendirme ve detay hataları ile beton üretimi hatalarından kaynaklandığı bilinmektedir.

Sertleşmiş betonda çatlamaya yol açan diğer fiziksel etkenleri nedenleri aşağıdaki gibi sıralanabilir.

Betonda Çatlamaya yol açan etkiler:

• Islanma-kuruma,
• Donma-çözülme,
• Boy-hacim değişikliği,
• Yüksek sıcaklık ve yangın,
• Aşırı yükleme,
• Tekrarlı yükleme sonucu yorulma.

Taze betonda donma-çözülme: – 5 oC’de karışım suyunun %92’si donar. Betondaki suyun donmasıyla agregalar  ile çimento arasındaki fiziksel bağ kopar ve aderans sağlanamaz. Donan su nedeniyle priz gecikir ya da gerçekleşmez. Pratik olarak betonun -10/-12oC’de priz yapmadığı kabul edilir. Hava sıcaklığı artınca priz devam eder ancak betonun homojenliği bozulur.

Sertleşmiş betonda donma-çözülme: Sertleşmiş bir beton don altında kalınca, harcın içindeki kapiler boşluklardaki su donar ve genleşir. Her donma-çözülme de genleşme miktarı artar. Bu genleşme çatlak oluşumuna sebep olur.

ACI 201’e göre donma-çözülmeye maruz kalacak betonlarda s/ç oranı 0,5 geçmemesi ve 24 MPa basınç dayanımına ulaşılana kadar betonun dondan korunması önerilir. Aynı şekilde bu betonlarda maksimum agrega çapına göre %4,5-% 7,5 arasında hava sürükleyici kullanılması hava sürükleyici kullanılması önerilmektedir. Katkı maddesi olarak priz hızlandırıcı ya da suyun donma derecesini düşüren ürünler kullanılabilir (Potasyum karbonat, kalsiyum ve sodyum nitrit).

TS EN 206-1 standartı ise don etkisinde olan betonlarda en düşük beton sınıfını C30/37, maksimum s/ç oranını 0,45, en düşük çimento dozajını 340 kg/m3 ve sürüklenen minimum hava içeriğini % 4 olarak belirlemiştir. 24 saat beton dondan korunmalı ve ıslak kürden kaçınılmalıdır.

Su emmesi ve geçirimliliği çok az (<% 0,5) ve basınç dayanımı çok yüksek (>150 MPa) olan mermer, granit, bazalt gibi kaliteli agregaların donma çözülmeye dayanıklı olduğu kabul edilir ve bu agregalarda maksimum dane boyutu sınırlanmaz. Agreganın dona dayanıklılığını belirlemeye yarayan 2 tür deney vardır. İlki, agreganın 2 4 Na SO veya MgSO4 çözeltisinde bekletilerek etüvde kurutulmasıyla yapılır. Bu donma-çözülme etkisinin yapay olarak laboratuvarda elde edilmesini sağlar. Deney sonunda parçalanan agrega miktarı elek analizi deneyiyle belirlenir. Diğer bir yöntem ise su emmiş agreganın dondurularak daha sonra su içinde çözdürülmesiyle yapılır. Donma havada yapılırsa 20 defa, su içinde yapılırsa 10 defa tekrarlanır. Parçalanan agrega miktarı yine elek analizi deneyiyle belirlenir.

Betonun donma dayanıklılığını tespit için ASTM C666’ya göre beton su içinde ya da havada dondurularak suda çözdürülür. En çok kullanılan yöntem, dinamik elastisite modülünün değişimini ölçmektir. Böylece gözle görülmeyen düzeydeki hasarlar da belirlenebilir. Deneye 300 devir donma-çözülme ya da, ilk değerden %40 düşene kadar devam edilir.
K. F.= Deney sonucu ulaşılan devir sayısı x orijinal modülün yüzdesi) / 300

Kalıcılık faktörü <40 ise olumsuz, 40-60 arasında kuşkulu ve >60 ise olumlu olarak yorumlanır.

Buz Çözücü Tuzların Etkisi: Yolların buz tutmasını engellemek için kullanılan tuzlar betonun üst tabakası  tarafından emilir. Don tutmaya başlayan bölgelere doğru su akımı başlar ve donma33 çözülme zararının boyutu artar. Buz çözücü tuz olarak NaCI ve CaCl2, bazen de üre kullanılabilir. Üre betona diğer tuzlar kadar zarar vermez ancak buz çözücü etkisi de daha azdır.

Buz tabakası üzerine atılan tuzlar yüzeyde şok bir termal etki yaratarak yüzey ile iç bünye arasında sıcaklık farkı oluşmasına sebep olur ve betonda çekme zorlamaları nedeniyle çatlaklar meydana gelir.

Beton yüzeyinden derine indikçe beton sıcaklığı ve tuz miktarlarının farklı olması sonucu farklı zamanlarda donma çözülmeler meydana gelir ve bunun sonucunda da betonda kabuk halinde soyulmalar görülebilir.

Yüksek Sıcaklık ve Yangın Etkisi: Beton belirli bir sıcaklığa kadar (250°C) belirli bir süreyle önemli bir zarar görmez, zehirli gaz ve duman çıkarmaz. Ancak direk güneş ışığı altındaki elemanlarda ya da baca gibi yüksek sıcaklığa maruz elemanlarda önemli iç gerilmeler oluşur.

Sıcaklığın etkili olduğu süre kısa ise (örneğin 1 saat) dayanımda az da olsa düzelmeler bile görülebilir ancak 300°C’nin üzerinde belirgin dayanım kayıpları vardır. 400°C’de CSH’lar tahrip olmaya başlar, 900°C’de ise CSH yapısı tamamen dağılır.

Çimento hamurunda bulunan bir diğer bileşen Ca(OH)2 ’dir.  Ca(OH)2 ’nin sönmemiş kirece dönüşmesi 400°C’de oluşur, bu da %33 civarında bir büzülme oluşması anlamına gelir. Yangını söndürmek için sıkılan su, CaO ’in tekrarCa(OH)2 ’ye dönüşmesine sebep olur ve %44 oranında bir hacim artışı meydana gelir. Kısa sürede oluşan bu hacim değişimleri hasarın büyümesine sebep olur. Bu esnada betondaki boşluklardan dışarıya Ca(OH)2 süzülür. Yangın geçiren betonarme yapılardaki bu kireç lekeleri 550°C’nin aşıldığı şeklinde yorumlanır. Betonun rengi maruz kaldığı sıcaklık derecesine bağlı olarak değişir. Bu renk değişimi kalıcı olduğundan, yangın sırasındaki sıcaklık derecesini ve kalıbın dayanımı tahmin edebilmek mümkündür. Genellikle renk, pembeyi aşan tonlarda ise beton dikkatle incelenmelidir. Griyi aşan, kül renklerinde ise beton ufalanabilir, gözenekli yapıdadır. Agregaların sıcaklığa dayanımı mineral yapılarına bağlıdır. Dolomit kökenli ( karbonatlı) agregaların ateşe dayanıklı oldukları söylenebilir. Kalker kökenli agregaların kirece dönüşümü 900°C, bazalt gibi camsı agregaların ise 1000°C civarındadır. Dolayısıyla kalker ve bazaltlı agregaların yangın dayanımlarının daha iyi olması beklenir. Ancak kireçtaşının termik genleşme katsayısının çimento hamurunkine yakın olması iç gerilmeleri engellediğinden kalker kökenli agregaların kullanımı tercih edilir.

Yüksek dayanımlı betonlarda 300°C’nin üzerinde betonda patlamalar ve dökülmeler görülmektedir. Bu nedenle yangın dayanımını artırmak için içine polipropilen lifler konulmaktadır. Betonarme yapıları yüksek sıcaklıklardan korumak için derzler ateşi geçirmeyecek ve yapı elemanlarındaki uzamalara engel olmayacak şekilde düzenlenmeli, uçucu küllü çimento kullanımı tercih edilmeli, pişmiş toprak tozu gibi puzolanik maddeler kullanılmalıdır.

Betonun Kimyasal Nedenlerle Bozulması: Beton içindeki gözenek suyunun pH değeri 12,5-13,5 aralığındadır. Teorik olarak pH’ı düşük sular hidrate bileşenlerin çözünmesine yol açmaktadır. Sıvının pH değeri 6,5 ve üzerindeyse kimyasal saldırı çok yavaş gelişir. pH 5,5 altındaysa saldırı şiddetli, 4,5 altındaysa çok şiddetli olur. Ancak betonun geçirimliliği de çok önemli bir faktördür. Sertlik derecesi düşük olan yağmur ve kar suları kalsiyumlu bileşiklerin çözünmesine neden olurlar. Kirecin azalması sonucu oluşan boşluklar nedeniyle dayanım kaybı oluşur. Çözünen her %1’lik kireç, beton dayanımını %2 azaltır. Ayrıca betondan çıkan kalsiyum hidroksit havadaki CO2 ile reaksiyona girip CaCO3 oluşturarak beton yüzeyinde beyaz bir toz tabakası oluşturur. Buna çiçeklenme denir.

Yapının durabilitesi açısından çatlaklar, betonarme elemanlarda en önemli hususlardan biridir. Betonda meydana gelen çatlamalar sonucu beton ya da betonarme eleman fiziksel etkilere açık hale gelir. Bu da dayanım kaybına neden olur. Bunun sonucunda ise yapının ya yeniden yapımı ya da betonun onarımı gereklidir. Yeniden yapım, maliyetli, zaman alıcı ve çevresel olarak da zararlı bir yöntemdir. Bu nedenle beton çatlaklarının onarımı bu sorunlara iyi bir alternatiftir ancak günümüzde betona uygulanan onarım ve güçlendirme teknolojisi de betonun yeniden yapımı kadar zahmetlidir. Bu noktada araştırmalar sonucunda, beton çatlaklarının daha çevresel ve ekonomik yöntemlerle onarımı için kendini iyileştiren betonlar öne çıkmıştır. Son yıllarda beton konusunda oldukça popüler olan kendiliğinden iyileşen betonlar, beton yüzeylerdeki çatlakları kapatmak için biyolojik olarak kireçtaşı üreten sistemlerdir.

Kaynaklar: Berivan POLAT -GEOPOLİMER HARCIN MİKRO ORGANİZMALAR YARDIMIYLA KENDİLİĞİNDEN İYİLEŞMESİNİN ARAŞTIRILMASI
Torgal F.P., Gomes, J. ve Jalali, S., 2008. Alkali-activated binders: A review: Part 1. Historical background, terminology, reaction mechanisms and hydration products. Construction and Building Materials, Cilt 22(7): 1305-1314.
Tevrizci, M. M., 2010. Metakaolin katkılı harçların bazı durabilite özelliklerinin incelenmesi.. İzmir: Dokuz Eylül Üniversitesi, Fen Bilimleri Ens.
Gurbuz, A., Sari, Y., Yuksekdag , Z. ve Cinar, B., 2011. Cementation in a matrix of loose sandy soil using biological treatment method. African Journal of Biotechnology, Cilt 10(38): 7432 - 7440.
Anon., Dokuz Eylül Üniversitesi Kişisel Sayfalar. http://kisi.deu.edu.tr/burak.felekoglu/08.geopolimer.pdf [Erişildi: 9 10 2018].

Konutlar inşa edilmeden önce, gelecekte karşılaşacağı risklere ve tehlikelere karşı önlem almak için, yapının zemin özelliklerinin belirlenmesi gereklidir. Bu nedenle 1999 depreminden sonra zemin özelliklerinin belirlenerek yapıların belirlenen zemin özelliklerine göre inşa edilmesi amacıyla, zemin etüt çalımalarına bağlı olarak yapıların inşa edilmesi zorunlu hale gelmiştir.

Depreme dayanıklı yapıların tasarlanması için inşa edilecek yapıya ait zemin özelliklerini belirleyip, deprem anındaki davranışını hesaplayarak yapıları tasarlamak gereklidir. Depreme dayanıklı yapıların tasarlanmasına, zemin etüt çalışmaları sonucu elde edilen zemin grubu yerel zemin sınıfı ve zeminin taşıma gücü değerleri öncülük etmektedir. Bu değerler, zemin etüt çalışmalarından elde edilmektedir. Bu nedenle, afet zararlarının azaltılması kapsamında zemin etüt çalışmalarının güvenilirliği birinci derecede önemlidir.

Zemin etüt çalışmaları arazi ve labaratuvar çalışmaları olarak iki kısımdan oluşmaktadır. Arazi çalışmalarını, arazide yapılan sondaj çalışmaları, labaratuvar çalışmalarını ise labaratuvarda yapılan zemin tanımlama deneyleri oluşturmaktadır. Sonraj çalışmaları kapsamında, zemini derinliğe bağlı olarak delip numune alabilen sondaj aleti kullanılmaktadır.

Sondaj aleti, tij, ağırlık, çekiç, enjeksiyon pompası, kompresör, delici uç gibi kısımlardan oluşmaktadır.

Aletin etkin bir şekilde kullanımı ancak bu konuda yetkin sondörler tarafından kullanıldığı zaman olmaktadır. Sondaj çalışmaları kapsamında değişen derinliklerde numune alarak labaratuvarda zemin tanımlamaları yapılmaktadır. Ayrıca arazi çalışmaları kapsamında standart penetrasyon test-SPT deneyi yapılarak zeminin sıkılığı ve kıvamı hakkında bilgi elde edilmektedir. Standart penetrasyon deneyinden elde edilen SPT sayıları zeminin sıvılaşma, taşıma gücü kaybı analizlerinde kullanılmaktadır.

Zemin Etüdü Nedir?

Yapının inşa edileceği zeminin;

-Yüzeyden derinlere doğru hangi zemin tabakalarından oluştuğunun belirlenmesi,

-Belirli aralıklarla zeminden alınan numunelerle zemin özelliklerinin belirlenmesi,

-Yeraltı suyu seviyesi derinliğinin belirlenmesi,

-Belirlenen zemin özelliklerine bağlı olarak deprem sırasında zeminde, sıvılaşma, oturma, taşıma gücü kaybı gibi problemlerin yaşanıp yaşanmayacağının belirlenmesi,

-Sıvılaşma, oturma, taşıma gücü kaybı problemlerinin yaşanması muhtemel olan zeminlerde bu problemi önlemek amacıyla yapı inşa edilmeden önce zemin iyileştirilmesi yapılması

-Zemin taşıma gücünün ve temel ön tasarımının belirlenmesi,

Adımlarını içeren çalışmaların bütünüdür.

Zemin incelemesi, söz konusu zemindeki, tabakaların kalınlıklarının, tabakaların doğal birim hacim ağırlıklarının, su muhtevalarının, boşluk oranlarının, zemin sınıflarının, kayma mukavemeti parametrelerinin, ani oturma konsolidasyon parametrelerinin, yer altı suyu ile ilgili fiziksel ve kimyasal özelliklerinin belirlenmesine imkân sağlamaktadır.

Zemin Etüdü Yapmak Neden Önemlidir?

Zemin etüdünün önemi yaşanan bir çok talihsiz olaydan sonra daha iyi algılanmaya başlandı. 1999 Gölcük depreminin acı bilançosu tüm yurtta seferberliğin yaşanmasını, mevcut deprem yönetmeliklerinin ivedilikle gözden geçirilmesini ve zemin etüdünün iskan izinlerinden önce sonuçlandırılması gerekliliğini bir kez ortaya çıkarmıştır. Eğer ciddi bir bilimsel çalışma yapılmış olsaydı, inşaat firmalarının kendilerine ek maliyet getirdiğinden dolayı yapmak istemedikleri zemin etüdü, daha sonra yapılarda oluşacak olan hasarların tamirinden ve yapı güçlendirilmesi için harcanacak zaman ve ekonomiden daha az olduğu ortaya çıkacak ve ilgili firma zemin etüdü yapmadığından dolayı bu hasarlardan kaynaklanan prestij kaybına uğramamış olacaktı. Bu nedenle yapıda zamanla meydana gelebilecek zemin problemlerinin veya deprem sırasındaki zemin davranışından oluşabilecek sıvılaşma, oturma ve taşıma gücü kaybı gibi hasarları en aza indirebilmek için zemin etüt çalışmalarının güvenilir bir şekilde yapılması gerekmektedir.

Zeminin şişme özelliğine sahip olması, üzerinde bulunduğu yapıda zamana bağlı hasara neden olabilmektedir. Özellikle aktif kil mineralleri ihtiva eden bu zeminler, kapiler yoldan su alarak büyük hacim değişikliklerine uğramakta, bilhassa yol, havaalanı gibi hafif yapılarda büyük hasarlar meydana getirmektedir.

Bu tür zeminlerin şişme davranışlarının ve bunlara etkiyen faktörlerin önceden belirlenmesiyle meydana gelebilecek zararlar azaltılabilmekte, ya da tamamen önlenebilmektedir. Bu nedenle zemin etüt çalışmaları kapsamında şişme potansiyelinin belirlenip ve varsa iyileştirme çalışmaları yapılarak yapılar inşa edilmelidir. Örneğin şişme problemine sahip bir zemin üzerine inşa edilen bir yapının kolonlarında veya duvarlarında zamanla şişmeye bağlı olarak çatlaklar oluşabilmektedir. Bu gibi nedenler zemin etüt çalışmalarının doğru bir şekilde yapılmasının önemini açıkça göstermektedir.

Zemin etüt çalışmaları sonucunda yapının üzerine inşa edileceği zeminin türü, tane boyutu, doygunluğu, deprem sırasındaki büyütme/sönümleme, sıvılaşma, oturma gibi davranışları belirlenmektedir. Depreme dayanıklı yapı tasarımı için öncelikle zemin özellikleri ve zemin problemleri belirlenmeli, problemli zeminlerin olması durumunda ise yapı inşa edilmeden önce zemin iyileştirilmelidir. Bu işlemler, zemin etüt çalışmaları sonucunda gerçekleşmektedir. İklim koşullarında ve içerdikleri mineral içeriğine bağlı olarak zeminler bazen şişip bazen büzülebilirler. Bu özelliklerin binalarda kalıcı çatlaklara bazen ise yapının taşıma gücünü zayıflatıp zamanla oturmasına neden olmakta, sonrasında ise binayı güçlendirmek için büyük miktarlarda harcamalar yapmak gerekmektedir. Örneğin yeraltı seviyesinin yüksek olduğu oturma ve sıvılaşma problemi olan zeminde iyileştirme yapılmadığından dolayı deprem sırasında üzerinde bulunan yapılarda hasar oluşabilmektedir.

Zemin yüzüne ulaşan yer hareketleri yapı temeli yoluyla yapıya iletilmektedir. Fakat,  deprem hareketinde yapı ve zemin birlikte hareket edecek ve birbirlerinin davranışlarını etkileyeceklerdir.

Bir bölgedeki yapının deprem davranışlarının ayrıntılı değerlendirilmesinde, zemin-yapı sisteminin dinamik özelliklerinin anlaşılması gereklidir.  Zemin, yapının davranışını değişik şekillerde etkiler. Bu etkilerin öngörülmesi Bu etkilerin öngörülmesi zemin etüdünün amaçlarındandır.nün amaçlarındandır. Zeminin yapıyı etkilemesi şu şekillerde olabilir;

• Yapının altındaki zemin, ana kayadaki deprem etkisini değiştirerek verir. Bu durum özellikle dolgu olan zeminlerde deprem etkisinin büyümesine sebep olur,
• Zeminin de hareketi ile yapının perivot ve mod şekilleri gibi dinamik özelliklerinde değişiklikler meydana gelir,
• Yapıdaki titreşim enerjisinin önemli bir kısmı, zemine mesnetlenmenin rijit olmaması, zemindeki sönüm ve zeminde geri dönmeyen yayılma etkisiyle söner,
• Yapının üzerinde bulunduğu zeminin etkisiyle deprem sırasında taşıyıcı sistemde farklı oturmalar meydana gelebilir.

Bu gibi durumların yaşanmaması ve afet zararlarını en aza indirebilmek için zemin etüt çalışmalarının güvenilir bir şekilde yapılması, bu çalışmalara bağlı olarak yapıların tasarımının yapılması gerekmektedir.

Zemin Etüdünün Yapılma Amacı- Zemin Etüdü Neden Yapılır?

• Yüzeysel ya da derin temel tipine karar vermek için gerekli bilgilerin elde edilmesi,
• Yeraltı su seviyesi (YASS) durumunu belirlemek,
• Zeminlerin mühendislik özelliklerini belirlemek,
• Yapı temelinin taşıma gücünün belirlenmesi,
• Oluşabilecek ani ve zamana bağlı oturmalar, bu oturmaların etkileri ve çevrede oluşturacağı hasarlar gibi potansiyel problemleri tanımlamak,
• Zeminin sıvılaşına potansiyelinin belirlenmesi,
• Destekli ve desteksiz kazı, YASS indirimi, drenaj gibi inşaat problemlerini tanımak ve çözümü için ipuçları edinmek,
• Çevre geotekniği problemlerine çare olacak yolları belirlemek

Zemin etüdü, emniyet ve ekonomi sağlamak açısından önemlidir. Belirsizlikleri ortadan kaldırmak için zemin incelemeleri yapılmalıdır. Zemin incelemeleri, yapıya bağlı olarak, kapsam açısından değişiklikler gösterir.

Zemin İnceleme Yöntemleri

Masa Başı İşlemler

Yapı ile ilgili bilgilerin toplanması ve saha İle İlgili mevcut jeoloji haritaları, topoğraflk haritalar, hidrolojik kayıtlar, sondaj kayıtları ve yayınlar gibi bilgilerin toplanması.

Yüzey İncelemesi

Arazinin bizzat gezilmesi, komşu yapıların incelenmesi, heyelan potansiyelinin varlığının araştırılması.

Ön Zemin İncelemesi

•Sondajlar ve/veya inceleme çukurları (muayene kuyuları),

•Numune almak, laboratuvarda gerekli zemin özellikleri belirlemek,

•YASS belirlenmesi,

Ayrıntılı zemin incelemesi

Ön zemin incelemesinin yeterli olmadığı durumlarda aşağıdaki işlemler yapılabilir.

•Ek sondajlar ve/veya inceleme çukurları,

•Diğer gerekli arazi deneyleri,

•Sismik deneyler,

Zemin etüdü-zemin incelemelerine ayırılacak bütçe, yapının türüne ve karşılaşılabilecek zemin koşullarına bağlı olarak, inşaat maaliyetinin % 0.1 – 2’si kadar olabilmektedir. İhmal veya başka sebeplerle geoteknik incelemelerin yapılmaması durumunda, gerek inşaat ve gerekse inşaat sonrası can, ekonomik ve gecikme (zaman) gibi kayıpların ortaya çıkması kaçınılmazdır. Bir üst yapıcı (inşaat mühendisi), geoteknik inceleme yaptırmadan ya da geoteknik rapor olmadan yapının tasarımına geçmemelidir.

Deprem konusuna dikkat çekmek üzere her ortamda paylaşılan ve hemen hemen hepimizin daha önce duyduğu;

“Deprem öldürmez bina öldürür”

“Deprem öldürmez tedbirsizlik öldürür”

gibi sözlerden, asıl can ve mal kayıplarının nedenin binalar ve yapılar olduğuna aşinayız. Peki,

“Depremde Binalar Nasıl Yıkılır?”

“Depremde Binaların Hasar Görme Nedenleri Nelerdir?”

Herkes için anlaşılabilir olması açısından teknik konulara girmeden bu sorulara yanıt vermeye çalışalım.

Deprem bilindiği üzere çeşitli sebeplerle oluşabilen yer hareketleridir. Binalar her ne kadar kullanım ömürlerini hareketsiz bir şekilde geçiriyormuş gibi görünse de aslına, depremler, titreşimler, ısı değişimleri veya rüzgar gibi etmenler sebebiyle bir takım hareketlerde bulunur. Bu faktörler içerisinde yapılarda en fazla hasara sebep olan hareketlerden bir tanesi de deprem hareketleridir. (Yüksek yapılar, köprüler veya özellikli yapılarda rüzgar etkisi veya ısı değişimleri de oldukça önemlidir)  Yapılar ömürlerinin tamamında yapının sabit kendi ağırlığı, üzerindeki insan eşya vb. hareketli düşey yüklere maruzdur.

Deprem ise yapılara yatay olarak etkiyen kuvvetler meydana getirir. Bu etkiler yapılar için bir sınav niteliğindedir. İnşaat aşamasından itibaren düşey yüklere karşı dayanıklılık, yapının ayakta durması için olmazsa olmaz bir nitelik olmasına karşı, deprem gibi büyük yatay etkilerle yapılar ömürlerinde sadece birkaç kez karşılaşmaktadır. Dolayısıyla uzun yıllar sapasağlam ayakta duran yapılar, deprem anında göçebilmekte ve büyük can ve mal kayıplarına sebep olabilmektedir.

Yapıların deprem etkisinde yıkılmasının sebeplerine geçmeden önce yıkılma-göçme durumunun nasıl oluştuğundan bahsetmek faydalı olacaktır.

 Binalar Nasıl Yıkılır? Nasıl Göçer?

Yapılar inşaat aşamasından itibaren bir denge halinde ayakta dururlar. Mevcut durum ve yükler ile deprem gibi ekstra oluşabilecek yüklere karşı yapı elemanları kendi kapasiteleri dahilinde bu dengeyi korurlar. Meydana gelecek deprem kuvveti, daha önce meydana gelmiş depremler ve mevcut fay hattının özellikleri aracılığıyla belirli bir yaklaşıklığa göre tahmin edilmektedir. Fakat bu yalnızca bir tahmin olup daha büyük bir depremin meydana gelip gelmeyeceği hakkında kesin konuşmak imkansızdır. Dolayısıyla bu bilinmeyen kuvvete göre yapının hasar alma durumu yönetilmeye çalışılır. İşte bu hasar alma düzeni yapıların yıkılıp yıkılmayacağını ya da nasıl yıkılacağını belirleyen en önemli faktördür.

Bu durumu bir örnekle açıklamak için aşağıda bir yapının artan bir yanal yük etkisi altında (deprem) meydana gelen hasar alma mekanizması gösterilmektedir.

Sol üst köşedeki şekil, kolon ve kirişlerden meydana gelen bir yapı taşıyıcı sistemini temsil etmektedir. Aşağıda 1’den 15 e kadar adımlarda ise her adımda artan yanal kuvvet (deprem kuvveti) etkisinde yapıda sırasıyla meydana gelen hasarlar gösterilmektedir.

Yapılar, taşıyıcı sistemlerini oluşturan elemanların kapasitelerinden büyük etkilere maruz kaldığında hasar almaya başlar. Yukarıda bahsedildiği üzere meydana gelecek deprem kuvveti tam olarak bilinememekte ancak kolon kiriş gibi yapı elemanlarının yük taşıma kapasiteleri bilinmektedir. Şekilde gösterilen kırmızı noktalar kirişlerin işaretlenen bölgelerinde kapasitelerine ulaştığı ve artık o kesitin daha fazla yük taşıyamayacağını göstermektedir. Görüldüğü üzere yük arttıkça sırasıyla daha fazla kiriş kapasitesine erişip kırılmakta dolayısıyla yapıda gittikçe daha fazla hasar meydana gelmektedir. Ancak oluşan hasarlar kirişlerde meydana geldiğinden yapı komple göçmeyecek hasar alsa da can güvenliğini sağlayacak şekilde ayakta kalacaktır. 11. ve 15. adımlar arasında mor nokta olarak gösterilen kapasite erişimi noktaları ise kolonlarda meydana gelmektedir. Kolonlar hasar almaya başladıktan sonra ise yapının deprem kuvveti taşıma kapasitesi ciddi derecede düşmeye başlayacak ve deprem kuvveti artmaya devam ederse yapı göçecektir. Bu davranış yukarıdaki şeklin sağ üst köşesindeki yapının deprem kuvveti altında yerdeğiştirmesini temsil eden grafikten anlaşılabilmektedir. Grafikte işaretlenen son 5 noktanın oldukça ufak kuvvet artışlarında meydana geldiği ancak bu ufak kuvvet artışında çok büyük yatay yerdeğişmelerin oluştuğu görülmektedir. Bu noktalardan önce meydana gelen noktalarda ise benzer büyük yerdeğiştirme meydana gelmemiştir. İşte bu büyük yerdeğiştirmelerin başlaması göçmenin başlangıcını ifade etmektedir. Dolayısıyla kolonlarda meydana gelecek hasarların meydana gelmesi hem en düşük ihtimalli deprem kuvvetlerinde hem de yapıda en son sırada meydana gelmesi amaçlanmaktadır.

Burada bahsedilen davranış dışında yapıların ani olarak göçmesini sağlayan farklı göçme mekanizmaları ve sebepleri de bulunmaktadır. (Zımbalama, sıyrılma, sıvılaşma, çekiçleme vs.) Bu konuda çalışan kişiler dışında, tüm bu göçme mekanizmalarının anlaşılması kolay olmamakla birlikte burada anlatılmak istenen şey, yapının istenilen davranışının ancak gerekli güncel mühendislik tasarımlarıyla ve bu tasarımların inşaat aşamasında hayata geçirilmesiyle elde edilebileceğidir.

Depreme Dayanıklı Yapı Tasarımı Genel İlkeleri hakkında bu yazımızı inceleyebilirsiniz.

“Binaların depremde yıkılmasının sebepleri”ne dönecek olursak, bu konuyu 3 farklı başlıkta toplayabiliriz.

Proje Aşaması Hataları, Eski Yönetmelikler ve Denetimsizlik

Yukarıda da bahsedildiği üzere yapılar projelendirilirken, istatistiki olarak hesaplanan ve belirli bir zaman aralığında yaşanma ihtimali belirli bir yüzdeye tekabül eden bir depreme ve bu depremin yaratacağı etkilere göre tasarlanır. (50 yılda aşılma olasılığı %10 (tekrarlanma periyodu 475 yıl) olan deprem yer hareket düzeyi gibi).

Tabii bu yaklaşımlar, konutlar, hastaneler veya yüksek yapılar için farklı farklıdır. Yani binalar karşılaşılabilecek en etkili depreme göre değil, istatistiki ve ekonomik olarak optimum düzeyde seçilen bir depreme göre tasarlanır. En etkili depreme göre tasarım yapmanın ekonomik olarak uygun olmamasıyla beraber, yaşanılacak en etkili depremden daha etkili bir deprem olma ihtimali de her zaman mevcuttur. Fakat bu beklenilenden büyük bir depremle karşılaşıldığında yapıların yerlebir olmasının kabulü anlamına gelmez. Çeşitli analiz ve tasarım yöntemleriyle yapının istenilen şekilde hasar alması sağlanarak can güvenliği konusunda gerekli önlemler ele alınır. Yani yapı hasar alır fakat göçmez ve can kaybı meydana gelmez.

Tüm bu kabuller, tasarımlar ve önlemler son derece karmaşık analiz, hesap ve projelendirme aşamaları sonucunda hayata geçirilir. İşte bu projelendirme aşamasında yapılabilecek hatalar, binaların yıkılmasına, can ve mal kaybına neden olabilmektedir. Bu hataların önüne geçilmesi adına inşaat mühendislerinin proje yaparken uyması gereken standartlar, yönetmelikler ve hesap yöntemleri devlet tarafından belirlenmektedir. Ayrıca ruhsat veren kuruluşlar ve günümüzde yapıların büyük çoğunluğu için zorunlu olan yapı denetim kuruluşları da bu projeleri denetlemektedir.

1940 yılından beri ülkemizde deprem yönetmelikleri yayımlanmaktadır. Yalnız her geçen yıl gelişen teknoloji, yaşanan depremlerden alınan dersler ve yapılan çalışmalar sonucu eski yönetmeliklerin eksikleri belirlenmekte dolayısıyla yönetmelikler yenilenmekte ve güncellenmektedir. Günümüzde “1998- Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında Yönetmelik (ABYYHY)”, önceki deprem yönetmelikleri içerisinde yaşanan bir devrim olarak görülmektedir. Bu yönetmelik ve bu tarihten sonra aşama aşama uygulamaya geçen hazır beton kullanımı ve yapı denetim zorunluluğu gibi faktörler bu tarih öncesi inşa edilen yapıların güvenilirliğini düşük kılmaktadır. Yani binaların depremde yıkılmasının bir diğer sebebi, bu binaların eski yönetmeliklere göre yapılmış eski yapılar olmasıdır. Fakat bu 1998 Deprem öncesi inşa edilen yapıların tümünün depremlerde yıkılacağı veya 98 sonrası inşa edilen yapıların kesin olarak sağlıklı olduğu anlamına gelmemektedir. Bu konuda karar verilebilmesi amacıyla, bu ve daha sonra güncelleren yeni yönetmeliklerde (TDY 2007, TBDY 2018) belirlenen yöntemlerle yapıların deprem etkisinde nasıl bir davranışta bulunacağı ve hasar alacağı belirlenebilmektedir.

Binaların depremde yıkılmasının bir diğer nedeni de yapıların mevcut zeminlerin etkileri göz önüne alınarak tasarlanmaması veya uygulamada zemin konusunda önerilen iyileştirmelerin hayata geçirilmemesidir.

İnşaat Aşaması Hataları

Bir yapının en güncel bilgiler ve ileri teknolojiler sonucu oluşturulmuş yönetmeliklere göre kusursuz olarak projelendirmesi yeterli olmayıp, bu yapının inşaatının da bu projelere ve deprem güvenliği açısından gerekli uygulamalara göre inşa edilmesi gerekmektedir. Günümüzde betonarme yapılar için en önemli malzemelerden olan beton ve inşaat demirleri için önemli standart ve yönetmelikler belirlenmiş ve bunlara uyulması zorunlu tutulmuştur. Yine de denetim eksiklikleri ve uygulama hataları sonucu inşaat aşamasında yanlış uygulamalar yapılabilmekte ve deprem açısından güvenli olarak tasarlanmış bir yapı depremde göçebilecek şekilde inşa edilebilmektedir. İnşaatların projelerine uygun olarak inşa edilmesi hayati öneme sahiptir. Yani Depremde Binaların Hasar Görme Nedenlerinden biri de yapıların projelerine uygun ve projede belirlenen malzemelerle inşa edilmemesidir.

Yine geçmiş yıllarda inşaat malzemeleri ile ilgili yönetmeliklerin bulunmaması ve uygulamaların denetlenmemesi deprem riski açısından tehlikeli sonuçlar yaratabilmektedir. Şantiye ortamında elle karıştırılan betonların yeterli dayanımlara ulaştırılamaması, kullanılan donatıların yeterli kuşulları sağlamaması, imalat süreçlerinin denetlenmemesi yapıları depreme karşı savunmasız bırakabilmektedir.

Ayrıca eksikliklerin bulunduğu düşünülen yapıların incelemeye alınmaması ve güçlendirilmemesi ihmal edilen önemli durumlardandır.

Yapıların Kullanımları ve Binalarda Yapılan Değişiklikler

Yapıların zemin katlarında dükkan ve mağaza gibi üst katlara oranla daha az duvar içeren bölümlerin bulunması gerekli önlemler alınmadığı takdirde yapıları depreme karşı dayanıksız hale getirebilmektedir. Binalar projelendirilirken bu gibi etkiler göz önüne alınarak bazı önlemler alınmaktadır. Ancak örneğin yapının kullanım şekli kullanım hayatı sırasında değiştirildiğinde, yapılar bu olumsuzluklara karşı savunmasız kalabilmektedir. Projesine göre yapılan bir yapının planlandığı gibi kullanılması bu ve benzeri sebepler nedeniyle oldukça önemlidir. Çeşitli nedenlerle kullanım amacı ve şekli değiştirilen yapıların ise deprem performansı incelenmeli ve gerekli durumlarda güçlendirme çalışmaları gerçekleştirilmelidir.

Yine çeşitli mimari veya keyfi sebeplerle, profesyonel görüşler alınmadan yapılan değişikliklerle binanın taşıyıcı sistemine zarar verilebilmekte ve yapılar tehlikeye atılabilmektedir.

Yapıların kullanımında yapılacak değişiklerin yapıya etkileri, yukarıda da bahsedildiği üzere, inşaat mühendisleri tarafından gerekli analiz ve uygulamalarla belirlenmeli, performans analizleri yapılmalı ve gerekli durumlarda güçlendirmeleri sağlanmaktadır. Aksi takdirde binalarda yapılan değişiklikler binaların depremde yıkılmasına sebep olabilmektedir.

Depremin meydana getirebileceği yapısal olmayan hasarlar da yaşanabilmektedir. Bu konunun sebepleri, sonuçları ve anlınacak önlemler ile ilgili detaylı bilgiler içeren Depreme Dayanıklı Bina Kapsamında Yapısal Olmayan Riskler ve Önlemler yazımıza göz atmanızı öneririz.

Her geçen yıl yeni teknolojilerin hayata geçmesi, yaşanan depremlerin kabul ve tasarımları sınaması, yapılan araştırmalar, deprem tehlikesini azaltmaktadır. Örneğin deprem yalıtıcıların kullanılmaya başlanması (Neden Deprem Yalıtıcı Kullanmalı? yazımıza buradan ulaşabilirsiniz), çelik yapılar gibi daha hafif yapıların tercih edilmesi, zeminlerine etkilerine verilen önemlerin eskiye göre artması gibi sebepler yapıların depremde yıkılmaması için yaşanan önemli gelişmelerdendir. Yine de ülkemizde çok büyük bir eski ve dayanıksız yapı stoğu bulunmakta ve deprem riski sonucunda can ve mal kayıplarının minimuma indirilmesi açısından bu yapıların yenilenmesi gerekmektedir.

Deprem etkisiyle olsun olmasın proje kaynaklı ve imalat kaynaklı hataları maddeler halinde sıralayarak özetlersek;

Yapının projelendirme aşamasında gözlemlenen zafiyetler;

1. TS498, TS500 ve Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği’nde belirlenen tasarım kurallarına uymamak,
2. Zemin etüt raporunun incelenmesinde gerekli hassasiyetin gösterilmemesi,
3. Tasarım aşamasında çevre ve hava şartlarının lokasyon üzerindeki etkilerini göz ardı etme,
4. İşverenin maddi çıkarlarını koruma kaygısıyla, güvenli tasarım ilkesini ihlal etme,
5. Yönetmelik gereği, Projelerin uygulama aşamasına geçmeden yapılan denetiminde yeterince hassas davranılmaması ya da bulunan kusurların göz ardı edilmesi,
6. Mühendislik alt disiplinleri ile yeterli koordineyi sağlayamaması sonucu, özellikle taşıyıcı sitemlerde oluşabilecek zafiyetler,
7. Estetik görünüm ihtiyaçlarının karşılanması için projelendirme gerekliliklerinin göz ardı edilmesi,
8. Proje çizim sürecine yeterli zamanın ayrılmaması olarak sıralanabilir.

Yapının imalatı aşamasında gözlemlenen zafiyetler;

1. Projedeki bariz tasarım hatalarını göz ardı etme,
2. Şantiyeye sevk edilen malzemenin imalat ihtiyaçlarını karşılama zorunluluğunu göz ardı etme,
3. Yönetmeliklerde tanımlı ve zorunlu olan şantiye ortamındaki malzeme testlerinin yapılmaması,
4. Beton dökümü aşamasında ilave su kullanımına göz yumma,
5. Gerekli vibrasyon uygulamasından kaçınılması ya da göz yumulması,
6. Donatının projeye uygunluk kontrollerinin yapılmaması ya da hataların göz ardı edilmesi,
7. Hava şartları göz önünde bulundurularak yeterli kür ve koruma çalışmalarının yapılmaması,
8. Kalıp sökülme sürelerine riayet edilmemesi,
9. Doğru ve sıralı imalat süreçlerinin takip edilmemesi,
10. İmalat aşamasında taşıyıcı elemanlara, gereksiz ve aşırı yükleme yapılması,
11. Mekanik ve elektrik tesisatın taşıyıcı elemanlara zarar vermesini göz ardı edilmesi,
12. Maliyet hesabı yapılırken çıkar israf dengesinin doğru kurulamaması, olarak sıralanabilir.

Depreme Dayanıklı Bina Nasıl Anlaşılır?

İnşaat konusu ülkemizde hemen hemen herkesin kendisini bilgili ve konuya hakim olarak gördüğü ve dolayısıyla ortalıkta çok fazla bilgi kirliliğinin bulunduğu bir konudur. Hatta bu konuda medya dahi zaman zaman yanlış yönlendirmelerde bulunabilmektedir. En baştan belirtelim ki gazetelerde veya çeşitli internet sitelerinde bulunan “evinizin deprem dayanıklılığını kendiniz de ölçebilirsiniz” benzeri bilgiler, doğrular veya puanlama sistemleri herhangi bir bilimsel veriye dayanmayan hatta kimi zaman komik denilebilecek bilgilerdendir.

Bir inşaat yapıldığı malzemesinden, bulunduğu yere, işçilik kalitelerinden, inşaat süresine, yapım yılından, kullanılan teknolojilere, yüzlerce farklı faktörün bir arada bulunduğu oldukça kompleks bir yapıdır. Dolayısıyla “bir binanın depreme dayanıklı olup olmadığı”, net olarak ancak konusunda uzman inşaat mühendislerinin gerekli incelemeleri ve analizleri sonucu anlaşılabilmektedir.

Binaların ayakta durmasını ve depreme dayanıklılığını sağlayan ve bizim “Binanın Depreme Dayanıklı Olduğu Nasıl Anlaşılır?” sorusunun muhatabı olan taşıyıcı sistemi, tamamlanmış yapılarda belirlenmesi oldukça güç olan, hatta mimari sebeplerle özellikle gizlenen yapılardır. Dolayısıyla sıva ve alçı uygulamaları, çeşitli görsel kaplamalar veya uygulamalar nedeniyle taşıyıcı sistem hakkında yorum yapmak konusunda uzman kişilerce bile oldukça zordur.

Binanın depreme dayanıklı olup olmadığına karar vermenin yolu, yani “binanın depreme dayanıklılık testi” olan analize “Bina Performans Analizi” denir. Bu analiz yürürlükte olan deprem yönetmeliğine uygun olarak yapının değerlendirilmesi için gerekli yolları detaylı ve net olarak belirtmektedir.

“Fakat hangi durumlarda performans analizi yaptırmalıyız?”

Yapının yaşı bu konuda fikir verecek en önemli konulardandır. Günümüzde 1998 yılında yürürlüğe giren “1998- Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında Yönetmelik (ABYYHY)” öncesinde yapımına başlanan yapıların deprem riskine karşı güvenliği sorgulanmaktadır. Bu yönetmeliği izleyen yakın tarihlerde hazır beton kullanımının ve yapı denetim hizmetinin zorunlu tutulması bu tarihi önemli kılmaktadır. Her ne kadar bu tarihten sonra da yönetmelikler güncellenmiş olsa da bu tarih depreme karşı dayanıklı yapı tasarımı için devrim noktalarındandır. 1998 yılından önce inşaatı başlamış olan yapılarda ikamet edenlerin aşağıda açıklanan “performans analizini” yaptırmaları gerekmektedir.

Bir binanın projesinin gerekli yönetmelik ve standartlara göre hazırlanmış olması binanın depreme riskine karşı güvenli olduğu anlamına gelmemektedir. Yapının projesine uygun şekilde inşa edilmesi de önemlidir. Fakat konunun uzmanı olan kişiler dışında projeye göre uygulamayı doğrulamak pek mümkün olmayacaktır. Bu durumda sorgulanacak şey, yapıda geometrik özelliklerin, kullanım amacının veya benzeri büyük değişimlerin yaşandığı kapsamlı bir tadilat veya uygulama yapılıp yapılmadığıdır. Bu önemli değişimler yapılarda beklenmedik derecede büyük etkiler yaratabilmekte ve yapının deprem güvenliğini risk altına alabilmektedir. Dolayısıyla yapının yeni halinin deprem altındaki davranışı “performans analizi” ile tespit edilmelidir.

Yapının belirgin çatlaklar ve deformasyonlar göstermesi yapının bir çeşit sinyal verdiği anlamına gelmektedir. Çoğu yapıda özellikle taşıyıcı olmayan duvarlarda, pencere kapı gibi boşlukların etraflarında, sıva, alçı veya boya katmanlarında, uygulama ve malzeme kalitesizlikleri nedeniyle bir takım çatlaklar oluşabilmektedir. Bu gibi çatlaklar genellikle yapının deprem güveliğini etkileyen faktörlerden değildir. Yine de özellikle inşaatın tamamlanmasını takip eden 2-3 yılın sonrasındaki bir zamanda meydana gelen derin çatlaklar, binanın beklenmedik bir nedenle hareket ettiğini gösterir ve incelenmesini gerektirir. Fakat kolon, kiriş gibi taşıyıcı sistemlerin ana elemanlarda çeşitli çatlakların oluşması (sıva vb. çatlaklar dışında) her durumda son derece önemlidir.

Su, nem, rutubet gibi nedenlerle meydana gelen deformasyonlar, yapıların taşıyıcı sistemlerini küçümsenemeyecek düzeyde etkileyebilmektedir. Kolon, kiriş gibi elemanların su, nem gibi etkilere maruz kaldığı, betonun kabuk kabuk döküldüğü, yeşillenme denilen bir çeşit yosunlanmanın oluştuğu, donatıların yani inşaat demirlerinin göründüğü, hatta bu demirlerin paslandığının göründüğü gibi durumlarda yapının deprem güvenliği sorgulanmalıdır. Görünen bu gibi hasarların varlığı temel gibi görünmeyen bir çok eleman veya yerde oldukça sakıncalı hasarlar konusunda da fikir vermektedir.

Bilinen ve anlatılanın aksine yapının çok katlı yüksek yapı olması bir yapıyı depreme karşı dayanıksız kılmamaktadır. Günümüz teknolojilsi ile gerekli tasarım ve analizler yapılıp bu tasarımlar uygulamaya döküldüğü takdirde bu yükseklik faktörü herhangi bir olumsuzluk yaratmamaktadır. Aynı konu çeşitli zemin türleri için de geçerlidir. Gerekli temel tasarımları, zemin iyileştirmeleri gibi işlemler yapıldığında son derece sağlıklı yapılar üretilebilmektedir. Bu gibi konular daha çok maliyet ile ilgili olarak problem çıkarmaktadır.

Herkesin anlayabilmesi açısından teknik detaylara inmeden bu analiz ve süreçte incelenen konuları kabaca açıklamaya çalışalım. Bu aynı zamanda “Binanın ve Evin Sağlam Olduğu Nasıl Anlaşılır?” sorusunun yanıtını vermemize yardımcı olacaktır.

-Yapının üzerine inşa edildiği zeminin özellikleri belirlenir,

-Yapının projesinin mevcut olup olmadığı, varsa projesine uygun olarak inşa edilip edilmediği ve projesine uygun olarak kullanılıp kullanılmadığı belirlenir,

-Projesi bulunmayan yapıların rölevesi ve taşıyıcı sistemi belirlenir,

-Kullanılan beton kalitesi ve donatı çeşidi belirlenir,

-Tüm bu veriler ilgili yönetmelikler ve bilgisayar programları ile detaylı olarak analiz edilir,

-Ortaya çıkması muhtemel hasarlar belirlenir,

-Alınması gereken önlemler ve uygulamalar belirtilir.

Peki bu binanın depreme dayanıklılık testi sonucunda ne tür işlemler yapılır?

Yapı hakkında gerekli bilgiler toparlanıp binanın depreme dayanıklılık testi yani performans analizi yapıldığında, olası bir depremde varsa yapının alacağı hasar düzeyi ve hasar alması beklenen elemanlar belirlenir. Kimi zaman deprem altında can veya mal hasarına sebep olmayacak derecede ufak tefek hasarlar beklenirken kimi zaman da yapının ağır hasar alacağı belirlenebilir. Tölare edilemeyecek düzeyde hasar beklendiğinde ise hedeflenen deprem performansının sağlanması için gerekli olan güçlendirme çalışmaları belirlenir. Bu güçlendirme işlemi ve bu işlemin maliyeti beklenen bu hasarın büyüklüğü ile orantılıdır. Bir çok farklı türde güçlendirme yöntemi bulunmaktadır. Bu noktada yapının yıkılıp baştan inşa edilmesi ile güçlendirme işlemi ve bu işlemin türleri konularında maliyetler karşılaştırılıp en uygun çözüme gidilmeye çalışılır.

Yapının gerekli ruhsatları ve iskanı bulunuyorsa performans analizi sonucunda yapının herhangi bir işleme tutulması zorunluluğu yoktur. Bu işlem sonucunda seçilecek yol kişinin kendi can ve mal güvenliği ile ilgilidir. Fakat 6306 Sayılı Kanun gereğince yapılan Kentsel Dönüşüm işlemlerinde de bu analize benzer daha basit yöntemlerle bir analiz yapılmakta ve gerekli deprem güvenliğini sağlanmadığı belirlenen yapıların yıkılması veya güçlendirilmesi devlet tarafından zorunlu tutulmaktadır.

16 Eylül 2019 saat 13:59’da Silivri açıklarında meydana gelen 5,8 büyüklüğündeki deprem “orta büyüklükte” bir depremdir. Orta büyüklükte, yani 5,5-6,0 büyüklüğündeki depremler Kuzey Anadolu Fay Hatı (KAF) üzerinde geçmişte görülmemiştir. KAF üzerinde geçmişte meydana gelen 7 ve üstü büyüklükteki yıkıcı depremlerin arasında hep 5,0 den daha düşük büyüklükte depremler olmuştur. Bu anlamda bu deprem çok değerlidir, zira can kaybına ve maddi hasara neden olmadan çok önemli bir uyarı yapmıştır, farkındalığı arttırmıştır. Ayrıca etkilediği yerleşim alanlarında (Silivri, Avcılar, Büyük ve Küçük Çekmece, Bakırköy…) özellikle binaların deprem dayanımı konusunda son derece önemli teknik veriler sağlamıştır, adeta bir saha deneyi gerçekleştirmiştir. 5,8’lik deprem, ileride meydana gelmesi kaçınılmaz olan 7,0 ve üzerindeki depremin bir provasını yapmıştır. Büyük depremin öncüsü olduğu, veya onu erkene çektiği konusunda net bir bilgi vermek mümkün değildir, zira bu tür bilgiler veriye dayalı olmalıdır. Henüz bu tür sismolojik ve jeolojik veriler derlenmiş değildir.

KAF üzerinde geçmişte iki büyük deprem olmuştur. 1776 yılında 3 ay arayla meydana gelen iki büyük depremde KAF’ın Marmara içindeki bölümü Saros Körfezine kadar tamamen kırılmıştır. Uzun süren artçı şokların etkisiyle Osmanlı Sarayı uzunca bir süre için Edirne’ye taşınmıştır. 1912 yılında ise KAF’ın Silivri-Ganos Körfezi arasındaki batı bölümü 7,4 büyüklüğünde bir depremle kırılmıştır. 5,8 ve üç gün öncesinde olan 4,6 Silivri depremleri, tam da 1912 kırığının başladığı yerde olmuştur. KAF’ın Silivri’nin doğusundaki kesimi 1776’dan beri kırılmadığı için bu bölgenin daha riskli olacağı ve büyük depreme aday olduğu beklenebilir. Bu bölge Silivri’den Adalaria kadar olan Marmara kıyı bölgelerini kapsamaktadır. Bu bölgenin yüksek riskli olduğu zaten 1999 Marmara depreminden beri bilinmektedir. KAF bu bölgenin 15-20 km güneyinde, kıyıya paralel olarak uzanmaktadır.

Deprem mühendisliğinde, depreme dayanıklı yapı tasarımında depremin büyüklüğü değil yatay yer ivmesi şiddet ölçüsü olarak kullanılır. AFAD’ın Silivri’deki ivme kayıt istasyonunda ölçülen maksimum yer ivmesi 0.08 g (%8 g, g yer çekimi ivmesi) olmuştur. Türkiye Deprem Tehlike Haritasında Silivri için verilen tasarım yer ivmesi ise 0.33 g’dir. Yani 5,8’lik depremin faya en yakın yerleşim bölgesi olan 25 km uzaktaki Silivride binalara olan etkisi, gereken tasanm değerinin ancak dörtte biri kadardır. Deprem geniş bir bölgede dörtte bir sarsıntı şiddeti oranında bir test yapmıştır. Bu test çok değerlidir. Tasarım değerinin dörtte biri seviyesinde yer sarsıntısına maruz kalan binalarda hiç hasar olmaması gerekir. Eğer bazı binalarda çok hafif de olsa hasar olmuşsa, bu binalar büyük depremde ağır hasara uğrayacaktır. Yapılacak saha çalışmalarında riskli olduğunu gösteren binalar hassasiyetle tespit edilmeli ve gerekli önlemler alınmalıdır (güçlendirme, dönüştürme, vb.). Elbette alınacak önlemler önemli büyüklükte kaynak kullanılmasını gerektirebilir. 2002-2003 yıllarında İstanbul Büyükşehir Belediyesi tarafından ODTÜ’nün de aralarında olduğu dört Üniversiteye hazırlatılan İstanbul Deprem Masterplanı kapsamında Fatih, Zeytinburnu, Küçükçekmece, Bağcılar, Bahçelievler ve Güngören ilçelerinde yaklaşık 150,000 binada risk değerlendirmesi yapılmıştır. Bu veriler Silivri depreminin etkilediği bölgedeki binalarda yapılan teknik değerlendirme sonuçları ile birleştirildiğinde önemli zaman ve tasarruf sağlayacaktır. Şu aşamada önemli olan en yakın gelecekte İstanbul için etkin bir deprem planlama stratejisinin oluşturulmasıdır.

Prof. Dr. Haluk Sucuoğlu ODTÜ İnşaat Mühendisliği Bölümü 27 Eylül 2019

Kaynak:http://ce.metu.edu.tr/tr/duyuru/istanbul-depremi-ile-ilgili-degerlendirme

Ankraj, bir eleman ya da donatının, başka malzeme, ortam ya da eleman içerisine sokularak burada sabitlenmesi işlemidir.

Mevcuttaki yapıların onarım ve güçlendirilmesinde ayrıca yapılar da unutulan veya daha sonra planlanarak yapıya taşıyıcı elemanların eklenmesinde, fabrikaların makine kurulumları esnasında çoğunlukla ankrajlar tercih edilmektedir.

Amerikan Beton Kurumu (ACI), betona yapılan ankrajları yerleştirme zamanı ve şekilleri açısından betonlama esnasında yapılan ankrajlar (cast-in-place anchors) ve sertleşmiş betona sonradan yapılan ankrajlar (past-installed anchors) olarak iki ana gruba ayırmıştır.

1. Sertleşmiş Betona Yapılan Ankrajlar
2. Taze Betona Yapılan Ankrajlar

Ankraj türlerine geçmeden önce ankrajların maruz kaldıkları etkilerden bahsetmek uygun olacaktır.

Ankrajların Etkisinde Kaldığı Yükleme Tipleri

Ankrajların etkisinde kaldığı yükleme tipleri;

• Eksenel çekme etkisi altındaki ankrajlar
• Kesme etkisi altındaki ankrajlar
• Eksenel çekme ve kesme etkisi altındaki ankrajlar
• Eğilme etkisi altındaki ankrajlar olarak guruplandırabilirler.

1.Sertleşmiş Betona Yapılan Ankrajlar

Sertleşmiş betona sonradan ekilen mekanik ankraj çeşitleri de aşağıdaki şekilde gösterilmiştir. Uygulama kolaylığı nedeniyle piyasada tercih edilmektedir. Önceden açılan ankraj deliğine piyasada değişik firmalar tarafından üretilen çalışma şekilleri bakımından farklı türden bir çok çeşidi mevcuttur. Önceden açılan ankraj deliğine sokularak yerleştirilen ankrajlar cıvatalarının sıkıştırılmasıyla birlikte şişerek ankraj deliğini kaplarlar. Böylece üzerlerine gelen kuvveti ankraj ile delik arasında oluşan sürtünme kuvvetleri vasıtasıyla taşımaktadırlar.

1.A Bağ tipi ankrajlar

1.A.1 Kimyasal bağlı ankrajlar

Kimyasal ankrajlar şekilde gösterildiği üzere, ankraj donatısı, beton blok ve kimyasal yapıştırıcı olmak üzere üç ana bileşenden oluşur. Kimyasal ankrajlar, etkisi altında oldukları kuvveti ankrajın bağlı bulunduğu derinlik boyunca oluşan aderans gerilmeleriyle aktarırlar. (Aderans Nedir? Aderans Kuvveti Nedir?) Kimyasal ankrajların uygulamasında betona daha önceden dizayn edilen ankraj boyu kadar derinlikte delik açılır ve tamamen kimyasal yapıştırıcı ile doldurulup ankraj donatısı yavaş bir şekilde döndürülerek ekilir. Ankraj donatısı ile betonun derinlikte çalışmasını, bağlayıcı madde görevini sağlayan kimyasal yapıştırıcı sağlar. Kimyasal ankrajlar, maliyet ve uygulama kolaylığı yönünden en çok tercih edilen ankraj türüdür. Kimyasal ankraj uygulamaları yapılırken ankraj davranışı üzerinde önemli bir etkiye sahip olan parametrelere özen gösterilmesi uygulamacı ve tasarımcı açısından önem arz etmektedir. Kimyasal ankraj davranışını etkileyen faktörleri; ankraj çubuğunun dayanımı, ankraj çubuk çapı, ankraj delik çapı, ankraj deliği derinliği, ankraj deliğinin ıslak, nemli ve kuru olması, ankraj deliğinin tozlu veya temiz olması, betonun basınç ve çekme dayanımı, kimyasal yapıştırıcının türü ve özelliği, ankrajlar arası mesafe, yükleme tipi ve hızı, kısa kür süresi olarak sıralayabiliriz.

Kimyasal ankrajlar hızlı ve kolay uygulanabilir olması ayrıca yüksek yapışma mukavemetlerine ulaşması ile tercih sebebi olmuştur. Yapıya sonradan ankre edilen kimyasal ankrajlar uygulama ve tasarım esnasından kullanıcıya büyük kolaylıklar sunmaktadır.

Kimyasal ankrajlarda, donatı-epoksi ara yüzeyindeki veya beton-epoksi ara yüzeyindeki tutunmayı sağlayan kayma gerilmelerine aderans denir. Kimyasal ankrajlarda aderansın bileşenlerini; epoksi ile beton arasındaki sürtünme, epoksi ile çelik arasındaki sürtünme, epoksi ile beton arasında oluşan kimyasal bağ, epoksi ile çelik arasındaki kimyasal bağ ve çelik üzerindeki mekanik diş kuvvetleri olarak sayabiliriz.

Güçlendirme amacıyla kullanılan kimyasal ankrajların dizayn aşamasında farklı yükleme tipleri (eksenel çekme, kesme, eğilme) altındaki ankraj davranışının bilinmesi gerekir.

Eksenel Çekme Etkisindeki Kimyasal Ankrajların Göçme Mekanizmaları

Ankraj donatısının kopması

Ankraj donatısının kopması  kimyasal yapıştırıcı ve beton kalitesi yüksek olan küçük donatı çaplı derin ankrajlarda rastlanılmaktadır. Ankraj donatısının akması kimyasal ankrajlarda tasarımcılar tarafından istenilen bir davranıştır.

Ankraj donatısının sıyrılması

Ankraj donatısının sıyrılması donatının ankraj deliğinden sıyrılarak çıkmasıdır. Kimyasal ankrajlarda ankraj deliğinde meydana gelen yapışma dayanımının son bulması ile sıyrılma başlar. Yapışma dayanımı düşük kimyasalların kullanılması yada uygulama anında yüzey temizliğinin yapılmaması, eksik kür gibi durumlar sonucunda bu tip göçme meydana gelebilir.

Betonun konik kopması

Betonun konik kopması eksenel çekme anında yeterli derinliğe sahip olmayan ankrajlarda betonda oluşan çekme gerilmelerinin beton çekme dayanımına karşı koymadığı durumlarda meydana gelir. Beton dayanımı düştükçe koni derinliği artmakta, ankraj dayanımı düşmektedir.

Koni ile sıyrılmanın birlikte oluşması

Koni ile sıyrılmanın birlikte oluşması ankraj derinliğinin 50-75 mm’den daha derin olduğu ankrajlarda beton konisi ile sıyrılmanın birlikte gerçekleşmesi durumudur.

Betonun yarılması

Betonun yarılması ankrajların birbirilerine ya da serbest kenarlara yakın olduğu ve taban elemanın derinliğinin sığ olduğu durumlarda görülür.

1.A.2 Harçlı ankrajlar

Harçlı ankrajlar, ağır sanayi ekipman montajı uygulamalarında ve güçlendirme uygulamalarında kullanılabilmektedir. Kimyasal ankrajlarda kullanılan kimyasal yapıştırıcı yerine harç kullanılarak uygulanır. Harçlı ankrajlar kimyasal ankrajlara göre daha ucuz olmalarına rağmen düşük çekme dayanımları, düşük basınç dayanımları ve yetersiz bağ kuvvetleri ile dezavantajlı hale gelirler. Harçlı ankraj uygulamalarında ankraj deliği ankraj çapından 4-5 mm fazla olacak şekilde açılmaktadır. Özel durumlarda bu tölerans 2mm’ye kadar düşürülebilmektedir.

1.B Mekanik Ankrajlar

Mekanik ankrajların ucu genişler ve ön germeli olmak üzere iki çeşidi bulunmaktadır. Etkisi altında oldukları yükü ankraj deliğinin tamamında meydana gelen sürtünme ve kilitlenme mekanizmaları yoluyla betona aktarırlar.

2.Taze Betona Yapılan Ankrajlar

Taze betona yapılan ankrajlarda aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi farklı kanca tipleri kullanılabilmektedir. Kanca tipinin seçiminde imalat kolaylığı ve yapılacak ankraj sayısı gibi faktörler etkili olmaktadır.

Taze betona yapılan ankrajlar çoğunlukla betonarme ile çelik elemanlarının birleştiği durumlarda uygulanmaktadır. Taze betona yapılan ankrajların tasarımında sünek davranış göstermeleri amacıyla beton güç tükenmesine ulaşmadan ankraj donatısının akması istenir.

Kaynak: M. Fatih SANSAK- ANKRAJ ÇUBUKLARININ ÇEKME DAVRANIŞLARININ DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİ

İdris AYDOĞAN- KİMYASAL ANKRAJLARDA ÇAP, GÖMME DERİNLİĞİ VE KENAR MESAFESİNİN ÇEKME KUVVETİNE ETKİSİ

Yüksek dayanımlı betonlardan en önemli farkı kırılma sırasında sünek davranış göstermeleridir. Yüksek dayanımlı betonlarda dayanım arttıkça malzeme gevrekliği artarken SIFCON, gösterdiği düşük geçirimlilik, yüksek durabilite, dayanım ve süneklik özelikleri ve yüksek oranda çelik tel içeriği ile sünek davranış göstermektedir. Çelik lifli betonlarda lif içeriği %2-%3 aralığında olmasına karşın SIFCON‘da yaklaşık 10 kat fazla lif kullanılabilmekte ve yüksek süneklilik elde edilmektedir. (Kompozit nedir?)

SIFCON matrisi için standart bir karışım hesabı bulunmamaktadır. Matrisin lifler arasında tıkanmalara mahal vermeden ilerlemesi ve boşluksuz yapıyı sağlamak için gerekli akıcılığa sahip olması gerekmektedir. Bunun için de ince agrega kullanılması önem taşımaktadır.

SIFCON-Çimento Bulamacı Emdirilmiş Lifli Beton yüksek oranlarda süreksiz ve dağınık çelik lifler kullanılarak üretilen çimento esaslı bir yapı malzemesidir. SIFCON içerisinde çimento, puzolan, su, süper akışkanlaştırıcı ve ince agrega kullanılarak hazırlanan bulamaç ile %5-20 oranında çelik lif kullanılarak oluşturulmaktadır. Lifli betonlarda %1-3 olan çelik lif oranından 10 kat fazla çelik lif konulması yüksek performans göstermesini sağlar.

SIFCON üretiminde ilk olarak lifler kalıba yerleştirilmekte daha sonra hazırlanan akıcı kıvamlı bulamaç kalıba dökülerek yapılmaktadır. SIFCON 4 temel özellik dikkate alınarak yapılır. Bunlar;

1. bulamacın dayanımı,
2. liflerin homojen dağılımı,
3. lif türü,
4. kullanılacak lif hacmidir.

Özel olarak tasarlanan bulamaçların basınç ve eğilme dayanımları SIFCON’un dayanıklılığını etkilemektedir. SIFCON’da kullanılan lif türü ve lif oranı eğilme dayanımı, enerji yutma kapasitesi ve darbe dayanımı özelliklerini önemli ölçüde değiştirmektedir. SIFCON’da dayanım özelliğinde en fazla etkiyi gösteren çelik lifler daha çok kullanılmaktadır. Farklı (boy/çap) narinlik oranında ve şekillerde olan çelik liflerden daha çok uçları kancalı olan lifler tercih edilir.

SIFCON’un Kullanıldığı Alanlar

SIFCON-Çimento Bulamacı Emdirilmiş Lifli Betonun kullanım alanları daha çok yapıların tamiri, güçlendirilmesi ve dayanım bakımından iyileştirme gereken yerlerdir. Bu gibi onarım işlerinde kullanılmak üzere ince plaklar aşağıda görüldüğü gibi uygulanarak hasarlı kirişlerin çevresi kaplanarak dayanım sağlanır.

Askeri depolarda ve özel kısımları ayırmak için kullanılan panel ve duvarların üretiminde kullanılmaktadır. SIFCON’un parçalanmaya, patlama yüklerine ve kurşun etkisine karşı yüksek performans göstermekte bu nedenle askeri alanda da çok tercih edilir.

Havaalanı pistleri ve çok ağır yükler bulunan depolama alanlarında iyi bir çözüm sağlar. Bu yerlerde uygulama çelik liflerin zemin tabakasına gelişigüzel olarak istenilen oranda serilmekte ve akıcı kıvamdaki bulamaç enjekte edilmektedir. Ağır hasar gören köprü, viyadük elemanlarında kısa sürede tamir ve kullanım imkanı sağlar. SIFCON yüksek enerji yutma ve darbe etkisine karşı direnci hidrolik yapılarda da tercih edilmesine sebep olmaktadır. İnce plakalar şeklinde üretimi yapılan SIFCON numuneler su yapılarında kaplama olarak kullanılabilir.

SIFCON’un Avantaj ve Dezavantajları

SIFCON’un Avantajları

• SIFCON-Çimento Bulamacı Emdirilmiş Lifli Betonda kullanılan liflerin etkisiyle eğilme dayanımı yüksek bir yapıya sahip beton oluşmaktadır.
• Darbe dayanımının yüksek olması ve patlama etkilerine dayanıklı olması koruma duvarlarında ve askeri binalarda kullanıma uygundur.
• Hasarlı yapıların (köprü, konut, hastane vb.) güçlendirilerek kısa sürede kullanıma hazır hale gelmesinde kullanılmaktadır.
• Düşük su/bağlayıcı oranı sayesinde sahip olduğu geçirimsiz yapısı SIFCON’un dayanıklılığını artırmaktadır.
• Donatı işçiliğinde azalma ve kolaylık sağlanır.
• SIFCON’da bulunan yüksek orandaki lifler ile etkin çatlak kontrolü sağlamaktadır.
• SIFCON sistemli bir çalışma ile seri üretim imkânı sunar.

SIFCON’un Dezavantajları

• SIFCON-Çimento Bulamacı Emdirilmiş Lifli Betonun üretim tekniği ve uygulaması özel bir yöntem gerektirdiği için üretimi zordur.
• SIFCON’da kullanılan malzemeler farklı özelliklerde olduğu için normal betona göre yüksek maliyet oluşmaktadır.
• SIFCON numunelerini oluşturmak için özel sızdırmazlık sağlayacak kalıplar gerekmektedir.
• Bulamaç yapısının yoğun lifler arasına girebilmesi için akıcı kıvamda dayanım özellikleri yüksek bulamaç tasarımı gerekir.
• SIFCON elemanları onarım güçlendirme işlemlerinde taşıyıcı eleman ile bütünlüğünü sağlamak için özel yapıştırıcı malzemeler gerektirmesi ve yüksek maliyet oluşmasına neden olur.

Güncel çimento fiyatlarına buradan ulaşabilirsiniz.

Kaynak: ADEM KILLI-KÜR ŞARTLARININ SIFCON’UN MEKANİK ÖZELLİKLERİNE ETKİSİ,
Muhammed Ziya BİNGÖL SİFCON İLE ÜRETİLEN YOL BETONLARININ EĞİLME VE BASINÇ DAYANIMININ TAGUCHİ METODU İLE OPTİMİZASYONU

Cam elyaf genellikle 6-51 mm uzunluğunda ve 10-30 mikron çapındadır. Cam elyafın alkaliye dayanıklılığı, üretim sürecinde elyafa uygulanan bir kaplama malzemesi sayesinde elde edilmektedir. Püskürtme yöntemiyle uygulanan “GFRC” – “Cam elyaf takviyeli beton” için çimento harç karışımının ağırlığının %5 i kadar cam elyaf kullanılması optimum gerilme direncinin sağlanması için gereklidir. Üretim sürecine bağlı olarak karışımın içindeki cam elyafların kombinasyonu, elyafların arasında da yeterli bir bağ kuvveti oluşmasını sağlayarak elyafların kopmasını önlemektedir.

GFRC‘nin teknik özellikleri katmanların üst üste uygulama sırasına göre veya cam elyafların karışımdaki dağılımına  göre değişmektedir. Ortak özellikler paslanmazlık, düşük termal genleşme katsayısı gibi özellikleri içermektedir. En önemli özellik normal betona göre kalınlığın azaltılmış olmasıdır. Bu özellik sayesinde malzeme hafif olmakta ve bu sayede binaya daha az ölü yük bindirerek binanın taşıyıcı sisteminde tasarruf edilmesini sağlamaktadır. İnce bir bileşen, sert haldeyken çatlamaması için yüksek çekme dayanımına sahip olmalıdır. Çatlaklar erken aşamalarda veya paneller taşıyıcı sisteme monte edildikten sonra ortaya çıkabilmektedir. Cam elyaf, bu ince bileşendeki tek güçlendirme öğesi olduğu için GFRC-Cam elyaf takviyeli beton karışımlarının görece yüksek hacimlerde cam elyaf içermesi önemlidir.

Cam elyaflar karışıma devamlı uzunlukta veya kesilmiş olarak eklenebilmektedir. Genellikle GFRC-Cam elyaf takviyeli betonun mimari kullanımında üretim istenilen kalınlığa ulaşılana kadar ince tabakalar halinde cam elyaflar ve karışımın üst üste uygulanması ile yapılmaktadır. Her bir katmandaki cam elyaf dağılımı ve katman uygulama sıralaması, istenilen fiziksel ve mekanik özelliklerin sağlanması için kontrol edilmektedir. GFRC-Cam elyaf takviyeli beton panellerin tasarımı; çekme gerilimi, baskı gerilimi ve kesme gerilimi karşısında gösterdiği temel özelliklere ve ısısal ve nem kaynaklı değişimler karşısında tahmini davranışlarına dayanmaktadır. Dış yüklerin şiddetine bağlı olarak GFRC katman aşamalı olarak bozulmaya uğrayabilmekte fakat tamamen kırılmamaktadır.

GFRC- Cam Elyaf Katkılı Beton Uygulama Alanları

GFRC-Cam elyaf takviyeli beton çeşitli uygulamalarda kullanılmaktadır, fakat en yaygın kullanımı cephe kaplaması gibi mimari uygulamalardır. GFRC-GRC‘nin sahip olduğu üstün özellikler bu malzemeyi cephe kaplaması alanında öne çıkarmıştır.

GFRC genellikle cephe elemanı olarak kullanılan büyük ve hafif panellerin üretiminde kullanılmaktadır. Bu paneller sadece kendi yüklerini, sismik yükleri ve rüzgar yüklerini taşımak üzere tasarlanmaktadır. GFRC- Cam Elyaf Katkılı Beton, normal betondan daha düşük yoğunluklu değildir. Bu paneller GFRC-GRC katmanın inceliği dolayısıyla hafif olarak nitelendirilmektedir. Cephe panelleri, paneli taşıyan ve binaya bağlantı noktaları içeren taşıyıcı çelik çerçevelerle üretilmektedir.

GFRC-Cam elyaf takviyeli betonun estetik özellikleri ve esnekliği tasarımcıların, çeşitli şekiller ve dokularla yaratıcı tasarımlar yapmalarına olanak sağlamaktadır. Ayrıca malzemenin uzun ömürlülüğü ve dış etkenlere karşı dayanıklılığı, yüksek kaliteli ve mali açıdan verimli cephe kaplama sistemlerinin tasarımına imkan vermektedir. GFRC-Cam elyaf takviyeli beton paneller hafif olmaları sebebiyle binaya aşırı yük bindirmemekte ve montaj sürecini kolaylaştırmaktadır. GFRC-Cam elyaf takviyeli beton panel bitişlerine, doğal malzeme görünümü verilebilmektedir. GFRC’nin mimari kullanımı cephe kaplaması, silmeler, kemerler, kubbeler, ses bariyerleri gibi uygulamaları kapsamaktadır.

GFRC‘nin renk, doku, şekil ve yüzey bitişi bakımından çok yönlü bir ürün olması, tarihi binalarda özgün elemanların tamiri ve iyileştirilmesi açısından GFRC‘yi ideal bir malzeme haline getirmektedir. Tarihi binalara ek olarak inşa edilecek yeni yapılarda tarihi binanın tasarım özelliklerinin kullanılmasına da imkan vermektedir GFRC dış etkenlere karşı dayanıklılığı ve doğal malzemeyi taklit etme özelliği sebebiyle peyzaj düzenlemelerinde de kullanılmaktadır.

Yapısal olarak GFRC, sprey uygulama ile kolonların güçlendirilmesinde, mevcut cephe duvarlarının cam elyaf file ve sprey GFRC uygulama ile iyileştirilmesinde kullanılmaktadır. Binaya aşırı yük bindirmemesi sebebiyle, yüzeyi cam olmayan mevcut cephe duvarlarının üzerine, binanın taşıyıcı sistemine monte edilerek kaplanabilmektedir.

Kanallar, kanalizasyon, borular gibi altyapı ürünlerinde de, gözenekliliğinin az olması sebebiyle sıradan betona göre kimyasallara ve suya daha dayanıklı olan GFRC tercih edilmektedir.

Kaynak: Mimar Karçiçek Tutku TEKİN -CAM ELYAF KATKILI BETON CEPHE PANELLERİNİN İNŞA EDİLEBİLİRLİK KRİTERLERİ AÇISINDAN İNCELENMESİ

Geogrid, açıklık boyutları, elemanlarının boyutlarından daha fazla olan, ekstrüzyon, yapıştırma veya birbirine geçirme ile tutturulmuş ve entegre olarak birleştirilmiş çekme elemanlarından oluşan, düzenli açık ağ biçimindeki düzlemsel, polimerik ürünlerdir.

Geogridler çok hafif, güçlü ve paslanmaz oldukları için betonarme içinde de kullanıma uygun olmaktadır. Binalarda döşeme için, tünellerde ve püskürtme beton altında çelik yerine donatı olarak geogrid kullanılabilmektedir. Geogrid geosentetik çatısı altında yer alan en önemli ürünlerden biridir. Geosentetiklerin esas işlevleri olarak; ayırma, filtrasyon, drenaj, güçlendirme, sızdırmazlık, koruma, erozyon gibi faktörler sayılabilmektedir.

Diğer güçlendirme malzemelerinin aksine yapı sektöründe sıklıkla kullanılan geogrid malzeme tek yönlü veya çift yönlü kullanılabilen bir plastik zemin donatısıdır. Zemin üzerine gelen taşıma kapasitesinin arttırılması için kullanılan bu güçlendirme çeşidi, çekme yüklerini üzerine alarak yükün daha geniş bir alanca emilmesini sağlamaktadır. Ağ yapılı bir esnek malzeme olması sayesinde deprem yükü ya da trafik yükü gibi dinamik yüklerin emilmesinde büyük rol oynar. Geogrid malzemeler bu özelliğini düşük rijitlik ve yüksek süneklik oranı ile sağlar. Ayrıca yüksek süneklik değeri sayesinde kırılım göstermeyip, beton vb. rijit yapı elemanlarına göre çok daha uzun ömürlü çözümler sunabilir.

Plastik türevlerinden oluşturulan geogrid malzeme, korozyon gibi bir risk içermeyip, ucuz hammaddesi sayesinde beton ve benzeri ürünlere göre çok daha ucuzdur. Yoğunluk olarak düşük olan bu malzemenin taşınması ve kullanımı oldukça rahat ve hızlıdır. Sünek yapısı sayesinde yüksek çekme gerilimini dahi sönümleyebilmektedir. Geogrid kullanım yeri sıklıkla zeminler olmasının esas sebebi budur.

Geogrid Malzemenin Kullanım Alanları

Geogrid malzemeler yüksek mukavemet ve rijitliğe, düşük sünme kapasitesine sahip, göz açıklığı 10 mm ve 100 mm. arasında değişen polimer malzemelerdir. Geogrid malzemelerin gözleri uzatılmış elips, yuvarlatılmış, köşeli, kare veya dikdörtgen şekilli olarak üretilebilmektedir.  “Geogrid malzemelerin kullanım alanları” aşağıdaki şekilde sıralanabilir;

• Kaplamasız yollarda kırmataş altında
• Demiryolu inşaatında balastın altında
• Sürşarj dolguları ve geçici inşaat sahaları altında
• Dolgu toprak barajların donatılandırılmasında
• Şev göçmeleri ve toprak kaymalarının ıslahında
• Duvar inşaatında gabion (birbirine kaynaklı tel-ağ gibi) şeklinde
• Erozyon kontrol yapılarında gabion şeklinde
• Köprü ayaklarında gabion şeklinde
• Yumuşak zeminlerde temel zemini donatılandırmasında
• Kazıklı temellerde başlık plağı altında
• Çatlaklı kayalarda köprü elemanı olarak
• Yumuşak zemin üzerinde dolgu teşkilinde
• Donatılı zemin istinat duvarında cephe paneli ankrajı olarak
• Yollarda asfalt donatısı olarak
• Saha betonlarında donatı olarak
• Geotekstiller ve geomembranlar arasında
• Katı atık depolarında donatı olarak

Üretim Şekillerine Göre Geogridler

Geogridler, üretim yöntemlerine göre üç farklı şekilde sınıflandırılmaktadır.

1. Ekstrüde yöntemi,
2. Dokuma yöntemi
3. Yapıştırma yöntemidir.

Üretim şekilleri, geogridlerin kimliklerini belirler. Çekme mukavemetleri, dayanımları, birleşim detayları bu üretim aşamaları sonucunda ortaya çıkar. Dayanımı en yüksek olan yöntem ekstrüde yöntemidir. Bu yöntemde bağlantı noktalarının kendiliğinden ortaya çıkması mukavemeti arttıran en önemli unsurdur.

Geometrilerine Göre Geogridler

Geogridler geometrilerine göre, tek eksenli ve çift eksenli olmak üzere ikiye ayrılırlar. Yük akışı bu eksenler üzerinde meydana geleceği için gelen kuvvetlere göre geogrid seçimi önem kazanmaktadır.

Tek Eksenli Geogridler

Tek eksenli geogridler, üzerine gelen kuvvetleri tek bir eksenden ileten geogridlerdir . Yük nakli bu eksen üzerinden tek yönlü olarak meydana gelir. Karayollarında köprü yaklaşım rampası gibi donatılı duvar imalatlarında sıkça kullanılmaktadır.

Çift Eksenli Geogridler

Çift eksenli geogridler, Birbirine dik iki yönde bağlanmış üzerlerine gelen kuvvetleri her iki yönde de ileten geogridlerdir. Temel altında bulunan zeminin güçlendirilmesinde, yol dolgularında, donatılı duvarlar da kullanılmaktadırlar.

Kendiliğinden Yerleşen Beton (KYB), deprem bölgelerindeki çok sık donatı aralıklarının olduğu yapılarda kullanılmak amacıyla 1980’li yılların sonlarında Japonya’da geliştirilmiş olup, yüksek dayanım ve dayanıklılık elde etmek açısından beton teknolojisinin önemli buluşlarındandır.

Kendiliğinden yerleşen taze beton yeterli homojenliğini korurken, sadece ağırlık hareketi vasıtasıyla kalıbı tamamen doldurmak ve donatı çubuklarını sarmak kabiliyetine sahip bir beton olarak da tanımlanır.

İlk defa 1986 yılında Japonya’da Tokyo Üniversitesi’nde geliştirilen kendiliğinden yerleşen beton (KYB)’nin ilk prototip uygulaması 1988 yılında yapılmıştır. KYB, Japonya’da su altında beton dökümü konusunda yapılan çalışmaların bir sonucu olarak ortaya çıkmıştır.

Kendiliğinden Yerleşen Beton (KYB) hiçbir iç veya dış sıkıştırma işlemine gerek duymadan kendi kendine akabilen-yerleşen, dar donatı aralarından sorunsuz geçebilme kabiliyetine sahip, ayrışmaya karşı yüksek dirençli, ayrışma ve aşırı terleme yapmadan kalıpta gerekli boşlukları sorunsuz bir şekilde doldurabilen bir beton türü olarak tanımlanabilir.

Kendiliğinden Yerleşen Beton’un Kullanım Alanları

“Kendiliğinden Yerleşen Beton Nerelerde Kullanılır?”

• Kendiliğinden Yerleşen Beton tüm betonarme yapıların imalatlarında kullanılabilmektedir. Ancak yüksek maliyeti nedeniyle günümüzde henüz yalnız beton yerleşiminde problem yaşanan yapılarda ve prefabrik elemanlarda sıkça kullanılmaktadır.
• Güçlendirme, mantolama gibi işlemlerin beton yerleşimi ve sıkıştırılmasında her zaman sorun yaşanmaktadır. Kendiliğinden Yerleşen Beton, bu işlemlerde büyük kolaylık sağlayarak, güçlendirme işlemlerini kolaylaştırmaktadır.
• Sıradışı kalıp ve geometrik kesitlerinde, vibratör girmesinin mümkün olmadığı ya da sık donatı nedeniyle beton yerleşiminde problem yaşanan tüm betonarme elemanlarda kullanılır.
• Prefabrik elemanlar, paneller ve döşemeler “Kendiliğinden Yerleşen Beton’un uygulama alanları”dır.

Kendiliğinden Yerleşen Betonun Avantajları

• Kendiliğinden yerleşen beton ile beton dökümü sırasında vibratöre ihtiyaç duyulmaz, bu işçilik ve zaman tasarrufu sağlar.
• KYB‘nin pürüzsüz bir beton yüzeyi oluşturması mastarlama işlemini kolaylaştırmaktadır. Yüksek kohezyonludur.
• Akıcı kıvamı vibratör ile ulaşılması zor veya imkansız noktalarda istenen beton kalitesinin elde edilmesini sağlar.
• İnşaat süresini kısaltır, inşaat süresi maliyetle doğrudan alakalı olduğundan inşaat ve işçilik maliyetini düşürür.
• Pompalanması normal betonlara göre daha kolaydır. Dayanımı yüksektir.
• Kolay işlenebilirliği farklı geometri ve tasarımlara olanak sağlar.
• Kendiliğinden yerleşen betonun geçirimliliği normal betona göre düşüktür, yalıtım değerleri daha yüksektir.
• KYB Akıcı kıvamlıdır, betonun işlenebilirlik süresi normal betonlara göre yüksektir.

Kendiliğinden Yerleşen Betonun Dezavantajları 

• Kendiliğinden yerleşen beton üretiminin henüz yaygın olmaması nedeniyle her yerde bulunamamaktadır.
• KYB’nin maliyeti günümüzde normal betonlara göre yüksektir.
• KYB‘nin akışkanlığının yüksek olması kalıp işçiliğinde hassas olunmasını gerektirir.
• Kendiliğinden yerleşen betonun bakımı normal betonun kürleme işleminden zahmetlidir.

Kendiliğinden Yerleşen Beton’un (KYB) Özellikleri

Kendiliğinden Yerleşen Beton (KYB)’yi karakterize eden genel özellikler;

• yüksek akıcılık,
• yüksek stabilite
• düşük bloklanma riskidir (engeller arasından iyi geçiş yeteneği).

Bu özelliklerin sağlanması için taze beton akıcı kıvama, optimum viskoziteye ve kohezyona sahip olmalıdır. Bunların sağlanması için karışım tasarımı iyi yapılmalı ve uygun malzemeler uygun oranlarda kullanılmalıdır. Göz önünde bulundurulması gereken önemli bir nokta geleneksel sıkıştırma işlemi uygulanacak şekilde tasarlanmış bir betonun sadece süperakışkanlaştırıcı ilavesi ile Kendiliğinden Yerleşen Beton (KYB) haline getirilemeyeceğidir.

Kendiliğinden Yerleşen Beton (KYB)‘un genel tasarım ilkeleri; yüksek hamur hacmi, düşük kaba agrega içeriği, düşük maksimum agrega çapı, süperakışkanlaştırıcı kimyasal katkı kullanımı ve viskozite arttırıcı inert veya puzolanik toz malzemeler ve/veya viskozite düzenleyici kimyasal katkılar kullanımıdır.

Kendiliğinden Yerleşen Beton’da hamur hacmi genellikle beton hacminin % 35 – % 40’ı arasındadır. Bu hamur hacmi parçacık boyutu 100 – 125 μm’dan küçük toz malzemelerin 400 – 650 kg/m3 dozajında sağlanabilmektedir. Toz malzeme içeriğinin hepsi çimento olarak kullanılmayıp uçucu kül, silis dumanı, yüksek fırın cürufu, kırma taş tozu ve kuvars tozu gibi inert veya puzolanik mineral katkılar da toz malzeme olarak kullanılır.

Kendiliğinden Yerleşen Betonun çimento dozajı genel olarak 200 – 400 kg/m3 arasında olmaktadır. Genellikle su / toz malzeme oranı ağırlıkça 0,25 – 0,40 arasında değişmektedir. Kaba agrega hacmi, normal betona oranla daha azdır ve toplam beton hacminin % 30 – % 45’i arasında olması önerilmektedir. Maksimum agrega çapı 10 – 20 mm arasında olması önerilir. Genellikle ince agrega hacmi toplam harç hacminin % 40’ı ile % 50’si arasında değişmektedir. Genel olarak hacimce kaba agreganın toplam agregaya oranı 0,44 ile 0,64 arasındadır

Kendiliğinden Yerleşen Betonda kullanılan malzemeler temelde normal beton ile aynıdır. Ancak KYB’yi normal betondan ayıran bazı anahtar tasarım parametreleri vardır. Genel olarak KYB’yi normal betondan ayıran belli başlı tasarım parametreleri normal betona göre iyi seçilmiş agrega granülometrisidir.

EFNARC 2005’e göre KYB tasarımının temel ilkeleri;

• Azaltılmış kaba agrega içeriği,
• Arttırılmış hamur hacmi,
• Düşük su/toz malzeme oranı,
• Arttırılmış süperakışkanlaştırıcı katkı kullanımı ve gerektiğinde vizkozite artırıcı veya düzenleyici katkılar kullanımıdır.

Kaynak: EROL ÖZTEKİN-KARMA ÇELİK LİF İÇEREN KENDİLİĞİNDEN YERLEŞEN BETONUN KESME DAVRANIŞININ İNCELENMESİ
EMAN FARAG K BEN ZABIH-Kendiliğinden yerleşen beton (KYB) konulu çalışmaların analizi
ASRAA YOUNIS JAHAD AL GOODY-Experimental behavior of scc with nano-silica andnumerical analysis of cfst composite columns usingscc as an infill

Lif takviyeli polimer (FRP) kompozitler bir polimer bileşen olan matrisinin içine gömülmüş liflerden oluşmaktadır. Lif ve bu polimer bileşen matrisin birleşiminden oluşan kompozit malzeme orijinal bileşenlerinden daha üstün özelliklere sahiptir. Malzemeyi oluşturan bileşenlerin her biri bu yeni kompozit malzemede kendi karakteristik yapısı ve özelliklerini korur. FRP kompozitler çelik veya alüminyum gibi geleneksel yapı malzemelerinden farklı özellik gösterirler. FRP kompozitler anizotropik yani uygulanan yük yönünde farklı özellik ve davranış gösterirler.

FRP-Lif Takviyeli Polimer Kompozit Malzemenin Bileşenleri

Lifler

Lif takviyeli polimer (FRP) kompozitler bünyesinde liflerin ana görevleri, yükü taşımak ve FRP’de rijitlik, mukavemet, termal kararlılık ve diğer yapısal özellikleri sağlamaktır. FRP kompozitinin performansı, liflerin tipi, hacim oranı, yönü ve matrisin mekanik özellikleri ile değerlendirilebilir. Liflerin yönü, yapısal elemanın yükleme yönü ile aynı yönde olursa liflerin yüksek mukavemet ve rijitlik özelliklerinden yararlanılabilir. Kompozit malzemede, lifler genellikle matris hacminin %30 – %70’ini oluşturur. Yapısal uygulamalar için kullanılan kompozitlerdeki en yaygın lif türleri “cam, aramid ve karbondur”.

Karbon Lif

Yapısal mühendislik uygulamalarında dayanımları nedeniyle karbon lifler güçlendirme için yaygın olarak kullanılmaktadır. Karbon lifler çok dayanıklıdır ve sıcak ve nemli ortamlarda ve yorulma yüklerine maruz kaldıklarında çok iyi performans gösterirler. Nemi emmezler. Uzunlamasına yönlerinde negatif veya çok düşük ısıl genleşme katsayısına sahiptirler, bu da onlara mükemmel boyutsal kararlılık kazandırmaktadır. Bununla birlikte, bu lifler termal ve elektriksel olarak iletkenlerdir. Karbon lifler çok yüksek yorulma ve sünme direncine sahiptir. Bu liflerin darbe dayanıklılığı, aramid ve cam liflerden daha azdır. İlk çıktığında karbon lifler maliyet bakımından pahalı olmasına rağmen, bu malzemenin tüketimi büyük ölçüde arttıkça ve kalite iyileştikçe, maliyet önemli ölçüde azalmıştır. Genel bir kural olarak, lifin çapı ne kadar küçük olursa, mukavemeti o kadar yüksek olmaktadır, ancak çoğu zaman çap küçüldükçe maliyet artmaktadır

Cam Lif

Cam liflerin karakteristik özellikleri, yüksek mukavemet, kimyasallara karşı yüksek dirençli olması ve düşük maliyetli olmasıdır. Cam liflerin dezavantajları düşük çekme modülü, taşınırken aşınmaya karşı direncinin düşük olması, nispeten düşük yorulma direncine sahip olmaları ve kırılgan olmalarıdır.

Cam lifler ayrıca sünme kopmasına karşı hassastır ve uzun süreli gerilmeler altında mukavemet kaybederler. Cam liflerin yüke dayanma sınırı genellikle en yüksek mukavemetin % 60’ından daha azdır.

Aramid Lif

Bu lifler bugün kullanılan takviye lifleri arasında en düşük özgül ağırlığa ve en yüksek çekme-mukavemet-ağırlık oranına sahiptir. Cam liften % 43 daha hafif ve çoğu karbon lifden yaklaşık % 20 daha hafiftirler. Yüksek mukavemete ek olarak, lifler ayrıca kimyasal ve termal bozulmanın yanında aşınma ve darbeye karşı da iyi bir direnç gösterirler. Karbon lifleri gibi, lif uzunlamasına yönünde negatif genleşme katsayısına sahiptirler. Nispeten yüksek fiyatlı olması, kesme ve işlenmedeki zorlukları, yüksek nem emme, düşük erime sıcaklıkları ve nispeten zayıf basınç özellikleri onları yapısal mühendislik uygulamalarında FRP kompozit için daha az kullanılır hale getirmiştir.

Matris

Matris, lifleri birbirine bağlayan FRP kompozitinin polimer bileşenini ifade eder. Yapısal kompozit malzemeler için matris, en yaygın olanı termoset tipi veya termoplastik tipte olabilir. Polyester, vinylester ve epoksi, yüksek performanslı takviye lifleri ile kullanılan en yaygın kullanılan polimerik matris malzemeleridir. Epoksiler polyester ve vinil esterlerden daha pahalıdır, ancak genel olarak daha iyi mekanik özelliklere ve olağanüstü dayanıklılığa sahiptirler.
Yüklerin çoğu, lifler tarafından paylaşıldığı için matrisler FRP kompozitin dayanımına önemli bir katkıda bulunmazlar. Matris reçinesinin ana fonksiyonları, takviye lifleri arasındaki gerilmeyi transfer etmek, lifleri bir arada tutmak için bir tutkal görevi görmek ve lifleri mekanik ve çevresel hasara karşı korumaktır. Matrisler düşük büzülme ve termal genleşme katsayısı, yükü liflere transfer etmek için elastikiyet, yüksek sıcaklıkta dayanım, mükemmel kimyasal direnç ve boyutsal stabilite gibi özelliklere sahiptir. . Kompozitlerin başarılı bir şekilde güçlendirme uygulamalarında kulanılması, matris ve takviye lifleri arasında güçlü bir yapışma ve arayüzey kuvvetleri gerektirir, ayrıca bu güçlü etkileşimin her türlü yükleme sırasında korunması gerekmektedir. Lifler arasında oluşturulan kesme kuvvetleri matrisin özellikleriyle sınırlıdır. Matrisin liflerden daha yüksek bir birim şekil değiştirme kabiliyetine sahip olması önemlidir. Eğer değilse, lifler gücünü kaybetmeden önce matriste çatlaklar olacaktır ve lifler korunmayacaktır.

FRP Kompozit Malzemelerin İnşaat Uygulamalarında Kullanımı

Dünyanın her yerinde betonarme ve yığma yapılar inşa edilmektedir. Bununla birlikte, bu yapıların kullanımdaki değişiklikler, yük değişimleri, tasarımındaki değişiklikler, kullanılan yapı malzemesi veya doğal felaketler nedeniyle zarar gören veya güvensiz yapıların güvenli bir şekilde kullanılması için bu yapıların onarılması ve güçlendirilmesi büyük bir sektördür. Bir yapının dayanım, rijitlik, süneklik ve dayanıklılık eksikliği nedeniyle güçlendirme veya iyileştirme gerektireceği birçok durum vardır.

FRP malzemesi, son yıllarda inşaat sektöründe yapıların iyileştirilmesi ve güçlendirilmesi için giderek artan bir şekilde kullanılan bir kompozit malzeme türüdür. Bunun nedeni, FRP kompozitlerin güçlü, dayanıklı, hafif, yüksek korozyon direncinin ve uygulama özelliklerinin kolay olmasıdır. FRP’ler çelik levhalar gibi korozyondan etkilenmezler, bu da uzun servis ömrüne olanak tanır veya malzeme bakımı gerekliliğini sınırlandırır. Yüksek mukavemet ve rijitlik oranlarına sahip olmaları, FRP uygulaması, çelik levha yapıştırma ile karşılaştırıldığında FRP ağırlığının daha düşük olduğu anlamına gelir. Bu düşük ağırlık taşıma maliyetlerini
azaltır, dar alanlarda bile kurulumu önemli ölçüde kolaylaştırır ve iskele ihtiyacını ortadan kaldırır. Düşük ağırlık aynı zamanda FRP’lerin yapılardaki ölü yüke sadece küçük bir miktar arttırdığı anlamına gelir. Bu, güçlendirmenin yapıya daha fazla yararlı olmasını sağlar ve ayrıca FRP’lere, önemli ek ağırlıkların göçmeye neden olabileceği durumlarda bir onarım seçeneği sağlar. Güçlendirme için kullanılan kompozit malzemelerin kullanımı kolaydır. Çelik levha yapıştırma uygulamasında 2 – 3 metreden daha uzun olmayan levhalar pratik olarak işlenebileceği için, bu teknik ile karşılaştırıldığında FRP uygulamalarında neredeyse sonsuz uzun plakalar veya tabakalar işlenebilir. İnce güçlendirici tabakalar birçok durumda avantajlı olabilir. İnce tabakalar, mevcut yapının boyutunu değiştirmez ve ince beton kaplamalar veya yüzey koruyucu malzemeler ile birleştirilebilmektedir.

FRP malzemelerini en çok ihtiyaç duyulan yönde optimize etme olanağı tasarım için bir avantajdır. Takviye liflerinin yerleştirilmesi tasarlanarak, mukavemet gibi özellikler farklı yönlerde kontrol edilebilir. Böylece, güçlendirmenin sadece gerekli yönde hareket etmesine izin verilir ve yapısal davranışların istenmeyen şekillerde değiştirilmesi engellenir. Uzun ince liflerden yapıldığından, FRP’lerin kullanımı çok kolaydır. Eğrilerin etrafına sarmak ve beton yüzeylerde mevcut düzensizlikleri kabul etmek için yapılabilir. Ayrıca, uzunlamasına üretilebilmekte, ek yer ihtiyacı ortadan kaldırılmakta ve üretim aşamasında boyutlandırma hataları ortadan kaldırılarak yerinde kesilebilmektedir. FRP kompozitlerin diğer avantajları, yüksek elastisite modülüne ve yüksek yorulma direncine sahip olmalarıdır. FRP’lerin çeşitli avantajlarına rağmen dezavantajlarıda yok değildir. Bu malzemeler, yangın veya çarpmadan zarar görmeye çok duyarlıdır ve korunmaları gerekmektedir. FRP’ler çevresel etkilerden etkilenirler ve nem, sıcaklık ve UV ışınlarından dolayı bozulmaya uğrarlar.

FRP’lerin, başlangıçtaki yüksek malzeme maliyeti bir dezavantajdır; ancak, kompozitlerin sunduğu nakliye ve kurulum maliyet avantajları nedeniyle, bütün bir güçlendirme projesinin maliyeti düşünüldüğünde çelik levhalarla güçlendirilmiş aynı projenin maliyetine benzer veya daha az olabilir. Malzemenin diğer dezavantajları ise, süneklik değerinin düşük olması, değişken plastik davranış, bölgesel eğriliğe elverişli olması ve kesme dayanımının az olmasıdır. Gevrek olarak göçmeleri de malzemenin olumsuz yanlarındandır. FRP‘ler yüksek sıcaklıklarda kullanım için uygun değildir. Bunun nedeni mekanik özellikleri etkileyen reçine malzemesinin bozulmasıdır. FRP malzemeler, özellikle çekme ve yorulma mukavemeti açısından, çelikten üstün mekanik ve fiziksel özelliklere sahiptir ve bu kaliteler çok çeşitli sıcaklıklar altında da devam etmektedir. FRP’nin elastisite modülünün çelikten daha düşük olması, büyük yer değiştirme ve daha büyük çatlak genişliğine neden olabilir. Betonarme yapılar için çok çeşitli FRP kompozit mevcuttur..

CFRP-(Karbon Lif Takviyeli Polimer) ve GFRP-(Cam Lif Takviyeli Polimer) inşaat mühendisliği uygulamalarında en çok kullanılan kompozitlerdir. AFRP-(Aramid Lif Takviyeli Polimer) kullanımı nispeten yüksek maliyet, sünmeye karşı duyarlılık, dayanıklılık kaygıları (nem emme) ve yüksek sıcaklıklarda performans zayıflığından dolayı daha nadirdir.

FRP malzeme seçimiyle ilgili olarak, diğer kompozitlere göre üstün özellikleri göz önüne alındığında, karbon lif takviyeli polimerlerin beton yapıların güçlendirilmesi için en yüksek potansiyeli sunduğuna inanılmaktadır. CFRP-(Karbon Lif Takviyeli Polimer) kompozitleri GFRP-(Cam Lif Takviyeli Polimer) kompozitlere üstün özelliklere sahiptir, ancak GFRP daha ucuzdur.

Servis ömrü göz önüne alındığında, çalışmalar karbon lif takviyeli polimerlerin aramid ve cam liften daha fazla potansiyele sahip olduğunu göstermektedir. Onların dezavantajları maliyetlerinin yüksek olmasının yanı sıra, malzemenin kendisinde var olan anizotropi (azaltılmış radyal güç) ve üretimlerinde daha yüksek enerjiye ihtiyaç duyulmasıdı.

Kaynak: Dr.İnş.Müh. İLKNUR DALYAN-LİFLİ POLİMERLE FARKLI BİÇİMLERDE GÜÇLENDİRİLMİŞ BETONARME KİRİŞLERİN EĞİLME PERFORMANSLARININ BELİRLENMESİ,

• Güçlendirme elemanlarının düzenlenmesi, betonun temizlenmesi, yeni donatının yerleştirilmesi ve kaynaklanması, kalıpların yerine konması, güçlendirilen elemanın betonlama işlemi ayrı ayrı titizlikle ele alınıp dikkatle ilerlenmelidir.
• Betonarme elemanlarda zarar görmüş, çatlamış ve ezilmiş kısımlar yerinden uzaklaştırılmalı, güçlendirme işleminde yeni betonlama için o bölge tamamen temizlenmelidir.

• Zayıflamış betonarme elemanlarda, çatlamış bölgeler çekiçle vurularak kontrol edilmeli, boş bir ses vermeyecek derinliğe kadar kırılarak uzaklaştırılmalıdır.
• Dar bir çalışma yerinde, çatlamış betonun uzaklaştırılması çekiç veya keski, murç gibi araçlar yardımı ile yapılır. Daha geniş bir çalışma alanında ise, delici çekiçler, elektrikli çekiçler veya benzeri mekanik araç ve gereçler kullanılır.
• Betonarme Güçlendirme İşleminde çatlamış, kopuşmuş beton temizlenirken sağlam bölgelerin darbelerden etkilenmemesine özen gösterilmelidir. Ek donatının kaynak yerlerindeki eski beton örtüsü uzaklaştırılmalıdır. Mevcut boyuna donatı, kesitin yarısına kadar ortaya çıkarılmalıdır.
• Çekme bölgesindeki betonun uzaklaştırılması sağlamlaştırılan elemanın taşıma gücüne çok az etkisi olur. Bunun tam tersi, basınç bölgesindeki beton örtünün uzaklaştırılması elemanın taşıma gücünde geçici bir azalma oluşturur. Bu nedenle donatının açığa çıkarılması büyük bir özen gerektirir. Kritik durumlarda genellikle taşıyıcı sistem askıya alınır ya da desteklenir.
• Açığa çıkarılmış donatı çubukları, çelik fırçalarla ve benzer temizleme gereçleri ile, büyük bir özen gösterilerek, pastan, yağ ve ateş artıklarından ayrılmalıdır.
• Eski donatı çubuklarında büyük bozulmaların olması durumunda, pas tabakası çekiç veya keski ile vurularak uzaklaştırmalı. Aynca donatı çelik fırçalarla temizlenmelidir. Kaynak yapılacak bölgeler ayrıca temizlenmelidir.
• Betonarme Güçlendirme İşleminde önceden hazırlanmış donatının montajı eski betonun üst yüzündeki çalışmalar bittikten sonra yapılır. Eski betona yeni betonun iyice aderansını sağlamak için, eski betona bağlı sıvalar, molozlar o bölgeden uzaklaştırılmalıdır. Bundan sonra beton, örtünün dokunulmamış kısımlarında betonun üst yüzü keski veya murç ile açılarak kabaca hazırlanmalı ve çelik fırça ile temizlemelidir.
• Donatı konduktan sonra betonun üst yüzü basınçlı suyla yıkanmalı, yeni beton dökülene dek ıslak tutulmalıdır. Betonlamadan hemen biraz önce eski betonun üzerinde kalmış tozlar su ile uzaklaştınlmalıdır.

• Kalıplar donatı montajından sonra yapılır. Genellikle kalıplar ilave donatıya asılır. Betonu rahatça kalıp içine götürmek için kiriş boyunca veya (1,0-1,5) m. aralıklı iletici oluklar kullanılır.
• Beton agregasınm dane büyüklüğü, beton tabakasının en küçük kalınlığının yarısından ve donatı çubuklarının en dar aralığının (3/4)’ünden büyük olmalıdır. Donatının çok sık olduğu bazı özel durumlarda, beton yerine basınç dayanımı esas betonun basınç dayanımından az olmamak koşulu ile, beton şerbeti kullanılabilir. İnce tabaka halindeki betonu (2-8 cm kalınlığa kadar) elde etmek için tolkret betonu püskürtmek veya aynı dayanımdaki beton harcı ile sıvamak gibi, yöntemler uygulanabilir.
• Yeni betonun rötresi sonucu eski betonla birleşme kısımlarında çatlak oluşması için uygun ortam meydana gelir. Basınca çalışan elemanlarda ve eğilmeye çalışan elemanların basınç bölgelerinde bunun bir sakıncası yoktur. Fakat yeni betonun eskisi ile birleştiği yerlerde büyük kesme kuvvetlerinin iletilmesinin söz konusu olduğu durumlarda, bu çatlaklar elemanın taşıma gücünü tehlikeye sokabilir. Bu nedenle,

1. 1. Beton iyi vibre edilerek, boşluk oranı en aza indirgenmeli,
   2. Rötre yapmayan çimento kullanılmalıdır.

• Burada her iki koşul sağlanırsa, rötrenin sakıncası en aza indirilmiş olur.
• Aynca betonun dayanımını zamanla kazanabilmesi için, Betonarme Güçlendirme İşleminde beton ilk yedi gün ıslak olarak korunmalıdır. (Beton Kürü Nedir? Kürleme Nasıl Yapılır?)

Paslanmaz çelikler,  demir, karbon, molibden veya nikel elementleri içeren alaşımlardır ve karakteristik özelliklerini kromdan alırlar. Paslanmaz çeliklerin yaygın olarak kullanılan malzeme sınıfına girmelerinin temelindeki etken farklı kalite ve özelliklerde elde edilmeleridir.

Paslanmaz çelik, günlük yaşamda çatal ve bıçak gibi mutfak eşyalarından, büyük sanayi tesislerine kadar uzanan geniş bir yelpazede kullanılmaktadır.

Demir alaşımlarının çoğunda olduğu gibi çeliklerin de geneli oksijen ile temas sonucu oksitlenerek yüzeylerinde pas adı verilen bir tabaka oluşturur. Paslanma olarak adlandırılan bu süreç boyama, epoksi bazlı reçine ile yapılan kaplamalar, galvanizleme olarak bilinen çinko kaplama işlemleri ile ertelenir ya da durdurulur.

Kolay korozyona uğrayan demir alaşımlarının korozif ortamlara dayanımlarını güçlendirmek amacıyla paslanmaz çelikler geliştirilmiştir. Paslanmaz çelik kullanımının yaygınlaşmasında, atmosfer ile teması sonucu pasivite tabakası olarak adlandırılan koruyucu krom oksit (Cr2O3) tabakasının oluşması büyük rol oynamaktadır. İnce krom oksit tabakası aşağıda gösterilmektedir. Bu şekilde oluşum gösteren çeliklere paslanmaz çelik adı verilir.

2. Kullanım Alanları

Paslanmaz çeliğin kullanım alanları şu şekilde sıralanabilir;

• Nükleer reaktör parçaları,
• Isı eşanjörleri,
• Petrokimya endüstrisi,
• Yağ endüstrisi,
• Kağıt endüstrisi,
• Fosil yakıtlardan elektrik üreten enerji santralleri,
• Gıda üretimi,
• Mutfak eşyaları,
• Fırın elemanları,
• Otomobil parçaları (eksoz, iç döşeme, vs.),
• Binaların dış kaplamaları,
• Pencere,
• Kapı,
• Merdiven,
• Bina girişleri,
• Çatı kaplamaları

3. Paslanmaz Çeliklerin Avantajları

Paslanmaz çeliklerin avantajlaı; korozyona olan dayanımları, düşük ve yüksek sıcaklıklara olan dayanımları, mekanik dayanımları, üretim kolaylığı, hijyenik özellikleri ve uzun ömürleri şeklinde sıralanabilir. Detaylı olarak üstün özellikleri aşağıdaki gibi sıralanabilir.

1. Korozyon Dayanımı: Paslanmaz çeliklerde korozif ortamlara dayanım oldukça yüksektir. Düşük alaşımlı paslanmaz çelikler özellikle atmosferik korozyona, yüksek alaşımlı paslanmaz çelikler ise daha yüksek korozyon dayanımına sahiptir.
2. Düşük ve Yüksek Sıcaklıklar: Paslanmaz çelik türlerinin bazıları, çok düşük sıcaklıklarda dahi gevrekleşme ile tokluklarını korurken, bazı türleri ise yüksek sıcaklıklarda dahi malzemenin mekanik dayanımında ve tufallaşmasında önemli bir düşme görülmez.
3. Üretim Kolaylığı: Kaynakla birleştirme, soğuk ve sıcak şekillendirme, kesme ve talaşlı imalat işlemleri kullanılarak kolayca şekillendirilebilirler.
4. Mekanik Dayanım: Çoğu paslanmaz çeliğin pekleşmesinde soğuk şekillendirme yöntemi kullanılır. Dayanımın artması ile malzeme kalınlıkları azaltılarak fiyatta ve birim ağırlıkta sağlanan düşüşler ile maliyet azaltılabilir. Bazı türlerine ise ısıl işlem yoluyla yüksek bir dayanım kazandırmak mümkündür.
5. Görünüm: Farklı yüzey kalitelerinde elde edilebilen paslanmaz çelikler, yüzeylerinin kaliteli ve kolay bakımlı olması sebebiyle uzun ömürlü olarak kullanılabilir.
6. Hijyenik özellik: Kolay temizlenebilme özelliğine sahip olan paslanmaz çelikler; ilaç sanayisinde, gıda, hastane ve mutfak malzemelerinde kullanımı yaygındır.

EN 10088-1: 2005 standardında, paslanmaz çeliklerin en az %10,5 Cr, en çok %1,2 C içermesi gerektiği belirtilmiştir. Bu oranı belirlemek için birçok çalışma yapılmış nihayetinde atmosferik korozyon ve ani paslanmalara karşı direncin optimum değeri bu oranda sağlanmıştır. Metalin hava ile teması sırasında aniden meydana gelen bu şeffaf, yoğun, elastik ve ince yapıdaki amorf katman sayesinde paslanmaz çelikler, kimyasal tepkimeye girmez ve mekanik özelliklerini yitirmeden korozif ortamlara karşısında yüksek direnç gösterirler. Paslanmaz çeliklerde krom miktarı artışı, korozif ortamlara karşı direnç ile doğru orantılı olarak artmaktadır.

Paslanmaz çeliklerin en önemli ikinci alaşım elementi nikeldir. Nikel, bilhassa oksit tabakasını bozma etkisi olan ortamlarda, oksit tabakasının tekrar oluşumunu iyileştirir; fakat nikel oranının % 8-10 değerini geçmesi durumunda çeliğin gerilmelı korozyon dayanımı kötüleşir. Nikel oranının % 30 civarına çıkması ile gerilmelı korozyon dayanımı tekrar iyileşir. Nikel, paslanmaz çeliğin akma sınırını, tokluğunu ve oksit tabakasını bozucu (indirgeyici) asitlere karşı direncini artırır.

Paslanmaz çeliklere krom ve nikelden başka, oksit tabakasının pasiflik özelliğini kuvvetlendirmek için molibden, sülfirikasite karşı direnci artırmak için bakır, yüksek sıcaklık oksidasyon direncini artırmak için silisyum ve alüminyum (silisyum aynı zamanda gerilmeli korozyon direncini artırır), kromkarbür oluşumunu engellemek için titanyum ve niyobyum, pullanma korozyon direncini ve mekanik özelliklerini iyileştirmek için azot elementleri alaşım elementi olarak katılabilir. Paslanmaz çeliklerde karbon, sertleştirme özelliğini sağlamak ve bilhassa yüksek sıcaklıklardaki mekanik özellikleri iyileştirmek için katılır. Paslanmaz çeliklerde karbon oranı % 0,02…1 arasında değişebilmektedir.

4. Paslanmaz Çeliklere Kaynak Yapılabilir mi?

Paslanmaz çeliklerin büyük bir bölümünün kaynak kabiliyeti yüksektir ve ark kaynakları ile (örtülü elektrotla ark kaynağı, TIG kaynağı, MIG kaynağı, Tozaltı ark kaynağı), direnç kaynakları ile (elektrik direnç kaynağı, yakma alın kaynağı, saplama kaynağı), elektron ve lazer ışın kaynakları ile ergitmeli olarak kaynak edilebilirler.

5. Paslanmaz Çeliklerin Sınıflandırılması

Kristal yapı ve mukavemet mekanizmalarına bağlı olarak paslanmaz çelikler 5 ana başlıkta toplanırlar;

1. Östenitik paslanmaz çelikler,
2. Ferritik paslanmaz çelikler,
3. Ferritik-östenitik (Dubleks) paslanmaz çelikler,
4. Martenzitik paslanmaz çelikler,
5. Çökelme sertleştirmesi uygulanabilen paslanmaz çelikler

6. Paslanmaz Çelikler Korozyon Yapar mı?

Paslanmaz çeliklerin korozyona direnci her şartta mükemmel değildir, değişik ortamlarda paslanmaz çelikler de korozyona uğrayabilirler. Korozyon ortamına göre paslanmaz çelik seçimi yapılmalıdır.

Kuvvetli asitler ve tuzlar etkisi altında paslanmaz çelikler kimyasal korozyona uğrayabilir. Her bir paslanmaz çeliğin asitlere karşı farklı davranışları vardır. Bilhassa tuzlu deniz suyunda, tuzun pasif tabakanın bazı bölgelerini bozması sonucu, paslanmaz çelikler pullanma şeklinde korozyona uğrayabilir. Paslanmaz çeliğin içindeki alaşım elementlerinden Cr, Mo ve N oranı pullanmaya karşı direnci artırır.

Çeliğin paslanmazlığını sağlayan yüzeydeki kromoksit tabakası, oksidin indirgenmesine neden olan ortamlarda kırılabilir ve bu bölgelerden çatlak şeklinde korozyon meydana gelir.

Paslanmaz çeliğin ısıtılıp yavaş soğuması veya kaynak yapıldıktan sonra yavaş soğutulması esnasında, 425-870 °C arasında karbon, kromkarbür oluşturarak tane sınırlarına çökelir ve tane sınırlarına yakın bölgelerin krom miktarını düşürerek taneler arası korozyonun oluşmasına sebep olur. Bundan dolayı kaynak işlemi yapılacak paslanmaz çeliklerin karbon oranları çok küçük (<% 0,05) tutulur veya karbona daha aktif karbür yapıcı titanyum, niyobyum gibi elementler ilave edilir.

Yüksek karbonlu martenzitik çeliklerde karbonun çözünmüş halde olması gerekir. Karbonun martenzit fazında tamamıyla çözünmüş olduğu mikro yapıda mutfak bıçaklarında olduğu gibi, paslanmazlık devam eder.

Paslanmaz çeliklerde intermetalik fazların çökelmesi korozyona duyarlılığı artırır. Genellikle yüksek krom ve molibden içeren paslanmaz çeliklerde oluşan sigma fazının krom ve molibden oranı yüksektir; geriye kalan kısmın krom ve molibden oranı azalır ve paslanmaz çeliğin taneler arası korozyon, pullanma korozyonu ve çatlak korozyonu direnci zayıflar. Çeliğin kaynağı esnasında ısıdan etkilenen bölgelerde bu problem oluşabilir. Sigma fazının çökelmesi 540-900 C ler arasında meydana gelir. Çözeltiye alma tavlaması ile problemin önüne geçilebilir.

Yüzey pürüzlülüğünün artması korozyonu artırdığından, parçaların iyice parlatılmış olması tavsiye edilir.

Çelik üzerinde gerilme ve korozif etki beraber olması durumunda gerilmeli korozyon meydana gelir. Çelik üzerinde gerilme yığılması oluşan bölgelerde dislokasyon yoğunluğu artar. Dislokasyon yoğunluğu fazla olan yerler, anodik olarak çözünür ve çatlak büyür. Yeni oluşan çatlak dibinde yine gerilme yığılması meydana geldiği için, korozyon etkisi ile çatlak hızla büyür. Parça yüzeyindeki pürüzlülükler gerilme yığılması oluşturabilir. Parçanın yüzeyi çok düzgün dahi olsa, statik veya değişken gerilme neticesinde pürüzlülük meydana gelebilir. Böyle bir durumda parçanın yüzeyinde korozyonu engelliyen bir oksit tabakası bulunsa bile, yüzeydeki bu oksit tabakası yırtılır ve korozyon meydana gelir.

Paslanmaz çeliklerin birleştirilmesinde kullanılan malzemelenn elektropotansiyeline göre, paslanmaz çelik veya bağlama elemanı (cıvata, perçin) galvanik korozyona uğrayabilir. Paslanmaz çeliklerden yapılan yapıların tasarımı yapılırken, elektrolit görevi görecek suyun veya başka sıvıların birikmesini engellemek gerekir.

Paslanmaz çeliklere Ti, Mo, Cu ilavesi korozyona karşı dayanıklılığı artırır. Ti ve Nb ilavesinde, bu elementler yüksek sıcaklıklarda stabil karbürler oluşturduklarından dolayı paslanmaz çeliklerin yüksek sıcaklık dayanımını artırır.

Ostenitik çelikler ymk yapıya sahip olduklarından, daha yüksek difüzyon direncine sahiptirler; yani ostenit fazında demir atomunun, demir atomları içindeki yayınma katsayısı, ferrit fazındakinden yaklaşık 21 kat daha düşüktür. Ayrıca yüzey merkezi, kristal yapının en yoğun düzlemlerinin alt alta düzgün dizilmemesi sonucu meydana gelen dizilme hatası enerjisi yüksektir. Bu yüzden sünme dayanımları daha iyidir. Bu özelliklerinden dolayı yüksek sıcaklıklarda çalışacak çelikler nikel oranları yüksek olan ostenitik paslanamaz çeliklerdir.

Deprem Yönetmeliği’nin yenilenmesi ile “Riskli Yapıların Tespit Edilmesine İlişkin Esaslar”da kullanılan hesap yöntemlerinin ve değerlerin yenilenmesi, güncellenmesi gerekliliği ortaya çıkmıştı. 16 Şubat 2019 Tarihli ve 30688 Sayılı Resmî Gazete ile Yenilenmiş Riskli Yapıların Tespit Edilmesine İlişkin Esaslar‘ı yayımlandı.

Yeni Riskli Yapıların Tespit Edilmesine İlişkin Esaslar’ın PDF formatına sayfanın sonundaki bağlantıdan ulaşabilirsiniz.

Buna göre yeni Riskli Yapıların Tespit Edilmesine İlişkin Esaslar‘ın içeriği aşağıdaki şekildedir;

1 Kapsam

2 Deprem Tehlikesi

3 Riskli Bina Tespit Yöntemi

4 Az Katlı Betonarme Binalar için Risk Tespiti

4.1 Rölöve ve Bilgi Toplama

4.2 Bina Modellemesine İlişkin Genel Kurallar

4.3 Hesap Yöntemi

4.4 Riskli Betonarme Binanın Belirlenmesi

5 Orta Katlı Betonarme Binalar için Risk Tespiti

5.1 Rölöve ve Bilgi Toplama

5.2 Bina Modellemesine İlişkin Genel Kurallar

5.3 Hesap Yöntemi

5.4 Riskli Betonarme Binanın Belirlenmesi

6 Yüksek Katlı Betonarme Binalar için Risk Tespiti

6.1 Rölöve ve Bilgi Toplama

6.2 Bina Modellemesine İlişkin Genel Kurallar

6.3 Hesap Yöntemi

6.4 Riskli Betonarme Binanın Belirlenmesi

7 Yığma Binalar için Risk Tespiti

7.1 Rölöve ve Bilgi Toplama

7.2 Bina Modellemesine İlişkin Genel Kurallar

7.3 Hesap Yöntemi

7.4 Riskli Yığma Binanın Belirlenmesi

8 Az Katlı Karma Binalar için Risk Tespiti

8.1 Rölöve ve Bilgi Toplama

8.2 Bina Modellemesine İlişkin Genel Kurallar

8.3 Hesap Yöntemi

8.4 Riskli Karma Binanın Belirlenmesi

EK-A: Binaların Bölgesel Deprem Risk Dağılımını Belirlemek için Kullanılabilecek Basitleştirilmiş Yöntemler

EK-B: Beton Numune Dayanım Hesabı

EK-C: Mod Birleştirme Yöntemi ile Bina Analizi

EK-D: Kolonlarda ve Kirişlerde Ve/Vr Hesabı

EK-E: Perdelerde Ve/Vr Hesabı

EK-F: Orta Katlı Betonarme Binalar için Hesap Yöntemi

EK-G: Yer Değiştirme Eksen Dönmesi

EK-H: Yığma Duvarlar için Eşdeğer Çubuk Modeli

1.1 Bu Esaslar, 16/5/2012 tarihli 6306 sayılı Afet Riski Altındaki Alanların Dönüştürülmesi Hakkında Kanun kapsamında Riskli Binaların tespit edilmesinde kullanılacak kuralları içerir.

1.2 Bulunduğu coğrafi nokta için Bölüm 2’de tanımlanan deprem tehlikesi altında yıkılma veya ağır hasar görme riski yüksek olan bina, Riskli Bina olarak tanımlanır. Riskli Binanın tespiti için uygulanacak değerlendirme kuralları bu esaslarda verilmiştir.

1.3 Bu Esaslarda verilen yöntemler, bina deprem performans değerlendirmesi ve güçlendirmesi amacıyla kullanılamaz. Bu Esaslarda verilen yöntemlere göre riskli bulunmayan binaların, depreme dayanıklı tasarım esaslarını sağladığı sonucu çıkarılamaz.

1.4 6306 sayılı Kanun kapsamında, belirli alanlarda riskli olabilecek binaların bölgesel dağılımının belirlenmesi ve önceliklendirme kararı verilmesi amacıyla kullanılabilecek, bina özelliklerini ve deprem tehlikesini dikkate alan basitleştirilmiş yöntemler EK-A’da verilmiştir.

1.5 Taşıyıcı sistemi betonarme, yığma ve karma (betonarme ve yığma taşıyıcı sistemlerin bir arada bulunduğu) olan binaların risk tespiti bu Esaslara göre yapılacaktır.

1.6 Riskli yapı tespiti için lisanslandırılmış olan kurum ve kuruluşlarca, teknik gerekçeleri belirtilerek, ulusal bir standart veya yönetmelik ile tasarlanmış ahşap yapılar hariç olmak üzere, ahşap kerpiç ve taşıyıcı özelliği olmayan malzeme ile yapılan yapıların riskli olduğu yönünde rapor düzenlenmesi halinde, bu yapılar 6306 sayılı Kanun kapsamında riskli yapı olarak kabul edilir.

1.7 Bu Esaslarda risk tespit usulü düzenlenmeyen, tasarım esasları yürürlükte olan ulusal bir mevzuat ile tanımlanmış yapılar için ilgili mevzuata göre tasarım şartlarının sağlanmadığının tespit edilmesi halinde, bu yapılar 6306 sayılı Kanun kapsamında riskli yapı olarak kabul edilir.

Yeni Riskli Yapıların Tespit Edilmesine İlişkin Esaslar’ın PDF formatına buradan ulaşabilirsiniz

Perdeler, yüksek binalarda, dayanım yanında yatay yerdeğiştirmeyi sınırlaması bakımından da tercih edilir. Büyük depremlerde, perdeler plastik şekil değiştirmelerle deprem etkilerinin dinamik etkisine karşı koyar. Özenli bir şekilde düzenlenen perdeler, taşıyıcı sistemin toptan göçmesini önledikleri gibi, yapısal olmayan hasarların sınırlandırılmasında da etkili olur. (TBDY Betonarme Perde Tasarımı)

Tek başına bulunan bir perde, betonarme konsol kolon gibi davranır. Perdenin ince kesiti yanal burkulma tehlikesini öne çıkarırsa da, genellikle çok katlı binadaki döşemeler perdede yeterli bir yanal rijitlik oluşturarak bu tehlikeyi ortadan kaldırır. Perdelerde deprem etkisinden eğilme momenti ve kesme kuvveti oluşurken, düşey yüklerden normal kuvvet meydana gelir. Perdelerde en çok zorlanan kesit tabanda olup, eğilme momenti ve normal kuvvet etkileşimi gözönüne alınarak tasarımı yapılır. Böyle bir tasarımda, perdenin gövde donatılarının hesaba katılması, ekonomik sonuç verebilir. Perdenin yatay yükleri karşılaması bakımından, kat döşemelerine olan bağlantısı ve taban etkilerinin zemine iletmesi için yeterli temel düzeninin sağlanması önemlidir.

Bodur perdelerde genellikle çok büyük kesit etkileri meydana gelmez. Bu sebeple konstrüktif uç donatıları yanında, kesit düşey ve yatay donatısı gövdeye düzgün bir şekilde dağıtılır. Orta yükseklikte ve yüksek perdelerde büyük taban momenti sebebiyle, donatı perde uç bölgelerinde toplanarak güç tükenmesi momenti ve eğriliği arttırılabilir. Bu suretle eğilmeden oluşan basınç kuvvetinin belirli bir kısmı da donatı tarafından karşılanır. Perdenin, normal kuvvet ve büyük eğilme momenti ile zorlanan temel seviyesindeki kesitinde sünekliği arttırmak için perde kesitinin uç bölgelerinde sargı donatısı kullanmak önemlidir. Bu amaçla perde uç bölgesi enine donatıları, kolonlardaki gibi düzenlenir. Enine donatının, uç bölgesi düşey donatıların burkulmasını önlemek için de gerekir. Genellikle perde kesitinde düşey yüklerden oluşan normal kuvvet dengeli durumdaki normal kuvvetten küçük olduğu için, deprem etkisinin tasarımın üzerine çıkması durumunda, etkili olan eğilme momenti sebebiyle, perde kesitindeki çekme donatısı çoğu zaman akmaya erişir ve sünek bir güç tükenmesi oluşur. Ancak, normal kuvvet büyükse, dengeli durum üzerinde kalındığından çekme tarafındaki donatı akma durumuna erişmez ve sünek bir güç tükenmesi ortaya çıkmaz. Bu durum perde kesitinde ortalama normal gerilmenin sınırlandınlmasıyla önlenir.

Perde yüksekliğinin perdenin plandaki boyuna oranı 3 den büyük olan perdelerin kesme kuvveti etkisi altındaki davranışının kirişlere benzer ortaya çıktığı gözlenmiştir. Basınç normal gerilmelerinin kesme kuvveti dayanımına olumlu katkısı sebebiyle, perdede eksenel basınç normal kuvvetinin kesme kuvveti dayanımına faydalı bir etkisi vardır. Ancak, bu katkının gözönüne alınmasında, düşey basınç gerilmelerinin düşük olduğu ve depremin tekrarlı etkisinden dolayı, iki doğrultuda eğik çatlakların çıkabileceği unutulmamalıdır. Bu sebepten kesme kuvvetinden oluşan eğik çekme gerilmelerinin donatı ile karşılanması uygundur. Kesme kuvveti güç tükenmesi sünek olmadığı için, önlenmesi gerekir. Bu amaçla, donatının pekleşmesini de gözönüne alacak şekilde hesaplanan kesit eğilme dayanımının üstünde kalacak bir düşey ve yatay gövdeye yerleştirilecek bir kesme kuvveti donatısının öngörülmesi ve bunun eğilme güç tükenmesinden önce kapasitesine erişmemesinin sağlanması gerekir. Perde taban kesitinin plastikleşmesinden sonra, perde, kesme kuvveti değişiminde değişiklikler olacağı gözönüne alınır.

Perdeler, kolonlara göre eğilme rijitliklerinin büyük olması sebebiyle, yatay yüklerin önemli bir kısmını karşılar ve kesitlerinde önemli eğilme momenti meydana gelir. Buna karşılık kolon ve perdeler civarında bulunan açıklıkların birbirinden çok farklı olmaması, kolon ve perdede normal kuvvetlerinin birbirine yakın olarak oluşmasına sebep olur. Sonuç olarak, deprem etkisinde kolon kesitlerinde normal kuvvet ve eğilme momenti beraberce etkili olurken, perde kesitlerinde esas olarak eğilme momenti etkili olur. Bu durum kolon ve perde temellerine de aynı şekilde yansır. Göreli olarak düşük normal kuvvet sebebiyle, perde temellerinin, zeminde çekme gerilmesi oluşmayacak biçimde düzenlenmesi mümkün olmayabilir. Eğer perde bir yapıya sonradan güçlendirme maksadıyla ilave edilmişse, perdenin normal kuvveti, sadece daha sonra gelecek hareketli yüklerden oluşacağı için, bu durum çok daha belirgin olarak ortaya çıkar. Perdeye yakın kolonlarla beraber bir temel düzenlenmesi çözüm olabilir. Bu suretle perdeye komşu kolonların normal kuvvetlerinden faydalanılarak temeldeki normal kuvvetin dış merkezliği azaltılır. Bunun yanında perde kesitinin küçültülerek, kolon kesitlerinin büyütülmesiyle de, perdede meydana gelen deprem momentinin azaltılması da bazı durumlarda, perde temelinin düzenlenmesinde ortaya çıkan zorluğun yenilmesindeki çözümün bir parçası olabilir.

Perdede toptan kaymanın önlenmesi için, donatının kesitte düzgün dağılı bir gövde donatısının bulunması önerilir. Temelin dönmesi ise, genellikle rijit hareket etkili olacağı için, bu durumda deprem enerjisinin perde tarafından tüketilmesi ve perdenin sünekliği sözkonusu olmaz. Yüksek yapılardaki bazı perdelerin deprem etkisi altında iş derzinden kaydığı gözlenmiştir. Statik yükleme altında sünek bir davranış gösteren iş derzlerinde, tekrarlı yükleme altında kaymalar ve kesme kuvveti dayanımında azalmalar meydana gelebilir. Kesitteki donatının akmasıyla enerjinin tüketilmesi sözkonusu olursa da, onarılması zor hasarlar meydana geleceğinden, iş derzinde kayma, arzu edilmeyen bir güç tükenmesi şeklidir. Bir iş derzinde kesme kuvvetinin iletilmesinde en önemli katkı agrega kilitlenmesi ile ortaya çıkar. Bu sebepten iş derzi, pürüzlendirildikten ve temizlendikten sonra beton dökülmesi önemlidir. Perde kesitinde bir kayma şekil değiştirmesi meydana geldiğinde, donatılarda uzama meydana gelir. Uzama sonucu oluşan donatı çekme kuvveti iki beton yüzeyi arasında kendisini dengeleyecek düşey bir basınç kuvveti oluşturur. Bu basınç kuvveti yüzeyin pürüzlülüğüne bağlı olarak bir sürtünme kuvveti meydana getirir. Bu kuvvet agrega kilitlenmesi olarak da görülebilir ve etkisinin devam etmesi için yüzeylerin açılmaması, pürüzlü yüzeyler arasındaki temasın devam etmesi gerekir. Bu sebeple kesitteki geçen düşey donatının açılmayı önleyerek sürtünme kuvvetinin ortaya çıkmasının sağlaması gerekir.

Perdeler arası bağ kirişleri sisteminin rijitliğini arttırarak yatay yerdeğiştirmeleri azaltır. Bağ kirişinin rijitliğinin arttırılması ile bağ kirişinde eğilme momenti büyürken, perdeler arası etkileşim artar ve perde kesitlerinde meydana gelen normal kuvvetle daha büyük momentin taşınması mümkün olur. Ancak, rijitliğin arttırılması ile periyodun da azalacağı ve deprem yüklerinin artabileceği unutulmamalıdır. Kirişsiz döşemelerde perdeler arası etkileşim bağ kirişleri yanında belirli ölçüde döşeme tarafından da sağlanır. Perdeler konsol kiriş davranışından dolayı, üst katlarda çerçevelere göre daha fazla dönme ve yerdeğiştirme yapar.

İki perdeli sistemde mesnet bölgelerinin akma durumuna erişmesiyle dayanımın sonuna gelinmiş olur. Perdelerden hangisinin daha önce akma durumuna geleceği elemanların birbirine göre olan rijitliklerine bağlıdır. Bu duruma gelinceye kadar mevcut süneklik ile deprem enerjisinin karşılanması büyük hasarı önler. Bunun için, ilk önce bağ kirişlerinin büyük bölümünün güç tükenmesi durumuna gelmesi tercih edilir. Böylece, perdelerin mesnet kesitleri daha güç tükenmesine gelmeden yatay yükün büyük bir kısmı karşılanmış ve perdelerde önemli hasar meydana gelmemiş olur. Gerçekte de perdeler konsol davranışı gösterdiği için, üst katlarda deprem kuvvetleri altında perdede büyük dönme, bağlanan kirişlerde büyük eğilme momentleri meydana gelir. Ancak, eğilmenin etkili olduğu üst kat bağ kirişlerinde tekrarlı ve yön değiştiren yüklemeden dolayı, kesitlerinin plastikleşmesi ile önemli rijitlik kaybı oluşur. Bağ kirişlerinde donatının akması, çatlamaların oluşması veya hasar meydana gelmesi durumu taşıyıcı sistemin bütününü etkilemez ve onarılabilir. Bu kirişlerin çatlayacakları gözönüne alınarak eğilme rijitliklerinde bir azaltma yapılması ve bu suretle gelen etkilerin de azaltılması mümkündür. Ancak, bu durumda perdede oluşacak normal kuvvet de azalacağı için, perdeler arası etkileşim zayıflar. Aşırı azaltma durumunda, perdeler sadece aynı yatay yerdeğiştirmeyi yaparak birbiriyle etkileşirken, yatay kuvvetin paylaşımında sadece kesitlerin eğilme rijitliği etkili olur.

Eğer bağ kirişleri kısa ve yüksekse, büyük eğilme momentine karşı koyar. Bunun sonucu olarak da kesme kuvveti büyük değerler alır. Açıklığı yüksekliğine göre küçük olan bağ kirişlerinde, alışılagelen kiriş teorisinden ayrılıp, kirişte basınç ve çekme çubukları kabulü ile çapraz donatı yerleştirilmesi daha uygundur. Perdeye kenetlenmesi sağlanacak bu çapraz donatıya ek olarak, bağ kirişinde konstrüktif alt ve üst donatı ile etriye de bulunur.

Tünel kalıp sistemine göre inşa edilen binalar çok rijit olup, deprem kuvvetinin tamamı perdeler tarafından taşınır. Bu tür taşıyıcı sistemlerin yatay yük taşıma kapasiteleri çok yüksektir. Ancak, kritik kesitleri sadece perdelerin temelle birleştiği kesit olduğu için, süneklikleri aynı oranda büyük değildir. Perdelerde boşlukların oluşturulması, onların taşıma güçlerini azaltırken, sünekliklerini artırır. Bu tür perdelerin çerçevelerle birleştirilmesiyle daha sünek taşıyıcı sistemler elde edilir. (Perdeli Çerçeve Betonarme Taşıyıcı Sistemler) Sünek taşıyıcı sistemler, deprem etkisi altında daha fazla şekil değiştirirken kritik kesitlerinin sayısı da artar ve bu suretle elastik ötesi şekil değiştirmeler de büyür. Perdeler boşluklu da olsa, çerçeve ile de beraber bulunsa, konsol kolon şeklinde davrandıkları için kritik kesitleri mesnetleridir. Bu kesit mesnette bir bölge olarak ortaya çıkar ve kritik perde yüksekliği olarak adlandırılabilecek bu boy yaklaşık olarak perdenin plandaki uzunluğu ile iki katı arasında değişir. Kritik perde yüksekliği boyunca perdenin kalınlığı büyütülür ve uç bölgelerinin donatısı artınlır.

Perdelerin belirgin özelliği, konsola benzer davranış göstermesi ve temele en büyük değeri alan eğilme momentinin önemli bir şekilde işaret değiştirmeden yukarı doğru azalmasıdır. Buna karşılık kolonlarda moment kat içinde işaret değiştirebilir.TBDY’nde perdeler planda uzun kenarının kalınlığına oram en az 6 olan düşey taşıyıcı elemanlar olarak kabul edilir. Eğilme etkisindeki perdelerde kesit uçlarında büyük gerilmeler meydana gelir. Bu sebepten perde uç bölgeleri oluşturulur ve bu bölgeler, boyuna donatı ve enine donatı bakımından, kolon kesitine benzer düzenlenir. Perdelerin temele birleşen bölümü en çok zorlanan bölgesi olup, temel üstünden itibaren toplam perde yüksekliğinin belirli bölgesi Perde Kritik Yüksekliği olarak tanımlanır ve bu yükseklikte kesit ve donatı için daha kapsamlı şartlar sözkonusudur. Perdelerde yeterli bir sünek davranışın sağlanması için, perde gövdesinde yeteri derecede sık düşey ve yatay donatı öngörülür.

Kaynaklar: Dr. Zekai Celep-Deprem Yönetmeliği Taslağında Betonarme Yapılar Konusunda Muhtemel Değişiklikler, TBDY-2018 , TBDY 2018 Eğitim Elkitabı, Zekai Celep Ders Notları

“2019 yılı yapı denetim hizmet bedeli tablolarına” sayfanın alt bölümünden ulaşabilirsiniz.

2019 Yılı “1000 m2 Konutun Yapı Denetim Ücretini” hesaplayalım;

3B sınıfı bir konut (Yapı yüksekliği 21,50 m’den az) için birim maliyetimiz aşağıdaki tablodan; 1.215 TL/m²

Yapı Alanı; 1000 m²

1 Yıl için hizmet bedeli oranı; % 1.43

Asgari Yapı Denetim Ücreti: 1215 TL x 1000 m2 x 1.43 / 100 = 17.374,5 TL + KDV’dir.

Yapı Denetim Hizmet Bedeline Esas Yapı Yaklaşık Birim Maliyeti

YAPILARIN MİMARLIK HİZMETLERİNE ESAS OLAN SINIFILARIna Buradan ulaşabilirsiniz.

Yapı Denetüm Ücreti Hesabında Kullanılacak Yapı İnşaat Alanı

Yapı inşaat alanı: Işıklıklar hariç, bodrum kat, asma kat ve çatı arasında yer alan mekanlar ve ortak alanlar dahil yapının inşa edilen tüm katlarının alanını şeklinde hesap edilmektedir.

Güçlendirme, değiştirme, ilave kat ve benzerleri gibi yeniden yapı ruhsatı almayı gerektiren yapım işlerinde toplam yapı inşaat alanı, yapının toplam bedeli ve toplam alanın esaslı tadilat veya güçlendirme gibi iş için tanzim edilen keşfe orantısı yoluyla tespit edilir. Bu keşif bedeli ve orantıya ilişkin hesaplamalar proje müellifince hazırlanarak ilgili idarece onaylanır.

Yapımına ruhsatsız olarak başlanan veya 3/5/1985 tarihli ve 3194 sayılı İmar Kanunu kapsamında denetimine fenni mesullerce başlanan yapıların Kanun kapsamında devam etmesinin gerekmesi halinde toplam yapı inşaat alanı, yapının toplam denetim hizmet bedeli ve toplam alanın yapının geriye kalan kısmının denetim hizmet bedeli ile inceleme bedeli toplamına orantısı yoluyla bulunur. Bu inceleme bedeli ve orantıya ilişkin hesaplamalar proje müellifince hazırlanarak ilgili idarece onaylanır.

              2019 İnşaat Metrekare Birim Maliyetlerine buradan ulaşabilirsiniz

2019 Yılı Yapı Denetim Ücretleri Tablosu

Hizmet Süresi 1 Yıl

KDV hariç

Hizmet Süresi 2 Yıl

KDV hariç

Hizmet Süresi 3 Yıl

KDV hariç

Hizmet Süresi 4 Yıl

KDV hariç

Hizmet Süresi 5 Yıl

KDV hariç

Betonun bu zengin kullanım alanlarından bir tanesi de “Brüt Beton” , “Görünen Beton” veya “Mimari Beton” uygulamasıdır.

Beton tarihte öncelikle taşıyıcı sistem malzemesi olarak kullanım bulduysa da Brüt Beton olarak ilk kullanımı 1913 yılında, M.Berg’in, Almanya-Bresslau’da inşaa edilen ‘Jahrhunderthalle’ binasında olmuştur. Bura binanın uygulamasında beton, herhangi bir malzeme ile kaplanmadan, kalıptan çıktığı helinde kullanılarak, ‘Mimari Beton, Çıplak Beton ya da Brüt Beton’ olarak adlandırılan uygulamanın ilk örneği verilmiştir.

“Brüt beton, beton yüzeyi imal edildiği şekilde görünecek haliyle doğal görünümü ile bırakılan veya çeşitli görsel, dekoratif dokusal etkilerin uygulandığı, yüksek kaliteli ve kalıp sistemi ve işçiliğinde aşırı özen gösterilen beton yüzeylerdir.”

Brüt Betonun Özellikleri nelerdir?

Genellikle yapılarda beton yüzeyler, klasik çimento-kireç esaslı sıvalarla veya diğer kaplama malzemeleriyle kullanılmakta ve beton yüzeylerin, karbonatlaşma ve korozyon etkisi gibi nedenlerle sıvasız Brüt beton olarak kullanımından kaçınılmaktadır. Dolayısıyla brüt beton imalatında bu tür etkiler göz önünde bulundurularak normal betondan farklı olarak bazı önlemler almak gerekmektedir. Yine brüt beton üretiminde normal bir betondan beklenen işlenirlik, dayanım ve durabilite özelliklerinin yanında estetik kaygılar da önemlidir.

• Brüt beton kıvam olarak normal betona oranla daha akıcı bir kıvamdadır.
• İçerisinde daha küçük tane çapına sahip agregalar kullanılmaktadır.
• Kullanılan agrega çeşidi dış etkilerden etkilenmeyen ve yağmur vb etkilerle reaksiyona girmeyen minerallerden oluşmaktadır.
• Çimento olarak, portland çimentosu ve beyaz çimento kullanılılırır. Çimento dozajı yüksek tutulur.
• Dayanıklı ve geçirimsiz olması için brüt betonun boşluksuz bir yapıda olması gerekmektedir.
• Renklendirici pigmentler kullanılarak, istenilen renklerde tasarımlar yapılabilmektedir.
• Brüt betonla, çeşitli kalıp veya uygulamalarla çok çeşitli dokular elde edilebilme imkanı vardır.
• İç mimari veya dış cephelerde kullanımıyla ekonomik ve yaratıcı çözümler üretilebilmesinin yanında sıva veya kaplama gibi iş kalemlerine gerek duyulmaması zaman tasarrufu konusunda da avantaj sağlamaktadır.

Brüt beton nerelerde kullanılır/uygulanır?

Brüt beton, binaların iç ve dış yüzeylerinde, bina çevresindeki sınırlayıcı duvar elemanlarında, istinat duvarlarında, veya pek çok farklı yerde ve çeşitte uygulanabilmektedir. Brüt betonun, betonun doğal rengi olan grinin yanında, çeşitli yöntemler ile renkendirilerek de kullanılabilmesi, mimari tasarımlarda uygun çözümler sunulmasına imkan sağlamaktadır.

Brüt betonun mimari estetik amaçlarla kullanımına en çok karşılaştığımız yerlerden bir tanesi de cafe ve restoranlardır. Aslında, iç mimari tasarımlarda her türlü mekan için brüt beton uygulamalarına rastlamaktayız. Buraların yanında alışveriş merkezlerinde, özellikle bodrum katlarda bulunan otopark alanlarında ekonomik olması yönüyle oldukça sık kullanılmaktadır.

Özellikle 3 boyutlu yazıcıların inşaat sektöründe kullanımının başlanmasıyla, brüt betonu etrafımızda daha çok görür olacağız. Her ne kadar 3D printerların kendine has farklı bir dokusu olsa da, çimentolu bileşiğin çoğu zaman herhangi bir kaplamaya gerek duyulmadan kullanıma sunulması uygulamaya brüt beton görünümü kazandırmaktadır.

Yine bir diğer yeni teknoloji ürünü olan beton kumaş teknolojisi ile, her ne kadar farklı bir yapıda olsa da brüt beton görüntüsü elde edilmektedir. Bu malzeme şu an için daha çok stabilite ve koruma amaçlı kullanılsa da, özellikle dış mekanlarda görsel amaçlarla da kullanılmaya başlanmıştır.

Taşıyıcı sistemlerin kapasitelerinin artırılması amacıyla yapılan güçlendirme çalışmalarında, zaten mantolama ile genişleyen taşıyıcı sistem elemanlarının bir de kaplama malzemesi ile şişirilmemesi için çoğunlukla yüzeyler brüt beton olarak bırakılmakta ve iç mimaride buna uygun tasarımlar yapılmaktadır.

Günümüzde iç mekanlarda kullanılmak üzere geliştirilmiş, brüt beton veya dokulu sıva şeklinde görünümlere sahip malzemeler de bulunmaktadır.

Brüt Betona Desen ve Renk Verilmesi

Pigmentler katılarak brüt betona renk vermek de mümkündür. Doğal rengi olan gri renkte, beyaz çimentoyla beyaza yakın renklerde ve içeriğine katılan pigmentlerle istenilen birçok renkte sonuç alınabilen brüt beton, mimari açıdan bir çok probleme çözüm olarak kullanılabilmektedir.

Renklendirilerek kullanımının yanında çeşitli şekil ve dokularda kullanımı da oldukça yaygındır. Eskiden daha çok betona yüzey dokusunu vermek amacıyla, ağaç dokusunu çıkaracak şekilde tahta parçalarında oluşturulan kalıplar kullanılmaktaydı. Günümüzde ise gelişen teknoloji sayesinde, metal, plastik, suni ahşap ve geçmeli doğal ahşap kalıp malzemeleri ile istenilen dokular elde edilebilmektedir. Yukarıda da bahsettiğimiz üzere 3D yazıcıların kullanımının yaygınlaşmasıyla gerek kalıp üretimi gerekse direkt malzeme üretimi ile bu dokuların ve tasarımların daha da çeşitlendirilmesi mümkün olacaktır.

Brüt betonda dikkat edilmesi gereken noktalar nelerdir?

• Brüt beton uygulamalarında, beton yüzeyinde bir kaplama veya sıva uygulaması bulunmaması, gerçekleşebilecek en ufak bir kalıp kayması, boşluk oluşumu veya herhangi bir hatanın giderilmesinin çok zor olması betonun ve kalıbın üretimi ve yerleştirilmesinde azami dikkat gerektirmektedir.
• Her betonda olduğu gibi brüt beton uygulamalarında da karışımda bulunan su miktarı beton dayanımında, betonun yerleştirilmesinde ve düzgün bir yüzey oluşturulmasında oldukça önemlidir. Kullanılan agregaların su ile olan ilişkisi, nem içeriği veya mineral yapısı yine bu konuda  dikkate alınması gereken noktalardandır.
• Renklendirme amacıyla betona katılan pigmentlerin, akışkanlaştırmak amacıyla verilen kimyasalların veya her türlü katkı maddesinin gerek dayanıma etkisi, gerekse dış ortam koşullarında göstereceği davranışlar ya da yüzeyde oluşturacağı görselliği bozucu etkiler göz önüne alınmalıdır.
• Dökümü tamamlanan ve brüt beton olarak kullanılacak elemanların en az bir hafta süreyle sarsılmaması, yüklenmemesi veya herhangi bir deformasyon yaratacak bir işlemlerin yapılmaması gerekmektedir. Diğer beton türlerinde olduğu gibi kürlenmesi dikkatlice yapılmalı, aşırı sıcak soğuk veya rüzgar gibi etkilerden korunması gereklidir.
• Santralden şantiye ortamına gelen betonun mikserde ayrışmasının önüne geçilmesi amacıyla döküm öncesine kadar karıştırmaya devam edilmelidir. Yine ayrışmanın önüne geçmek amacıyla betonun 1.5 metreden daha yüksekten dökülmemesi ve vibrasyon işleminin ne eksik ne de fazla bir şekilde uygulanmaması gerekmektedir.
• Derz oluşmaması ve homojen bir görünümün sağlanması amacıyla dökümün mümkün olduğu kadar tek parça halinde yapılması gerekmektedir.
• Mimari betonun görüntüsünün, beton yüzeyindeki organik bileşikler sebebiyle bozulması, renginin solması, kirlenmesi gibi problemlerin yaşanmaması için fotokatalitik özelliğe sahip titanyumdioksit brüt beton karışımına ilave edilebilmektedir. Bu şekilde betonun estetik ve dayanım özellkilerini koruyarak kullanım ömrü boyunca, üzerine gelen kirleticilerin ayrışarak, betonun aynı renk ve dokuda kalması sağlanabilmektedir.

Buna göre Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği ile yönetmelik kapsamına giren “Deprem Güvenliği Sistemleri, Deprem Yalıtım Sistemleri, Sismik İzolatörler” konularında Çevre ve Şehircilik Bakanlığı da bir genel teknik şartname yayımlamış oldu.

DEPREM GÜVENLİĞİ SİSTEMLERİ GENEL TEKNİK ŞARTNAMESİ

İÇİNDEKİLER
18.1. Deprem Yalıtım Sistemleri (Sismik İzolatörler) Montaj İşleri Genel Teknik Şartnamesi

18.1.1. Kapsam

18.1.2. Tanımlar

18.1.2.1. Yalıtım Sistemi:

18.1.2.2. Yalıtım Arayüzü:

18.1.2.3. Altyapı:

18.1.2.4. Üstyapı:

18.1.2.5. Yalıtım Birimi:

18.1.2.6. En Büyük Deprem Yer Hareketi:

18.1.2.7. Tasarım Depremi Yer Hareketi:

18.1.2.8. Tasarım Yer Değiştirmesi:

18.1.2.9. Toplam Tasarım Yer Değiştirmesi:

18.1.2.10. En Büyük Yer Değiştirmesi:

18.1.2.11. Toplam En Büyük Yer Değiştirmesi:

18.1.2.12. Etkin Sönüm Oranı:

18.1.2.13. Etkin Rijitlik:

18.1.2.14. Etkin Rijitlik Merkezi:

18.1.2.15. Etkin Yalıtım Periyodu:

18.1.2.16. Grout Mock Up Uygulaması:

18.1.3. Uygulama Esasları

18.1.3.1. Ankraj Yapılması:

18.1.3.2. Yüzey Hazırlığı:

18.1.3.3. Grout Uygulaması:

18.1.3.4. Yapı Sağlığı İzleme Sistemi:

18.1.4. Uygunluk Kriterleri

18.1.5. İlgili Standartlar

18.1. Deprem Yalıtım Sistemleri (Sismik İzolatörler) Montaj İşleri Genel Teknik Şartnamesi

18.1.1. Kapsam

Bu bölüm, deprem yalıtımında elastomer ve eğri yüzeyli sürtünmeli yalıtım birimlerinin kullanımını kapsamaktadır.

18.1.2. Tanımlar

Deprem yalıtımının ana amacı, binanın taşıyıcı sistemine etki eden deprem kuvvetlerinin azaltılmasıdır. Bu amaçla, yalıtılmış, binanın doğal titreşim periyodunun uzatılması ve/veya enerji tüketme kapasitesinin arttırılmasıdır.

18.1.2.1. Yalıtım Sistemi:

Yapıya, yalıtım ara yüzünde düşey rijitlik, yatay esneklik ve enerji tüketimi sağlayan bileşenlerin tamamıdır.

18.1.2.2. Yalıtım Arayüzü:

Yalıtım sisteminin yerleştirildiği ara yüzdür.

18.1.2.3. Altyapı:

Binanın yalıtım arayüzünün, temel sistemi de dâhil olmak üzere, altında kalan kısmıdır.

18.1.2.4. Üstyapı:

Binanın yalıtım arayüzünün üstünde kalan yapısal kısmıdır.

18.1.2.5. Yalıtım Birimi:

Yalıtım sistemini meydana getiren elemanların her biri yalıtım birimi olarak adlandırılır. Yalıtım birimi, deprem yükleri altında yalıtım sisteminin yatayda esnek, düşeyde ise rijit olarak davranmasını ve büyük yatay yer değiştirmeler yapmasını sağlayan bir mesnet görevi yapar. Yalıtım birimleri enerji tüketme özelliğine sahip olmalıdır.
18.1.2.6. En Büyük Deprem Yer Hareketi:

DD-1 deprem yer hareketi düzeyidir.
18.1.2.7. Tasarım Depremi Yer Hareketi:

DD-2 deprem yer hareketi düzeyidir.

18.1.2.8. Tasarım Yer Değiştirmesi:

Tasarım Depremi Yer Hareketi etkisi altında, yalıtım sisteminin arayüzündeki etkin rijitlik merkezinde, göz önüne alman deprem doğrultusunda oluşan, maksimum göreli yer değiştirmedir (üstyapının altı ve altyapının üstü arasındaki göreli yer değiştirme).

18.1.2.9. Toplam Tasarım Yer Değiştirmesi:

Tasarım Depremi Yer Hareketi etkisi altında, yalıtım ara yüzündeki yalıtım birimlerinin her birinde, göz önüne alman deprem doğrultusunda, yapının burulma davranışı da dikkate alınarak elde edilen en büyük göreli yer değiştirmedir (üstyapının altı ve altyapının üstü arasındaki göreli yer değiştirme).

18.1.2.10. En Büyük Yer Değiştirmesi:

En büyük deprem yer hareketi etkisi altında, yalıtım sisteminin ara yüzündeki etkin rijitlik merkezinde, göz önüne alınan deprem doğrultusunda oluşan maksimum göreli yer

değiştirmedir (üstyapının altı ve altyapının üstü arasındaki göreli yer değiştirme).

18.1.2.11. Toplam En Büyük Yer Değiştirmesi:

En büyük deprem yer hareketi etkisi altında, yalıtım ara yüzündeki yalıtım birimlerinin her birinde, göz önüne alınan deprem doğrultusunda, yapının burulma davranışı da dikkate alınarak elde edilen maksimum göreli yer değiştirmedir (üstyapının altı ve altyapının üstü arasındaki göreli yer değiştirme).

18.1.2.12. Etkin Sönüm Oranı:

Yalıtım sisteminin, belirli genlikteki yer değiştirmeler altında göstereceği eşdeğer sönüm oranıdır (tasarım yer değiştirmesi ve en büyük yer değiştirme için ayrı ayrı belirlenir).

18.1.2.13. Etkin Rijitlik:

Yalıtım sisteminde oluşan toplam kesme kuvvetinin, yalıtım sistemi rijitlik merkezindeki göreli yer değiştirme değerine bölünmesi ile elde edilen rijitlik değeridir (tasarım yer değiştirmesi ve en büyük yer değiştirme için ayrı ayrı belirlenir).

18.1.2.14. Etkin Rijitlik Merkezi:

Yalıtım sistemindeki birimlerin tasarım depremi yer hareketi altındaki yer değiştirmeye karşı gelen etkin yatay rijitliklerine bağlı olarak hesaplanan rijitlik merkezidir.

18.1.2.15. Etkin Yalıtım Periyodu:

Kütlesi üstyapı kütlesine eşit ve rij itliği yalıtım sisteminin etkin yatay rij itliğine eşit olan tek serbestlik dereceli bir sistemin doğal titreşim periyodudur (tasarım yer değiştirmesi ve en büyük yer değiştirme için ayrı ayrı belirlenir).

18.1.2.16. Grout Mock Up Uygulaması:

Grout yüzey doluluğunu tespit için yapılan test uygulamaları.
18.1.2.16. Grout Mock Up Uygulaması:
18.1.3. Uygulama Esasları

18.1.3.1. Ankraj Yapılması:

Yapılarda kullanılan deprem yalıtım birimlerinin üst ve alt yapıya montajlarının yapılmasında aşağıdaki asgari şartlara uyulmalıdır:

Bulonlar ve somunları TS EN14399-4, pulları ise TS EN 14399-6 ya göre imal ettirilmelidir. Alt ve üst yapıya monte edilecek manşonlar ise tekrarlı yüklere dayanıklı daha yumuşak çeliklerden imal edilmelidir.

Pullar, bulonlar ve somunlar ile en az aynı sertlikte olmalıdır. Bulonların ve ankraj bulonlarının dişleri TS ISO 261 ve TS ISO 965-2 de öngörülen 6g toleransına, manşon ve somunların dişleri ise TS ISO 261 ve TS ISO 965-2 de öngörülen 6H toleransına uygun olarak imal edilmelidir.

Bulon ve ankraj bulonlarının mekanik değerleri TS EN ISO 898-1, somun ve manşonlar ise TS EN ISO 898-2 ye uygun olmalıdır.

Aşındırma etkilerine karşı kaplama türleri TS 5479 ISO 4042’ye uygun olarak seçilmeli ve bu standardın uyarıları göz önünde bulundurulmalıdır. (TS 5479 ISO 4042-6).

18.1.3.2. Yüzey Hazırlığı:

Ankraj elemanlarının yerleşiminden sonra veya öncesinde montaj yöntemine bağlı olarak altyapı beton yüzeyinin üzerinde pürüzlendirme işlemi (chipping) yapılarak yüzey tozdan ve gevşek betondan arındırılarak grout uygulaması öncesinde (en fazla 6 saat önce) suya doygun hale getirilmelidir. Hava çok sıcak ise (+30 C üzeri) nemlendirildikten sonra yüzeye kür uygulaması yapılmalıdır.

18.1.3.3. Grout Uygulaması:

Yalıtım birimlerinin alt yapıya teknik dokümanlarındaki toleransları doğrultusunda tam terazisinde montajından sonra alt yapı beton kısmı ile yalıtım birimi arasına TS ENİ 504-3 / R4 standardı ve TS EN 1504-6 standartları gereksinimlerini sağlayacak kalitede ve TS EN1337-11 standardına göre bulunan kalınlıkta rötresi olmayan grout uygulaması yapılmalıdır.

+5C’nin altındaki ve +30 C’nin üstündeki hava sıcaklıklarında ve rüzgârlı havalardaki grout dökümlerinde, grout ürünün teknik dokümanı doğrultusunda gerekli önlemler alınarak yapılmalıdır. Grout uygulaması mutlaka uygun grout pompaları ile ürünün teknik dokümanı doğrultusunda hava kalmayacak şekilde yapılmalıdır. Grout uygulaması öncesi test uygulamaları (mock-up) yapılarak yalıtım birimi altındaki grout yüzeyinin yalıtımı, ürünün teknik dokümanında talep edilen yüzey doluluğu oranları belirlenmelidir. (Elastomer yalıtım birimlerinde en az % 85 ve eğri yüzeyli sürtünmeli yalıtım birimleri altında en az % 95 olmalıdır). Ayrıca, altyapıdaki beton basınç mukavemetinden daha fazla basınç mukavemetini (Projede daha fazla olması söylemnedikçe grout malzemesinin 28 günlük basınç mukavemeti en az 60 Mpa olmalıdır) yakalamaları mutlak gereklidir. Her 50 grout dökümü sonrasındaki gruplardan 2’şer adet yalıtım birimi art arda kaldırılarak yeterli yüzey doluluğu olup olmadığı kontrol edilmelidir. Yeterli doluluk yok ise grout kırılıp tekrar dökülmelidir. Grout dökümü öncesi yalıtım birimi etrafında en az 5 cm bırakılarak yapılacak kalıp kenarlarına silikon sıkılarak sızdırmazlık sağlanmalıdır.

Bu işlemler bittikten ve üst yapının betonu döküldükten sonra yalıtım birimi bulonları yalıtım birimi ürün teknik dokümanı doğrultusunda yeterince sıkılmalıdır. Eğrisel yüzeyli sürtünmek yalıtım birimlerinin kilitleri açılmalıdır.

Deprem yalıtımlı bina ve çevre perdeler ile Toplam En Büyük Yer Değiştirme’den daha fazla boşluk bırakılmalıdır. Asansör, mekanik ve elektrik tesisatının deprem sırasında ve sonrasında kesintiye uğramadan çalışacak şekilde tasarlanmalıdır.

Yalıtım birimlerinin ilk örnek (prototip) ve üretim testlerinde elde edilen etkin sönüm oranı ve etkin rij itlik değerlerinin uzun yıllar sonrasındaki durumunu belirlemek için yapıda aynı ortamda aynı yükler altında (art germe ile) şahit numuneler bırakılmalı ve bunlar sonrasında test edilmelidir.

Grout harcı dayanımı, taban plakasından gelen yükleri temele güvenli bir şekilde aktarılması açısından önem arz eder. Ortam sıcaklık ve bağıl nem koşullarına, kürlerime yöntemlerine bağlı olarak dayanım gelişimi daha uzun veya daha kısa olabilir.

İzolatör altına dökülen grout harcı dayanımı, güçlendirmesi yapılan yapının mevcut beton dayanımından fazla olması ve güçlendirme projesi gereksinimlerine uygun olunması kaydı ile minimum 60 Mpa basınç dayanımı değerini sağladıktan sonra yükleme yapılabilir.

Çelik yapılarda da yukardaki montaj esasları geçerlidir.

18.1.3.4. Yapı Sağlığı İzleme Sistemi:

Ayrıca Yapı Sağlığı İzleme Sistemleri kurularak deprem sırasındaki performansları ölçülmelidir.

18.1.4. Uygunluk Kriterleri

Yapı Malzemelerinin Tabi Olacağı Kriterler Hakkında Yönetmelik,

Yapı Malzemeleri Yönetmeliği,

Yapı Denetimi Uygulama Yönetmeliği,

Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği.

18.1.5. İlgili Standartlar

TS ENİ 5129 TS EN14399-4 TS EN 14399-6 TS ISO 261 TS ISO 965-2 TS EN ISO 898-1 TS EN ISO 898-2 TS 5479 ISO 4042-6 TS ENİ504-3 /R4 TS ENİ504-6 TS EN1337-11
Not: “Meslekî Yeterlilik Kurumu Meslekî Yeterlilik Belgesi Zorunluluğu Getirilen Mesleklere İlişkin Tebliğ (Sıra No: 2018/l)”de belirtilen mesleklerde çalışanlar için Mesleki Yeterlilik Belgesi aranır.

DEPREM GÜVENLİĞİ SİSTEMLERİ GENEL TEKNİK ŞARTNAMESİ‘nin PDF olarak tam metnine buradan ulaşabilirsiniz.

Deprem Yalıtıcılar (Sarsıntı Yalıtıcılar)

Zeminler yüzlerce yıldır mühendislik özellikleri iyileştirilerek yapılaşmaya dayanıklı hale getirilmektedir. Bununla birlikte son yıllarda  zemin davranışı ve geoteknik tehlikeler üzerine elde edilen gelişmiş bilgiler birçok zemin iyileştirme tekniklerinin gelişimine ve doğrulanmasına öncülük etmiştir.

Sismik olarak aktif ve aktif olmayan bölgelerde, zemin iyileştirme teknikleri var olan zemin koşullarının olumsuz bir performans sergileyeceğinin düşünüldüğü alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır, Olumsuz performans birçok biçimde ortaya çıkabilir, fakat genellikle kabul edilemez büyük zemin hareketleri olarak ifade edilirler. Hareketler yatay ve düşey bileşenlere sahip olabilirler ve deprem hareketi sırasında ve/veya sonrasında oluşabilirler.

Deprem harekelinin olmadığı durumlarda kabul edilmeyen hareketler genellikle yetersiz zemin dayanımı/mukavemeti ve/veya sertliği nedeniyle oluşulur. Sonuç olarak, çoğu zemin iyileştirme teknikleri zemin yapısının mukavemetini ve sertliğini arttırmak için uygulanırlar.

Zemin iyileştirme tekniklerine yapıların statik yükleri altında istenen performansı gösteremediği anlaşılan zeminlerde de sık ihtiyaç duyulmaktadır. Beliren problemler ve bunlardan kaynaklanan zararlar zayıf zemin koşullarında gerçekleştiğinden, başlangıç veya referans noktası arazinin, zemin ve yeraltı suyu koşullanılın genel bir değerlendirmesi olmalıdır. Tasarım ve projenin gereksinimleri kısmen iyi zemin koşullarında da iyileştirme işleri yapılmasına yol açabilir. İyileştirme gerektiren zayıf ve problemli zemin koşullarının ve iyileştirme yapılmasını öngören tasarım ve yapım gereksinimlerinin incelenmesinden sonra uluslararası alanda uygulanan tüm teknikler değerlendirilmelidir (Ergun ve diğ., 2005).

Zemin iyileştirmesinde uygulanabilecek yöntemler iki esasa dayanmaktadır:

1. Zemini, sismik kuvvetler altında zemin tabakasının dayanımını kaybederek göçmeye ya da aşırı şekil değiştirmeye maruz kalmasını engelleyecek şekilde iyileştirmek
2. Sismik yükler anında ortaya çıkan aşırı boşluk suyu basıncının hızla sönümlenmesini sağlamak.

Grouting (harçlama ya da harç enjeksiyonu) yaygın bir biçimde kullanılan zemin/kaya iyileştirme yöntemlerindendir. Amaç kayalann fısürlerini ve kum, çakıl ya da alüvyon türü zeminlerin boşluklarını doldurmak ve zemini daha yoğun ve sıkı hale getirmektir. Başarılı bir harç enjeksiyonunun ön koşullarından birisi de enjeksiyon öncesi ve sonrası yeterli ve ayrıntılı zemin araştırmalarının yapılmış olmasıdır (Çinioioğlu, 1997).

Bir proje kötü zemin koşullarına sahipse, olası alternatif çözümler aşağıdaki gibi olmaktadır:

• Varolan kötü zeminden kaçınma. Yeni yer seçimi.
• Yapının tasarımını değiştirme. Çeşitli temel türleri zeminin (kötü) etkisini ortadan kaldırmak için tasarlanabilir. Oturma nedeniyle zarara yol açmayacak çok sağlam bir yapı tasarımı sağlanabilir ya da farklı hareketleri/kuvvetleri karşılayacak olan veya dengelemesine izin veren çok fleksibıl inşaat yöntemi seçilebilir. Çözüm, genelde duraylılık, deformasyon ve/veya sızıntı gibi parametrelerle ilişkili gelişen geoteknik performansa bağlı olacaktır.
• Uygun olmayan zeminlerin kazınarak atılması.
• Varolan kaya ve zeminin iyileştirilmesi.

Benzer seçenekler, temeller, yollar, barajlar, vb. inşaatlar için ihtiyaç duyulan iyi kalite granüler malzemenin olmaması durumunda da hesaba katılmalıdır.

2. Zemin İyileştirme Teknikleri

Zemin/kaya iyileştirme teknikleri dört ana gurupta sınıflandırılabilir. Mekanik, hidrolik, fıziksel/kimyasal ve Katılma/Dâhil Edilme (inclusion ve confinement) yapılan iyileştirmelerdir.

2.1. Mekanik İyileştirme

Zeminin yoğunluğu kısa süreli dış mekanik kuvvetler uygulanarak arttırılabilir. Başka bir deyişle, mekanik yöntemle yer iyileştirilmesi dış kuvvetlerle zeminin yoğunlaştırılması anlamına gelmektedir. Çoğu pratik uygulamalarda, mekanik iyileştirme kompaksiyon ile aynı anlamda kullanılmaktadır. Klasik anlamıyla kompaksiyon, satüre olmamış bir zemini hava ile dolu boşluk hacmini azaltarak yoğunlaştırmak anlamına gelmektedir. Kompaksiyon ani ağır yükler ya da dinamik yüklerin uygulanması ile birlikte zemin partiküllerinin daha yakın olarak paketlenmesi olarak tanımlanabilir.

Bazı zemin temellerinin ya da kaya partiküllerinin sıkıştırılarak ezilmesi bu yoğunlaşmaya yardım etmektedir. Kompaksiyon partiküllerin yeniden düzenlenmesi sağlamak ve boşluk oranını azaltmak amacıyla zemine mekanik enerji uygulamaktır. Genellikle olası en düşük boşluk oranı elde etmek istenir ve bunun üç nedeni vardır:

1. Maksimum kayma mukavemeti yaklaşık olarak minimum boşluk oranında oluşur.
2. Büyük hava boşlukları hizmet sırasında yapının oturmasına yol açacak şekilde yapı yükleri kompaksiyon oluşmasına kılavuzluk ederler.
3. Eğer zeminde hava boşlukları varsa zeminin kayma mukavemetini azaltabilecek şekilde su ile dolmasını sonuçlayabilir.

Bazı doğal kohezyonsuz zeminler özellikle su altında birikmiş bazı üniform ince kumlar çok kararsız olan zayıf bir yapıya sahiptir. Bu zeminlere yüklenmeden (yapı yapılmadan) önce kompaksiyon (sıkıştırma) yapılmalıdır.

Kompaksiyon kuru yoğunluğa bağlı olarak değerlendirilir. Bu aşağıdaki parametrelerin bir fonksiyonudur:

1. su içeriği
2. zemine uygulanan kompaktif çaba
3. zeminin doğası

Kompaksiyon ile konsolidasyon ve stabilizasyon işlemleri arasında açık bir fark vardır. Uzman olmayanlar için stabilizasyon genel olarak deformasyonundaki bir azalma ve mukavemetteki bir artışa işaret edebilir. Yol mühendisliği ve zemin mekaniğinde kullanıldığında, genelde karışımlarla/katkı maddeleriyle oluşturulan fizikokimyasal reaksiyonlar ya da çevresel değişimlerle tetiklenen zemin iyileştirme anlamına gelir.

Konsolidasyon ise zemin kütlesinin hacminin, suyun çekilmesi ile azaltıldığı bir işlemdir. Klasik konsolidasyon teorisinde modellendiği gibi su fazından katı fazına stres transferini içermektedir. Bu genellikle satüre olmuş zeminlerde statik yüklerin ya da elektrik kuvvetlerin uzun süreli uygulanması ile başarılmaktadır.

2.2. Hidrolik İyileştirme

Serbest boşluk suyu drenler ya da kuyular yolu ile zeminden uzaklaştırılabilir. İri taneli zeminlerde, bu kuyular ve trençler ile pompalama yoluyla yeraltı su seviyesinin düşürülmesi ile başarılırken, ince taneli zeminlerde ise dış yükler (preloading) ve elektrik kuvvetler (elektrokinetik stabilizasyon) in uzun süreli uygulamamalarına ihtiyaç duyulur.

Geçirgen olmayan bariyerlerin (diyafram duvarlar, geomembranlar vb.) yapılması ve sızıntı kontrolü için basınçlı hava tekniklerinin kullanımı zemin iyileştirme tekniklerinin dışında teknikler olarak düşünülmektedir.

Zeminin suyunun alınması (dewatering) inşaat ve maden projelerinde aşağıda belirtilen bir ya da birçok nedenle yapılmaktadır:

• Kuru bir çalışma alanı sağlamak (bina temelleri, barajlar, tünellerde olduğu gibi)
• Yapay ya da doğal şevleri stabilize etmek.
• Temeller ya da istinat duvarları üzerindeki yatay basınçları azaltmak,
• Granüler zeminlerin kompresibilitesini azaltmak.
• Temellerin taşıma gücünü arttırmak.
• Komşu malzemelerin çalışabilirilik karakteristiklerini iyileştirmek.
• Yukarı doğru gradiyent nedeni ile sıvılaşmanm önlenmesi.
• Depremler sırasında oluşacak potansiyel sıvılaşmayı azaltmak.
• Yeraltı suyu nedeniyle zemin partikül hareketinin önlenmesi.
• Yüzey aşınmasının/erozyonunun önlenmesi.

2.3. Fiziksel ve Kimyasal İyileştirme

Yüzey tabakaları ya da zemin tabakaları için fiziksel olarak karışmış harçlarla stabilizasyon karışım iyileştirmesi olarak adlandırılabilir. Karıştırılan malzemeler; doğal zeminler, atık ya da ürün olarak endüstriyel malzemeler, çimentolar ve diğer kimyasallar olarak zeminle reaksiyona sokularak zemin iyileştirilmeye çalışılır. Yeri ısıtarak veya dondurarak zemin stabilitesi termal iyileştirme teknikleri olarak bilinir. Isıtma suyu buharlaştırırı ve zeminlerin mineral yapısında kalıcı değişimlere neden olur. Donma suyun kısmen ya da tamamen katılaşmasına ve partiküllerin birlikte bağ yapmasına neden olur.

Karıştırma ya da katkı maddeleriyle zemin iyileştirilmesinde amaç aşağıda verildiği gibidir:

• Mukavemeti arttırmak
• Deforme olabilirliği azaltmak
• Hacim stabilitesini sağlamak
• Permeabiliteyi azaltmak
• Aşındırma (erodibility) özelliğini azaltmak
• Değişkenliği kontrol etmek

Zemin/kaya iyileştirmelerine yönelik grouting yöntemleri; aşağıdaki biçimde sınıflandırılabilirler (Çinicioğlu, 1997):

2.4. Penetrasyon Enjeksiyonları

2.4.1. Permeasyon (Sızdırma) Enjeksiyonu

Zemin tanelerinin konumu bozulmadan harcın zemin taneleri arasındaki boşluklara girmesi sağlanır.

2.4.2. İntrüzyon Enjeksiyonu

Yarık ve çatlaklara enjeksiyonun girmesinin sağlanmasıdır.

2.5. Deplasman Enjeksiyonu

Bu enjeksiyon yöntemi zeminin yer değiştirerek sıkışmasına ve sıklaşmasına neden  olur. İki grup altında sınıflandırılır.

2.5.1. Kompaksiyon Enjeksiyonu

Bu yöntemde kontrollü uygulama ile sonuca ulaşılır.

2.5.2. Hidrolik Çatlama

Kontrolsüz uygulama ile zemin içine büyük hızla giren harç zayıf bölgelerde yapraklanmaya neden olur.

2.5. Jet Enjeksiyon (Jet Grouting)

Jet Grout Yöntemi dönen bir uçtan verilen yüksek hızlı su jeti uygulanması ile kesilen zemine yatay  ağızlıklardan harç püskürterek zeminin hem yer değiştirmesi hem de harçla karışmasını sağlayan yöntemdir. Yöntem bu nedenle yer değişimi/ malzeme değişimi  (deplasman/replasman) yöntemi olarak tanımlanabilir. Depremler sırasında, diğer faktörler zeminin olumsuz performasını etkilerler. Örneğin, boşluk suyu basıncının artması büyük deformasyonlara neden olabilir. Maliyet ve tür olarak çeşitli zemin iyileştirme teknikleri mevcuttur. Zeminin mühendislik özelliklerini iyileştirmek üzere kullanılan mekanizmalara göre en yaygın zemin iyileştirme yöntemleri dört temel kategoriye ayrılabilir:

• Yoğunluk arttırma teknikleri,
• Güçlendirme (reinforcement) teknikleri,
• Grouting/kanştırma teknikleri
• Drenaj teknikleri.

2.6. Katılma Dahil Edilme ile Zemin İyileştirme

Fiberler, çubuklar, ağlar şeritler gibi yapay unsurlar ile güçlendirme, zemin kütlesine bir mukavemet sağlamaktadır. Yerinde yapılan güçlendirmeler ankrajlar ve zemin çivileriyle başarılmaktadır. Zemin güçlendirme kavramı, özgün kullanımına göre güçlendirilmiş zemin tansiyon gerilmelerine karşı mümkün 0lan bir malzeme ile güçlendirme anlamına gelmektedir.

Güçlendirilmiş bir zemin kütlesinin temel amacı taşıma gücünü arttırarak stabilitesini geliştirmek ve oturmalar ile yatay deformasyonları azaltmaktır. Zemin güçlendirilmesinin daha geniş bir tanımı ayrıca, aşındırma/erozyon kontrolü ve ankraj ve kazıklar yardımıyla stres transferini sağlayan yöntemleri içermektedir.Zemin güçlendirmesi nispeten fleksibıl, genişleyebilir ve bazen sıkışabilir malzemelerle başarabilmektedir.

2.7. Sıkılaştırma Teknikleri

• A) Vibro-Teknikleri
  • A1) Vibro-Flotasyon Teknikleri
  • A2) Vibro-Çubuk Teknikleri
• B) Dinamik Kompaksiyon Teknikleri
• C) Blasting Teknikleri
• D) Kompaksiyon Grouting

2.8. Güçlendirme Teknikleri

• Taş Kolonlar
• Kompaksiyon Kazıklar

2.9. Grouting ve Karıştırma Teknikleri

Grouting Teknikleri

• A1) Permeasyon Grouting
• A2) Intruzyon Grouting

B) Karştırma Teknikleri

• B1) Zemin Karıştırma
• B2) Jet-Grouting

Kaynak: Zeminlerin Geoteknik ve Jeofizik Analizi-Ferhat ÖZCEP SYF,360-365

Sarsıntı yalıtımıyla depreme karşı güçlendirilen dünyadaki ilk yapı Makedonya Üsküp’teki Pestalozzi okuludur. 1969 yılında İsviçreli mühendislerce yapılan bu ilk uygulamada tümü kauçuktan oluşan yalıtıcılar kullanılmıştır. Bu tür yalıtıcıların düşey ve yatay katılıkları aynı olduğundan iyi değildir.

Yeni Zelanda, Çin,İtalya, Japonya ve A.B.D. Kaliforniya eyaleti sarsıntı yalıtımı uygulamalarının en çok yapıldığı ülkelerdir. 1995 yılında Japonya’da Kobe depreminde sarsıntı yalıtımlı yapılar iyi bir deneme geçirmiştir. 1995 sonrasında dünyada sarsıntı yalıtımı uygulamalarında çok büyük bir artış olmuştur. Amerika Birleşik Devletlerinde 1986 yılından beri teknik yönetmeliklere giren sarsıntı yalıtımı diğer bir çok ülke yönetmeliklerine de girmiştir. Ülkemizde TDY2007 ile daha önce önerilen ve Amerikan Yönetmeliğine uyulması istenen bu uygulama Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği ile ilk defa tamamen bizim yönetmeliğimize dahil olmuş bulunuyor.

Kaliforniya eyaleti, Willowbrook kentinde Martin Luther King hastanesi altın katlı bir yapı, kırık çizgisine 5 km. uzaklıkta 13.000 m2 toplam yapılaşma alanında 1995 yılında yalıtılmış ve 1994’te deprem görmüş ve herhangi bir yıkım görmemiştir.

Kaliforniya’da San Francisco uluslararası uçuş alanı yeni konak yapısının mimari özellikleri çok ayrıcalıklıdır. Bu yapıda 25 metre uzunluğunda çelik dikmeler, 215 metre açıklığında çatı kafes dizgeleri ve cam dış cepheler vardır. San Andreas kırığında oluşabilecek 8 büyüklüğündeki bir deprem gözönüne alınarak yapının temellerinde 267 tane sürtünmeli sarkaç türünde  yalıtıcı kullanılmıştır. Çelik dikmelerle betonarme tekil temeller arasına yerleştirilmiş olan sarsıntı yalıtıcılar aracılığıyla olası bir depremin yapıya etkisi % 70 düzeyinde azalmakta ve yalıtıcılar yatayda herhangi bir doğrultuda 50 santim yer değiştirebilmektedir. Bu uygulamada üst yapıda 680 ton çelik tutumu sağlanmıştır.

17 Ocak 1999 saat 04.31’de Kaliforniya Northridge’de moment büyüklüğü Mw = 6.7 olan deprem 51 kişiyi öldürmüş, birkaç bin kişi yaralanmış, yapılarda, iş yaşamında ve eğitimde inanılmaz dokuncalar oluşmuştur. Doğrudan ve dolaylı yoldan yitim yaklaşık 20 ile 50 milyar dolardır. Hatta, UBC-kurallara göre yapılmış yapılarda bile yıkımlar oluşmuş ve iş yaşamı durmuştur. Los Angeles sağlık özeğindeki dokunca 400 milyon dolar dolayındadır.

Sarsıntı yalıtım yapılarak deprem dokuncalarına karşı korunma sağlanmış taşıyıcıların birçoğu 1994 Northridge depreminde Los Angeles’deki Güney California Üniversitesi (USC) Hastanesi gibi doğaca denenmiştir. Bütün taşıyıcılar, güçleri ve ivmeleri düşürerek, hesaplarda öngörüldüğü gibi davranış göstermişlerdir.En yüksek yer ivmesi 0.47 g dek çıkmıştır. Ancak yalıtıcılar bu ivmeyi sönümlemiş ve özümlemiştir. Bunlardan Los Angeles’daki USC Üniversite Hastanesinde 1991 yılında kurşun çekirdekli kauçuk yalıtıcıları takılmıştır. Northrifge depremini yaşayan bu hastanede, depremde hiçbir yıkıntı yaşanmamış ve hiçbir bölümde bir kesinti oluşmamıştır. Bu depremde yerde 0,37 g olarak ölçülen yer ivmesi 6. katta 0.11 g’ye düşmüştür. Aynı biçimde deprem vuruşunda %65 oranında düşme belirlenmiştir. Buna karşılık yalnız Olive View Hastanesinde 1. katta 0.80 g  olarak ölçülen ivme, 6. katta 2.30 g olarak ölçülmüş ve bu hastanede büyük yıkım olmuştur.

Aynı depremde yine USC Hastanesine 1 km’den daha yakın olan ve yalıtımsız “Los Angeles Medical Center” Tıp merkezinde ise 400 milyon US dolarlık bir zarar oluşmuştur.

17 Ocak 1995 Kobe depreminde Batı Japon Postanesi 0.4 g’lik ivme görmüş ve yıkılmıştır. Oysa ona bitişik Bilgisayar Merkezi sarsıntıya karşı yalıtıldığı için gördüğü ivme 0.12 g’dir. (5 kat küçük) Kobe’deki yıkımın tutarı 150 milyar dolardır.

25 Nisan 1992’de Kalifornia’da M=7, büyüklüğündeki deprem odağından 3,5 km uzakta Cape Mendocino’da bugüne dek ölçülen en büyük ivme  olan 2 g’lik ivme oluşmuştur. Odaktan 20 km uzakta yer alan ve 1987’de kurşun kauçuk yalıtım, yapılmış olan Eel River köprüsü yakınındaki Rio Deli de 0,55 g ile 0,39 g’lik ivmeler ölçülmüştür.

1987’de 9 km uzakta M = 6.3 oluşan depremle 0,35 ile 0,4g’lik ivme gören Yeni Zelanda’daki Te Teko köprüsü yalıtıldığı için hiç dokunca görmemiştir. S-himizu işletmesinin Japonya Tsuchira’daki yapısı 4,2 ile 6,8 büyüklüğü arası 63 değişik depremde 0.27 g ile 0.22 g’lik vuruşlara karşı koymuştur. Yapıya takılı yalıtıcılar bu değerleri katlarda en az 2.5 kat küçültmüştür.

Kaliforniya’da çok sayıda köprü, özellikle 1994 Northridge depreminden sonra sarsıntı yalıtıcılarla depreme karşı güçlendirilmiştir. Kaliforniya ulaştırma yönetiminin köprülerin güçlendirilmesi için ayırdığı bütçe 6 milyar dolar düzeyindedir.

Kurşun-Kauçuk (Lead-Rubber Isolation) A.B.D ve Japonya içinde olmak üzere 80’den çok yapıda yalıtıcıları uygulanmıştır. Köprüleıde ise 120 dolayında uygulaması vardır. Türkiye’de Tarsus- Adana-Gaziantep otoyolunda Osmaniye’de bir köprüde kullanılmıştır.

Türkiye’de sarsıntı yalıtım uygulaması yapılan ilk bina İstanbul Atatürk (Uçuş Alanı) uluslararası yeni yapısıdır. 250.000 m2 toplam yapı alanı olan ve 1999 yılı sonlarında çalışmaya başlayan alan, sürtünmeli sarkaç türü yalıtıcılarla depreme karşı güçlendirilmiştir. Toplam 130 tane yalıtıcı 7 metre yüksekliğindeki betonarme dikmelerin tepesine yerleştirilmiştir. Böylece Marmara’da beklenen olası 8 Richter büyüklüğündeki bir depreme karşı çatı iskeleti ve cam cepheler korunmuştur.

Deprem dalgası yapıya vurduğunda, yapının deprem sarsıntısını düşürülmüş güçte duyup, dokunca görmemesi için sarsıntı yalıtıcı ve sönümleyiciler kullanılır. Bu önlem özellikle kötü yerde yapılmış, kötü dengeli ve niteliksiz gereç kullanılmış yapıların yıkılıp yeniden yapılması ya da onarılıp güçlendirilmesine bir seçenek oluşturabilir. Gerek yıkım ve gerekse güçlendirme giderlerini kıstığı için tutumlu bir yöntemdir. Sönümleyicilerde, taşıyıcıların kesilmesine gerek duyulmaz. Özellikle yumuşak katlarda çok kullanışlıdır.

Bir yapı için seçim yapmadan önce, ilkin bir jeofizik çalışma ile yeryapısı davranışı, baskın salınım dönemi ve en büyük ivmeler ölçülerek belirlenmeli, daha sonra bir yapı dengeleyicisi (statiker) yapıyı incelemeli ve sonra sarsıntı denetici uzman buna göre nasıl yalıtım ya da sönümleme yapacağını tasarlamalıdır.

https://insapedia.com/2018/03/02/deprem-sonumleyiciler-sarsinti-sonumleyiciler/

İstanbul, Beyoğlu, Sütlüce’de Dayanma Yapısı ve Bina Çökmesiyle İlgili Ön Teknik Değerlendirme Raporu-01 Ağustos 2018

1. Raporun Amacı
24.07.2018 tarihinde İstanbul İli, Beyoğlu İlçesi, Sütlüce Mahallesi, İmrahor Caddesi üzerindeki 2753 ada 28 parselde süren kazı işleri için parsel sınırında teşkil edilmiş ve kazı derinleştikçe alt kısmına ek yapılan dayanma yapısı çökmüştür. Dayanma yapısının çökmesinden sonra, dayanma yapısının gerisindeki yamaçta göçme olmuş, 2755 ada 14 parselde yer alan toplam dört katlı binanın altındaki zemin boşalmış ve bir süre sonra da bina 2753 ada 28 parsele doğru devrilerek tamamen yıkılmıştır.

Resim-1 2573 Ada 28 parsel ve komşu parsellerin planda görünüşü

Bu rapor, bir teknik rapor veya bilirkişi raporu değildir. Teknik rapor hazırlayabilmenin koşulları yerine getirilememektedir. Konuyla ilgili tüm engellemelere ve olanaksızlıklara rağmen, toplanabilen bilgiler ışığında, inşaat mühendisliği biliminin kapsamında yapılan ön teknik bir değerlendirme olarak kabul edilmelidir. Teknik rapor hazırlayabilmek için; onaylı projelerin, zemin ve geoteknik raporların elde edilmesi, bu dökümanlar üzerinde hesap ve detay çizimlerin incelenmesi, tasarım hatasının olup olmadığının belirlenmesi, yapı mahallindeki ölçümlerle, yapı geometrisi, boyutları, donatıları vb açısından inşaat imalatının projesine uygun olup olmadığının belirlenmesi, tahribatlı ve tahribatsız testlerle malzeme mukavemetlerinin tespit edilmesi, yapı mahallinde yakın gözlemlerle göçme şeklinin anlaşılması gereklidir.
Bu verilerle İnşaat Mühendisleri Odası’nın gerçek bir teknik rapor hazırlama şansı yoktur. Ancak ilgili kişi veya kurumlar kendi arşivlerinde bulunan bilgi, belge, proje, rapor v.b. dokümanları Şubemizle paylaşırlarsa, bir heyet oluşturarak detaylı teknik raporu hazırlayabileceğimizi de belirtmek isteriz.
Bu raporun amacı, çok net olarak görülen sebep sonuç ilişkisini kamuoyuna bildirmektir. 2755 ada 14 parselde yer alan 4 katlı yapı, esas olarak, kendi taşıyıcı sisteminin eksikleri nedeniyle çökmemiştir. Bu yapının oturduğu yamacı tutan dayanma yapısının, ileriki paragraflarda anlatılacak nedenlerle göçmesi sonucu yamaç zeminindeki heyelan ile temel altının boşalması nedeniyle stabilitesini kaybederek hafriyat çukuruna doğru devrilmiştir.

2. Tasarım, Onay ve Kontrol Süreçleriyle Derin Kazılı İnşaat Problemi
Şehir merkezlerinde, yapılaşma nüfusun yoğunluğuna paralel olmaktadır. Bunun sonucunda da, arsa sınırlarının tamamını kullanan, birden fazla bodrum kat da içeren çok katlı yapılar tercih edilmektedir. Şehir arsalarındaki bitişik yapıların eş zamanlı inşa edilmesi mümkün olamayacağından, yeni yapıların tasarım ve inşası için mevcut yapılara zarar vermeden, kamu yararını da gözeterek önlemler almak ve yöntemler kullanmak zorunlu olmaktadır.
Arsa sınırlarına dayanan ve birden çok bodrum katı olan derin kazı çukurlarının, çevresinde bulunan komşu yapılara, yollara ve alt yapıya da zarar vermemek için geçici veya kalıcı iksa sistemleriyle desteklenerek açılması ve yeni yapının inşası gerekmektedir. Farklı uzmanlığı olan mühendislik disiplinlerinin bir arada çalışmasını gerektiren bu sürecin aşamaları sırasıyla zemin etüdü ve geoteknik rapor, tasarım, onay ve kontrol olarak özetlenebilir. Farklı disiplinlerin çalışmasının herhangi birindeki eksiklik veya aksaklık, işini doğru yapmış olsa bile diğer disiplinlerin de çalışmasını boşa çıkarmaktadır.

Derin kazıların yapılabilmesi için geliştirilen tüm destekleme sistemlerinin başlangıç ayağı, ilgili bölgeye ait zemin etüdü raporu baz alınarak mevcut yapı, yol ve alt yapıyla ilişkiler de incelenip göz önünde bulundurularak inşaat mühendisi kökenli bir uzman tarafından geoteknik raporun hazırlanmasıdır. Ayrıca zemin etüdü raporları oluşturulurken belli noktalarda gözlemler yapılıp arazinin diğer bölgeleri için varsayımlar yapılır.
Uygulama sırasında gerçek zemin durumu gözlemlenip öngörülen zemin profilinde olabilecek değişiklikler konusunda ilgili disiplinler uyarılmalıdır. Geoteknik raporlar, kazı yapılacak bölgenin zemin tabakalarının değişimini gösteren zemin profilini, her bir zemin tabakasının geoteknik tasarım parametrelerini, yeraltı suyu durumunu, bitişik arsalarla entegre olacak şekilde yapılacak kazı için uygun iksa sistemi ve arsa üzerinde yapılması planlanan yapının temel tasarımı için önerileri içerir.
Derin kazı tasarım süreçlerinin en önemli parametrelerinin başında zemin cinsiyle birlikte zemin içerisinde bulunan su muhtevası ve yeraltı su seviyesi gelmektedir. Bu veriler, kazıya ve seçilecek iksa sistemine yön veren unsurlardır. Buna ilave olarak; kazı ve iksa çalışmaları esnasında oluşacak yağışların getireceği ani ve debisi yüksek su akışının da destekleme sistemine ilave yük getirmeden drene edilmesi her koşulda tasarımın bir parçası olmak zorundadır.
O halde; ani bir yaz yağmurunun getirdiği su akışının, doğru mühendislik hizmeti almış bir iksa sistemini alt edebilmesi mümkün değildir. Yapılan tasarım için varsa öngörülen geçerlilik süresinin işin başında belirlenmesi ve bundan tüm disiplinlerin haberdar olması da başka bir önemli konudur.

Derin kazı ve dayanma yapısı işlerinde bu süreçlere uygun yol haritası izlenmezse, benzer vakalar ne yazık ki sıkça yaşanabilecektir. Göçmelerin nedenlerini tüm süreçler ve aktörler açısından şöyle özetleyebiliriz:

– Hazırlanan zemin etüd raporları ve geoteknik değerlendirme raporlarının bir kısmı, yetersiz araştırmalara dayandırılarak, eksik bilgiler veya yanlış değerlendirmelerle basma kalıp olarak hazırlanmaktadır. Yerinde yapılan zemin etüdleriyle, mevcut yapı, yol ve alt yapıyla ilişki de incelenip göz önünde bulundurularak geoteknik rapor hazırlanmalıdır.
– Rapor, zemin tabakalarının değişimini gösteren zemin profilini, her bir zemin tabakasının geoteknik tasarım parametrelerini, yeraltı suyu durumunu, bitişik arsalarla entegre olacak şekilde yapılacak kazı için uygun iksa sistemi ve arsa üzerinde yapılması planlanan yapının temel tasarımı için önerileri içermelidir.

-Dayanma yapılarının tasarımı konusunda uzman ve tecrübeli inşaat mühendisleri tarafından yapılmalıdır.
– Yapı denetim kuruluşları, gerek tasarım denetimine, gerekse inşaat imalatının denetimine gereken önemi vermelidir.
– Tasarım denetimi, onay mercileri tarafından (belediyeler vs) gereken ciddiyette yapılmalıdır.
– Bazı ihalelerde inşaat imalatını yapacak firmalar işi üstlenirken tasarımıyla birlikte üstlendiğinde, yapı güvenliğinden taviz vererek güya ekonomik tasarımları mal sahibine sunmaktadır.
– Proje müellifinin bilgisi dışında inşaat esnasında yapılan değişiklikler (daha derin kazı, yeterli ankraj yapılmaması, yeterli test yapılmaması vb) yapı güvenliğini tehlikeye sokmaktadır. Gelişen durumlardan, birlikte çalışan tüm mühendislik disiplinlerini eş zamanlı bilgilendirip yapılan tasarım ve yük kabullerinin dışına çıkılıp çıkılmadığını kontrol etmek çok önemlidir.
– Herhangi bir sorun işaret verdiğinde, belediyeler gereken tedbirleri almakta gecikmekte, olay vuku bulduktan sonra insani tedbirleri almaktadır. Özellikle derin kazı gerektiren inşaatlarda, kazının her aşamasında düzenli ölçümlerle de destekleyerek, gerekli gözlem ve kontroller yapılıp önlemler başta alınmalıdır.
– Yağışlı havalarda vb uygun olmayan iklim koşullarında zemin kazıları devam etmektedir.

a. Yıkılan İksa Sistemi ve Bina İçin Geçmişe Dönük Araştırma
2753 ada, 28 parselin farklı zaman dilimlerindeki fotoğrafları “Yandex Harita” ve “Google Earth” programlarındaki panoramik görüntü kayıtlarından tespit edilerek 2 ve 3 nolu resimlerde gösterilmiştir.

Resim-2 2753 ada 28 parselin Betonarme dayanma yapısının mevcut olduğu 2014 yılı fotoğrafı Kaynak: Yandex Harita verileri

Resim-3 2753 ada 28 parselin mevcut betonarme dayanma yapısına sol ve arka cephede açılan karot deliklerinden ilave destek çalışmalarına başlandığını gösteren resim
Kaynak: Google Earth verileri

Resimlerden görüleceği üzere 2753 ada 28 parselin; Fuadiye Çıkmazı sokak cephesi ile sınırında ve 2753 ada 6 parsel ile sınırındaki betonarme iksa yapısının yüzeyinde yeşeren fidan dikkate alındığında daha önceki tarihlerde imal edildiği anlaşılmaktadır.
Parsele ait Resim-4’de verilen daha güncel fotoğraflar dikkate alındığında Resim-3’de gösterilen karot deliklerinden zemin çivisi benzeri bir uygulamanın yapıldığı görülmektedir. İki sırada teşkil edilen bu ilave unsurların başlığı ikişer sıra çelik profil vasıtası ile mevcut betonarme dayanma yapısına tespit edilmiştir. Ayrıca dayanma duvarının L köşe kısmında çaprazlamasına çelik destek elemanların atıldığı görünmektedir.

Resim-4 İnşaat Faaliyetleri Öncesi Durum (Derin kazı işleri başlamadan önce)

Bu ilave tahkimatlar, arsa içerisinde daha derin bir kazı faaliyetine girişilmeden önce alınan tedbirler olarak düşünülmektedir. Dayanma yapısı gerisinde yeraltı suyu veya yüzey suları sebebiyle oluşabilecek hidrostatik basıncın azaltılması için barbakanların teşkil edilmediği ise, bu dayanma yapısı için dikkat çeken bir durumdur.
Yıkılan binanın 2005 yılına kadar üç katlı olduğuna ve sonrasında kat ilavesi yapılarak dört kata çıkarıldığına dair fotoğraflar sosyal medyada yayınlanmaktadır

Resim-5 Binanın 3 katlı ve 4 katlı halini gösteren fotoğraf sosyal medyadan elde edilmiştir

Olayın gerçekleştiği ilk andan itibaren binanın iskansız olması vurgulanıp bundan dolayı yıkıldığı ile ilgili basında birtakım haberler yer almıştır. Binanın iskansız olması başka bir denetim sorunudur. Binanın devrilerek yıkılması konusuna doğrudan ilişkilendirilmesi uygun değildir.
Bina 2753 ada 28 parseldeki derin kazı işleri başlayıncaya kadar mevcut hali ile stabilitesini koruyordu. 2753 ada 28 parseldeki derin kazı sebebiyle önce yeterli kapasiteye sahip olamayan dayanma yapısı yıkılmış, Fuadiye Çıkmazı Sokak ile birlikte bina da devrilerek çökmüştür.

b. İksa Sistemi
Yıkımı gerçekleşen iksa sisteminin, geoteknik mühendisliği disiplini içerisinde adı konulmuş hangi türden bir destekleme sistemine dahil olduğunu belirlemek oldukça zordur. İlgili derin kazıyı desteklemesi ve çevre binaların güvenliğini sağlaması beklenen mühendislik yapısının farklı aşama ve farklı zaman dilimleri içerisinde parçalı olarak inşa edilmiş olduğunu belirlemek dışında bir kategoriye dahil edebilmek mümkün görünmemektedir.

c. Üst Yapı Projelerinin Ayrılmaz Bir Parçası Olarak İksa Uygulama Projeleri
Derin kazı ihtiva eden bir üst yapı projesinin ilgili idari makama teslimi ve onay süreçlerinde, iksa sistemine yönelik bir uygulama projesinin de teslim edilmesi zorunluluktur. Bahse konu otel projesinin yapı denetim ve belediyeye teslim edilen proje seti içerisinde, sorumlu mühendis tarafından tasarlanmış bir iksa sistemi projesinin varlığı sorgulanmak durumundadır. Eğer iksa uygulama projesi mevcut ise; sahada inşa edilen ile kağıt üzerindekinin uyumu ve elbette rapor ve çizimler üzerinden ilgili destek yapısının geoteknik ve betonarme yapı tasarımı ilkelerini eksiksiz takip ettiği irdelenmelidir.

3. İksa Yapısı Neden Çöktü? Çökmemesi İçin Ne Yapılmalıydı?

Dayanma yapısı daha önce imal edilmiş betonarme bir yapıdır (Resim-2). İnşaat faaliyetlerine başlanmadan önce bu yapıya zemin çivisi benzeri uygulama ile ilave tahkimat yapıldığı görülmektedir. Anlaşıldığı üzere proje müellifi, yapı denetim firması, müteahhit bu ilave tahkimatın yeterli olduğuna kanaat etmiş ve betonarme dayanma yapısına aşağı doğru ilave yaparak kazı tabanının daha aşağı kotlara indirecek şekilde ilerlenmesinde bir sakınca görmemişlerdir.

24/07/2018 tarihinde yoğun yağış sonrası, aşağıya doğru ilave edilen dayanma yapısıyla birlikte sistemin bütünü, üzerindeki hidrostatik yükü, zeminden aktarılan yükü, sürşarj yükü etkilerini karşılayamamış ve yıkılmıştır. Yani, Resim-2’de stabil halde dururken, zemin çivisi ile tahkimat yapılan ve aşağı doğru benzer bir duvar imalatı ile altı boşta olacak şekilde son şekli verilen dayanma yapısının kapasitesi yetersiz kalmıştır.

Mal sahiplerinin, proje müelliflerinin, yapı denetim firmasının bodrum katlarda daha geniş kullanım alanı elde edilebilmesi için olması gereken iksa yapılarını talep etmek yerine daha narin ve zayıf iksa yapıları ile bu seviyedeki derin kazıları yapabilecek cesareti göstermiş olmaları olayın can sıkıcı başka bir boyutudur. Belediye’nin bu şekilde çalışma yapılmasına göz yummuş olması denetim konusunda çok zayıf kalındığına işaret etmektedir.

Bu çökmenin meydana gelmemesi için mevcut betonarme dayanma yapısının kesit kalınlığı, donatı yerleşimi, beton kalitesi tahribatlı ve tahribatsız testlerle tespit edilmeliydi. Dayanma yapısının gerisindeki zemin özellikleri, yeraltı su seviyesi durumu tespit edilmeliydi. Mühendislik özellikleri tespit edilen betonarme dayanma yapısı ve zemin dikkate alınarak modelleme yapılarak analizler yapılmalıydı. Mevcut dayanma yapısına zemin ankrajları ve betonarme göğüsleme kirişleri ilave edilerek kazının güvenli şekilde yapılacağı kanaati oluşursa bu imalat ile inşaat faaliyetlerine devam edilmeliydi. Dayanma yapısının yetersiz olduğuna kanaat getirilirse başka destekleme yöntemleri ile yeniden imalatlar yapılarak inşaat faaliyetlerine devam edilmeliydi.

Yağış Sebebiyle İksa Yapısı Arkasında Hidrostatik Basınç Arttı mı? Buna Nasıl Engel Olunabilirdi?

Dayanma yapısında gerideki hidrostatik basıncın azaltılmasını sağlayacak barbakanların olmadığı görülmektedir. Bu durum sebebiyle dayanma yapısı gerisinde su basıncı artmıştır.
Dayanma yapısının analizleri yapılırken yeraltı suyu ve yüzey sularının oluşturacağı hidrostatik basınç en gayri müsait şekilde alınarak gerekli analizler yapılmalıydı. Hidrostatik basıncın düşürülebilmesi için barbakan delikleri açılarak su drene edilmeli ve dayanma yapısı önünde geçici pompa düzeneği ile de yağmur suyu kanalına tahliye edilmeliydi.

4. Sorumlular Zinciri
Fizibilite aşamaları geçilen ve yatırım kararı alınmış bir inşaat projesinin başlangıç noktası olan zemin etüdü, geoteknik rapor ve tasarım süreçleri ile zincirin ilk halkası oluşur. Bu aşamada yatırımcı ve tüm tasarım bileşenleri fen ve sanat kuralları ışığında projelendirme süreçlerini tamamlamak durumundadır. Bir sonraki aşamada inşaat projelerinin Yapı Denetim firması tarafından kontrol edilmesi süreci başlar. Tüm tasarım dokümanları (raporlar, çizimler) yapı denetim firması sorumluluğunda incelenerek onaylanır.

Bu kontrol aşaması eksikler ve yanlışların düzeltilmesi için fırsat niteliğindedir. Daha sonra ilgili belediyede görevli sorumlu teknik kadro tarafından projeler incelenerek inşaatın başlamasına yönelik evraklar düzenlenir. Bu aşamadan sonra müteahhit firma ve onun saha sorumlusu (şantiye şefi) belediye kayıtlarına alınır ve gerekli resmi izinlerin verilmesi ile inşaat süreci başlar. İnşa faaliyeti başladığında tüm saha uygulamaları Yapı Denetim Firması ve Belediyenin sorumlu mühendisleri tarafından kontrol edilir.

O halde başından sonuna kadar zincirin tüm halkalarını sıralarsak; Zemin Etüdü Raporu ve Geoteknik Raporu Hazırlayan Mühendisler, Tasarım Mühendisi, Yapı Denetim Firması, Şantiye Şefi ve yeniden Yapı Denetim Firması dizilimi ile karşılaşıyoruz. Kuşkusuz tüm süreçlerde Belediye veya ilgili idareyi zikrediyor olmalıyız. Bu zincirin zayıf olan halkasının hangisi olduğunu bulmak gereklilikten öte bir zorunluluk olmalıdır. Yukarıdaki temel tespitlerin ışığında yaşanan elim hadise için yakıcı soruları sormalıyız.

a. Yapı Denetim Firmasının Sorumluluğu Nedir? Ne yapmalıydı?
Yapı denetim firması günler öncesinden Fuadiye çıkmazı sokak yüzeyinde ve komşu binalarda oluşan çatlakları ve bu doğrultuda belediyeye yapılan şikayetleri dikkate alarak işi durdurmamış olmasından dolayı yasa ile tanımlanmış görevlerini layıkıyla yerine getirmemiştir. Yapı denetim firmalarının varlığı, devletin kendilerine verdiği yetki ve sorumluluk tam da bu tür olayların yaşanmaması için gerekli denetleme hizmetlerini ihtiva eder.

Yapı denetim firmasının kazı çalışmalarını durdurup, dayanma yapısının topuğuna hafriyat malzemesi ile dolgu yaptırarak dayanma yapısının çökmesine mani olacak önlemleri aldırması gerekirdi. Daha sonra dayanma yapısının yetersiz olan kapasitesinin yeterli hale getirilmesi için ilave tahkimatları proje müellifine yaptırarak kendi onayı sonrasında belediye onayına sunmalıydı.

b. Belediyenin Sorumluluğu Nedir? Ne Yapmalıydı?

Belediye dayanma yapısı çöktükten sonra can kaybı olmaması için komşu binaların tahliyesini yapmış ve olayın olduğu alan çevresinde güvenlik önlemlerini almıştır. Ancak 2753 ada 28 parselde devam eden kazı işleri sebebiyle komşu binalarda ve sokakta çatlak ve ayrılma gibi deformasyonlara dair vatandaşların şikâyeti geldikten sonra 2753 ada 28 parseldeki inşaat faaliyetlerini durdurmalı ve mühürlemeliydi.

Belediye otorite olarak; dayanma yapısının kapasitesinin yeterli olmaması ve deplasman yapması sebebiyle kazı tabanında dayanma yapısının topuğuna hafriyat dolgusu yaptırarak dayanma yapısının göçmesinin önüne geçilecek önlemleri derhal aldırmalıydı. Proje müellifine ve yapı denetim firmasına dayanma yapısının kapasitesinin yeterli olmadığını, deplasman yaptığı uyarısını yaparak mevcut dayanma yapısı projelerini kontrol ettirmeli ve yeniden tasarım süreçlerini başlatmalıydı.

5. Sonuç ve Öneriler

Yaşanan bu olay bir kez daha derin kazılarda gerekli güvenlik önlemleri alınmadan kazı yapıldığı zaman ne kadar vahim sonuçlar yaşanabileceğini gözler önüne sermiştir. Olay sonrası günah keçisi aranır gibi yıkılan bina iskansızdı diyerek bundan böyle yaşanması muhtemel bu tür olayların önüne geçilemez. Bu hadise özelinde proje müellifi, yapı denetim firması, müteahhit ve belediye üzerlerine düşen sorumluluğu yerine getirmek konusunda gerekeni ortaya koymalıdır. Bu olayın sorumlusu son derece doğal olan sağanak yağış değildir. Sorumluluk, 2753 ada 28 parselde derin kazı gerektiren inşaat faaliyetine, mevcut duvarı yeteri kadar güçlendirmeden izin veren proje müellifi, yapı denetim firması, müteahhit ve belediyenindir.

2753 ada 6 parseldeki bir cephesi kırmızı renkte olan yapının yıkılma ihtimalinin devam ettiğini de gözden kaçırmamak gerekir. Dayanma yapısının kalan kısmında meydana gelecek aşırı deplasman veya çökme olayı bu yapı ve hemen komşuluğundaki diğer yapıların yıkılmasına veya hasar görmesine sebep olabilir. Bu nedenle ilgili bölgedeki önlemlerin üst seviyede alınması gereklidir.

Olayda dahli bulunanların sorumluluk üstlenerek özeleştiri vermesi, yanlışların tekrarlanmasını önleyecek bir işleyişi hayata geçirmesi gerekmektedir. Aksi halde bu ve buna benzer olaylar yaşanmaya devam edecektir.

İnşaat Mühendisleri Odası, Sütlüce olayında meslektaşlarının ne derecede sorumluluğu bulunduğunu tespit edecek, sürecin takipçisi olacak, mevzuatının ve kanunun verdiği yetkiyi kullanmaktan imtina etmeyecektir.

TMMOB İnşaat Mühendisleri Odası
İstanbul Şubesi Yönetim Kurulu

Kaynak; http://istanbul.imo.org.tr/genel/bizden_detay.php?kod=25187&tipi=1&sube=15

Bir yapı, gerekli ruhsat projelerinin ilgili müllifler tarafından çalışılıp, hazırlanıp, projelerin ve imalatın ilgili denetleme kurumlarının kontrolleri, denetimi ve yönetimi eşliğinde hayata geçirilir. Yani gerçekleşmesi gereken süreç bu şekildedir.

Mevcut Binaya Kat Eklemek, Ek Kat Çıkmak, Kaçak Kat Çıkmak birçok farklı durumda söz konusu olabilir. Yapı ruhsatı alınmış, gerekli uygulamalar ve projeleri hazırlanmış fakat ekonomik veya daha farklı sebepler nedeniyle, imalat yarım kalmış, diğer katlar tamamlanmamış ve daha sonra imalata devam edilmek isteniyor olabilir. Usulüne uygun süreçlerden geçmiş, tamamlanmış bir yapının üzerine ek kat çıkmak gibi bir düşünce ortaya çıkabilir. Veya tamamen kayıt ve usül dışı uygulamalarla üretilmiş  mevcut “gecekondu” veya “kaçak” yapıların üzerine kat eklenmek istenebilir.

Mevcut yapıya kat eklemek istendiğinde hesaba katılması gereken faktörler, toplanması gereken bilgiler vardır. Öncelikle mevcut yapının bulunduğu haliyleki durumu hakkında bilgi edinmek gerekir.

Ruhsatlı ve ilgili yönetmeliklerin yayımlanmasından sonra inşa edilmiş yapıların ruhsat projelerine ilgili belediyelerden veya müdürlüklerden büyük ihtimalle ulaşılabilmektedir.  Bu projelere ulaşılamaması durumunda da yerinde yapılan röleve çalışmaları, ölçümler, karot ve röntgen çalışmalarıyla bina hakkında bilgi toplanabilmektedir. Bu çalışmaların amacı öncelikle yapının mevcut durumunun analizinin yapılması, performansının belirlenmesidir. Yalnız “performans analizi” yapılırken ilgili yönetmelkler (TDY 2007, TBDY vs) projesi bulunmayıp, binadan toplanan bilgilerle yapılan analizlerde, binaları hesap yöntemleriyle cezalandırmakta, daha güvenli tarafta kalınması açısından binanın sağlamlığını daha düşük olarak kabul etmemizi zorunlu kılmaktadır. Bu faktörden dolayı projelere ulaşmak, yapının mevcut durumu ve planlanan kat ekleme işlemi sonrasında oluşacak durumu hakkında yapılacak analizler için oldukça önemlidir.

Ruhsatsız, gecekondu, kaçak vs şekillerde imal edilen yapılarda ise yerinde yapılan incelemelerle toplanan bilgilerden başka bilgi edinme imkanı bulunmamaktadır. Buralarda mevcut binanın bir “inşaat mühendisi” tarafından kapsamlı bir şekilde incelenmesi, araştırılması gerekmektedir.

Mevcut yapının, kat eklenmemiş haliyle mevcut halinin performansı belirlendikten sonra yapının hem mevcut durumuyla ilgili hem de üzerine yapılacak yeni kat ile ilgili geliştirme, güçlendirme ve tasarım çalışmalarına geçilir.

Öncelikle bilmek gerekir ki usulüne uygun yapılan bir değerlendirme ve performans analizi sonucunda mevcut yapı stoğunun, hatta bir çok yeni yapının bile bir takım zayıflıklar göstermesi, güçlendirme gerektirmesi söz konusudur. Bu kabaca, yönetmeliklerin gelişen teknolijler ve deneyimler sonucunda geliştirilmesi ve haklı olarak imalata güvenilmemesinden kaynaklanmaktadır. Yani binaya ek kat yapılması, ekstra kat çıkılması durumunda eski imalatın olduğu gibi kalacağı, güçlendirme gerektirmeyeceği gibi bir durum çok büyük olasılıkla söz konusu veya güvenli olmayacaktır. Ve bu durum maliyet çalışmalarında mutlaka gözönüne alınmalıdır.

Mevcut yapının üzerine kat çıkmak istendiğinde, yeni çıkılacak katın toplam ağırlığının minimum düzeyde tutulması beklenir. Alt kata, taşıyıcı elemanlara, temele ve zemine büyük ek ağırlıklar, etkiler yaratmak çözümü pratiklik, ekonomiklik ve güvenilirlikten uzaklaştırır. Bu nedenle yeni eklenecek katlarda kullanılacak malzemelerin hafif malzemelerden seçilmesi önemlidir. Gazbeton, betopan, alçıpan levhalar, paneller, hafif çelik ve betonarmeye nazaran çelik imalatlar öncelikli olarak değerlendirilmelidir. Bu konuda da yine maliyet faktörü göz önüne alınır.

Buraya kadar Mevcut Binaya Kat Eklemek, Ek Kat Çıkmak, Kaçak Kat Çıkmak için yapılacak işlemleri özetlersek;

-Mevcut yapı hakkında bilgiler toplanır,

-Mevcut yapının dayanımı anlaşılır,

-Ek olarak yapılacak kat planlanır,

-Ortaya çıkacak yeni durum için gerekli güçlendirmeler ve yeni çıkılacak katın taşıyıcı sistemi projelendirilir,

-Güçlendirme ve yeni kat için ortaya çıkacak maliyet ile yapının sıfırdan inşaasının maliyeti karşılaştırılır, imar affı, kentsel dönüşüm gibi seçenekler değerlendirilir,

-Seçilen yol doğrultusunda uygulamaya geçilir.

İnşaat işlerinde “yaptım oldu”, “yaparım olur” anlayışları direkt can ve mal güvenliği ile ilgili olsa da malesef oldukça yaygındır. Hele ki eğitimli, eğitimsiz herkesin hakkında kendisini uzman olarak gördüğü “inşaat sektöründe” güvenilir kişiler bulmak, uygulamalar yapmak için oldukça seçici davranmak gerekmektedir. Usulüne uygun herhangi bir analiz, hesaplama yapılmadan mevcut bir binaya ek kat çıkmak insanların hayatıyla kumar oynamaktan farksızdır.

Mevcut Binaya Kat Eklemenin, Ek Kat Çıkmanın maliyeti kısmına gelirsek, gerekli analizler, projeler ve planlamalar yapılmadan bu konuda net konuşmak, net metrajlar, rakamlar veya fiyatlar vermek imkansıza yakındır. Maliyet, mevcut yapının taşıyıcı sistemine, kullanılan malzemelere, ek olarak yapılacak bölümün alanına, taşıyıcı sistemine, kullanılacak malzemeye ve daha bir çok faktöre bağlıdır. Kabaca bir yaklaşımda bulunmak için dahi  kabaca metrajlar oluşturup, işçilik ve diğer masrafları irdeleyip her iş kalemini ayrı ayrı hesaplayıp bir maliyet çıkarmak gerekir. Ek kat çıkma maliyet m2’de A Türk Lirası‘dır gibi bir ifade hiçbir koşulda söz konusu değildir.

Burada Ek Kat Çıkmak konusunda sadece yapı güvenliği ve uygulama maliyeti konularına değinilmiştir. Kaçak Kat Çıkmak konusunda İmar Kanunları, hukuki boyutları, cezai tarafları ve usülleri konuları da oldukça önemli olup, kesinlikle gözardı edilmemesi gerekmektedir.

1-Ahşap çivileri ve vidaları

2-Geçmeli -kılavuzlu bağlantılar

3-Yapıştırmalı-geçmeli bağlantılar

4-Metal plakalarla düğüm noktası tespiti olarak 4’e ayrılır.

1-Ahşap Çivileri ve Vidaları

Çivili ve vidalı bağlantılar yük taşımada ikincil yöntemler olup, düğüm noktalarında dayanımları yetersiz olduğundan kullanılmazlar.

Ahşap çivileri galvanizlemesi kaliteli olmadığı takdirde çivi bulunan bölgelerde korozyon lekesi oluşturabilmektedir.

2-Geçmeli – Klavuzlu Bağlantılar

Taşıyıcılığın ikinci planda olduğu, sadece dikiliğin sağlanması gerektiği durumlarda (özellikle mobilyalarda) klavuz da ahşap olabilir. Yük aktarıcı bir bağlantı türü değildir.

Düğüm noktalarında kullanılan geçmeli bağlantı yöntemleri:

a. Lamba-zıvana yöntemi (mortise and tenon joints)

b. Bindirmeli bağlantı (lap joints)

c. Dişli bağlantı (dovetail joints)

d. Uçuca eklemeli bağlantı (scarf joints)

Bu yöntemlerden birkaçı bir arada kullanılabilir.

a. Lamba-zıvana yöntemi (mortise and tenon joints)

b. Bindirmeli bağlantı (lap joints): İki ya da daha çok sayıda ahşap parçayı üst üste birleştirme yöntemidir.

c. Dişli bağlantı (dovetail joints)

d. Uçuca eklemeli bağlantı(scarfjoints): Malzeme boyunun yetersiz olduğu durumlarda uçuca ekleme yapılır. Yön değiştirme amacıyla da bu bağlantı yöntemi kullanılabilir. Uçuca eklemeli bağlantıyı güçlendirmek için bulon cıvata ilavesi yapılabilir.

4-Metal plakalarla düğüm noktası tespiti

Taşıyıcı sistemde güvenliğin sağlanması için, düşey yüklerin belirlenmesindeki zorluklar ve malzeme dayanımındaki değişimler gözönüne alınarak, güvenlik katsayılar öngörülmüştür. Sabit yüke göre hareketli yükün tespitindeki belirsizlik gözönünde tutularak yük arttırma katsayısı büyük seçilir. Bunun gibi, çeliğe göre betonun kalitesinin büyük bir aralıkta değişebileceği gözönüne alınarak malzeme güvenlik katsayısı daha büyük kabul edilir. Düşey yüklerle kıyas edildiğinde, deprem ve rüzgar yüklerinin belirlenmesindeki güçlüğün falza olduğu kolayca görülür. Deprem etkisinin sayısal olarak kabul edilip, taşıyıcı sistemin çözümlenmesinde gözönüne alınması pek çok kabulu içerir. Kabul edilen bir deprem etkisinin meydana gelmesi ancak belirli bir ihtimalle mümkündür. Bu nedenle, kabul edilen düzeydeki yatay yükün taşıyıcı sistem tarafından karşılanmasının yanında, daha büyük etkilerde meydana gelecek hasarın taşıyıcı sistemde dağılı olarak ortaya çıkması ve kesitlerin yardımlaşmalarının sağlanması boyutlamada gözönüne alınınan diğer önemli bir husustur. Hasarın yapının belirli bir bölümünde yoğunlaşmış olarak ortaya çıkması yerine öngörülen kısımlarda olabildiğince yayılı ortaya çıkması, muhtemelen toptan göçmeyi önleyebilir ve onarım ve güçlendirmeyi kolaylaştırabilir.

Örneğin şekildeki gibi sürekli bir kirişin yönetmelikte öngörülen şekilde M_r>M_d şekilde boyutlandırıldığını kabul edelim. Bunun yanında bazı nedenlerle B kesitinde bu durum M_r≈M_d olarak ortaya çıkmış olsun ve bu kesitin sünek davranış göstermesi için gerekli tedbirlerin alındığını kabul edelim. Kirişte yüklemenin öngörülenin üstüne çıktığını düşünelim. Bu durumda moment değerleri uygun bir orantı ile artacaktır. B dışındaki kesitlerde eğilme kapasitesi bulunduğu için yük taşınmasına devam edilecektir. Ancak, B kesitinde kapasiteye erişildiği için, donatıda büyük uzamalar ve betonda yerel ezilmeler nedeniyle hasar oluşacak ve momentin bu kesitte artması önlenecektir. Diğer kesitlerde taşıma kapasitesi bulunduğu için, bu kesitte plastik şekil değiştirmeler (hasar) meydana gelirken, yük taşınmaya devam edilecektir. Ancak B kesiti dışında M_r/M_d oranının büyük olması nedeniyle, yük artımı ile bu kesitteki hasar büyüyecektir. Eğer kirişin bütün kritik kesitlerinde M_r kesit kapasitesi ile M_d taşınması gerekli moment arasındaki oran birbirine yakın olsaydı, yükün öngörülenin üstüne çıkması durumunda donatı uzaması beton ezilmesi ve çatlama kritik kesitlerde yaygın olarak meydana gelecek, hasar bir kesitte yoğunlaşmayacak ve kirişin kullanılma durumunun zedelenmesi daha geç ortaya çıkacaktı. Yani, sünek davranış gösteren elemanlarda kapasitenin kesitlere olabildiğince düzgün yayılması, öngörülen yükün üstünde yüklenmesi durumunda hasarın bir kesite yoğunlaşmasını önleyecek ve yayılı olarak ortaya çıkmasını sağlayacaktır. Deprem yüklerinin kabul edilenin üstünde çıkması söz konusu olabildiği için, verilen açıklamaya uygun boyutlama yapılması bu durumda da önemlidir. Verilen örnekte kiriş kesitlerinin hepsi, sünek olan eğilme güç tükenmesi ile zorlandığı için, hasarın bunlara dağıtılması esas alınmıştır. Buna karşılık aşağıda da açıklanacağı gibi sünek güç tükenmesi (örneğin eğilme momenti güç tükenmesi) ile sünek olmayan güç tükenmesi (örneğin aderans çözülmesi, kesme kuvveti ve zımbalama güç tükenmesi) beraber bulunduğunda sünek olmayan etkiye ait kapasite artırılarak, sünek güç tükenmesinin daha önce ortaya çıkmasının sağlanması boyutlamada kapasite kavramının diğer bir ilkesidir.

Kapasite tasarımı esas alınarak yapılan boyutlandırmada, yapının yatay yük taşıyan sisteminin, büyük depremlerdeki göçme biçiminin kontrol edilmesi esas alınır. Elemanların eğilme momenti taşıyan kritik bölgelerinde elastik ötesi şekil değiştirmelerinin yoğunlaşması (plastik mafsal oluşumu) kabul edilirken, kapasitede alınan önlemlerle (aderans çözülmesi, kesme kuvveti güç tükenmesi ve zımbalama gibi) sünek olmayan güç tükenmesi önlenir. Kapasite tasarımı kavramı esas alınarak yapılacak boyutlamada, önce büyük bir depremde sünek davranışın ortaya çıkması sonucu hasarın yoğunlaşması beklenen plastik mafsal bölgeleri seçilir. Bu bölgeler yönetmeliklerde verilen yüklemeler altında öngörülen taşıma gücü oluşacak şekilde boyutlandırılır ve donatısı belirlenir. Sünekliğin oluşması için (etriye sıklaştırması, donatının kenetlenmesinin sağlanması gibi) gerekli önlemler alınır. Plastik mafsalın ortaya çıkması beklenen bölgeleriiçeren elemanlarda gevrek güç tükenmesi meydana getirebilecek (donatının aderansının çözülmesi, zımbalama ve kesme kuvveti güç tükenmesi gibi) sünek olmayan güç tükenmesi kapasitesi, plastik mafsal kapasitesini aşacak şekilde oluşturulur. Bunun gibi gevrek güç tükenmesine neden olacak bölgeler veya güç tükenmesi durumunda kararlı bir enerji sönümlenmesi mümkün olmayan elemanların kapasiteleri artırılarak sünek plastik mafsal bölgelerinin daha önce oluşması sağlanır. Böylece diğer bölgelerin büyük bir depremde de elastik kalması sağlanmış olur. Görüldüğü gibi boyutlandırmada kapasite kavramının kullanılmasıyla büyük bir depremde yapı, sünek olan ve toptan göçmeye neden olmayan belirli bir göçme şekline zorlanmakta, diğer bir deyişle sünek olmayan ve toptan göçmeye neden olabilecek bir göçme şeklinin oluşmaması için önlem alınmaktadır.

Örnek olarak kapasite kavramı şekilde gösterilen çerçeve sistemi için uygulanmak istensin. Güçtükenme şekli taşıyıcı sistemin toplam yatay yer değiştirme sünekliğinin en küçük elastik ötesi dönmelerle ortaya çıkmasını sağlayacak şekilde seçilecektir. Şekilde verilen ve aynı yatay yer değiştirmeyi meydana getiren iki güç tükenmesi şekli kıyaslandığında, birincide mafsal sayısı olduğu için küçük dönmelere ihtiyaç duyulduğu  görülür. İkinci türden güç tükenmesinde aynı yatay öteleme daha büyük elastik ötesi dönemelerle sağlanabilir. Bu durum yumuşak kat göçmesi olarak isimlendirilir. Depremlerdeki pek çok hasarın bu tür göçme nedeniyle meydana geldiği gözlenmiştir. Güç tükenmesi şeklinin seçilmesiyle büyük bir depremde hasarın yoğunlaşacağı plastik mafsal bölgeleri belirlenir. Boyutlandırmada önce seçilen plastik mafsal bölgelerinde elastik ötesi şekil değiştirme meydana gelecek şekilde önlem alınır. Bu durumun gerçekleşmesi için, mafsal oluşması istenmeyen kesitlerin eğilme momenti kapasitesi mafsal oluşması planlanan kesitlerden daha büyük tutulur. Örneğin, bir kiriş kolon birleşim bölgesinde yukarıda açıklanan nedenlerle mafsalın kolon kesitlerinden önce kiriş kesitlerinde oluşması uygundur. Bu durumda kolon kesitlerinin normal kuvveti de göz önüne alarak hesaplanan eğilme momenti kapasitelerinin toplamının, kiriş kesitleri kapasitelerinin toplamından belirli bir oranda daha büyük olması sağlanmalıdır. Böyle bir kontrol yapılırken statik hesap sonucu bulunan değerlen yerine, kesitte mevcut donatı esas alınarak elde edilen kapasiteler kıyaslanmalıdır.

Betonarme elemanlarda kesme kuvveti güç tükenmesi sünek olmayan bir şekilde ortaya çıkar. Bu nedenle elemanın kesme kuvveti karşılama kapasitesinin, eğilme momenti kapasitesinden daha büyük tutulması esas alınır. Örneğin bir kolonda iki uç kesitin taşıyabileceği eğilme momenti kapasitelerinden hareket edilerek bir kesme kuvveti hesaplanır. Boyutlamada bu kesme kuvvetinin karşılanması esas alınır. Kesme kuvvetinin bulunan değeri, boyutlamaya esas alınan yükleme durumunda ortaya çıkan kesme kuvvetinden büyüktür. Aradaki fark; kesit moment kapasiteleri hesaplanırken donatının pekleşmesinden dolayı bir artışın göz önüne alınması yanında kesit hesaplarında bulunan eğilme donatısının değişik nedenlerle artırılarak seçilmesinden kaynaklanır. Bu nedenle böyle bir kapasite kontrolü eğilme donatılarının seçilmesinden sonra gerçekleştirilebilir. Kirişlerde hesaba esas alıncak kesme kuvveti belirlenirken düşey yüklerden kirişte bulunan kesme kuvveti ve kolonlarda olduğu gibi, kiriş uç kesitlerindeki eğilme momenti kapasiteleri ve deprem etkisinin yön değiştirebileceği göz önüne alınmalıdır.

Sünek olmayan güç tükenmesi türlerinden biri olan zımbalama güç tükenmesi ani ve yıkıcıdır. Örneğin kirişsiz döşemede (plak ve tekil temelde de) kolonların mesnetlenme bölgesinde zımbalama, boyutları belirleyen bir etki olarak ortaya çıkar. Bu durumda bu bölgenin zımbalama kapasitesinin komşu kesitlerin eğilme kapasitesinin üstünde bulunacak şekilde boyutlandırılması gerekir. Böylece, yükün yönetmelikte öngörülenin üstünde bir artma göstermesi durumunda, bölgede zımbalama kapasitesine erişilmeden önce komşu kesitlerde sünek eğilme güç tükenmesi meydana gelir ve sistem büyük şekil değiştirmeler ve yer değiştirmelerle bu zorlamaları karşılar. Kesitlerin eğilme momenti kapasitesi hesap edilirken mevcut donatı esas alınmalıdır. Konstrüktif nedenlerle eğilme donatısı artırılmışsa benzer bir şekilde zımbalama kapasitesinin de artırılması gerekir.

Gerekli olmadığı için kesilen donatının taşıdığı kuvvet uygun kenetlenme boyu ile betona iletilebilmelidir. Kenetlenme boyunun küçük olması sünek olmayan güç tükenmesi biçimi olan aderan çözülmesine neden olur. Bunun için donatının aderans boyu hesap edilirken, donatının eksenel kuvvet kapasitesinden hareket edilmeli ve buna uygun kenetlenme boyu sağlanmalıdır. Bu suretle aderans çözülmesi meydana gelmeden donatının akmaya erişmesi mümkün olacaktır.

(Güçlü kolun zayıf kiriş koşulu)

Yeni Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği ne zaman yürürlüğe giriyor?

Daha önce taslak halinde yayımlanan ve AFAD tarafından onaylanıp Resmi Gazete’ye gönderilen Yeni Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği 1.1.2019 tarihinde yürürlüğe giriyor.

Bu Yönetmeliğin amacı; yeniden yapılacak, değiştirilecek, büyütülecek resmi ve özel tüm binaların ve bina türü yapıların tamamının veya bölümlerinin deprem etkisi altında tasarımı ve yapımı ile mevcut binaların deprem etkisi altındaki performanslarının değerlendirilmesi ve güçlendirilmesi için gerekli kuralları ve minimum koşulları belirlemektir.

Yeni Türkiye Bina Deprem Yönetmeliğini indirmek için aşağıdaki bağlantıya tıklayabilirsiniz.

1-Çalışması tamamlanan “Türkiye Bina Deprem Yönetmeliğinin” onaylanarak yayımlanmak üzere Resmi Gazete’ye gönderilmesine,

2-Çalışması tamamlanan “Türkiye Deprem Tehlike Haritasının” uygun görüşle Bakanlar Kurulunun onayına sunulmasına karar verilmiştir.

Bu durumda 2016 yılında taslak olarak yayımlanan ve çalışmaları tamamlanan “Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği” onaylanmış olup yayımlanmak üzere Resmi Gazete’ye gönderilmiştir. Bu kararın hemen ardından Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği Resimi Gazete’de yayımlandı ve 1 Ocak 2019 tarihinde yürürlüğe girmiş olacaktır.

Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği Resmi Gazete’de Yayımlandı

Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği ile ilgili tüm bilgilere, eski yönetmelikle karşılaştırmalara ve açıklamalara aşağıdaki linkten ulaşabilirsiniz.

https://insapedia.com/tag/turkiye-bina-deprem-yonetmeligi/

TDY 2007 ile TBDY 2018 Arasındaki Farklar

TÜRKİYE BİNA DEPREM YÖNETMELİĞİ (TBDY)- ***Genel Kapsam ve İlkeler

Yeni Türkiye Deprem yönetmeliğinin yürürlüğe girmesiyle eski Trükiye Deprem Bölgesi Haritaları da yürürlükten kalmış oldu.

Türkiye Deprem Tehlike Haritaları

TÜRKİYE BİNA DEPREM YÖNETMELİĞİ (TBDY)- ***Deprem Yer Hareketi Düzeyleri ve Spektrumları

TÜRKİYE BİNA DEPREM YÖNETMELİĞİ (TBDY)- ***Zaman Tanım Alanında Deprem Yer Hareketi

TÜRKİYE BİNA DEPREM YÖNETMELİĞİ (TBDY)- *** Bina Kullanım Sınıfları ve Bina Önem Katsayıları

TÜRKİYE BİNA DEPREM YÖNETMELİĞİ (TBDY)- ***Deprem Tasarım Sınıfları

TÜRKİYE BİNA DEPREM YÖNETMELİĞİ (TBDY)- ***Bina yüksekliği ve Bina Yükseklik Sınıfları

TDY 2007 ile TBDY Zaman Tanım Alanında Analizde Kullanılan İvme Kaydı Setleri Karşılaştırması

TDY 2007 VE TBDY İLE UYUMLU ZAMAN TANIM ALANINDA MAKSİMUM ÖTELENME TALEPLERİ KARŞILAŞTIRILMASI

Deprem etkisi altında yerinde dökme ve önüretimli betonarme, çelik, hafif çelik, yığma ve ahşap malzemeden yapılan binaların deprem etkisi altında tasarımı ile mevcut binaların değerlendirilmesi ve güçlendirme tasarımı için Yeni Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği hükümleri uygulanacaktır.

ODTÜ, Boğaziçi, Akdeniz, Çukurova, Sakarya Üniversitesi, Maden Teknik Arama Genel Müdürlüğü ve AFAD yetkililerinin çalışmalarıyla hazırlanan Yeni Türkiye Deprem Tehlike Haritası Bakanlar Kurulu’na sunuldu. Deprem tehlikesini mahalle mahalle gösteren Yeni Türkiye Deprem Tehlike Haritası haritasında eski haritadan  farklı olarak artık derece uygulaması bulunmuyor. Yeni çalışma fay hatlarından sismik kaynaklara yaklaştıkça deprem tehlikesinin arttığını, uzaklaştıkça azaldığının kabulüdür ve bu doğrultuda alınan katsayılara göre Deprem Etkisi altında bina tasarımları yapılacaktır.

28 Şubat 2018 Tarihli ve 30346 Sayılı Resmî Gazete’de yayınlanan Afet ve Acil Durum Yüksek Kurulunun 29/12/2017 Tarihli ve 2017/1 Sayılı Kararı uyarınca açıklanan diğer kararlar da şu şekildedir;

-2015 yılı Afet ve Acil Durum Yüksek Kurulunda alınan kararlarla ilgili ilerleme raporunun hazırlanarak AFAD Başkanlığı tarafından kurum üyelerine takdim edilmesine,

-AFAD Başkanlığınca işletilen bölgesel lojistik depolara destek olacak il depolarının oluşturulmasına,

-Toplumun afete hazırlanması konusundaki eğitimlerin etkin biçimde devamı ile birlikte eğitimler öncesi ve sonrası farkındalık ve davranış ölçümlerinin yapılmasına,

-Deprem sigortasının yaygınlaştırılmasını sağlayacak mevzuat ve çalışmaların gerçekleştirilmesine,

-Afet ve Acil Durumlar ile Sivil Savunmaya ilişkin hizmetler için ihtiyaç duyulacak sertifikalandırılmış gönüllü sayısının ve ilk yardım eğitimi almış kişi sayısının artırılmasına,

-Yerel yönetimlerin afet yönetimi kapasitesini geliştirecek eğitim programlarının düzenlenmesine,

-2018 yılı içinde farklı afet konularını da ele alan ye da bölgesel amaçlı Afet ve Acil Durum Yüksek Kurulu toplantılarının yapılmasına; bunlara ilişkin alt çalışma gruplarının oluşturularak bu toplantılara ait rapor ve sunumların hazırlanmasına,

-Depremdehasar ve can kaybına yol açabilecek riskli alanlarda, riski azaltacak yapı stoku dönüşümünün gerçekleştirilmesi için mevzuatın güçlendirilmesi ve gerekli finansman kaynaklarının oluşturulmasına,

-AFAD Başkanlığı koordinesinde yürütülen ve illerimizde uygulanan Türkiye Afet Müdahale Planı (TAMP) kapsamında yer alan kamu kurum ve kuruluşlarımız ile sivil toplum kuruluşlarımızın müdahale kapasitesinin geliştirilmesinde gerekli olan kaynağın sağlanması için Maliye Bakanlığı ve Kalkınma Bakanlığının bütçelendirme çalışmalarında ilgili paydaşlara öncelik sağlanmasına,

-Afetlere müdahale kapasitesinin güçlendirilmesi çerçevesinde her bir hizmet grubu için kapasite planlamalarının nicelik ve nitelik olarak netleştirilmesine ve yıllık olarak gözden geçirmelerle güncellenmesine,

-5902 sayılı Kanunun Ek madde 1’in 5. fıkrası gereğince İl Özel İdareleri ve Büyükşehir Belediyelerince ayrılması gereken bütçelerin “AFAD Başkanlığınca uygun görülen Afet ve Acil Durumlar ile Sivil Savunmaya ilişkin hizmetler kapsamındaki yatırım projeleri” için kullanılması hususunda gerekli hassasiyetin gösterilmesine,

-Afet yönetiminin etkinliğinin sağlanmasına katkıda bulunması için Jandarma Entegre Muhabere ve Bilgi Sistemi altyapısının AFAD Başkanlığının kullanımına ücretsiz açılmasına,

-İlgili kamu kurum ve kuruluşlarının katılımıyla AFAD Başkanlığının koordinasyonunda 2018-2023 afet yönetimi strateji be eylem planının hazırlanmasına ve Yüksek Kurul tarafından onaylanmasına,

-AFAD Başkanlığı koordinasyonunda, Orman ve Su İşleri Bakanlığı ile İçişleri Bakanlığı tarafından yangınlar veözellikle kırsal alanlarda gözlenen yangınlar için yeni bir strateji ve eylem planının oluşturulmasına karar verilmiştir.

Kamu kurum ve kuruluşları tarafından gerçekleştirilen yapım işlerinde yaklaşık maliyetlerin hesabında kullanılan birim fiyatlar Çevre ve Şehircilik Bakanlığı tarafından yayınlandı.

Ülkemizde yapım işlerine yönelik rayiç, birim fiyat, analiz ve tarif hazırlama ile bunları yayınlama yetkisi yasal olarak Çevre Şehircilik Bakanlığı, Yüksek Fen Kurulu Başkanlığına verilmiştir. İnşaat sektöründeki işlerin nitelik ve nicelik olarak çok fazla olması, yapılan işe göre yapım kriterlerinin değişiklik göstermesi vb. kaynaklı birim fiyat yayınlama yetkisi farklı kurum ve kuruluşlara da verilmiştir.

Aşağıdaki listeden yalnızca 2019 Yılı İnşaat Pozları Birim fiyatlarına ulaşabilirsiniz. Tesisat pozlarına ise aaşağıdaki bağlantıdan ulaşabilirsiniz.

2019  Çevre ve Şehircilik Bakanlığı “Tesisat” Birim Fiyatlarına buradan ulaşabilirsiniz.

2019 Orman Genel Müdürlüğü Birim Fiyatlarına ise buradan ulaşabilirsiniz.

Aşağıdaki listenin üst tarafında bulunan arama (bul) kutusu ile poz ya da tanımlar için arama yapıp istediğiniz poz ve birim fiyata ulaşabilirsiniz.

Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 2019 Yılı Birim Fiyatları

“İnşaat Pozları”