BETONARME Tarihçe: Çimento/Beton/Betonarme/Betonarme Yapılar/İnşaat Mühendisliği

Transkript

1 BETONARME Tarihçe: Çimento/Beton/Betonarme/Betonarme Yapılar/İnşaat Mühendisliği Ahmet TOPÇU Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, Mühendislik Mimarlık Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü ESKİŞEHİR E-Posta: Web: Betonarme 1850 li yıllarda ortaya çıkmaya başlamıştır. Hollandalı Modernist mimar, Hendrik Petrus BERLAGE, 150 yıllık geçmişi bulanan bu malzemeyi 1922 yılında şöyle tanımlıyor: Betonarme, malzeme alanında demirden sonraki önemli, belki de en önemli, olan buluştur 26. BERLAGE neden hayrandır betonarmeye? Biliyoruz: Çeliğin zayıf tarafını (yangına ve rutubete dayanıksız, şekil vermek zor, pahalı, bakımı zor) beton, betonun zayıf tarafını (çekmeye dayanıksız) çelik örter. Beton ve çeliğin avantajları betonarmede bütünleşir: Yangına ve rutubete dayanıklı, plastik, ekonomik, bakımı kolay, çekme ve basınca dayanıklı. Betonarme, bugüne kadar üretilmiş tüm yapı malzemelerinin tüm teknik zorluklarının üstesinden gelmiş, tüm Dünya da kabul görmüş ve hemen her alanda kullanılmıştır. Ancak bir noktaya dokunmak gerek. Romalı mimar Marcus VITRUVIUS Pollio nun M.Ö yılları arasında yazdığı 10 ciltlik De Architectura (mimarlık üstüne) adlı Latince el yazması eseri 1414 yılında İsviçre nin bir manastırında bulunmuş, 1624 yılında Henry WOTTON tarafından İngilizciye tercüme edilmiştir. VITRUVIUS; yapı bilgisi, hidrolik, güneş saati, mekanik gibi konulara değinmektedir.iyi bir yapıyı firmitas, utilitas, venustas (güvenli, fonksiyonel, güzel) ile tanımlamaktadır 30. Bu üç koşul mimara, mühendise, yeterli kaynağa (para) ve mesleki etiğe bağlıdır. Kaynak mimarı, mimar mühendisi, etik dışı tutum da her ikisini çaresiz bırakmadıkça, VITRUVIUS un tanımına uyan yapı yapılamaması için hiçbir neden yoktur. Betonarme nasıl doğdu, gelişti? Öncelikle bağlayıcı bir malzemeye (çimento), çeliğe (başlangıçta demir) ve bunları bir araya getirecek dâhilere gereksinim vardı. Demir, düşünebildiği günlerden beri insana tanıdıktır. Bağlayıcı özelliği olan malzemenin tarihi ise, bazı kaynaklara göre, M.Ö (14 bin yıl öncesi) yıllarına kadar geriye gider yıllarında İsrail de bulunan kalıntılar buna işaret etmektedir. Bağlayıcı, yüzlerce kez keşfedilip, unutulmuş ve yeniden keşfedilmiştir. M.Ö yılında Mısırlılar piramitlerin inşasında, M.Ö. 800 yıllarında eski Yunanlılar Girit ve Kıbrıs ta, M.Ö. 300 yıllarında Babilliler bir tür bağlayıcı kullanmışlardır. M.Ö. 300 ile M.S. 476 yılı arasında Romalılar puzolan ve kireç karışımı bir bağlayıcı kullanıyorlardı. Roman çimentosu denilen bu bağlayıcının karışımını VITRUVIUS 2 kısım puzolan bir kısım kireç olarak tarif etmektedir. Su ile karıştırıldığında sertleşen roman çimentosu, dayanım ve dayanıklılık açısından, bugünkü standartları dahi sağlamaktadır. Bu tür bağlayıcı ile Romalılar birçok ciddi yapı oluşturmuşlar, nereye gitmiş ne inşa etmişlerse, hemen hepsi ayakta kalabilmiştir. Pantheon, Roma/İTALYA

2 Bu yapılardan en ünlüsü Roma daki Pantheon dur. M.Ö. 27 yılında inşasına başlanmış, birkaç kez onarım görmüş ve M.S. 140 civarında son şeklini almıştır, metre çapındaki yarı küre kubbesi betondur 26. Bu açıklığı aşan bir başka beton ya da betonarme kubbe 1913 yılına kadar yapılamamıştır. Pantheon dan 1940 yıl sonra; 1913 yılında Breslau /ALMANYA da (bugün: Wroclaw/POLONYA) betonarme olarak inşa edilen Jahrhunderthalle kongre merkezinin açıklığının 65 m olduğu düşünülürse Pantheon un zamanına göre ne denli cesur bir yapı olduğu kolayca anlaşılır. Roma kıralı NERO nun M.S. 64 de yapılan evinin duvarları, M.S yıllarında inşa edilen İstanbul daki Ayasofya nın kemerlerinin (açıklık: 45 m) temel kısmı betondur 25. Ayasofya nın 33 m çaplı kubbesi M.S. 557 depremi sonrası çökmüş ve orijinalinden farklı olarak, yeniden yapılmıştır 27. Ayasofya Jahrhunderthalle, dıştan ve içten görünüş. Roman çimentosunun kalitesi, Roma imparatorluğunun M.S. 476 yılında çöküşü sonrası bozulmuş, hatta orta çağ boyunca unutulmuştur yılında John SMEATON hidrolik çimentoyu yeniden keşfetmiş, Eddystone (Cornwall/İNGİLTERE) deniz fenerinin onarımında başarıyla kullanmıştır. SMEATON nun çimentosu bugünkü Portland çimentosunun öncüsü ve 1756 yılı da çimento üretim tekniğinde bilimsel sıçrama yılı sayılır. Mortar (harç) kelimesi 1290 tarihli Oxford English Dictionary adlı sözlükte 33, Cement (çimento) kelimesi 1710 tarihli teknik bir sözlükte, Béton kelimesi Fransız ordusunda teknik subay olan Bernard Forest de BÉLIDOR un 1739 tarihli Architecture Hydraulique adlı kitabında yer almaktadır 26. Günümüzde kullanılan Béton Armé (Betonarme) kelimesi 1892 yılında ilk kez Fransız François HENNEBIQUE tarafından kullanılmıştır. Betonarmenin tarihsel gelişimi, 1756 yılından başlayarak, aşağıda özetlenmiştir. Binlere varan ilgili internet siteleri de taranarak bir araya getirilen bilgilerin tarihleri konusunda dikkatli olmak gerekir, kaynaktan kaynağa değişebilmektedir. Bu durum; örneğin; biri inşaatın başladığı, diğeri bittiği, bir diğeri de her iki tarihi verdiğinden kaynaklanmaktadır. Özellikle internet kaynaklı bilgilerde, biri diğerinden kopyaladığı için, hata riski yüksektir. Her bilgi birden çok kaynak ile doğrulanmaya çalışılmıştır. 2

3 1756 Portland çimentosu öncesi: 1756: İngiliz mühendis John SMEATON kireçtaşı ve kil karışımını pişirerek elde ettiği hidrolik çimentoyu 1759 yılında Eddystone, Cornwall/İNGİLTERE deniz fenerinin onarımında kullandı. Eddystone deniz feneri, Roma imparatorluğunun çöküşünden sonra betonun tekrar kullanıldığı ilk yapıdır yılında yeri değiştirilinceye kadar ayakta kalmıştır. SMEATON çimentosu bugünkü Portland çimentosunun öncüsü ve 1756 yılı çimento üretim tekniğinde bilimsel sıçrama olarak sayılır. 1779: Bry HIGGINS stucco denilen, dış sıva amaçlı, bir hidrolik çimentonun patentini aldı. 1780: Bry HIGGINS, Experiments and Observations Made With the View of Improving the Art of Composing and Applying Calcareous Cements and of Preparing Quicklime başlıklı bir çalışma yayınladı. 1789: İlk beton yol İskoçya da yapıldı, ancak pek dayanıksızdı. 1796:İngiliz James PARKER roman çimentosu patenti aldı. 1815: Alman kimya profesörü J. F. JOHN roman çimentosunun ilk kimyasal incelemesini yaptı : Amerika da Erie kanalı (uzunluk: 585 km) roman çimentosu ile beton olarak inşa edildi 1802: Fransa da roman çimento üretimi başladı. 1804:İlk beton boru Fransa da üretildi. 1816: Dünyanın ilk beton köprüsü (donatısız ve roman çimentosu ile) Souillac/FRANSA da inşa edildi. 1818: Amerikalı Maurice St. LEGER hidrolik çimento patenti aldı. ABD da üretimi başladı. 1830: Kanada da roman çimentosu üretimi başladı. İlk portland çimentosu: İngiliz duvar ustası Joseph ASPDIN Portland çimentosunun patentini 1824 yılında aldı. ASPDIN, öğütülmüş kalker ve kil karışımını pişirdikten sonra toz haline getirerek bugünkü çimentonun özelliklerine sahip ilk bağlayıcıyı üretti. Bu çimentoya,ingiltere nin Portlandşehri kıyılarındaki kayaların rengine benzediğinden, Portland çimentosu adını verdi. İlk çimento fabrikası 1825 yılında Wakefield/İNGİLTERE de üretime başladı. Bu fabrikalar, taban çapı 5.6 m, yüksekliği 12 m olan ve arı kovanına (kara kovan) benzeyen fırınlardı. Ancak, pişirme yetersiz sıcaklıkta ( C den düşük) yavaş yapılıyor ve soğutma da yavaş oluyordu.ingiliz Isaac Charles JOHNSON 1844 yılında, yüksek derecede pişirme yoluyla, portland çimentosunun malzeme özelliklerine önemli derecede iyileşme sağladı. İlk çimento standardı 1860 da Almanya da yürürlüğe girdi da ilk döner çimento fırınıingiltere de çalışmaya başladı Diğer çimentolar: 1862: Curuflu çimento, ALMANYA 1901: Demir portland 1907 den sonra yüksek fırın- çimentosu, ALMANYA 1901: Sulfata dayanıklı çimento, ALMANYA 1912: Erken Yüksek dayanımlı çimento, AVUSTURYA 1912: Ferrari çimentosu (Sulfata dayanıklı çimento),italya 1931: Beyaz çimento, ALMANYA 1955: Derin yapı çimentosu, SOVYETLER BİRLİĞİ 1968: Regulated Set Cement (Jet cement), ABD 1970: Jet cement, JAPONYA 3

4 Derin yapı çimentosu, yüksek sıcaklık ve basınç altında çok yavaş katılaşma ve genleşme özelliği vardır. Petrol, doğalgaz veya benzeri sondaj deliklerinin çeperlerinin beton ile giydirilmesi, prefabrik yapılarda bağlantı boşluklarının doldurulması gibi benzeri işlerde kullanılır 19. Jet Cemet (hızlı çimento), tricalcium yerine calcium floroaluminate kullanılarak üretilen, modifiye edilmiş bir portland çimentosudur. Deyim yerinde ise, yıldırım hızıyla, 2 ile 40 dakika içinde katılaşır. Dayanım kazanımı da çok hızlıdır. Hidratasyon ısısı çok yüksektir. Püskürtme beton, döşeme, köprü tabliyesi ve beton yol onarımı, dübel bağlantısı, basınçlı su sızıntısı kesme gibi benzeri işlerde kullanılır 19. Bu son iki çimento türü Türkiye de üretilmemektedir. Ancak, onarım ve yalıtım işlerinde kullanılan ve Türkiye de pazarlanan bazı kimyasalların benzer özellikleri vardır Diğer ülkelerde ilk portland çimentosu: 1840: Fransa da 1850: Almanya da 1875: Amerika da 1889: Avustralya da 1896: Rusya da 1902: Yunanistan da 1911: Türkiye de 1913: Hindistan da 1919: Kore de 1921: Pakistan da ilk üretim başladı. Türkiye de: 1911 yılına kadar Türkiye de ne çimento ne de demir-çelik üretiliyordu. Çimento: İlk çimento fabrikası 1911 yılında Darıca/Kocaeli nde kuruldu. Bunu, Ankara (1926), Kartal/İstanbul (1923), Zeytinburnu/İstanbul (1932), Sivas (1943) ve diğerleri izledi. Türkiye de bugün 39 fabrika vardır. Demir-Çelik: İlk demir-çelik fabrikası 1932 yılında Kırıkkale de (Askeri Fabrikalar Genel Müdürlüğü ne bağlı) kuruldu. Askeri amaçlı bu fabrika, 1950 de Makine Kimya Endüstrisi Kurumu na (MKEK) devredildi. İlk ağır sanayi demir-çelik fabrikası arasında Karabük/Zonguldak ta kuruldu (Sümerbank a bağlı Müessese Müdürlüğü). 1955, 1976 ve 1995 yıllarında üç kez adı değişti. Bugünkü adı KARDEMİR (Karabük Demir Çelik Sanayi ve Ticaret A.Ş.) dir. ERDEMİR (Ereğli Demir Çelik fabrikası) 1960 da,isdemir (İskenderun Demir Çelik Fabrikası) 1975 de kuruldular 9, I. K. BRUNNEL Portland çimentosunun ilk mühendislik uygulamasını Londra da, Thames tünelindeki göçüğün onarımında yaptı İngiliz hekim FOX döküm profiller arası portland çimentosu harcı ile doldurulmuş döşeme yaptı, 1844 de patent aldı İlk sistematik beton çekme ve basınç deneyleri ALMANYA da yapıldı 4

5 1845 İlk motorlu şahmerdan: 1839 da İskoçyalı James NASMYTH demir dövmek amacıyla buharlı bir çekiç yaptı ve 1845 de 2 tonluk buharlı şahmerdana dönüştürdü. Bu şahmerdan ilk kez İngiliz deniz kuvvetlerine ait Devonport tersanesi inşaatının ve Newcastle-upon-Tyne köprüsü inşaatının kazıklarının çakılmasında kullanıldı li yıllarda dizel motorlu şahmerdanlar kullanılmaya başladı. Buharlı şahmerdan ilânı, Beton-Kalender, Betonarmenin doğuşu: Fransız çiftçi Joseph Louis LAMBOT beton ve donatıyı birlikte kullanan ilk kişi oldu yılında beton içerisine demir tel ağ yerleştirerek bir tekne (Canoe) yaptı (uzunluk 4 m, genişlik 1.3 m, et kalınlığı 4 cm), 1855 yılında Paris te sergiledi. Rutubete dayanıklı olduğunu belirttiği bu malzemeyi Ferciment olarak adlandırdı ve patentini 1855 yılında aldı. LAMBOT un teknesi 1902 yılına kadar Miraval gölünde kullanıldı. LAMBOT, 1851 de beton ve çeliğin birlikte kullanımı konusundaki ilk patenti aldı 22. Canoe 42 Et kalınlığı sadece 4 cm olan LAMBOT un teknesi aynı zamanda ilk ince kabuk uygulamasıdır. J. L. LAMBOT 1849 Max Josef von PETTENKOFER portland çimentosunun ilk ve detaylı kimyasal analizini yaptı. Bu çalışma Almanya da çimento sanayisinin başlamasını sağladı Betonarmenin Babası: MONIER 1850 yılında Fransız bahçıvan Joseph MONIER beton çiçek saksılarına tel (donatı) koydu, 1867 yılında patentini aldı. Daha sonra boru, su tankları, su depoları, merdiven, köprü ve kirişler için de patent aldı yılında 130 m3 hacimli betonarme su deposunu (Bougival/FRANSA) ve arasında Chazelet/FRANSA betonarme köprüsünü inşa etti. Patent hakları 1879 dan sonra Almanya da, birçok firma yanında, bilhassa Conrad FREYTAG tarafından kullanıldı. MONIER sistemi kendi ülkesi Fransa dan çok Almanya da önemsendi. MONIER Almanya da betonarmenin babası kabul edilir. Çok sayıda patenti (bazıları tartışmalı da olsa) olmasına rağmen, patentlerinden başkaları yararlanmış kendisi 1906 yılında Paris te yoksulluk içinde öldü, kimsesizler mezarlığına defnedildi. Joseph MONİER 5

6 1850 MONİER in Önemli patentleri: 1867: Betonarme çiçek saksıları. 1868: Betonarme borular ve su depoları. 1869: Betonarme cephe elemanları. 1873: Betonarme köprü, ayakları ve kemerler. 1878: Betonarme kiriş. Su deposu 1852 İlk organizasyon, Enstitü, Birlikler: 1852: ASCE (The American Society of Civil Engineers ) 1898: ASTM (American Society for Testing and Materials) 1898: DBV (Deutscher Beton Verein) 1901: BSI (British Standards Institution) 1905: ACI (American Concrete Institute, kuruş adı The National Association of Cement Users idi, 1913 yılında, ACI adını aldı) 1916: PCA (Portland Cement Association) 1917: DIN (Deutsches Institut für Normung) 1918: ANSI (American National Standards Institute) 1920: ON (Österreichisches Normungsinstitut) 1926: AFNOR (Association Française de Normalization) 1947: ISO (Organisation internationale de normalization, International Organization for Standardization) 1947: RILEM (Réunion Internationale des Laboratoires et Experts des Matériaux, International Union of Laboratories and Experts in Construction Materials) 1952: FIP (Fédération Internationale de la Précontrainte, International Federation for Prestressing) 1953: CEB (Comité Européen du Béton, European Committee for Concrete) 1961: CEN (Comité Europén de Normalization, European Committee for Standardization) 1967: ERMCO (European Ready Mixed Concrete Organization) Türkiye de: : Osmanlı Mühendis ve Mimar Cemiyeti 1926: Türk Yüksek Mühendisleri Birliği (1973 de adıitü Yüksek Mühendisleri Birliği oldu) 1948: TMBD (Türk Mühendisler Birliği Derneği) 1951: Türkiye Köprü veinşaat Cemiyeti 1952: TMB (Türk Müteahhitler Birliği) 1954: TMMOB (Türk Mühendis ve Mimar Odaları Birliği) 1957: TÇMB (Türkiye Çimento Müstahsilleri Birliği) 1960: TSE (Türk Standardları Enstitüsü) 1984: Türkiye Prefabrik Birliği 1980: TürkMMMB (Türk Müşavir Mühendisler ve Mimarlar Birliği) 1988: THBB (Türkiye Hazır Beton Birliği) 6

7 1854 İngiliz Mimar T.E. TYERMAN beton ile donatının kaynaşması (kenetlenme, aderans) gerektiğini biliyordu. Bunun için çeliğin bükülmesini (kanca), yüzeyinin pürüzlendirilmesini (nervür) veya delinmesini önerdi. İlk betonyer (betoniyer), makineleşme ve yansanayi Louis CÉZANNE 1854 de ilk betonyeri yaptı. Bu betonyer motorsuzdu, el ile çevriliyordu yılında Theiss köprüsü, Szegedin/ALMANYA inşaatında buharlı betonyer kullanıldı. 4 m uzunluğunda ve 1.25 m çaplı, hafif eğimli olan bu betonyer 8-10 m 3 /saat kapasiteli idi yılında Amerikalı Stephen STEPANIAN of COLUMBUS ilk transmikseri üretti de yatay eksenli silindir mikser (the Paris mixer olarak da adlandırılır), 1930 da döner silindir mikser kullanılmaya başladı. Bunu 1947 de hidrolik kumandalı transmikser ve 1960 lı yıllarda pompalı hidrolik transmikser izledi.ilk transmikserler 1 m 3 den daha az bir kapasiteye sahiptiler. Günümüzde 6-8 m 3 normal sayılmaktadır Diğer makineleşme ve gelişmeler: : İlk nivo ve teodolitler görülmeğe başladı. Günümüzde kullanılan teodolit 1840 yıllarında geliştirildi. 1622: İlk sürgülü hesap cetveli İngiliz William OUGHTRED tarafından üretildi. Fransız V. A. MANNHEIM ın 1850 yılında geliştirdiği bilimsel hesap cetveli 1975 li yıllara kadar mühendislerin vazgeçilmez hesap aracı idi, her mühendis cebinde taşırdı. 1765: İskoçyalı James WATT buharlı makineyi geliştirdi, 1769 da patentini aldı. Buhar makinesinin geçmişi 1600 yılına kadar gider (Newcomen makinesi). 1769:Fransız Nicholas Joseph CUGNOT ilk buharlı arabayı üretti, hızı 3.6 km/saat idi. 1804: İlk buharlı lokomotifi (8 km/saat hızında) İngiliz Richard TREVITHICK üretti İngiliz George STEPHENSON un buharlı Lokomotifi Rocket 56 km/saat hıza ulaştı de ilk dizel lokomotif üretildi. 1845: Buharlı şahmerdan üretildi. 1850: li yıllarda, buhar gücü ile çalışan dairesel su tahliye pompası kullanıldı. 1856: Henry BESSEMER yöntemi ile büyük miktarlarda çelik üretimi başladı. 1857:Buharlı asansör kullanımı başladı. Teodolit, 1731 Teodolit, 1820 Menck marka kepçe, 1901 Max GIESE, beton pompası ve patenti 28 7

8 1859: Enerji: 1857 de Bend/ROMANYA (Bükreş in kuzey-doğusu) ilk kez petrol kuyusu açıldı ve dünyanın ilk rafinerisi 1859 Romanya da kuruldu de Ontario/KANADA da da petrol kuyusu açılmıştır. Fakat hemen tüm kaynaklarda Albay DRAKE in kuyusu ilk kuyu olarak geçer. EdwinLaurentine DRAKE (daha çok Albay DRAKE olarak anılır), 1859 yılında Titusville, Pensilvanya/ABD de petrol kuyusunu açtı Kerkük vemusul/irak, 1873 Bakü/AZERBAYCAN, 1880 MEKSİKA, 1908 İRAN, 1932 BAHREYN, 1936 Dammam/SUUDİ ARABİSTAN, 1938 KUVEYT petrolleri, Sahra/CEZAYİR petrol ve doğalgazının bulunması OPEC (Organization of the Petroleum Exporting Countries) Bağdat ta kuruldu. Petrol türevleri: Gazyağı, Madeni yağlar benzin, mazot, 1914 Fuel-oil, 1980 kurşunsuz benzin. Nükleer enerji: 2 Aralık 1942 günü Chicago Üniversitesi/ABD deki ilk reaktör çalıştı Nükleer kaynaklı ilk elektrik Arco-Idaho/ABD, 1954Obninsk/RUSYA ve 1956 Cumberland/İNGİLTERE :İsveçli Alfred NOBEL dinamiti keşfetti, üretim için fabrika kurdu. 1876: İçten yanmalı motor Nikolaus OTTO tarafından yapıldı. 1885: Elektrik ark kaynağı (Nikolas von BENARDOS/RUSYA), 1895 Oxyacetylen kaynağı-oksijen/asetilen gaz kaynağı (Henry Louis Le CHATELIER/FRANSA), 1930 Argon-tungsten elektrot (Henry M. HOBART/ABD). 1886: Karl BENZ ilk otomobili üretti yılında üretilen otomobiller 3 HP gücündeydi. 1870: Belçikalı Zénobe GRAMME dinamoyu üretti, 1873 de dinamonun tersinir bir makine olduğu ve motor olarak da kullanılabileceği anlaşıldı. 1877: Buharlı kaşıklı ekskavatör, 1897 Elektrikli, 1922 Dizel ekskavatör. 1879: Thomas Elva EDISON karbon flamalı ampulü buldu., 1900 yıllarında tungsten flama kullanıldı. 1882: EDISON Nevyork ta elektrik santralı kurdu, ev ve sokaklar aydınlatılmaya başladı Nükleer kaynaklı ilk elektrik/abd. 1889:İskoçyalı John Boyd DUNLOPşişirilebilen ilk araç lastiğini üretti. 1889:İlk traktör Chicago/ABD de üretildi Buharlı, 1920 li yıllarda dizelli kamyon. 1897: Alman mühendis Rudolf DIESEL 1893 de patentini aldığı ilk dizel motoru üretti. 1908: İlk teleferik hattı İsviçre de kuruldu. 1909: İlk plastikler: 1909 bakalit, 1931 pleksiglas, 1936 PVC, 1937 polistiren (yalıtım maddesi, köpük), 1938 naylon, 1939 teflon ve polietilen, 1950 polyester ve poliüretan (yalıtım), 1957 polikarbonat (vitrin camları, kurşungeçirmez cam). 1920: Döner kule vinç, paletli buldozer. 1927: İlk beton pompası Alman Mühendisler Max GIESE ve Fritz HELL tarafından üretildi, 1928 yılında patent aldılar. Pompalama yüksekliği:38 m 1928: Beton vibratörü ve dalgıç pompa kullanılmaya başladı : Lazer (Laser: Ligth Amplication by the Simulated Emisson of Radiation). Laserin öncüsü Mazer (Maser: Microwave Amlication by the Simulated Emission of Radiation) 1917 yılında Elbert EINSTEIN tarafından öngörülmüştü. Lazer, optik aletlerin (teodolit, nivo, ) duyarlılığını artırmıştır. Beton vibratörü, Hoover barajı,

9 1929 yılında büyük bir şantiyede (ALMANYA) iş makineleri 1 Buharlı kepçe, birden çok buharlı lokomotif, buharlı şahmerdan ve döner kule vinç resimde görülebiliyor. 9

10 1970: Dört işlem elektronik hesap makinası, 1972: Bilimsel elektronik hesap makinası. 1980: İlk masaüstü bilgisayarlar Sürgülü hesap cetveli ( ) : Sharp QT8-B 1982: HP-35A 1982: COMMODORE C64 (Televizyona bağlanabiliyordu, 1 MHz, 64 kb, BASIC) 10

11 İlk betonarme evler: İngiliz sıva ustası William Boutland WILKINSON döşemeleri tel donatılı olan iki katlı bir evi 1854 yılında inşa etti, patent aldı. Patentinde demirin çekme kuvvetlerini, betonun da basınç kuvvetlerini aldığını açıklıyordu. Bu açıklama betonarmenin davranışının ilk tanımı idi. WILKINSON evinin dünyada ilk betonarme konut uygulaması olduğu sanılmaktadır de Amerikalı tüccar William E. WARD, New York ta Amerika nın ilk betonarme evini inşa etti de bu evle ilgili The American Society of Mechanical Engineers de Beton in Combination with Iron as a Building Material adında makaleyi yayınladı. W.E WARD, 1872 yılında inşa ettiği bir evde, sürekli şenlik ateşleri düzenleyerek betonarmenin yangına dayanıklılığını araştırıyordu W.E. WARD evi 42 W.B. WILKINSON nun Donatılı döşemesi 42 11

12 Türkiye de: 1906: Beyoğlu/İstanbul da bulunan Saint Antuan kilisesi Türkiye deki ilk betonarme uygulamasıdır 38. İstanbul doğumlu İtalyan mimar Giulio MONGERI tarafından yapılmıştır. Dünyanın da ilk betonarme kilisesi olduğu sanılmaktadır. 1918: Türkiye nin ilk çok katlı betonarme yapısı Lâleli/İstanbul daki Crawne Plaza Otel binasıdır. Mimar Kemalettin (Kemaleddin) Bey in eseridir arasında inşa edilmiştir, eski adı Tayyare Apartmanları idi. 4 adet olan bu Apartmanlar aynı zamanda Türkiye nin ilk toplu konutlarıdır yılları arasında inşa edilen, İzmir in (eski) itfaiye binası şehrin ilk betonarme yapısıdır yılında ilk betonarme köprü Menderes nehri üzerinde inşa edildi 12. (?) Malatya belediye binasışehrin ilk betonarme yapısıdır. 1939:Şanlıurfa Kız Meslek Lisesişehrin ilk betonarme binasıdır Tayyare apartmanları ve merdivenleri 35 12

13 1859 Londra nın kanalizasyon şebekesi inşaatında ( ) portland çimentosu kullanıldı Fransız François COIGNET betonarme döşeme patenti aldı, betonarme inşaat ile ilgili temel bilgileri yayınladı Paris uluslararası sergisinde betonarme boru ve diğer taşıyıcı elemanları sergiledi. İlk Köprüler: 1816 yılında dünyanın ilk beton köprüsü (donatısız ve roman çimentosu ile) Souillac (Dordogne)/FRANSA da Louis-Joseph VICAT tarafından inşa dildi. Betonarme köprüler 1875 den sonra görülmeğe başladı arasında Joseph MONIER ilk kirişli betonarme köprüyü (L=13.8 m, B=4.25 m) Chazelet/FRANSA inşa etti yılında E. L. RANSOME, Lake Alvord köprüsünü, San rancisco/abd inşa etti. Golden Gate Park ın girişinde olan ve 1906 San Francisco depremini hasarsız atlatan köprünün açıklığı L=6 m dir yılında, Macar Mühendis Gyözö MIHAILICH ilk betonarme kemer köprüyü Solt/MACARİSTAN da inşa etti (her biri L=5 m olan iki açıklık) da Bremende ALMANYA nın ilk betonarme köprüsü (L=39 m) inşa edildi Pont de Châtellerault köprüsü/fransa (üç açıklıklı; kenar açıklıklar L=40 m, H=4 m, orta açıklık L=50 m, H=4.8 m, genişlik B=8 m), HENNEBIQUE tarafından yıllarında inşa edildi yılında, Ponte del Risorgimento betonarme kemer köprüsü, Roma/İTALYA (L=100m, h=10 m), F. HENNEBIQUE tarafından inşa edildi. Türkiye de: Türkiye de ilk betonarme köprü 1925 yılında Menderes nehri üzerinde inşa edildi. Toplam açıklık 75 m dir. Cemal KUTAYşöyle naklediyor: Cumhuriyet 3 yaşında. Nafıa Vekili (Bayındırlık Vekili) Süleyman Sırrı Bey Millet Meclisinde alkışlarla karşılanan müjdeli bir haber veriyor: "İnşaat alanında çağdaşlığı anlatan BETONARME'nin mutlak ihtisas isteyen bir dalındaki eserin yurdumuzda da tatbik alanı bulduğu"nu müjdeliyor. Menderes nehri üzerinde Türkiye'nin İLK BETONARME KÖPRÜSÜ yapılıyor. Gazeteler manşetlerinde bu haberi veriyorlar. Varlıkları sayılı rakamlara dayalı uzmanlar BETONARME'nin ancak çağdaş teknolojide yeri olduğunu yazılarında ve konuşmalarında anlatmaya çalışıyorlar. Nitekim betonarme köprüleri, betonarmeşehirler takip ediyor. 12 Gyozo MIHAILICH 13

14 Amerikalı Hukukçu Thaddeus HYATT ın 1877 yılında yayınladığı An account of some experiments with Portland cement concrete combined with iron as a building material with reference to economy in construction and for security against fire in the making of roofs, floors and walking surfaces adlı çalışması ile donatı ve beton arasındaki bağa (aderansa) ilk kez açıklık getirdi. HYATT Londra da inşa ettiği betonarme evi yakarak betonarmenin yangına dayanıklılığını ilk kez test etti. Yangın sonrası yapıda hiçbir çatlak oluşmadı. Bu ev bugün dahi kullanılmaktadır. HYATT, demir beton tarafından tamamen ve yeterli kalınlıkta kaplandığı takdirde (beton örtüsü, pas payı) gerekli aderansın sağlanacağını, betonarmenin yangına dayanıklı olacağını, T profil yerine yuvarlak veya lama demirin daha uygun olacağı, demirli beton (betonarme) ile büyük açıklıklı ve yüksek yapılar yapılabileceği tezini savunuyordu HYATT 1878 yılına kadar ne patent aldı nede tezini yayınladı. Ancak, birkaç yakın arkadaşına gönderdiği çalışmalarından, HYATT ın bunları, hatta daha fazlasını, bildiği anlaşılmaktadır 1. Beton ve demirin elastisite modülleri arasındaki ilişkiyi kuranın ve bu oranın tarafsız eksenin konumuna etkisini ilk açıklayanın Avusturyalı Paul NEUMANN olduğu iddia edilir, ancak bu doğru değildir. HYATT, her iki malzemenin (demir ve beton) elastisite modüllerini biliyor ve bu modüllerin oranını 20 olarak veriyordu. Sıcaklık birim deformasyonlarının yeterli yaklaşıklıkla eşit alınabileceğini de biliyordu. Çekme bölgesine donatı konması gerektiği, donatının bir kısmının mesnet üstüne kıvrılabileceği (pilye) ve sargı donatısı (etriye) gerektiğini de HENNEBIQUE ve KOENEN den önce biliyordu. HYATT bütün bunları teorik olarak hesaplamış ve çok sayıda kiriş deneyi ile test etmişti 1, 16. HYATT ın ortaya koyduğu bu önemli bilgilerin başkalarının (NEUMANN, KOENEN, MONIER ve HENNEBIQUE) hesabına yazılması ve HYATT ın adının kaynaklarda nadiren geçmesi yadırganacak bir durumdur. İlk beton/betonarme barajlar: Beton ve betonarme baraj uygulamaları ilk kez Avustralya da başlamıştır yılında Warwick/AVUSTRALYA da inşa edilen The 75 Miles barajı bilinen ilk beton barajdır. Kalın cidarlı ve silindir kemerli bu baraj rezerv olarak günümüzde de kullanılmaktadır yılında inşa edilen Lower Stony Creek kemer ağırlık barajı, Avustralya nın ilk kütle beton barajıdır ve bugün hala kullanılmaktadır yılında tamamlanan Lithgow NO. 1 barajı (betonarme ince silindirik kemer), 1897 de tamamlanan Junction reefs betonarme barajı (60 derece eğimli payandalı, her biri 8.5 m açıklıklı 5 adet çift eğrilikli ince cidarlı kemer), Avustralya da inşa edilen ve dünyanın bilinen en eski betonarme barajlarıdır. Bu barajlar küçük kapasiteli ve çoğu buharlı trenlere su depolama amaçlıydı de Sierra Nevada dağlarında inşa edilen Hume Lake barajı, California/ABD (yükseklik: 18.6 m, uzunluk: 206 m, her birinin açıklığı m olan 12 adet silindir kemer), betonarme barajların ilk önemli örneğidir. İnşaat 114 günde tamamlanmıştır arasında inşa edilen Hoover barajı, Arizona/ABD, beton kemerdir.yükseklik: 221 m, Kret uzunluğu: 336 m, tabanda kalınlık: 201 m 14

15 Türkiye de beton/betonarme barajlar: :Çubuk I, beton ağırlık, h=25 m, Ankara, çubuk çayı üzerinde : Elmalı II, beton ağırlık, h=42.5 m,istanbul, Göksü nehri üzerinde : Sarıyar, beton ağırlık, h=90 m, Ankara, Sakarya nehri üzerinde : Kemer, beton ağırlık, h=108.5 m, Nazilli, Akçay ırmağı üzerinde : Gülüç, h=14.5 m, Zonguldak, Gülüç nehri üzerinde : Porsuk, beton ağırlık, h=49.7 m, Eskişehir, Porsuk nehri üzerinde : Gökçekaya, beton kemer, h=115 m, Eskişehir, Sakarya nehri üzerinde : Keban, kaya ve beton ağırlık, h=163 m, Elazığ, Fırat nehri üzerinde. Hoover,

16 İlk nervürlü demir: Amerikalı Ernest Leslie RANSOME yüksek aderans sağlayan, burularak burgu formu verilmiş, kare kesitli lama demir (nervürlü çelik benzeri ) patentini 1884 yılında aldı. 2 x 2 (50.8 mm x 50.8 mm) boyutuna kadar kare demir çubukları burabilen makineyi de kendisi yapmıştır. RANSOME un bu donatı sistemi 1902 de dünyanın ilk betonarme yüksek yapısı olan Ingalls Building de kullanıldı. 1899: Amerikalı Mühendis Edwin THACHER nervürlü demir patentini aldı. Nervürlü demir 1900 yılı civarında önce Amerika da sonra Avrupa da görülmeğe başladı İlk nervürlü demir tipleri 39 Aderans ile ilgili ilk yayınlar: 1909: BACH C., GRAF. O, Versuche mit Eisenbetonbalken namentlich zur Bestimmung des Gleitwiederstandes. (Aderansın belirlenmesi için betonarme kiriş deneyleri). Deutscher Ausschuss für Eisenbeton, Heft 1-3, Berlin, Aynı araştırmacılar aynı konuda 1910 ve 1911 yılında üç çalışma daha yayınladılar. 1913: Abrams Duff A.: Tests of bond between concrete and steel. University of Illinois, Engineering Experiment Station, Bulletin No 71, p Urbana. 16

17 1885 Fransız Frederick RANSOME ( E.L. RANSOME un babası) hafif eğimli ve döner çimento fırını patentini aldı İlk hasır donatı: 1885: Hasır donatı görülmeğe başladı.ilk hasır donatılar üçgen ağlı idi. 1901: Amerikalı John PERRY hasır donatı kaynak makinesinin patentini aldı. 1908: Long Island Parkway inşaatında hasır donatı kullanıldı. Betonarme teorisinde ilk varsayımlar, doğrusal elastik teorinin doğuşu: Alman Mathias KOENEN Grundgedanken der Bemessung (Boyutlandırmanın temel kuralları) kitabını 1886 da yayınladı. Betonarmenin ilk teorisyeni olarak kabul edilen KOENEN aşağıdaki varsayımları yapmıştı 4, 16, 40 : 1. Düzlem kesitler eğilme etkisinden sonra da düzlem kalırlar.. 2. Betonun çekme dayanımı çok düşüktür, beton çekme almaz. Çekme kuvvetinin tamamını demir alır. 3. Beton ve demirin sıcaklık birim şekil değiştirmesi eşittir. 4. Beton demire yapışır (aderans), beton içindeki demir paslanmaz. 5. Tarafsız eksen kesit geometrik merkezinden geçer. 6. Basınç gerilmesinin dağılımı kesit yüksekliğince doğrusaldır. 7. Moment kolu yüksekliğin ¾ dür. Mathias KOENEN 1886 Son üç varsayım hariç diğerleri günümüzde de kullanılmaktadır. 6. varsayım, gerilme dağılımının doğrusal olduğu, elastik teorinin temel ilkesiydi ve taşıma gücü ilkesi benimseninceye dek, 1970 li yıllara kadar (Türkiye de 2000 yılına kadar), kullanıldı. KOENEN modelinin iki önemli hatası vardı: 5. varsayım, tarafsız eksenin kesitin geometrik merkezinde olduğu, tümüyle yanlıştı. Beton ve demirin elastisite modüllerinin faklı olduğu dikkate alınmamıştı. 6. ve 7. varsayımların da doğru olmadığı açıktır. KOENEN önerdiği çok basit hesap modelinin yaklaşık olduğunun farkındaydı ve bunu çalışmasında açıkça ifade etmiştir 40. M. KOENEN in eğilme modeli (1886) 40 Moment kolu=δ/2+2/3. δ-1/12. δ=3/4 δ M Gerekli donatı alanı= A = s σ 3/ 4 δ s 17

18 KOENEN modelindeki hatalar Paul NEUMAN, Edmond COIGNET (François COIGNET in oğlu) ve Napoléon De TÉDESCO tarafından yapılan çalışmalarla giderildi. Demir ve betonun elastisite modülleri arasındaki ilişkiyi kuran ve bu oranın tarafsız eksenin konumuna etkisini ilk açıklayan Amerikalı Thaddeus HYATT ır. HYATT bu oranı n=e demir /E beton =20 olarak tanımlamıştır. Ancak, bu iki malzemenin elastisite modüllerinin oranını eğilme teorisi modelinde ilk kez, 1890 yılında, Avusturyalı Paul NEUMAN kullandı. n=30/10 olarak çok küçük alınmıştı yılında E. COIGNET ve N. de TÉDESCO tarafından, Société des Ingénieurs Civils de France (Fransa İnşaat Mühendisleri Odası) dergisinde yapılan bir yayında demir ve betonun elastisite modüllerinin oranı n=30/10 olarak dikkate alınmış, tarafsız eksenin yerinin elastisite modullerinin oranına bağlı olduğu varsayılmıştı. Fakat bu model de hatasız değildi. Beton basınç kuvvetinin etkime noktası yanlıştı. Bu ise moment kolunun olması gerekenden küçük hesaplanmasına neden oluyordu4, 5,40 KOENEN ile başlayan teorik çalışmalar NEUMAN, COIGNET, TÉDESCO ve, diğer bir çok araştırmacının, katkısıyla zamanla olgunlaştı. Alman Prof. Emil MÖRSCH, Der Eisenbetonbau, seine Anwendung und Theorie (Betonarme inşaat, uygulama ve Teorisi) adlı kitabında (1902) bilinen teorileri derledi. Doğrusal elastik teori 1904 yılında ilk kez Alman yapı yönetmeliğinde yer aldı. Bu teori 1971 yılına kadar Amerika da, 1972 yılına kadar Almanya da, 2000 yılına kadar Türkiye de kullanıldı. P. NEUMAN modeli (1890): Demir donatı alanı n=e /E =E demir /E beton oranı kadar artırılıyor 40. F. COIGNET- N. TÉDESCO eğilme modeli: Doğrusal gerilme dağılımı. Beton basınç kuvveti gerilme bloğunun ağırlık merkezinde değil! 40 18

19 WAYSS tarafından 1887 de yayınlanan fakat KOENEN tarafından kaleme alındığı bilinen MONIER Sistemi (Monier Broşürleri) KOENEN nin Beton ve Betonarme yapıların Statik Hesabı adlı, 1912 tarihli kitabı ve bu kitapta yer alan çift donatılı dikdörtgen kesitin eğilme modeli. Artık tarafsız eksenin kesit geometrik merkezinde olmadığı, beton ve demirin elastisite modüllerinin dikkate alındığı gözleniyor. Çift donatılı kesit analizi KOENEN den önce, 1899 yılında P CHRISTOPHER tarafından ele alınmıştı. 19

20 Diğer araştırmacıların gerilme modelleri 40 : HENNEBIQUE hesap modeli: J. MELAN gerilme dağılımı, 1890 E. HARTIG gerilme-deformasyon diyagramı, 1891 F. HENNEBIQUE modeli, Dikdörtgen gerilme dağılımı, 1899 D:Beton basınç kuvveti Z: Donatı çekme kuvveti x: Tarafsız eksenin derinliği b w : Kesit genişliği d: Faydalı yükseklik M d : Dış moment σ c : Beton basınç emniyet gerilmesi σ s : Donatı çekme emniyet gerilmesi. A s : Gerekli donatı alanı HENNEBIQUE hesap modeli önceleri gizliydi da Belçika daki temsilcisi P. CRISTOPHE tarafından yayınlandı. Modelde 1. Basınç bölgesinde gerilme dağılımı sabittir (dikdörtgen gerilme bloğu) 2. Betonun çekme dayanımı ihmal edilecektir. 3. Eşdeğer beton basınç kuvvetinin tarafsız eksene göre momenti demir çekme kuvvetinin aynı eksene göre alınan momentine eşittir. 4. Beton basınç kuvvetinin momenti dış momentin yarısına eşittir. Benzer şekilde, demir çekme kuvvetinin momenti dış momentin yarısına eşittir. varsayımları yapılmıştı. Basınç kuvveti: D= σ c. x. b w. x/2, çekme kuvveti: Z=A s. σ s, Yatay denge: D=Z M. THULLIE gerilme A. OSTENFELD gerilme dağılımı, dağılımı, Varsayıma göre: M 2 d x = D ve 2 M 2 d = Z( d x) Bu bağıntılar yardımıyla tarafsız eksenin derinliği: x = Gerekli donatı alanı: M d As = 2( d x)σ s M d b σ w b L. SANDERS gerilme ve deformasyon dağılımı, 1898 W. RITTER gerilme dağılımı, 1899 ile basitçe hesaplanıyordu. Dikdörtgen gerilme bloğu bugün de kullanılmaktadır. Ancak, 3. ve 4. varsayımlar doğru değildir. Prof. Emil MÖRSCH 1902 de yayınladığı Der Betoneisenbau, seine Anwendung und Theorie adlı kitabında HENNEBIQUE hesap modelinin kat hatalı sonuç verdiğini göstermiştir. 20

21 A. CONSIDÉRE deformasyon diyagramı, 1899 P. CRISTOPHE çift donatılı kesit, gerilme ve deformasyon diyagramı, CRISTOPHE nin eğilme hesabı 1972 yılına kadar Alman DIN 1045 yönetmeliğinde yer aldı. İlk uygulama, deney ve teorik çalışmalar (tarih sırasına göre) 40 : LAMBOT, J. L. (Fransız) : uygulama COIGNET, F. (Fransız) : uygulama WILKINSON, W. (İngiliz) : uygulama MONIER, J. (Fransız) : uygulama HYATT, T. (Amerikalı) : uygulama WARD, W. E. (Amerikalı) (?-?) 1883:uygulama RANSOME, E. L. (Fransız) : uygulama KOENEN, M. (Alman) : teori BAUSCHINGER, J. (Alman) : uygulama MELAN, J. (Avusturyalı) : teori NEUMANN, P. (Avusturyalı) : teori HENNEBIQUE, F. (Fransız) : uygulama, 1899:teori HARTIG, E. (Alman) (? -?) 1893: uygulama MOLLIN, S. de (İsviçreli) ? 1893: uygulama SOULEYRE (Fransız) (?-?) 1894: uygulama ANGLADE (Fransız) (?-?) 1894: uygulama COIGNET, E. (Fransız) : teori de TEDESCO, N. (Fransız) : teori BACH, C. v. (Alman) : uygulama THULLIE, M. R. v. (Avusturyalı) : teori GRUT, T. (Danimarkalı) (?-?) 1897: uygulama SCHÜLE, F. L. (İsviçre) : uygulama OSTENFELD, A. (Danimarkalı) (?-?) 1897, teori CONSIDÉRE, A. (Fransız) : uygulama, 1899: teori SANDERS, L. A. (Hollandalı) ? 1898: Teori SPITZER, J. A. (Avusturyalı) : teori RITTER, W. (İsviçreli) : teori CHRISTOPHE, P. (Belçikalı) ? 1899: teori MÖRSCH, E. (Alman) : teori A. CONSIDÉRE W. RITTER www. princetonartmuseum.org F. COIGNET J. MELAN 21

22 Taşıma gücü önerileri: Parabolik gerilme dağılımının öncüleri: 1891: E. HARTIG 1896: M. THULLIE 1899: W. RITTER Günümüzde onlarca gerilme-deformasyon modeli vardır. En ünlüleri: 1928: Richart-Brandtzaeg-Brown: Sargılı beton 1951: Hognestad: Sargısız beton için 1971: Kent-Park: Sargılı ve sargısız beton için 1991: Saatçioğlu-Razvi :Sargılı beton için 1982: Sheikh-Uzumeri: Sargılı beton için 1988: Mander-Preistley-Park: Sargılı beton 1994: Li: Mander-Preistley-Park modelinin geliştirilmişi. Farklı gerilme modelleri : M. MAYER, Sicherheit der Bauwerke und ihre Berechnung nach Grenzkräften başlıklı çalışmasında yapıların güvenliğini sağlayabilmek için ekstrem kuvvetlere göre hesaplanmasını önerdi. 1937: R. SALIGER Alman Beton Birliği ne sunduğu Der elastische und plastische Bereich im Eisenbeton başlıklı konferansında betonarme elemanların kırılma konumunu tanımlamak için lineer elastik teorinin yetersiz olduğunu, çelik ve betonun elastisite modülü oranının kullanılmasının doğru olmadığını savundu 40. Taşıma gücü 1970 li yıllara kadar tartışıldı yılında Amerika, 1972 de Almanya, 1981 de Türkiye yönetmeliklerinde yer aldı. 22

23 İlk bilimsel yayınlar ve teknik dergiler: 1886: KOENEN, M., Grundgedanken der Bemessung, Boyutlandırmanın temel kuralları adlı bu çalışma ilk teorik çalışmadır. 1886: KOENEN, M., Für die Berechnung der Stärke von Monierschen, Cementplatten. Centralblatt der Bauverwaltung, : WAYSS, G. A. Das System Monier (Eisengerippe mit Cementumhüllung), Berlin (Monier sistemi-monier Broşürleri). Bu çalışmanın gerçekte M. KOENEN tarafından kaleme alındığı bilinmektedir : HYATT, T. An account of some experiments with Portland cement concrete combined with iron as a building material with reference to economy in construction and for security against fire in the making of roofs, floors and walking surfaces, : MELAN, J. ; Zur rechnungsmäßigen Ermittlung der Biegungsspannungen in Beton- und Monier Konstruktionen. Wochenschrift des österreichischen Ingenieur- und Architekten-Vereins Nr. 24, Wien : HARTIG, E. ; Das elastische Verhalten der Mörtel und Mörtelbindematerialien; Der Civilingenieur, Organ des sächsischen Ingenieur und Architekten- Vereins, Verlag Arthur Felix Leipzig : COIGNET, E. ; NAPOLEON de TEDESCO. Le Calcul des ouvrages en ciment avec ossature metallique in memoires de la societé de Ingenieurs civils de France, Paris :SOULEYRE et ANGLADE. Experiences sur les materiaux des macomeries, Constantine : BACH, C. v.; Versuche über die Elastizität von Beton; Zeitschrift des Vereins Deutscher Ingenieure, Nr.17, Springer, : BACH, C. v. ; Elastizität und Druckfestigkeit von Körpern am Zement, Zementmörtel und Beton. ; Zeitschrift des Vereins Deutscher Ingenieure, Nr.48, Springer Verlag, : THULLIE, M. R. Über die Berechnung der Biegungsspannungen in den Beton und Monier-Konstruktionen. : Zeitschrift des österreichischen Ingenieurund Architekten-Vereins NR. 24, Wien : GRUT, T. ; Versuche über die Elastizität des Cementmörtels bei Zugbespannung; Ingeniören (Kopenhagen); Zeitschrift des Dänischen Ingenieur Vereins, : HENNEBIQUE, F., Le Béton Armé (teknik dergi). 1897: BACH, C. v. und SCHÜLE, L. ; Allgemeines Gesetz elastischer Dehnungen; Zeitschrift des Vereins Deutscher Ingenieure, Nr. 9 SpringerVerlag, : OSTENFELD, A. Om Beregning af Monier-Konstruktioner; Ingeniören, Zeitschrift des Dänischen Ingenieur Vereins, : THULLIE, M. R. Über die Berechnung von Monierplatten. Zeitschrift des österreichischen Ingenieur- und Architekten- Vereins Nr.13, Wien : SANDERS, A. ; Theorie des Eisenbetons; De Ingenieur, Den Haag : SPITZER, J. A. ; Träger aus Materialien von veränderlichen Formänderungs Coefficienten. ; Zeitschrift des österreichischen Ingenieurund Architekten- Vereins Nr. 18, Wien

24 1899: RITTER, W. Die Bauweise Hennebique (Hennebique sistemi), Schweizerische Bauzeitung, 33(7), : CHRISTOPHE, P. Le Béton Armé et ses applications (suite et fin), Annales des Travaux Publics de Belgique, Çalışmada malzeme elastisite modülleri oranı (n=e demir /E beton ) sabit kabul edilmişti. Bu hesap metodu DIN 1045 de 1972 yılına kadar yer aldı. 1899: CONSIDERE, A. ; Influence des Armatures Metalliques sur le proprietes des mortiers et beton; le Genie civil, : EMPERGER, F. Neuere Bauweisen und Bauwerke aus Beton und Eisen, Yeni inşaat teknikleri ve Beton ve çelik yapılar adında teknik dergiyi. Bu dergi 1902 yılında Beton und Eisen, 1905 de Beton- und Stahlbetonbau adını aldı. 1902: MÖRSCH, E. Der Betoneisenbau, seine Anwendung und Theorie, Verlag Wayss + Freytag, Alman Emil MÖRSCH, Betonarme, uygulama ve Teorisi adlı bu çalışmasını 1902, 1905, 1907, 1912 yıllarında yayınladı. Elastik teorinin başlangıcı sayılan MÖRSCH un bu çalışması, o zamanlar yaygın olarak kullanılan ve HENNEBIQUE e ait tasarım yöntemlerinin sonunu getirdi : TALBOT, R.obert. Tests of Reinforced Concrete Beams,University of Illinois, : EMPERGER, F. Beton Kalender, Türkiye de çok iyi bilinen ünlü Beton-Kalender (Beton el Kitabı) her yıl yeni baskısı ile yayınlanmaya devam etmektedir. 1907: F. von EMPERGER, 4 ciltlik Handbuch für Eisenbetonbau (Betonarme el Kitabı) nı yayınladı yılları arasında 14 ciltlik bir eser oldu yılında, E. L. RANSOME, Betonarme Yapılar adlı kitabını (ikinci yazar: Alexis SAURBREY) yayınladı. 1914: MAGNY, A. V., La Construction en béton armé, théorie et pratique, : MAYER, M. ; Sicherheit der Bauwerke und ihre Berechnung nach Grenzkräften, Verlag Springer Berlin ACI Journal, 1967 Ultimate Strength Design Handbook (SP-17), 1987 ACI Structural Journal ve yine 1987 ACI Materials Journal yayınlandı de ACI Journal yayınına son verildi. 24

25 Diğer teknik dergiler: Journal du génie civil, des sciences et des arts; a l usage des ingénieurs civiles, Paris, 1828). Annales des ponts et chaussées, Paris, Allgemeine Bauzeiting: mit Abbildungen für Architecten, Ingenieurs, Dekorateurs, Bauprofessionisten, Oekonomen, Bauunternehmer, Wien, Revue générale de l architecture et des travaux publics: journal des architectes, des ingénieurs, des archéologues, Paris, Journal de l architecture et des arts relatifs à la construction: revue des travaux exécutés en Belgique, Bruxelles, L ingenieur (Paris, 1852); Zeitschrift des Vereines Deutscher Ingenieure (V.D.I.), Düsseldorf, Zeitschrift des Österreichischen Ingenieur- und Architectenvereines, Wien, Deutsche Bauzeitung: Fachzeitschrift für Architectur and Bautechnik, Berlin, Schweizerische Bauzeitung, İlk öngerilmeli beton: İlk kez Amerikalı JACSON 1886 yılında ve Alman Mühendis C.E.W. DÖHRING öngerilmeli betonarme ilkelerini ortaya koydular, DÖHRING 1888 da patent aldı yılında ilk öngerilmeli beton deneyleri Mathias KOENEN tarafından Stutgart Üniversitesinde (ALMANYA) başlatıldı.ilk denemeler başarısız oldu. Beton ve çelik dayanımı düşüktü, dolayısıyla yeterince öngerme kuvveti verilemiyordu. Ayrıca, büzülme ve sünme etkileri o zamanlar bilinmediğinden, öngerme kuvveti zamanla kayboluyordu yılında Fransız mühendis Eugène FREYSSNET kendi yöntemini geliştirerek 1928 de patent aldı. E. FREYSSNET büzülme ve sünme etkisiyle öngerilme kuvvetinin zamanla azaldığını, çatlakların genişlediğini, büzülme ve sünme etkilerinin yüksek dayanımlı beton ve çelik kullanılarak azaltılabileceğini açıkladı. FREYSSNET öngerilmeli betonarmenin babası olarak anılır. 1934: Alman F. DISCHINGER aderanssız germe yönteminin patentini aldı. Büzülme ve sünme etkilerini ilk kez hesapladı. 1938: FREYSSINET ilk öngerilmeli köprüyü Oelde/ALMANYAşehri yakınlarındaki otoyol üzerinde inşa etti. 1950: FREYSSINET Marne nehri/fransa üzerinde Changis-sur-Marne öngerilmeli köprüsünü tamamladı (L=74 m) E.FREYSSINET 25

26 1887 Modern çimento sanayinin başlangıcı: Fransız Henri Louis Le CHATELIER ilk kez uygun çimento karışım oranı kavramını ortaya koydu. Doktora çalışmasında bu karışımın elemanlarını Alite (tricalcium silicate), Belite (dicalcium silicate) ve Celite (tetracalcium aluminoferrite) olarak adlandırdı. CHATELIER çimento kimyasının babası olarak kabul edilmektedir. CHATELIER in doktora çalışması ve F. RANSOME un hafif eğimli döner çimento fırını (1885) bugünkü modern çimento sanayisinin başlamasına neden oldu. İlk betonarme gemiler: Betonarme gemi inşaatının başlangıcı 1848, LAMBOT un Canoe sidir denilebir lı yıllarda İtalyan mühendis Carlo GABELLINI ticari amaçlı mavna ve küçük gemi inşaatını başarıyla yürüttü. HENNEBIQUE in betonarme gemi inşaatı ile de uğraştığı bilinmektedir lu yıllardaingiltere de çok sayıda küçük gemi inşa edildi Birinci dünya savaşı bir taraftan çelik kıtlığı yaratmış diğer taraftan da büyük miktarda gemi gereksinimini de beraberinde getirmişti yılında, Amerika nın ilk betonarme gemisi S. S. FAITH yüzdürüldü. En ünlü betonarme gemi, 1918 de ABD de inşa edilen, ATLANTUS adlı gemidir (gövde et kalınlığı:12.7 cm, uzunluk:76.2 m, tonaj: 3000 ton). ATLANTUS, 1926 yılında fırtınadan karaya oturdu. İkinci dünya savaşı sonunda betonarme büyük gemi inşaatı da sona erdi. Betonarme mavna ve yat inşaatı devam etmektedir 8. İlk prefabrik yapılar: Edmond COIGNET in 1891 yılında, Fransa nın Biarritz şehrinde, inşa ettiği gazino binası bilinen ilk prefabrik yapıdır : HENNEBIQUE in demiryolu bekçi kulübesi, ilk prefabrik modül yapı örneğidir. Boyutlar: 190x190x250 cm, et kalınlığı: 5 cm. 26

27 1908: Thomas Elva EDISON New Jersey/ABD de hazır modül prefabrik evler üretti. Bir gün içinde montajı tamamlanabilen bu evlerden 11 adedi bugün hala kullanılmaktadır. 1910: Ernest L. RANSOME Bevely/ABD de prefabrik kolon, kiriş, panel ve merdiven üretim fabrikası kurdu. Prefabrik yapılar; taşıma-kaldırma araçlarının ve yolların yetersizliği gibi nedenlerle 1945 li yıllara kadar önemli sayılabilecek bir gelişim gösterememiştir. İkinci dünya savaşı sonrası Avrupa ülkeleri ve Rusya da oluşan konut- kamu binası açığının hızla kapatılması zorunlu olunca, prefabrik inşaat sektörü arasında altın yıllarını yaşadı. Almanya nın Karlsruhe şehrinde 1960 yılında inşa edilen Baden sigorta binası prefabrik yüksek yapı örneklerinin önemli ilklerindendir. İlk beton yollar: İlk beton yol 1789 yılında İskoçya da yapıldı, ancak pek dayanıksızdı Avusturya da, 1865İngiltere de denendi de, bugün hala mevcut olan beton yol Bellefontane, Ohio/ABD de George BARTHOLOMEW tarafından inşa edildi. 1865:İskoçyada portland çimentolu beton yol yapıldı. 1890: Connersville, Indiana/ABD de küçük bir hat beton yol yapıldı. 1924: Fransa otoyol yapımı başladı. 1925:İtalya da, Milan-Vares (85 km) beton otoyolu inşa edildi : Almanya da, Köln-Bonn arasında beton otoyol yapımı başladı Türkiye de: Karayolları kısa tarihçesi: Sultan ABDÜLMECİT zamanı, 1845 li yıllar: Karayolu yok, demiryolu yok. Ancak, Tanzimat ile birlikte yolun önemi de kavranmış, tartışılmış: Yol maddesi Avrupa ca belli başlı bir madde ve bir fenni mahsus olduğundan bunun mühendisi başkadır, Avrupa dan uzman getirilmesi li yıllarda Sivas valisi Halil Rıfat PAŞA yolun önemini ne güzel özetler: 'Gidemediğin yer senin değildir' yılında İstanbul-Ankara arası kara yolculuğu 79 saat sürüyordu. Cumhuriyet ilan edildiğinde km (13900 Stabilize+4450 Toprak) düşük nitelikli yol vardı. M.Kemal ATATÜRK: Her gittiğim yerde köylüler benden iki şey istedi: Yol ve Okul : M.Kemal ATATÜRK: "Memleketimizi demiryolları ile, üzerinde otomobiller çalışır karayolları ile örerek birbirine bağlamak zorundayız. Çünkü Batının ve dünyanın kullandığı araçlar bunlar oldukça, bunlara karşı merkepler ve kağnı ile doğal yollar üzerinde yarışmaya çıkışmanın imkânı yoktur : Dönemin Başbakanı İsmet İNÖNÜ: Bir an evvel memlekette bir karış fazla demiryolu yapmak ne vasıta ile kimin tarafından olursa olsun; şirketler mi yapacak, ben mi yapacağım, O mu işletecek velhasıl kim yapacaksa yapsın : Beton yollar tartışılıyor günü Afyon-Emirdağ arasında 2 km lik, deneme amaçlı, Türkiye nin ilk beton yolu kullanıma açıldı (Genişlik: 12 m, beton plak kalınlığı: 27 cm, Beton sınıfı C30, Kıvam: 3 cm., derz aralığı: 5 m). Urfa-Habur kapısı arasında 50 km lik beton yol yapımı gündeme geldi. 27

28 1892 Betonarmenin diğer Babası: HENNEBIQUE Fransız taş ustası François HENNEBIQUE betonarme kiriş, kolon ve döşemeler için 1892 de patent aldı. Bu patenti 1903 yılında iptal edildi ve MONIER in 1878 tarihli patentine öncelik tanındı de kolonlarda sargıyı (etriye) ilk kullanan HENNEBIQUE betonarmenin babası olarak adlandırılmaya başlandı 3. MONIER sistemi ile kıyasıya rekabet içinde olan HENNEBIQUE sistemi kısa sürede tüm Dünya da kullanılmaya başladı. HENNEBIQUE yapılarının dış görünüşü klasik, içi betonarme idi. O zamana göre, ses getiren ve çoğu hala kullanılmakta olan çok sayıda (40000) yapı (3600 köprü, 7500 su yapısı, 300 demiryolu, stadyum ve diğerleri) bu sistemle inşa edildi 2. Çok basit hesap yöntemlerine dayalı HENNEBIQUE sisteminin sonu, Emil MÖRSCH un Elastik Teorisi ile son buldu. MORSCH birdöküm yapı tarzının HENNEBIQUE den önce, 1886 yılında, Amsterdam kütüphane binasında kullanıldığını ve dolayısıyla HENNEBIQUE sisteminin yeni olmadığını belirtmiştir 40. HENNEBIQUE in betonarme yapılarından bazıları: 1892: Paris te kendi evi, Paris/FRANSA 1895:İplik fabrikası, Tourcoing/FRANSA 1897: 80 m 3 su deposu, Scafati/İTALYA 1897: Dokuma fabrikası, Swansea/İNGİLTERE 1899: Tahıl silosu, Strassburg Ren limanı/almanya 1900: Pont de Châtellerault köprüsü/fransa 1911: Risorgimento köprüsü, Roma/İTALYA Bunlardan özellikle zarif, estetik görünümüyle su deposu ve 3 m lik konsolu ile dokuma fabrikası dikkat çekicidir. HENNEBIQUE sisteminin ve çok katlı betonarme yapının İngiltere deki ilk uygulaması olan dokuma fabrikasının inşası için gerekli çimento, demir ve agrega Fransa dan ithal edilmişti 2. Çimentonun anavatanına, betonarmenin anavatanından 71 yıl sonra çimento ihracatı! Hele agrega ithalini nasıl açıklamalı? HENNEBIQUE in ne denli tüccar kafalı olduğunu, bilgiyi ne denli acımasızca kullandığını gösteriyor. Hennebique fabrika binası, Lizbon, PORTEKİZ,

29

30 Sistem savaşları: İlk donatı düzenleri MONIER sistemi 42 HENNEBIQUE sistemi Kolonlarda sargı 29 Kirişlerde sargı 29 CONSIDERE sistemi 29 COIGNET sistemi 29 COIGNET sistemi 29 30

31 1894 İlk betonarme kazık: 1894 yılında Edmond COIGNET betonarme kazık deneylerini yaptı ve patent aldı. Deneyde kullandığı kazık yaklaşık 5 m uzunluğunda ve 25 cm çapındaydı. İlk betonarme kazık, HENNEBIQUE tarafından 1897 yılında Fransa da, 1900 yılında Almanya da ve İngiltere de çakıldı. Amerika da 1905 yılında kullanılmaya başladı. Kesitleri önceleri kare, üçgen ve beşgen idi. Kazık uçlarınaşapka ve çarık takılması, basınçlı su ile zeminin yumuşatılması, çimento harcı enjeksiyonu gibi uygulamalar da o yıllarda başladı. Betonarme palplanş uygulaması da aynı yıllara rastlar İlk yüksek yapılar: Alfred O. ELZNER ilk betonarme yüksek yapıyı yıllarında Cincinnati, Ohio/ABD de inşa etti. Ingalls Building adlı, salt çerçeve taşıyıcılı ve RANSOME donatılı bu yapı 16 kat ve 64 m yüksekliği ile o zamanın gökdeleni idi. 90 yıldan daha uzun bir süre hizmette kalmıştır. Avrupa nın ilk yüksek yapısı, Royal Liver Building, 1909 yılında Louis MOUCHEL (HENNEBIQUE in İngiltere deki temsilcisi) tarafından Liverpool/İngiltere de inşa edildi. 15 katlı olan bu binanın saat kulesi 96 m ye varmaktaydı. Yükseklik yarışı: 2006 yılı itibariyle, Dünya da yüksekliği 150 m yi aşan yapı (gökdelen) sayısı 1380 dir. Bunların çoğu Kuzey Amerika (561 adet) ve Asya da (665 adet) bulunmaktadır arasında, Kuala Lumpur/MALEZYA da inşa edilen 88 kat ve 452 m yüksekliğindeki Petronas ikiz kuleleri 2004 yılı sonuna kadar dünyanın en yüksek (betonarme+çelik taşıyıcı sistemli) yapısı idi yılı sonundataipei/tayvan da açılışı yapılan Taipei 101 ticaret merkezi binası 106 kat (101 yer üstü+5 yer altı) ve m yüksekliği ile dünyanın en yüksek binası unvanını taşımaktadır. Bu gökdelenin 88. katına 76.2 mm çaplı 8 adet kabloya asılı ve kütlesi 800 ton olan küresel bir sarkaç yerleştirilmiştir (deprem ve rüzgara dayanımını sağlamak için). Yapı 80 m uzunluğundaki 550 adet kazık temele oturmaktadır. Taipei 101 unvanını uzun süre koruyamayacak gibidir: Burj Dubai (yüksekliği gizli tutuluyor, tahmini m arası) ve 541 m yüksekliğindeki Freedom Tower (Newyork ta, 2001 yılında terör saldırısı sunucu göçen Dünya Ticaret Merkezi ikiz kulelerinin yerine inşa ediliyor) yıllarında, Chicago Spire (609.6 m) 2011 yılında tamamlanacaklar. Dünyanın en yüksek betonarme yapıları: 1975: The Water Tower Place, Chicago/ABD, 262 m 1990: 311 South Wacker Drive, Chicago/ABD, 293 m. 1992: Central Plaza/ Hong Kong, 374 m. Türkiye nin en yüksek yapıları: 1987: Mertim/Mersin binası, 52 kat, m. 1993: Sabancı Center/İstanbul, 39 kat, m 2000: İş Bankası 1.kulesi/İstanbul, 52 kat, m. 2001: Polat Kulesi/İstanbul, 42 kat, 153 m. Ingalls Building 41 Yüksek, Daha Yüksek, En Yüksek! Taipei 101 Chicago Spire 31

32 1903 İlk hazır beton: 1903 de Hanburg/Almanya da Jürgen Hinrich MAGENS ilk hazır betonunun patentini aldı de Amerika da üretilmeğe başladı. Başlangıçta hazır beton; at arabaları, vagon veya buharlı açık kamyonlar ile taşındı. Bu yöntem ayrışmaya neden oluyor ve yaş beton şantiyede tekrar karıştırılıyordu da ilk transmikserin, 1930 da döner transmikserin,1947 de hidrolik transmikserin ve 1960 da ilk pompalı hidrolik transmikserin kullanılmaya başlaması hazır beton kullanımının yaygınlaşmasını ve yüksek yapılara beton pompalama imkânını sağladı yılı Shanghai/ÇİN de inşa edilen Jin Mao gökdeleni (yükseklik 421 m) inşaatında 366 m yüksekliğe, 2004 yılı Taipei 101 ticaret merkezi binası inşaatında 445 m yüksekliğe beton pompalanabilmiştir. Türkiye de: İlk hazır beton santralı 1976 yılında, devlet desteği ile, İSTAŞ (İnşaat Sanayi Ticaret A.Ş.) tarafından kuruldu. THBB 1988 verilerine göre, santral sayısı 341 adet, üretim 27 milyon m 3 /yıl civarındaydı verilerine göre, santral sayısı 718 adet, üretim 71 milyon m3 /yıl oldu. İlk yapı yönetmelikleri: Yapı yönetmeliği olarak yorumlanabilecek en eski yazılı belge, 282 maddelik HAMMURABİ (M.Ö civarı) yasalarının bazı maddeleridir: Eğer yapımcı binayı gereği gibi sağlam yapmamış ve bina çökmüşse, yapımcı mal sahibinin kaybını ödeyecek ve ona eşdeğer bir bina inşa edecektir : DIN 1045 in öncüsü olan Ausführung und Prüfung von Eisenbetonbauten (Betonarme yapıların yapımı ve kontrolü) Almanya da yayınlandı. 1905: The National Association of Cement Users Proceedings. 1910: The National Association of Cement Users Building Code. 1927: UBC Uniform Building Code. 1932: DIN 1045 Bestimmungen und Ausführung von Bauwerken aus Eisenbeton. 1941: ACI 318 code. 1964: CEB International Recommendations (covering reinforced concrete structures). 1978: CEB International System of Unified Standard Codes of Practice for Structures: Volume I: Common unified rules for different types of construction and material Volume II: CEB-FIP Model Code for Concrete Structures. 1992:EC2 (Eurocode 2), Design of Concrete Stractures, Part 1: General Rules and Rules for Buildings ( ENV geçici kodu) ile yayılandı. Tüm Avrupa Birliği ülkelerinde kullanımı zorunlu olacaktır. EC2 çalışmaları 1978 yılında başlamıştı. 32

33 Türkiye de yapı, deprem yönetmelikleri ve deprem haritaları 1953: Betonarmeşartnamesi, Türkiye Köprü veinşaat Cemiyeti 1962: Betonarmeşartnamesi, Türkiye Köprü veinşaat Cemiyeti 1969: TS500, Betonarme Yapıların Hesap ve Yapım Kuralları (elastik yöntem) 1975: TS500, Betonarme Yapıların Hesap ve Yapım Kuralları (elastik yöntem) 1981: TS500, Betonarme Yapıların Hesap ve Yapım Kuralları, (1982, elastik yöntem ve taşıma gücü) 1984: TS500, Betonarme Yapıların Hesap ve Yapım Kuralları, (1985, elastik yöntem ve taşıma gücü) 2000: TS500, Betonarme Yapıların Tasarım ve Yapım Kuralları, (2000, sadece taşıma gücü. Değişiklik: , Değişiklik: ) 1940:İtalyan Yapı Talimatnamesi 1944: Zelzele Mıntıkaları Muvakkat Yapı Talimatnamesi 14, : Türkiye Yersarsıntısı Bölgeleri Yapı Yönetmeliği 1953: Yersarsıntısı Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında Yönetmelik 1961: Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında Yönetmelik 1968: Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında Yönetmelik 1975: Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında Yönetmelik 1996: Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında Yönetmelik (hiç uygulanmadı) 1997: Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında Yönetmelik (Değişiklik: ) 2007: Afet Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik (Değişiklik: ) 1945: Türkiye Yersarsıntısı Bölgeleri Haritası 1949: Tehlikeli yersarsıntısına maruz bölgeler 1963: Türkiye Deprem Bölgeleri Haritası 1972: Türkiye Deprem Bölgeleri Haritası 1996: Türkiye Deprem Bölgeleri Haritası yılına kadar; TS500 ve Türkiye Köprü veinşaat Cemiyeti nin Betonarmeşartnamesi yanında Alman, Amerikan,İngiliz, Fransız,İtalyan yönetmelikleri de kullanıldı. Taşıma gücü ilk kez TS yönetmeliğinde yer aldı. Elastik yöntem ve taşıma gücü 2000 yılına kadar alternatifli kullanıldı. TS yönetmeliğinde Elastik yöntem tümüyle terk edildi. İlk kirişsiz döşeme: : Amerikalı Claude. A. P. TURNER Johnson -Bovey, Minneapolis/ABD binasında kirişsiz döşeme kullandı de patent aldı. 1910: İsviçreli Mühendis Robert MAILLART Zürich/İsviçre de beş katlı bir depo binasında kirişsiz döşeme kullandı, 1912 de patent aldı. 1912: HENNEBIQUE Strassburg/ALMANYA şehrinde yaptığı bir depo binasında kirişsiz döşeme kullandı. Bu, Almanya daki ilk kirişsiz döşeme uygulamasıdır 1. MAILLART, kirişsiz döşeme,

34 1911 Amerikalı C. E. AKELEY.püskürtme beton (shotcrete) tabancasının patentini aldı yılında tünel kaplama işlerinde kullanılmaya başladı Büyük açıklıklı ilk yapılar: 1913: Jahrhunderthalle kongre merkezi, Breslau /ALMANYA (şehrin bugünkü adı Wroclaw /POLONYA). Açıklık 65 m, yükseklik: 42 m, Mimar: Max BERG, Mühendis: Willi GEHLER : E. FREYSSINET in uçak hangarları Orly/FRANSA. Açıklık: 80 m, yükseklik: 54 m, uzunluk: 300 m idi. Taşıyıcı sistem parabolik kemerlerin pencereli ara elemanlar ile bağlanması ile oluşturulmuştu. II. Dünya savaşında, hava saldırısı sonucu, yıkılmışlardır. 1935: Pier Luigi NERVI nin askeri uçak hangarı, Orvieto/İTALYA. Açıklık: 44.8 m, uzunluk: m. Taşıyıcı sitem kaburgalı kabuk ile oluşturulmuştur. II. Dünya savaşında yıkılmıştır. Uçak hangarları Orly/FRANSA, 1924 Orly uçak hangarları inşaat halinde, Uçak hangarları Orvieto/İTALYA, İlk betonarme kanal: de Panama kanalı ve inşa edildi (yaklaşık uzunluk: 80 km) : 17 kasım 1869 günü Süveyş kanalı işletmeye açıldı (Uzunluk: 160 km). Akdeniz-Kızıldeniz arasına kanal açma çabası Mısır Firavunları dönemine kadar gider. Sultan II. Selim 1568 yılında bu kanalın açılmasının gerekli olduğunu düşünmüş, inceleme ve ölçüm yapılması için mimar ve mühendisleri bölgeye göndermiştir yılında Vezir Sokullu Mehmet paşa Don-Volga nehirleri arasında da 11.3 km uzunluğunda kanal yapımını başlatmış ve üçte biri kazılmıştı. Kış havaşartlarının ağırlığı ve Kırım hanı Devlet Giray ın engellemeleri sonucunda kazı işine son verildi. Don- Volga kanalı başarısızlığı, Süveyş kanalı düşüncesinin de terk edilmesine neden oldu. 30 Kasım 1854 tarihinde Kahire nin Fransız konsolosu Ferdinand de LESSEPS Süveyş Kanalı nı inşa etmek üzere Mısır Hükümeti yle sözleşme imzaladı. Bu sözleşme 5 Ocak 1856 da yenilendi. Osmanlı hükümetinin bu sözleşmeyi onaylaması gerekliydi, fakat direniyordu. Çünkü Fransızlar kanalın açılmasını, İngilizler ise açılmamasını istiyorlardı. Kazı başladıktan sonra, 19 Mart 1866 da Osmanlı hükümeti onay verdi. 15 Ağustos 1869 da Akdeniz ile Kızıl deniz suları birbirine karıştı. 17 Kasım 1869 günü açılışı yapıldı Kasım 1888 günü İstanbul da İngiltere, Almanya, Avusturya-Macaristan, İspanya, İtalya, Hollanda, Rusya ve Türkiye; Süveyş kanalının tüm dünya gemilerinin serbest kullanımı konusunda, anlaşma imzaladılar. Süveyş kanalı, Antalya ormanlarından yüz binlerce ton kereste çekmiş, ormanı yutmuştu. Kanal öncesi uzak doğu-avrupa ticareti İskenderun ve Suriye limanları üzerinden yapılıyordu. Süveyş kanalı ticaret yolunu değiştirdiğinden, Osmanlı ticaretinin zayıflamasına neden olmuştur

35 Granülometri ve su/çimento oranı kavramının doğuşu: İlk kez, Duff A. ABRAMS su/çimento oranı ve granülometri kavramını ortaya koydu Meeting of PCA da sunulan ve Bulletin 1, Structural Materials Research Laboratory, Lewis Institute, Chicago da yayınlanan Design of Concrete Mixtures adlı çalışmasında özetle: 7, 21 fixed quantities of fine and coarse aggregates... is far from satisfactory, ince ve kalın agrega oranının sabit tutulmasının kabul edilemeyeceğini, malzeme ve şartlar değiştikçe karışım oranının da değişmesi gerektiğini, 1918 The experimental work has emphasized the importance of the water in concrete mixtures, and shown that the water is, in fact, the most important ingredient, since very small variations in water content produce more important variations in the strength, yapılan deneysel çalışmaların beton karışımındaki su miktarının önemini vurguladığını, su miktarının en önemli etken olduğunu, su miktarındaki çok küçük değişimlerin dayanımda çok daha önemli değişimlere neden olduğunu, The water content of a concrete mix is best considered in terms of the volume of the cement -- the water-ratio Karışımdaki su miktarının su/çimento oranı ile en iyi tanımlanabileceğini, Use the smallest quantity of mixing water that will produce a plastic or workable concrete plastik veya işlenebilir beton oluşturmak için, mümkün olduğunca az karışım suyu kullanılması gerektiğini, ve ayrıca, betonun ilk bir ay içinde dayanımının %90 nını kazandığını vurguluyor. Standart dayanımın 28. gün dayanımı olarak tanımlanması bundan kaynaklanmaktadır. Bunca yıl sonra bile, ABRAMS ın koyduğu kurallar hiç değişmemiştir. ABRAMS, Portland Cement Association desteği ile üç yıl içinde (elli bin!) test yapmıştı. İlk ince kabuk yapılar: 1926: Planetarium (gözlemevi), Jena/ALMANYA. Mühendis: Walter BAUERSFELD ve Franz DISCHINGER. Açıklık: 25 m yükseklik: (kubbe) m, kabuk kalınlığı: 6 cm. 1934: Algeciras alışveriş merkezi, Algeciras/İSPANAYA. Mühendis Eduardo TOR ROJA. Kubbe açıkğı: 45.7 m, kabuk kalınlığı: 8.9 cm : Zarzuela Hipodromu, Madrid/İSPANYA. Mühendis Eduardo TORROJA. Konsol: 12.8 m, kabuk kalınlığı: 5 cm (uçta), 14 cm (mesnetlerde). 1958: Felix CANDELA nın estetik Los Manantiales restoranı, Xochimilco/MEKSİKA. Açıklık: 42.7 m, kabuk kalınlığı: 4.1 cm. Zarzuela hipodromu, 1935 Los Manantiales restoranı, 1958 Planetarium Jena, 1926 Türkiye de ilk betonarme kabuk Şişli/İstanbul camii kubbesidir yılında tamamlanmıştır. 35

36 İlk yüksek performanslı beton: 1927 Yüksek performanslı beton (YPB) ilk kez Amerika da, bir tünel inşaatında, kullanıldı. Rocky Mountains, Denver, Colorada/ABD de 1927 yılında inşa edilen bir tünelin mühendisleri tünel üzerindeki yükleri taşıyacak hızlı bir yönteme gereksinim duydular. O günlerde YPB henüz araştırma safhasındaydı ve pazarlama aşamasına gelinmemişti. Mühendisler YPB yi kullanmak için araştırmacıları ikna ettiler, kullandılar ve tüneli inşa ettiler 3. YPB nin tanımı, erken yüksek dayanımlı betondan daha fazlasını içerir. YPB, normal betonun yedi günde kazandığı dayanımı 24 saatte kazanmaktadır. Dayanım artışı, dayanıklılık, süneklik, yoğunluk ve kimyasallara direnç açısından, normal betonlara kıyasla, daha iyi performansa sahiptir. Dayanımı 24 saat içinde 6000 psi (41.4 MPa) ye varabilen beton yapılabilmektedir. Bu da bir gün içinde kalıp sökülebileceği ve inşaatın çok hızlı yürütülebileceği anlamına gelir RICHART F. E., BRANDTZAEG A. ve BROWN R. L., A Study of the Failure of Concrete under Combined Compressive Stresses, University of Illinois, Engineering Experimental Station, Urbana, Illinois, ABD, Bulletin No. 185, 1928,1-105 adlı çalışma ile betonun üç eksenli gerilme altındaki davranışı ortaya kondu. Yanal basınç etkisinin beton dayanımını ve sünekliğini artırdığı, dolayısıyla sargı donatısının ne denli önemli olduğu anlaşıldı. σ = σ + 4 σ c İlk betonarme perde, ilk tüp perde: İlk kez 1940 yılında, betonarme perdeli taşıyıcı sistemler görülmeğe başladı. İlk tüp perdeli betonarme yüksek yapı, DeWitt-Chestnut, Chicago/ABD, Mühendis Fazlur Rahman KHAN tarafından 1965 yılında inşa edildi. (yükseklik: 120 m) Betonarme perde bu tarihten önce de kullanılmıştı. Ancak bunlar yatay kuvvet değil, sadece düşey kuvvet taşıyan öndöküm paneller idi yıllarında E.L.RANSOME bu tür öndöküm panel perde patenti aldı 3. 36

37 1964 İlk yüksek dayanımlı beton uygulamaları: : 6000 psi (41.4 Mpa), 1000 Lake Shore Drive, Marina City/ABD 1968: 7500 psi (51.7 Mpa), Lake Point Towers, Chicago/ABD 1975 : 9000 psi (62.1 Mpa), Water Tower Place,Chicago/ABD 1990: psi (82.7 Mpa), 311 South Wacker Drive, Chicago/ABD 1991: psi (82.7 Mpa), One Peachtree Center, Atlanta, Georgia/ABD 1993: 70 Mpa, Frankfurt Trianon, Franfurt/ALMANYA 2005: 130 Mpa, Comfort Towers/Tokyo İlk yüksek dayanımlı beton deneyi 1930 yılında JAPONYA da (su/çimento=0.31, 10 Mpa basınç altında sıkıştırarak) yapıldı, 102 Mpa dayanıma ulaşıldı. Uygulamada kullanılan beton 1950 li yıllarda 30 Mpa civarındaydı lı yıllarda akışkanlaştırıcıların kullanımı ile Mpa, 1970 sonrası Mpa dayanıma ulaşıldı. Günümüzde 150 Mpa civarında dayanımlı beton üretilebilmektedir. Türkiye de: Yapı bazında bilgimiz yok. THBB verilerine göre, tüketilen hazır beton sınıflarının oranları (%) aşağıdaki gibidir. C14 C16-18 C20 C25 C30 ve üstü Buna göre, C20 ve üstü toplam hazır beton tüketim oranı1998 yılında % 30.2 iken bu oran 2010 da % 92.4 olmuştur. Sevindirici olan bu hızlı artışa 1999 Marmara depremi ile 1997 ve 2007 Deprem Yönetmeliklerinin çok etkili olduğu anlaşılmaktadır. Comfort Towers 37

38 Son 40 yıl: 1970: li yıllarda fiber donatılı betonarme duyuruldu : 30 Ekim1973 günü Boğaziçi köprüsü trafiğe açıldı, Asya Avrupa ya bağlandı. İstanbul boğazı veya Çanakkale boğazı üzerinde köprü kurmak, Asya yı Avrupa ya bağlamak düşüncesi yeni değildir. İlk köprü Pers kıralı Darius tarafından M.Ö. 513 yılında yaptırılmıştır. Darius un mimari Mandrokles, ordunun geçebilmesi için, yan yana dizerek bağladığı sallar ile köprüyü oluşturmuş ve ordunun Asya dan Avrupa ya geçmesini sağlamıştır. Yunanlı tarihçi Herodot a göre, Darius un yerine geçen Xerxes (Kserkses) Çanakkale boğazı üzerine benzer yolla köprü kurmuştur. Leonardo da Vinci de Boğazlarda ve haliç üzerinde köprü yapmayı II. Beyazıt a 1502 de gönderdiği İtalyanca bir mektup ile önermiştir. Hatta bazı kaynaklarda, Leonardo da Vinci nin davet üzerine,istanbul a geldiği de belirtilmektedir. Leonardo da Vinci, tasarladığı tek açıklıklı, 240 m uzunluğunda, 24 m genişliğindeki taş kemer Haliç köprüsünün (Pera köprüsü) planını mektubuna eklemiştir. Mektubunda, Öyle bir köprü yapacağım ki, Anadolu kıyısına kadar uzanacak demektedir. Leonardo da Vinci nin Haliç köprüsü planının orijinali Biblioteque de I Institut de France, Ms.L.fols.65v- 66r Paris te, İtalyanca mektubun Osmanlıca tercümesi Topkapı sarayı müzesinde bulunmaktadır.italyanca Mektubun orijinali kayıptır Leonardo da Vinci den 400 yıl sonra, Fransız mühendis Arnodin Haliç çevresinden Rumeli hisarına uzanan bir yol ve orada da boğaz üzerinde bir köprü planı geliştirdi. Arnodin nin bir diğer asma köprü önerisi de Sirkeci-Salacak arasında idi yılında Fransızların sultan Abdülmecit e bir tüp geçit önerdiği söylemleri vardır yılında Fransız Arnodin, ve Alman Bosporus-Eisenbahn Geselschaft (Boğaziçi Demiryolu Şirketi) II. Abdülhamit e Hamidiye köprüsü adını taşıyan, Rumeli-Anadolu hisarları arasında kurulacak bir çelik köprü tasarımı sundu yılında Amerikalı mühendisler Frederik E. Strom, Frank T. Lindman ve John A. Hilliker tüp geçit önerdiler yılında N. Demirağ Amerikalılara asma köprü projesi hazırlattı de Metin Pusat asma köprü projesi hazırladı Tüm bu planlar gerçekleşmedi. 31 Eylül 1957 de TBMM, Amerikan De Leuw- Cather&Company firmasının önerdiği asma köprü tasarımının uygulanmasını kabul etti de İngiliz Freeman, Fox& Partner mühendislik bürosu projeyi hazırladı. Köprünün orta açıklığı 1074 m, kenar açıklıkları Avrupa yakasında 231 m, Asya yakasında 255 m, genişliği 33 m (28 m kablodan kabloya+2x2.5 m yaya yolu) dir. Sandık kesitli platform, her biri 17.9 m uzunluğunda olan 60 parçanın ana kablolara asılmasıyla oluşmaktadır. Platformun denizden yüksekliği 64 m dir. 38

39 Temelde 5.2x7 m tepede 3x7 m sandık kesitli, içinde 20 kişilik asansörü olan, ayakların temelden yüksekliği 165 m dir. Ana kablonun her birinde dayanımı 1600 MPa ve 5 mm çaplı kablo vardır. Ana kablo kuvveti kn dur. Bu ölçüler ile o yıllarda, dünyanın en büyük 4. asma köprüsü idi 15. Köprü ve çevre yollarından oluşan tüm proje için sağllanan uzun vadeli/düşük faizli kredi sonucunda 1969 da ihale açıldı. Alman Hochtief ve İngiliz Cleveland Bridge and Engineering Company firmalarından oluşan, Anglo-German Bosporus Bridge Consortium (İngiliz-Alman konsorsiyumu) ihaleyi 36.4 milyon dolara aldı. 20 Şubat 1970 günü temel atıldı. 15 Ekim 1973 günü, deneme amaçlı, trafiğe açıldı. İlk deneyde köprünün 2.5 şeridi tam boyunca kamyonlarla yüklendi, en büyük çökme 123 cm ölçüldü. İkinci deneyde kamyonların yarısı boşaltıldı, yarısı dolu köprünün en büyük çökmesi 124 cm ve en büyük yukarı kalkması da 64 cm olarak ölçüldü Ekim 1973 günü köprü remi törenle trafiğe açıldı. Köprüde m 3 hafriyat yapıldı, m 3 beton, 3600 t inşaat çeliği, t yapı çeliği (ayaklar: 5600 t, platform: 9000 t, ana kablolar+askılar: 6200 t, giriş-çıkış köprüleri: 3000 t) kullanıldı.inşaat için m 2 alan kamulaştırıldı. 6 trafik şeridi (her biri 3.5 m genişliğinde, 3 gidiş+3 geliş) ve 2 yaya şeridi (her biri 2.5 m genişliğinde, bugün kullanıma kapalı) olan köprünün kapasitesi araç/gün dür 15.İlk bir yıl içerisinde (Ekim 1973-Ekim 1974) 11.3 milyon araç geçmişti. 30 Ekim 1976 günü 50 milyonuncu araç geçti. 22 Ocak 2004 günü, rüzgâr hızı km/saat iken, askı halatlarından birinin bağlantı levhası kırılarak koptu. Bunun nedeni, bağlantı levhasında zaman içinde yorulma ve korozyona bağlı olarak zayıflamadır yılında köprünün sorunlu bağlantı levhaları yenilendi li yıllarda süper akışkanlaştırıcılar duyuruldu. 1983: Hicret Apartmanı, Diyarbakır çöktü. Can kaybı: 93, Çökme nedeni: Kalitesiz beton ve yapım kusurları : Silika füme puzolan katkı duyuruldu : Çavdar apartmanı, Eskişehir kendiliğinden çöktü. Can kaybı: yok. Çökme nedeni: proje hatası, kalitesiz malzeme ve yapım hataları : Kendiliğinden Yerleşen Beton (KYB, Self-Compacting Concrete(SCC) Prof. H. OKAMURA/Japonya tarafından duyuruldu. KYB; vibratör gerektirmeyen, kendi ağırlığı altında hiç boşluk kalmaksızın yerleşen ve sıkışan, ayrışmayan, karışımı özel, su/çimento oranı düşük fakat çok akıcı (özel karışımı ve yeni nesil süper akışkanlaştırıcılar sayesinde) yeni bir beton türüdür. Türkiye de de bazı hazır beton firmaları C25-C50 dayanımında KYB üretebildiklerini duyurmaktadırlar. KYB, geleneksel betonun yerini alacak gibi görünmektedir : 3 Temmuz 1988 Fatih Sultan Mehmet köprüsü trafiğe açıldı : Enerji ve sulama amaçlı Atatürk barajı işletmeye açıldı.inşaatına 1983 yılında başlanmıştı. 39

40 1994: 6 Mayıs 1994: Manş tüneli (Eurotunnel) işletmeye açıldı. Fransa-İngiltere bağlantısı üç adet (gidiş, dönüş ve servis) tünel ile sağlandı. Tünel çapı 7.6 m, uzunluğu 51 km (4 km Fransa tarafında+38 km deniz altında+9 km İngiltere tarafında) Tünel raylı taşımacılık için kullanılmaktadır. Tren hızı 300 km/saat tır, Paris-Londra arası 3 saat sürmektedir. Fransa-İngiltere arasının önceleri kara parçası ile bağlı olduğu, ancak bu kara parçasının yıl önce denize gömüldüğü tahmin edilmektedir. Manş tüneli ile bu bağlantı yeniden sağlanmış oldu. 2000: TS yayınlandı, elastik yöntem yönetmelikte yer almadı, tarihe karıştı. 24 Temmuz 2013:İspanyada hızlı tren kazası: 79 can kaybı, 140 civarı yaralı. 2003: 8 Haziran 2003: Hızlandırılmış tren projesi başladı, 1 Haziran 2004 günü ilk deneme seferi yapıldı. Yaklaşık 150 km/saat hıza ulaşabilen hızlandırılmış tren İstanbul-Ankara arasını 5 saatte aldı. 4 Haziran 2004 günü işletmeye açıldı. 22 Temmuz 2004 günü Pamukova yakınlarında (Mekece-Osmaneli arasında) raydan çıktı. Can kaybı: 39, Yaralı: 90. Dünya da hızlandırılmış tren değil, teknolojisi çok farklı hızlı tren yarışı vardır. Japonya 1964 yılında Tokyo-Osaka arasında (210 km/saat), Almanya 1965 yılında Münih- Augsburg arasında (200 km/saat), Fransa 1967 yılında Paris-Toulouse arasında (210 km/saat) hızlı tren çalıştırmaya başladı. Bu hızlar, Almanya hariç, zamanla arttı. Almanya yarıştan çekilmiş gibidir. Dünyanın en hızlı treni Japonya da 552 km/saat, Fransa da 515 km/saat hıza ulaşmıştır. En büyük hızlı tren kazası 3 Haziran 1998 günü Almanya da oldu. ICE (Inter City Express) hızlı treni Eschede şehri yakınlarında (Hamburg- Hannover arasında) bir tekerinin kırılması sonucu raydan çıktı, betonarme bir üst geçit köprüsüne çarptı, köprü vagonların üstüne çöktü. Can kaybı 101, yaralı:108 (çoğunluk ağır). Alman Demir yolları kayıp ve yaralı ailelerine 4.5 milyon dolar tazminat ödedi. 12 vagon ve iki elektrikli lokomotiften (biri önde diğeri arkada) oluşan ICE treni kaza anında 200 km/saat hız yapıyordu. Trenin ulaşabileceği en büyük hız 280 km/saat idi Eschede hızlı tren kazası, ALMANYA, 1998 Hızlı Tren kazası, İSPANYA, : 2 Şubat 2004 Zümrüt Apartmanı, Konya kendiliğinden çöktü. Can kaybı: 92, çökme nedeni: Kalitesiz beton ve proje-uygulama-yapım kusurları. 2004: 15Şubat 2004: Transvaal yüzme havuzu, Moskova/RUSYA çöktü. Can kaybı: 28, Nedeni: Kar yükü ve Proje hatası. 2004: 9 Mayıs 2004:İlk tüp geçit (Marmaray) temeli atıldı. Asya yı Avrupa'ya bağlayacak olan batırma tip tünel demiryolu tüp geçidi 13.7 km uzunluğunda (1600 m lik kısım 60 m su altında) olacak. Taisei-Kumagai Gumi-Gama-Nurol konsorsiyumunun üstlendiği 800 milyon dolarlık tüp geçit inşaatın 2012 sonunda tamamlanması öngörülüyor. Bağlantıları ile birlikte toplam 2.5 milyar dolar maliyetli proje için Japoya 86.8 milyar Japon Yeni kredi sağladı. 2004: Dünyanın en yüksek yapısı, Taipei 101, 2004 sonunda işletmeye açıldı. 2006: günü.bad Reichenhall/Almanya buz pateni spor salonu (48 mx75 m=3600 m 2 çöktü. Nedeni: Kar yükü. Can kaybı: 15, yaralı: : günü Chorzow/Polonya sergi salonu çatısı (100x150= m 2 ). Nedeni: Kar yükü, Can kaybı:65, yaralı: 161 Bad Reichenhall/Almanya spor salonu, 2006 Chorzow/Polonya sergi salonu,

41 2006: : Basmanny kapalı pazaryeri çatısı (2000 m2)/ Moskova çöktü. Nedeni: Kar yükü, can kaybı: 63, yaralı: : : Huzur apartmanı, Zeytinburnu/İstanbul, kendiliğinden çöktü, can kaybı: 2, yaralı: : Gerçek hızlı tren, YHT (Yüksek Hızlı Tren), Ankara-Eskişehir arasında ilk seferini yaptı. Maksimum hızı 250 km/saat olan YHT ortalama 170 km/saat hız yaparak 245 km olan Ankara-Eskişehir arasını 90 dakikada aldı günü Eskişehir e 20 km kala ilk kazasını yaptı. Yeni raydan eski raya geçerken lokomotif ve dört vagon raydan çıktı. Can kaybı ve yaralı yok. Basmanny kapalı pazaryeri/moskova, : YHT(Yüksek Hızlı Tren) Ankara-Konya hattı hizmete açıldı, süre: 90 dakika Huzur Apt., Zeytinburnu/İSTANBUL YHT (Yüksek Hızlı Tren) 41