Türkiye Prefabrik Birliği

MAKALE

BETON PREFABRİKASYON

OCAK 2016

◆

SAYI : 117

yapıya etkiyen yatay yükler altında olu-

şan diyafram kuvvetlerinin yatay kuv-

vet taşıyıcı sistem elemanlarına akta-

rılması için de yine benzer bir kompozit

davranışa ihtiyaç duyulmaktadır.

Bu tür döşeme sitemlerinde kompozit

davranış oluşabilmesi için önüretimli

beton boşluklu döşeme elemanları ile

kaplama betonu arasında yeterli sevi-

yede yatay kesme kuvveti transfer edi-

lebilmelidir. Diğer bir ifade ile, boşluklu

döşeme elemanları ile kaplama beto-

nu arayüzündeki yatay kesme kuvveti

kapasitesi yeterli seviyede olmalıdır.

Önüretimli beton yapı elemanları ile ye-

rinde dökme beton katmanı arasındaki

yatay kesme kuvveti transferi genellik-

le iki mekanizma ile sağlanabilmekte-

dir. Birinci mekanizma, önüretimli be-

ton elemanların imalatı sırasında veya

sonradan yerleştirme yolu ile arayüzde

kayma donatısı bulunması durumunda

ortaya çıkmaktadır. Bu durumda, ara-

yüzdeki yatay kesme kuvveti bu çelik

donatıların arayüzde kaymaya karşı

koyması ile ortaya çıkmaktadır. Yatay

kesme kuvveti transferini ortaya çıka-

ran ikinci mekanizma ise önüretimli

beton eleman ile yerinde dökme be-

tonun birbirlerine kenetlenerek tutun-

ması ile oluşmaktadır. Bu durumda,

arayüzde ortaya çıkacak yatay kesme

kuvvetinin seviyesi önüretimli beton

elemanın yüzey durumundan önemli

seviyede etkilenmektedir.

Diğer önüretimli beton yapı elemanla-

rından farklı olarak, önüretimli beton

boşluklu döşeme elemanlarının imala-

tı nispeten kuru bir beton karışımı ile

birlikte kayar kalıp sisteminin kullanıl-

dığı farklı bir yöntemle yapılmaktadır.

Kullanılan imalat yöntemi ve beton

karışımın özelliğinden dolayı, eleman-

ların üzerine taşacak şekilde donatı

çubuklarının kullanılması teorik olarak

mümkün olmakla birlikte imalatçılar ta-

rafından tercih edilmemektedir. Bu du-

rumda, kompozit davranış için gerekli

arayüz yatay kesme kuvveti transferi

ancak önüretimli beton döşeme elema-

nı ile beton kaplama arasında kenetle-

nerek tutunma mekanizması ile oluşa-

bilmektedir. Ancak, kayar kalıp sistemi

kullanılarak üretilmiş olan önüretimli

beton boşluklu döşeme elemanlarının

üzerine herhangi bir ilave pürüzlendir-

me yapılmadan yerinde dökme beton

kaplama yerleştirilmesi durumunda

tam kompozit davranış için yeterli ara-

yüz yatay kesme dayanımı elde edilip

edilemeyeceği konusunda önemli soru

işaretleri bulunmaktadır.

Önüretimli beton boşluklu döşeme

elemanlarının kesme davranışını in-

celemek üzere yapılmış oldukça çok

sayıda deneysel ve analitik çalışma

literatürde bulunmaktadır [1-8]. Bu

çalışmaların bir kısmı, yerinde dökme

beton kaplamanın önüretimli boşluklu

döşeme elemanının kesme dayanımını

arttırdığını ortaya çıkarmıştır. Literatür-

de kompozit boşluklu döşeme eleman-

larının eğilme davranışı ile ilgili ise çok

daha az sayıda çalışma bulunmaktadır

[9-11]. Bu çalışmalar arasında, Dowell

ve Smith ile Scott tarafından yapılan

çalışmalarda herhangi bir arayüz pü-

rüzlendirmesi yapılmadığı durumlarda

dahi kaplama betonu ile boşluklu dö-

şeme elemanı arasında ölçülebilir bir

kayma oluşmadığı ve numunelerin tam

kompozit davranış varsayımı ile hesap-

lanan moment kapasitesi değerlerine

ulaştığı belirlenmiştir. Ibrahim tarafın-

dan yapılan çalışmada ise, boşluklu

döşeme elemanının üst yüzeyinde her-

hangi bir pürüzlendirme yapılmaması

durumunda arayüz kayması oluştuğu,

pürüzlendirme uygulanması ile arayüz

kaymasının engellenebildiği görülmüş-

tür. Bu çalışmalarda, önüretimli beton

boşluklu döşeme elemanı ile kaplama

betonu arasındaki arayüz kayması ile

ilgili farklı sonuçlar elde edilmesinin,

kaplama betonunun yerleştiriliş bi-

çimindeki farklılıklardan ve deneyler

sırasında uygulanan yükleme yöntemi

arasındaki farklılıklardan kaynaklanıyor

olabileceği düşünülmektedir.

Önüretimli beton elemanlarla bu ele-

manlar üzerine yerleştirilen beton kap-

lama arasında oluşacak yatay kesme

dayanımı değerleri American Concrete

Institute (ACI) ve American Associa-

tion of State Highway and Transpor-

tation Officials (AASHTO) tarafından

belirtilmektedir. ACI, minimum 6.3

mm derinlikte yüzey pürüzlendirmesi

yapılması şartıyla arayüzde oluşacak

yatay kesme dayanımını 0.55 MPa

olarak vermektedir [12]. AASHTO ise

pürüzlendirmemiş ve pürüzlendirilmiş

durumlar için yatay kesme dayanımını

sırasıyla 0.52 MPa ve 1.65 MPa olarak

vermektedir [13]. AASHTO Yönetmeli-

ği, ACI Yönetmeliği’ndekinden farklı bir

kesme sürtünmesi tasarım yaklaşımı

kullanmakta ve arayüzde belirli bir mik-

tar yatay kesme donatısı kullanılmasını

gerektirmektedir.

2. Deneysel Çalışma

Deneysel çalışma kapsamında test

edilmiş dört adet numunenin davra-

nışları bu makalede özetlenmektedir.

Tablo 1’de belirtildiği üzere 55 ve 120

cm genişliğe sahip önüretimli beton

boşluklu döşeme elamanları kaplama

betonu ile birlikte ve kaplama betonu

olmadan test edilmiştir. Deney numu-

nelerinin genel geometrik özellikleri

Şekil 2’de gösterilmektedir.

Deney numunelerinde kullanılan önü-

retimli öngerilmeli beton boşluklu dö-

şeme elemanları Ankara’da faaliyet

gösteren bir firmanın stok sahasındaki

hazır elemanlar arasından seçilmiştir.

Boşluklu döşeme elemanları 15 cm

kalınlıkta olup 9.5 mm çapında 207K

tipi öngerme halatları ile donatılan-

dırılmışlardır. 120 cm genişliğindeki