Prefabrik Betonarme Yapı Tasarım Esasları

1. Tanım ve Temel İlke

Prefabrik betonarme eleman (precast concrete element): Kalıcı konumuna taşınıp monte edilmeden önce farklı bir yerde (fabrika veya şantiye prefabrikasyon alanı) üretilen yapı elemanıdır (TS EN 13369:2013 Madde 1).

1.1 Prefabrik Yapı Avantajları ve Sınırlamaları

Tablo 1: Prefabrik Yapı Avantajları ve Sınırlamaları

Saha Notu: Türkiye'de prefabrik yapı stoğunun büyük çoğunluğu tek katlı sanayi yapısıdır. Çok katlı prefabrik binalara olan talep 2010'lardan itibaren artmış olsa da 6 Şubat 2023 Kahramanmaraş depremleri (Mw 7.7 ve Mw 7.6) sonrası sanayi yapılarındaki pimli bağlantı hasarları, TBDY 2018 Bölüm 8'in sektörde daha titizlikle uygulanmasını zorunlu kılmıştır. Depremde ciddi gevrek hasarlar gözlemlenen pimli bağlantılar (MFB1), DTS 1-2 çerçeve sistemlerinde artık kaçınılması gereken birleşim tipi olarak değerlendirilmektedir.

Dikkat: Prefabrik sanayi yapılarının büyük çoğunluğu hâlâ moment aktarmayan (mafsallı) pimli bağlantıyla inşa edilmektedir. Bu durum DTS 1 ve DTS 2 bölgelerinde TBDY 2018 Bölüm 8'e aykırı olabilir ve taşıma gücü yetersizliğine yol açabilir.

1.2 Yapısal Sistem Sınıflandırması (TBDY 2018 Madde 8.1)

TBDY 2018, prefabrik binalarda kullanılabilecek yapısal sistem türlerini deprem tasarım sınıfına (DTS) ve bina yükseklik sınıfına (BYS) göre sınıflandırır. Prefabrik yapıların DTS belirlenmesinde TBDY 2018 Tablo 3.1 kullanılır; DTS = f(DD-2 deprem yer hareketi spektral ivme katsayıları, bina kullanım amacı).

Tablo 2: Yapısal Sistem Sınıflandırması (TBDY 2018 Madde 8.1)

Saha Notu: Türkiye'nin büyük bölümü DTS 1 veya DTS 2 kapsamındadır. Türkiye Deprem Tehlike Haritası'na (AFAD, 2018) göre İstanbul, İzmir, Adapazarı, Kocaeli ve Ege kıyı şeridi DTS 1 bölgesidir; Orta Anadolu'nun büyük kısmı DTS 2'dir.

2. Tasarım / Hesap Yöntemi

2.1 Adım 1 — Yapısal Sistem ve DTS Belirlenmesi

TBDY 2018 Tablo 3.1'e göre deprem tasarım sınıfı (DTS 1–4) belirlenir. DTS = f(DD-2 kısa periyot spektral ivme $S_{DS}$ ve yerel zemin sınıfı). DTS 1 ve DTS 2'de en yüksek süneklik gereksinimleri uygulanır; prefabrik birleşimler bu şartları sağlayacak biçimde tasarlanmalıdır (TBDY 2018 Madde 4.3.1).

Tablo 3: Adım 1 — Yapısal Sistem ve DTS Belirlenmesi

Saha Notu: Türkiye zemin sınıfları ZA–ZF aralığında tanımlanır (TBDY 2018 Tablo 2.1). Alüvyon zeminler (ZD–ZE) Türkiye'nin düzlük ve nehir vadilerinde yaygındır; bu durum $S_{DS}$ değerini %30–70 oranında artırabilir. Zemin iyileştirmesi yapılmamış alüvyon bölgelerinde DTS'nin gerçek etkiyi doğru yansıtması için saha zemin etüdü şarttır.

Dikkat: Özellikle mevcut prefabrik yapıların büyük çoğunluğu DBYBHY 2007 (mülga, yerine TBDY 2018) veya daha eski yönetmeliklere göre tasarlanmıştır. Bu yapılar TBDY 2018 Madde 2.2 kapsamında değerlendirilmeli; gerekiyorsa güçlendirme yapılmalıdır.

2.2 Adım 2 — Diyafram Etkisi (Diaphragm Action)

Deprem yüklerinin düşey taşıyıcı sisteme iletilmesi için yatay diyafram (döşeme) yeterli rijitlik ve bütünlüğe sahip olmalıdır (TBDY 2018 Madde 8.2). Prefabrik döşeme plaklarında diyafram sürekliliği, ek donatı ve yerinde döküm yaka bölgesiyle sağlanır.

Diyafram tasarım kuvveti (TBDY 2018 Madde 8.2.2):

$$F_{dp} = \frac{W_i}{\sum W_j} \cdot F_p$$

Minimum diyafram kesme kuvveti (TBDY 2018 Denklem 8.1):

$$V_{dp} \geq 0{,}2 \cdot S_{DS} \cdot W_i$$

Prefabrik plak–plak birleşim kuvveti (örtüşme bölgesinde):

Plak kenarlarındaki donatı çekme–basınç çiftiyle iletilen kesme gerilmesi, diyafram tasarım gereksinimleri ile karşılaştırılır. Birleşim yüzey pürüzlülüğü minimum Rz = 1,5 mm (TBDY 2018 Madde 8.2.3, EC2 Madde 6.2.5) olmalıdır.

Tablo 4: Adım 2 — Diyafram Etkisi (Diaphragm Action)

Saha Notu: Türkiye saha uygulamalarında prefabrik TT (double-T) döşeme plaklarının üzerine dökülen "topping" beton kalınlığı genellikle 60–80 mm alınmaktadır. TBDY 2018 gereksinimleri karşılanabilmesi için minimum C30/37 topping betonu ve ek donatı öngörülmesi zorunludur.

Dikkat: Topping beton dökümü sırasında prefabrik plaklardaki kamber (ön eğrilik) dikkate alınmalıdır. Kamber miktarı beton dökümü öncesinde plak başına ölçülmeli ve 3 mm/m'yi aşan kamber farklılıklarında kama dolgu kullanılmalıdır.

2.3 Adım 3 — Birleşim Sınıflandırması (TBDY 2018 Madde 8.3)

TBDY 2018 iki birleşim sınıfı tanımlar. Sınıf belirlendikten sonra birleşim mekanizması seçilir.

Sınıf A (Monolitik): Yerinde döküm betonla sağlanan, plastik mafsal oluşumuna izin veren sünek birleşimler. DTS 1 ve DTS 2'de çerçeve kirişi ile kolonu birleştiren tüm birleşimler bu sınıfta olmalıdır (TBDY 2018 Madde 8.3.1). Alt kategoriler:

• MAB1 — Islak kolon–kiriş bağlantısı: Kiriş ucundaki donatı kolona ankere edilerek yerinde döküm beton ile monolitik bağlantı sağlanır. En sünek çözüm.
• MAB2 — Tam ard-germeli bağlantı: Öngerilme teli veya çubuğuyla moment aktarımı sağlanır.
• MAB3 — Üstte ıslak–altta kaynaklı bağlantı: Alt kısım çelik guse plaklarıyla kaynaklı; üst kısım yerinde döküm. Türkiye'de en yaygın kullanılan moment aktaran birleşim tipidir.
• MAB4 — Manşonlu–pimli bağlantı: Moment aktaran, ankraj kapasitesiyle boyutlandırılır.

Sınıf B (Hareketsiz veya Sınırlı Hareketli): Montaj plakası, bulonlu veya kaynaklı bağlantılar. Yalnızca DTS 3 ve DTS 4 yapılarında veya yatay kuvvetlerin perdeler tarafından taşındığı sistemlerde kullanılabilir (TBDY 2018 Madde 8.3.2). Alt kategoriler:

• MFB1 — Pimli bağlantı: Moment aktarmaz; yalnızca kesme ve eksenel kuvvet iletir.
• MFB2 — Kaynaklı bağlantı: Mafsallı; DTS 1–2 çerçeve sistemlerinde YASAK.
• MFB3 — Yuvalı bağlantı: Soket bağlantısı; özellikle kolon–temel için.

Tablo 5: Adım 3 — Birleşim Sınıflandırması (TBDY 2018 Madde 8.3)

Saha Notu: Türkiye prefabrik sektöründe "üstte ıslak–altta kaynaklı" (MAB3) bağlantı oldukça yaygındır çünkü hem montaj kolaylığı hem de süneklik imkânı sunar. Ancak alt kaynak bölgesinin sahada doğru yapılması kritiktir; kalite kontrolü kaynak testleriyle (UT veya VT) doğrulanmalıdır.

2.4 Adım 4 — Eleman Üretim Toleransları (TS EN 13369:2013)

Prefabrik elemanlardaki boyutsal sapmalar birleşim boşluklarının boyutlandırılmasını doğrudan etkiler. Fabrika imalat toleransları TS EN 13369:2013 Madde 5.2 kapsamında tanımlanır:

Tablo 6: Adım 4 — Eleman Üretim Toleransları (TS EN 13369:2013)

Dikkat: Toleranslar, birleşim boşluklarının (joint clearance) minimum ve maksimum değerlerinde dikkate alınır. Birleşim boşluğu genellikle 20–30 mm alınır; bu değerin altına düşülmesi grout veya yerinde beton dökümünü güçleştirir ve yetersiz doluma yol açar.

2.5 Adım 5 — Soket Temel Boyutlandırması (TS 9967, TBDY 2018 Madde 8.3)

Soket temeller, prefabrik kolonların zemin ile bağlantısında en yaygın kullanılan sistemdir. Soket derinliği kolon kesit boyutuna bağlıdır:

Soket derinliği (TS 9967 ve TBDY 2018 Madde 8.3.3):

$$h_s \geq \begin{cases} 1{,}5 \cdot h_c & \text{DTS 1 ve DTS 2} \\ 1{,}0 \cdot h_c & \text{DTS 3 ve DTS 4} \end{cases}$$

Soket yanak kalınlığı (TS 9967 Madde 5.2):

$$t_s \geq \frac{h_s}{4} \geq 150 \text{ mm}$$

Soket iç boşluk genişliği (kenetli yüzey için):

$$b_s \geq h_c + 2 \times 75 \text{ mm}$$

Soket dolgu betonu: Minimum C30/37 grout, su/çimento ≤ 0,35, yüzey kenetleri ≥ 6 mm derinliğinde (TS 9967).

Saha Notu: Türkiye uygulamalarında soket boşluğu, kolon yerleştirildikten sonra kuru paketleme harcı veya çimento şerbeti ile doldurulmaktadır. Bu aşamada soketin her iki tarafına eşit grout girebilmesi için kolonu düzgün merkezlemek kritiktir; aksi hâlde yapışma kalitesi düşer ve moment aktarımı yetersiz kalabilir.

2.6 Adım 6 — Mesnet Uzunluğu Hesabı (EC2 / TS EN 1992-1-1:2004 Madde 10.9.5)

Kiriş ucundaki yük, mesnet plakasından kolona yük yayıcı mekanizmayla aktarılır. Efektif mesnet uzunluğu şöyle hesaplanır:

$$a_{eff} = a_1 + a_2 + a_3$$

Burada:

• $a_1$: Çalışma genişliği (bearing width), minimum değerler Tablo 10.2'de verilmiştir
• $a_2 = \sqrt{\Delta_a^2 + \Delta_b^2}$: İmalat ve montaj toleranslarından kaynaklanan ek uzunluk
• $a_3$: Kiriş uç dönmesinden kaynaklanan ek uzunluk

Minimum mesnet uzunluğu değerleri (EC2 Tablo 10.2 / TS EN 1992-1-1:2004):

$$a_{min} = \frac{F_{Ed}}{b_1 \cdot f_{Rd}}$$

Tablo 7: Adım 6 — Mesnet Uzunluğu Hesabı (EC2 / TS EN 1992-1-1:2004 Madde 10.9.5)

2.7 Adım 7 — Mesnet Plakası ve Kaynaklı Bağlantı Boyutlandırması

Çelik mesnet plakası (guse) tasarımında TS EN 1993-1-8:2005 uygulanır. Plaka dayanımı:

$$F_{Rd} = \frac{0{,}9 \cdot f_u \cdot A_{plate}}{\gamma_{M2}} \quad \text{(TS EN 1993-1-8:2005 Madde 4.5)}$$

Burada $\gamma_{M2} = 1{,}25$ (çelik kaynak bölgesi için), $f_u$: plaka çekme dayanımı (S275 için 430 MPa, S355 için 510 MPa).

3. Formüller

3.1 Diyafram Tasarım Kesme Kuvveti

$$V_{dp} \geq 0{,}2 \cdot S_{DS} \cdot W_i \quad \text{(TBDY 2018 Denklem 8.1)}$$

3.2 Mesnet Uzunluğu (EC2 Madde 10.9.5 / TS EN 1992-1-1:2004)

$$a_{min} = \frac{F_{Ed}}{b_1 \cdot f_{Rd}}$$

3.3 Kaynakla Bağlanan Çelik Plaka (TS EN 1993-1-8:2005 Madde 4.5)

$$F_{Rd} = \frac{0{,}9 \cdot f_u \cdot A_{plate}}{\gamma_{M2}}$$

3.4 Döşeme Kenar Çekme Kuvveti — Diyafram (Kayış–Gergi Modeli)

$$T_d = \frac{V_{dp} \cdot l_{diaphragm}}{2 \cdot l_{wall}}$$

3.5 Soket Derinliği (TS 9967 / TBDY 2018 Madde 8.3.3)

$$h_s \geq 1{,}5 \cdot h_c \quad \text{(DTS 1–2)}$$

3.6 Dinamik Kaldırma Kuvveti (fib Bulletin 43, Bölüm 4)

Nakliye ve montaj sırasında dinamik yükler statik ağırlık ile dinamik katsayının çarpımıyla hesaplanır:

$$F_{kald} = G_{eleman} \cdot f_{dinamik} \cdot z$$

Burada:

• $G_{eleman}$: Eleman kendi ağırlığı
• $f_{dinamik}$: Dinamik katsayı — fabrikada kalıptan çıkarma için 1,1; fabrikada nakliye için 1,3; şantiyede montaj için 1,5 (DIN 15018'e göre)
• $z$: Sapan açısı faktörü (β = 30° için z = 1,16)

4. TBDY 2018 Bölüm 8 — Prefabrik Sistem Gereksinimleri

Tablo 8: TBDY 2018 Bölüm 8 — Prefabrik Sistem Gereksinimleri

Saha Notu: TBDY 2018'deki minimum beton sınıfı C25'tir (Madde 2.5.1); ancak prefabrik elemanlar için fabrika üretiminde C35 ve üzeri beton sınıfı kullanılması hem dayanıklılık hem de tolerans avantajı sağlar. TSE K 118 belgeli fabrikalar minimum C30/37 üretim yapmakla yükümlüdür.

5. Nakliye, Depolama ve Montaj

5.1 Nakliye Kriterleri

Prefabrik elemanların nakliyesinde Türk karayolu mevzuatı (Karayolları Trafik Yönetmeliği) ile eleman boyutları birlikte değerlendirilir:

Tablo 9: Nakliye Kriterleri

Nakliye yük kombinasyonu (TS EN 13369:2013 Ek C):

$$F_{nakliye} = G \cdot \gamma_G \cdot f_d$$

Burada $\gamma_G = 1{,}35$, $f_d = 1{,}3$ (dinamik nakliye katsayısı).

Saha Notu: Fabrikadan şantiyeye uzaklık arttıkça nakliye maliyeti hızla yükselir. Türkiye'deki prefabrik fabrikalar genellikle Adapazarı, Kocaeli, İzmir, Ankara ve Konya çevresinde yoğunlaşmıştır; bu şehirlerden 200 km'yi aşan mesafelerde nakliye maliyeti toplam eleman maliyetinin %20–35'ine ulaşabilir.

5.2 Depolama Gereksinimleri

• Elemanlar zemin üzerine doğrudan konulmamalı; mesnetler aynı düşey doğrultu üzerinde yerleştirilmeli (TS 3233 Madde 5)
• Kiriş ve kolonlar yatay depolanmalı; devrilme önleyici takozlar kullanılmalı
• Öngerilmeli elemanlar kamber oluşumunu engelleyecek konumda desteklenmeli
• Minimum beton basınç dayanımı: kalıptan çıkarma için ≥ 0,5 $f_{ck}$, nakliye için ≥ 0,75 $f_{ck}$ (TS EN 13369:2013 Madde 4.1.2)

5.3 Montaj Sırası ve Güvenlik

Montaj sırası yapısal stabiliteyi her aşamada sağlayacak şekilde planlanmalıdır:

1. Temel ve soket kontrolü — Soket boyutları ve konum toleransları kontrol edilir (±10 mm)
2. Kolon yerleştirme — Vinç kapasitesi minimum 1,5× eleman ağırlığı; manivela uzunluğu ve açısı hesaplanır
3. Geçici destekleme — Soket grout dayanımı ≥ 15 MPa olana kadar (genellikle 3–7 gün) geçici payanda zorunludur
4. Kiriş montajı — Kolonlar sabitlendikten sonra yapılır; çerçeve yönünde ardışık montaj
5. Yaka beton dökümü — Şekillendirici kalıplar kurulduktan sonra tüm moment aktarım bölgelerinde yerinde döküm

Saha Notu: DTS 1 ve DTS 2 bölgelerinde montaj mühendisi gözetiminde montaj şartnamesi (Yapı Denetimi Kanunu No. 4708 kapsamında) hazırlanmalı ve onaylatılmalıdır.

Dikkat: Montaj sırasında kaldırma halatlarının açısı 30°'nin altına düşmemelidir (z faktörü > 2,0 olur ve kaldırma ankrajı aşırı yüklenir). Hasat açısı sapan tasarımında belirleyici kısıtlamadır.

6. Yangın Dayanımı

Prefabrik betonarme elemanlarda yangın dayanımı EC2 Bölüm 5 (TS EN 1992-1-2:2004) ve TS EN 13501-2 kapsamında değerlendirilir.

Tablo 10: Yangın Dayanımı

Birleşim bölgelerinde özel yangın değerlendirmesi:

• Kaynaklı bağlantılarda çelik bileşenler yangın sırasında kapasitesinin %60'ını kaybedebilir (EC2 Madde 5.3)
• Pimli bağlantılarda çelik pim korumaksız 300°C'de akma dayanımının %50'sini kaybeder
• Yangın sonrası yapı değerlendirmesinde kiriş mesnet bölgelerindeki kaplamaya özellikle dikkat edilmelidir

Saha Notu: Türkiye Bina Yangın Yönetmeliği (BYY 2019, RG 19.12.2019) sanayi yapılarında kullanım amacına göre yangın dayanım sınıfını (R30–R240) belirler. Depolama ve üretim tesislerinde genellikle R90 zorunludur; patlayıcı veya yanıcı madde depolayan yapılarda R120 gerekebilir.

Dikkat: Bazı prefabrik tasarımlarında maliyeti düşürmek amacıyla donatı eksen mesafesi (axis distance) minimum değerlere çekilmektedir. Bu durum yangın dayanımını kritik ölçüde azaltabilir. Yangın tasarımı erken proje aşamasında yapısal tasarımla eş zamanlı yürütülmelidir.

7. Fabrika Üretim Kalite Kontrolü

TS EN 13369:2013 Madde 6 ve TS EN 13670:2010 kapsamında fabrika üretim kontrolü (FPC — Factory Production Control) zorunludur.

Tablo 11: Fabrika Üretim Kalite Kontrolü

TSE K 118 Belgesi: Türkiye'de prefabrik eleman üretiminde TSE K 118 kalite belgesi, fabrika proje onayı ve saha montaj kalitesi için zorunlu olan ulusal belgedir. TSE K 118 belgeli fabrikalar düzenli TSE denetimine tabidir.

Saha Notu: Türkiye Prefabrikçiler Birliği (PREFAB) üyesi firmalar TSE K 118 denetimlerine ek olarak Birlik'in kendi kalite kontrol programını da uygulamaktadır. Proje sahiplerinin ihale şartnamelerinde TSE K 118 zorunluluğunu belirtmesi önerilir.

8. Türkiye'ye Özgü Saha Koşulları ve Mevzuat

8.1 Deprem ve İklim Koşulları

Tablo 12: Deprem ve İklim Koşulları

Don etkisi açısından soket temel üst kotu, KGM don derinliği haritasına göre belirlenmiş don derinliğinin altında kalmalıdır. Kütahya bölgesi için don derinliği 60–80 cm alınabilir.

8.2 Zemin Koşulları

Türkiye'nin başlıca zemin tipleri prefabrik temel tasarımını etkiler:

• Alüvyon (ZD–ZE): Düzlük ve nehir vadilerinde yaygın; temel etkileşimi önemli
• Kireçtaşı / volkanik (ZA–ZB): Ege ve Orta Anadolu'nun bazı bölgelerinde
• Marn (ZB–ZC): Güneydoğu ve İç Anadolu'da
• Dolgu zeminler (ZE): Sanayi bölgelerinde yaygın; sıkıştırma kontrolü şart

8.3 Yasal Zorunluluklar

Tablo 13: Yasal Zorunluluklar

8.4 Birim Fiyat Referansları

Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı 2026 Şubat Birim Fiyatları kapsamında:

Tablo 14: Birim Fiyat Referansları

Not: Birim fiyatlar yıllık güncellenmektedir. ÇŞB Yapı İşleri Genel Müdürlüğü web sitesinden (yfk.csb.gov.tr) güncel liste temin edilmelidir.

9. Akış Diyagramı — Prefabrik Yapı Tasarım Süreci

Aşağıda TBDY 2018 Bölüm 8 kapsamında tasarım kararlarının sırası gösterilmektedir:

10. Örnek Problemler

Problem 1 — Kolay

Problem: Tek katlı prefabrik çelik çatılı sanayi yapısında $h_c = 500\,\text{mm} \times 500\,\text{mm}$ kare kesitli kolon DTS 1 bölgesinde kullanılacaktır. Soket temel derinliğini ve minimum soket yanak kalınlığını belirleyiniz.

Veriler:

• Kolon kesit boyutu: $h_c = 500\,\text{mm}$
• DTS = 1
• Soket yüzey tipi: kenetli

İstenen: Soket derinliği $h_s$ ve yanak kalınlığı $t_s$

Çözüm:

Adım 1 — Soket derinliği (TBDY 2018 Madde 8.3.3 / TS 9967):

$$h_s \geq 1{,}5 \times h_c = 1{,}5 \times 500 = 750\,\text{mm}$$

Seçim: $h_s = 800\,\text{mm}$ (50 mm üst tolerans)

Adım 2 — Yanak kalınlığı (TS 9967 Madde 5.2):

$$t_s \geq \frac{h_s}{4} = \frac{800}{4} = 200\,\text{mm} \geq 150\,\text{mm} \quad \checkmark$$

Adım 3 — Soket iç genişliği:

$$b_s \geq h_c + 2 \times 75 = 500 + 150 = 650\,\text{mm}$$

Sonuç:

• $h_s = 800\,\text{mm}$
• $t_s = 200\,\text{mm}$
• $b_s = 650\,\text{mm}$

Kontrol: DTS 1 için $h_s/h_c = 800/500 = 1{,}60 \geq 1{,}50$ ✓

Problem 2 — Orta

Problem: $12\,\text{m} \times 24\,\text{m}$ planlı tek katlı prefabrik sanayi yapısı için diyafram tasarım kuvvetini, diyafram kenar çekme kuvvetini ve minimum donatı alanını hesaplayınız.

Veriler:

• Zemin grubu: ZB, $S_{DS} = 0{,}90\,\text{g}$ (DTS 1 bölgesi)
• Çatı ağırlığı: $W_i = 1500\,\text{kN}$
• Diyafram genişliği: $l_{wall} = 12\,\text{m}$, uzunluğu: $l_{diaphragm} = 24\,\text{m}$
• Çevre kirişi donatısı: B420C, $f_{yd} = 365\,\text{MPa}$

İstenen: $V_{dp}$, $T_d$, $A_{s,d}$

Çözüm:

Adım 1 — Minimum diyafram kesme kuvveti (TBDY 2018 Denklem 8.1):

$$V_{dp} = 0{,}2 \times S_{DS} \times W_i = 0{,}2 \times 0{,}90 \times 1500 = 270\,\text{kN}$$

Adım 2 — Diyafram kenar çekme kuvveti (kayış–gergi modeli):

$$T_d = \frac{V_{dp} \cdot l_{diaphragm}}{2 \cdot l_{wall}} = \frac{270 \times 24}{2 \times 12} = \frac{6480}{24} = 270\,\text{kN}$$

Adım 3 — Diyafram donatı alanı:

$$A_{s,d} = \frac{T_d}{f_{yd}} = \frac{270 \times 10^3}{365} = 739\,\text{mm}^2$$

Adım 4 — Donatı seçimi:

4Ø16 → $A_s = 804\,\text{mm}^2 > 739\,\text{mm}^2$ ✓

Sonuç:

• $V_{dp} = 270\,\text{kN}$
• $T_d = 270\,\text{kN}$
• Seçilen donatı: 4Ø16 (804 mm²)

Kontrol: $804 / 739 = 1{,}09$ — %9 güvenlik fazlası ✓

Not: Gerçek $F_{dp}$ değeri eşdeğer deprem yükü yöntemine göre $V_{dp}$'den büyük çıkarsa tasarım $F_{dp}$ ile yapılır. Her iki değerden büyük olanı kullanılır (TBDY 2018 Madde 8.2.2).

Problem 3 — Zor

Problem: Çok katlı prefabrik yapıda 2. kata ait kirişin bir ucu $400\,\text{mm} \times 800\,\text{mm}$ kesitli prefabrik kolona oturmaktadır. Kolon konsolunda kaynaklı mesnet plakası bulunmakta olup efektif mesnet uzunluğunu, minimum mesnet plakası boyutunu ve plaka donatı gereksinimini hesaplayınız.

Veriler:

• Kiriş mesnet reaksiyonu: $R_d = 450\,\text{kN}$ (faktörlü)
• Mesnet yüzey türü: beton üzerine beton, pürüzlü yüzey
• Kiriş açıklığı: $l = 8\,\text{m}$ (DTS 2)
• Mesnet bölgesi beton: C35/40 ($f_{ck} = 35\,\text{MPa}$)
• Çelik plaka: S275 ($f_u = 430\,\text{MPa}$), ağırlık bölgesi $b_1 = 200\,\text{mm}$
• İmalat toleransı $\Delta_1 = \Delta_2 = 15\,\text{mm}$

İstenen: $a_{min}$, $a_{eff}$, $A_{plate}$, kontrol

Çözüm:

Adım 1 — Beton yüzey tasarım dayanımı (EC2 Denklem 10.3):

$$f_{Rd} = 0{,}4 \cdot \frac{f_{ck}}{\gamma_c} = 0{,}4 \times \frac{35}{1{,}5} = 9{,}33\,\text{MPa}$$

Adım 2 — Minimum mesnet uzunluğu (EC2 Tablo 10.2):

Kiriş mesnet (l = 8 m, pürüzlü yüzey) → $a_{min,tablo} = 60\,\text{mm}$

Hesaplanan:

$$a_1 = \frac{R_d}{b_1 \cdot f_{Rd}} = \frac{450 \times 10^3}{200 \times 9{,}33} = 241\,\text{mm}$$

Adım 3 — Tolerans eki $a_2$:

$$a_2 = \sqrt{\Delta_1^2 + \Delta_2^2} = \sqrt{15^2 + 15^2} = 21\,\text{mm}$$

Adım 4 — Dönme eki $a_3$ (varsayım: kiriş uç dönmesi ihmal):

$$a_3 \approx 0 \quad \text{(rijit mesnet plakalı konsolda)}$$

Adım 5 — Efektif mesnet uzunluğu:

$$a_{eff} = a_1 + a_2 + a_3 = 241 + 21 + 0 = 262\,\text{mm}$$

Seçim: $a_{eff} = 280\,\text{mm}$ (20 mm yuvarla)

Adım 6 — Çelik mesnet plakası dayanımı (TS EN 1993-1-8:2005 Madde 4.5):

$$F_{Rd,plate} = \frac{0{,}9 \cdot f_u \cdot A_{plate}}{\gamma_{M2}} = \frac{0{,}9 \times 430 \times A_{plate}}{1{,}25} \geq 450 \times 10^3$$ $$A_{plate} \geq \frac{450 \times 10^3 \times 1{,}25}{0{,}9 \times 430} = 1456\,\text{mm}^2$$

Seçim: Plaka 200 mm × 10 mm → $A_{plate} = 2000\,\text{mm}^2 > 1456\,\text{mm}^2$ ✓

Sonuç:

• Efektif mesnet uzunluğu: $a_{eff} = 280\,\text{mm}$
• Mesnet plakası: 200 mm × 10 mm (S275)
• $A_{plate} = 2000\,\text{mm}^2$ ✓
• Kapasite fazlası: $2000/1456 = 1{,}37$ → %37 rezerv ✓

Kontrol: $a_{eff} = 280\,\text{mm} > a_{min,tablo} = 60\,\text{mm}$ ✓; hesapla bulunan 241 mm'ye kıyasla %16 fazla (tolerans ve güvenlik payı)

11. Sık Yapılan Hatalar

Tablo 15: Sık Yapılan Hatalar

12. İlgili Standartlar ve Kaynaklar

1. TBDY 2018 — Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği, Bölüm 8 (Prefabrik Betonarme Yapılar). Çevre ve Şehircilik Bakanlığı, RG 18.03.2018.
2. TS EN 1992-1-1:2004 (EC2) — Beton Yapıların Tasarımı, Bölüm 10 (Prefabrik Elemanlar ve Yapılar). TSE, Ankara.
3. TS EN 13369:2013 — Öndökümlü Beton Mamuller — Genel Kurallar. TSE, Ankara.
4. TS EN 13670:2010 — Beton Yapıların İnşaatı. TSE, Ankara.
5. TS 9967:1992 — Prefabrike Betonarme Yapı Elemanları Tasarım, İmalat ve Montaj Kuralları. TSE, Ankara.
6. TS 500:2000 — Betonarme Yapıların Tasarım ve Yapım Kuralları. TSE, Ankara.
7. TS EN 1993-1-8:2005 — Çelik Yapıların Tasarımı — Birleşimler. TSE, Ankara.
8. fib Bulletin 43 — Structural Connections for Precast Concrete Buildings, 2008.
9. Ay, İ. ve diğerleri — "Prefabrike Yapıların Tasarım, Üretim, Depolama, Nakliye ve Uygulama Süreçleri," Dergipark, 2019.
10. Girgin S.C. ve diğerleri — "Betonarme Prefabrik Endüstri Yapılarının 6 Şubat 2023 Depremleri Sonrası Hasar İncelemesi," TDAD, 2023.
11. Prefabrikçiler Birliği (PREFAB) — www.prefab.org.tr — Birleşim tipleri ve TBDY 2018 uyum rehberi.
12. ÇŞB Yapı İşleri Genel Müdürlüğü — 2026 Şubat Birim Fiyat Listesi (yfk.csb.gov.tr), Poz 15.155.

Kaynakça

1. İlgili Türk Standartları (TS) ve Avrupa Normları (EN)
2. TBDY 2018 — Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği
3. İlgili ders kitapları ve teknik kaynaklar

Not: Bu makale eğitim amaçlıdır. Projelerde güncel yönetmelik ve standartlara başvurunuz.

Kaynaklar

1. TBDY 2018 Bölüm 8 — AFAD / T.C. Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı. https://www.resmigazete.gov.tr/eskiler/2018/03/20180318M1-2.htm
2. TS EN 13369:2013 — TSE — Türk Standardları Enstitüsü. https://www.tse.org.tr
3. TS EN 1992-1-1:2004 — CEN — Avrupa Standardizasyon Komitesi (Eurocode). https://eurocodes.jrc.ec.europa.eu
4. TS EN 1993-1-8:2005 — CEN — Avrupa Standardizasyon Komitesi (Eurocode). https://eurocodes.jrc.ec.europa.eu
5. TS EN 13670:2010 — TSE — Türk Standardları Enstitüsü. https://www.tse.org.tr
6. TS 9967:1992 — TSE — Türk Standardları Enstitüsü. https://www.tse.org.tr
7. TS 500:2000 — TSE — Türk Standardları Enstitüsü. https://www.tse.org.tr

İlgili Hesaplama Araçları

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

• Beton Metrajı Hesaplama
• Pas Payı 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.