Bina performans analizi, depreme dayanıklı bina tasarımı ve güçlendirmesi konusunda en önemli aşamalardan biridir.
Bina güçlendirme yapılırken, projenin ilk kısmı mevcut binanın deprem olduğunda nasıl davranacağını öğrenmektir ve bunun yolu da bina performans analizinden geçer.
Binamızın Depreme Dayanıklı Olduğunu Nasıl Anlarız?
Binamızın depreme dayanıklı olup olmadığını anlayabilmek için bina performans analizi yapmak gereklidir. Bunun ilk aşaması gözlemlemedir ancak gözlem hiçbir zaman sonuç vermez, sadece fikir vermek için yeterlidir. Sadece binanızı gezerek size yapılması gerekenleri söyleyen kişi ve deprem testi yapan firmalar gerçeği söylememektedir. Gözlem, sadece binanız bilgisayar programıyla modellenirken saha ile uyumluluğunu kontrol açısından faydalıdır. Doğru bir bina performans analizi için, aşağıdaki verilere tam anlamıyla hâkim olmak gerekmektedir:
Yapının oturduğu zemini, yapının temelini, üst yapının taşıyıcı sistemini, malzeme özelliklerini, donatı detaylarını, yapıya etkiyen yükleri vs. bilmeden gerçekçi bir performans analizi yapmak mümkün değildir. Şimdi, bazı verilerin neden önemli olduğunu açıklayalım.
1. Yapının Oturduğu Zemin
Zeminin mühendislik özelliklerinin incelenmesi performans analizi ve bina güçlendirmesinde önemli kısımlardan biridir. Zemin sınıfının iyi ya da zayıf olması, binanın performansını oldukça etkilemektedir. Zeminin iyi olduğu bir bölgedeki binanın depremde maruz kalacağı deprem ivmesi (dolayısı ile kuvvet) oldukça azalmaktadır.
30 Ekim 2020 İzmir Depremi’nde birçok binanın yıkılması ve ağır hasar almasında zayıf zeminin etkisi büyüktür. Burada zeminin taşıma gücü, zeminin su seviyesi, dane durumu, yatak katsayısı, son 30 metredeki kayma dalgası hızı gibi özellikleri, bize zeminin iyi ya da zayıf, katı ya da yumuşak, sıkı ya da gevşek gibi özellikler de olduğunu gösterir. Özellikle yeraltı su seviyesinin çok yüksek olduğu gevşek kumlu ya da siltli zeminlerde sıvılaşma nedeniyle taşıma gücü deprem sırasında azalarak, 17 Ağustos 1999 Marmara Depremi’nde yaşandığı gibi binaların yıkılmadan olduğu gibi yana devrilmesine neden olabilir. Bu durumda, üst yapı ne kadar iyi projelendirilmiş ve inşa edilmiş olursa olsun, yapı kullanılamaz hale gelir.
Bu nedenle, bina zemin etüdü için yönetmelik bize adedi bina oturum alanına göre belirlenen sondajların yapılmasını şart koşmaktadır. Ayrıca sismik zemin inceleme yöntemi (MASW) de zeminin dinamik ve mekanik özellikleri hakkında, ekonomik yöntemlerle bilgi vermektedir.
2. Binanın Temeli
Deprem testi yapan firmalar arasında bazılarının etüd esnasında temel inceleme çukurlarını ihmal ettiklerini -ne yazık ki- görmekteyiz. Bu durumda yapılan bina performans analizinin yeterliliği sorgulanmalıdır çünkü üst yapıdan aktarılan yükü taşıyan temel sisteminin içeriğinin projesiyle doğrulanması ya da projesi mevcut değilse davranışının anlaşılması açısından çok önemlidir. Yetersiz temel incelemesi ile, hayali bir bina temeli üzerine yapı güçlendirme çalışması yapılmaktadır. Hayali bir temelin üzerine yapılan güçlendirme sırasında, büyük uygulama farklılıkları ile karşılaşılmaktadır. Böyle bir sorunla karşılaşmamak için, temel çukuru açılarak binanın temelinin boyutlarının öğrenilmesi önemlidir. Ya da projesi olan ve projesine büyük ölçüde uyduğu görülen yapılarda projesine uygun temel bina ile birlikte modellenerek analiz edilmesini önemle tavsiye etmekteyiz.
3. Üst Yapının Taşıyıcı Sistemi
Binanızın statik projesi olsa da olmasa da, mevcut binanın taşıyıcı elemanlarının boyutlarının ve içindeki donatı miktarının yerinde tespiti (rölöve çalışması) analiz modelinin doğru olması için çok önemlidir.
Bazı firmalar (çoğu durumda), kolon ve kolonlar arasında açıklık ölçülerek röleve alma işlemi bitirebilmektedirler. Kiriş ölçümleri, yeterli donatı okumaları, schmidt okumaları döşeme kalınlığı tespiti, kat yükseklikleri, kısa kolon durumları vs. ihmal edilmektedir. Bu ihmaller ne yazık ki bir binayı sağlıklı inceleme yapılmasından uzaklaştırmaktadır.
Kirişler, binanın davranışını etkilemektedir. Yeni yapılacak her depreme dayanıklı bina için, kolonların kirişlerden daha güçlü olması ilkesi kabul görmektedir. Binaların hasar görebilecek noktalarının, özellikle öncelikle kolonlar yerine kiriş uçlarında oluşmasına özen gösterilir. Bu konuda detaylı bilgi almak için iletişime geçiniz.
Bina performans analizi sırasında, özellikle eski binalarda ne yazık ki güçlü kiriş – zayıf kolon durumuna rastlanmaktadır. Kirişlerin çok güçlü tasarlandığı ya da istenenden daha zayıf olduğu durumlarla sıkça karşılaşılmaktadır. Özellikle etriye sıklaştırmasının yapılmadığı kirişlerde, kirişin deprem esnasında kesme güvenliği ve şekil değiştirme kapasiteleri sınırlı kalmaktadır. Böylece, kapasitesinden fazla deprem yüküne maruz kalır ve ciddi hasarlar meydana gelir.
Düşey taşıyıcı eleman olan kolonlarda da dikkatli bir şekilde veri toplanması gerekir. Kolon boyutları, donatı miktarı, donatı korozyon oranı ve etriye aralıkları analizi etkileyen temel parametrelerdir. Analizler binayı hiçbir zaman mükemmel olarak modelleyemez ancak mühendisin bilgi ve tecrübesi ışığında model anlamlandırılır ve yapı davranışı açığa çıkarılır. Bu şekilde ideal bir çalışma yapılır ve gerçekçi, güvenilir ve ekonomik sonuçlar elde edilir.
Bina Performans Analizi Nasıl Yapılır?
İyi ve detaylı bir ön çalışmanın ardından doğru bir modelleme yapılabilir. Yapı modellemesinde kullanılan güvenilir ve senelerdir kullanılan yerli ve uluslararası saygın programlar vardır. Her birinin güçlü ve zayıf yönleri mevcuttur. Deprem performans analizi sırasında önemli olan, mühendisin eğitim ve tecrübesini kullanarak gerçekçi bir model kurması ve yapı davranışının doğru anlaşılması ile binaya teşhisin konulmasıdır.
Modelleme sonrası deprem analizi sonuçlarını yorumlamak çok önemlidir. Binanın Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği usullerince belirlenmiş ve zemin özelliklerine göre güncellenmiş deprem kuvvetlerine maruz kaldığında nasıl performans sergileyeceğini tanımlamamız ve ona uygun çözüm üretmemiz gerekir. En son 2019 yılında güncellenen Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği’ndeki 15. bölüm, mevcut binaların performansını analiz etmek için kaynak teşkil etmektedir.
Konut sınıfındaki bir binanın 50 yıl içinde karşılaşılma olasılığı %10 olan bir depremi( yaklaşık her 475 yılda bir olan deprem), kontrollü hasar ile atlatması hedeflenmektedir. Analiz sonuçlarında, bu seviyede hasar, binanızın can güvenliğinizi sağlaması için yeterli görülmüştür. Ancak binaların DD1 düzeyindeki depremde göçme öncesinde kaldığının kontrolünün yapılmasını da önemle tavsiye etmekteyiz.
Bina Performans Analizi Sonrası Güçlendirme
Binanın deprem performans analizi sonucunda emniyetli çıkmaması durumunda güçlendirme için uygun yapı güçlendirme tekniklerine başvurulması gerekmektedir. En çok tercih edilen ve en güvenilir güçlendirme yöntemlerinden biri, binaya yeni perde elemanların eklenmesidir. Var olan elemanı güçlendirmek de iyi bir çözümdür ancak deprem anında ne yapacağı tam olarak bilinen yeni eleman eklemek ve mevcut olanları güçlendirme, daha iyi bir çözüm olabilmektedir. Bina güçlendirme teknikleri kısaca aşağıdaki gibidir:
1. Betonarme Perde Duvar Eklemek
Çoğu binada, betonarme perde elemanlarının yapıya entegre edilmesi daha güvenilir ve ekonomik bir çözüm sunmaktadır. Perde duvar binaya düzgün bir şekilde yerleştirildiğinde, binaya deprem anında etkiyen kuvvetlerin büyük bir kısmını perde duvar üstlenmekte ve binanın güvenliğini artırmaktadır.
2. Kolon Güçlendirme
Bina güçlendirme yapılırken ayrıca eleman bazında kolon, perde, kiriş güçlendirme veya karbon fiber (FRP) güçlendirme işlemlerini düşünmenizde fayda olabilir. Kolon güçlendirme için, kolon güçlendirme nasıl yapılır ve maliyeti nedir başlıklı makalemizi okumanızı tavsiye ediyoruz.
3. Kiriş Güçlendirme
Güçlendirme çalışması, genellikle kolonlarda yapılmaktadır. Bina sahipleri kimi zaman sadece kolonların güçlendirmesini yeterli görmekte, güçlendirme projesi yapan firmalar da, işi alabilmek amacıyla maliyeti düşük tutma kaygısıyla kolonların dışındaki yapı elemanlarına dokunmamaktadır. Oysa deprem esnasında kolon ve kirişlerin arasındaki deprem kuvveti aktarımının sağlıklı olması için, kirişlerin gevrek hasar almaması gereklidir. Etriye yetersizliklerinin giderilmesi gerekir. Ani kiriş kırılmalarının önüne geçmek çok önemlidir. Çok iyi bir kiriş sistemi olmadığında, sadece perde eklemek ve kolon güçlendirmek, yeterli koruma sağlamayabilir. O nedenle, ihtiyaç varsa kiriş güçlendirme de göz ardı edilmemesi gereken bir husustur.
Bina güçlendirme nasıl yapılır? Başlıklı makalemizde, depreme dayanıklı olmayan binalarda uygulanabilecek yapı güçlendirme teknikleri ve bunların maliyeti konusunda geniş bilgi alabilirsiniz.
Bina Performans Analizine Genel Bakış
Bu yazımızda sizlere bina performans analizinin ön çalışmasını, nasıl yapıldığını ve sonrasında uygulanabilecek güçlendirme yöntemlerini anlattık. Yapı güçlendirme firmalarının nasıl bir yol haritası izlemesi gerektiğini ve sizin mal sahipleri olarak sahip olduğunuz seçenekleri anlatmaya çalıştık. Bu süreçlerdeki bilinçlenme ile hem daha sağlam hem daha hızlı hem de daha ekonomik bir güçlendirme yolu izlenebilir.
Bina performans analizi, bina güçlendirme sürecinin sadece bir aşamasıdır. Öncelikle yapı sahiplerinin kendi aralarında iyi niyetli bir anlaşmaya varmış olması gereklidir. Sonrasında alanında tecrübeli bir mühendislik firması ile anlaşarak isteklerini detaylı bir şekilde açıklamaları gerekir. Yapılacak değerlendirme, can güvenliğinizi, harcanan zamanı ve parayı doğrudan etkileyeceği için, doğru zamanda, doğru fiyata ve doğru kişilerin seçilmesi çok önemlidir.
Her binanın yapısal sorunları kendine özgüdür. Sayın Prof. Dr. Uğur Ersoy’un da dile getirdiği gibi, “yeni bina yapımı konfeksiyonculuk ise güçlendirme de terzilik işidir”. Binanın iyi bir performans analizinden geçmesi, eksiklerinin başarıyla tespit edilmesi ve uygun bir proje ile hayata geçirilmesi gereklidir. Proje hazırlandıktan sonra, yeterli dayanıma sahip olduğu, mutlaka matematiksel hesaba dayandırılmalıdır.
Sadece projenin hazırlanması yeterli olmayacağı, uygulamasının da eksiksiz olması gerektiği şüpheye yer bırakmayacak kadar açıktır. Yapı güçlendirme hakkında deneyimi olmadığı halde, yılların müteahhiti, yılların kalfası veya sadece uygun fiyat veriyorlar düşüncesiyle girişilecek güçlendirme, kendinizin ve sevdiklerinizin canına mal olabilir.
Bina performans analizi ve bina güçlendirme ile ilgili her türlü sorunuz için bize İletişim Formumuz aracılığı ile ya da 90 (216) 599 06 62 numaralı telefonumuzdan ulaşabilirsiniz.
