Öngerilmeli Yapı Elemanlarında Gerilme Kayıpları
Öngerilmeli yapı elemanlarındaki gerilme kayıpları zamana bağlı olan ve ani kayıplar olmak üzere iki şekilde sınıflandırılmıştır. Betonun rötresi, betonun sünmesi ve çeliğin gevşemesi zamana bağlı kayıplardır. Buna karşılık elastik kısalma kaybı, sürtünme kaybı ve ankraj kaymasından oluşan kayıplar ani kayıplardır. Elastik kısalma kaybı, betonun rötresi, betonun sünmesi, çeliğin gevşemesi hem ard germeli hem de öngerilmeli sistemlerde meydana gelirken sürtünme kaybı ve ankraj kaymasından dolayı oluşan kayıplar sadece ard germeli sistemlerde meydana gelmektedir.
Elastik kısalma kaybı ilk germede kablonun kesilmesinden, ard germede ise basınç kuvvetinin beton kütlesini boyuna doğrultuda zorlamasından dolayı meydana gelen kısalma sonucunda oluşan kayıplardır. Elastik kısalma kaybı AASHTO’da ES olarak tanımlanmıştır. Ard germeli sistemlerde beton mukavemetini daha fazla kazanmış olduğu için ilk germeye göre elastik kısalma kaybı ard germeli sistemlerde daha azdır. Elastik kısalma kaybı ard germeli sistemler için ilk germede bulunan değerin yarısı olarak alınabilir.
Büzülme betonda reaksiyonda kullanılmayan suyun buharlaşması ve buharlaşan suyun kapladığı hacimden dolayı, hiçbir dış kuvvet tesiri olmadan büzülmesidir. Rötre zamana bağlı bir olaydır, yıllar sürebilir. Ama aktarma anından 1 ay sonrasına kadar %50 sini, aktarmadan 6 ay sonrasında kadar da toplam rötrenin %75’inin meydana geldiği varsayılmaktadır.
Sünme malzemenin sabit yük altında şekil değişiminin zamanla artmasıdır. Yüklenen eleman yükün uygulanması ile birlikte ani bir deformasyon yaptıktan sonra ilerleyen süreç içerisinde artan ilave şekil değişimi yapmaktadır. Bu olaya sünme ve zamanla oluşan bu şekil değişimine de sünmeden ileri gelen geciken deformasyon veya sünme deformasyonu denir.
Yüksek gerilmelere maruz kalan çelik boyu sabit kalacak şekilde iki ucundan bir tezgaha sabitlendiğinde bir sure sonra gerilmelerin azaldığı gözlemlenir. Sabit boy veya sabit şekil değiştirme altında çelikteki gerilmelerin zamanla azalmasına gevşeme (rölakzasyon) denir. Gevşeme gerilmenin yüksek değerleri için geçerlidir. Öngerme çeliğinin gevşeme özellikleri ve gevşemeden oluşan öngerilme kayıp değerleri çelik imalatçıları tarafından verilmektedir. Betonun sünmesi gibi çeliğin gevşemesi de zamana bağlıdır. Ama betonun sünmesini tamamlaması yıllar sürerken çeliğin gevşemesi 2-3 hafta sürmektedir. Çelik 12 saatte nihai gevşeme değerinin üçte ikisine ulaşmaktadır. Rölakzasyon bitimine kadar sünme deformasyonu hemen hemen yok gibidir.
Öngerilmeli bir yapıda önce elastik kısalma kayıpları sonra çeliğin gevşeme kayıpları ve daha sonra rötre ve sünmeden dolayı meydana gelen kayıplar oluşmaktadır.
Ard germeli sistemlerde öngerilme donatı profili moment diyagramının şekline göre yerleştirilebilir. Kabloların sabit durması için kablo kılıfı belirli aralıklarla kalıba sabitlenir. Kılıfın seyrek mesnetlenmesi, betonlama veya vibrasyon sırasında kılıfın ovalleşmesi, kablonun olması gereken formuyla gerçek formunun farklı olması, kılıf ve kablonun ağırlığının kablonun hesaplanan formundan şaşmasına sebep olması gibi durumlar düzensizlik ve sürtünme kayıplarına sebep olmaktadır.
Bütün çekme sistemlerinde çeliğin öngerilme kuvvetinin çekme aygıtından ankraja aktarılması sırasında ankrajda bir miktar kayma meydana gelebilir. Bu nedenle ankrajda tölerans bırakılmaktadır. Bu kaymadan dolayı meydana gelecek kayıp, özellikle kısa elemanlar için büyük önem teşkil etmektedir. Ankraj kayması değerinin yaklaşık 2 ile 10 mm arasında değiştiği bilinmektedir ama genellikle 6 mm kabul edilmektedir.
