Ülkemiz çok önemli tektonik kuşaklar üzerinde yer almaktadır. Bu nedenle sık zaman aralıklarında şiddetli depremler yaşamaktadır. Türkiye de nüfusun yaklaşık olarak yarısı birinci derece deprem bölgelerinde yaşamaktadır. Geçmişte yaşanan şiddetli depremlerde çok sayıda kişi hayatını kaybetmiş, yaralanmış ve çok büyük maddi kayıplara uğramıştır. Bu kayıplardan ülke ekonomisi de çok fazla oranda zarar görmüştür. Bu nedenle depremler olmadan önce yapıların kalitesinin araştırılması elzem konular içerisindedir. Sadece yapının oturacağı zeminin kalitesini araştırmak depremden az zararla kurtulmak anlamına gelmemektedir. Zemin ne kadar sağlam olursa olsun, üzerindeki yapı da bir o kadar sağlam yapılmış olmalıdır. Bu amaç için ülkemizde 06.03.2007 tarihinde Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik çıkartılmıştır. Çıkarılan bu yönetmelikteki hedef; hafif şiddetteki depremlerde yapının herhangi bir hasar görmemesi, orta şiddetteki depremlerde yapıda oluşabilecek hasarın az, sınırlı ve onarılabilir olması, şiddetli depremlerde ise can güvenliğinin sağlanması amacı ile yapıda hasar oluşumunun sınırlanmasıdır. Deprem yönetmeliğinin esas amacı can kaybı ve yaralanmaları önlemektir. Binalarda bulunan taşıyıcı elemanların içindeki çelik donatı sayısı ve bunların konumlarının tespiti, kırık ve boşlukların belirlenmesi, beton kalitesinin belirlenmesi gibi birçok faktör de binanın sağlam olup olmadığının bir göstergesidir. Bu çalışmalarda tahribatsız Jeofizik yöntemlerden sismik ultrasonik yöntem, elektrik özdirenç yöntemi, GPR yöntemi ve Schmidt çekici yöntemi büyük ölçüde kullanılmaktadır. Tahribatsız Jeofizik yöntemlerde temel amaç, binaya hasar vermeden binanın yapısal ve yapısal olmayan unsurlarının kalitesinin belirlenmesidir.
Yapıların sağlamlık kalitelerinin belirlenmesi ülkemizde henüz yeni bir kavram olup, geçtiğimiz yıllarda Kentsel Dönüşüm Kavramı dolayısıyla hayatımıza girmiştir. Kentsel dönüşüm çalışmaları kapsamında bir deprem esnasında risk teşkil edebilecek yapıların belirlenmesi amacıyla yapı inceleme çalışmaları yapılmaktadır.
Riskli Yapı Nedir?
Riskli Yapı, 6306 sayılı “Afet Riski Altındaki Alanların Dönüştürülmesi Hakkında Kanun” da ekonomik ömrünü tamamlamış, ağır hasar görme riski veya yıkılma riski bulunan ve bunların bilimsel çalışmalarla belirlendiği yapılar olarak tanımlanmıştır. Bir yapının riskli olup olmadığının anlaşılması için kısaca şu işlemler yapılır.
– Riskli yapının tespiti için, binanın kat malikleri arasında oy birliği ile alınan karar neticesinde, bakanlık izin belgesi bulunan yapı denetim kuruluşlarından birine başvurulur.
– Bu kuruluşlar tarafından, yapı üzerinde gerekli inceleme ve çalışmalar yapıldıktan sonra bir risk raporu hazırlanır ve bu rapor yapının bulunduğu ildeki Çevre ve Şehircilik Bakanlığı Altyapı ve Kentsel Dönüşüm Müdürlüğü’ne verilir. Rapor müdürlük tarafından incelenir. Eper bir eksiklik veya hat varsa kuruluşa geri verilir. Kuruluş gerekli düzeltmeleri yaptıktan sonra raporu tekrar iade eder.
– Bakanlık tarafından riskli yapı olduğu tespit edilen bina tapu müdürlüğüne bildirilir. Tapu müdürlüğü tarafından yapı kütüğüne bu durum işlenir ve hak sahiplerine bu karar bildirilir. Hak sahipleri tarafından herhangi bir itiraz olmadığı takdirde, binanın yıkılması için 60 günlük bir süre verilir. Bu süre zarfında yıkılmayan binalar, illerdeki mülki idareler tarafından yıktırılır.
Riskli Yapı Tespitinde Tahribatsız Yöntemlerin Kullanılması
Bakanlık tarafından yetkilendirilmiş kuruluşlarca yapılan riskli yapı tespit çalışmalarında, yapının hasara uğramaması için tahribatsız Jeofizik yöntemler kullanılmaktadır. Bu çalışmalarda amaç, yapıda kullanılan beton kalitesinin araştırılması, kiriş ve kolonlarda kullanılan çelik unsurların projede belirtilen çapta ve sayıda olup olmadığının araştırılması, etriye sayılarının ve konumlarının belirlenmesi, kullanılan malzemelerin korozyon durumu ve beton içerisindeki kırık, boşluk, nem gibi parametrelerin belirlenmesidir.
Sismik Ultrasonik Yöntem
Bu yöntemde temel amaç, sismik dalgaların beton içerisindeki seyahat zamanlarının bulunarak dalga hızlarının belirlenmesidir. Belirlenen sismik hızlardan beton kalitesi belirlenmektedir. Bu işlem için ultrasonik puls test cihazları kullanılmaktadır. Bu cihazlarda bir verici ve bir alıcı olmak üzere iki adet prob bulunur. Bu problar bir jel vasıtası ile beton üzerine bastırılarak uygulama yapılır. Verici prob’dan gönderilen ses dalgaları, alıcı prob tarafından algılanır ve kaydedilir. Bu yöntemde 3 farklı şekilde ölçümler alınmaktadır:
– Düz-Doğrudan Ölçüm: Verici ve alıcı problar bir beton kütlesinin ön ve arka yüzüne karşılıklı olarak yerleştirilerek ölçüm alınır.
– Dikey Ölçüm: Verici prob betonun ön yüzüne yerleştirilirken, alıcı prob betonun yan tarafında 1-2 cm aralıklarla yerleştirilerek kaydırmalı ölçüm alınır.
– Kaydırmalı Ölçüm: Bu yöntemde verici ve alıcı problar betonun bir yüzünde yan yana yerleştirilir. Aradaki mesafe sabit kalacak şekilde, iki prob da belirli bir aralık ile kaydırılarak ölçüm alınır.
Verici tarafından gönderilen ses dalgasının, verici prob dan çıktığı andan itibaren, alıcı proba ulaşması için geçen süre cihaz tarafından ölçülür. Verici ve alıcı arasındaki mesafe ölçülerek, basit bir şekilde hız=yol/zaman formülünden betonun hızı hesaplanır. Betonun hızı direk olarak malzemenin elastik parametreleri ve yoğunluğuna bağlıdır. Hesaplanan sismik hızlardan, Poisson oranı (Gözeneklilik), Kayma modülü (Sıkılık) ve Elastisite modülü (Çimentolaşma, katılık, sertlik) gibi parametreler belirlenir. Bu parametreler kullanılarak da betonun dayanımı belirlenmektedir. Hesaplanan P dalga hızı 2000 m/sn den küçükse beton dayanımı “çok zayıf”, 2000-3050 m/sn arasında ise “Zayıf”, 3050-3650 m/sn arasında ise “Orta”, 3650-4500 m/sn arasında ise “İyi-Çok İyi”, 4500 m/sn den büyükse “Mükemmel” olarak nitelendirilmektedir.
Ferroscan Analizi
Elektromanyetik dalgalar kullanılarak yapılan ölçüm yöntemidir. Ferroscan cihazı tarafından oluşturulan elektromanyetik alan, beton içerisinde bulunan çelik donatı çubukları üzerinde manyetik bir yoğunlaşma meydana getirir. Bunun sonucunda donatının yerleri, çapı ve paspayı kalınlığı bulunur. Bu yöntem; donatıların projelerde belirtilen sayı, çap ve yerlerinde olup olmadığını kontrol etmede, projesiz binalardaki yapı elemanlarının kontrolünde, hasarlı yapılarda, beton üzerinde karot almadan önce donatıların yerini belirlemede, paspayı kalınlığının belirlenmesinde ve etriye yerlerinin tespiti ve aralık tayininde kullanılmaktadır.
GPR Yöntemi
Bu yöntem, elektromanyetik dalgaların yer içindeki yansıma noktalarından yansıyarak tekrar alıcıya ulaşması için geçen zamanın ölçülmesi prensibine dayanmaktadır. Verici antenden çıkan elektromanyetik dalgaların yer içindeki ilerleme hızı, ortamın dielektrik sabitine ve manyetik suseptibilitesine; dalganın nüfuz derinliği ise dalganın frekansına ve ilerlediği ortamın elektrik iletkenliğine bağlıdır. GPR yöntemi 1960 lı yıllardan sonra teknolojik alandaki gelişmeler sonucunda ortaya çıkmıştır. Bu yöntemle sığ derinlikler ayrıntılı olarak incelenebilmektedir.
Yapılarda betonun röntgenini çekmek amacıyla uygulanan GPR yönteminde, beton içerisindeki donatıların yerleri, kalınlıkları, sayıları kolayca belirlenebilmektedir. Bu yöntemin yapılarda kullanılabilmesi için çok yüksek frekanslı elektromanyetik dalgalar gönderilmelidir. Yüksek frekans, araştırılan ortamın yüksek çözünürlüklü olarak incelenmesine olanak sağlarken, araştırılan derinliğin düşmesine sebep olur. Yapılarda araştırılan derinlik çok fazla olmadığından, yüksek frekanslı dalgalar kullanılarak çözünürlük artırılmaktadır. Seyahat eden elektromanyetik dalgaların seyahat zamanının, gönderilen dalga sayısına göre çizilmesiyle elde edilen kesitlere radargram denir. Yorumlar radargramların derinlik-mesafe kesitlerine çevirilmesi sonucu yapılmaktadır. Bu yöntemle, çelik donatı çubuklarının yerleri iki boyutlu kesitler halinde kolayca belirlenebilmektedir.
Elektrik Özdirenç Yöntemi
Bu yöntemde temel amaç, betonun elektriksel rezistivitesini belirlemek, beton içinde bulunan demir çubukların korozyon durumunu göstermek ve beton nemliliğini belirlemektir. Beton rezisitivitesi başlıca boşluk iletkenliğine, hacim ve çimento tipine, sıcaklık ve neme bağlıdır. Yüksek elektriksel rezistiviteye sahip beton içindeki korozyon işlemi, içinde anot ve katot arasındaki elektrik akımı hızla geçen düşük rezistiviteli betona göre daha yavaş olacaktır.
Yapılarda kullanılan rezistivite cihazlarında elektrotlar özel bir jel ile beton yüzeyine bastırılırlar. İki adet verici elektrot ile beton içerisine elektrik akımı verilir ve diğer iki elektrottan beton içerisinde oluşan potansiyel fark ölçülür. Ölçülen potansiyel fark kullanılarak betonun rezistivitesi hesaplanır. Hesaplanan özdirenç değeri 80 ohm.m den küçükse korozyon olma riski yüksek, 80-120 ohm.m arasında ise korozyon olma riski var, 120 ohm.m den büyükse korozyon riski düşük olarak nitelendirilmektedir. Betonun özdirenci, betonun su içeriğinin artması, boşluk oranının artması, ısının artması, klorit miktarının artması gibi parametreler sonucunda düşebilir. Bunun sonucunda ise betondaki korozyon olayı artmaktadır.
Schmidt Çekici
Bu test Schmidt çekici kullanılarak yerinde yapıya hasar vermeden yapılan klasik bir beton testidir. Burada temel amaç, beton yüzeyinin sertliğini belirlemektir. Bu nedenle beton üzerindeki sıva tabakasının kaldırılması gerekmekte, ölçüm direk beton üzerinde yapılmalıdır. Bu yöntemde, kayaçların içsel özellikleri ihmal edilir, genellikle istatistiksel değerlendirmeler için yeterli veri sayısına ulaşılamaz ve örnek boyut etkisi ihmal edilir. Schmidt çekici cihazı ile duvara fazla sert vurulmadan bastırılarak, duvarın verdiği tepkiye göre yayın sıkışma miktarından beton yüzeyinin dayanımını ölçülmektedir.
Kaynakça:
Jeofizik Mühendisliğinde Hasarsız Yapı İnceleme Çalıştayı – Jfmo Kocaeli Şubesi
Yazar: Burak Yıldırım