Betonarme Yapılar

Betonarme Nedir?
Betonarme Fransızca bir kelimedir ve demirle kuşatılmış beton anlamına gelir. Betonarme Yapılar, Beton ve çelik donatısının bilinçli olarak bir araya getirilmesinden betonarme doğar. Betonun yüksek basınç dayanımı ve çeliğin yüksek basınç ve çekme dayanımı birleştirilerek ideal denebilecek bir yapı malzemesi elde edilir. Betonarme, yapı malzemesi olarak değişik şekillerde hemen hemen küçük ve büyük bütün yapılarda yaygın bir şekilde kullanılır. Çok katlı yapılar, köprüler, yol ve alan kaplamaları, barajlar, istinat duvarları, tüneller, viyadükler, su getirme ve kullanılmış suların uzaklaştırılması için gerekli olan boru ve tesisler, sıvı hazneleri, betonarmenin uygulama alanlarının en önemlileri olarak sayılabilir.

Ahşap ve özellikli çelik inşaat, betonarme inşaat paralelinde ve onunla yarışabilecek inşaat türü olarak kabul edilebilir. Ancak, pek çok durumda betonarme inşaat tercih edilerek yaygın olarak kullanılır. Bunun nedeni betonarmenin üstünlükleri göz önüne alındığında kolayca anlaşılır.

Betonarme kelimesi her zaman Beton ve Çeliğin bir arada
bulunduğu kompozit malzeme için kullanılır ve betonarme elemanların birlikte bulunmasından dolayı, birlikte çalışması gerekmektedir. Bu birlikte çalışma betonun ve donatının herhangi birinin zayıf taraflarının diğerinin güçlü tarafıyla kapatılmasını
sağlar.

Betonarme Tarihi Gelişimi?
– Romalılardan daha önce Puzzolan’ın bağlayıcı olarak kullanılması ile betonun temelleri atılır.
– 1756 yılında günümüzde kullandığımız çimento bulunuyor.
– 1824 yılında ilk Portland çimentosu kullanılıyor.
– 1848 yılında ‘Betonarme’ ilk defa bir Fransız çiftçi (Monier) tarafından bulundu.
– 1884 İlk nervürlü demir patenti alınıyor.
– 1889 ilk Betonarme köprü inşa edildi.
– 1911 Türkiye’de ilk defa çimento fabrikası Kocaeli/Darıca’da kuruldu.
– Betonarme yapıların hesap ve tasarımı 1950’lerde yapılmıştır.

Betonarme de Gelinen Son Nokta Nedir?
– Donatı çubuğundaki dayanımın 500 Mpa civarındadır.
– Dünya’daki en yüksek betonarme bina 2009’da ABD’de 423 m yüksekliğinde inşa edilmiş olan Trump International Hotel and Tower.

Betonarme Yapıların Avantajları
– Rijitliği fazladır, faydası çok titreşim oluşturmaz ve büyük yer değiştirmeler olmaz.
– Ucuzdur, faydası malzeme ve işçilik giderleri düşüktür.
– Yangına dayanıklı olması, faydası 550-600°C sıcaklıkta çelik dayanımının tamamını kaybetmesine rağmen beton basınç dayanımının sadece %50’sini kaybeder. 3 cm beton örtüsüne sahip bir betonarme eleman 1-2 saat, 5 cm beton örtüsüne sahip bir betonarme eleman ise 3-4 saat yangına dayanabiliyor.
– Dış etkilere dayanıklıdır, faydası ise hava, su ve nemden etkili derecede korunaklıdır.
– Ömrünün uzun olması, faydası daha fazla kullanım ömrüne sahiptir ve bir koruma gerektirmez. (Çelik ve ahşaba göre)
– Elemanlara istenilen şekil verilebilir, faydası kabuk, kemer ve daha birçok farklı şekil yapılabilir.
– Bakımının kolay olması, Ahşap ve Çelik yapılar periyodik korumaya alınır ya da korumaları değiştirilir.
Betonarmede yoktur bu durum. Sadece su ve neme karşı yalıtım kafidir.
– Elemanlarının birleşme sorunu yoktur, betonarme yapılar yekpare döküldükleri zaman ahşap ve çelik yapılar gibi birleşme sorunu olmaz.
– Dayanımının yüksek olması, betonarme yapıların aynı ebattaki özellikle ahşap yapılara göre dayanımı daha yüksek olduğu için yüksek katlı yapılar yapılabilir.
– İşçiliği kolaydır, seri ve çok fazla imalat olduğu için bu
imalatı gerçekleştiren kalifiye işçi bulmak kolaydır.

Betonarme Yapıların Dezavantajları
– Ağır olması, birim hacim ağırlığı çok yüksek olduğu için deprem bölgelerinde binaya etkiyen deprem kuvvetinin fazla olmasına sebep olmaktadır.
– Kaliteyi yakalamak zordur, betonarmenin üretilmesinden kullanımına kadar geçen süredeki; üretim, yerleştirme ve bakım işlemlerinin bir tanesinin aksaması özelliğini
kaybettirebilir.
– Kusurlarının sonradan belirlenmesi zordur, betonarme üretildikten sonra donatıların düzeni, etriye aralıkları, betonun yerleşip yerleşmediğini tayin etmek zordur. Tayin
etmek elzem ise betonun tahribatı söz konusu olmaktadır.
– Güçlendirilmesi zordur, güçlendirme kiriş gibi bazı elemanlar için çok sıkıntıldır. Sadece kolonlar için yapmak amaca hizmet etmeyebilir. Ağır hasar durumunda ise
yıkılması gereklidir.
– Malzeme yeniden kullanılamaz, betonarme bir yapı ömrünü tamamladıktan sonra veya farklı sebeplerden dolayı yıkıldıktan sonra malzemeler tekrar kullanılamaz.
Ancak çelik ve ahşap yapılar tekrar kullanılabilir.
– İnşaat süresi uzundur, betonarme elemanlar şantiye sahasında betonu döküldükten sonra betonun priz alma süresi ve kür işlemlerinden dolayı inşaat süresi uzun
olmaktadır. Fakat çelik ve ahşap elemanlar üretim merkezinde önceden hazırlandığı için sahada daha kısa sürede inşa edilir.
– Kalıp maliyeti fazladır, betonun dökülmeden önceki kalıbın maliyeti tekrar tekrar kullanmak için uygun değildir.
– Büzülme ve rötre en ciddi problemlerinden biridir.

Betonarme Yapılar Neye Göre Tasarlanır
– Betonarme yapıların hesaplarının yapıldığı ve tasarımların yapılırken göz önüne alındığı bir standart bulunmaktadır.
– Bu standart 2000 yılı Şubat ayında yayınlanmış olan,
TS 500 – ‘Betonarme Yapıların Hesap ve Tasarım Kurallarıdır’
– SORU: Sadece TS 500’e göre mi hesap ve tasarım yapılır?
– CEVAP: Hayır, TS 500 ile birlikte şu an yürürlükte bulunan,
– 2018 Bina Deprem Yönetmeliğine göre de hesap ve tasarımı yapılmış yapılar kontrol edilir, gerekirse tasarım değişiklikleri yapılır.

Betonarme Yapılardaki Belirsizlikler Nedir?
– Betonarme yapılardaki belirsizlikler aşağıda maddeler
halinde verilmiştir.
1. Yüklerdeki belirsizlikler,
2. Malzeme dayanımındaki belirsizlikler,
3. Hesap yaparken yapılan kabullerin belirsizliği,
4. Boyutlardaki belirsizlikler olarak sıralanabilir.

Yüklerdeki Belirsizlikler
– Betonarme yapılara etkiyen yükler kesin olarak bilinmemektedir.
– Sadece geçmişte gerçekleşmiş olan reel verilere göre olasılıksal olarak dikkate alınır.
– Gaz sıkışması sonucu binada oluşan patlama,
– Tek katı bir binanın duvarına araç çarpması,
– Zemin seviyesinin altında kalan bir yapının üzerine bir şey düşmesi ve hasar vermesi gibi durumlar hesaba katılmaz. Çünkü olma olasılığı çok çok küçük bir olasılıktır.

Malzeme Dayanımındaki Belirsizlikler
– Betonarme hesapları yapılırken beton için bir beton sınıfı
seçilir.
– Bu beton sınıfını % 100 olarak tutturmak zordur.
– Bu beton sınıfı tutmadığı zaman yapılan hesaplar gerçek durumun altında kalır.
– Daha sonra malzeme dayanımında belirli oranda azalma olmuş olur.
– Bu sebep malzeme dayanımında bir belirsizlik oluşturduğu için hesap yapılırken yükte artış, malzeme dayanımında azalmaya gidilir.

Hesap Kabullerindeki Belirsizlikler
– Betonarme hesaplarında malzeme HOMOJEN alınır,
– Malzeme davranışı ise LİNEER ELASTİK kabul edilir.
– Gerçekte ise ne betonarme homojendir,
– Ne de betonarme bir eleman yük etkisinde zorlandığında lineer olarak kalır.
– Dolayısıyla kullanılan yöntem betonarmenin gerçek
davranışını temsil etmez.

Betonarme Yapılar İçin Sınır Durumlar
1. Taşıma Gücü Sınır Durumu
– Betonarme yapının ağır hasar görmesi ya da göçmesi hakkında bilgi veren taşıma gücü sınır durumu.
– Bu sınır durumunda ölçüt, tasarım yükünün tasarım dayanımından büyük olmamasıdır.
– Bu sınır durumu belirlenirken, istatistiksel olarak yapının hizmet ömrü boyunca yapının üzerine gelen yüklerin en yüksek değerleri alınır.
– Daha sonra tasarım yükü belirlenir.
– Bir malzemenin tasarım dayanımı ise, karakteristik dayanımına bölünmesiyle bulunur.

2.Kullanılabilirlik Sınır Durumu
– Betonarme yapılarda üzerine gelen hesap yükleri altında,
rahat kullanımı engelleyecek sehim, dönme, paslanma,
çatlama ve ötelenmenin olmamasıdır.
– Bu sınır durumunun aşılması durumunda yapı ayakta kalsa bile yaşamı olumsuz etkileyecek değişiklikler olur.

3. Sehim Kontrolü
– TS 500’de Kullanılabilirlik Sınır durumu ile alakalı sehim
kontrolü şartı getirilmiştir.
– Kontrol, kuşku duyulan ve sehime duyarlı yapı elemanı
taşıyorsa yapılabilir.

Bu yazı 2022 yılında insaatinsaat.com için hazırlanmıştır.

Instagram ve Tiktok‘ta da bizi takip edebilirsiniz.