Neden İnşaat Demiri

İnşaat demirleri ile betonu güçlendirmenin neden gerekli olduğunu iyi anlamak gereklidir. Betonun gerilim gücü çok düşük olduğundan, İnşaat demiri betondaki gerilimi emmeye yardımcıdır. Gerilimin mümkün olduğunca aza indirilebilmesi için, demirler kalınlığın en fazla olduğu merkeze yakın yerleştirilir. Bunun başlıca nedeni basıncın kenarda veya merkezde olmasıdır.İnşaat demirinin yerleştirilmesi gereken en önemli yer desteğin en fazla olması gerekn alt kısımlardır. Eğer inşaat demirleri yukarı kısımlara daha yoğun yerleştirilirse destek çok iyi olmaz.Demirler eşit olmayan ısıdan ve betonun büzülmesinden meydana gelen gerilimi yatıştırarak, beton içindeki ısının hareket etmesini sağlar. Bunun demir için öncelik taşıdığı yerlerde, demir ısısı olarak değinilir. İnşaat demirleri aynı zamanda uygulanmış olan betonun kalınlığını ölçmede de yardımcıdır.Monolithic Dome’da beton içindeki gerilim güçlerinin etkisini yok etmek için inşaat demiri kullanılır. Dome’a bir çok değişik noktadan basınç uygulanıyor olabilir. Bunlar; kar, rüzgar, yer çekimi, gömülme, dome üzerinde yürünmesi, asılmış aydınlatmalar, ses sistemeleri, kuleler, bağlantılar,vs gibidir.Bu makalede, evler, okullar, camiler gibi yükleme yapılmamış Monolithic Dome’lar dikkate alınmıştır. Ancak üzerinde kule olan binalar, asma katlar, dökme depoları gibi binalar için farklı bir donatı planı gerekir. Bu tarz ek yükler için ilave bir mühendislik gerekir.

Halka Donatı

Dome’un çevresini sarmalayan donatı, dome’u en iyi şekilde destekler. Aşağı ve yukarı giden demirlere dikeyler denir. Halka donatı fıçı üzerindeki demirlere benzer. Aslında demirlerin işlevlerini görebilmeleri için bir yapışkan gibi hareket eden betona gereksinimi vardır. Halka donatı, betonun dış yüzeyinden 1,6cm-2,5cm derinlikte yerleştirilmelidir. (Poliüretan köpüğün altından) kubbe yapılar için önce halka donatı yerleştirilir.

Standartlar

Ev olarak kullanılan bir çok Kubbe Yapı’larda 6,5 cm kalınlığında beton püskürtülür. Standartlara göre demir donatı, püskürtülen betonun 5 katından daha uzağa yerleştirilmemelidir. 30m den küçük dome’larda kullanılan demirler merkezde en az 30cm e yerleştirilmelidir. Kubbe Yapı’ların alt bölümleri genellikle daha kalındır. Bu nedenle demirler birbirlerinden uzağa yerleştirilebilirler. Her bir dome için Mühendislerin hazırlamış olduğu notlara bakın. Demirlerin üzerine püskürtülen beton, hem demirleri bir arada tutar, hem de gerilimi betondan demire transfer eder.Standartlar demir için dış yüzeyinin 1,5cm i betonla kaplanmalıdır, demektedir. (Eğer dış yüzeyi boya, üretan köpük, muşamba,vs gibi malzemelerle hava koşullarından korunuyorsa) 6,5 cm lik bir beton kalınlığı belirlendiğinde , dışarıdaki halka demir , beton yüzeyinden 1,5cm içeride olacaktır.

Dikey Demirler

Dikey demirler yatay demirlerin üzerine yerleştirilir. Eğer demir tabakaları 1,5cm kalınlığında ise, köpükten, demirin iç yüzüne kadar olan mesafe 3,8cm demektir. 6,5cm lik kabuk kalınlığına ulaşabilmek için ilave 2 – 2,5 cm lik beton püskürtmek gerekir. Eğer demirler çok düzgün bir şekilde yerleştirilmişse ve betonu püskürten kişi yeterince tecrübeli ise, 6,5 cm lik kabuk kalınlığına kolaylıkla ulaşabiliriz.Monolithic Dome’ basınç uygulandığında, üzerinde çukurlar oluşur. Bu alana yakın yerlerde dome bel verir, ancak bu durum halka donatılar sayesinde engellenir. Bu nedenle halka donatılar mutlaka üretan köpüğe yakın dış yüzeyde bulunmalıdır. Fıçının içindeki demir halkalar nasıl iş görmezse, betondan inşa edilen bir dome’daki halka donatıların içte olması da iş görmez, donatıların dışarı yerleştirilmiş olması gerekir. İçeri yerleştirilmiş demir donatılı bir binada, dengelenmemiş basınçlarla karşılaşıldığında beton büyük ölçüde zarar görür.

Demir Donatıların Yerleştirilmesi

Dikey demirler, halka donatıların iç kısmına yerleştirilir ve yatay donatıya telle bağlanır (temele bağlı olan ankraj demirleri hariç). Demir donatı kafesi temele doğru indiğinde temele bağlı olan ankraj demirleri, temelin üstüne yakın mesafedeki dome kabuğunun merkezinde olmalıdır.Bahsedilen yakın mesafe dome’un boyutlarına göre değişir ancak, yüksekliğin %10 u yeterince etkin bir mesafedir. Buradaki dikey donatılar , dome ile temel arasındaki moment sorunlarını engeller. Tekrar özetlemek gerekirse : Dome’un %10 luk alt kısımları için, beton kabuğun ortasında kalacak şekilde, dikey donatıların yerleştirilmesi gerekir.Yatay donatıların köpükten 1,5- 2,5 cm uzak kalması gerektiğini ve bunun için çaba sarf edilmesi gerektiğini öğrendik. Genellikle işçilerin bir çoğunda, demiri içeri doğru çekerek, yerine bağlama eğilimi vardır. (Özellikle dikey donatıları yataylara bağlarken).Yapılan bu sürekli mücadele demirlerin köpükten dışarı doğru , dome’dan içeri doğru hareket etmesine neden olur.İşçilerin demir bağlamalarını yaparken demiri nasıl tutmaları gerektiği konusunda eğitilmeleri gerekir. Yatay demirlerin birbirlerinin üstüne bindirilerek, doğru bağlandığına emin olmak gerekir. Yatay donatılar sayesinde bu yapı daha güçlü bir hale getirilir.

Beton Kalınlığı

Basit kabuklar için, genellikle beton kalınlığı arttıkça, demirin betonun merkezine yerleştirilmesi gerektiği şeklinde yanlış bir düşünce vardır.Kabuk eşit olmayan yüklere maruz kalmadıkça (örneğin üzerine kule yerleştirilmesi, dökme malzemenin depolanması, vs) böyle değildir. Ancak eşit olmayan yükler söz konusu olduğunda farklı bir mühendislik hesabı yapılmalıdır.Bir çok basit dome’larda yatak halka donatı 1,5 – 2,5cm köpükten uzakta olmalıdır. Bunu sağlamanın tek yolu donatıyı mümkün olduğunca köpüğe yakın bağlamaktır.Beton tüm yapıya eşit şekilde püskürtülür. Demirlerin beton içine gömülmesine dikkat edilir.Bazen beton uygulaması yapan kişiler , çok kuru beton kullanırlar. Çok kuru olarak püskürtüldüğünde, tamamını kaplamak yerine, demirin yüzeyinde kalır. Yatay donatılar tamamen kaplandıktan sonra, bina yeterince güçlenmiş olur. Tüm donatılar kaplandığında ise, son derece sağlam yapılar ortaya çıkar. Bu bilgiler ek yük konulmamış, yaklaşık 75m çapa sahip dome’lar için geçerlidir.