Öngerimeli beton (prestressed concrete), yük uygulanmadan önce yüksek dayanımlı tellerle (tendon) betona basınç gerilmesi kazandırılarak çekme etkilerine karşı davranışın iyileştirildiği özel betonarme teknolojisidir. Burada verilen yaklaşık karşılaştırmada normal betonarme ~20-30 MPa düzeyinde çekmede çatlarken, öngerimeli beton için 50+ MPa değeri belirtilir. Öngerilmeli beton tekniğinin öncüsü Eugène Freyssinet, 1928'de bu yöntem için patent almıştır.
Temel Prensip
Normal betonarme:
- Beton çekmede çatlar → donatı devreye girer
- Kesit verimi düşük
Öngerimeli:
- Önce basınç gerilmesi verilir (C+σ)
- Yük altında çekme oluşsa bile çatlamaz (C+σ-σyük > 0)
- Kesit ~%50 daraltılabilir
İki Ana Yöntem
1. Pre-Tensioning (Ön-Germe)
Fabrikada imalat:
- Tendonlar (0.5"-0.6" çap) fabrikada önce gerilir (~1300 MPa)
- Tendon etrafına beton dökülür
- Beton sertleşince tendonlar serbest bırakılır
- Tendon betonu sıkıştırır (aderans ile)
Tipik kullanım: Prefabrike kiriş, döşeme paneli, hollowcore.
2. Post-Tensioning (Son-Germe)
Yerinde imalat:
- Beton dökülür, boş kanal (duct) bırakılır
- Beton sertleşince tendonlar kanaldan geçirilir
- Tendonlar kriko ile gerilir
- Uç çapa (anchorage) ile sabitlenir
- Kanal enjeksiyonla doldurulur (grouting)
Tipik kullanım: Otopark döşemesi, köprü, büyük açıklık.
Özel Çelik Türü
Öngerimeli çelikler yüksek dayanımlıdır (karakteristik çekme dayanımı fpk, çelik türüne göre yaklaşık 1080-1960 MPa aralığında):
| Tür | Standart | fpk (MPa) |
|---|---|---|
| Low-relaxation strand (0.6") | TS EN 10138 | 1860 |
| High-strand | 1960 | |
| Stabilized wire | 1570 - 1770 | |
| Threaded bar (Dywidag) | 1080 - 1230 |
Normal donatı (S420 = 420 MPa) ile kıyaslandığında, tabloda verilen öngerme çeliklerinin çekme dayanımları yaklaşık 4-5 kat düzeyindedir.
Gerçekleşen Öngerme Kaybı
Ön-germe sonrası tendon gerilmesi zamanla azalır:
| Kayıp Tipi | Büyüklük |
|---|---|
| Elastik kısalma | %2-5 (anında) |
| Krap (creep) | %5-10 (yıl içinde) |
| Büzülme (shrinkage) | %3-5 |
| Rölaksasyon (çelik) | %2-5 |
| Kanal sürtünme (post) | %3-10 |
| Anchorage kayma | %1-3 |
| Toplam | %15-25 (nihai) |
Tasarımda %20 ortalama kayıp varsayılır.
Avantajlar ve Dezavantajlar
Avantajlar
- Büyük açıklık mümkün (12-50 m)
- İnce kesit (ağırlık azalır)
- Çatlak yok (servis durumunda)
- Deprem performansı iyi (sünek + rijit)
- Uzun ömür (çelik korumalı)
Dezavantajlar
- Özel ekipman gerekli (kriko, çapa)
- Kalifiye işçilik gerektirir
- Pahalı (normal BA'ya göre +%40-60)
- Hata riski yüksek (ilk gerilme hatalı olursa)
- Söküm zor (değiştirme güç)
Tipik Uygulamalar
| Yapı | Açıklık | Uygulama |
|---|---|---|
| Prekast kiriş | 6-12 m | Pre-tension |
| Döşeme paneli (HCP) | 6-15 m | Pre-tension |
| Otopark döşemesi | 8-12 m | Post-tension |
| Köprü tabliyesi | 20-50 m | Post-tension |
| Yüksek bina döşemesi | 10-14 m | Post-tension |
| Silo, su tankı | Dairesel | Post-tension (wrapped) |
Beton Gereksinimleri (TBDY 2018 Madde 8.2.3.2)
- Min beton sınıfı: C30 (TBDY 2018 Md. 8.2.3.2; TS EN 1992-1-1 uygulamalarında da tipik asgari C30/37)
- Özel çimento: Sülfat dayanıklı, düşük alkali
- Düşük büzülme: Kontrollü ve agrega
- Sertleşme koşulları: Tendon gerilmeden önce beton tipik olarak fcm ≥ 25 MPa dayanıma ulaşmalıdır
TBDY 2018 Özel Hükümleri (Bölüm 8)
- Deprem bölgesinde kullanım: Özel kurallar
- Sünek davranış: Normal donatı ilaveli öngerimeli sistem (bonded)
- Bonded vs Unbonded: TBDY bonded tercih eder (süneklik için)
Bonded vs Unbonded
| Tür | Özellik |
|---|---|
| Bonded (enjeksiyonlu) | Tendon beton ile birleşir, sünek, TBDY tercihi |
| Unbonded (enjeksiyonsuz) | Tendon serbest kalır, post-tension kolay, ABD'de yaygın |
Kablo Profilleri
Tendon yerleşimi moment dağılımına uygun eğridir:
- Parabolik: Sürekli kirişte standart
- Drape: Açıklık ortasında düşük, mesnette yüksek
- Harped: Kırılmalı (concentrated drape)
Örnek — Post-Tension Döşeme
- Açıklık: L = 12 m, kalınlık 22 cm
- Tendon: 15 adet 0.6" düşük relaksasyon
- Ön-germe kuvveti: 3000 kN (%80 fpk)
- Kalıcı (tüm kayıp sonrası): 2300 kN
- Beton basınç: σc = 3 MPa (ortalama)
- Sonuç: Çatlak yok, sehim ~L/800
Bakım
- Çapa korozyonu: Güçlü etkiden kaçın
- Enjeksiyon kalitesi: Bonded için kritik
- Periyodik inceleme: Post-tension büyük yapılarda
Sık Sorulan Sorular
Öngerimeli beton ne kadar pahalı? Normal BA'ya göre +%40-60 maliyet öngörülebilir. Ancak büyük açıklıkta (>15m) BA uygulaması güçleşebildiğinden öngerilmeli çözüm ekonomik bir seçenek olabilir.
Türkiye'de ne kadar yaygın? Otopark, AVM, köprü ve endüstriyel yapılarda yaygın. Konut alanında çok az.
Post-tension ile kolon güçlendirilebilir mi? Dışarıdan post-tension tendonları ile mevcut yapılar güçlendirilebilir (retrofit). Tarihi yapı restorasyonunda kullanılır.
İlgili
Son güncelleme: 22 Nisan 2026 · Kaynaklar: TS 500:2000 Madde 16, TS EN 1992-1-1, TBDY 2018 Bölüm 8.
İlgili Hesaplama Araçları
Bu konuyla bağlantılı ücretsiz mühendislik hesaplama araçları: