Beton yollarda ısıl genleşme ve gerilmelerin araştırılması

Abstract

Bu çalışmada farklı derz aralıkları, plak kalınlıkları ve sıcaklık farkı değerleri için ısıl genleşmeler ve tekerlek yükleri etkisi altında beton yol plaklarının davranışları Ansys sonlu elemanlar programı yardımıyla araştırılmıştır. Çalışmanın sonucunda kritik yüklemelere göre ısıl genleşmelerden kaynaklanan gerilmelerin en az tekerlek yükleri kadar önemli olduğu ve bu gerilmelerin beraber etkimesi durumunda beton yol plağının dayanımını aşabilecek gerilmeler oluşturdukları tespit edilmiştir. Beton plak uzunluğu ve genişliğinin artmasının, gerilmelerin plak kenarından plak merkezine doğru artmasına ve maksimum gerilmenin plak merkezinde oluşmasına sebep olduğu, ısıl gerilmeler sebebiyle oluşacak çatlakların önlenmesi için beton plak boyutlarının maksimum 4 m ile sınırlandırılması gerektiği görülmüştür. Beton plak kalınlığının ise sıcaklığa bağlı gerilmeler üzerinde dolaylı olarak etkili olduğu görülmüştür. Beton plak kalınlığı arttıkça, yüzey ile taban arasındaki sıcaklık farkı da artacaktır. Bu da gerilmelerin artmasına sebep olacaktır. Kalınlıkları 15 cm ve daha az beton kaplamalarda tekerlek yükünden dolayı oluşacak gerilmelerin daha kritik olduğu, plak kalınlığı arttıkça tekerlek yükü gerilmelerinin azalarak sıcaklıktan kaynaklanan gerilmelerin altında değerlerde oluştuğu görülmüştür. Bu durumda daha kalın beton kaplamalarda sıcaklıktan kaynaklanan gerilmelerin daha önemli olduğu söylenebilir.