Tarihi Yapıların Zeminlerinde Meydana Gelen Deformasyonlar Üzerine Bir İnceleme

Giriş

Yapılar; ilk çağlardan beri insanların çeşitli ihtiyaçlarına hitap eden mekânlardır. İnsanlar barınmak için evleri, bir yere erişim sağlamak için yolları ve köprüleri kullanmıştır. Zaman geçtikçe hastane, ibadet alanları ve okullar inşa etmişlerdir. Bu bağlamda tarihi yapılar kültürlerin görsel temsilcileridir. Nitekim Victor Hugo “Bakmasını bilenler, bir yüzyılın ruhunu ve bir kralın yüz ifadesini bir kapının tokmağında bile fark edebilirler.” diyerek tarihi yapıların önemini vurgulamıştır.

Sorunlara çözüm bulmak için sorunun kökünün neye dayandığını bulmak sorunun yinelenmemesi açısından önem arz etmektedir. Yapılan çalışmalarla, meydana gelen deformasyon ve bozulmalar kaynaklarına göre alt başlıklara ayrılmıştır.

Tarihi yapılar, yığma yapı tekniğiyle inşa edilmiş yapılardır. İskelet sistemleri bulunmadığı için tüm duvarlar taşıyıcı perde görevini üstlenir. Yapı ağırlıkları fazla olduğu için basınç gerilmelerine karşı mukavemet gösterseler de genellikle çekme gerilmelerini karşılamakta zorlanırlar. Tüm bunlardan dolayı aktif fay hatları üzerinde bulunan ülkemizde, deprem gibi yatay kuvvetlerden kaynaklı deformasyonlar oluşabilmektedir.

İklimden kaynaklı yağış rejimi düzensiz bölgelerde sel taş kemerlerde ciddi hasarlara yol açmaktadır. Zeminde meydana gelen oturma hasarları tüm sistemi etkileyerek çatlaklara neden olabilmektedir. Asit yağmurlarına ve rutubete bağlı bozulmalar hatta parça kopmasına varabilen etkiler gözlemlenmiştir.

Tüm bu etkilerin yanında insanlardan kaynaklanan hatalı onarımlar, savaşlar ve yangınlar, tarihi yapıların deformasyon ve bozulmalarına neden olmaktadır. Bu yazıda, zeminden kaynaklanan deformasyon ve bozulmalar literatür taramaları ışığında ayrıntılı bir şekilde incelenecektir.

Zeminden Kaynaklanan Deformasyon ve Bozulmalar

Tarihi yapılarda görülen zemin kaynaklı hasarları altı grupta toplarsak, bunlar; oturmalar, ayrışmalar, kabarma ve şişme, parça kopması, çatlaklar ve kaymalardır (Köseoğlu, 1896).

Gerek ayrışma gerekse kabarma, şişme şeklinde ortaya çıkan hasarların nedeni yapı malzemesinde meydana gelen fiziksel ve kimyasal reaksiyonlardır. Örneğin ayrışmaya neden olacak kimyasal etki, dış ortamdan kaynaklanan sülfat etkisi olabilir iken fiziksel etki ise donma çözülme olabilmektedir (Namlı, 2001).

Parça kopmasına neden olan etkiler incelenirken hasara sebep olabilecek atmosfer etkisi, iç sıcaklık yükselmesi, kimyasal reaksiyonlar gibi faktörlerin yanı sıra deprem ve benzeri şok dalgalarının da etkisi üzerine düşünülmelidir (Namlı, 2001).

Zeminden kaynaklanan çatlaklar genellikle oturmalar sonucunda meydana gelmektedir. Temel oturmalarının başlıca nedenleri; yer altı su seviyesinin değişmesi, taşıyıcı sistemde yapılan değişiklikler, yapı çevresinde yapılan kazı çalışmaları, yetersiz drenaj yapılması, yapı kazıklarının çürümesi, deprem ve çevresel (trafik v.s.) etkiler olarak sayılabilir.

Yer Altı Su Seviyesinin Değişmesi

Yer altı su seviyesinin alçalması sonucunda boşluk suyu basıncı düşer. Dolayısıyla su içinde yüzen zemin tanelerinin ağırlığı artar ve alttaki zemine ilave yükler binmesiyle yeniden oturmalar başlar. Yer altı su seviyesinin düşmesi sonucunda zeminin kurumasına bağlı olarak rötre çatlakları da oluşabilmektedir. Yer altı su seviyesinin yükselmesiyle zeminin doygun hâle geçmesiyle taşıma gücü azalır. Bundan dolayı meydana gelen oturmalar belirli bir sınırı aştığında deformasyonlara neden olabilmektedir.

Kazıkların Çürümesi

Tarihi yapı temellerinde ahşap kazık kullanımı görülmektedir. Ahşap kazıklar havayla temas ettikleri zaman çürümeye uğrayabilirler. Çürüme sonucunda zeminde oturmalar meydana gelebilir.

Yapı Çevresine Yapılan Kazılar

Yapı çevresinde farklı amaçlar için yapılan kazılar heyelan ve kaymalara neden olabilmektedir. Oluşan boşluklar, temel ve zeminin dengesini bozacağı için deformasyonlara sebep olabilmektedir.

Sıvılaşma

Sıvılaşma, zeminin deprem dalgaları gibi dinamik dalgaların şok etkisiyle zeminin mukavemetini geçici olarak kaybetmesidir. Kumlu-siltli zeminlerde görülür. Tarihi yapılarda hasara neden olabilmektedir.

Sonuç

Bu yazıda deformasyon ve bozulmanın zemin kaynaklı nedenleri incelenmiştir. Yapılan araştırmalar sonucunda tarihi yapıların hasarları hangi nedenle olursa olsun doğru malzeme ve teknikle güçlendirmesinin önemi bir kez daha anlaşılmıştır. Ancak burada mühendisin önce yapıdaki hasarın kaynağını bilmesi gerekir.

Ülkemizde koruma kurullarında inşaat mühendisi bulunmamaktadır. Yüzyıllara meydan okuyan yapılarda sanatın korunması kadar yapının ayakta kalması da büyük önem arz eder. Burada sorumluluk inşaat mühendislerine düşmektedir. Her alanda olduğu gibi tarihi yapılar konusunda da mesleğimize sahip çıkmalıyız.

Kaynaklar / References

• HUGO, Victor. Notre Dame’ın Kamburu. İş Bankası Kültür Yayınları. 2019. XII. Basım. İstanbul. Sayfa 144.
• NAMLI, Mücahit. Tarihi yapıların temel sistemleri ve temel takviyesi yöntemleri. 2001. PhD Thesis. Fen Bilimleri Enstitüsü.
• YANIK, Yusuf; TÜRKER, Temel; ÇORUHLU, Berna. TARİHİ TAŞ KEMER KÖPRÜLERDE HASAR NEDENLERİ VE ONARIM TEKNİKLERİ.
• URAL, A.; ORUÇ, Ş.; DOĞANGÜN, A. Doğu Karadeniz Bölgesi’ndeki Tarihi Kemer Köprülerin Onarım ve Güçlendirme Çalışmaları. Yapı Dünyası Dergisi, 2007, 132: 48-53.
• MAHREBEL, Hasan Ali. Tarihi Yapılarda Taşıyıcı Sistem Özellikleri, Hasarlar, Onarım ve Güçlendirme Teknikleri. 2006. PhD Thesis. Fen Bilimleri Enstitüsü.