20

sayı 138/2016

Yapıların dürabiliteye göre tasarımının temel ilkesi; 

öngörülen bir servis ömrü boyunca performansın 

belirlenen minimum bir değerin altına düşmemesi 

veya veya önemli onarımlar gerektirmemesi 

biçiminde özetlenebilir (ISO 15686, 2001). Şekil 

1’de gösterildiği gibi betonun yetersiz dürabilitesine 

bağlı olarak yapı elemanlarının performansı 

zamanla azalabilir (CEB, 1992). Yapı performansının 

beklenenden hızlı azalması durumunda servis 

ömrünün daha kısa olacağı açıktır. Böyle bir 

durumda, başarılı bir onarımla yapı performansının 

arttırılması mümkündür. İlerleyen dönemlerde eğer 

gerek olursa yeni onarımlarla da servis ömrünün 

beklenen süreye ulaşabilmesi mümkündür. 

Şekil 1’de bu onarımların etkisi şermatik olarak 

gösterilmektedir. Yapılan her bir onarımın ayrı 

bir maliyet olduğu unutulmamalıdır. Onarımların 

başarısız veya yetersiz olması durumunda ise 

yapıdaki performans azalışı aynı hızda devam 

edebilir. 

                

Dürabilite İçin Performansa Dayalı Tasarım

Dürabiliteye göre tasarımında yapının zamana 

bağlı performansı esas alındığından söz konusu 

performansa dayalı tasarım yapılmaktadır. 

Bu amaçla öncelikle performans kriterleri 

belirlenmelidir. Kriter olarak farklı özellikler dikkate 

alınabilir. Değişik çevresel etkilerden yapıya en 

hızlı zarar veren etki belirlenip servis ömrünün 

belirlenmesinde kriter olarak dikkate alınırsa daha 

güvenli bir tasarım yapılabilir. Kriterlere karar 

verilmesinin ardından, uygun modeller kullanılarak, 

istenilen servis ömrünün elde edilmesini 

sağlayacak beton bileşim özeliklerine karar 

verilebilir. Bulunan bu sonuçlar yapının mekanik 

tasarımıyla da uyumlu olmalı, örneğin projedeki 

basınç dayanımı ve diğer mekanik özelikler güvenli 

bir şekilde sağlanmalıdır. Betonarme yapılardaki 

dürabilite sorunları karşılaştırıldığında, en yaygın 

görülen sorunun beton içindeki donatının korozyonu 

olduğu söylenebilir. Diğer çevresel etkilerle 

karşılaştırıldığında, korozyon daha hızlı gelişen bir 

dürabilite sorunudur. Korozyonla birlikte donatıın 

çapı azalır ve bunun sonucunda donatının ve 

dolayısıyla yapı elemanının taşıma gücü düşer. 

Korozyon ürünlerinin hacmi daha fazla olduğundan 

bu hacim artışına bağlı olarak beton paspayında 

çatlamalar ortaya çıkar. Ayrıca, korozyon sonucu 

beton ile donatı arasındaki aderans da azalır. Tüm 

bu etkiler sonucunda da yapı elemanının taşıma 

gücü ve davranışı değişir.

Sunulan bu çalışmada dürabiliteye göre tasarım 

için donatı korozyonu esas alınmaktadır. 

Korozyonun klor etkisine bağlı olarak ortaya çıktığı 

kabul edilmiştir. Dürabilite analizi için servis 

ömrünün sona erdiği kabul edilen bir sınır durumu 

tanımlanmalıdır. Kullanılabilirlik sınır durumu veya 

taşıma gücü sınır durumu gibi farklı sınır durumları 

tarif edilebilir. Kullanılabilirlik sınır durumunu, 

korozyon başlangıcı veya paspayının çatlamaya 

başlaması gibi ekonomik kayıpların başladığı 

durumdur. Taşıma gücü sınır durumu ise yapı 

elemanının göçtüğü veya taşıma kapasitesinin 

büyük oranda kaybolduğu aşama olarak kabul 

edilebilir (Melchers, 1987). Yeni inşaa edilen bir 

yapı için; donatının bulunduğu derinlikteki klor 

iyonu konsantrasyonu kritik klorür konsantrasyona 

ulaşıldığında depasivasyon oluştuğu ve 

kullanılabilirlik sınır durumuna erişildiğini kabul 

edilebilir. Çünkü, bu noktadan sonra bakım ve 

onarım maliyetleri önemli derecede artar, yapı 

güvenliği azalmaya başlar. Klor iyonu yayınımı 

modellenerek iyonların donatıya ulaşma süreleri 

belirlenebilir (Şengül, 2011). Bu modeldeki bazı 

parametreler değiştirilerek farklı durumlar için 

depasivasyon olasılıkları elde edilmiştir. Farklı 

durumların donatıdaki depasivasyon olasılığına 

etkileri aşağıda gösterilmektedir.

Paspayı Kalınlığı

Seçilen örnek bir elemandaki paspayı kalınlığının 

donatıdaki depasivasyon olasılığına etkisi Şekil 

2’de gösterilmektedir. Bu örnekte tüm beton 

özellikleri sabit tutulurken sadece paspayı kalınlığı 

değiştirilmiştir. 

Donatıyı örten paspayının kalınlığı arttıkça, seçilen 

bir depasivasyon olasılığına ulaşma süresi de 

beklendiği gibi uzamaktadır. Yapı tasarımından yola 

çıkarak, yeni yapılan bir yapı için bu olasılık %10 

veya %20 gibi bir değer olarak alınabilir. Zira, beton 

basınç dayanımı sınıflarının belirlenmesinde de %7

veya %10 gibi bir sınır kabul edilmektedir. Böyle bir 

Şekil 1. Beton performansı ve servis ömrü

arasındaki ilişki (CEB, 1992)

20

makale