YAPI TEKNOLOJİSİ DERS-10

BETONARME

BETONARME İnsanoğlu binlerce yıl önce taşı yapı malzemesi olarak kullanmaya başladığında, elinde iyi bir bağlayıcı malzeme olmadığından, uygulama sınırlı kalmıştır. Eski Grek, İyon ve Roma tapınaklarında belirli açıklıkların geçilmesinde tek parça taşlardan oluşan kirişler kullanılmıştır. Ancak taşın çekme dayanımı düşük olduğundan, geçilen açıklıklar sınırlı kalmış ve büyük kesitler gerektiğinden, ağır elemanların taşınması ve yerine konması büyük sorunlar yaratmıştır.

BETONARME

BETONARME İnsanoğlunun daha büyük açıklıklar geçme tutkusu onu yeniyapı sistemleri aramaya itmiş ve bunun sonucu olarak tümkesitin basınca çalıştığı kemer sistemleri geliştirilmiştir. Kireç ve doğal çimentonun bulunması ile daha dayanıklı yapılarinşa edilebilmiştir.

BETONARME• Betonun demir çubukların güçlendirilmesi ile

oluşturulan malzeme “BETONARME” olarak

adlandırılmış ve bu konuda ilk patent 1855’de

Coignet ve 1857’de Monier tarafından alınmıştır.

• Betonarme, ortak bir direnç elde etmek üzere,

beton ve betonarme çeliğinin birleştirilmesi ile

meydana getirilen bir yapı elemanı olarak da

tanımlanabilir.

BETONARMEBetonarme Yapı Elemanlarında, beton ve Çeliğin Birbirine İlişkin şu Özelliklerinden Yararlanılır:

• Beton çeliğe yapışır ve bağlantı sağlar.

Betonun çeliğe yapışma özelliğine aderans

denir.

• Beton çeliğin çevresini yeterli kalınlıkta

sardığında çeliğe havanın etkisini önler.

Çeliğin paslanmasını önleyen beton kesitine pas payı denilir.

BETONARME

• Beton ve çeliğin ısı değişikliği sonucu uzama ve kısalma katsayıları birbirine çok yakındır. Malzemenin ısı değişimi ile uzunluk değiştirmesine rötre denir.

• Betonarme yapı elemanlarında çekme

gerilmeleri çelik, basınç gerilmeleri de beton tarafından karşılanır.

BETONARMEBetonarmenin Yararlı Yönleri

1. Betonarme hesapları için geliştirilmiş ve pratikleştirilmiş, norm ve standartlar hazırlanmıştır.

2. Yapılan kalıp ile betonarme elemanlara kolaylıkla istenilen şekil verilebilir.

3. Betonarme yapı elemanları ayrıca birleştirme malzemeleri kullanılmadan kolaylıkla birleştirilebilir.

4. Kullanılan malzemeler genellikle yerli ve çok miktarda

sağlanabilir.

5. Beton, çelik donatıyı pasa karşı korur, betonarme dış

etkenlere dayanıklı ve uzun ömürlüdür.

6. Yerinde dökme yapılabildiği gibi, öngerilmeli ve prefabrik olarak hazırlanabilir.

BETONARME7. Su içerisinde gerekli önlemler alınarak yapı

elemanlarının inşasına imkan sağlar.8. Betonarme yapı elemanları alevde yanmaz ve diğer

malzemelere kıyasla yangına dayanıklıdır.9. Betonarme elemanların dış etkilere ve aşınmaya karşı

dayanımları fazladır.10. Betonarme elemanlar çıplak olarak bırakılabilir ve

çeşitli yapı malzemeleri ile yüzeyleri kaplanabilir.11. Haşere barındırmaz.12. İnşaat yapımı kolay ve süratlidir.

BETONARMEBetonarmenin Sakıncalı Yönleri

1. Betonarme yapı elemanları, diğer

malzemelerle yapılanlara kıyasla daha

ağır olur.

2. Binaların yalıtım değerleri düşük olur.

3. Eski betonarme yapıların yıkılması,

değiştirilmesi ve onarılması zordur.

BETONARME1.Betonarme Elemanlar

BETONARME2. Betonarme Elemanlar

BETONARME

BETONARME

• Betonarme Çeliği

• Beton

- Agrega ( Kırma taş(çakıl)+ kum)

- Çimento

- Su + Katkı Malzemesi

BETONARMEBetonarme Çeliği

Piyasada betonarme demiri veyayuvarlak demir adları ile anılanmalzeme aslında demir olmayıpçeliktir. Betonarme çeliklerine betonuniyi yapışabilmesi için yüzeyi matrenkte, az ve temiz paslıolmalıdır. Yüzeyleri yağlı, kirli veçok paslı olanlar temizlenmedenkullanılamaz.

BETONARME

Kesitleri yuvarlaktır, çapları Ø (fi) işareti ile gösterilir. 12 m boyunda ve firkete seklinde bulunur. Çapları 6 mm’den 40 mm’ye kadar 2’şer mm aralıkla artar. Çeliklerin üretim ve ulaşımında kolaylık sağlamak amacıyla boyları sınırlandırılmıştır. Betonarmede kullanılan çelik çubukların çaplarına göre en kesit alanları, ağırlıkları ve çevre uzunlukları çizelgeler halinde bellidir.

nma çapı

(D) (mm)

Çevre Uzunluğu

(cm)

Anma Kütlesi

(Kg/1m)

Çevre Uzunluğu

(mm)

Anma Kütlesi

(Kg / 12m)

8 2,51 0,395 50,3 4,74

10 3,14 0,617 78,5 7,404

12 3,77 0,888 113 10,656

14 4,4 1,21 154 14,52

16 5,03 1,58 201 18,96

18 5,65 2,00 254,4 24

20 6,28 2,47 314 29,64

22 6,91 2,98 380 35,76

25 7,54 3,85 491 46,2

28 8,17 4,83 616 57,96

30 8,8 5,55 706,5 66,6

32 9,43 6,31 804 75,72

BETONARMEBetonarme Çelik Türleri

BETONARMEDonatı Çeliği Sınıfları ve Mekanik Özellikleri

BETONARMEBetonarme Çeliklerin İşlenmesi ve Yerine Konması

• Betonarme çeliklerinin projesindeki uzunluk ve seklesokulması için işlenmesi gereklidir. İsleme tezgahlardayapılır.

• Çeliklerin kesilmesi için el makası ve yer makası,- işaretlenmesinde tebeşir , - ölçülmesinde çelik şerit metreler, - düzeltilmesinde gerdirme aleti, - bükülmesinde borular ve bükme anahtarı kullanılır.

• Çeliğin betondan sıyrılmasını önlemek için ucuna kroşedenilen kancalar yapılır. 90°, 45° ve tam kanca seklinde kanca bükülür.

• Kanca aralığı yumuşak çeliklerde çapının 2,5 katı, sertçeliklerde 5 katı kadar alınır.

BETONARMEBetonarme Çeliklerinde Yapılan Kancalar

BETONARME

a) Normal Kancalı Pilyeb) Gönye Kancalı Pilye

Pilye Yapılması Betonarme yapı elemanlarının çalışma şekillerine göre piliye çelikleri kullanılır. Pilye çeliklerinin kıvrım noktaları, çelik kesildikten sonraişaretlenir. Pilye kıvırma açısı genellikle 45° olarak alınır. özel durumlarda bu açı değişebilir.

BETONARME

a- Düz Aderans Ekb- Manşonla Ekc- Uç Kaynak Ekd- Bindirme Kaynak Eke- Yandan Parçalı Kaynak Ek

Çeliklerin Eklenmesi Betonarme çelik çubukların kullanıldıkları yerlerde boyları kısa olabilir. Bu gibi durumlarda çelikler belirli kurallara göre eklenerek boyları uzatılır. Betonarme yapı elemanlarında çekmeye çalışan çelik çubuklar zorunluluk olmadıkça eklenmez. Zorunluluk olduğunda, eleman kesitinde beşte bir çubuk eklenebilir. Çelik çubukların ek yerleri şaşırtmalı ve az etki alan noktalarda düzenlenir.

BETONARME

BETONARMEPas Payı

Betonarme eleman içinde çeliğinpaslanmasını önlemek üzere,çelik 'beton içine gömülür. Çelik ile betonun dış yüzüarasındaki kalınlığa pas payıdenir. Bu kalınlık: Betonarme elemandış etkilere karşı değilse 1-1,5 cm, Dış etkenlerden etkilenecek ise1,5-2 cm, Toprak altında ve asitli sularınetkisinde kalacaksa 2,5-5 cmolmalıdır.

BETONARMEÇeliklerin Bağlanması

Betonarme yapıelemanlarının çelikdonatılarında üst üsteve yan yana gelen bütünçelikler birbirine tel ilebağlanır. Çelik donatı bazenkalıp üzerinde ve bazıhallerde açıkta serbestolarak bağlanır.

BETONARME

BETONARME

BETONARMEÇeliklerin Üzerinde Yazan Sembol ve Ölçüler

Ø çelik çapını gösterir. Ø 8, Ø 10, Ø 16, şeklinde Ø’nin sağına yazılan rakam, çeliğin çapını milimetre birimi ile ifade eder. Ø14, 2 Ø 16 şeklinde Ø’nin soluna yazılan rakam, o çelikten kaç adet kullanılacağını gösterir. ( t) yan yana ve birbirine paralel aynı şekilde çeliklerin eksenleri arasındaki mesafeyi cm birimi ile gösterir. (Ø14/28) şeklindeki yazılışta 28 rakamı t yerine kullanılır. İki çelik arasındaki mesafeyi gösterir.

BETONARME

• (8 Ø 10 / m) şeklindeki yazılış, döşemenin 1 m genişliğine, eşit aralıklarla 8 adet 10 mm çapında çelik konulacağını belirler.

• (L) kullanılacak çeliğin toplam boyunu cm birimi ile belirtir.

• Kanca ucuna yazılan rakamlar, kanca boyunu cm birimiile gösterir.

• Çelik üzerinde L boyundan sonra parantez içinde veyaucunda parantezsiz yazılan rakam, çeliğin işIenmiş şekli ile boyunu gösterir, L = 560, (537) gibi bu 'ölçü çeliğin kalıp içinde kapsayacağı uzunluğu belirlemesi bakımından gereklidir.

BETONARME

Betonarme Yapı Elemanları

• Betonarme Temeller

• Betonarme Kolonlar

• Betonarme Kirişler

• Betonarme Döşemeler

• Betonarme Merdivenler

BETONARME

BETONARMEMünferit Betonarme Temeller

• Temel üzerine gelen yükü taşırken, alt yüzeyinde çekme gerilimi olacağından çelikler alta konur.

• Temel planı dikdörtgen seklinde ise kısa doğrultudaki çelikler alta, uzun doğrultudaki çelikler üste konur.

• Pilyeler her iki doğrultuda, ayrıca köşegenlere gelecek şekilde kıvrılır ve bağlanır.

• Temel planı kare şeklinde olduğunda her iki doğrultudaki çeliklerin boyları aynı olacaktır. Bu nedenle çeliklerin alt veya üste konulmasında doğrultusuna bakılmaz.

BETONARMEBir Münferit Betonarme Temel

BETONARMEBirleşik Betonarme Temel

Birbirine yakin olan iki kolonun altına betonarmeden yapılan temeldir. Kolonların taşıdıkları yükler birbirine eşit veya yakin ise temel planı dikdörtgen, farklı ise zemine ayni basınçla yükü nakledebilmesi için, plan yamuk seklinde tanzim edilir. Kolonların altında temelin alt kısmı “ kolonlar arasında temelin üst kısmı çekmeğe çalışır ve çelikler bu kısımlara çekme gerilimini önlemek üzere konur.

BETONARMEBirleşik Betonarme Temel

BETONARMEMütemadi Betonarme Temeller

Betonarme karkas yapılarda ayni hizada üç veya daha fazla kolonun altında yapılan betonarme temeldir. Bu temellerde kolonlar altında temel tabanı çekmeye ve üstü basınca, kolonlar arasında temel üstü çekmeye ve altı basınca çalışır. Bu nedenle kesitin altına ve üstüne konulan çelikler esas çelik olarak kabul edilir. Pilyeler kolonlar arasında üste ve kolonlar altında aşağıda olacak şekilde kıvrılır.

Radye Jeneral Temeller

BETONARMEÜzerine fazla yük gelen veya açıklıkIarı fazla olan kolonların altında yapılan plaka halindeki betonarme temellerde, kolon altındaki normal radye donatımına 45 derece eğik durumda çelik çubuklar konur. Özellikle su depoları ve kule temellerinde bu tür çelik donatılarla, kolon altı çapraz takviyeli plaka temel yapılır.

BETONARMEBetonarme Kolonlar

• Yapılarda dikey yük taşıyıcı elemanlardır.• Yük taşıyıcı olarak kullanıldıklarından betonarme

sütunun dar kenarı veya çapı, yüksekliğinin 1/20 sinden veya 20 cm’den daha az olmamalıdır.

• Deprem bölgelerinde dar kenar 25 cm veya daha fazla alınmalıdır.

• Betonarme kolonlarda genel olarak beton basınca, çelikler burkulmaya çalıştırılır.

• Kesitleri kare, dikdörtgen, yamuk, köşeli, haç, düzgün çokgen ve daire şeklinde yapılır.

• Aynı şekilde kolon betonu kat döşeme betonunun üst seviyesinde kesildiğinde yine filizler bırakılmalıdır.

• Filizlerin çapları ve sayısı, devam edecek kolondaki çeliklere eşit ve filiz boyu en az 50 Ø kadar alınır.

BETONARME

BETONARME

S1 kolonu için gerekli olandemir ağırlığını hesaplayınız.Verilenler :Kat Yüksekliği : 300 cmØ16 Ağırlığı : 1,578 kg/mØ 8 Ağırlığı: 0,395 kg/mAynı tip kolondan her katta 5adet bulunmaktadır.Bina: B+Z+4 katlıdır.Pas Payı: 1,5 cmEtriye aralıkları kolonuçlarında (h/ 4) yarıyadüşürülecektir.

Örnek

BETONARME

Çözüm

1. Adım, Çelik Boyları Hesaplanır

Filiz Boyu=40Ø= 64

BETONARME2. Adım:

Tablo Yapılarak Hesaplamalar Tamamlanır

BETONARMEBetonarme Kirişler

• Betonarme kirişler genellikle dikdörtgen kesitinde olup yatay durumda çalışır. Üzerlerine gelen yükleri taşıyarak, oturdukları mesnetlere naklederken beton basınca çelikler çekmeğe çalışır ve kirişin çekme gerilmeleri bulunan kısımlarına yeteri miktarda çelik donatı konur.

• Bir betonarme kiriş üzerine gelen yükü taşıyarakmesnetlere naklederken eğilmeye zorlanır. Bu durumda kirişin orta kısmında, kiriş yüksekliğinin yarısından geçtiği kabul edilen tarafsız eksenin üst kısmı basınca ve alt kısmı çekmeye çalışır.

BETONARME Betonarme yapıelemanlarında genelliklebeton basınca ve çelikçekmeye çalıştırıldığından,betonarme kirişlerde deesas çelikler alta konur. Üste konulan montajçelikleri donatınınbağlantısını sağlar veçekmeye veya basıncaçalıştıkları kabul edilmez.

BETONARME

BETONARME

BETONARME

BETONARMEPilye Niçin Kullanılır ?

Betonarme kirişlerde kayma gerilmeleri çekme gerilmeleriyle birleştiklerinde meydana gelen eğik asal çekme gerilmeleri, kirişlerin uçlarına doğruolan kısımlarda diyagonal çatlaklara sebep olur. Bu gerilmeleri önlemeküzere pilyeler yapılır.

BETONARME Kesme gerilmelerine karşı kirişlerde genellikle etriye ve pilye karışık olarak kullanılır. Etriyeler, kiriş kesitine göre kapalı ve açık olarak yapılabilir. Kiriş çelik ,donatısını şekillendirmek ve bağlantı sağlamak üzere montaj çelikleri üste konur. Bu çelikler. Mesnetler üzerinde çekmeye çalışır.

BETONARME

Betonarme kirişlerdekullanılacak esas vepilye çelikleri arasındabırakılacak aderanspayı, en az çelik çapıkadar veya 2 cm.olmalıdır.

BETONARMEKiriş Pilyelerinin Kırılma Noktaları

Kirişlere konulan pilyelerin kıvrılma noktaları hesapneticesinde bulunur. Yapılan deneyler sonucu; çeliklerin uçtan itibaren kıvrılma noktaları yaklaşık olarak aşağıdaki oranlar arasında yer alır.

BETONARMEİki Ucu Serbest Oturan Kirişler

Kagir yığma yapılarda iki ucu serbest istinatlı olarak yapılan betonarme kirişlerde, kiriş uçları en az 20 cm uzunluğunda mesnetler üzerine oturtulur. Bu kirişler üzerlerine gelen döşeme veya duvar yüklerini taşır ve yanlardaki mesnetlere naklederler.