Deprem kuşağında yer alan ülkemizdeki yapı stokunun yaşlı ve deprem güvenliğinin düşük olduğu hepimiz tarafından bilinir. Son yıllarda özellikle büyük şehirlerde yapılan envanter ve önceliklendirme çalışmaları yapı stokumuzu ve deprem güvenlik açığımızı iyice netleştirmiştir. Bu dayanıksız yapıların istenen deprem güvenliği performansına getirilebilmesi için iki seçeneğimiz vardır: Yapılarımızı yıkıp yenilerini yapmak veya var olanı güçlendirmek. Peki, güçlendirme neden tercih edilir?
Deprem riskinin sürekli yüksek olduğu ülkemizde yapı stokunun yenilenmesi için vaktimiz kısıtlıdır, ayrıca inşaat sırasında binanın kullanılamamasından kaynaklanacak ekonomik yükler de birçok noktada kararımızı doğrudan etkiler hale gelmiştir ve güçlendirme inşaatı, yeniden yapıma oranla çok daha kısa sürelerde yapılır (yaklaşık 1/3). İnşaat süresiyle doğru orantılı olarak güçlendirme inşaat maliyeti de binanın özelliklerine bağlı farklılık göstermekle beraber yaklaşık olarak yeniden yapım maliyetinin 1/3'ünü geçmez. Ayrıca yıkım değil de güçlendirme yolunu seçmek birçok iş kaleminin imalat listesinden çıkarılması anlamına gelir ki böylece inşaatın sebep olduğu çevresel etkiler azaltılır.
Güçlendirmenin birçok sebebi olabilir. Sık rastlanan sebepler arasında binanın deprem performansı eksikliği; binada fonksiyon değişikliği ve/veya tasarım yükü artışları; deprem, yangın, patlama vb. hasarları ve yönetmelik değişiklikleri sayılabilir.
İlk adım, her zaman doğru veriler ışığında doğru kararı verebilmektir. Bu sebeple güçlendirme kararı verilmeden önce binadan bilgi toplanması, bilginin uzman mühendislerce derlenip değerlendirilmesi ve karar alıcılara sunulması gerekir. Bu değerlendirmede maliyet faktörü mutlaka yüksek önem taşıyacaktır ve güçlendirme maliyeti her binanın mevcut durumu değişkenlik gösterdiği için maalesef yeniden yapımda olduğu gibi metrekare üzerinden belirlenemez. Maliyeti çıkarmak için bina parametrelerine uygun olarak yapılan bir güçlendirme ön tasarımı hazırlanmalıdır.
Güçlendirmenin ekonomik bir seçenek olması için genel kabul, güçlendirme maliyetinin yeniden yapım maliyetinin %30-35'ini geçmemesi gerektiği yönündedir. Elbette tescilli yapılarda veya yeniden yapımda hak kaybı yaşanan durumlarda vb. bu oran değişebilir.
Güçlendirme yöntemi, binanın taşıyıcı sistemi, geometrisi ve mevcut malzeme kalitesi göz önüne alınarak uzman mühendislerce belirlenir.
Güçlendirme inşaatı kabaca aşağıdaki şekilde ilerler:
Betonarme binalarda güçlendirme, genellikle taşıyıcı sisteme deprem perdeleri ilave edilerek yapılır. Fakat mevcut malzeme kalitesi düşük ve bozuk geometrili binalarda yalnızca perde ilave etmek sistemi istenen deprem performansına çıkarmaya yetmeyebilir. Bu durumlarda betonarme kolon mantolamaları ve/veya karbon fiber elemanlar da kullanılabilir. Ön üretimli betondan imal edilmiş sanayi yapıları ise sıklıkla çelik elemanlar ile güçlendirilir.
Bununla birlikte sismik izolatörler, sönümleyiciler, sisteme dışarıdan betonarme çerçeve eklenmesi vb. yenilikçi çözümlerin kullanımı da ülkemizde yaygınlaşmaktadır. Güçlendirmede hangi yöntemlerin kullanılacağının kararı uzman mühendislerce verilir.
Yığma binalarda güçlendirme genellikle temel iyileştirmesi, kapı ve pencere boşluklarının boyutları ve yerlerinin değerlendirilerek gerekli görülmesi halinde taşınması-küçültülmesi-kapatılması, taşıyıcı duvarların kapasitelerinin fiber lifli polimerler elyaf veya plaklar veya çelik donatı kullanılarak artırılması şeklinde yapılır. Ancak her yapının kendine özgü uzman çözümlerine ihtiyaç duyduğu unutulmamalıdır.
FRP, İngilizce "Fiber Reinforced Polymers" in kısaltılmasıdır.
FRP, betonarme, prefabrik, çelik, ahşap ve yığma yapılarda, kolon, kiriş, perde, döşeme ve duvar gibi taşıyıcı elemanların dayanımlarının ve sünekliklerinin arttırılması için kullanılır. FRP sistemi farklı tipte malzemelerden üretilir. Bu malzemeler karbon, cam, bazalt, aramid vb. esaslı olabilir. Karbon ve cam esaslı olanlar güçlendirme amacıyla kullanılırken, aramid esaslı olan kompozit malzemeler darbelere veya patlamalara karşı taşıyıcı elemanları koruma amacıyla kullanılır.
Fiber lifli polimerler içerisinde güçlendirmede en yaygın kullanılan karbon lifli polimerlerdir. Bu güçlendirme elemanları karbon liflerin dokunması ile kumaş haline getirilerek veya liflerin epoksi ile lamine edilmesiyle oluşturulan plaklar halinde kullanılır.
