Farklı dayanımlı betonların karşılaştırmalı σ c -ε c eğrileri ERSOY/ÖZCEBE, Sayfa 18

Benzer belgeler
Farklı dayanımlı betonların karşılaştırmalı σ c -ε c eğrileri ERSOY/ÖZCEBE, Sayfa 18

KOLONLAR Sargı Etkisi. Prof. Dr. Ahmet TOPÇU, Betonarme I, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, 147

BETONARME-I 2. Hafta. Onur ONAT Munzur Üniversitesi Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü, Tunceli

BETONARME-I 3. Hafta. Onur ONAT Munzur Üniversitesi Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü, Tunceli

BETONARME YAPI ELEMANLARINDA DONATI DÜZENLEME İLKELERİ

Yapı Elemanlarının Davranışı

11/10/2013 İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİNE GİRİŞ BETONARME YAPILAR BETONARME YAPILAR

BETONARME YAPI ELEMANLARINDA DONATI DÜZENLEME İLKELERİ

BETONARME YAPI TASARIMI -KOLON ÖN BOYUTLANDIRILMASI-

BETONARME-I 5. Hafta KİRİŞLER. Onur ONAT Munzur Üniversitesi Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü, Tunceli

Yapı Elemanlarının Davranışı

BETONARME BİNALARDA DEPREM HASARLARININ NEDEN VE SONUÇLARI

Yapı Elemanlarının Davranışı

Yapı Elemanlarının Davranışı

İNŞAAT MALZEME BİLGİSİ

BETONARME YAPI ELEMANLARINDA HASAR VE ÇATLAK. NEJAT BAYÜLKE İnş. Y. Müh.

Şekil 1.1. Beton çekme dayanımının deneysel olarak belirlenmesi

ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTES

YTÜ Mimarlık Fakültesi Statik-Mukavemet Ders Notları

BİLGİLENDİRME EKİ 7E. LİFLİ POLİMER İLE SARGILANAN KOLONLARDA DAYANIM VE SÜNEKLİK ARTIŞININ HESABI

Malzeme yavaşça artan yükler altında denendiği zaman, belirli bir sınır gerilmede dayanımı sona erip kopmaktadır.

BETONARME KESİT DAVRANIŞINDA EKSENEL YÜK, MALZEME MODELİ VE SARGI DONATISI ORANININ ETKİSİ

Giriş, özellikler, yönetmelikler, taşıma gücü yöntemi

YAPILARIN ONARIM VE GÜÇLENDİRİLMESİ DERS NOTU

Temeller. Onur ONAT Munzur Üniversitesi Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü, Tunceli

BETONARME-II (KOLONLAR)

Yapı Denetim Uygulama

BETONARME-II ONUR ONAT HAFTA-1 VE HAFTA-II

DEPREME DAYANIKLI YAPI İNŞAATI SORULAR

KESME BAKIMINDAN DOĞRU TASARLANMAMIŞ BETONARME PERDE DUVARLI YÜKSEK BİNALARIN DEPREM PERFORMANSI

Prof. Dr. Cengiz DÜNDAR

MUKAVEMET DERSİ. (Temel Kavramlar) Prof. Dr. Berna KENDİRLİ

MOMENT YENİDEN DAĞILIM

İÇERİSİ BETON İLE DOLDURULMUŞ ÇELİK BORU YAPI ELEMANLARININ DAYANIMININ ARAŞTIRILMASI ÖZET

Betonarme. Prof. Dr. Naci Çağlar

DEPREME DAYANIKLI YAPI TASARIMI

Yapı Elemanlarının Davranışı

BETONARME KESİTLERİN EĞİLME MUKAVEMETLERİNİN BELİRLENMESİNDE TEMEL İLKE VE VARSAYIMLAR

BETONARME ELEMANLARDA DONATI DÜZENLEME İLKELERİ

Perdelerde Kesme Kuvveti Tasarımı ve Yatay Donatı Uygulaması

BASMA DENEYİ MALZEME MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ. 1. Basma Deneyinin Amacı

beton karışım hesabı

Kirişlerde sınır değerler

Mühendislik Mimarlık Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü

10 - BETONARME TEMELLER ( TS 500)

ESKİŞEHİR OSMANGAZİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK MİMARLIK FAKÜLTESİ İnşaat Mühendisliği Bölümü DÖŞEMELER 1

ZEMİN BETONU ÇATLAKLARI VE ÖZEL KONULAR

Suat Yıldırım İnşaat Yük Müh. ODTÜ

Malzemenin Mekanik Özellikleri

RİSKLİ BİNALARIN TESPİT EDİLMESİ HAKKINDA ESASLAR 1-Temel Kavramlar

d : Kirişin faydalı yüksekliği E : Deprem etkisi E : Mevcut beton elastisite modülü

Deneyin Amacı Çekme deneyinin incelenmesi ve metalik bir malzemeye ait çekme deneyinin yapılması.

DEPREME DAYANIKLI YAPI TASARIMI

Nervürlü Düz Hasır Nervürlü

Tablo 1 Deney esnasında kullanacağımız numunelere ait elastisite modülleri tablosu

Malzemelerin Mekanik Özellikleri

ÇEKME DENEYİ. Şekil. a) Çekme Deneyi makinesi, b) Deney esnasında deney numunesinin aldığı şekiler

T.C. KAHRAMANMARAŞ SÜTÇÜ İMAM ÜNİVERSİTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ M-220 ÇEKME DENEYİ

Temel sistemi seçimi;

CS MÜHENDİSLİK PROJE YAZILIM HİZMETLERİ EUROCODE-2'ye GÖRE MOMENT YENİDEN DAĞILIM

TEKNOLOJİNİN BİLİMSEL İLKELERİ. Öğr. Gör. Adem ÇALIŞKAN

GENEL KESİTLİ KOLON ELEMANLARIN TAŞIMA GÜCÜ (Ara donatılı dikdörtgen kesitler)

Taşıyıcı Sistem İlkeleri. Dr. Haluk Sesigür İ.T.Ü. Mimarlık Fakültesi Yapı ve Deprem Mühendisliği Çalışma Grubu

YAPILARDA HASAR TESPĐTĐ-II

BETONARME YAPI TASARIMI DERSİ Kolon betonarme hesabı Güçlü kolon-zayıf kiriş prensibi Kolon-kiriş birleşim bölgelerinin kesme güvenliği M.S.

İnşaat Mühendisleri İster yer üstünde olsun, ister yer altında olsun her türlü yapının(betonarme, çelik, ahşap ya da farklı malzemelerden üretilmiş)

BİLGİSAYAR DESTEKLİ TASARIM VE ANALİZ (ANSYS)

İNŞ 320- Betonarme 2 Ders Notları / Prof Dr. Cengiz DÜNDAR Arş. Gör. Duygu BAŞLI

Elastisite modülü çerçevesi ve deneyi: σmaks

. TAŞIYICI SİSTEMLER Çerçeve Perde-çerçeve (boşluklu perde) Perde (boşluksuz perde) Tüp Iç içe tüp Kafes tüp Modüler tüp

METALİK MALZEMELERİN ÇEKME DENEYİ

ÇEKME DENEYİ 1. DENEYİN AMACI

Öğr. Gör. Cahit GÜRER. Betonarme Kirişler

Betonarme Çatı Çerçeve ve Kemerler

7.3 ELASTĐK ZEMĐNE OTURAN PLAKLARIN DAVRANIŞI (BTÜ DE YAPILAN DENEYLER) BTÜ de Yapılan Deneyler

Döşeme ve Temellerde Zımbalamaya Dayanıklı Tasarım Üzerine Güncel Yaklaşımlar

ÇATI KONSTRÜKSİYONLARINDA GAZBETON UYGULAMALARI Doç.Dr.Oğuz Cem Çelik İTÜ Mimarlık Fakültesi Yapı Statiği ve Betonarme Birimi

Mekanik Davranışın Temel Kavramları. Cisimlerin uygulanan dış kuvvetlere karşı gösterdiği tepkiye mekanik davranış denir.

DÖŞEMELER (Plaklar) Döşeme tipleri: Kirişli döşeme Kirişsiz (mantar) döşeme Dişli (nervürlü) döşeme Asmolen döşeme Kaset (ızgara)-kiriş döşeme

EKSENEL KUVVET ETKİSİNDEKİ ELEMANLAR

RİSKLİ BİNALARIN TESPİT EDİLMESİ HAKKINDA ESASLAR 5-Kontrol Uygulaması

Proje Genel Bilgileri

RİSKLİ BİNALARIN TESPİT EDİLMESİ HAKKINDA ESASLAR 2-Genel Açıklamalar

KOLON VE KİRİŞ KALIBI

Süneklik Düzeyi Yüksek Perdeler TANIMLAR Perdeler, planda uzun kenarın kalınlığa oranı en az 7 olan düşey, taşıyıcı sistem elemanlarıdır.

Yapının bütün aks aralıkları, enine ve boyuna toplam uzunluğu ölçülerek kontrol edilir.

Doç. Dr. Halit YAZICI

Rötre olayı, hem beton tazeyken, hem de sertleşmiş durumdayken oluşabilen bir olaydır.

Çok Katlı Perdeli ve Tünel Kalıp Binaların Modellenmesi ve Tasarımı

İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİNE GİRİŞ

BETONARME-I 1. Hafta. Onur ONAT Munzur Üniversitesi Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü, Tunceli

TAHRİBATLI MALZEME MUAYENESİ DENEYİ

BURSA TEKNİK ÜNİVERSİTESİ DOĞA BİLİMLERİ, MİMARLIK VE MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ 3 NOKTA EĞME DENEYİ FÖYÜ

BÖLÜM 7 MEVCUT BİNALARIN DEĞERLENDİRİLMESİ VE GÜÇLENDİRİLMESİ. sorular

BETONARME-II ONUR ONAT HAFTA-4

YTÜ Makine Mühendisliği Bölümü Mekanik Anabilim Dalı Özel Laboratuvar Dersi Strain Gauge Deneyi Çalışma Notu

TBDY-2018: Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği Anlamaya çalışmak

Prof. Dr. Cengiz DÜNDAR

28. Sürekli kiriş örnek çözümleri

MUKAVEMET(8. Hafta) MALZEMENİN MEKANİK ÖZELLİKLERİ ÇEKME DENEYİ

Transkript:

Farklı dayanımlı betonların karşılaştırmalı σ c -ε c eğrileri ERSOY/ÖZCEBE, Sayfa 18 VİDEO: http://mmf2.ogu.edu.tr/atopcu/ Düşük dayanımlı beton Düşük dayanımlı beton kırılma aşamasına gelince kılcal çatlaklar oluşur, beton tanecikleri dökülmeğe başlar, çatlaklar giderek genişler ve beton parçalanır: Sünek davranış Yüksek dayanımlı beton Yüksek dayanımlı beton hiçbir belirti vermeksizin aniden patlar, etrafa beton parçaları saçılır: Gevrek davranış Farklı kaliteli (dayanımlı) beton numunelerin basınç deneyi sonunda belirlenen gerilme-birim kısalma diyagramları yukarıda verilmiştir. Diyagramların yorumlanmasından aşağıdaki sonuçlara varılabilir: Beton kalitesi arttıkça kırılma birim kısalmasıε cu daha küçük olur. Bu ise betonun daha gevrek olduğu, kırılmanın da gevrek olacağı anlamına gelir. Gevrek kırılma arzu edilmez. Beton kalitesi azaldıkça kırılma birim kısalmasıε cu daha büyük olur. Bu ise betonun daha sünek olduğu, kırılmanın da sünek olacağı anlamına gelir. Beton kırılsın istemeyiz, fakat bir nedenle kırılırsa sünek kırılsın isteriz. Çünkü kırılma ani değildir, haber vericidir ve önlem almak için zaman tanır. Elastisite modülü beton kalitesine bağlıdır. Her tür betonda max gerilmeye karşılık gelen kısalma yaklaşık aynıdır, ε c0 0.002 dir. Hem yüksek dayanım hem de süneklik betonarmede birlikte arzu edilen özelliklerdir. Ancak, bu iki özelliği aynı betonda bir arada bulmak mümkün değildir. Ahmet TOPÇU, Betonarme I, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, 2016, http://mmf2.ogu.edu.tr/atopcu 34

Tekrarlanan yük altında betonun davranışı ERSOY/ÖZCEBE, Sayfa 19 Yük yavaş yavaş artırılıyor Yük ani kaldırılıyor Tekrarlanmayan yük altında gerilme birim kısalma eğrisi Tekrarlanan yük altında gerilme birim kısalma eğrileri İlk yükleme - boşaltma sonrası kalıcı birim kısalma Bir beton numunede gerilme en büyük değere varınca yük boşaltılır, ulaşabildiği en büyük gerilmeye kadar tekrar yüklenirse ve bu defalarca tekrarlanırsa yukarıda soldaki eğriler oluşur. Yorumlanırsa: Her yükleme-boşaltma sonrası betonun dayanımı düşmektedir. Her yükleme- boşaltma sonrası kalıcı birim kısalma giderek artmaktadır. Yükleme-boşaltma altında betonun elastisite modülü giderek azalmaktadır. Yükleme-boşaltma sonucunda beton yorulmaktadır. Yaklaşık 10 milyon kez yükleme-boşaltma betonun kırılmasına neden olabilir. Elastisite modülünün azalması rijitliğin azalması anlamına gelir. Yüklenen-boşalan beton yumuşamaktadır. Yaşlı bir betonun elastisite modülü tam olarak belirlenemez. Elastisite modülü güvenilir bir değer değildir. Defalarca yükleme-boşaltma ile belirlenen σ c -ε c eğrilerinin zarf eğrisi tekrarlanmayan yük ile belirlenen σ c -ε c eğrisi ile aynıdır. Yükleme-boşaltma davranışı normal yapılarda deprem veya rüzgâr yükleri altındaki, beton yol ve traverslerde teker yükü altındaki beton davranışını özetler. Ahmet TOPÇU, Betonarme I, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, 2016, http://mmf2.ogu.edu.tr/atopcu 35

Katılaşma ve sertleşme sürecinde suyun buharlaşması nedeniyle betonda zamanla oluşan kısalmaya büzülme denir. Betonda büzülme ERSOY/ÖZCEBE, Sayfa 38-40 Hidratasyon için gerekli su/çimento oranı 0.25 dir. Bu oranda su içeren betonun kıvamı kurudur. Pompalanması, yerleştirilmesi, şekil verilmesi ve sıkıştırılması mümkün değildir. Betona işlenebilirlik kazandırmak amacıyla uygulamada gereğinden çok su konur, yani su/çimento oranı çok daha yüksek tutulur. Su fazlası zamanla buharlaşır, suyun işgal ettiği kesecikler, dolayısıyla betonun hacmi, küçülür (beton büzülür). Betonda, yük olmamasına rağmen, kısalma oluşur ve henüz yeterince sertleşmemiş beton çatlar. Bu olaya betonun büzülmesi, oluşan çatlaklara da büzülme çatlağı denir. Büzülme; ortam sıcaklığına, nemine, betonun ortama açık yüzeyinin büyüklüğüne, çimento miktarına bağlıdır. 1-2 yıl kadar sürer, ancak büyük bir kısmı 3-4 ay içinde tamamlanır. Büzülmüş beton sulandığında şişer, kısalmanın bir kısmı geri döner. Aşağıda soldaki grafik 28 gün laboratuvar şartlarında tutulan, yaklaşık bir yıl kuru ortamda bırakılan ve sonra tekrar laboratuvarda suya konan numunenin büzülme-şişme davranışını göstermektedir. Sağdaki grafik S/Ç oranı ve çimento miktarına bağlı olarak büzülmenin değişimidir. Çimento miktarı arttıkça veya su miktarı arttıkça büzülme birim kısalması da artar. Kuru ortamdaki beton suya konuyor Döşemede büzülme çatlağı Kuru ortamda beton büzülür. Nemli ortamda beton şişer. Büzülme nedeniyle iç gerilmeler (çekme) oluşur, beton çatlar. Büzülme kısalması önlenemez, ancak beton nemli tutularak büzülme zamana yayılabilir, betona sertleşmek için zaman tanınabilir. Büzülme çatlaklarını önlemek için beton, yeterli çekme dayanımı kazanıncaya dek (7-15 gün), nemli tutulur (sulanır). Ayrıca, büyük yüzeyli elemanların (yüksek kirişlerin ve perdelerin ) yan yüzlerine donatı konur. Öngerilmeli yapı elemanlarında büzülme çok daha önemlidir, çünkü çelik gergi kuvvetinin zamanla azalmasına neden olur. Ahmet TOPÇU, Betonarme I, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, 2016, http://mmf2.ogu.edu.tr/atopcu 36

Betonda sünme ERSOY/ÖZCEBE, Sayfa 41-42 birim kısalma 0.008 0.007 0.006 0.005 0.004 0.003 0.002 σ c : Betonda yükten oluşan gerilme f :Betonun dayanımı c σ f c c = 1 KIRILMA 0.80 0.85 0.90 σ f c c = 0.75 0.70 0.60 Sabit basınç altında kısalmanın zamanla artmasına sünme denir. Soldaki deneysel eğriler sabit gerilme altındaki beton numunelerin zamana bağlı birim kısalmalarını göstermektedir. Tüm numuneler aynı f c dayanımına sahiptir fakat farklı σ c sabit gerilmeleri ile yüklenmişlerdir. Birinci numune dayanımı kadar, ikinci numune dayanımının %90 ı kadar, üçüncü numune dayanımının %85 i kadar, sabit gerilme ile yüklenmiş ve gözlenmeye başlanmıştır. Önceki konulardan bilinmektedir: dayanımı kadar yüklü betonda birim kısalma ε c0 =0.002 dir ve kırılmaz. Deneydeki bütün numuneler dayanımı veya dayanımından daha düşük bir sabit gerilme ile yüklü olduğuna göre hiçbirisinin kırılmaması gerekir. 0.001 0 10 dak 100 dak 1000 dak 7 gün 70 gün 700 gün σ Logaritmik zaman c Eğrileri f c Fakat dayanımının %80 ni veya daha büyük bir gerilme ile yüklü olan numunelerin birkaç dakika veya birkaç saat sonra kırıldığı gözlenmiştir. Neden? Neden açıktır. Dayanımına yakın gerilme taşıyan numunelerde birim kısalma 0.002 yakındır. Sabit gerilme altında kısalma zamanla artmakta ve ε cu kırılma birim kısalmasına ulaşarak betonun kırılmasına neden olmaktadır. Basınç altında olan betonun içindeki dışarı atılır, suyun terk ettiği boşluklar küçülür, betonda kısalma olur ve ezilir. Basınç çok yüksekse su, buharlaşma zamanı bulamadan, hızla dışarı atılır, kısalma kısa zamanda oluşur, kırılma da kısa zamanda olur. Gerilme düşükse, kısalma 3-5 yıl içinde sona erer, beton giderek sertleşir ve kırılmaz. Deneysel sonuçlara göre: Dayanımının 0.8 katı veya daha büyük sabit bir gerilme ile yüklü beton, sünme nedeniyle kısalma zamanla artacağından, kırılır. Önlemek için beton, dayanımının 0.8 katından daha küçük bir gerilme ile yüklenmelidir. Ahmet TOPÇU, Betonarme I, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, 2016, http://mmf2.ogu.edu.tr/atopcu 37

Betonda yük-büzülme-sünme kısalmaları ERSOY/ÖZCEBE, Sayfa 43 Sabit bir yükle yüklenip kendi haline bırakılmış bir beton numunenin zamana bağlı kısalma diyagramı solda verilmiştir. Numune yüklendiği anda yük kısalması olmuştur (A noktası). Numunenin boyu zaman zaman ölçülmüş, yük sabit olmasına rağmen, kısalmanın zamanla büzülme+sünme kadar arttığı, bir süre sonra durduğu (B noktası) görülmüştür. Bu aşamada yük kaldırılmış, kısalmada e kadar geri dönüş olduğu (numunede uzama) görülmüştür (C noktası). Kısa bir süre içinde s kadar daha geri dönüş olduğu ve sonra durduğu gözlenmiştir (D noktası). e geri dönüşü (uzama) şöyle açıklanabilir: Yükü kaldırılan numunede boşluklar rahatlamakta, numune ani olarak biraz uzamaktadır. s geri dönüşü (uzama) şöyle açıklanabilir: Yükü kaldırılan numunede boşluklar rahatlamakta, numune zamanla biraz daha uzamaktadır. Toplam geri dönüş e + s toplam t kısalması yanında oldukça küçüktür. Çünkü, beton elastik bir malzeme değildir ve geçen zaman içinde yeterince sertleşmiştir. p kısalmasına plastik kısalma denir, çünkü geri dönmesi mümkün değildir. Sabit bir yükle yüklenen beton numunede yük ani kısalması olur. Bu sabit yük altında zamanla, 2-3 yıl içinde, kısalma t değerine varır. Yük sabit kalmasına rağmen kısalmanın artması büzülme ve sünme etkilerinden kaynaklanmaktadır. Büzülme ve sünme kısalması artık en büyük değerine varmıştır. Yük kaldırıldığında kısalmada e kadar ani geri dönüş olur (numune uzar). Zamanla, yük etkisinden kurtulan betondaki boşlukların biraz büyümesi sonucu, s kadar daha geri dönüş olur. Sonuç olarak, üzerinde hiç yük olmayan betonda, p kadar kalıcı (plastik) kısalma vardır. Büzülme ve sünme etkisiyle oluşan büzülme+sünme kısalması sinsi kısalma olarak adlandırılabilir, önlenemez, olacaktır. Bundan şu sonuca varılabilir: Yüklenmiş beton, yük sabit kalsa dahi, zamanla kısalmaya devam eder, ε cu kırılma birim kısalmasına ulaşabilir. 3-4 yıl ayakta kalan bir yapı durup dururken göçebilir! Sinsi kısalma önlenemez, fakat betonun çatlaması ve kırılması önlenebilir: Proje aşamasında yük sınırlanarak (büyük kesit seçilerek) düşük gerilme altında sünme kısalmaları uzun zamana yayılabilir ve azaltılabilir. Beton iyi sıkıştırılarak boşluklar, dolayısıyla büzülme ve sünme kısalmaları azaltılabilir. Beton sulanarak büzülme kısalmaları uzun zamana yayılabilir, yeterince sertleşmesi için zaman tanınabilir. Beton yeterince sertleşmeden iskele kaldırılmaz. Erken kaldırılırsa yeterince sertleşmemiş betona eksenel basınç kuvvet etkir, su hızla dışarı atılır, sünme hızlanır. Ahmet TOPÇU, Betonarme I, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, 2016, http://mmf2.ogu.edu.tr/atopcu 38

Üç eksenli gerilme etkisinde beton davranışı (RICHART, v.d. deneyi-1928) 1 ERSOY/ÖZCEBE, Sayfa 33 gerilme N/mm 2 100 90 f C f C N/mm 2 Yanal gerilmesiz betonun dayanımı 80 70 60 50 40 30 f C0 20 10 0 0 f C 0.004 N/mm 2 N/mm 2 c 0.008 0.012 0.016 0.020 0.024 0.028 0.032 birim kısalma Yanal gerilme altındaki betonun dayanımı Uygulanan yanal gerilme f C =f C0 + 4 Yanal gerilmesiz betonun dayanımı 1928 yılında RICHART ve diğerlerişöyle bir deney yapmışlar: Hazırladıkları aynı kaliteli (dayanımlı) beton numunelerden bazılarını standart basınç deneyine tabi tutarak betonun dayanımını f c0 olarak belirlemişler. Tüm numuneler aynı özellikte hazırlandığından, geriye kalan numunelerin dayanımı da büyük bir ihtimalle f c0 dır. Kalan numunelerin bazılarının yanal yüzeyine σ = 3.8 N/mm 2, σ = 7.5 N/mm 2 ve σ = 14 N/mm 2 sabit basınç gerilmesi uygulayarak eksenel basınç deneyine tabi tutmuşlar. Elde ettikleri gerilme-birim kısalma eğrileri yukarıda verilmiştir. Eğrilerin incelenmesinden: 1)Yanal basınç uygulanmış betonun dayanımı yanal basınç uygulanmamış betona nazaran önemli miktarda artmıştır. Örnek olarak; grafikte yanal basınçsız ( σ = 0) betonun dayanımı f c0 = 25 N/mm 2 olarak okunurken, yanal basıncı σ = 7.5 N/mm 2 olan betonun dayanımı f c = 55 N/mm 2 olmuştur. Dayanımdaki artış uygulanan yanal basıncın yaklaşık 4 katıdır, f c = f c0 +4σ = 25+4. 7.5 = 55 N/mm 2. 2)Yanal basınç uygulanmış beton yanal basınç uygulanmamış betona nazaran daha zor kırılmıştır. Örnek olarak; yanal basınçsız (σ = 0) beton 0.004 e yakın birim kısalma yapınca kırılmış fakat yanal basıncı σ = 7.5 N/mm 2 olan beton 0.020 birim kısalma yapabilmiş, yani çok sünek davranmıştır. Nasıl açıklanabilir? Eksenel basınç altında beton Poisson etkisiyle şişer ve çatlar. Yanal basınç betonunşişmesini, dolayısıyla çatlamasını zorlaştırır. SONUÇ: Betonun dayanımı yanal gerilmenin dört katı kadar artar. Yanal gerilme etkisindeki beton çok daha büyük kısalma yaptıktan sonra kırılır. Bu ise betonun, kalitesi aynı olmasına rağmen, çok daha sünek davrandığını gösterir. Hem yüksek dayanım hem de süneklik betonda aradığımız iki önemli özelliktir. O halde betona, özellikle yüksek basınç altında olanlara, yanal basınç uygulamanın bir yolunu bulmalıyız! Bulmuşlar: Sargı! 1 Richart, F., Brandtzaeg, A., Brown, L., A study of the failure of concrete under combined compressive stresses, Engineering Experimental Station, 185, University of Illinois Bulletin, V. XXVI, no:12, 1928. Ahmet TOPÇU, Betonarme I, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, 2016, http://mmf2.ogu.edu.tr/atopcu 39

Kolonda sargı etkisi N Eksenel yük eksenel yük etriye adımı Fret adımı Fretli kolon Fret (sargı) N Etriyenin etkin olamadığı bölge Etriyeli kolon a a a Etriyenin etkin olduğu bölge s N ERSOY/ÖZCEBE, Sayfa 35-36 a Boyuna donatı etriye (sargı) Beton örtüsü (paspayı-kabuk) N boyuna donatı çekirdek çekirdek a-a beton örtüsü a-a Poisson etkisiyle beton şişer, frete basınç uygular çekirdek Fret Etriyenin etkin olduğu bölge Etriye serbest açiklığı q Fret tepki olarak betona yanal basınç uygular çekirdek Fret N kuvveti ile yüklenen fretli kolonun boyu kısalır. Poisson etkisiyle göbek şişmek ister, ancak fret şişmeyi engeller. Bu nedenle beton frete q gibi bir basınç uygular. Fret, etki=tepki nedeniyle, aynı q basıncıyla göbeği sıkıştırır, yani beton yanal gerilme etkisindedir. Yanal basınç nedeniyle beton üç eksenli gerilme altındadır. Bir önceki RICHART deneyi dikkate alındığında, kolonun dayanımının ve sünekliğinin artacağı anlaşılır. a1 Etriyenin etkin olamadığı bölge Poisson etkisiyle beton şişer, etriyeyi dişarı doğru iter. Etriye bombelenir. a2 N kuvveti ile yüklenen etriyeli kolonun boyu kısalır. Poisson etkisiyle göbek şişmek ister, etriye şişmeye karşı direnmeğe çalışır. Şişen beton etriyeyi dışarıya doğru iter, bombelenmesine neden olur. Etriyenin eğilme rijitliği düşük olduğundan, bombelenmeyi yeterince önleyemez. Yanal gerilme köşelerde yüksek, etriye kolu boyunca ise düşük kalır. Etriye kolu serbest açıklığı ve adımı küçüldükçe bombelenmesi zorlaşacak, uyguladığı yanal basınç artacaktır. Etriye fret kadar etkin yanal gerilme uygulamamakla birlikte beton gene de yanal gerilme etkisindedir. RICHART deneyi dikkate alındığında, kolonun dayanımının ve sünekliğinin artacağı anlaşılır. Sonuç: Sargı betona yanal basınç gerilmesi uygular. Kolonun dayanımı ve sünekliği artar. Ahmet TOPÇU, Betonarme I, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, 2016, http://mmf2.ogu.edu.tr/atopcu 40

Sargı (etriye, fret) etkisi ERSOY/ÖZCEBE, Sayfa 37 Dayanımı, kesit alanı, boyuna donatısı aynı fakat sargısı farklı 5 adet kolonun eksenel yük altında göreceli dayanım-birim kısalma eğrileri sağda verilmiştir. Kolonlardan ilki etriyesiz, ikincisi tek seyrek etriyeli, üçüncüsü tek sık etriyeli, dördüncüsü çift sık etriyelidir. Dairesel kolon fret ile sarılmıştır. Eğrilerin yorumlanmasından: Sargısız kolon en düşük dayanım ve sünekliğe sahiptir. Seyrek de olsa etriye sünekliği artırır, fakat dayanım artışı çok azdır. Sık etriye sünekliği oldukça artırır, dayanım artışı da belirgin olur. Birden çok etriye hem sünekliği hem de dayanımı çok artırır. Bunun nedeni etriye kolu serbest açıklığının ve bombelenmenin azalması sonucu yanal basıncın artmasıdır. Fretli kolon hem süneklik hem de dayanım açısından, etriyeliye göre, daha etkindir. Donatılı betonlarda ε c0 değeri sargı etkisi arttıkça büyümektedir. Etriye bombelenme boyu, birden çok etriye/çiroz kullanılarak, artırılırsa ve sık etriye kullanılırsa kolonun dayanımı ve sünekliği çok artar. İyi düzenlenmiş sargı betonun dayanımını ve sünekliğini önemli miktarda artırır. Fret en iyi sargı şeklidir. Ahmet TOPÇU, Betonarme I, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, 2016, http://mmf2.ogu.edu.tr/atopcu 41

Sargı yetersiz ise ne olur? ERSOY/ÖZCEBE, Sayfa 193 N Eksenel basınç kuvveti Etriye adımı fazla olduğundan kolon patlamış ve boyuna donatılar burkulmuş Etriye adımı fazla olduğundan boyuna donatılar burkulmuş. Boyuna donatı ne kadar çok olursa olsun, sargı yetersiz ise kolon patlar. Etriye adımı s Etriye Burkulan boyuna donatı a Etriye kolu serbest açıklığı (bombelenme boyu) Çok seyrek, yetersiz sargı Etriyeler boyuna donatılara sıkıca bağlanmadığından betonlama sırasında yer değiştirmişler. Ayrıca kanca yok! Kancasız etriye açılmış N Sargı (etriye veya fret) adımı fazla ise, beton şişer, ezilir, ufalanır, dökülür. Etriye kolu serbest açıklığı fazla ise, etriye dışarıya doğru bombelenir, etkinliği azalır ve yanal basınç düşer. Kancasız etriye açılır, betondan sıyrılır, sargı etkisi tamamen kaybolur. Basınç altındaki donatılar dışarı doğru burkulur. Sonuçta kolon kırılır. Kırılma genellikle kolonun alt ve üst ucunda olur. Ahmet TOPÇU, Betonarme I, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, 2016, http://mmf2.ogu.edu.tr/atopcu

Sargı yetersiz ise ne olur? Kolon-kiriş birleşim noktaları özenli sarılmayan yapı yıkılır! Sargı kötü! Etriyeler seyrek. Kolon kiriş yüksekliğince sarılmamış. Birleşim noktasında beton ufalanır, mafsal oluşur. Deprem öncesi Deprem anında Deprem sonrası Sargı iyi Deprem öncesi Deprem anında Deprem sonrası Ahmet TOPÇU, Betonarme I, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, 2016, http://mmf2.ogu.edu.tr/atopcu 43

Aday: Birleşim noktasında kolonun kiriş yüksekliğince sarılması şarttır Ahmet TOPÇU, Betonarme I, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, 2016, http://mmf2.ogu.edu.tr/atopcu 44

Kolon içinde boru! Kolon filizleri Boru! Foto: Yusuf TOPÇU,, 2016 Hasarlı kolonların tümünde sargı aralıklarının çok fazla olduğuna, sargının açıldığına veya koptuğuna dikkat ediniz. Ahmet TOPÇU, Betonarme I, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, 2016, http://mmf2.ogu.edu.tr/atopcu 45

Burkulmuş boyuna donatı Etriye adımı çok fazla Etriye sıklaştırması yapılmamış Kabuk dökülmüş, ancak çekirdek dağılmamış. Kolon yük taşımaya devam ediyor. Elektrik boruları Depremde yıkılmış bir binanın kolonu: Sadece dört boyuna donatı var. Boyuna donatılar nervürsüz. Etriye bombelenme boyu çok fazla. Etriye kancası yok. Beton kalıtesiz. Sünek davranış örneği: Hasar görmüş, fakat çok sünek davranış göstermiş etriyeli kolonlar Sünek davranış örneği: Hasar görmüş fakat sünek davranmış fretli kolon Ahmet TOPÇU, Betonarme I, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, 2016, http://mmf2.ogu.edu.tr/atopcu 46

Sargı (ÖZET): Sargı, dayanımı ve sünekliği artırır. Fret en etkili sargı donatısıdır. Etriye/fret adımı küçük tutulmalıdır. Etriye serbest açıklığını (bombelenme boyunu) azaltmak için gerektiğinde birden çok etriye ve/veya çiroz kullanılmalıdır. Kalın etriye/fret davranışı olumlu etkiler. Ahmet TOPÇU, Betonarme I, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, 2016, http://mmf2.ogu.edu.tr/atopcu 47

Etriye Sargı Örnekleri cm 10 KOLON Çiroz Boyuna donatı Etriye sargı (enine donatı) Filiz Boyuna donatı Kolonlarda sargı çok daha önemlidir. Çünkü kolon çok yüksek basınç etkisindedir ve şişerek patlama eğilimindedir. Patlamayı önlemenin tek yolu kolon boyutunda cömert davranmak ve kolonu özenle sarmaktır. Burada verilen çizimler; uygulamada çok kullanılan kolon kesit tiplerinde boyuna donatı ve sargının (etriye, fret ve çirozlar) nasıl düzenlendiğini gösteren örneklerdir. Etriye Boyuna donatıların her birinin etriye, fret ve çirozlar ile tutulduğuna dikkat ediniz. Poisson etkisiyle enine genişlemek isteyen beton, boyuna donatılardan hiçbirini kesit dışına itemeyecektir. Çiroz Ahmet TOPÇU, Betonarme I, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, 2016, http://mmf2.ogu.edu.tr/atopcu 48

Tek etriyeli Çift etriyeli Tek etriyeli Çift etriyeli Çift etriyeli Tek etriyeli ve çirozlu Üç etriyeli Dört etriyeli Çiroz boyuna donatıyı ve etriyeyi sıkıca sarmalı! Çift etriyeli Çift etriyeli Tek etriyeli ve çirozlu Üç etriyeli Üç etriyeli Kolonun merkezine yakın donatılar moment taşımaz, sadece eksenel kuvvet alırlar. Bu tür donatı düzeni kolon kesitinin yetersiz olduğunun işaretidir ve iyi değildir(pahalı) Üç etriyeli Dört etriyeli Temel kurallar: Kolonun her köşesinde en az bir boyuna donatı olmalı. Kesit simetrik ise donatı da simetrik yerleştirilmelidir Etriyenin her köşesinde en az bir boyuna donatı olmalı Boyuna donatı aralığı fazla olmamalı, 15 cm civarında olmalı Etriye kolu bombelenme boyu elden geldiğince kısa olmalı (en fazla 15-30 cm civarı) Etriye ve çiroz uçları 1350 kıvrılarak beton çekirdeğine saplanmalı Etriye ağzı hem kesit içinde hem de kolon yüksekliğince şaşırtmalı düzenlenmeli. Bazı durumlarda etriye ve çiroz birlikte kullanılır. Çiroz, hem etriye hem de boyuna donatıyı sarmalıdır Sargı ve boyuna donatılar, aralarında boşluk kalmayacak şekilde, sıkıca birbirine bağlanmalıdır Ahmet TOPÇU, Betonarme I, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, 2016, http://mmf2.ogu.edu.tr/atopcu 49

Dört etriyeli Etriyeli sekizgen kolon Etriyeli-çirozlu altıgen kolon Beş etriyeli İki etriyeli ve çirozlu Etriyeli altıgen kolon Fretli Etriyeli dairesel kolon Etriye Fretli sekizgen kolon Fret Etriyeli sekizgen kolon İki etriyeli ve çirozlu Fret Etriye Sargı kolonun kemeridir! Ahmet TOPÇU, Betonarme I, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, 2016, http://mmf2.ogu.edu.tr/atopcu 50

Uygulama: aşağıdaki kolon kesitleri için boyuna donatı ve sargı öneriniz Ahmet TOPÇU, Betonarme I, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, 2016, http://mmf2.ogu.edu.tr/atopcu 51

Sargı donatısı betonlama sırasında yer değiştirmeyecek şekilde tel ile özenli ve sıkı bağlanmalıdır! Bağ telinin görevi sadece donatıların yer değiştirmesini önlemektir. Bu teller yük taşımaz! Video: Demir bağlama makinesi Çok kötü bir üretim örneği Boyuna donatıları sıkıca kavramayan ve kancasız etriyenin hiçbir yararı yoktur. Hatalı etriye uygulaması: Etriye kancaları 135 0 kıvrılarak beton içine saplanmamış, kolayca açılacaktır! Foto: Onur AYSEMİR, 2012 http://img522.imageshack.us/img522/3715/pict0024wk0.jpg Ahmet TOPÇU, Betonarme I, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, 2016, http://mmf2.ogu.edu.tr/atopcu 52

CELEP, Z., S. 323 Çiroz boyuna ve yatay donatıyı sıkıca sarmalı! Bir perde (betonarme duvar) kesitinin donatı detayı Depremde perde uçlarında büyük çekme ve basınç kuvveti oluşur. Perde uçlarında boyuna donatılar sarılarak kolon oluşturulmak zorundadır(dy-2007, Madde 3.6.5) Ahmet TOPÇU, Betonarme I, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, 2016, http://mmf2.ogu.edu.tr/atopcu 53

Etriye/çiroz-doğru/yanlış Çiroz hem boyuna donatıyı hem de yatay donatıyı sarmalı! Doğru: Etriye kancalı olmalıdır.aksi taktirde açılır. yanlış yanlış Yanlış: Bu etriyeler kolayca açılacağı için çok sakıncalıdır, kullanılmamalıdır. Doğru: Çirozun iki ucu da kancalı olmalıdır. İşçiliği zor olduğundan uygulamada sevilmez. doğru doğru Yanlış: Bir ucu 900 kancalı çiroza Deprem yönetmeliği izin vermektedir. İşçiliği kolaydır, fakat önerilmez. Kullanılması durumunda kalın Ø 12 çaplı çubuktan üretilmesi önerilir. Hem yatayda hem de düşeyde şaşırtmalı yerleştirilmelidir. yanlış Ahmet TOPÇU, Betonarme I, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, 2016, http://mmf2.ogu.edu.tr/atopcu doğru 54

Özenli etriye ve çiroz uygulaması Özenli çiroz uygulaması Ahmet TOPÇU, Betonarme I, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, 2016, http://mmf2.ogu.edu.tr/atopcu 55

Perde ucunda kolon Özenli çiroz uygulaması Perde ucunda kolon Çirozların yatay donatıyı dıştan sıkıca sardığına alt ve üst sıradaki çirozların şaşırtmalı yerleştirildiğine dikkat ediniz. Foto: İbrahim GÜROL Ahmet TOPÇU, Betonarme I, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, 2016, http://mmf2.ogu.edu.tr/atopcu 56

Kenetlenme betonarmenin birinci koşuludur. Olmazsa olmaz! Foto:Hakan ORAKOĞLU Bu kirişin altında, bu noktada, tek bir donatı dahi yok! Ahmet TOPÇU, Betonarme I, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, 2016, http://mmf2.ogu.edu.tr/atopcu 57

Fretli kolon (örnekler) şablon şablon şablon şablon Ahmet TOPÇU, Betonarme I, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, 2016, http://mmf2.ogu.edu.tr/atopcu 58

Etriyeli kolonlar(örnekler) Boyuna donatıyı sarmayan sargı Boyuna donatıyı sarmayan sargı Kür uygulaması Foto: Onur AYSEMİR, 2012 Çirozlar boyuna donatıyı kavramıyor!? Boyuna donatı Kanca çok kısa ve beton içine saplanmamış! etriye Çirozlar şaşırtmalı dizilmemiş! Ahmet TOPÇU, Betonarme I, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, 2016, http://mmf2.ogu.edu.tr/atopcu etriye 59

Donatı düzeni betonun yerleştirilip sıkıştırılmasını engellememeli: Foto: Devrim AKDAĞ, 2005 Foto: Devrim AKDAĞ, 2005 Ahmet TOPÇU, Betonarme I, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, 2016, http://mmf2.ogu.edu.tr/atopcu 60

Kolonlarda beton boşlukları Foto: Ramazan YILDIZ, 2006 Foto: Yusuf TOPÇU, 2016? Foto: Fuat KANDEMİR, 2014 Aderans sıfır! Foto: Gökalp YİĞİT, 2012 Ahmet TOPÇU, Betonarme I, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, 2016, http://mmf2.ogu.edu.tr/atopcu 61

Kablo kesiti küçültür Foto: Suat ODABAŞI, 2014 Et kalınlığı az olan perdelere beton dökmek ve sıkıştırmak zordur, boşluk kalma riski yüksektir. Ahmet TOPÇU, Betonarme I, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, 2016, http://mmf2.ogu.edu.tr/atopcu 62

En En riskli eleman: Kolon, konsol kiriş, konsol döşeme En önemli eleman : En özensiz inşa edilen: En çok hasar ve göçme nedeni: En önemli donatı: En önemsenmeyen donatı: Depremde en etkin eleman: KOLON KOLON KOLON ETRİYE ETRİYE PERDE Bir fazla etriye çok can kurtarır! Bir eksik etriye çok cana kıyar! Sargı aralığı çok fazla, sargı çapı çok küçük Gönderen: Yunus Özçelikörs, 2014 Ahmet TOPÇU, Betonarme I, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, 2016, http://mmf2.ogu.edu.tr/atopcu 63