Üç boyutlu betonarme çerçevelerin katkılı sıva ve gergi elemanları ile güçlendirilmesi

Betonarme yapıların deprem, zemin oturması, yönetmelik ve kullanım amacı değişikliği gibi sebeplerden dolayı güçlendirilmesi ya da yıkılması gerekebilir. Bunun yanında bu yapıların yapım koşullarının irdelenmesi sonucu yetersiz mühendislik hizmeti almış olması, hazır beton ya da nervürlü demir kullanılmamış olması gibi nedenlerden dolayı da güçlendirilmesi söz konusu olabilir. Manisa Valiliği ve Celal Bayar Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü arasında imzalanan protokol ile proje ekibi tarafından incelenen Manisa İli'ndeki okul binalarının yaklaşık %90'ının güçlendirilmesi gerektiği belirlenmiştir. Bu yüksek oranın sadece okul binaları ile sınırlı olmadığı, o dönemlerde inşa edilmiş olan konut, hastane veya işyeri gibi yapılar için de geçerli olabileceği öngörülmektedir. Yapı stokunun büyüklüğü düşünüldüğünde hızlı uygulanabilen, ekonomik ve güvenilir güçlendirme yöntemlerine olan ihtiyacın önemi daha iyi anlaşılabilir. Günümüzde güçlendirilmesi gereken betonarme yapılar için betonarme perde, mantolama, FRP, çelik profil veya hasır çelik uygulaması gibi yöntemler sıklıkla kullanılmaktadır. Bu çalışmada bu yöntemlere alternatif olabileceği düşünülen ekonomik ve güvenilir yeni yöntemler geliştirilmeye çalışılmıştır. Bu yöntemlerden biri üç boyutlu betonarme çerçevelerin gergi halatları ile güçlendirilmesidir. Diğeri ise literatürde ve uygulamada tuğla dolgu duvarları güçlendirmek için sıklıkla kullanılan hasır çelik yöntemine alternatif, çelik lifli sıva uygulamasıdır. Çalışma kapsamında hasarsız ve hasarlı betonarme yapıların güçlendirilmesi benzeştirilmiş deprem yükleri altında incelenmiştir. İki katlı ve tek açıklıklı betonarme yapıların deprem simülatörü üzerinde deprem yüklemesine tabi tutularak hasar alması sağlanmıştır. Daha sonra bu yapıların tuğla dolgu duvarları çelik lifli beton sıva ve çerçeveleri çelik gergi halatlar kullanılarak güçlendirilmiş ve yapılara tekrar deprem yükleri uygulanmıştır. Böylece güçlendirme yöntemlerinin etkinliği incelenmiştir. Çalışmada kullanılan en uygun çelik lif tipi ve kullanım miktarı daha önce tamamlanan Müh2012-98 numaralı BAP proje sonuçlarına göre belirlenmiştir. Tamamlanan bu projede ölçekli tuğla duvarlara çelik lifli sıva harcı uygulanmıştır. Yapılan deneyler ile maksimum yük kapasite değerleri, kesme dayanım oranları, rijitlik oranları, deformasyon yapabilme yetenekleri ve tüketilen enerji miktarları karşılaştırılmış ve en uygun lif oranına ulaşılmıştır. Bu sebep ile tuğla duvarların hacimce %3 oranında çelik life sahip sıva ile sıvanması düşünülmüştür. Çalışmada tüm yapıların dinamik mod şekilleri ve frekansları Operasyonal Modal Analiz (OMA) yöntemi ile belirlenmeye çalışılmıştır. Böylece güçlendirme yöntemlerinin yapının dinamik karakteristikleri üzerindeki etkisi de ele alınmıştır. Çalışma sonucunda her iki yöntem ile güçlendirilmiş yapının yatay deformasyon yapabilme yeteneği, yatay yük kapasitesi ve yapı periyotları araştırılmıştır. Olumlu sonuçlar elde edildiğinden, mevcut yapıların güçlendirilmesi için alternatif yöntemler geliştirildiği söylenebilir.