İstanbul Teknik Üniversitesi (İTÜ) İnşaat Fakültesi Yapı Mühendisliği Öğretim Üyesi Prof. Dr. Alper Birincisi, karbon lifli polimer kompozitler ve farklı çeşitlerinin 1990’ın başından beri araştırılan, yapıların güçlendirilmesi için farklı maksatlarla kullanılan gereçlerden biri olduğunu söyledi.
İTÜ’nün de bu mevzuyu Türkiye’de birinci araştıran kurumlardan biri olduğunu belirten Birincisi, “Çekme kıymeti çok yüksek, çok ince liflerden oluşan bir gereç. İnşaatlarda kullandığımız S400 tipi çelik donatılardan 4-5 beş kat yüksek dayanıma sahip. Bu malzemeyi, hafif ve hal verilebilir olması nedeniyle uygun geometrilere getirmek mümkün.” diye konuştu.
Eski mevcut yapıların en kıymetli sorununun beton dayanımının düşüklüğü ve enine yerleştirilen kolonların çok seyrekliği olarak tabir eden Prof. Dr. Birincisi, şöyle devam etti:
“Bu iki tesir birleştiği vakit kolonlar sarsıntı sırasında yapması gereken deformasyonu yapamadan maalesef yıkılıyorlar. Kolonları dıştan salgıladığımız vakit bu gereçle enine donatı eksikliğini gidererek kolonların büyük deformasyonlara ulaşabilmesini yıkılmadan sağlıyoruz. Bu da aslında yapının sarsıntısı ayakta atlatmasını sağlıyor.
Karbon elyaf, çeşitli kullanım alanları olan yapıların sürekliliğini arttıran, bilhassa kullanılan yapıların ayakta kalmasını sağlayan bir materyal.”
“KARBON ELYAF HER BİNAYA YAPILAMAZ”
Prof. Dr. Birincisi, karbon elyafın sihirli bir değnek olmadığına dikkati çekerek, bu materyalin her vakit ve durumda tüm yapılara uygun bir formül olmadığını lisana getirdi.
Karbon elyaf metodunun uygulanmasına çok dikkat edilmesi gerektiğini vurgulayan Birincisi, “Öncesinde binanın mevcut durumunun dikkatli biçimde incelenmesi, eksikliklerin, yetersizliklerin ortaya konması, bunlar içinde muhtemel tahlillerin neler olduğunu araştırılması ve karbon elyaflı tahlil uygunsa bunun tasarlanması ve uygulanması gerekir.
Hem projelendirme sürecinde hem uygulama sürecinde büyük dikkat ve ihtimam ister. Mevzunun uzmanı şahıslarca bu öncelendirmenin ve uygulamanın yapılması son derece kıymetli. Zira bugünlerde hususun ilgi çekmesi bu bahiste bilgisi, deneyimi olmayan kişinin bu alana kaymasına sebep olabilir.” tabirlerini kullandı.
Bu durumun 1999 öncesi inşaatlarında var olan üzere birtakım yeni sorunları de ortaya çıkarabileceğini aktaran Prof. Dr. Birincisi, kelamlarını şöyle sürdürdü:
“İnsanlar güçlendirildiğini düşündüğü binalarda aslında hala riski yaşıyor olabilir. Muhtemel yanılgılar üzerinde yıllarca araştırma ve işe yaradığı çok sayıda akademik çalışmayla dünyanın her yerinde gösterilmiş olan, bütün dünya hizmetlerine girmiş olan bir güçlenme prosedürüne de duyulan inancın de azalmasına sebep olabilir. O nedenle herkesin bu bahiste çok dikkatli olması, işin uzmanları tarafından bu mevzunun yürütülmesi son derece değerli.
Karbon elyaf her binaya yapılamaz. Zati usulün hangi durumlarda uygulanabileceği, hangi elemanlarda kullanılabileceği zelzele yönetmeliklerimizde yer alıyor. Hasebiyle yolun işe yarayacağı, yetersizlikleri olan ve yönetmeliklerce tanımlanmış sonların içinde olan yapılarda tekrar yönetmelikle tanımlandığı biçimde tasarlanarak uygulanabilir ancak her yapıdaki sarsıntı sorununu çözecek manasına gelmez.”
Prof. Dr. Birincisi, karbon elyafın rastgele yapılan sistem olmadığını, binanın durumunun Zelzele Yönetmeliğinin ilgili kısmına nazaran kıymetlendirilmesi gerektiğini anlattı.
Bina büyüdükçe güçlendirmenin daha ekonomik hale geldiğini tabir eden Birincisi, “Karbon elyaf yanlışsız yapıda, yanlışsız halde tasarlanıp uygulandığı vakit sarsıntıda yıkılma riski olan binaları ayakta tutabilecek bir yol.
Önemli olan bunun yanlışsız projelendirilip hakikat uygulanması. 1999 öncesi yapılan İstanbul’da çok sayıda bina var. Bizim müdahale etmemiz gerekenler bu yapılar. Bunların kayda paha bir kısmında bu yolun tahlil getirilebileceğini düşünüyoruz.” dedi.
“DEPREM HAREKETİNDE DAYANIM SAĞLIYOR”
Arel Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Kısım Lideri Prof. Dr. Mehmet Fatih Altan, karbon elyafın sarsıntıda kullanılan kıymetli güçlendirme usullerinden birisi olduğunu söyledi.
Bunun binanın ayakta durmasını sağladığını belirten Altan, “Betonarme gevrek materyal olduğu için gevrek kırılma yapıyor. Biz bunu kolonlara genelde yatay taşıyıcılardan çok düşey taşıyıcılara sarmayı planlıyoruz. Düşey taşıyıcılarda karbon elyafı sardığımızda ‘sünek kırılma’ dediğimiz elastikiyet veriyor. Yani zelzele hareketinde dayanım sağlıyor.” değerlendirmesini yaptı.
Binaların güçlendirilmesi için karbon fiberin (elyaf) tek başına tahlil olamayabileceğinin altını çizen Prof. Dr. Altan, şunları kaydetti:
“Karbon fiber her binaya uygun olmayabilir. Buna dikkat etmek lazım. Aşikâr kriterler olması lazım. Bir bina tek imalattır, hiçbir bina çift yapılmaz. Yani ikiz bina bile yapsan tabanın farklı olduğundan ötürü tek imalattır. O yüzden biz her binada tahlili farklı başka düşünmekteyiz. Farklı ayrı ele almaktayız.
Bir binaya güçlendirme kararı verdiğimizde evvel kendi statü projesini ele alırız, mimari projesini de önümüze koyarız. Tekrar o mevcut kolon kiriş ve taşıyıcılarını boyutlandırırız. Bunu yaparken o binaya ilişkin hangi güçlendirme uygun ise onu uygularız. Şayet perde duvarda rijitlik bir eksiklik varsa perde duvar ekleriz. Bina güçlendirirken yanlış bir yol uygulanmamalı. Güçlendirme projesi temelden hatta tabandan başlar. Tabandan başlayarak çatıya kadar yapılmalı.”
Prof. Dr. Altan, 2000 yılı öncesi yapılarda etüt yapılmadığı için yerlerin gevşek olduğundan güçlendirme yapılması gerekebileceğini lisana getirdi.
Zemin güçlendirildikten sonra temellerin radye temele çevrilmesi gerektiğine dikkati çeken Altan, “Ben, ‘İki tane kolonu karbon elyafla sardım, ben binamı güçlendirdim.’ demek yanlışsız olmaz. Çatlayan kolonlara karbon elyaf yapıyorlar, bu olmaz. Bu formda güçlendirmeleri biz duyuyoruz. Bunlar güçlendirme değil. Uzman inşaat mühendisleri tarafından ve resmi ruhsatlı projelerle güçlendirme yapılmalıdır.” dedi.
“KARBON ELYAF YOLU İÇİN GERÇEK KIYMETLENDİRME VE ÖN TESPİT GEREKİYOR”
Yıldız Teknik Üniversitesi (YTÜ) İnşaat Fakültesi Dr. Öğretim Üyesi Cem Yenidoğan da yaşadıkları binanın zelzeleye karşı sağlam olup olmadığı sorusunun herkesin aklına geldiğini söyledi.
Bu kapsamda mühendislerin elinde birtakım seçeneklerin olduğunu lisana getiren Yenidoğan, “Bu noktada güçlendirmeyle ilgili kimi tespitlerde bulunmamız gerekiyor. Evvel binanın bir otomobil üzere hangi performans amaçlarını sağlayıp sağlamadığına bakmanız gerekiyor. Bu kapsamda da yenilikçe teknolojiler kullanılabilir.” diye konuştu.
Dr. Yenidoğan, sarsıntının akabinde binaların güçlendirilmesi için karbon lifli polimerlerin (CFRP) gündeme geldiğini anlatarak, şöyle devam etti:
“Karbon lifli polimer dediğimiz bu materyalin güçlendirme için uygulanması epeyce pratik bir prosedür. ‘Karbon elyaf her binaya uygulanır mı?’ diye sorduğunuzda öncelikle yanlışsız bir kıymetlendirme ve ön tespitin yapılması gerekmektedir.
Bazen tek başına uygulandığı durumlar da olabilir. Ama bazen ‘melez’ yani ‘hibrit’ sistem dediğimiz farklı güçlendirme tekniklerinin kesimi olarak uygulandığı durumlar da ortaya çıkabilmektedir. ‘Her binada uygulanır’ diye toptancı bir bakış açısı ile kesin bir şey söylememiz mümkün değildir. Bizlerin yerinde gerekli incelemeleri ve kontrolleri yapmamız gerekmektedir.”
“KARBON ELYAF YALNIZCA BİR KATA YAPILIYOR DEMEK ÇOK HAKİKAT OLMAZ”
Karbon elyafın metrekare fiyatının değişebildiğini anlatan Dr. Yenidoğan, insanların bu cins gerecin yalnızca kolon yahut kirişlerdeki eksikleri gidermek için kullanıldığının düşünüldüğünü bildirdi.
“CFRP usulü binaya ek tartı getirmediği ve yaklaşık olarak çeliğe nazaran 10 kata yakın fazla dayanıma sahip olduğu için çok büyük bir avantaj sağlayacaktır.” diyen Yenidoğan, şunları kaydetti:
“Güçlendirme yaparken genelde maliyet yüzde 25 ile 40 ortasında değişen bir ölçünün üzerindeyse bazen binayı yıkıp güçlendirme usullerine yönelmeden direkt tekrar yapmanız da önerilebiliyor. Lakin binanızın bulunduğu yer, o anki imar ve iskanla alakalı hususlardan ötürü da güçlendirme bazen bir mecburilik olabilir. Lakin karbon elyafı her yere yapabilir misiniz? Buna kesin bir şey söylemek mümkün değildir. Bina bazlı bir kıymetlendirme yapmanız gerekiyor.”