Betonarme Yapılarda Isıl Genleşme ve Büzülme Etkileri

Betonarme yapılar için oldukça önemli konularda ısıl genleşme ve büzülme etkilerini size anlatmaya çalışacağım. Ben denizin bu konudaki bilgileri ve tecrübeleri de sınırlıdır. Sınırlı bilgilerimi, tecrübelerimi ve çevremden edindiklerimi sizlerle paylaşmaya çalışacağım.

TS 500’de Isıl Genleşme ve Büzülme

Bilindiği üzere TS 500’de ısıl etkilere istinaden betonarme yapılarda 40 m / 60 m aralıklarla dilatasyonlar konulması hükmü vardır. Ayrıca hesaplar yapılarak bu sınırlar aşılabilinir. Detaylar parantez içinde mevcuttur.

(TS 500’ün 6.3.4. Genleşme, Büzülme ve Sünme Etkileri başlığı altında şöyle detaylar verilmektedir:

Sıcaklık değişimleri ve büzülme etkileri gözönünde bulundurularak, uzunlukları fazla olan hiperstatik yapılarda, üst yapıda genleşme derzleri düzenlenmelidir. Dış etkilere açık yapılarda, derz aralıkları 40 m yi aşmamalıdır. Sıcaklık değişimlerine karşı korunmuş ve uçlarında rijit perde bulunmayan çerçeve türü yapılarda, derz aralığı 60 m ye kadar artırılabilir. Zamana bağlı davranışı gözönüne alan hesapların yapılması veya büzülmeyi azaltan özel önlemler alınması koşuluyla, bu sınırlar aşılabilir. Simetrik olmayan sistemlerde ve simetrik olmasına rağmen iki yanında yanal ötelenmeleri önleyen rijit düşey elemanlar bulunan sistemlerde, derzler arasında kalan blok boylarının daha küçük tutulmasına özen gösterilmelidir).

Bu sınırlar aşıldığı taktirde ısıl etkilerden dolayı yapılarda bir takım ek gerilmeler ortaya çıkabilmektedir. Bu gerilmeleri karşılayabilmek için ek donatılara ihtiyaç oluşabilmektedir. Yalnız gelişen hesap teknikleri, artık ısıl etkilerden dolayı sorun çıkmayan daha uzun yapılar yapabilmemize imkan verebilmektedir. Bir inşaat mühendisi arkadaşımızın, bir tecrübesini size aktarmaya çalışacağım.

“ tasarladığımız yapı yaklaşık 100 m / 350 m ebatlarında monoblok, yani dilatasyonsuz bir yapıydı. ETABS programı ile tasarladık. Isıl genleşme ve büzülme etkileri sadece imalattan sonra ilk 6 ayda etkili olmaktadır, sonra bitmektedir. Programda ısıl etkilerin yoğunlaştığı bölgeleri, çatlamış bölgeler olarak tasarladık ve bu bölgelerde soğuk derzler oluşturduk ( sanırızki bir nevi doğal dilatasyonlar oluşturulmuş ). Buna rağmen bir hayli donatı çıkmıştı. Soğuk derzlerin oluşturulduğu bölgeler kirişlerde moment 0 bölgeleriydi. Construction joint hesabı ile kesme etkileri tahkik edildi ve kesitlerin kapasite kontrolleri yapıldı.”

Evet ısıl etkiler hem betonarme, hem de çelik yapılarda önemli etkilerdendir ve önlemler alınması gerekir. Siz değerli meslektaşlarımızın da görüşlerini bekleriz. Saygılar .