Transcript AVRUPA-ASYA ULAŞTIRMA KORİDORLARI VE YENİDEN

SRS 224 STRÜKTÜR SORUNLARI
İnş.Yük.Müh. H.İbrahim YUMRUTAŞ
2
DERS İÇERİĞİ
Yapı strüktürlerinin genel tanımı
Yapı strüktürlerinin türleri
Yapı strüktürünü etkileyen yükler
Yapı strüktürlerinin bozulma nedenleri
Malzemeden kaynaklanan bozulmaların incelenmesi
Bozulmuş strüktürlerin gözlemsel ve ölçümsel
olarak saptanması
 Yapı iyileştirilmesi için genel kriterler






3
DERSİN AMACI
 Geleneksel strüktürlerin,
 Kullanılan malzemelerin bünyelerinde meydana gelen
bozulma ve hasarların çeşitleri, oluşum nedenleri ve
yapıya etkilerinin
tanınarak, alınabilecek önlemleri açıklayabilmek.
4
STRÜKTÜR = YAPI
Bir bütünün kısımları, yapısı, yerleşimi,
düzeni
 Geçtiğimiz dönem Yapı Malzemeleri dersinde
bir yapıyı oluşturan malzemelerin özelliklerini
görmüştük bu dönem Strüktür Sorunları
dersinde ise yapı malzemesi özelliklerinin
çevresel etkenlerden ne şekilde etkileneceğini ve
bütün bir yapıyı nasıl etkileyeceğini bir bütün
olarak (strüktürel olarak) ele alacağız.
5
YAPININ TANIMI
Canlıların beslenmek ve barınmak gibi doğal
gereksinimlerini karşılamak üzere, çeşitli malzemeler
ve yapım teknikleri kullanarak oluşturulan yer altı,
yerüstü veya su tesisleridir.
3194 SAYILI İMAR KANUNUNA GÖRE;
Karada ve suda, daimi veya muvakkat, resmi veya
hususi, yeraltı veya yerüstü inşaatı ile bunların ilave,
değişiklik ve tamirlerini içine alan sabit ve müteharrik
tesislerdir.
6
YAPILARIN ÖZELLİKLERİ
Bir yapının beklentileri en uygun biçimde
karşılayabilmesi için bazı özellikleri taşıması
gerekmektedir.
 Planlanan amaca uygun olmalı
 Kullanılacak malzemeler, yapının özelliklerine ve
yapım tekniklerine uygun olmalı
 İç (hareketli ve sabit yükler, yangın vb. ) ve dış
(deprem, rüzgar, kar, yağmur vb.) etkilere karşı
dayanıklı olmalı (EMNİYET)
 Güzel görünümlü olmalı (ESTETİK)
 Makul bir maliyette olmalı (EKONOMİ)
7
YAPILARIN SINIFLANDIRILMASI
 Yapı malzemesine göre,
 Bulundukları yere göre,
 Sürekliliğine göre,
 Hizmet amaçlarına göre,
 Mülkiyetlerine göre,
 Taşıyıcı sistemlerine göre,
 İnşaat safhalarına göre
8
YAPI MALZEMESİNE GÖRE YAPILARIN
SINIFLANDIRILMASI
Malzemenin tarihsel gelişiminde birbirinden farklı üç süreç
görülmektedir.
 Birinci süreç (Tarih öncesi- ilkçağ)
malzeme şekillendirilmeden doğal haliyle kullanılmıştır.
 İkinci süreç (Klasik çağ-19.yy)
Malzeme şekillendirilerek çeşitli strüktür ve formlar
oluşturulmuştur.
 Üçüncü süreç (19yy-…….)
Gelişen teknolojik imkanlar sayesinde malzeme kullanılacağı
yere göre önceden planlanmış, hatta iç yapısı değiştirilerek türev
malzemeler elde edilmiştir.
Örn: PVC petrol türevli bir malzemedir.
9
YAPI MALZEMESİNE GÖRE YAPILARIN
SINIFLANDIRILMASI
Bu sınıflandırma, yapıların taşıyıcı sistemleri ve
duvarlarını oluşturan malzemeler için yapılmış olup
yapı malzemelerinin, birtakım özellikleri karşılaması
gerekmektedir.
 Kerpiç yapılar,
 Ahşap yapılar,
 Hımış yapılar,
 Taş yapılar,
 Betonarme yapılar,
 Çelik yapılar.
10
YAPI MALZEMESİNE GÖRE YAPILARIN
SINIFLANDIRILMASI
 Kerpiç yapılar, (kum+kil+su
kurutma)
11
YAPI MALZEMESİNE GÖRE YAPILARIN
SINIFLANDIRILMASI
 Ahşap yapılar
12
YAPI MALZEMESİNE GÖRE YAPILARIN
SINIFLANDIRILMASI
 Hımış yapılar, (Boşluk kısımları taş, tuğla veya
kerpiçle doldurulan ahşap iskeletli yapı)
13
YAPI MALZEMESİNE GÖRE YAPILARIN
SINIFLANDIRILMASI
 Taş yapılar
14
YAPI MALZEMESİNE GÖRE YAPILARIN
SINIFLANDIRILMASI
 Betonarme yapılar (Beton+çelik)
15
YAPI MALZEMESİNE GÖRE YAPILARIN
SINIFLANDIRILMASI
 Çelik yapılar
16
BULUNDUKLARI YERE GÖRE YAPILARIN
SINIFLANDIRILMASI
 Altyapılar;
Yol, içme suyu şebekesi, kanalizasyon şebekesi,
menfez, vb. zemin seviyesinin altında kalan yapılardır.
 Üstyapılar;
Zemin seviyesinin üzerinde yapılan tüm yapıları
kapsar.
17
SÜREKLİLİĞİNE GÖRE YAPILARIN
SINIFLANDIRILMASI
 Muvakkat (Geçici) yapılar;
Kısa ve geçici bir süre kullanılmak üzere yapılan
şantiye binası, baraka vb. yapılardır.
 Daimi yapılar;
Hizmet ömrü boyunca kullanılmak üzere inşaa edilmiş
olan yapılardır.
18
HİZMET AMAÇLARINA GÖRE YAPILARIN
SINIFLANDIRILMASI












Konutlar (müstakil ev, apartman, köşk vb.)
Konaklama yapıları (otel, motel vb.)
Kültür yapıları (okul, müze, kütüphane vb.)
Sağlık yapıları (hastane, sağlık ocağı, vb.)
Dini yapılar (cami, mescit, kilise, havra vb.)
Sosyal yapılar (sinema, tiyatro vb.)
Ticaret yapıları (Banka, dükkan, iş hanı vb.)
Endüstri yapıları (fabrika, atölye vb.)
Ulaştırma yapıları (terminal, gar, liman, yol, köprü vb.)
Spor yapıları (stadyum, yüzme havuzu, hipodrom vb.)
Su yapıları (baraj, su kanalı, içme suyu, kanalizasyon vb.)
Anıtsal yapılar (Anıtkabir, Çanakkale şehitler abidesi vb.)
19
MÜLKİYETLERİNE GÖRE YAPILARIN
SINIFLANDIRILMASI
 Resmi yapılar
 Vakıf yapıları
 Özel yapılar
20
TAŞIYICI SİSTEMLERİNE GÖRE YAPILARIN
SINIFLANDIRILMASI
 Kagir (Yığma) yapılar
Ahşap yığma yapılar
Taş yığma yapılar
Hımış yığma yapılar
Kerpiç yığma yapılar
 İskelet yapılar
Ahşap iskelet yapılar
Betonarme iskelet yapılar
Çelik iskelet yapılar
 Prefabrik yapılar
21
İNŞAAT SAFHALARINA GÖRE YAPILARIN
SINIFLANDIRILMASI
 Kaba yapı
Temel, duvar, kolon, kiriş, döşeme, merdiven, çatı
vb. taşıyıcı elemanlardan oluşan sistem
 İnce yapı
Sıva, boya, badana, yalıtım, doğramalar, tesisat vb.
kaba yapıyı örten ince imalat
22
YAPIYI OLUŞTURAN ELEMANLAR
 Taşıyıcı Elemanlar
 Tamamlayıcı Elemanlar
Temeller,
Kapı ve pencere doğramaları,
Duvarlar,
Kaplamalar (döşeme, duvar..)
Kolonlar,
Korkuluklar (merdiven, teras..)
Kirişler,
Yalıtım,
Döşemeler,
Boya, badana
Merdivenler,
Çatılar
23
YAPIYI OLUŞTURAN ELEMANLAR
 Tesisatlar
Sıcak, soğuk ve atık su tesisatları,
Elektrik tesisatı
Isıtma tesisatı
Havalandırma tesisatı
İklimlendirme (klima) tesisatı
Asansör tesisatı
Kanalizasyon tesisatı
Telefon tesisatı
Televizyon tesisatı
24
YAPI FİZİĞİ SORUNLARI VE MALZEME İLİŞKİSİ
 Bir yapı, kullanım amacına göre içinde
yaşayanların her türlü ihtiyacına cevap verebilir
nitelikte olmalıdır. Bunu sağlamak mimarların
başlıca görevleri arasındadır.
 Yapının eser kimliğini kazanması yapının estetik
kavramlarla birleştirilmesindeki bütünleşme ile
mümkün olacaktır.
 Fonksiyonları ve konforu sağlayamayan bir yapı,
bitmiş olsa bile zamanla bu ihtiyacını belli edecek ve
birtakım değişiklikler, tadilatlar gerekecektir.
Bunun en önemli nedeni malzeme özelliklerinin
bilinmeden kullanılmasıdır.
25
YAPI FİZİĞİ SORUNLARI VE MALZEME İLİŞKİSİ
BOZULMA NEDENLERİ;
 Üretimde yapılan hatalar,
 Uygulama esnasında yapılan hatalar,
 Malzemenin fiziksel, kimyasal , mekanik ve çeşitli çevresel
etkenler karşısında göstereceği davranışlar.
Bu bozulmalar, bazen yapı henüz tamamlanmadan ortaya
çıkabileceği gibi bazen de yapı tamamlandıktan sonra veya
aradan uzun süreler geçtikten sonra ortaya çıkabilmektedir.
Bozulmalar sonucunda yapılacak şey, artık kendinden beklenen
görevi tam olarak yerine getiremeyen bu malzemelerin
değiştirilmesi, yerine yenilerinin konulmasıdır.
26
YAPI FİZİĞİ SORUNLARI VE MALZEME İLİŞKİSİ
Bozulmalar neticesinde;
 Malzeme tüketimi
 İşçilik + malzeme masrafı (maliyet artışı)
 Can kaybı
27
MEKANİK ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI
KUVVET (F) : Katı bir cismin hareket halini veya şeklini
değiştirebilen etkidir.
 Yeryüzünde kuvvet etkisi altında olmayan madde yoktur.
 Durağan cisimler, Newton kanununa göre kendi kütleleri (m)
ve bunu etkileyen yer çekimi ivmesine (g) bağlı olarak meydana
gelen bir kuvvet nedeniyle değişime uğrarlar.
1 kg= 10 N
g= 10 m/sn2
(N = Newton)
(g = yer çekimi ivmesi)
28
MEKANİK ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI
GERİLME (σ): Kuvvetin birim alan etki eden değeridir.
 σ = F/A
 Gerilme = Kuvvet/Alan
 Kuvvetin etki yönüne göre gerilmeler basınç ve çekme gerilmeleri
şeklinde ifade edilir.
29
MEKANİK ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI
 Malzeme iç yapısındaki atom bağları bu tür kuvvetler karşısında
deformasyona (şekil değişimine) uğrarlar. Örneğin basınç kuvvetleri
karşısında atom bağları arasındaki mesafe kısalırken, çekme kuvvetleri
karşısında atom bağları arasındaki mesafe uzar.
 Araştırmacılar malzemenin boyunda ve çapında meydana gelen
deformasyonun (Poisson oranı) belirli bir oran dahilinde olduğunu
saptamışlar ve bu değerin en fazla 0,5 ile kauçukta görülebileceğini
saptamışlardır.
30
MEKANİK ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI
 Malzeme boyunda meydana gelen deformasyon oranı (ε)
 Malzemeye uygulana gerileme değeri (σ)
 E=σ/ε
(Elastiklik modülü)
31
MEKANİK ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI
Malzeme iç yapısında meydana gelen deformasyon belli bir limitten sonra
gerilme değeri artırıldığı taktirde molekül ve atomlar arasında kaymalar
meydana getirecek ve malzemenin parçalanma veya kopmasına yol açacaktır.
Burada gözlene durum farklı iç yapıya sahip malzemelerde üç değişik
şekildedir.
1)
Gerilme ile deformasyon oranı belli bir artış içinde iseler meydana gelen
deformasyon şekli elastik deformasyondur. Yani üzerindeki gerilme (yük)
kalktığı an malzeme eski haline geri döner.
Örn: Kauçuk
2) Kuvvet etkisi altında malzemede meydana gelen şekil değiştirme kalıcı
nitelikte ise yani üzerindeki yük kalksa dahi eski şeklini alamıyorsa bu bir
plastik deformasyondur.
Örn: Kil
3) Moleküllü iç yapıya sahip bazı malzemelerde ise akma anında uzun zincir
molekülleri oluşur ve kopma süresi gecikir.
Örn: Bitüm, Asfalt
32
MEKANİK ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI
Kopmayı etkileyen faktörler;
 Malzemenin iç yapısı
Moleküllü yapıya sahip malzemelerde kopma süresi daha uzundur.
 Yükleme sürati
Ani olarak yapılan yüklemelerde daha erken kopma meydana gelir.
 Isı artışı
Isı artışı elastik deformasyon sürecini hızlandırmaktadır.
 Malzeme yüzeyindeki çatlaklar
Malzeme yüzeyinde görülen çatlaklar
hızlandırır.
malzemenin
kopmasını
33
MEKANİK ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI

Malzeme iç yapısına göre, kırılma süreleri uzama veya kısalma
gösterir.

Kırılma süresi uzun olan malzemelere SÜNEK malzemeler
denilmektedir.
Örn: Termoplastikler, Metal, ahşap vb.

Kırılma süreleri kısa olan malzemeler ise GEVREK malzemeler
olarak adlandırılmaktadır.
Örn: Cam, seramik, beton (dikkat betonarme değil !!!)
34
MEKANİK ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI
MALZEMEDE DEFORMASYON HALLERİ









Basınç ve çekme
Kayma
Burulma
Burkulma
Eğilme (moment)
Yorulma
Çarpma
Sertlik
Sünme
Bazı durumlarda bu deformasyonlardan birkaç tanesi birden aynı anda
ortaya çıkabilir.
35
MEKANİK ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI
MALZEMEDE DEFORMASYON HALLERİ
 Basınç ve çekme
Metaller gibi homojen iç yapıya sahip malzemelerde basınç ve çekme
gerilmeleri eşdeğerdir.
Ahşap gibi homojen olmayan (heterojen) iç yapıya sahip malzemelerde
basınç ve çekme gerilmeleri eşdeğer değildir. Ayrıca ahşap
malzemelerde liflere paralel yöndeki basınç ve çekme gerilmeleri,
liflere dik yöndeki basınç ve çekme gerilmelerinden büyüktür. Yani
ahşap malzeme liflere paralel yönde uygulanan kuvvetlere karşı daha
mukavemetlidir.
Karma iç yapıya sahip taş, beton, pişmiş toprak gibi malzemelerde ise
boşlukları nedeniyle çekme mukavemetleri basınç mukavemetlerine
nazaran daha küçüktür. (Bu sebepten ötürü beton, çelik ile
desteklenerek betonarme sistemler geliştirilmiştir.)
36
MEKANİK ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI
MALZEMEDE DEFORMASYON HALLERİ
 Eğilme (Moment)
Bir cisim üzerine etki eden kuvvet bir döndürme hareketi yapmaya
zorluyorsa meydana gelen mekanik etkiye moment denir.
M=Fxd
Moment = Kuvvet x kuvvet kolu
 Sehim
Eğilme halinde kuvvetin artması ile malzemede görülen çökme (bel
verme) halidir.
37
MEKANİK ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI
MALZEMEDE DEFORMASYON HALLERİ
 Yorulma
Malzemeye uygulanan tekrarlı yükler neticesinde kırılma olayının
görülmesidir.
Daha ziyade hareketli yüklerin ve hareketli malzemelerin söz konusu
olduğu yerlerde yorulma olayı ile karşılaşılır.
Süreye bağlı olarak ortaya çıkar.
Yorulmayı etkileyen faktörler;



Malzeme iç yapısındaki bozukluklar yorulmayı artırır
Malzemenin yüzeysel pürüzlülüğü yorulmayı artırır
Ortam ısısının yüksek olması, malzeme iç yapısındaki bağların
zayıflamasına neden olacağından dolayı yorulma süresini kısaltır yani
yorulmayı artırır.
38
MEKANİK ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI
MALZEMEDE DEFORMASYON HALLERİ
 Sertlik
Malzeme yüzeyinin
mukavemettir.
kalıcı
şekil
değiştirmeye
karşı
gösterdiği
 Aşınma
Çeşitli kuvvetler karşısında (rüzgar, su, hareket halindeki makine veya
insan vb.) malzemenin sertliğine bağlı olarak yüzeyinde meydana
gelen kopma ve parçalanmalardır.
Aşınmayı etkileyen faktörler;




Malzemenin sertliği artarsa aşınması azalır.
Malzemeye uygulanan basınç artarsa aşınma da artar.
Aşındırma süresi artarsa aşınma artar.
Malzemenin pürüzlülüğü artarsa aşınma artar. (deneysel)
39
MEKANİK ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI
MALZEMEDE DEFORMASYON HALLERİ
 Aşınma
Birbiriyle ilişkili iki malzemenin hareketi sonucu süreye bağlı olarak
meydana gelen aşınmalarda, diğerine göre sert olan malzeme
aşındırıcı olacaktır. Özellikle eski yapılarda yapı fiziği sorunu olarak
karşımıza çıkan bu tür olaylar sonucu malzemeler yüzeysel
görünümlerini kaybetmiş veya kesitlerinde incelmeler oluşmuştur.
Atmosfer etkileri (yağmur, rüzgar vb.) sonucu meydana gelen aşınmalar
genellikle yapının düşey elemanlarında, insan ve araç etkisi sonucu
meydana gelen aşınmalar ise döşeme, merdiven basamakları, yollar
vb. yatay elemanlarda kendini gösterir.
40
MEKANİK ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI
MALZEMEDE DEFORMASYON HALLERİ
 Aşınma
Yapının döşeme kaplamaları ve merdiven basamaklarında karşılaşılan
aşınma etkisine karşı alınması gereken önlem; yaya trafiğinin yoğun
olduğu yerlerde sertlik değeri yüksek
kaplama malzemeleri
kullanmaktır.
Sertlik değerleri birbirinden farklı iki malzemenin mümkünse bir arada
kullanılmasından kaçınılmalıdır.
41
MEKANİK ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI
MALZEMEDE DEFORMASYON HALLERİ
 Sünme
Sabit ve kalıcı gerilmeler altında zamanla artan şekil değiştirmelerdir.
Bu olayda molekül bağları zayıflar ve malzeme normalde olması
gerekenden daha düşük bir mukavemette kırılabilir.
Yüksek ısı sünmeyi artırır.

İzotrop - Anizotrop
42
MEKANİK ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI
MALZEMEDE DEFORMASYON HALLERİ
EMNİYET KATSAYISI KAVRAMI;
Yapıda yer alan yatay ve düşey yükler altında meydana gelen
gerilmelerin , mutlaka malzemenin dayanımından küçük olması
gerekir. Aksi taktirde bu kuvvetlerin oluşturduğu gerilmeleri
karşılayamayarak malzemede kırılma meydana gelebilir.
 Emniyet katsayısı kullanılmasının sebepleri;






Malzemenin dayanım değerlerinin bulunduğu deneylerde hatalar olabilir.
Malzemenin her zaman aynı dayanımı verecek kadar homojen olmaması
Alınan deney numunesinin malzemeyi tam olarak temsil edememesi
Deneyler, genellikle kısa zamanda gerçekleştirilirler, gerçekte ise, yükler
yapıyı uzun bir zaman boyunca etki altında tutarlar.
Yapıya gelen yüklerin hesaplanmasında bazı kabuller yapılarak gerilmeler
bulunur. Halbuki gerçekte bu yükler, hesap edilenin ötesinde büyük
çıkabilir.
Uygulama sırasında birtakım hatalar ortaya çıkabilir.
43
MEKANİK ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI
ÇATLAKLAR
YAPIDA MEYDANA GELEN ÇATLAKLARIN GENEL NEDENLERİ;













Aşırı ve devamlı yükleme
Isısal genleşmeler
Nem miktarının değişimi
Trafik etkisi
Makinelerden doğan şiddetli titreşimler
Korozyon
Sülfat etkisi
Çiçeklenme
Donma-Çözülme
Yangın
Rötre
Zemin oturmaları
Deprem vb.
44
MEKANİK ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI
ÇATLAKLAR
Yapıda meydana gelen çatlaklar kötü bir görünüm vermekten öte ileride
konstrüksiyonel zayıflığa kadar gidebilecek çok önemli sonuçlara yol
açmaktadır. Ayrıca yapının ısı, su ve sese karşı yalıtımının da kaybolmasına
neden olmaktadır.
45
MEKANİK ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI
ÇATLAKLAR
Meydana gelen ilk çatlak mikroskobik görünüşte olup malzeme dinlenmeye
bırakıldığında kaybolabilir niteliktedir. Ancak yüklemenin devamı ve çatlağın
oluştuğu noktada bulunan bir çentik veya delik çatlağın derinleşmesine,
giderek yayılmasına yol açacaktır.
Aşırı ve devamlı yüklemeler sonucu meydana gelen çatlaklar, yapının taşıyıcı
sisteminde veya taşıyıcı sistemi örten kaplama ve bölücü malzemelerinde
kendini gösterir.
Taşıyıcı sistemlerde meydana gelen hareketler sonucu, bu sistemleri örten
kaplama malzemeleri ile taşıyıcı sistem malzemeleri arasındaki aderans
(yapışma) zayıflayarak ortaya çıkan çatlaklar çok tehlikeli olmamakla beraber
yapıda bir hareketin varlığını göstermesi açısından önem taşımaktadır.
Örneğin sıva çatlakları, döşeme kaplaması olarak kullanılan taş, seramik,
ahşap gibi malzemelerde görülen çatlaklar vb.
46
MEKANİK ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI
ÇATLAKLAR
Kuvvetler karşısındaki zayıf noktalar çeşitli yapı sistemlerinde farklılıklar
göstermektedir.
Yığma sistemlerde zayıf noktalar;
 Mesnetsiz yatay duvarlar
 Duvarların birleşim noktaları
 Kapı, pencere boşlukları
Karkas (iskelet) sistemlerde zayıf noktalar;
 Kolon-kiriş bağlantı noktaları
47
MEKANİK ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI
ÇATLAKLAR
Mekanik etkiler neticesinde ortaya çıkabilecek olan çatlakları önlemek,
etkilerini azaltmak veya artmasını önlemek için bir takım önlemler
alınmalıdır.

Taşıyıcı sistem doğru seçilmelidir.

Zemindeki farklı oturmalara karşı gerekli önlemler alınmalıdır.

Özellikle yığma sistemlerde yüklerin yapıya yaygın olarak dağılımını
sağlayacak plan çözümlerine gidilmelidir.

Duvar boşluklarına gelen yüklerin diğer yapı elemanlarına doğru bir şekilde
iletilmesini sağlanmalı

Özellikle köşe noktaları takviye edilmeli

Detaylandırmada, taşıyıcı sistemden gelen yükleri kaplama malzemelerine
iletmeyecek çözümler sunulmalı

Bölücü ve örtücü (tamamlayıcı) malzemeleri taşıyıcı elemanlardan bağımsız
ve parçalı olarak kullanmak.

Malzeme seçiminde, deformasyonları kendi iç yapısında kırılmaya yol
açmadan sönümlendirebilecek (absorbe edecek) sünek malzemeler tercih
edilmelidir.
48
ISISAL ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI
ISISAL DEFORMASYONLAR
Isının tanımı 18. yüzyıl sonuna kadar, sıcak ve soğuk cisimlerde farklı
kalorilerin bulunduğu ve ısının sıcak cisimden çevreye yayıldığı şeklinde
yapılmaktaydı. Ancak günümüzde bu teori değişmiş, bir malzemedeki ısı
miktarı, o malzemenin atomlarının titreşimi ve kinetik enerjilerinin toplamı
olarak belirlenmiştir.
Katı, sıvı ve gazların ısı ile hacimlerini değiştirmelerine ısısal deformasyon
denilmektedir.
Belli bir boydaki malzemenin belli bir sıcaklık farkı (- veya +) karşısında
göstereceği deformasyon miktarı, malzemenin iç yapı özelliklerine bağlı bir
katsayı olan genleşme katsayısına (α) göre değişik değerler almaktadır.
49
ISISAL ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI
ISISAL DEFORMASYONLAR
Çeşitli malzemelerde ısı genleşme katsayısı (α) değerleri;
Taş
Alçı
Beton
Tuğla
Cam
Çelik
Alüminyum
Ahşap (life paralel)
Ahşap (life dik)
PVC (sert)
PVC (yumuşak)
Birimi; 10-6 cm/cm oC
7-12
25
10-12
5-8
3-5
12
24
4-9
30-50
70-80
125-180
50
ISISAL ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI
MALZEMEDE ISI İLETİMİ
Genelde iki malzeme arasındaki sıcaklık farkı nedeniyle, ısı, bir enerji olarak
sıcak cisimden soğuk cisme doğru bir geçiş sağlar.
Isı iletimi 3 yolla sağlanır.
1) KONDÜKSİYON (Temas)
Bir malzemenin kendi iç yapısı içinde veya temas halinde bulunduğu farklı
ısıdaki bir malzeme ile olan kinetik enerji değişimidir. Daha ziyade katı
cisimlerde rastlanır.
2) KONVEKSİYON (Hava)
Molekülleri serbest olarak hareket eden sıvı veya gaz (hava) gibi molekül
ağırlıkları düşük akışkanlarda, sıcak moleküllerin soğuk moleküllerle yer
değiştirmeleri sonucu oluşan ısısal geçirimlilik olayıdır.
3) RADYASYON (Işınım)
Isı enerjisinin ışınım yolu ile herhangi bir ara taşıyıcıya gereksinim göstermeden
elektromanyetik dalgalar şeklinde oluşan ve malzemeye geçiş sağlayan ısısal
iletim şeklidir.
51
ISISAL ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI
MALZEMEDE ISI İLETİMİ
Kondüksiyon (temas) yolu ile malzemede meydana gelen ısı geçirimlilik
olayında malzemenin ısı geçirimliliği, malzemenin kalınlığına ve kendi iç yapı
özelliklerine bağlı olan ısısal iletkenlik katsayısına (λ) bağlıdır.
Malzemenin kalınlığının artması ile birlikte ısı iletimi yavaşlayacaktır.
Kondüksiyon yolu ile ısı iletimi iç yapı ile ilişki olduğundan, birim ağırlığı az
olan malzemelerde ısı iletkenlik katsayısının (λ) düşük olduğu görülür. Ayrıca
çeşitli malzemelerin ısı iletkenlik katsayılarının nem oranına bağlı olarak
değiştiği gözlenmiştir.
Denizlerin geç ısınıp, geç soğuması ısı iletkenlik katsayısının (λ) düşük
olmasının bir sonucudur.
52
ISISAL ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI
MALZEMEDE ISI İLETİMİ
Çeşitli malzemelerde ısı iletkenlik katsayıları;
Granit, mermer
Kil
Çimento sıva
Alçı
Beton
Alçı levha
Tuğla (dolu)
Tuğla (delikli)
Pencere Camı
Demir
Bakır
Ahşap talaş
Plastik malzeme köpükleri
(Stropor)
3,00
0,60
0,75
0,47
1,75
0,18
0,70
0,40
0,70
50
330
0,08
0,035
53
ISISAL ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI
Farklı malzemeden oluşan bir kesitte ısı geçirimlilik diyagramı
ISISAL ÖZELLİKLERİN BERABERİNDE GETİRDİĞİ SORUNLAR
1)
Yapı içerisinde yaşayanların konforunun zedelenmesi
2)
Isıtma-soğutma maliyetlerinin artışı
3)
Isısal deformasyonlar sonucu malzemenin dolayısıyla yapının tahrip olması
54
ISISAL ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI
ISI – NEM İLİŞKİSİ
Nem artışı ile birlikte sıcaklığın etkisi de artar.
İstanbul – Ankara örneği…
ISI – GÖZENEK İLİŞKİSİ
Katı malzemelerin ısı iletkenliği, gözeneklilik derecesine ve gözeneklerin
büyüklüğü ile dağılım durumuna bağlı olarak değişim gösterebilmektedir.
Gözenekler içerisindeki durgun havanın ısı iletkenliği azdır. Ayrıca gözenek
miktarı arttıkça malzemenin birim hacim ağırlığı azalır. Birim hacim ağırlığı
azaldıkça ısı iletkenlik de küçülür.
Düzenli dağılmış çok küçük hava gözenekleri olan bir yapı malzemesinin ısı
iletkenliği düzensiz dağılmış büyük gözenekli bir malzemeye göre daha azdır.
55
ISISAL ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI
ISISAL DEFORMASYONLAR VE GERİLMELER
Yapılar devamlı şekilde sıcaklık değişimi ile karşılaştıklarından dolayı özellikle
dış cephe ve iç yüzeyde ısısal genleşmeye karşı önlemler alınmalıdır.
Isısal genleşme; malzemede meydana gelen iç gerilmeler, sıcaklık değişim
hızı ve malzemelerin ısı iletkenlik değeri ile ilgilidir.
Hızlı
ve
büyük
sıcaklık
değişmeleri
küçük
ve
değişmelerinden daha zararlıdır. Örn: çöllerin oluşumu
yavaş
sıcaklık
56
ISISAL ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI
ISISAL DEFORMASYONLAR VE GERİLMELER
Duvar, çatı gibi büyük elemanları oluşturan parçaların serbestçe hareket
edebilmelerini sağlayacak yöntemler teorik olarak bilinmekte ancak tam
olarak uygulanamamaktadır.
Genleşmeye imkan verecek olan derzlerin (özellikle düşey derzlerin) harçla
sıkıca doldurulması bu hareket imkanını büyük ölçüde kısıtlamaktadır.
Yapıdaki harç uygulamalarında, kireç esaslı harçlar yumuşak olduklarından,
çimento esaslı harçlara kıyasla daha çok hareket olanağı sağlamaktadır.
57
ISISAL ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI
ISISAL DEFORMASYONLAR VE GERİLMELER
Genellikle uzunluğu 40 metreyi geçen kagir binalarda genleşme derzi
bırakılması, uzun tuğla duvarlarda ise her 12 m de bir genleşme derzleri
yapılması gerekir.
Genellikle teras çatılar, duvarlar gibi düşey elamanlara nazaran sıcaklık
değişimlerine daha fazla maruz kalırlar. Büyük sıcaklık faklarının etkisiyle
teras çatı kaplaması genleşip taşıyıcı strüktüre zarar verebilir. Ayrıca su
sızmaları yaparak ileri derecede deformasyonlara sebep olabilir.
58
ISISAL ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI
ISISAL DEFORMASYONLAR VE GERİLMELER
Türkiye’nin çeşitli bölgeleri için uygulanacak yapıların yapı elemanlarına ait en
az ısı iletim katsayıları ve dirençlerine ilişkin değerler bir tablolar halinde
toplanmıştır. Bu tabloya göre ülkemiz, yıllık en düşük sıcaklık ortalamaları ve
nem faktörleri göz önüne alınarak 4 farklı ısıtma bölgesine ayrılmıştır.
Dolayısıyla, çeşitli bölgelerde yapılacak yapılarda gerekli ısı yalıtımını sağlamak
için, seçilen malzemeler tabloda verilen değerleri karşılayacak şekilde bir
hesaplama yapılması gerekmektedir.

16 Ocak 1985 tarihli yönetmelik (Yürürlükten kaldırılmıştır)

08 Mayıs 2000 Binalarda ısı yalıtım yönetmeliği (Yürürlükten kaldırılmıştır)

09 Ekim 2008 Binalarda ısı yalıtım yönetmeliği (Yürürlükten kaldırılmıştır)

05 Aralık 2008 Binalarda Enerji Performansı Yönetmeliği
59
ISISAL ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI
ISI ETKİSİNE KARŞI ALINABİLECEK BAZI ÖNLEMLER;

Uzun boylu elemanlarda genleşme derzi
bırakmak (Ano uygulaması yapmak)

İki eleman arasında elastik malzeme
kullanmak

İki eleman arasında ısı tutucu malzeme
kullanmak

Genleşme katsayıları birbirinden farklı
malzemeleri mümkün mertebe yan yana
getirmemek

Güneş etkisinin fazla olduğu yerlerde bu
etkiyi
azaltmak
amacıyla
malzemeler tercih etmek
açık
renkli
60
ISISAL ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI
ISI ETKİSİNE KARŞI ALINABİLECEK BAZI ÖNLEMLER;

Isı
geçirimsizliğinin
sağlanması
amacıyla
duvarlarında ısı yalıtım malzemeleri kullanmak.
çatılarda
ve
dış
cephe
61
ISISAL ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI
ISI ETKİSİNE KARŞI ALINABİLECEK BAZI ÖNLEMLER;

Düşük ısılarda, soğuk yöne (kuzey) koridorları veya cephenin dar kısmını
vermek ayrıca, hava sızmalarını önlemek için masif elemanlar kullanmak

Yüksek ısılarda, soğuk çatı sistemlerini tercih etmek ve mümkün mertebe
geniş saçaklar kullanmak, ayrıca parçalı elemanlar kullanmak

Pencere yüzeylerini olabildiğince azaltmak ve çift cam kullanmak

Boşluklu (gözenekli) malzemeler kullanmak

Asma tavan kullanmak
62
ISISAL ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI
ISI YALITIMI
Yapının mimari ve statik konstrüksiyonuna göre yapıyı meydana getiren
elemanların ısı geçirgenlik dirençlerinin yeterli olmaması halinde ısı yalıtımı
gereklidir.
Genellikle ısı yalıtımı gerekli yapı elemanları;

Örtülü çatılar (soğuk çatılar),

Teras çatılar (sıcak çatılar),

Yapının dış cephe duvarları,

Altı dışa açık döşemeler (çıkmalar vb.),

Toprağa oturan döşemeler
63
ISISAL ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI
ISI YALITIMI;
Duvar ve döşemelerin ısı
depo etme yeteneği, kışın
ısıtmanın durması anında
çabuk bir soğumayı, yazın
da
çok
çabuk
ısınmayı
kısıtlamak için gereklidir.
Buradan
da
anlaşılacağı
üzere ısı yalıtımının dıştan
(soğuk yüzeyde) yapılması
esastır.
64
ISISAL ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI
ISI YALITIMI;
Çeşitli tabakalardan yapılmış yapı bileşenlerinde (duvarlar, döşemeler vb.)
tabakaların hatalı tertiplenmesi, bileşenin ısı yalıtma yeteneğini azaltan
yoğuşma olayının meydana gelmesine yol açabilir.
Yapı bileşenleri bünyesinde meydana gelecek yoğuşma olayı, bileşenin ısı
geçirgenlik direncini azaltacağı gibi yapısal hasarlara da yol açabilir.
Yoğuşmaları önlemek için mekan içinde iyi bir havalandırma sağlamak, duvar
ve döşemelerin sıcak tarafında, soğuk tarafında yer alanlardan daha yüksek
buhar geçirim direnci olan malzemelere yer vermek gerekmektedir.
Kullanılan ısı yalıtım malzemelerinin nem ve suya maruz kalarak deformasyona
uğramasını önlemek için bazı elemanlarda ısı ve su yalıtımın bir bütün olarak
ele alınması gereklidir.
65
ISISAL ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI
ISI YALITIM MALZEMELERİ;
Perlit, asbest, cüruf veya bims (süngertaşı) betonu
Delikli tuğla veya asmolen
Plastik köpükler (stropor)
Cam yünü (İzocam)
Gaz beton (Ytong)
Lif levha (sunta vb.)
Çift cam (Isıcam)
Ahşap talaşı
66
SU-NEM ETKİSİ VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI
Doğada su;
1) Yerüstü (nehir, göl, deniz)
2) Yar altı (yeraltı suları)
3) Atmosfer (su buharı)
olmak üzere üç şekilde bulunur.
Atmosferdeki suyun yeryüzüne geçişi;

Havanın herhangi bir durumda taşıdığı su buharı miktarı (bağıl nem)

Yağmur

Kar
vasıtasıyla olur.
67
SU-NEM ETKİSİ VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI
Suyun malzeme üzerindeki etkisi söz konusu olduğu zaman;

Su malzemeye yüzeysel olarak etkimektedir (dolaylı temas)

malzeme suyun içindedir (doğrudan temas)

Su malzemeye buhar basıncı olarak etkimektedir.
Su ile temas halindeki malzemeyi etkileyen faktörler malzemenin boşluğu ve
suyun basıncıdır.

Burada karşımıza yüzeysel ıslanma ve su emme dediğimiz olay meydana
çıkar.

Su ile yüzeysel olarak temas halindeki malzemede ise; basınçlı ve kapiler
(kılcal) su emme denilen olay meydana gelir.

Ayrıca nem etkisi sonucu buhar geçirimliliği denilen olay meydana gelir.
68
SU-NEM ETKİSİ VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI
Yüzeysel ıslanma ve su emme;

Düz veya meyilli çatılarda ve teraslarda

Islak hacim döşemelerinde (banyo, mutfak, teras, balkon)

Genleşme için bırakılan derzlerde

Tesisat arızları neticesinde

Doğramalarda
karşımıza çıkar.
69
SU-NEM ETKİSİ VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI
Basınçlı ve kapiler su emme;

Temellerde

Bodrum duvar ve döşemelerinde

Su depolarında

Havuzlarda

Barajlarda
karşımıza çıkar.
70
SU-NEM ETKİSİ VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI
Basınçlı ve kapiler su emme;
Bazı malzemelerin kapiler su geçirimliliğine örnek olarak bir

damla (50mg) suyu emme süreleri;







Taş:
Kireç sıva:
Çimento harcı:
Asbest beton:
Klinker tuğlası:
Boyalı sıva:
Silikonlu sıva:
2 sn
2-4 sn
5-7 sn
37-70 sn
600-1800 sn
275-500 sn
3600 sn
71
SU-NEM ETKİSİ VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI
Yoğuşma (kondansasyon) ve terleme;

Duvarlarda

Teraslarda
karşımıza çıkar.
72
SU-NEM ETKİSİ VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI
Su ve neme karşı neden önlem alınmalıdır ?

Donma-çözülme
Malzeme boşlukları içerisine girmiş olan su, sıcaklık derecesinin
düşmesi ile donacak ve donan suyun hacmi genleşeceği için içerisinde
bulunduğu boşluklarda çatlaklar meydana getirecektir.

Malzeme içerisindeki farklı iç gerilmeler
Örneğin ahşapta, bünyesinde barındırdığı selülozun su emme özelliği
nedeniyle ahşabın dokusuna bağlı olarak birtakım deformasyonlar
görülmektedir. Ahşap, havanın neminden de etkilendiğinden dolayı
içerdiği nem yüzdesi hiçbir zaman sıfıra düşmez.
73
SU-NEM ETKİSİ VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI
Su ve neme karşı neden önlem alınmalıdır ?

Yoğuşma (kondansasyon)- Terleme
Havadaki nem miktarı, sıcaklığa bağlı olarak değişik değerler alır.
Örneğin sıcaklık düştükçe havanın tutabileceği su buharı miktarında
azalma, sıcaklık arttıkça da su buharı miktarında artış görülür.
Belirli koşullarda ve sıcaklıktaki hava, bünyesinde maksimum su buharı
bulunduruyorsa, bu havaya “buhara doymuş hava” denir. Ancak
sıcaklığın düşmesi sonucu buhara doymuş olan bu havanın içerisinde
bulunan su buharının bir kısmı yoğunlaşarak su haline dönüşür.
Malzemedeki yüzeysel soğukluklar da bu olaya sebep olurlar ve
yoğuşma (kondansasyon) veya terleme şekline karşımıza çıkarlar.
74
SU-NEM ETKİSİ VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI
Su ve neme karşı neden önlem alınmalıdır ?

Terleme
Malzeme yüzeyinde terleme, ortam iç ısısına ve ortamdaki bağıl neme bağlıdır.
Eğer, ortam iç ısısı ile malzeme yüzeyi arasındaki fark olan soğuma derecesi
artarsa, terleme denilen olay görülür.
Malzemenin
değerinin
malzemede
derecesinin
terleme
ısı
tutuculuk
artırılması
yüzeysel
veya
ısı
yükseltilmesi
olayının
gelmesini önleyecektir.
meydana
75
SU-NEM ETKİSİ VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI
Su ve neme karşı neden önlem alınmalıdır ?

Yoğuşma (kondansasyon)
Malzemenin buhar geçirimlilik değerine bağlı olarak, her iki yüzündeki buhar
basınçları difüzyonu (geçirimliliği) farkları sonucu ortaya çıkan ve havadaki
nemin yapı elemanının malzemeleri arasında su buharına dönüşmesi ile
neticelenen olaydır.
76
SU-NEM ETKİSİ VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI
Su ve neme karşı neden önlem alınmalıdır ?

Yoğuşma (kondansasyon)- Terleme
Terleme ve yoğuşma olayları neticesinde;

Yapı elemanı içindeki ısı tutucu malzemenin deforme olur.

Metalik bileşim elemanı korozyona uğrar

Ahşap deforme olur

Çiçeklenmeler baş gösterir

Kaplama malzemelerinde kabarma ve dökülmeler meydana gelir.
77
SU-NEM ETKİSİ VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI
Su ve neme karşı neden önlem alınmalıdır ?
Bu sorunlar göz önüne alınmadan yanlış malzeme seçimi ve bilinçsiz,
hatalı uygulamalar sonucu ortaya çıkan yapısal hatalar ve bozukluklar,
ekonomik yönden büyük zararlara neden olmaktadır. Ekonomik
zararlar, malzeme kaybı yanında yeni onarımların gerektirdiği ek
harcamaları da beraberinde getirmektedir. Ayrıca sonradan yapılan
bu onarımların, bazı hallerde gerçekleştirilmesi de olanak dışı
olmaktadır.
Örneğin, su yalıtımı yapılmamış bir temel duvarında kapiler olarak
yükselen su nedeniyle yapı duvarlarında oluşan nemlenme sonucu
meydana gelecek malzeme dökülmelerinin onarımı hiçbir zaman
istenildiği kadar sağlıklı yapılamayacaktır.
78
SU-NEM ETKİSİ VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI
Su ve neme karşı alınabilecek önlemler?
Yüzeysel ıslanma ve su emmede;

Malzeme seçimi

Su geçirimsiz örtüler (yalıtım malzemesi)

Meyillendirme ve toplama (eğim

Derz dolgu malzemeleri

Profil ve bini teşkili (bakır, çinko, kurşun, kiremit, bitüm esaslı
dere , oluk, iniş borusu )
malzemeler bindirme payı ile uygulanmalı)

Soğuk çatı
79
SU-NEM ETKİSİ VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI
Su ve neme karşı alınabilecek önlemler?
Yüzeysel ıslanma ve su emmede yalıtım uygulanmasında genel ilkeler;

Yalıtım uygulanacak yüzeyler düzgün tabakalı olmalı

En az % 2 meyil olmalı

Toplanan su dren ve oluklarla akıtılmalı

Yalıtım örtülerinin sabitlenmesi sonucu meydana gelebilecek yırtıkların önlenmesi
için gerekli tedbirler alınmalı, sabitleme işinde çivi vb. deliciler kullanılmamalı

Döşemelerde yeterli genleşme derzleri bırakılmalı ve yalıtım malzemesinin beraberce
kullanıldığı diğer malzemelerle yakın değerde bir ısısal genleşmesi olmalı

Ek yerlerinde bindirme yapılmalı

Üzerinde yürünen çatılarda yalıtım örtülerinin zedelenmemesi için gerekli koruma
tedbirleri alınmalı ve bir koruma tabakası yapılmalıdır.

Uygulama sırasında hava koşulları yağışlı ve nemli olmamalıdır.
80
SU-NEM ETKİSİ VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI
Su ve neme karşı alınabilecek önlemler?
Yüzeysel ıslanma ve su emmede genleşme derzleri önlemleri;
Genleşme için bırakılan derzlerde, derzin ısı yalıtım malzemesi ile ısı
korunumu gerçekleştirildikten sonra bitüm veya plastik esaslı, elastik
sınırı yüksek malzemelerle derzin su geçirimsizliği sağlanmalı, derz
üzerine uygulanan su yalıtım örtülerinin zedelenmemesi için
üzerlerine bakır, çinko vb. levhalar yerleştirilmelidir.
81
SU-NEM ETKİSİ VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI
Su ve neme karşı alınabilecek önlemler?
Yüzeysel ıslanma ve su emmede doğrama önlemleri;

Doğramalarda alınacak su yalıtım önlemlerinde suyun dış yüzeye
atılmasına, içeri alınmamasına özen gösterilir.

Su ile temasta olan yüzeylerde derzlerin düşey yapılması sağlanır.

Duvar-doğrama birleşimleri uygun malzemelerle doldurulur.

Denizlik oluşturulur. (Dışa eğimli)

Damlalık oluşturulur.
Yüzeysel ıslanma ve su emmede ıslak hacim önlemleri;

Eşik uygulaması

Uygun derz dolgu malzemesi
82
SU-NEM ETKİSİ VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI
Su ve neme karşı alınabilecek önlemler?
Yüzeysel ıslanma ve su emmede malzeme seçimi önlemleri;
Islanma ve su emme olayında malzeme seçimi en fazla yığma yapı
malzemelerinde önem arz etmektedir. (taş, ahşap, briket vb.)

Kullanılacak olan taşın su emme değerinin küçük olması

Pişmiş toprak malzemelerin sırlı olarak kullanılması

Katkılı beton kullanılması

Ahşap malzemede ise;

Geniş yapraklı ağaçlar yerine iğne yapraklı ağaçlar tercih edilmeli

En az deformasyonu veren aksiyal (liflere paralel) yönde kullanılmalı

Aralarında nem deformasyonu için belli bir miktar aralık bırakılmalı

Geçmeli ve elverdiğince küçük parçalar kullanılmalıdır.
83
SU-NEM ETKİSİ VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI
Su ve neme karşı alınabilecek önlemler?
Basınçlı ve kapiler su emmede;

Sudan arındırma (drenaj)

Su yalıtım malzemesi

Su basman

Zemin geçirimsizliği

Bohçalama

Kesintisiz temel (Radye temel)

Katkılı beton
84
SU-NEM ETKİSİ VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI
Su ve neme karşı
alınabilecek önlemler?
85
SU-NEM ETKİSİ VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI
Su ve neme karşı alınabilecek önlemler?
Terleşme ve yoğuşmada;

Havalandırma, ısıtma

Malzeme seçimi ve malzemeler arası düzenlemeler

Buhar tutucu örtüler

Kalınlık

Katkılı beton
NOT: Isı yalıtım tabakası malzemenin soğuk olan yüzeyinde, buhar
tutucu yalıtım tabakası ise, yapı elemanının sıcak tarafında yer
almalıdır.
86
FİZİKO-KİMYASAL ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI
Malzeme
özellikleri
kapsamında
şimdiye
kadar
gördüğümüz
konular,
malzemenin kimyasal yapısını değişime uğratmayan olaylar idi. Ancak;
güneş (radyasyon), yangın, korozyon ve çeşitli atmosfer etkileri
sonucu ortaya çıkan bazı kimyasal değişimler neticesinde genellikle süreye
bağlı olarak malzemenin iç yapısında veya yüzeysel olarak eskime ve
bozulmalar ortaya çıkar.
Yangın etkisi hariç bu tür olaylar, uzun bir süreç sonunda ortaya çıktıkları için
malzemede veya strüktürde ani çökmelere ve bozulmalara yol açmazlar.
Dolayısıyla, gözle görülür halde ortaya çıkışları uzun seneler gerektirir.
Çoğunlukla bu sorunlar, malzemenin içinde bulunduğu çevresel koşullar ve iki
malzemenin birbiriyle ilişkisi sonucunda ortaya çıkacaktır.
87
FİZİKO-KİMYASAL ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI
GÜNEŞ (RADYASYON) ETKİSİ
Güneş radyasyonları, güneşten dünyamıza atmosferden geçerek gelen bir
enerjidir. Bu radyasyonların %27’si doğrudan doğruya, %16 sı da atmosferden
yansıma yoluyla yeryüzüne ulaşır.
Güneş radyasyonları, etkilediği malzemenin yüzeysel durumuna ve rengine
göre değer kazanmaktadır. Örneğin, parlak veya açık renkli yüzeyler
radyasyonu yansıtmakta, parlak olmayan veya koyu renkli yüzeyler ise
radyasyonu yutmaktadır.
Buradan hareketle, her malzemenin kendine özgü bir yüzeysel emiciliğinin
bulunduğunu söyleyebiliriz.
88
FİZİKO-KİMYASAL ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI
GÜNEŞ (RADYASYON) ETKİSİ
Güneş radyasyonları neticesinde;

Özellikle organik maddelerin atom yapısı bozulmakta

Eskime ve renk değişimleri görülmektedir.
89
FİZİKO-KİMYASAL ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI
YANGIN ETKİSİ
Yanma, malzemenin hidrojenden kurtulması ve oksijenin absorbsiyonunu
oluşturan sıcaklık ve akkor haline gelme olayıdır. Bunun neticesinde de
malzeme erimekte veya kimyasal ayrışmaya uğramaktadır. Bunun için gerekli
ısı miktarı malzemenin cinsine göre değişmektedir. (Örn: ahşap, çelik,
betonarme vb.)(İkiz kule örneği)
Ateş yanmanın görünür sonucudur. Bir maddenin sıcaklığının kendi kendine
tutuşacak ve yanacak dereceye yükselmesine tutuşma denir.
Genellikle yangının ilk aşamasında sıcaklık, tutuşma için yetersizdir. Yangında
bir kıvılcım veya yanmış bir parça, tutuşma derecesine gelinceye kadar ısı
iletkenlik etkisi ile malzemenin sıcaklığını yükseltir ve sonra yüzeyinde bir
ateş parlaması meydana gelir.
90
FİZİKO-KİMYASAL ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI
YANGIN ETKİSİ
Yangın genel olarak her türlü malzeme üzerinde etkilidir. Ancak, yanma süresi
ve yanma sıcaklığı malzemenin niteliğine göre değişiklik göstermektedir.
Yangın karşısında ahşap malzemede 170 oC’ ye kadar kuruma, 270 oC’ ye kadar
CO ve CO2 ve su buharının çıkışı, 250-300 oC’ de tutuşma görülür. (Bu
değerler kullanılan ahşabın cinsine göre değişebilmektedir.) Tutuşma
sıcaklığına eriştikten sonra ortaya çıkan gazlar oksijenle birleşerek yanmanın
devamlılığını sağlar. Ayrıca ahşabın bünyesindeki reçine fazlalığı da yanmayı
hızlandırıcı rol oynar. Sonuçta ahşap ayrışır ve kömürleşmeyle (karbonlaşma)
yanma son bulur.
91
FİZİKO-KİMYASAL ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI
YANGIN ETKİSİ
Yangının bir malzemeden diğerine geçişi;

Isı iletkenlik katsayısı

Yüzeyde meydana gelen sıcak gaz akımının teması

Uçan ve yanan parçalar
ile olur.
Ayrıca havalanma etkisi sonucu yangında gelişme ve artma görülür. Bunun
sebebi havada oksijenin varlığı, oksijenin de yanma için gerekli bir gaz
olduğudur.
92
FİZİKO-KİMYASAL ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI
YANGIN ETKİSİ
Malzeme yapısı üzerinde yangın fiziksel ve kimyasal olmak üzere iki şekilde
karşımıza çıkar.
1.
Fiziksel değişim

Isısal deformasyon
Aşırı ısı artışı sonucu malzemede meydana gelen şekil değiştirmelerdir.

Erime
Sıcaklık artışı sonucu, malzeme iç yapısında molekül bağlarının uzaması,
elastik şekil değiştirme değerinin artması ve sonuç olarak içyapının kristal
sisteminin dağılarak malzemenin katı halden akıcı hale geçmesi olayıdır.
Örn: metallerde 232-1800, Camda 700-800, Seramiklerde 1000-1400 derece
93
FİZİKO-KİMYASAL ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI
YANGIN ETKİSİ
Malzeme yapısı üzerinde yangın fiziksel ve kimyasal olmak üzere iki şekilde karşımıza
çıkar.
2.
Kimyasal değişim

Molekül yapısının bozulması
İnorganik grupta yer alan taş, beton gibi malzemelerin bünyesinde bulunan bazı
elementler ve organik grupta yer alan ahşap, plastik gibi malzemelerin
içinde bulunan bazı elementler yangın anında kimyasal bir değişime
uğrayarak, malzemenin molekül yapısının bozulmasına yol açar.

Karbonlaşma (organik malzemelerde)
Malzemenin kimyasal yapısındaki karbon yanmakta ve bir yanma sıcaklığı
meydana getirmektedir.
94
FİZİKO-KİMYASAL ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI
KOROZYON ETKİSİ
Metal yapı alaşımlarının elektro kimyasal özellikleri ve bulundukları ortamın
etkisi ile süreye bağlı olarak kemirilip tahrip olmalarına korozyon denir.
Korozyonu hızlandıran sebepler;

Korozyon bileşiklerinin kolay çözünür olması veya gaz haline dönüşmesi

Korozif (korozyona sebep olan) sıvının hareket halinde bulunması

Havadaki rutubetin artması

Sıcaklığın artması
Rutubetli ortamlar ve sularda korozyonun devamlılığı oksijenin varlığı ile
mümkündür. Örneğin demirin paslanması.
Ayrıca demirin alçı ile teması da korozyonu hızlandırıcı bir rol oynamaktadır.
95
FİZİKO-KİMYASAL ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI
KOROZYON ETKİSİ
Genellikle bir metalin korozyona uğraması neticesinde
deformasyonlar;

Aşınma

Çillenme

Derinlemesine çatlaklar
ortaya çıkan
96
FİZİKO-KİMYASAL ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI
ÇEŞİTLİ KİMYASAL ETKİLER
Dolaylı olarak malzemeyi etkileyen kimyasal etkiler genelde hava, su ve toprakla
temas eden malzemelerde kendini gösterir.
Özellikle endüstri bölgelerinde, havada bulunan bazı gazlar; yağmur, sis ve
havanın nemi ile birleşerek birtakım asitlerin oluşumuna neden olur ve bu da
kalker esaslı malzemeler üzerinde eritici ve parçalayıcı bir etki yapar.
Deniz suyu etkisinde kalan malzemelerde de sülfat etkisi görülür.
Toprakla temas eden malzemelerde kapiler su geçirimlilik ve buharlaşma
sonucu meydana gelen çiçeklenme olayı, yüzeyde birtakım tuzların ve
sülfatların birikmesidir. Genellikle, pişmiş toprak malzemelerde ve harçlarda
görülür. Malzeme üzerinde lekelenmelere ve parçalanmalara yol açar.
97
FİZİKO-KİMYASAL ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI
ÇEŞİTLİ KİMYASAL ETKİLER
Diğer bir kimyasal etki de bitüm esaslı malzemelerde ve ahşapta görülen
bakteri, mantar gibi mikroorganizma tahribatlarıdır. Çeşitli bakteri, mantar
ve kurtlar ahşabın nişasta ve selüloz yapısını ayrıştırarak beslendiklerinden,
çok kısa bir sürede malzemeyi tahrip edebilirler. Bu tahribat, rutubetli,
karanlık ve sıcak bir ortamda daha da tehlikeli boyutlara ulaşabilmektedir.
98
FİZİKO-KİMYASAL ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI
Güneş (radyasyon) etkisine karşı alınabilecek önlemler?

Özellikle teras çatılarda renk seçimi yönünde bazı önlemler alınabilir. Açık
ve beyaz renkli malzemeler tercih edilmeli, siyah renkli bitüm tabakalarının
üzerlerine beyaz renkli veya alüminyum boyaların uygulanması

Geniş saçak uygulamaları

Düşey veya yatay güneş kırıcılar

Doğramalarda saydamlığı düşük camlar kullanmak
99
FİZİKO-KİMYASAL ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI
Yangın etkisine karşı alınabilecek önlemler?

Yapısal
planlamada
kütleler
ve
hacimler
arası
yatay
ve
düşey
sirkülasyonlarda yangına karşı perdeler konulmalı

Yapı
malzemelerinin
yanma
sonucu
zehirleyici
ve
boğucu gazlar
çıkarmayacak, sıcaklık artışıyla ani hacim değişikliklerine uğramayacak
türden seçilmeli

Çok farklı ısı genleşmelerine sahip malzemelerin yan yana getirilmesinden
kaçınılmalı

Yangından aşırı etkilenen malzemelere
taşıyıcı sistem içinde yer
verilmemeli veya veriliyorsa yeterince korunmuş olmalı
100
FİZİKO-KİMYASAL ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI
Yangın etkisine karşı alınabilecek önlemler?
Yangından çıkmış bir yapının taşıyıcı niteliği hakkında karar vermek ve yeniden
kullanımını sağlamak laboratuar deneylerine bağlı olup uzmanlık gerektiren
bir konudur. Ancak özellikle betonarme yapılar için demir donatıların
görüldüğü, donatının bölgesel olarak ortaya çıktığı ve betonun sarı renk aldığı
hallerde, bu kısımların kırılarak ilave donatı ve gerekli takviyelerin
yapıldıktan sonra kullanılabileceğini, donatının tamamen ortaya çıktığı ve
betonun şekil değişimine uğradığı hallerde ise takviye yapılsa bile yapının
yeniden kullanılmasının sakıncalı olacağı söylenebilir.
101
FİZİKO-KİMYASAL ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI
Korozyon etkisine karşı alınabilecek önlemler?
1.
Korozyon nedenlerini ortadan kaldırmak
2.
Malzemeyi katotlaştırarak korumak
3.
Metalleri alaşım şekline sokarak korumak
4.
Metallerin yüzeyini koruyucu bir malzeme ile kaplamak suretiyle korumak
(Galvaniz kaplama vb.)
102
FİZİKO-KİMYASAL ETKİLER VE YAPI FİZİĞİ SORUNLARI
Çeşitli kimyasal etkilere karşı alınabilecek önlemler?
1.
Yapının cephesinde lekelenme nedeni olabilecek profillere yer vermemek
2.
Toprak ve deniz suyu buharına maruz kalabilecek yerlerde normal tuğla yerine
klinker tuğlası kullanmak
3.
Endüstri bölgelerinde kalker esaslı yapı malzemelerini korumaksızın kullanmamak
4.
Çiçeklenmeyi önlemek için tuğla duvarın toprak ve su temasını kesmek
5.
Çiçeklenmeyi önlemek için duvar harcı içine % 2 oranında CaCl2 ilave etmek
6.
Mevcut çiçeklenmeyi gidermek için seyreltilmiş HCl kullanmak
7.
Ahşap malzemelerde oluşabilecek mantarlaşma ve kurtlanmalara karşı;

Toprakla temasını kesmek

Sıcak ve rutubetli ortamda kullanmamak

Çeşitli kimyasal bileşikler, yüzeysel ve basınçlı olarak uygulamak (emprenye)