YAPI MALZEMESİ Anabilim Dalı - Erzurum Teknik Üniversitesi

11/14/2016
T.C. ERZURUM TEKNİK ÜNİVERSİTESİ
MÜHENDİSLİK ve MİMARLIK FAKÜLTESİ
İnşaat Mühendisliği Bölümü
YAPI MALZEMESİ
Anabilim Dalı
Dr. Türkay KOTAN
ERZURUM – 2016
İÇERİK
1. Malzemenin Önemi
2. Malzeme Özelliklerinin Gerekliliği
3. Yapı Malzemesi Anabilim Dalı
4. Malzeme Nedir?
5. Malzemelerin Sınıflandırılması
6. Yaygın Bir Yapı Malzemesi Olarak BETON nedir?
7. Yaygın Bir Yapı Malzemesi Olarak YAPI ÇELİĞİ nedir?
8. Malzemelerin Mühendislik Özellikleri
2
Erzurum Teknik Üniversitesi
1
11/14/2016
1. Malzemenin Önemi

Genel anlamda mühendis; insanların beslenme, barınma ve enerji gibi
toplumsal ihtiyaçlarını karşılamak için, bilimin ve fennin ışığında ekonomik ve
fonksiyonel çözümler geliştirerek, bunların hayata geçirilmesinde hizmet
veren kişidir.

Nitekim inşaat mühendisleri de, insanların barınma, korunma, ulaşım ve
enerji gibi doğal ihtiyaçlarına cevap verebilecek binalar, barajlar ve yollar gibi
çok çeşitli mühendislik yapılarının tasarımı ve inşasından sorumludur.

İnşaat mühendisleri, bu yapıları inşa etmek için çeşitli malzemeler
kullanmaya ihtiyaç duyar ve dolayısıyla bu malzemelerin özelliklerini tanımak
ve davranışlarını bilmek zorundadırlar.
3
Erzurum Teknik Üniversitesi
2. Malzeme Özelliklerinin Gerekliliği

İşte tüm mühendislik dalları için geçerli olan bu durum, malzemelerin
önemini ve malzeme biliminin gerekliliğini ortaya koymaktadır.

Öyle ki, inşa etmekle sorumlu olduğumuz mühendislik yapılarında mutlaka
olması istenen; güvenlik, ekonomiklik, işlevsellik, estetiklik ve kalıcılık
nitelikleri, bu yapıların doğru tasarımı ile birlikte, inşasında amaca en uygun
malzemelerin kullanılmasıyla sağlanabilir.

Bu da, inşaat mühendislerinin yeterli düzeyde malzeme bilgisine sahip
olması ve yapı malzemelerini yeterince tanımasıyla mümkündür.
4
Erzurum Teknik Üniversitesi
2
11/14/2016
3. Yapı Malzemesi Anabilim Dalı

Bu amaçla Yapı Malzemesi Anabilim Dalı, mühendislik yapılarında taşıyıcı
veya detay amaçlı kullanılan çeşitli yapı malzemelerinin özelliklerini ve yeni
yapı malzemelerinin üretimini araştıran bir bilim dalıdır.

İnşaat Mühendisliği Bölümüzde, Yapı Malzemesi Anabilim Dalı kapsamında;
Genel Kimya (1.yy)
Malzeme Bilimi (3.yy)
Yapı Malzemeleri (4.yy) zorunlu dersleri yanında,
Betonarme Yapılarda Kalıcılık
Beton Teknolojisi dersleri de teknik seçmeli dersler olarak yürütülmektedir.
5
Erzurum Teknik Üniversitesi
4. Malzeme Nedir?

Genel anlamda malzeme , doğada canlıların ihtiyacına yönelik bir amaç için
kullanılan, doğal yada yapay olarak üretilmiş katı maddelerdir.

Örneğin; insanların enerji ihtiyacını karşılamak için inşa edilen bir dolgu baraj
yapımında doğal toprak ve kaya malzemeleri kullanılırken, insanların
barınma ihtiyacını karşılamak için inşa edilen bir bina inşaatında beton, çelik,
ahşap, cam ve plastik gibi yapay olarak üretilen malzemeler kullanılabilir.
6
Erzurum Teknik Üniversitesi
3
11/14/2016
5. Malzemelerin Sınıflandırılması

Bu çok çeşitli olan ve farklı özellikler gösteren malzemeleri ayrı ayrı ele
alarak incelemek imkânsızdır. Bu yüzden malzemelerin iç (atomik) yapılarını
ve atomlararası bağ türlerini dikkate alarak, yapı ve özellikleri benzer olanları
sınıflara ayırarak ortak yanlarını tanıtmak daha uygundur.
1. METALİK Malzemeler (yapı çeliği, çinko, bakır, alüminyum vb.)
2. SERAMİK Malzemeler (tuğla, seramik paklamalar, beton gibi)
3. PLASTİK (Polimer) Malzemeler
a) Lineer Polimerleri (Termo plastikler), (PET, PVC, EPS, XPS gibi)
b) Uzayağı Polimerleri Termo-set plastikler) (bakalit ,epoksi gibi)
7
Erzurum Teknik Üniversitesi
6. Yaygın Bir Yapı Malzemesi Olarak BETON nedir?

Beton ve çelik malzemeleri, inşaat endüstrisinde taşıyıcı elemanların
üretiminde en yaygın olarak kullanılan malzemelerdir.

Beton; agrega (kum ve çakıl), çimento, su ve gerektiğinde bazı katkı
maddelerinin (mineral ve kimyasal) uygun oranlarda karıştırılmasıyla elde
edilen, başlangıçta şekil verilebilir plastik bir kıvamda olup, zamanla
katılaşarak dayanım kazanan kompozit türden bir malzemedir.

Beton, iyi olan basınç dayanım özelliğinden dolayı, taşıyıcı yapı
elemanlarında oluşan büyük basınç gerilmelerini taşıma amacına uygun bir
malzemedir.
8
Erzurum Teknik Üniversitesi
4
11/14/2016
6. Yaygın Bir Yapı Malzemesi Olarak BETON nedir?

Ayrıca beton, taze iken şekil verilebilir olması dolayısıyla istenilen boyuttaki
taşıyıcı elemanların üretimine elverişli olması, bileşenlerinin hemen her
yerde kolay bulunabilmesi ve diğer yapı malzemelerine göre ekonomik ve
dayanıklı olması avantajlarına sahiptir.

Ancak betonun kendinden beklenen dayanım ve diğer performans
özelliklerine sahip olabilmesi için, bileşimindeki malzemelerin ve
miktarlarının doğru belirlenmesi, ayrıca dış etkilere karşı dayanıklılığını
sağlayacak tedbirlerin alınması gerekir.

İşte betonun tüm bu özelliklerinin sağlanabilmesi ve çok çeşitli beton
türlerinin üretiminin gerçekleştirilmesi, yapı malzemesi anabilim dalının
ilgilendiği konulardır.
9
Erzurum Teknik Üniversitesi
7. Yaygın Bir Yapı Malzemesi Olarak YAPI ÇELİĞİ nedir?

Öte yandan yapı çeliği ise, dayanım özellikleri iyi ve sünek karakterli kırılma
davranışıyla,
yapı elemanlarında oluşan büyük çekme kuvvetlerinin
taşıtılması amacına uygun bir malzemedir.

Fakat, çeliğin bu dayanım özelliklerinin deterministik olarak belirlenmesi ve
korozyon (paslanma) ve yangın gibi yıpratıcı dış etkilere karşı dayanıklılığının
sağlanması yapı malzemesi anabilim dalının ilgilendiği bir diğer konudur.

Nitekim, yapı malzemelerinin çeşitli özelliklerini belirlemek ve incelemek
için, malzeme örnekleri üzerinde sıkça muayene deneyleri yapılır.

Betonun basınç dayanımı tayini için beton basınç deneyi ve çeliğin dayanım
ve diğer mekanik özelliklerinin tayini için çekme deneyi yapılır.
10
Erzurum Teknik Üniversitesi
5
11/14/2016
8. Malzemelerin Mühendislik Özellikleri

Malzemelerin mühendislik özellikleri 3 ana grupta incelenebilir. Bunlar;
1. ELEKTRİKSEL Özellikler (İletkenlik, manyetik, optik ve ısıI özellikler gibi)
2. FİZİKSEL Özellikler (Birim ağırlık, porozite, geçirimlilik ve akustik gibi)
3. MEKANİK Özellikler (Dayanım, E-modülü, şekildeğiştirme ve poisson oranı
gibi)

Yapı Malzemesi Anabilim Dalı, çeşitli yapı malzemelerinin özellikle fiziksel ve
mekanik özelliklerini araştırır, ortaya koyar ve çeşitli mühendislik yapılarının
inşasında, amaca en uygun olan malzemelerin seçilmesi ve kullanılmasını
sağlamaya çalışır.
11
Erzurum Teknik Üniversitesi
8. Malzemelerin Mühendislik Özellikleri

Öyle ki, birçok yapı türünden biri olan binaların taşıyıcı sistem tasarımında,
kolon, kiriş, döşeme ve duvar gibi elemanların kendi ağırlığından
kaynaklanan yükleri belirleyebilmek için, bu elemanların imal edildiği
betonarme ve tuğla gibi malzemelerin birim ağırlıklarının bilinmesi gerekir.

Öte yandan yapıların, yük etkileri altında kesit tesirleri (N, V, M) belirlenen
taşıyıcı sistem elemanlarının boyutlandırılması noktasında, genel olarak σ =
F/A ≤ σem bağıntısı gereği, bu elemanların imal edileceği malzemelerin
dayanım özellikleri bilinmesi gerekir.

Ayrıca, yapı elemanlarının şekildeğiştirme ve dayanıklılık (kalıcılık) özellikleri
de yine birçok mekanik ve fiziksel özelliklerine bağlıdır. Nitekim
mühendislikte, malzeme özelliklerinin bilinmesi önemli bir gerekliliktir.
12
Erzurum Teknik Üniversitesi
6
11/14/2016
TEŞEKKÜR…
Değerli öğrencilerimiz, sabırla dinlediğiniz için
TEŞEKKÜR EDERİM…
Dr. Türkay KOTAN
Erzurum Teknik Üniversitesi
Mühendislik ve Mimarlık Fakültesi
İnşaat Mühendisliği Bölümü
ERZURUM
13
Erzurum Teknik Üniversitesi
7