Karbon Elyaf Bina Güçlendirme

Tamamen yerli bir proje olan karbon fiber yöntemi yaşanan deprem felaketlerinin ardından gündem oldu. Deprem bölgelerinde yıkılmayan yapıların dayanıklılığı dikkat çekerken, yapılan tespitlerde karbon fiber yöntemi kullanıldığı belirlendi. Karbon elyaf, metallere oranla gerilmeye karşı çok daha sağlam ve hafif bir malzeme. Yüzde 95’ten fazlası karbon atomlarından oluşan insan saçından daha ince filamentler halinde hazırlanıyor. Uygulanacak malzeme , , , gibi sayıda değişen filamentten oluşan iplikler şeklinde üretiliyor. Ardından bu iplikler dokunarak 1 mm’den daha ince kumaş haline getiriliyor. Karbon fiberin yapısı, çelikten 5 kat daha hafif olmasına rağmen, gerilmeye karşı çelikten daha dayanıklı olarak biliniyor.

KARBON FİBER NEDİR?

Karbon fiber veya karbon elyaf, teknoloji ürünü ipliksi bir tür maddedir. Ana bileşimleri Karbonlaşmış akrilik elyaftır (Orlon), katran ve naylondur. Karbon fiberin yapısı, çelikten 4,5 kat daha hafif olmasına rağmen 3 kat daha dayanıklıdır. Karbon fiber, naylon gibi esnek ve orlon gibi de orta derecede dayanıklı değildir. Daha sert ve çok daha dayanıklıdır.

KARBON FİBER BİNA GÜÇLENDİRME NASIL YAPILIR?

Karbon fiberin, PAN temelli üretimi dört ana aşamada gerçekleşmektedir: "Oksidasyon", "Karbonizasyon", "Yüzey iyileştirmesi" ve "Kaplama".

- Oksidasyon aşamasında Orlon maddesi °C'ye kadar ısıtılmaktadır. Isıtılma aşamasında maddede bulunan Hidrojen maddesi ayrıştırılıp, Oksijen maddesi eklenmektedir. Bu sayede üretilecek olan karbon fibere yanmazlık özelliği kazandırılır.

- Karbonizasyon aşamasında bobinlerdeki orlon, °C'ye kadar ısıtılmaktadır. Bu esnada maddede % karbonlaşma sağlanmaktadır. Bu işlemde sıcaklığın yüksekliğine göre üretilen karbon fiberin sınıfı belli olmaktadır.

- Yüzey iyileştirmesi esnasında bobindeki orlon, reçineye daha iyi yapışması için elektrolitik ortamda iyileştirilir.

- Kaplama aşamasında işlenmiş orlon, reçine ile kaplanır. Bu sayede "PAN Tabanlı Karbon Fiberin üretimi tamamlanır.

KARBON FİBER GÜÇLENDİRME YÖNTEMLERİ NELERDİR?

1- Karbon fiber bantların betona sıkıştırılması: Bu yöntem, beton yapıların dayanıklılığını arttırmak için kullanılır. Karbon fiber bantlar, betona sıkıştırılarak yapıya entegre edilir ve böylece beton yapının dayanıklılığı artar.

2- Karbon fiber elyaflarının kaynak yöntemi ile yapıya entegre edilmesi: Bu yöntem, metal yapıların dayanıklılığını arttırmak için kullanılır. Karbon fiber elyaflar, kaynak yöntemi ile yapıya entegre edilir ve böylece metal yapının dayanıklılığı artar.

3- Karbon fiber bantların yapıya yapıştırılması: Bu yöntem, beton veya metal yapıların dayanıklılığını arttırmak için kullanılır. Karbon fiber bantlar, yapıya yapıştırılarak entegre edilir ve böylece yapının dayanıklılığı artar.

4- Karbon fiber elyaflarının yapıya döşenmesi: Bu yöntem, beton veya metal yapıların dayanıklılığını arttırmak için kullanılır. Karbon fiber elyaflar, yapıya döşenerek entegre edilir ve böylece yapının dayanıklılığı artar. Bu yöntemlerden hangisinin kullanılacağı, yapının yapısı ve ihtiyacına göre değişebilir.

KARBON FİBER NASIL, NERELERDE KULLANILIR?

Karbon fiber üretimi dünya üzerinde gittikçe artmaktadır. Dünyada sadece 8 ülke, karbon fiber üretebilmektedir. Bu ülkeler; Japonya, ABD, Almanya, İran, Fransa, İngiltere, Macaristan ve Tayvan'dır. Ancak dünyada karbon fiber üretimi yapan iki firma vardır ve bu firmaların biri Japon, diğeri de Amerikalıdır. Dolayısıyla karbon fiber üretim teknolojisine sadece Japonya ve ABD sahiptir. Türkiye, karbon fiber üretimini kendisi yapabilmekte olan 3. ülkedir ve karbon fiber üretim miktarında dünya 8.'si durumundadır.

Karbon fiber üretimi için birçok dünya kuruluşu rekabet içerisindedir. Karbon fiber, geleceğin teknolojisi olarak görülüyor. Şimdilik uzay araçlarında, uçaklarda, gemilerde, motorlarda, çok dayanıklı olması gereken diğer yüzeylerde vs. kullanılıyor ama gelecekte kullanım alanı çok daha genişleyeceği düşünülüyor.

KARBON ELYAF FİYATLARI NE KADAR?

Ülkemizde yeni yeni kullanılmaya başlanan karbon elyaf fiyatları kullanım alanlarına göre değişiklik gösterebiliyor. Binanın yapısı ve yeri gibi faktörler maliyeti artırabiliyor. Karbon elyafın en büyük özelliği çelikten üç kat daha fazla dayanıklı olmasıdır. Bununla birlikte çelikten 4,5 kat daha hafif olması ile dikkat çeker. Çünkü bu kullanım alanında da büyük avantaj sağlıyor.

Binaların güçlendirme yöntemleri arasında dikkat çekenlerden biri de karbon elyaf kullanımı oldu. Karbon elyafla güçlendirmenin nasıl ve ne şekilde uygulandığı merak ediliyor. Peki karbon elyafla güçlendirme yönteminde hangi noktalara dikkat etmek gerekir? Bu yöntem sadece daireye uygulanabilir mi? Karbon elyafla güçlendirmenin maliyeti ne? Tüm bu soruların yanıtlarını inşaat Mühendisi Murat Beşoğlu NTV canlı yayınında verdi.

KARBON ELYAF UYGULANIRKEN NELERE DİKKAT EDİLMELİ?

"Karbon uygularken en önemli kısım dişli bir halde pürüzlü hale getirilmesi, betonun yüzeyine doğrudan yapışması gerekir. Üzerinde boya, sıva, herhangi bir materyal kalmayacak.

Beton kötü durumdaysa tamir harçlarıyla bunları onarıp sonrasında bu kısıma geçeriz. Seçtiğiniz epoksinin kullanacağınız mevsime uygun olması gerekir. Epoksi içerisinde dolgunun az olması, saf reçine kullanılması önemlidir. Katman sayısı arttıça basınç dayanımı artıyor. Kat sayısı kata kadar çıkabiliyor."

SADECE DAİREYE UYGULANABİLİR Mİ?

"Yapının tümü sitatik olarak çalıştığı için tüm yapının güçlendirilmesi lazım. Daire bazında uygulanamaz. Apartmanlarda yapı birdir, tüm yapının modellenmesi gerekir. Tek başına yapılırsa binanın bütün yapı sitatiği bozulmuş olur."

KARBON ELYAFLA GÜÇLENDİRME MALİYETİ NEDİR?

"Bugünkü maliyetleriyle ortalama daire başına bin bir maliyet çıkabilir. 10 daire olduğu zaman 3, milyonu görecektir."

Karbon fiber güçlendirme sistemi ülkemizde son 5 yıldan bu yana ön plana çıkmaktadır. Bu güçlendirme sistemi dünyanın bir çok yerinde kabul edilmiş , onayları , standartları verilmiş hemen hemen bütün ülkelerde kullanılmaktadır.

Karbon Fiber Güçlendirme Sistemleri Kullanım Alanları

Karbon fiber sistemleri;

• apartman güçlendirme,
• bina güçlendirme,
• köprü güçlendirme,
• viyadük güçlendirme,
• villa güçlendirme,
• Fabrika güçlendirme,
• endüstriyel tesis güçlendirme,
• katlı otopark güçlendirme ,
• yığma duvar,  tank güçlendirme,
• iskele güçlendirme ,
• kolon güçlendirme,
• kiriş güçlendirme,
• döşeme güçlendirme,
• perde güçlendirme

gibi bir çok taşıyıcı sisteme sahip yapıların hepsinde kullanılan, pratik, kolay, hızlı , ekonomik güçlendirme sistemleridir. Karbon fiber sistemleri , Karbon plaka ve karbon kumaş olarak iki çeşit şekilde uygulanabilir. Güçlendirme yapılacak taşıyıcılar projesine uygun bir şekilde tasarlanır. Taşıyıcılarda öncelikle zayıf parçalar uzaklaştırılır, karbon sistemler yüzeye yapıştırılarak uygulandığı için en önemli kısım budur. Onarım yapılan kısımlar yüksek mukavemetli , yüksek yapışma özelliğine sahip ürünler ile onarılır.

Karbon Fiber Güçlendirme Nasıl Yapılır ?

Karbon fiber ürünler uygulanacak yüzeylere epoksi ile yapıştırılır. Epoksiler , karbon fiber ürünler ile bir bütün şeklinde çalışır. Kullanılan karbon fiberlerin kullanılacak yerine ve cinsine göre epoksi ürünler değişkenlik gösterir. Bu uygulama uzman ekiplerce yapılmak zorundadır. Uygulama yapılacak taşıyıcılar,  Güçlendirme yapılacak yerin ihtiyacına göre tasarlanır. Bu çözümler alanında uzman güçlendirme üzerine profesyonel statik bürolar tarafından yapılır.

Karbon Fiber Güçlendirmeye Nasıl Karar Verilir

Taşıyıcıya hangi sistemin uygulanması gerektiğini statik proje sonucunda ulaşılır. Yapılan güçlendirme sistemi üst üste kat şeklinde de yapılabilir. Mukavemet değerlerini sağlaması yeterlidir. Karbon fiber plakalar taşıyıcılarda daha çok boyuna donatı doğrultusunda uygulanır. Karbon kumaşlar ise genelde taşıyıcılarda etriye görevi görmesi amaçlı kullanır. Önemli olan burada karbon kumaş veya karbon plakanın doğrultusudur. Taşıyıcıdaki donatının doğrultusu ile aynı doğrultuda olması aynı amaç ile kullanılmasına sebep olur. Karbon fiber uygulaması sonra üzerine dilerseniz boya dilerseniz sıva yapabilirsiniz.

Güçlendirme sistemleri arasında en pratik, hızlı ve ekonomik sistem olan karbon fiber uygulaması, yapılarınızda hiçbir şekilde geometrik bozukluk yaratmaz ve  hacim kaplamaz. Alanında profesyonel ekiplerce yapılan bu uygulama sizler için en uygun güçlendirme sistemi olarak dünyada kendini en ön plana çıkarmış , referansları ile dünyada ve ülkemizde kendini kanıtlamış, en modern güçlendirme sistemidir.

Karbon plaka lif donatılı polimer güçlendirme

Yapısal güçlendirme işleri için karbon lifli plakalar Sistemi. Karbon lif donatılı plakalar beton, ahşap ve yığma yapıların güçlendirilmesi için kullanılan çekilmiş karbon lif donatılı polimer (CFRP) laminatlardır.

Karbon plakalar nerede kullanılır;

Yük artışı ; Döşeme ve kirişlerin yük taşıma kapasitesini arttırmak ,  Artan aks yükleri dolayısıyla köprülerin kapasitelerinin arttırılması  ,  Ağır makinelerin montajı  , Titreşimli yapıların stabilizasyonu , Yapı kullanım amacının değişikliği

Yapı elemanlarının zarar görmesi ;  Özgün yapı elemanlarının hasar görmesi , Çelik donatının korozyonu , Araç çarpması , Yangın , Depremler

Servis şartlarının iyileştirilmesi; Sehimin azaltılması , Çelik donatılardaki gerilmelerin azaltılması , Çatlak genişliklerinin azaltılması

Yorulma etkisinin azaltılması Yapısal sistemdeki değişiklikler:  Duvar veya kolonların kaldırılması ,  Boşluk açmak amacıyla döşemelerin kesilmesi

Şartname değişikliği:  Depremler  , Tasarım yöntemlerindeki değişiklikler

Tasarım veya yapım kusurları:  Yetersiz donatı miktarı , Kesitteki yetersiz faydalı yükseklik

Karbon Plakaları Özellikleri /Avantajları 

Korozyon riski yoktur , Çok yüksek dayanıma sahiptir , Mükemmel dayanıklılığa sahiptir , Hafiftir , Sınırsız boyda imal edilir, ek ihtiyacı olmaz , Et kalınlığı azdır, üzeri boyanabilir , Kolay taşınır (rulolar halinde) , Plakaların kesişim noktaları kolay geçilir , Montajı, özellikle baş üstü uygulamalarda çok kolaydır , Mükemmel yorulma dayanımına sahiptir , Plakalar uygulanmadan önce çok az bir ön hazırlık gerektirir, katmanlar halinde uygulanabilir , Yüksek dayanım ve elastisite modülü kombinasyonları mevcuttur. Çekme işlemi ile üretim tekniği dolayısıyla liflerin düzenli olduğu, kenarlardan çıkmadığı bir yapıya sahiptir.  Dünyadaki pek çok ülkeden çeşitli onaylara sahiptir

Karbon Fiber Güçlendirme Onaylar/ Standartları

Almanya: Deutsches Institut für Bautechnik Z, Fransa: CSTB &#; Avis Technique 3/  Norveç: NBI Teknisk Godkjenning, NBI Teknik Onayı, No. , , (Norveççe). Slovenya: ZAG, Teknik Onay No. S/, za uporabo nacina ojacitev armirano betonskih in prednapetih elementov konstrukcij z dolepljenjem lamel iz karbonskih vlaken  Republiki Sloneniji (Sloven dilinde). Slovakya: TSUS, Yapı test ve araştırma enstitüleri, Teknik Onay No. A/02//0/, Systém dodatocného zosilnovania zelezobetonovych a drevenych konstrukcil  (Slovakça). Polonya: Instytut badawczy drog i mostow, teknik onay No. AT/, System materialow wzmacniania konstrukcji obiektow mostowych (Polonyaca). Fib, Technical Report, bulletin Betonarme Yapılar için Dışarıdan Yapıştırmalı FRP Donatılar, Temmuz (Uluslararası). ABD: ACI R, Betonarme Yapıların Güçlendirilmesi için Dışarıdan Yapıştırmalı FRP Sistemlerin Tasarım ve Yapım Rehberi, Ekim , (ABD). İngiltere: Concrete Society Technical Report No. 55, Fiber Kompozit Malzemeler Kullanılarak Betonar Yapıların Güçlendirilmesi için Tasarım Rehberi, (UK). İsviçre: SIA , Klebebewehrungen, / (CH). İtalya: CNR-DT / &#; Mevcut yapıların güçlendirilmesi için Dışarıdan Yapıştırmalı FRP Sistemlerin tasarım ve yapım rehberi.

Karbon kumaş lif örgülü dokuma ile güçlendirme

Yapısal güçlendirme için örgülü, karbon lifli dokuma. Kuru veya ıslak uygulama yöntemiyle uygulama için tek doğrultulu karbon lifli dokumadır.

Karbon kumaşlar nerede kullanılır

Betonarme, tuğla ve ahşap yapı elemanlarının eğilme ve kesme yüklerinde; Yük taşıma kapasitesinin arttırılması , Yapı kullanım amacının değişmesi , Yapı hasarlarının tamiri , Deprem nedeniyle oluşan hasarların onarımı , Standartların değişmesi sonucu yapıların buna uyum amacıyla güçlendirilmesi

Karbon kumaş Özellikleri / Avantajları

Dokumayı dengeli olarak bir arada tutabilmek amacıyla atkı lifleri ile üretilmiştir. Tüm güçlendirme ihtiyaçlarını karşılayabilmek için çok amaçlı kullanım imkanı , Yüzey geometrisinden bağımsız uygulama imkanı (kirişler, kolonlar, bacalar, kazıklar, duvarlar, silolar)

Onaylar/ Standartları

 Almanya: Deutsches Institut für Bautechnik Z, Fransa: CSTB &#; Avis Technique 3/  Norveç: NBI Teknisk Godkjenning, NBI Teknik Onayı, No. , , (Norveççe). Slovenya: ZAG, Teknik Onay No. S/, za uporabo nacina ojacitev armirano betonskih in prednapetih elementov konstrukcij z dolepljenjem lamel iz karbonskih vlaken  Republiki Sloneniji (Sloven dilinde). Slovakya: TSUS, Yapı test ve araştırma enstitüleri, Teknik Onay No. A/02//0/, Systém dodatocného zosilnovania zelezobetonovych a drevenych konstrukcil  (Slovakça). Polonya: Instytut badawczy drog i mostow, teknik onay No. AT/, System materialow wzmacniania konstrukcji obiektow mostowych (Polonyaca). Fib, Technical Report, bulletin Betonarme Yapılar için Dışarıdan Yapıştırmalı FRP Donatılar, Temmuz (Uluslararası). ABD: ACI R, Betonarme Yapıların Güçlendirilmesi için Dışarıdan Yapıştırmalı FRP Sistemlerin Tasarım ve Yapım Rehberi, Ekim , (ABD). İngiltere: Concrete Society Technical Report No. 55, Fiber Kompozit Malzemeler Kullanılarak Betonar Yapıların Güçlendirilmesi için Tasarım Rehberi, (UK). İsviçre: SIA , Klebebewehrungen, / (CH). İtalya: CNR-DT / &#; Mevcut yapıların güçlendirilmesi için Dışarıdan Yapıştırmalı FRP Sistemlerin tasarım ve yapım rehberi

Antakya’da karbon elyaf yöntemi ile güçlendirilen binanın çökmemesi, bir anda binaların karbon elyaf ile güçlendirilmesini gündeme getirdi. Buna dikkat çeken İBB Başkanı Ekrem İmamoğlu, “Yıkılacağı kesin olan binalarda insanlarımızı kaybetmemek için acilen karbon elyaf yöntemiyle koruma sistemine geçiyoruz, maliyeti için vatandaşa destek vereceğiz” dedi

Depremin en çok etkilediği yerlerden biri Antakya'da depremden sonra bir bina dikkat çekti. Sümerler Mahallesi’nde yapılan üç apartmanlık binanın biri çöktü biri ağır hasar aldı ama ayakta kaldı, birine de hemen hemen hiçbir şey olmamıştı.

Sümerler Mahallesi Belediye Kooperatif Evleri olarak bilinen sitede dimdik ayakta duran binanın 14 yıl önce ODTÜ öğretim üyelerinin geliştirdiği lifli polimerle güçlendirildiği ortaya çıktı.

Diğer güçlendirme alternatifleri arasında daha ucuz olduğu söylenen yöntemin İstanbul’da da uygulanacağını İBB Başkanı Ekrem İmamoğlu açıkladı.

“KARBON ELYAFLA KORUMA SİSTEMİNE GEÇİYORUZ”

İmamoğlu “25 yıl kentsel dönüşüm açısından boşa harcandı. Bu hızla devam edilirse de yılda ancak tamamlanabilir. O yüzden İstanbul’da olası bir depremde yıkılacağı kesin olan binalarda insanlarımızı kaybetmemek için acilen karbon elyaf yöntemiyle koruma sistemine geçiyoruz” dedi.

“VATANDAŞA MALİ DESTEK VERECEĞİZ”

Halen birçok binada uygulanmakta olan yöntemin yaygınlaşması için yeni model geliştireceklerini belirten İmamoğlu şunları söyledi: “Kaybedilen 25 yıl için içimiz yanıyor. Daha fazla beklemek ölüme davetiye çıkarmak demektir. O yüzden bir an önce karbon elyaf yöntemini İstanbulluların hizmetine sunacağız. Bunun için karbon elyafla güçlendirilecek binaların maliyeti için vatandaşa destek vereceğiz. Güçlendirme bedelini belediye olarak biz ödeyeceğiz, İstanbullular da bunu 3 yıla yayılan taksitlerle geri ödeyecekler. Böylelikle dayanıksız binaların en azından ayakta kalmasını ve ölüm riskinin azalmasını sağlayacağız.”

İmamoğlu ayrıca, şu anda yetersiz olan karbon elyaf üretim ve uygulama kapasitesini de ilk etapta beş katına çıkarılacağını belirterek “Vakit kaybetmeden bütün riskli binaları depreme dayanıklı hale getireceğiz. Bir yandan kentsel dönüşüm projelerimizi devreye sokacağız” dedi.

Peki karbon elyaf yöntemi nedir? Maliyetli midir? Karbon elyaf ile güçlendirme nasıl yapılır? Yapılırken evden taşınmak gerekiyor mu? gibi soruları araştırdık, yanıtlarını sayfamıza taşıdık.

KARBON ELYAF YÖNTEMİ NEDİR?

Karbon elyaf, metallere oranla, gerilmeye karşı çok daha sağlam, mukavemeti yüksek ve hafif bir malzeme. Yüzde 95’ten fazlası karbon atomlarından oluşan, insan saçından daha ince filamentler halinde hazırlanıyor. Uygulanacak malzeme, , , , gibi sayıda değişen filamentten oluşan iplikler şeklinde üretiliyor. Ardından bu iplikler dokunarak 1 mm’den daha ince kumaş haline getiriliyor. Karbon fiberin yapısı, çelikten 5 kat daha hafif olmasına rağmen gerilmeye karşı çelikten daha dayanıklı olarak biliniyor. İplik yumuşaklığında olan lifler kolayca istenilen şekle getirilerek kolon, kiriş gibi uygulama yapılan yüzeylere epoksi reçine ile yapıştırılıyor. Bu yöntemin uygulandığı depreme dayanıksız binaların ayakta kaldığı ve ölümle sonuçlanan vakaların önlendiği belirtiliyor.

Son zamanların merak konusu olan bina güçlendirmede kullanılan karbon elyaf yöntemi maliyeti ise, binanın büyüklüğüne, uygulama yapılacak alana ve binanın mevcut konumuna göre değişiklik gösteriyor. Diğer güçlendirme yöntemlerinde ay evini boşaltıp kirada yaşanacağı düşünülünce bu yöntem ile taşınmaya ihtiyaç duyulmaması maliyeti oldukta azaltan bir durum. Sümerler Sitesi’nde sistemi uygulayan ekibin başında bulunan Prof. Dr. Güney Özcebe 9 katlı bir binanın maliyetinin bin dolar arasında olduğunu söyledi.

KARBON ELYAF İLE GÜÇLENDİRME NASIL YAPILIR?

Karbon fiberin, PAN temelli üretimi dört ana aşamada gerçekleşmektedir: "Oksidasyon", "Karbonizasyon", "Yüzey iyileştirmesi" ve "Kaplama". Bu aşamalarda üretilen karbon fibere yanmazlık özelliği kazandırılır. Karbonizasyon aşamasında bobinlerdeki orlon, °C'ye kadar ısıtılmaktadır. Bu esnada maddede yüzde karbonlaşma sağlanmaktadır. Bu işlemde sıcaklığın yüksekliğine göre üretilen karbon fiberin sınıfı belli olmaktadır. Yüzey iyileştirmesi esnasında bobindeki orlon, reçineye daha iyi yapışması için elektrolitik ortamda iyileştirilir. Duvara yapıştırılan reçinenin üzerine sürülerek duvar kaplanır.

DÜNYADA KARBON FİBER ÜRETİMİ

Karbon fiber üretimi dünya üzerinde gittikçe artıyor. Dünyada sadece 8 ülke, karbon fiber üretebiliyor. Bu ülkeler; Japonya, ABD, Almanya, İran, Fransa, İngiltere, Macaristan ve Tayvan. Ancak dünyada karbon fiber üretimi yapan iki firma var ve bu firmaların biri Japon, diğeri de Amerikalı. Dolayısıyla karbon fiber üretim teknolojisine sadece Japonya ve ABD sahip. Türkiye, karbon fiber üretimini kendisi yapabilmekte olan 3. ülke ve karbon fiber üretim miktarında dünya 8.'si durumunda. Karbon fiber üretimi için birçok dünya kuruluşu rekabet içerisinde. Karbon fiber, geleceğin teknolojisi olarak görülüyor. Şimdilik uzay araçlarında, uçaklarda, gemilerde, motorlarda, çok dayanıklı olması gereken diğer yüzeylerde kullanılıyor ama gelecekte kullanım alanının çok daha genişleyeceği düşünülüyor.

Etiketler; Antakya Hatay Kahramanmaraş deprem karbonelyaf &#x;BB Ekrem &#x;mamoğlu &#x;stanbul bina güçlendirme konut SümerlerSitesi