Kolon Güçlendirme

Kolon güçlendirme ve mantolama adıyla bilinen uygulama, betonarme kolonlar üzerindeki nihai yük kapasitesinin artırılması amacıyla yapılan işlemler prosedürüdür. Deprem bölgesinde yer alan ülkemizde, özellikle yüksek riskli yapıların kontrol edilmesi ve çeşitli yöntemlerle güçlendirilmesi konusu büyük önem taşır. Öyle ki bir binanın sağlamlığının en önemli etkeni kolondur. Yapı özelinde değerlendirildiğinde bina güçlendirme işleminin en temel adımı kolon güçlendirme aşamasıdır. Yapısal hatalardan ve proje eksikliklerinden kaynaklanan sıkıntıların yanı sıra deprem gibi zorlamaların sonucunda hasar gören betonarme kolon, perde ya da kiriş güçlendirme için çeşitli teknikler geliştirilmiştir. Bu teknikler, eski binaların ya da yapıların, eskisinden daha güçlü hale getirilmesi gerektiğinde tercih edilir. Çoğunlukla taşıyıcı elemanlardaki bazı özelliklerin artırılması amacıyla uygulanır. 

Kolonlarda zamanla meydana gelen hasara göre bir, iki, üç veya dört taraftan mantolama uygulanabilir. Mevcut kolonun boyuna takviye donatısı yerleştirilerek etrafının gereken donatıyla sarılması mantolama işlemidir. Kolon güçlendirme ile bir yapının taşıma gücü, rijitliği, sünekliği ya da stabilitesi, bir önceki durumunun üzerine çıkarmak amacıyla gerçekleştirilir. Bu işlemde yapının tamamen hasar görmesi gerekmez. 

Güçlendirme, kolonların üstündeki beton veya diğer malzemelerin sökülmesi işlemiyle başlar. Sonrasında uygun olan karbon fiber kumaş, cam elyaf takviyeli polimer, çelik levha ya da tel örgü gibi tekniklerle süreç ilerler.

Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği esaslarında belirtildiği gibi güçlendirme çalışmaları şunları kapsar:

• Yapının mevcut performansa göre mevcut ağırlığın azaltılması,
• Kolonun betonarme, çelik ya da lifli polimerlerle sarılması,
• Kirişin betonarme veya lifli polimerlerle sarılması,
• Bölme duvar yapılarının güçlendirilmesi,
• Perde duvar eklenmesi,
• Taşıyıcı elemana yeni çerçeve eklenmesi,
• Temel güçlendirmeleri.

Kolon Güçlendirmenin Amaçları

Kolonlar yapıların ana taşıyıcı elemanlarıdır. Bu sebeple buralardaki hasarlı bir alanın güçlendirilmesi için kolon güçlendirme işlemi uygulanır. Onarım gereken kolon alanına, uygun mantolama yapıldığında meydana gelen problemler etkisiz hale getirilebilir. Kolon güçlendirmenin temel amaçları ise şu şekildedir:

• Dayanım özelliğini artırma (kesme, eğilme ve eksenel yük) 
• Süneklik artırma 
• Rijitlik artırma

Kolon Güçlendirmede Kullanılan Yöntemler

“Kolon güçlendirme nasıl yapılır?” sorusu, onarımı gerçekleştirilecek olan yapıya ne gibi yöntemlerle müdahale edileceğini merak edenler için önemli bir konudur. Çelik mantolama, betonarme mantolama ve karbon fiber gibi uygulamalar, kolon güçlendirmede kullanılan yöntemlerden birkaçıdır. Bu yöntemlerden hangisinin kullanılması gerektiğine yapının ve kolonun incelenmesinden sonra karar verilir. İnceleme aşamasında kolon çatlağı olup olmadığına ve derecesine bakılır. Daha sonra ise kolonun boyutları, yük kapasiteleri ve korozyon gibi hasarları da göz önünde bulundurulur. 

Betonarme mantolama işlemi, kolonun eksenel yük, kesme ve moment kapasitesini artırmayı amaçlar. Bu işlemde yapısal analiz sonuçlarına dayanarak mantolama boyutu ve kullanılacak çelik çubuk sayısı ile çapı belirlenir. Güçlendirme işlemlerinin etkili ve başarılı olabilmesi için katlar arası donatıların sürekli olmasına özen gösterilmelidir. Ek donatılar eklenirken, bu donatıların hem mevcut yapıyla hem de yeni betonla uyum içinde çalışmasını garanti altına almak önemlidir. Ayrıca kullanılan yeni malzemelerin mukavemetinin en az mevcut malzemelerle eşit ya da daha yüksek olması gerekmektedir.

Çelik mantolama ise sadece esneklik özelliğini artırmakla kalmaz, aynı zamanda eksenel yük taşıma kapasitesini de iyileştirir. Bu uygulama sayesinde elemanlar güçlendirilir, yapıdaki bileşenler arasında bir bağlantı kurulur ve tamamen yeni bir taşıyıcı sistem meydana getirilir.

Söz konusu çelik mantoloma tekniğinde uygulanan adımlardan biri, kolonun dört köşesine de korniyer yerleştirilmesi işlemidir. Korniyerler arasında kalan boşluklara reçine dökülerek kolonla çelik elemanlar arasında sağlam bir birleşme elde edilir. Ancak korniyerler yeterince sıkıştırılmazsa, çelik manto beklenen yük taşıma kapasitesini karşılayamaz. Eğer çelik manto ile mevcut beton arasında iyi bir kaynaşma sağlanırsa, kolonun kesme kapasitesi önemli ölçüde artar. Ayrıca kolonları güçlendirme kararı alındığında, ana taşıyıcı görevi gören kirişlerin de güçlendirilmesi önem taşımaktadır.

Fiber Takviyeli Polimer (FRP) ile Kolon Güçlendirme

Karbon fiber, en sağlam malzemelerden biridir. Öyle ki çeliğe göre 5 kat daha hafif ve gerilmeye karşı 3 kat daha dirençlidir. Oldukça yumuşak olan liflere, istenen şeklin verilebilmesinin yanı sıra özel reçinesi sayesinde kolaylıkla da kompozit halini alabilirler. Hızlı ve pratik şekilde uygulanır. 

Orta ya da hafif hasarlı yapıların kolon tamiratında, korozyona uğramış hasarlı kolonlarda, güçlendirmelerde ve tarihi eserlerin onarımında kullanılabilir. Carbonier’in FRP Teknik Donatı tekstil ürünleri aşağıdaki gibidir:

• Karbon Kumaş Donatı Tekstili
• Bazalt Donatı Tekstili
• Ar Glass Cam Kumaş Donatı Tekstili

Epoksi Reçinesi ile Güçlendirme

Riskli kolon yapılarından dolayı binaların yıkılıp kısa sürede yerine yenilerinin inşa edilmesi her durumda mümkün olmaz ve maliyetli bir sürece neden olur. Bu gibi durumlarda bir kolon güçlendirme yöntemi olan epoksi reçinesiyle güçlendirme tekniğinden yararlanılabilir. 

Epoksi reçinesiyle güçlendirilmiş bir kolon, esnek yapı kazanarak her türlü hava koşullarına karşı direnç sağlar. Betonu, yapıyı ve donatıyı hem suyun hem de nemin bütün olumsuz etkilerinden koruma işlevi üstlenir. Su sızdırma özelliği yoktur. Solvent içermediğinden dolayı çevreye de herhangi bir zararı bulunmaz. Epoksi, yapının zarar görmesini engelleyerek çatlak ve yarık gibi problemlerin sorunsuz şekilde kapatılmasına imkân tanır. Tüm bunlardan ötürü kolon güçlendirme epoksi uygulaması son derece kolay bir güçlendirme tekniğidir. 

Püskürtme Beton ile Güçlendirme

Birçok iki veya üç katlı binada tercih edilen bir güçlendirme yöntemi püskürtme beton tekniğidir. Bu yöntemle sadece kiriş ve kolonlar değil, tüm duvarlar taşıyıcı hale getirilir. Aynı zamanda yığma binalar için de mükemmel bir çözüm sunar.

Püskürtme betonun uygulaması oldukça basittir. Öncelikle mevcut yapının planı hazırlanır ve taşıyıcı hale getirilecek duvarlar belirlenir. Döşeme plakalarına ankraj sağlamak için, duvarların en altından başlanarak süreklilik sağlanacak şekilde donatı eklenir. Çift yönlü demir donatı veya çelik hasırlar, uygun ölçülerde yerleştirilir. Ardından C 25 - C 40 aralığındaki püskürtme beton, belirlenen kalınlıkta uygulanır, böylece yapı perde beton özelliği kazanır. Kalıp ihtiyacı duyulmadan gerçekleştirilen bu işlem, hem hızlı hem de ekonomik bir çözüm sunar. Ekonomik avantajları arasında kalıp işçiliğine gerek duyulmaması ve büzülmesiz tamir harçları gibi ek maliyetlerin ortadan kalkması da bulunur. Uygulama sonrasındaki işlemler de hızla tamamlanır.

Çelik Şeritlerle Güçlendirme

Kolon güçlendirme uygulamalarında tercih edilen çelik şeritler, oksidatif korozyona karşı üstün bir koruma işlevi sağlar. Ayrıca dayanıklılığı artırarak kolonların kullanım ömrünü uzatır.

Yapılar dahilinde inceleme yapılırken mutlaka kolon boyutları, yük kapasiteleri, çatlak, tahribat ya da korozyon benzeri hasar durumları göz önünde bulundurulmalıdır. Kolon ölçülerinden binanın yaşına kadar pek çok farklı detay, kolon güçlendirme yöntemlerine karar vermede etkin bir rol üstlenir. Eski ve tehlikeli olan yapılardaki eksikliklerin giderilmesi, yapılacak olan bu güçlendirme çalışmalarıyla sağlanabilir. Yapılacak onarım çalışmaları, yapının mevcut halini en iyi seviyeye getirerek yaşanabilecek tüm problemlerin giderilmesine katkıda bulunur. 

Kolon Güçlendirmede Dikkat Edilmesi Gerekenler

• Güçlendirme projesinin hazırlanmasından uygulamasına kadar her bir aşama önemli ölçüde deneyim ve bilgi gerektirir. 
• Yapıdaki riskleri azaltmak için uygulamaların, yapının özellikleri göz önünde bulundurularak bilinçli bir şekilde yapılması gerekir.
• Kolonun üzerindeki hasarlı alanların, çekirdek bölümüne kadar kazıma işlemi yapılmalıdır. 
• Beton basınçlı suyla yıkanmalı, toz ve gevşek malzemeden temizlenerek arındırılmalıdır. 

Güçlendirme Yöntemlerinin Seçimi

Hazırlanacak olan kolon güçlendirme projeleri, mutlaka güncel deprem yönetmeliği esas alınarak gerçekleştirilmelidir. Binanın yaşı, dayanıklılığı ve kolonların durumu dikkat edilmesi gereken temel kriterlerdir. 

Bu kriterlerin belirlenmesi aşamasında çalışmalar daha başlamadan önce uzman ekiplerce alan taraması yapılır. Birkaç günde tamamlanan bu çalışmaların sonucunda hazırlanan raporlar güçlendirme uzmanlarına ulaştırılır ve onların uygun gördüğü yöntemlerden biri seçilir.

Yapısal Değerlendirme ve Analiz

Yapısal değerlendirme süreci binanın incelenmesiyle başlar. Güçlendirme yöntemine karar vermeden önce yapısal elemanların mevcut durumunun yanı sıra herhangi bir deprem yüküne karşı maruz kalacakları yönler analiz edilir. 

Sonrasında da kolonun yapısından başlayarak boyutu, sağlamlığı ve ne derece güçlendirilmesi gerektiğinin belirlenmesi ile süreç devam eder. Uygun yönteme karar verilerek işleme başlanarak proje hazırlanır. 

Kolon Güçlendirme Ne Kadar Sürer?

Kolon güçlendirme süresi; yapının genel durumu, yöntemi, kullanılacak olan materyallerin temini ve çalışmaların kapsamına göre değişiklik gösterebilir. Kolon sağlamlaştırma sürecinde güçlendirmenin yapım ve tekniği dikkate alınarak yapının boşaltılıp boşaltılmamasına da ayrıca karar verilir. Bazı durumlarda evin boşaltılması gerekebileceği gibi bazen de buna gerek kalmadan süreç tamamlanabilir.

Kolon Güçlendirme Maliyetleri ve Faktörleri

Bina kolon güçlendirme fiyatı veya maliyetleri binanın tipine, yapısal elemanlarına, deprem yüküne, güçlendirme tekniğine ve birçok farklı faktöre göre değişiklik gösterebilir. Çok katlı binaların daha fazla yapısal elemana sahip olması maliyetleri artırabilir. 

Bina yaşı ve projede kullanılan yapı malzemeleri de fiyatı etkileyebilir. Donatı değişimi, FRP güçlendirme gibi taşıyıcı elemanların güçlendirilmesi gibi işlemler için ihtiyaç duyabileceğiniz kaliteli hizmetlere Carbonier farkıyla ulaşabilirsiniz. 

Carbonier’in her biri alanında uzman ekibi, proje incelemesini takiben yapılara uygun güçlendirme yöntemini belirleyerek en uygun fiyat teklifini sunar. Müşterilerin ihtiyaçlarına ve bütçelerine uygun şekilde belirlenerek belirttiği sürede işlemi titizlikle tamamlar.