Bir yapının güçlendirme projesi, zemin etüdü ve performans analizi verileri ışığında SAP2000, İdeCAD gibi yapısal analiz yazılımlarında taşıyıcı sistemin yeniden modellenmesiyle başlar. Mevcut sistemin eksiklikleri tespit edildikten sonra, yapıya eklenecek yeni elemanlarla doğrusal veya doğrusal olmayan analizler tekrarlanarak optimum müdahale belirlenir.
Güçlendirme kararı kesinleştikten sonra sahada uygulanacak işlemler, seçilen yönteme göre spesifik adımlar içerir. İstenilen üç ana güçlendirme yönteminin saha uygulama aşamaları sırasıyla şöyledir:
1. Betonarme Mantolama
Yapının yanal rijitliğini ve eksenel yük taşıma kapasitesini en çok artıran, ancak binaya ciddi ek yük getiren geleneksel yöntemdir.
- Yüzey Hazırlığı ve Kırım: Güçlendirilecek mevcut kolon veya perdenin etrafındaki sıva ve pas payı alınır. Beton yüzeyi, yeni dökülecek betonla aderansı sağlamak için mekanik yöntemlerle pürüzlendirilir.
- Ankraj (Filiz Ekimi): Mevcut temel, kiriş veya kat döşemelerinde yeni boyuna donatıların geçeceği delikler açılır. Delik içleri basınçlı havayla temizlendikten sonra epoksi reçine enjekte edilir ve yeni donatı filizleri bu deliklere saplanarak sabitlenir.
- Donatı Örümü: S420 veya projede öngörülen kalitedeki yeni boyuna donatılar filizlere eklenir. Mevcut kolonun etrafı, deprem yönetmeliğine uygun sıklaştırma aralıklarıyla yeni etriyelerle sarılır.
- Kalıp ve Döküm: Yeni donatı sisteminin etrafına çelik veya ahşap kalıplar yerleştirilir. Genellikle yerleşimi kolaylaştırmak için yüksek dayanımlı ve akışkan (kendiliğinden yerleşen) beton dökülerek işlem tamamlanır.
- Kürleme: Betonun rötre çatlağı yapmaması ve hedef dayanımına ulaşması için sulama ve kür işlemleri gerçekleştirilir.
2. Çelik Giydirme / Çelik Çerçeve İlavesi
Yapıya ekstra büyük bir ağırlık eklemeden süneklik ve kesme dayanımı kazandırmak amacıyla uygulanır. Kurulumu betonarmeye göre çok daha hızlıdır.
- Yüzey Hazırlığı ve Ölçüm: İşlem görecek kolonların köşelerindeki sıvalar kazınır. Çelik elemanların betona tam oturması için kolon köşeleri pahlanır (düzeltilir).
- Çelik Elemanların İmalatı ve Yerleşimi: Tasarıma uygun kesitlerdeki çelik köşebentler veya sisteme entegre edilecek çelik profiller atölyede ön imalattan geçirilerek sahaya getirilir ve kolon/kiriş köşelerine yerleştirilir.
- Mekanik ve Kimyasal Ankraj: Çelik profiller, mevcut betonarme elemana epoksi (kimyasal dübel) ve kimyasal saplamalar/bulonlar kullanılarak ankrajlanır.
- Enine Bağlantıların (Lama) Kaynatılması: Boyuna yerleştirilen profilleri birbirine bağlamak için enine çelik lamalar kullanılır. Bu lamalar genellikle ısıtılıp genleştirildikten sonra profillere kaynatılır. Soğuduklarında büzülerek mevcut betona aktif bir sargı basıncı uygularlar.
- Boşlukların Doldurulması : Çelik kılıf ile mevcut beton arasında kalan milimetrik boşluklar, yüksek mukavemetli, büzülme yapmayan beton enjekte edilerek tamamen doldurulur.
3. Karbon Lifli Polimer (FRP) Güçlendirmesi
İleri teknoloji kompozit malzemelerin kullanıldığı bu yöntem; elemanların kesitini büyütmez, ekstra ağırlık yapmaz ancak kesme kapasitesini ve sünekliği muazzam oranda artırır.
- Yüzey Onarımı ve Pah Kırma: Beton yüzeyindeki boya ve sıva tabakası taşlanarak tamamen kaldırılır. Zayıf ve dökülen kısımlar epoksi esaslı tamir harçlarıyla onarılır. Karbon kumaşın köşelerde gerilme yığılması sebebiyle yırtılmasını önlemek için kolon veya kiriş köşelerine mutlaka radius açılarak (pah kırma) ovalleştirilir.
- Astar Uygulaması: Tozdan ve nemden arındırılmış beton yüzeyine, kompozit sistemin betona tutunmasını sağlayacak özel epoksi astar sürülür ve kurumaya bırakılır.
- Taşıyıcı Epoksi Reçine Sürülmesi: Astarın üzerine, karbon lifleri betona sabitleyecek olan yüksek çekme dayanımına sahip epoksi reçine bir rulo yardımıyla doygun bir şekilde ve homojen olarak uygulanır.
- Karbon Kumaşın Sarılması: Tasarımda belirlenen doğrultuda kesilmiş karbon fiber kumaşlar, yüzeye gerdirilerek sarılır. Özel fitilli plastik rulolarla kumaşın üzerinden geçilerek içeride kalan hava kabarcıkları dışarı atılır ve epoksinin liflerin her noktasına nüfuz etmesi sağlanır.
- Son Kat Koruma: Karbon lifler UV ışınlarına, yangına ve fiziksel darbelere karşı hassas olduğundan, epoksi tam kürlendikten sonra sistemin üzeri yangın geciktirici veya koruyucu bir sıva/boya ile kaplanır.