MAKALE
BETON PREFABRİKASYON
EKİM 2012
?
SAYI : 104
17
Öngerilmeli Beton Sürekli Kirişlerin
Bilgisayarla Hesabı
ÖZET
Bu çalışmada öngerilmeli beton sürekli
kirişlerin tasarımını Yük-Dengeleme
yöntemiyle yapan bir bilgisayar prog-
ramı geliştirilmiştir. Program sürekli
kirişlerin kesit tesirleri rijitlik matrisi
yöntemi ile hesaplamakta, kesite uy-
gulanacak öngerilme kuvveti ve eksan-
trisite değerlerini doğrulukla bulmakta-
dır. Program ile değişik açıklıklarda ve
kesiti değişken olabilen sürekli kiriş-
lerin hesabı yapılmaktadır. Öngerilme
kuvveti tüm kirişte sabit olarak hesap-
lanmakta, eksantrisite ise kirişe göre
hesaplanmaktadır. Kesitte meydana
gelen gerilmeler izin verilen gerilmeleri
aşmadan tasarım yapılmaktadır. Yapı-
lan bilgisayar programı ile literatürde
mevcut örnekler çözülmüş, sonuçların
uyum içinde olduğu görülmüştür.
1.
GİRİŞ
Yapı mühendisliğinde gelişen tekno-
lojiye paralel olarak daha dayanımlı
yapılara ve yüksek mukavemetli mal-
zeme kullanımına doğru etkin çalışma-
lar yapılmaktadır. Bunun sonucunda
kesit boyutlarında azaltmalar yapılarak
yapıların daha ekonomik olması sağ-
lanmaktadır. Bu çalışmaların en önemli
uygulama alanlarından biri de öngeril-
meli betondur. Öngerilmeli beton sis-
teminde istenmeyen pekçok durum
giderilmiş, beton ve çelik daha etkin
bir şekilde kullanılmıştır (1).
Genel olarak, öngerilmeli basit kirişle-
rin tasarımında iki tür problem vardır.
Birinci tür problemde, kesit boyutları
bellidir. Sadece öngerilme kuvveti ve
eksantrisite değerleri bilinmemektedir.
Dolayısıyla, bu tür kesitlerin tasarımı
sadece öngerilme kuvveti ve eksan-
trisite değerlerinin bulunmasıyla ya-
pılmaktadır. İkinci tür problemlerde
ise kesit boyutları da belli değildir. Bu
tür problemlerde hem kesit boyutları,
hem de öngerilme kuvveti ve eksantri-
site değerleri belirlenmelidir. Özellikle,
geniş açıklıklarda maliyeti düşürmek
için bu tür kesitlerin kullanılması ge-
rekmektedir (2).
Öngerilmeli sürekli kirişlerin tasarımın-
da ise her açıklık için öngerilme kuv-
veti ve eksantrisite değerlerinin seçimi
daha karmaşık bir yapıda olmaktadır.
Sürekli kirişlerde, açıklık değerleri de-
ğişmekle beraber üzerlerindeki yük
değerleri de değişebilmektedir. Böyle-
ce, farklı açıklık ve yük değerleri için
en emniyetli ve en ekonomik öngeril-
me kuvveti ve eksantrisite değerlerinin
seçilmesi gerekmektedir. Tasarım sı-
rasında işlemlerin kısa sürede tamam-
lanıp yorumlanabilmesi için bir bilgisa-
yar programı kaçınılmaz olmaktadır.
Öngerilmeli sürekli kirişlerin tasarımı
çeşitli yöntemlerle yapılabilmektedir,
(3-14).
Günümüzde en yaygın kulla-
nılanlar; yük-dengeleme yöntemi ve
elastik teori yöntemidir (15). Genel
olarak her iki yöntemde aynı esaslara
dayanmaktadır. Sadece analiz adımları
birbirinden farklı olmaktadır. Özellikle
öngerilme kablosunun yerinin belirlen-
mesi ve kesite uygulanacak öngerilme
kuvvetinin tespiti için en ekonomik
yöntem yük-dengeleme yöntemidir.
Bu çalışmada öngerilmeli sürekli ki-
rişlerin yük-dengeleme yöntemiyle
tasarımını yapan bir bilgisayar prog-
ramı hazırlanmıştır. Öngerilmeli beton
sürekli kirişlerin hesabı için sürekli ki-
riş yük etkilerinin hesaplanması rijitlik
matrisi yöntemi ile yapılmaktadır. Ele
alınan problem türlerinde; kesit boyut-
Prof. Dr. İsmail Hakkı ÇAĞATAY
1964
yılında Adana’da doğdu. 1987
yılında Çukurova Üniversitesi Mühen-
dislik-Mimarlık Fakültesi İnşaat Mühen-
disliği Bölümü’nü bitirdi. 1988 yılında,
aynı bölümde araştırma görevlisi olarak
çalışmaya ve yüksek lisans eğitimine
başladı. Yüksek lisans eğitimimi yine aynı
bölümde 1990 yılında tamamladı ve dok-
tora eğitimine başladı. 1995 yılında aynı
bölümde öğretim görevlisi oldu. TÜBİTAK
tarafından destekle İngiltere, Notting-
ham Üniversitesi, İnşaat Mühendisliği
Bölümü'nde araştırma yapmak üzere
bulundu. 1996 yılında doktora eğitimini
tamamlayarak aynı yıl Yrd. Doç. Dr. olarak
öğretim üyesi oldu. 2000-2001 yılların-
da TÜBİTAK NATO-B1 bursu ile Amerika
Birleşik Devletleri, California Üniversitesi,
Berkeley İnşaat Mühendisliği Bölümünde
Post-Doktora eğitimi için bulundu. 2005
yılında Doçent, 2011 yılında Profesör
oldu. TÜBİTAK teşvik ödülleri ile Çukurova
Üniversitesi Bilim Ödülü sahibidir. Halen
İnşaat Mühendisliği Bölümü' nde yapı
anabilim dalında öğretim üyesi olarak ça-
lışmaktadır.