Donatı Çeliği Ağırlık ve Kesit Özellikleri Tablosu (Ø8–Ø32)

1. Kapsam ve Standart Hiyerarşisi

Donatı çelikleri Türkiye'de TS 708:2010 "Çelik — Betonarme için — Donatı Çeliği" standardı kapsamında üretilmekte ve denetlenmektedir. Bu standart; çubukların nominal çap toleransları, nervür geometrisi, mekanik özellikleri ve kimyasal bileşimini tanımlar. Hesap kuralları bakımından TS EN 1992-1-1:2012 (Eurocode 2) Madde 3.2 geçerlidir.

Tablo 1: Kapsam ve Standart Hiyerarşisi

Saha Notu: Türkiye'deki şantiyelerde piyasada en yaygın bulunan çaplar Ø8, Ø10, Ø12, Ø16, Ø20 ve Ø22 mm'dir. Ø25, Ø28 ve Ø32 stok kısıtı nedeniyle temin süresi 3–7 iş günü olabilir; proje planlamasında hesaba katılmalıdır.

2. Temel Tanımlar ve Semboller

2.1 Nominal Çap

TS 708:2010 Madde 3.1'e göre nominal çap, eşdeğer kesit alanına sahip dolu dairesel bir çubuğun çapıdır. Nervürler nominal çapı biraz aştığı için anma çapı ile ölçüm çapı ayrımı yapılır:

$$\phi_{nom} \leq \phi_{gerçek} \leq \phi_{nom} + \Delta$$

TS 708:2010 Çizelge 1'e göre çap toleransları ±%4,5 ile ±%6 arasında değişmektedir.

Tablo 2: Nominal Çap

2.2 Semboller

Tablo 3: Semboller

3. Hesap Formülleri

3.1 Kesit Alanı

$$A_s = \frac{\pi \phi^2}{4} \quad \text{(mm²)}$$

3.2 Çevre Uzunluğu (Islanma Çevresi)

$$u = \pi \phi \quad \text{(mm)}$$

3.3 Birim Ağırlık

$$G = \rho_{çelik} \cdot A_s \cdot 10^{-6} = 7850 \cdot \frac{\pi \phi^2}{4} \cdot 10^{-6} \quad \text{(kg/m)}$$

Pratik yaklaşım formülü (TS 708:2010 ile tutarlı):

$$G \approx \frac{\phi^2}{162{,}2} \quad \text{(kg/m, } \phi \text{ mm cinsinden)}$$

Dikkat: Bazı kaynaklarda $G \approx 0{,}00617 \phi^2$ şeklinde kullanılmaktadır. Bu formül yalnızca yaklaşık bir yöntemdir; hassas metraj hesapları için tablodaki değerler esas alınmalıdır.

3.4 Atalet Momenti

$$I = \frac{\pi \phi^4}{64} \quad \text{(mm⁴)}$$

4. Tek Çubuk Özellikleri Tablosu Ø8–Ø32

Tablo 4: Tek Çubuk Özellikleri Tablosu Ø8–Ø32

Saha Notu: Şantiyede alınan demirin etiketini mutlaka kontrol edin: B420C veya B500C yazısı bulunmalıdır. TS 708:2010 kapsamında üretilen çubuklarda çap etiketi, üretici kodu ve ısı numarası yasal zorunluluktur.

5. Çoklu Çubuk Kesit Alanları

Tablo 5: Çoklu Çubuk Kesit Alanları

6. Donatı Çelik Sınıfları ve Mekanik Özellikleri

6.1 TS 500:2000 Çizelge 3.2 — Çelik Sınıfları

Tablo 6: TS 500:2000 Çizelge 3.2 — Çelik Sınıfları

$f_{yd} = f_{yk} / \gamma_s$; $\gamma_s = 1{,}15$ (TS 500:2000 Madde 4.3)

6.2 TBDY 2018 — Deprem Tasarımında Çelik Sınıfı Zorunluluğu

TBDY 2018 Madde 7.2.5.3 (tam metin): "Boyuna ve enine donatı olarak yalnızca B420C veya B500C sınıfı nervürlü çelik çubuk kullanılacaktır."

Bu hükmün pratik sonuçları:

• S220a (düz çubuk): Çerçeve kiriş ve kolonlarında boyuna donatı olarak kesinlikle kullanılamaz.
• B420B veya B500B: Sünek olmayan (C harfi olmayan) çelikler deprem bölgelerinde tavsiye edilmez.
• Yalnızca perde üzeri ve deprem etkisinin göz ardı edilebileceği ikincil elemanlar istisnai durum içerebilir.

Saha Notu: 6 Şubat 2023 Kahramanmaraş depremleri sonrasında yapı denetim mekanizması donatı sınıfı denetimini sıkılaştırdı. Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı il müdürlükleri, şantiyelerden düzenli numune alarak TS 708:2010 uyumunu denetlemektedir. Belgesi olmayan donatı kullanımı 4708 sayılı Yapı Denetimi Kanunu kapsamında para cezasına ve yapı tatil tutanağına yol açar.

7. Döşeme için 100 cm Genişliğe Karşılık Donatı Alanları

Tablo 7: Döşeme için 100 cm Genişliğe Karşılık Donatı Alanları

Dikkat: Döşemelerde minimum donatı oranı TS 500:2000 Madde 10.3'e göre her iki doğrultuda $A_{s,min} = 0{,}002 \cdot b \cdot h$ olmalıdır. 200 mm kalınlıkta bir döşemede minimum: $0{,}002 \times 1000 \times 200 = 400\text{ mm}^2/\text{m}$'dir.

8. Pratik Donatı Seçim Kılavuzu

Tablo 8: Pratik Donatı Seçim Kılavuzu

9. Net Beton Örtüsü Gereklilikleri

Tablo 9: Net Beton Örtüsü Gereklilikleri

Saha Notu: KGM Haritası'na göre Türkiye'nin iç bölgelerinde don derinliği 80–120 cm'ye ulaşır. Donma–çözülme döngüsüne maruz kalacak dış elemanlarda en az $c_c = 40\text{ mm}$ önerilmektedir. Karadeniz ve deniz kıyısı yapılarda klorür etkisi nedeniyle $c_c \geq 50\text{ mm}$ uygulanmalıdır.

10. Kenetlenme ve Bindirme Boyu

10.1 Düz Kenetlenme Boyu (TS 500:2000 Madde 9.1.2.1)

Nervürlü çubuklar için tasarım kenetlenme boyu:

$$l_b = 0{,}12 \cdot \phi \cdot \frac{f_{yd}}{f_{ctd}}$$

Konum I (genel durum) için bu değer $\times 1{,}4$ ile artırılmalıdır.

Tablo 10: Düz Kenetlenme Boyu (TS 500:2000 Madde 9.1.2.1)

$f_{ctd}$: C25 için $f_{ctd} \approx 1{,}17\text{ MPa}$; B420C için $f_{yd} = 420/1{,}15 = 365\text{ MPa}$

10.2 Bindirmeli Ek Kuralları (TS 500:2000 Madde 9.2.6.1)

• $\phi \leq 30\text{ mm}$: Bindirmeli ek yapılabilir; bindirme boyu $l_0 \geq l_b$ ve $l_0 \geq 30\text{ cm}$ olmalıdır.
• $\phi > 30\text{ mm}$ (Ø32 dahil): Bindirmeli ek yapılamaz; yeterliliği kanıtlanmış özel manşon veya kaynak kullanılmalıdır.
• TBDY 2018 Madde 7.3.3.1: Kolon boyuna donatı bindirme eklerinin kolon orta 1/3 bölgesinde yapılması zorunludur.

Dikkat: Şantiyelerde çok sık karşılaşılan hata, kolon bindirme eklerinin kat döşemesi seviyesinde (alt 1/3 bölge) yapılmasıdır. Bu durum TBDY 2018 Madde 7.3.3.1'i ihlal eder ve ek yeri bölgesinde büyük plastik deformasyon odaklaşmasına yol açar.

11. Birim Fiyat Referansları

Tablo 11: Birim Fiyat Referansları

12. Türkiye'ye Özgü Saha Koşulları

12.1 Deprem Bölgesi ve Çelik Sınıfı Seçimi

Türkiye'nin %96'sı deprem riski taşıyan bölgede yer almaktadır.

Tablo 12: Deprem Bölgesi ve Çelik Sınıfı Seçimi

Kütahya İçin Özel Not: Kütahya ili AFAD Deprem Tehlike Haritası'nda yüksek tehlike bölgesindedir. Tüm betonarme çerçeve elemanlarında B420C veya B500C kullanımı TBDY 2018 kapsamında zorunludur.

12.2 Saha Depolama Kuralları

İnşaat demirleri sahada yanlış depolandığında yüzeysel pas akma dayanımını %5–10 oranında azaltabilir; klorür ortamında (deniz kıyısı) oksidasyon 2–4 hafta içinde başlar.

Doğru depolama kuralları (TS 708:2010 Ek):

1. Doğrudan zemin temasından kaçınılmalı; en az 15 cm yükseklikte ahşap veya beton kiriş üzerine istiflenmeli.
2. Açık alanda depolanacaksa üstü örtülmeli.
3. Ayrı çaplar etiketlenerek ayrı yerlerde istiflenmeli.
4. Koyu kırmızı renkte ağır pas oluşmuşsa TSE belgeli pas testi yapılmalı.

13. Örnek Problemler

Problem 1 — Kolay

Problem: Ø20 mm çaplı 5 adet nervürlü donatı çubuğunun toplam kesit alanını, toplam çevre uzunluğunu ve 8 m boy için toplam ağırlığını hesaplayınız.

Veriler: $\phi = 20\text{ mm}$; çubuk sayısı $n = 5$; $L = 8\text{ m}$

Çözüm:

Adım 1 — Tek çubuk kesit alanı:

$$A_s = \frac{\pi \cdot 20^2}{4} = 314{,}2\text{ mm}^2$$

Adım 2 — 5 çubuk toplam kesit alanı:

$$A_{s,toplam} = 5 \times 314{,}2 = 1\,571{,}0\text{ mm}^2$$

Tablo 4 doğrulaması: 5×Ø20 = 1 571 mm² — doğru.

Adım 3 — Çevre uzunluğu:

$$u = \pi \cdot 20 = 62{,}83\text{ mm (tek çubuk)}$$ $$u_{toplam} = 5 \times 62{,}83 = 314{,}2\text{ mm}$$

Adım 4 — Birim ağırlık:

$$G = \frac{20^2}{162{,}2} = \frac{400}{162{,}2} = 2{,}47\text{ kg/m}$$

Adım 5 — Toplam ağırlık:

$$G_{toplam} = 5 \times 2{,}47 \times 8 = 98{,}8\text{ kg}$$

Sonuç: Toplam $A_s = 1\,571\text{ mm}^2$; Toplam $u = 314{,}2\text{ mm}$; Toplam $G = 98{,}8\text{ kg}$

Problem 2 — Orta

Problem: C30/37 beton ve B420C çelik kullanan bir kirişte 3Ø20 çekme donatısının kenetlenme boyu ve birim ağırlığını hesaplayınız. Kiriş iç mekandadır (Konum II).

Veriler:

• $\phi = 20\text{ mm}$, $n = 3$ adet
• Beton: C30/37 → $f_{ck} = 30\text{ MPa}$
• Çelik: B420C → $f_{yd} = 420/1{,}15 = 365{,}2\text{ MPa}$
• $f_{ctd}$ hesabı: $f_{ctd} = 0{,}35 \cdot f_{ck}^{2/3} / \gamma_c = 0{,}35 \cdot 30^{2/3} / 1{,}5 = 1{,}28\text{ MPa}$

Çözüm:

Adım 1 — TS 500:2000 Madde 9.1.2.1:

$$l_b = 0{,}12 \cdot \phi \cdot \frac{f_{yd}}{f_{ctd}} = 0{,}12 \times 20 \times \frac{365{,}2}{1{,}28} = 685\text{ mm (Konum II)}$$

Adım 2 — Konum I:

$$l_{b,I} = 1{,}4 \times 685 = 959\text{ mm} \approx 960\text{ mm}$$

Adım 3 — Toplam ağırlık (3 çubuk × 4,5 m):

$$G_{toplam} = 3 \times 4{,}5 \times 2{,}470 = 33{,}35\text{ kg}$$

Sonuç:

• Kenetlenme boyu (Konum II): $l_b = 685\text{ mm}$
• Kenetlenme boyu (Konum I): $l_b = 960\text{ mm}$
• 3Ø20 × 4,5 m toplam ağırlık: 33,4 kg

Kontrol: TBDY 2018 Madde 7.4.2.3'e göre mesnet üst donatısı en az $l_b \geq h_k + c$ uzunluğunda kolon içine gömülmelidir. Kolon genişliği 400 mm ise 400 mm < 685 mm → çubuk eğilerek kenetlenmelidir.

Problem 3 — Zor

Problem: Kütahya'da TBDY 2018 kapsamında tasarlanan bir binanın bir kolonunda 2 850 mm² boyuna donatı alanı gerekmektedir. Aşağıdaki kısıtları sağlayan bir donatı düzeni seçiniz ve toplam ağırlığı bulunuz.

Veriler:

• Gerekli $A_s = 2\,850\text{ mm}^2$
• Kolon boyutu: 400×500 mm
• Kolon boyu: 3,2 m (bir kat)
• Beton: C30/37; Çelik: B420C (TBDY 2018 Md. 7.2.5.3 gereği)

Kısıtlar:

1. Minimum donatı çapı: $\phi \geq 14\text{ mm}$ (TBDY 2018 Md. 7.3.2)
2. Minimum boyuna donatı oranı: $\rho_l = A_s/A_c \geq 0{,}01$; $A_c = 400 \times 500 = 200\,000\text{ mm}^2$
3. Maksimum boyuna donatı oranı: $\rho_l \leq 0{,}04$ (normal kesit)
4. Kolon kesitinin her yüzünde en az 3 çubuk bulunmalı

Çözüm:

Adım 1 — Minimum donatı kontrolü:

$$A_{s,min} = 0{,}01 \times 200\,000 = 2\,000\text{ mm}^2 < A_{s,gerekli} = 2\,850\text{ mm}^2$$

Gerekli alan baskın; min. kontrolü sağlanıyor.

Adım 2 — Deneme: 8Ø22

$$A_s = 8 \times 380{,}1 = 3\,041\text{ mm}^2 > 2\,850\text{ mm}^2$$

Kolon 400×500 mm kesitine 8 çubuk (her kenarda 3–4 adet) sığar.

Adım 3 — Donatı oranı kontrolü:

$$\rho_l = \frac{3\,041}{200\,000} = 0{,}0152$$

$0{,}01 \leq 0{,}0152 \leq 0{,}04$ — sınır içinde.

Adım 4 — Alternatif: 10Ø20

$$A_s = 10 \times 314{,}2 = 3\,142\text{ mm}^2; \quad \rho_l = 0{,}0157$$

Adım 5 — Seçim: Ekonomi açısından 8Ø22 tercih edilir (daha az çubuk, daha düzenli etriye yerleştirme imkânı).

Adım 6 — Ağırlık hesabı:

$$G_{toplam} = 8 \times 3{,}2 \times 2{,}980 = 76{,}3\text{ kg}$$

Sonuç:

• 8Ø22 (toplam $A_s = 3\,041\text{ mm}^2$) seçildi
• $\rho_l = \%1{,}52$ — sınır içinde (TBDY 2018, TS 500:2000)
• Boyuna donatı toplam ağırlık (3,2 m kat): 76,3 kg

Kontrol:

• $\phi = 22\text{ mm} \geq 14\text{ mm}$ (TBDY 2018 Md. 7.3.2) — doğru
• Her kenarda 3–4 çubuk (400 mm kenarda 3, 500 mm kenarda 4) — doğru
• B420C sınıfı çelik (TBDY 2018 Md. 7.2.5.3) — doğru

14. Sık Yapılan Hatalar

1. Bar aralığı net açıklık yerine eksen aralığı olarak alınır. TS 500:2000 Madde 9.5.2: net aralık = max($\phi$, $d_{agr} \times 4/3$, 20 mm); eksen aralığı değil.

2. Ø32 üzeri donatıda bindirmeli ek yapılır. TS 500:2000 Madde 9.2.6.1: Ø30 mm'den büyük çaplı çubuklarda bindirmeli ek yapılamaz; manşon veya kaynak zorunludur.

3. S220a düz çubuk depremli çerçeve kirişinde boyuna donatı olarak kullanılır. TBDY 2018 Madde 7.2.4 ile yasaktır; B420C veya B500C nervürlü çubuk zorunludur.

4. Kolon boyuna donatısında Ø12 seçilir. TBDY 2018 Madde 7.3.2 kolon için minimum Ø14 şart koşar.

5. Birim ağırlık tablosu yerine yaklaşık $0{,}006\phi^2$ formülü kullanılır. Daha doğru yaklaşım $G \approx \phi^2/162\text{ kg/m}$; tablo değerleri birincil referanstır.

6. Çelik sınıfı B500B ile B500C karıştırılır. Süneklik sınıfı farkına dikkat: TBDY 2018 kapsamında yalnızca C (sünek) sınıfı kabul edilir.

7. Döşeme donatısında minimum aralık göz ardı edilir. Net aralık $< \phi$ veya $< d_{agr,max} \times 4/3$ veya $< 20\text{ mm}$ ise beton yerleşimi güçleşir ve tane ayrışması riski artar.

Kaynaklar

1. TS 708:2010 — Çelik — Betonarme için — Donatı Çeliği. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.
2. TS 500:2000 — Betonarme Yapıların Tasarım ve Yapım Kuralları. Madde 4.3, 7.2, 7.4.1, 9.1.2.1, 9.2.6.1, 9.4, 9.5.2, 10.3. TSE, Ankara.
3. TBDY 2018 — Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği. Madde 7.2.4, 7.2.5.3, 7.3.2, 7.3.3.1, 7.4.2.3. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı, Ankara.
4. TS EN 1992-1-1:2012 (Eurocode 2) — Betonarme Yapıların Tasarımı — Bölüm 1-1: Genel Kurallar. Madde 3.2. TSE, Ankara.
5. Topçu A. — Betonarme I, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Ders Notu, 2026. Bölüm 6 (Donatı seçimi örnekleri).
6. İMO (İnşaat Mühendisleri Odası) — Donatı Tabloları Teknik Dokümanı. https://www.imo.org.tr
7. ÇŞB (Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı) — 2024/2025 Yılı Yapı İşleri Birim Fiyat Listesi. Poz: 15.160.1003, 15.160.1004, 15.160.1005.
8. Derdiman M.K. — "Betonarme Sürekli Kirişlerde Optimal Kesit ve Donatı Oranlarının PSO Algoritması ile Belirlenmesi." Konya Journal of Engineering Sciences, 10(4), 923–940, 2022.

İlgili Hesaplama Araçları

Bu konuyla ilgili ücretsiz mühendislik hesaplama araçlarımızla ön tasarım ve kontrol yapabilirsiniz:

• İnşaat Demiri Hesaplama
• Döşeme Donatısı Hesaplama

Önemli Mühendislik Uyarısı: Bu içerik yalnızca bilgilendirme amaçlıdır; nihai tasarım, hesap ve uygulama kararları, güncel yönetmelikler ile proje koşulları çerçevesinde yetkili bir inşaat mühendisinin denetiminde alınmalıdır. Sayısal örnekler ve formüller genel mühendislik pratiğini yansıtır; her projenin kendine özgü zemin, yük ve çevre koşulları proje müellifince ayrıca değerlendirilmelidir.