1 Metreküp (m3) Beton Kaç Ton? Kaç Kilo?

1 m3 beton ağırlığı 2200 kg ile 2500 kg arasında değişebilmektedir. Donatı durumuna bağlı olarak değişen bu ağırlıklar aşağıdaki tabloda gösterilmiştir.

1 m3 Hafif Beton ve Ağır Beton Kaç Kilo – Kaç Tondur?

Hafif betonların metreküp ağırlığı 800 kg-2000 kg (0.8 ton-2 ton) aralığında değişmektedir. (TS EN 206:2013+A1)

Ağır betonlar ise m3 ağırlığı 2600 kg (2.6 ton)’dan ağır olan betonlardır. Bu beton ağırlıkları aşağıdaki tabloda özetlenmiştir.

• Hafif betonlar ile ilgili buradan
• Ağır betonlar ile ilgili buradan

detaylı bilgilere ulaşabilirsiniz.

Bu betonlar dışında farklı içeriğe sahip betonların ağırlıkları şu şekildedir:

• Gözenekli hafi fagregalar kullanılarak ve kuvars kumu katılmaksızın yapılmış 1 m3 beton ağırlığı: 800 – 2000 kg
• Yalnız genleştirilmiş perlit kullanılarak ve kuvars kumu katılmaksızın yapılmış 1 m3 beton ağırlığı: 300 – 1600 kg
• 1 m3 Curuf betonu ağırlığı: 1200 kg
• Gözeneksiz agregalar kullanılarak yapılan hafif betonlar (boşluklu) 1 m3 beton ağırlığı: 1600 – 2000 kg
• Gözenekli hafif agregalar kullanılarak kuvartz kumu katılmadan yapılmış betonlar-1 m3 beton ağırlığı: 600 – 2000 kg
• Yalnız doğal bims kullanılarak ve kuvartz kumu katılmadan yapılmış betonlar-1 m3 beton ağırlığı: 500 – 1200 kg

1 m3 Şap Ağırlığı Kaç Kilo?

1 metreküp şap ağırlığı 2000 kg (2 ton)’dur. Bu ağırlık şap betonu içerisinde bulunan malzeme ve katkılara bağlı olarak değişebilmektedir.

1 Metreküp Harç Kaç Tondur?

Harç ağırlıkları içeriklerine bağlı olarak değişmektedir. Bir m3 harç ağırlığı:

• 1 m3 Alçı Harcı Ağırlığı: 1200 kg (1.2 ton)
• 1 m3 Kireç Harcı Ağırlığı: 1800 kg (1.8 ton)
• 1 m3 Takviyeli Harç Ağırlığı: 2000 kg (2 ton)
• 1 m3 Çimento Harcı Ağırlığı: 2100 kg (2.1 ton)

Kullanılan beton ya da harç özelliklerinden emin olunmadığında ya da daha kesin ağırlıklar konusunda emin olabilmek için ilgili malzeme üreticisinden bilgi alınmalıdır. Burada paylaşılan 1 m3 beton ağırlığı ve 1 metreküp şap-harç ağırlıkları bilgisi genel olarak kabul görmüş ve piyasada sıkça kullanılan ortalama değerlerdir.

“1 (bir) metreküp (m3) beton kaç ton? Kaç kilo?”, “1 m3 Beton ağırlığı” hakkında merak ettiklerinizi sayfanın sonundaki yorumlar bölümünden bize aktarabilirsiniz.

1. Dengeli Kırılma

Denge kırılmasında, betonun nihai birim kısama değerine ulaşması (TS500’de bu değer εcu=0.003) ile çekme donatısının akması (εs=εy) aynı anda gerçekleşir. Donatı aktıktan sonra daha fazla uzama imkanı bulamadan beton ezilerek göçme meydana gelir. Göçme meydana gelmeden önce belirgin beton çatlağı da gözlenmez. Dolayısıyla, dengeli kırılma bir çeşit gevrek kırılmadır. Bu tür davranışı meydana getiren donatı miktarına sahip kesit dengeli donatılı kesit olarak isimlendirlir.

2. Çekme Kırılması veya Çekme Kontrollü Kırılma

Çekme kırılmasında, betonun birim kısalması εc=0.003’e erişmeden önce çekme donatısında akma meydana gelir (εs>εy). Donatı aktıktan sonra uzamaya devam ederken betonun birim kısalması, εcu=0.003’e erişir ve göçme gerçekleşir. Göçme meydana gelmeden önce belirgin beton çatlakları gözlenir. Dolayısıyla, çekme kırılması bir çeşit sünek kırılmadır. Bu tür davranışı meydana getiren donatı miktarına sahip kesit denge altı donatılı veya çekme kontrollü kesit olarak isimlendirilir.

3. Basınç Kırılması veya Basınç Kontrollü Kırılma

Basınç kırılmasında, çekme donatısında akma meydana gelmeden önce (εs<εy) betonun birim kısalması εcu=0.003’e erişir ve beton ezilerek göçme gerçekleşir. Donatı doğrusal elastik bölgede kaldığı için çok az şekil değiştirir ve betonda neredeyse çatlama meydana gelmez. Dolayısıyla, basınç kırılması bir çeşit gevrek kırılmadır. Bu tür davranışı meydana getiren donatı miktarına sahip kesit denge üstü donatılı veya basınç kontrollü kesit olarak isimlendirilir.

Çekme donatısının akıp akmadığına, doğrudan donatı birim uzaması hesaplanarak karak verilebilir. Bundan farklı olarak toplam çekme donatısı miktarı, donatının akıp akmamasının bir göstergesi olarak kullanılabilir. Yönetmeliklerde, sünek kırılmanın garanti altına alınması için gerekli kurallar yer almaktadır.

8’lik Demir Kaç Kilo?

• 1 Metre Ağırlığı 0,395 kg
• 12 Metre Ağırlığı  4,740 kg
  

10’luk Demir Kaç Kilo?

• 1 Metre Ağırlığı 0,617 kg
• 12 Metre Ağırlığı  7,404 kg

12’lik Demir Kaç Kilo?

• 1 Metre Ağırlığı 0,888 kg
• 12 Metre Ağırlığı  10,668 kg

14’lük Demir Kaç Kilo?

• 1 Metre Ağırlığı 1,210 kg
• 12 Metre Ağırlığı  14,520 kg

16’lık Demir Kaç Kilo?

• 1 Metre Ağırlığı 1,580 kg
• 12 Metre Ağırlığı  18,960 kg

18’lik Demir Kaç Kilo?

• 1 Metre Ağırlığı 2 kg
• 12 Metre Ağırlığı  24 kg

20’lik Demir Kaç Kilo?

• 1 Metre Ağırlığı 2,470 kg
• 12 Metre Ağırlığı  29,640 kg

22’lik Demir Kaç Kilo?

• 1 Metre Ağırlığı 2,980 kg
• 12 Metre Ağırlığı  35,760 kg

12’lik demir kaç kg?, 14’lük demir kaç kg?, 16’lık demir kaç kg? gibi bilgiler için en basit yol aşağıda verilen pratik formülden yararlanmaktır. İnşaat demir ağırlıkları pratik olarak 0,00617xD² formülü ile de hesaplanabilmektedir. Bu formüldeki D, demir çapıdır. (mm cinsinden)

İnşaat donatı demir ağırlıklarına metraj hesaplarında sıkça ihtiyaç duyulmaktadır. Hangi demirin kaç olduğu bilgisi elde edildikten sonra statik betonarme projelerde donatı metrajı ve bu kalem için maliyet hesabı yapılabilmektedir.

Daha kapsamlı inşaat demir ağırlıkları tablosuna aşağıdaki bağlantıdan ulaşabilirsiniz.

İnşaat demiri ağırlıkları tablosu

İnşaat maliyeti ile ilgili hesaplarda demir donatı metrajı kadar güncel demir fiyatları da önemlidir. Güncel inşaat demir fiyatlarına buradan ulaşabilirsiniz.

Çökme deneyi-(Slump deneyi) gerek laboratuvarda ve gerekse sahada beton kıvamını ölçebilmek amacıyla sıkça kullanılan pratik bir yöntemdir.

Basit ve kolayca uygulanabilir bir deney yöntemi olmasından dolayı, “çökme deneyi yöntemi” ya da  diğer bir adıyla “slump deneyi” taze betonun kıvamını belirlemek amacıyla kullanılan deney yöntemleri arasında en popüler olanıdır.

Çökme deneyi yöntemi, ASTM standartlarında 1922 yılından bu yana yer alan bir yöntemdir. Bu deney, İngilizce’de çökme anlamına gelen “slump” (slamp olarak okunmaktadır) deneyi olarak adlandırıldığından, Türkiye’de çoğu kez bu isimle anılmaktadır.

Çökme deneyi betonu sadece kıvamını ölçmektedir. Bu nedenle betonun işlenebilirliğini tam olarak belirtememekle birlikte betonun işlenebilirliğine dair çok önemli bilgi edinilebilmektedir.

Çökme-Slump Deneyi Nasıl Yapılır?

Türk standardına göre çökme deneyi için metalden yapılmış alt ve üst uçları açık olan kesik koni şeklindeki bir huni ile koninin içerisine yerleştirilecek betonu şişlemek için ucu yuvarlatılmış bir çelik çubuk kullanılmaktadır.

Çökme hunisi’nin tabanının çapı 20 cm, üst ucunun çapı 10 cm ve yüksekliği 30 cm’dir. Betonu şişlemek için kullanılan çelik çubuğun boyu 60 cm, çapı 1.6 cm’dir.  Alt ucuna yakın kısımda huniye dış yüzeyden bağlantılı karşılıklı 2 adet metal çıkıntı bulunmaktadır. Bu metal çıkıntılar, koninin içerisine beton doldururken koninin yere tamamen yapışmasını ve böylece alttan herhangi bir sızıntı olmamasını sağlamak üzere ayakla basmak için konulmuştur.

Deney başlamadan önce huninin içi nemli bir bezle silinmekte ve huni düz ve su emmez bir yüzey üzerine yerleştirilmektedir.

Hazırlanan taze beton mala yardımı ile huninin içerisini dolduracak beton hacminin yaklaşık üçte bir bölümleri halinde yani 3 tabaka halinde yerleştirilmektedir. Her tabaka şişleme çubuğu ile ayrı ayrı 25’er kez şişlenmektedir. En üst tabakanın şişlenmesi işlemi bittikten sonra kalıbın üstü mala veya şişleme çubuğu ile tesviye edilmektedir.

Bütün bu işlemlerden hemen sonra, huni, yandaki saplarından tutularak yavaşça düşey olarak yukarı çekilmektedir. Kalıbın çekilme işlemi sabit hızla ve 5 ile 10 saniye arasında bir sürede tamamlanmalıdır. Kalıbından kurtulan beton, sululuk derecesine bağlı olarak, az veya çok miktarda bir çökme göstermektedir. Boş huni tamamen çökme yapan beton yığınının yanına konularak ve şişleme çubuğu üzerine yatay olarak yerleştirilerek çubuğun alt seviyesi ile çökme yapmış olan betonun üst yüzünün ortalama yüksekliği arasındaki mesafe en yakın 0.5 cm’ye kadar cetvelle ölçülmektedir. Ölçülen değer betonun çökme değeri olarak ifade edilmektedir.

Çökme hunisinin düşey olarak yukarı kaldırılması ile taze betonun göstereceği çökme miktarı, betonun ne ölçüde ıslak olduğu ile ilgilidir. Aslında taze beton kütlesinin kendi ağırlığı altında akmasına karşı betonun kayma direnci ölçülmektedir.

Taze beton karışımının yapısına bağlı olarak betonun göstereceği çökme aşağıdaki şekilde görüldüğü gibi değişik tarzlarda yer almaktadır.

• “Hakiki çökme”, kütlenin şeklinde fazla bozulma ve kırılma olmadan meydana gelen, beton üst kestinde aşağı yukarı eşit miktarda yer alan çökmedir. Bu durum betonun yeterli kohezyona sahip olduğunu göstermektedir.
• “Kayma çökmesi”, beton kütlenin bir yanında çok az, diğer yanında çok fazla çökmenin yer aldığı tarzdır. Bu tarz çökme, beton kütlenin yeterli kohezyona sahip olmadığını göstermektedir. Bazen normal karışımlarda da kayma çökmesi görülmekle birlikte genel olarak kayma çökmesi betonun yerleştirilebilirlik özelliğinin iyi olmadığına işaret etmektedir.
• “Tamamen çökme”, genel olarak beton karışımının çok sulu olduğunu, betonda çok az miktarda çimento kullanıldığına işaret etmektedir.

Değişik tip agrega ve değişik malzeme oranları ile hazırlanmış iki ayrı betonun eşit miktarda çökme yapması bu iki betonu mutlaka aynı ölçüde işlenebilirliğe sahip olduğunu göstermemektedir. O bakımdan ek bilgi edinebilmek amacıyla çökme hunisinin yukarı çekilmesinden sonra bir miktar çökme yapmış olan beton kütlenin yan tarafı şişleme çubuğu ile hafif hafif dövülmekte ve beton kütlenin dağılma gösterip göstermediği gözlenmektedir. Hafif hafif dövülmeden dolayı beton kütlede dağılma oluyor ise bu durum betonun yeterli kohezyona sahip olmadığını ve betonda yeterince ince malzeme kullanılmadığına işaret etmektedir.

Deney yapıldıktan sonra çökme gösteren beton kütlenin yan tarafı hafif hafif dövülerek, ne kadar dağılma göstereceği incelenmekte ve beton kohezyonu hakkında bilgi edinilebilmektedir. Ancak, çökme deneyi, çimentosu az olan beton karışımların veya kuru ya da çok kuru beton karışımlarının işlenebilirliği hakkında sağlıklı sonuçlar verememektedir. Buna rağmen, çökme deneyi yöntemi Dünya’da en yaygın olarak uygulanan bir yöntem durumundadır. Türkiye’de çökme deney yönteminin dışında bir başka yöntemin uygulanması yok denecek kadar azdır.

Çökme deneyi ile ilgili olarak belirtilecek bir başka husus da bu deneyin ıslaklığı az olan betonlar için (aşırı kuru, çok kuru ve kuru kıvamdaki betonlar) uygun olmadığıdır. Çökme miktarı 2.5 cm’den daha az olan betonların işlenebilirliğine dair sağlıklı bilgi vermemektedir. Pratikte bu tür betonların sıkıştırılması işleminde vibratör kullanıldığından, kuru kıvamdaki beton karışımların kıvamının veya işlenebilirliğini bulunabilmesi için vibrasyon  esasına dayanan Vebe deney yöntemi gibi bir başka deney yönteminin kullanılması gerekmektedir.

Genel olarak aynı çökme değerine sahip betonların benzer ölçüde işlenebilirlik gösterdiği ve aynı amaçlarla kullanılabilecekleri kabul edilmektedir. O nedenle çökme deneyi betonun üniformitesini ve kalitesini kontrol edebilmek için kullanılabilen çok değerli bir yöntem durumundadır. Aynı kalitedeki bir beton karışımın diğerine göre farklılık göstermesi, çimentoda,  agregada, karışım suyunda veya katkı maddesi de bir değişiklik olduğunu işaret etmektedir ve gereken düzeltme hemen yapılabilmektedir.

TS 802 no’lu  Türk Standardı ve ACI 211 no’lu ABD Standardı gibi beton karışım hesap esaslarını anlatan bir çok ülke standartları, elde edilecek betonun kullanılacağı ortamı göz önünde tutarak, taze betonun ne miktarda kıvama sahip olması gerektiğine dair uygun çökme değerleri tavsiye etmektedir.

Aşağıdaki çizelgede taze beton için uygun görülen çökme değerleri verilmektedir.

Betonların Çökme Değerleri – Kıvam Sınıfları

 Değişik Alanlardaki Betonların Çökme Değerleri

Çökme Deneyi Yöntemi ile İlgili Standartlar

Çökme deneyi yöntemi ile ilgili standartların bazıları şunlardır:

• TS EN 12350-2
• ISO  4109
• ASTM C 143, BS 1881.

Türk standardında, ISO’da ve ASTM’de anlatılan yöntem aynıdır. (İngiliz standardında anlatılan yöntemle diğer yöntemler arasında çok küçük farklılıklar bulunmakla birlikte orada da anlatılan yöntem esas olarak diğerleri ile çok benzerdir. İngiliz standardına göre taze beton, çökme hunisinin içerisine, 4 tabaka  halinde doldurulmaktadır; Türk, uluslararası ve ASTM standartlarındaki yönteme göre, taze beton çökme konisinin içerisine 3 tabaka halinde doldurulmaktadır.)

Bir yapının veya yapı bileşenlerinin herhangi birisinin, bozucu etmenler karşısında, kullanım sırasında belli bir süre içinde, bakım veya onarım için beklenmeyen maliyetler çıkarmaksızın gerekli olan işlevleri gösterme yeteneğine dayanıklılık, kalıcılık veya durabilite denmektedir.

(Binaların Ömrü Ne Kadardır? yazımıza buradan ulaşabilirsiniz.)

Dayanıklılığın kelime anlamı ise, dış etkiler karşısında yeterli dayanıma sahip olma ve bu sayede uzun ömürlü olma, beklenilen performansları sürdürebilme demektir.

Yapı elemanı açısından ele alındığında dayanıklılık (durabilite); bir bileşenin belirlenen bir süre zarfında ömrünü sürdürebilmesiyle birlikte, bileşenlerden meydana gelen sistemlerin de aynı şekilde dayanıklı olması ve beklenen performansları yerine getirebilmesidir.

Malzemelerin veya kullanım şekline bağlı olarak belirlenmiş olan gereksinimlerin karşılanması yeteneğine dayanan özelliklerinin toplamına ise kalite denilmektedir. Durabilite (dayanıklılık), kullanım kalitesinin ve kullanım ömrünün bir fonksiyonu olarak belirtilebilir. Dayanıklılık ile ilişkili üç kritik kullanım kalite seviyesi vardır:

1. Tipik yeni kullanım koşullarını sunan, tasarımcı veya yasalar ve standartlar tarafından oluşturulan, belirlenmiş kalite;
2. Yenileme veya güçlendirmeye olan ihtiyacı belirten minimum ölçüde kabul edilebilir kalite,
3. Malzemenin tamamen kullanılamaz olarak kabul edildiği, bozulma.

Beton ve Betonarmenin Durabilitesi

Betonarme elemanlardan durabilite açısından beklenen özellik betonun başlangıçta sahip olduğu özelliklerini zaman içerisinde devam ettirebilmesidir.

Beton veya betonarme elemanların islevlerini yerine getirmeleri durabilitelerine baglıdır. Bu elemanların öngörülen servis ömürleri boyunca maruz kalacakları çevresel etkilerin ve bu etkilere karşı alınacak önlemlerin tasarımı yapan mimar ve mühendisler tarafından bilinmesi ve projelendirmenin bu esaslar dahilinde yapılması gerekmektedir (örnegin, kimyasal reaksiyonların baslamasına neden olan suya karsı alınacak izolasyon önlemleri gibi).

Durabilite kavramı irdelendikçe, yapıya etki edecek hesap dışı yüklerin neden olduğu bozulmalar dışında da betonu etkileyerek bozulmasına neden olan faktörlerin bulunduğu, sadece doğru tasıyıcı sistemin seçilmesi, projelendirilmesi ve uygulanması ile durabilitenin sağlanamayacagı tespit edilmiştir.

Betonarme elemanın dayanıklılığını-durabilitesini olumsuz olarak etkileyen etki türleri ve bu etkilere karşı alınabilecek  önlemler aşağıdaki tabloda paylaşılmıştır;

Tasarım depreminden daha büyük bir depremin meydana gelmesi durumunda, birleşim bölgesinin kapasitesine erişerek veya birleşim bölgesindeki kolon uç kesitlerinin kapasitelerine erişerek güç tükenmesi meydana gelmesi, taşıyıcı sistemin büyük hasarla toptan göçmesine sebep olur. Bu ise yapının göçmesine neden olup büyük can kaybı yaratacağından istenmeyen bir durumdur. Bunun yerine, aşırı zorlanma durumunda birleşim bölgesindeki kiriş mesnet kesitlerinde güç tükenmesine erişilmesinin sağlanması, taşıyıcı sistemde toptan göçmeye sebep olmayacak kontrollü hasarın oluşmasına sebep olur. Bu amaçla kolonların kirişlerden daha güçlü olması ve böylece elastik ötesi şekil değiştirme oluşan plastik mafsal bölgelerinin kirişlerde oluşması için Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği 7.3.5’te;

(Mra + Mrü ) ≥ 1.2(Mri+ Mrj)     (Koşul 1)

koşulu belirtilmiştir. Bu koşulun uygulanabilmesi için, düğüm noktasında birleşen kirişlerin süneklik düzeyi yüksek kirişler için gerekli enkesit koşullarının sağlanması zorunludur.

Burada;

• Mra = Kolonun veya perdenin serbest yüksekliğinin alt ucunda fcd ve fyd ’ye göre hesaplanan taşıma gücü momenti,
• Mrü = Kolonun veya perdenin serbest yüksekliğinin üst ucunda fcd ve fyd ’ye göre hesaplanan taşıma gücü momenti,
• Mri = Kirişin sol ucu i’deki kolon veya perde yüzünde fcd ve fyd ’ye göre hesaplanan pozitif veya negatif taşıma gücü momenti,
• Mrj = Kirişin sağ ucu j’deki kolon veya perde yüzünde fcd ve fyd ’ye göre hesaplanan negatif veya pozitif taşıma gücü momenti

Bu koşul ile hasarların kolonlara göre daha sünek davranış gösteren kirişlerde oluşmasının sağlanması amaçlanmaktadır.

Yukarıdaki bağıntı her bir deprem doğrultusunda ve depremin her iki yönü için elverişsiz sonuç verecek şekilde, ayrı ayrı uygulanmalıdır. Kolon taşıma gücü momentlerinin hesabında, depremin yönü ile uyumlu olarak bu momentleri en küçük yapan Nd eksenel kuvvetleri gözönüne alınacaktır.

Nd = Yük katsayıları ile çarpılmış düşey yükler ve deprem yüklerinin ortak etkisi altında hesaplanan eksenel kuvvettir.

Kolonların kirişlerden güçlü olması koşulu;

1. Düğüm noktasında birleşen kolonların her ikisinde de Nd≤0.1 Ac fck olması (Koşul 2),
2. Perdeye küçük rijitlik doğrultusunda kirişin birleştiği birleşim bölgelerinde,
3. Tek katlı binalarda,
4. Çok katlı binaların kolonları üst katlara devam etmeyen düğüm noktalarında-en üst katlarda

aranmaz.

Formülden de anlaşılacağı üzere ilgili koşulun sağlanamadığı durumlarda düğüm noktası bazında çözüm yöntemi olarak;

• Kolon moment taşıma kapasitelerinin artırılması,
• Kiriş moment taşıma kapasitelerinin azaltılması amacıyla döşemelerden kirişlere yük dağılımının değiştirilmesi,

değerlendirilebilir.

Ayrıca sadece çerçevelerden veya perde ve çerçevelerin birleşiminden oluşan taşıyıcı sistemlerde, gözönüne alınan deprem doğrultusunda binanın bir i. katında;

αi=Vis/Vik≥0.70  (Koşul 3)

koşulu sağlanıyorsa ilgili katın alt ve üst bazı düğüm noktalarında koşul 1’in sağlanamamasına izin verilmektedir. Burada;

• Vis: Binanın i’inci katında, koşul 1’in hem alttaki hem de üstteki düğüm noktalarında sağlandığı kolonlarda, gözönüne alınan deprem doğrultusunda hesaplanan kesme kuvvetlerinin toplamı
• Vik: Binanın i’inci katındaki tüm kolonlarda gözönüne alınan deprem doğrultusunda hesaplanan kesme kuvvetlerinin toplamını

ifade etmektedir.

Koşul 2’yi sağlayan kolonlar, koşul 1’i sağlamasa bile Vis hesabında gözönüne alınabilir.

Koşul 3’ün sağlanması durumunda 0.7<αi<1.0 aralığında koşul 1’in hem alttaki hem üstteki düğüm noktalarında sağlandığı kolonlara etkiyen eğilme momentleri ve kesme kuvvetlerinin 1/αi ile çarpılarak artırılması gerekmektedir. Koşul 1’i sağlamayan kolonlar ise düşey yük ve deprem etkisi altında donatılandırılacaktır.

Eğer αi<0.7 ise  tüm çerçeve süneklik düzeyi sınırlı olarak ele alınır. Bu sistem süneklik düzeyi yüksek perdeler ile birlikte kullanıldığında ise süneklik düzeyi karma sistem olarak kabul edilir.

Kolonların kirişlerden güçlü olması koşulunun sağlanması, kat mekanizması oluşması sonucu tüm sistemin dayanımını kaybetmesini de önlemektedir. Kolonların kirişlerden güçlü olması koşulunun sağlanmadığı sistemlerde hasarlar kolonlarda oluşmaktadır. Oluşacak hasar az sayıda kesitte ortaya çıkacağından, deprem sırasında oluşan enerjinin tüketilmesi ancak plastikleşen kesitlerin büyük dönmeler yapabilmesi ile mümkün olacaktır. Çoğu durumda bu kesitler gereken büyük dönme değerlerine ulaşamamakta veya ulaşabildiği durumda dayanımlarını önemli oranda kaybetmiş olduklarından düşey yükleri de taşıyamaz hale gelmekte ve tüm sistemin dayanımını olumsuz etkilemektedir. Dayanımı kaybeden kolonların sayısı arttığında yapının toptan göçme olasılığı da artmaktadır. Kolonların kirişlerden güçlü olduğu sistemlerde ise hasar daha sünek elemanlar olan kirişlerde oluşmaktadır. Oluşacak hasar çok sayıda kesitte ortaya çıkacağından, deprem sırasında oluşan enerji plastikleşen kesitlerin sınırlı dönmeleri ile tüketilebilmektedir.

Perde duvarlar, plandaki kalınlıkları boylarına göre oldukça büyük olan düşey taşıyıcı elemanlar olup görevleri döşemelerden ve kirişlerden aldıkları yatay ve düşey yükleri zemine aktarmak ve özellikle deprem ve rüzgar gibi yanal yükler etkisinde yapıların yatay ötelenmesini sınırlamaktır. Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği’nde perdeler planda uzun kenarlarının kalınlıklarına oranı en az 6 olan düşey taşıyıcı sistem elemanları olarak adlandırılmaktadır. (TBDY-2018 Perde Tanımı ve Kesit Oranları)

Düşey yükler yani yapının kendi ağırlığı olan sabit yükler ile yapıda meydana gelen insan, makine vb. kaynaklı  hareketli yükler için genel olarak kolonlar yeterli dayanımı sağlamaktadır.  Kolonlara oranla büyük kesitlere sahip olan perde duvarlar, tabii ki yapıların düşey yüklere karşı dayanımını da fazlasıyla artırmaktadır. Fakat perdelerin kullanımında asıl amaç yanal yüklere karşı yapının dayanımını ve rijitliğini artırmaktır.

Farklı ülke yönetmeliklerinde perde duvarlar; FEMA 356’da betonarme yapılarda yatay yükleri karşılamada hizmet vermesi amacıyla oluşturulan düzlemsel düşey elemanlar, Eurocode 8’de diğer yapısal elemanlarla mesnetlenmiş ve enkesit olarak uzunluğunun kalınlığına oranı dörtden büyük olan elemanlar, ACI 318’de yapılarda deprem etkilerinin oluşturduğu V, M ve N tesirlerinin kombinasyonlarının oluşturduğu etkileri karşılamak için düzenlenen yapı elemanları, IBC 2000’de düzlemine paralel olan yatay yükleri karşılamak için tasarlanan yapı elemanları olarak tanımlanır.

Bu yazımızın temel amacı perde duvarların tanımını yapmak, perde duvar çeşitlerinden bahsetmek ve perde duvarların yapı davranışına etkilerini kabaca açıklamaktır. Perde duvarların tasarımı ve analizleri ile ilgili kapsamlı diğer teknik içeriklerimizi buradan inceleyebilirsiniz.

Perde duvarlar; “deprem perdesi“, “yapısal duvar” ya da sadece “perde” olarak da isimlendirilebilmektedir. Perde duvar yerine yapısal duvar teriminin kullanılması, bu yapısal elemanın davranışında eğilme momenti ve eksenel kuvvetlere ek olarak, kesme kuvvetlerinin önemini vurgulamak için ortaya atılmıştır.

Perde Duvarların Görevi Nedir? Neden Önemlidir?

Perdelerin ana görevi yatay yükleri taşımak ve yapının yatay ötelenmesini sınırlandırmaktır. Perdeler görece fazla olan yanal rijitliğiyle depremden kaynaklanan moment ve kesme kuvvetleri karşılamada ve kat ötelenmelerini kontrol altında tutmada etkilidir. Perde duvarlar deprem tasarımında çok önemli kriterler olup yapıda rijitlik, dayanım ve süneklik açısından etkin elemanlardır.

Perde duvarlı yapılar, taşıyıcı sistemi sadece çerçevelerden oluşan yapılara göre daha rijittirler. Yani kuvvet etkisi altında şekil değiştirmeye-yer değiştirmeye karşı daha dirençlidirler. (Rijitlik Nedir?) Böylece perde duvarlı yapının fazla büyük olmayan depremler altında aşırı deformasyon yapması engellenmiş olur.

Perdelerin yapıaya kazandırdığı özellikleri ve dolayısı ile önemini yukarıdaki grafik aracılığıyla maddeler halinde açıklayalım;

1. Grafikte eğrilerin ilk bölümlerinden anlaşılabileceği üzere, perdeli sistemler yatay kuvvetler altında daha az yer değiştirme yapmaktadır. Aynı yer değiştirme üzerinden bu yer değiştirmenin meydana geldiği yatay yükler karşılaştırıldığında yapının yatay kuvvetlere karşı dayanımındaki artışın boyutu görülecektir.
2. Eğrilerin yataya doğru döndüğü, yapıların akma noktası olarak bilinen ve elastik ötesi davranışa geçtiği (yapının hasar almaya başladığı) yatay kuvvet perdeli sistemlerde çok daha büyüktür. Dolayısıyla perdeli sistemlerin hasar alması için daha büyük yatay kuvvetler (deprem gibi) oluşması gerekir.
3. İki farklı eğri altında kalan taralı alanlar yaklaşık olarak tüketilen deprem enerjisini göstermektedir. Bu da perdeli sistemlerin daha yüksek deprem enerjisi yutma kapasitesine sahip olduğunu göstermektedir.

Perdeler yatay yükler altında tüm yapı yüksekliği boyunca eğilme davranışı göstermeleri nedeniyle diğer düşey taşıyıcı elemanlardan ayrılırlar. Çerçeveli yapılarda yükseklikle birlikte katlar arasında göreli kat ötelemesi giderek azalırken, perdelerde eğilme davranışının etkili olması sebebiyle yükseklik arttıkça kat ötelenmeleri artmaktadır. Perde ve çerçeveli sistemler birlikte kullanıldıklarında ise üst katlarda çerçeve daha etkin olarak perdenin eğilme ötelenmesini kısıtlar, alt katlarda perde daha etkin olarak çerçevenin kesme ötelenmesini kısıtlar. Perde, çerçeve ve perdeli-çerçeveli sistemlerin yatay yük etkisinde davranışı aşağıdaki şekilde verilmektedir.

Perde duvarların davranışlarıyla ilgili kapsamlı bir yazımıza aşağıdaki bağlantıdan ulaşabilirsiniz.

Betonarme Perdelerin Davranışları ve Özellikleri-TBDY-2018

Yapıda Perde Olup Olmadığı Nasıl Anlaşılır? Binada Perde Var mı? Nasıl Anlarım?

Bir yapıda perde bulunup bulunmadığını anlamanın en doğru yolu yapının statik projelerinin incelenmesidir. Perde tanımında da belirtildiği gibi plandaki boyu eninin 6 katı ve üstü düşey elemanların varlığı bu projelerden kolaylıkla görülebilmektedir. Fakat bu konuda dikkat edilmesi gereken husus 1/6 oranının bir kabul olmasıdır. Deprem yönetmeliklerinde yapıların boyutlandırılmasında izlenecek yolların belirlenmesi amacıyla bu şekilde sabit oranların verilmesi gerekliliği duyulmuştur. Bir önceki yönetmeliğimizde (TDY 2007) ise bu oran 1/7’ydi.  Örneğin 1/5.8 oranlı bir düşey eleman da aslında perde görevi görebilirken yönetmelik ve tanımlama gereği perde sayılmamaktadır.

Yapılarda perde duvarlar 25 cm kalınlıktan başlayarak yapı yüksekliğine göre 40 cm ve kimi zaman daha yüksek boyutlara kadar değişebilmektedir. 25 cm kalınlık için 150 cm uzunluk 1/6 oranını sağladığı için bir perde sayılacaktır.

Statik proje üzerinde perdelerin görünüşüne örnek olması açısında aşağıda perdeli ve perdesiz iki farklı kalıp planı örneği gösterilmiştir.

Projeler olmadan bir yapıda perde olup olmadığı ise ancak varsa yapı duvarlarındaki dişlerden anlaşılabilmektedir. İlgili kalınlık genişlik oranlarını sağlayan düşey taşıyıcı elemanlar kontrol edilerek perde duvarlar bulunabilir.

Perde Duvar Çeşitleri Nelerdir?

Perde duvarlar farklı kriterlere göre aşağıdaki şekilde sınıflandırılmaktadır;

1. Geometrik Özelliklerine Göre Perdeler
   • Dolu Gövdeli Perdeler
   • Kısa Perdeler
   • Narin Perdeler
   • Boşluklu-Bağ Kirişli Perdeler
2. En Kesit Şekillerine Göre Perdeler
   • Dikdörtgen Kesitli Perdeler
   • T, L, C, I, H Kesitli Perdeler
   • Çekirdek Duvar
3. Kompozit Perdeler

1. Geometrik Özelliklerine Göre Perdeler

Dolu Gövdeli Perdeler; gövdelerinde boşluk ya da açıklık bulunmayan perdelerdir.

Kısa Perdeler; yükseklikleri, en fazla plandaki uzunluklarının 2 katı olan perdelerdir.

Narin Perdeler; yükseklikleri, plandaki uzunluklarının 2 katından büyük olan perdelerdir.

Boşluklu – Bağ Kirişli perdeler; çeşitli sebeplerle gövdelerinde boşluklar oluşturulmuş perdelerdir.

2. En Kesit Şekillerine Göre Perdeler

Mimari gereksinimlere uygun olarak planda perde duvarlar farklı geometrilerde oluşturulabilmektedir. En çok karşılaşılan perde geometrileri aşağıdaki şekilde gösterilmektedir.

Yukarıda gösterilen perde duvar geometrilerden farklı olarak mimari ihtiyaca göre çok daha farklı geometrilerde perdeler de oluşturulabilmektedir.

3. Kompozit Perde Duvarlar

Geleneksel betonarme perde duvarlar dışında çelik levhalar ya da profillerle de çeşitli perdeler duvarlar inşa edilebilmektedir.

(Çekirdek perde duvarlar)

Asmolen döşemeleri bölen küçük kirişler nervür/nervür kirişi olarak isimlendirilmektedir. Nervürlerin arası boş bırakıldığında ise bu döşeme sistemi dişli döşeme olarak isimlendirilir. Yani asmolen döşeme ile dişli döşemenin farkı dişler arasında dolgu malzemesinin kullanılıp kullanılmamasıdır. (Döşeme Nedir? Döşeme Çeşitleri ve Malzemeleri ile ilgili detaylı yazımıza buradan ulaşabilirsiniz)

Aşağıdaki şekillerde asmolen döşeme ve dişli döşeme ile bu döşeme elemanları/bölümleri gösterilmiştir.

Asmolen Döşemelerin Avantajları Nelerdir?

Asmolen döşeme sistemlerinde nervür kirişleri ve çerçeve kirişlerinin yüksekliklerinin aynı boyutta olması ve kirişler arası boşlukların doldurulmasıyla düz bir yüzey (tavan) elde edilir. Asmolen tavan deyimi bu düz tavanı ifade etmektedir. Bu döşeme sistemi; düz bir yüzey elde edilmesi sebebiyle plak döşeme sistemlerine oranla mimari tasarım konusunda esneklik sağlamaktadır.

Asmolen döşemelerin sağladığı bu esneklik, tavanlarda çıkıntılı bir görünüm elde edilmemesi amacıyla duvarların kirişlerin altına ya da kirişlerin duvarların üzerine denk getirilmesi ihtiyacının ortadan kalkması şeklinde açıklanabilir. Benzer şekilde çıkma olan yapılarda kolonların birbirine bağlandığı çerçeve kirişlerinin, yaşam alanlarının ortalarına denk gelmesi sebebiyle, asmolen döşemeler sıklıkla tercih edilmiştir. Örneğin, aşağıdaki çizimde gösterilen kirişin tavandan sarkmasının önüne asmolen döşeme sistemiyle geçilebilmektedir.

Asmolen döşeme ile düz bir yüzey elde edilmesi nedeniyle kalıp ve sıva işçiliği kolaylaşmakta ve inşaat maliyeti düşmektedir.

Asmolen döşeme ve plak döşeme arasındaki fark aşağıdaki döşeme kesitlerinden de anlaşılmaktadır.

Plak döşemelere oranla daha kalın ve dolgulu bir sistem olması ısı ve ses yalıtımını konusunda da avantaj sağlamaktadır.

Kullanımın süresinde toz tutan köşelerin ve çıkıntıların olmaması da bir diğer avantaj olarak görülebilir.

Asmolen Döşemelerin Dezavantajları Nelerdir?

Asmolen döşemelerin en önemli dezavantajı deprem etkisi altında kötü bir performans göstermeleridir. Bu sebeple Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (2018) ile bu döşeme sistemlerinin kullanım alanları oldukça sınırlandırılmıştır.

Plak döşemelerde kullanılan derin kirişlere göre yükseklikleri daha kısa olan asmolen kirişleri/yatık kiriş/yastık kirişler birçok açıdan daha zayıftır.

Plak döşemeler genellikle 12-15 cm yüksekliklerde oluşturulurken, asmolen döşemeler 30-40 cm yüksekliklerde inşa edilirler. Bu yükseklik farkı da kat yüksekliğinden kayıp anlamına gelmektedir.

Döşemeleri bölen nervür kirişleri nedeniyle daha fazla inşaat demiri/donatı kullanımı gerekmekte ve inşaat maliyetini artırmaktadır. Ayrıca asmolen döşemelerde kullanılan dolgu malzemeleri de ayrı bir maliyet sebebidir.

Kullanılan dolgu malzemesine de bağlı olarak daha ağır bir döşeme ve dolayısı ile yapı ortaya çıkabilmektedir.

Teknik boyutu ile ilgili;

• TBDY2018 Asmolen-Dişli Döşeme İçin Bina Yükseklik Sınırları
• TBDY-Asmolen/Dişli Döşemelerde Perde Zorunluluğu
• Asmolen Döşeme Sistemlerinde Kolon-Kiriş Birleşim Bölgelerinin Davranışı

yazılarımız inceleyebilirsiniz.

Asmolen Döşemeler Hangi Binalarda Kullanılabilir

Asmolen döşemelerin deprem altındaki olumsuz davranışları nedeniyle kullanımı TBDY ile sınırlandırılmıştır. Bu yazının amacı asmolen döşeme ve asmolen döşemeli taşıyıcı sistem tasarımı ile ilgili detayların belirtilmesi olmadığından, bu döşeme sisteminin hangi binalarda uygulanabileceğini teknik olmayan tabirlerle kabaca açıklamaya çalışalım.

Asmolen döşemeler eski tabirle 1. ve 2. derece deprem bölgelerinde özel olmayan yani konut ve ticarethane gibi yapılarda, bodrum kat hariç 17,5 m yüksekliğe kadar olan binalarda bolca taşıyıcı perde duvar kullanılması şartıyla kullanılabilmektedir.

Yine eski tabirle 3. ve 4. derece deprem bölgelerinde ise perde bulunup bulunmamasına göre 17,5 m ya da 28 m yükseklikteki yapılara kadar uygulanabilmektedir.

Kısaca asmolen döşemeler deprem bölgesine ve yapının taşıyıcı sisteminde perde bulunması gibi koşullara bağlı olarak bodrum katı hariç 28 m yüksekliğe kadar olan yapılarda kullanılabilmektedir. 28 metrü üzeri yapılarda hiçbir koşulda kullanılamamaktadır.

Asmolen Döşeme Dolgu Malzemeleri

Asmolen döşemelerde dolgu malzemesi olarak;

• Asmolen tuğla
• Asmolen köpük (asmolen strafor – EPS),
• Asmolen briket

gibi farklı malzemeler kullanılmaktadır.

Asmolen Döşeme Detayı ve Asmolen Döşeme Planı

Örnek asmolen döşeme detayı ve asmolen döşeme planına (dwg) aşağıdaki bağlantıdan ulaşabilirsiniz.

Asmolen döşeme – dwg

TS 500’e Göre Sehim Hesabı Gerektirmeyen Eleman Yükseklikleri

ACI 318’e Göre Sehim Hesabı Gerektirmeyen Eleman Yükseklikleri

Eurocode-2’ye Göre Sehim Hesabı Gerektirmeyen Eleman Yükseklikleri

Çiçeklenme, gözenekli malzemelerin yüzeyinde çözülebilir tuzların birikmesidir. İçiriğinde çözünmüş tuz içeren suyun buharlaşması sonucu cephe yüzeyinde oluşan beyaz ve ince, sisli bir tuz çökelmesi olan çiçeklenme  ‘Tuzların kristalleşmesi’ olarak da bilinmektedir. Bu kristalleşme, cephelerin estetik görünüşünün yanı sıra malzemelerin bütünlüğünü ve dayanıklılığını da olumsuz yönde etkilemektedir.

Tuz kristalleşmesinin yeri; suyun akışına ve tuzun hareket etmesini sağlayan alt tabakanın geçirgenliğine bağlıdır. Herhangi bir bileşenin içinde oluşan kristalleşme ise gizli çiçeklenme (crypto efflorescence) olarak adlandırılmaktadır. Bu kristalleşme cephe kaplama yüzeyinin altında oluştuğu için yüzeyde kabarma vb. gibi bir uyarı vermediği müddetçe görünür hale gelmemektedir.

2. Çiçeklenme Hasarları

Çiçeklenme sonucunda malzemede meydana gelen değişiklikler yüzey bozulması, sert camsı tabaka (hard glassy skin) ve yapışma kaybı şeklindedir.

Yüzey Bozulması: Malzeme gözeneklerinde biriken tuz kristallerinin malzeme hacminde genişlemeye neden olması olarak tanımlanmaktadır.

Sert Camsı Tabaka (Hard Glassy Skin): Yüzeyde malzeme altında oluşan çiçeklenmenin kabarma veya pul pul dökülmesi olarak görülmektedir.

Yapışma Kaybı: Alçı, sıva veya boya benzer, kaplamaların kendisinde veya öncesinde oluşan çiçeklenme, kaplamada yapışma kaybına sebep olmaktadır

3. Çiçeklenme Neden Olur? – Çiçeklenme Sebepleri

• Betonda, cephede veya duvarda kullanılan malzemelerin bünyesinde çözülebilir tuzların bulunması,
• Tuzların çözelti haline gelebilmesi için duvarda yeterli nemli ortamın oluşması; diğer bir değişle suyun varlığı,
• Malzemenin gözenek yapısı (gözenek boyutu, sıklığı vb.) ve çözünebilir tuzların yüzeye doğru göç etmesi için bir yol, transfer kanalı veya açıklık bulunması (çatlaklar, malzeme birleşim hataları vb.)

çiçeklenme oluşumunun temel nedenleridir.

3.1. Çözülebilir Tuzların Çiçeklenmeye Etkisi

Çözülebilir tuzların doğal yapısı, dağılımı ve miktarı çiçeklenmeyi etkilemektedir. Duvar gövdesinde kullanılan tuğla malzemelerde çiçeklenme oluşumunda etkili olan tuzlar; kalsiyum sülfat (CaSO4), magnezyum sülfat (MgSO4), potasyum sülfat(K2SO4) ve sodyum sülfat (Na2SO4) olarak belirtilmiştir.

3.2. Gözeneklilik, Çatlak, Derz vb. Boşlukların Etkisi

Çiçeklenmenin en yoğun görüldüğü yerler gözeneklerin bulunduğu bölgelerdir. Malzemedeki gözeneklerin büyüklüğünün ve sıklığının gözenekler içerisinde su birikmesinde etkili olduğu bilinmektedir. Gözeneklerde biriken suların etkisiyle harcın bünyesindeki çözülebilir tuzlar çözünmekte ve gözeneklerin kanal görevi görmesiyle çözünen tuzlar yüzeye göç ederek çiçeklenmeye neden olmaktadır. (Beton Neden Çatlar? Beton Çatlakları – Çatlak Çeşitleri)

Gözenekli bir malzemenin gözenek boyutu, suyun malzeme yüzeyinin arkasına geçmesinde de etkilidir. Bununla birlikte suyun malzemeden uzaklaştırılması buharlaşma ile sağlanabilir. Bu durum difüzyon yoluyla veya gözenek havalandırmasıyla meydana gelebilir, bu da maruz kalan yüzeyin altında meydana gelen kristalleşmeye neden olur (gizli çiçeklenme). Hava koşullarından etkilenmiş malzemelerde meydana gelen açıklıklarda da tuz çözeltisi oluşma riski bulunmaktadır. Bu durum dikkate alınmadığı zaman kusurun ilerlediği ve malzeme bünyesinde çatlak oluşumuna sebep olacak hacim değişikliklerine yol açtığı belirtilmiştir. Oluşan bu çatlak-açıklık su transferi için de bir kanal görevi görmektedir. Ayrıca birbirinden farklı bileşenlerin birleşim noktalarında uygulama hatası yapılması durumunda oluşabilecek açıklıklar; suyun duvar bünyesine girmesine sebep olmaktadır.

3.3. Su-Nem Etmeni

Sıva yüzeyinin pürüzlü olması nedeniyle; yağış, sis veya yoğuşma sularından kaynaklı olarak malzeme yüzeyinde su tabakası oluşmakta ve suyun malzeme bünyesindeki çözünebilir tuzlarla etkileşimi çiçeklenmeye yol açmaktadır. Ayrıca yüzeydeki nemde meydana gelecek artış; malzemenin gözenekli yapısında kılcal boşlukların olduğu kısımlarda itici bir güç oluşturarak malzemenin bünyesinde su-nem varlığına sebep olmaktadır.
Yağışların mevsime bağlı değişikliklerini cephe yüzeyinde çiçeklenmenin görülmesi açısından etkisi olduğu belirtilmiştir. Yağışın seyrek olduğu aylarda çiçeklenmenin belirgin bir şekilde ortaya çıktığı, yağışların yoğun olduğu dönemde ise ortadan kaybolduğu ifade edilmiştir. Bu döngünün malzeme bünyesindeki çiçeklenmeye neden olan tuzların çözülerek ortadan kalkmasına kadar devam ettiği belirtilmiştir. Çiçeklenmenin su ile temizlenmesi sayesinde; oluşan durumun malzemede geçici bir sorun olduğu belirtilmiştir.

(Betonda Karbonatlaşma Nedir? Nasıl Oluşur? Nasıl Engellenir?)

Sünme ancak basınç gerilmeleri oluşturan kalıcı yükler altında meydana gelir. (Beton Basınç Dayanımları ve Dayanımları Etkileyen Faktörler) Eğer iki özdeş numuneden birisi yüklenmeden, diğeri kalıcı bir yük altında saklanır ve bu numunelerde belli bir zaman süresi içinde oluşan birim kısalmalar ölçülürse, sünme deformasyonu yüklenmiş numune deformasyonundan yüklenmemiş numunenin deformasyonu çıkarılarak hesaplanabilir. [1]

1. Sünme Bileşenleri

Sünme davranışının fiziksel olarak daha iyi anlaşılabilmesi için sünme şekil değiştirmesi birçok bileşene ayrılarak incelenebilir.

Elastik ve plastik sünme bileşenleri aşağıdaki şekilde gösterilmiştir.

Sürekli olarak uygulanan σ0 gerilmesi etkisiyle sünme azalan bir şekilde artmaktadır. Gerilme t1 anında kaldırıldığında, sünme şekil değiştirmesinde ani bir değişimden ziyade zamanla gözlenen yavaş bir azalma gözlemlenir. Sünme şekil değiştirmesinin büyük bir kısmı plastik karakterdeyken bir kısmı elastik karakterdedir.

Sünme şekil değiştirmesinin geçici olarak kabul edilen elastik kısmı gecikmiş elastik şekil değiştirme olarak adlandırılmaktadır ve εd(t) ile gösterilmektedir. Uzun süreden beri yüklü tutulan bir beton numunesinden yük kaldırılırsa ortaya çıkacak gecikmiş elastik şekil değiştirme toplam elastik şekil değiştirmenin %50’sini oluştururken toplam sünme şekil değiştirmesinin %10 ila %30’una denk gelmektedir. Her ne kadar yük kaldırıldıktan sonra gözlemlense de yük altında geçen süre boyunca da aynı büyüklüğe sahip olduğu ve yüklemeden hemen sonraki zaman aralığında hızlı bir şekilde arttığı düşünülmektedir bu durum gecikmiş elastik şekil değiştirmesi için geçerlidir. Rüsch’e göre gecikmiş elastik şekil değiştirme eğrisinin şekli numune yaşından, boyutlarından ve beton karışımından bağımsızdır [2].

Büyük bir kısmı plastik karakterde olan sünme şekil değiştirmesi, yayılma olarak tanımlanır ve εf(t) ile gösterilmektedir. Bundan dolayı herhangi bir t andaki sünme şekil değiştirmesi aşağıdaki denklem ile gösterilir.

εc(t) = εd(t)+ εf(t)

Sünmenin yayılma bileşenini alt gruplara ayırmak için yüklemeden sonraki ilk 24 saatte görülen hızlı ilk yayılma olarak tanımlanmıştır ve εfi(t) ile gösterilmiştir. Hızlı ilk yayılma kalıcı şekil değiştirmeler doğmasına sebep olurken büyük ölçüde ilk yükleme anındaki beton yaşına bağlı olmaktadır. εfi(t) değeri o kadar büyük olur eğer numune ne kadar erken yüklenirse. Yüklemeden bir gün sonra görülmeye başlanan ve yavaş bir şekilde gelişen yayılma şekil değiştirme bileşeni ortamın bağıl nemine bağlı olup kendi içerisinde basit yayılma bileşeni, εfb(t) ve kuruma yayılma
bileşeni εfd(t) olmak üzere ikiye ayrılmaktadır. Kuruma yayılması, kuruyan bir ortamda yüklü olan numunede görülmesi mümkün kalıcı sünme şekil değiştirmesidir.

εc(t) = εd(t)+ εfi(t)+εfb(t)+εfd(t)

Sünme bileşenleri aşağıdaki şekilde gösterilmiştir.

εfb(t) Basit yayılma bileşeni, beton dayanımına, agrega türüne, miktarına, büyüklüğüne ve yükleme anındaki beton yaşına bağlıdır. εfd(t) Kuruma yayılma bileşeni ise numune şekli, boyutlarına ve nem miktarına bağlıdır. Beton Neden Çatlar? Beton Çatlakları – Çatlak Çeşitleri)

2. Yaş Etkisi

Sünme şekil değiştirmesinin bileşenleri, ilk yükleme anında betonun yaşında olduğu gibi bir dereceye kadar hidratasyon derecesinden etkilenirler. Bu bileşenlerden en çok etkilenenler, hızlı ilk yayılma εfi ve basit yayılma εfb‘dir.

Aynı özelliklere sahip fakat t0, t1 ve t2 gibi farklı zamanlarda yüklenen numunelerde gözlenen sünme davranışının zamana bağlı değişimi aşağıdaki şekilde gösterilmiştir.

εc∗(), t0, t1 ve t2 farklı zamanlarda meydana gelen sünme şekil değiştirmesidir. İlk olarak t anında uygulanan ve uygulanmasına devam edilen bir yük etkisiyle t anında ölçülen sünme şekil değiştirmesi εc(t,τ) ile gösterilmektedir. Yaş etkisi, zamanla birlikte değişen gerilme geçmişi altında sünme şekil değiştirmelerinin tahmin edilmesini zorlaştıran bir etmendir.

3. Sünme Katsayısı

Devamlı olarak sabit gerilme altında tutulan bir numunenin herhangi bir t anındaki sünme şekil değiştirmesinin ani şekil değiştirmesine oranı sünme katsayısı olarak tanımlanır ve Φ(t,τ) olarak gösterilmiştir.

Sünme katsayısının büyüklüğü ilk yükleme anındaki beton yaşına bağlı olduğu gibi sünme şekil değiştirmesinin ilk yükleme anındaki de buna bağlıdır.

Sünme ve ani şekil değiştirme bileşenleri gerilmeyle orantılı olduğundan Φ(t,τ) sadece zamana bağlı bir fonksiyondur ve uygulanan gerilmeden bağımsızdır. Φ*(t,τ) ile gösterilen zaman sonsuza yaklaştıkça sünme katsayısı da belirli bir son değere ulaşır ve bu da son sünme katsayısı olarak tanımlanmaktadır. Bu ulaşılan son değer betonun sünme kapasitesinin ifade edilmesinde kullanılan bir büyüklüktür. Sünme katsayısının da bilindiği düşünülerek herhangi bir t anında hızlı bir şekilde sünme şekil değiştirmesine ulaşmak mümkündür bu da denklemaşağıdaki yardımıyla gösterilmiştir.

Φ(t,τ)=εc(t,τ) /ε0(τ)

Burada Φ(t,τ), sünme katsayısına gösterirken, εc(t,τ), sünme şekil değiştirmesi ve ε0(τ)  ani şekil değiştirmesine göstermektedir.

4. Süperpozisyon Prensibi

Süperpozisyon prensibi, betonarmedeki yüke bağlı olan şekil değiştirmeler gerilmeyle benzer olduğundan zamanla değişen gerilme altındaki yer değiştirmeleri tahmin edebilmek amacıyla süperpozisyon prensibinden yararlanmaktadır. İlk olarak McHenry tarafından süperpozisyon prensibinin betonarme uygulanması yapılmış olup bu prensip, τ1 anında uygulanan bir gerilme artımının etkisiyle ortaya çıkan şekil değiştirmenin diğer zamanlarda uygulanan gerilmelerden bağımsız olduğu düşüncesine dayanmaktadır. [3]

Beton Dayanım Deneyleri

Kaynaklar;
[1] Uğur ERSOY, Güney ÖZCEBE, Erdem CANBAY-Betonarme Davranış ve Hesap İlkeleri[2] ACI 435R – 95 (1995). Control of Deflections in Concrete Structures. ACI Committee 435: American Concrete Institute.
[3] Gilbert, R. (1988). Time effects in concrete structures. Amsterdam: Elsevier Science publishers B.V.
[4] Amanullah ZAMANİ-BETONARME YÜKSEK BİR BİNANIN ZAMANA BAĞLI DAVRANIŞININ İNCELENMESİ

İnşaat demirinin birim ağırlığı genellikle tablo şeklinde paylaşılır. Bu tabloyu paylaşmadan önce, bu tablonun kullanılmasına gerek duyulmadan, basitçe hesaplama yöntemini paylaşalım.

1 Metre İnşaat Demirini Ağırlığı Hesaplamanın Kısa Yolu

Demirin kg cinsinden birim ağırlığı= 0,00617xD² şeklinde hesaplanabilmektedir.

Buradaki D mm cinsinde demir çapıdır. Tabii ki bu formül inşaat demirinin hacminin, demir birim hacim ağırlığı ile çarpımının demir çapı cinsinden ifadesidir. Bu formül ile tablolar arasında pi sayısı nedeniyle ancak gram mertebesinde farklılıklar meydana gelebilmektedir. Dolayısıyla yeterince güvenli bir metot olup, tablolar ile boğuşmaktan kişiyi kurtarmaktadır.

Örneğin “1 metre 16’lık demir kaç kg-kilo gelir?” bu formülle bakalım. (İnşaat demiri kaç kilogram?)

0,00617x16²= 1,580 kg

Meşhur tablomuzu da paylaşalım.

İnşaat Demiri Ağırlıkları Tablosu 1 Metre – 12 Metre

Hasır Demir Ağırlıkları ve Tablosu

Hasır demir ağırlıklarını da tiplerine göre ayrı ayrı paylaşalım. Ayrıca bu hasır demir özellikleri ve tablolarına PDF formatında buradan ulaşabilirsiniz.

R Tipi (15cm x 25cm Aralıklı) Çelik Hasır Ağırlıkları

Q Tipi (15cmx15cm aralıklı) Çelik Hasır Ağırlıkları

Betonarme bir yapı elemanı, yüklere maruz kaldığında, basınç, çekme, kesme v.b. yük çeşitlerine dayanım göstermeleri gerekmektedir. Ancak bu belirtilen özelliklerin birbirinden bağımsız olmadıkları bilinmelidir.

Beton malzemenin basınca karşı dayanımı, betonun mekanik dayanımları içerisinde en büyük değere ve en önemli yere sahip olanıdır. Bundan dolayı beton, basınç dayanımı etkisinde bırakılarak yapılarda kullanılmaktadır.
Beton basınç dayanımının önemi aşağıdaki şekilde sıralanabilir:

• Basınç dayanımıyla ilgili değerlerin biliniyor olması betondaki diğer bazı özelliklerle ilgili bilgi sahibi olunmasını sağlamaktadır. Örneğin; basınç dayanımının düşük olması, betondaki su geçirimliliğinin fazla olduğunu ve dayanıklılığın düşük olacağının habercisidir.
• Betonun basınç dayanımı, diğer dayanım türlerinin büyüklükleri hakkında bir fikir vermektedir. Çünkü beton basınç dayanımıyla aynı betondaki çekme dayanımı, eğilme dayanımı arasında kısmen de olsa bir korelasyon bulunmaktadır.
• Yapılan tüm tasarımlarda betonu basınç dayanım değerleri esas alınırken, betonun çekme, eğilme, yorulma gibi bazı farklı yüklerin etkisinde kalmayacağı varsayılmaktadır. Dolayısıyla betonun maruz kaldığı yüklere karşı basınç dayanımında elde edilen sonuçlara göre değerlendirme yapılmaktadır.
• Betonlar projelendirmede belirli sınıflara ayrılmaktadır. Beton sınıflandırılması yapılırken en önemli özellik beton basınç dayanımıdır. Beton basınç dayanımı, diğer bütün özellikler için başlıca bir ölçüt sayılmaktadır.

Çeşitli Beton Sınıfları için Beton Basınç Dayanımları

Beton sınıfları için basınç dayanımları TS500 3.3.1’de belirtilmiştir.

Betonun tanımlanması ve sınıflandırılması basınç dayanımına göre yapılır. Basınç dayanımı, çapı 150 mm ve yüksekliği 300 mm olan standard deney silindirlerinin 28 gün sonunda, TS 3068 e uygun biçimde denenmesiyle elde edilir.

Beton Sınıfları ve Dayanımları

Betonun Basınç Dayanımını Etkileyen Faktörler

“Betonun basınç dayanımı neye bağlıdır nelerden etkilenir?”

Betonun basınç dayanımını etkileyen bazı etkenler bulunmaktadır. Bunları;

• Su/Çimento oranı
• Dış koşullar (kür koşulları)
• Çimentoyla ilgili etkenler
• Yoğurma suyu ili ilgili etkenler
• Betonun kompasitesi

Beton dayanımını etkileyen doğadaki bazı etkenler de bulunmaktadır. Dayanma kabiliyeti yüksek beton malzeme, maruz kalacağı hava şartlarına, ıslanma-kurumaya, kimyasal faktörlere, yangına ve aşınmalara karsı istenen yeterlilikte dayanıklılık gösterebilen betondur. Beton malzemenin bu özelliklere dayanıklılık göstermesi için birçok faktörü sağlaması gerekmektedir. Bunlar şöyle sıralanabilir;

• Agreganın sağlam oluşu,
• Gözenekli yapı,
• Su geçirimlilik,
• Mineral yapısı,
• Tanelerin geometrik sekli,
• En büyük tane boyutu,
• Granülometrisi,
• Yüzey yapı pürüzlülüğü,
• Elastisite modülü,
• Termik genleşme katsayısı,
• Agrega yapısında kil olup olmadığı
• Agreganın temizliği gibi faktörler gerekmektedir

Donatılar, manşon adı verilen mekanik bağlantı elemanı ile birbirine doğrudan bağlanır. Manşon ve donatının uyumluluğu için dişli birleşim olması gerekir. Diş açma işlemi hidrolik pres makinaları aracılığı ile gerçekleşir.

Mekanik Birleşimin – Manşonun Avantajları

Manşonlu birleşimlerin avantajları şu şekildedir;

•  Bindirme donatıların aksine, mekanik birleşim aracı olan manşon kullanımında yapıda oluşan yük transferi betondan bağımsız olarak direkt donatılar arasında meydana gelir. Donatıdan mekanik olarak daha fazla mukavemete sahip olduğu için yapısal süreklilik sağlar.
• Donatı manşonları, montajı daha hızlı ve kolay olduğundan işçilik ve zaman açısından ergonomiktir.
• Manşon, iş programına olumlu derecede katkı sağlar, kalite kontrol maliyetini düşürdüğünden ekonomiktir.
• Manşonlar, çevrimsel yüklemeler altında güvenli ve avantajlıdırlar. Böylece yapının sismik performansının artmasına sebep olur.
• Manşon kullanımı donatı sıklığını azalttığı için betonun yerleştirilmesi daha rahat olur.
• Küçük betonarme kesitlerde daha sağlam tasarımlar ortaya çıkarır. Kesitlerin azaltılması alanların daha verimli kullanılmasını sağlar. Mimari tasarım açısından da son derece ekonomik ve yararlıdır.

Manşonlu Bağlantıların Yapıda Kullandığı Alanlar;

Manşonlu bağlantılar yapılarda aşağıdaki alanlarda kullanılırlar;

1. Donatıların Sürekliliği ve Bindirme Boyu Yerine,
2. Temelde Kanca Yerine,
3. Donatı Yoğunluğunun Fazla Olduğu Yapı Elemanlarında,
4. Çelik Yapı Elamanı-Betonarme Yapı Elemanı Birleşimlerinde
5. Kolon-Kiriş Yapı Elemanlarında Pilyeli Donatılar Yerine,
6. Prefabrik Yapı Elemanlarında,
7. Takviye ve Onarımlarda,
8. Ankraj Uygulamaları Yerine kullanılır.

Manşonların statik koşullardaki mukavemet gereksinimi için genel gereklilik, manşonların mukavemetinin birbirine eklenecek donatılarda daha büyük olmasıdır. Çoğu betonarme tasarım hesaplarında, manşonun mukavemet ihtiyacını bulmak için, dayanım fazlalığı katsayısı adı verilen bir katsayı ile birleştirilecek donatıların akma dayanımı çarpılır. Bunun arkasında yatan mantık ise, yükleme altında, birleştirilen donatı demirleri akmalıdır ve manşonun nihai göçmesinden önce göçmelidir böylelikle manşonların rijit göçmesinden kaçınılmış olunur.
Birbirine eklenen donatılar ile mekanik manşon arasındaki kayma nedeniyle oluşabilecek olası bir beton çatlamasından dolayı kullanılabilirlik sınır durumu meydana gelmiştir. Kalıcı ve artık deformasyonlara sebep olan bu kaymanın mekanik manşon ile donatılar arasında bir kalite kontrol sorunu olduğu anlaşılmaktadır. Ayrıca mekanik bağlantıların düşük gerilmelerde daha rijit olma eğiliminde olduğu anlaşılmaktadır. Bunun nedeni donatı ile manşonun birbirine kenetlenmiş sistemi içinde yatak gerilmesine bağlı plastik deformasyonudur.
Elastik stres aralığında çok sayıda çevrimsel yükleme altında manşonun yorulma davranışı gözlemlenmelidir.

Manşon Türleri

Manşon çeşitleri üretici firmalara göre değişiklik gösterebilmektedir. ACI (American Concrete Institute) Commitee 439, donatılar arası mekanik bağlantı elemanları yerel üretici firmalara göre incelemişlerdir.

Solid Manşonlar (Solid-Type Steel Coupling Sleeves)

Flanşlı silindirik manşon cıvatalarla yatay kelepçeleme şeklinde kurulur. Kurulum aşamasında sadece İngiliz anahtarı yeterlidir. Uzunluğu 8 inç (203mm) ile 12 inç (305 mm) arasında değişir. Farklı çaplardaki donatıları birleştirmek için kullanılırlar. Manşonun flanş kısmı donatılar arası temiz açıklığın sağlanması ve beton örtüsünün devamlılığı için donatının arkasına yerleştirilmelidir.

Kemerli Manşonlar (Strap Type Coupling Sleeve)

Yarı silindirik flanşların kemer şeklinde donatıyı sarması şeklinde kullanılan manşonlardır. L biçimdeki bağlantılar manşonun yarıklarından ve flanşa cıvatalanır. Manşon boyutları 18 numara (60mm) donatılar için 12 inç (305mm)’ye kadar değişir. Aynı çaptaki donatıların yanı sıra farklı çaptaki donatılar için özel adaptörler ile kullanılabilirler. Kurulum ve flanşların yerleşimi cıvatalı çelik manşonların yerleşimi ile benzerdir. Donatı uçları uygulamadan önce kesilmelidir.

Kamalı Manşonlar (Wedge-Locking Coupling Sleeve)

Kurulum esnasında manşon alt donatının üzerine yerleştirilir ve sabitlemek için alt mandal anahtar ile sıkılır. Kama manşon flanşlarının üzerine kaydırılır sonrasında üs donatı oturtturulur. Manşonun ortalanması ile çubukların oturması ile kurulum kontrol edilir. Manşon uzunlukları 5,5 inç (140 mm) ve 12 inç (305 mm) arasında değişir. Donatılar arası mesafe en az 3 inç (76 mm) olmalıdır.

Soğuk Pres Manşonlar (Cold-Swaged Steel Coupling Sleeve)

Bu manşonlar 3 numara (8 mm) ile 18 (57,33 mm) numaralı donatılar arasında kullanılabilen geniş bir skalaya sahiptir. Hidrolik pres (9-105 kg arasında değişir) makinası aracılığı ile manşon yerleştirilir. Donatılar herhangi bir yönden bağlanabilir, presin özel olarak donatıda konumlanması gerekli değildir.

Soğuk Pres Dişli Manşonlar (Cold-Swaged Steel Coupling Sleeve with Threaded Ends)

Manşonlar pres makinası aracılığı ile donatıya bağlanır. Bağlama işlemi yerinde ve fabrikasyon olarak yapılabilir. Manşona açılan dişler sayesinde donatı kesit alanı azalmaz. Birbirine bağlanan donatıların ikisi birden döndürülerek birleştirilebilir. Bu tip manşonlar genellikle donatıları kalıba yerleştirmeden önce uygulanırlar.Şekil

Grout Manşonlar (Grout-Filled Coupling Sleeves)

Bu manşon alçak basınçlı enjeksiyon pompası aracılığı ile dayanımı yüksek bir harç ilavesi ile uygulanır. Donatı uçlarına herhangi bir işlem yapılmasına gerek yoktur. Bu manşon türü epoksi kaplı donatılar için kullanılır. S420 sınıfı donatıların akma dayanımının en az %125’ini sağlayacak şekilde tasarlanmıştır. Farklı çaptaki donatı bağlamak için de kullanılabilir. Manşon ilk donatının üzerine yerleştirildikten sonra grout harcı ile doldurulur ve ikinci donatı bağlanır. Prefabrik elemanlarda kullanılabilirler.

Nervürlü Donatı Manşonları (Coupler for Threaded-Deformed Reinforcing Bars)

Bu manşonlar 6 numara (19,05 mm) ile 18 numara (57,33 mm) çaptaki donatılar için kullanılabilir. İki donatının da döndürülerek bağlandığı ve döndürülmeyerek bağlandığı şekilde 2 adet uygulama türü mevcuttur. Donatıların dönmediği uygulamalarda manşon donatıların ucuna takılır ve sıkıştırma somunu tork anahtarı ile sıkılır. Uygulamada en yaygın kullanılan manşondur.

Konik Uçlu Manşonlar (Taper-Threaded Steel Coupler)

Uygulamalarda en sık kullanılan manşon çeşididir. Donatılarda açılan dişler sayesinde birleşim sağlanır. Manşonun donatı dişleri ile eşleşmesi gerekmektedir. Manşonun, çapı daha küçük olan donatıya yerleştirilmesi durumunda, çapı daha büyük olan donatıyı bağlarken kuvvetin daha küçük donatı boyunca iletilmemesine dikkat edilmelidir. Başka bir deyişle bağlantının çekme gerilmesi değeri, daha küçük çaplı donatının çekmeden dolayı oluşacak göçme değerini karşılayacak mukavemette olmalıdır.

Kamalı Manşon (Steel Coupling Sleeve With Wedge)

Aynı çaptaki donatıları bağlamak için kullanılır. Donatılar manşona yerleştirildikten sonra kama şeklinde pimler manşonun arka yüzeyinden geçirilir.

TS 500 Yönetmeliğinde Mekanik Birleşimler-Manşonlar

Ülkemizde kullanılan TS500 yönetmeliğinde mekanik kenetlenme için donatıların ucuna kaynaklanan veya vidalanan plakalarla da sağlanabilir ifadesi yer alır. Mekanik kenetlenme manşon adı verilen genellikle tesisat alanında kullanılan bağlantı elemanları ile de sağlanabilir. Fakat kullanılacak manşonun yeterliliğinin deneylerle kanıtlanması gereklidir. Özel izinlerle kullanılabilen bu kenetlenme yönteminin uygulanması için proje donatı hesap kuvveti, kırılma yükünün %70’ini geçmemelidir.

Donatıların birbirine eklenirken manşonlu eklerin, hem çekme hem de basınç altında, manşonla bağlanan donatı çubuğu için standartlarda öngörülen minimum karakteristik akma dayanımının 1,25 katı dayanıma sahip olduğu deneylerle kanıtlanmalıdır.

ACI (American Concrete Institute) 318-08 Yönetmeliğinde Mekanik Birleşimler-Manşonlar

Burada kenetlenme kavramı, donatıdaki kuvvetin, mekanik bağlantı elemanının taşıma gücü ve donatının tutunması aracılığı ile betona aktarılması olarak tanımlanmıştır. Kenetlenme boyu ise mekanik bağlantı elemanının dış yüzeyi ile kritik taşıma kesiti arasındaki mesafedir. Mekanik bağlantılı birleşimlerde, kancalı birleşimlere oranla kenetlenme boyu daha kısadır.

Amerikan yönetmeliği ACI 318’e göre manşonların dayanımı kullanılan donatının akma dayanımının minimum 1,25 katı olmalıdır. Manşonlar uygulanan fiziksel kuvvete göre 2’ye ayrılır. Tip1 manşonlar, sismik yükleme altında inelastik deformasyonlar olmadığında kullanılır. Tip2 manşonlar, sismik manşonlar olarak nitelendirilmiştir ve sismik yüklemeler altında inelastik deformasyonlar göz önüne alındığında kullanılırlar.

TBDY (Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği) 2019’da Mekanik Birleşimler

Ülkemizde kullanılan bu yönetmelikte mekanik birleşimler Bölüm 8 Ek 8-A’da verilmiştir. Donatı ekleme araçlarında kesme kontrolü yapılmalıdır. Donatı ile mekanik bağlantıların dayanım ve sünekliklerinin uyumluluğu gösterilmelidir. Farklı tipteki mekanik bağlantı elemanı için, toplam eleman adedinin %2’si kadar numune test edilecektir (numune sayısı 5 adetten az olamaz). Mekanik bağlantı elemanı manşon ile bağlanmış donatıdan oluşan numuneye çekme, basınç, yorulma, sıyrılma ve çevrimsel yükleme testleri uygulanmalıdır. Manşon dayanımı, donatı akma dayanımından büyük ya da eşit ise, çevrimsel yükleme testlerinin uygulanmasına gerek yoktur. Beklenen davranış şekli testler sonucunda kopmanın manşondan gözlenmesi durumunda deney başarısız, donatıdan kopması gözlemlenmesi durumunda deney başarılı sayılacaktır. Çekme deneyinde; manşonlu numune, donatı karakteristik kopma dayanımının %100’üne, karakteristik akma dayanımının %135’ine ve belirlenen donatı akma dayanımının %120’sine ulaşmalıdır. Basınç deneyinde; manşonlu numune, donatı karakteristik akma dayanımının %125’ine ulaşmalıdır.

Çevrimsel yükleme testlerinde ise şu şartlar kontrol edilir

Adım Çekme Basınç Çevrim Sayısı

1 –0,95fyk–0,5 fyk–20

2–2ɛy–0,5 fyk–4

3–5ɛy–0,5–fyk–4

4–Kopmaya kadar çekme uygulanacak

Burada fyk donatının karakteristik akma dayanımı, ɛy gerçek akma gerilmesine karşı gelen akma birim uzamasıdır.

İlgili Tanımlamalar

• Manşon Uzunluğu: Bir veya birden fazla, emniyet somunları da dahil olmak üzere tüm yük transfer parçalarını içeren manşonun gerçek uzunluğu
• Mekanik Birleşim Uzunluğu: Manşon uzunluğu ile manşonun her iki ucundaki nominal çubuk çapının iki katının uzunluğunu toplamı olan uzunluk
• Mekanik Birleşim: İki donatı demirinin birleşimini veya araya ilave edilen herhangi bir malzemenin birleşimini sağlayan manşon bağlantısının bütününü içeren tanım
• Donatı Manşonu: Betonarme donatıları arasında eksenel basınç ya da çekme kuvvetini iletmek amacı ile betonarme demirlerin arasına yerleştirilen mekanik birleşim elemanları
  • – Bağlantı manşonları, iki donatının uçlarına yerleştirilen mekanik bir bağlantıdır.
  • – Dişli manşonlar, donatı uçlarına açılan dişler aracılığı ile donatıyı birleştiren bağlantılardır.
• Sıyrılma: Tanımlanan bir yükleme altında mekanik birleşimin kalıcı uzamasıdır.
• Sıyrılma Ölçüm Aletleri: Çekme deneyleri için kullanılan ekstensometre ve mekanik birleşimi sabitlemek için oluşturulan düzeneklerin bütünü
• Kalite Testi: Ürünün özelliklerinin istenilen gereksinimlere uygunluğunun ölçüldüğü testler

Kaynak; BETONARME DONATILARDA MEKANİK BAĞLANTI ELEMANI MANŞONLARIN YÖNETMELİKLERDE İNCELENMESİ -DAMLA BERFİN ÇIKMAZ CEYLAN
TS500 (2000). Betonarme Yapıların Tasarım ve Yapım Kuralları. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.
Eurocode-2 (2004). EN 1992-1-1: 2004 (E) Design of Concrete Structures – Part 1- 1: General Rules and Rules for Buildings.
ACI 318-11. (2011). Building Code Requirements for Structural Concrete. ACI, Farmington Hills

İstinat duvarı, farklı kotlardaki doğal veya dolgu zeminlerin, tabi şev açısından daha dik olarak durmasını sağlamak veya göçmesini engellemek amacıyla inşa edilen dayanma rijit yapılarıdır.

• Eğimli arazilerde araziden yararlanmak üzere zemini tabi şev açısından daha dik açıyla tutmak,
• Göçme ihtimali olan zeminlerin kaymasını engellemek,
• Bina bodrum duvarlarını oluşturmak,
• Kıyı erozyonu önlemek veya taşkınlardan korunması,
• Kanal ve eklüzler
• Köprülerde kenar ayak görevi yapmak,
• Derin kazılarda,
• Yol güzergahında şev düzenlemesi yapılırken kullanmak,
• Stabilize ve kömür deposu kullanmak,
• Dolgu ve yarma gerektiren yollarda,
• Yamaç yollarında,

kullanılmaktadır.

İstinat duvarları, gövde ve temel kısmı olmak üzere iki bölümden oluşmaktadır. Gövde kısmının arka bölümünde drenaj için kırmataş/stabilize dolgu ve gövde kısmı ile temel kısmının birleştiği bölgede suyun tahliye edilmesi için drenaj borusu ve barbakanlar teşkil edilir. Kırmataş/Stabilize dolgu ile doğal zemin arasında da dolgu malzemesi yer almaktadır.

2. İstinat Duvarlarının Türleri

İstinat Duvarı Çeşitleri;

• Esnek İstinat Duvarları
  • Kaya dolgu duvarlar
  • Gabion-Sandık-Tel Örgü Duvarlar
  • Kafes Tipi ve Donatılı Zemin Duvarları
  • Toprakarme İstinat Duvarları
• Rijit İstinat Duvarları
  • Ağırlık (Masif) İstinat Duvarları,
  • Betonarme İstinat Duvarları,
  • Betonarme Nervürlü İstinat Duvarları,
  • Prefabrike İstinat Yapıları

Ayrıca istinat duvarı çeşitleri, yapıldıkları malzemelere göre farklı şekilde de sınıflandırılabilmektedir. “Yapıldığı Malzemeye Göre İstinat Duvarı Çeşitleri” ile ilgili yazımızı inceleyebilirsiniz.

2.1. Esnek İstinat Duvarları

Esnek istinat duvarlarında, zemin itkileri altında alt uçlarından dönmeyip, stabilite hesaplarında kendi ağırlıkları ihmal edilir. Bu gruba kaya dolgu duvarlar, tel örgü duvarlar, kafes tipi ve donatılı zemin duvarları şeklinde sıralayabiliriz.

2.1.a-Kaya dolgu duvarlar

Kaya dolgu duvarlar, büyük kaya parçalarından inşa edilirler. Topuk yerinin uygunluğuna göre hareket eden şevlerin stabilitesini sağlamak için kullanılırlar.

2.1.b-Gabion (Tel örgü=Sandık) Duvarlar

Gabion duvarlar, içerilerine çeşitli dolgu malzemeleri doldurulmuş, çelik kafeslerle inşa edilen duvarlardır. Gabion duvarlarla ilgili detaylı açıklamalara buradan ulaşabilirsiniz; (Gabion Nedir?)

2.1.c Kafes İstinat Duvarlar

Kafes duvarlar yanal ve düşey hareketlere karşı çok esnek olmaları nedeniyle yamaç ve şevlerin dengede tutulmasında önemli işlev yapma yeteneğine sahiptir. Başka ülkelerde beton, galvaniz saç çelik ve bazen de mimari amaçlarla ahşap elemanlardan oluşturulan bu duvarlar Türkiye’de yaygın uygulama alanı bulamamıştır.

Ekonomik olması ve hızla imal edilebilmeleri nedeniyle önemli potansiyele sahiptirler. Arazide bir uzmanlık gerekmeden imal edilebilen bu kafes duvarlar hücre şeklinde içine mıcır ve ocak molozu doldurulmasıyla işlev yapar. Bu duvarlar herhangi bir hasar görmeden 4 m yatay ve 70 cm düşey hareketler yapabilir.

Kilit elemanı ve kirişlerin imalatı şantiyede kolay ve hızlı bir şekilde yapılmaktadır. İmalatta oluşturulacak tek veya çift sıra sandık hücreleri iri taşla doldurulurken arka dolgunun paralel yapılması duvarın devrilmesini önlenmektedir. Duvar yüksekliği 2 m’den az ise sağlam kaya üzerine inşa edilmesi veya duvarın altına betonarme temel yapılması gerekmektedir. Kaya dolgu geçirimli olduğundan arka dolguya yamaçtan gelen sular kolayca drene olabilmektedir. Kafes sandıktaki iri daneli zeminin zaman içerisinde tıkanmaması önlemek için dolgu zemin ile arasına geotekstil döşenmesi önerilmektedir.

2.1.d Toprakarme İstinat Duvarları

Toprakarme istinat duvarları; son yıllarda karayollarında uygulama alanı bulan donatılı zemin dolgu zemin içerisine yerleştirilen galvanizli çelik, alüminyum alaşımlı metal, sentetik fiber malzemeli şeritler veya geosentetik örtü malzemesi kullanarak güçlendirilmiş duvar sistemleridir. Donatılar gerekli zemin sürtünmesini sağlaması için yeterli uzunluk (yapı yüksekliğinin 0,8-1,2 katı) ve genişliğe sahip olması gerekir. Sürtünmenin elde edilebilmesi için kullanılan dolgu zeminin içsel sürtünme açısı min 25° ve %25’lik kısmı 200 no’lu elekten geçmesi gerekmektedir.  Mekanik şerit donatılı  ve geotekstil örtü donatılı toprakarme şeklinde dizayn edilmektedir.

3.Rijit istinat duvarları

Rijit istinat duvarları; zemin itkisinden azda olsa bir miktar dönme yapabilen istinat duvarlarıdır.

3.a.Ağırlık (Masif) İstinat Duvarları

Taş ve beton malzemeden imal edilen ağırlık istinat duvarları aktif ve pasif zemin basınçlarını kendi ağırlığıyla karşılamaktadırlar. Taş ve betonun çekme gerilmesi düşük olduğundan yükseklik arttıkça çekme gerilmesi oluştuğundan dolayı 4-5 m’den daha fazla yüksekliklerde tercih edilmez.

3.b.Betonarme İstinat Duvarları

7-8 m. yüksekliğe kadar ekonomik olan ve arazinin konumuna göre L veya ters L, T şeklinde betonarme olarak imal edilen istinat duvarlarıdır. 7-8 m’den yüksek konsol istinat duvarı yapılması halinde hafifletme konsolu yapılarak gövdeye etkiyen yatay yük ve moment dağılımı azaltılabilir.

• Bazen duvarın yerleştirileceği alan dar ve yetersiz olabilir. Duvar kesitlerine stabiliteye gerekli boyut ve ağırlık verilemez, Bu durumda duvarın arkasına ya da önüne temelde bir papuç yapılır.
• Bu papuç önde ise duvarın devrilmeye karşı direnç momentini direnç kuvvetlerinin dönme merkezine uzaklığını artırarak büyütür.
• Papuç arkada ise papuç üzerine duvar arkasındaki dolgu yükleri de katılarak devrilmeye karşı direnç momentini artırır.
• Papucun öne ya da arkaya konması yer darlığının hangi yönde olduğuna bağlıdır.
• Papucun konması ile duvar temel kitlelerinde eğilme momentleri oluşacaktır.
• Bu momentler duvar temeli betonarme yapılarak önlenir.
• Duvar kesitlerinin küçüklüğü nedeni ile duvar kesitlerinde basınç çizgisi kesit çekirdeği dışına çıkacağından kesitlerde eksantrik kuvvet, çekme gerilmeleri yaratacaktır.

3.c. Betonarme nervürlü istinat duvarları

7-8 m’den yüksek olması durumunda konsol istinat duvarı kesitleri çok büyük çıkmakta ve ekonomik olmadığı için nervürlü istinat duvarları tercih edilmektedir. Yükseklik arttıkça topuk noktasına gelen momentlerde artmaktadır. Bu momentleri karşılamak amacıyla belirli aralıklarla nervürler yapılır. Arazinin duruma göre nervürler istinat duvarının önüne veya arkasında teşkil edilmektedir.

3.d. Prefabrike İstinat Yapıları

İnşa edileceği yer ve amacına göre çeşitli yüklere maruz kalan istinat duvarları projelendirme aşamasında bu yüklerin en doğru biçimde belirlenmesi gerekir. Projede dikkate alınmayan yük/yükler duvarın stabilitesini olumsuz yönde etkileyebileceği gibi yine gereksiz alınan bir yük istinat duvarının ekonomik olmasını engelleyecektir. İstinat duvarına etki eden yükler; duvarın kendi ağırlığı, duvar arkasındaki aktif itki, duvar önündeki pasif etki, yeraltı suyu etkisi, deprem etkisi ve sürşarj yükleridir. Arazinin durumuna göre demiryolu, karayolu titreşim etkileri veya don tesiri etkileri de sayılabilir.

İstinat duvarları ile ilgili diğer içerikler;

• İstinat Duvarları Neden Yıkılır? İstinat Duvarlarına Gelen Kuvvetler Nelerdir?
• İstinat Duvarları Statik ve Betonarme Hesabı

Kullanılan yapı malzemesi ve sistemi bakımından istinat duvarları şu türlere ayrılabilir:

• a — Kâgir istinat duvarları.
• b — Beton istinat duvarları.
• c — Betonarme istinat duvarları.
• d — Kafes istinat duvarları.

4.Kagir İstinat Duvarları

Kâgir istinat duvarları taştan yapılan duvarlardır. Taşların arasında harç kullanılırsa «harçlı istinat duvarları» harç kullanılmaz ise «kuru kâgir istinat duvarı» ya da «kuru duvar» adı verilir.

4.1.Kâgir duvarların yapı malzemesi ve duvar örgüsü

• Duvarda taşların arasındaki derzler aşağıdan yukarıya şaşırtılmalıdır. Görünen yüzdeki taşlar gerideki taşlara en az 25-30 cm girerek kenetlenmelidir.
• Harçlı duvarlarda derzler harç ile doldurulmalıdır. Kuru duvarlarda taşlar en az üç ayrı noktada alt tabakaya kenetlenmelidir.
• Kâgir duvarın bir başka malzemesi de harçtır. Harç, kum ile çimento karışımıdır.
• Genellikle 300 kg/m3 dozludur.
• Kum sağlam minerallerden ya da taş parçacıklarından oluşur, içinde toprak ve bitkisel maddeler bulunmamalıdır.
• Harçtaki su içeriği, harcın aşırı rötre çatlamaları yapıp yapmaması çok önemlidir.
• Harç üniform olmalıdır.
• Taşıma ve yerleştirme sırasında segragasyona uğramamasına dikkat edilmelidir.

4.2.Duvar Temelleri:

• Duvar temelleri kazı sırasında sık sık kontrol edilmelidir.
• Duvar temellerinde taşıma gücü bakımından genel koşullar aranmalıdır.
• Yeterli olduğu kesinleşinceye dek kazı işi sürdürülür.
• Temelin duvar boyunca üniform bir taşıma gücü içermesi gerekir.
• Ancak bu sağlanamaz ise farklı taşıma gücündeki kesimler arasında duvara «dilatasyon derzi» konur.
• Heyelanlarda duvar temelinin kayma yüzeyi altında belirli bir derinliğe dek girmesi şarttır. Temeli kayma yüzeyi üzerindeki kotda kalan duvar kayan kitle ile birlikte yerinden hareket eder.
• Suların oyabileceği yerlerde yapılan duvarlarda temel derinliği oyma derinliğinin altına inmelidir.
• Duvar temelinde kazı işi bittikten sonra 10 cm. kalınlığında grobetondan bir tesviye betonu yapılması iyi olur.

4.3.Duvarın Biçimlendirilmesi:

• Duvar yapımına başlamadan önce duvar enine kesitinin şekil, boyut, ölçü ve kotunda tahta kalıplar yapılır. Bunlara uygulamada «Şablon» denir.
• Bu kalıpların ön yüzleri arasına duvar yapımı sırasında ip çekilir, ip doğrultusu yataydır. Bu iplere «Çırpı» denir. Duvar yüzleri bu iplere teğet yapılır.
• Duvar temelinde basamaklanmaların ya da taşıma gücü değişme noktalarının duvar yüksekliği ve genişliği değişme yerlerinin bulunduğu kesitlerde de şablonlar konarak duvar yapısında dilatasyon derzi oluşturulur. Bu derzler arasındaki duvar bölümlerine «ANO» denir.
• Derz kesitleri ise «Ano başı» adını alır. Anolar belirttiğimiz gerekçeler olmasa bile en çok 10 metre boyunda olmalıdır.

4.4.Duvarlarda Barbakan Delikleri ve Drenaj Önlemleri:

• istinat duvarlarında drenaj için bir önlem duvarda yüze dik kesiti kare ya da daire biçiminde 0,20×0,20 m. boyutunda olan «Barbakan» delikleri bırakmaktır.
• Bunlar uygun aralıklar ile yerleştirilir. Duvar yüksekliğine göre değişmek üzere bir kaç sıra halinde olurlar. Sıraların delikleri bir önce ve sonraki sıranınkilere göre şaşırtmalı yapılır.
• Barbakan deliklerinde yüzeyden en az 15 cm. çıkıntılı büzler ya da kazı kesitli barbakanlar için yalak işlevi görecek yüzeyden çıkıntılı taşlar kullanılmalıdır.

4.5.Duvar Arkalarının Dolgusu:

• Duvar arkalarına yapılacak dolgular çok önemlidir. Bu dolguların duvara vereceği aktif yanal toprak basıncı duvar hesaplarında öngörülen değerleri aşmamalıdır.
• Pratikte taş dolgu ile daneli ve kohezyonsuz kolay sıkıştırılabilir zeminler iyi duvar arkası dolgu malzemeleridir.
• Duvar arkası dolguları kat, kat ve sıkıştırılarak yapılmalıdır.
• Dolgu önüne yapılan duvarlarda duvar arkası dolguların arka yüzü genellikle duvar başından aşağı doğru bir eğik yüzey oluşturacak biçimdedir. Olanağı varsa bu dolgular basamaklı yapılmalıdır

Yüzey Derzleri

• Duvar yüzlerinde taşlar arasındaki birleşimlerde derzler yapılır. Bu derz yerlerinde taş kenarlarının pürüzleri, küçük çıkıntı ve girintileri «Keski ve Murç» larla giderilir.
• Belirli derinliğe dek açılır. Böylece açılan yuvalara «Fuga» denir. Sonra fugalar harç ile doldurulur.
• Sonunda bu dolgunun yüzü çevresindeki taş yüzlerinden bir kaç santimetre (1,5 cm.) derinde bırakılır.
• Oyuğun kenarlarındaki harç çevre taşları kenarlarından yüzlerine dek sürdürülüp taş yüzlerinde çizgisine paralel bir kaç santimetrelik bir şerit oluşturulur.
• Derzlerin taş yüzlerinden çukurda yapılmış olmak yerine taş yüzlerinden ileri doğru çıkıntılı olanlarına «Kabarık derz» denir. Bu kabarıklıklar zamanla duvar yüzünden kopar.

5.BETON İSTİNAT DUVARLARI

Beton istinat duvarları için, kullanılma yerleri, temeller, duvar arkası dolguları, drenaj konuları hakkında kâgir istinat duvarları konusunda verdiğimiz kuralları aynen yineleyebiliriz.

5.1.Kâgir ve Beton İstinat Duvarlarının Karşılaştırılması

• Duvarların kâgir ya da beton yapılmasında şu ölçütler göz önünde tutulmalıdır.
• a — Malzeme sağlama durumu
• b — Ekonomi
• c — Zaman kazanımı
• d — Görünüm (Estetik)

Bazı bölgelerde istenen nitelikte taş sağlanması olanağı yoktur. Kum, çakıl, çimento sağlamak daha kolay olabilir. Buna göre beton duvar yapılması tercih edilir. Doğaldır ki bunun tersi de olabilir. Örneğin iş bölgesinde taş sağlamak çok kolaydır. Kum boldur, çimento sağlamak güç de olsa bir kâgir duvarda beton duvardaki denli gerekmez o zaman kâgir duvar yapılır.

Malzeme sağlamada hem beton hem de kâgir duvar için kolaylıkların eşit gibi olduğu durumlar da olabilir. Aslında beton duvar kalıp konusu da devrede olduğu için kâgir duvara göre bir inşaat malzemesi daha gerektirir.

• Beton yüzeyler görüntüleri ve şevkleri bakımından çok tek düzedir, kâgir yapı yüzleri daha güzel görünüşlüdür.
• Görüntünün önemli olduğu yerlerde bu göz önünde tutulmalıdır.
• Bununla birlikte beton yüzlere görüntüyü güzelleştiren taş kaplamalar yapılabilir. Ya da betona renk ve desen verilebilir.
• Dahası yaprağını dökmeyen bazı sarmaşık bitkiler duvar yüzlerine sarılacak biçimde yetiştirebilir.
  

  ---

6.KAFESLİ SİSTEM-GABİON İSTİNAT DUVARLARI

• Kafes istinat duvarları bazı maddelerden yapılmış çubuklarla oluşturulan kafeslerin içleri taş ile doldurularak hazırlanır. Bu çubuklar metal olduğu gibi daha çok betonarmedir.
• Kafes istinat duvarlarının stabilite hesapları öbür duvarlar gibidir. Bunları acele duvar yapmak ve destek sağlamak istenen bir yere yerleştirmek olanaklıdır.
• Özellikle aktif bir heyelan önüne duvar gerektiğinde heyelan eteği kısa anolar halinde temizlenir ve bu anolara hemen kafes tutucular konur. Böylece heyelan temizleme ekipleri başka anolara geçmek için uzun süre beklemezler.

Betonda oluşan çatlaklar nedenine bağlı olarak, çatlama, dökülme, deformasyon, dayanım ve rijitlik kaybı, geçirimlilikte artma ve korozyon gibi durumlarla sonuçlanmaktadır. Betonda meydana gelen çatlaklar genel olarak makro ve mikro çatlaklar olarak ikiye ayrılırlar. Betondaki mikro çatlaklar yapısal bozulmaya yol açarlar. Geleneksel tamir sistemi, harçların çatlaklara uygulanması şeklinde yapılır. Bu uygulama zaman alıcıdır ve tekrarlayan tamir faaliyetlerini gerektirir. Yeraltında veya yüksekteki çatlaklara erişmek ise daha da zor olabilir.

Beton Çatlakları

Betondaki çatlaklar çeşitli nedenlerden kaynaklanabilir. Bu nedenler arasında, betonun aşırı yük altında olması, yapıda oturma meydana gelmesi, rötre yapması, donma-çözülmeye uğraması, yangına veya yüksek sıcaklığa maruz kalması, sülfat etkisinde olması gibi pek çok neden sayılabilir.

Özetlemek gerekirse betonun herhangi bir noktasında oluşan çekme gerilmeleri çekme birim şekil değiştirme kapasitesini aştığında betonda çatlaklar oluşur. Betonun çatlamasını 3 ana başlıkta sayabiliriz:

1. Betonun yapısında oluşan değişimler, Kuruma rötresi, sıcaklık farkından kaynaklanan genleşme ve büzüşmeler, plastik oturmalar.
2. Beton içinde bulunan maddelerin genleşmesi: Donatı korozyonu ya da ASR korozyonu sonucu oluşan genleşmeler.
3. Dış etkiler: Kimyasal etkiler, aşırı yükleme ya da farklı oturmalar.

Çatlak oluşumları beton plastik veya sertleşmişken oluşabilir.

Taze Beton Çatlakları

• Plastik oturma
• Büzülme çatlakları,
• Kalıptan ve zeminden kaynaklanan hareketler,
• Donma-çözülme
• Islanma kuruma etkisi vb. nedenlerle oluşmaktadır.

Plastik Büzülme Çatlakları: En çok döşeme gibi yüzeyi geniş elemanlarda rastlanır. Kimyasal reaksiyona girmeyen fazla suyun kapilarite yoluyla yukarı çıkmasıyla oluşur. Terleme, kusma adı verilen bu olay betonun yerleştirilmesinden 2-4 saat sonra yüzeyde parlama şeklinde görülür ve hızlı kuruma sonucu oluşur. Bünyesel rötre ile birlikte çatlak oranı artar. Döşeme köşeleri ile 45° açı yapar ve tipik olarak 2-3 mm’dir. Kaliteli betonlarda terleme hızı, karışım suyu fazla olan ve iyi sıkışmamış betonlara göre daha yavaş olacağından su yukarı daha zor tırmanır ve rötre çatlakları daha fazla oluşur. Betonun kürlenmesi ile en aza indirilebilir.

Plastik Oturma Çatlakları: Agrega taneleri kalıp içerisinde aşağı doğru inerken çimento ve su yüzeye doğru çıkar. Bu çökme hareketi kalıp tarafından engellenirse yerel çatlaklar oluşur ve yüzeyde zamanla soyulabilen ince bir tabaka oluşur. Çatlaklar boylamasına olup, donatıların yerlerini belli edecek şekilde oluşur. Terlemenin azaltılması, vibrasyon, düşük s/ç oranı, akışkanlaştırıcı kullanımı ve etkili kürleme ile engellenebilir. Pas payı yetersizse kapak atma olayı meydana gelir.

Kalıp ve Zemin Hareketi Çatlakları: Beton hala plastik kıvamdayken kalıpların hareket etmesi veya zemin hareketlerinden kaynaklı oturmalar sonucu priz almakta olan betonda meydana gelen çatlaklardır. Genellikle mikro düzeydedir ve hem iç yapıda hemde dış yapıda görülebilir.

Sertleşmiş Beton Çatlakları

• Çeşitli rötre olayları,
• Sıcaklık değişimleri,
• Kimyasal, fiziksel ya da biyolojik nedenlerle betonun bozulması,
• Donma-çözülme,
• Donatı korozyonu,
• ASR, ACR,
• Boy-hacim değişimleri,
• Islanma-kuruma,
• Yüksek sıcaklık ve yangın,
• Sülfat etkisi,
• DEF,
• Tomasit oluşumu,
• Karbonatlaşma,
• Yapısal nedenler,
• Mekanik dayanımın zorlanması,
• Mesnet çökmesi,
• Sünme,
• Zemin oturmaları vb. nedenlerle oluşur.

Yükleme İle İlgili Çatlaklar: Basınç, çekme, eğilme, kesme, burulma vb. etkilerle ortaya çıkar. Çatlağa dik yönde çekme gerilmesi aramak gerekir. Yüke bağlı geniş çatlak oluşumları, statik ve betonarme proje yanlışlıklarından, malzeme ve uygulama hatalarından kaynaklanır.

Deformasyonlarla İlgili Çatlaklar: Temellerin farklı oturmaları, büzülme ve sıcaklık farklarından kaynaklanan şekil değişimleri neden olur.

Erken Termik Rötre: Çimento Hidratasyon ısısının tüm kütleyi ısıtmaya yetmemesi sonucu soğuyan ve kuruyan kütlede bir iki gün içinde çatlaklar oluşur. Çatlaklar yüzeysel ve harita şeklindedir. Islanınca belirginleşirler. Baraj betonlarında önemli sorunlar ortaya çıkarırlar. Ayrıca bacalarda kullanım sırasında düşey çatlaklar oluşur. Ani sıcaklık değişimlerinde önlem alınmadığı taktirde köprü, döşeme gibi elemanlarda çatlaklar oluşur.

Hidrolik Rötre: Kurumadan dolayı hacimde oluşan azalma nedeniyle meydana gelir. Prizin başladığı andan itibaren 5-6 ay sürebilir. Islanma sonucu yeniden genleşme meydana gelir. Bu olay yapı ömrü boyunca devam eder.

Karbonatlaşma Rötresi: Özellikle prefabrik elemanlarda meydana gelir. Ca OH ’nin 2CO ile reaksiyonuyla oluşan suyun buharlaşmasıyla oluşur.

Oturma Çatlakları: Oturma az ise çoğunlukla kapı-pencere, bölme duvar gibi elemanların kenarlarında, çok ise, taşıyıcı elemanlarda meydana gelir.

Donatı İle İlgili Çatlaklar: Pas ürünleri oluşturdukları hacim artışı nedeniyle betonda da hasara neden olurlar. Başlangıçta çatlama olarak görülüp zamanla pas payı tabakasının atmasına kadar gidebilir.

Beton Neden Çatlar?

Betonarme yapılara asıl zarar veren beton çatlaklarının projelendirme ve detay hataları ile beton üretimi hatalarından kaynaklandığı bilinmektedir.

Sertleşmiş betonda çatlamaya yol açan diğer fiziksel etkenleri nedenleri aşağıdaki gibi sıralanabilir.

Betonda Çatlamaya yol açan etkiler:

• Islanma-kuruma,
• Donma-çözülme,
• Boy-hacim değişikliği,
• Yüksek sıcaklık ve yangın,
• Aşırı yükleme,
• Tekrarlı yükleme sonucu yorulma.

Taze betonda donma-çözülme: – 5 oC’de karışım suyunun %92’si donar. Betondaki suyun donmasıyla agregalar  ile çimento arasındaki fiziksel bağ kopar ve aderans sağlanamaz. Donan su nedeniyle priz gecikir ya da gerçekleşmez. Pratik olarak betonun -10/-12oC’de priz yapmadığı kabul edilir. Hava sıcaklığı artınca priz devam eder ancak betonun homojenliği bozulur.

Sertleşmiş betonda donma-çözülme: Sertleşmiş bir beton don altında kalınca, harcın içindeki kapiler boşluklardaki su donar ve genleşir. Her donma-çözülme de genleşme miktarı artar. Bu genleşme çatlak oluşumuna sebep olur.

ACI 201’e göre donma-çözülmeye maruz kalacak betonlarda s/ç oranı 0,5 geçmemesi ve 24 MPa basınç dayanımına ulaşılana kadar betonun dondan korunması önerilir. Aynı şekilde bu betonlarda maksimum agrega çapına göre %4,5-% 7,5 arasında hava sürükleyici kullanılması hava sürükleyici kullanılması önerilmektedir. Katkı maddesi olarak priz hızlandırıcı ya da suyun donma derecesini düşüren ürünler kullanılabilir (Potasyum karbonat, kalsiyum ve sodyum nitrit).

TS EN 206-1 standartı ise don etkisinde olan betonlarda en düşük beton sınıfını C30/37, maksimum s/ç oranını 0,45, en düşük çimento dozajını 340 kg/m3 ve sürüklenen minimum hava içeriğini % 4 olarak belirlemiştir. 24 saat beton dondan korunmalı ve ıslak kürden kaçınılmalıdır.

Su emmesi ve geçirimliliği çok az (<% 0,5) ve basınç dayanımı çok yüksek (>150 MPa) olan mermer, granit, bazalt gibi kaliteli agregaların donma çözülmeye dayanıklı olduğu kabul edilir ve bu agregalarda maksimum dane boyutu sınırlanmaz. Agreganın dona dayanıklılığını belirlemeye yarayan 2 tür deney vardır. İlki, agreganın 2 4 Na SO veya MgSO4 çözeltisinde bekletilerek etüvde kurutulmasıyla yapılır. Bu donma-çözülme etkisinin yapay olarak laboratuvarda elde edilmesini sağlar. Deney sonunda parçalanan agrega miktarı elek analizi deneyiyle belirlenir. Diğer bir yöntem ise su emmiş agreganın dondurularak daha sonra su içinde çözdürülmesiyle yapılır. Donma havada yapılırsa 20 defa, su içinde yapılırsa 10 defa tekrarlanır. Parçalanan agrega miktarı yine elek analizi deneyiyle belirlenir.

Betonun donma dayanıklılığını tespit için ASTM C666’ya göre beton su içinde ya da havada dondurularak suda çözdürülür. En çok kullanılan yöntem, dinamik elastisite modülünün değişimini ölçmektir. Böylece gözle görülmeyen düzeydeki hasarlar da belirlenebilir. Deneye 300 devir donma-çözülme ya da, ilk değerden %40 düşene kadar devam edilir.
K. F.= Deney sonucu ulaşılan devir sayısı x orijinal modülün yüzdesi) / 300

Kalıcılık faktörü <40 ise olumsuz, 40-60 arasında kuşkulu ve >60 ise olumlu olarak yorumlanır.

Buz Çözücü Tuzların Etkisi: Yolların buz tutmasını engellemek için kullanılan tuzlar betonun üst tabakası  tarafından emilir. Don tutmaya başlayan bölgelere doğru su akımı başlar ve donma33 çözülme zararının boyutu artar. Buz çözücü tuz olarak NaCI ve CaCl2, bazen de üre kullanılabilir. Üre betona diğer tuzlar kadar zarar vermez ancak buz çözücü etkisi de daha azdır.

Buz tabakası üzerine atılan tuzlar yüzeyde şok bir termal etki yaratarak yüzey ile iç bünye arasında sıcaklık farkı oluşmasına sebep olur ve betonda çekme zorlamaları nedeniyle çatlaklar meydana gelir.

Beton yüzeyinden derine indikçe beton sıcaklığı ve tuz miktarlarının farklı olması sonucu farklı zamanlarda donma çözülmeler meydana gelir ve bunun sonucunda da betonda kabuk halinde soyulmalar görülebilir.

Yüksek Sıcaklık ve Yangın Etkisi: Beton belirli bir sıcaklığa kadar (250°C) belirli bir süreyle önemli bir zarar görmez, zehirli gaz ve duman çıkarmaz. Ancak direk güneş ışığı altındaki elemanlarda ya da baca gibi yüksek sıcaklığa maruz elemanlarda önemli iç gerilmeler oluşur.

Sıcaklığın etkili olduğu süre kısa ise (örneğin 1 saat) dayanımda az da olsa düzelmeler bile görülebilir ancak 300°C’nin üzerinde belirgin dayanım kayıpları vardır. 400°C’de CSH’lar tahrip olmaya başlar, 900°C’de ise CSH yapısı tamamen dağılır.

Çimento hamurunda bulunan bir diğer bileşen Ca(OH)2 ’dir.  Ca(OH)2 ’nin sönmemiş kirece dönüşmesi 400°C’de oluşur, bu da %33 civarında bir büzülme oluşması anlamına gelir. Yangını söndürmek için sıkılan su, CaO ’in tekrarCa(OH)2 ’ye dönüşmesine sebep olur ve %44 oranında bir hacim artışı meydana gelir. Kısa sürede oluşan bu hacim değişimleri hasarın büyümesine sebep olur. Bu esnada betondaki boşluklardan dışarıya Ca(OH)2 süzülür. Yangın geçiren betonarme yapılardaki bu kireç lekeleri 550°C’nin aşıldığı şeklinde yorumlanır. Betonun rengi maruz kaldığı sıcaklık derecesine bağlı olarak değişir. Bu renk değişimi kalıcı olduğundan, yangın sırasındaki sıcaklık derecesini ve kalıbın dayanımı tahmin edebilmek mümkündür. Genellikle renk, pembeyi aşan tonlarda ise beton dikkatle incelenmelidir. Griyi aşan, kül renklerinde ise beton ufalanabilir, gözenekli yapıdadır. Agregaların sıcaklığa dayanımı mineral yapılarına bağlıdır. Dolomit kökenli ( karbonatlı) agregaların ateşe dayanıklı oldukları söylenebilir. Kalker kökenli agregaların kirece dönüşümü 900°C, bazalt gibi camsı agregaların ise 1000°C civarındadır. Dolayısıyla kalker ve bazaltlı agregaların yangın dayanımlarının daha iyi olması beklenir. Ancak kireçtaşının termik genleşme katsayısının çimento hamurunkine yakın olması iç gerilmeleri engellediğinden kalker kökenli agregaların kullanımı tercih edilir.

Yüksek dayanımlı betonlarda 300°C’nin üzerinde betonda patlamalar ve dökülmeler görülmektedir. Bu nedenle yangın dayanımını artırmak için içine polipropilen lifler konulmaktadır. Betonarme yapıları yüksek sıcaklıklardan korumak için derzler ateşi geçirmeyecek ve yapı elemanlarındaki uzamalara engel olmayacak şekilde düzenlenmeli, uçucu küllü çimento kullanımı tercih edilmeli, pişmiş toprak tozu gibi puzolanik maddeler kullanılmalıdır.

Betonun Kimyasal Nedenlerle Bozulması: Beton içindeki gözenek suyunun pH değeri 12,5-13,5 aralığındadır. Teorik olarak pH’ı düşük sular hidrate bileşenlerin çözünmesine yol açmaktadır. Sıvının pH değeri 6,5 ve üzerindeyse kimyasal saldırı çok yavaş gelişir. pH 5,5 altındaysa saldırı şiddetli, 4,5 altındaysa çok şiddetli olur. Ancak betonun geçirimliliği de çok önemli bir faktördür. Sertlik derecesi düşük olan yağmur ve kar suları kalsiyumlu bileşiklerin çözünmesine neden olurlar. Kirecin azalması sonucu oluşan boşluklar nedeniyle dayanım kaybı oluşur. Çözünen her %1’lik kireç, beton dayanımını %2 azaltır. Ayrıca betondan çıkan kalsiyum hidroksit havadaki CO2 ile reaksiyona girip CaCO3 oluşturarak beton yüzeyinde beyaz bir toz tabakası oluşturur. Buna çiçeklenme denir.

Yapının durabilitesi açısından çatlaklar, betonarme elemanlarda en önemli hususlardan biridir. Betonda meydana gelen çatlamalar sonucu beton ya da betonarme eleman fiziksel etkilere açık hale gelir. Bu da dayanım kaybına neden olur. Bunun sonucunda ise yapının ya yeniden yapımı ya da betonun onarımı gereklidir. Yeniden yapım, maliyetli, zaman alıcı ve çevresel olarak da zararlı bir yöntemdir. Bu nedenle beton çatlaklarının onarımı bu sorunlara iyi bir alternatiftir ancak günümüzde betona uygulanan onarım ve güçlendirme teknolojisi de betonun yeniden yapımı kadar zahmetlidir. Bu noktada araştırmalar sonucunda, beton çatlaklarının daha çevresel ve ekonomik yöntemlerle onarımı için kendini iyileştiren betonlar öne çıkmıştır. Son yıllarda beton konusunda oldukça popüler olan kendiliğinden iyileşen betonlar, beton yüzeylerdeki çatlakları kapatmak için biyolojik olarak kireçtaşı üreten sistemlerdir.

Kaynaklar: Berivan POLAT -GEOPOLİMER HARCIN MİKRO ORGANİZMALAR YARDIMIYLA KENDİLİĞİNDEN İYİLEŞMESİNİN ARAŞTIRILMASI
Torgal F.P., Gomes, J. ve Jalali, S., 2008. Alkali-activated binders: A review: Part 1. Historical background, terminology, reaction mechanisms and hydration products. Construction and Building Materials, Cilt 22(7): 1305-1314.
Tevrizci, M. M., 2010. Metakaolin katkılı harçların bazı durabilite özelliklerinin incelenmesi.. İzmir: Dokuz Eylül Üniversitesi, Fen Bilimleri Ens.
Gurbuz, A., Sari, Y., Yuksekdag , Z. ve Cinar, B., 2011. Cementation in a matrix of loose sandy soil using biological treatment method. African Journal of Biotechnology, Cilt 10(38): 7432 - 7440.
Anon., Dokuz Eylül Üniversitesi Kişisel Sayfalar. http://kisi.deu.edu.tr/burak.felekoglu/08.geopolimer.pdf [Erişildi: 9 10 2018].

İstinad duvarının boyutlandırılmasında H yanal zemin etkisini göstermek üzere;

1.4G+1.6Q+1.6H          0.9G+1.6H

yükleme durumları yanında, deprem sözkonusu olduğunda

G+Q+E

yük kombinasyonlarının da gözönüne alınması gerekir. Düşey doğrultuda serbest konsol olarak çalışan istinat duvarlarının deprem hesabında, yatay zemin basıncının yanında duvarın kendi kütlesine ilişkin deprem kuvvetleri gözönüne alınmayabilir. Betonarme istinat duvarı hesabında statik zemin basıncına ek olarak oluşan E dinamik zemin basınçlarından hesaplanan kesit etkileri Deprem yükü azaltma katsayısı Ra=1.5 ile azaltılarak hesaba alınacaktır.

İstinat Duvarı Projesi Örneklerine Sayfanın Sonundaki Bağlantılardan Ulaşabilirsiniz…

Bu yüklemeler altında kritik kesitleri ihtiva eden kısımlar için serbest cisim diyagramı çizilerek, kesitlerdeki eğilme momenti ve kesme kuvveti hesaplanır ve kesit hesabı yapılır. Düşey plağın mesnet kesit, ve taban plağının düşey plakla birleşme kesitleri olmak üzere en az üç kesitte donatı hesaplanması gereklidir. İstinad duvarının yüksekliğine göre kesit sayısı artırılır. Eğilme donatıları tek doğrultuda çalışan döşeme donatılarına benzer şekilde hesap edilir ve seçilir. Genellikle kayma donatısına ihtiyaç duyulmaz.

-İstinat Duvarı Nedir? Çeşitleri ve Kullanım Alanları-yazımıza da buradan ulaşabilirsiniz.

Not; Yapılan deneyler göstermektedir ki, maliyet açısından en uygun sonuçlar veren istinat tasarımı, istinat duvarının gövde kalınlığının değişken olarak seçilebilmesi ve ön ampatmanla ilgili kısıtlama bulunmaması durumunda elde edilebilmektedir.

İstinat Duvarlarına Etki Eden Yanal Basınçlar

İnşa edileceği yer ve amacına göre çeşitli yüklere maruz kalan istinat duvarları projelendirme aşamasında bu yüklerin en doğru biçimde belirlenmesi gerekir. İstinat duvarı projesinde dikkate alınmayan yük/yükler duvarın stabilitesini olumsuz yönde etkileyebileceği gibi yine gereksiz alınan bir yük istinat duvarının ekonomik olmasını engelleyecektir. İstinat duvarına etki eden yükler;

• Duvarın kendi ağırlığı,
• Duvar arkasındaki aktif itki,
• Duvar önündeki pasif etki,
• Yeraltı suyu etkisi,
• Deprem etkisi
• Sürşarj yükleridir.

(İstinat Duvarları Neden Yıkılır?)

Arazinin durumuna göre demiryolu, karayolu titreşim etkileri veya don tesiri etkileri de sayılabilir.

İstinat Duvarlarına Etkiyen Kuvvetlerin Analizi

İstinat duvarlarına depremsiz durumda etkiyen basınçlar statik zemin basınçları, deprem etkisinde altında meydana gelen ilave basınçlar dinamik basınçlardır. Deprem durumunda istinat duvarına etkiyen toplam itki statik kuvvetler ve ek dinamik yüklerin toplamıdır.

Depremsiz Durumda İstinat Duvarlarına Etkiyen Statik Basınçlar

Duvara etki eden statik zemin basınçları, duvar ve zeminin hareketlerinden etkilenmektedir. Duvar, toprak itkisiyle zemin dışına doğru çok az hareket ettiğinde, sükûnetteki zemin gerilmelerinde bir gerilme azalması başlayacak, bu azalma belli sınır değeri aştıktan sonra zeminin dengesi bozularak kayma yüzeyi meydana gelecektir. Kayma yüzeyi boyunca dışarı doğru hareket etmeye çalışan zemin kaması ortaya çıkacaktır. Bu durumda duvara kamanın yapmış olduğu basınca aktif toprak basıncı denir. Bu basıncın oluşması için duvarın çok az hareket etmesi yeterli olup duvarda dönme ve kayma hareketleri, zeminde uzama şeklinde yanal birim şekil değiştirme oluşturmaktadır. Bundan dolayı istinat duvarları genellikle minimum aktif toprak basıncına göre tasarlanmaktadır.

Duvar zemine doğru çok az hareket ettiğinde, sükûnetteki zemin gerilmelerinde bir artış meydana gelecek, bu artma belli sınır değeri aştıktan sonra zeminde kabarma ve devamında zeminin dengesi bozularak kayma yüzeyleri oluşmaktadır. Duvarın arkasındaki zemine doğru hareket ettiği durumda, kamanın duvara yapmış olduğu basınca pasif toprak basıncı denir. İstinat duvarı zemine doğru hareket ederken gelişen pasif zemin basınçları, zeminde sıkışma şeklinde yanal birim şekil değiştirmeye neden olur. Duvar hareketi yeterli düzeyde olursa, maksimum pasif toprak basınçları üzerine etkir.

İstinat duvarlarına etkiyen kuvvetler ve yer değiştirmeler karmaşık bir zemin yapı etkileşimi problemi oluşturmaktadır. Tasarımda çoğunlukla yer değiştirmeler doğrudan kullanılmaz. Genellikle, istinat duvarı üzerine etkiyen kuvvetler hesaplanır ve yer değiştirmelerin izin verilebilir sınırlarda olması şartıyla, hesaplanan kuvvetlere bir emniyet katsayısıyla karşı koyacak biçimde tasarlanır. Statik zemin basınçlarının hesaplanması ile ilgili çalışmalar, Coulomb 1776 ve Rankine 1857 tarafından yapılmıştır. Bu iki teori istinat duvarlarına etkiyen statik basınçların hesaplanmasında geçerli olan yöntemlerdir.

İstinat Duvarlarının Stabilite Hesabı

İstinat duvarı hesabında, duvar etkiyen kuvvetler belirlendikten sonra devrilme tahkiki, kayma tahkiki, zemin emniyet gerilmesi tahkiki ve toptan göçme tahkikleri yapılmalıdır.

1. İstinat Duvarlarının Devrilme Güvenliği

İstinat duvarlarında belirlenen kuvvetlerden bir kısmı istinat duvarını devirmeye çalışan kuvvetler bir kısmı ise devirmeye karşı koyan kuvvetlerdir. İstinat duvarlarının sol alt köşesi topuk noktası olarak adlandırılır ve bu noktaya (O) göre devirmeye çalışan momentler ve karşı koyan momentler tespit edilir. Devirmeye çalışan momentler toplamı Mdeviren, karşı koyan momentler toplamı Mkarşı koyan ve güvenlik sayısını GS olarak adlandırırsak;

2. İstinat Duvarlarının Kayma Güvenliği

İstinat duvarını kaymaya karşı koyan kuvvetler tespit edilir. İstinat duvarları kendi ağırlığının etkisiyle kaymaya karşı koyar. Zemin arkasındaki aktif itki ise istinat duvarını kaydıran kuvvetlerdir. Eğer varsa duvar önündeki pasif itkide kaymaya karşı koyan kuvvetller olup yer altı suyunun etkisi de kaydıran kuvvetlerdir.

3. İstinat Duvarlarında Zemin Gerilmesi Kontrolü

İstinat duvarına etkiyen düşey yüklerden dolayı temel tabanında oluşan gerilmeler tespit edilir. Bu gerilmeler zemin emniyet gerilmesi ile kıyaslanır. Eğer zemin emniyet gerilmesini aşmışsa veya çekme gerilmeleri oluşmuşsa temel boyutları büyütülmelidir.

4. Toptan Göçme Kontrolü

İstinat duvarının arka yüzeyindeki zeminin kayma yüzeyi tespit edilmelidir.Bunun için genelde İsveç dilim metodu kullanılmaktadır. İstinat duvarı kayma yüzeyinin üzerinde kalırsa kayma istinat duvarı ile beraber olmaktadır.

Depremli Durumlarda İstinat Duvarları

İstinat duvarlarının deprem etkisi altında davranışı birçok parametreye bağlıdır. Bu parametreler;

• duvarın hareketi ,
• duvara etki eden basınçlara,
• duvar-zemin etkileşime,
• duvarın altındaki ve arkasındaki zeminin davranışına,
• duvarın ataletine
• deprem hareketinin özelliklerine

bağlı değişmektedir. Deprem etkisi altında istinat duvarları;

• Duvarın ötelenmesi ve dönme hareketinden kaynaklanan deplasmanlar yapabilmektedir. Duvarın yapacağı rölatif hareket miktarı duvarın tasarımına bağlıdır. Değişik tipteki duvarlarda ve koşullara bağlı olarak, ötelenme veya dönme hareketlerinden biri diğerinden daha fazla öneme sahip olabilmekte veya her iki hareketin de dikkate alınması gereken koşullar istinat duvarlarının analizi sırasında tasarımcının karşısına çıkabilmektedir.
• Maksimum yanal toprak basıncı duvarın yaptığı dönme ve ötelenme hareketlerinin dolguya doğru, minimum toprak basıncı duvarın dolgudan uzaklaşmasıyla aktif koşullarla birlikte ortaya çıkmaktadır.
• Duvar arkasındaki yanal toprak basınçlarının dağılımında meydana gelen değişimler duvarın deplasmanı ile birlikte ortaya çıkmaktadır. Belirlenen toprak basıncının uygulama noktası, deplasmana bağlı olarak aşağıya ve yukarıya doğru hareket etmektedir. En yüksek etkime noktasına, duvar dolguya doğru hareket ettiğinde, duvar tabanından en az yüksekliğe ise dolgudan dışarı doğru hareket ettiğinde ulaşılmaktadır.
• Dinamik toprak basıncı değerlerinin duvarın ve dolgunun depreme vereceği tepkilerden etkilendiğini ve duvar zemin sisteminin doğal frekansına yakın değerlerde oldukça büyük artışlar göstermektedir.
• Duvara etkiyen dinamik toprak basıncının büyüklüğü ve dağılımı, duvarın yaptığı hareketin çeşidine göre farklılıklar göstermektedir. Örneğin bu hareket, tabanda ötelenme, duvarın topuğunda veya tepe noktasında dönme hareketi şeklinde olabilmektedir.
• Deprem sarsıntısında zemin basınçlarında oluşan artış, deprem bittikten sonrada etkimeye devam etmektedir.

İstinat Duvarı Örnekleri – Örnek İstinat Duvarı Projeleri

Dwg ve Excel formatlarındaki farklı istinat duvarı proje örnekleri;

1. 20 m x 1.00 m
2. 20 m x 1.20 m
3. 45 m x 1.70 m İstinat Duvarı Projesi
4. 70m x 2.00 m İstinat Duvarı Örneği
5. 95m x 1m İstinat Duvarı Projesi Örneği
6. 145m x 1.30 m İstinat Duvarı Projesi
7. 165m x 1.40 m İstinat Duvarı Projesi Örneği
8. 170m x 2.00 m İstinat Projesi
9. Sedde Duvar Projesi
10. İstinat Duvarı Projesi 
11. 4 Metre İhata Duvarı Projesi
12. 4 Metre Örnek İstinat Duvarı Projesi
13. 5 Metre İstinat Projesi
14. 6.5 metre
15. 6.75 metre
16. 3.4 Metre
17. Excel Formatında İstinat Duvarı Projesi
18. İstinat Duvarı
19. 1.2 m- 7.2 m arasında İstinat Duvarı Projeleri
20. Örnek İstinat Duvarı 1
21. Örnek İstinat Duvarı 2
22. İstinat Duvarı Örnek 3
23. Kenar Ayaklı İstinat Duvarı Projesi

Kesme kuvvetinin karşılanması bakımından, ara mesnet bölgesi dışındaki kiriş bölümlerinde, dolaylı mesnetlenmenin bir etkisi olmaz. Birleşme bölgesine yerleştirilecek etriyeler, aynı zamanda kesme kuvveti donatısı olarak da çalışırlar. Eğer yükleme kirişe tamamen alt yüzden yapılıyorsa, kesme kuvveti donatısına ek olarak askı donatısı da yerleşterilmesi uygundur. Bunun için hesaplanacak donatının mesnet bölgesinde iki taraftan d mesafede yerleştirilmesi önerilir.

dwg formafında askı donatısı detayına buradan ulaşabilirsiniz.

Mesnetlenmenin, kiriş alt yüzünden daha yukarıda düzenlendiği durumlarda ve diğer bir kirişe oturan kirişlerde, kesme kuvvetini kiriş üstüne taşıyan askı donatısı düzenlenmelidir.

Etriye; taşıyıcı sistem elemanını ve içerisindeki boyuna donatıları komple saran, inşaat çeliğinin bükülmesiyle elde edilen demir sargı donatısıdır. Etriye diğer donatılar gibi dış etkilerden paspayı ya da beton örtüsü ismi verilen betonla korunur.

En basit ve yaygın haliyle etriye aşağıdaki şekilde bükülmüş inşaat demiri parçasıdır.

Etriyeler kolon, kiriş ve bazı temel çeşitlerine yerleştirilir. Bir inşaatta etriyelerin kullanımı ile aşağıdaki şekillerde karşılaşabilirsiniz;

Çok farklı geometri-şekillerde etriyeler kullanılabilmektedir. Boyuna donatıları saran ve aşağıda farklı çeşitlerini gördüğünüz tüm demirler etriyedir.

Bir diğer çeşit etriye de frettir. Fretli-fret etriye olarak adlandırılan etriyenin şekilsel olarak diğer etriyelerden farkı, dairesler kesitlerde kullanılması nedeniyle dairesel kıvrılmış olması ve adeta makaraya ip sarılması şeklinde sürekli olarak boyuna demirlerin etrafında dolaşıyor olmasıdır.

Etriyelerin şantiyelerde (usta lügatlarında diyelim), ettirge, etirge gibi değişik söylemleri de vardır. Fakat doğrusu “etriye”dir.

2. Etriye Ne işe Yarar?

Etriye ne işe yarar? sorusunu detaylı bir şekilde anlatmak gerekir.

Öncelikle herkes için en basit ve anlaşılırşekilde etriyenin ne işe yaradığını anlatalım;

Etriye yukarıda anlatıldığı üzere bir demirdir. Etriyenin ne işe yaradığını açıklayabilmek için öncelikler demirin beton içinde ne işe yaradığını hatırlayalım.

Donatısız, yani demirsiz bir kiriş düşünelim. Bu kiriş okullarda kullandığımız tebeşirler gibidir, tabi onların onlarca katı büyüğü. Bir tebeşiri iki ucundan çektiğimizde nasıl kolayca kırabiliyorsak (çekme kırılması) ya da iki ucundan sabit tutup ortasından bastırdığımızda kolayca bölebiliyorsak (eğilme kırılması), demirsiz kiriş de aynı davranacaktır. (Tabi burada insanın tebeşire uyguladığı kuvvet ile binada oluşan iç kuvvetlerin büyüklüklerinde ciddi farklılıklar var, fakat mantık aynıdır.) Çünkü demirsiz beton, tebeşir gibi çekme ve eğilmelere karşı kırılgandır. (Fakat ikisi de basınca karşı oldukça dayanıklıdır ki o ayrı bir konu.) İşte bir kesitin içine donatı yani demir koymamızın en önemli nedeni bu betonun çekme ve eğilmelere karşı zaafını gidermektir.

Şimdi dönelim etriye konusuna.

1-Kiriş kolon gibi kesitlere çeşitli sebeplerle, şekilde oklarla gösterildiği şekilde kuvvetler de etkir. İşte bu durumlarda betonun bu çekme etkisine karşı koyamaması sebebiyle demir, yani etriye olarak konulan demir bu kuvvetleri karşılar ve kirişin-kolonun-kesitin yıkılmasını-göçmesini engeller.

2–Etriye, iç kısmındaki betonu sararak, sargı etkisiyle, iç kısmındaki betonun dayanımını artırır.

Bunu şu şekilde açıklayalım; tütün sarılı bir kağıt düşünelim (sansür), adına rulo diyelim. Bu ruloyu iki parmağımız arasına alıp sıkıştırmaya çalıştığımızda kolayca kırabiliriz. Bu kırılma basınç kırılmasıdır. Fakat aynı rulonun etrafını bir iple sıkıca sarıp aynı şekilde sıkıştırdığımızda, rulonun sargısız halde dayandığından daha büyük bir kuvvete dayandığını görürsünüz. İşte etriye bu sargı etkisi özelliği ile kesitlerin dayanımını artırır. Etriye içerisindeki betonun dağılmasını, kırılmasını, genişlemesini geciktirir ve ekstra bir dayanım sağlar.

3- Etriyenin kazandırdığı bir diğer özellik, boyuna donatının burkulma boyunu kısaltmasıdır. Bunu da parmağımızı bir iple sıkıca sardığımızı düşünerek gözümüzde canlandırabiliriz. Parmağımızı iple ne kadar küçük aralıklı şekilde sararsak, parmağımızı bükmemiz, burkmamız o kadar zorlaşacaktır. Etriyenin burkulma boyunu kısaltmasını şekille anlatmak gerekirse;

4- Etriye kesitlerde oluşan kılcal ya da daha büyük çatlakları engeller. Beton, kimyasal bir karışımdır ve dökümü tamamlandıktan sonra bir takım kimyasal hatalar ya da özellikler nedeniyle çeşitli yönlerde genellikle kılcal ya da kısmen küçük çatlaklar meydana gelebilir. Ayrıca bu çatlaklar zamana ve uygulanan çeşitli yüklere bağlı olarak da oluşabilir. Kılcal çatlaklar, kılcal çatlak olarak kaldıkları, büyümedikleri sürece zararsız olabilirler. Fakat büyüdükleri ya da kesitte bir zaaf meydana getirebilecek boyutlara eriştiklerinde ciddi sorunlar ortaya çıkarırlar. İşte burada etriye 1. maddede bahsettiğimiz gibi, ilgili olduğu yönlerde bu çatlakları ya da bu çatlakların genişlemelerini engeller.

5- Etriye’nin sağladığı bir diğer yarar ise; kiriş kolon gibi elemanlardaki demirlerin, inşa edilirken bir bütün halinde durmasını, beton dökülürken donatıların birbirlerinden ayrılmalarını engellemesi ve donatılara adeta klavuzluk etmesidir. Tabi bu klavuzluk, etriyeler ve demirler bağ teli denilen teller ya da farklı yöntemlerle birbirlerine tutturularak sağlanmaktadır. Her ne kadar önemli bir etki gibi görünmese de, özellikle taze beton gibi ağır ve akışkan bir malzemenin bir kolon kalıbına dökülürken demirleri yerlerinden oynatması, doğrultularını değiştirmesi, elemanın-kolonun bütün özelliklerini, kapasitesini değiştirecektir.

2.1. Etriyelerle ilgili önemli bir not

Etriyelerle ilgili sürekli uyarılan ve dikkat edilmesi gereken bir husus, etriye uçlarının kıvrılması konusudur. Yukarıda açıklanan yararların çoğu ancak bu etriye ucunun doğu uzunlukta ve açıda kıvrılmasıyla mümkün olmaktadır. Bunun sebebi de, eğer uçlar yeterli mesafede ve açıda kıvrılmazlarsa etriyenin kolayca çözülmesi ve kendisinden beklenen performansı gösterememesidir. Bu konuda sayfanın ilerleyen aşamalarında detaylı bilgi bulunmaktadır.

2.2. Etriyenin Faydaları

2.2.1. Etriye Kesme Kuvvetini Karşılar

Bilindiği üzere kirişlerde meydana gelen kesme kuvveti, kesitlerde 45º’ye yakın bir açıda gerilme ve dolayısıyla çatlaklar oluşturur. Kesitte meydana gelen bu gerilmeleri, enine donatı dediğimiz etriyeler karşılayarak bir gevrek kırılma türü olan kesme göçmesini engeller. Kesme kuvvetinin büyük değerlerde olduğu birleşim bölgelerine yakın bölgelerde bu sebeple etriye sıklaştırması uygulanır.

2.2.2. Etriye Boyuna Donatılara Klavuzluk Eder

Etriye, kesit içerisindeki boyuna donatılara klavuzluk ederek, kalıp içerisinde donatıların istenilen şekilde düzenlenmesini, inşaat demirinin dik ve düzgün bir şekilde tutulmasını sağlar. Tel ile boyuna donatılara bağlanan etriye beton dökümü sırasında donatıların yer değiştirmesini engeller.

2.2.3. Burkulma Boyunu Kısaltarak Burkulmayı Geciktirir

Etriyeler yüksek eksenel yük altında betonun ezilmesi ve boyuna donatının burkulmasını geciktirirerek, yapının göçmemesini sağlar.

2.2.4. Kolon ve Kiriş Ekseninde Meydana Gelen Çatlakları Önler

Etriyeler, elemanların eksenlerinde veya diyagonal şekilde oluşan gerilmeleri karşılayarak, kesitlerin çatlamasını engeller.

2.2.5. Sargılama Etkisiyle Beton Dayanımını Artırır

Etriye, kesit çekirdeğindeki betonu sargılayarak, betonun şekil değiştirmesini, dolayısıyla ezilmesini geciktirir. Etriyenin bu sargılama etkisi, elemanlara ekstra bir dayanım sağlar.

Ayrıca;

• Etriye, kesitin daha fazla enerji tüketmesini sağlayarak sünekliğe katkıda bulunur,
• Dairesel kesitli kolonlarda (fret) donatının sürekliliği ile tüm bu etkilerde artış sağlanır,

3. Etriyelerin Düzenlenmesi

Etriyelerin, donatıda meydana gelen çekme kuvveti sonucunda açılması, etriye ucunun beton içerisine bükülüp aderansın sağlanmasıyla engellenir. Bu amaçla donatının kanca şeklinde kıvrılma açısı, kıvrılma çapı ve uç uzunluğu gibi belirli özellikler belirlenmiştir. Buna göre;

• Etriyeler uçlarının 135° olarak kıvrılması gerekmektedir,
• Kıvrılan uç en az donatı çapının 6 katı uzunluğunda bırakılmalıdır. Bu uzunluk Ø8 için minimum 5 cm’dir.
• 135° kıvırma en az, donatı çapının 5 katı uzunlukta bir çap olacak şekilde yapılmalıdır.

3.1. Etriye ile Fret Arasındaki Fark

Fret; yukarıda da bahsedildiği gibi, enine donatıyı daireslel çekilde saran etriye çeşididir. Fret’lerin etriyeye göre, kolonun davranışına etkileri bakımından önemli farkları vardır. Fretli ya da etriyeli kolonlara eksenel yükleme yapıldığında bir aşamadan sonra çekirdek dışındaki kabuk dediğimiz alanda kırılma ve dökülmeler başlar. Fakat etriye çekirdek betondan gelen basıncı eğilme davranışıyla karşılarken; fret, basıncın donatıya radyal şekilde etkimesiyle bu etkiyi eksenel olarak çekme davranışıyla karşılar. Bu fark da kolonun dayanımına ve sünekliğine ekstra bir katkı sağlar. Etriyelerde meyrana gelen açılma ya da şişme gibi davranışlar, spiral şekilde oluşturulmuş fretlerde meydana gelmez.

Etriye tasarım ve kuralları ile ilgili diğer içeriklerimize aşağıdaki bağlantılardan ulaşabilirsiniz.

• TBDY-Kirişlerde Etriye Koşulu
• Temel İçi ve Kiriş Birleşim Bölgelerinde Kolon Etriyeleri
• Çiroz Nedir? Çiroz Donatısı Nasıl Bağlanır?
• TBDY-2018-Çirozlar Boyuna Donatı ve Dış Etriyeyi Saracaktır

Betonarme yapılardaki kiriş ve döşeme gibi yatay taşıyıcı elemanlar düşey ve yatay yükler nedeni ile eğilmeye çalışırlar. Bu elemanlar genelde eğilmeye ek olarak kesme kuvveti de taşımaktadır. Kesme donatısı bulunmayan kirişlerde kesme etkisi ani ve gevrek olur. Kirişlerde kesme donatısı genellikle üç şekilde uygulanabilir.

Kesme donatıları;

• etriyeler
• pilyeler
• hasır donatılardır.

Pilyelerin kesme kuvvetinden daha ziyade boyuna donatı olarak çalışması yani kesme kuvvetine olan katkısı etriyelerin yanında ihmal edildiğinden artık kesme donatısı olarak isimlendirilmemektedir. Pilyeler kesit içinde tek bir yönde kıvrıldıklarından dolayı deprem gibi yön değiştiren kuvvetlerde asal çekme gerilmelerine karşı etkisiz kalmaktadırlar.

Hasır donatılar ise uygulamada zor olduğu için kesme donatısı olarak kullanılması tercih edilmemektedir.

Dolayısıyla kesme donatısı olarak kullanılan ana donatı etriyelerdir. Etriyelerle ilgili detaylı yazımıza buradan ulaşabilirsiniz. (Etriye Nedir? Ne İşe Yarar?)

Eğilme etkilerini karşılamak için betonarme kirişlerde önce boyuna donatı hesabı sonrasında ise kesme etkilerini karşılamak için de enine donatı yani etriye hesabı yapılır.

Çekme gerilmelerinin donatı çubukları ile karşılanması için çekme gerilmeleri yönünde donatılar yerleştirilir. Kesme donatısının temel işlevi, elamanın kesmeden kırılmasını önleyerek, eğilme kapasitesine ulaşmasını sağlamaktır. Kesme donatısı eğik çatlamayı önlemeyecektir. Ancak gerektiği gibi yerleştirilen donatı, eğik çatlakları kılcal düzeyde bırakacak ve kiriş eğilmede taşıma gücüne erişebilecektir.

Yapılan araştırmalarda (Ersoy, Uğur, ve Özcebe, Güney. Betonarme, Evrim Yayınevi, İstanbul, 2001), kesme donatılı bir kirişin, eğik çatlama oluşuncaya kadar donatısız kiriş gibi davrandığı gözlemlenmiştir. Eğik çatlağın oluşması ile çatlakla kesişen etriyelerde aniden büyük gerilmeler oluşmaktadır. Yeterli etriye bulundurulmaması veya etriyelerin çok seyrek yerleştirilmesi durumunda eğik çatlamanın oluşması ile kiriş sanki donatısız kiriş gibi davranarak gevrek kırılma sergileyecektir.

Bu nedenle TS500-TBDY 2018 yönetmeliklerinde en büyük etriye aralığı d/2 olması gerektiği ifade edilmiştir. Bahsi geçen aralığa uygun yerleştirilen donatılar sayesinde eğik çatlak birden fazla etriye ile karşılaşacağından etriyeler görevlerini yerine getireceklerdir. Ancak etriyeyi sınırsız aktararak kırılmaları önlemek mümkün değildir. Çünkü donatılar dolayı gövdede oluşan asal basınç gerilmeleri büyücek ve beton asal basınç gerilmeleri yönünde ezilerek gevrek kırılma gerçekleştirecektir. Bu nedenle de kesme kuvveti için üst sınır konulmuş ve Vd ≤ Vmax olmalıdır. Ayrıca belirli kiriş sınır değerleri belirlenmiştir. (Kiriş Sınır Değerleri TBDY – Minimum Kiriş Boyutları -Donatı Sınırları)

Kesme davranışının betonarme kirişler üzerindeki etkisini anlayabilmemiz için bu davranışı etkileyen etmenleri de bilmemiz gerekmektedir. Bu etmenlerden biri de kesme açıklığının (a), faydalı yüksekliğe (d) bölümüyle elde edilen orandır (a/d). Kesme açıklığı (a), kiriş üzerine gelen yükün mesnet ile olan mesafesidir. Bu oranın aralığı için farklı dayanım, göçme ve çatlak oluşumları görülmektedir.
3<a/d=4.7<7 durumunda eğilme çatlakları oluşur. Eğilme çatlakları kiriş eksenine dik şekilde gerçekleşir ve yükün artmasıyla beraber tarafsız eksene doğru uzar. Eğilme çatlağı, tarafsız eksene uzarken asal çekme gerilmelerine dik yönde eğikleşir. Şekil’de 4 numara ile gösterilen eğik çatlak oluşur. Eğik çatlama, donatıya paralel olacak şekilde aderans çatlaklarını da oluşturduktan sonra yükün de artmasıyla Şekil’deki 5 ve 6 numaralı ile gösterilen çatlakları oluşturur. Bu çatlaklar aniden gelişir ve gevrek bir şekilde kırılır.

Kesme Kapasitesini Etkileyen Temel Parametreler

Kesme donatılı bir kirişte kesme kuvveti aktarımının en belirgin türleri aşağıdaki gibidir:

1. Çatlamamış betonun karşıladığı kesme kuvveti,
2. Çatlak yüzeyleri arasında kesme kuvveti aktarımı,
3. Kaldıraç etkisi,
4. Kemerlenme etkisi,
5. Kesme donatısı etkisi.

Bu mekanizmalar değişik yapı elemanlarında değişik şekillerde oluşur. Şekil’de etriyeli betonarme kirişte eğik çatlak ve bu çatlak boyunca oluşan iç kuvvetler görülmektedir. Boyuna kuvvetler olan Fs ve Fc elemanın eğilme dayanımı ile ilişkilidir. Eğik çatlak boyunca oluşan kuvvetler Vx ve Vy çatlak yüzeyleri arası kesme kuvveti aktarımı ya da aderans etkisine bağlıdır. Vw ve Vdw kuvvetleri sırasıyla; etriyenin aldığı kesme kuvveti ve boyuna donatılarca taşman kaldıraç kesme kuvvetidir. Vcc ise, çatlamamış beton tarafından karşılanan kesme kuvvetidir.

Kaynaklar:

Ersoy, Uğur, ve Özcebe, Güney. Betonarme, Evrim Yayınevi, İstanbul, 2001

Canberk YAMAN-CAM FİBER PLAKALARLA KESMEYE KARŞI GÜÇLENDİRİLMİŞ BETONARME KİRİŞLERDE ANKRAJ SAYISININ ETKİSİNİN ANALİTİK OLARAK MODELLENMESİ

Döşemeler iki boyutlu düzlemsel eleman olarak kabul edilen, kalınlığı diğer iki boyutuna göre oldukça düşük olan taşıyıcı yapı elemanlarıdır. Döşemelerin esas görevi düşey yükleri karşılamaktır ve bu düşey yükleri mesnetlendiği kirişlere, kolonlara ve perde duvarlara aktarmaktır. Döşemeler kendi yüklerini ve kendi düzlemlerine dik olarak üzerlerine gelen hareketli yükleri taşıyarak kirişler vasıtasıyla veya mesnetlendiği kolon ve/veya perde duvar gibi taşıyıcılara aktarırlar.

Döşemeler üstlerinde her türlü işlevin görüldüğü önemli elemanlardır. Döşemelerin ana işlevlerinden biri, üstüne gelen yükleri oturduğu taşıyıcı elemanlara sağlıklı olarak iletmek, diğeri ise üzerinde yer alan işlevlere uygun bir zemin oluşturmaktır. Dolayısıyla döşemeler, bir taşıyıcı, bir de kaplama bölümlerinden oluşur.

Üzerlerindeki hareketli yükün çok fazla değişiklik göstermesi ve bunun hesaplanmasındaki güçlükler düşünülerek kural olarak yüklerin döşeme üstünde düzgün olarak etkidiği varsayılır. Döşemelerin geçtikleri açıklar maruz kaldıkları yük miktarına göre farklılık göstermektedir. Küçük açıklıkların geçilmesi için daha basit sistemler ve döşeme tipleri kullanılırken büyük açıklıkların geçilmesinde daha komplike sistemler ve döşeme tipleri kullanılmaktadır.

Döşemelerin kendi düzlemleri içindeki etkilere karşı rijit olduğu varsayılır ve düzlem içi şekil değiştirmeleri ihmal edilir. Bu durumda depremden dolayı oluşacak yatay yüklerin düşey taşıyıcı elemanlara iletilmesi döşemelerin yatay rijitliğine bağlı olmaktadır. Betonarme hesaplarda boşluksuz döşemelerin şekil değiştirmediği rijit diyafram olarak davrandığını ve kendi düzlemi için rijit yer değiştirdiği kabul edilmektedir. Yeterli kalınlıktaki boşluksuz döşemenin kendi düzlemi içinde iki yönde yatay yerdeğiştirme ux, uy ve düşey eksen etrafındaki dönme θz olmak üzere 3 hareketi vardır. Yapının depreme maruz kalması sırasında döşemelerde de şekil değiştirmeler olur ama nispeten diğer taşıyıcı elemanlara (perde, kolon) göre çok çok azdır.

Döşemeler çalışma prensipleri ve mesnetlenme özelliklerine göre kirişli plak döşemeler, kirişsiz plak döşemeler, dişli döşemeler olarak sınıflandırılmaktadır. Döşeme terimi kirişli ve kirişsiz döşemelerde sadece döşeme plağı, dişli döşemelerde ise dişlerle beraber döşeme plağını ifade etmektedir.

Döşeme Tipleri – Döşeme Çeşitleri

Döşemeler aşağıdaki şekillerde sınıflandırılabilirler.

İşlev ve Konumlarına Göre Döşeme Çeşitleri

• İç ve dış döşemeler,
• Zemine oturan ve oturmayan döşemeler,
• Altları açık veya ısıtılmayan döşemeler,
• Düşük döşemeler,
• Yükseltilmiş döşemeler,

Malzemelerine Göre Döşeme Çeşitleri

• Betonarme döşemeler,
• Ahşap döşemeler,
• Çelik döşemeler,
• Taş döşemeler,
• Karma döşemeler (Taş, tuğla, çelik, ahşap, beton)

Uygulama Yöntemlerine Göre Döşemeler

• Yerinde dökülen döşemeler
• Betonarme döşemeler
• Betonarme+dolgu malzemeli döşemeler (.asmolen döşeme, gazbeton)
• Karma döşemeler (Taş, tuğla, çelik, ahşap, beton)
• Yerinde uygulanan döşemeler (Ahşap veya çelik kirişli)
• Montaj döşemeler
• Döşeme panoları
• Düz panolar (betonarme, gazbeton, metal trapez levha)
• Kendinden kirişli panolar (betonarme)
• Döşeme kiriş ve panoları
• Döşeme kiriş ve dolgu elemanları (beton, çelik, pişmiş toprak)

Yük Aktarma Sistemine Göre Döşeme Çeşitleri

• Kirişli Plak Döşemeler
• Dişli Döşemeler
• Kirişsiz Döşemeler

Yurdumuzda en çok kullanılan döşeme tipi betonarme döşemelerdir. Bunun nedeni, betonarme iskelet yapı sisteminin tercih edilmesi ve bunun yanında yığma yapılarda da bu tip döşemelerin daha sağlam olduğunun düşünülmesidir. Oysa taşıyıcı duvarları doğru örülmüş bir yığma yapıda deprem sırasında oluşacak yanal kuvvetlere gene taşıyıcı duvarlar direnç göstereceğinden, yoğunluğu betonarmeninkinden daha düşük olan ahşap döşemeler daha uygun olabilirler.

Döşemelerin İşlevleri

Taşıyıcılık

Döşemelerin taşıyıcılığı, geçtikleri alanın büyüklüğüne ve bu alanın üstüne gelen yükün miktarına göre farklılıklar gösterir. Basit betonarme plak veya ahşap döşemelerle geçilebilen konut döşemeleri yanında büyük giriş holleri, konferans veya toplantı salonları gibi alanlar kaset döşemeler ile örtülmektedir. Betonarme, mimara geniş bir alan sunmaktadır. Ahşap döşemeler ise yurdumuzda bulunan boyutları ile 3.5-4 metrelik uzunlukları geçebilmektedir.

Su Yalıtımı

Döşemelerde su yalıtımı; çatılarda, zeminle doğrudan ilişkili olduğu yerlerde ve ıslak hacimlerde yapılmalıdır. Her üç durumda da yalıtım döşemenin kendisinde değil, kaplamalarında veya çevresinde alınan önlemlerle çözülmektedir. Eğimli çatılarda üstüne kurulan damla, düz çatılarda ise üzerine serilen katmanlarla döşemenin su yalıtım sağlanmaktadır. Zeminle ilişkili durumlarda  kılcal suya karşı grobetonun üstüne rijit yalıtımla, basınçlı su içinse radye temellerle özel önlemler alınarak yapılır. Her iki durumda da döşeme ıslanacaktır. Bu döşemelerin uzun ömürlü olabilmeleri için beton harcına katılan maddelerin sudan zarar görmeyen cinsten olmalarına dikkat edilmeli ve gerekirse harca özel katkı maddeleri eklenmelidir.

Isı ve Buhar Denetimi

Özellikle düz çatı döşemelerinde döşeme malzemesinin (üstüne gelen koruyucu katmanların hesabını etkileyeceği için) ısı ve buhar geçirgenliği önem kazanmaktadır. Her ne kadar ülkemizde pek önemsenmemekte ise de zeminle doğrudan ilişkili ve özellikle çıkma ve tüp geçitlerin altları açık döşemeler ile altları ısıtılmayan döşemelerde ısı ve buhar akımları mutlaka hesaplanmalıdır.

Ses Denetimi

Binalarda ses denetiminin en önem kazandığı yerlerden birisi de döşemelerdir. İnsanların yaptıkları hareketlerin büyük bir kısmı döşemelerden alt katlara iletilir. Mekan veya darbe sesi olabilen bu seslerin geçişlerini önlemenin en kolay yolu döşemeyi halı veya bazı plastikler gibi ses emici malzemelerle kaplamaktır. Ses seviyesinin yüksek olduğu ve denetiminin önem kazandığı yerlerde yüzer döşeme adı verilen bir döşeme sistemi kullanılır. Yüzer döşemenin esası, esas taşıyıcı döşemeye ikincil bir döşemenin ses ve titreşim yutucu bir malzeme ile bohçalanarak oturtulmasıdır. Bu teknik, betonarmenin yanında ahşap ve çelik döşemelerde de uygulanır.

Yangın Denetimi

Betonarme döşemeler içlerindeki donatının yüksek ısıdan ötürü erimeye başlaması, ahşaplar ise belirli bir süre sonra kirişlerin yeterli kalmayacak kadar yanması ile çökerler. Çökmeyi geciktirmek için yanarken aşırı sıcaklık veren kaplama malzemelerinden kaçınmalı, gerekiyorsa bir yağmurlama sistemi kurulmalıdır.

TBDY-2018 Döşeme Tasarımı

Döşemelerin modellenmesi ile ilgili ayrıntılı öneriler TBDY 4.bölümünde açıklanmıştır. TBDY Madde 4.5.6.2’ye göre A2 ve A3 tipi düzensizliklerin olduğu ve/veya döşemelerin rijit diyafram olarak çalıştığının varsayılmadığı yapılarda ve betonarme kirişsiz döşemeli yapılarda döşemeler iki boyutlu olarak sonlu elemanlar yöntemi ile modellenmelidir. TBDY Madde 4.5.6.3’e göre A2 ve A3 tipi düzensizliklerin olmadığı ve düzlem içi önemli şekil değiştirmelerin ortaya çıkmayacağı planda düzenli binalarda, döşemeler rijit diyafram kabulü ile modellenebilir. TBDY Madde 4.5.6.4’e göre rijit diyafram modeli, ek dışmerkezlik etkisinin göz önüne alınması için yapılacak hesapta da kullanılacaktır

Lemi Yücesoy-Temeller-Duvarlar-Döşemeler
Yılmaz KELEŞ-BİNA TAŞIYICI SİSTEM DAVRANIŞININ FARKLI DÖŞEME TÜRLERİ İÇİN İNCELENMESİ

TBDY 2018’e göre minimum kiriş boyutları;

• En Küçük/Minimum Kiriş Genişliği=20 cm
• En Küçük/Minimum Kiriş Yüksekliği=30 cm, 3t

TBDY Betonarme Kiriş Tasarımı Yazımıza Buradan Ulaşabilirsiniz.

Kiriş mesnetlerinde kolon yüzünden itibaren kiriş yüksekliğinin iki katı kadar uzunluktaki bölge, Sarılma Bölgesi olarak tanımlanır. Bu bölge özel deprem etriyeleri kullanılacaktır. Bu etriyelerin aralıkları kiriş yüksekliğinin 1/4’ünü ve 100 mm’yi aşmayacaktır. Sarılma bölgelerinde Ø8’den küçük çaplı enine donatı kullanılmayacak ve ilk etriyenin kolon yüzüne uzaklığı en çok 50 mm olacaktır. Etriye aralıkları kiriş etkili yüksekliğinin 1/4’ünü, en küçük boyuna donatı çapının sekiz katını ve 150 mm’yi aşmayacaktır. Sarılma bölgesi dışında, TS 500’de verilen enine donatı koşullarına uyulacaktır. TS500’e göre etriye aralığı kiriş faydalı yüksekliğinin yarısından fazla olamaz (s≤d/2), etriye aralığı 8Ø’den fazla olamaz (s≤8Ø) ve 150mm’den büyük olamaz(s≤150mm).

Segregasyon; taze betonda, bileşen malzemelerin homojen olmadan dağılarak beton yapısındaki özellikleri de dağılıma uğratmasıyla meydana gelen olumsuz koşul, ayrışmadır. Olağan kalıp yerleştirmede ayrışma göstermeyen taze beton, sık donatıların bulunması durumunda segregasyona uğrayabilir.

Segregasyon ayrışma anlamında olup, taze betonun içerisinde yer alan iri agrega ile çimento harcının herhangi bir nedenle ayrışma göstermesi olayına denir.

Segregasyon sonucu beton karışımdın bazı bölgelerinde daha iri agregalar, bazı bölgelerinde de, ince agregalar ve çimento hamuru birikerek beton karışımın homojen dağılımı bozulur. Bu durum aynı beton karışımının değişik bölgelerinde farklı mukavemet değerlerinin oluşmasına neden olur.

Betonda Segregasyon Neden Oluşur?

Segregasyon olayı her şeyden önce, betonu oluşturan kum-çakıl ve çimento gibi değişik büyüklük ve yoğunlukta olan malzemelerin uygun oranlarda kullanılmamış olmasından kaynaklanır. Böyle olmasa bile taze betonun taşınması, yerleştirilmesi sıkıştırılması işlemlerinin uygun şekilde yapılmamış olması da segregasyona neden olabilir. Bunun dışında beton karışmı çindeki iri agrega oranının çok fazla veya az olması, su/çimento oranın gereğinden yüksek veya düşük oluşu da betonun segregasyon yapmasına neden olabilir. Beton yapımında kullanılan iri ve ince agreganın özgül ağırlıkları arasında büyük fark bulunması halinde de segregasyonda artış görülür.

Beton karışımındaki su miktarı çok yüksek ise beton döküm esnasında segregasyon oluşur. Bunun yanı sıra; betonun yerlestirilmesi sırasında, katı iri maddenin tabana çökmesi ve suyun betonu terk ederek ince malzemeyle birlikte dısarı çıkması sonucu, betonda bir çökelme oluşur.

Beton kıvamının çok yüksek olması betonun kohezyonunu azaltarak, tasınma, döküm ve yerlestirme sırasında segregasyon riskini artıracak ve aynı zamanda betonun tabana çökerek yüzeyde suyun toplanmasına ve kesitin azalmasına neden olmaktadır.

Segregasyon Nasıl Önlenir?

Pratikte betonun segregasyon yapmasını önlemek veya segregasyon nedeniyle ortaya çıkan sakıncaları gidermek üzere şu önlemler alınır;

• Eğer segregasyon beton karışımı içindeki inçe agrega eksikliğinden ileri geliyorsa, ince taneli mineral katkılar veya çimento dozajı artırılarak segregasyonun oluşması önlenebilir.
• Betona hava sürükleyici katkı maddeleri katılmak suretiyle taze beton karışımının yapışkanlığı (kohezyonu) artırılabilir. Böylece betonun segregasyon yapması büyük ölçüde önlenmiş olur.
• Beton karışımının mikser içinde yeterli süre karıştırılmamış olması da segregasyona neden olabilir. Taze beton karışımı transmikserler ile taşınırken, tekne yavaş hızla döndürülür. Böylece betonun hateketsiz kalarak transmikser içinde segregasyon yapması önlenmiş olur.
• Beton kalıplara yerleştirildikten sonra gereğinden daha uzun süre vibrasyona tabi tutulması da segregasyona neden olabilir.
• Taze betonun yerine yerleştirilmesi işleminde en önemli hedef, betonun homojen özelligini kaybetmeden ve segregasyon yapmadan kalıplar içerisindeki yerini almasını sağlamaktır.
• Beton Karışımlarında silis dumanını kullanımının bir nedeni de; nihaiyi basınç dayanımını artırmak ve taze betonun vizkozitesini artırarak segregasyon riskini azaltmaktır.

Uygun segregasyon direnci için aşağıdakiler dikkate alınmalıdır;

• Katı maddelerin ayrılmasını azaltmak,
• sınırlı agrega içeriği,
• azaltılmış en büyük agrega tane çapı,
• düşük su/bağlayıcı oranı,
• viskozite arttırıcı,
• serbest terlemenin minimize edilmesi,
• düşük su içeriği,
• düşük su/bağlayıcı oranı,
• yüksek yüzey alana sahip bağlayıcılar

Betonun ne derece segregasyon yapmış olduğunu belirieyebilen özel bir deney yöntemi yoktur. Slamp, sıkıştırma faktörü ve Ve-Be gibi beton kıvamını belirlemek amacıyla yapılan deneyler segregasyon hakkında bir fikir vermez. Segregasyon ancak uzman kişilerin gözle muayenesi ile anlaşılabilir.

Genel olarak betonlarda statik ve dinamik olmak üzere iki farklı tür ayrışma veya segregasyon meydana gelir.

Statik segregasyon, beton yerleştikten sonra durağan haldeyken yerçekimi etkisiyle dikey yönde kaba agregaların ayrılmasıdır.

Dinamik segregasyon ise, beton yerleştirme sırasında akış halindeyken yatay yönde karışım bileşenlerinin ayrılmasıdır.

Yeterli ayrışma direnci sağlanmadığı durumda betonun donatıları sarması da yetersiz kalmaktadır, ayrıca karışım homojenliğini kaybederek sertleşmiş betonun kalite ve dayanımının azalmasına yol açmaktadır

Demir Alanları -Donatı Alanları

İnşaat demir çapı ve adedine göre donatı alanları, proje ya da şantiye işi ile uğraşan herkesin gerek kolayca hesaplayabildiği, gerekse ellerinde hazır demir donatı alanları tablosu olarak bulunan bilgilerdir.

“1 tane 8’lik demir alanı nedir?”

“8 tane 14’lük  inşaat demiri- donatı alanı nedir?” 

gibi sorulara kolayca yanıt verebilmek için kullandığımız demir alanları tablosu‘ndan daha az göz yorucu ve pratik araç hazırladık. İstediğiniz donatı adeti ve donatı çapını araya x koyarak aşağıdaki   Bul kutucuğuna girmeniz ilgili donatı alanını size verecektir. (ilgili araç Ø8’den Ø40 çaplı donatıya ve 1’den 20’ye donatı adeti için geçerlidir )

Örneğin: “6 tane 20’lik demir alanı nedir?” öğrenmek için  Bul kutucuğuna 6×20 yazmanız yeterlidir.

Donatı	Alan(mm2)
1x8	50.27
1x10	78.54
1x12	113.1
1x14	153.94
1x16	201.06
1x18	254.47
1x20	314.16
1x22	380.13
1x24	452.39
1x26	530.93
1x28	615.75
1x30	706.86
1x32	804.25
1x34	907.92
1x36	1017.88
1x38	1134.11
1x40	1256.64
2x8	100.53
2x10	157.08
2x12	226.19
2x14	307.88
2x16	402.12
2x18	508.94
2x20	628.32
2x22	760.27
2x24	904.78
2x26	1061.86
2x28	1231.5
2x30	1413.72
2x32	1608.5
2x34	1815.84
2x36	2035.75
2x38	2268.23
2x40	2513.27
3x8	150.8
3x10	235.62
3x12	339.29
3x14	461.81
3x16	603.19
3x18	763.41
3x20	942.48
3x22	1140.4
3x24	1357.17
3x26	1592.79
3x28	1847.26
3x30	2120.58
3x32	2412.74
3x34	2723.76
3x36	3053.63
3x38	3402.34
3x40	3769.91
4x8	201.06
4x10	314.16
4x12	452.39
4x14	615.75
4x16	804.25
4x18	1017.88
4x20	1256.64
4x22	1520.53
4x24	1809.56
4x26	2123.72
4x28	2463.01
4x30	2827.43
4x32	3216.99
4x34	3631.68
4x36	4071.5
4x38	4536.46
4x40	5026.55
5x8	251.33
5x10	392.7
5x12	565.49
5x14	769.69
5x16	1005.31
5x18	1272.35
5x20	1570.8
5x22	1900.66
5x24	2261.95
5x26	2654.65
5x28	3078.76
5x30	3534.29
5x32	4021.24
5x34	4539.6
5x36	5089.38
5x38	5670.57
5x40	6283.19
6x8	301.59
6x10	471.24
6x12	678.58
6x14	923.63
6x16	1206.37
6x18	1526.81
6x20	1884.96
6x22	2280.8
6x24	2714.34
6x26	3185.57
6x28	3694.51
6x30	4241.15
6x32	4825.49
6x34	5447.52
6x36	6107.26
6x38	6804.69
6x40	7539.82
7x8	351.86
7x10	549.78
7x12	791.68
7x14	1077.57
7x16	1407.43
7x18	1781.28
7x20	2199.11
7x22	2660.93
7x24	3166.73
7x26	3716.5
7x28	4310.27
7x30	4948.01
7x32	5629.73
7x34	6355.44
7x36	7125.13
7x38	7938.8
7x40	8796.46
8x8	402.12
8x10	628.32
8x12	904.78
8x14	1231.5
8x16	1608.5
8x18	2035.75
8x20	2513.27
8x22	3041.06
8x24	3619.11
8x26	4247.43
8x28	4926.02
8x30	5654.87
8x32	6433.98
8x34	7263.36
8x36	8143.01
8x38	9072.92
8x40	10053.1
9x8	452.39
9x10	706.86
9x12	1017.88
9x14	1385.44
9x16	1809.56
9x18	2290.22
9x20	2827.43
9x22	3421.19
9x24	4071.5
9x26	4778.36
9x28	5541.77
9x30	6361.73
9x32	7238.23
9x34	8171.28
9x36	9160.88
9x38	10207.03
9x40	11309.73
10x8	502.65
10x10	785.4
10x12	1130.97
10x14	1539.38
10x16	2010.62
10x18	2544.69
10x20	3141.59
10x22	3801.33
10x24	4523.89
10x26	5309.29
10x28	6157.52
10x30	7068.58
10x32	8042.48
10x34	9079.2
10x36	10178.76
10x38	11341.15
10x40	12566.37
11x8	552.92
11x10	863.94
11x12	1244.07
11x14	1693.32
11x16	2211.68
11x18	2799.16
11x20	3455.75
11x22	4181.46
11x24	4976.28
11x26	5840.22
11x28	6773.27
11x30	7775.44
11x32	8846.72
11x34	9987.12
11x36	11196.64
11x38	12475.26
11x40	13823.01
12x8	603.19
12x10	942.48
12x12	1357.17
12x14	1847.26
12x16	2412.74
12x18	3053.63
12x20	3769.91
12x22	4561.59
12x24	5428.67
12x26	6371.15
12x28	7389.03
12x30	8482.3
12x32	9650.97
12x34	10895.04
12x36	12214.51
12x38	13609.38
12x40	15079.64
13x8	653.45
13x10	1021.02
13x12	1470.27
13x14	2001.19
13x16	2613.81
13x18	3308.1
13x20	4084.07
13x22	4941.73
13x24	5881.06
13x26	6902.08
13x28	8004.78
13x30	9189.16
13x32	10455.22
13x34	11802.96
13x36	13232.39
13x38	14743.49
13x40	16336.28
14x8	703.72
14x10	1099.56
14x12	1583.36
14x14	2155.13
14x16	2814.87
14x18	3562.57
14x20	4398.23
14x22	5321.86
14x24	6333.45
14x26	7433.01
14x28	8620.53
14x30	9896.02
14x32	11259.47
14x34	12710.88
14x36	14250.26
14x38	15877.61
14x40	17592.92
15x8	753.98
15x10	1178.1
15x12	1696.46
15x14	2309.07
15x16	3015.93
15x18	3817.04
15x20	4712.39
15x22	5701.99
15x24	6785.84
15x26	7963.94
15x28	9236.28
15x30	10602.88
15x32	12063.72
15x34	13618.8
15x36	15268.14
15x38	17011.72
15x40	18849.56
16x8	804.25
16x10	1256.64
16x12	1809.56
16x14	2463.01
16x16	3216.99
16x18	4071.5
16x20	5026.55
16x22	6082.12
16x24	7238.23
16x26	8494.87
16x28	9852.03
16x30	11309.73
16x32	12867.96
16x34	14526.72
16x36	16286.02
16x38	18145.84
16x40	20106.19
17x8	854.51
17x10	1335.18
17x12	1922.65
17x14	2616.95
17x16	3418.05
17x18	4325.97
17x20	5340.71
17x22	6462.26
17x24	7690.62
17x26	9025.8
17x28	10467.79
17x30	12016.59
17x32	13672.21
17x34	15434.64
17x36	17303.89
17x38	19279.95
17x40	21362.83
18x8	904.78
18x10	1413.72
18x12	2035.75
18x14	2770.88
18x16	3619.11
18x18	4580.44
18x20	5654.87
18x22	6842.39
18x24	8143.01
18x26	9556.72
18x28	11083.54
18x30	12723.45
18x32	14476.46
18x34	16342.56
18x36	18321.77
18x38	20414.07
18x40	22619.47
19x8	955.04
19x10	1492.26
19x12	2148.85
19x14	2924.82
19x16	3820.18
19x18	4834.91
19x20	5969.03
19x22	7222.52
19x24	8595.4
19x26	10087.65
19x28	11699.29
19x30	13430.31
19x32	15280.71
19x34	17250.49
19x36	19339.64
19x38	21548.18
19x40	23876.1
20x8	1005.31
20x10	1570.8
20x12	2261.95
20x14	3078.76
20x16	4021.24
20x18	5089.38
20x20	6283.19
20x22	7602.65
20x24	9047.79
20x26	10618.58
20x28	12315.04
20x30	14137.17
20x32	16084.95
20x34	18158.41
20x36	20357.52
20x38	22682.3
20x40	25132.74

Demir Dönüşümleri

“5 tane 12’lik demi yerine kaç tane 14’lük donatı kullanabilirim?”

“8 tane 14’lük donatı yerine kaç tane hangi donatıdan kullanabilirim?”

Hangi demir yerine hangi donatıdan -demirden kaç tane konulmalıdır?   (ilgili araç 1’den 25’e kadar adet demir ve Ø8’den Ø28 çaplı demirler arasındaki donatı çapı dönüşümleri için geçerlidir.)

Örneğin: “7 tane 12’lik demir yerine kaç adet hangi demir kullanman gerekiyor” öğrenmek için Bul kutucuğuna 7×12 yazmanız yeterlidir.

Çıkan 9 farklı donatı seçeneğinden hangisinden kaç tane kullanabileceğinizin listesini göreceksiniz.

!!!!!!!!!! Dönüştürmek stediğiniz demir adeti ve demir çapını araya x koyarak  aşağıdaki  Bul kutucuğuna girmeniz gereklidir. Örnek= 7×14 !!!!!!!!!!

Bu tablodan okuma yapan kişi girdiği demir yerine kullanacağı küsüratlı adedi bir üst tamsayıya tamamlamalıdır.