Yığma Yapıların Depreme Karşı Kullanılmış Oto Lastiği ile Güçlendirilmesi
Yığma yapılar, elastik sınırlar içinde kalınacak kadar kuvvetli inşa edildiğinde depremde çok az hasar görmekte, fakat deprem yüklerinin bina yatay yük taşıma kapasitesini aştığı durumlarda çoğunlukla kırılgan bir davranış göstererek aniden göçmektedir. Toprak dam şeklinde inşa edilmiş çatısı bulunan yığma evler, hem çatı duvar bağlantılarının zayıflığı, hem çatının tek parça olmaması, hem de çatının kütlesinin fazla olması gibi nedenlerle yıkılmaya daha müsait ve istenmeyen şekilde yıkılan bir özelliğe sahiptir. Yığma evlerde yaşayan nüfusumuz, çoğunlukla düşük gelirli ve eğitim düzeyi az vatandaşlarımızdan oluşmaktadır ve durumu daha zorlaştırmaktadır. Çoğunlukla, evlerinin standartlara uygun inşa edilmesi bir yana, en basit inşaat kuralları dahi ihlal edilmektedir (örneğin harç kullanmadan duvar örülmesi ya da hatıl konulmaması gibi). Kullanılmış oto lastiği kullanarak yapıları depreme karşı güçlendirmek fikri, başka şekilde değersiz olan ve fazlaca bulunan bir malzemeyi basit ve ucuz yöntemlerle kullanarak hem geri dönüşüm ile çevreye, hem de düşük maliyetle yığma evlerde yaşayan vatandaşlarımıza faydalı olmak amaçlanmıştır.
Oto lastikleri, kullanılmış dahi olsalar, içlerinde bulunan hasır çelik sayesinde çekme yüklerine karşı oldukça dayanıklıdır. Lastikler çekme elemanları olarak kullanılarak yığma duvarlar üzerine basınç kuvveti oluşturulması, bir diğer deyişle, inşaat mühendisliğinde iyi bilinen ve sıkça kullanılan "ard-germe" tekniğinin uygulanması planlanmıştır. Yığma duvarlar kuvvetli yönlerinde (düzlem içi yönde) kesme kuvvetlerine maruz kaldıklarında, genellikle diyagonal yönde kesme çatlakları oluşturarak yıkılırlar. Yığma duvarların zayıf oldukları, yüzeylerine dik yönde gelecek kuvvetler ise duvarın eğilme sonucu düzlem dışı yıkılmasına sebep olurlar. Ard-germe ile eksenel yönde duvarlar yüklendiğinde, (basınç yönünde kapasitenin çekme yönündeki kapasiteden 10 kat fazla olduğunu kabul ederek) eğilme yönündeki kapasitenin yaklaşık 5 kat artması beklenir. Eğilme kuvvetleri tarafında oluşturulan çekme gerilmeleri, uygulanan kuvvet sonucu oluşacak basınç sayesinde daha az kritik olmakta, basınç yönünde genellikle daha yüksek kapasiteye sahip malzeme, böylelikle daha yüksek kuvvetlere dayanabilmektedir. Düzlem içi yönde ise, çatlakların oluşumu çoğunlukla ana düzlem üzerinde oluşacak çekme kuvveti sebeplidir ve uygulanacak basınç kuvvetleri bu çatlakların oluşumunu azaltacak ve geciktirecektir.
Yapılan laboratuvar çalışmaları teorik yaklaşımı destekler niteliktedir: tuğla duvarların düzlem içi yönde 2 kat kadar, düzlem dışı yönde ise 10 kata kadar güçlendiği görülmüştür. Uygulama aşamaları ise diğer bazı güçlendirme tekniklerine göre daha basit ve az maliyetlidir. Örneğin, donatı bağlanması, kaliteli harç Ğ beton karılması, kalıp kurulmasını gerektirmemektedir. Uygulama, duvarın üst ve alt kotlarında açılacak yaklaşım 40-45 cm genişlik ve duvar kalınlığı kadar yüksekliğe sahip deliklerden ikiye kesilmiş silindirik tahta takozların ve lastik halkalarının geçirilmesi ile elde edilir. Lastik halkaları, kullanılmış lastiklerin yere temas eden bölgelerinin, iki yanda bulunan yanak kısımlarının bıçak ile kesilerek çıkartılması ile elde edilir. Lastikler birbirlerine borular üzerine açılacak deliklerden bulon ile gergi uygulanarak bağlanır. Lastiklerin üzeri yarısı boş briket ve içerden alçıpan ile örtülerek kötü görüntü, yangın tehlikesi ve koku gibi sorunların önüne geçilir.
Dünya Bankası gelişme fikirler yarışmasında ödül alan ve TÜBİTAK projesi ile de desteklenen çalışmalar, Antakya Odabaşı belediyesinde bulunan tek katlı bir yığma tuğladan kütüphane binasına uygulanmıştır. Çalışmalar alternatif malzemelerin araştırılması ile devam etmektedir. Metrekaresi yaklaşık 1 YTL’ye mal olan teknik, Türkiye genelinde yaygın uygulama sağlanırsa daha da hesaplı yapılabilecektir. Zayıf yığma yapılara ekonomik güçlendirme şansı sunan teknik, umut vaat etmekte ve yöneticilerin konu üzerine eğilmelerini beklemektedir.
Yard. Doç. Dr. Ahmet Türer
ODTÜ İnşaat Mühendisliği Bölümü
Yapı Mekaniği Lab.
Oto lastikleri, kullanılmış dahi olsalar, içlerinde bulunan hasır çelik sayesinde çekme yüklerine karşı oldukça dayanıklıdır. Lastikler çekme elemanları olarak kullanılarak yığma duvarlar üzerine basınç kuvveti oluşturulması, bir diğer deyişle, inşaat mühendisliğinde iyi bilinen ve sıkça kullanılan "ard-germe" tekniğinin uygulanması planlanmıştır. Yığma duvarlar kuvvetli yönlerinde (düzlem içi yönde) kesme kuvvetlerine maruz kaldıklarında, genellikle diyagonal yönde kesme çatlakları oluşturarak yıkılırlar. Yığma duvarların zayıf oldukları, yüzeylerine dik yönde gelecek kuvvetler ise duvarın eğilme sonucu düzlem dışı yıkılmasına sebep olurlar. Ard-germe ile eksenel yönde duvarlar yüklendiğinde, (basınç yönünde kapasitenin çekme yönündeki kapasiteden 10 kat fazla olduğunu kabul ederek) eğilme yönündeki kapasitenin yaklaşık 5 kat artması beklenir. Eğilme kuvvetleri tarafında oluşturulan çekme gerilmeleri, uygulanan kuvvet sonucu oluşacak basınç sayesinde daha az kritik olmakta, basınç yönünde genellikle daha yüksek kapasiteye sahip malzeme, böylelikle daha yüksek kuvvetlere dayanabilmektedir. Düzlem içi yönde ise, çatlakların oluşumu çoğunlukla ana düzlem üzerinde oluşacak çekme kuvveti sebeplidir ve uygulanacak basınç kuvvetleri bu çatlakların oluşumunu azaltacak ve geciktirecektir.
Yapılan laboratuvar çalışmaları teorik yaklaşımı destekler niteliktedir: tuğla duvarların düzlem içi yönde 2 kat kadar, düzlem dışı yönde ise 10 kata kadar güçlendiği görülmüştür. Uygulama aşamaları ise diğer bazı güçlendirme tekniklerine göre daha basit ve az maliyetlidir. Örneğin, donatı bağlanması, kaliteli harç Ğ beton karılması, kalıp kurulmasını gerektirmemektedir. Uygulama, duvarın üst ve alt kotlarında açılacak yaklaşım 40-45 cm genişlik ve duvar kalınlığı kadar yüksekliğe sahip deliklerden ikiye kesilmiş silindirik tahta takozların ve lastik halkalarının geçirilmesi ile elde edilir. Lastik halkaları, kullanılmış lastiklerin yere temas eden bölgelerinin, iki yanda bulunan yanak kısımlarının bıçak ile kesilerek çıkartılması ile elde edilir. Lastikler birbirlerine borular üzerine açılacak deliklerden bulon ile gergi uygulanarak bağlanır. Lastiklerin üzeri yarısı boş briket ve içerden alçıpan ile örtülerek kötü görüntü, yangın tehlikesi ve koku gibi sorunların önüne geçilir.
Dünya Bankası gelişme fikirler yarışmasında ödül alan ve TÜBİTAK projesi ile de desteklenen çalışmalar, Antakya Odabaşı belediyesinde bulunan tek katlı bir yığma tuğladan kütüphane binasına uygulanmıştır. Çalışmalar alternatif malzemelerin araştırılması ile devam etmektedir. Metrekaresi yaklaşık 1 YTL’ye mal olan teknik, Türkiye genelinde yaygın uygulama sağlanırsa daha da hesaplı yapılabilecektir. Zayıf yığma yapılara ekonomik güçlendirme şansı sunan teknik, umut vaat etmekte ve yöneticilerin konu üzerine eğilmelerini beklemektedir.
Yard. Doç. Dr. Ahmet Türer
ODTÜ İnşaat Mühendisliği Bölümü
Yapı Mekaniği Lab.
