İçindekiler
Beton ve çelik malzemeyle; prefabrik yapılar ön germe ve ard germeli kirişler imal edilerek, yüksek taşıma kapasiteli yapı elemanları üretilmektedir.
Çelik çubuklar, düzlemsel çelik yapı elemanları ve profiller kullanılarak fabrika, depo, yüksek irtifalı bina, stadyum vb. fonksiyonlu inşaatlar yapıldığı gibi; beton ve inşaat çeliği birleştirilmek suretiyle betonarme yapılar inşa edilmektedir. Çelik yapı elemanlarıyla betonarmenin birlikte kullanılması suretiyle gerçekleştirilen kompozit yapı sistemlerinin, yüksek irtifalı ve önem arz eden yapıların inşa edilmesinde vazgeçilmez yeri vardır.
Betonarme Nedir?
Betonarme; kabaca çimento, su ve agreganın (ince ve kaba çakıl, kum) karıştırılıp harman edilmesiyle elde edilen betonun, inşaat çeliği ile bütünleştirilmesi ile ortaya çıkan yapı elemanıdır.
Betonarme Yapı Sistemleri
İlk betonarme bina, 18. yüzyılın ortalarında Fransa’da yapılmıştır. 1867 yılında Fransız bahçıvan Joseph Monier’in, kiriş ve kolon yapı elemanlarını çelik çubuklarla takviye ederek bir iskelet model oluşturması, sistemin doğmasına ön ayak olmuştur. Aradan geçen 150 yıl içinde betonarmenin kullanımı ve teknolojisinde çok önemli gelişmeler yaşanmış, betonarme birçok önemli eserin esas malzemesi hâline gelmiştir.
Çelik ve Beton Uyumlu mu?
Betonarmeyi oluşturan beton ve çelik; her ne kadar ilk bakışta zıt görünse de birbirleriyle eşsiz uyum içinde olan, birbirlerini tamamlayıcı ve birlikte çalışan yapısal malzemelerdir. Betonun yapışarak ve sarılarak çeliği korozyon etkisinden kurtarması; malzemelerin aderans gücü ve birlikte uzayıp kısalma kapasiteleri, bu birlikteliği etkin kılan en önemli özelliklerdir.
Betonarmenin Avantajları Nelerdir?
- Betonun üstün basınç gücü çelikle birleşince yüksek düzeyde çekme dayanımı oluşturur.
- Betonarme yapı elemanlarına, mevzuatına uygun olarak yapılan hesap ve imalat şekliyle, (çelik yapı kadar olmasa da) süneklik özelliği kazandırılabilir.
- Doğru yalıtım teknikleri, doğru işçilik ve malzemeyle korozyona üstünlük sağlar.
- Betonarme yapılar yangına karşı son derece dayanıklıdır.
- Betonarmeye kolay şekil verilebilir. Bu yapılar mimari tasarımla uyumluluk ve bütünlük sağlayabilir.
- Monolotik ve yekpare yapısı olup, birleşim noktaları ve yapı taşıyıcı sistemini teşkil eden diğer elemanlar kuvvetleri birbirlerine kolaylıkla aktarırlar.
- Beton ve içinde yer alan çelik birlikte uyum içinde çalıştıklarından genleşme, sorun teşkil etmez.
- Betonarmenin imalatı için, içindeki malzemenin (su, çimento, agrega vb.) tedarik edilmesi ve şantiyeye taşınması kolaydır.
- Betonarme yapılar, ahşap ve çelik yapılara kıyasla daha ekonomik yapılardır ve yüksek irtifalarda inşa edilebilirler.
- Diğer yapı malzemelerine kıyasla daha uzun ömürlüdürler. Betonarmenin ömrü ortalama 50 yıl olarak öngörülse de mevzuat ve tekniğe uygun yapılmış, bakımlı bir betonarme yapının ömrü, çevresel etkilerden zarar görmediği takdirde 80 seneyi aşkın olup, bu yapılar yıllarca kullanılabilir.
- Uygun yalıtım teknikleri ile ısı ve sese karşı mukavim olma özelliği kazandırılabilirler.
- Her türlü kompozit yapı inşaatında kullanılabilir.
Betonarmenin Dezavantajları Nelerdir?
- Betonarme, ağır bir malzemedir. Bu nedenle tersinir deprem yüklerinin etkisi fazladır. Güçlendirme işlemleri meşakkatli olup, ekonomik değildir.
- İlk yatırım maliyeti fazladır.
- Bakım maliyeti düşük olmakla beraber, hasar görmüş bir betonarme yapının onarımı zor ve maliyetlidir.
- Her ne kadar çelikle birlikte sünek olma özelliği kazandırılmışsa de çelik yapıya göre daha az esneklik ve süneklik gösterirler.
- Beton dökümü sonrası gerekli olan sulama ve bakım işlemleri doğru yapılmazsa, çevresel faktörler beton üzerinde olumsuz etkiler yapar.
- Doğru yalıtım, işçilik ve uygun malzemeyle yapılmayan betonarme yapılar; su, ısı ve nemden etkilenerek çeşitli kimyasal faktörlere maruz kalabilirler.
- Betonarme yapının sürdürülebilirlik özelliği, çelik yapı gibi değildir.
- Mevcut betonarme yapı elemanı içinde yer alan donatının sonradan kontrolü zordur. Bu işlemler aletsel ve yaklaşık hesap yöntemleriyle yapılmaktadır.
Çelik Yapı Nedir?
Çelik yapı; taşıyıcı sistemi ve iskeletinde kullanılan çelik çubuklar / profiller, bağlantı malzemeleri ve düzlemsel çelik yapı elemanları ile inşa edilen her türlü yapıya verilen isimdir.
Çelik Yapı Sistemleri
Çelik, az miktarda karbon ve manganezin, demir ve başka madenlerin birleştirilip sertleştirilmesiyle elde edilen bir yapı malzemesidir. Çelik; malzeme sağlamlığı, esnekliği ve uzama kapasitesi özellikleriyle, 18. yüzyılın sonlarında dünya yapı endüstrisinin içinde yer almış ve çelik iskeletli yapılar bu dönemlerde inşa edilmeye başlanmıştır. Çelik yapı sistemleri; ağır çelik yapı ve hafif çelik yapı şeklinde iki bölümde incelenirler.
Çelik Yapının Avantajları Nelerdir?
- Çelik, sürdürülebilirlik özelliği olan, sökülüp takılabilen, başka inşaatlarda kullanılabilen, kolay taşınan ve çevreci bir malzemedir.
- Çelik yapı hafif olduğundan tersinir deprem yüklerinin etkisi azdır.
- Deprem ve rüzgâr gibi yatay yük etkilerini kolaylıkla karşılar.
- Hasar tespiti ve güçlendirilmeleri kolaydır.
- Çelik, elastisite modülü nedeniyle yüksek düzeyde esneme ve süneklik özelliği taşır. Geniş açıklıklarda ekonomik çözümler sağlar.
- Fabrikasyon ve gerekli olan standartlarla üretildiğinden güvenlik sınırları fazladır.
- Düşük miktarda enerji ile çelik konstrüksiyon üretilebilir.
- Çelik yapıların üretimleri hızlı ve kolaydır. Şantiye koşulları düzenli olup, karmaşık değildir.
- İmalatı esnasında olumsuz iklim faktörlerinden etkilenmez.
- Taşıyıcı sistem elemanları fazla yer kaplamadığından, mimari kullanım alanlarında avantaj sağlarlar.
Çelik Yapıların Dezavantajları Nelerdir?
- Yangına karşı mukavemetleri azdır.
- Bakımsız kalan çelik yapı, su ve nem karşısında korozyon problemi yaşar.
- Yalıtım yapılmayan çelik yapıların ısı ve ses geçirgenliği fazladır.
- Tedarik problemleri yaşanabilir.
- Gerekli önlemler alınmadığı takdirde, rüzgâr ve diğer iklim koşulları yapı içinde yaşayanları olumsuz etkileyebilir.
- Burkulma, yorulma gibi olumsuzluklara karşın, tasarım ve uygulamalarında önlem alınmalıdır.
