Yapılardaki tehlikeli kolon çatlağı tipleri, özellikle ülkemizde meydana gelen büyük depremlerden sonra herkesin dikkat ettiği problemlerin başında geliyor. Depremde hasar gören yapılar, güvenlik açısından büyük bir tehdit oluşturuyor. Yıkılmayan binalarda özellikle kolon çatlağının oluşması, ev sahiplerini her geçen gün endişelendirmeye devam ediyor.
Kolon çatlağı konusuna gelmeden önce kolonun tanımından başlayalım. Kolon, taşıyıcı sistemdeki düşey yapı elemanlarına denir. Yapıda iç ve dış etkenlerden dolayı kirişlerde oluşan moment, kesme vb. kuvvetleri hem temellere hem de zemine aktarırlar. Kolonlardaki tahribatlar zamanla yapının zarar görmesini sağlayacak kadar ağır tablolara sebep olabilir.
Taşıyıcı Kolon Nedir?
Taşıyıcı kolon, üzerindeki binici kuvveti temele aktarmak ve yükü ayakta tutmakla görevlidir. Kare, dikdörtgen, daire, poligon ve diğer çokgen şekilleriyle birçok alternatifi bulunan kolonlar projede yapıların uygunluğuna göre kullanılırlar. Kullanımları yapıya ve kolonlara gelen dış yüklere göre farklılık gösterebilir. Kolon şekillerine etki eden faktörler vardır. Bunlar;
- Kolon üzerine gelen yükleme
- Katların yükseklikleri
- Hesaplamaya göre varsayılan hareketli yükler
- Dış etkenlere bağlı yükler (deprem, rüzgâr, kar ve fırtına).
Kolon yerleştirilirken mimari projeyle uyumlu olmasına dikkat edilmelidir. İnşa edilen binanın geometrik merkezi belirlendikten sonra kolonlar varsayılan eksenlere göre simetrik hâlde konumlandırılırlar. Kolonların deprem yönlerine yakın aynı sertliği verebilmesi için bazılarının ölçüleri ya da yönleri değiştirilebilir. Kolon taşıma kuvveti momentlerinin, eksenel kuvvetleri baz alınarak hareket edilmelidir.
Kolon Çatlağı Oluşumu
Kolonlarda çatlak oluşumunun birçok sebebi bulunmaktadır. Deprem esnasında kesme kuvvetlerini etriyesiz karşılayan kolonlar, ani ve kırılgan hasarlar alabilirler. Isıl değişimleri, düşük kaliteli malzemeler, kullanım ömrünü tamamlamış materyaller ve eksik işçilik de kolonlarda çatlaklara yol açabilir. Eğer duvarlarda ya da taşıyıcı kolonlarda dikey yönde ilerleyen çatlaklar tespit edilirse, bu bir tehlike belirtisidir ve binanın tahliye edilmesi gerekmektedir.
Probleme yönelik belirti veren binalarda düşey taşıyıcı çatlaklar oluşmaya başlar. Düşey çatlaklar binanın büyük problemlerle karşı karşıya kaldığını gösterir. Bu tip çatlaklar çoğunlukla binanın alt katındaki bodrumlarda meydana gelebilir. Bodrum katlarının daha rutubetli bir ortama sahip olması, betonun kendini daha rahat şekilde dökmesine olanak tanır ve gözlem şansınız artar. En fazla yük aynı şekilde bu katlardaki kolonlardadır. Bodrumu her gün göremediğimiz için binaların titizlikle kontrol edilmesi ve taranması gerekiyor. Kolon çatlağının anlaşılması adına oturduğunuz binanın alt katı olan bodrum katında inceleme yapılması önemlidir. Projelerin elde edilmesi, rölövelerinin alınması, beton kalitesinin belirlenmesi, donatıların yeteri miktarda konulup konulmadığının belirlenmesi gerekir. Bunlar da ancak ilgili firmalar tarafından yapılabilir. Süreçle ilgili Carbonier ile iletişime geçebilir; kolonlarda zamanla meydana gelen deformasyonların yanı sıra kolon çatlağı için yerinde inceleme, hasar tespiti ve raporlama hizmeti alabilirsiniz.
Kolon Çatlak Tipleri
Tasarım ve uygulama hatası bulunan binalarda hasarlarla karşılaşılabilir. Kısa kolon hasarları sıklıkla karşılaşılan örneklerdendir. İyi yapılan bir planlama ve projeye uygun ölçülerde hazırlanan kolonlar sayesinde bu sorunun önüne geçilebilir. Temelde 4 çeşit kolon çatlak tipleri göze çarpar. Bunlar:
- Eğilme Kırılması
- Kesme Kırılması
- Basınç Kırılması
- Burulma Kırılması
Eğilme Kırılması
Kolona gelen artan eğilme momenti sonucu kolon uçlarında ortaya çıkan mafsallaşma ile eğilme kırılması belirginleşir. Mafsallaşma sürecinde, ilk olarak kolonun bir yüzeyinde deprem kuvvetinin etkisiyle çekme çatlakları oluşurken, sonrasında da karşı tarafta basınçtan dolayı ezilme meydana gelir. Deprem hareketinin yönü değiştikçe, önce ezilmiş bölgede beton dökülmesi ve kolon çatlağı, sonra ise çatlağın oluştuğu bölgede ezilmeler baş gösterir. Eğilme çatlakları, çekmenin yüksek olduğu bölgelerde donatının yer değiştirdiğini işaret eder. Uçlarında etriyeler bulunan ve depreme dayanıklı şekilde hazırlanmış betonarme kolonlar, şiddetli depremlerde dahi minimum hasarla karşılaşır.
Kesme kırılması
Kolonun kesme kuvvetine karşı direncinin yetersiz olmasından ortaya bu tür kolon çatlağı çıkar. Donatı ile beton arasındaki basınç dayanımının eksikliği ya da yetersiz gerilim kuvveti nedeniyle betonun donatı çevresinden kopması söz konusu olabilir. Aşırı mafsallaşma sebebiyle dökülen betonun kesme kuvvetini taşıma kapasitesi ciddi şekilde azalır. Bu durumda, kolonda kesme kırılmasının meydana gelmesi beklenen bir sonuçtur.
Basınç kırılması
Kolon kesitinin dışında kalan beton ezilmeye başlarken, donatının akma birim uzamasına ulaşmaması halinde ortaya çıkar. Düzensiz statik planlama sonucu deprem kuvvetlerinin etkisiyle, basıncı karşılaması gereken boyuna donatı burkulabilir. Burkulma problemlerini önlemek adına, özellikle sarmal bölgelerde başlamak üzere, belirli alanlara yeterli miktarda etriye eklenmelidir.
Burulma kırılması
Yapının kütle ve rijitlik merkezlerinin çakışmadığı durumlarda kolonlarda ortaya çıkar. Kolonun bir tarafında diyagonal çizgiler şeklinde çatlaklar ve beton dökülmeleri görülürken, diğer tarafında benzer bir diyagonal paternle betonun basınçtan ezildiği fark edilir. Deprem yüklerinin etkisiyle kolonlar büyük kesme kuvvetine maruz kalırlar.
Kolonda Oluşan Çatlak Nasıl Tespit Edilir?
"Kolonlarda çatlak olup olmadığını nasıl anlarız” ve “Çatlak olan bir binada oturmak güvenli mi?" gibi sorular, binalarında kolon çatlağı olan kişilerin en çok endişe duyduğu konulardır. Burada alt ve bodrum katlardaki çatlaklar özellikle dikkat edilmesi gereken riskli bölgeleri temsil eder. Kolonlarda görülen sıva çatlakları yanıltıcı olabilir; bu nedenle sıva kazındıktan sonra kolonun doğrudan incelenmesi önerilir. Eğer kazınan bölgede de çatlaklar belirginse, bu çatlakların derinliği, yapısı ve kalınlığı dikkatlice değerlendirilmelidir. Betonarme yapılarda "kılcal çatlak" olarak adlandırılan çatlaklar genellikle risk oluşturmaz. Eğer kolon kenarlarında dikey ve düz çatlaklar mevcutsa, özellikle kolon diplerinde bu çatlaklar belirginleşip genişliyorsa, o bölgeye çekiç benzeri bir aletle hafifçe vurarak dökülen kısmı incelemekte fayda vardır. Bu işlem risk taşımaz çünkü dökülen kısım taşıyıcı bir görevi olmayan paspayıdır.
Kolon demirlerindeki aşınma ve benzeri sorunlar, sarsıntılardan kaynaklanan düşey çatlakların oluşmasına neden olabilir. Eğer demirler görünüyorsa ve üzerinde yoğun pas tabakası varsa, bu durum yüksek donatı korozyonuna işarettir ve ciddi tehlikeler arz eder. Ayrıca kolonun kirişle birleştiği noktada, çapraz olarak meydana gelen diagonal adı verilen çatlakların varlığını kontrol etmek önemlidir. Böyle bir kolon çatlağı varsa tehlikenin boyutu çok daha yüksektir. Olası depremlerde büyük kırılmalara yol açabilir. Çatlak kalınlığı 1-2 mm oranındaysa mutlaka tamir, frp güçlendirme ve depreme dayanıklılık testi yapılması önerilir. Gerekli görülmesi hâlinde bina için oturamaz raporu alınması gerekir.
Kolon Çatlağı Tamiri
Bina güçlendirme süreçlerinde kolon güçlendirme büyük bir öneme sahiptir. Kolonlardaki çatlakların erken aşamada belirlenmesi, daha büyük sorunların önüne geçilmesi açısından kritiktir. Eğer kolondaki çatlaklar kabul edilebilir sınırlar içerisindeyse, bu hasarlar onarılarak daha büyük tahribatların meydana gelmesi engellenir. Hasarlı kolon bölgesi dikkatlice incelenir ve sağlamlığı kontrol edilir. Kolon çatlağını tamir ederken, hasarlı ve sağlam olmayan bölgeler özenle temizlenmelidir. Eğer betonda herhangi bir çürüme varsa, bu alanlar basınçlı su ve uygun malzemelerle düzeltilmelidir. Kolon yüzeyi toz ve kirden arındırılmalı, demirlerin yüzeyi açığa çıkarılmalıdır. Eğer demirlerde paslı kısımlar varsa temizlendikten sonra, demir ile beton arasındaki temas tamamen ortadan kaldırılmalıdır. Bu aşamada, AR Glass cam kumaş donatı tekstili gibi yenilikçi malzemelerin kullanımı önem kazanmaktadır. Bu tür malzemeler, yüksek mukavemet ve dayanıklılık özellikleriyle bilinir ve kolon tamiri gibi kritik yapısal uygulamalarda tercih edilebilir.
Demirlerin yan ve arka kısımlarında boşluk bırakmadan karbon fiber (FRP) dolgu malzemesi ile kaplama yapılmalıdır. Tamir işlemi sonrasında, dolgu materyalinin iyice kuruması için belirli bir süre beklenmelidir. Kuruduktan sonra destek kalıpları çıkarılmalı ve tamir edilen bölgenin sağlamlığı kontrol edilmelidir. Bu süreç, binaların ömrünü uzatmak ve yapısal güvenliği artırmak için gereklidir.
Temel güçlendirme işlemi, yapılardaki dayanıklılığı artırma yöntemidir. Binanın kolon çatlağı tamir edilemeyecek düzeydeyse ve yük taşımada sıkıntısı varsa temel güçlendirme uygulamasını tercih edebilirsiniz. Deprem benzeri doğal afetlerden sonra oluşan derin yapılı çatlakların kısa yoldan onarılması maalesef mümkün değil. Yapılarınıza özel aklınızdaki tüm soru işaretleri için Carbonier’e danışabilir ve doğru hizmete erişebilirsiniz.
Önceki yazımıza https://www.carbonier.com/blog/karbon-fiber-kumas-nedir linkinden ulaşabilirsiniz.
Blog
© Copyright Carbonier. Tüm hakları saklıdır.
