Yüksek binaların yapım aşamalarına göre büzülme etkilerinin irdelenmesi

Abstract

Betonun içindeki suyun fiziksel ve/veya kimyasal nedenlerle azalması (kaybolması) sonucunda betonun boyunda ve hacminde yer alan küçülmeye büzülme denilmektedir. Hacimlerdeki azalma sonucunda betonarme yapılarda hasarlar oluşmaktadır. Betonarme yapılarda en yaygın oluşan çatlakların başında rötre (büzülme) çatlakları gelmektedir. Büzülmenin derecesini etkileyen ortam koşulları, beton elemanın kalınlığı, su/çimento oranı, agrega oranı, donatı miktarı, betonun yaşı gibi parametreler üzerinde oldukça fazla çalışma yapılmıştır. Bu çalışma kapsamında ise yüksek yapılarda büzülme sonucunda taşıyıcı düşey elemanlarda meydana gelen kısalmalar ve bunların yapı davranışına olan etkileri irdelenmektedir. Bu çalışmada düşey taşıyıcıları kolon ve perde duvarlardan oluşan 30, 40 ve 50 katlı yüksek binalar dikkate alınmıştır. Diğer taraftan beton dayanımının büzülme üzerindeki etkilerini incelemek amacıyla kolon ve perdelerin beton sınıfı C50, C60 ve C70 olmak üzere üç farklı beton sınıfı dikkate alınmıştır. Çalışmada yüksek yapının inşa süresindeki aşamalar dikkate alınarak kademeli olarak büzülme hesapları gerçekleştirilmiştir. Kolonlar ve perde duvarlarda oluşacak farklı kısalmalar nedeniyle meydana gelen şekil değiştirmeler %40, %50, %60,%70,%80 ve %90 bağıl nem değerleri dikkate alınarak belirlenmiştir. Çalışmanın sonunda büzülme etkisinin komşu kolon ve perde duvarlarda farklı kısalma şekil değiştirmelerine yol açtığı belirlenmiştir.

Shrinkage is the contraction in the length and volume of the concrete as a result of the decrease (evaporation) of the water in the concrete due to physical and/or chemical reasons. As a result, damages occur in reinforced concrete structures. The most common cracks in reinforced concrete structures are shrinkage cracks. Many studies have been carried out on parameters such as ambient conditions affecting the degree of shrinkage, the thickness of the concrete element, the water/cement ratio, the aggregate ratio, the amount of reinforcement, and the age of concrete. Within the scope of this study, shrinkage-induced shortening of vertical bearing members and its effects on building behavior are examined. In this study, 30, 40 and 50-story high-rise buildings whose vertical bearing system consists of columns and shear walls are considered. On the other hand, in order to examine the effects of concrete strength on shrinkage, three different concrete classes, namely C50, C60 and C70 concrete classes of columns and walls, are taken into account. In the study, gradual shrinkage calculations are carried out, taking into account the stages in the construction period of the high-rise building. The deformations due to different shortenings in the columns and shear walls are determined considering the relative humidity values of 40%, 50%, 60%, 70%, 80% and 90%. The study ends up by evaluating the variation of the shrinkage effect according to the column and shear wall and its changes along the height of the building.