İkisi 6 Şubat’ta biri 20 Şubat’ta olmak üzere başta Hatay, Kahramanmaraş, Adıyaman olmak üzere tam 11 şehir iki hafta içinde üç büyük deprem yaşadı. Bu depremlerden sonra 105 bin bina ya yıkıldı ya da aldığı ağır hasar sonucu yıkılmasına karar verildi. Ama Hatay’da bir bina var ki 99 Deprem Yönetmeliği’nden sonra yapılan binaların bile yıkıldığı felakette, ‘doğru yapılınca oluyormuş’ dedirterek öne çıktı. Etrafındaki komşu binaların dümdüz olduğu, 2009 yılında güçlendirilen bu apartman, bütün bu depremlerden sonra hala dimdik ayaktaydı.
Evde oturmaya devam ettiler
Aslında hikayesi 15 yıl öncesine dayanan dokuz katlı binanın sadece güçlendirilmiş olması değil güçlendirme sırasında kullanılan mühendislik tekniği de dikkatlerden kaçmadı. O dönem içinde ev sahipleri oturduğu halde yapılan güçlendirme çalışmaları karbon polimer tekniği kullanılarak gerçekleştirilmişti. Maliyeti yaklaşık 50 bin euro tutan ve 5 ayda tamamlanan bu güçlendirme çalışmasında 3 kişinin imzası vardı: O dönem ODTÜ’de öğretim görevlisi olan Prof. Dr. Güney Özcebe, Prof. Dr. Barış Binici ve yüksek lisans öğrencisi Mustafa Tümer Tan. 15 yıl önce yapılan bu çalışmayı Tan, Oksijen’e anlattı.
“Karbon polimer ile binaların güçlendirmesiyle ilgili olarak üniversiteden hocalarım Prof. Dr. Güney Özcebe ve Prof. Dr. Barış Binici o dönem konunun teorik yönlerini araştırdı. Hangi tekniğin nasıl kullanılacağını saptadılar. Onların elde ettiği veriler ile de yüksek lisans bitirme tezim kapsamında uygulamayı sahada gerçekleştirdim. Uygulama aşamasında kimyasal destek konularında da Ali Hoca, BASF Yapı ile Art-Yol Mühendislik de projede görev aldı. Bu araştırma için de 50 bin euro NATO desteği bütçe sağlandı.”
Malzemesi sorunluydu
Binada önce bir durum saptaması yaptıklarını söyleyen Tan, o günlerde karşılaştıkları tabloyu şöyle özetledi: “Bina bodrum + zemin + 8 kat üzerine 99 Yönetmeliği’nden önce inşa edilmişti. Zemin kat 5 metre yüksekliğindeydi. Literatürde buna yumuşak kat denir. Çünkü deprem enerjisi bu katta yoğunlaşır ve binanın kadayıf gibi göçmesine neden olur. Malzeme açısından sorunluydu, öyle ki günümüz yönetmeliğine göre inşaatlarda C30 betonu kullanılması gerekirken yaptığımız ölçümlerde C10 betonu kullanıldığını saptamıştık. Demir ise yeni yönetmeliğe göre S420 nervürlü olması gerekiyordu. Ancak hem S220 yani yarı dayanıklılığa sahipken hem de nervür bulunmuyordu.
Hasar tespiti yapılmıştı
Sorun bunlarla da sınırlı değildi. Yeni yönetmelikte etriye sıkıştırılması kullanılıyor, inşaat çeliğinin bükülmesiyle elde edilen sargı donatısı betonarme yapılarda kolon ve kirişleri sararak elemanların zarar görmesini engelliyor. İşlem sırasında da demirlerin 135 derece açı ile betona gömülmesi gerekiyordu. Yaptığımız incelemede kolon ve kirişlerde bu işlemi de görememiştik. Bunlar binanın yapısal durumuyla ilgili yaptığımız saptamalardı. Ek olarak hasar tespiti de yapmıştık. Bodrum, zemin katta ve birinci katta korozyon saptadık.
Güçlendirme ve onarım farklı
Yaptığımız işlemi ikiye ayırmak gerekiyor. Birincisi güçlendirme, ikincisi ise onarım. Onarım işlemleri kapsamında korozyon tamiri yaptık. Korozyona maruz kalınan yerlerde beton sıyrıldı, paslar çıkarıldı, demirlere pas önleyici kimyasal uygulandı ve üstüne tamir harcı yapılarak karbonfiber ile sarıldı. Temelde ise çukurlar kazılarak ek temel işlemi uygulandı. Güçlendirme aşamasında ise öncelikle binanın taşıyıcı sistemini güçlendirmek için binaya dıştan perde duvar inşa ettik. Bir bina ne kadar esnek olursa o kadar hasar görür. Perde duvar yanal ötelemeyi sınırlandırır ve hasarı engeller. Bu işlem geleneksel güçlendirmede binanın içinde duvarlar yıkılarak yapılır, biz ise duvarları yıkmadan dışarıdan yaptık.
Bütün çalışma 5 ayda bitti
Karbon işlemini ise binanın içinde, tuğla duvarlara uyguladık. Daha önce yaptığımız hesaplamalar ile uygulamayı yapacağımız duvarları saptadık. Duvarların simetrik olmasını dikkate aldık ve ardından karbon işlemini uyguladık. Bu işlemi duvar kağıdı kaplamaya benzetebilirsiniz. Çünkü çok ince. Ama uygulama direnci artırmak için çapraz yapıldı. Böylece deprem anında hem duvarın yıkılması engellendi hem de binanın direncini artırdı. Bütün işlemi 5 ay gibi bir zamanda tamamladık. ”
Mustafa Tümer Tan, 14 yıl önceki durumu özetlerken neden böyle bir çalışma yaptıklarını ise şöyle anlattı: “Konvansiyonel güçlendirme çalışmaları sırasında binanın boşaltılması gerekiyor. Aileler başka yere taşınmak zorunda kalıyor. Uygulama 8-9 ay sürebiliyor. Bizim iddiamız ise aileler evlerindeyken güçlendirme çalışması ekonomik ve hızlı bir şekilde yapılabilir idi. Bunu başardık. İşin içine taşınma masrafları da eklenirse bu yöntemin konvansiyonel onarım ile yaklaşık aynı maliyete denk geldiğini söyleyebiliriz.”
Karbon tek çözüm değil
Tan bu noktada bir konuya da dikkat çekiyor: “Tek başına karbon lifli polimerler bir binanın güçlendirilmesine yeterli olmayabilir. Biz hibrit bir model uyguladık. Bunun altını çizmek gerekiyor. Ayrıca her projede de çözüm olmayabilir. Güçlendirilmesi gereken binada önce inceleme yapılması ve ona göre yöntemin belirlenmesi gerekiyor. Eğer güçlendirme maliyeti yeniden yapma maliyetinin yüzde 40 üstüne çıkarsa biz yıkılıp yeniden yapılmasını öneriyoruz.”
Çelikten 4-5 kat daha güçlü
Projenin bilimsel ve mühendislik altyapısını hazırlayanlardan Prof. Dr. Güney Özcebe, karbonun çelikten 4-5 kat daha güçlü olduğunu söylüyor ve ekliyor: “Karbon fiber tek başına harikalar yaratmıyor. Örneğin sıfırdan bir bina yapsam betonarmeyi tercih ederim. Güçlendirme çalışmalarında ise mesken türü, altında ticari faaliyetin olmadığı, temele kadar perde beton uygulaması yapılacak yerlerde kullanıyoruz. En büyük avantajı ise kısa sürede yapılması, ev halkının taşınmasına gerek kalmadan badana, boya yapılıyormuşçasına rahat bir ortama ihtiyaç duyulması.”
Kullanılan karbon fiberin tekstil ürünü olduğunu söyleyen Prof. Dr. Özcebe, depremde nasıl işe yaradığını da örnek vererek anlattı: “Ayağınızın altından birden halının çekildiğini düşünün. Güçsüzse ayağınız kırılır, yeteri kadar esnekliğe sahip değilseniz kapaklanıp düşersiniz. Karbon fiber deprem anında yapının fazla ötelenmesini engeller. Özellikle bir binada bir katın ötelenmesi diğerinden fazlaysa yıkılma ya da zarar görme riski çok fazladır. Karbon fiber işlemi ile katların bir diğerinden fazla ötelenmemesi sağlanır.”
“Güçsüz binaları hızla depreme hazırlayabiliriz”
Karbon fiberin bütün binada değil sadece tuğlanın kullanıldığı dolgu duvarlarda uygulandığını belirten Özcebe, “Uygulamada karbon fiberler çapraz uygulanıyor. Evinize çit yaparken bile arasına çapraz tahta atarsınız. Bu işlem stabilitesini artırır” diyor. Türkiye’de son 30 yılda 10’a yakın yıkıcı deprem olduğuna dikkat çeken Özcebe, “Yaşadıklarımız bir kader değil, toplumsal akıl tutulmasının sonucudur. İnşaat mühendisliği tekniği bunu Japonya’da, Şili’de başardı. Hayatını kaybeden canların bizden hesap sorma hakkı var. Çünkü aradan geçen süre içinde o binalar depreme güçlü hale getirilebilirdi. Ama kentsel dönüşümün peşine düşüldü ve o da çare olmadı. Güçsüz binaları yıkıp yeniden yapmaya ne ekonomik imkanlar yeter ne de zamanımız buna müsait. Var olan teknoloji, bilim ve mühendislik teknikleri ile binalar hızla depreme dayanıklı hale getirilebilir.”
“Bina için tek bir reçete olmaz, birçok farklı yöntem uygulanır”
İTÜ İnşaat Mühendisliği Bölümü Öğretim Üyesi Prof. Dr. Abdul Hayır, bina güçlendirmesiyle ilgili olarak üç yöntem kullanıldığını söylüyor: “Binayı bir rahatsızlık olarak düşünün. Önce teşhisin konması, sonra tedavi yönteminin bulunması ve ardından da uygulanması gerekiyor. Her bina için tek bir reçete uygulanamaz. Bazen tek bir güçlendirme yöntemi kullanılır bazen de başka yöntemlerle birlikte tatbik edilir.
Peki uygulanan üç yöntem nedir?
Güçlendirme çalışmalarında önemli olan yönetmeliklerde belirtilen koşulları sağlayabilmektir. Bu yüzden yöntemlerden biri olan karbon polimer tek başına çözüm olmaz.” Konvansiyonel Bu yönteme mantolama da deniyor. Kolon ve perde duvar boyutları büyütülüyor, genişletiliyor. Bu işlemler yapılırken döşeme kırılıyor. Hem eğilme hem de kesme kapasitesi artırılıyor. Pratik bir uygulama ve yapı çok bozulmuyor. Maliyet avantajı var. İşlem yapılırken binanın boşaltılması gerekiyor. Çelik eleman Fabrika gibi açıklık ve yüksekliğin olduğu yapılarda tercih ediliyor. Karbon polimer Uygulama alanlarında direnci artırıyor, özellikle etriye görevi görüyor. Eğilme kapasitesini arttırmıyor. Bazı plakalarla bu sağlanıyor ama konvansiyonel güçlendirmedeki gibi artırmıyor.
