Yüksek Dayanımlı Beton – 1

Yüksek dayanımlı beton ve yüksek performanslı beton kavramları birbirilerine yakın gibi gözüksede aslında farklı durumları tanımlamaktadırlar. Yüksek dayanımlı betonda amaçlanılan performans kriteri basınç dayanımıdır. Ancak, yüksek performanslı betonda hedeflenen performans kriterleri basınç dayanımından çok daha ötedir. Yüksek performanslı betonda;

  • elastisite modülü,
  • sünme,
  • rötre,
  • yangına karşı direnç,
  • donma-çözülme direnci,
  • hacimsel kararlılık,
  • yüksek erken dayanım,
  • tokluk,
  • aşınma direnci vb. birçok performansa göre tasarım yapılmaktadır.

Bu yazıda yüksek dayanımlı betonun standartlar kapsamında tanımına değinilecek ve dünya çapında bazı örnekler verilecektir.

Yüksek dayanımlı betonun yerel kaynaklar kapsamında tarifini yapmak için TS 500, TS EN 206, TS 13515 ve Deprem Yönetmeliği’ne başvurmak gerekmektedir.

TS 500: Standartta net olarak yüksek dayanımlı beton tarifi yapılmamıştır. Ancak, aşağıdaki ifadeden anlaşılacağı gibi C50/60 sınıfından yüksek sınıflardaki beton “yüksek dayanımlı beton” olarak değerlenidirilmektedir. Standart yüksek dayanımlı betonu kapsam dışında tutmaktadır.

0.3 – Kapsam
Bu standard, betonarme yapı elemanları ve yapıların, kullanım amaç ve süresine uygun güvenlikte tasarlanması, hesaplanması, boyutlandırılması ve yapımı ile ilgili kural ve koşulları kapsar. Bu standard, C50 den daha yüksek dayanımlı betonlarla yapılan betonarme yapıların tasarım ve yapım kurallarını kapsamaz. Bu tür betonlar kullanıldığında, yapılan hesaplar literatürden kaynak gösterilerek kanıtlanmalıdır.

TS EN 206: Standartta “yüksek dayanımlı beton” dolaylı olarak tanımlanmıştır. Aşağıda belirtilen ifadeden C60/75 ve üzerindeki dayanım sınıflarına ait betonun “yüksek dayanımlı beton” olarak tarif edildiği anlaşılmaktadır.

8.2.1.1 Genel
(1) C8/10 ilâ C55/67 olan dayanım sınıflarına dahil normal ve ağır beton veya LC8/9 ilâ LC55/60 olan dayanım sınıflarına dahil hafif betonlarda numune alma ve deney işlemleri, aksi kararlaştırılmamışsa her beton bileşim oranı için veya imalâtçı tarafından uygunluğu belirlenen beton ailesi için yapılır. Bet on ailesi kavramı, daha yüksek dayanım sınıflarındaki betonlara uygulanmaz. Hafif beton, normal betonların meydana getirdiği beton ailesi içerisine karıştırılmaz. Benzer özelliklere sahip agregalarla imal edilen hafif betonlar kendilerine ait ailelerine ayrılabilirler.

TS 13515: Standart, “yüksek dayanımlı betonu” aşağıdaki şekilde tanımlamıştır.

3.1.1.23 Yüksek dayanımlı beton
Basınç dayanım sınıfı C50/60’den daha yüksek dayanımlı olan normal veya ağır beton ve basınç dayanım sınıfı LC50/55’den daha yüksek dayanımlı hafif beton.

Deprem Yönetmeliği: Yönetmelikte yüksek dayanımlı beton ifadesi geçmesede C50/60 üstü betonarme binaların kapsam dışı olduğu belirtilmiştir.

3.1. Kapsam
3.1.4 – Beton dayanımının C50’den daha yüksek olduğu betonarme binalar ile taşıyıcı sistem elemanlarında donatı olarak çelik profillerin kullanıldığı binalar bu bölümün kapsamı dışındadır.

İstanbul Yüksek Binalar Deprem Yönetmeliği: Deprem Yönetmeliği’ne benzer olarak aşağıdaki ifade geçmektedir.

4.2. Analiz Modellerine İlişkin Kural ve Koşullar

4.2.5 – Sargılı beton ve donatı çeliği için DBYBHY (2007) Bilgilendirme Eki 7 B’de tanımlanan davranış modelleri kullanılabilir. Yüksek binalarda C50’den daha yüksek dayanımı olan betonların kullanılması için Bağımsız Kontrol Kurulu’nun onayı gereklidir.

Türk standartları incelendiğinde “yüksek dayanımlı betonun” tarifi net olarak yapılmamıştır. Sadece bazı standartlar nicel değerler vermek ile yetinmiştir. Yüksek dayanımlı betonun özellikleri ve inşa edilecek yapıların tasarım ve yapım kurallarından bahsedilmemiştir. Genelde belli olmayan bir yere (bağımsız kontrol kurulu gibi) yönlendirme yapılmıştır. Sonuç olarak, Türk standartları yüksek dayanımlı beton için yeterli bilgiyi içermemektedir. Bu nedenle bu konu için ACI (American Concrete Institute) standartlarına başvurmak doğru bir yaklaşım olacaktır.

ACI 363R-10: Report on High-Strength Concrete

Yüksek dayanımlı beton ACI 363R-10’da “55 MPa ve üzerindeki basınç dayanımına” sahip beton olarak tanımlanmaktadır. Aslında bu standardın 1992 yılındaki ilk versiyonunda 41 MPa ve üzeri olarak tanımlanmaktaydı. Zamanla teknolojide meydana gelen ilerlemeler ve yapısal anlamdaki ihtiyaçlar yüksek dayanımlı beton tanımını değiştirmiştir.

ACI 363R-10’da yüksek dayanımlı betonu tanımlamak ve detaylandırmak için 9 bölüm ayrılmıştır. Bunlar:

  1. Giriş (tanım ve geçmiş)
  2. Notasyon, tanımlar ve kısaltmalar
  3. Malzeme seçimi
  4. Beton bileşen oranları
  5. Sipariş, istifleme, karıştırma, taşıma, yerleştirme, kür ve kalite kontrol prosedürü
  6. Yüksek dayanımlı betonun özellikleri
  7. Yapısal tasarım şartları ve değerlendirmesi
  8. Ekonomik değerlendirme
  9. Uygulamalar

Bu bölümlere daha sonraki bir yazıda değinilecektir.

Dünyada Yüksek Dayanımlı Betonun Kullanıldığı Bazı Projeler

 

Bina AdıŞehirYapım Yılı*Toplam KatBeton Basınç
Dayanımı (MPa)
Trump TowerNew York6855
Collins PlaceMelbourne4455
Helmsley Palace HotelNew York19785355
Larimer Place CondominiumsDenver19803155
City Center ProjectMinneapolis19815255
NCNB Corporate CenterCharlotte19906055
499 Park AvenueNew York2759
The Seine JohukuNagoya4560
Rialto TowerMelbourne19856060
Bank of China TowerHong Kong19897060(a)
New Century HotelBeijing19903160(a)
Central PlazaHong Kong19927860(a)
Jin MaoShanghai19978860(a)
SEG PlazaShenzhen19987560(a)
Royal Bank PlazaToronto19754361
Richmond-Adelaide CenterToronto19783361
Midcontinental PlazaChicago19725062
Frontier TowersChicago19735562
Water Tower PlaceChicago19757962
River PlazaChicago19765662(b)
Chicago Mercantile ExchangeChicago19824062(c)
Grande Arche de la DefenseParis198865
Columbia CenterSeattle19837666
Interfirst PlazaDallas19837269
Scotia PlazaToronto19886869
Platinum TowerPanama19935670
Governor Phillip TowerSydney19935470
Eugene TerraceChicago19874476
Telecom CorporateMelbourne19924780
Building D 3Brussels2480(a)
Petronas Twin TowersKuala Lumpur19958580(a)
Baiyoke TowerBangkok19969080
e-TowerSao Paulo20024280
311 S. Wacker DriveChicago19887083(d)
One Peachtree CenterAtlanta19906283
Society TowerCleveland19906383
Trump World TowerNew York20009083
505 5th AvenueNew York20043083
BfG BuildingFrankfurt19904785(a)
Bay Adelaide CenterToronto19915785
Dain Bosworth/ Nieman MarcusMinneapolis3997
900 N. Michigan Ave.Chicago19861597
Pacific First CenterSeattle19874597(e)
Two Union SquareSeattle19876297(e)
225 W. Wacker DriveChicago19883097
111 George StreetBrisbane199327100
De Geno Leasing HouseEschborn1995105(a)
Herriot’sFrankfurt200218125
Brillia TowerTokyo200445130
* = Year in which high-strength concrete was cast.
(a) = Cube strength.
(b) = Two experimental columns of 11,000 psi (76 MPa) were included.
(c) = Two experimental columns of 14,000 psi (97 MPa) were included.
(d) = Nine-thousand psi (62 MPa) concrete used in floor slabs at lower levels.
(e) = Nineteen-thousand psi (131 MPa) concrete indirectly specified to achieve a high modulus of elasticity.

Türkiye’de Öne Çıkan Bazı Projeler

Ülkemizde yüksek dayanımlı betonun kullanımı çok düşük orandadır. Biline en yüksek dayanımlı beton olan C80 sınıfı 56 katlı Spine Towers Binası’nda düşük bir hacimde kullanılmıştır.
 

ProjeBaşlama TarihiBitiş TarihiBeton dayanım sınıfıBeton hacmi (m3)
Marmaray20042013C40/501.000.000
Avrasya Tüneli20112016C40/50450.000
Yavuz Sultan Selim Köprüsü20132015C50/60150.000
Haliç Metro Köprüsü20092014C40/5036.000
İzmit Körfez Geçişi Köprüsü20122016C45/55200.000
Çamlıca Camii20132016C50/60150.000
BJK Vodafone Arena20132015C35/45150.000
Kuzey Marmara Otoyolu20132015C30/372.500.000
Ordu-Giresun Havalimanı20112015C30/3736.000

 

Çeşitli Ülkelerde Kullanılan Beton Sınıfları

 

ÜLKE< C16/20C16/20-C20/25C25/30-C30/37≥ C35/45
ABD40,025,025,010,0
Almanya8,418,654,618,4
Avusturya8,618,867,05,6
Belçika2,010,054,034,0
Birleşik Krallık11,025,054,010,0
Çek Cum.17,028,034,021,0
Danimarka6,035,035,024,0
Finlandiya3,020,067,010,0
Fransa1,024,063,012,0
Hollanda1,048,036,015,0
İrlanda8,020,038,034,0
İspanya8,05,081,06,0
İtalya7,019,070,04,0
Japonya0,034,050,016,0
Norveç0,01,052,047,0
Polonya10,020,060,010,0
Portekiz5,040,050,05,0
Rusya5,040,040,015,0
Slovakya19,022,049,010,0
Türkiye1,010,073,016,0
ORTALAMA8,123,252,616,2

Pin It

2 thoughts on “Yüksek Dayanımlı Beton – 1

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir