PANELTON TASARIM EL KİTABI

Transkript

1 PANELTON TASARIM EL KİTABI 1

2 İçindekiler 1.Tanım.Tarihçe 3.Panelton Tipleri 4.Nakliye, Stoklama ve Montaj 5.Tasarım 5.1. Standartlar 5.. Yük Analizi 5.3. Malzeme seçimi 5.4. Öngerme Kuvveti Belirlenmesi 5.5. Gerilme Analizleri 5.6. Taşıma Gücü 5.7. Kesme ve Birleşik Kayma Analizleri 5.8. Sehim Kontrolleri 5.9 Yük Dağılımı 5.10 Diyafram Etkisi 6. Örnek hesap dosyası

3 1. Tanım: Panelton öngerilmeli boşluklu döşeme elemanı, ön gerilme teknolojisinin kullanıldığı, endüstriyel ortamda seri olarak üretilen bir yapı elemanıdır. Şekil 1 : Panelton, öngerilmeli boşluklu döşeme elemanı Genellikle m. uzunluğundaki yataklarda tek parça olarak üretilen ve proje boyutlarına göre kesilen boşluklu döşeme elemanları, yapılarda hızlı imalat, daha büyük yük kapasitesi veya açıklık ve ısı yalıtımı gibi özellikleri sağlar. Panelton sadece öngerme halatları ile donatılandırılarak üretilen özel bir yapı elemanıdır. Kullanılacağı açıklık ve yüklere göre çeşitli kalınlıklarda ve farklı kesitlerde üretilir. Döşeme elemanlarının alt yüzlerine yakın bir bölgede konumlanan öngerme halatları gerilerek elemana üzerine yük almadan önceden bir gerilme verilir ve bu sayede yük etkisi ile oluşan gerilmeler öngerilme kuvvetinin yarattığı iç gerilmeler ile dengelenir. Bu sayede başka herhangi bir donatı kullanılmadan yayılı veya tekil, her türlü yük durumunu karşılayabilmek mümkündür. Şekil : Öngerme kuvveti ile dış yüklerin karşılanması Panelton döşeme, çatı, konsol döşeme, duvar, taşıyıcı duvar, istinat duvarı ve köprü döşemesi olarak kullanılabilir. 3

4 Panelton döşeme elemanları üzerlerine minimum 5 cm. kalınlığında yük yayma betonu dökülerek, döşeme sistemini oluşturan elemanların bir arada çalışması sağlanır. Bu beton kaplama, panellerdeki ters sehimleri dengeler, kesme kapasitesini arttırır, yük yayılımını ve dağılımını sağlar, panelleri koruyucu bir tabaka görevi görür. Topping olarak da adlandırılan bu kaplama en az Q188/188 hasır çelik ile donatılandırılır. Proje gereklerine göre çeşitli noktalarda farklı donatılarda projesine göre topping içine yerleştirilebilir..tarihçe: Şekil 3: Kirişe oturan tipik bir Panelton birleşim detayı Alman mühendis Otto Kuen 1934 yılında mekanize, uzun yataklı prefabrike beton eleman üretim sistemini geliştirmiştir. Bu sistem kullanılarak mekanize ön gerilmeli beton döşeme üretimleri 1950 li yıllarda dünya çapında başlamıştır..dünya Savaşı ndan sonra ortaya çıkan büyük yapılaşma ihtiyacı, batı ve doğu bloğu ülkelerinde prefabrike yapı sistemleri, özellikle ön gerilmeli beton boşluklu döşeme elemanları kullanılarak karşılanmıştır. Yapı Merkezi Prefabrikasyon A.Ş. Panelton adı ile 1984 yılından beri İstanbul ve Lüleburgaz daki iki tesisinde yılda m kapasite ile ön gerilmeli boşluklu döşeme elemanı üretmektedir. Toplam döşeme ve duvar üretimi.8 milyon m yi aşmıştır. 3. Panelton Tipleri: Panelton çok çeşitli kesitlerde ve kalınlıklarda üretilebilmektedir. Boşluklu yapısı sayesinde kesit alanı ve birim alan ağırlığı azalırken atalet momentindeki azalma daha düşük bir orandadır. Bu sayede Panelton eşleniği dolu kesitlere göre %40 a kadar daha hafif bir döşeme çözümü sunar. 4

5 Ağırlık (kg/m²) Ağırlık (kg/m²) Şekil 4: Aynı kalınlıkta Panelton (mavi) Yerinde dökme döşeme(kırmızı) ağırlık kıyaslaması Panelton tipleri Cm kalınlıklar arasında çeşitli ölçülerdedir. Üretim yöntemine bağlı olarak farklı yüksekliklerde birden fazla tipte kesit üretilmesi söz konusudur. En genel panelton tipleri Şekil 5 de tanımlanmıştır. Şekil 5: Panelton kesitleri 5

6 Panelton kesit özellikleri Tablo 1 de verilmiştir. Bu tabloda sırası ile kesit birim ağırlığı, alanı, tarafsız eksenin alt ve üst kenara mesafeleri, atalet momenti, genişlikleri, yükseklikleri, mukavemet momentleri ve tarafsız eksendeki dolu kesit mesafesi verilmiştir. 4. Nakliye, Stoklama ve Montaj: Tablo 1 : Panelton kesit özellikleri Panelton, iki ucundan basit mesnetli, tek yönde çalışan bir döşeme elemanıdır. Tasarımı bu kriterlere göre yapılır. Tasarımdan servis safhasına kadar geçen tüm aşamalarda bu özellik dikkate alınarak taşınır, nakledilir ve monte edilir. Üretimi biten paneller mesnet bölgelerinden tutularak kaldırılır ve kendilerine uç bölgelerinden mesnet teşkil edecek ahşap veya benzeri sert malzemeden yapılmış takozlar üzerine oturtulurlar. Paneller kalınlıklarına göre üst üste belirli sayıda stoklanabilir. Şekil 6: Ahşap mesnet takozu 6

7 Şekil 7: Mesnetlerinden tutularak kaldırılan Panelton Stoktan sahaya nakledilen paneller benzer şekilde araç üzerinde de üst üste ve uygun mesnet koşullarında yerleştirilir. Montaj için araçtan yine uç noktalarından halat veya özel aparatlar ile kaldırılır. Panellerin üzerine oturacağı yapı elemanlarının yüzeylerinin düzgün olması gereklidir. Bu düzgün ve pürüzsüz yüzeyi sağlamak için neopren mesnet bantları kullanılır. Şekil 8: Neopren mesnet bandı 3-5mm. Kalınlıklı 5-10 cm. genişlikteki bu bantlar panellerin oturacağı yüzeylere yerleştirilir ve üzerlerine panel montajı yapılır. Paneller birbirlerine bitiştirilir. Panellerin yanlarında bulunan özel bir detay sayesinde panellerin alt yüzleri birbirlerine boyunca temas ederken üst yüzeyde 1cm.lik bir boşluk kalır. Bu boşluk özel bir harç ile doldurularak bir kesme anahtarı oluşturulur. Bu anahtar sayesinde paneller bir arada çalışmaya başlar ve üzerlerindeki yükleri paylaşmaya başlarlar. Şekil 9: Panellerin yan yüzlerindeki kesme anahtarı çalışma prensibi 7

8 Daha sonra paneller üzerine dökülen yük yayma betonu topping ile tam bir birliktelik sağlanır. Şekil 10: Topping (Yapısal kaplama betonu) 5.Tasarım: Öngerilmeli boşluklu döşeme elemanı tasarımı 10 aşamadan oluşmaktadır. Eleman bazında yapılan bu kontrollerden sonra tüm yapı sistemi için yapılması gereken çeşitli kontroller de vardır. Bunlar yüklerin dağılımı, diyafram etkileri ve boşluk bölgeleri ile ilgili tahkikleri içerir. 5.1.Standartlar: Ön gerilmeli boşluklu döşeme tasarımı sürecinde çok çeşitli standartlardan faydalanılmaktadır. Bu standartlar ; 1- TS 333 Öngerilmeli Beton Yapıların Hesap ve Yapım Kuralları. (1979) - ACI 318 Building Code Requirements for Structural Concrete and Commentary. (008) 3- PCI Design Handbook, Precast and Prestressed Concrete 6th Edition. (004) 4- CPCI Canadian Design Manual 4th Edition. (007) 5- Eurocode Design Of Concrete Structures. (005) 6- TS Yapı Elemanları Taşıyıcı Sistemler ve Binalar-Prefabrike Betonarme ve Öngerilmeli Betondan-Hesap Esasları ile İmalat ve Montaj Kuralları 7- TS EN 1168 Öndökümlü Beton Mamuller Boşluklu Döşeme Elemanları. 8- TS EN Öndökümlü Beton Mamuller-Genel Kurallar 5..Yük Analizi: Yapı kullanım amacına göre yük tanımlamaları TS 498 de detaylı olarak verilmiştir. Araç yükleri ile ilgili olarak da Karayolları Şartnamesi veya AASHTO standardı kullanılabilir. Özel yük durumları için kullanıcı ile irtibata geçilmeli ve yükler net bir şekilde tanımlanmalıdır. Yüklemeler doğru bir şekilde yapılmalı, ilgili yük kombinasyonları taşıma gücü hesapları için kurulmalıdır. 8

9 Döşeme hesaplarında en sık karşılaşılan yük durumları ölü yükler için; Zati Yapısal kaplama (topping) Mimari kaplama Bölme Duvarları Hareketli yükler içinse; Yayılı Tekil Kar Su Araç Raf şeklindedir Malzeme Seçimi: Ön gerilmeli boşluklu döşeme elemanları temel olarak iki bileşenden oluşur. Bunlar beton ve ön germe halatıdır. Kullanılan minimum beton sınıfı C30 dur. Beton sıfır slump olarak da tanımlanan kuru kıvam betondur ve sıkıştırma tokmaklama yöntemi ile yapılır. Daha yüksek beton sınıfları kullanmak da mümkün olmakla birlikte malzemenin gevrekleşmesi nedeni ile tercih edilmez. Ön germe hatları ise halat, toron, tel, demet gibi isimler alırlar. TS 5680 Çelik Demetler (Toronlar) Öngerilmeli Beton İçin ile tanımlanmış olan ön germe halatlarının 7 telden oluşan tipi ön germeli boşluklu döşeme panellerinde en çok kullanılan tiptir. Şekil 11: Ön germe halatı. 7 telli tip. 9

10 5.4 Ön germe Kuvveti Belirlenmesi Döşeme elemanları maruz kaldıkları tüm yükleri üzerlerine belirli bir çekme kuvveti uygulanmış olan ön gerilme halatlarının bu kuvveti gerilme olarak betona aderans vasıtasıyla aktarması sayesinde taşırlar. Ön germe işlemi çok yüksek akma ve kopma dayanımına sahip halatlara akma dayanımlarının belli oranlarında kuvvet uygulanarak çekilmeleri, gerilmeleri ile yapılır. Bu kuvvetin hesaplanması, elemanın üzerindeki yüklere ve zati ağırlığına bağlıdır. Kesitte oluşan iç kuvvetler hesaplanır ve elemanın tarafsız eksenine göre bu kesit tesirlerini karşılayacak kuvvet hesaplanır. Daha sonra bu kuvvetin uygulanabileceği miktarda ön germe halatı seçilir ve seçilen halat miktarına göre belirlenen ön germe yüzdesine bağlı kuvvete göre kesitte oluşan iç kuvvetler tekrar hesaplanır. 5.5 Ön germe Kuvveti Kayıpları Ön germe işlemi yapılmış ve üretimi bitirilmiş, montajı tamamlanmış ve kullanıma alınmış ön gerilmeli boşluklu döşeme elemanlarında çeşitli ön germe kuvveti kayıpları söz konusudur. Bu kayıplar üretim ve kullanımda çeşitli aşamalarda meydana gelirler. Tasarım esnasında bu kayıpları göz önüne almak ve kaybedilen kuvvetten ötürü azalan taşıma kapasitelerini hesaplamak, bu azalmış kapasitelere göre ihtiyaç varsa halat alanı veya ön germe kuvvetlerini arttırmak gereklidir. Güncel ACI 318 ve PCI versiyonlarında kayıp hesaplamaları açıklanmıştır. TS 333 de ise bir hesap yöntemi belirtilmemiş olup, geçerli bir yöntem ile hesaplanmadığı sürece kayıplar ve oranları şu şekilde belirlenmiştir. Betonun ön germe esnasında elastik kısalması: Ön germe halatlarının çekme esnasında boyları uzar. Beton ile tam aderans sağladıklarında halatlar geri boşaltılır ve bu kuvveti betonda basınç gerilmesi oluşturacak şekilde aktarırlar. Bu esnada halatlar eski boylarına dönmeye çalışırlar. Ancak çelik kadar esnek olmayan ve kesit olarak rijit olan beton bu kısalmayı bir miktar engeller. Ne var ki yüksek ön germe kuvveti halatlar ile birlikte beton kesiti de bir miktar kısaltır. Bu kısalmaya bağlı olarak bir miktar kuvvet kaybedilmiş olur. TS 333 e göre bu kayıp toplam ön germe kuvvetinin %3 ü kadardır. Betonda Rötre (büzülme) : Rötre, büzülme, kılcal çatlak oluşumu anlamına gelir. Taze veya prizini almamış betonun hidratasyon ısısı ile su kaybederek veya ortam ile sıcaklık farklarından dolayı büzülerek çatlaması durumudur. Diğer bir deyişle rötre, yük etkisi olmadan betonda su kaybı sonucu ortaya çıkan bir deformasyondur. Rötre çatlaklarını engellemek için beton henüz tazeyken sulanır veya oluşması muhtemel rötre çatlaklarını belirli noktalara yönlendirmek için üretilen ürünler üzerinde çentikler oluşturulur. Betondaki bu beklenmeyen şekil değişimi ön germe kuvvetinin bir kısmının kaybına neden olur. TS 333 e göre bu kayıp %7 düzeyindedir. Betonun sünmesi: Beton yapı elemanları dış çevrenin etkisi sonucu zamanla deformasyona uğrarlar. Yük etkisi altındaki betonda ilk anda oluşan deformasyon ani ve elastiktir, daha sonra zamana bağlı deformasyonlar oluşur. İlk anda oluşan deformasyonlar elastik, daha sonra oluşanlar ise sünme olarak adlandırılır. Betonun sünme deformasyonu temel sünme ve kuruma sünmesi olarak iki kısma ayrılır. Çevre ile su alış verişinin olmadığı durumda ve yük etkisi altında oluşan deformasyonlar temel sünme, değişen nem ortamında ve yük etkisinde oluşan deformasyonlar ise kuruma sünmesi olarak adlandırılır. Sünme ile rötre arasındaki fark rötre oluşumunda herhangi bir yük etkisinin olmayışıdır. TS 333 de sünme kayıpları %6 düzeyinde ön görülmüştür. Ön germe halatlarının gevşemesi: Ön germe halatları ile ilgili TS 5680 de de tanımlandığı gibi çeşitli gevşeme değerleri vardır. Ön germe halatlarının gevşememesi ve üzerlerindeki gerilmeyi kaybetmemesi tasarıma esas unsurdur. Ne var ki tüm ön germe halatları zamana bağlı olarak bir miktar gevşeme yaparlar. Bu değerler çeşitli testler ile belirlenmiş ve sınırlandırılmıştır. Ön gerilmeli beton teknolojisinin kullanıldığı yapı elemanlarında çok düşük gevşemeli ön germe halatları kullanılır. TS 333 e göre bu gevşeme nedeni ile ortaya çıkan kuvvet kaybı %1 dolayındadır. 10

11 5.5 Gerilme Analizleri: Hesaplanan iç kuvvetler ve ön gerilme kuvvetinin kesitte oluşturduğu toplam kesit tesirleri elemanın açıklık ve mesnet, alt ve üst yüzeylerinde ayrı ayrı hesaplanır. Elemanların üretiminden montaj alanına sevkine kadar geçen süre boyunca oluşan gerilmeler Transfer Gerilmeleri, yapısal kaplama betonu dökülüp döşeme hizmet vermeye başladığı andan itibaren oluşan gerilmelerde Servis Gerilmeleri olarak adlandırılır. Her iki durum içinde elemanın açıklık ve mesnetlerindeki alt ve üst bölge gerilmeleri kontrol edilmeli, yapısal kaplama betonunun zarar görmemesi için servis gerilmeleri aşamasında kaplama üzeri gerilmesi de ayrıca gözden geçirilmelidir. Şekil 1: Gerilme durumları ve bölgelerinde ortaya çıkan olası gerilme çeşitleri Gerilme durumları için sınır değerleri gösteren tablo aşağıdaki gibidir. Transfer Gerilmeleri sınır değerleri Basınç Çekme Gerilmesi Gerilmesi 0.6 fck mesnette Servis Gerilmeleri sınır değerleri Basınç Çekme Gerilmesi Gerilmesi 0.45 fck açıklıkta Tablo : Emniyet gerilmesi değerleri Bu değerler TS 333 de belirtilmiştir ve ACI 318 in güncel sürümleri ile de birebir örtüşmektedir. 5.6 Taşıma Gücü : Eğilme elemanlarında taşıma gücü yöntemi ile yapılan tasarımlarda etkin yüklemeler 1.4G + 1.6Q kombinasyonu ile arttırılır. Eğilme taşıma gücü Mr değerinin, en elverişsiz yükleme durumundan elde edilen hesap momenti Md den büyük olduğu gösterilmelidir. Kesitin taşıma gücü; (TS 333) (ACI 318 & PCI) formülleri ile hesaplanabilir. Bu eşitliklerde Aps ön germe halatı toplam alanını, fps ise kayıplardan sonra azaltılmış ön germe halatı hesap dayanımı değerini temsil eder. 11

12 5.7 Kesme ve Birleşik Kesitte Kayma Hesapları: Ön gerilmeli boşluklu döşeme elemanlarında kayma hesapları standart betonarme yapı elemanlarının kayma hesap yöntemleri ile farklılık gösterir. Ön germe kuvvetinin kesme kapasitesine olan etkisi göz önüne alınır. Kesitte hiç donatı olmamasından ötürü tüm kesme kuvveti betonun kayma dayanımı ile karşılanmaktadır. Güncel ACI 318 yönetmeliğine göre panellerin maksimum ve minimum kesme kapasiteleri hesaplanır. Daha sonra tüm ön germe kayıpları sonrası betonda oluşan nihai basınç gerilmelerine bağlı olarak panelin kesme kapasitesi eleman boyunca adım adım hesaplanır. Dış yüklerden oluşan kesme kuvvetleri detaylı bir şekilde adım adım hesaplanır ve panelin kapasiteleri ile karşılaştırılarak kesme hesapları tamamlanır. Eğer herhangi bir noktada dış yüklerden doğan tesirler panel kesme kapasitesini aşıyorsa panellerin kesme kapasitelerini arttırmak gereklidir. Bu artırım kesitin bazı boşluklarını küçülterek ve / veya doldurarak yapılabilir. Bu işlem de yetersiz kalıyorsa kesit kalınlığının artırılması da başka bir yoldur. Ön gerilmeli boşluklu döşeme elemanlarının üzerine dökülen yapısal kaplama, topping, betonu kesme kapasitesini artıran bir diğer unsurdur. Bu betonun kalınlığının artırılması da kesme kapasitesini artıracaktır. Ancak topping kalınlığının artışının ilave bir ağırlık artışı olduğu gözden kaçırılmamalıdır. Bu betonun döşeme elemanları ile iyi bir aderans sağlaması bir başka önemli unsurdur. Servis ömrü boyunca kompozit bir kesit olarak çalışacak döşemenin ayrışmasını önlemek amacı ile tasarım ve uygulama sürecinde çeşitli önlemler alınır. Birleşik kesitte yatay kayma olarak ifade edilen paneltopping arası sürtünme ile yük aktarımı ve kompozit kesit oluşturulması konusunda gerekli hesaplamalar TS 9967 de detaylı olarak incelenir. Kesite etkiyen en büyük kesme kuvvetinin bu iki katmanı birbirinden ayıramaması gereklidir. Bu amaçla panel yüzey alanı ve pürüzlülük oranına bağlı olarak bir tasarım yapılır. Şekil 1: Birleşik kesitte kaymanın oluşma şekli Gerekli ise panel yüzeyleri özel olarak pürüzlü üretilir. Yine bu aderansı artırmak için panel aralarında topping içine doğru özel olarak Z şeklinde bükülmüş donatılar kullanılır. Bu sayede topping panellere adeta dikilir. Şekil 13: Z kayma donatısı 1

13 Panellerin bir arada çalışmasını sağlamak amacı ile iki panelin derz arasına çeşitli detay uygulamaları yapılır. Bu sayede panellerin birbirlerine kesme kuvveti aktarması sağlanır. Derzler grout harcı ile doldurulabilir, kaynaklı birleşimler yapılabilir veya sadece topping vasıtası ile yük aktarımı sağlandığı kabul edilir. Şekil 14: Panel birleşimi derz detayları. 5.8 Sehim Kontrolleri Ön gerilmeli boşluklu döşeme elemanlarında sehim hesapları ilgili yönetmelik ve standartlarca yapılır. Geleneksel döşeme sehim hesaplarından farklı olarak ön germe kuvvetinden doğan ter sehim kambur- hesaplanır ve ani yükleme sehimleri ile süperpoze edilir. Zamana bağlı ön germe kuvveti kayıpları düşünülerek iç ve dış yüklerden oluşan sehimler standartlarda belirtilen katsayılar ile artırılarak nihai sehimler hesaplanır. 5.9 Yük Dağılımı Prefabrik döşeme elemanları kompozit kesitlere dönüşsün veya dönüşmesin, birbirleri ile bağlantıları kurulduğu andan itibaren üzerlerine etkiyen yükleri paylaşmaya başlarlar. Bu konu ile ilgili detaylı bilgi PCI Hollow Core Design Manual da bulunabilir. Prensip olarak panellere etkiyen yükler kesme kamaları ve yapısal kaplama ile yanlarındaki panellere yayılmaktadır. Tüm bu yük dağılımı döşemenin geometrisine bağlıdır. Şekil 15: Yük dağılımı 13

14 5.10 Diyafram Etkisi Ön gerilmeli boşluklu döşeme elemanları ile oluşturulan döşemeler yatay deprem veya rüzgar yüklerini, bir arada çalışmaları durumunda her iki döşeme yönünde bağlı bulundukları kirişlere iletirler. Ancak bu yük aktarımının sağlıklı bir şekilde gerçekleşmesi için gerekli bağlantıların yapılmış olması ve doğru detaylandırılması gereklidir. Döşemelerin üzerine uygulanan yapısal kaplama betonu bu yüklerin aktarımında kilit rol oynamaktadır. Bu bağlantılar ile ilgili tipik detaylar Şekil 17 de gösterilmiştir. Şekil 16: Rijit diyafram oluşturan döşeme- kiriş ve döşeme- perde bağlantıları Yapısal kaplama betonu döşeme panelleri ile döşemelerin mesnetlendiği kiriş veya perdeler ile doğru ve yeterli bir şekilde bağlanırsa rijit diyafram döşeme kabulü yapılabilir. Şekil 17: Tipik panel-kiriş bağlantı detayları. Soldan sağa sırası ile; Ara mesnet, kenar mesnet, panele dik yönde bağlantı 14

15 Örnek Hesap MALZEME ÖZELLİKLERİ Kullanılacak Beton Özellikleri Panelton Malzemesi Beton := Topping Malzemesi Betontop := h top := Kullanılacak Öngerme Demeti Özellikleri ÖngermeÇelik := "ASTM 70K" Seçilen Öngerme Halatı Demet tipi := GEOMETRİK ÖZELLİKLER Seçilen Panelton Tipi: Panelton tip := Panelton Mesnetlenme Boyu: L sag := L sol := Panelton Boyu: L panel := Panel genişliği (cm) DÖŞEMEYE GELEN YÜKLERİN GİRİLMESİ BAŞLANGIÇ YÜKLERİ Panelton zati ağırlığı: Topping Betonu (cm.) : h top = 5 g panel = 0.36 tonf g top := h top cm γ bet g top = 0.1 tonf m m P panel := g panel b panel P panel = 0.83 tonf P m top := g top b panel P top = tonf m SERVİS YÜKLERİ Kaplama Yuku ton / m: Hareketli Yük ton / m: Kar Yükü ton / m: g kap := q har := q kar := PANEL ÜZERİNDE DUVAR VAR İSE DUVAR YÜKÜ (Duvar yoksa sadece yük değerini "0" yapınız) tonf G kap := g kap b panel G kap = tonf m m tonf Q har := q har b panel Q har = tonf m m tonf Q kar := q kar b panel Q kar = tonf m m Duvarın Sol Mesnete Olan Uzaklığı (m) Duvarın Sol Mesnete Olan Uzaklığı (m) Duvarın Boyu a := c := b := a m c m b = 4.9 m

16 g duv := 0 tonf Duvar Yükü m P duvar := g duv P duvar = 0.00 tonf m 1. Tekil Yük : P Tekil1 := 0tonf 1.Tekil Yükün Sol Mesnete Olan Uzaklığı a 1 := 0m 1.Tekil Yükün Sağ Mesnete Olan b 1 := a 1 b 1 = 6.9 m Uzaklığı. Tekil Yük : P Tekil := 0tonf.Tekil Yükün Sol Mesnete Olan Uzaklığı a := 0m.Tekil Yükün Sağ Mesnete Olan b := a b = 6.9 m Uzaklığı 3. Tekil Yük : P Tekil3 := 0tonf 3.Tekil Yükün Sol Mesnete Olan Uzaklığı a 3 := 0m 3.Tekil Yükün Sağ Mesnete Olan b 3 := a 3 b 3 = 6.9 m Uzaklığı 4. Tekil Yük : P Tekil4 := 0tonf 4.Tekil Yükün Sol Mesnete Olan Uzaklığı a 4 := 0m 4.Tekil Yükün Sağ Mesnete Olan b 4 := a 4 b 4 = 6.9 m Uzaklığı 5. Tekil Yük : P Tekil5 := 0tonf 5.Tekil Yükün Sol Mesnete Olan Uzaklığı a 5 := 0m 5.Tekil Yükün Sağ Mesnete Olan b 5 := a 5 b 5 = 6.9 m Uzaklığı 6. Tekil Yük : P Tekil6 := 0tonf 6.Tekil Yükün Sol Mesnete Olan Uzaklığı a 6 := 0m 6.Tekil Yükün Sağ Mesnete Olan Uzaklığı b 6 := a 6 b 6 = 6.9 m MOMENT HESAP DEĞERLERİ M zati = M zat tonf m M top M kap M har M kar M duv V zati ( 0.0m) = 0.99 tonf M Tekil1 a 1 ( ) 0.00 tonf m ( ) = 0.00 tonf m = V Tekil1 ( 0cm) = 0 tonf M Tekil a = tonf m V zat ( 0.0m) = 0.98 tonf V Tekil ( 0.0cm) = 0 tonf 0.86 tonf m = V top ( 0.0m) = 0.50 tonf M Tekil3 a 3 M Tekil4 a 4 = 0.00 tonf m V kap ( 0.0m) = 0.00 tonf M Tekil5 a tonf m = V har ( 0.0m) =.07 tonf 0.00 tonf m = V kar ( 0.0m) = 0.00 tonf 0.00 tonf m = V duv ( 0.0m) = 0 tonf M Tekil6 a 6 ( ) = 0.00 tonf m ( ) = 0.00 tonf m ( ) = 0.00 tonf m ( ) = 0.00 tonf m V Tekil3 ( 0.0cm) = 0 tonf V Tekil4 ( 0.0cm) = 0 tonf V Tekil5 ( 0.0cm) = 0 tonf V Tekil6 ( 0.0cm) = 0 tonf

17 Yük Katsayıları β 1 := 1.4 β := 1.60 ( ) M u ( y) := β 1 M zat ( y) + M top ( y ) + M kap ( y ) + M duv ( y ) ( ) V u ( y) := β 1 V zat ( y) + V top ( y ) + V kap ( y ) + V duv ( y ) + β M har ( y) + M kar ( y) + M Tekil ( y) ( ) + β V har ( y) + V kar ( y) + V Tekil ( y) ( ) M sunme := M top M montaj := M zat M servis := M kar M des := M montaj + M servis + M duv + M kap + M top M duv + + M har + M kap + M Tekil M sunme = M montaj = M servis = M des = 0.86 tonf m.54 tonf m 3.57 tonf m 6.11 tonf m M u = 9.73 tonf m 10 4 Moment Diyagrami M duv ( z) M zat ( z) M top ( z) M kar ( z) M har ( z) M u ( z) M kap ( z) z

18 Kesme Kuvveti Diyagrami Kesme Kuvveti(tonf) V u ( z) z Aciklik(m) 1-) GEREKLİ ÖNGERME KUVVETİ HESABI Verilecek Öngerme Kuvveti Oranı: ξ := 0.65 ϕ ϕ Öngr. D. Kesit Ağ. Mer. uzaklığı e f := Y yalt h pas e f = cm d := h panel h pas d = 1.5 cm f c := fck servis f t := 1.60 f c f t = 7.98 (TS ) M montaj M servis + f S yalt S t kalt %65 öng.ile verilen ilk kuvvet F f := F 1 e f = 43.1 tonf F f 01 := ξ A ϕ f pu F 01 = A y S yalt başlangıçta %10 kayıpla öngerme kuvveti F 0i := 0.9 F 01 F 0i = F f17 F f17 := ( ) F 01 F f17 = f f17 := A ϕ f f17 = MPa Gerekli Öngerme Halatı Sayısı n := F f F f17 %65 öngerme yüzdesi ile Gereken Öngerme Kuvveti : F f = %17 ilk öngerme kaybı yüzdesi ile Etkin Öngerme : F f17 = GEREKLİ HALAT SAYISI n = 7.83 adet HALAT ADEDİ SEÇİNİZ n seç := 8adet

19 -) ÖNGERME KAYIPLARININ REEL HESABI (PCI 4.5) F fson := n seç A ϕ f pu F fson = tonf ( ) 7.1-) Elastik Kısalma Kayıplarının Hesabı F fi := ξ F fson F fi = k E ci = 4387 ksi Öngermeli Eleman için K es := 1 Öngermeli Eleman için K cir := 0.90 ( ) F fi e f M zati E s f cir := K cir + F A fi e y I y I f ES := K es f y E cir ci PCI Eq f cir = ksi ES = 4.63 ksi 7.-) Betonun Sünmesi Sonucundaki Kayıpların Hesabı E c = 461 ksi E c = 461 ksi E s = 8447 ksi M sunme f cds := e I f f cds = 0.0 ksi y K cr :=.0 Normal Ağırlıkta Betondan İmal Edilen Öngerilmeli Elemanlar için E s CR := K cr f E ( cir f cds) CR = ksi c Eq Eq ) Betonun Rötresi Sonucundaki Kayıpların Hesabı RH := 55 Çevredeki Göreli Nem Oranı K sh := 1.0 Öngerimeli Elemanlar İçin A y κ := κ = in ( b panel + h panel ) SH in 0.06 κ := K sh E s ( 100 RH) in SH = ksi HACİM YÜZEY DEĞERİ PCI Fig.3.3. DEN.ANCAK BU ABD İÇİN OLDUĞUNDAN GÖRELİ NEM ORANI İSTANBUL İÇİNYAKLAŞIK 55 ALINMIŞTIR.

20 7.4-) Öngerme Halatının Gevşemesi Sonucundaki Kayıpların Hesabı TT( K re, J) := ξ = 0.65 için C ξ := 0.53 PCI TABLE K re := 5000psi j := GRADE LOW RELAXATION STRAND RE := K re j ( SH + CR + ES) C ξ RE =.18 ksi 7.5-) Toplam Öngerme Kayıplarının Hesabı TOK := ES + CR + SH + RE TOK =.60 ksi %kayip := TOK ξ f pu if TOK ξ f pu > 0.10 TOK ξ f pu = C( ξ, C ξ ) = TOPLAM KAYIP= ELASTİK KISALMA + SÜNME + RÖTRE + TEL GEVŞEMESİ %kayip = % (Toplam Ongerme Kayiplari) F f1 F f1 := ( 1.0 %kayip) F 01 F f1 = f f1 := A ϕ P TİP := ( Panelton tip Demet tipi n seç ) kg w ϕ := Demet ii, 5 m n seç f f1 = MPa P TİP = ( "PYS 150" "D6" 8 ) Bir Halattaki Öngerme Kuvveti %65 öngerme F 01 = %10 kayıp ile F 0i = Nihayi F f1 = w ϕ = 3.44 kg Seçilen tipteki tel miktarı (1metresi için) m

21 3-) GERILME KONTROLLERI.1-) Mesnette Gerilme Kontrolü.1.1-) Transferde F i1 := ( ) F 01 F i1 = tonf %10: Transferden hemen sonra olusan kayiplari dikkate almak icin P 0 := n seç F i1 P 0 = tonf e f = cm P 0 P 0 e f P 0 P 0 e f f üstö := f A y S üstö = f altö := + f yust A y S altö = yalt l t := 50ϕ l t = cm Mesnette Gerilme Kontrolünün Yapıldığı mesafe l t M zatimesnet := g panel b panel L ( panel m l t) M zatimesnet = 0.44 tonf m M zatimesnet M zatimesnet f ust := f S alt := yust S yalt f uston := f üstö + f ust f alton := f altö + f alt f alton = 87.3 f uston = emn1 := "OK" if f alton > 0 f alton 0.6fck transfer "OK" if f alton < 0 f alton 1.60 fck transfer "Transferde Mesnet -ALT- Gerilmesi Sınırı Geçiyor!!! " emn1 = "OK" f ealton := ( ) if f alton > fck transfer 1.6 fck transfer f ealton = emn := "OK" if f uston > 0 f uston 0.6fck transfer "OK" if f uston < 0 f uston 1.60 fck transfer "Transferde Mesnet -ÜST- Gerilmesi Sınırı Geçiyor!!! " emn = "OK" f euston := ( ) if f uston > fck transfer 1.6 fck transfer f euston = 5.546

22 .1.-) Serviste P s := n seç F f1 P s = tonf Aderans boyu 50*D alınmıştır. l transfer := 50ϕ l transfer = cm l net := l transfer l net = cm P s P s e f f üsts := + A y S yust P s P s e f f alts := + A y S yalt M zat ( l net ) S yust M zat ( l net ) S yalt + M top ( l net ) S yust M top ( l net ) S yalt + ( ) M duv ( l net ) M kar l net M kar l net ( ) ( ) + + M har l net + M kap l net ( ) M duv ( l net ) I k ( ) + + M har l net + M kap l net I k Y kust f üsts = ( ) Y kalt emn5 := "OK" if f alts > 0 f alts 0.45fck servis f alts = "OK" if f alts < 0 f alts 1.60 fck servis "Transferde Mesnet -ALT- Gerilmesi Sınırı Geçiyor!!! " emn5 = "OK" f ealts := ( ) if f alts > fck servis 1.6 fck servis f ealts = emn6 := "OK" if f üsts > 0 f üsts 0.45fck servis "OK" if f üsts < 0 f üsts 1.60 fck servis "Transferde Mesnet -ÜST- Gerilmesi Sınırı Geçiyor!!! " emn6 = "OK" f eüsts := ( ) if f üsts > fck servis 1.6 fck servis f eüsts =

23 .-) Açıklıkta Gerilme Kontrolü..1-) Transferde P 0 P 0 e M f zat f üsta := + f A y S yust S üsta = yust P 0 P 0 e M f zat f alta := + f A y S yalt S alta = yalt emn3 := "OK" if f alta > 0 f alta 0.6fck transfer "OK" if f alta < 0 f alta 0.8 fck transfer "Transferde Açıklık -ALT- Gerilmesi Sınırı Geçiyor!!! " emn3 = "OK" f ealta := ( ) if f alta > fck transfer 0.8 fck transfer f ealts = emn4 := "OK" if f üsta > 0 f üsta 0.6fck transfer "OK" if f üsta < 0 f üsta 0.8 fck transfer "Transferde Açıklık -ÜST- Gerilmesi Sınırı Geçiyor!!! " emn4 = "OK" f eüsta := ( ) if f üsta > fck transfer 0.8 fck transfer f eüsta = ) Serviste P s P s e M f zat f üstss := + A y S yust S yust P s P s e f f altss := + A y S yalt M zat S yalt M top + S yust M top S yalt emn8 := "OK" if f üstss > 0 f üstss 0.45fck servis M servis + Y I ( kust h top cm ) k M servis Y I kalt k f üstss = f altss = "OK" if f üstss < 0 f üstss 1.6 fck servis "Servisde Açıklık -ÜST- Gerilmesi Sınırı Geçiyor!!! " emn8 = "OK"

24 f eüstss := ( ) if f üstss > fck servis 1.6 fck servis f eüstss = emn7 := "ok" if f altss < 0 f altss 1.60 fck servis "ok" if f altss > 0 f altss 0.45 fck servis emn7 = "ok" "Serviste Açıklık -ALT - Gerilmesi Sınırı Geçiyor!" f ealtss := ( ) if f altss > fck servis 1.6 fck servis f ealtss = ) Serviste Topping Üstünde b paneltop ζ := ζ = 1 Esdeger Topping Betonu Genisligi Katsayisi b panel ( ) emn 9 := if f topu 0.45 fck servis, "ok", "Serviste Topping -ÜST- Gerilmesi Sınırı Geçiyor!" f etopu := 0.45 fck servis f topu = MPa f etopu = 13.5 MPa M servis f topu := ζ f S topu = kust

25 MESNETTE TRANSFERDE Prekast Altta Prekast Üstte f alton = 87.3 f ealton = f uston = f euston = emn1 = "OK" emn = "OK" AÇIKLIKTA Prekast Altta Prekast Üstte f alta = f ealta = f üsta = f eüsta = emn3 = "OK" emn4 = "OK" MESNETTE SERVİSTE Prekast Altta Prekast Üstte f alts = f ealts = f üsts = f eüsts = emn5 = "OK" emn6 = "OK" AÇIKLIKTA Prekast Altta Prekast Üstte f altss = f ealtss = f üstss = f eüstss = emn7 = "ok" emn8 = "OK" Topping Üstte f topu = f etopu = fc emn 9 = "ok" CPCI BÖLÜM 3.4.3, ACI 318 CHAPTER 18 VE TS

26 4-) KESİTİN TAŞIMA GÜCÜ (ACI 318) M u = 9.7 tonf m A ϕ ρ p := n seç ρ ϕ p = b panel h panel + h top cm h pas γ p := 0.8 Düşük Relaksasyonlu Öngerme Çeliği İçin γ p f pu f ps := f pu ρ p f fck ps = top n seç A ϕ f ps a := a =.51 cm 0.85 fck top b panel ϕ a ϕm n := 0.90 f ps n seç A ϕ h panel + h top cm h pas emn m := "Kesitin Taşıma Kapasitesi Yeterli" if ϕm n > M u "KESİTİN TAŞIMA KAPASİTESİ YETERSİZ!" ϕm n = tonf m Tasarim Kosulu Öngerme Donatısının Kopma Gerilmesi Öngerme Donatısının Azaltılmış Hesap Gerilmesi f pu = f ps = Kesitte Basınç Alanı Yüksekliği a =.506 cm Kesitin Taşıma Gücü Kesite Gelen Katsayılı Servis Momenti emn m = "Kesitin Taşıma Kapasitesi Yeterli" ϕm n = M u tonf m = 9.73 tonf m 5-) ÇATLAMIŞ MOMENT KONTROLU (ACI 318) I k M cr := Y kalt P s P s e f fck A y S servis MPa yalt M cr = 8.64 tonf m 1.0M cr = tonf m emn ç := "Mn >1.* Mcr Süneklik Koşulu Sağlanıyor" if ϕm n > 1.0 M cr "ÇATLAMIŞ MOMENT DEĞERİ SINIRI AŞIYOR" Suneklik Kosulu Çatlamış Moment Değeri 1.M cr = tonf m ϕm n = tonf m emn ç = "Mn >1.* Mcr Süneklik Koşulu Sağlanıyor"