4/4/2016 PREFABRİKASYONUN TANIMI PREFABRİKE (ÖN ÜRETİMLİ) BETONARME YAPILARIN TANIMI PREFABRİKE YAPI ELEMANLARI ÜST YAPI ELEMANLARI

Transkript

1 PREFABRİKE BETONARME YAPILAR Hatice Lale ARGIN İnşaat Mühendisi PREFABRİKASYONUN TANIMI Prefabrikasyon binayı oluşturan taşıyıcı veya taşıyıcı olmayan elemanların fabrika ortamında üretilmesi ve bir koordinasyon planı dahilinde şantiyeye nakledilerek birleştirilmesidir. Beton prefabrikasyon ; inşaat sektörünün bu gün için ulaşmış olduğu en ileri noktasıdır. 2 PREFABRİKE (ÖN ÜRETİMLİ) BETONARME YAPILARIN TANIMI Yapının bileşenlerine ayrılarak, Bir üretim tesisinde, Parça parça üretilmesi, Üretilen parçaların şantiyeye taşınması, Şantiyede birleşimlerin tamamlanarak yapının oluşturulmasıdır. PREFABRİKE YAPI ELEMANLARI ALT YAPI ELEMANLARI (köprü kirişleri, menfezler, çakma kazıklar, yol bariyerleri, beton traversler v.b.) ÇEVRE DÜZENLEME ELEMANLARI (beton parke taşları,bordür elemanları, istinat duvar elemanları, ses bariyerleri, bahçe duvarları, kent mobilyaları v.b.) ELEKTRİFİKASYON ELEMANLARI (enerji nakil hattı ve aydınlatma direkleri, trafo binaları) ÜST YAPI ELEMANLARI olarak sınıflandırılabilir. 3 4 ÜST YAPI ELEMANLARI KOLONLAR KİRİŞLER Öngermeli veya öngermesiz çatı makası, Eğik çatı kirişleri, Dikdörtgen,I,L ve T kesitli kirişler v.b. DÖŞEME ELEMANLARI Çift T veya boşluklu döşeme plakları CEPHE ve DUVAR ELEMANLARI 5 6 1

2 7 8 TİPİK SANAYİ YAPISI TİPİK SANAYİ YAPILARINDAN ÖRNEKLER

3 PREFABRİKE BETONARME YAPILARIN AVANTAJLARI Hızlı yapım İklim koşullarından etkilenmeme Büyük açıklıkların geçilebilmesi Öngermeli elemanlar ile ağır yüklerin taşınabilmesi Kontrollü malzeme kullanımı ve kontrollü üretim Yerinde dökme yapılara kıyasla hafif kesitlerin kullanılabilmesi Şantiyede yapılacak işlerin önemli ölçüde azalması Çelik yapılara kıyasla yangın dayanımının daha yüksek olması Çelik yapılara kıyasla genellikle daha ekonomik olması PREFABRİKE BETONARME YAPILARIN DEZAVANTAJLARI Mimari projenin standart prefabrike elemanlara uygun olacak şekilde tasarlanması gerekliliği Hata toleranslarının azlığı Tasarım ve projelendirme zorluğu Çelik yapılara kıyasla daha ağır elemanların kullanılması PREFABRİKE ELEMANLARIN ÜRETİMİ Prefabrike elemanlar uygun koşullar sağlanarak fabrika ortamında üretilirler Sağlıklı bir üretim yapılmasını sağlayacak yeterli niteliklere sahip kalıplar kullanılır. Kalıplar projeye göre revize edilir ve sızdırmazlığı sağlanır. Beton artıklarından arındırılır, silinir ve madeni kalıp yağları ile yağlanır

4 Projesine uygun olarak hazırlanan donatı ve aksesuarların, öngerme donatılarının gerekli kontrolleri yapılır. Donatı boyu, çap, adet, cins, etriye, çirozlar ve bindirme boyları kontrol edilir. Birleşimlere ait filizler, filiz üzerindeki yivler, mesnet donatıları, perde bağlantı filizleri kontrol edilir. Öngermeli elemanlarda halat çapları ve cinsleri, halat koordinatlarının kontrolu yapılır. Halat germe kuvvetleri ise manometre vasıtası ile veya germe-uzama ilişkisi ile kontrol edilir Bu kontroller sonrasında beton dökme ve yerleştirme işlemine geçilir. Prefabrike elemanın projesinde belirtilen beton cinsine uygun olarak hazırlanan beton kalıplara dökülerek vibrasyonla (yüksek frekanslı kalıp vibrasyonu veya şişe tipi vibratörler kullanılarak) yerleşimi sağlanır

5 25 26 Belli beton hacimleri doğrultusunda alınan beton numunelerde slump (çökme) deneyi, 3, 7, 28 günlük mukavemet testleri ve gerekli testler yapılarak sonuçlar kayıt altına alınır. BUHAR KÜRÜ UYGULAMASI Beton dökümü ve vibrasyonu biten eleman ön beklemeye alınır. Daha sonra buhar kürü uygulaması başlar, elemana verilen buhar sıcaklığı tedricen artırılarak verilir (tercihen 10~35 Co / saat), buharın elemana homojen bir şekilde verilmesi gereklidir. Elemanın yeterli mukavemeti kazanmasının ardından buhar tedricen azaltılır ve eleman soğumaya bırakılır Elemanlara aşırı derecede sıcak buhar (>80~85 C o ) verilmemelidir. Aksi taktirde elemanın beton kalitesinde ve yüzey kalitesinde istenmeyen durumlarla karşılaşılabilir. Bunlar; - Yüzeyde tozlanma, bozulma - Rötre çatlaklarının oluşması - Hacimsel değişimler - Uzun süreli beton mukavemet değerlerinde düşmeler ELEMANLARIN KALIPTAN ALINMASI Buhar uygulaması ve soğutulması tamamlanan elemanlar dengeli olarak, aparatlar kullanılarak projelerinde belirtilen noktalardan kaldırılırlar. Kaldırma esnasında elemanlarda çatlak ve aşırı sehim olmamasına dikkat edilir

6 ELEMANLARIN SON KONTROLÜ Elemanların görsel kontrolü yapılır. Elemanların boyut kontrolü yapılarak imalat paftalarına uygunluğu kontrol edilir. Eleman süreç kontrol markalaması yapılmalıdır. Ankraj plakalarının yerleri, betona gömülme durumu kontrol edilir, üzerindeki betonlar temizlenerek ve antipas boya sürülerek korozyona karşı önlem alınmalıdır. Bulonlu, manşonlu, filizli birleşimlere ait aksesuarların fonksiyonlarını yerine getirebileceği kontrol edilmelidir. Öngerilmeli elemanlarda halat kaçması olup olmadığı kontrol edilmeli, ters sehimlerinin kontrolü yapılmalıdır. Yapılan kontrollerde eleman üzerinde herhangi bir parça kopması, aşırı gözenek, çatlak, ankraj plakalarında dönüklük, filiz yerlerinde, deliklerinde tespit edilen hatalar tolerans sınırları içinde ise gerekli tamir ve çalışmaları yaptırılarak sevk edilir ELEMANLARIN STOKLANMASI İmalatı biten elemanlar stok sahasına alınırlar. Öngerilmesiz elemanlar yaklaşık olarak Lx0.207 mesafesinden mesnetlenerek stoklanırlar. Öngerilmeli elemanlar ise genelde statik mesnetlerinden 50 cm. mesafeden mesnetlenerek stoklanırlar. Farklı şekilde imalatı yapılan öngerilmeli elemanlar projelerinde belirtilen noktalardan mesnetlenerek stoklanırlar Elemanlar üst üste stoklanırken mesnet takozlarının da üst üste gelmesine dikkat edilmelidir. Aşırı yükten dolayı prefabrik elemanlarda ve mesnet takozlarında ezilme olmamalıdır. Özellikle izolasyonlu panellerde mesnet takozları geniş ve uzun tip seçilerek üst betonun çökmesi ve zımbalaması önlenmelidir. Stoklama esnasında elemanların yatay yönde devrilmesini önleyici tedbirler alınmalıdır

7 PREFABRİKE ELEMANLARIN SEVK VE MONTAJI Prefabrike elemanlar, sevk ve montaj anında maruz kalacağı etkilere uygun olarak tasarlanmalıdır. Tasarım kabullerine uygun olarak, yapısal özelliklerine zarar gelmeyecek önlemler ile sevk ve montajları yapılmalıdır. Montaj öncesinde, şantiyedeki alt yapı ve lojistik işlerin tamamlanmış olması gereklidir Prefabrike sunum 1 slayt no ALT YAPI KONTROLÜ Temel ampatmanı ve soketi aks kontrolü, boyut kontrolü, kolonun oturacağı soket taban kotu kontrolü yapılmalı, Bina köşegenleri kontrol edilmeli, Temel imalatlarına ait beton ve donatı kontrolü yapılmalı, Soket içi montaj payları ve yüzey pürüzlendirmeleri kontrol edilmeli, Bağ hatılı bağlantıları için gerekli önlemler ve cephe paneli temel bağlantıları ile ilgili önlemler kontrol edilmelidir

8 PREFABRİKE BETONARME YAPILARIN TASARIMI Yapı kullanım amacına, ve tasarım ilkelerine uygun olarak prefabrike yapı bileşenleri projelendirilmelidir. Tasarım yapılırken; Yapı güvenliği Uygulanabilirlik Referans standart ve yönetmeliklere uygunluk Tasarım ve davranış uyumluluğu PREFABRİKE YAPILARIN TASARIMI VE YAPIMINDA UYULMASI GEREKEN YÖNETMELİKLER TS 500 / Şubat 2000 Betonarme Yapıların Tasarım ve Yapım Kuralları TS 498 / Kasım 1987 Yapı Elemanlarının Boyutlandırılmasında Alınacak Yüklerin Hesap Değerleri TS 3233 / Şubat 1979 Öngerilmeli Beton Yapıların Hesap ve Yapım Kuralları kriterlerine dikkat edilmelidir. Prefabrike yapı bileşenleri (prefabrike elemanlar) gerekli tüm detayları içerecek şekilde projelendirilmelidir. Şantiyede yapılacak montaj ve birleşimler de gerekli tüm detayları içerecek şekilde projelendirilmelidir. TS 9967 / Mart 1992 Yapı Elemanları Taşıyıcı Sistemler ve Binalar Prefabrike Betonarme ve Öngerilmeli Betondan Hesap Esasları ile İmalat ve Montaj Kuralları Deprem Yönetmeliği / Mart Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Esaslar 44 ÖNGERİLMELİ YAPI ELEMANLARI Öngermeli yapı elemanları büyük açıklıkları geçmek için sanayi yapılarında, köprülerde, otoparklarda eğilme elemanları olarak kullanılır. Bu elemanlar kullanılarak büyük açıklıkların normal betonarme kirişlere göre daha küçük kesitlerle geçilmesi mümkün olmaktadır. Elemana gelecek yük etkileri çeliğin gerilmesi ile istenen şekilde dengelenmiş olur. Öngerme, kopma dayanımı çok yüksek olan (normal donatı : kg/cm 2 ; öngerme halatı: kg/cm 2 ) halatların kullanılarak verilen germe kuvvetinin prefabrike beton elemana aktarılması ve bu yolla taşıma kapasitesinin sağlandığı yöntemdir. Bu yöntemde kalıplar içine yerleştirilen öngerme halatları hesaplanan kuvvetlere göre hidrolik krikolarla gerilirler. Kalıplara dökülen beton prizini aldıktan ve betonla halatlar arasında yeterli aderans sağlandıktan sonra halatlar kesilir. Halat kesim yerlerine epoxy boya uygulanarak oksitlenmesi engellenir. PREFABRİKE SİSTEMLERDE BİRLEŞİMLER Mafsallı Birleşimler Tersinir Momentleri Aktaran Birleşimler Konvansiyonel Perdeli ve Çerçeveleri Mafsallı Sistem Birleşimleri Konvansiyonel Perdeli ve Çerçeveleri Tersinir Momentleri Birlikte Aktaran Birleşimler SANAYİ YAPILARI (MAFSALLI BİRLEŞİMLER) Uygulamasını yaptığımız prefabrike sanayi yapı projelerinin önemli bir bölümü, kısmi arakatı olan tek katlı ve çok açıklıklı yapılardır

9 Ankastre olan alt kotlarında yerinde dökme betonarme çanak temellere oturtulan kolonlar çatı kotunda pim bağlantılıdır Kolon üst ucunda bulunan kısa konsoldan çıkan pimlere dolu gövdeli eğik çatı kirişleri oturtulur ve kirişte bırakılan silindirik pim boşluğunun etrafı özel grout harcı ile doldurulur. Uçlarına diş açılmış pimlere pul ve somun uygulanarak oluşabilecek yanal yükler altında pimin sıyrılmasına karşı önlem alınır Kısa konsollar üzerine elemanlar arasında olabilecek çeşitli sürtünmeleri gidermek ve yükün mesnet bölgesinde homojen dağılımını sağlamak amacıyla elastomer mesnetler yerleştirilir

10 Çerçeveler arasındaki bağlantı aşıklar, oluk kirişleri ve vinç kirişleri ile sağlanmaktadır. Aşıklar eğik çatı kirişlerine, oluk kirişleri de kolonlara pimlerle bağlanmaktadır. Vinç kirişlerinin bağlantıları ise kirişlerin kolonda bulunan kısa konsollar üzerindeki pimlere oturtularak etraflarının harç ile doldurulması ile oluşturulmaktadır. Vinç kirişlerinin yanal stabilitesini sağlamak için ilave önlemler de alınır Çatı seviyesinde yapısal elemanlar ile oluşturulan bir diyafram söz konusu değildir. Bununla birlikte; Çatı kaplamasının diyafram etkisi oluşturduğu, Cephe duvarlarının da yatay ötelenmenin azaltılmasına katkı sağladığı gözlenmiştir

11 MONTAJ SONRASI TAMAMLAYICI İMALATLARIN KONTROLÜ Aşık, oluk, çatı makası, çatı kirişi, vinç kirişi elemanlarına ait tüm filizli birleşimlerin beton dolguları tamamlanmış olmalıdır. Yatay kuvvetlerin döşeme düzleminden düşey taşıyıcılara ve perdelere sağlıklı bir biçimde aktarılması için perde kenarlarında tamamlama betonu içinde bırakılan ilave donatıların çap, adet, boy ve yerleri kontrol edilir. 61 KONVANSİYONEL PERDELİ ve ÇERÇEVELERİ MAFSALLI SİSTEM BİRLEŞİMLERİ Deprem yüklerinin tamamının konvansiyonel perdeler tarafından karşılandığı sistemlerdir. Birden fazla sayıda kat adeti bulunan sistemlerin mafsallı olarak yapılabilmesine olanak sağlarlar. Bu tür birleşimlerde yatay kuvvetlerin perdelere aktarılması için gerekli önlemler alınmalıdır. Perdeli sistemlerde çatı kotuna kadar çıkan perdelerin çatı düzleminde sonsuz rijit diyafram oluşmadığından dolayı sistem davranışına herhangi bir katkısı söz konusu değildir. 62 YAPI MODELLEMESİ ÖRNEKLERİ ÖRNEK-1 Yapı iki blok şeklinde tasarlanmıştır. Birinci blok mafsallı çatı elemanları ve mafsallı arakat elemanları ile teşkil edilen kısmi arakatlı tek katlı prefabrike bir yapıdır. Yapı taşıyıcı sistemi, temelde ankastre, çatı ve ara kat elemanları mafsallı olarak modellenmiştir İkinci blok mafsallı çatı elemanları ile teşkil edilmiş perdelerle çevrelenmiş bir bodrum katı ve deprem perdeleri ile desteklenmiş mafsallı kolon kiriş bağlantıları olan iki arakattan oluşmaktadır

12 Mevcut yapıların deprem performansı her iki doğrultuda kullanılan yerinde dökme betonarme perdelerin kat arası ötelenmeleri azalttığı dolayısıyla düğümlerdeki dönme talebini azaltarak göçme oluşumunu engellediği sonucunu doğurmuştur. Katlı yapılarda yaklaşık yüzde yarım perde indisi (incelenen yönde bulunan perde kesit alanları toplamının bina oturum alanına oran değerinin) ve ara katta rijit diyafram oluşturulması bu tür yapıların tasarımında dikkate alınması gereken önemli kriterlerdir Yatay kuvvetlerin perdelere aktarılması için alınması gereken önlemler; Üzerlerinde pürüzlendirme yapılan döşemelerin birbiri ile bağlantısı sağlanır. Prefabrike kiriş üzerinde tamamlama (topping betonu) ile oluşturulan kompozit kesitte etriyelerin sürgü donatılarını sarması sağlanır. Döşeme ve kirişler üzerinde diyafram çalışmayı sağlayacak çelik hasır karelajı uygulanır Tamamlama betonu kalınlığı ve beton kalitesi kontrol edilir. Yatay kuvvetlerin döşeme düzleminden düşey taşıyıcılara ve perdelere sağlıklı bir biçimde aktarılması için perde kenarlarında tamamlama betonu içinde gerekli çap, adet ve boyda ilave donatıların yerleştirilir

13 Perdeler ile prefabrike kolonlar arasına oluşacak kesme kuvvetlerinin karşılanması amacıyla filizler bırakılır. Bu filizler prefabrike kolonların imalatı esnasında konulabileceği gibi kolonda bırakılacak deliklere sonradan da geçirilebilir. Kolonlar ile perdelerin birleşim yüzeylerinde prefabrike kolonun pürüzlü yüzeye sahip olması tercih edilir Perdeli sistemlerde perde dağılımının bina planında dengeli olması ve mümkün olduğunca bina dış cephelerinde oluşturulması sağlanır. Bu perdelerin aldıkları yatay kuvvetleri temele aktarabilmeleri için temel ile olan bağlantıları proje ile uyumlu olmalıdır

14 ÖRNEK-2 Perdeli sistemlerde bina dış akslarında ve çatı makası taşıyan yüksek orta akslarında tali yönde prefabrike veya konvansiyonel hatıl kirişi konulması yatay yüklerin perdelere aktarılması açısından önemli olmaktadır ÖRNEK YANLIŞ UYGULAMALARDAN ÖRNEKLER Kolona tek yatay pimle yapılan bağlantı hatası 83 Dolguya oturan temel uygulamaları 84 14

15 İLGİNİZ İÇİN TEŞEKKÜR EDERİM. Hatice Lale ARGIN İnşaat Mühendisi Orta aksta tali yön bağlantısı kullanılmamış bir yapı