Betonarme Bir Yapının, Sadece Bölme Duvarlar İle Güçlendirilmesi

Betonarme bir yapı düşünelim:

Kolonlarına, kirişlerine dokunmadan bu yapıyı güçlendirebilir miyiz?
Evet güçlendirebiliriz. Betonarme bu yapıyı, sadece bölme duvarlarıyla oynayarak güçlendirebiliriz.

Burada prensip, mevcut bölme duvarların bir perde gibi çalışmasını sağlamaktan ibaret. Yani bölme duvarları öyle bir güçlendireceğiz ki bu duvarlar perde gibi çalışacak(duvar yıkıp perde koymaktan bahsetmiyorum, mevcut bölme duvarın perde gibi çalışmasından bahsediyorum).

Tabi ki betonarme elemanlarda işlem yapmadan, sadece bölme duvarları güçlendirerek yapıyı güçlendirmenin prensipleri olmalı. Eğer binanın güçlendirilmesi, bölme duvarların güçlendirilmesi ile yapılacaksa, yapı bodrum hariç en fazla üç kat olmalı. Bölme duvar/duvarlar temelden başlayıp bina boyunca üst üste olmalı. Bölme duvarlar mutlaka betonarme çerçeve arasında yer almalı(iki kolon arasında). Bu koşullar sağlanabilirse bölme duvar güçlendirmesi ile yapı güçlendirilmesi düşünülebilir.

Yöntemin esası, dolgu duvarların rijitliğini ve kesme dayanımını artırarak, yapının kapasitesini artırmaya dayanır. Bölme duvar/duvarların rijitliği ve kesme dayanımı başlıca iki yolla artırılabilir. Birincisi duvar yüzeyine hasır çelik bağlayıp ince bir püskürtme beton uygulamak, diğerinde duvarı lifli polimerlerle güçlendirmektir.

Bölme duvarlarının köşegen basınç çubukları seklinde çalışması sağlanarak(aynen çapraz çelik perdelerdeki durum gibi) bina güçlendirilir. Modellemeyi de böyle yapabilirsiniz. Yani bölme duvarı çerçeve arasındaki iki çapraz çubuğa indirgeyip modelleyebilirsiniz. Burada dikkat edilmesi gerekli en önemli husus bölme duvarın basınç çubuğu seklinde çalışıp çalışamayacağıdır. Eğer duvar çok uzunsa kesinlikle basınç çubuğu oluşmaz, yatay etkide duvar adeta burkulur/burkulabilir. Yine ayni şekilde duvarda boşluk/boşluklar varsa basınç çubuğu oluşmaz.

Peki, duvarın basınç çubuğu seklinde çalışıp çalışmadığına nasıl karar vereceğiz? Hangi duvar uzundur ve basınç çubuğu oluşmaz?

Basınç çubukları bildiğiniz üzere köşegendir (çelik çaprazları düşünün, biri çekmeye biri basınca çalışıyor). O halde bölme duvarın bu köşegen uzunluğunun belli bir sınırı olmalıdır. Eğer duvar köşegen uzunluğunun, duvar kalınlığına oranı 30′ dan küçük ise bu duvarda basınç çubuğu oluşur.

Sayısal örnek verelim:

3 metre kat yüksekliği olsun, çerçeve arası 4 metre olsun(iki kolon net açıklığı), duvar kalınlığı da 20 cm olsun. Bu duvarı irdeleyelim. Bu duvar uzun mu yoksa basınç çubuğu oluşabilecek bir duvar mi?
3 metre yükseklik, 4 metre açıklık olursa pisagordan köşegeni 5 metre bulursunuz. Yani basınç çubuğu oluşursa bu 5 metrelik yönde oluşur. Duvar kalınlığı 20 cm idi.

500/20=25

25<30..demek ki bu duvar uzun bir duvar değil, burkulmaz ve basınç çubuğu oluşabilir. Bu duvarı güçlendirebilirsiniz.

Birde 6 metre yüksekliğinde, 8 metre açıklığındaki bir duvara bakalım(çerçeve arasında bölme duvar). Duvar kalınlığı 30 cm olsun.
6 metre yükseklik, 8 metre açıklık olduğunda pisagordan duvar köşegenini 10 metre bulursunuz. Yani basınç çubuğu oluşursa bu 10 metre doğrultusunda oluşacaktır.
Duvar kalınlığı 30cm idi.

1000/30=33.33

33.33>30…yani duvar uzun. Bu duvar yatay yük aşamasında burkulur ve basınç çubuğu oluşmaz. Bu kalınlıkta bu açıklıkta bölme duvarı güçlendirerek kullanamazsınız. Önemli bir hatırlatma yapayım, burada alınan duvar kalınlığı güçlendirme öncesi mevcut duvar kalınlığıdır.
Bölme duvarlarının betonarme yapıda kullanılması bahsettiğimiz şartlarda mümkündür. TBDY2018’e göre de böyle bir güçlendirmeyi betonarme yapıda uygulayabilirsiniz…

Ahmet ÇELİKKOLLU
İnşaat Mühendisi
ESKİŞEHİR