MAKALE
BETON PREFABRİKASYON
NİSAN 2014
◆
SAYI : 110
23
arttırarak kolonlardaki beton kabuğun
erken çatlamasını önlemiştir. Ancak,
çelik korniyerlerin olmadığı SP1 ve
SP3 numuneleri ile karşılaştırıldığında,
beton kabuğun çatlamasının geciktiril-
mesi, elemanın genel davranışını etki-
lememiştir. Numunelerde kolon eğilme
hasarı oluşmamıştır. Kolonda belirgin
bir eksenel basınç kuvvetinin olması
durumunda ise kolon kabuk betonun-
daki erken çatlak oluşumunun rijitlik ve
kolon-kiriş bağlantı noktasının dayanı-
mını düşürebileceği düşünülmektedir.
Kolon kabuğuna oturma miktarı 50mm
den 65 mm’ye çıkarılan SP3 numu-
nesinde en büyük yatay yük dayanımı
eşlenik SP1 numunesine oranla %65
azalmış ve kolon-kiriş bağlantı nokta-
sındaki diyagonal kesme çatlaklarını
arttırmıştır. Artan s oturma mesafesi,
yapım sürecindeki stabiliteyi olumlu
yönde etkilemesine rağmen, kolon-
kiriş bağlantısının derinliğini (hc-2s)
düşürmesi sebebiyle (Şekil 12, “C”
değişkeni) donatı sıyrılması ve diya-
gonal kesme çatlağı oluşumunu arttır-
maktadır (Şekil 6.d).
Daha büyük çaplı donatının kullanıldığı
(
Ø
35)
SP4 numunesinde yatay yük
taşıma kapasitesi SP1 numunesine
oranla %24.4 daha fazladır. Kolon-ki-
riş bağlantı noktasında ciddi diyagonal
kesme çatlaklarının oluşmasına rağ-
men, yük-yer değiştirme oranı arasın-
daki ilişki SP1 numunesi ile benzerdir.
SP5 numunesinde başlıklı donatıla-
rın kullanılması, kiriş ucundaki plastik
mafsal bölgesinin yerini değiştirmiştir.
Böylelikle donatı sıyrılması ve kiriş-
kolon bağlantı noktasındaki diyagonal
kesme çatlağı ve beton dış yüzeyin-
deki kırılma başarılı bir şekilde kontrol
altına almıştır. Başlıklı donatılar için
tasarım hesapları ve öneriler referans
grubunda [13, 14] ekler kısmında yer
almaktadır.
Kolon-kiriş bağlantı noktasındaki do-
natı sıyrılması ve diyagonal kesme
çatlağı oluşumunun nedenleri:
1.
BPf olarak hazırlanan KKE’nin kiriş
kabuğunun oturma mesafesi, kiriş-
kolon bağlantı noktasının derinliğini
azaltmıştır (h
c
-2
s
) (
Şekil 12). Azaltılmış
bağlantı noktası derinliği kolon-kiriş
bağlantısının kesme dayanımını düşür-
müştür. Tablo 1’de azaltılmış bağlantı
noktası derinliğine göre BPf numune-
lerin kesme kapasiteleri verilmiştir.
Referans numunesinin derinliği, tam
derinlik olarak kabul edildiğinde, pre-
fabrik numunelerin kesme kapasitele-
ri, referans numunesininkinden %14
daha azdır. Eğer KKE yapım sırasında
kolon pas payına oturtulmak yerine
geçici bir mesnete oturtulmuş olsaydı,
etkili kolon-kiriş bağlantı noktası derin-
liği azalmayabilirdi.
2.
Azaltılan bağlantı noktası derinliği, C
kolondaki derinlik/donatı çapı oranını
da beraberinde azaltmıştır (Tablo 1’de
DDR oranı). Aşırı donatı sıyrılmasını
önlemek için, ACI 352R-02 [15] ve
ACI318-08 [8] yönetmelikleri sırasıyla
en düşük oran olarak 20*fy/420>20
ve 20 oranını vermektedir.
Ø
32
do-
natının kullanıldığı BPf numunelerde
(
SP1 ve SP4) bu oran oran 18.6–20.3
arasında değişmekte olup d
c
/
d
b
=23.4
olan referans numunesinin (CP) %13-
21
aşağısındadır.
3.
BPf elemanlarda geleneksel beto-
narme kirişteki pozitif moment kapasi-
tesine yakın bir kapasite sağlayabilmek
için, daha az etkili derinlik d1 nedeniyle
(
Şekil 12, “H” değişkeni), kolon-kiriş
bağlantı noktasında daha büyük kes-
me kuvveti oluşturan daha büyük bir
donatı kuvvetine ihtiyaç vardır.
4.
Betonarme prefabrik kiriş-kabuk-
elemandaki (KKE) eğilme donatıları,
amaçlanmamış olmasına rağmen ki-
riş eğilme dayanımını arttırmıştır ve
kolon-kiriş ara yüzündeki plastik maf-
sallaşma neticesinde donatıda oluşan
akmalar kirişe doğru ilerlemek yerine
kolon-kiriş bağlantı noktasına doğru
yönelmiştir. Kolon-kiriş bağlantı nok-
tasındaki donatıların akması, donatı
sıyrılmasına neden olmaktadır. Bu
Şekil 12.
BPf elemanlarda aderans göçmesi ve kesme çatlağı oluşum mekanizması