Prefabrik Betonarme Yapı Tasarım Esasları

Özet

Prefabrik betonarme elemanlar üretim tesisinde hazırlanır; sahada bağlantıları tamamlanarak taşıyıcı sistemi oluşturur. Bağlantının aktardığı kuvvetler, montaj sırasındaki davranış ve diyafram modeli birlikte tasarlanır. TBDY 2018 Bölüm 8, bu yapıların deprem tasarımına ilişkin özel kuralları verir.

Kaynak kontrolü: 22 Eylül 2026. Aşağıdaki seçili hükümler Bakanlığın yayımladığı TBDY 2018 PDF'siyle karşılaştırıldı. TS 9967, TS EN 13369 ve diğer standartların güncel lisanslı nüshaları bu çalışmada karşılaştırılmadı. Bu kayıt bağımsız mühendislik onayı değildir.

İçindekiler: Sistem ve kapsam · Bağlantılar · Diyafram · Malzeme · Temel ve montaj · Örnekler · Kontrol sırası · Kaynaklar

1. Sistem ve kapsam

TBDY 8.2.1.1, üretim tesisinde hazırlanan kolon, kiriş, perde, panel, çift cidarlı panel, döşeme, duvar veya hücre elemanlarını kapsar. Madde 8.2.1.2'ye göre elemanlar moment aktaracak veya aktarmayacak şekilde bağlanabilir; sistem buna uygun tasarlanır.

TBDY 8.2.2.1, montaj ve kullanım aşamalarının ikisinin de hesap ve detaylandırmada dikkate alınmasını ister. Montaj sırasında henüz tamamlanmamış bir diyafram veya birleşim, son durumdaki rijitliği sağlıyor kabul edilemez.

TBDY 8.2.2.2(a), bağlantı ve taşıyıcı sistem türüne göre $R$, $D$ ve izin verilen BYS değerleri için Tablo 4.1'e yönlendirir. Aynı maddenin (b) ve (c) bentleri, yüksek ve sınırlı sünek elemanlar ile bir döküm bağlantılar için Bölüm 7'nin farklı hükümlerini belirtir. Yalnız DTS etiketine bakarak her sistem için ortak bir bağlantı zorunluluğu veya yasak tablosu üretilemez.

TBDY 8.2.2.3'te DTS=1a veya DTS=2a ve BYS=2 veya BYS=3 için belirtilen ön tasarım ve performans değerlendirmesi koşulları ayrıca uygulanır. Tam ard-germeli binalar için 8.2.2.4 ve 8.4.1.4'teki değerlendirme koşulları da kontrol edilir. Buradaki özet, ilgili tabloların ve performans hedeflerinin tümünü yeniden üretmez.

2. Bağlantı türleri

Mafsallı bağlantılar — MFB

TBDY 8.3.1.1'e göre mafsallı bağlantı, esas çerçeve düzleminde moment aktarmayan; kesme ve eksenel kuvvet aktarabilen birleşimdir. Çok katlı binalarda yalnız yerinde dökme veya önüretimli boşluksuz ve/veya bağ kirişli betonarme perdeler ile birlikte kullanılabilir (8.3.1.2).

TBDY 8.3.1.3, yatay taşıyıcıların diğer yatay taşıyıcı, kolon veya perdelere bağlantısız mesnetlenmesine izin vermez. Madde 8.3.1.4'te mesnetteki sürtünme kuvveti göz ardı edilerek ideal mafsallı bağlantı kabul edilir.

TBDY 8.3.1.5, mesnette sac plaka kullanılmayan pimli, yuvalı veya bunların farklı biçimlerindeki bağlantılarda en az 10 mm çelik takviyeli elastomer yastık ister. Aşık-makas bağlantılarında elastomer yastık kullanımının zorunlu olmadığı 8.3.1.7'de ayrıca belirtilir; koşullar tek bir genel yastık kuralına indirgenmez.

TBDY 8.3.1.8, mafsallı bağlantı kuvvetlerinin hesabında Tablo 4.1'deki $D$ katsayısının dikkate alınmasını ister. Çatı düzleminde mafsallı ve altta ankastre kolonlu sistemlerde 8.3.1.9 uyarınca mafsallı bağlantı kapasite tasarımıyla doğrusal elastik bölgede tutulur. Kolona bağlantısı veya montaj aşamasındaki davranışı mafsallı olan taşıyıcı çatı kirişlerinde yanal stabilite hesabı 8.3.1.10 kapsamındadır.

Moment aktaran bağlantılar — MAB

TBDY 8.4.1.1–8.4.1.2, tersinir tekrarlı deprem yüklerinde sünek davranış ile elemanların kapasite düzeyindeki iç kuvvetlerinin dayanım ve süneklik kaybı olmadan aktarılmasının gösterilmesini ister.

TBDY 8.4.2.1–8.4.2.2, ıslak bağlantılarda süreklilik donatısının kenetlenmesinin yönetmelik ve TS 500 koşullarına göre belirlenmesini; her iki moment yönü, kenetlenme ve kesme kapasitesi kontrollerinin yapılmasını ister.

TBDY 8.2.1.3, farklı bağlantı tiplerine de izin verir; ancak bunların ilgili deneylerle yeterli rijitlik, dayanım ve süneklik, kararlı çevrimsel davranış ve eşdeğer enerji tüketimi özelliklerinin gösterilip belgelendirilmesini şart koşar. Bu yazıdaki bir şema veya hesap örneği bu belgenin yerine geçmez.

3. Diyafram tasarımı

Çatı diyaframı

TBDY 8.6, tek ve çok katlı önüretimli binaların döşeme veya çatı düzlemlerinde diyafram oluşturulmasını ve hesabını ister. Madde 8.6.1'de tanımlanan mafsallı çatı sistemlerinde metal örtünün düzlem içi kuvvet aktaran diyafram davranışı hesaba katılır; ayrıntılar Ek 8B'ye göre değerlendirilir. Metal örtünün yalnız kaplama ağırlığı olarak modele eklenmesi bu görevi tanımlamaz.

Döşeme diyaframı

TBDY 8.6.2.1, tasarıma esas diyafram iç kuvvetlerinin Bölüm 4, Bölüm 7 ve 8.6.2'nin ek koşullarına göre yapılan diyafram hesabından belirlenmesini ister. Bu hesap tek bir genel $0,2S_{DS}W$ bağıntısına indirgenmez.

TBDY 8.6.2.3: Döşemeler kendi düzlemlerinde sonsuz rijit kabul edilmeyecek, sonlu eleman modellemesi yapılacaktır. Düşey ve yatay yük aktarımı gösterilir; hesaplanan iç kuvvetler kesme sürtünmesine uygun bağ donatılarıyla karşılanır ve çekme bölgelerine ek donatı konur.

TBDY 8.6.2.2'ye göre TT, boşluklu veya filigran döşeme elemanlarında yatay kesme sürtünmesi koşulları sağlanıyorsa kompozit kesitin, sağlanmıyorsa yalnız yapısal kaplama betonunun rijitliği esas alınır. Kaynaktaki bu koşul, her yüzeye uygulanabilen tek bir pürüzlülük sayısı değildir.

Minimum kalınlık veya donatı oranını sağlamak; açıklık, yük, çatlak, bağlantı, kesme sürtünmesi ve deprem yük aktarımının tümünün sağlandığını göstermez.

4. Malzeme ve panel koşulları

TBDY 8.2.3.1, Bölüm 7.2.5'teki malzeme özelliklerine yönlendirir. Önüretimli betonarme binalarda en düşük beton kalitesi C30 olarak 8.2.3.2'de belirtilmiştir.

TBDY 8.2.3.3 uyarınca montaj ve ard-germe harcı hızlı dayanım kazanmalı ve büzülme yapmamalıdır. Harç basınç dayanımı, birleştirilen taşıyıcı elemanların tasarım basınç dayanımlarından küçük olamaz. Her birleşim için tek bir su/çimento oranı veya sabit harç sınıfı bu maddeden çıkarılamaz.

TBDY 8.5.1.2 çift cidarlı panellerin cidar et kalınlığını en az 50 mm, 8.5.2.2 tek cidarlı panel kalınlığını en az 120 mm olarak verir. Bu değerler, panel tipine ait seçili minimumlardır; aynı kalınlık koşulu bütün duvar veya döşeme elemanlarına uygulanmaz.

Üretim ve teslim kayıtlarında eleman kimliği, üretim tarihi, ölçüler, beton ve harç sonuçları, bağlantı malzemeleri, uygunsuzluklar ve kabul belgelerinin izlenmesi önerilir. Ürüne uygulanacak teknik şartname, standart baskısı ve belgelendirme yükümlülüğü ayrıca belirlenmelidir; burada her fabrika için tek bir belge adı zorunlu ilan edilmez.

5. Kolon-temel ve montaj kontrolleri

TBDY 8.3.3 pimli kolon-kiriş bağlantılarını düzenler; soket temel gömme derinliği maddesi değildir. MFB3 de 8.3.5'te yuvalı mafsallı bağlantı adıdır. Bu iki başlıktan DTS'ye göre $1,0h$ veya $1,5h$ soket boyu tablosu üretilmez.

TBDY 8.4.6, moment aktaran kolon-kolon, kiriş-kiriş ve kolon-temel bağlantılarında kullanılacak donatı ekleme araçları için Ek 8A'ya yönlendirir. Bu hüküm de bütün soketlerin boyutlandırılmasını tek bir oranla tamamlamaz.

Projeye özgü kontrol listesi olarak şu verilerin birlikte hazırlanması önerilir:

• Kolon alt ucundaki eksenel kuvvet, iki eksendeki moment ve kesme kuvvetleri; montaj ve kullanım durumları.
• Temel, zemin ve bağlantı geometrisi; gerçek temas yüzeyleri, boşluklar, harç ve donatı detayları.
• Kaldırma noktaları, eleman ağırlığı ve ağırlık merkezi; üretici kaldırma sistemi ve geçici destek planı.
• Güzergâh, araç ve yük birleşik boyutları, taşıma kapasitesi ve gerekli izinler; proje ve tarih için doğrulanan trafik hükümleri.
• Yangın hedefi, kaplama ve detaylar; ilgili standart veya test raporuyla doğrulanan performans.

Lisanslı TS 9967/ilgili standart hükümleri, ürün belgesi ve proje verisi karşılaştırılmadan genel bir soket boyu, kaynak ölçüsü, taşıma sınırı, yangın süresi veya kaldırma kapasitesi verilmez. Bu başlıklar tamamlanması gereken proje girdileridir.

6. Eğitim örnekleri

Aşağıdaki örnekler seçili minimumların veya temel aritmetiğin nasıl okunduğunu gösterir. Bir taşıyıcı sistem, bağlantı ya da kaldırma düzeni için uygulama onayı değildir.

Örnek 1 — Kaplama betonunda seçili minimumlar

Açık girdiler: 1 m genişliğinde şerit, yapısal kaplama kalınlığı $t=80$ mm. TBDY 8.6.2.8'in oranını bu kaplama kesitine uygularsak, her iki ana doğrultu için ayrı ayrı:

$80\ge 70$ mm kalınlık koşulunu sağlar. Eğitim için düşünülen $\varnothing 8/200$ düzeninin geometrik alanı:

Bu alan yalnız oranla bulunan $120$ mm²/m'yi aşar. Çap, aralık, beton örtüsü, gerçek diyafram kuvvetleri, kesme sürtünmesi, ankraj, açıklık ve diğer detay koşulları bu örnekte kontrol edilmemiştir; donatı uygulama önerisi olarak kullanılamaz.

Örnek 2 — Bağlantı sisteminin doğru okunması

Açık varsayım: çok katlı bir önüretimli bina için pimli kiriş-kolon bağlantısı düşünülüyor. Yalnız DTS=1 bilgisiyle “yasak” veya “uygun” sonucu verilemez. Madde 8.3.1.2 uyarınca betonarme perdelerle birlikte kullanım, Tablo 4.1'deki sistem satırı ve ilgili DTS/BYS koşulları kontrol edilmelidir. Perde düzeni, yükseklik sınıfı ve hesap verileri verilmediğinden örnek bir tasarım sonucu üretmez.

Örnek 3 — Statik kaldırma kuvvetinin sınırı

Açık eğitim girdileri: eleman ağırlığı $G=120$ kN, simetrik iki sapan, her sapanın düşeyle açısı $\theta =30^{\circ }$. Eşit yük paylaşımı ve statik denge kabulüyle her sapandaki çekme:

Bu yalnız statik denge hesabıdır. Dinamik etkiler, ağırlık merkezi sapması, eşitsiz yük paylaşımı, ankrajın beton içindeki davranışı ve üreticinin kapasite azaltmaları hesaba katılmamıştır. 69,28 kN bir sapan veya kaldırma ankrajı kapasite seçimi değildir.

7. Tasarım ve kaynak kontrol sırası

1. Kullanılacak yönetmelik ve standart baskısını, sistem türünü, DTS/BYS ve performans hedeflerini kaydet.
2. Bağlantıların moment, kesme ve eksenel kuvvet aktarımını tanımla; hesap modelini bu davranışla eşleştir.
3. Kullanım ve montaj durumlarını ayrı kur; geçici destek ve stabiliteyi kontrol et.
4. Çatı ve döşeme diyaframını ilgili maddeyle modelle; iç kuvvetleri bağlantı ve kenar elemanlarına aktar.
5. Eleman ve bağlantı kapasitelerini, harç ve donatı detaylarını, üretim ve uygulama koşullarını doğrula.
6. Proje kontrolünü, kullanılan belge sürümü ve gerçek kontrol kaydıyla tamamla.

Bu sıra bir kontrol çerçevesidir. Sayısal tasarımın, üretim belgesinin veya yetkili mühendislik incelemesinin yerine geçmez.

8. Kaynaklar

• TBDY 2018 — Bakanlık PDF'si: 8.1–8.2.3 (PDF 164–166), 8.3.1–8.3.5 (PDF 166–169), 8.4.1–8.4.2 (PDF 170), 8.4.6 ve 8.5 (PDF 174–175), 8.6–8.6.2.8 (PDF 175–177). Kaynak yerleri PDF dosyasındaki sayfa sırasıdır.
• Aynı yönetmelikte Tablo 4.1 taşıyıcı sistem seçimi ve izin verilen BYS koşullarını; Bölüm 7 betonarme elemanları; Ek 8A donatı ekleme araçlarını ve Ek 8B metal çatı diyaframlarını kapsar.
• TS 9967, TS EN 13369, TS EN 13670, ilgili Eurocode ve TS 500'in ürüne ve projeye uygulanabilir baskıları kullanılmalıdır.

İlgili Hesaplama Araçları

• Kolon boyutlandırma hesabı
• Kolon donatısı hesabı