Taze Beton Yanal Basıncı ve Kalıp Yükü Hesabı
Taze beton dökümü sırasında kalıba etkiyen yanal basınç (lateral pressure of fresh concrete), kalıp ve iskele boyutlandırmasının temelini oluşturur. Yetersiz değerlendirme; kalıp göçmesi, beton...
Taze beton dökümü sırasında kalıba etkiyen yanal basınç (lateral pressure of fresh concrete), kalıp ve iskele boyutlandırmasının temelini oluşturur. Yetersiz değerlendirme; kalıp göçmesi, beton geometrisinin bozulması ve iş kazalarına yol açan en yaygın nedenlerden biridir.
Döküm parametrelerinden başlayıp yöntem seçimi (ACI/DIN/CIRIA), hidrostatik sınır kontrolü ve yük kombinasyonuyla tasarım basıncının belirlenmesi (DIN 18218 / ACI 347R-14)
Kontrplak, H20 kiriş, çelik kuşak ve tierod bileşenleri; derinlikle artan ve P_maks platosunda kesilen basınç dağılımı (DIN 18218:2010-01 / CIRIA R108)
Yasal Zorunluluk: 06.11.2020 tarih ve 31296 sayılı Resmî Gazete'de yayımlanan Kalıp Tebliği, 01.01.2022 tarihinden itibaren yürürlüktedir. Her kalıp ve iskele tasarımının yetkili inşaat mühendisi (proje müellifi) tarafından hazırlanması ve imzalanması zorunludur.
1. Temel Prensipler
Taze beton başlangıçta sıvı gibi davranır ve hidrostatik basınç üretir. Beton sertleşmeye başladıkça iç sürtünme ve tiksotropi nedeniyle basınç düşer.
Hidrostatik üst sınır basıncı:
Tablo 1: Notasyon ve Semboller
| Sembol | Açıklama | Değer |
|---|---|---|
| Taze beton yoğunluğu | 2400 kg/m³ | |
| Yerçekimi ivmesi | 9,81 m/s² | |
| Toplam döküm yüksekliği | m |
Dikkat: KYB/SCC kullanıldığında ve beton alttan pompalandığında basınç hidrostatik değere ulaşır veya aşar. Bu durumda standart CIRIA/ACI formülleri geçersiz kalır; DIN 18218:2010-01 veya tam hidrostatik esas alınmalıdır.
Tablo 1 — Yanal Basıncı Etkileyen Faktörler
Tablo 2: Tablo 1 — Yanal Basıncı Etkileyen Faktörler
| Faktör | Arttığında | Azaldığında |
|---|---|---|
| Döküm hızı R (m/h) | Basınç artar | Basınç azalır |
| Beton sıcaklığı T (°C) | Basınç azalır (hızlı priz) | Basınç artar (yavaş priz) |
| Kıvam sınıfı (S1→SCC) | Basınç artar | Basınç azalır |
| Priz süresi (h) | Basınç artar | Basınç azalır |
| Döküm yüksekliği H (m) | Basınç artar (üst sınır) | — |

2. CIRIA Report 108 Yöntemi
CIRIA Report 108 (1985, İngiltere), perde ve kolon kalıpları için Avrupa'da yaygın kullanılan yöntemdir. Yalnızca çökme değeri 75–150 mm (S2–S3) ve CEM I/II bazlı betonlar için geçerlidir.
Perdeler için:
Kolonlar için:
Tablo 2 — CIRIA R108 Kıvam ve Kimyasal Katsayıları
Tablo 3: Tablo 2 — CIRIA R108 Kıvam ve Kimyasal Katsayıları
| Beton Tipi | Türk Karşılığı | ||
|---|---|---|---|
| CEM I, çökme 25–75 mm (Tip S1) | 0,30 | 0,45 | TS EN 206 S2 kıvamı |
| CEM I, çökme 75–150 mm (Tip S2) | 0,30 | 0,60 | TS EN 206 S3 kıvamı |
| Puzolanik katkılı, çökme < 75 mm (Tip S3) | 0,45 | 0,45 | CEM II/B, CEM IV |
| Puzolanik katkılı, çökme 75–150 mm (Tip S4) | 0,45 | 0,60 | CEM II/B, CEM IV |
| Retarder katkılı veya yüksek fırın cürufu | 0,45 | 0,60 | CEM III katkılı |
Dikkat: CIRIA R108 formülü SCC/KYB ve F5–F6 kıvamlı akışkan betonlar için geçersizdir. Bu betonlarda tam hidrostatik esas alınmalıdır.
3. ACI 347R-14 Yöntemi
Kolonlar (en geniş boyutu ≤ 2 m, R ≤ 2,1 m/h):
Genel Durum (kolonlar, H > 1,2 m veya R > 2,1 m/h):
Üst sınır: ; Alt sınır:
Tablo 3 — ACI 347R-14 Birim Ağırlık Katsayısı
Tablo 4: Tablo 3 — ACI 347R-14 Birim Ağırlık Katsayısı
| Beton Yoğunluğu (kg/m³) | |
|---|---|
| < 2240 | (min. 0,80) |
| 2240–2400 | 1,00 |
| > 2400 |
Tablo 4 — ACI 347R-14 Çimento Tipi Katsayısı
Tablo 5: Tablo 4 — ACI 347R-14 Çimento Tipi Katsayısı
| Çimento Tipi | Türk Karşılığı | |
|---|---|---|
| CEM I/II — retarder yok | 1,0 | CEM I, CEM II/A-S |
| CEM I/II — retarder var | 1,2 | CEM I + retarder |
| %70 altı cüruf, retarder yok | 1,2 | CEM II/B-S, CEM III/A |
| %70 altı cüruf, retarder var | 1,4 | CEM III/A + retarder |
| %70+ cüruf veya %40+ uçucu kül | 1,4 | CEM III/B, CEM IV |

4. DIN 18218:2010-01 Yöntemi
DIN 18218:2010-01, KYB/SCC dahil tüm kıvam sınıflarını kapsayan güncel Avrupa standardıdır. TS EN 12812:2009'un atıfta bulunduğu üç kabul gören yöntemden biridir.
Bilinear basınç dağılımı:
- derinliğine kadar: hidrostatik (tam sıvı gibi)
- arasında: sabit =
Tasarım basıncı:
Tablo 5 — DIN 18218 Maksimum Karakteristik Yanal Basınç (Üstten Yerleştirme)
Tablo 6: Tablo 5 — DIN 18218 Maksimum Karakteristik Yanal Basınç (Üstten Yerleştirme)
| Kıvam Sınıfı | Çökme Yayılması | (kN/m²) |
|---|---|---|
| F1 (sert) | ≤ 340 mm | |
| F2 (plastik) | 350–410 mm | |
| F3 (yumuşak) | 420–480 mm | |
| F4 (çok yumuşak) | 490–550 mm | |
| F5 (akışkan) | 560–620 mm | |
| F6 (çok akışkan) | 630–690 mm | |
| SCC (KYB) | ≥ 700 mm |
(yoğunluk düzeltme faktörü)
Tablo 6 — DIN 18218 Sertleşme Katsayısı
Tablo 7: Tablo 6 — DIN 18218 Sertleşme Katsayısı
| Kıvam Sınıfı | = 5 h | = 10 h | = 20 h |
|---|---|---|---|
| F1 | 1,00 | 1,15 | 1,45 |
| F2 | 1,00 | 1,25 | 1,80 |
| F3 | 1,00 | 1,40 | 2,15 |
| F4 | 1,00 | 1,70 | 3,10 |
| F5/F6/SCC | 1,00 | 2,00 | 4,00 |
Geçerlilik: ; minimum = 30 kN/m² (F5/F6/SCC için)

5. Kalıp Tasarımı Yük Kombinasyonları
Tasarım Basıncı:
Tablo 7 — TS EN 12812:2009 Yük Katsayıları
Tablo 8: Tablo 7 — TS EN 12812:2009 Yük Katsayıları
| Yük Türü | Güvenlik Katsayısı | Açıklama |
|---|---|---|
| Beton yanal basıncı (GKD) | 1,50 | TS EN 12812:2009 Md. 6.2 |
| Beton yanal basıncı (KKD) | 1,35 | — |
| Taze beton düşey yük | 1,35 | Beton + kalıp öz ağırlığı |
| Döküm canlı yükü | 1,50 | İşçi + ekipman min. 0,75 kN/m² |
| Rüzgar yükü | 1,50 | Açık şantiye |
| Yatay yük (çarpma, sallanma) | 1,50 | Min. 1,5% döşeme ağırlığı |
6. Kalıp Sistemi Seçim Akışı

7. Türkiye Mevzuatı
Tablo 8 — Yasal Çerçeve
Tablo 9: Tablo 8 — Yasal Çerçeve
| Mevzuat | Konu |
|---|---|
| TS EN 13670:2009 | Beton yapıların uygulanması — kalıp ve iskele gereksinimleri |
| TS EN 12812:2009 | Kalıp iskeleleri — performans ve genel tasarım |
| RG 31296 (06.11.2020) | Kalıp Tebliği — tasarım-hesap-yapım esasları (01.01.2022'den yürürlükte) |
| 4708 Sayılı Kanun | Kalıp ve iskele denetimi |
| 6331 Sayılı İSG Kanunu | İş güvenliği; risk değerlendirmesi |
| TS 500:2000 Madde 7 | Beton kalıbı gereksinimleri |
Sıcaklık ve Döküm Hızı Etkileri
Tablo 10: Sıcaklık ve Döküm Hızı Etkileri
| Sıcaklık Koşulu | Etki | Önlem |
|---|---|---|
| T < 5 °C | Hidratasyon durabilir → basınç uzun süre yüksek | Isıtmalı beton + düşük R |
| 5 °C ≤ T < 10 °C | Priz yavaş → basınç uzun süreli | R ≤ 1 m/h, artırılmış |
| 10 °C ≤ T ≤ 25 °C | Normal | Standart hesap |
| T > 30 °C | Hızlı priz → basınç hızla düşer | Geciktirici katkı dahil güncellenmeli |
Döküm hızı kritik eşikleri:
- m/saat → Sıvı basıncının %30–50'si
- m/saat → Tüm yöntemlerde benzer tasarım yükleri
- m/saat → Sıvı basıncına yaklaşılır
- KYB alttan pompalama → Daima tam hidrostatik ( pompa etkisi)



8. Örnek Hesaplar
Örnek 1 — Hidrostatik Üst Sınır Hesabı (Kolay)
Veriler: ; ; .
Hesap:
Sonuç: Kalıp tasarımı için bu değeri aşan bir tasarım basıncı kullanılamaz.
Örnek 2 — CIRIA ve ACI Karşılaştırmalı Perde Hesabı (Orta)
Veriler: ; ; ; CEM I, çökme ~100 mm; , ; .
a) Hidrostatik üst sınır:
b) CIRIA R108:
c) ACI 347R-14 (, , perde formülü):
d) Karşılaştırma:
Tablo 11: Örnek 2 — CIRIA ve ACI Karşılaştırmalı Perde Hesabı (Orta)
| Yöntem | (kPa) | Tasarım Basıncı () |
|---|---|---|
| Hidrostatik üst sınır | 94,2 | 94,2 |
| CIRIA R108 | 38,6 | 58,0 kPa |
| ACI 347R-14 | 69,5 → üst sınır | 94,2 kPa |
Sonuç: CIRIA bu koşullar için çok daha ekonomik sonuç vermektedir. Tasarım için CIRIA tasarım basıncı = 58,0 kPa kullanılır.
Örnek 3 — KYB/SCC Perde Kalıbı ve Tierod Tasarımı (Zor)
Veriler: SCC (yayılma 680 mm); ; ; ; ; tierod ızgara: 0,75 × 0,75 m.
a) DIN 18218 — SCC karakteristik basınç:
Üst sınır kontrolü:
SCC betonunda değeri büyük çıktığından hesaplanan basınç çoğu zaman hidrostatik üst sınırı aşar. SCC kalıba tam sıvı gibi davranır.
b) Tasarım basıncı:
c) Tierod tasarım kuvveti:
d) Kontrol:
- M12 tierod kapasitesi ≈ 51,4 kN → YETERSİZ
- M20/8.8 tierod kapasitesi ≈ 142 kN; tasarım kapasitesi: ✓
Sonuç: H = 5 m SCC perde kalıbında M20/8.8 tierod, 0,75 × 0,75 m ızgara ile yeterlidir.
9. Sık Yapılan Hatalar
Tablo 12: Sık Yapılan Hatalar
| Hata | Risk | Önlem |
|---|---|---|
| Döküm hızı 'nin düşük alınması | Kalıp göçmesi | Gerçek koşulu ölç; pompacıya limit ver |
| SCC'de CIRIA/ACI formülü uygulamak | Yetersiz tasarım | SCC → tam hidrostatik veya DIN 18218 |
| Sıcaklığın sabit 20 °C varsayılması | Soğuk havada tehlike | Gerçek beton sıcaklığını ölç |
| Retarder katkı etkisini hesaba katmamak | / artar | Katkı üreticisi bilgi formunu incele |
| Alttan pompalamayı unutmak | Basınç %25 artar | Her pompalı döküm için ayrıca kontrol et |
| Tierod kanallarını kapatmamak | Su ve nem girişi | TS EN 13670 Md. 6.2 geçici kapatma sistemi |
| Soğuk havada erken kalıp sökümü | Beton hasarı | Olgunluk yöntemi (TS EN 13670 Ek D) kullan |
Kaynakça
- İlgili Türk Standartları (TS) ve Avrupa Normları (EN)
- TBDY 2018 — Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği
- İlgili ders kitapları ve teknik kaynaklar
Not: Bu makale eğitim amaçlıdır. Projelerde güncel yönetmelik ve standartlara başvurunuz.
Kaynaklar
- TS EN 13670:2009 — TSE — Türk Standardları Enstitüsü. https://www.tse.org.tr
- Kalıp ve İskele.
İlgili Hesaplama Araçları
Bu konuyla ilgili ücretsiz mühendislik hesaplama araçlarımızla ön tasarım ve kontrol yapabilirsiniz: