Sürekli döşemeli yapılarda kirişler, döşeme plağıyla birlikte çalışarak T-kesit veya L-kesit oluşturur. Açıklık kesitlerinde basınç tablasının katkısı hesaba katıldığında donatı miktarı önemli ölçüde...
Şekil — T-Kesit (Tablalı) Kiriş Eğilme Hesabı Akışı T-kesit geometri ve etkili tabla genişliğinden tarafsız eksen konumuna göre dikdörtgen/gerçek T-tasarım dallarına, donatı hesabından detaya kadar tüm akış.Şekil — T-Kesit (Tablalı) Kiriş Detayı Üst şemada kiriş+döşeme birleşik T-kesit oluşumu; alt panelde tarafsız eksenin iki durumu ve Md=Mf+Mw bölünmesi.
T-kesit kiriş (T-beam / flanged beam): Betonarmede, döşeme plağının kirişle birleştiği bölgede oluşan, tabla + gövde bileşik kesit. Kirişli döşemelerde döşeme ve kirişler birlikte betonlandığından, kesitin açıklık bölgesinde basınç bloku döşemeye taşar; bu bölgeye etkili tabla genişliği denir.
Dikkat: Mesnet kesitlerinde döşeme çekme bölgesindedir; bu nedenle T-kesit genişliği kullanılamaz — mesnet hesabı her zaman gövde genişliği bw ile yapılmalıdır (TS 500:2000 Md. 7.3).
2. Etkili Tabla Genişliği
2.1 TS 500:2000 Koşulları (Md. 6.3.6)
TS 500:2000 Madde 6.3.6'ya göre etkili tabla genişliği, iki moment sıfır noktası arası uzaklık lp'ye bağlıdır:
Simetrik kesitler (T-kesit) için:
b=bw+0,2lp
Simetrik olmayan kesitler (L-kesit, kenar kiriş) için:
b=b1+0,1lp
Burada lp değerleri mesnetlenme durumuna göre şöyle belirlenir:
Tablo 2: TS 500:2000 Koşulları (Md. 6.3.6)
Kiriş Türü / lpl_plp
Kiriş Türü
lp
Tek açıklıklı basit mesnetli
1,0⋅l
Sürekli kiriş kenar açıklığı
0,8⋅l
Sürekli kiriş iç açıklığı
0,6⋅l
Konsol kiriş
1,5⋅l
Sınır koşullar (her iki yanda):
Simetrik kesitlerde: 2b−bw≤min(6hf,2an)
Simetrik olmayan kesitlerde: b−b1≤min(6hf,2an)
Saha Notu: Türkiye saha uygulamalarında mühendisler çoğunlukla iki şartı da kontrol etmeden yalnızca biri ile devam eder. Her üç sınır koşulun ayrı ayrı hesaplanması zorunludur; en küçük değer esas alınmalıdır.
2.2 TS EN 1992-1-1:2012 Koşulları (EC2 Cl. 5.3.2.1)
Eurocode 2'de etkili tabla genişliği moment diyagramına göre belirlenir:
Dikkat: TS 500 ve EC2 sonuçları yakın ama farklıdır. Elverişsiz (küçük) sonuç veren standart esas alınmalıdır. Türkiye uygulamalarında TS 500 birincil kaynak kabul edilir.
3. Tarafsız Eksen Konumuna Göre İki Durum
Durum 1: Tarafsız Eksen Tabla İçinde (c≤hf)
Basınç bölgesi tamamen tabla içinde kalır → Dikdörtgen kesit gibi hesaplanır, yalnızca genişlik b=beff alınır.
Saha Notu: Durum 1 ve Durum 2 ayrımı doğrudan tasarım ekonomisini etkiler. Türkiye pratiğinde Mf,max kontrolü atlandığında ve Durum 2 koşulları varken Durum 1 uygulandığında, gerçek donatı ihtiyacından %20–40 daha az donatı seçilmekte; bu durum taşıma gücü yetersizliğine yol açmaktadır.
Şekil 3: T-kesit kiriş örnek detayı — kesit (a) ve yükleme diyagramı (b): tabla donatısı ø10, alt çekme donatısı 6ø24, değişken aralıklı etriyeler
4. Donatı Oranı Kontrolleri (TS 500:2000 Md. 7.3)
4.1 Minimum Donatı Oranı
Kirişlerin hem açıklık hem mesnet kesitlerinde çekme donatısı oranı şu koşulu sağlamalıdır (TS 500:2000 Denklem 7.3):
ρ≥ρmin=0,8fydfctd
Burada ρ=As/(bw⋅d) olarak tanımlanır. Minimum çap ϕ≥12mm, alt ve üstte en az 2 adet sürekli çubuk bulunmalıdır (TS 500:2000 Md. 7.3).
4.2 Maksimum Donatı Oranı (TS 500:2000 Denklem 7.4)
ρmax=0,85ρb≤0,02
Dengeli donatı oranı (ρb):
ρb=0,85k1fydfcd⋅600+fyd600
Tablalı kesitlerde dengeli donatı oranı:
ρb,T=ρb+0,85fydfcd(bwbeff−1)dhf
Basınç bloku katsayısı:
k1=0,85−0,007(fck−30)≥0,65(N/mm2)
4.3 Süneklik İçin Donatı Sınırı
ρmin≤ρ≤min(0,85ρb,0,02)
Tablo 4: Süneklik İçin Donatı Sınırı
4.3 Süneklik İçin Donatı Sınırı
Beton / Çelik
fcd (MPa)
fyd (MPa)
ρmin (%)
ρmax (%)
C25 / B420C
16,67
365
0,22
1,60
C30 / B420C
20,00
365
0,22
1,86
C35 / B420C
23,33
365
0,22
2,00
C30 / B500C
20,00
435
0,19
1,55
Dikkat:ρmax=0,02 üst sınırı TS 500:2000 Madde 7.3'te mutlak üst sınır olarak verilmekte; deprem hesabında TBDY 2018 Madde 7.4.1.2 ek kısıtlamalar öngörmektedir.
TBDY 2018 Madde 7.4.1.1a kapsamında depreme dayanıklı tasarımda kirişler için şu geometrik sınırlar geçerlidir:
bw≥250mm,bw≤bk+hk
Burada bk kolon genişliği, hk kolon yüksekliğidir. Ayrıca h≥300mm koşulu da aranmaktadır.
5.2 Deprem Koşullarında Donatı Sınırları (TBDY 2018 Md. 7.4.1.2)
Süneklik Düzeyi Yüksek (SDY) çerçeve kirişlerinde:
Açıklık ve mesnetteki çekme donatısı oranı %2'yi ve 0,85ρb'yi geçmemelidir.
Mesnet alt donatısı, aynı mesnetteki üst donatının en az %50'si kadar olmalıdır (DTS = 1, 1a, 2, 2a için).
5.3 Depremde T-Kesit Moment Kapasitesi
TBDY 2018 kapsamında kapasite tasarımında kirişin plastik mafsal bölgesindeki moment kapasitesi hesaplanırken T-kesit kabulü yalnızca açıklık bölgesinde yapılır:
Mpi≅1,4Mri
Tablo 5: Depremde T-Kesit Moment Kapasitesi
5.3 Depremde T-Kesit Moment Kapasitesi
Deprem Tasarım Sınıfı
Mesnet Alt Donatı / Üst Donatı (min)
DTS = 1, 1a ve 2, 2a
%50
DTS = 3, 3a ve 4
%30
Şekil 4: TBDY 2018 Şekil 7.7 — Kiriş donatı kenetlenme ve alt donatı sürekliliği gereksinimleri (l_b ≥ 50ø kenetlenme koşulu)
Saha Notu: Türkiye'nin büyük çoğunluğu DTS = 1 veya 2 kapsamında olup neredeyse tüm kentsel alanlar (İstanbul, Ankara, İzmir vb.) DTS = 1 sınıfındadır. Deprem bölgesi etkili PGA değerleri AFAD Türkiye Deprem Tehlike Haritasından alınmalıdır.
6. L-Kesit (Kenar Kiriş) Özel Durumu
Döşemenin yalnızca bir tarafına uzandığı kenar kirişlerinde L-kesit oluşur. Bu durumda:
ρ=250×6304128=0,0262k1=0,85−0,007×(35−30)=0,815ρb=0,85×0,815×36523,33×965600=0,0308ρb,T=0,0308+0,85×36523,33×(2501210−1)×630100=0,0308+0,0155=0,0463ρmax=min(0,85×0,0463,0,02)=min(0,0394,0,02)=0,02ρ=0,0262>0,02⟹Donatı oranı limit as¸ıldı!
TS 500:2000 Madde 9.5.1 ve TS EN 1992-1-1:2012'ye göre:
Tablo 7: Beton Örtüsü (Pas Payı)
10.2 Beton Örtüsü (Pas Payı)
Koşul
Net Beton Örtüsü (mm)
Bina içi kirişler
20
Dışa açık kirişler
25
Zemine gömülü kirişler
35–50
Agresif ortam (deniz kıyısı vb.)
40–50
10.3 Türkiye İklim Bölgelerine Göre Don Derinliği
Tablo 8: Türkiye İklim Bölgelerine Göre Don Derinliği
10.3 Türkiye İklim Bölgelerine Göre Don Derinliği
Bölge
Örnek İller
Don Derinliği (cm)
Ege/Akdeniz kıyısı
İzmir, Antalya
0–20
Marmara
İstanbul, Bursa
20–40
İç Anadolu
Ankara, Konya
60–100
Doğu Anadolu
Erzurum, Kars
100–160
10.4 İmar ve Denetim Mevzuatı
3194 Sayılı İmar Kanunu: Yapı ruhsatı zorunluluğu; betonarme projelerin onaylı statik hesapları içermesi şartı.
4708 Sayılı Yapı Denetimi Kanunu: Yapı denetim kuruluşlarınca statik hesap ve uygulama denetimi zorunludur.
6331 Sayılı İş Sağlığı ve Güvenliği Kanunu: Şantiyede güvenli çalışma koşulları; donatı kesme/bükme işlemlerinde KKE zorunluluğu.
10.5 Birim Fiyat Referansları
Tablo 9: Birim Fiyat Referansları
10.5 Birim Fiyat Referansları
Poz No
Tanım
Birim
23.012/01
C25/30 beton (kalıp dahil)
m³
23.012/02
C30/37 beton (kalıp dahil)
m³
23.014
Nervürlü çelik donatı (B420C)
ton
22.001
Beton kalıbı (düz yüzey)
m²
11. Kritik Noktalar
Etkili tabla genişliği her açıklık için ayrı belirlenmeli: Kenar açıklık ve orta açıklıklar farklı beff verir.
Mesnet kesitlerinde T-kesitten yararlanılamaz: Mesnet bölgesinde tabla çekme bölgesindedir; hesap mutlaka dikdörtgen kesit olarak yapılır (TS 500:2000 Md. 7.3).
TS 500 ve Eurocode 2 etkili genişlik sonuçları yakın ama farklıdır: İkisini karşılaştırarak elverişsiz olanı almak daha güvenlidir.
Durum 1/2 tespiti hesabı büyük ölçüde değiştirir:Md>Mf olduğunda Durum 2 uygulanmazsa ciddi hata oluşur.
Tabla ile gövde arasındaki kesme bağlantısı: Geniş tablalı kirişlerde tabla-gövde kesme sürtünmesi kontrol edilmelidir (TS EN 1992-1-1:2012 Cl. 6.2.4).
Deprem hesabında sadece açıklıkta T-kesit: TBDY 2018 kapsamında kapasite tasarımında mesnet moment kapasitesi hâlâ dikdörtgen kesitle hesaplanır.
Minimum donatı oranı ρmin=0,8fctd/fyd her zaman sağlanmalı, özellikle geniş tablalı kirişlerde eğilim hesabından düşük donatı çıkabilir.
12. Tasarım Kontrol Kutusu
Etkili tabla genişliği beff her iki yüz için ayrı hesaplandı mı?
Üç sınır koşulun minimumu alındı mı?
Tarafsız eksen konumu (Durum 1/2) belirlendi mi?
Donatı oranı ρmin≤ρ≤ρmax arasında mı?
Mesnet kesiti dikdörtgen kesit olarak kontrol edildi mi?
TBDY 2018 Md. 7.4.1.2 alt donatı koşulu sağlandı mı?
Beton örtüsü (pas payı) TS 500:2000 Md. 9.5.1'e uygun mu?
Kaynaklar
TS 500:2000 — Betonarme Yapıların Tasarım ve Yapım Kuralları, TSE, Ankara — Madde 6.3.6, 7.3
TS EN 1992-1-1:2012 (EN 1992-1-1:2004) — Eurocode 2: Design of Concrete Structures — Clause 5.3.2.1, 9.2.1
TBDY 2018 — Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği, Çevre ve Şehircilik Bakanlığı, 2018 — Madde 7.4.1.1, 7.4.1.2
Celep Z., Kumbasar N. — Betonarme Yapılar, Beta Basım, İstanbul (son baskı)
M. Hüsem — Betonarme Kirişler: Hesap ve Tasarım, KTÜ Ders Notları, Trabzon, 2019
Park R., Paulay T. — Reinforced Concrete Structures, John Wiley & Sons, 1975
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.
TS 500:2000 Madde 6.3.6'ya göre simetrik T-kesitte $b=b_w+0{,}2\,l_p$, simetrik olmayan L-kesitte $b=b_1+0{,}1\,l_p$ alınır; burada $l_p$ iki moment sıfır noktası arası uzaklıktır. Ayrıca her iki yanda taşma $\min(6h_f,\,a_n/2)$ ile sınırlanır ve en küçük değer esas alınır.
Tarafsız eksenin konumu hesabı nasıl etkiler?+
Tarafsız eksen tabla içindeyse ($c\leq h_f$) basınç bölgesi tablada kalır ve kesit $b_{eff}$ ile dikdörtgen gibi hesaplanır. Gövdedeyse ($c>h_f$) tabla katkısı $M_f=0{,}85f_{cd}(b_{eff}-b_w)h_f(d-h_f/2)$ ayrılır, kalan moment $M_w$ gövde ile karşılanır.
Mesnet kesitinde neden T-kesit genişliği kullanılamaz?+
Mesnet kesitlerinde döşeme çekme bölgesinde kaldığından basınç tablası devreye girmez. Bu nedenle TS 500:2000 Madde 7.3 uyarınca mesnet hesabı her zaman gövde genişliği $b_w$ ile yapılmalıdır.
Durum 1 yerine yanlışlıkla Durum 2 uygulanırsa ne olur?+
$M_{f,max}$ kontrolü atlanıp gerçekte tarafsız eksen gövdedeyken (Durum 2) tabla içindeymiş gibi (Durum 1) hesap yapılırsa gerçek ihtiyaçtan %20–40 daha az donatı seçilir ve taşıma gücü yetersizliği oluşur.
Bu Makaleyi Alıntıla
Akademik ve mesleki kullanım için hazır atıf formatları.