Dilatasyon Nedir? Dilatasyon Derz Çeşitleri Nelerdir?

Dilatasyon; farklı alanlarda ve bilim dallarında kullanılan, genişleme ve genleşme gibi anlamları karşılayan, Türkçe’ye Fransızca’dan geçmiş terim anlamlı bir sözcüktür. İnşaat sektöründe yapı güvenliği bakımından önemli bir yer teşkil etmektedir.

İnşaatta kullanılan her malzemenin kendine göre bir genleşme katsayısı vardır. Bu malzemeler sıcaklık farklılıkları, zemin hareketleri, deprem kuvvetleri vb. etkilerle bünyesinde uzama, kısalma, genişleme, büzülme, şişme gibi hacimsel deformasyonlara uğramaktadırlar.

Dilatasyon Derzi Nedir?

Dilatasyon derzi; oturma alanı geniş olan ayrık nizamdaki veya birbirine sınır olan bitişik nizamdaki yapıların özellikle yanal yükler ve zeminde yaşanabilecek çeşitli olumsuzluklara karşı serbest şekilde hareket etmelerini sağlamak, hareket alanlarını küçültmek ve büyük hasarların önüne geçmek için bırakılan boşluklara denir. Biraz ekstrem bir örnek vermek gerekirse uçurumdan düşen bir kişi, düşmeyecek konumda olan bir kişiden tutunursa güvenli alanda duran kişiyi de beraberinde götürebilir. Yapılarda böyledir. Zemin homojen değildir mesela. Ve yapının bir bölümünde yaşanabilecek zemin oturması diğer bölümleri de olumsuz etkileyebilir. Bu nedenle geniş tabanlı ayrık nizamdaki yapıları veya birbirine sınır olan bitişik nizamlı yapıları gerekli kısımlarından özgür bırakmak gerekir. İşte bu özgürlüğü sunan boşluklara dilatasyon derzi denir. 

Dilatasyon Derzi Uygulamasının Sebepleri Nelerdir?

Yapılarda dilatasyon bırakılması hem ayrık hem de bitişik nizamlı yapılarda farklı nedenlere sahiptir. Bu nedenle bu konuyu ikiye bölerek açıklayalım. 

 Bitişik Nizamlı Yapılarda Dilatasyon Bırakılmasının Başlıca Sebepleri

Bir yapıyı depreme karşı ayakta tutabilmek için ona esneklik kazandırmalı, esneme alanlarını kısıtlamamalıyız. Depreme dayanıklı tasarlanmış yapılar, deprem esnasında tasarımına ve boyutlarına bağlı olarak güvenli şekilde yatay yönde salınım yaparlar. Bitişik nizamlı yapılarda 3 ana neden ile dilatasyon gerekliliğini açıklayabiliriz. 

Yapılar Arası Çekiçleme Etkisi

Bitişik nizamlı binalar arasında dilatasyon yoksa deprem sırasında birbirlerine çekiçleme etkisi oluştururlar. Yani deprem titreşimlerinde farklı dinamik davranış sergileyen bitişik nizamlı yapılar birbirleriyle çarpışır, salınım hareketlerini tam uygulayamaz ve birbirlerine ani yüklenmelerde bulunurlar. Bu da yapıda ciddi kusurlar doğurur. Bu nedenle çekiçleme etkisini ortadan kaldırmak için bitişik yapıların arasına dilatasyon derzi tasarlanmalıdır.

Yapılar Arası Yükseklik Farkı

Bitişik yapılar farklı yüksekliklerde ise alçak yapı, yüksek yapının deprem esnasında iki farklı şekilde salınım göstermesine sebep olur. Yüksek bina, alçak binaya bitiştiği alt katlarda rijit bir davranış sergilerken, bitişmediği üst katlarda esnek bir davranış sergiler. Yine ekstrem bir örnek olacak olsa da nasıl ki birine çelme takarken ayağını sabitleyip üstünü hareket ettirerek düşmesine sebep oluyorsak, alçak binada üst binaya adeta çelme takarak yıkılmasına sebep olabilir. Yüksek binada oluşacak bu riskli deprem davranışını ortadan kaldırmak için yapılar arasına dilatasyon derzi tasarlanmalıdır.

Yapılar Arası Kat Döşemelerinde Süreksizlik ve Kısa Kolon Etkisi

Bitişik yapıların kat döşemeleri farklı yüksekliktelerse döşemeler komşu binanın kolonlarına karşılık gelebilir. Bu da deprem esnasında komşu binanın kolonlarında kısa kolon etkisi oluşturacağı gibi, o yapının kolonlarına darbe etkisi yaşatır. Kolonlara bu tehlikeli olumsuzlukları yaşatmamak için bitişik nizamlı yapıların arasına dilatasyon derzi tasarlanmalıdır. 

Ayrık Nizamlı Yapılarda Dilatasyon Derzi Bırakılmasının Başlıca Sebepleri

Ayrık nizamlı yapılarda iki ana nedenle dilatasyon derzi yapılması gerekliliğini açıklayabiliriz. Bu nedenler zemin hareketleri ve yapı plan şeklinden kaynaklanır.

Zemin Hareketleri

Zemin homojen bir varlık değildir. Yani zemin tüm alanda eşit özellikler göstermez. İlave olarak yapı yükleri de zemine eşit şekilde dağılmaz. Bu iki faktörle zeminin farklı bölümlerinde farklı oturma ve dönmeler meydana gelebilir. Bu zemin hareketleri de yapıya zarar verir. Bu zararı ne kadar minimum alanda tutabilirsek yapıda oluşacak hasarı o kadar minimize etmiş oluruz. Bu nedenle uzun yapılar dilatasyon derzi ile bloklara ayrılmalıdır. 

Yapı Plan Şekli 

Yapının plan şekli, düşey yüklerin taşınmasında pek önemli değilken deprem ve rüzgar gibi yatay yüklerin taşınmasında çok önemlidir. Deprem sırasında şekli kare, dikdörtgen veya dairesel olan binalar tek bir parça halinde salınım yaparlar. Fakat L, H, T vb. şekildeki yapılar deprem esnasında salınım yaparken birleştikleri yerde çatlaklara, yırtılmalara vb. hasarlara uğrayabilirler. Yapılar bu plan şeklinde tasarlanacaksa mutlaka birleşecekleri yerde dilatasyon derzi ile birbirlerinden ayrılmalı ve kare, dikdörtgen biçimlerinde düzenli formlara ulaştırılmalıdırlar.

Dilatasyon Derzleri Arası Mesafe ve Boşluk Ebatı Ne Kadar Olmalıdır? 

Genel olarak düşünürsek; yan yana bulunan iki binanın, mutlak en büyük deplasmanları (yer değiştirmeleri) ayrı ayrı hesaplanıp toplanırsa bize bırakılması gereken minimum derz mesafesini verecektir. Bu konuya hem TBDY 2018 hem TS 500 hem de Beton İşleri Teknik Şartnamesinde değinilmiştir. Şimdi sırasıyla bu ifadelere yer verelim.

Türkiye Bina Deprem Yönetmeliğinde Açıklanan Derz Mesafesi

Madde 4.9.3.2: Bırakılacak minimum derz boşluğu, 6 m yüksekliğe kadar en az 30 mm olacak ve bu değere 6 m’den sonraki her 3 m’lik yükseklik için en az 10 mm eklenecektir. 

Madde 4.9.3.3: Bina blokları arasındaki derzler, depremde blokların bütün doğrultularda birbirinden bağımsız olarak çalışılmasına olanak verecek şekilde düzenlenecektir.

TS 500’de Açıklanan Derz Mesafesi 

Madde 6.3.4: Sıcaklık değişimleri ve büzülme etkileri gözönünde bulundurularak, uzunlukları fazla olan hiperstatik yapılarda, üst yapıda genleşme derzleri düzenlenmelidir. Dış etkilere açık yapılarda, derz aralıkları 40 m’yi aşmamalıdır. Sıcaklık değişimlerine karşı korunmuş ve uçlarında rijit perde bulunmayan çerçeve türü yapılarda, derz aralığı 60 m’ye kadar artırılabilir. Zamana bağlı davranışı gözönüne alan hesapların yapılması veya büzülmeyi azaltan özel önlemler alınması koşuluyla, bu sınırlar aşılabilir. Simetrik olmayan sistemlerde ve simetrik olmasına rağmen iki yanında yanal ötelenmeleri önleyen rijit düşey elemanlar bulunan sistemlerde, derzler arasında kalan blok boylarının daha küçük tutulmasına özen gösterilmelidir. 

 Beton İşleri Teknik Şartnamesi’nde Açıklanan Derz Mesafesi

Madde 19.3: Bırakılacak dilatasyon derzleri arasındaki en büyük aralık: 

Binalarda: 40 m

İstinat Duvarlarında: 10 m

Kanal Kaplamalarında: 2,5 m

Tretuvar ve Benzeri Yerlerde: 20 m’yi geçmemek üzere projesinde gösterildiği üzere yapılacaktır.

Dilatasyon Derz Boşluğu Hesaplama 

TBDY 2018 madde 4.9.3.2’ye göre bir yapının minimum dilatasyon derz boşluğu hesabını yapalım. 

Örnek: 33 metre yüksekliğe sahip bir binanın minimum dilatasyon boşluğu ne kadardır? 

Çözüm: İlk 6 metre için 30 mm açıklık mecburidir. Geriye de 9 adet 3’er metre yükseklik kalıyor. Her 3 metrede 10 mm ekleme yapılacak. Yani 30 mm üzerine 9.3= 90 mm daha ekleme yapmamız gerekiyor. Toplamda 120 mm çıkıyor. Yani 33 metre yüksekliğe sahip bir binaya TBDY 2018 madde 4.9.3.2’ye göre en az 120 mm dilatasyon derz boşluğu tasarlanmalıdır. 

Dilatasyon Derz Çeşitleri Nelerdir?

Aslında derz ve dilatasyon derzi birbirinden farklı kavramlardır. Dilatasyon derzi, bir derz çeşidi olan genleşme derzidir. Fakat günümüzde işlevleri ve amaçları benzer olan genleşme, oturma, hareket ve deprem derz çeşitleri dilatasyon derzi olarak tek bir bünyede anılmaktadır. Şimdi bu derz çeşitlerini sırasıyla açıklayalım. 

Genleşme (Dilatasyon) Derzi

Genleşme; ısı etkisi ile bir cismin hacim olarak büyümesidir. Yapı elemanlarında yaz, kış, gece, gündüz yaşanan sıcaklık farklılıklarından dolayı genleşmeler meydana gelir. Genleşme derzi ise yapı elemanlarının genleşme, kısalma, sünme, oturma gibi hareketlerini absorbe edecek şekilde tasarlanmış blok ve bloklar arasına bırakılan aralıktır. Bu derz ile özellikle yangın anlarında meydana gelecek büyük sıcaklık farklılıklarından dolayı oluşacak yapı hasarları da azaltılmış olur.

Oturma Derzi

Özellikle geniş alana yayılmış ayrık nizamdaki yapı veya bitişik nizamdaki komşu yapıların zeminleri eşit özellik göstermezler. Zemin kendi içerisinde; dane özellikleri (şekli, boyutu, birim hacim ağırlığı, özgül yüzeyi, mineralojik karakteri vb.),  bünye özellikleri (su muhtevası, porozitesi, doygunluk derecesi,  relatif sıklığı, hassaslık derecesi, kıvamı vb.) gibi özelliklerde homojen bir dağılım göstermez. Aynı zamanda yapı da zemine eşit yüklerde dağılım göstermez. Bu nedenlerle zeminde oluşabilecek farklı oturma ve dönmelerin yapıya zarar vermesini önlemek veya azaltmak için yapıda tasarlanan aralıklara oturma derzi denir. 

Hareket Derzi

Yapının belirli bir bölümünde, yoğun titreşim meydana getiren çeşitli iş makineleri gibi statik hareketli ve dinamik kuvvetlerden oluşabilecek deformasyonları diğer yapı elamanlarını etkilememesi için bölgesel alanda tutmak üzere bırakılan aralıklara hareket derzi denir. Hareket derzini köprü üzerlerinde sık bir şekilde görürüz. Amaç yapının bir kısmında meydana gelen hareketlenmenin yapının tamamını etkilemesinin önüne geçmek ve köprü ayaklarının fazla zorlanmasını gidermektir.

Deprem Derzi

Yazımızın 1.1, 1.2, 1.3 ve 2.2 maddelerinde açıklamış olduğum üzere deprem esnasında yapıyı kendi içinde ve güvenli bir şekilde salınım yapmasına olanak vermek üzere bırakılan aralıklara deprem derzi denir. 

Örnek olarak L formundaki bir yapıyı yatay ve dikey dikdörtgen parçalara bölerek, deprem esnasında iki parçanın da özgürce hareket etmesi sağlanmalıdır. İşte bunu sağlamak için de yapının kesişim bölgesine deprem derzi tasarlanmalıdır.

Dilatasyon Derzi Uygulaması Nasıl Yapılır?

1) Dilatasyon derzi binanın temelinden çatısına kadar arası aynı miktarda boş kalacak şekilde ve aynı doğrultuda devam ettirilir. İlerleyen süreçte boşlukların içi, yapıya temelden ve çatıdan gelebilecek su ve nemin zararlı etkilerini karşılamak amacıyla bir takım yalıtım malzemeleriyle doldurulabilir. Fakat bu yalıtım malzemeleri blokları birbirine bağlayıcı özellikte olmamalıdır. 

2) Dilatasyon derzleri estetik görünümü olumsuz etkilememesi ve daire içinde görülmemesi için daire dış duvarından geçmesi gerekir. 

3) Dilatasyon derzi tam aksında bulunmalı, sağ ve sol kısmında kalan parçalarda aynı kotta yani eşit düzeyde olmalıdır. Eşit kotta olup olmadıkları su terazisi ile kontrol edilmelidir. Tam terazisinde kalmasına özen gösterilmelidir.

4) Dilatasyon detaylarında işlem yapılması için beton ve şap gibi kaba uygulamaların bitmiş olması gerekir.

5) Yalıtım malzemesine zarar vermemek adına iki kenardaki beton çıkıntılıkları spiral taş kesme makinesi, kırıcı matkap ve kesme ucu gibi malzemeler kullanarak düzeltilmelidir.

6) Uygulama alanı, kullanılacak olan yapıştırıcının daha iyi yapışması adına partiküllerden hava üfleme makinesi ile itina ile temizlenmelidir.

7) Temizlenmiş dilatasyon boşluğuna dilatasyon profilini yerleştirilerek ankraj yapılacak yerlerin işaretlemesi yapılır. Ardından profil yerinden çıkartılır.

8) İşaretli yerler ankraj elemanlarına uygun uç takılmış matkap ile delinir.

9) Delikler temizlenir ve çelik dübeller tüm deliklere çakılır.

10) Dilatasyon profilleri tekrar yerlerine oturtularak havşa başlı civatalar ile ankraj işlemi yapılır.   

11) Çatıda genel olarak derz boşluğu devam ettirilmez. Ancak oturma riskinin fazla olduğu yapılarda veya çatı örtü malzemelerinin büyük levhalardan oluşacak olması durumunda çatı arasına dilatasyon derzi bırakmak gerekir. Çatı arasında dilatasyon derzi, genellikle her iki yandan yaklaşık 30 cm yüksekliğe kadar, 10 cm kalınlıklarında dilatasyon derzini devam ettirecek şekilde örülür. Duvarın üzerine iki tarafa meyilli, boşluktan içeri su girişini önlemek için harpuşta, harpuşta üzerine de lama demiri ve çinko saç konulur.

Dilatasyon İzolasyonu Nedir?

Dilatasyon izolasyonu özetle, yapıda bırakılan dilatasyon boşluklarının suya ya da yangına karşı izole edilmesidir. Dilatasyon boşluklarının altında bir yaşam mahali varsa bu yaşam mahaline dilatasyon derzinden su geçişine izin vermemek gerekir. Bu nedenle dilatasyon profili montajı altına izolasyon yapılması önem teşkil etmektedir. Kendi hayatımdan bir anekdot vermek gerekirse; askerde iken koridoru yıkayan askerler aşağı kattan gelen komutanımızın “Aşağı kat hep su oldu. Neden sorun çıkarıyorsunuz?” tepkisiyle karşılaştılar. Fakat asıl sorun koridoru yıkayan askerlerden ziyade alt kata ve elektrik tesisatlarına su geçişine izin veren yalıtımsız dilatasyon boşluklarıydı. 

Dilatasyon su yalıtımı birkaç yöntemle çözülebilir. Bunların başında poliüretan mastik, polisülfit mastik, dilatasyon bantları veya bunların kombin şeklinde yani altta mastik üstte bant olacak şekilde çözüm yöntemleri geliyor. Bu ürünler yazımızın devamında açıklanacaktır. 

Dilatasyon boşluğunun miktarı izolasyon uygulaması için önemlidir. Bu miktar eğer 5 cm’den fazla ise bu açıklıklarda genelde mastik yerine dilatasyon bandı kullanılması önerilir.

Mastik uygulaması yaparken aderans artırıcı astar kullanımı da gerekir. Yoksa mastik betondan çok rahat bir şekilde ayrılarak iyi bir çalışma sağlamaz. 

Dilatasyon bandı uygulaması yapılırken de dilatasyon bandına omega şekli verilmesi gerekir. Eğer bant düz şekilde yapıştırılırsa bina hareketiyle beraber bantta esneme payı olmaz, bina ile birlikte çalışmaz ve köşelerde yırtılmalar oluşur. Bantın sağ ve sol kenarlarında da delikler mevcuttur. Bu deliklerden epoksi yapıştırıcılar ile zemine sabitleme yapılır. Bu delikler bandın zemine sabitlenme aşamasında önem gösterir. Çünkü epoksi yapıştırıcılar dilatasyon bandına fiziksel olarak yapışmaz. Bu nedenle mekanik olarak yapıştırmak gerekir. Mekanik olarak yapıştırabilmek için de delikli olan bölgelerden epoksi yapıştırıcının çıkması ve zemin ile birlikte dilatasyon bandını kenetleyerek tutması gerekir. Epoksi yapıştırıcılar nemden ve toz gibi partiküllerden etkilenir. Bunun için bandın yapıştırılacağı yerin nemli ve tozlu olmaması gerekir. 

Dilatasyon Derzinde Kullanılan Başlıca Malzemeler

Bir yapıda dilatasyon derzi uygulaması yaparken çeşitli malzeme ve ekipmanlar kullanılır. Bu çeşitli malzemelerin içinde özellikle dilatasyon profillerinde olmak üzere çokça tür de yer almaktadır. Şimdi sırasıyla bu malzemeleri inceleyelim.

Dilatasyon Profilleri

Örneklerine okul, hastane, yurt, alışveriş merkezi gibi alanlarda sıkça rastlanılan, Dilatasyon derzlerinin su izolasyonu maksadıyla ve estetik kaygılarla kapatılması için uygulanan profillere, dilatasyon profili adı verilir. Kullanım yeri, derz mesafesi ve estetik görünüme göre çokça çeşidi vardır. Aşağıda dilatasyon profili çeşitlerinden örnekler verilmiştir.

• Zemin dilatasyon profilleri:

Kaplama altı zemin dilatasyon profili, 

Kaplama üzeri zemin dilatasyon profili.

• Duvar-tavan dilatasyon profilleri:

Kaplama altı duvar-tavan dilatasyon profili, 

Kaplama üzeri duvar-tavan dilatasyon profili. 

• Dilatasyon kapak profilleri:

Zemin dilatasyon kapak profili,

Duvar-tavan dilatasyon kapak profili, 

Köşe dilatasyon kapak profili.

• Otopark zemin profilleri:

Hız kesici, kauçuk zemin dilatasyon profili,

Alüminyum zemin dilatasyon profili,

Çelik zemin dilatasyon profili.

• Sızdırmaz su yalıtımlı dilatasyon profili.

• Harpuşta dilatasyon profili.

• Alçı levha dilatasyon profili.

• Sismik dilatasyon profili.

• Kasisli dilatasyon profili.

Dilatasyon Bandı

Esneme payına sahip, dilatasyon derzlerini ve geniş çatlakların kapanması ve yalıtımında kullanılan, genleşme ve kısalma hareketlerinden kaynaklanabilecek sorunları ortadan kaldıran, uygulama aşamasında da yırtılmaların yaşanmaması için omega şekli verilerek montajı yapılan kenarları bandın yüzeye yapıştırılmasında görev almak üzere delikli olan banda dilatasyon bandı denir.

Mastik 

Mastik bir derz dolgu malzemesidir. Esnek bir yapıdadır. Suyu ve havayı derzlerden geçirmemek, yapı malzemelerinin hareketlerini %25’e kadar esneme oranlarıyla absorbe etmek ve estetiği artırmak için kullanılır. Poliüretan ve polisülfit mastik gibi çeşitleri vardır.

Astar

Çeşitlerine göre beton, sıva, şap gibi emici yüzeyler ve PVC, alüminyum doğrama, cam ve seramik gibi emici olmayan yüzeylerdeki yapışma gücünü artıran üründür. Mastik uygulamasının sağlam olması için astar kullanımı gerekmektedir. Astar uygulanmadan yapılan mastik imalatı yapıştığı yüzeyden kolay bir şekilde ayrılacak ve etkinliğini kaybedecektir. 

Dolgu Fitili

Yapıların dilatasyon derzlerinde aynı zamanda kapı ve pencerelerin birleşim yerlerinde kullanılan dolgu malzemesine polietilen derz dolgu fitili denir. Uzunlukları ve kalınlıkları değişkenlik gösterir. Dilatasyon derzlerinde mastik altına kullanılır. Derz genişliğinden %30 daha fazla çaplı derz dolgu fitili seçilir. Derz içerisine sıkıştırılıp üzerine mastik ve benzeri kimyasal malzemeler uygulanır. 

Epoksi Yapıştırıcı 

Biri yapıştırıcı diğeri hızlandırıcı iki bileşenden oluşan, termoset yani ısıtıldığında sertleşip bu halini sonsuza kadar koruyan, maddeyi güçlü bir şekilde yapıştıran polimer plastiğe epoksi yapıştırıcı denir. Bu yapıştırıcı, dilatasyon bandının altından yüzeye fiziksel yapıştırma, kenarlarındaki deliklerden ise mekanik yapıştırma görevinde kullanılırlar.

Dilatasyon Profili Seçerken Dikkat Edilmesi Gerekenler

Dilatasyon profili;

• Statik projede belirtilen hareket kabiliyetine uygun nitelikte seçilmeli.
• Üzerinden geçecek olan yaya yükü, otomobil yükü, kamyon yükü vb. yükleri dayanacak şekilde seçilmeli.
• Dilatasyon derz mesafesini karşılayacak ebatta seçilmeli.
• Kaplama altı mı, kaplama üstü mü olacağına karar verilerek kaplama altı olacaksa kaplama yüksekliği dikkate alınarak seçilmeli.
• Estetik görünüm düşünülerek yapı mahaline uyumlu seçilmeli.