YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ İNŞAAT FAKÜLTESİ-İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ YAPI ANABİLİM DALI BETONARME YAPI TASARIMI DERSİ DONATI YERLEŞİMİ DOÇ. DR. ALİ KOÇAK ARALIK, 2007 1
1. Donatının Kenetlenmesi Betonarme taşıyıcı sistem elemanın herhangi ir kesintindeki donatının, işlevini yerine getireilmesi veya öngörülen çekme veya asınç gerilmesini güvenle taşıyailmesi için, donatının o kesitteki etona yeterince kenetlenmiş (ankraj) olması gerekmektedir. Kenetlenme kriteri olarak donatının, gerekli olan kesit ölgesinden aşlayarak en az kenetlenme oyu (aderans oyu) kadar uzunluğu alınır. Başka ir deyişle, donatının etona kuvvet alacak içimde kenetlenmesi, donatının gereksiz olan ölgede kesilmeden ir miktar yada aderans oyu kadar uzatılması gerekmektedir (Şekil 1). l P ( ) Kenetlenme Boyu: Sıyrılma olmaksızın donatının akmasını veya donatının işlevini yerine getirmesini sağlayacak en küçük gömülme oyu. Şekil 1: Donatı aderans oyu Gerekli kenetlenme oyu, kesitteki donatının etonlama sırasındaki konumuna ağlantısıdır. TS500 donatı çuuklarını Konum I ve Konum II olarak ikiye ayırmakta, Konum II yle etonlama sırasındaki eğimi yatayla 45º 90º arasında olanlar ile daha az eğilimli veya yatay olup da etonlama sırasında kesitin alt yarısında veya kesitin serest üst yüzünden 300 mm den daha uzakta ulunan çuukları tanımlamakta, Konum I le ise unların dışında kalan diğer ütün çuukları dahil etmektedir (Şekil 2). 45 o -90 o <45 o ; c d/2 =45 o -90 o h h 60 cm. c h c=30 cm. h>60 cm. c h Şekil 2: Konum II de Bulunan Donatı Çuukları Kenetlenme Türleri a) Düz kenetlenme (nervürlü donatıda) ) Kanca ile kenetlenme (düz veya nervürlü donatıda) c) Fiyong ile kenetlenme (her tip donatıda) d) Kaynaklı enine çuuklarla kenetlenme (hasır çeliklerde) e) Mekanik kenetlenme 2
1.1 Çekme Donatısının Kenetlenmesi a) Düz Kenetlenme Kenetlenme, donatının gereksinme duyulmayan noktadan düz olarak kadar uzatılması ile sağlanailir. Temel kenetlenme olarak tanımlanan u oy, Konum II de ulunan nervürlü çuuklar için Denklem 1 de verilmiştir. fyd 0.12 20 (1) fctd Düz yüzeyli çuuklarda düz kenetlenmeye TS 500 de izin verilmemektedir. Konum I e giren donatıların kenetlenme oyları (1) denkleminden elde edilen oyun 1,4 ile çarpılmasıyla ulunur. (Konum I) = (Konum II). 1,4 (2) 100 Donatı çapı, 32 mm< 40 mm ise hesaplanan kenetlenme oyu ile 132 çarpılarak artırılır. 100 32 mm< 40 mm 132 (3) Kesitteki donatı, hesaplanan gerekli donatıdan fazla ise, hesaplanan kenetlenme oyları (Asgerekli/Asmevcut) katsayısı ile çarpılarak azaltılailir. Ancak u azaltma ile ulunan kenetlenme oyu (1) denkleminden hesaplanan oyun yarısından ve 20 den az olamaz. ABYYHY de tanımlanan süneklik düzeyi yüksek çerçeve elemanlarında ve perdelerin kritik yükseklikleri oyunca u azaltma yapılamaz. Asgerekli Asmevcut Asgerekli Asmevcut 2 20 (4) Beton örtüsünün donatı çapından az olduğu veya sıradaki donatı çuukları arasındaki net uzaklığın donatı çapının 1,5 katından küçük olduğu durumlarda, (1) formülü ile hesaplanan kenetlenme oyları 1,2 ile çarpılarak artırılır. d d.1,2 (5) 3
) Kanca veya Fiyongla Kenetlenme Kenetlenme, donatının ucu ükülerek kanca veya fiyong kullanılarak yapılıyorsa (1) formülünden hesaplanan kenetlenme oyunun ¾ ü alınailir (Şekil 3). 3 k 4 (6) Ancak 90º kanca yapıldığında, kanca ucundaki düz kısım 12 den az olmayacaktır. Şekil 3: Standart Kanca ve Fiyonglar c) Kaynaklı Enine Çuukla Kenetlenme Gerekli kenetlenme oyu çuuğa kaynaklanmış enine çuuklar ile sağlanailir. Nokta kaynaklı hasır çeliklerde u tür kenetlenme yaygın olarak kullanılır. Nokta kaynaklı hasır donatılardaki kenetlenme için gerekli enine çuuk sayısını ve minimum oyutlar Çizelge 1 de verilmiştir. Çizelge 1: Kaynaklanmış Enine Çuuklar İçin Aranan Kenetlenme Koşulları Donatı Yüzeyi Konum I Konum II (mm) n (mm) n (mm) Düz <8,5 3 450 3 350 8,5 4 500 4 400 Nervürlü <8,5 3 350 3 300 8,5 3 450 3 350 Şekil 4: Kaynaklı ek 4
d) Mekanik Kenetlenme Özel durumlarda kenetlenme, donatı ucuna kaynaklanan veya vidalanan plakalarla sağlanailir. Bu gii durumlarda, öngörülen düzenleme ir laoratuarda denenmeli ve projede kullanılacak çuuk hesap kuvveti, kırılma yükünün % 70 ini geçmemelidir. Şekil 5. Mekanik ağlama aparatları 1.2 Basınç Donatısının Kenetlenmesi Basınç donatısına kanca yapılmaz. Donatı çuuğu ütün yük düzenlemeleri altında asınca çalışıyorsa, kenetlenme oyu değerinin ¾ ü kadar alınailir. 3 (7) 4 Şekil 6. Basınç Donatısında Kanca Kullanılması Sonucu Donatıda Meydana Gelen Burkulma 5
1.3 Etriyellerin Kenetlenmesi a) Kanca ile Kenetlenme Bu tür kenetlenme 135º veya 90º lik kancalarla sağlanmalıdır (Şekil 7). Şekil 7a da gösterilen tür kenetlenmeler, dikdörtgen kesitler, kolonlar ve özellikle urulmaya maruz elemanlar için kullanılmalıdır. Şekil 7 de gösterilen kenetlenme türü ise, kanca tala içinde kalmak koşuluyla, ancak dişli döşeme kirişlerinde kullanılailir. ) Düz Bindirme İle Kenetlenme Şekil 7c de gösterilen düz indirme, deprem veya urulma etkisi altındaki yapı elemanlarında kullanılamaz. Şekil 7: Etriyelerde Kancalı Kenetlenme Türleri c) Kaynaklı Enine Donatı İle Kenetlenme Etriyelerde u tür kenetlenme ancak hasır donatı ile yapılır. Şekil 8 de u tür kenetlenme türleri gösterilmiştir. 2) DONATININ EKLENMESİ Şekil 8: Etriyelerde Kaynaklı Kenetlenme Türleri Türkiye de üretilen donatı çuuklarının oyu genelde 12,00m dir. Taşıyıcı elemanda kullanılan donatının oyu, u oyu aşması durumunda eklenmesi gerekmektedir. Donatıda eklemeler projede gösterildiği yerde ve içimde yapılmalıdır. Bununla irlikte eklenme eğilme momentlerinin minimum olduğu ölgelerde yapılmalıdır. Donatının eklenmesinde aşağıdaki yöntemlere izin verilir. Bindirme oyu o 6
a) Bindirmeli Ekler Bindirmeli eklerde donatı çuukları itişik olarak yerleştirilir. Eklenen iki çuuk arasında aralık ırakılması gerekiyorsa, u aralık indirme oyunun 1/6 sından ve 100 mm den fazla olmamalıdır. Demet donatıda ek yapıldığında, demetteki tüm çuuklar aynı kesite eklenmemelidir. Demetteki her ir çuuk için gerekli indirme oyu formülden elde edilen değerin 1,2 katı olmalıdır. ) Manşonlu Ekler Manşonlu eklerin, hem çekme hem de asınç altında, manşonla ağlanan donatı çuuğu için standartlarda öngörülen minimum karakteristik akma dayanımının 1,25 katı dayanıma sahip olduğu deneylerle kanıtlanmalıdır. c) Kaynaklı Ekler Kaynaklı ekler TS 708 e uygun olarak yapılmalıdır. Kaynaklı ek yapılacak çuukların metalurjik analizi yapılmalı ve çeliğin özellikle karon içeriği açısından kaynaklanmaya uygun olduğu kanıtlanmalıdır. Kaynakla yapılan eklerden her elli taneden irine çekme deneyi uygulanmalı ve u ekli donatının 1,25 fyk kadar gerilme taşıyaileceği kanıtlanmalıdır. 2.1 Çekme Donatısının Eklenmesi a) Bindirmeli Ekler Bindirme oyu o < o /6 ve <100 mm. Çekme donatısının indirme ekleri Şekil 9 da verildiği gii kancalı veya kancasız yapılailir. F 0 F F 0 F F 0 F F F 0 F F Şekil 9: Bindirmeli ekler Kanca yapılmadan teşkil edilen indirme oyu Denklem 8 den hesaplanır. 7
= 0 1. l (8) 1 = 1+0,5r (r : aynı kesitte eklenen donatının toplam donatıya oranıdır.) (8.1) Bütün kesiti çekmeye çalışan elemanlarda 1 = 1.8 alınır. Kanun I e giren donatı çuuklarında 0, 1,4 çarpanıyla artırılır. Kancalı indirmeli eklerde indirme oyu, Denklem 7 ile hesaplanan oyun ¾ ü olarak alınailir. Bindirmeli eklerde, indirme oyunca sargı donatısı ulundurulmalı ve sargı donatısının çapı, en az eklenen donatı çapının 1/3 ü veya 8 olmalıdır. Bindirme oyunca en az 6 sargı donatısı ulundurulmalı ve sargı donatısı aralığı eleman yüksekliğinin ¼ ünden (h/4) ve 200 mm den fazla olmamalıdır (Şekil 10). a En az 6 adet sargı donatısı s s s s s s h/4 s 200 mm. Şekil 10: Bindirmeli Eklerde Sargı Donatısı Birden fazla çuuğa ek yapılması gereken durumlarda, ek yerleri şaşırtılmalıdır. İki ekin merkezinden merkezine ölçülen uzaklık en az 1,5 0 kadarsa, ekler şaşırtılmış sayılır (Şekil 11). a h a /3 8 o o 1,5 o Şekil 11: Bindirme Ekinde Şaşırtma Durumu Hasır donatının eklenmesinde kesitte ulunan donatı gerekli donatıdan en az % 50 fazla ise Çizelge 2 de verilen değerler kullanılır. Kesitteki donatı alanının gerekli donatı alanına oranı 1.5 den küçük ise, Çizelge 2 deki indirme oyları ve enine çuuk sayıları 1.5 (gerekli donatı kesit alanı / kesitte ulunan donatı kesit alanı) oranında artırılır. Çizelge 2: Nokta Kaynaklı Hasır Donatı İçin Bindirme Koşulları Konum I Konum II Donatı Yüzeyi (mm) n (mm) N (mm) <8,5 4 500 4 400 Düz 8,5 5 600 5 500 <8,5 4 400 4 350 Nervürlü 8,5 4 450 4 400 8
) Manşonlu Ekler Çekme donatısındaki manşonlu ekler Bölüm 2. ye göre yapılmalıdır. c) Kaynaklı Ekler Çekme donatısındaki kaynaklı ekler Bölüm 2.c ye göre yapılmalıdır. 2.2) Basınç Donatısının Eklenmesi a) Bindirmeli Ekler Bindirmeli eklerde indirme oyu (1) denklemi ile hesaplanan temel kenetleme oyundan ve 300 mm den az olamaz. Basınç donatısındaki indirmeli eklerde kanca yapılmamalıdır. Bindirme oyunca, 2.1 (a) da tanımlanan sargı donatısının aralığı d/4 den az olmamalıdır. Çapı 30 mm den üyük olan donatı çuuklarına indirmeli ek yapılamaz. Bu çuuklar yeterliliği deneylerle kanıtlanmış özel manşonlarla eklenmelidir. ) Manşonlu Ekler Basınç donatısındaki manşonlu ekler, Madde 2. ye göre yapılmalıdır. c) Kaynaklı Ekler Basınç donatısındaki kaynaklı ekler, Madde 2.c ye göre yapılmalıdır. 2.3) Kolon Boyuna Donatısının Bindirmeli Ekleri Kolon oyuna donatısı kolon orta ölgesinde ekleniyorsa 0 l olmalıdır. Hiçir yük irleşiminde kolon oyuna donatısında çekme oluşmuyorsa, indirmeli eklerde asınç donatısının eklenmesi için verilen kurallar uygulanır. Herhangi ir yük irleşiminde, kolon oyuna donatısında çekme oluşuyorsa, oyuna donatıda kolon alt ucunda yapılacak indirmeli eklerde aşağıdaki koşullara uyulacaktır; a) Aynı kesitte oyuna donatının yarısı veya daha azı ekleniyorsa, 0 1,25l ) Aynı kesitte oyuna donatının yarısından fazlası ekleniyorsa, 0 1,50l c) Süneklik düzeyi yüksek kolonlarda u ek oyunca sargı ölgeleri için öngörülen enine donatı kullanılacaktır. 9
Şekil 12. Kolon Boyuna Donatısı Bindirme Eki Şekilleri a) Donatının kolon orta ölgesinde eklenmesi ) Donatının kolon alt ucu ölgesinde eklenmesi 3) DONATI BÜKÜLMESİ Farikada 12 m uzunluğunda ve düz olarak üretilen donatı çuukları şantiyede projesinde verilen pozlara uygun olarak kesilmekte ve ükülmektedir. Büküm noktasında çelikte iki kolda kuvvetlerin yön değiştirmesinden dolayı eton ile donatı arasında ilave asınç kuvvetleri doğmaktadır. Bu ölgede oluşan asınç gerilmelerinin etonun taşıyaileceği asınç gerilmelerini aşmaması gerekir. Büküm yarıçapı ne kadar fazla olursa ortaya çıkacak asınç gerilmeleri de o kadar azalacak, ükülme sırasında da kılcal çatlaklar oluşmayacaktır. Dolayısıyla üküm yarıçapı elli değerden az olmayacaktır. Kullanılan donatı çuuğunun ükülmeye uygun olduğu TS 708 e göre yapılacak ükme deneyleri ile kanıtlanmalıdır. Betonarme oyuna donatısı, çapı en az 6 olan ir merdane etrafında, ısıtılmadan ükülmelidir. Bükülmüş donatının, eton döküldükten sonra açılarak doğrultulması sakıncalıdır. Bu uygulama, yalnızca zorunlu durumlarda merdane çapı en az 6 olmak koşuluyla ve yetkili mühendisin onayıyla yapılailir. Nervürlü donatı 90º den fazla ükülmemelidir. Kolon donatısına kanca yapılamaz. 10
TS 500 e göre minimum üküm çapı dm aşağıda verildiği gii ve Şekil 3 deki gii olacaktır. - Boyuna donatılı kancalarda, dm 6 - Etriye ve çiroz kancalarında, dm 6 - Fiyonglarda, dm 12, a 12, c 12 4) STANDART KANCA DETAYLARI Boyuna donatı kancaları Şekil 3 de verildiği gii 180º 90º açılı veya fiyong şeklinde yapılailmektedir. Kancanın donatı ekseni ile yaptığı açı 180º ise; Kanca serest ucunda, uzunluğu 4 ve 60 mm den az olmayan düz ir ölüm ulunmalıdır. Kancanın donatı ekseni ile yaptığı açı 90º ise; Kanca serest ucunda, uzunluğu 12 den az olmayan düz ir ölüm ulunmalıdır. 5) ÖZEL DEPREM ETRİYELERİ VE ÇİROZLARI ABYYHY hükümlerine göre, ütün deprem ölgelerinde, süneklik düzeyi normal olan tüm etonarme sistemlerin kolonlarında, kolon kiriş irleşim ölgelerinde, perde uç ölgelerinde ve kiriş sarılma ölgelerinde kullanılan etriyeler özel deprem etriyesi, çirozlar ise özel deprem çirozu olarak düzenlenecektir (Şekil 13). Şekil 13: Özel Deprem Etriyesi ve Çirozu 11
Özel deprem etriyelerinin her iki ucunda mutlaka 135º kıvrımlı kancalar ulunacaktır. Özel deprem çirozlarında ise ir uçta 90º kıvrımlı kanca yapılailir. Bu durumda kolonun veya perdenin ir yüzünde, kanca kıvrımları 135º ve 90º olan çirozlar hem yatay hem de düşey doğrultuda irer atlayarak düzenlenecektir. 135º kıvrımlı kancalar, enine donatı çapını göstermek üzere, en az 5 çaplı daire etrafında ükülecektir. Kancaların oyu kıvrımdaki en son teğet noktasından itiaren, düz yüzeyli çuuklarda 10 ve 100 mm den, nervürlü çuuklarda ise 6 ve 80 mm den az olmayacaktır. Özel deprem etriyeleri oyuna donatıyı dıştan kavrayacak ve kancaların aynı oyuna donatı etrafında kapanacaktır. Özel deprem çirozlarının çapı ve aralığı, etriyelerin çap ve aralığı ile aynı olacaktır. Çirozlar, her iki uçlarında mutlaka oyuna donatıları saracaktır. Etriyeler ve çirozlar eton dökülürken oynamayacak içimde sıkıca ağlanacaktır. 6) DONATI YERLEŞTİRİLMESİ İLE İLGİLİ KURALLAR 6.1) Beton Örtü Taakası Kalınlığı (Net Beton Örtüsü) Donatıya gerekli aderansı sağlamak ve donatıyı dış etkilerden korumak için gerekli net eton örtüsü Çizelge 3 de verilmiştir. Net eton örtüsü en dış donatının dış yüzünden ölçülen mesafedir. Çizelge 3: En Dış Donatının Dış Yüzünden Ölçülen Gerekli Beton Örtüsü Zeminle doğrudan ilişkide olan elemanlarda c c 50 mm. Hava koşullarına açık kolon ve kirişlerde c c 25 mm. Yapı içinde, dış etkilere açık olmayan kolon ve kirişlerde c c 20 mm. Perde duvar ve döşemelerde c c 15 mm. Kauk ve katlanmış plaklarda c c 15 mm. c c Yangının, paslanmanın ve diğer zararlı dış etkenlerin söz konusu olduğu durumlarda, eton örtüsü gerekli görüldüğü kadar artırılmalıdır. Betonlama sırasında eton örtü taakası kalınlığının korunailmesi için kalıpla donatı arasına eton takozlar ve iki sıra donatı arasına çelik çuuk parçaları konulmalı veya u amaçla hazırlanmış ve Şekil 14 de gösterilen plastik elemanlar kullanılmalıdır. 12
Şekil 14. Plastik Örtü Beton Taaka Kalınlığı Malzemesi 6.2) Donatı Aralığı Aynı sıradaki donatı çuukları arasındaki net aralık donatı çapından, maksimum agrega çapının 4/3 ünden ve 25 mm den az olamaz. Bu sınırlar indirmeli eklerin ulunduğu yerlerde de geçerlidir. Donatının iki veya daha fazla sıra olarak yerleştirilmesi gereken durumlarda, üst sıradaki çuuklar alt sıradakilerle aynı düşey eksen üzerinde sıralanmalı ve iki sıra arasındaki net açıklık en az 25 mm veya çap kadar olmalıdır. Kolonlarda iki oyuna donatı arasındaki net uzaklık çuuk çapının 1,5 katından, en üyük agrega çapının 4/3 ünden ve 40 mm den az olamaz. > >25 mm. >agrega dane çapıx4/3 > >25 mm. 6.3) Donatının Yerleştirilmesi >agrega dane çapıx4/3 >1.5x >49 mm. Donatı kullanılmadan önce kir, yağdan ve pastan temizlenmelidir. Dağıtma, gövde, çekme ve asınç donatıları ile etriyeler iyice ağlanmış olarak düzgünce yerine yerleştirilmelidir. Beton dökülürken donatı yerinden oynamamalı, çuukların etrafında gerekli eton taakasının oluşturulailmesi amacıyla, donatı askıya alınmalıdır. Temel donatıları doğrudan zemine oturtulmamalı, zeminin cinsine göre zemin üzerine en az 50 mm. kalınlığında eton veya yalıtım malzemesi serilmelidir. 13
7) BETONARME YAPI ELEMANLARI 7.1) DÖŞEMELER Döşemelerin temel işlevi; yapıdaki düşey yükleri ve kendi ağırlıklarını taşımak ve unları kolon ve perdelere iletmektir. Yatay deprem yüklerinin düşey taşıyıcı elemanlara iletilmesi de döşemelerin ir diğer görevidir. Bu durumda döşemeler düzlemeleri içindeki yükler etkisi altında kalırlar. Döşemelerin u yükleri güvenle aktarmaları ancak döşemelerin düzlemleri içinde rijit olmaları sonucu ortaya çıkacak diyafram davranışları sayesinde olacaktır. Ancak kirişli plak döşemelerde üyük oşluklar, kirişsiz döşemelerde kolon ve perde kenarlarına itişik oşluklar döşemelerin rijit ir diyafram gii davranmalarına engel olacak ve döşemelerin yatay yükleri güvenle diğer elemanlara aktarması önlenecektir. Deprem hareketi esnasında ortaya çıkan yatay kuvvetlerin kolon ve perde elemanlara aktarıldığı ölgelerde ek zorlanmalar meydana gelmektedir. Kirişli döşemelerde, döşemeler kolon ve perdelere kirişler yardımıyla ağlı olması durumunda u kuvvetler sorun olmazken, kirişsiz halde kolon ve perdelere ağlı olan döşemelerde ağlantı ölgelerindeki u ek zorlanmalar göz önüne alınmalı ve u ölgelere ek donatılar konulmalıdır. Ayrıca yatay düzlemdeki eğilme momenti için de, döşeme çevresine ek donatı konulmalıdır. Kirişsiz döşemelerde, döşeme doğrudan kolon ve perdelere mesnetlenir ve yük aktarımında ulunur. Bu kolon ve perdeleri irleştiren şeritler kiriş gii davranarak düşey elemanların irlikte çalışmasını sağlamaktadır. Bu durumda kolon ve perde etrafındaki döşeme ölgesinde kesit etkilerinde önemli artışlar meydana gelir. Artan u kesit etkilerinin güvenli ir şekilde karşılanması gerekmektedir ve u durum için kirişsiz döşemlerde kenar kirişi düzenlemesi veya deprem yüklerinin önemli ir ölümünün karşılanması için perde kullanılması daha uygundur. Asmolen ve kaset döşemelerde ise kiriş derinliğinin sınırlı oluşu nedeniyle kesme kırılması olasılığı artacağı gii, yatay ötelenmeler ve ikinci mertee momentlerde artış olacaktır. Son dönemde sıkça kullanılan prefarike panellerden oluşan döşemeler rijit ir diyafram gii davranamamakta ancak panellerin üstleri donatılı ir eton ile kaplanmış ise rijit diyafram gii davranmaktadırlar. 14
ly2/5 ly1/5 ly2/4 ly2/5 ly1/5 ly1/4 ly1/5 ly1/5 Şekil 15. Çeşitli Döşeme Tipleri 7.1.1. İki Doğrultuda Çalışan Plak Döşemeler lx1/5 lx1/5 lx2/5 ly1 lx1/5 lx1/5 lx1/4 lx2/4 lx2/5 ly2 Şekil 16. İki Doğrultuda Çalışan Plak Döşemeler 15
7.2) KOLONLAR Şekil 17. Süneklik Düzeyi Yüksek Kolonlara İlişkin Koşullar 16
Boyuna Donatının Düzenlenmesi Kolon oyuna donatılarının indirmeli ekleri, mümkün olaildiğince kolon orta ölgesinde yapılmalıdır. Boyuna donatıların indirmeli eklerinin kolon alt ucunda yapılması durumunda ise, aşağıdaki koşullara uyulacaktır: (a) Boyuna donatıların %50 sinin veya daha azının kolon alt ucunda eklenmesi durumunda indirmeli ek oyu, nin en az 1.25 katı olacaktır. () Boyuna donatıların %50 den fazlasının kolon alt ucunda eklenmesi durumunda indirmeli ek oyu, nin en az 1.5 katı olacaktır. Temelden çıkan kolon filizlerinde de u koşula uyulacaktır. (c) Yukarıdaki her iki durumda da, indirmeli ek oyunca yukarıda tanımlanan minimum enine donatı kullanılacaktır. Katlar arasında kolon kesitinin değişmesi durumunda, oyuna donatının kolon-kiriş irleşim ölgesi içinde düşeye göre eğimi 1/6 dan daha fazla olmayacaktır. Kesit değişiminin daha fazla olması durumunda veya en üst kat kolonlarında; alttaki kolonun oyuna donatısının karşı taraftaki kirişin içindeki kenetlenme oyu, TS-500 de çekme donatısı için verilen kenetlenme oyu nin 1.5 katından ve 40 den daha az olmayacaktır. Karşı tarafta kiriş ulunmadığı durumlarda kenetlenme, gerekirse kolonun karşı yüzünde aşağıya doğru kıvrım yapılarak sağlanacaktır. 90 derecelik yatay kancanın veya aşağıya kıvrılan düşey kancanın oyu en az 12 olacaktır. Yanyana oyuna donatılarda yapılan manşonlu veya kaynaklı eklerin arasındaki oyuna uzaklık 600 mm den az olmayacaktır. 17
Şekil 18. Katlar Arasında Kolon Kesitinin Değişmesi Durumuna Boyuna Donatılar Enine Donatı Koşulları Her ir kolonun alt ve üst uçlarında özel sarılma ölgeleri oluşturulacaktır. Sarılma ölgelerinin her irinin uzunluğu, döşeme üst kotundan yukarıya doğru veya kolona ağlanan en derin kirişin alt yüzünden aşlayarak aşağıya doğru ölçülmek üzere, kolon kesitinin üyük oyutundan (dairesel kesitlerde kolon çapından), kolon serest yüksekliğinin 1/6 sından ve 500 mm den az olmayacaktır. Sarılma ölgelerinde kullanılacak enine donatıya ilişkin koşullar aşağıda verilmiştir. Bu donatılar temelin içinde de, en az kolonun dar kenar oyutunun iki katı kadar ir yükseklik oyunca devam ettirilecektir. (a) Sarılma ölgelerinde 8 den küçük çaplı enine donatı kullanılmayacaktır. Kolon oyunca etriye ve çiroz aralığı en küçük enkesit oyutunun 1/3 ünden ve 100 mm den daha fazla, 50 mm den daha az olmayacaktır. Etriye kollarının ve/veya çirozların arasındaki yatay uzaklık, a, etriye çapının 25 katından fazla olmayacaktır. Sürekli dairesel spirallerin adımı, göek çapının 1/5 inden ve 80 mm den fazla olmayacaktır. Kolon orta ölgesi, kolonun alt ve üst uçlarında tanımlanan sarılma ölgeleri arasında kalan ölgedir. Kolon orta ölgesinde 8 den küçük çaplı enine donatı kullanılmayacaktır. Kolon oyunca etriye, çiroz veya spiral aralığı, en küçük enkesit oyutunun yarısından ve 200 mm den daha fazla olmayacaktır. Etriye kollarının ve/veya çirozların arasındaki yatay uzaklık, a, etriye çapının 25 katından fazla olmayacaktır. Kolon sarılma ölgesine konulan enine donatı, aşağıdaki durumlarda kolon orta ölgesinde de aynen devam ettirilecektir: 18
(a) B1 aşlığı ile tanımlanan düzensizlik durumunda, Dayanım Düzensizliği Katsayısı nın 0.60 ila 0.80 arasında değiştiği katta yer alan ütün kolonlar, () B3 aşlığı ile tanımlanan düzensizlik durumunda üst katlardaki perdelerin altta oturtulduğu kolonlar (Ayrıca u durumda enine donatı, perde içine kenetlenme oyu kadar uzatılan kolon donatıları oyunca devam ettirilecektir). 7.3) KİRİŞLER Kirişler hesap eksenle kuvveti Nd<0,1.Ac.fck ağıntısını sağlayan ve esas olarak normal kuvvete göre eğilme momentinin çok daha etkin olduğu yapı elemanlarıdır. Kirişlerde süneklik düzeyi yüksek ve normal olmak üzere iki kısımda incelenmektedir. Kiriş olarak oyutlandırılıp donatılacak taşıyıcı sistem elemanlarında, tasarım eksenel asınç kuvvetinin N d 0.1A c f ck koşulunu sağlaması zorunludur. Aksi durumda, u elemanlar kolon olarak oyutlandırılıp donatılacaktır 19
Şekil 19 : Kirişlerde Boyuna Donatıların Yerleştirilmesine ve Kenetlenmesine İlişkin Koşullar 20
Şekil 20 : Kiriş Etriye Koşulları ve Yerleşimi Boyuna Donatının Düzenlenmesi Boyuna donatıların yerleştirilmesi ve kenetlenmesine ilişkin koşullar aşağıda verilmiştir : (a) Kirişin iki ucundaki mesnet üst donatılarının üyük olanının en az 1/4 ü tüm kiriş oyunca sürekli olarak devam ettirilecektir. Mesnet üst donatısının geri kalan kısmı, TS- 500 e göre düzenlenecektir. () Kolona irleşen kirişlerin kolonun öür yüzünde devam etmediği durumlarda kirişlerdeki alt ve üst donatı, kolonun etriyelerle sarılmış çekirdeğinin karşı taraftaki yüzeyine kadar uzatılıp etriyelerin iç tarafından 90 derece ükülecektir. Bu durumda oyuna donatının kolon içinde kalan yatay kısmı ile 90 derece kıvrılan düşey kısmının toplam uzunluğu, TS-500 de öngörülen düz kenetlenme oyu den az olmayacaktır. 90 derecelik kancanın yatay kısmı 0.4 den, düşey kısmı ise 12 den az olmayacaktır. (c) Her iki taraftan kirişlerin kolonlara irleşmesi durumunda kiriş alt donatıları, kolon yüzünden itiaren komşu açıklığa en az TS-500'de verilen kenetlenme oyu kadar uzatılacaktır. Kirişlerdeki derinlik farkı gii nedenlerle u olanağın ulunmadığı durumlarda kenetlenme, yukarıdaki () paragrafına göre kirişin kolonun öür yüzünde devam etmediği durumlar için tanımlanan içimde yapılacaktır. (d) Perdelere kendi düzlemleri içinde ağlanan kirişlerde oyuna donatıların kenetlenmesi, kanca yapılmaksızın düz olarak sağlanailir. Bu durumda donatının perde içindeki kenetlenme oyu den ve 50 den az olmayacaktır. 21
Boyuna donatıların eklenmesine ilişkin koşullar aşağıda verilmiştir: (a) Kiriş sarılma ölgeleri, kolon-kiriş irleşim ölgeleri ve açıklık ortasında alt donatı ölgeleri gii, donatının akma durumuna ulaşma olasılığı ulunan kritik ölgelerde indirmeli ek yapılmayacaktır. Bu ölgeler dışında indirmeli eklerin yapılaileceği yerlerde, ek oyunca özel deprem etriyeleri kullanılacaktır. Bu etriyelerin aralıkları kiriş derinliğinin 1/4 ünü ve 100 mm yi aşmayacaktır. () Manşonlu ekler veya indirmeli kaynak ekleri, ir kesitte ancak irer donatı atlayarak uygulanacak ve iririne komşu iki ekin merkezleri arasındaki oyuna uzaklık 600 mm den daha az olmayacaktır. Enine Donatı Koşulları Kiriş mesnetlerinde kolon yüzünden itiaren kiriş derinliğinin iki katı kadar uzunluktaki ölge, Sarılma Bölgesi olarak tanımlanacak ve u ölge oyunca özel deprem etriyeleri kullanılacaktır. Sarılma ölgesinde, ilk etriyenin kolon yüzüne uzaklığı en çok 50 mm olacaktır. Bu ölge için daha elverişsiz ir değer elde edilmedikçe, etriye aralıkları kiriş yüksekliğinin 1/4 ünü, en küçük oyuna donatı çapının 8 katını ve 150 mm yi aşmayacaktır. Sarılma ölgesi dışında, TS-500 de verilen minimum enine donatı koşullarına uyulacaktır. 7) TEMELLER 7.1) Tekil Temeller Donatı Koşulları ve Düzenlenmesi Her iki doğrultu için hesapla ulunan donatılar, temel taanında ir ızgara oluşturacak içimde yerleştirilir. Donatı çuukları eşit aralıklı olarak yerleştirileilir. Temeldeki çekme donatısı oranı, her ir doğrultuda, hesapta göz önüne alınan kesite göre; Donatı oranı ρ 0.002 Donatı aralığı t 250 mm. den az olmalıdır. KAYNAKLAR [1] TS 500 / Şuat 2000 [2] Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkındaki Yönetmelik, 1998 [3] K. Özden, M.Altan, M. Aydoğan; Betonarme Elemanların Boyutlandırılması,1987 [4] Z. Celep, N. Kumasar; Deprem Mühendisliğine Giriş, 2000 [5] Z. Celep, N. Kumasar; Betonarme Yapılar, 1996 [6] U. Ersoy; Betonarme II-Döşemeler ve Temeller, 1995 [7] A. Koçak; Depreme Dayanıklı Yapı Tasarımı Ders Notları, 1997 22
EK: Donatı hatalarından dolayı hasara uğrayan yapılar. Resim 1. Yetersiz sargı ve yetersiz düşey donatı (İstanul) Resim 2. Seyrek etriye ve yetersiz donatı (İzmit) 23
Resim 3. Yetersiz etriye (Bingöl) Resim 4. Yetersiz etriye ve ağlantı (Bingöl) 24
Resim 5. Yetersiz düğüm noktası ağlantısı (Bingöl) 25
Resim 6. Yanlış Donatı İmalatı (Antalya) Resim 7. Yanlış Donatı İmalatı (Antalya) Resim 8. Yetersiz Etriye (Adapazarı) 26
Resim 9. Yetersiz Donatı Yerleşimi (Adapazarı) Resim 10.-11. Yetersiz Donatı Yerleşimi (Adapazarı) 27
Resim 12.-13. Yetersiz Etriye ve Donatı Korozyonu (İstanul) 28
BETONARME YAPI TASARIMI PROJE ÇİZİMLERİ İLE İLGİLİ AÇIKLAMALAR 1. KALIP PLANI İLE İLGİLİ AÇIKLAMALAR Şekil 1. Donatı oylarının hesaplanması 29
hf-2d' 15 K113 (25/50) ƒ8/36 l= 665 ƒ8/36 l= 525 K115 (25/50) ƒ8/36 l= 835 ƒ8/36 l= 676 30 D107 13 K101 (25/50) K102 (25/50) S1 (40/40) S2 (50/35) 15 D101 12 D102 12 ƒ8/33 l= 275 3 ƒ8/35 l= 640 ƒ8/35 l= 495 ƒ8/36 l= 795 ƒ8/36 l= 535 Şekil 2. Donatı Yerleşimi Açıklamalar : 1. Donatılar kiriş kenarından 3 cm içeride olacaktır. 2. Pliyenin kiriş içine kırılan kısmı 15 cm olacaktır. 3. Pliyenin yüksekliği döşeme kalınlığından toplam pas payının çıkartılması şeklinde ulunacaktır. 30
ƒ8/33 ƒ8/33 l= 270 8ƒ6/20 l= 480 üst 8ƒ6/20 l= 480 alt B-B kesiti K118 1510 490 l= 270 ƒ8/33 l= 270 ƒ8/36 l= 770 ƒ8/36 l= 505 (25/50) K114 (25/50) K113 (25/50) K116 (25/50) K115 (25/50) ƒ8/27 l= 770 ƒ8/27 l= 505 ƒ8/33 l= 270 510 ƒ8/36 l= 665 ƒ8/36 l= 525 ƒ8/36 l= 835 ƒ8/36 l= 676 +3.00 K117 (25/50) 160 A 38 50 12 AÇIKLAMA 1 +3.00 A-A kesiti A B C 160 480 520 2000 13 AÇIKLAMA 2 D107 13 ƒ6/20 l= 1030 üst ƒ6/20 l= 1030 alt 1 K101 (25/50) K102 (25/50) K103 (25/50) S1 (40/40) S2 (50/35) S3 (50/40) D101 12 D102 12 D102 12 AÇIKLAMA 3 AÇIKLAMA 5 12 38 50 ƒ8/33 l= 275 ƒ8/33 l= 275 ƒ8/35 l= 640 ƒ8/35 l= 495 ƒ8/36 l= 795 ƒ8/36 l= 535 13 37 50 2 D108 13 K105 (25/50) K106 (25/50) K107 (25/50) S4(35/50) D103 12 S5 (50/40) S6 (50/50) D104 12 ƒ8/20 l= 535 üst ƒ8/20 l= 535 alt 2ƒ12 l= 600 D105 13 ƒ10/24 l=470 ƒ8/36 l= 815 ƒ8/36 l= 642 ƒ8/36 l= 670 ƒ8/36 l= 535 160 480 520 520 3 K109 (25/50) K110 (25/50) K111 (25/50) AÇIKLAMA 4 Şekil 3. Kalıp Planının Düzenlenmesi 31
AÇIKLAMALAR 1. Kalıp planının ölçeği 1/50 olacaktır. 2. Kalıp planının 4 kenarına ölçü ve akslar verilmelidir. 3. Biri merdiven oşluğundan geçirilmek üzere her iki doğrultuda iki kesit alınmalıdır. 4. Her iki doğrultuda, uygun yerlerden ve yeterli sayıda iç ölçü gösterilmelidir. 5. Bütün kirişler, oyutları ile irlikte okunacak şekilde kirişin içine yazılmalıdır. 6. Bütün kolonlar, oyutları ile irlikte ilgili kolonun kenarına yazılmalıdır. 7. Bütün döşemeler kalınlıkları ile irlikte döşemenin sol üst kenarına yazılmalıdır. 8. Bütün döşeme donatıları çapı, sayısı ve toplam oyu ile irlikte donatının üzerine yazılmalıdır. 32
10 6ƒ8/10 50 ƒ16 L= 394 90 7ƒ8/20 150 20 20 ƒ16 L= 394 10 5ƒ8/10 50 15 4ƒ8/10 45 l= 90 90 K117 2. KOLON APLİKASYONU VE KİRİŞ DETAYLARI İLE İLGİLİ AÇIKLAMALAR K102 K103 S103 KOLON DETAYI +3.00 Etriye düzenlemesi Kolon oyuna donatı indirme eki (1.5 ) +0.00 30 cm. Groeton (h=10 cm) Pas payı mesafesi (5 cm.) 33
A 12.5 42 S1 3ƒ14 1ƒ16 K101 ƒ8/10 l=150ÿÿÿÿ 100 2ƒ14 10 10 23 23 2ƒ14 ƒ8/20 l=150ÿÿÿÿ 217 27.5 427.5 25 44 138 3ƒ14 l= 180ÿÿÿ 137 1ƒ16 l= 185ÿÿÿ (25/50) 1ƒ14 l= 840ÿÿ 246 480 ƒ8/10 l=150ÿÿÿÿ 100 B K102 3ƒ16 2ƒ14 3ƒ16 ila. 10 10 10 10 23 23 10 10 10 238 2ƒ14 SZ02 285 3ƒ16 ila. l= 285ÿ ƒ8/10 l=150ÿÿÿÿ 100 3ƒ14 ƒ8/20 l=150ÿÿÿÿ 260 25 470 25 238 285 2ƒ14 ila. l= 285ÿ (25/50) (25/50) S2 S3 2ƒ14 l= 1090ÿÿÿ 1112ÿÿÿ 1048 1070 520 1ƒ14 l= 840ÿÿ 246 ƒ8/10 l=150ÿÿÿÿ 100 SZ03 C 25 285 3ƒ16 ila. l= 285ÿ 238 2ƒ14 ila. 285 2ƒ14 ila. l= 285ÿ K103 238 ƒ8/10 l=150ÿÿÿÿ 100 10 59 59 59 59 59 L1 L Lsn1 /4 Lsn1 /4 Lsn2 /4 Lsn2 /4 L L L L d/2 Lsn1/4 d/2 42 42 L2 ƒ8 l=150ÿÿÿÿ 45 38 50 12 820 2ƒ14 mon. l= 862ÿÿÿ 25 A-A KESITI KZ04 KIRISI 20 2ƒ14 2ƒ14 10 L 570 2ƒ14 mon. l= 570ÿÿÿ 42 48 34