betonarme 1756-2014 - Eskişehir Osmangazi Üniversitesi

Transkript

BETONARME 1756-2014
Tarihçe: Çimento/Beton/Betonarme/Betonarme Yapılar/İnşaat Mühendisliği
Ahmet TOPÇU
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, Mühendislik Mimarlık Fakültesi
İnşaat Mühendisliği Bölümü
26480 ESKİŞEHİR
E-Posta: [email protected]
Web: http://mmf2.ogu.edu.tr/atopcu/
Betonarme 1850 li yıllarda ortaya çıkmaya başlamıştır. Hollandalı Modernist mimar, Hendrik Petrus BERLAGE, 150 yıllık
geçmişi bulanan bu malzemeyi 1922 yılında şöyle tanımlıyor: “Betonarme, malzeme alanında demirden sonraki önemli, belki
de en önemli, olan buluştur” 26. BERLAGE neden hayrandır betonarmeye? Biliyoruz: Çeliğin zayıf tarafını (yangına ve
rutubete dayanıksız, şekil vermek zor, pahalı, bakımı zor) beton, betonun zayıf tarafını (çekmeye dayanıksız) çelik örter.
Beton ve çeliğin avantajları betonarmede bütünleşir: Yangına ve rutubete dayanıklı, plastik, ekonomik, bakımı kolay, çekme
ve basınca dayanıklı. Betonarme, bugüne kadar üretilmiş tüm yapı malzemelerinin tüm teknik zorluklarının üstesinden gelmiş,
tüm Dünya’da kabul görmüş ve hemen her alanda kullanılmıştır.
Ancak bir noktaya dokunmak gerek. Romalı mimar Marcus VITRUVIUS Pollio’nun M.Ö. 27-23 yılları arasında yazdığı 10 ciltlik
De Architectura (mimarlık üstüne) adlı Latince el yazması eseri 1414 yılında İsviçre’nin bir manastırında bulunmuş, 1624 yılında
Henry WOTTON tarafından İngilizciye tercüme edilmiştir. VITRUVIUS; yapı bilgisi, hidrolik, güneş saati, mekanik gibi konulara
değinmektedir. İyi bir yapıyı “firmitas, utilitas, venustas” (güvenli, fonksiyonel, güzel) ile tanımlamaktadır30. Bu üç koşul mimara,
mühendise, yeterli kaynağa (para) ve mesleki etiğe bağlıdır. Kaynak mimarı, mimar mühendisi, etik dışı tutum da her ikisini çaresiz
bırakmadıkça, VITRUVIUS’un tanımına uyan yapı yapılamaması için hiçbir neden yoktur.
Betonarme nasıl doğdu, gelişti? Öncelikle bağlayıcı bir malzemeye (çimento), çeliğe (başlangıçta demir) ve bunları bir araya
getirecek dâhilere gereksinim vardı. Demir, düşünebildiği günlerden beri insana tanıdıktır. Bağlayıcı özelliği olan malzemenin tarihi
ise, bazı kaynaklara göre, M.Ö. 12000000 (14 bin yıl öncesi) yıllarına kadar geriye gider. 1960-1970 yıllarında İsrail’de bulunan
kalıntılar buna işaret etmektedir. Bağlayıcı, yüzlerce kez keşfedilip, unutulmuş ve yeniden keşfedilmiştir. M.Ö. 3000 yılında
Mısırlılar piramitlerin inşasında, M.Ö. 800 yıllarında eski Yunanlılar Girit ve Kıbrıs’ta, M.Ö. 300 yıllarında Babilliler bir tür
bağlayıcı kullanmışlardır. M.Ö. 300 ile M.S. 476 yılı arasında Romalılar puzolan ve kireç karışımı bir bağlayıcı kullanıyorlardı.
Roman çimentosu denilen bu bağlayıcının karışımını VITRUVIUS “2 kısım puzolan bir kısım kireç” olarak tarif etmektedir. Su ile
karıştırıldığında sertleşen roman çimentosu, dayanım ve dayanıklılık açısından, bugünkü standartları dahi sağlamaktadır. Bu tür
bağlayıcı ile Romalılar birçok ciddi yapı oluşturmuşlar, nereye gitmiş ne inşa etmişlerse, hemen hepsi ayakta kalabilmiştir.
Pantheon, Roma/İTALYA
Ahmet TOPÇU, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, 2006-2014 http://mmf2.ogu.edu.tr/atopcu
1
Bu yapılardan en ünlüsü Roma’daki Pantheon dur. M.Ö. 27 yılında inşasına başlanmış, birkaç kez onarım görmüş ve M.S. 140 civarında son şeklini almıştır,. 43.4 metre çapındaki yarı
küre kubbesi betondur26. Bu açıklığı aşan bir başka beton ya da betonarme kubbe 1913 yılına kadar yapılamamıştır. Pantheon’dan 1940 yıl sonra; 1913 yılında Breslau /ALMANYA’da
(bugün: Wroclaw/POLONYA) betonarme olarak inşa edilen Jahrhunderthalle kongre merkezinin açıklığının 65 m olduğu düşünülürse Pantheon’un zamanına göre ne denli cesur bir
yapı olduğu kolayca anlaşılır.
Roma kıralı NERO’nun M.S. 64 de yapılan evinin duvarları, M.S. 532-537 yıllarında inşa edilen İstanbul’daki Ayasofya’nın kemerlerinin (açıklık: 45 m) temel kısmı betondur 25.
Ayasofya’nın 33 m çaplı kubbesi M.S. 557 depremi sonrası çökmüş ve orijinalinden farklı olarak, yeniden yapılmıştır27.
Ayasofya
Jahrhunderthalle, dıştan ve içten görünüş.
Roman çimentosunun kalitesi, Roma imparatorluğunun M.S. 476 yılında çöküşü sonrası bozulmuş, hatta orta çağ boyunca unutulmuştur. 1756 yılında John SMEATON hidrolik
çimentoyu yeniden keşfetmiş, Eddystone (Cornwall/İNGİLTERE) deniz fenerinin onarımında başarıyla kullanmıştır. SMEATON’nun çimentosu bugünkü Portland çimentosunun
öncüsü ve 1756 yılı da çimento üretim tekniğinde bilimsel sıçrama yılı sayılır.
Mortar (harç) kelimesi 1290 tarihli Oxford English Dictionary adlı sözlükte33, Cement (çimento) kelimesi 1710 tarihli teknik bir sözlükte, Béton kelimesi Fransız ordusunda teknik
subay olan Bernard Forest de BÉLIDOR’un 1739 tarihli Architecture Hydraulique adlı kitabında yer almaktadır26. Günümüzde kullanılan Béton Armé (Betonarme) kelimesi 1892
yılında ilk kez Fransız François HENNEBIQUE tarafından kullanılmıştır.
Betonarmenin tarihsel gelişimi, 1756 yılından başlayarak, aşağıda özetlenmiştir. Binlere varan ilgili internet siteleri de taranarak bir araya getirilen bilgilerin tarihleri konusunda dikkatli
olmak gerekir, kaynaktan kaynağa değişebilmektedir. Bu durum; örneğin; biri inşaatın başladığı, diğeri bittiği, bir diğeri de her iki tarihi verdiğinden kaynaklanmaktadır. Özellikle
internet kaynaklı bilgilerde, biri diğerinden kopyaladığı için, hata riski yüksektir. Her bilgi birden çok kaynak ile doğrulanmaya çalışılmıştır.
2
1756
Portland çimentosu öncesi:
1756: İngiliz mühendis John SMEATON kireçtaşı ve kil karışımını pişirerek elde ettiği hidrolik çimentoyu 1759 yılında Eddystone, Cornwall/İNGİLTERE deniz
fenerinin onarımında kullandı. Eddystone deniz feneri, Roma imparatorluğunun çöküşünden sonra betonun tekrar kullanıldığı ilk yapıdır. 1878 yılında yeri
değiştirilinceye kadar ayakta kalmıştır. SMEATON çimentosu bugünkü Portland çimentosunun öncüsü ve 1756 yılı çimento üretim tekniğinde bilimsel sıçrama olarak
sayılır.
1779: Bry HIGGINS stucco denilen, dış sıva amaçlı, bir hidrolik çimentonun patentini aldı.
1780: Bry HIGGINS, Experiments and Observations Made With the View of Improving the Art of Composing and Applying Calcareous Cements and of Preparing
Quicklime başlıklı bir çalışma yayınladı.
1789: İlk beton yol İskoçya’da yapıldı, ancak pek dayanıksızdı.
1796: İngiliz James PARKER roman çimentosu patenti aldı.
1815: Alman kimya profesörü J. F. JOHN roman çimentosunun ilk kimyasal incelemesini yaptı.
1817-1825: Amerika’da Erie kanalı (uzunluk: 585 km) roman çimentosu ile beton olarak inşa edildi
1802: Fransa’da roman çimento üretimi başladı.
1804: İlk beton boru Fransa’da üretildi.
1816: Dünyanın ilk beton köprüsü (donatısız ve roman çimentosu ile) Souillac/FRANSA’da inşa edildi.
1818: Amerikalı Maurice St. LEGER hidrolik çimento patenti aldı. ABD da üretimi başladı.
1830: Kanada’da roman çimentosu üretimi başladı.
İlk portland çimentosu:
İngiliz duvar ustası Joseph ASPDIN Portland çimentosunun patentini 1824 yılında aldı. ASPDIN, öğütülmüş kalker ve kil karışımını
pişirdikten sonra toz haline getirerek bugünkü çimentonun özelliklerine sahip ilk bağlayıcıyı üretti. Bu çimentoya, İngiltere’nin Portland şehri
kıyılarındaki kayaların rengine benzediğinden, “Portland çimentosu” adını verdi. İlk çimento fabrikası 1825 yılında Wakefield/İNGİLTERE
de üretime başladı. Bu fabrikalar, taban çapı 5.6 m, yüksekliği 12 m olan ve arı kovanına (kara kovan) benzeyen fırınlardı.
Ancak, pişirme yetersiz sıcaklıkta (1400 0 C den düşük) yavaş yapılıyor ve soğutma da yavaş oluyordu. İngiliz Isaac Charles JOHNSON 1844
yılında, yüksek derecede pişirme yoluyla, portland çimentosunun malzeme özelliklerine önemli derecede iyileşme sağladı. İlk çimento
standardı 1860 da Almanya’da yürürlüğe girdi. 1886 da ilk döner çimento fırını İngiltere’de çalışmaya başladı.
1824
Diğer çimentolar:
1862: Curuflu çimento, ALMANYA
1901: Demir portland–1907 den sonra yüksek fırın- çimentosu, ALMANYA
1901: Sulfata dayanıklı çimento, ALMANYA
1912: Erken Yüksek dayanımlı çimento, AVUSTURYA
1912: Ferrari çimentosu (Sulfata dayanıklı çimento), İTALYA
1931: Beyaz çimento, ALMANYA
1955: Derin yapı çimentosu, SOVYETLER BİRLİĞİ
1968: Regulated Set Cement (Jet cement), ABD
1970: Jet cement, JAPONYA
3
•Derin yapı çimentosu, yüksek sıcaklık ve basınç altında çok yavaş katılaşma ve genleşme özelliği vardır. Petrol, doğalgaz veya benzeri sondaj deliklerinin
çeperlerinin beton ile giydirilmesi, prefabrik yapılarda bağlantı boşluklarının doldurulması gibi benzeri işlerde kullanılır 19.
•Jet Cemet (hızlı çimento), tricalcium yerine calcium floroaluminate kullanılarak üretilen, modifiye edilmiş bir portland çimentosudur. Deyim yerinde ise, yıldırım
hızıyla, 2 ile 40 dakika içinde katılaşır. Dayanım kazanımı da çok hızlıdır. Hidratasyon ısısı çok yüksektir. Püskürtme beton, döşeme, köprü tabliyesi ve beton yol
onarımı, dübel bağlantısı, basınçlı su sızıntısı kesme gibi benzeri işlerde kullanılır 19.
Bu son iki çimento türü Türkiye’de üretilmemektedir. Ancak, onarım ve yalıtım işlerinde kullanılan ve Türkiye’de pazarlanan bazı kimyasalların benzer özellikleri
vardır.
1824
Diğer ülkelerde ilk portland çimentosu:
1840: Fransa’da
1850: Almanya’da
1875: Amerika’da
1889: Avustralya’da
1896: Rusya’da
1902: Yunanistan’da
1911: Türkiye’de
1913: Hindistan’da
1919: Kore’de
1921: Pakistan’da
ilk üretim başladı.
Türkiye’de:
1911 yılına kadar Türkiye’de ne çimento ne de demir-çelik üretiliyordu.
Çimento: İlk çimento fabrikası 1911 yılında Darıca/Kocaeli’nde kuruldu. Bunu, Ankara (1926), Kartal/İstanbul (1923), Zeytinburnu/İstanbul (1932), Sivas (1943)
ve diğerleri izledi. Türkiye’de bugün 39 fabrika vardır.
Demir-Çelik: İlk demir-çelik fabrikası 1932 yılında Kırıkkale’de (Askeri Fabrikalar Genel Müdürlüğü’ne bağlı) kuruldu. Askeri amaçlı bu fabrika, 1950 de Makine
Kimya Endüstrisi Kurumu’na (MKEK) devredildi. İlk ağır sanayi demir-çelik fabrikası 1937-1939 arasında Karabük/Zonguldak’ta kuruldu (Sümerbank’a bağlı
Müessese Müdürlüğü). 1955, 1976 ve 1995 yıllarında üç kez adı değişti. Bugünkü adı KARDEMİR (Karabük Demir Çelik Sanayi ve Ticaret A.Ş.) dir. ERDEMİR
(Ereğli Demir Çelik fabrikası) 1960 da, İSDEMİR (İskenderun Demir Çelik Fabrikası) 1975 de kuruldular 9, 13.
1828
1829
1836
I. K. BRUNNEL Portland çimentosunun ilk mühendislik uygulamasını Londra’da, Thames tünelindeki göçüğün onarımında yaptı.
İngiliz hekim FOX döküm profiller arası portland çimentosu harcı ile doldurulmuş döşeme yaptı, 1844 de patent aldı.
İlk sistematik beton çekme ve basınç deneyleri ALMANYA’da yapıldı
4
1845
İlk motorlu şahmerdan:
1839 da İskoçyalı James NASMYTH demir
dövmek amacıyla buharlı bir çekiç yaptı ve
1845 de 2 tonluk buharlı şahmerdana
dönüştürdü. Bu şahmerdan ilk kez İngiliz
deniz kuvvetlerine ait Devonport tersanesi
inşaatının ve Newcastle-upon-Tyne köprüsü
inşaatının
kazıklarının
çakılmasında
kullanıldı. 1950 li yıllarda dizel motorlu
şahmerdanlar kullanılmaya başladı.
Buharlı şahmerdan ilânı,
Beton-Kalender, 1906
Betonarmenin doğuşu:
Canoe42
1848
Fransız çiftçi Joseph Louis LAMBOT beton ve donatıyı birlikte kullanan ilk kişi oldu. 1848 yılında beton içerisine
demir tel ağ yerleştirerek bir tekne (Canoe) yaptı (uzunluk 4 m, genişlik 1.3 m, et kalınlığı 4 cm), 1855 yılında
Paris’te sergiledi. Rutubete dayanıklı olduğunu belirttiği bu malzemeyi Ferciment olarak adlandırdı ve patentini 1855
yılında aldı. LAMBOT’un teknesi 1902 yılına kadar Miraval gölünde kullanıldı. LAMBOT, 1851 de beton ve çeliğin
birlikte kullanımı konusundaki ilk patenti aldı22.
Et kalınlığı sadece 4 cm olan LAMBOT’un teknesi aynı zamanda ilk ince kabuk uygulamasıdır.
1849
J. L. LAMBOT
Max Josef von PETTENKOFER portland çimentosunun ilk ve detaylı kimyasal analizini yaptı. Bu çalışma Almanya’da çimento sanayisinin başlamasını sağladı.
Betonarmenin Babası: MONIER
1850
1850 yılında Fransız bahçıvan Joseph MONIER beton çiçek saksılarına tel (donatı) koydu, 1867 yılında patentini aldı. Daha sonra boru, su
tankları, su depoları, merdiven, köprü ve kirişler için de patent aldı. 1872 yılında 130 m3 hacimli betonarme su deposunu (Bougival/FRANSA)
ve 1875–1877 arasında Chazelet/FRANSA betonarme köprüsünü inşa etti. Patent hakları 1879 dan sonra Almanya’da, birçok firma yanında,
bilhassa Conrad FREYTAG tarafından kullanıldı. MONIER sistemi kendi ülkesi Fransa’dan çok Almanya’da önemsendi. MONIER
Almanya’da betonarmenin babası kabul edilir. Çok sayıda patenti (bazıları tartışmalı da olsa) olmasına rağmen, patentlerinden başkaları
yararlanmış kendisi 1906 yılında Paris’te yoksulluk içinde öldü, kimsesizler mezarlığına defnedildi.
Joseph MONİER
5
1850
MONİER’in Önemli patentleri:
1867: Betonarme çiçek saksıları.
1868: Betonarme borular ve su depoları.
1869: Betonarme cephe elemanları.
1873: Betonarme köprü, ayakları ve kemerler.
1878: Betonarme kiriş.
Su deposu
1852
İlk organizasyon, Enstitü, Birlikler:
1852: ASCE (The American Society of Civil Engineers )
1898: ASTM (American Society for Testing and Materials)
1898: DBV (Deutscher Beton Verein)
1901: BSI (British Standards Institution)
1905: ACI (American Concrete Institute, kuruş adı The National Association of Cement Users idi, 1913 yılında, ACI adını aldı)
1916: PCA (Portland Cement Association)
1917: DIN (Deutsches Institut für Normung)
1918: ANSI (American National Standards Institute)
1920: ON (Österreichisches Normungsinstitut)
1926: AFNOR (Association Française de Normalization)
1947: ISO (Organisation internationale de normalization,
International Organization for Standardization)
1947: RILEM (Réunion Internationale des Laboratoires et
Experts des Matériaux, International Union of Laboratories and Experts in Construction
Materials)
1952: FIP (Fédération Internationale de la Précontrainte,
International Federation for Prestressing)
1953: CEB (Comité Européen du Béton ,
European Committee for Concrete)
1961: CEN (Comité Europén de Normalization,
European Committee for Standardization)
1967: ERMCO (European Ready Mixed Concrete Organization)
Türkiye’de:
1908-1922: Osmanlı Mühendis ve Mimar Cemiyeti
1926: Türk Yüksek Mühendisleri Birliği (1973 de adı İTÜ Yüksek Mühendisleri Birliği oldu)
1948: TMBD (Türk Mühendisler Birliği Derneği)
1951: Türkiye Köprü ve İnşaat Cemiyeti
1952: TMB (Türk Müteahhitler Birliği)
1954: TMMOB (Türk Mühendis ve Mimar Odaları Birliği)
1957: TÇMB (Türkiye Çimento Müstahsilleri Birliği)
1960: TSE (Türk Standardları Enstitüsü)
1984: Türkiye Prefabrik Birliği
1980: TürkMMMB (Türk Müşavir Mühendisler ve Mimarlar Birliği)
1988: THBB (Türkiye Hazır Beton Birliği)
6
1854
İngiliz Mimar T.E. TYERMAN beton ile donatının kaynaşması (kenetlenme, aderans) gerektiğini biliyordu. Bunun için çeliğin bükülmesini (kanca), yüzeyinin
pürüzlendirilmesini (nervür) veya delinmesini önerdi.
İlk betonyer (betoniyer) , makineleşme ve yansanayi
Louis CÉZANNE 1854 de ilk betonyeri yaptı. Bu betonyer motorsuzdu, el ile çevriliyordu. 1857
yılında Theiss köprüsü, Szegedin/ALMANYA inşaatında buharlı betonyer kullanıldı. 4 m
uzunluğunda ve 1.25 m çaplı, hafif eğimli olan bu betonyer 8-10 m3/saat kapasiteli idi. 1916 yılında
Amerikalı Stephen STEPANIAN of COLUMBUS ilk transmikseri üretti. 1927 de yatay eksenli silindir
mikser (the Paris mixer olarak da adlandırılır), 1930 da döner silindir mikser kullanılmaya başladı. Bunu
1947 de hidrolik kumandalı transmikser ve 1960 lı yıllarda pompalı hidrolik transmikser izledi. İlk
transmikserler 1 m3 den daha az bir kapasiteye sahiptiler. Günümüzde 6 - 8 m3 normal sayılmaktadır.
1854
Diğer makineleşme ve gelişmeler:
1500-1600: İlk nivo ve teodolitler görülmeğe başladı. Günümüzde kullanılan teodolit 1840 yıllarında geliştirildi.
1622: İlk sürgülü hesap cetveli İngiliz William OUGHTRED tarafından üretildi.
Fransız V. A. MANNHEIM’ın 1850 yılında geliştirdiği bilimsel hesap cetveli 1975 li yıllara kadar
mühendislerin vazgeçilmez hesap aracı idi, her mühendis cebinde taşırdı.
1765: İskoçyalı James WATT buharlı makineyi geliştirdi, 1769 da patentini aldı. Buhar makinesinin
geçmişi 1600 yılına kadar gider (Newcomen makinesi).
1769:Fransız Nicholas Joseph CUGNOT ilk buharlı arabayı üretti, hızı 3.6 km/saat idi.
1804: İlk buharlı lokomotifi (8 km/saat hızında) İngiliz Richard TREVITHICK üretti. 1829 İngiliz
George STEPHENSON’un buharlı Lokomotifi “Rocket” 56 km/saat hıza ulaştı. 1913 de ilk dizel lokomotif üretildi.
1845: Buharlı şahmerdan üretildi.
1850: li yıllarda, buhar gücü ile çalışan dairesel su tahliye pompası kullanıldı.
1856: Henry BESSEMER yöntemi ile büyük miktarlarda çelik üretimi başladı.
1857:Buharlı asansör kullanımı başladı.
Menck marka kepçe, 1901
Teodolit, 1731
Teodolit, 1820
Max GIESE, beton pompası ve patenti28
7
1859: Enerji: 1857 de Bend/ROMANYA (Bükreş’in kuzey-doğusu) ilk kez petrol kuyusu açıldı ve dünyanın ilk
rafinerisi 1859 Romanya’da kuruldu.
1958 de Ontario/KANADA’da da petrol kuyusu açılmıştır. Fakat hemen tüm kaynaklarda Albay DRAKE’in kuyusu ilk
kuyu olarak geçer. EdwinLaurentine DRAKE (daha çok Albay DRAKE olarak anılır), 1859 yılında Titusville,
Pensilvanya/ABD’de petrol kuyusunu açtı. 1927 Kerkük veMusul/IRAK, 1873 Bakü/AZERBAYCAN, 1880
MEKSİKA, 1908 İRAN, 1932 BAHREYN, 1936 Dammam/SUUDİ ARABİSTAN, 1938 KUVEYT petrolleri, 19541956 Sahra/CEZAYİR petrol ve doğalgazının bulunması. 1960 OPEC (Organization of the Petroleum Exporting
Countries) Bağdat’ta kuruldu.
Petrol türevleri: 1860-1885 Gazyağı, 1885-1900 Madeni yağlar 1900-1910 benzin, mazot, 1914 Fuel-oil, 1980
kurşunsuz benzin.
Nükleer enerji: 2 Aralık 1942 günü Chicago Üniversitesi/ABD deki ilk reaktör çalıştı. 1951 Nükleer kaynaklı ilk
elektrik Arco-Idaho/ABD, 1954Obninsk/RUSYA ve 1956 Cumberland/İNGİLTERE.
1854
1865: İsveçli Alfred NOBEL dinamiti keşfetti, üretim için fabrika kurdu.
1876: İçten yanmalı motor Nikolaus OTTO tarafından yapıldı.
1885: Elektrik ark kaynağı (Nikolas von BENARDOS/RUSYA), 1895 Oxyacetylen kaynağı-oksijen/asetilen gaz kaynağı
(Henry Louis Le CHATELIER/FRANSA), 1930 Argon-tungsten elektrot (Henry M. HOBART/ABD).
1886: Karl BENZ ilk otomobili üretti. 1900 yılında üretilen otomobiller 3 HP gücündeydi.
1870: Belçikalı Zénobe GRAMME dinamoyu üretti, 1873 de dinamonun tersinir bir makine olduğu ve motor olarak da
kullanılabileceği anlaşıldı.
1877: Buharlı kaşıklı ekskavatör, 1897 Elektrikli, 1922 Dizel ekskavatör.
1879: Thomas Elva EDISON karbon flamalı ampulü buldu., 1900 yıllarında tungsten flama kullanıldı. 1882: EDISON
Nevyork’ta elektrik santralı kurdu, ev ve sokaklar aydınlatılmaya başladı. 1951 Nükleer kaynaklı ilk elektrik/ABD.
1889: İskoçyalı John Boyd DUNLOP şişirilebilen ilk araç lastiğini üretti.
1889: İlk traktör Chicago/ABD’de üretildi. 1890 Buharlı, 1920 li yıllarda dizelli kamyon.
1897: Alman mühendis Rudolf DIESEL 1893 de patentini aldığı ilk dizel motoru üretti.
1908: İlk teleferik hattı İsviçre’de kuruldu.
1909: İlk plastikler: 1909 bakalit, 1931 pleksiglas, 1936 PVC, 1937 polistiren (yalıtım maddesi, köpük), 1938 naylon,
1939 teflon ve polietilen, 1950 polyester ve poliüretan (yalıtım), 1957 polikarbonat (vitrin camları, kurşungeçirmez cam).
1920: Döner kule vinç, paletli buldozer.
1927: İlk beton pompası Alman Mühendisler Max GIESE ve Fritz HELL tarafından üretildi, 1928 yılında patent aldılar.
Pompalama yüksekliği:38 m
1928: Beton vibratörü ve dalgıç pompa kullanılmaya başladı33.
1960: Lazer (Laser: Ligth Amplication by the Simulated Emisson of Radiation). Laserin öncüsü Mazer (Maser:
Microwave Amlication by the Simulated Emission of Radiation) 1917 yılında Elbert EINSTEIN tarafından öngörülmüştü.
Lazer, optik aletlerin (teodolit, nivo, …) duyarlılığını artırmıştır.
Beton vibratörü, Hoover barajı, 1931
8
1929 yılında büyük bir şantiyede (ALMANYA) iş makineleri1
Buharlı kepçe, birden çok buharlı lokomotif, buharlı şahmerdan ve döner kule vinç resimde görülebiliyor.
9
1970: Dört işlem elektronik hesap makinası , 1972: Bilimsel elektronik hesap makinası.
1980: İlk masaüstü bilgisayarlar
Sürgülü hesap cetveli (1850-1975)
1854
1982: COMMODORE C64
1970: Sharp QT8-B
1982: HP-35A
(Televizyona bağlanabiliyordu, 1 MHz, 64 kB, BASIC)
10
İlk betonarme evler:
İngiliz sıva ustası William Boutland WILKINSON döşemeleri tel donatılı olan iki katlı bir evi 1854 yılında inşa etti, patent aldı. Patentinde demirin çekme
kuvvetlerini, betonun da basınç kuvvetlerini aldığını açıklıyordu. Bu açıklama betonarmenin davranışının ilk tanımı idi. WILKINSON evinin dünyada ilk
betonarme konut uygulaması olduğu sanılmaktadır.
1871-1875 de Amerikalı tüccar William E. WARD, New York’ta Amerika’nın ilk betonarme evini inşa etti. 1883 de bu evle ilgili The American Society of
Mechanical Engineers de Beton in Combination with Iron as a Building Material adında makaleyi yayınladı. W.E WARD, 1872 yılında inşa ettiği bir evde, sürekli
şenlik ateşleri düzenleyerek betonarmenin yangına dayanıklılığını araştırıyordu.
1854
W.E. WARD evi42
W.B. WILKINSON’nun Donatılı döşemesi42
11
Türkiye’de:
1906: Beyoğlu/İstanbul’da bulunan Saint Antuan kilisesi Türkiye’deki ilk
betonarme uygulamasıdır38. İstanbul doğumlu İtalyan mimar Giulio
MONGERI tarafından yapılmıştır. Dünyanın da ilk betonarme kilisesi olduğu
sanılmaktadır.
1918: Türkiye’nin ilk çok katlı betonarme yapısı Lâleli/İstanbul’daki Crawne
Plaza Otel binasıdır. Mimar Kemalettin (Kemaleddin) Bey’in eseridir. 19181922 arasında inşa edilmiştir, eski adı Tayyare Apartmanları idi. 4 adet olan
bu Apartmanlar aynı zamanda Türkiye’nin ilk toplu konutlarıdır36.
1924–1929 yılları arasında inşa edilen, İzmir’in (eski) itfaiye binası şehrin ilk
betonarme yapısıdır.
1925 yılında ilk betonarme köprü Menderes nehri üzerinde inşa edildi 12.
(?) Malatya belediye binası şehrin ilk betonarme yapısıdır.
1939: Şanlıurfa Kız Meslek Lisesi şehrin ilk betonarme binasıdır.
1854
Tayyare apartmanları ve merdivenleri35
12
1859
1861
Londra’nın kanalizasyon şebekesi inşaatında (1859-1867) portland çimentosu kullanıldı.
Fransız François COIGNET betonarme döşeme patenti aldı, betonarme inşaat ile
ilgili temel bilgileri yayınladı. 1867 Paris uluslararası sergisinde betonarme boru
ve diğer taşıyıcı elemanları sergiledi.
İlk Köprüler:
1816 yılında dünyanın ilk beton köprüsü (donatısız ve roman çimentosu ile) Souillac (Dordogne)/FRANSA’da Louis-Joseph VICAT
tarafından inşa dildi. Betonarme köprüler 1875 den sonra görülmeğe başladı.
1875-1877 arasında Joseph MONIER ilk kirişli betonarme köprüyü (L=13.8 m, B=4.25 m) Chazelet/FRANSA inşa etti.
1889 yılında E. L. RANSOME, Lake Alvord köprüsünü, San rancisco/ABD inşa etti. Golden Gate Park ın girişinde olan ve 1906 San Francisco
depremini hasarsız atlatan köprünün açıklığı L=6 m dir.
1889 yılında, Macar Mühendis Gyözö MIHAILICH ilk betonarme kemer köprüyü Solt/MACARİSTAN’da inşa etti (her biri L=5 m olan iki açıklık).
1890 da Bremende ALMANYA’nın ilk betonarme köprüsü (L=39 m) inşa edildi.
Pont de Châtellerault köprüsü/FRANSA (üç açıklıklı; kenar açıklıklar L=40 m, H=4 m, orta açıklık L=50 m, H=4.8 m, genişlik B=8 m), HENNEBIQUE
tarafından 1899-1900 yıllarında inşa edildi.
1875
1910-1911 yılında, Ponte del Risorgimento betonarme kemer köprüsü, Roma/İTALYA (L=100m, h=10 m), F. HENNEBIQUE tarafından inşa
edildi.
Türkiye’de:
Türkiye’de ilk betonarme köprü 1925 yılında Menderes nehri üzerinde inşa edildi. Toplam açıklık 75 m dir. Cemal KUTAY şöyle naklediyor:
“Cumhuriyet 3 yaşında. Nafıa Vekili (Bayındırlık Vekili) Süleyman Sırrı Bey Millet Meclisinde alkışlarla karşılanan müjdeli bir haber veriyor:
"İnşaat alanında çağdaşlığı anlatan BETONARME'nin mutlak ihtisas isteyen bir dalındaki eserin yurdumuzda da tatbik alanı bulduğu"nu
müjdeliyor. Menderes nehri üzerinde Türkiye'nin İLK BETONARME KÖPRÜSÜ yapılıyor. Gazeteler manşetlerinde bu haberi veriyorlar.
Varlıkları sayılı rakamlara dayalı uzmanlar BETONARME'nin ancak çağdaş teknolojide yeri olduğunu yazılarında ve konuşmalarında
anlatmaya çalışıyorlar. Nitekim betonarme köprüleri, betonarme şehirler takip ediyor.” 12
Gyozo MIHAILICH
13
Amerikalı Hukukçu Thaddeus HYATT’ın 1877 yılında yayınladığı An account of some experiments with Portland cement concrete combined with
iron as a building material with reference to economy in construction and for security against fire in the making of roofs, floors and walking
surfaces adlı çalışması ile donatı ve beton arasındaki bağa (aderansa) ilk kez açıklık getirdi.
HYATT Londra’da inşa ettiği betonarme evi yakarak betonarmenin yangına dayanıklılığını ilk kez test etti. Yangın sonrası yapıda hiçbir çatlak
oluşmadı. Bu ev bugün dahi kullanılmaktadır.
HYATT, demir beton tarafından tamamen ve yeterli kalınlıkta kaplandığı takdirde (beton örtüsü, pas payı) gerekli aderansın sağlanacağını,
betonarmenin yangına dayanıklı olacağını, T profil yerine yuvarlak veya lama demirin daha uygun olacağı, demirli beton (betonarme) ile büyük
açıklıklı ve yüksek yapılar yapılabileceği tezini savunuyordu.
1877
HYATT 1878 yılına kadar ne patent aldı nede tezini yayınladı. Ancak, birkaç yakın arkadaşına gönderdiği çalışmalarından, HYATT’ın bunları,
hatta daha fazlasını, bildiği anlaşılmaktadır1.
Beton ve demirin elastisite modülleri arasındaki ilişkiyi kuranın ve bu oranın tarafsız eksenin konumuna etkisini ilk açıklayanın
Avusturyalı Paul NEUMANN olduğu iddia edilir, ancak bu doğru değildir.
HYATT, her iki malzemenin (demir ve beton) elastisite modüllerini biliyor ve bu modüllerin oranını 20 olarak veriyordu. Sıcaklık birim
deformasyonlarının yeterli yaklaşıklıkla eşit alınabileceğini de biliyordu. Çekme bölgesine donatı konması gerektiği, donatının bir kısmının mesnet
üstüne kıvrılabileceği (pilye) ve sargı donatısı (etriye) gerektiğini de HENNEBIQUE ve KOENEN den önce biliyordu. HYATT bütün bunları teorik
olarak hesaplamış ve çok sayıda kiriş deneyi ile test etmişti 1, 16. HYATT’ın ortaya koyduğu bu önemli bilgilerin başkalarının (NEUMANN,
KOENEN, MONIER ve HENNEBIQUE) hesabına yazılması ve HYATT’ın adının kaynaklarda nadiren geçmesi yadırganacak bir
durumdur.
İlk beton/betonarme barajlar:
Beton ve betonarme baraj uygulamaları ilk kez Avustralya’da başlamıştır.
1880 yılında Warwick/AVUSTRALYA’da inşa edilen The 75 Miles barajı bilinen ilk beton barajdır. Kalın cidarlı
ve silindir kemerli bu baraj rezerv olarak günümüzde de kullanılmaktadır.
1873 yılında inşa edilen Lower Stony Creek kemer ağırlık barajı, Avustralya’nın ilk kütle beton barajıdır ve bugün
hala kullanılmaktadır.
1880
1896 yılında tamamlanan Lithgow NO. 1 barajı (betonarme ince silindirik kemer), 1897 de tamamlanan Junction
reefs betonarme barajı (60 derece eğimli payandalı, her biri 8.5 m açıklıklı 5 adet çift eğrilikli ince cidarlı kemer),
Avustralya’da inşa edilen ve dünyanın bilinen en eski betonarme barajlarıdır.
Bu barajlar küçük kapasiteli ve çoğu buharlı trenlere su depolama amaçlıydı 6.
1908 de Sierra Nevada dağlarında inşa edilen Hume Lake barajı, California/ABD (yükseklik: 18.6 m, uzunluk: 206
m, her birinin açıklığı 15.24 m olan 12 adet silindir kemer), betonarme barajların ilk önemli örneğidir. İnşaat 114
günde tamamlanmıştır 10.
1931-1935 arasında inşa edilen Hoover barajı, Arizona/ABD, beton kemerdir.Yükseklik: 221 m, Kret uzunluğu:
336 m, tabanda kalınlık: 201 m
14
Türkiye’de beton/betonarme barajlar: 11
1930-1936 :Çubuk I, beton ağırlık, h=25 m, Ankara, çubuk çayı üzerinde
1952-1955: Elmalı II, beton ağırlık, h=42.5 m, İstanbul, Göksü nehri üzerinde
1950-1956: Sarıyar, beton ağırlık, h=90 m, Ankara, Sakarya nehri üzerinde
1954-1958: Kemer, beton ağırlık, h=108.5 m, Nazilli, Akçay ırmağı üzerinde
1964-1966: Gülüç, h=14.5 m, Zonguldak, Gülüç nehri üzerinde
1966-1972: Porsuk, beton ağırlık, h=49.7 m, Eskişehir, Porsuk nehri üzerinde
1967-1972: Gökçekaya, beton kemer, h=115 m, Eskişehir, Sakarya nehri üzerinde
1965-1975: Keban, kaya ve beton ağırlık, h=163 m, Elazığ, Fırat nehri üzerinde.
Hoover, 1931-1935
1880
15
İlk nervürlü demir:
Amerikalı Ernest Leslie RANSOME yüksek aderans
sağlayan, burularak burgu formu verilmiş, kare kesitli lama
demir (nervürlü çelik benzeri ) patentini 1884 yılında aldı.
2” x 2” (50.8 mm x 50.8 mm) boyutuna kadar kare demir
çubukları burabilen makineyi de kendisi yapmıştır.
RANSOME’un bu donatı sistemi 1902 de dünyanın ilk
betonarme yüksek yapısı olan Ingalls Building’de
kullanıldı.
1899: Amerikalı Mühendis Edwin THACHER nervürlü
demir patentini aldı.
Nervürlü demir 1900 yılı civarında önce Amerika’da sonra
Avrupa’da görülmeğe başladı.
1884
İlk nervürlü demir tipleri39
Aderans ile ilgili ilk yayınlar:
1909: BACH C., GRAF. O, Versuche mit Eisenbetonbalken namentlich zur Bestimmung des Gleitwiederstandes. (Aderansın belirlenmesi için betonarme kiriş deneyleri).
Deutscher Ausschuss für Eisenbeton, Heft 1-3, Berlin, 1901. Aynı araştırmacılar aynı konuda 1910 ve 1911 yılında üç çalışma daha yayınladılar.
1913: Abrams Duff A.: Tests of bond between concrete and steel. University of Illinois, Engineering Experiment Station, Bulletin No 71, p. 238. Urbana.
16
1885
1885
Fransız Frederick RANSOME ( E.L. RANSOME’un babası) hafif eğimli ve döner çimento fırını patentini aldı.
İlk hasır donatı:
1885: Hasır donatı görülmeğe başladı. İlk hasır donatılar üçgen ağlı idi.
1901: Amerikalı John PERRY hasır donatı kaynak makinesinin patentini aldı.
1908: Long Island Parkway inşaatında hasır donatı kullanıldı.
Betonarme teorisinde ilk varsayımlar, doğrusal elastik teorinin doğuşu:
Alman Mathias KOENEN Grundgedanken der Bemessung (Boyutlandırmanın temel kuralları) kitabını 1886 da yayınladı.
Betonarmenin ilk teorisyeni olarak kabul edilen KOENEN aşağıdaki varsayımları yapmıştı4, 16, 40:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
1886
Düzlem kesitler eğilme etkisinden sonra da düzlem kalırlar..
Betonun çekme dayanımı çok düşüktür, beton çekme almaz. Çekme kuvvetinin tamamını demir alır.
Beton ve demirin sıcaklık birim şekil değiştirmesi eşittir.
Beton demire yapışır (aderans), beton içindeki demir paslanmaz.
Tarafsız eksen kesit geometrik merkezinden geçer.
Basınç gerilmesinin dağılımı kesit yüksekliğince doğrusaldır.
Moment kolu yüksekliğin ¾ dür.
Mathias KOENEN
Son üç varsayım hariç diğerleri günümüzde de kullanılmaktadır.
6. varsayım, gerilme dağılımının doğrusal olduğu, elastik teorinin temel ilkesiydi ve
taşıma gücü ilkesi benimseninceye dek, 1970 li yıllara kadar (Türkiye’de 2000 yılına
kadar), kullanıldı.
KOENEN modelinin iki önemli hatası vardı:
•5. varsayım, tarafsız eksenin kesitin geometrik merkezinde olduğu, tümüyle yanlıştı.
•Beton ve demirin elastisite modüllerinin faklı olduğu dikkate alınmamıştı.
•6. ve 7. varsayımların da doğru olmadığı açıktır.
KOENEN önerdiği çok basit hesap modelinin yaklaşık olduğunun farkındaydı ve bunu
çalışmasında açıkça ifade etmiştir40.
M. KOENEN’in eğilme modeli (1886)40
Moment kolu=δ/2+2/3. δ-1/12. δ=3/4 δ
Gerekli donatı alanı= A s =
M
σs ⋅ 3 / 4 ⋅ δ
17
KOENEN modelindeki hatalar Paul NEUMAN, Edmond COIGNET
(François COIGNET’in oğlu) ve Napoléon De TÉDESCO tarafından
yapılan çalışmalarla giderildi.
Demir ve betonun elastisite modülleri arasındaki ilişkiyi kuran ve bu
oranın tarafsız eksenin konumuna etkisini ilk açıklayan Amerikalı
Thaddeus HYATT’ır. HYATT bu oranı n=Edemir/Ebeton=20 olarak
tanımlamıştır. Ancak, bu iki malzemenin elastisite modüllerinin oranını
eğilme teorisi modelinde ilk kez, 1890 yılında, Avusturyalı Paul
NEUMAN kullandı. n=30/10 olarak çok küçük alınmıştı.
1886
1894 yılında E. COIGNET ve N. de TÉDESCO tarafından, Société des
Ingénieurs Civils de France (Fransa İnşaat Mühendisleri Odası)
dergisinde yapılan bir yayında demir ve betonun elastisite modüllerinin
oranı n=30/10 olarak dikkate alınmış, tarafsız eksenin yerinin elastisite
modullerinin oranına bağlı olduğu varsayılmıştı. Fakat bu model de hatasız
değildi. Beton basınç kuvvetinin etkime noktası yanlıştı. Bu ise moment
kolunun olması gerekenden küçük hesaplanmasına neden oluyordu4, 5,40
KOENEN ile başlayan teorik çalışmalar NEUMAN, COIGNET,
TÉDESCO ve, diğer bir çok araştırmacının, katkısıyla zamanla olgunlaştı.
Alman Prof. Emil MÖRSCH, Der Eisenbetonbau, seine Anwendung und
Theorie (Betonarme inşaat, uygulama ve Teorisi) adlı kitabında (1902)
bilinen teorileri derledi. Doğrusal elastik teori 1904 yılında ilk kez Alman
yapı yönetmeliğinde yer aldı. Bu teori 1971 yılına kadar Amerika’da, 1972
yılına kadar Almanya’da, 2000 yılına kadar Türkiye’de kullanıldı.
P. NEUMAN modeli (1890): Demir donatı alanı
n=E’’/E’=Edemir/Ebeton oranı kadar artırılıyor40.
F. COIGNET- N. TÉDESCO eğilme modeli: Doğrusal
gerilme dağılımı. Beton basınç kuvveti gerilme bloğunun
ağırlık merkezinde değil! 40
18
WAYSS tarafından 1887 de yayınlanan fakat
KOENEN tarafından kaleme alındığı bilinen
“MONIER Sistemi” (Monier Broşürleri)
KOENEN’nin “Beton ve Betonarme yapıların Statik Hesabı” adlı, 1912 tarihli kitabı ve bu kitapta yer alan çift donatılı dikdörtgen
kesitin eğilme modeli. Artık tarafsız eksenin kesit geometrik merkezinde olmadığı, beton ve demirin elastisite modüllerinin dikkate
alındığı gözleniyor. Çift donatılı kesit analizi KOENEN’den önce, 1899 yılında P CHRISTOPHER tarafından ele alınmıştı.
19
HENNEBIQUE hesap modeli:
Diğer araştırmacıların gerilme modelleri40:
D:Beton basınç kuvveti
Z: Donatı çekme kuvveti
x: Tarafsız eksenin derinliği
bw: Kesit genişliği
d: Faydalı yükseklik
Md: Dış moment
σc: Beton basınç emniyet gerilmesi
F. HENNEBIQUE modeli,
Dikdörtgen gerilme dağılımı, 1899
σs: Donatı çekme emniyet gerilmesi.
As: Gerekli donatı alanı
J. MELAN gerilme dağılımı, 1890
E. HARTIG gerilme-deformasyon
diyagramı, 1891
HENNEBIQUE hesap modeli önceleri gizliydi. 1899 da Belçika’daki temsilcisi P.
CRISTOPHE tarafından yayınlandı. Modelde
1.
Basınç bölgesinde gerilme dağılımı sabittir (dikdörtgen gerilme bloğu)
2.
Betonun çekme dayanımı ihmal edilecektir.
3.
Eşdeğer beton basınç kuvvetinin tarafsız eksene göre momenti demir çekme
kuvvetinin aynı eksene göre alınan momentine eşittir.
4.
Beton basınç kuvvetinin momenti dış momentin yarısına eşittir. Benzer
şekilde, demir çekme kuvvetinin momenti dış momentin yarısına eşittir.
varsayımları yapılmıştı.
Basınç kuvveti: D= σc.x.bw.x/2 , çekme kuvveti: Z=As. σs , Yatay denge: D=Z
M. THULLIE gerilme
dağılımı, 1896
A. OSTENFELD gerilme dağılımı,
1896
4. Varsayıma göre:
Md
x
=D
2
2
ve
Md
= Z (d − x)
2
Bu bağıntılar yardımıyla tarafsız eksenin derinliği: x =
Gerekli donatı alanı: As =
L. SANDERS gerilme ve
deformasyon dağılımı, 1898
W. RITTER gerilme dağılımı, 1899
Md
bwσ b
Md
2(d − x )σ s
ile basitçe hesaplanıyordu.
Dikdörtgen gerilme bloğu bugün de kullanılmaktadır. Ancak, 3. ve 4. varsayımlar
doğru değildir. Prof. Emil MÖRSCH 1902 de yayınladığı “Der Betoneisenbau, seine
Anwendung und Theorie“ adlı kitabında HENNEBIQUE hesap modelinin 1.5-2 kat
hatalı sonuç verdiğini göstermiştir.
20
İlk uygulama, deney ve teorik çalışmalar (tarih sırasına göre)40:
A. CONSIDÉRE
deformasyon diyagramı,
1899
P. CRISTOPHE çift donatılı kesit, gerilme ve
deformasyon diyagramı, 1899.
CRISTOPHE’nin eğilme hesabı 1972 yılına
kadar Alman DIN 1045 yönetmeliğinde yer aldı.
LAMBOT, J. L. (Fransız)
COIGNET, F. (Fransız)
WILKINSON, W. (İngiliz)
MONIER, J. (Fransız)
HYATT, T. (Amerikalı)
WARD, W. E. (Amerikalı)
RANSOME, E. L. (Fransız)
KOENEN, M. (Alman)
BAUSCHINGER, J. (Alman)
MELAN, J. (Avusturyalı)
NEUMANN, P. (Avusturyalı)
HENNEBIQUE, F. (Fransız)
HARTIG, E. (Alman)
MOLLIN, S. de (İsviçreli)
SOULEYRE (Fransız)
ANGLADE (Fransız)
COIGNET, E. (Fransız)
de TEDESCO, N. (Fransız)
BACH, C. v. (Alman)
THULLIE, M. R. v. (Avusturyalı)
GRUT, T. (Danimarkalı)
SCHÜLE, F. L. (İsviçre)
OSTENFELD, A. (Danimarkalı)
CONSIDÉRE, A. (Fransız)
SANDERS, L. A. (Hollandalı)
SPITZER, J. A. (Avusturyalı)
RITTER, W. (İsviçreli)
CHRISTOPHE, P. (Belçikalı)
MÖRSCH, E. (Alman)
1814 - 1887
1814 - 1888
1819 - 1902
1833 - 1906
1816 - 1901
(?-?)
1844 -1917
1849 - 1924
1834 - 1893
1853 - 1941
1858 - 1921
1843 - 1921
(? -?)
1845 - ?
(?-?)
(?-?)
1856 - 1915
1848 - 1922
1847 - 1931
1852 - 1940
(?-?)
1860 - 1925
(?-?)
1841 - 1914
1867 - ?
1856 - 1922
1847 - 1906
1870 - ?
1872 - 1950
1855: uygulama
1861: uygulama
1865: uygulama
1867: uygulama
1877: uygulama
1883:uygulama
1884: uygulama
1886: teori
1887: uygulama
1890: teori
1890: teori
1892: uygulama, 1899:teori
1893: uygulama
1893: uygulama
1894: uygulama
1894: uygulama
1894: teori
1894: teori
1895: uygulama
1896: teori
1897: uygulama
1897: uygulama
1897, teori
1898: uygulama, 1899: teori
1898: Teori
1898: teori
1899: teori
1899: teori
1902: teori
F. COIGNET
J. MELAN
www.math.muni.cz
A. CONSIDÉRE
www.structurae.de
W. RITTER
www.
princetonartmuseum.org
21
Taşıma gücü önerileri:
Parabolik gerilme dağılımının öncüleri:
1891: E. HARTIG
1896: M. THULLIE
1899: W. RITTER
Günümüzde onlarca gerilme-deformasyon modeli vardır. En ünlüleri:
1928: Richart-Brandtzaeg-Brown: Sargılı beton
1951: Hognestad: Sargısız beton için
1971: Kent-Park: Sargılı ve sargısız beton için
1991: Saatçioğlu-Razvi :Sargılı beton için
1982: Sheikh-Uzumeri: Sargılı beton için
1988: Mander-Preistley-Park: Sargılı beton
1994: Li: Mander-Preistley-Park modelinin geliştirilmişi.
Farklı gerilme modelleri40
1926: M. MAYER, “Sicherheit der Bauwerke und ihre Berechnung nach Grenzkräften” başlıklı çalışmasında yapıların güvenliğini sağlayabilmek için ekstrem
kuvvetlere göre hesaplanmasını önerdi.
1937: R. SALIGER Alman Beton Birliği’ne sunduğu “Der elastische und plastische Bereich im Eisenbeton” başlıklı konferansında betonarme elemanların kırılma
konumunu tanımlamak için lineer elastik teorinin yetersiz olduğunu, çelik ve betonun elastisite modülü oranının kullanılmasının doğru olmadığını savundu40.
Taşıma gücü 1970 li yıllara kadar tartışıldı. 1971 yılında Amerika, 1972 de Almanya , 1981 de Türkiye yönetmeliklerinde yer aldı.
22
İlk bilimsel yayınlar ve teknik dergiler:
1886: KOENEN, M., Grundgedanken der Bemessung, 1986.
Boyutlandırmanın temel kuralları adlı bu çalışma ilk teorik çalışmadır.
1886: KOENEN, M., Für die Berechnung der Stärke von Monierschen, Cementplatten. Centralblatt der Bauverwaltung , 1886.
1887: WAYSS, G. A. Das System Monier (Eisengerippe mit Cementumhüllung), Berlin 1887.
(Monier sistemi-Monier Broşürleri). Bu çalışmanın gerçekte M. KOENEN tarafından kaleme alındığı bilinmektedir.
1877: HYATT, T. An account of some experiments with Portland cement concrete combined with iron as a building material with reference to economy in
construction and for security against fire in the making of roofs, floors and walking surfaces,1977.
1890: MELAN, J. ; Zur rechnungsmäßigen Ermittlung der Biegungsspannungen in Beton- und Monier Konstruktionen. Wochenschrift des österreichischen
Ingenieur- und Architekten-Vereins Nr. 24 , Wien 1890.
1893: HARTIG, E. ; Das elastische Verhalten der Mörtel und Mörtelbindematerialien; Der Civilingenieur, Organ des sächsischen Ingenieur und ArchitektenVereins, Verlag Arthur Felix Leipzig 1893.
1894: COIGNET, E. ; NAPOLEON de TEDESCO. Le Calcul des ouvrages en ciment avec ossature metallique in memoires de la societé de Ingenieurs civils de
France, Paris 1894.
1886
1894:SOULEYRE et ANGLADE. Experiences sur les materiaux des macomeries, Constantine 1894.
1895: BACH, C. v.; Versuche über die Elastizität von Beton; Zeitschrift des Vereins Deutscher Ingenieure, Nr.17, Springer, 1895
1896: BACH, C. v. ; Elastizität und Druckfestigkeit von Körpern am Zement, Zementmörtel und Beton. ; Zeitschrift des Vereins Deutscher Ingenieure, Nr.48,
Springer Verlag, 1896.
1896: THULLIE, M. R. Über die Berechnung der Biegungsspannungen in den Beton und Monier-Konstruktionen. : Zeitschrift des österreichischen Ingenieurund
Architekten-Vereins NR. 24, Wien 1896.
1896: GRUT, T. ; Versuche über die Elastizität des Cementmörtels bei Zugbespannung; Ingeniören (Kopenhagen); Zeitschrift des Dänischen Ingenieur Vereins,
1896.
1896: HENNEBIQUE, F., Le Béton Armé (teknik dergi).
1897: BACH, C. v. und SCHÜLE, L. ; Allgemeines Gesetz elastischer Dehnungen; Zeitschrift des Vereins Deutscher Ingenieure, Nr. 9 SpringerVerlag, 1897.
1897: OSTENFELD, A. Om Beregning af Monier-Konstruktioner; Ingeniören, Zeitschrift des Dänischen Ingenieur Vereins, 1897.
1897: THULLIE, M. R. Über die Berechnung von Monierplatten. Zeitschrift des österreichischen Ingenieur- und Architekten- Vereins Nr.13, Wien 1897.
1898: SANDERS, A. ; Theorie des Eisenbetons; De Ingenieur, Den Haag 1898.
1898: SPITZER, J. A. ; Träger aus Materialien von veränderlichen Formänderungs – Coefficienten. ; Zeitschrift des österreichischen Ingenieurund ArchitektenVereins Nr. 18, Wien 1898.
23
1899: RITTER , W. Die Bauweise Hennebique (Hennebique sistemi), Schweizerische Bauzeitung, 33(7), 1899.
1899: CHRISTOPHE, P. Le Béton Armé et ses applications (suite et fin), Annales des Travaux Publics de Belgique, 1899.
Çalışmada malzeme elastisite modülleri oranı (n=Edemir/Ebeton ) sabit kabul edilmişti. Bu hesap metodu DIN 1045 de 1972 yılına kadar yer
aldı.
1899: CONSIDERE, A. ; Influence des Armatures Metalliques sur le proprietes des mortiers et beton; le Genie civil, 1898 – 1899.
1901: EMPERGER, F. Neuere Bauweisen und Bauwerke aus Beton und Eisen, 1901.
Yeni inşaat teknikleri ve Beton ve çelik yapılar adında teknik dergiyi. Bu dergi 1902 yılında Beton und Eisen, 1905 de Beton- und
Stahlbetonbau adını aldı.
1902: MÖRSCH, E. Der Betoneisenbau, seine Anwendung und Theorie, Verlag Wayss + Freytag, 1902.
Alman Emil MÖRSCH, “Betonarme, uygulama ve Teorisi” adlı bu çalışmasını 1902, 1905, 1907, 1912 yıllarında yayınladı. Elastik
teorinin başlangıcı sayılan MÖRSCH’un bu çalışması, o zamanlar yaygın olarak kullanılan ve HENNEBIQUE’e ait tasarım yöntemlerinin
sonunu getirdi 19.
1886
1904: TALBOT , R.obert. Tests of Reinforced Concrete Beams,University of Illinois, 1904.
1906: EMPERGER , F. Beton Kalender, 1906.
Türkiye’de çok iyi bilinen ünlü Beton-Kalender (Beton el Kitabı) her yıl yeni baskısı ile yayınlanmaya devam etmektedir.
1907: F. von EMPERGER, 4 ciltlik Handbuch für Eisenbetonbau (Betonarme el Kitabı) nı yayınladı. 1910-1917 yılları arasında 14 ciltlik
bir eser oldu.
1912 yılında, E. L. RANSOME, Betonarme Yapılar adlı kitabını (ikinci yazar: Alexis SAURBREY) yayınladı.
1914: MAGNY, A. V., La Construction en béton armé, théorie et pratique, 1914.
1926: MAYER, M. ; Sicherheit der Bauwerke und ihre Berechnung nach Grenzkräften, Verlag Springer Berlin 1926.
1929 ACI Journal, 1967 Ultimate Strength Design Handbook (SP-17), 1987 ACI Structural Journal ve yine 1987 ACI Materials Journal
yayınlandı. 1987 de ACI Journal yayınına son verildi.
24
Diğer teknik dergiler:
Journal du génie civil, des sciences et des arts; a l’usage des ingénieurs civiles , Paris, 1828).
Annales des ponts et chaussées, Paris, 1831.
Allgemeine Bauzeiting: mit Abbildungen für Architecten, Ingenieurs, Dekorateurs, Bauprofessionisten, Oekonomen, Bauunternehmer, Wien, 1836.
Revue générale de l’architecture et des travaux publics: journal des architectes, des ingénieurs, des archéologues, Paris, 1840.
Journal de l’architecture et des arts relatifs à la construction: revue des travaux exécutés en Belgique, Bruxelles, 1848.
L’ingenieur (Paris, 1852); Zeitschrift des Vereines Deutscher Ingenieure (V.D.I.), Düsseldorf, 1857.
Zeitschrift des Österreichischen Ingenieur- und Architectenvereines, Wien, 1865.
Deutsche Bauzeitung: Fachzeitschrift für Architectur and Bautechnik, Berlin, 1871.
Schweizerische Bauzeitung, 1883.
1886
İlk öngerilmeli beton:
İlk kez Amerikalı JACSON 1886 yılında ve Alman Mühendis C.E.W. DÖHRING öngerilmeli betonarme ilkelerini ortaya
koydular, DÖHRING 1888 da patent aldı. 1907 yılında ilk öngerilmeli beton deneyleri Mathias KOENEN tarafından Stutgart
Üniversitesinde (ALMANYA) başlatıldı. İlk denemeler başarısız oldu. Beton ve çelik dayanımı düşüktü, dolayısıyla yeterince
öngerme kuvveti verilemiyordu. Ayrıca, büzülme ve sünme etkileri o zamanlar bilinmediğinden, öngerme kuvveti zamanla
kayboluyordu.
1911 yılında Fransız mühendis Eugène FREYSSNET kendi yöntemini geliştirerek 1928 de patent aldı. E. FREYSSNET
büzülme ve sünme etkisiyle öngerilme kuvvetinin zamanla azaldığını, çatlakların genişlediğini, büzülme ve sünme etkilerinin
yüksek dayanımlı beton ve çelik kullanılarak azaltılabileceğini açıkladı. FREYSSNET öngerilmeli betonarmenin babası
olarak anılır.
1934: Alman F. DISCHINGER aderanssız germe yönteminin patentini aldı. Büzülme ve sünme etkilerini ilk kez hesapladı.
1938: FREYSSINET ilk öngerilmeli köprüyü Oelde/ALMANYA şehri yakınlarındaki otoyol üzerinde inşa etti.
1950: FREYSSINET Marne nehri/FRANSA üzerinde Changis-sur-Marne öngerilmeli köprüsünü tamamladı (L=74 m)
E .FREYSSINET
www.structurae.de
25
1887
Modern çimento sanayinin başlangıcı:
Fransız Henri Louis Le CHATELIER ilk kez uygun çimento karışım oranı kavramını ortaya koydu. Doktora çalışmasında bu karışımın elemanlarını Alite
(tricalcium silicate), Belite (dicalcium silicate) ve Celite (tetracalcium aluminoferrite) olarak adlandırdı. CHATELIER çimento kimyasının babası olarak kabul
edilmektedir. CHATELIER’in doktora çalışması ve F. RANSOME’un hafif eğimli döner çimento fırını (1885) bugünkü modern çimento sanayisinin
başlamasına neden oldu.
İlk betonarme gemiler:
Betonarme gemi inşaatının başlangıcı 1848, LAMBOT’un Canoe’sidir denilebir. 1890 lı
yıllarda İtalyan mühendis Carlo GABELLINI ticari amaçlı mavna ve küçük gemi inşaatını
başarıyla yürüttü. HENNEBIQUE’in betonarme gemi inşaatı ile de uğraştığı bilinmektedir.
1910 lu yıllarda İngiltere’de çok sayıda küçük gemi inşa edildi.
1890
Birinci dünya savaşı bir taraftan çelik kıtlığı yaratmış diğer taraftan da büyük miktarda gemi
gereksinimini de beraberinde getirmişti. 1918 yılında, Amerika’nın ilk betonarme gemisi S. S.
FAITH yüzdürüldü. En ünlü betonarme gemi, 1918 de ABD de inşa edilen, ATLANTUS adlı
gemidir (gövde et kalınlığı:12.7 cm, uzunluk:76.2 m, tonaj: 3000 ton). ATLANTUS, 1926
yılında fırtınadan karaya oturdu.
İkinci dünya savaşı sonunda betonarme büyük gemi inşaatı da sona erdi. Betonarme mavna ve
yat inşaatı devam etmektedir 8.
İlk prefabrik yapılar:
Edmond COIGNET’in 1891 yılında, Fransa’nın Biarritz şehrinde, inşa ettiği gazino binası bilinen ilk
prefabrik yapıdır.
1891
1896: HENNEBIQUE’in demiryolu bekçi kulübesi, ilk prefabrik modül yapı örneğidir. Boyutlar:
190x190x250 cm, et kalınlığı: 5 cm.
26
1908: Thomas Elva EDISON New Jersey/ABD de hazır modül prefabrik evler
üretti. Bir gün içinde montajı tamamlanabilen bu evlerden 11 adedi bugün hala
kullanılmaktadır.
1910: Ernest L. RANSOME Bevely/ABD de prefabrik kolon, kiriş, panel ve
merdiven üretim fabrikası kurdu.
Prefabrik yapılar; taşıma-kaldırma araçlarının ve yolların yetersizliği gibi
nedenlerle 1945 li yıllara kadar önemli sayılabilecek bir gelişim
gösterememiştir. İkinci dünya savaşı sonrası Avrupa ülkeleri ve Rusya’da
oluşan konut- kamu binası açığının hızla kapatılması zorunlu olunca, prefabrik
inşaat sektörü 1945-1960 arasında altın yıllarını yaşadı. Almanya’nın Karlsruhe
şehrinde 1960 yılında inşa edilen Baden sigorta binası prefabrik yüksek yapı
örneklerinin önemli ilklerindendir.
İlk beton yollar:
İlk beton yol 1789 yılında İskoçya’da yapıldı, ancak pek dayanıksızdı.
1850 Avusturya’da, 1865 İngiltere’de denendi. 1891 de, bugün hala mevcut olan beton yol
Bellefontane, Ohio/ABD de George BARTHOLOMEW tarafından inşa edildi.
1865: İskoçyada portland çimentolu beton yol yapıldı.
1890: Connersville, Indiana/ABD de küçük bir hat beton yol yapıldı.
1924: Fransa otoyol yapımı başladı.
1925: İtalya’da, Milan-Vares (85 km) beton otoyolu inşa edildi 23.
1933: Almanya’da, Köln-Bonn arasında beton otoyol yapımı başladı.
Türkiye’de:
1891
Karayolları kısa tarihçesi: http://www.kgm.gov.tr/asps/KGM/tarihce.pdf
Sultan ABDÜLMECİT zamanı, 1845 li yıllar: Karayolu yok, demiryolu yok. Ancak, Tanzimat ile birlikte yolun önemi de kavranmış, tartışılmış: ‘Yol maddesi Avrupa’ca belli
başlı bir madde ve bir fenni mahsus olduğundan bunun mühendisi başkadır, Avrupa’dan uzman getirilmesi…” 31
1880 li yıllarda Sivas valisi Halil Rıfat PAŞA yolun önemini ne güzel özetler: 'Gidemediğin yer senin değildir' .
1907 yılında İstanbul-Ankara arası kara yolculuğu 79 saat sürüyordu. Cumhuriyet ilan edildiğinde 18350 km (13900 Stabilize+4450 Toprak) düşük nitelikli yol vardı.
M.Kemal ATATÜRK: “Her gittiğim yerde köylüler benden iki şey istedi: Yol ve Okul..”
1923: M.Kemal ATATÜRK: "Memleketimizi demiryolları ile, üzerinde otomobiller çalışır karayolları ile örerek birbirine bağlamak zorundayız. Çünkü Batının ve dünyanın
kullandığı araçlar bunlar oldukça, bunlara karşı merkepler ve kağnı ile doğal yollar üzerinde yarışmaya çıkışmanın imkânı yoktur.“ .
1924: Dönemin Başbakanı İsmet İNÖNÜ: “Bir an evvel memlekette bir karış fazla demiryolu yapmak ne vasıta ile kimin tarafından olursa olsun; şirketler mi yapacak, ben
mi yapacağım, O mu işletecek velhasıl kim yapacaksa yapsın”37 .
2004: Beton yollar tartışılıyor. 25.09.2004 günü Afyon-Emirdağ arasında 2 km lik, deneme amaçlı, Türkiye’nin ilk beton yolu kullanıma açıldı (Genişlik: 12 m, beton plak
kalınlığı: 27 cm, Beton sınıfı C30, Kıvam: 3 cm., derz aralığı: 5 m). Urfa-Habur kapısı arasında 50 km lik beton yol yapımı gündeme geldi.
27
Betonarmenin diğer Babası: HENNEBIQUE
Fransız taş ustası François HENNEBIQUE betonarme kiriş,
kolon ve döşemeler için 1892 de patent aldı. Bu patenti 1903
yılında iptal edildi ve MONIER’in 1878 tarihli patentine
öncelik tanındı.
1898 de kolonlarda sargıyı (etriye) ilk kullanan
HENNEBIQUE betonarmenin babası olarak adlandırılmaya
başlandı 3. MONIER sistemi ile kıyasıya rekabet içinde olan
HENNEBIQUE sistemi kısa sürede tüm Dünya’da kullanılmaya
başladı.
HENNEBIQUE yapılarının dış görünüşü klasik, içi betonarme
idi. O zamana göre, ses getiren ve çoğu hala kullanılmakta olan
çok sayıda (40000) yapı (3600 köprü, 7500 su yapısı, 300
1892
demiryolu, stadyum ve diğerleri) bu sistemle inşa edildi2. Çok
basit hesap yöntemlerine dayalı HENNEBIQUE sisteminin
sonu, Emil MÖRSCH’un Elastik Teorisi ile son buldu.
MORSCH birdöküm yapı tarzının HENNEBIQUE’den önce,
1886 yılında, Amsterdam kütüphane binasında kullanıldığını ve
dolayısıyla
HENNEBIQUE sisteminin yeni olmadığını
belirtmiştir40.
HENNEBIQUE’in betonarme yapılarından bazıları:
1892: Paris’te kendi evi, Paris/FRANSA
1895: İplik fabrikası, Tourcoing/FRANSA
1897: 80 m3 su deposu, Scafati/İTALYA
1897: Dokuma fabrikası, Swansea/İNGİLTERE
1899: Tahıl silosu, Strassburg Ren limanı/ALMANYA
1900: Pont de Châtellerault köprüsü/FRANSA
1911: Risorgimento köprüsü, Roma/İTALYA
Hennebique fabrika binası, Lizbon, PORTEKİZ, 1896
Bunlardan özellikle zarif, estetik görünümüyle su deposu ve 3
m lik konsolu ile dokuma fabrikası dikkat çekicidir.
HENNEBIQUE sisteminin ve çok katlı betonarme yapının
İngiltere’deki ilk uygulaması olan dokuma fabrikasının inşası
için gerekli çimento, demir ve agrega Fransa’dan ithal
edilmişti2.
Çimentonun
anavatanına,
betonarmenin
anavatanından 71 yıl sonra çimento ihracatı! Hele agrega
ithalini nasıl açıklamalı? HENNEBIQUE’in ne denli tüccar
kafalı olduğunu, bilgiyi ne denli acımasızca kullandığını
gösteriyor.
28
1892
29
Sistem savaşları: İlk donatı düzenleri
MONIER sistemi42
HENNEBIQUE sistemi29
1892
Kolonlarda sargı29
Kirişlerde sargı29
CONSIDERE sistemi29
COIGNET sistemi29
COIGNET sistemi29
30
1894
İlk betonarme kazık:
1894 yılında Edmond COIGNET betonarme kazık deneylerini yaptı ve patent aldı. Deneyde kullandığı kazık yaklaşık 5 m uzunluğunda ve 25 cm çapındaydı. İlk
betonarme kazık, HENNEBIQUE tarafından 1897 yılında Fransa’da, 1900 yılında Almanya’da ve İngiltere’de çakıldı. Amerika’da 1905 yılında kullanılmaya başladı.
Kesitleri önceleri kare, üçgen ve beşgen idi. Kazık uçlarına şapka ve çarık takılması, basınçlı su ile zeminin yumuşatılması, çimento harcı enjeksiyonu gibi uygulamalar da
o yıllarda başladı. Betonarme palplanş uygulaması da aynı yıllara rastlar.
İlk yüksek yapılar:
Alfred O. ELZNER ilk betonarme yüksek yapıyı 1902-1903 yıllarında Cincinnati, Ohio/ABD’de inşa etti. Ingalls Building
adlı, salt çerçeve taşıyıcılı ve RANSOME donatılı bu yapı 16 kat ve 64 m yüksekliği ile o zamanın gökdeleni idi. 90 yıldan
daha uzun bir süre hizmette kalmıştır.
Avrupa’nın ilk yüksek yapısı, Royal Liver Building, 1909 yılında Louis MOUCHEL (HENNEBIQUE’in İngiltere’deki
temsilcisi) tarafından Liverpool/İngiltere’de inşa edildi. 15 katlı olan bu binanın saat kulesi 96 m ye varmaktaydı.
1902
Yükseklik yarışı:
2006 yılı itibariyle, Dünya’da yüksekliği 150 m yi aşan yapı (gökdelen) sayısı 1380 dir. Bunların çoğu Kuzey Amerika (561
adet) ve Asya’da (665 adet) bulunmaktadır. 1996-1998 arasında, Kuala Lumpur/MALEZYA’da inşa edilen 88 kat ve 452 m
yüksekliğindeki Petronas ikiz kuleleri 2004 yılı sonuna kadar dünyanın en yüksek (betonarme+çelik taşıyıcı sistemli) yapısı
idi. 2004 yılı sonundaTaipei/TAYVAN’da açılışı yapılan Taipei 101 ticaret merkezi binası 106 kat (101 yer üstü+5 yer altı)
ve 509.3 m yüksekliği ile dünyanın en yüksek binası unvanını taşımaktadır. Bu gökdelenin 88. katına 76.2 mm çaplı 8 adet
kabloya asılı ve kütlesi 800 ton olan küresel bir sarkaç yerleştirilmiştir (deprem ve rüzgara dayanımını sağlamak için). Yapı
80 m uzunluğundaki 550 adet kazık temele oturmaktadır. Taipei 101 unvanını uzun süre koruyamayacak gibidir: Burj Dubai
(yüksekliği gizli tutuluyor, tahmini 600-800 m arası) ve 541 m yüksekliğindeki Freedom Tower (Newyork’ta, 2001 yılında
terör saldırısı sunucu göçen Dünya Ticaret Merkezi ikiz kulelerinin yerine inşa ediliyor) 2008-2009 yıllarında, Chicago Spire
(609.6 m) 2011 yılında tamamlanacaklar.
Ingalls Building41
Dünyanın en yüksek betonarme yapıları:
1975: The Water Tower Place, Chicago/ABD, 262 m
1990: 311 South Wacker Drive, Chicago/ABD, 293 m.
1992: Central Plaza/ Hong Kong, 374 m.
Türkiye’nin en yüksek yapıları:
1987: Mertim/Mersin binası, 52 kat, 176.8 m.
1993: Sabancı Center/İstanbul, 39 kat, 157.2 m
2000: İş Bankası 1.kulesi/İstanbul, 52 kat, 181.2 m.
2001: Polat Kulesi/İstanbul, 42 kat, 153 m.
Yüksek, Daha Yüksek, En Yüksek!
http://www.yapidergisi.com/makaleicerik.aspx?MakaleNum=37
Taipei 101
Chicago Spire
31
İlk hazır beton:
1903
1903 de Hanburg/Almanya’da Jürgen Hinrich MAGENS ilk hazır
betonunun patentini aldı. 1913 de Amerika’da üretilmeğe başladı.
Başlangıçta hazır beton; at arabaları, vagon veya buharlı açık kamyonlar
ile taşındı. Bu yöntem ayrışmaya neden oluyor ve yaş beton şantiyede
tekrar karıştırılıyordu. 1916 da ilk transmikserin, 1930 da döner
transmikserin,1947 de hidrolik transmikserin ve 1960 da ilk pompalı
hidrolik transmikserin kullanılmaya başlaması hazır beton kullanımının
yaygınlaşmasını ve yüksek yapılara beton pompalama imkânını sağladı 3.
1999 yılı Shanghai/ÇİN de inşa edilen Jin Mao gökdeleni (yükseklik 421
m) inşaatında 366 m yüksekliğe, 2004 yılı Taipei 101 ticaret merkezi
binası inşaatında 445 m yüksekliğe beton pompalanabilmiştir.
Türkiye’de:
İlk hazır beton santralı 1976 yılında, devlet desteği ile, İSTAŞ (İnşaat
Sanayi Ticaret A.Ş.) tarafından kuruldu. THBB 1988 verilerine göre,
santral sayısı 341 adet, üretim 27 milyon m3 /yıl civarındaydı. 2006
verilerine göre, santral sayısı 718 adet, üretim 71 milyon m3 /yıl oldu.
İlk yapı yönetmelikleri:
Yapı yönetmeliği olarak yorumlanabilecek en eski yazılı belge, 282 maddelik HAMMURABİ (M.Ö. 1792-1750 civarı) yasalarının bazı maddeleridir: “… Eğer yapımcı
binayı gereği gibi sağlam yapmamış ve bina çökmüşse, yapımcı mal sahibinin kaybını ödeyecek ve ona eşdeğer bir bina inşa edecektir…” 24.
1904
1904: DIN 1045 in öncüsü olan Ausführung und Prüfung von Eisenbetonbauten (Betonarme yapıların yapımı ve kontrolü) Almanya’da yayınlandı.
1905: The National Association of Cement Users Proceedings.
1910: The National Association of Cement Users Building Code.
1927: UBC Uniform Building Code.
1932: DIN 1045 Bestimmungen und Ausführung von Bauwerken aus Eisenbeton.
1941: ACI 318 code.
1964: CEB International Recommendations (covering reinforced concrete structures).
1978: CEB International System of Unified Standard Codes of Practice for Structures:
Volume I: Common unified rules for different types of construction and material
Volume II: CEB-FIP Model Code for Concrete Structures.
1992:EC2 (Eurocode 2), Design of Concrete Stractures, Part 1: General Rules and Rules for Buildings ( ENV 1992-1-1 geçici kodu) ile yayılandı. Tüm Avrupa Birliği
ülkelerinde kullanımı zorunlu olacaktır. EC2 çalışmaları 1978 yılında başlamıştı.
32
Türkiye’de yapı, deprem yönetmelikleri ve deprem haritaları
1953: Betonarme şartnamesi, Türkiye Köprü ve İnşaat Cemiyeti
1962: Betonarme şartnamesi, Türkiye Köprü ve İnşaat Cemiyeti
1969: TS500, Betonarme Yapıların Hesap ve Yapım Kuralları (elastik yöntem)
1975: TS500, Betonarme Yapıların Hesap ve Yapım Kuralları (elastik yöntem)
1981: TS500, Betonarme Yapıların Hesap ve Yapım Kuralları, (1982, elastik yöntem ve taşıma gücü)
1984: TS500, Betonarme Yapıların Hesap ve Yapım Kuralları, (1985, elastik yöntem ve taşıma gücü)
2000: TS500, Betonarme Yapıların Tasarım ve Yapım Kuralları,
(2000, sadece taşıma gücü. Değişiklik: 6.2.2001, Değişiklik: 19.4.2002)
1940: İtalyan Yapı Talimatnamesi
1944: Zelzele Mıntıkaları Muvakkat Yapı Talimatnamesi 14, 20
1949: Türkiye Yersarsıntısı Bölgeleri Yapı Yönetmeliği
1953: Yersarsıntısı Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında Yönetmelik
1961: Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında Yönetmelik
1996: Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında Yönetmelik (hiç uygulanmadı)
1997: Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında Yönetmelik (Değişiklik: 2.7.1998)
2007: Afet Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik (Değişiklik: 3.5.2007)
1945: Türkiye Yersarsıntısı Bölgeleri Haritası
1949: Tehlikeli yersarsıntısına maruz bölgeler
1963: Türkiye Deprem Bölgeleri Haritası
1953
•1975 yılına kadar; TS500 ve Türkiye Köprü ve İnşaat Cemiyeti’nin Betonarme şartnamesi yanında Alman, Amerikan, İngiliz, Fransız, İtalyan
yönetmelikleri de kullanıldı.
•Taşıma gücü ilk kez TS500-1981 yönetmeliğinde yer aldı. Elastik yöntem ve taşıma gücü 2000 yılına kadar alternatifli kullanıldı. TS 500-2000 yönetmeliğinde
Elastik yöntem tümüyle terk edildi.
İlk kirişsiz döşeme:
1905: Amerikalı Claude. A. P. TURNER Johnson -Bovey,
Minneapolis/ABD binasında kirişsiz döşeme kullandı. 1908 de patent
aldı.
1905
1910: İsviçreli Mühendis Robert MAILLART Zürich/İsviçre’de beş
katlı bir depo binasında kirişsiz döşeme kullandı, 1912 de patent aldı.
1912: HENNEBIQUE Strassburg/ALMANYA şehrinde yaptığı bir
depo binasında kirişsiz döşeme kullandı. Bu, Almanya’daki ilk kirişsiz
döşeme uygulamasıdır1.
MAILLART, kirişsiz döşeme, 191039
33
1911
Amerikalı C. E. AKELEY.püskürtme beton (shotcrete) tabancasının patentini aldı. 1914 yılında tünel kaplama işlerinde kullanılmaya başladı.
Büyük açıklıklı ilk yapılar:
1913: Jahrhunderthalle kongre merkezi, Breslau
/ALMANYA (şehrin bugünkü adı Wroclaw
/POLONYA). Açıklık 65 m, yükseklik: 42 m,
Mimar: Max BERG, Mühendis: Willi GEHLER.
Uçak hangarları Orly/FRANSA, 1924
1913
1921-1924: E. FREYSSINET’in uçak hangarları
Orly/FRANSA. Açıklık: 80 m, yükseklik: 54 m,
uzunluk: 300 m idi. Taşıyıcı sistem parabolik
kemerlerin pencereli ara elemanlar ile bağlanması
ile oluşturulmuştu. II. Dünya savaşında, hava
saldırısı sonucu, yıkılmışlardır.
1935: Pier Luigi NERVI’nin askeri uçak hangarı,
Orvieto/İTALYA. Açıklık: 44.8 m, uzunluk: 111.5
m. Taşıyıcı sitem kaburgalı kabuk ile
oluşturulmuştur. II. Dünya savaşında yıkılmıştır.
Orly uçak hangarları inşaat halinde, 192329
Uçak hangarları Orvieto/İTALYA, 1935
İlk betonarme kanal:
1870-1914 de Panama kanalı ve inşa edildi (yaklaşık uzunluk: 80 km).
1859-1869: 17 kasım 1869 günü Süveyş kanalı işletmeye açıldı (Uzunluk: 160 km).
Akdeniz-Kızıldeniz arasına kanal açma çabası Mısır Firavunları dönemine kadar gider. Sultan II. Selim 1568 yılında bu kanalın açılmasının gerekli olduğunu düşünmüş,
inceleme ve ölçüm yapılması için mimar ve mühendisleri bölgeye göndermiştir. 1569 yılında Vezir Sokullu Mehmet paşa Don-Volga nehirleri arasında da 11.3 km
uzunluğunda kanal yapımını başlatmış ve üçte biri kazılmıştı. Kış hava şartlarının ağırlığı ve Kırım hanı Devlet Giray’ın engellemeleri sonucunda kazı işine son verildi. DonVolga kanalı başarısızlığı, Süveyş kanalı düşüncesinin de terk edilmesine neden oldu.
1914
30 Kasım 1854 tarihinde Kahire’nin Fransız konsolosu Ferdinand de LESSEPS Süveyş Kanalı’nı inşa etmek üzere Mısır Hükümeti’yle sözleşme imzaladı. Bu sözleşme 5
Ocak 1856 da yenilendi. Osmanlı hükümetinin bu sözleşmeyi onaylaması gerekliydi, fakat direniyordu. Çünkü Fransızlar kanalın açılmasını, İngilizler ise açılmamasını
istiyorlardı. Kazı başladıktan sonra, 19 Mart 1866 da Osmanlı hükümeti onay verdi. 15 Ağustos 1869 da Akdeniz ile Kızıl deniz suları birbirine karıştı. 17 Kasım 1869 günü
açılışı yapıldı31. 2 Kasım 1888 günü İstanbul’da İngiltere, Almanya, Avusturya-Macaristan, İspanya, İtalya, Hollanda, Rusya ve Türkiye; Süveyş kanalının tüm dünya
gemilerinin serbest kullanımı konusunda, anlaşma imzaladılar.
Süveyş kanalı, Antalya ormanlarından yüz binlerce ton kereste çekmiş, ormanı yutmuştu. Kanal öncesi uzak doğu-Avrupa ticareti İskenderun ve Suriye limanları üzerinden
yapılıyordu. Süveyş kanalı ticaret yolunu değiştirdiğinden, Osmanlı ticaretinin zayıflamasına neden olmuştur31.
34
Granülometri ve su/çimento oranı kavramının doğuşu:
İlk kez, Duff A. ABRAMS su/çimento oranı ve granülometri kavramını ortaya koydu. “1918 Meeting of PCA” da sunulan ve “Bulletin 1, Structural Materials Research
Laboratory, Lewis Institute, Chicago” da yayınlanan “Design of Concrete Mixtures” adlı çalışmasında özetle:7, 21
•“fixed quantities of fine and coarse aggregates ... is far from satisfactory”, ince ve kalın agrega oranının sabit tutulmasının kabul edilemeyeceğini, malzeme ve şartlar
değiştikçe karışım oranının da değişmesi gerektiğini,
1918
•“The experimental work has emphasized the importance of the water in concrete mixtures, and shown that the water is, in fact, the most important ingredient, since very small
variations in water content produce more important variations in the strength…”, yapılan deneysel çalışmaların beton karışımındaki su miktarının önemini vurguladığını, su
miktarının en önemli etken olduğunu, su miktarındaki çok küçük değişimlerin dayanımda çok daha önemli değişimlere neden olduğunu,
•“The water content of a concrete mix is best considered in terms of the volume of the cement -- the water-ratio” Karışımdaki su miktarının su/çimento oranı ile en iyi
tanımlanabileceğini,
•“Use the smallest quantity of mixing water that will produce a plastic or workable concrete” plastik veya işlenebilir beton oluşturmak için, mümkün olduğunca az karışım
suyu kullanılması gerektiğini,
ve ayrıca, betonun ilk bir ay içinde dayanımının %90 nını kazandığını vurguluyor. Standart dayanımın 28. gün dayanımı olarak tanımlanması bundan kaynaklanmaktadır.
Bunca yıl sonra bile, ABRAMS’ın koyduğu kurallar hiç değişmemiştir. ABRAMS, Portland Cement Association desteği ile üç yıl içinde 50000 (elli bin!) test yapmıştı.
İlk ince kabuk yapılar:
1926: Planetarium (gözlemevi) , Jena/ALMANYA. Mühendis:
Walter BAUERSFELD ve Franz DISCHINGER. Açıklık: 25 m
yükseklik: 12.5+3.1 (kubbe) m, kabuk kalınlığı: 6 cm.
1934: Algeciras alışveriş merkezi, Algeciras/İSPANAYA.
Mühendis Eduardo TOR ROJA. Kubbe açıkğı: 45.7 m, kabuk
kalınlığı: 8.9 cm.
Zarzuela hipodromu, 1935
1935: Zarzuela Hipodromu, Madrid/İSPANYA. Mühendis
Eduardo TORROJA. Konsol: 12.8 m, kabuk kalınlığı: 5 cm
(uçta), 14 cm (mesnetlerde).
Ankara spor sarayı çöktükten sonra
1958: Felix CANDELA’nın estetik Los Manantiales restoranı,
Xochimilco/MEKSİKA. Açıklık: 42.7 m, kabuk kalınlığı: 4.1 cm.
1958
40
m
Türkiye’de:
Türkiye’de ilk betonarme kabuk Şişli/İstanbul camii kubbesidir. 1949
yılında tamamlanmıştır.
1958:Ankara spor sarayı Türkiye’nin ilk büyük açıklıklı ince kabuk
yapısıydı. Yarı silindirik(tonoz) kabuk çatı inşasından iki yıl sonra, 02
Haziran 1958 günü çöktü. Çökme nedeni kesin bilinmemekle birlikte,
1)Projede öngörülmeyen 10 adet havalandırma fanı konulması, 2)Proje
dışı 5 cm tesviye yapılması, 3)Donatının tek katman yerleştirilmesi ve
4)Sünme-büzülme etkileri olarak ağırlık kazanmaktadır. Bu olaydan
sonra Türkiye Mimar ve Mühendisleri büyük açıklıklı ince kabuk
tasarlamaya cesaret edememişlerdir.
Planetarium Jena, 1926
h=20 m
1926
Los Manantiales restoranı, 1958
Ankara spor sarayı boyutları43
http://gazetearsivi.milliyet.com.tr/Arsiv/1958/06/04
Ankara spor sarayı neden Çöktü?
http://www.imo.org.tr/resimler/dosya_ekler/41b499ef15de5da_ek.pdf?dergi=145
http://www.imo.org.tr/resimler/ekutuphane/pdf/3512.pdf
1958 de Çöken Ankara Kapalı Spor Salonu Hakkında.pdf
Bağlantı kesikse burayı tıklayın:
http://mmf2.ogu.edu.tr/atopcu/index_dosyalar/Tarih/AnkaraSporSarayıNedenÇöktü-Bayülke.pdf
1958 de Çöken Ankara Kapalı Spor Salonu Hakkında.pdf
35
İlk yüksek performanslı beton:
1927
Yüksek performanslı beton (YPB) ilk kez Amerika’da, bir tünel inşaatında, kullanıldı. Rocky Mountains, Denver, Colorada/ABD de 1927 yılında inşa edilen bir tünelin
mühendisleri tünel üzerindeki yükleri taşıyacak hızlı bir yönteme gereksinim duydular. O günlerde YPB henüz araştırma safhasındaydı ve pazarlama aşamasına
gelinmemişti. Mühendisler YPB yi kullanmak için araştırmacıları ikna ettiler, kullandılar ve tüneli inşa ettiler 3.
YPB nin tanımı, erken yüksek dayanımlı betondan daha fazlasını içerir. YPB, normal betonun yedi günde kazandığı dayanımı 24 saatte kazanmaktadır. Dayanım artışı,
dayanıklılık, süneklik, yoğunluk ve kimyasallara direnç açısından, normal betonlara kıyasla, daha iyi performansa sahiptir. Dayanımı 24 saat içinde 6000 psi (41.4 MPa)
ye varabilen beton yapılabilmektedir. Bu da bir gün içinde kalıp sökülebileceği ve inşaatın çok hızlı yürütülebileceği anlamına gelir 3.
1928
RICHART F. E., BRANDTZAEG A. ve BROWN R. L. , A Study of the Failure of
Concrete under Combined Compressive Stresses, University of Illinois, Engineering
Experimental Station, Urbana, Illinois, ABD, Bulletin No. 185, 1928,1-105 adlı çalışma
ile betonun üç eksenli gerilme altındaki davranışı ortaya kondu. Yanal basınç etkisinin
beton dayanımını ve sünekliğini artırdığı, dolayısıyla sargı donatısının ne denli önemli
olduğu anlaşıldı.
σ c = σ 0 + 4.1σ 3
İlk betonarme perde, ilk tüp perde:
İlk kez 1940 yılında, betonarme perdeli taşıyıcı sistemler görülmeğe başladı. İlk tüp perdeli betonarme yüksek
yapı, DeWitt-Chestnut, Chicago/ABD, Mühendis Fazlur Rahman KHAN tarafından 1965 yılında inşa edildi.
(yükseklik: 120 m) 3.
1940
Betonarme perde bu tarihten önce de kullanılmıştı. Ancak bunlar yatay kuvvet değil, sadece düşey kuvvet
taşıyan öndöküm paneller idi. 1901-1902 yıllarında E.L.RANSOME bu tür öndöküm panel perde patenti aldı3.
36
İlk yüksek dayanımlı beton uygulamaları:3
1964: 6000 psi (41.4 Mpa), 1000 Lake Shore Drive, Marina City/ABD
1968: 7500 psi (51.7 Mpa), Lake Point Towers, Chicago/ABD
1975 : 9000 psi (62.1 Mpa), Water Tower Place,Chicago/ABD
1990: 12000 psi (82.7 Mpa), 311 South Wacker Drive, Chicago/ABD
1991: 12000 psi (82.7 Mpa), One Peachtree Center, Atlanta, Georgia/ABD
1993: 70 Mpa, Frankfurt Trianon, Franfurt/ALMANYA
2005: 130 Mpa, Comfort Towers/Tokyo
İlk yüksek dayanımlı beton deneyi 1930 yılında JAPONYA’da (su/çimento=0.31, 10
Mpa basınç altında sıkıştırarak) yapıldı, 102 Mpa dayanıma ulaşıldı. Uygulamada
kullanılan beton 1950 li yıllarda 30 Mpa civarındaydı. 1960 lı yıllarda
akışkanlaştırıcıların kullanımı ile 40-50 Mpa, 1970 sonrası 80-90 Mpa dayanıma
ulaşıldı. Günümüzde 150 Mpa civarında dayanımlı beton üretilebilmektedir.
Türkiye’de:
Yapı bazında bilgimiz yok. THBB 1996-2010 verilerine göre, tüketilen
hazır beton sınıflarının oranları (%) aşağıdaki gibidir.
1964
C14
C16-18
C20
C25
C30 ve üstü
1996
37.5
52.5
6.4
3.4
0.6
1997
27.0
51.1
12.0
7.6
2.3
1998
24.4
45.4
18.0
8.1
4.1
1999
22.7
35.9
27.6
10.3
3.3
2000
11.5
25.1
41.3
13.2
4.9
2001
7.0
21.3
47.9
18.0
5.8
2002
5.9
21.1
46.9
19.2
6.9
2003
4.6
14.7
39.6
25.4
15.7
2004
3.3
10.3
40.6
30.7
15.1
2005
3.2
8.4
31.2
42.1
15.1
2006
2.9
7.7
35.1
36.6
17.8
2007
2.9
5.6
27.0
35.3
29.4
2008
2.8
5.5
22.1
38.8
30.8
2009
2.4
3.4
23.9
36.1
34.1
2010
2
2.4
14.6
38.5
39.3
2011
2.2
2
14.6
43.7
37.1
2012
1.6
2.2
14.2
43.1
38.4
Comfort Towers
Buna göre, C20 ve üstü toplam hazır beton tüketim oranı1998 yılında % 30.2 iken bu oran 2010 da
% 92.4 olmuştur. Sevindirici olan bu hızlı artışa 1999 Marmara depremi ile 1997 ve 2007 Deprem
Yönetmeliklerinin çok etkili olduğu anlaşılmaktadır.
37
Son 40 yıl:
1970: li yıllarda fiber donatılı betonarme duyuruldu.
-------------------------------------------------------------------------1973: 30 Ekim1973 günü Boğaziçi köprüsü trafiğe açıldı, Asya Avrupa’ya bağlandı.
İstanbul boğazı veya Çanakkale boğazı üzerinde köprü kurmak, Asya’yı Avrupa’ya bağlamak düşüncesi yeni değildir. İlk köprü Pers
kıralı Darius tarafından M.Ö. 513 yılında yaptırılmıştır. Darius’un mimari Mandrokles, ordunun geçebilmesi için, yan yana dizerek
bağladığı sallar ile köprüyü oluşturmuş ve ordunun Asya’dan Avrupa’ya geçmesini sağlamıştır. Yunanlı tarihçi Herodot’a göre,
Darius’un yerine geçen Xerxes (Kserkses) Çanakkale boğazı üzerine benzer yolla köprü kurmuştur. Leonardo da Vinci de Boğazlarda
ve haliç üzerinde köprü yapmayı II. Beyazıt’a 1502 de gönderdiği İtalyanca bir mektup ile önermiştir. Hatta bazı kaynaklarda,
Leonardo da Vinci’nin davet üzerine, İstanbul’a geldiği de belirtilmektedir.
Leonardo da Vinci, tasarladığı tek açıklıklı, 240 m uzunluğunda, 24 m genişliğindeki taş kemer Haliç köprüsünün (Pera köprüsü)
planını mektubuna eklemiştir. Mektubunda, “… Öyle bir köprü yapacağım ki, Anadolu kıyısına kadar uzanacak…” demektedir.
Leonardo da Vinci’nin Haliç köprüsü planının orijinali Biblioteque de I’Institut de France, Ms.L.fols.65v- 66r Paris’te, İtalyanca
mektubun Osmanlıca tercümesi Topkapı sarayı müzesinde bulunmaktadır. İtalyanca Mektubun orijinali kayıptır.
19652007
Leonardo da Vinci’den 400 yıl sonra, Fransız mühendis Arnodin Haliç çevresinden Rumeli hisarına uzanan bir yol ve orada da boğaz
üzerinde bir köprü planı geliştirdi. Arnodin’nin bir diğer asma köprü önerisi de Sirkeci-Salacak arasında idi.
1860 yılında Fransızların sultan Abdülmecit’e bir tüp geçit önerdiği söylemleri vardır.
1900 yılında Fransız Arnodin, ve Alman “Bosporus-Eisenbahn Geselschaft” (Boğaziçi Demiryolu Şirketi) II. Abdülhamit’e “Hamidiye
köprüsü” adını taşıyan, Rumeli-Anadolu hisarları arasında kurulacak bir çelik köprü tasarımı sundu.
1902 yılında Amerikalı mühendisler Frederik E. Strom, Frank T. Lindman ve John A. Hilliker tüp geçit önerdiler.
1931 yılında N. Demirağ Amerikalılara asma köprü projesi hazırlattı.
1950 de Metin Pusat asma köprü projesi hazırladı
Tüm bu planlar gerçekleşmedi. 31 Eylül 1957 de TBMM, Amerikan De Leuw- Cather&Company firmasının önerdiği asma köprü
tasarımının uygulanmasını kabul etti. 1968 de İngiliz Freeman, Fox& Partner mühendislik bürosu projeyi hazırladı. Köprünün orta
açıklığı 1074 m, kenar açıklıkları Avrupa yakasında 231 m, Asya yakasında 255 m, genişliği 33 m (28 m kablodan kabloya+2x2.5 m
yaya yolu) dir. Sandık kesitli platform, her biri 17.9 m uzunluğunda olan 60 parçanın ana kablolara asılmasıyla oluşmaktadır.
Platformun denizden yüksekliği 64 m dir.
38
Temelde 5.2x7 m tepede 3x7 m sandık kesitli, içinde 20 kişilik asansörü olan, ayakların temelden yüksekliği 165 m dir.
Ana kablonun her birinde dayanımı 1600 MPa ve 5 mm çaplı 10412 kablo vardır. Ana kablo kuvveti 150000 kN dur.
Bu ölçüler ile o yıllarda, dünyanın en büyük 4. asma köprüsü idi15. Köprü ve çevre yollarından oluşan tüm proje için
sağllanan uzun vadeli/düşük faizli kredi sonucunda 1969 da ihale açıldı. Alman Hochtief ve İngiliz Cleveland Bridge
and Engineering Company firmalarından oluşan, “Anglo-German Bosporus Bridge Consortium” (İngiliz-Alman
konsorsiyumu) ihaleyi 36.4 milyon dolara aldı. 20 Şubat 1970 günü temel atıldı. 15 Ekim 1973 günü, deneme amaçlı,
trafiğe açıldı. İlk deneyde köprünün 2.5 şeridi tam boyunca kamyonlarla yüklendi, en büyük çökme 123 cm ölçüldü.
İkinci deneyde kamyonların yarısı boşaltıldı, yarısı dolu köprünün en büyük çökmesi 124 cm ve en büyük yukarı
kalkması da 64 cm olarak ölçüldü34. 30 Ekim 1973 günü köprü remi törenle trafiğe açıldı. Köprüde 110000 m3 hafriyat
yapıldı, 72000 m3 beton, 3600 t inşaat çeliği, 15700 t yapı çeliği (ayaklar: 5600 t, platform: 9000 t, ana
kablolar+askılar: 6200 t, giriş-çıkış köprüleri: 3000 t) kullanıldı. İnşaat için 77000 m2 alan kamulaştırıldı. 6 trafik
şeridi (her biri 3.5 m genişliğinde, 3 gidiş+3 geliş) ve 2 yaya şeridi (her biri 2.5 m genişliğinde, bugün kullanıma
kapalı) olan köprünün kapasitesi 80000 araç/gün dür 15. İlk bir yıl içerisinde (Ekim 1973-Ekim 1974) 11.3 milyon araç
geçmişti. 30 Ekim 1976 günü 50 milyonuncu araç geçti. 22 Ocak 2004 günü, rüzgâr hızı 122.3 km/saat iken, askı
halatlarından birinin bağlantı levhası kırılarak koptu. Bunun nedeni, bağlantı levhasında zaman içinde ‘yorulma’
ve korozyona bağlı olarak zayıflamadır34. 2007 yılında köprünün sorunlu bağlantı levhaları yenilendi.
19652007
1980 li yıllarda süper akışkanlaştırıcılar duyuruldu.
1983: Hicret Apartmanı, Diyarbakır çöktü. Can kaybı: 93, Çökme nedeni: Kalitesiz beton ve yapım kusurları.
---------------------------------------------------1985: Silika füme puzolan katkı duyuruldu.
---------------------------------------------------1985: Çavdar apartmanı, Eskişehir kendiliğinden çöktü. Can kaybı: yok. Çökme nedeni: proje hatası, kalitesiz
malzeme ve yapım hataları.
---------------------------------------------------1986: Kendiliğinden Yerleşen Beton (KYB, Self-Compacting Concrete(SCC) Prof. H. OKAMURA/Japonya
tarafından duyuruldu. KYB; vibratör gerektirmeyen, kendi ağırlığı altında hiç boşluk kalmaksızın yerleşen ve sıkışan,
ayrışmayan, karışımı özel, su/çimento oranı düşük fakat çok akıcı (özel karışımı ve yeni nesil süper akışkanlaştırıcılar
sayesinde) yeni bir beton türüdür. Türkiye’de de bazı hazır beton firmaları C25-C50 dayanımında KYB
üretebildiklerini duyurmaktadırlar. KYB, geleneksel betonun yerini alacak gibi görünmektedir.
-----------------------------------------------------1988: 3 Temmuz 1988 Fatih Sultan Mehmet köprüsü trafiğe açıldı.
----------------------------------------------------1992: Enerji ve sulama amaçlı Atatürk barajı işletmeye açıldı. İnşaatına 1983 yılında başlanmıştı.
39
1994: 6 Mayıs 1994: Manş tüneli (Eurotunnel) işletmeye açıldı.
Fransa-İngiltere bağlantısı üç adet (gidiş, dönüş ve servis) tünel ile sağlandı. Tünel çapı 7.6 m, uzunluğu 51 km (4 km Fransa tarafında+38 km deniz
altında+9 km İngiltere tarafında) Tünel raylı taşımacılık için kullanılmaktadır. Tren hızı 300 km/saat tır, Paris-Londra arası 3 saat sürmektedir.
Fransa-İngiltere arasının önceleri kara parçası ile bağlı olduğu, ancak bu kara parçasının 10000 yıl önce denize gömüldüğü tahmin edilmektedir.
Manş tüneli ile bu bağlantı yeniden sağlanmış oldu.
2000: TS500-2000 yayınlandı, elastik yöntem yönetmelikte yer almadı, tarihe karıştı.
2003: 8 Haziran 2003: Hızlandırılmış tren projesi başladı, 1 Haziran 2004 günü ilk deneme seferi yapıldı. Yaklaşık 150 km/saat hıza ulaşabilen
hızlandırılmış tren İstanbul-Ankara arasını 5 saatte aldı. 4 Haziran 2004 günü işletmeye açıldı. 22 Temmuz 2004 günü Pamukova yakınlarında
(Mekece-Osmaneli arasında) raydan çıktı. Can kaybı: 39, Yaralı: 90.
Dünya’da hızlandırılmış tren değil, teknolojisi çok farklı hızlı tren yarışı vardır. Japonya 1964 yılında Tokyo-Osaka arasında (210 km/Saat),
Almanya 1965 yılında Münih- Augsburg arasında (200 km/saat), Fransa 1967 yılında Paris-Toulouse arasında (210 km/saat) hızlı tren çalıştırmaya
başladı. Bu hızlar, Almanya hariç, zamanla arttı. Almanya yarıştan çekilmiş gibidir. Dünyanın en hızlı treni Japonya’da 552 km/saat, Fransa’da 515
km/saat hıza ulaşmıştır.
En büyük hızlı tren kazası 3 Haziran 1998 günü Almanya’da oldu. ICE (Inter City Express) hızlı treni Eschede şehri yakınlarında (HamburgHannover arasında) bir tekerinin kırılması sonucu raydan çıktı, betonarme bir üst geçit köprüsüne çarptı, köprü vagonların üstüne çöktü. Can kaybı
101, yaralı:108 (çoğunluk ağır). Alman Demir yolları kayıp ve yaralı ailelerine 4.5 milyon dolar tazminat ödedi. 12 vagon ve iki elektrikli lokomotiften
(biri önde diğeri arkada) oluşan ICE treni kaza anında 200 km/saat hız yapıyordu. Trenin ulaşabileceği en büyük hız 280 km/saat idi.
24 Temmuz 2013: İspanyada hızlı tren kazası: 79 can kaybı, 140 civarı yaralı.
19652013
Eschede hızlı tren kazası, ALMANYA, 1998
Hızlı Tren kazası, İSPANYA, 2013
2004: 2 Şubat 2004 Zümrüt Apartmanı, Konya kendiliğinden çöktü. Can kaybı: 92, çökme nedeni: Kalitesiz beton ve proje-uygulama-yapım kusurları.
2004: 15 Şubat 2004: Transvaal yüzme havuzu, Moskova/RUSYA çöktü. Can kaybı: 28, Nedeni: Kar yükü ve Proje hatası.
Bad Reichenhall/Almanya spor salonu, 2006
2004: 9 Mayıs 2004:İlk tüp geçit (Marmaray) temeli atıldı.
Asya’yı Avrupa'ya bağlayacak olan “batırma tip tünel” demiryolu tüp geçidi 13.7 km uzunluğunda (1600 m lik kısım 60 m su altında) olacak. TaiseiKumagai Gumi-Gama-Nurol konsorsiyumunun üstlendiği 800 milyon dolarlık tüp geçit inşaatın 2012 sonunda tamamlanması öngörülüyor.
Bağlantıları ile birlikte toplam 2.5 milyar dolar maliyetli proje için Japoya 86.8 milyar Japon Yeni kredi sağladı.
2004: Dünyanın en yüksek yapısı, Taipei 101, 2004 sonunda işletmeye açıldı.
2006: 02.01.2006 günü .Bad Reichenhall/Almanya buz pateni spor salonu (48 mX75 m=3600 m2 çöktü. Nedeni: Kar yükü. Can kaybı: 15, yaralı: 34.
2006: 28.01.2006 günü Chorzow/Polonya sergi salonu çatısı (100x150=15 000 m2). Nedeni: Kar yükü, Can kaybı:65, yaralı: 161
Chorzow/Polonya sergi salonu, 2006
40
2006: 23.02.2006: Basmanny kapalı pazaryeri çatısı (2000 m2)/ Moskova çöktü. Nedeni: Kar yükü, can kaybı: 63, yaralı: 31.
2007: 21..02..2007: Huzur apartmanı, Zeytinburnu/İstanbul, kendiliğinden çöktü, can kaybı: 2, yaralı: 28.
10.03.2009: Gerçek hızlı tren, YHT (Yüksek Hızlı Tren), Ankara-Eskişehir arasında ilk seferini yaptı. Maksimum hızı 250
km/saat olan YHT ortalama 170 km/saat hız yaparak 245 km olan Ankara-Eskişehir arasını 90 dakikada aldı. 13.11.2009 günü
Eskişehir’e 20 km kala ilk kazasını yaptı. Yeni raydan eski raya geçerken lokomotif ve dört vagon raydan çıktı. Can kaybı ve
yaralı yok.
Basmanny kapalı pazaryeri/Moskova, 2006
23.08.2011: YHT(Yüksek Hızlı Tren) Ankara-Konya hattı hizmete açıldı, süre: 90 dakika.
25 Temmuz 2014 :YHT Ankara-İstanbul hattı açıldı. Öngörülen süre 3 saat.
Huzur Apt., Zeytinburnu/İSTANBUL
21.02.2007
19652014
YHT (Yüksek Hızlı Tren)
41
SONUÇ ve TARTIŞMA
Elden geldiğince kısa tutulmaya çalışılan tarihçede yer almayan daha nice konu ve isim vardır. Verilebilen içeriğin bazı noktaları tartışılacaktır.
Betonarmenin öncüleri; çiftçi, bahçıvan, hukukçu, hekim ve taş ustalarıdır. Başlangıçta mühendisler ve akademisyenler yoktur, yaklaşık 40-50 yıl sonra
senaryoda yer almaktadırlar.
Betonarmenin öncüsü, ya da kaynaklarda geçtiği şekli ile, babası kimdir? Çiftçi LAMBOT mu? Bahçıvan MONIER mi? Yoksa taş ustası HENNEBIQUE mi?
MONIER Almanya’da, HENNEBIQUE Fransa ve İngiltere betonarmenin babası olarak kabul edilir.
MONIER’in statik ve betonarme konusunda hiçbir şey bilmediği, adını kullanan birilerinin onun adına çok sayıda patent aldığı şüphesi vardır1. LAMBOT’un
1855 yılında Paris’te sergilediği betonarme tekneden esinlendiği de düşünülmektedir. 1867 tarihli ilk patenti tartışma yaratmıştır. Çünkü LAMBOT’un 1855
tarihli patentinin süresi henüz dolmamıştı. MONIER’İN patentlerini kullanan ünlü firmalar (örneğin: Almanya’da, Conrad FREYTAG, Gustav Adolf
WAYSS) olmasına rağmen; fakirlik içinde ölmesi bunu doğrular gibidir. Fransa Fransız MONIER’i ve sistemini benimsememiştir32. Adının, Fransa kökenli
ansiklopedi Meydan Laruss’da13 yer almaması da ilginçtir.
HENNEBIQUE; proje, uygulama ve yönetimi ayıran, o zamanın yeni kuşak iş adamı olarak kabul edilir. Yaygın Lisans ağı sayesinde Dünyanın hemen her
yerinde, HENNEBIQUE sistemi kullanılarak, estetik ve zamanına göre çok cesur çok sayıda yapı yapılmıştır. Ustaca düzenlediği reklâm amaçlı kongre ve
sergilere sadece kendi lisansına sahip olanlar katılabilirdi32. Kendine özgü ve saldırgan ticari yöntemleri (örneğin: İngiltere’deki bir yapısı için Fransa’dan
çimento, demir ve agrega ithal etmesi) nedeniyle eleştirilmiştir. HENNEBIQUE’in kulağı yerde biri olduğu12, kendisinden önce başkalarının (LAMBOT,
MONIER, HYATT, COIGNET, SANDERS, RANSOM, KOENEN) ortaya koyduğu yayınlanmış bilgileri ve uygulamaları ustaca kullandığı, patente
dönüştürmesini becerdiği iddiası vardır.
LAMBOT’un adı; Betonarme teknesi (Canoe) dışında, anılmaz. Oysa betonarme ile ilgili ilk patenti alan odur (1851 ve 1855-ferciment). MONIER’den 16 yıl
önce! Teknenin yapımı ise 1848 yılına kadar gider. LAMBOT’un teknesi dışında başkaca bir uygulaması olmadığı sanılır. Ancak, LAMBOT’ un patentinde
donatılı kiriş ve kolondan da bahsedilmektedir1. Ayrıca, betonarme saksı su fıçısı deneyleri de yapmıştır32.
MONIER ve HENNEBIQUE, tartışmalı da olsa, çok sayıdaki patentleri ve adlarına inşa edilmiş, günümüze kadar gelebilen betonarme yapıları nedeniyle,
orada ya da burada, betonarmenin öncüsü (babası) sayılmışlardır. Betonarme; “beton ve çeliğin birlikte kullanılması, her iki malzemenin üstün yönlerinin
bütünleşmesi” olarak tanımlanırsa durum açıktır: Betonarmenin öncüsü (babası) LAMBOT’tur. Günümüze kadar gelmiş tek uygulaması sadece betonarme bir
kayık (Canoe) olsa bile!
Türkiye’de beton ve betonarmenin tarihsel gelişimi nasıl oldu? Osmanlı döneminde beton bilinmiyordu. Mimar Sinan’ın tek bir beton eseri olmaması buna
işaret etmektedir. Çimento, Demir-Çelik sanayisinin ve 1925 yılında Menderes nehri üstünde inşa edilen, mecliste alkışlarla kutlanan, gazetelerin manşetten
verdiği ilk betonarme köprü dışında fazla bir bilgimiz yok. Bu köprü Türkiye’deki ilk betonarme uygulaması mıydı? Yoksa hem alkışlayanlar hem de köprüyü
manşetten veren basın önceki uygulamalardan habersiz miydi?
Düzeltme ya da ek bilgi ile katkıda bulunmak isteyenlerin E-posta adresimize iletmeleri, inşaat mühendisliği tarihine/tarihimize ışık tutacaktır.
42
KAYNAKLAR
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
75 Jahre Züblin-Bau, 1898-1973, Karl Krämer Verlag, Stutgart, 1973.
MCBETH, D. G., François Hennebique, Proc. Instn. Civ. Engrs, Civ. Engng, 1998, 126, 86-95.
ALI, M. A., Evolution of Concrete Skyscrapers: from Ingalls to Jin Mao, Electronic Journal of Stratural Engineering, 1, 1, (2001), 2-14.
GÜNDÜZ, A., Betonarme, İstanbul, 1978.
MACGREGOR, J., G. Reinforced Concrete, Prentice-Hall, New Jersey, 1997.
CHANSON, H., Historical Development of Arch Dams. From Cut-Stone Arches to Modern Concrete Designs, www.uq.edu.au
www.shilstone.comwww
www.concreteships.org
www.tdci.gov.tr
ww2.lafayette.edu
Türkiye’deki Barajlar, Dams in Turkey, DSİ, Ankara, 1991.
KUTAY, C., Söz Bizim, www.cemalkutay.com (Kutay’ın 2006 da vefatından sonra link çalışmıyor).
Meydan Laruss, Büyük Lugat ve Ansiklopedi, Meydan Yayınevi, İstanbul, 1973.
GÜLKAN, Polat, YÜCEMEN M. S., BAŞÖZ, N., Türkiye’de Deprem Bölgesi Haritası Nasıl Elde Edildi?, Yapı Mekaniği Semineri 2002, ODTÜ-OGÜ, Eskişehir, 2002.
Hochtief Nachricten, Essen, 1974.
KAEFER, F., L., A Evolução do Concreto Armado, PEF 5707-Concepção, Projeto e Realização das estruturas: aspectos históricos-1998.3, São Paulo, 1998.
www.ce.memphis.edu/1101/notes/concrete
www.usbr.gov/lc/hooverdam/History
ww.imb.rwth-aachen.de
www.parlar.com.tr/yonetmelikler.html
www.ndconcrete.com/article/mixtures.html
www.structurae.de
www.lcpc.fr.htm
ERSOY, U., ÖZCEBE G., Betonarme, Evrim Yayınevi, 2001.
www.supercrawler.com
www.baudok.ethz.ch/beton/betontech/betona.html
www.princeton.edu/~asce/const_95/ayasofya.html
28.
29.
http://de.wikipedia.org/wiki/Max_Giese
MAGNY, A. V., La Construction en béton armé, théorie et pratique, Paris, 1932
30.
31.
32.
33.
34.
35.
36.
37.
38.
39.
40.
www.lehigh.edu/ctbuh/journal/journal/2001/2/pa.pdf
KARAL, E. Z., Osmanlı Tarihi, Tük Tarih Kurumu yayını, Anakara,1983.
HÄDLER, E., Geschichte der Baukonstruktion, www.fh-mainz.de
Technology in Australia, 1788-1988, www.austehc.unimelb.edu.au
TEZCAN, S., Boğaziçi köprüsünde halat neden koptu, 2004, www.imoistanbul.org.tr
SÖZEN, M., Cumhuriyet Dönemi Türk Mimarlığı, Türkiye İş Bankası Kültür Yayınları, Ankara, 1984.
www.mimarlikmuzesi.org
DEMİR, A., SU ve DSİ Tarihi, DSİ Vakfı, ANKARA, 2000.
www.kenthaber.com
MEHMEL, U., Eisen- und Sathlbeton, www.mehmel.net , 2001.
JÜRGES, T., Die Entwicklung der Biege- und Schub- und Verformugsbemessung im Stahlbetonbau und ihre Anwendung in der Tragwerkslehre, Dissertation, THA, 2000.
41.
42.
http://www.concrete.org/members/ACI_History_Book.pdf
Historical timeline of concrete, http://www.arch.mcgill.ca/prof/sijpkes/abc-structures-2005/concrete/timeline.html
43.
BAYÜLKE, N., Ankara Spor Sarayı Neden Çöktü? http://www.imo.org.tr/resimler/dosya_ekler/41b499ef15de5da_ek.pdf?dergi=145
Kaynak olarak verilen bağlantıların bazıları zamanla çalışmayabilir.
43

betonarme 1756-2014 - Eskişehir Osmangazi Üniversitesi

Transkript

Benzer belgeler

betonarme 1756-2013

TST 9 kolonlar

TEKNOSER 300 Gri - Tekno Yapı Kimyasalları A.Ş.

İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ LABORATUARLARI 1. YAPI

dekoratif beton kataloğu

ürün ve hizmet kataloğumuzu indirebilirsiniz

Anlatımlı Resim Galerisi - Eskişehir Osmangazi Üniversitesi

Mantolu Betonarme Kirişlerin Taşıma Gücünün Deneysel

Betonarme-I(7) - Eskişehir Osmangazi Üniversitesi