Betonarme Nedir? Önemli Betonarme Bina Projeleri

Betonarme, modern mimarlığın en büyük buluşlarından biridir. Yepyeni ve hiç görülmemiş formlar, cesur çıkmalar ve getirdiği birçok yenilik sayesinde betonarme, dünyamızı şekillendiren ana malzemelerden biri olmayı sürdürüyor.

Betondan Betonarmeye

Romalılar’ın bulduğu puzolan betonu, tarihsel süreçte geliştirilmiş ve günümüzde betonarme sistemlerde kullanılan modern betonun oluşmasına katkı sağlamıştır. Betonun yalnız başına kullanıldığında sadece basınca dayanıklı oluşu ve yüksek katlı, dayanıklı yapılar üretilmesinin imkansız olması, yeni arayışları ve teknikleri beraberinde getirmiştir.

John Smeaton modern betonu keşfettikten sonra, 1812 yılında Louis Vicat yapay yollarla çimento üretmiştir. 1842’ de ise Joseph Aspdin, Portland Çimentosu’nu bularak günümüzün vazgeçilmezi betonarme malzemenin temelini oluşturmuşlardır. Tüm bu yeni arayışlar, yapı üretim tarihinin en önemli birlikteliğini doğurmuştur: Beton ve Çelik, nam-ı diğer Betonarme…

  • 1848 yılında beton ve demir karışımı ile betonarme bir kano yapan Fransız çiftçi Joseph Lambot, bu ürünü 1855’te Paris Dünya Fuarı’nda sergilemiştir.
  • Fransız Mühendisler Coignet ve Monier, 1855 yılında betonarme patentini almıştır.
  • Mühendis François Coignet, 1855’te betonarme malzeme ile duvar ve döşeme üretmiş ve bir yapıda kullanmıştır.
  • 1867’ye gelindiğinde Fransız bir bahçıvan olan Joseph Monier, çiçekleri için beton ve demir çubuklar yardımıyla bir saksı üretmiş ve ürettiği bu yeni malzemenin patentini almıştır.
  • 1870’lerde evleri yangından hasar gören William E. Ward, yangın tehlikesinden korunmak için ailesine betonarme bir ev tasarlamıştır. Bu yapı, Amerika’nın betonarme ile inşa edilen ilk evi olarak bilinmektedir.
  • 1892 yılında François Hennebique, betonarmenin yapı sektöründe kullanımını bir adım daha öteye taşıyarak T kirişi keşfetmiş, ayrıca ilk defa çelik donatıların betona daha iyi tutunmasını sağlayan etriyeyi kullanmıştır.
  • 1899’da Fransa’nın ilk betonarme köprüsü Pont da Chatelleraut, Hennebique tarafından inşa edilmiştir.
Joseph Lambot'un ürettiği betonarme kano
Joseph Lambot’un ürettiği betonarme kano

Betonun yapılarda yaygın bir malzeme olarak kullanılması 20.yy ın başlarında gerçekleşmiştir. Bunun en büyük sebeplerinden biri, betonun kıvamının inşaat sahasında korunmasını sağlayan mikser araçlarının üretilmesi ve betonun üretilip şantiyelere hazır olarak getirilme imkanıdır.

Bu araçlar dünyada hazır betonun kullanımını arttırıp betonun döküm işlemlerini kolaylaştırırken, inşaat yapım hızını ciddi şekilde arttıran beton pompalarının üretimi ise yüksek katlı ve geniş ölçekli yapıların da tasarlanmasını kolaylaştırmıştır.

Betonarme’nin Hazırlanışı

Betonarme taşıyıcı sistemler iki türlü üretilebilir; Yerinde (şantiyede) üretim ve prefabrik (ön) üretim.

1.Yerinde Üretim

Betonarme bina yapımı kalifiye işçilik gerektirmeyen bir süreçtir. İnşa yapım ve yönetiminin sağlıklı yürümesi için mimar ve mühendislerin, projenin planlama aşamasında iyi bir takım çalışması göstermesi gerekmektedir.

Mimarların çizdiği betonarme yapı projesi, inşaat mühendislerine gönderilir. Mühendisler, strüktürün sağlam olması için gerekli hesapları yapıp betonarme statik projesini oluşturur.

Bu statik projede beton sınıfı (C25, C30, C35 gibi), beton miktarı, kesit hesabı; Çelik donatıların miktarı, sınıfı(S220, S420 vb.) ve donatı çapı belirlenir. Ayrıca kolon ve kiriş tipleri, yerleri ve sayıları da mimar ve mühendislerin koordineli bir şekilde düşünmesi gereken kararlardandır. Çünkü tüm bu kararlar, döşeme, çatı tipi, duvar tipi ve kullanılacak yapı malzemelerini belirleyen ve mimari tasarımı etkileyen ana etmenlerdendir.

Şantiyede Yapılacaklar:

  • Betonarme taşıyıcı sistemin üretimi için statik projedeki akslar sahada işaretlenir.
  • Şantiyedeki demirci ustalar, gerekli ölçülerde çelik donatıları keser, ardından mühendisin hesapladığı ölçülerde etriyeleri büker.
  • Çeliklerin kesitte hesaplanan boyutlarda bir arada durmasını sağlayan etriyeler, belli aralıklarla ana donatılara geçirilir. Bu aşamada çeliğin dış etkenlerden korunması için pas payı ( 2-3 cm aralığında olabilir, bu aralık çevresel koşullara ve kaplama malzemelerine bağlı olarak değişebilir) aparatları kullanılır.
Betonarme taşıyıcı sistemlerin yerinde üretimininde kullanılan beton kalıplarının kullanımı.
Beton kalıpları
  • Kalıp ustaları, çelik demetinin etrafını saracak olan beton kalıplarını hazırlar. Bu kalıpların daha sonra betondan kolaylıkla ayrılabilmesi için iç yüzü yağlanır.
  • Kalıpçılar, hazırlanan bu hasır çelik donatı sistemini beton kalıpları (genelde ahşap olur) ile sarar.
  • Kalıpların ayakta durması ve dökülecek betonun ağırlığı sonucu devrilmemesi için mutlaka payandalarla desteklenmesi gerekmektedir.
  • Kalıp sistemi hazırlandıktan sonra mikserdeki beton kalıpların içine dökülür. Beton dökümü için gerekli hava sıcaklığı +5 ile +35 derece arasıdır. Hava şartları olumsuz ise beton dökümü ertelenir veya katkı maddeler kullanılır.
  • Sistemin sağlıklı çalışabilmesi için betonun kalıp içinde mutlaka her yere homojen dağılması gerekir. Bu eşit dağılımı sağlamak için genelde vibratör gibi titreşim aletleri kullanılır. Yarı akışkan olan beton, bu titreşim sonucunda kalıp içinde daha düzgün dağılır.
  • Beton gerekli dayanıma ulaşınca, kalıplar sökülür. Kalıp sökme süresi, yapı elemanını türüne, çevresel şartlara ve betonun kalitesine göre değişkenlik gösterse de ortalama söküm süresi 7 gündür.
  • Betonun rötre oranını en aza indirgemek için kalıplar söküldükten sonra, 28 günlük priz süresi boyunca sürekli ıslatılmalıdır.
  • Böylece betonarme taşıyıcı sistem, projeye uygun bir şekilde üretilmiş ve strüktürel olarak sağlamlığını göstermiş olacaktır.

2.Prefabrike Betonarme Üretimi

Betonarme elemanlar bazen şantiye dışında üretilmek istenebilir. Üretim fabrikalarda standart boyutlarda yapılabilirken, isteğe özel boyutlarda da yapılabilir.

Üretilen prefabrike elemanlar şantiyeye taşınarak, ankraj gibi çeşitli bağlantı elemanları ile birbirine monte edilir.

Yerinde üretim betonarme ile kıyaslandığında:

  • Betonarme panellerin ön üretimi, hava şartlarından etkilenmez.
  • Şantiyedeki işlem, elemanların birleştirilmesinden ibaret olduğundan, betonarme yapı çok daha kısa sürede inşa edilebilir.
  • Priz süresini beklemek veya kalıp sökümü için gün saymak gerekmez. Projenin planları onaylanır onaylanmaz, fabrikada betonarme elemanlar üretilmeye başlanabilir.

Yapısal Olarak Betonarme Nedir?

Betonarme; kısaca sünek olan yapı çeliği ve gevrek olan betonun birlikte kullanılmasıyla üretilen, oldukça sağlam ve ucuz bir yapı malzemesidir. İç kısımda çekmeye ve eğilmeye dayanıklı olan çelik, çeliğin etrafında ise çeliği dış etkilerden koruyan ve basınca dayanıklı olan beton bulunmaktadır.

Strüktürel eleman olarak kullanılmak için yeterli dayanıma sahip olmayan betona, hazırlanan kalıplar ile istenen şekil verilebilmektedir. Çeliğin en önemli özelliği ise çekmeye dayanıklı ve aynı zamanda süneyerek kırılan bir malzeme olmasıdır. Bu da zarar gören yapıların daha geç yıkılmasına katkı sağlar. Böylece, betonun eksikliklerini çelik donatılar ile kapatmayı mümkün kılan betonarme, en çok tercih edilen yapı malzemelerinden biri olmayı başarmaktadır.

Betonarme hasır çelik donatı ve beton

Betonarme’nin Avantajları

  • Kolay işlenebilir ve şekil verilebilir, böylece birçok yapı elemanı betonarme ile tasarlanabilir.
  • Bakım ihtiyacı yok denecek kadar azdır. Çevresel şartlardan çelik ve ahşap gibi malzemelere göre daha az etkilenir. Bu da tamir ve bakım masraflarını düşürerek ekonomikliğini arttırır.
  • Dünyanın birçok yerinde bulunan malzeme içeriği: Agrega, su, çakıl
  • Detaylı ve kalifiye işçilik gerektirmez.
  • Basınca oldukça dayanıklıdır, yüksek katlı yapı inşaatı için uygundur. Üstelik sadece basınca değil aynı zamanda yangına karşı da çok dayanıklıdır.
  • Elektrik geçirmez, aşınmalara karşı dayanıklıdır.
  • Hızla inşa edilebilen bir malzemedir.
  • Yapısında bulunan kum, agrega, su gibi malzemeler dünyanın birçok yerinde kolaylıkla bulunabilen malzemelerdir. Bu sayede betonarme ekonomik bir malzemedir.
  • Uzun yıllar dayanıklı kalır, hatta belli bir süre dayanımını arttırır.
  • Haşere ve böcekler betonarme malzeme içerisinde barınamaz.

Betonarme’nin Dezavantajları

  • Betonun gerekli dayanıma ulaşıncaya kadar kalıpların sökülmemesi gerekir. Bu da inşa sürecini uzatır.
  • Betonarme, dayanımına göre ağır bir malzemedir. Bu da geniş açıklık geçilen yapılarda statik sorunlar üretir.
  • Betonarme yapılar yapım aşamasında çevresel şartlardan çok etkilenir. Uygun hava koşulları olmadığı zaman inşa faaliyetleri geçici bir süre aksamaktadır.
  • Betonarme, geri dönüştürülmesi oldukça zor, sürdürülebilir olmayan bir malzemedir. Çeliğe göre yıkması hem güç hem de masraflıdır. Araştırmalara göre betonarme bina ömrü yaklaşık 50 yıldır. Bu süre ise betonarme yapıların 50 yılda bir yıkılıp tekrar yapılması sebebiyle ciddi bir sürdürülebilirlik sorununu göstermektedir.
  • Betonarmede hata payı yüksektir, statik hesaplarda güvenlik katsayısı yüksek alınması gerektiğinden daha fazla malzeme kullanılır.
  • Güçlendirilmesi ve ek yapılması zor bir malzemedir. Bu nedenle proje plan aşamasındayken, gelebilecek ekler ve olası yük arttırımları hesaplanmış olmalıdır.

En Önemli Betonarme Bina Örnekleri

1. Villa Savoye

Mimar: Le Corbusier

Yer: Paris, Fransa

Yapım Yılı: 1931

Le Corbusier'in en önemli mimari eserlerinden biri olan Villa Savoye.
Villa Savoye

Villa Savoye, Le Corbusier’in 5 temel ilkesinin açıkça okunabildiği en önemli eserlerinden biridir. Mimarın bu modern yapısında betonarme strüktür, pilotiler üzerinde yükselen bir yaşam makinesine dönüşmüştür.

2. Unité d’Habitation

Mimar: Le Corbusier

Yer: Marsilya, Fransa

Yapım Yılı: 1952

Brütalist Le Corbusier eserlerinden biri olan Unité d'Habitation
Unité d’Habitation

Betonarme yapı tasarımı konusunda akla ilk gelen ve en önemli modernist mimarlardan biri olan Corbusier’in bir diğer projesi, Unité d’Habitation‘dur. 2. Dünya Savaşı sonrasında konut sıkıntısı çekilen Avrupa’da toplu konut projeleri üretilmeye başlanmıştı. Bunlardan belki de en önemlisi işçi sınıfı için üretilen, 1600’ü aşkın kapasitesiyle Le Corbusier’in eseridir. Yapı, daha sonra brütalizm akımının en değerli tasarımlarından biri olarak mimarlık tarihinde yerini almıştır.

3. Şelale Evi

Mimar: Frank Lloyd Wright

Yer: Pensilvanya, ABD

Yapım Yılı: 1937

Bağlam içinde mimariye örnek olarak Frank Lloyd Wright'ın tasarladığı Şelale Evi
Şelale Evi

Modern mimarlığın en bilinen konut yapısı hangisi diye sorulsaydı cevabım kesinlikle Frank Lloyd Wright’ın Şelale Evi olurdu. Ev, yaklaşık 100 yıldır mimari tasarımlara esin kaynağı olan, modern mimarlığın kült yapılarından biridir.

Betonarme taşıyıcı sistemler, mimari tasarım alanında birçok yenilik getirmiştir. Wright’ın yapıda kullandığı en önemli yenilik ise çağına göre oldukça cesur olan betonarme çıkmalardır. Yapının bir diğer önemli özelliği ise, şelale manzarasının karşısına değil bizzat şelalenin üstüne inşa edilip bağlam içinde mimari tasarım konusunda bir çığır açmasıdır.

Önceki İçerikAyasofya Mimarisi ve Tarihi: Kilise – Camii – Müze
Sonraki İçerikCankurtaran Mahallesi Tarihsel Analiz ve Mimari Doku

1 Yorum

CEVAP VER

Lütfen yorumunuzu giriniz!
Lütfen isminizi buraya giriniz