Yapısal Sağlık Takibi

TR / EN

Yapıya Etkileyen Riskler

DEPREM RİSKİ

Türkiye dünyanın aktif deprem kuşaklarından birinde yer almaktadır. Nüfus yoğunluğu ve endüstriyel tesisler 1. Derece deprem bölgelerinde yer almaktadır. O nedenle depreme karşı alınacak önlemlerin geliştirilmesi ve daha etkin hale getirilmesi Türkiye’nin öncelikli konularındandır.

Bir deprem gerçekleştiğinde dışarıdan sağlam gibi görünen bir binanın oturulamaz hale gelip gelmediğini ya da güvenli olup olmadığını anlamak son derece güçtür. Bu durumları çözümleyebilmek için deprem bölgelerine uzman mühendisler gönderilir. Ancak bu mühendislerin imkanları son derece sınırlıdır. Dar bir vakit içinde pek çok binanın analizi gerekir. Genelde uzman mühendislerin tek yapabildikleri gözle muayeneden ibarettir. Bu durum 2 istenemeyen sonuç doğurur. Birincisi, çoğu zaman güvenli alanda kalmak için uzmanlar binalara oturulamaz raporu verir. Binaları güvenli olduğu halde oturulamaz raporu alan binlerce insan aylarca, yıllarca çadır ve geçici konutlarda yaşamak durumunda kalabilir. İkinci ve daha dramatik bir olumsuz sonuç ise oturulabilir raporu alan bir binanın artçı şokta ya da ilerleyen dönemlerde yeni bir depremde yıkılmasıdır. Maalesef her iki olumsuzluğa da geçmişte pek çok kez tanık olmak durumunda kaldık.

Aslında varılan bu nokta temel olarak uzmanların hatalı ya da yetersiz oluşundan kaynaklanmaz. Ellerinde uygun bir karar destek sistemi ya da araç olmayışından kaynaklanır.

Yapısal Sağlık Takibi karar vericilere en önemli karar destek sistemlerinden birini sunar. Eğer bir bina yaşanacak bir deprem öncesinde sensörler ile donatılmışsa bu binanın modal frekansları sürekli kayıt altında tutuluyor demektir. Deprem sonrasında sensörlerden gelen veriler ile 1 saat gibi kısa bir süre içinde frekans kümesinde modal frekans ve hakim periyot analizi gerçekleştirilebilir. Eğer bunun sonucunda frekanslarda bir değişim oluşmuş ise bu binanın gizli ya da açık hasarlara uğradığına ve bunun sonucunda rijitlik kaybı yaşadığına dair çok önemli ipuçlarını uzmanlara sunar. Uzmanlar bu karar destek sisteminden çıkan sonuca göre derinlemesine analiz yapılacak binalara çok daha çabuk karar verebilir. Böylelikle deprem sonrası hasar analizi ve tahmini çok daha çabuk gerçekleşir. Gerekli önlemler alınır.

YORULMA (FATIGUE)

Uzun süre tekrarlı yüklere maruz kalan yapıların, sonunda normal koşullar altında çökecekleri yükün çok daha alt seviyesinde aslında dayanmaları beklenen bir yük karşısında çökebilirler. Bu şekilde bir çöküş mekanizmasına YORULMA adı verilir. Bunun için belirli bir yük seviyesi ve yük tekrarı gerekir. Köprüler yorulmaya en çok maruz kalan inşaat mühendisliği yapılarının başında gelir. Sürekli bir taşıt trafiği ve kuvvetli rüzgar yükleri altında tekrarlı dinamik yüklemeye maruz kalırlar. Yapılan akademik çalışmalar da köprü türünde yapıların yıllar içinde rijitliklerini yitirdiklerini göstermiştir. Yorulma etkisi yapılarda ani bir çökme ile sonuçlanabileceğinden YAPISAL SAĞLIK TAKİBİ yorulma seviyesinin tespiti ve gerekli önlemlerin alınabilmesi için kullanılır. İvmeölçerler ve deplasman ölçerler kullanarak yapıların dinamik davranış karakteristiklerini sürekli olarak takip etmek mümkün olur.

DERİN KAZILAR VE METRO ÇALIŞMALARI

Günümüzde özellikle metropollerde yüksek bina inşaatlarının sayısı hızla artmaktadır. Bu binaların temelleri için şehirlerin konut yoğunluğuna sahip bölgelerinde derin kazılar yapılmaktadır. Her ne kadar gerekli önlemler (fore kazık vb.) alınsa da bu derin kazılar bazı durumlarda beklenmedik şekilde çevredeki binaların temellerinde hareketlenmelere yol açabilmektedir. Aynı etki metro inşaat çalışmaları sırasında oluşabilmektedir. Bu tür durumlarda kazılar öncesinde civardaki risk altındaki binalar yerleştirilecek YAPISAL SAĞLIK TAKİBİ sistemleri ile binalarda herhangi bir olumsuz etki oluşup oluşmadığını takip etmek mümkün olacaktır.

İNŞAAT AŞAMASINDAKİ ÇÖKMELER

Yüksek yapılarda ya da baraj, stadyum, kule gibi özel yapı türlerinin inşaat aşamalarında ya da tünel inşaatlarında pek çok yenilikçi teknoloji ve metodoloji kullanılmaktadır. Bu tür inşaatların getirdiği zorluklar, bilinmezler ve beklenmedik durumlar nedeniyle inşaat aşamalarında sık sık çökmeler meydana gelebilmektedir. Bu durum da hem mal hem de can kaybına yol açmaktadır. Bu tür özel inşaatların ilerleme aşamalarının adım adım takibi hem çökmelerin engellenmesi hem de yapının teorik projesine uygun ilerleyip ilerlemediğinin tespiti açısından çok önem taşımaktadır. Konuya bazı örnekler vermek gerekirse, örneği 60 katlı bir binanın inşaatında katlar ilerledikçe dinamik analiz yoluyla modal frekansların beklenen şekilde gerçekleşip gerçekleşmediği takip edilebilir. Tünel inşaatlarında yapılacak sünme takibiyle tünel üzerindeki çevresel gerilmeler takip edilebilir. Ya da baraj inşaatlarında su basıncı altında baraj kapaklarındaki yüzey gerilimleri takip edilebilir. Bu tipteki bir YAPISAL SAĞLIK TAKİBİ beklenenin dışındaki bir tehlikenin erken aşamada farkedilmesini ve gerekli önlemlerin alınabilmesini sağlayacaktır.

YAŞLANMA - Eskiyen Binalar - Tarihi Eserler

Yüzyıllar önce yapılmış pek çok yapı halen ayakta durmakta, hatta kullanılmaktadır. Bunların için camiler, köprüler, kemerler, saraylar, kaleler, kuleler ve hattı bazı binalar sayılabilir. Kültür varlığına dahil ve yüzyıllardır ayakta olan bu yapıların yıkılmadan ömrünü devam ettirebilmesine özen gösterilmektedir. Ancak bir yapının yüzyıllardır ayakta oluşu ilelebet yıkılmayacağı anlamına gelmez. Yorulma ve yıpranmanın etkileri her zaman beklenmelidir. Eski olmaları nedeniyle pek çoğunun inşaat teknolojileri de tam olarak bilinememektedir. Bir yapının eskimesi her zaman bir risk içerir. Bu riskin boyutunu belirlemek için YAPISAL SAĞLIK TAKİBİ en iyi çözümdür. Yapıda bir tilt(eğilme) olup olmadığı ya da miktarı, çatlakların ilerleyip ilerlemediği, yapısal frekanslarının analizi bu amaçla tercih edilen yöntemlerdir. Böylelikle doğru projelendirecek ve zamanından başlatılacak onarım, güçlendirme ve restorasyon çalışmaları ile bu yapıların daha uzun süreler risk yaratmadan bize hizmet etmesi ve kültür varlığımıza dahil kalması amaçlanır.

SEL

2012’de Çaycuma’da yaşanan köprü çökmesi felaketinde de gördüğümüz gibi sel de deprem gibi yapıları tehdit eden bir doğal felakettir. Özellikle köprüler sel sırasında tasarım yüklerinin dışında ve farklı noktalardan yüksek ve dinamik yüklemelere maruz kalacağından ani bir çökme riski ile karşı karşıya kalabilirler. Bu nedenle özellikle sele maruz kalabilecek bölgelerdeki köprülerin YAPISAL SAĞLIK TAKİBİ altında tutulması, bir sel anında ve sonrasında ne kadar güvenilir durumda olduğunu belirleyebilmek ani çökme riskleri yaşamamak açısından çok önemlidir.

PATLAMA-ÇARPIŞMA

Kaza ya da terör saldırıları sonucunda yapılar dışarıdan bir taşıt aracının çarpması ya da içerde meydana gelebilecek bir patlama riski ile karşılaşabilmektedir. Bu tür bir travma durumu bir yapı için tasarım aşamasında öngürülmeyen bir risktir. Dolayısıyla etkisi ve miktarı kestirilemeyen bu tür bir durum yaşandıktan sonra yapının durumunun ve çöküp çökmeyeceğinin belirlenebilmesi, hem de en kısa sürede belirlenebilmesi için bu türden kritik öneme haiz yapılarda YAPISAL SAĞLIK TAKİBİ büyük önem kazanır. Özellikle ivmeölçerler aracığıyla yürütülecek gerçek zamanlı dinamik takip ve frekans kümesindeki analiz bu beklenmedik etkinin binanın ana taşıyıcı sisteminde bir rijitlik kaybına yol açıp açmadı konusunda dakikalar mertebesinde fikir üretecek bir karar destek sistemi olacaktır.

AŞIRI ÖLÜ YÜKLER/KAR YÜKÜ

Hangar tipi yapılarda ya da otel, havuz gibi geniş açıklıklara sahip yapıların çatılarında genelde uzay kafes çözümleri kullanılmaktadır. Bu büyük çatı alanlarının üzerindeki kar yükleri ağır geçen bazı kış koşulları sonucunda bazen tahmin edilen tasarım yüklerini aşabilmektedir. Bu nedenle yaşanan çökme örneklerine son yıllarda sıklıkla rastlanmıştır. Bu durum içinde uçak helikopter gibi yüksek değere sahip araçların kullanılamaz hale gelmesiyle büyük maddi kayıplara ya da can kayıplarına yol açabilmektedir. O nedenle aşırı kar yüküne karşı bir ERKEN UYARI SİSTEMİ görevi yapacak bir yapısal sağlık takibi sisteminin bu tür kritik yapıların çatılarına yerleştirilmesi felaketlerin engellenmesi açısından büyük önem taşır. Bu tür yapılarda kullanılacak takip sistemleri daha çok yarı-statik prensiplere dayanır ve gerilme(stress) ile birim deformasyon (strain) takibini hedefler.