Öngerilmeli Beton Teknolojisi Tarihçesi
Öngerilmeli beton için ilk patent 1886 yılında P.H. Jackson tarafından San Francisco da alınmıştır. Ancak, ön gerilmeli betonun modern gelişimi genel olarak, Fransa'dan Eugene Freyssinet' e atfediliyor. 1928 yılında Freyssinet, betonun öngerilmesinde yüksek mukavemetli çelik tel kullanımını başlatmıştır.
Önceleri normal düşük mukavemetli donatılar kullanılarak öngerilmeli beton üretme girişimleri başarısız olmuştur. Ön gerildikten sonra beton, sünme denilen bir süreçte zamanla kısalmaya devam etmektedir. Zamanla nem kaybından dolayı betonun büzülmesi de kısalmaya neden olmaktadır. Sünme ve büzülme, betonun yaklaşık % 0,1 oranında kısalmasına neden olmaktadır. Düşük mukavemetli takviye çeliklerinde, öngerme işleminde çeliğin yaklaşık % 0,15' ten daha fazla uzaması mümkün değildir. Sonuç olarak, öngerilmeli betona düşük mukavemetli donatı kullanıldığında, donatıdaki öngerilmenin yaklaşık üçte ikisi kısalma nedeniyle kaybedilmektedir. Öte yandan yüksek mukavemetli çelik tel, öngerme işleminde yaklaşık % 0,7 oranında uzatılabilir. Sünme ve büzülmeye bağlı kayıplarda bile ön gerilimin % 80'inden fazlası kalır. Sünme ve büzülmeden kaynaklanan kayıpları daha da azaltmak ve daha yüksek ön gerilme seviyelerini mümkün kılmak için, Freyssinet ayrıca yüksek mukavemetli beton kullanımını da tavsiye etmiştir.
1939'a gelindiğinde, Freyssinet, tellerin gerilmesi ve sabitlenmesinde kullanılmak üzere öngerilmeli elemanların uçlarında telleri sabitlemek için konik kamalar ve özel hidrolik pistonlar tasarlamıştır. 1940 yılında, Belçikalı Profesör Gustave Magnel esnek dikdörtgen kanallar yardımıyla kavisli, çok telli tendon sistemini geliştirdi. Ard Germenin daha da geliştirilmesi İkinci Dünya Savaşı tarafından kesintiye uğradı. Ancak, savaş sonrası yıllarda çelik sıkıntısı yaşandığından, Avrupa'nın büyük kısmındaki savaşta hasar gören köprülerin yenilenmesi, öngerilmeli beton kullanımına ivme kazandırdı. Fransa ve Belçika, öngerilmeli betonun gelişmesine öncülük etmesine rağmen, İngiltere, Almanya, İsviçre, Hollanda, Rusya ve İtalya hızla onları takip etmiştir.
ABD’ de Ard Germe'nin ilk kullanımı 1949 yılında Philadelphia da Walnut Lane köprüsündeydi. Bu dönüm noktası köprü, Magnel sistemi ile gerilmiş olan prefabrik kirişlere sahipti. ABD’de bina inşaatlarında ilk ard germenin kullanılması ise, 1950 lerin sonlarına doğru Lift- Slab ( Döşeme- Kaldırma) yapım yönteminin kullanıldığı binalarda olmuştur. Kuzey Amerika'daki öngerilmeli beton endüstrisinin erken gelişimi, ağırlıklı olarak otoyol köprüleri için prekast öngerilmeli elemanların fabrikasyon üretimine yönelmiştir. Bununla birlikte, Ard germeli öngerilmiş beton yapının kullanıldığı birçok önemli istisna vardı. 1960' lar da, ard germeli kutu kiriş köprüleri, Kaliforniya ve diğer batı eyaletlerinde yaygın olarak kullanılmıştır. Aynı dönemde, bina sistemi için (Unbonded) bağlanmamış tendonların kullanımı daha yaygın hale gelmiştir. Ard Germeli nükleer kaplamanın kullanımı da 1960'larda başlamıştır. 1970'lerde, ise ard germenin kullanıldığı birçok yeni uygulama ortaya çıkmıştır. Genleşen ve sıkıştırılabilir zeminlerde tek ve çok katlı konutlar için ard germeli temellerin kullanımı, çeşitli öngerilmeli kaya ve zemin ankrajlarının kullanımı dahil olmak üzere yapısal uygulamalarda birçok yeni kullanım alanı geliştirilmiştir.
Türkiye’de öngerme ve ard germenin tarihine ve gelişimine bakıldığında maalesef durum yukarıda Avrupa da ve Amerika da olduğundan çok uzaktadır. Türkiye de ilk olarak uygulanan ard germe imalatları, 1985 – 1989 yılları arasında, STFA İnşaat A.Ş. nin Kınalı Otoyolu üzerinde yapmış olduğu birkaç köprü imalatını gösterebiliriz. Sonrasında özellikle köprü imalatlarında öngermeli prekast uygulamaları ve ard germe uygulamalarından bahsetmek mümkündür ancak hiçbir zaman dünyada olduğu gibi başlı başına bir inşaat tekniği kimliğini maalesef kazanamamıştır. Her zaman geniş açıklıkların olduğu özel yapılarda ikincil bir imalat tekniğinden ileriye geçememiştir.
Oysaki dünyada yapılan uygulamalara bakıldığında, birçok faydalı nedenle Ard Germe uygulamaları özellikle tercih edilmektedir.
Bunlardan başlıcaları aşağıdaki gibidir; - Geniş açıklıkların mesnet olmadan geçilmesine imkan sağlaması. - Demir Beton miktarında azalma nedeniyle gerek ekonomi sağlanması, milli servetin en az harcanması, gerekse çevreye verilen zararın en aza indirilmesi. - Yüksek imalat hızlarına ulaşılması. - Düşük döşeme kalınlıkları ile bina yüklerinin azaltılması, dolayısıyla depreme karşı daha dirençli binalar yapılması. - Betonarme elemanlarda oluşan çatlakların minimize edilmesi ve kontrol edilebilir hale getirilmesi. - Mimari açıdan çok daha ferah, kullanışlı ve nitelikli yapılar tasarlanabilmesi.
