Kiriş Burulma Hesabı (TS 500 Bölüm 8.2)
Kiriş Burulma Hesabı (TS 500 Bölüm 8.2) için temel kavramları, uygulama adımları ve kritik mühendislik kontrollerini özetleyen pratik rehber.
Yapıdan Editör Kurulu · Editoryal kaynak kontrolündeBirincil/resmî kaynak doğrulaması bekliyorAyrıntılar
- Hazırlayan
- Yapıdan Editör Kurulu
- Teknik/Editoryal kontrol
- Teknik doğrulama bekliyor
- Son kontrol tarihi
- Teknik doğrulama bekliyor
- İçerik sürümü
- 3.0
- Kaynak durumu
- Birincil/resmî kaynak doğrulaması bekliyor
Kaynak durumu: Birincil/resmî kaynak doğrulaması bekliyor. Teknik karar öncesinde resmî kaynakla teyit edilmelidir.
Sorumluluk/kapsam: Bu içerik genel bilgilendirme ve editoryal kaynak kontrolü amacıyla hazırlanır; proje, saha veya uygulama kararı için yetkili mühendis/kurum değerlendirmesinin yerine geçmez.
- Burulma Türleri
- Burulma Davranışı ve Çatlak Oluşumu
- Eşik Burulma Momenti (Çatlama Momenti)
- Burulma Momentinin İhmal Koşulu
- Boyut Kontrolü — Üst Sınır
- Etriye Hesabı — Birleşik Kesme + Burulma
- Boyuna Donatı Hesabı
- Donatı Detaylandırma Kuralları
- Tasarım Akış Diyagramı
- Türkiye'ye Özgü Saha Koşulları ve Mevzuat
- Örnek Problemler
- Sık Yapılan Hatalar
- Kaynaklar
Özet
Betonarme kirişlerde burulma (torsiyon), kirişin kesit ekseni etrafında döndürücü moment etkisi altında kalmasıyla ortaya çıkar. TS 500:2000 Madde 8.2, tasarım için iki burulma türü tanımlar: denge burulması ve uygunluk burulması. Türkiye'nin %92'si deprem tehlikesi altında bulunduğundan, burulma donatısı detaylandırması deprem etkisi gözetilerek 135° kapalı etriyelerle yapılmalıdır. Bu makalede ihmal koşulundan boyuna donatı seçimine kadar tüm adımlar, Türkiye mevzuatı birincil kaynak alınarak adım adım açıklanmaktadır.
1. Burulma Türleri
Burulma momenti kontrolünden Tu kapasite hesabına, eğik etriye + boyuna donatı katkısı ve kesme-burulma etkileşim kontrolüne kadar tüm akış; kapalı etriye + 135° kanca…
Ayrıntılı açıklamayı göster
Burulma momenti kontrolünden Tu kapasite hesabına, eğik etriye + boyuna donatı katkısı ve kesme-burulma etkileşim kontrolüne kadar tüm akış; kapalı etriye + 135° kanca zorunluluğu vurgulanır.
TS 500:2000 Madde 8.2.1 kapsamında iki tür burulma tanımlanmaktadır.
| Tür | Tanım | Tasarım Yaklaşımı | Örnek |
|---|---|---|---|
| Denge Burulması | Statik dengede zorunlu; ihmal edilemez | Elastik çözümlemeden elde edilen azaltılmadan kullanılır | L-kiriş, balkon kirişi, konsol mesnet, vinç kirişi |
| Uygunluk Burulması | Sürekli sistemlerde uyum nedeniyle oluşur; plastik mafsal oluşunca azalır | ile sınırlanabilir | İki yönde çalışan döşeme kirişi, kenar kirişler |
Saha Notu: Türkiye yapı stoğunda en sık karşılaşılan burulma türü uygunluk burulmasıdır. Konsollu balkon kirişleri, villa projelerindeki L-kirişler ve asimetrik köşe çerçeve kirişleri ise denge burulmasına girer. Türkiye'nin ~%70'ini kapsayan 1. ve 2. derece deprem bölgelerinde bu ayrım özellikle önem taşır; zira denge burulması deprem sırasında daha büyük kuvvetlere maruz kalabilir.
Dikkat: Uygunluk burulmasında plastik mafsal kabul edilerek alınabilmesi için çatlak kontrolünün yapılması ve kirişin yeterli dönme kapasitesine (TS 500 Madde 8.2.1) sahip olduğunun doğrulanması gerekir. Aksi halde yanlışlıkla momentin ihmal edilmesi tehlikeli olabilir.
2. Burulma Davranışı ve Çatlak Oluşumu
Çatlama öncesinde betonarme kesit homojen elastik bir malzeme gibi davranır. Çatlama momenti () aşıldıktan sonra burulma rijitliği hızla düşer ve sistem elasto-plastik davranışa yaklaşır. Bu davranış ince cidarlı kutu kesit (space truss) analojiyle modellenir.
Dikkat: Burulma çatlakları spiral (helisel) şekildedir ve kesiti 45° açıyla sarar. Bu görünüm eğilme çatlaklarından (dikey çatlaklar) ve kesme çatlaklarından (eğik çatlaklar) açıkça ayırt edilebilir. Sahada spiral çatlak görüldüğünde burulma etkisi mutlaka araştırılmalıdır.
| Çatlak Tipi | Yönelim | Birincil Neden |
|---|---|---|
| Eğilme çatlağı | Dik (dikey) | Eğilme momenti aşımı |
| Kesme çatlağı | Eğik 45° | Kesme kuvveti |
| Burulma çatlağı | Spiral / helisel | Burulma momenti |
| Rötre çatlağı | Düzensiz, yüzeysel | Betonun kuruma büzülmesi |
3. Eşik Burulma Momenti (Çatlama Momenti)
TS 500:2000 Madde 8.2.2 — Burulma çatlama momenti:
3.1 Burulma Dayanım Momenti S
TS 500:2000 Çizelge 8.2 değerleri:
- Dikdörtgen kesit:
- T-veya L-kesit (tablalı): Kesit dikdörtgen parçalara bölünür, her parça için hesaplanır, toplamı alınır:
Saha Notu: T-kesit kirişlerde (nervürlü döşeme sistemi) tabla genişliğinin etkili değeri hesapta TS 500 Madde 7.3.1'e göre belirlenir. Ancak burulma hesabında tablalı ve gövde ayrı dikdörtgen parçalar olarak ele alınır; tabla katkısı gözardı edilmemeli.
| Beton Sınıfı | fck (MPa) | fctk (MPa) | fctd (MPa) | fcd (MPa) |
|---|---|---|---|---|
| C20 | 20 | 1,60 | 1,07 | 13,33 |
| C25 | 25 | 1,80 | 1,20 | 16,67 |
| C30 | 30 | 1,90 | 1,27 | 20,00 |
| C35 | 35 | 2,10 | 1,40 | 23,33 |
| C40 | 40 | 2,20 | 1,47 | 26,67 |
4. Burulma Momentinin İhmal Koşulu
TS 500:2000 Madde 8.2.2 — Burulma şu koşul sağlandığında ihmal edilebilir:
Birleşik kesme + burulma durumunda eğik çatlama kontrolü:
Burada kesme çatlama momenti (katkısız):
Dikkat: olduğunda her iki donatı (kesme ve burulma etriyesi) birlikte hesaplanmalıdır. Yalnızca birinin hesaplanması yetersiz donatıya ve gevrek kırılmaya yol açar.
5. Boyut Kontrolü — Üst Sınır (Gevrek Kırılma Önleme)
TS 500:2000 Madde 8.2.5 — Beton ezilmesini önlemek amacıyla:
Bu koşul sağlanmazsa kesit büyütülmeli, donatı artışıyla çözüm aranmamalıdır. Pratikte veya artırılarak sorun giderilir.
Saha Notu: Türkiye deprem bölgelerinde geniş kiriş kesitleri yerine daha dar, yüksek kirişler tercih edilir (TBDY 2018 Madde 7.4.1 — min. ). Bu nedenle üst sınır kontrolü özellikle dar (250–300 mm) kirişlerde kritik olabilir.
6. Etriye Hesabı — Birleşik Kesme + Burulma
6.1 Burulma Etriyesi
İnce cidarlı kutu kesit (Space Truss) analojisindan türetilmiş (TS 500 Denklem 8.14):
Burada:
- = etriyenin iç çevresinin sınırladığı alan (mm²)
- (c = paspayı, mm)
- = etriye çeliğinin tasarım akma dayanımı (MPa)
- = tek kollu burulma etriyesi kesit alanı (mm²)
6.2 Kesme Etriyesi
TS 500 Denklem 8.5:
Burada = etriye kol sayısı, (betonun katkısı).
6.3 Minimum Etriye
TS 500 Madde 8.2.5.1 — TBDY 2018 Madde 7.4.4 ile kombinasyonda:
6.4 Toplam Etriye
Birleşik etkide gereken etriye alanı:
| Etriye Çapı | Kesit Alanı (mm²) | 2 Kollu A₀ (mm²) |
|---|---|---|
| ø8 | 50,3 | 100,5 |
| ø10 | 78,5 | 157,1 |
| ø12 | 113,1 | 226,2 |
| ø14 | 153,9 | 307,9 |
Saha Notu: Etriye aralığı seçerken deprem sarılma bölgesi kontrolü yapılmalıdır. TBDY 2018 Madde 7.4.4 gereği sarılma bölgelerinde (mesnet yüzünden uzunluğunda) , ve koşullarının hepsi sağlanmalıdır.
7. Boyuna Donatı Hesabı
TS 500 Denklem 8.16 — Burulma için gerekli boyuna donatı:
Burada = etriye iç çevresinin uzunluğu (mm).
Minimum boyuna donatı:
Eğilme donatısına ek olarak kesit çevresine dağıtılır:
Saha Notu: Burulma boyuna donatısının kesitin köşelerine ve perimetrine eşit aralıklı yerleştirilmesi kritiktir. Yalnızca üst veya alt köşelere yığılması, ince cidarlı kutu kesit analojisin bozulmasına yol açar ve taşıma gücünü düşürür.
8. Donatı Detaylandırma Kuralları
TS 500:2000 Madde 8.2.6 — Zorunlu detay koşulları:
| Parametre | Koşul | Açıklama |
|---|---|---|
| Etriye uç detayı | 135° kanca zorunlu | 90° kanca kesinlikle kullanılamaz |
| Etriye tipi | Kapalı etriye | Bindirmeli veya açık etriye yasak |
| Min. etriye çapı | ø ≥ 8 mm | S420a/B500 için |
| Maks. etriye aralığı | s ≤ bw/2, s ≤ h/2, s ≤ 300 mm | Üçünün en küçüğü |
| Boyuna donatı aralığı | ≤ 300 mm veya ue/8 | Küçük olan alınır |
| Min. boyuna donatı çapı | ø ≥ 12 mm | Köşe donatılarında |
| Çok kollu etriyede | İç kollar sayılmaz | Yalnızca dış (kapalı) etriye kolu |
Sol panelde kesit görünümü ve donatı düzeni, orta panelde Td/Md/Vd etkileşim diyagramı ve tasarım kontrol ifadeleri, sağ panelde kapalı etriye 3D yakın çekim ile…
Ayrıntılı açıklamayı göster
Sol panelde kesit görünümü ve donatı düzeni, orta panelde Td/Md/Vd etkileşim diyagramı ve tasarım kontrol ifadeleri, sağ panelde kapalı etriye 3D yakın çekim ile kapalı-çift kanca/açık-tek kanca karşılaştırması.
Dikkat: Çok kollu (3 veya 4 kollu) etriyelerde yalnızca dışta yer alan kapalı etriye kolları burulma hesabına dahil edilebilir. İç bağlantı kolları kesme hesabına girer; burulma etriye alanına eklenmez. Bu kural TS 500 Madde 8.2.6'da açıkça belirtilmiştir. Sahada yanlış hesap en çok bu noktada yapılmaktadır.
9. Tasarım Akış Diyagramı
10. Türkiye'ye Özgü Saha Koşulları ve Mevzuat
10.1 Deprem Bölgesi Etkisi
Türkiye topraklarının yaklaşık %92'si deprem tehlikesi altındadır. TBDY 2018 Madde 7.4.4, süneklik düzeyi yüksek kirişlerin sarılma bölgelerinde (mesnet yüzünden uzunluğunda) aşağıdaki koşulların hepsini karşılamasını zorunlu kılar:
Sarılma bölgesi dışında TS 500 Madde 8.2 koşulları geçerlidir.
| Parametre | Koşul | Kaynak |
|---|---|---|
| Min. kiriş gövde genişliği | bw ≥ 250 mm | TBDY 2018 Madde 7.4.1 |
| Min. kiriş yüksekliği | h ≥ 3 × döşeme kalınlığı ve ≥ 300 mm | TBDY 2018 Madde 7.4.1 |
| Etriye sarılma bölgesi uzunluğu | 2h (mesnet yüzünden) | TBDY 2018 Madde 7.4.4 |
| Etriye kol aralığı (dike) | ≤ 350 mm | TBDY 2018 Madde 7.4.4 |
| Min. etriye çapı (sarılma) | ø ≥ 8 mm | TBDY 2018 Madde 7.4.4 |
| İlk etriye konumu | Kolon yüzünden ≤ 50 mm | TBDY 2018 Madde 7.4.4 |
10.2 Zemin ve İklim Koşulları
Türkiye'de yaygın zemin tipleri (alüvyon, kireçtaşı, marn, volkanik) ve bölgesel don derinlikleri tasarımı etkiler. KGM verilerine göre iç Anadolu'da don derinliği 80–120 cm, Marmara bölgesinde 40–60 cm olup bu durum temel kiriş boyutlandırmasını ve dolayısıyla burulma kontrolünü etkiler.
| Bölge | Don Derinliği (cm) | TDHS Deprem Zon (ağırlıklı) |
|---|---|---|
| Marmara | 40–60 | ZD–ZC |
| Ege-Akdeniz | 20–40 | ZC–ZD |
| İç Anadolu | 80–120 | ZC–ZE |
| Doğu Anadolu | 100–150 | ZC–ZD |
| Karadeniz | 60–100 | ZC |
10.3 Yasal Zorunluluklar
- 3194 Sayılı İmar Kanunu — Yapı ruhsat zorunluluğu; betonarme projelerin belediye onayına sunulması
- 4708 Sayılı Yapı Denetimi Kanunu — Bağımsız denetim zorunluluğu (29.06.2001 tarihli, RG: 24447)
- 6331 Sayılı İş Sağlığı ve Güvenliği Kanunu — Şantiye güvenlik planı zorunluluğu
- TS 500:2000 — Betonarme hesabın birincil referans standardı (TSE, Ankara)
10.4 Birim Fiyat Referansları (2025)
Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı 2025 Yılı Birim Fiyatları:
| Poz Kodu | Tanım | Birim |
|---|---|---|
| 23.001 | Φ ≤ 12 mm nervürlü donatı çeliğinin bükülüp yerine konulması | kg |
| 23.002 | Φ > 12 mm nervürlü donatı çeliğinin bükülüp yerine konulması | kg |
| 21.011 | C25 hazır beton dökümü (kiriş) | m³ |
| 21.013 | C30 hazır beton dökümü (kiriş) | m³ |
| 22.001 | Kiriş kalıbı yapılması ve sökülmesi | m² |
11. Örnek Problemler
Problem 1 — Kolay
Veriler:
- Kiriş: , ,
- Tasarım burulma momenti:
- Tasarım kesme kuvveti:
- Beton: C25 (, )
- Çelik: S220a ()
- Paspayı:
İstenen: Burulma + kesme etriyesi ve boyuna donatı hesabı
Çözüm:
Adım 1 — Çatlama momenti (TS 500 Denklem 8.13):
Eğik çatlama kontrolü (TS 500 Denklem 8.11):
Adım 2 — Üst sınır kontrolü (TS 500 Denklem 8.12):
Adım 3 — Ae ve ue hesabı:
Adım 4 — Burulma etriyesi (TS 500 Denklem 8.14):
Adım 5 — Kesme etriyesi (TS 500 Denklem 8.5):
Adım 6 — Toplam etriye:
ø10 etriye için: ,
Maks. aralık: — ø10/80 mm seç
Adım 7 — Boyuna donatı (TS 500 Denklem 8.16):
Sonuç: ø10/80 mm kapalı etriye (135° kanca), Burulma boyuna donatısı
Kontrol: Etriye aralığı 80 mm ≤ 150 mm, ø10 ≥ 8 mm minimum çap
Problem 2 — Orta
Veriler:
- Kiriş: , ,
- Tasarım burulma momenti:
- Tasarım kesme kuvveti:
- Tasarım eğilme momenti: (mesnet)
- Beton: C30 (, )
- Çelik: S420 ()
- Paspayı:
İstenen: Birleşik eğilme + burulma + kesme donatısı hesabı
Çözüm:
Adım 1 — Çatlama momenti:
Birleşik kontrol: → donatı gerekli
Adım 2 — Üst sınır:
Adım 3 — Ae ve ue:
Adım 4 — Burulma etriyesi:
Adım 5 — Kesme etriyesi:
Adım 6 — Toplam etriye:
ø10 etriye: ; maks. → ø10/150 mm
Adım 7 — Burulma boyuna donatısı:
Adım 8 — Eğilme donatısı (mesnet):
Adım 9 — Toplam donatı (üst/mesnet):
Sonuç: ø10/150 mm kapalı etriye; Üstte 5ø20, Altta 2ø12
Problem 3 — Zor
Veriler:
- Tasarım kesme kuvveti:
- Tasarım eğilme momenti: (mesnet)
- Tasarım burulma momenti: (denge burulması — balkon projeksiyonu)
- Beton: C25 (, )
- Çelik: S420 ()
- Paspayı:
- TBDY 2018 Madde 7.4 — Süneklik düzeyi yüksek kiriş
İstenen: Kesit boyutlandırma + tam donatı tasarımı
Çözüm:
Adım 1 — Eğilme+kesmeye göre boyutlandırma:
seçilirse → ,
Kesmeye göre: ; ✓
Boyutlar: , ,
Adım 2 — Burulma boyut kontrolü (TS 500 Denklem 8.12):
Üst sınır: ✓
Adım 3 — Ae, ue:
Adım 4 — Burulma etriyesi:
Adım 5 — Kesme etriyesi:
Adım 6 — Toplam + minimum etriye:
ø12 etriye: ,
Deprem sarılma bölgesi kısıtı (TBDY 2018 Madde 7.4.4): , , → ø12/130 mm
Adım 7 — Burulma boyuna donatısı:
Adım 8 — Eğilme donatısı:
Adım 9 — Kombinasyon:
Sonuç: ø12/130 mm kapalı etriye (135° kanca); Üstte 4ø28+2ø16; Altta 2ø16
Kontrol: TBDY 2018 sarılma bölgesi aralığı 130 mm ≤ 140 mm, Boyuna donatı arası ≤
12. Sık Yapılan Hatalar
| Hata | Sonucu | Doğrusu |
|---|---|---|
| 90° kanca kullanımı | Depremde kanca açılır, koruma kaybedilir | 135° kanca zorunlu (TS 500 Md. 8.2.6) |
| İç etriye kollarının burulmaya sayılması | Yetersiz burulma dayanımı | Yalnızca dış kapalı kol hesaplanır |
| Boyuna donatının sadece alta toplanması | İnce cidar anolojisi bozulur | Perimetri çevresine dağıtılmalı |
| Uygunluk burulmasının tamamen ihmal edilmesi | Tcr'den büyük T'de donatısız kalır | Min. alınmalı |
| Etriye aralığının h/2 ile sınırlanmaması | Aralık fazla, donatı yetersiz | |
| T/L kesitte S değerinin yanlış hesabı | Tcr yanlış → donatı hatalı | Bileşik S hesabı yapılmalı |
| TBDY 2018 sarılma bölgesi gözardı edilmesi | Yetersiz süneklik | Sarılma bölgesinde ve |
Kaynaklar
- TS 500:2000, Betonarme Yapıların Tasarım ve Yapım Kuralları, TSE, Ankara. Madde 8.2 (Burulma), Denklemler 8.13–8.16.
- TBDY 2018, Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği, T.C. Resmi Gazete 18.03.2018 tarih, 30364 sayı. Madde 7.4 (Süneklik Düzeyi Yüksek Kirişler).
- Dündar, C. ve Karaahmeti, S., Betonarme 2 — Burulma Etkisi Çalışma Soruları, Çukurova Üniversitesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, 2024.
- Erdem, H., "Burulma Düzensizliğinin Betonarme Kirişler ve Kolonlar Üzerine Etkileri", Niğde Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, Cilt 5, Sayı 2, 2016, s. 148–156.
- TS EN 1992-1-1:2004, Eurocode 2: Betonarme Yapıların Tasarımı, TSE, Bölüm 6.3 (Torsion).
- StructurePoint, Equilibrium Torsion in Beams — ACI 318-14, 2026. (Karşılaştırma referansı)
- 4708 Sayılı Yapı Denetimi Hakkında Kanun, T.C. Resmi Gazete 29.06.2001 tarih, 24447 sayı.
- KGM, Karayolları Standart Kesitleri ve Don Derinlikleri, KGM, Ankara, 2020.
İlgili Hesaplama Araçları
Bu konuyla ilgili ücretsiz mühendislik hesaplama araçlarımızla ön tasarım ve kontrol yapabilirsiniz:
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.
Kiriş Burulma Hesabı (TS 500 Bölüm 8.2) — Sıkça Sorulan Sorular
Denge burulması ile uygunluk burulması arasındaki fark nedir?
Burulma momenti ne zaman ihmal edilebilir?
Burulma donatısında neden 135° kanca zorunludur?
Çok kollu etriyelerde iç kollar burulma hesabına dahil edilebilir mi?
Deprem bölgelerinde sarılma bölgesi etriye aralığı nasıl belirlenir?
Kaynaklar, sürüm ve alıntılamaAkademik ve mesleki kullanım için atıf ayrıntılarını açın.
bilgiportali (2026). Kiriş Burulma Hesabı (TS 500 Bölüm 8.2). Yapıdan — İnşaat Mühendisliği Bilgi Portalı. https://yapidan.com/kategoriler/ba/kiris-burulma-hesabi-ts-500