Tekil Temel vs Radye Temel Karşılaştırması

Özet

Temel sistemi seçimi; zemin taşıma gücü, yapı yük düzeni, kat sayısı, deprem etkisi ve ekonomik kriterler esas alınarak yapılmalıdır. Tekil temel (izole temel), her kolon altında bağımsız çalışan, iyi zemin koşullarında (ön seçimde pratik eşik olarak $q_{izin}>150$ kPa) ekonomik çözüm sunar. Radye temel (mat temel), yapının tüm tabanını kaplayan monolitik plak sistemidir; zayıf zeminlerde ve yüksek yapılarda sıkça tercih edilir ve diferansiyel oturma riskini azaltır. Türkiye koşullarında temel tasarımının birincil dayanakları TBDY 2018 Bölüm 16 (Madde 16.8, yüzeysel temeller) ve TS 500:2000 Bölüm 10'dur; betonarme ve çelik binalarda tekil temeller her iki doğrultuda bağ kirişleriyle bağlanır; yerel zemin sınıfı ZA olan zeminlerde bağ kirişleri yapılmayabilir (TBDY 2018 Madde 16.8.5.1).

1. Temel Tanımlar

1.1 Tekil Temel (İzole/Münferit Temel)

Tekil temel (individual/isolated footing), her kolon ya da duvar altına bağımsız olarak yerleştirilen betonarme temel elemanıdır. Temel, kolon yükünü belirli bir taban alanına yayarak zemine iletir; yük dağılımı ilk yaklaşımda doğrusal (rijit temel kabulü) kabul edilir. TS 500:2000 Madde 10.3.1 uyarınca rijit temel varsayımı, temel taban alanında zemin basınç dağılımının doğrusal olduğu anlamına gelir.

Saha Notu: TBDY 2018 Madde 16.8.5.1'e göre betonarme ve çelik binalarda tekil temeller her iki doğrultuda bağ kirişleriyle birbirine bağlanır; yerel zemin sınıfı ZA olan zeminlerde bağ kirişleri yapılmayabilir. TS 500:2000 Madde 10.3.1 de tekil temellerin her iki yönde bağ kirişleri veya plakla bağlanmasını ister.

Dikkat: TS 500:2000 Madde 10.1'e göre temel boyutu yük katsayıları 1,0 alınarak (karakteristik yüklerle), temel kesiti ve donatısı ise Madde 6.2.6'daki tasarım yük birleşimleriyle belirlenir: statik durum için $1,4G+1,6Q$, deprem durumu için $G+Q+E$ ve $0,9G+E$. TBDY 2018 Madde 16.8.3 ayrıca taşıma gücünün, tasarım yüklerinden bulunan taban basıncıyla $q_o\le q_k/{\gamma }_{Rv}$ (${\gamma }_{Rv}=1,4$) biçiminde kontrol edilmesini ister.

1.2 Radye Temel (Mat/Raft Foundation)

Radye temel (raft/mat foundation), yapının tüm taban alanını kaplayan monolitik betonarme plak temelidir. Tüm kolon ve duvar yüklerini geniş bir alana yayarak zemin taban basıncını düşürür; bu sayede diferansiyel oturma riski azalır. TS 500:2000 Madde 10.4.2 uyarınca zemin basınçları, üst yapı, temel ve yarı elastik (veya inelastik) ortam olarak zeminin etkileşimi gözönüne alınarak belirlenir; zemin yarı elastik ortamla ya da birbirinden bağımsız yaylarla temsil edilebilir. Kirişsiz radye plak kalınlığı 300 mm'nin altına inemez (TS 500:2000 Madde 10.4.2).

Saha Notu: Türkiye'de bodrum katlı binalarda radye temel yaygın olarak tercih edilir. Yeraltı suyu seviyesinin yüksek olduğu sahalarda radye ve bodrum perdelerinin su yalıtımı ve kaldırma kuvveti, zemin etüdünde verilen yeraltı suyu bilgisine göre tasarlanır; TBDY 2018 Madde 16.2.2.2 geoteknik raporda olası kaldırma kuvvetlerinin değerlendirilmesini ister. Radye altına granüler bir drenaj/tesviye tabakası konması yaygın bir uygulamadır; kalınlığı proje ve zemin koşullarına göre belirlenir.

2. Kapsamlı Karşılaştırma Tablosu

Dikkat: Tekil temel alanlarının toplamı yapı taban alanının %50'sini geçmeye başladığında radye temele geçiş hem statik hem de ekonomik açıdan avantajlı hale gelir.

3. Zemin Koşuluna Göre Karar Matrisi

Tablodaki q_izin aralıkları ve temel önerileri öğretici ön seçim değerleridir: TBDY 2018 yerel zemin sınıfları deprem hesabı için tanımlanır ve taşıma gücü yerine geçmez; taşıma gücü ve oturma geoteknik raporda verilir (Madde 16.2.2.2).

Saha Notu: Yerel zemin sınıfı üst 30 m'deki ortalama $(V_S{)}_{30}$, $(N_{60}{)}_{30}$ veya $(c_u{)}_{30}$ değerlerine göre belirlenir (TBDY 2018 Tablo 16.1). Sondaj sayısı her 300 m² taban alanı için en az bir olacak biçimde planlanır; BYS ≤ 3 binalarda en az üç, taban alanı 1000 m²'yi geçen binalarda en az beş sondaj yapılır (TBDY 2018 Madde 16A.1.2).

4. Tasarım Hesap Yöntemleri

4.1 Tekil Temel Tasarımı

Adım 1 — Temel Boyutlandırma (Taşıma Gücü Kontrolü)

İzin verilen gerilme yaklaşımında temel alanı, yük katsayıları 1,0 alınarak (karakteristik yüklerle) belirlenir (TS 500:2000 Madde 10.1); TBDY 2018 Madde 16.8.3'teki tasarım yükü ve dayanım katsayısıyla yapılan taşıma gücü kontrolü ayrıca yapılır:

$$A_{temel}=\frac{N_{karakt}}{q_{izin}}$$

Burada $N_{karakt}$ kolon karakteristik düşey yükü (kN), $q_{izin}$ ise izin verilebilir zemin taşıma gücüdür (kPa).

Adım 2 — Kesit Tasarımı (TS 500:2000 Madde 10.3.2)

Temel, kolon yüzünde eğilme ve kesme kontrolleri yapılarak boyutlandırılır. Kritik kesit kolon yüzünden geçen düzlemdir:

$$M_d=q_{net}\cdot \frac{a^2}{2}\cdot b$$

Burada $a$ konsol açıklığı (m), $b$ temel genişliği (m), $q_{net}$ ise net taban basıncıdır (kPa).

Adım 3 — Zımbalama Kontrolü (TS 500:2000 Madde 8.3.1)

Tekil temelde zımbalama kontrol kesiti, kolon yüzünden $d/2$ uzaklıkta alınır (d = faydalı yükseklik):

$${\tau }_{pd}=\frac{V_d}{u_p\cdot d}\le f_{ctd}$$

Adım 4 — Bağ Kirişi Tasarımı (TBDY 2018 Madde 16.8.5)

Bağ kirişi tasarım eksenel kuvveti:

$$N_b=0,10\cdot S_{DS}\cdot N_k$$

Burada $N_k$ bağ kirişinin bağlandığı kolon veya perdedeki en büyük eksenel kuvvet, $S_{DS}$ kısa periyot tasarım spektral ivme katsayısıdır (TBDY 2018 Denk. 16.13).

Dikkat: Bağ kirişi hem basınç hem çekme etkisi altında tasarlanır; çekmede kuvvetin yalnız donatıyla taşındığı varsayılır. En küçük kesit 300 mm × 300 mm, donatı oranı en az %0,5, etriye çapı 8 mm ve aralığı 200 mm'dir (TBDY 2018 Madde 16.8.5.4). Betonarme ve çelik binalarda yerel zemin sınıfı ZA dışındaki zeminlerde tekil temellerin bağ kirişi olmadan yapılması TBDY 2018 Madde 16.8.5.1'e aykırıdır.

4.2 Radye Temel Tasarımı

Radye temeller, TS 500:2000 Madde 10.4 kapsamında yarı elastik (veya inelastik) ortam yaklaşımına göre hesaplanır.

Zemin yatak katsayısı $k_s$ (Winkler katsayısı), plaka yükleme deneyi veya ampirik tablolardan belirlenir. Killi zeminler için tipik $k_s=5.000$–$15.000$ kN/m³, kumlu zeminler için $k_s=10.000$–$30.000$ kN/m³ aralığı kullanılır.

$$q(x)=k_s\cdot w(x)$$

Burada $q(x)$ birim alana zemin tepkisi (kN/m²), $w(x)$ o noktadaki oturma miktarıdır (m).

Saha Notu: Uygulamada Winkler yatak katsayısı çoğu zaman plaka yükleme deneyi yerine ampirik bağıntılardan (ör. SPT korelasyonları) tahmin edilir; plaka boyutu ile temel genişliği arasındaki fark düzeltilmeden kullanılan değerler kesit tesirlerini önemli ölçüde değiştirebilir. TBDY 2018 Ek 16A'ya göre her 300 m² taban alanı için en az bir sondaj yapılır; BYS ≤ 3 binalarda sondaj sayısı üçten, taban alanı 1000 m²'yi geçen binalarda beşten az olamaz.

5. Türkiye'de Yasal Mevzuat ve Standart Çerçevesi

6. Türkiye İklim ve Saha Koşulları

Dikkat: TBDY 2018'de tasarım, eski deprem bölgesi dereceleri yerine konuma bağlı $S_{DS}$ ile belirlenen deprem tasarım sınıfına (DTS) göre yapılır. $S_{DS}$ büyüdükçe bağ kirişi kuvveti ($N_b=0,10S_{DS}{N}_k$) ve depremli yük birleşimlerindeki taban basınçları artar; yüksek $S_{DS}$ değerli sahalarda temel tipi seçimi bu etkilerle birlikte değerlendirilmelidir.

7. Temel Tipi Seçim Akış Diyagramı

8. Teknik Kesit Karşılaştırması

9. Diferansiyel Oturma ve İzin Verilebilir Sınırlar

Değerler Skempton ve MacDonald'ın (1956) bina gözlemlerine dayanan önerileridir ve bağlayıcı yönetmelik sınırı değildir. TBDY 2018, geoteknik raporda taşıma gücü ile kısa ve uzun süreli oturma değerlerinin verilmesini ister (Madde 16.2.2.2); izin verilebilir sınırlar yapı türüne ve proje şartnamesine göre belirlenir.

Saha Notu: Türk yönetmelik ve standartlarında bina açısal dönmesi için kesin sayısal sınır belirlenmemiştir. Uygulama olarak 1/300 değeri literatür uyumu ile benimsenmektedir. Yüksek binalarda 1/500 olarak alınması önerilir.

10. Maliyet Analizi

11. Örnek Problemler

Problem 1 — Kolay: Tekil Temel Boyutlandırması

Veriler:

• Kolon karakteristik (servis) eksenel kuvveti: $N_k=800$ kN (temel boyutu TS 500:2000 Madde 10.1'e göre yük katsayıları 1,0 alınarak belirlenir)
• Zemin izin verilebilir taşıma gücü: $q_{izin}=200$ kPa
• Temel derinliği: $D_f=1.0$ m, zemin birim ağırlığı $\gamma =18$ kN/m³
• Beton sınıfı: C25, Donatı: B420C

Çözüm:

Adım 1 — Net temel taban basıncı:

$$q_{izin,net}=q_{izin}-\gamma \cdot D_f=200-18\times 1.0=182\text{ kPa}$$

Adım 2 — Gerekli temel alanı:

$$A_{temel}=\frac{N_k}{q_{izin,net}}=\frac{800}{182}=4.40{\text{ m}}^2$$

Adım 3 — Kare temel kenar uzunluğu:

$$B=\sqrt{A}=\sqrt{4.40}=2.10\text{ m}\Rightarrow \text{Sec¸: }B=2.20\text{ m}\times 2.20\text{ m}$$

Adım 4 — Minimum boyut kontrolleri (TS 500:2000 Md. 10.3.2):

• B = 2.20 m > 0.70 m (Saglandi)
• A = 4.84 m² > 1.0 m² (Saglandi)
• Kalınlık: h ≥ konsol/4 = (2.20 – 0.50)/2 / 4 = 0.213 m → h = 0.50 m ≥ 0.25 m (Saglandi)

Sonuç: Tekil temel: 2.20 m × 2.20 m × 0.50 m, C25/B420C

Kontrol: Taban basıncı: $q=800/4.84=165.3$ kPa < $q_{izin}=200$ kPa (Saglandi)

Problem 2 — Orta: Bağ Kirişi Tasarım Kuvveti (TBDY 2018)

Veriler:

• Bağ kirişinin bağlandığı kolondaki en büyük eksenel kuvvet: $N_k=1200$ kN
• Bina konumu: DTS = 1 (Kuzey Marmara, örnek), Zemin sınıfı: ZC
• Kısa periyot harita spektral ivme katsayısı: $S_s=0.8$
• Zemin etki katsayısı (ZC, $S_S$ = 0,75–1,00 aralığı): $F_s=1.2$ (TBDY 2018 Tablo 2.1)
• Tasarım spektral ivme katsayısı: $S_{DS}=S_s\times F_s=0.8\times 1.2=0.96$ (≥ 0,75, BKS = 3 → DTS = 1, Tablo 3.2)

Çözüm:

Adım 1 — TBDY 2018 Denk. (16.13):

$$N_b=0.10\cdot S_{DS}\cdot N_k$$

Adım 2 — Sayısal uygulama:

$$N_b=0.10\times 0.96\times 1200=115.2\text{ kN}$$

Adım 3 — Kesit kontrolü (TBDY 2018 Md. 16.8.5.4):

• Minimum kesit: 300 mm × 300 mm (A = 0.09 m²)
• Gerekli donatı (çekme; kuvvet yalnız donatıyla taşınır): $A_s=N_b/f_{yd}=115.2\times 10^3/(420/1.15)=315$ mm²
• Minimum donatı: $A_{s,min}=0.005\times 300\times 300=450$ mm² (belirleyici)
• Seçilen donatı: 4Ø12 = 452 mm² > 450 mm² (Sağlandı); etriye Ø8/200 mm
• Basınçta, zemin veya taban betonuyla sarılı bağ kirişinde burkulma etkisi gözönüne alınmayabilir (TBDY 2018 Md. 16.8.5.4).

Sonuç: Bağ kirişi tasarım eksenel kuvveti $N_b=115.2$ kN; 300×300 mm kesit, 4Ø12 boyuna donatı (minimum donatı belirleyici), Ø8/200 etriye.

Problem 3 — Zor: Radye Temel Oturma Hesabı (Winkler Yöntemi)

Veriler:

• Radye boyutları: 20.0 m × 20.0 m
• Radye kalınlığı: t = 0.90 m
• Radye elastisite modülü: E_r = 30.000 MPa (C30 beton)
• Zemin Profili (5 tabaka):
  • Tabaka 1 (0–5 m): kum, E_s1 = 20 MPa
  • Tabaka 2 (5–12 m): kil, E_s2 = 8 MPa
  • Tabaka 3 (12–20 m): sert kil, E_s3 = 25 MPa
  • Tabaka 4 (20–28 m): kireçtaşı (ayrışmış), E_s4 = 60 MPa
  • Tabaka 5 (28–35 m): kaya, E_s5 = 200 MPa
• Yayılı yük: q = 80 kPa (ortalama)

Çözüm:

Adım 1 — Ağırlıklı ortalama zemin modülü:

$$E_{s,ort}=\frac{5\times 20+7\times 8+8\times 25+8\times 60+7\times 200}{35}=\frac{100+56+200+480+1400}{35}=\frac{2236}{35}=63.9\text{ MPa}$$

Adım 2 — Hamderi (2020) FEM referans değeri: t_h = 0.9 m, 20×20 m benzer zemin → merkez oturması 25.0 mm

Adım 3 — Janbu vd. (1956) elastik formülle kontrol:

$$s=I_p\cdot \frac{q\cdot B}{E_{s,ort}}$$

$I_p\approx 0.82$ (20×20 m kare radye, L/B=1)

$$s=0.82\times \frac{80\times 20}{63.9\times 10^3}=0.82\times 0.0250=0.0205\text{ m}=20.5\text{ mm}$$

Adım 4 — Sonuç karşılaştırması:

Sonuç: Radye merkez oturması = 20.5–25.0 mm (2.05–2.50 cm)

Kontrol: İzin verilebilir oturma (kum üzerinde radye): 4.0–6.5 cm. Hesaplanan değer sınır içinde: 2.5 cm < 4.0 cm (Saglandi)

12. Sık Yapılan Hatalar

1. Zemin etüdü yapılmadan temel boyutlandırılması: Yapı denetim kuruluşu, proje denetiminde zemin etüdü raporunun varlığını ve uygunluğunu kontrol eder (4708 sayılı Kanun Madde 2(a); Yapı Denetimi Uygulama Yönetmeliği Madde 5(2)(a), (e)); ruhsat başvurusuna eklenen statik proje de bu rapora dayanır.
2. Bağ kirişi ihmal edilmesi: Betonarme ve çelik binalarda tekil temellerin bağ kirişi olmadan yapılması, yerel zemin sınıfı ZA dışındaki zeminlerde TBDY 2018 Madde 16.8.5.1'e aykırıdır; TS 500:2000 Madde 10.3.1 de bağı her iki yönde ister.
3. Radye kalınlığını küçük seçmek: Kirişsiz radye plak kalınlığının 300 mm altına düşürülmesi zımbalama hasarı riskini artırır (TS 500:2000 Md. 10.4.2).
4. Winkler yatak katsayısının hatalı belirlenmesi: Zemin yatak katsayısı ($k_s$) sadece zemin cinsine bakılarak kaba tahmini değer olarak alındığında radye kesit tesirleri hatalı çıkmaktadır.
5. Taşıma gücü kontrolünde yaklaşımları karıştırmak: TS 500:2000 Madde 10.1'e göre temel büyüklüğü yük katsayıları 1,0 alınarak, kesit ve donatı ise tasarım yükleriyle belirlenir; TBDY 2018 Madde 16.8.3'e göre ise tasarım yüklerinden bulunan taban basıncı $q_k/{\gamma }_{Rv}$ ile karşılaştırılır. İki yaklaşımın yükleri ve dayanımları birbirine karıştırılmamalıdır.
6. Don derinliğini göz ardı etmek: Özellikle İç Anadolu ve Doğu Anadolu'da temel tabanının don derinliğinin altına alınmaması (80–180 cm) kış donmalarında temel kalkmasına neden olabilir.

Kaynaklar

1. TSE (2000). TS 500:2000 — Betonarme Yapıların Tasarım ve Yapım Kuralları. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.
2. AFAD (2018). Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (TBDY 2018). Ankara.
3. TSE (2012). TS EN 1997-1:2012 — Eurocode 7: Geoteknik Tasarım — Bölüm 1. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.
4. TSE (1985). TS 3234:1985 — Zemin Araştırması ve Sondaj Kuralları. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.
5. Hamderi, M. (2020). Radye Temel Oturma Hesabı için Yeni bir Yöntem. DÜMF Mühendislik Dergisi, 11(2), 799–807.
6. Uzuner, B.A. (1995). Temel Mühendisliğine Giriş. Teknik Yayınevi, İstanbul.
7. Terzaghi, K. & Peck, R.B. (1948). Soil Mechanics in Engineering Practice. John Wiley, New York.
8. Janbu, N., Bjerrum, L. & Kjaernsli, B. (1956). Veiledning ved losning av fundamenteringsoppgaver. Norwegian Geotechnical Institute Publication, 16.
9. Skempton, A.W. & MacDonald, D.H. (1956). The allowable settlements of buildings. Proceedings of the Institution of Civil Engineers, Part III.

İlgili Hesaplama Araçları

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

• Temel Boyutlandırma Hesaplama
• Zemin Taşıma Gücü 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.

yapidan (2026). Tekil Temel vs Radye Temel Karşılaştırması. Yapıdan — İnşaat Mühendisliği Bilgi Portalı. https://yapidan.com/kategoriler/tm/tekil-temel-radye-temel-karsilastirmasi