Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

SRS 224 STRÜKTÜR SORUNLARI İnş.Yük.Müh. H.İbrahim YUMRUTAŞ.

Benzer bir sunumlar


... konulu sunumlar: "SRS 224 STRÜKTÜR SORUNLARI İnş.Yük.Müh. H.İbrahim YUMRUTAŞ."— Sunum transkripti:

1 SRS 224 STRÜKTÜR SORUNLARI İnş.Yük.Müh. H.İbrahim YUMRUTAŞ

2 DERS İÇERİĞİ  Yapı strüktürlerinin genel tanımı  Yapı strüktürlerinin türleri  Yapı strüktürünü etkileyen yükler  Yapı strüktürlerinin bozulma nedenleri  Malzemeden kaynaklanan bozulmaların incelenmesi  Bozulmuş strüktürlerin gözlemsel ve ölçümsel olarak saptanması  Yapı iyileştirilmesi için genel kriterler 2

3 DERSİN AMACI  Geleneksel strüktürlerin,  Kullanılan malzemelerin bünyelerinde meydana gelen bozulma ve hasarların çeşitleri, oluşum nedenleri ve yapıya etkilerinin tanınarak, alınabilecek önlemleri açıklayabilmek. 3

4 STRÜKTÜR = YAPI Bir bütünün kısımları, yapısı, yerleşimi, düzeni  Geçtiğimiz dönem Yapı Malzemeleri dersinde bir yapıyı oluşturan malzemelerin özelliklerini görmüştük bu dönem Strüktür Sorunları dersinde ise yapı malzemesi özelliklerinin çevresel etkenlerden ne şekilde etkileneceğini ve bütün bir yapıyı nasıl etkileyeceğini bir bütün olarak (strüktürel olarak) ele alacağız. 4

5 YAPININ TANIMI Canlıların beslenmek ve barınmak gibi doğal gereksinimlerini karşılamak üzere, çeşitli malzemeler ve yapım teknikleri kullanarak oluşturulan yer altı, yerüstü veya su tesisleridir SAYILI İMAR KANUNUNA GÖRE; Karada ve suda, daimi veya muvakkat, resmi veya hususi, yeraltı veya yerüstü inşaatı ile bunların ilave, değişiklik ve tamirlerini içine alan sabit ve müteharrik tesislerdir. 5

6 YAPILARIN ÖZELLİKLERİ Bir yapının beklentileri en uygun biçimde karşılayabilmesi için bazı özellikleri taşıması gerekmektedir.  Planlanan amaca uygun olmalı  Kullanılacak malzemeler, yapının özelliklerine ve yapım tekniklerine uygun olmalı  İç (hareketli ve sabit yükler, yangın vb. ) ve dış (deprem, rüzgar, kar, yağmur vb.) etkilere karşı dayanıklı olmalı (EMNİYET)  Güzel görünümlü olmalı (ESTETİK)  Makul bir maliyette olmalı (EKONOMİ)maliyette 6

7 YAPILARIN SINIFLANDIRILMASI  Yapı malzemesine göre,  Bulundukları yere göre,  Sürekliliğine göre,  Hizmet amaçlarına göre,  Mülkiyetlerine göre,  Taşıyıcı sistemlerine göre,  İnşaat safhalarına göre 7

8 YAPI MALZEMESİNE GÖRE YAPILARIN SINIFLANDIRILMASI Malzemenin tarihsel gelişiminde birbirinden farklı üç süreç görülmektedir.  Birinci süreç (Tarih öncesi- ilkçağ) malzeme şekillendirilmeden doğal haliyle kullanılmıştır.  İkinci süreç (Klasik çağ-19.yy) Malzeme şekillendirilerek çeşitli strüktür ve formlar oluşturulmuştur.  Üçüncü süreç (19yy-…….) Gelişen teknolojik imkanlar sayesinde malzeme kullanılacağı yere göre önceden planlanmış, hatta iç yapısı değiştirilerek türev malzemeler elde edilmiştir. Örn: PVC petrol türevli bir malzemedir. 8

9 YAPI MALZEMESİNE GÖRE YAPILARIN SINIFLANDIRILMASI Bu sınıflandırma, yapıların taşıyıcı sistemleri ve duvarlarını oluşturan malzemeler için yapılmış olup yapı malzemelerinin, birtakım özellikleri karşılaması gerekmektedir.birtakım özellikleri  Kerpiç yapılar,  Ahşap yapılar,  Hımış yapılar,  Taş yapılar,  Betonarme yapılar,  Çelik yapılar. 9

10 YAPI MALZEMESİNE GÖRE YAPILARIN SINIFLANDIRILMASI  Kerpiç yapılar, (kum+kil+su kurutma) 10

11 YAPI MALZEMESİNE GÖRE YAPILARIN SINIFLANDIRILMASI  Ahşap yapılar 11

12 YAPI MALZEMESİNE GÖRE YAPILARIN SINIFLANDIRILMASI  Hımış yapılar, (Boşluk kısımları taş, tuğla veya kerpiçle doldurulan ahşap iskeletli yapı) 12

13 YAPI MALZEMESİNE GÖRE YAPILARIN SINIFLANDIRILMASI  Taş yapılar 13

14 YAPI MALZEMESİNE GÖRE YAPILARIN SINIFLANDIRILMASI  Betonarme yapılar (Beton+çelik) 14

15 YAPI MALZEMESİNE GÖRE YAPILARIN SINIFLANDIRILMASI  Çelik yapılar 15

16 BULUNDUKLARI YERE GÖRE YAPILARIN SINIFLANDIRILMASI  Altyapılar; Yol, içme suyu şebekesi, kanalizasyon şebekesi, menfez, vb. zemin seviyesinin altında kalan yapılardır.  Üstyapılar; Zemin seviyesinin üzerinde yapılan tüm yapıları kapsar. 16

17 SÜREKLİLİĞİNE GÖRE YAPILARIN SINIFLANDIRILMASI  Muvakkat (Geçici) yapılar; Kısa ve geçici bir süre kullanılmak üzere yapılan şantiye binası, baraka vb. yapılardır.  Daimi yapılar; Hizmet ömrü Hizmet ömrü boyunca kullanılmak üzere inşaa edilmiş olan yapılardır. 17

18 HİZMET AMAÇLARINA GÖRE YAPILARIN SINIFLANDIRILMASI  Konutlar (müstakil ev, apartman, köşk vb.)  Konaklama yapıları (otel, motel vb.)  Kültür yapıları (okul, müze, kütüphane vb.)  Sağlık yapıları (hastane, sağlık ocağı, vb.)  Dini yapılar (cami, mescit, kilise, havra vb.)  Sosyal yapılar (sinema, tiyatro vb.)  Ticaret yapıları (Banka, dükkan, iş hanı vb.)  Endüstri yapıları (fabrika, atölye vb.)  Ulaştırma yapıları (terminal, gar, liman, yol, köprü vb.)  Spor yapıları (stadyum, yüzme havuzu, hipodrom vb.)  Su yapıları (baraj, su kanalı, içme suyu, kanalizasyon vb.)  Anıtsal yapılar (Anıtkabir, Çanakkale şehitler abidesi vb.) 18

19 MÜLKİYETLERİNE GÖRE YAPILARIN SINIFLANDIRILMASI  Resmi yapılar  Vakıf yapıları  Özel yapılar 19

20 TAŞIYICI SİSTEMLERİNE GÖRE YAPILARIN SINIFLANDIRILMASI  Kagir (Yığma) yapılar  Ahşap yığma yapılar  Taş yığma yapılar  Hımış yığma yapılar  Kerpiç yığma yapılar  İskelet yapılar  Ahşap iskelet yapılar  Betonarme iskelet yapılar  Çelik iskelet yapılar  Prefabrik yapılar 20

21 İNŞAAT SAFHALARINA GÖRE YAPILARIN SINIFLANDIRILMASI  Kaba yapı Temel, duvar, kolon, kiriş, döşeme, merdiven, çatı vb. taşıyıcı elemanlardan oluşan sistem  İnce yapı Sıva, boya, badana, yalıtım, doğramalar, tesisat vb. kaba yapıyı örten ince imalat 21

22 YAPIYI OLUŞTURAN ELEMANLAR  Taşıyıcı Elemanlar  Temeller,  Duvarlar,  Kolonlar,  Kirişler,  Döşemeler,  Merdivenler,  Çatılar 22  Tamamlayıcı Elemanlar  Kapı ve pencere doğramaları,  Kaplamalar (döşeme, duvar..)  Korkuluklar (merdiven, teras..)  Yalıtım,  Boya, badana

23 YAPIYI OLUŞTURAN ELEMANLAR  Tesisatlar  Sıcak, soğuk ve atık su tesisatları,  Elektrik tesisatı  Isıtma tesisatı  Havalandırma tesisatı  İklimlendirme (klima) tesisatı  Asansör tesisatı  Kanalizasyon tesisatı  Telefon tesisatı  Televizyon tesisatı 23

24 YAPI FİZİĞİ SORUNLARI VE MALZEME İLİŞKİSİ  Bir yapı, kullanım amacına göre içinde yaşayanların her türlü ihtiyacına cevap verebilir nitelikte olmalıdır. Bunu sağlamak mimarların başlıca görevleri arasındadır.  Yapının eser kimliğini kazanması yapının estetik kavramlarla birleştirilmesindeki bütünleşme ile mümkün olacaktır.  Fonksiyonları ve konforu sağlayamayan bir yapı, bitmiş olsa bile zamanla bu ihtiyacını belli edecek ve birtakım değişiklikler, tadilatlar gerekecektir. Bunun en önemli nedeni malzeme özelliklerinin bilinmeden kullanılmasıdır. 24

25 YAPI FİZİĞİ SORUNLARI VE MALZEME İLİŞKİSİ BOZULMA NEDENLERİ;  Üretimde yapılan hatalar,  Uygulama esnasında yapılan hatalar,  Malzemenin fiziksel, kimyasal, mekanik ve çeşitli çevresel etkenler karşısında göstereceği davranışlar. Bu bozulmalar, bazen yapı henüz tamamlanmadan ortaya çıkabileceği gibi bazen de yapı tamamlandıktan sonra veya aradan uzun süreler geçtikten sonra ortaya çıkabilmektedir. Bozulmalar sonucunda yapılacak şey, artık kendinden beklenen görevi tam olarak yerine getiremeyen bu malzemelerin değiştirilmesi, yerine yenilerinin konulmasıdır. 25

26 YAPI FİZİĞİ SORUNLARI VE MALZEME İLİŞKİSİ Bozulmalar neticesinde;  Malzeme tüketimi  İşçilik + malzeme masrafı (maliyet artışı)  Can kaybı 26

27 MEKANİK ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI KUVVET (F) : Katı bir cismin hareket halini veya şeklini değiştirebilen etkidir.  Yeryüzünde kuvvet etkisi altında olmayan madde yoktur.  Durağan cisimler, Newton kanununa göre kendi kütleleri (m) ve bunu etkileyen yer çekimi ivmesine (g) bağlı olarak meydana gelen bir kuvvet nedeniyle değişime uğrarlar. 1 kg= 10 N (N = Newton) g= 10 m/sn 2 (g = yer çekimi ivmesi) 27

28 MEKANİK ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI GERİLME (σ): Kuvvetin birim alan etki eden değeridir.  σ = F/A  Gerilme = Kuvvet/Alan  Kuvvetin etki yönüne göre gerilmeler basınç ve çekme gerilmeleri şeklinde ifade edilir. 28

29 MEKANİK ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI  Malzeme iç yapısındaki atom bağları bu tür kuvvetler karşısında deformasyona (şekil değişimine) uğrarlar. Örneğin basınç kuvvetleri karşısında atom bağları arasındaki mesafe kısalırken, çekme kuvvetleri karşısında atom bağları arasındaki mesafe uzar.  Araştırmacılar malzemenin boyunda ve çapında meydana gelen deformasyonun (Poisson oranı) belirli bir oran dahilinde olduğunu saptamışlar ve bu değerin en fazla 0,5 ile kauçukta görülebileceğini saptamışlardır. 29

30 MEKANİK ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI  Malzeme boyunda meydana gelen deformasyon oranı (ε)  Malzemeye uygulana gerileme değeri (σ)  E = σ / ε (Elastiklik modülü) 30

31 MEKANİK ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI Malzeme iç yapısında meydana gelen deformasyon belli bir limitten sonra gerilme değeri artırıldığı taktirde molekül ve atomlar arasında kaymalar meydana getirecek ve malzemenin parçalanma veya kopmasına yol açacaktır. Burada gözlene durum farklı iç yapıya sahip malzemelerde üç değişik şekildedir. 1)Gerilme ile deformasyon oranı belli bir artış içinde iseler meydana gelen deformasyon şekli elastik deformasyondur. Yani üzerindeki gerilme (yük) kalktığı an malzeme eski haline geri döner. Örn: Kauçuk 2)Kuvvet etkisi altında malzemede meydana gelen şekil değiştirme kalıcı nitelikte ise yani üzerindeki yük kalksa dahi eski şeklini alamıyorsa bu bir plastik deformasyondur. Örn: Kil 3)Moleküllü iç yapıya sahip bazı malzemelerde ise akma anında uzun zincir molekülleri oluşur ve kopma süresi gecikir. Örn: Bitüm, Asfalt 31

32 MEKANİK ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI Kopmayı etkileyen faktörler;  Malzemenin iç yapısı Moleküllü yapıya sahip malzemelerde kopma süresi daha uzundur.  Yükleme sürati Ani olarak yapılan yüklemelerde daha erken kopma meydana gelir.  Isı artışı Isı artışı elastik deformasyon sürecini hızlandırmaktadır.  Malzeme yüzeyindeki çatlaklar Malzeme yüzeyinde görülen çatlaklar malzemenin kopmasını hızlandırır. 32

33 MEKANİK ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI  Malzeme iç yapısına göre, kırılma süreleri uzama veya kısalma gösterir.  Kırılma süresi uzun olan malzemelere SÜNEK malzemeler denilmektedir. Örn: Termoplastikler, Metal, ahşap vb.  Kırılma süreleri kısa olan malzemeler ise GEVREK malzemeler olarak adlandırılmaktadır. Örn: Cam, seramik, beton (dikkat betonarme değil !!!) 33

34 MEKANİK ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI  Basınç ve çekme  Kayma  Burulma  Burkulma  Eğilme (moment)  Yorulma  Çarpma  Sertlik  Sünme Bazı durumlarda bu deformasyonlardan birkaç tanesi birden aynı anda ortaya çıkabilir. 34 MALZEMEDE DEFORMASYON HALLERİ

35 MEKANİK ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI  Basınç ve çekme Metaller gibi homojen iç yapıya sahip malzemelerde basınç ve çekme gerilmeleri eşdeğerdir. Ahşap gibi homojen olmayan (heterojen) iç yapıya sahip malzemelerde basınç ve çekme gerilmeleri eşdeğer değildir. Ayrıca ahşap malzemelerde liflere paralel yöndeki basınç ve çekme gerilmeleri, liflere dik yöndeki basınç ve çekme gerilmelerinden büyüktür. Yani ahşap malzeme liflere paralel yönde uygulanan kuvvetlere karşı daha mukavemetlidir. Karma iç yapıya sahip taş, beton, pişmiş toprak gibi malzemelerde ise boşlukları nedeniyle çekme mukavemetleri basınç mukavemetlerine nazaran daha küçüktür. (Bu sebepten ötürü beton, çelik ile desteklenerek betonarme sistemler geliştirilmiştir.) 35 MALZEMEDE DEFORMASYON HALLERİ

36 MEKANİK ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI  Eğilme (Moment) Bir cisim üzerine etki eden kuvvet bir döndürme hareketi yapmaya zorluyorsa meydana gelen mekanik etkiye moment denir. M = F x d Moment = Kuvvet x kuvvet kolu  Sehim Eğilme halinde kuvvetin artması ile malzemede görülen çökme (bel verme) halidir. 36 MALZEMEDE DEFORMASYON HALLERİ

37 MEKANİK ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI  Yorulma Malzemeye uygulanan tekrarlı yükler neticesinde kırılma olayının görülmesidir. Daha ziyade hareketli yüklerin ve hareketli malzemelerin söz konusu olduğu yerlerde yorulma olayı ile karşılaşılır. Süreye bağlı olarak ortaya çıkar. Yorulmayı etkileyen faktörler;  Malzeme iç yapısındaki bozukluklar yorulmayı artırır  Malzemenin yüzeysel pürüzlülüğü yorulmayı artırır  Ortam ısısının yüksek olması, malzeme iç yapısındaki bağların zayıflamasına neden olacağından dolayı yorulma süresini kısaltır yani yorulmayı artırır. 37 MALZEMEDE DEFORMASYON HALLERİ

38 MEKANİK ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI  Sertlik Malzeme yüzeyinin kalıcı şekil değiştirmeye karşı gösterdiği mukavemettir.  Aşınma Çeşitli kuvvetler karşısında (rüzgar, su, hareket halindeki makine veya insan vb.) malzemenin sertliğine bağlı olarak yüzeyinde meydana gelen kopma ve parçalanmalardır. Aşınmayı etkileyen faktörler;  Malzemenin sertliği artarsa aşınması azalır.  Malzemeye uygulanan basınç artarsa aşınma da artar.  Aşındırma süresi artarsa aşınma artar.  Malzemenin pürüzlülüğü artarsa aşınma artar. (deneysel) 38 MALZEMEDE DEFORMASYON HALLERİ

39 MEKANİK ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI  Aşınma Birbiriyle ilişkili iki malzemenin hareketi sonucu süreye bağlı olarak meydana gelen aşınmalarda, diğerine göre sert olan malzeme aşındırıcı olacaktır. Özellikle eski yapılarda yapı fiziği sorunu olarak karşımıza çıkan bu tür olaylar sonucu malzemeler yüzeysel görünümlerini kaybetmiş veya kesitlerinde incelmeler oluşmuştur. Atmosfer etkileri (yağmur, rüzgar vb.) sonucu meydana gelen aşınmalar genellikle yapının düşey elemanlarında, insan ve araç etkisi sonucu meydana gelen aşınmalar ise döşeme, merdiven basamakları, yollar vb. yatay elemanlarda kendini gösterir. 39 MALZEMEDE DEFORMASYON HALLERİ

40 MEKANİK ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI  Aşınma Yapının döşeme kaplamaları ve merdiven basamaklarında karşılaşılan aşınma etkisine karşı alınması gereken önlem; yaya trafiğinin yoğun olduğu yerlerde sertlik değeri yüksek kaplama malzemeleri kullanmaktır. Sertlik değerleri birbirinden farklı iki malzemenin mümkünse bir arada kullanılmasından kaçınılmalıdır. 40 MALZEMEDE DEFORMASYON HALLERİ

41 MEKANİK ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI  Sünme Sabit ve kalıcı gerilmeler altında zamanla artan şekil değiştirmelerdir. Bu olayda molekül bağları zayıflar ve malzeme normalde olması gerekenden daha düşük bir mukavemette kırılabilir. Yüksek ısı sünmeyi artırır.  İzotrop - Anizotrop 41 MALZEMEDE DEFORMASYON HALLERİ

42 MEKANİK ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI EMNİYET KATSAYISI KAVRAMI; Yapıda yer alan yatay ve düşey yükler altında meydana gelen gerilmelerin, mutlaka malzemenin dayanımından küçük olması gerekir. Aksi taktirde bu kuvvetlerin oluşturduğu gerilmeleri karşılayamayarak malzemede kırılma meydana gelebilir.  Emniyet katsayısı kullanılmasının sebepleri;  Malzemenin dayanım değerlerinin bulunduğu deneylerde hatalar olabilir.  Malzemenin her zaman aynı dayanımı verecek kadar homojen olmaması  Alınan deney numunesinin malzemeyi tam olarak temsil edememesi  Deneyler, genellikle kısa zamanda gerçekleştirilirler, gerçekte ise, yükler yapıyı uzun bir zaman boyunca etki altında tutarlar.  Yapıya gelen yüklerin hesaplanmasında bazı kabuller yapılarak gerilmeler bulunur. Halbuki gerçekte bu yükler, hesap edilenin ötesinde büyük çıkabilir.  Uygulama sırasında birtakım hatalar ortaya çıkabilir. 42 MALZEMEDE DEFORMASYON HALLERİ

43 MEKANİK ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI YAPIDA MEYDANA GELEN ÇATLAKLARIN GENEL NEDENLERİ;  Aşırı ve devamlı yükleme  Isısal genleşmeler  Nem miktarının değişimi  Trafik etkisi  Makinelerden doğan şiddetli titreşimler  Korozyon  Sülfat etkisi  Çiçeklenme  Donma-Çözülme  Yangın  Rötre  Zemin oturmaları  Deprem vb. 43 ÇATLAKLAR

44 MEKANİK ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI Yapıda meydana gelen çatlaklar kötü bir görünüm vermekten öte ileride konstrüksiyonel zayıflığa kadar gidebilecek çok önemli sonuçlara yol açmaktadır. Ayrıca yapının ısı, su ve sese karşı yalıtımının da kaybolmasına neden olmaktadır. 44 ÇATLAKLAR

45 MEKANİK ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI Meydana gelen ilk çatlak mikroskobik görünüşte olup malzeme dinlenmeye bırakıldığında kaybolabilir niteliktedir. Ancak yüklemenin devamı ve çatlağın oluştuğu noktada bulunan bir çentik veya delik çatlağın derinleşmesine, giderek yayılmasına yol açacaktır. Aşırı ve devamlı yüklemeler sonucu meydana gelen çatlaklar, yapının taşıyıcı sisteminde veya taşıyıcı sistemi örten kaplama ve bölücü malzemelerinde kendini gösterir. Taşıyıcı sistemlerde meydana gelen hareketler sonucu, bu sistemleri örten kaplama malzemeleri ile taşıyıcı sistem malzemeleri arasındaki aderans (yapışma) zayıflayarak ortaya çıkan çatlaklar çok tehlikeli olmamakla beraber yapıda bir hareketin varlığını göstermesi açısından önem taşımaktadır. Örneğin sıva çatlakları, döşeme kaplaması olarak kullanılan taş, seramik, ahşap gibi malzemelerde görülen çatlaklar vb. 45 ÇATLAKLAR

46 MEKANİK ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI Kuvvetler karşısındaki zayıf noktalar çeşitli yapı sistemlerinde farklılıklar göstermektedir. Yığma sistemlerde zayıf noktalar;  Mesnetsiz yatay duvarlar  Duvarların birleşim noktaları  Kapı, pencere boşlukları Karkas (iskelet) sistemlerde zayıf noktalar;  Kolon-kiriş bağlantı noktaları 46 ÇATLAKLAR

47 MEKANİK ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI Mekanik etkiler neticesinde ortaya çıkabilecek olan çatlakları önlemek, etkilerini azaltmak veya artmasını önlemek için bir takım önlemler alınmalıdır.  Taşıyıcı sistem doğru seçilmelidir.  Zemindeki farklı oturmalara karşı gerekli önlemler alınmalıdır.  Özellikle yığma sistemlerde yüklerin yapıya yaygın olarak dağılımını sağlayacak plan çözümlerine gidilmelidir.  Duvar boşluklarına gelen yüklerin diğer yapı elemanlarına doğru bir şekilde iletilmesini sağlanmalı  Özellikle köşe noktaları takviye edilmeli  Detaylandırmada, taşıyıcı sistemden gelen yükleri kaplama malzemelerine iletmeyecek çözümler sunulmalı  Bölücü ve örtücü (tamamlayıcı) malzemeleri taşıyıcı elemanlardan bağımsız ve parçalı olarak kullanmak.  Malzeme seçiminde, deformasyonları kendi iç yapısında kırılmaya yol açmadan sönümlendirebilecek (absorbe edecek) sünek malzemeler tercih edilmelidir. 47 ÇATLAKLAR

48 ISISAL ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI Isının tanımı 18. yüzyıl sonuna kadar, sıcak ve soğuk cisimlerde farklı kalorilerin bulunduğu ve ısının sıcak cisimden çevreye yayıldığı şeklinde yapılmaktaydı. Ancak günümüzde bu teori değişmiş, bir malzemedeki ısı miktarı, o malzemenin atomlarının titreşimi ve kinetik enerjilerinin toplamı olarak belirlenmiştir. Katı, sıvı ve gazların ısı ile hacimlerini değiştirmelerine ısısal deformasyon denilmektedir. Belli bir boydaki malzemenin belli bir sıcaklık farkı (- veya +) karşısında göstereceği deformasyon miktarı, malzemenin iç yapı özelliklerine bağlı bir katsayı olan genleşme katsayısına (α) göre değişik değerler almaktadır. 48 ISISAL DEFORMASYONLAR

49 ISISAL ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI Çeşitli malzemelerde ısı genleşme katsayısı (α) değerleri; Taş 7-12 Alçı 25 Beton Tuğla 5-8 Cam 3-5 Çelik 12 Alüminyum 24 Ahşap (life paralel) 4-9 Ahşap (life dik) PVC (sert) PVC (yumuşak) Birimi; cm/cm o C 49 ISISAL DEFORMASYONLAR

50 ISISAL ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI Genelde iki malzeme arasındaki sıcaklık farkı nedeniyle, ısı, bir enerji olarak sıcak cisimden soğuk cisme doğru bir geçiş sağlar. Isı iletimi 3 yolla sağlanır. 1)KONDÜKSİYON (Temas) Bir malzemenin kendi iç yapısı içinde veya temas halinde bulunduğu farklı ısıdaki bir malzeme ile olan kinetik enerji değişimidir. Daha ziyade katı cisimlerde rastlanır. 2)KONVEKSİYON (Hava) Molekülleri serbest olarak hareket eden sıvı veya gaz (hava) gibi molekül ağırlıkları düşük akışkanlarda, sıcak moleküllerin soğuk moleküllerle yer değiştirmeleri sonucu oluşan ısısal geçirimlilik olayıdır. 3)RADYASYON (Işınım) Isı enerjisinin ışınım yolu ile herhangi bir ara taşıyıcıya gereksinim göstermeden elektromanyetik dalgalar şeklinde oluşan ve malzemeye geçiş sağlayan ısısal iletim şeklidir. 50 MALZEMEDE ISI İLETİMİ

51 ISISAL ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI Kondüksiyon (temas) yolu ile malzemede meydana gelen ısı geçirimlilik olayında malzemenin ısı geçirimliliği, malzemenin kalınlığına ve kendi iç yapı özelliklerine bağlı olan ısısal iletkenlik katsayısına (λ) bağlıdır. Malzemenin kalınlığının artması ile birlikte ısı iletimi yavaşlayacaktır. Kondüksiyon yolu ile ısı iletimi iç yapı ile ilişki olduğundan, birim ağırlığı az olan malzemelerde ısı iletkenlik katsayısının (λ) düşük olduğu görülür. Ayrıca çeşitli malzemelerin ısı iletkenlik katsayılarının nem oranına bağlı olarak değiştiği gözlenmiştir. Denizlerin geç ısınıp, geç soğuması ısı iletkenlik katsayısının (λ) düşük olmasının bir sonucudur. 51 MALZEMEDE ISI İLETİMİ

52 ISISAL ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI Çeşitli malzemelerde ısı iletkenlik katsayıları; Granit, mermer3,00 Kil0,60 Çimento sıva0,75 Alçı0,47 Beton1,75 Alçı levha0,18 Tuğla (dolu)0,70 Tuğla (delikli)0,40 Pencere Camı0,70 Demir50 Bakır330 Ahşap talaş0,08 Plastik malzeme köpükleri0,035 (Stropor) 52 MALZEMEDE ISI İLETİMİ

53 ISISAL ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI Farklı malzemeden oluşan bir kesitte ısı geçirimlilik diyagramı 53 ISISAL ÖZELLİKLERİN BERABERİNDE GETİRDİĞİ SORUNLAR 1)Yapı içerisinde yaşayanların konforunun zedelenmesi 2)Isıtma-soğutma maliyetlerinin artışı 3)Isısal deformasyonlar sonucu malzemenin dolayısıyla yapının tahrip olması

54 ISISAL ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI Nem artışı ile birlikte sıcaklığın etkisi de artar. İstanbul – Ankara örneği… 54 ISI – NEM İLİŞKİSİ ISI – GÖZENEK İLİŞKİSİ Katı malzemelerin ısı iletkenliği, gözeneklilik derecesine ve gözeneklerin büyüklüğü ile dağılım durumuna bağlı olarak değişim gösterebilmektedir. Gözenekler içerisindeki durgun havanın ısı iletkenliği azdır. Ayrıca gözenek miktarı arttıkça malzemenin birim hacim ağırlığı azalır. Birim hacim ağırlığı azaldıkça ısı iletkenlik de küçülür. Düzenli dağılmış çok küçük hava gözenekleri olan bir yapı malzemesinin ısı iletkenliği düzensiz dağılmış büyük gözenekli bir malzemeye göre daha azdır.

55 ISISAL ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI Yapılar devamlı şekilde sıcaklık değişimi ile karşılaştıklarından dolayı özellikle dış cephe ve iç yüzeyde ısısal genleşmeye karşı önlemler alınmalıdır. 55 ISISAL DEFORMASYONLAR VE GERİLMELER Isısal genleşme; malzemede meydana gelen iç gerilmeler, sıcaklık değişim hızı ve malzemelerin ısı iletkenlik değeri ile ilgilidir. Hızlı ve büyük sıcaklık değişmeleri küçük ve yavaş sıcaklık değişmelerinden daha zararlıdır. Örn: çöllerin oluşumu

56 ISISAL ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI Duvar, çatı gibi büyük elemanları oluşturan parçaların serbestçe hareket edebilmelerini sağlayacak yöntemler teorik olarak bilinmekte ancak tam olarak uygulanamamaktadır. Genleşmeye imkan verecek olan derzlerin (özellikle düşey derzlerin) harçla sıkıca doldurulması bu hareket imkanını büyük ölçüde kısıtlamaktadır. Yapıdaki harç uygulamalarında, kireç esaslı harçlar yumuşak olduklarından, çimento esaslı harçlara kıyasla daha çok hareket olanağı sağlamaktadır. 56 ISISAL DEFORMASYONLAR VE GERİLMELER

57 ISISAL ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI Genellikle uzunluğu 40 metreyi geçen kagir binalarda genleşme derzi bırakılması, uzun tuğla duvarlarda ise her 12 m de bir genleşme derzleri yapılması gerekir. Genellikle teras çatılar, duvarlar gibi düşey elamanlara nazaran sıcaklık değişimlerine daha fazla maruz kalırlar. Büyük sıcaklık faklarının etkisiyle teras çatı kaplaması genleşip taşıyıcı strüktüre zarar verebilir. Ayrıca su sızmaları yaparak ileri derecede deformasyonlara sebep olabilir. 57 ISISAL DEFORMASYONLAR VE GERİLMELER

58 ISISAL ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI Türkiye’nin çeşitli bölgeleri için uygulanacak yapıların yapı elemanlarına ait en az ısı iletim katsayıları ve dirençlerine ilişkin değerler bir tablolar halinde toplanmıştır. Bu tabloya göre ülkemiz, yıllık en düşük sıcaklık ortalamaları ve nem faktörleri göz önüne alınarak 4 farklı ısıtma bölgesine ayrılmıştır. Dolayısıyla, çeşitli bölgelerde yapılacak yapılarda gerekli ısı yalıtımını sağlamak için, seçilen malzemeler tabloda verilen değerleri karşılayacak şekilde bir hesaplama yapılması gerekmektedir.  16 Ocak 1985 tarihli yönetmelik (Yürürlükten kaldırılmıştır)  08 Mayıs 2000 Binalarda ısı yalıtım yönetmeliği (Yürürlükten kaldırılmıştır)  09 Ekim 2008 Binalarda ısı yalıtım yönetmeliği (Yürürlükten kaldırılmıştır)  05 Aralık 2008 Binalarda Enerji Performansı Yönetmeliği 58 ISISAL DEFORMASYONLAR VE GERİLMELER

59 ISISAL ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI  Uzun boylu elemanlarda genleşme derzi bırakmak (Ano uygulaması yapmak)  İki eleman arasında elastik malzeme kullanmak  İki eleman arasında ısı tutucu malzeme kullanmak  Genleşme katsayıları birbirinden farklı malzemeleri mümkün mertebe yan yana getirmemek  Güneş etkisinin fazla olduğu yerlerde bu etkiyi azaltmak amacıyla açık renkli malzemeler tercih etmek 59 ISI ETKİSİNE KARŞI ALINABİLECEK BAZI ÖNLEMLER;

60 ISISAL ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI  Isı geçirimsizliğinin sağlanması amacıyla çatılarda ve dış cephe duvarlarında ısı yalıtım malzemeleri kullanmak. 60 ISI ETKİSİNE KARŞI ALINABİLECEK BAZI ÖNLEMLER;

61 ISISAL ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI  Düşük ısılarda, soğuk yöne (kuzey) koridorları veya cephenin dar kısmını vermek ayrıca, hava sızmalarını önlemek için masif elemanlar kullanmak  Yüksek ısılarda, soğuk çatı sistemlerini tercih etmek ve mümkün mertebe geniş saçaklar kullanmak, ayrıca parçalı elemanlar kullanmak  Pencere yüzeylerini olabildiğince azaltmak ve çift cam kullanmak  Boşluklu (gözenekli) malzemeler kullanmak  Asma tavan kullanmak 61 ISI ETKİSİNE KARŞI ALINABİLECEK BAZI ÖNLEMLER;

62 ISISAL ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI Yapının mimari ve statik konstrüksiyonuna göre yapıyı meydana getiren elemanların ısı geçirgenlik dirençlerinin yeterli olmaması halinde ısı yalıtımı gereklidir. Genellikle ısı yalıtımı gerekli yapı elemanları;  Örtülü çatılar (soğuk çatılar),  Teras çatılar (sıcak çatılar),  Yapının dış cephe duvarları,  Altı dışa açık döşemeler (çıkmalar vb.),  Toprağa oturan döşemeler 62 ISI YALITIMI

63 ISISAL ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI Duvar ve döşemelerin ısı depo etme yeteneği, kışın ısıtmanın durması anında çabuk bir soğumayı, yazın da çok çabuk ısınmayı kısıtlamak için gereklidir. Buradan da anlaşılacağı üzere ısı yalıtımının dıştan (soğuk yüzeyde) yapılması esastır. 63 ISI YALITIMI;

64 ISISAL ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI Çeşitli tabakalardan yapılmış yapı bileşenlerinde (duvarlar, döşemeler vb.) tabakaların hatalı tertiplenmesi, bileşenin ısı yalıtma yeteneğini azaltan yoğuşma olayının meydana gelmesine yol açabilir. Yapı bileşenleri bünyesinde meydana gelecek yoğuşma olayı, bileşenin ısı geçirgenlik direncini azaltacağı gibi yapısal hasarlara da yol açabilir. Yoğuşmaları önlemek için mekan içinde iyi bir havalandırma sağlamak, duvar ve döşemelerin sıcak tarafında, soğuk tarafında yer alanlardan daha yüksek buhar geçirim direnci olan malzemelere yer vermek gerekmektedir. Kullanılan ısı yalıtım malzemelerinin nem ve suya maruz kalarak deformasyona uğramasını önlemek için bazı elemanlarda ısı ve su yalıtımın bir bütün olarak ele alınması gereklidir. 64 ISI YALITIMI;

65 ISISAL ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI Perlit, asbest, cüruf veya bims (süngertaşı) betonu Delikli tuğla veya asmolen Plastik köpükler (stropor) Cam yünü (İzocam) Gaz beton (Ytong) Lif levha (sunta vb.) Çift cam (Isıcam) Ahşap talaşı 65 ISI YALITIM MALZEMELERİ;

66 SU-NEM ETKİSİ VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI Doğada su; 1)Yerüstü (nehir, göl, deniz) 2)Yar altı (yeraltı suları) 3)Atmosfer (su buharı) olmak üzere üç şekilde bulunur. Atmosferdeki suyun yeryüzüne geçişi;  Havanın herhangi bir durumda taşıdığı su buharı miktarı (bağıl nem)  Yağmur  Kar vasıtasıyla olur. 66

67 SU-NEM ETKİSİ VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI Suyun malzeme üzerindeki etkisi söz konusu olduğu zaman;  Su malzemeye yüzeysel olarak etkimektedir (dolaylı temas)  malzeme suyun içindedir (doğrudan temas)  Su malzemeye buhar basıncı olarak etkimektedir. Su ile temas halindeki malzemeyi etkileyen faktörler malzemenin boşluğu ve suyun basıncıdır.  Burada karşımıza yüzeysel ıslanma ve su emme dediğimiz olay meydana çıkar.  Su ile yüzeysel olarak temas halindeki malzemede ise; basınçlı ve kapiler (kılcal) su emme denilen olay meydana gelir.  Ayrıca nem etkisi sonucu buhar geçirimliliği denilen olay meydana gelir. 67

68 SU-NEM ETKİSİ VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI Yüzeysel ıslanma ve su emme;  Düz veya meyilli çatılarda ve teraslarda  Islak hacim döşemelerinde (banyo, mutfak, teras, balkon)  Genleşme için bırakılan derzlerde  Tesisat arızları neticesinde  Doğramalarda karşımıza çıkar. 68

69 SU-NEM ETKİSİ VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI Basınçlı ve kapiler su emme;  Temellerde  Bodrum duvar ve döşemelerinde  Su depolarında  Havuzlarda  Barajlarda karşımıza çıkar. 69

70 SU-NEM ETKİSİ VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI Basınçlı ve kapiler su emme;  Bazı malzemelerin kapiler su geçirimliliğine örnek olarak bir damla (50mg) suyu emme süreleri;  Taş: 2 sn  Kireç sıva: 2-4 sn  Çimento harcı: 5-7 sn  Asbest beton: sn  Klinker tuğlası: sn  Boyalı sıva: sn  Silikonlu sıva: 3600 sn 70

71 SU-NEM ETKİSİ VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI Yoğuşma (kondansasyon) ve terleme;  Duvarlarda  Teraslarda karşımıza çıkar. 71

72 SU-NEM ETKİSİ VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI  Donma-çözülme Malzeme boşlukları içerisine girmiş olan su, sıcaklık derecesinin düşmesi ile donacak ve donan suyun hacmi genleşeceği için içerisinde bulunduğu boşluklarda çatlaklar meydana getirecektir.  Malzeme içerisindeki farklı iç gerilmeler Örneğin ahşapta, bünyesinde barındırdığı selülozun su emme özelliği nedeniyle ahşabın dokusuna bağlı olarak birtakım deformasyonlar görülmektedir. Ahşap, havanın neminden de etkilendiğinden dolayı içerdiği nem yüzdesi hiçbir zaman sıfıra düşmez. 72 Su ve neme karşı neden önlem alınmalıdır ?

73 SU-NEM ETKİSİ VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI  Yoğuşma (kondansasyon)- Terleme Havadaki nem miktarı, sıcaklığa bağlı olarak değişik değerler alır. Örneğin sıcaklık düştükçe havanın tutabileceği su buharı miktarında azalma, sıcaklık arttıkça da su buharı miktarında artış görülür. Belirli koşullarda ve sıcaklıktaki hava, bünyesinde maksimum su buharı bulunduruyorsa, bu havaya “buhara doymuş hava” denir. Ancak sıcaklığın düşmesi sonucu buhara doymuş olan bu havanın içerisinde bulunan su buharının bir kısmı yoğunlaşarak su haline dönüşür. Malzemedeki yüzeysel soğukluklar da bu olaya sebep olurlar ve yoğuşma (kondansasyon) veya terleme şekline karşımıza çıkarlar. 73 Su ve neme karşı neden önlem alınmalıdır ?

74 SU-NEM ETKİSİ VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI  Terleme Malzeme yüzeyinde terleme, ortam iç ısısına ve ortamdaki bağıl neme bağlıdır. Eğer, ortam iç ısısı ile malzeme yüzeyi arasındaki fark olan soğuma derecesi artarsa, terleme denilen olay görülür. 74 Su ve neme karşı neden önlem alınmalıdır ? Malzemenin ısı tutuculuk değerinin artırılması veya malzemede yüzeysel ısı derecesinin yükseltilmesi terleme olayının meydana gelmesini önleyecektir.

75 SU-NEM ETKİSİ VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI  Yoğuşma (kondansasyon) Malzemenin buhar geçirimlilik değerine bağlı olarak, her iki yüzündeki buhar basınçları difüzyonu (geçirimliliği) farkları sonucu ortaya çıkan ve havadaki nemin yapı elemanının malzemeleri arasında su buharına dönüşmesi ile neticelenen olaydır. 75 Su ve neme karşı neden önlem alınmalıdır ?

76 SU-NEM ETKİSİ VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI  Yoğuşma (kondansasyon)- Terleme Terleme ve yoğuşma olayları neticesinde;  Yapı elemanı içindeki ısı tutucu malzemenin deforme olur.  Metalik bileşim elemanı korozyona uğrar  Ahşap deforme olur  Çiçeklenmeler baş gösterir  Kaplama malzemelerinde kabarma ve dökülmeler meydana gelir. 76 Su ve neme karşı neden önlem alınmalıdır ?

77 SU-NEM ETKİSİ VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI Bu sorunlar göz önüne alınmadan yanlış malzeme seçimi ve bilinçsiz, hatalı uygulamalar sonucu ortaya çıkan yapısal hatalar ve bozukluklar, ekonomik yönden büyük zararlara neden olmaktadır. Ekonomik zararlar, malzeme kaybı yanında yeni onarımların gerektirdiği ek harcamaları da beraberinde getirmektedir. Ayrıca sonradan yapılan bu onarımların, bazı hallerde gerçekleştirilmesi de olanak dışı olmaktadır. Örneğin, su yalıtımı yapılmamış bir temel duvarında kapiler olarak yükselen su nedeniyle yapı duvarlarında oluşan nemlenme sonucu meydana gelecek malzeme dökülmelerinin onarımı hiçbir zaman istenildiği kadar sağlıklı yapılamayacaktır. 77 Su ve neme karşı neden önlem alınmalıdır ?

78 SU-NEM ETKİSİ VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI Yüzeysel ıslanma ve su emmede;  Malzeme seçimi  Su geçirimsiz örtüler (yalıtım malzemesi)  Meyillendirme ve toplama (eğim dere, oluk, iniş borusu )  Derz dolgu malzemeleri  Profil ve bini teşkili (bakır, çinko, kurşun, kiremit, bitüm esaslı malzemeler bindirme payı ile uygulanmalı)  Soğuk çatı 78 Su ve neme karşı alınabilecek önlemler?

79 SU-NEM ETKİSİ VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI Yüzeysel ıslanma ve su emmede yalıtım uygulanmasında genel ilkeler;  Yalıtım uygulanacak yüzeyler düzgün tabakalı olmalı  En az % 2 meyil olmalı  Toplanan su dren ve oluklarla akıtılmalı  Yalıtım örtülerinin sabitlenmesi sonucu meydana gelebilecek yırtıkların önlenmesi için gerekli tedbirler alınmalı, sabitleme işinde çivi vb. deliciler kullanılmamalı  Döşemelerde yeterli genleşme derzleri bırakılmalı ve yalıtım malzemesinin beraberce kullanıldığı diğer malzemelerle yakın değerde bir ısısal genleşmesi olmalı  Ek yerlerinde bindirme yapılmalı  Üzerinde yürünen çatılarda yalıtım örtülerinin zedelenmemesi için gerekli koruma tedbirleri alınmalı ve bir koruma tabakası yapılmalıdır.  Uygulama sırasında hava koşulları yağışlı ve nemli olmamalıdır. 79 Su ve neme karşı alınabilecek önlemler?

80 SU-NEM ETKİSİ VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI Yüzeysel ıslanma ve su emmede genleşme derzleri önlemleri; Genleşme için bırakılan derzlerde, derzin ısı yalıtım malzemesi ile ısı korunumu gerçekleştirildikten sonra bitüm veya plastik esaslı, elastik sınırı yüksek malzemelerle derzin su geçirimsizliği sağlanmalı, derz üzerine uygulanan su yalıtım örtülerinin zedelenmemesi için üzerlerine bakır, çinko vb. levhalar yerleştirilmelidir. 80 Su ve neme karşı alınabilecek önlemler?

81 SU-NEM ETKİSİ VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI Yüzeysel ıslanma ve su emmede doğrama önlemleri;  Doğramalarda alınacak su yalıtım önlemlerinde suyun dış yüzeye atılmasına, içeri alınmamasına özen gösterilir.  Su ile temasta olan yüzeylerde derzlerin düşey yapılması sağlanır.  Duvar-doğrama birleşimleri uygun malzemelerle doldurulur.  Denizlik oluşturulur. (Dışa eğimli)  Damlalık oluşturulur. Yüzeysel ıslanma ve su emmede ıslak hacim önlemleri;  Eşik uygulaması  Uygun derz dolgu malzemesi 81 Su ve neme karşı alınabilecek önlemler?

82 SU-NEM ETKİSİ VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI Yüzeysel ıslanma ve su emmede malzeme seçimi önlemleri; Islanma ve su emme olayında malzeme seçimi en fazla yığma yapı malzemelerinde önem arz etmektedir. (taş, ahşap, briket vb.)  Kullanılacak olan taşın su emme değerinin küçük olması  Pişmiş toprak malzemelerin sırlı olarak kullanılması  Katkılı beton kullanılması  Ahşap malzemede ise;  Geniş yapraklı ağaçlar yerine iğne yapraklı ağaçlar tercih edilmeli  En az deformasyonu veren aksiyal (liflere paralel) yönde kullanılmalı  Aralarında nem deformasyonu için belli bir miktar aralık bırakılmalı  Geçmeli ve elverdiğince küçük parçalar kullanılmalıdır. 82 Su ve neme karşı alınabilecek önlemler?

83 SU-NEM ETKİSİ VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI Basınçlı ve kapiler su emmede;  Sudan arındırma (drenaj)  Su yalıtım malzemesi  Su basman  Zemin geçirimsizliği  Bohçalama  Kesintisiz temel (Radye temel)  Katkılı beton 83 Su ve neme karşı alınabilecek önlemler?

84 SU-NEM ETKİSİ VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI 84 Su ve neme karşı alınabilecek önlemler?

85 SU-NEM ETKİSİ VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI Terleşme ve yoğuşmada;  Havalandırma, ısıtma  Malzeme seçimi ve malzemeler arası düzenlemeler  Buhar tutucu örtüler  Kalınlık  Katkılı beton NOT: Isı yalıtım tabakası malzemenin soğuk olan yüzeyinde, buhar tutucu yalıtım tabakası ise, yapı elemanının sıcak tarafında yer almalıdır. 85 Su ve neme karşı alınabilecek önlemler?

86 FİZİKO-KİMYASAL ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI Malzeme özellikleri kapsamında şimdiye kadar gördüğümüz konular, malzemenin kimyasal yapısını değişime uğratmayan olaylar idi. Ancak; güneş (radyasyon), yangın, korozyon ve çeşitli atmosfer etkileri sonucu ortaya çıkan bazı kimyasal değişimler neticesinde genellikle süreye bağlı olarak malzemenin iç yapısında veya yüzeysel olarak eskime ve bozulmalar ortaya çıkar. Yangın etkisi hariç bu tür olaylar, uzun bir süreç sonunda ortaya çıktıkları için malzemede veya strüktürde ani çökmelere ve bozulmalara yol açmazlar. Dolayısıyla, gözle görülür halde ortaya çıkışları uzun seneler gerektirir. Çoğunlukla bu sorunlar, malzemenin içinde bulunduğu çevresel koşullar ve iki malzemenin birbiriyle ilişkisi sonucunda ortaya çıkacaktır. 86

87 FİZİKO-KİMYASAL ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI GÜNEŞ (RADYASYON) ETKİSİ Güneş radyasyonları, güneşten dünyamıza atmosferden geçerek gelen bir enerjidir. Bu radyasyonların %27’si doğrudan doğruya, %16 sı da atmosferden yansıma yoluyla yeryüzüne ulaşır. Güneş radyasyonları, etkilediği malzemenin yüzeysel durumuna ve rengine göre değer kazanmaktadır. Örneğin, parlak veya açık renkli yüzeyler radyasyonu yansıtmakta, parlak olmayan veya koyu renkli yüzeyler ise radyasyonu yutmaktadır. Buradan hareketle, her malzemenin kendine özgü bir yüzeysel emiciliğinin bulunduğunu söyleyebiliriz. 87

88 FİZİKO-KİMYASAL ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI GÜNEŞ (RADYASYON) ETKİSİ Güneş radyasyonları neticesinde;  Özellikle organik maddelerin atom yapısı bozulmakta  Eskime ve renk değişimleri görülmektedir. 88

89 FİZİKO-KİMYASAL ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI YANGIN ETKİSİ Yanma, malzemenin hidrojenden kurtulması ve oksijenin absorbsiyonunu oluşturan sıcaklık ve akkor haline gelme olayıdır. Bunun neticesinde de malzeme erimekte veya kimyasal ayrışmaya uğramaktadır. Bunun için gerekli ısı miktarı malzemenin cinsine göre değişmektedir. (Örn: ahşap, çelik, betonarme vb.)(İkiz kule örneği) Ateş yanmanın görünür sonucudur. Bir maddenin sıcaklığının kendi kendine tutuşacak ve yanacak dereceye yükselmesine tutuşma denir. Genellikle yangının ilk aşamasında sıcaklık, tutuşma için yetersizdir. Yangında bir kıvılcım veya yanmış bir parça, tutuşma derecesine gelinceye kadar ısı iletkenlik etkisi ile malzemenin sıcaklığını yükseltir ve sonra yüzeyinde bir ateş parlaması meydana gelir. 89

90 FİZİKO-KİMYASAL ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI YANGIN ETKİSİ Yangın genel olarak her türlü malzeme üzerinde etkilidir. Ancak, yanma süresi ve yanma sıcaklığı malzemenin niteliğine göre değişiklik göstermektedir. Yangın karşısında ahşap malzemede 170 o C’ ye kadar kuruma, 270 o C’ ye kadar CO ve CO 2 ve su buharının çıkışı, o C’ de tutuşma görülür. (Bu değerler kullanılan ahşabın cinsine göre değişebilmektedir.) Tutuşma sıcaklığına eriştikten sonra ortaya çıkan gazlar oksijenle birleşerek yanmanın devamlılığını sağlar. Ayrıca ahşabın bünyesindeki reçine fazlalığı da yanmayı hızlandırıcı rol oynar. Sonuçta ahşap ayrışır ve kömürleşmeyle (karbonlaşma) yanma son bulur. 90

91 FİZİKO-KİMYASAL ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI YANGIN ETKİSİ Yangının bir malzemeden diğerine geçişi;  Isı iletkenlik katsayısı  Yüzeyde meydana gelen sıcak gaz akımının teması  Uçan ve yanan parçalar ile olur. Ayrıca havalanma etkisi sonucu yangında gelişme ve artma görülür. Bunun sebebi havada oksijenin varlığı, oksijenin de yanma için gerekli bir gaz olduğudur. 91

92 FİZİKO-KİMYASAL ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI YANGIN ETKİSİ Malzeme yapısı üzerinde yangın fiziksel ve kimyasal olmak üzere iki şekilde karşımıza çıkar. 1.Fiziksel değişim  Isısal deformasyon Aşırı ısı artışı sonucu malzemede meydana gelen şekil değiştirmelerdir.  Erime Sıcaklık artışı sonucu, malzeme iç yapısında molekül bağlarının uzaması, elastik şekil değiştirme değerinin artması ve sonuç olarak içyapının kristal sisteminin dağılarak malzemenin katı halden akıcı hale geçmesi olayıdır. Örn: metallerde , Camda , Seramiklerde derece 92

93 FİZİKO-KİMYASAL ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI YANGIN ETKİSİ Malzeme yapısı üzerinde yangın fiziksel ve kimyasal olmak üzere iki şekilde karşımıza çıkar. 2.Kimyasal değişim  Molekül yapısının bozulması İnorganik grupta yer alan taş, beton gibi malzemelerin bünyesinde bulunan bazı elementler ve organik grupta yer alan ahşap, plastik gibi malzemelerin içinde bulunan bazı elementler yangın anında kimyasal bir değişime uğrayarak, malzemenin molekül yapısının bozulmasına yol açar.  Karbonlaşma (organik malzemelerde) Malzemenin kimyasal yapısındaki karbon yanmakta ve bir yanma sıcaklığı meydana getirmektedir. 93

94 FİZİKO-KİMYASAL ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI KOROZYON ETKİSİ Metal yapı alaşımlarının elektro kimyasal özellikleri ve bulundukları ortamın etkisi ile süreye bağlı olarak kemirilip tahrip olmalarına korozyon denir. Korozyonu hızlandıran sebepler;  Korozyon bileşiklerinin kolay çözünür olması veya gaz haline dönüşmesi  Korozif (korozyona sebep olan) sıvının hareket halinde bulunması  Havadaki rutubetin artması  Sıcaklığın artması Rutubetli ortamlar ve sularda korozyonun devamlılığı oksijenin varlığı ile mümkündür. Örneğin demirin paslanması. Ayrıca demirin alçı ile teması da korozyonu hızlandırıcı bir rol oynamaktadır. 94

95 FİZİKO-KİMYASAL ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI KOROZYON ETKİSİ Genellikle bir metalin korozyona uğraması neticesinde ortaya çıkan deformasyonlar;  Aşınma  Çillenme  Derinlemesine çatlaklar 95

96 FİZİKO-KİMYASAL ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI ÇEŞİTLİ KİMYASAL ETKİLER Dolaylı olarak malzemeyi etkileyen kimyasal etkiler genelde hava, su ve toprakla temas eden malzemelerde kendini gösterir. Özellikle endüstri bölgelerinde, havada bulunan bazı gazlar; yağmur, sis ve havanın nemi ile birleşerek birtakım asitlerin oluşumuna neden olur ve bu da kalker esaslı malzemeler üzerinde eritici ve parçalayıcı bir etki yapar. Deniz suyu etkisinde kalan malzemelerde de sülfat etkisi görülür. Toprakla temas eden malzemelerde kapiler su geçirimlilik ve buharlaşma sonucu meydana gelen çiçeklenme olayı, yüzeyde birtakım tuzların ve sülfatların birikmesidir. Genellikle, pişmiş toprak malzemelerde ve harçlarda görülür. Malzeme üzerinde lekelenmelere ve parçalanmalara yol açar. 96

97 FİZİKO-KİMYASAL ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI ÇEŞİTLİ KİMYASAL ETKİLER Diğer bir kimyasal etki de bitüm esaslı malzemelerde ve ahşapta görülen bakteri, mantar gibi mikroorganizma tahribatlarıdır. Çeşitli bakteri, mantar ve kurtlar ahşabın nişasta ve selüloz yapısını ayrıştırarak beslendiklerinden, çok kısa bir sürede malzemeyi tahrip edebilirler. Bu tahribat, rutubetli, karanlık ve sıcak bir ortamda daha da tehlikeli boyutlara ulaşabilmektedir. 97

98 FİZİKO-KİMYASAL ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI  Özellikle teras çatılarda renk seçimi yönünde bazı önlemler alınabilir. Açık ve beyaz renkli malzemeler tercih edilmeli, siyah renkli bitüm tabakalarının üzerlerine beyaz renkli veya alüminyum boyaların uygulanması  Geniş saçak uygulamaları  Düşey veya yatay güneş kırıcılar  Doğramalarda saydamlığı düşük camlar kullanmak 98 Güneş (radyasyon) etkisine karşı alınabilecek önlemler?

99 FİZİKO-KİMYASAL ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI  Yapısal planlamada kütleler ve hacimler arası yatay ve düşey sirkülasyonlarda yangına karşı perdeler konulmalı  Yapı malzemelerinin yanma sonucu zehirleyici ve boğucu gazlar çıkarmayacak, sıcaklık artışıyla ani hacim değişikliklerine uğramayacak türden seçilmeli  Çok farklı ısı genleşmelerine sahip malzemelerin yan yana getirilmesinden kaçınılmalı  Yangından aşırı etkilenen malzemelere taşıyıcı sistem içinde yer verilmemeli veya veriliyorsa yeterince korunmuş olmalı 99 Yangın etkisine karşı alınabilecek önlemler?

100 FİZİKO-KİMYASAL ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI Yangından çıkmış bir yapının taşıyıcı niteliği hakkında karar vermek ve yeniden kullanımını sağlamak laboratuar deneylerine bağlı olup uzmanlık gerektiren bir konudur. Ancak özellikle betonarme yapılar için demir donatıların görüldüğü, donatının bölgesel olarak ortaya çıktığı ve betonun sarı renk aldığı hallerde, bu kısımların kırılarak ilave donatı ve gerekli takviyelerin yapıldıktan sonra kullanılabileceğini, donatının tamamen ortaya çıktığı ve betonun şekil değişimine uğradığı hallerde ise takviye yapılsa bile yapının yeniden kullanılmasının sakıncalı olacağı söylenebilir. 100 Yangın etkisine karşı alınabilecek önlemler?

101 FİZİKO-KİMYASAL ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI 1.Korozyon nedenlerini ortadan kaldırmak 2.Malzemeyi katotlaştırarak korumak 3.Metalleri alaşım şekline sokarak korumak 4.Metallerin yüzeyini koruyucu bir malzeme ile kaplamak suretiyle korumak (Galvaniz kaplama vb.) 101 Korozyon etkisine karşı alınabilecek önlemler?

102 FİZİKO-KİMYASAL ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI 1.Yapının cephesinde lekelenme nedeni olabilecek profillere yer vermemek 2.Toprak ve deniz suyu buharına maruz kalabilecek yerlerde normal tuğla yerine klinker tuğlası kullanmak 3.Endüstri bölgelerinde kalker esaslı yapı malzemelerini korumaksızın kullanmamak 4.Çiçeklenmeyi önlemek için tuğla duvarın toprak ve su temasını kesmek 5. Çiçeklenmeyi önlemek için duvar harcı içine % 2 oranında CaCl2 ilave etmek 6.Mevcut çiçeklenmeyi gidermek için seyreltilmiş HCl kullanmak 7.Ahşap malzemelerde oluşabilecek mantarlaşma ve kurtlanmalara karşı;  Toprakla temasını kesmek  Sıcak ve rutubetli ortamda kullanmamak  Çeşitli kimyasal bileşikler, yüzeysel ve basınçlı olarak uygulamak (emprenye) 102 Çeşitli kimyasal etkilere karşı alınabilecek önlemler?


"SRS 224 STRÜKTÜR SORUNLARI İnş.Yük.Müh. H.İbrahim YUMRUTAŞ." indir ppt

Benzer bir sunumlar


Google Reklamları