Yapı Malzemeleri Anabilim Dalı. Mersin Üniversitesi Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü

Transkript

1 Yapı Malzemeleri Anabilim Dalı Mersin Üniversitesi Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü

2 Yapı Malzemesi Nedir? İnsanların barınma, korunma ve depolama gibi maksatlarla yapmış olduğu her türlü yer altı ve yer üstü tesislerine yapı, bu yapılarda kullandığı malzemelere de yapı malzemesi adı verilir. Ahşap, beton, asfalt, çelik, seramik, yalıtım malzemeleri, cam, boya, mermer, tuğla, çimento vs. birçok şey birer yapı malzemesidir.

3 Yapı Malzemeleri Anabilim Dalı? Yapı Malzemeleri Anabilim Dalı, yapı malzemelerinin sahip olduğu fiziksel, kimyasal ve mekanik özellikleri araştıran, geliştiren ve öğreten, yapıda uygun bir şekilde kullanılabilmesi bakımından malzeme seçimine yönelik bilgiler veren bilim alanıdır ve inşaat mühendisliğinin temel bilim dallarından birisidir. Malzemelere ait derecelendirmeleri içeren standartları oluşturmak veya yeni malzemeler tasarlayıp üretmek de yine bu anabilim dalının uğraşı alanları arasındadır.

4 Deneyimlerden Çağdaş Deneysel Yöntemlere Eskiden uygulama tecrübesine dayanan yapı malzemesi bilgisi, artık günümüzde araştırma ve deneylere dayanan bir bilim dalı olmuştur.

5 Yapı Malzemeleri ABD Dersleri Yapı Malzemesi Anabilim Dalının temel dersleri, Malzeme Bilimi ve Yapı Malzemesi dersleridir. Malzeme Bilimi dersi II. sınıfın Güz yarıyılında, Yapı Malzemesi dersi ise yine II. sınıfın Bahar yarıyılında okutulmaktadır.

6 Yapı Malzemeleri ABD Ders İçerikleri Malzeme Bilimi dersinde, atomsal yapı, atomsal bağlar, atomsal diziliş gibi malzemenin iç yapısına yönelik bilgiler ile birlikte, malzemenin fiziksel, teknolojik ve mekanik özellikleri anlatılmaktadır. Yapı Malzemesi dersinde ise, malzemelerin sınıflandırılması, bağlayıcılar, alçı, kireç ve çimentolar, agregalar ve beton konuları anlatılmaktadır.

7 Malzeme Bilimi Neden Önemlidir? Günümüzde yüksek olan yapı maliyetleri, malzeme özelliklerinin iyi bilinmesini ve maruz kalacağı etkilere göre seçilip kullanılmasını, bir başka ifadeyle, yerine uygun malzeme seçimini zorunlu kılmaktadır.

8 Malzeme Bilimi Neden Önemlidir? Bir inşaatın bedeli %100 olarak kabul edilirse bunun yaklaşık; %10 kadarlık kısmı proje ve mühendislik hizmetleri bedeli, %25 kadarlık kısmı işçilik bedeli, %65 kadarlık kısmı ise malzeme bedelidir. Bu durum, malzeme biliminin önemini açıkça ortaya koymaktadır.

9 Malzeme Kalitesi Malzemenin kalitesi de yapının ömrü boyunca işletme giderlerini etkilemektedir. Ucuz bir malzeme belli bir süre sonra sürekli bakım ve onarım gerektireceğinden, ilk fiyatı daha yüksek olan bir malzemeye kıyasla ekonomik olmayabilir.

10 İnşaat Mühendisinin Görevi... Her inşaat mühendisi, tasarladığı yapı ile ilgili olarak, projelendirme ve inşaat aşamasında aşağıdaki dört temel koşula dikkat etmesi gerekir: a) Yapı istenilen işlevi yerine getirebilmelidir, b) Yapı dış etkilere karşı sağlam olmalıdır, c) Yapı estetik olmalıdır, d) Yapı ekonomik olmalıdır.

11 Malzemeyi Tanımanın Gerekliliği Bir yapının ömrü, yalnızca projesinin iyi olmasına ve işçiliğine bağlı değildir. Bunun yanında, malzeme özellikleri de çok önemli bir yer tutar. Malzeme özelliklerini bilmeden ve malzeme seçimine dikkat etmeden yukarıdaki 4 temel koşulun bir arada sağlanabilmesi ve kusursuz bir yapı inşa edilebilmesi olanaksızdır.

12 Malzemeyi Tanımanın Gerekliliği Örneğin, don tesirine dayanıklı bir beton elde etmek için su emme oranı düşük olan agrega seçilmesi gereklidir. Agreganın yanlış seçilmesi, donma çözülme koşulları altında betonun zarar görmesine neden olacağından, işi yapan usta her ne kadar iyi olsa ve itinalı çalışsa da yapılan imalat açısından beklenen kalitenin elde edilmesi imkânsızdır.

13 Yapı Malzemelerinin Sınıflandırılması Yapı malzemelerini, yapıdaki görevlerine göre şöyle sınıflandırmak mümkündür; Taşıyıcı sistem malzemesi (Esas malzeme) Detay malzemesi

14 Taşıyıcı Sistem Malzemesi Yapının kiriş, kolon, temel gibi taşıyıcı bölümlerinde kullanılan ve mekanik özellikleri yüksek olan malzemelerdir. Bu malzemelere örnek olarak beton, çelik, ahşap, doğal ve yapay taşlar örnek olarak verilebilir.

15 Taşıyıcı Sistem Malzemelerinin Testi Yapının güvenliği açısından bu sınıfa giren malzemelerin herhangi bir kusura sahip olmaması gerektiğinden, taşıyıcı sistem elemanlarında yer alacak malzemelerinin kullanılmadan önce bazı testler yardımı ile uygunluğunun araştırılması gerekir.

16 Taşıyıcı Sistem Malzemelerinin Testi Malzemelerin sahip oldukları özelliklerin test edilmesinde, bazı deneylerden yararlanılır. Bu deneylerin bir kısmı şantiyelerde yapılabilirken, bir kısmı ise, özel ekipmana ihtiyaç duyulduğu durumlarda donanımlı laboratuvarlarda yapılmaktadır.

17 Detay Malzemesi Taşıyıcı malzeme grubunun dışında kalan ve yapıyı dış etkilerden koruyarak dekoratif bir görünüm sağlayan malzemelere detay malzeme denir. Bu malzemelerde oluşabilecek kusur ya da bozukluklar, yapının güvenliğini tehlikeye atmaz. Cam, boya, sıva, döşeme kaplaması gibi malzemeler buna örnek verilebilir.

18 Esas Malzeme Detay Malzeme Bazı malzemelerin yerine göre taşıyıcı sistem malzemesi (esas malzeme), yerine göre de detay malzemesi olabileceği unutulmamalıdır. Örneğin, ahşap taşıyıcı eleman olarak kullanıldığında esas malzeme iken, döşeme kaplaması olarak kullanıldığında detay malzemesi grubuna girer.

19 Bağlayıcı Maddeler Gerek taşıyıcı sistem malzemelerinin gerekse de detay malzemelerinin birçoğu, taneleri ya da bileşenleri homojen şekilde bir arada tutan yapıştırıcı özellikli malzemeler ile birlikte kullanılmaktadır.

20 Bağlayıcı Maddeler Buna göre, başlangıçta ince bir toz formunda olmasına rağmen, su eklenmesi ile hamur haline gelen ve zamanla plastikliğini kaybedip sertleşen, yüzeyleri birbirine bağlayıcı (yapıştırıcı) özelliğe sahip malzemelere bağlayıcı maddeler denir.

21 Bağlayıcı Maddelerin Gruplandırılması Bağlayıcılar Sadece havada sertleşebilenler (Hava Bağlayıcıları) Alçı Kireç Havada ve suda sertleşebilenler (Hidrolik Bağlayıcılar) Çimento Su Kireci Puzolanlar

22 Hava Bağlayıcıları Alçı su altında eridiğinden, kireç ise sertleşebilmek için ihtiyaç duyduğu karbondioksiti su altında bulamadığından hidrolik bağlayıcı değildir. Dolayısıyla alçı ve kireç sadece havada sertleşebilecek özelliktedir.

23 Alçı Alçı, alçı taşı veya jips diye bilinen CaSO 4.2H 2 O bileşimli taşların pişirilerek suyunun bir kısmının uçurulması ve ardından öğütülmesi sonucunda elde edilen bir yapı malzemesidir. Bileşimi CaSO 4.½H 2 O şeklindedir. Pişirme işleminde alçı taşı tüm suyunu kaybederse priz yapma özelliği olmayan anhidrit yani susuz alçı (CaSO 4 ) elde edilir.

24 Alçının Özellikleri Basınç dayanımı 7-14 MPa. Yangına karşı dayanıklıdır. Isı yalıtım özelliği oldukça iyidir. Asit niteliğinde olduğundan demiri paslandırır. Tuğla, taş vb. yapı malzemesine çok iyi yapışır. Ahşaba yapışmaz. Dolgu, sıva işleri, heykel ve model yapımı için uygundur. Duvar ve tavan sıvalarında nemsiz ortamda kullanılır.

25 Kireç Kireç, kireç taşı veya kalker olarak bilinen CaCO 3 bileşimli taşların öğütülüp 900 C sıcaklıkta pişirilmesiyle elde edilir. Reaksiyon aşağıdaki gibi olup meydana gelen CaO sönmemiş kireçtir; CaCO 3 + ISI CaO + CO 2 Sönmemiş Kireç

26 Sönmüş Kireç Sönmemiş kireç, yani kalsiyum oksit (CaO) su ile karıştırılınca yaklaşık 400 C civarında bir ısı açığa çıkar. Kirecin söndürülmesi ile Ca(OH) 2 sönmüş kireç oluşur. CaO + H 2 O Ca(OH) 2 + ISI Sönmüş Kireç

27 Kirecin Kullanım Alanları Sıva Harç Badana

28 Kirecin Özellikleri Kireç ile fazla kalın harç sıvası yapılmamalıdır. Aksi takdirde CO 2 harcın içine yeterince nüfuz edemeyeceğinden, orta kısımlar sertleşemez ve plastik durumunu korur. Kireç su içerisinde eridiğinden, su ile temas eden yapılarda kullanılmamalıdır.

29 Kirecin Özellikleri Kirecin her türlü yapı malzemesine iyi yapışma yeteneği olmasına karşın, mekanik özellikleri zayıf olduğundan, taşıyıcı elemanların yapımından bağlayıcı madde olarak kullanılmamalıdır.

30 Kirecin Özellikleri Kireçle elde edilen harçların plastik özellikleri fazladır. Şekil değişimi yapabilme yeteneğinin fazlalığı nedeniyle duvar sıvaları için çok uygundur. Kireçle yapılan sıvalar çimento ile yapılan sıvalara kıyasla daha az çatlar.

31 Hidrolik Bağlayıcılar Hem havada hem de su altında priz yapma (sertleşme) özelliği taşıyan bağlayıcılara hidrolik bağlayıcılar adı verilir. Su kireci, çimento ve puzolanlar bu gruptandır.

32 Su Kireci Su kireci, içerisinde %10~25 mertebesinde kil bulunduran kireç taşlarının pişirilmesi ile elde edilir. Pişirme sonunda fırından çıkarılan kireç ufak parçalar halindedir. Bu bağlayıcı maddenin toz haline getirilmesi işlemi, öğütme ile değil doğrudan doğruya kirecin söndürülmesi ile sağlanır. Çimentonun keşfinden önce kullanılan bu bağlayıcının bu gün için kullanım alanı pek kalmamıştır.

33 Puzolanlar Puzolanlar, silisli ya da silisli ve alüminli malzemeler olup çok az ya da hiç bağlayıcı değeri olmayan; fakat ince öğütülmüş durumda ve nemin bulunduğu ortamda, çimentonun hidratasyonu sonucunda ortaya çıkan kalsiyum hidroksitle normal sıcaklıkta kimyasal olarak reaksiyona girerek bağlayıcı özelliğe sahip bileşen oluşturan malzemelerdir. Puzolanlar, çimento/beton sektöründe mineral katkı maddeleri adıyla da bilinirler.

34 Puzolanların Tarihçesi Puzolanik maddelerin kullanımı binlerce yıl öncesine kadar gitmektedir. Bu özellikteki toprak ilk defa İtalya nın Napoli kentinde Vezüv yanardağı yakınlarındaki Pozzuoli kasabasından elde edildiğinden Puzolan sözcüğü buradan kaynaklanmıştır.

35 Puzolanik Malzemelerin Tipleri Doğal Puzolanlar (Doğal olarak bulunan malzemeler) Volkanik küller Camlar Tüfler Pişirilmiş killer ve şeyller Diatomik topraklar Suni Puzolanlar (Endüstriyel yan ürünler) Uçucu kül Silis dumanı Öğütülmüş granüle yüksek fırın cürufu

36 Puzolanik Malzemelerin Kullanımı İnce öğütülmüş puzolanlar beton katkısı olarak ya da Portland puzolan tipi çimento üretiminde kullanılmaktadır. Katkı malzemesinin tipine göre, Portland çimentosunun % 5 i ile % 50 si arasındaki bir kısmı ile yer değiştirilir. Bu oran kullanım amacına göre değişiklik gösterir.

37 Çimento Çimento, kil ve kalker karışımı hammaddelerin pişirilmeleri ile ortaya çıkan ve klinker olarak adlandırılan malzemenin çok az miktarda alçıtaşı ile birlikte öğütülmesi sonucunda elde edilen bir üründür; su ile birleştirildiğinde hidrolik bağlayıcılık özeliği kazanmaktadır. KLİNKER

38 Çimento İngiltere'nin Portland adasından elde edilen yapı taşlarına benzediği için "Portland Çimentosu" adı altında patent almıştır.

39 Portland Çimentosunun Özellikleri Çimento gri renktedir. Gri renk, hammadde içinde yer alan az miktardaki demir oksitten kaynaklanmaktadır. Demir oksit bulunmadığı takdirde, Portland çimentosunun rengi beyaza yakın renkte olmaktadır. Portland çimentosu toz gibi ince tanelidir, Tanelerin boyutları µm arasında değişmektedir.

40 Hidratasyon Çimento ve suyun birleştirildiği andan itibaren bu iki malzeme arasında hidratasyon olarak adlandırılan kimyasal reaksiyonlar cereyan eder.

41 Priz Alma Önceleri, yumuşak plastik durumda olan çimento hamuru*, zaman ilerledikçe daha az plastik duruma gelmekte ve katılaşıp, sertleşmektedir. Çimento hamurunun katılaşma göstererek şekil verilemez bir duruma gelmesine priz alma denilmektedir. * Çimento ve su karışımına çimento hamuru denir.

42 Hidratasyonun Devamında Çimento, su, ve agregaların birlikte karılmasıyla elde edilen beton ilk zamanlarda plastik bir kıvamda olup, birkaç saat içerisinde katılaşmakta ve sertleşmektedir. Sertleşmeye başlayan beton ise giderek daha büyük dayanım kazanmaktadır.

43 Çimentonun Görevi Beton karışımı içerisinde yer alan çimento; agrega tanelerinin yüzeyini kaplamakta, agregaların aralarındaki boşlukları doldurmakta, agrega tanelerini birbirlerine bağlayarak betonun tek bir malzeme gibi davranmasını sağlamaktadır.

44 Agrega Agregalar, beton yapımında çimento ve su ile birlikte kullanılan kum, çakıl, kırmataş, kırmakum gibi taneli malzemelerdir.

45 İnce Agrega ve İri Agrega Türk standartlarına göre, 4.0 mm göz açıklıklı kare delikli eleklerden geçen agregaya ince agrega (kum), bu elek üzerinde kalan agregaya ise iri agrega (çakıl) denilmektedir.

46 Kırmataş ve Kırmakum Büyük taşların konkasörde kırılmasıyla elde edilen kırmataş, iri agregadır. Bazen, kumun bulunmadığı veya şantiyeye uzaklığı nedeniyle elde edilmesinin ekonomik olmadığı durumlarda, ince agrega olarak kırma kum kullanılmaktadır.

47 Betonda Agrega Beton hacminin yaklaşık %75 i agrega tarafından oluşturulmaktadır.

48 Betonda Ekonomi Beton yapımında kullanılan temel malzemeler (çimento, su ve agrega) arasında en pahalı olanı çimentodur. Agreganın maliyeti, çimento maliyetine göre çok düşüktür. O nedenle, istenilen kalitedeki betonu elde edebilmek kaydıyla, betonda mümkün olabildiği kadar çok miktarda agrega kullanılması, betonun daha ekonomik olmasına yol açmaktadır.

49 Beton Nedir? Beton su, çimento, agrega ve gerektiğinde kimyasal ve/veya mineral katkı maddelerinin homojen olarak karıştırılmasından oluşan, başlangıçta plastik kıvamda olup, şekil verilebilen, zamanla katılaşıp sertleşerek dayanım kazanan bir yapı malzemesidir.

50 Taze Beton Betonun karıştırma işlemi tamamlandıktan sonraki durumuna taze beton adı verilir.

51 Sertleşmiş Beton Plastikliğini, yani şekil verilebilir haldeki durumunu yitirmiş ve belirli seviyede dayanım kazanmış olan betona sertleşmiş beton denir.

52 Betonun Üretimi Beton üretiminde kullanılan malzemelerin, mümkün olduğu kadar homojen bir şekilde karıştırılması gerekir. Karıştırma işlemi iki şekilde yapılır; El araçları* ile karıştırma ve betonyer ile karıştırmadır.

53 Betonun Taşınması Betonyerden veya beton santrallerinden alınan taze beton döküm yerine en az sarsıntı etkisinde kalacak ve homojenliğini kaybetmeyecek şekilde taşınmalıdır. Üretilen betonlar, döküm yerine işin niteliği ve büyüklüğüne göre el arabaları, bantlar, oluklar, trans mikserler veya beton pompaları ile taşınır.

54 Betonun Yerleştirilmesi ve Sıkıştırılması Karıştırılan beton bekletilmeden yerine yerleştirilmeli ve yeterince sıkıştırılmalıdır. Yerleştirme ve sıkıştırma işlemlerinde önemli olan beton malzemelerinin birbirinden ayrışmamasıdır. Betonun sıkıştırma işlemlerinde, şişleme çubuğu veya vibratör kullanılır.

55 Betonun Dozajı Beton üretiminde çimento çoğunlukla 50 kg lık torbalar halinde kullanılır. Dolayısıyla, 1 m 3 betonda yer alan kg cinsinden çimento miktarına dozaj veya doz adı verilir. Örneğin 300 dozlu beton dendiğinde, 1 m 3 beton içerisinde 300 kg çimento (= 6 torba çimento) olduğu anlaşılır.

56 Grobeton Zemin ile temelin irtibatını keserek zeminden gelebilecek zararlı su veya benzeri kimyasalların temel betonarmesine zarar vermesini önlemek ve temel altını gerekli düzlüğe getirmek (tesviye etmek) için kullanılan demirsiz kaba betona grobeton denir.

57 Betonun Bakımı Betonun, özellikle ilk günlerinde, yeterince hidratasyon yapabilmesini sağlamak gereklidir. Dolayısıyla, betonun içerisinde yeterli miktarda suyun ve sıcaklığın bulundurularak bu ortamın korunması işlemine, betonun kür ü veya betonun bakımı adı verilir.

58 Betonun Kürü İçin Gerekli Koşullar 1. Yerine yerleştirilmiş olan betonun içerisindeki suyun buharlaşarak azalmaması, betonda yeterli miktarda su bulundurulması, 2. Yerine yerleştirilmiş olan betonun içerisindeki sıcaklığın betondaki hidratasyonu yavaşlatacak veya durduracak derecelere düşmemesi.

59 Taze Betonda Suyun Azalmasının Nedenleri Yerine yerleştirilen taze betonun içerisindeki suyun azalmasının en önemli nedeni buharlaşmadır. Buharlaşma hızı, (a) havadaki bağıl neme, (b) hava sıcaklığına, (c) betonun sıcaklığına, (d) rüzgar hızına bağlıdır. Bağıl Nem: Belli bir sıcaklıkta bir hava kütlesinde bulunan nem miktarının yüzde ifadesi.

60 Nem, Sıcaklık ve Rüzgarın Etkileri Havadaki bağıl nemin azalması, betonun içerisindeki suyun daha çok buharlaşmasına yol açmaktadır. Hava sıcaklığının yüksek olması, betonun sıcaklığını da yükseltmekte ve daha çok buharlaşmaya neden olmaktadır. Rüzgar hızının yüksek olması, betondaki suyun daha çok buharlaşmasına neden olmaktadır.

61 Kür Yöntemleri Genellikle iki ana grup altında sıralanabilir: 1. Betonun ıslak durumda kalabilmesini sağlayabilmek için uygulanan kür yöntemleri, 2. Beton yüzeyini ince bir zar (membran) ile örterek, buharlaşmayı önlemek amacıyla uygulanan yöntemler.

62 Betonun Islak Kalmasını Sağlayan Yöntemler 1. Betonun tamamen su altında kalmasını sağlayacak yöntemler, 2. Beton yüzeyine su serpiştirilerek uygulanan kür yöntemi, 3. Beton yüzeyine bez, talaş, saman gibi malzemelerin serilmesi ve bu malzemelerin ıslak duruma getirilmeleri sağlanarak, beton yüzeyinin ıslak kalabilmesi için uygulanan yöntemler.

63 Betondaki Suyun Buharlaşmasını Önleyen Yöntemler 1. Beton yüzeyinin plastik malzemeden veya su geçirmeyen kağıttan yapılmış örtülerle kaplama yöntemleri, 2. Beton yüzeyine bitümlü veya parafin esaslı sıvı kimyasal malzemelerin sürülmesi yöntemleri.

64 Betonun Basınç Dayanımı Beton, basınç dayanımı yüksek, çekme dayanımı ise düşük bir malzemedir. Dolayısıyla beton, yüksek basınç mukavemetinden yararlanmak ve yük taşıtmak amacıyla, yapı elemanlarında basınca çalıştırılır. Beton basınç dayanımı, betonda basınç etkisi yaratacak kuvvetlerin neden olacağı şekil değiştirme ve kırılmalara karşı betonun gösterebileceği maksimum direnme kabiliyetidir.

65 Betonun Basınç Dayanımının Bulunması Betonun basınç dayanımı, boyutları 15x30 cm olan beton silindir ya da 15 cm kenar uzunluğundaki beton küp numunelerin preste kırılması ile belirlenir. Kırılma yükü, numunenin kesit alanına bölünerek betonun basınç dayanımı (mukavemeti) tespit edilir.

66 Beton Standardı (TS EN 206-1) Beton basınç dayanım sınıfları ile bu sınıfların karakteristik silindir ve küp basınç dayanım değerleri, TS EN beton standardında belirtilmiştir.

67 Beton Sınıfları Beton sınıfları, C 8/10 ile başlar ve C 100/115 sınıfına kadar devam eder. Betonun basınç dayanım sınıfını gösteren notasyondaki C terimi, betonun İngilizcesi olan concrete kelimesinin baş harfini simgelerken, ilk rakam betonun 28 günlük karakteristik silindir dayanımını (N/mm 2 ), ikinci rakam ise betonun 28 günlük karakteristik küp dayanımını (N/mm 2 ) temsil eder.

68 C30/37

69 Yapılarda Çelik Kullanımı Çelik, Demir elementi ile genellikle %0,2 ila %2,1 oranlarında değişen Karbonun bileşiminden meydana gelen bir alaşımdır. İçine katılan karbon oranı arttıkça, sertlik ve mukavemeti artar, ancak süneklik* azalır. *Süneklik: Malzemelerin gerilme altında şekil değiştirme yeteneği süneklik olarak tanımlanır.

70 Yapılarda Kullanılan Çelikler Yapılarda çelik, 1. Betonarme yapılarda donatı, 2. Çelik yapılarda ise taşıyıcı profil olarak kullanılır.

71 Betonarme Yapılarda Çelik Betonarme yapılarda beton, çekme dayanımı düşük olduğundan basınç gerilmelerini karşılar. Çelik ise, betonun çekme dayanımının zayıf olması nedeniyle, yapı elemanlarında oluşan çekme kuvvetlerini karşılamak amacıyla kullanılır.

72 Betonla Çeliğin Uyumu Betonarme yapılarda çekme gerilmelerini karşılayacak en uygun donatının çelik olduğu ve birbirlerine şaşırtıcı derecede uyum sağladıkları görülmüştür. Çünkü, a. Çeliğin çekme dayanımı, betondan çok daha yüksektir, b. Çelik betonla çok iyi bir aderans sağlar, c. Çeliğin genleşme katsayısı, betonunkine yakındır. Dolayısıyla, oluşacak bir sıcaklık farklılığında aynı şekil değişimini yaparlar.

73 Aderans Betonarme yapılarda donatı ve beton arasında yeterli bir kenetlenmenin (aderansın) sağlanamaması halinde, donatı beton içinde kayarak kuvvetleri aktaramaz. Bu durum, oldukça tehlikeli olup, yapının yıkılmasına dahi yol açabilir.

74 Nervürler Donatının aderans yeteneğini arttırmak amacıyla, çelik çubukların yüzeyinde çıkıntılar yapılır. Beton kütlesine takılarak kenetlenmeyi arttıran bu çıkıntılar, genelde nervürler vasıtasıyla meydana getirilir.

75 Nervür Nervür, donatının betonla aderansını arttırmak amacıyla, çubuk eksenine belirli bir açıyla oluşturulan ve çubuk boyunca devam eden çubuk yüzeyindeki çıkıntılardır.

76 Donatı Çapı

77 Yüzey Şekillerine Göre Çelik Çubuk Çeşitleri Betonarme yapılarda donatı olarak kullanılan, dairesel kesitli çelik çubuklar yüzey şekillerine göre şu şekilde sınıflandırılır: Düz Yüzeyli (D) Yüzeyi Profilli (P) Nervürlü (N)

78 Yüzey Şekillerine Göre Çelik Çubuk Çeşitleri

79 1. Düz Yüzeyli Çelik Çubuk Düz yüzeyli çelik çubuk, yüzeyinde betonla aderans (kenetlemeyi) arttırıcı nervürler veya profiller bulunmayan yüzeyi düz, daire kesitli beton çelik çubuğudur.

80 2. Yüzeyi Profilli Çelik Çubuk Yüzeyi profilli çelik çubuk, haddeleme sırasında, yüzeyinde betonla aderans arttırıcı çeşitli şekilli girintiler oluşturulmuş beton çelik çubuğudur.

81 3. Nervürlü Çelik Çubuk Nervürlü çelik çubuk, haddeleme sırasında, yüzeyinde betonla aderansını arttırıcı çıkıntılar oluşturulmuş beton çelik çubuğudur.

82 Akma Dayanımlarına Göre Çelik Çubuk Çeşitleri 1. En küçük akma sınırı 220 N/mm 2, (BÇ I) veya (S 220) 2. En küçük akma sınırı 420 N/mm 2, (BÇ III) veya (S 420) 3. En küçük akma sınırı 500 N/mm 2, (BÇ IV) veya (S 500)

83 Çelik Hasır Bazı betonarme elemanlarda, örneğin döşemelerde, donatı yerleştirilmesini kolaylaştırmak amacı ile, birbirine dik ve paralel çubuklardan oluşan hasır donatı kullanılır.

84 Çelik Hasırda Bağlantı Hasırda iki dik yöndeki donatının üst üste bindiği noktalardaki bağlantı, kaynak veya özel kelepçelerle sağlanır.

85 Çelik Hasırların Kullanım Alanları Her türlü konut inşaatının: temelleri, döşemeleri, perdeleri Metro ve tünel yapımında, İstinat duvarı, Beton pist ve yol kaplamaları, Prefabrik yapılarda, Kanal ve kanalet yapımında, Endüstriyel yapılarda,

86 Çelik Yapılar Çeliklerin ikinci geniş kullanım alanı çelik yapılardır. Çelik köprüler, çerçeveler ve çatı makasları gibi yapılar çelik levha ve çelik profil çubuklardan imal edilir.

87 Çelik Profiller Çelik profil çubuklar kesit şekline göre, L (korniyer), T, U veya I (putrel) profili şeklinde adlandırılırlar.

88 Öngerilmeli Beton Yapılarda, geçilmesi gereken açıklık büyüdükçe, betonarme yapı elemanlarının boyutu artmaktadır. Bu durum, ölü yüklerin artmasına ve yapının taşıyıcı elemanlarına gereksiz yükler gelmesine neden olmaktadır. Ayrıca betonun çekme gerilmelerine karşı zayıf olması, betonarme elemanlarda çatlamaların oluşmasını kaçınılmaz kılmaktadır. Bu sorunları gidermek düşüncesi, betona basınç gerilmeleri vermek suretiyle 'öngerilmeli beton' kavramını ortaya çıkartmıştır.

89 Öngerilmeli Beton 1940'larda geliştirilen öngerilmeli beton yöntemiyle, betonun düşük çekme mukavemetine bağlı çatlak problemi önlenmiştir. Öngerilmede, betonun yüksek basınç mukavemeti, çeliğin yüksek çekme mukavemetiyle birleştirilmektedir.

90 Öngerilme Yöntemleri Öngerilme işlemi, beton dökümünden önce gerilen kabloların betonun dökülüp sertleşmesinden sonra serbest bırakılması (öngerme) ya da betonun dökülüp sertleştikten sonra, önceden yerleştirilen öngerilme kablolarına kuvvet uygulanıp gerdirilmesiyle (ardgerme) gerçekleştirilmektedir.

91 Öngerilmeli Beton Kullanım Alanları Prefabrik sanayi yapılarında, Köprülerde, Silolarda, Büyük açıklıklı yapılarda, Yer altı ve üstündeki büyük metro istasyonlarında, Stadyum ve spor salonlarının tribün örtü yapılarında.

92 TEŞEKKÜRLER!