Temel Tasarımı Mühendis Rehberi 2026

Temel, üst yapıdan gelen düşey, yatay ve devirme etkilerini zemine güvenle aktaran taşıyıcı sistemin son halkasıdır. Doğru tasarlanmış bir temel; zemin taşıma gücünü aşmadan, kabul edilebilir oturma sınırları içinde ve deprem etkileri altında stabiliteyi koruyarak yük aktarımı yapar. Türkiye gibi birinci derece aktif deprem kuşağında bulunan bir coğrafyada temel tasarımı, yapı mühendisliğinin en kritik disiplinidir: üst yapıdaki en iyi betonarme tasarım bile, temel-zemin sisteminde oluşan aşırı oturma veya taşıma gücü yetersizliği sonucu hasar görebilir. Bu rehber, TBDY 2018 Bölüm 16, TS 500 §11 ve TS EN 1997 kurallarına göre, iki tam sayısal örnek üzerinden temel tasarımını uçtan uca gösterir; yüzeysel ve derin temel seçim kriterlerini, sıvılaşma riskini ve denetim notlarını da özetler.

📋 İçindekiler

1. Giriş: Temelin Yapıdaki Rolü
2. Zemin-Temel Etkileşimi ve Parametreler
3. Zemin Sınıflandırması (TBDY 2018 Tablo 16.1)
4. Taşıma Gücü Teorileri
5. Emniyet Katsayıları ve Kısıtlar
6. Oturma Hesabı
7. Yüzeysel Temel Türleri
8. Derin Temel Türleri
9. Temel Seçim Kriterleri
10. TBDY 2018 Bölüm 16 Temel Tasarım Kuralları
11. Örnek 1: 2×2 m Tekil Temel (5 Katlı Konut, Z3 Zemin)
12. Örnek 2: Kazıklı Radye Temel (10 Katlı Bina, Z4 Zemin)
13. Derin Kazı ve Temel İlişkisi
14. Temel Donatı Detayları (TS 500 §11)
15. Saha Denetimi ve Kalite Kontrolü
16. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

1. Giriş: Temelin Yapıdaki Rolü

17 Ağustos 1999 Kocaeli depreminde Gölcük ve Adapazarı'nda yıkılan binaların ortak özelliği, üst yapıda betonarme kolon-kiriş zayıflığının yanı sıra, temel sisteminin zemin cinsine uygun tasarlanmamış olmasıydı. Adapazarı'nda gevşek alüvyon zemin üzerinde tekil temelle inşa edilmiş yapıların büyük kısmı, sıvılaşma sonucu devrilerek hasar gördü. Aynı durum 2011 Van ve 2023 Kahramanmaraş depremlerinde de farklı ölçeklerde tekrar etti. Bu deneyimler TBDY 2018 Bölüm 16'nın getirdiği katı zemin etüdü ve temel tasarım kurallarının temelini oluşturur.

Temel tasarımının üç temel başarı kriteri:

1. Taşıma gücü: Zeminin göçmeye karşı dayanımı, tasarım yükünü emniyet katsayısıyla aşmalı.
2. Oturma kontrolü: Anında elastik + zaman bağımlı konsolidasyon oturmaları izin verilen sınırlar içinde kalmalı.
3. Yapısal bütünlük: Temel kesiti ve donatısı, üst yapıdan gelen moment-kesme-eksenel yükleri güvenle taşımalı.

Bu üç hedef, zemin etüdü + temel türü + boyutlandırma + donatı + deprem detayı olmak üzere beş tasarım kararının birlikte doğru çözülmesini gerektirir. Rehberin geri kalanı bu beş kararı sayısal zeminde işler.

1.1 Türkiye deprem riski bağlamında temel tasarımı

Türkiye'nin %95'i deprem bölgesi içindedir ve nüfusun yaklaşık %70'i deprem tehlikesi yüksek bölgelerde yaşar. AFAD 2018 deprem tehlike haritası, temel tasarımında zemine özgü spektral ivme değerlerini (SDS, SD1) referans alır. Zemin sınıfı yumuşadıkça spektral ivme büyür, temelden zemine aktarılan yatay yük artar; bu durum özellikle kazı-iksa-temel sisteminin birlikte tasarımını zorunlu kılar.

1.2 Temel tasarımının ekonomik boyutu

Tipik bir orta ölçekli konut projesinde temel maliyeti toplam inşaat maliyetinin %8-15'i arasındadır; yüksek katlı binalarda bu oran %20'ye, zayıf zeminli projelerde %30'a kadar çıkabilir. Ekonomik temel tasarımı için üç ilke öne çıkar:

• Zemin iyileştirme vs derin temel — Sığ zeminde jet grouting veya taş kolon, 6 metreden derin kazıklı sisteme göre %40 ucuz olabilir
• Radye vs tekil — Kolon aksları yakın (≤4 m) ve yük dağılımı homojense radye ekonomik
• Kazık çap-uzunluk dengesi — Aynı kapasite için büyük çap + kısa kazık (ör. Ø800/15 m) genellikle küçük çap + uzun kazığa (Ø500/25 m) göre %15-20 ucuz

2. Zemin-Temel Etkileşimi ve Parametreler

Temel tasarımı, zemin mekaniği parametrelerinin doğru belirlenmesiyle başlar. Yedi parametre her hesapta karşımıza çıkar:

2.1 Kohezyon ve içsel sürtünme açısı

Zeminin kesme dayanımı Mohr-Coulomb kriterine göre:

$$\tau_f = c' + \sigma_n' \tan\phi'$$

Burada:

• $c'$: Efektif kohezyon (kPa) — killi zeminler için 10-80 kPa, kumlar için ≈ 0
• $\phi'$: Efektif içsel sürtünme açısı (°) — killer için 20-30°, kumlar için 28-42°
• $\sigma_n'$: Efektif normal gerilme (kPa)

2.2 Birim hacim ağırlık

$$\gamma_{\text{doymuş}} = \gamma_d + n \cdot \gamma_w \cdot S$$

Tipik değerler:

• Kuru kum: 16-18 kN/m³
• Doymuş kum: 19-21 kN/m³
• Sert kil: 18-20 kN/m³
• Yumuşak kil: 15-17 kN/m³

Yeraltı suyu altındaki zeminde efektif birim ağırlık $\gamma' = \gamma_{\text{doymuş}} - \gamma_w$ kullanılır ($\gamma_w = 9{,}81$ kN/m³).

2.3 Elastisite modülü ve Poisson oranı

Oturma hesaplarında gerekli elastik parametreler:

$$E_s = \frac{(1 - \nu^2) \cdot q_n \cdot B}{\Delta H} \cdot I_p$$

Tipik $E_s$ değerleri (MPa): Yumuşak kil 3-8, sert kil 15-60, gevşek kum 10-25, sıkı kum 50-100. Poisson oranı $\nu$: Killer 0,4-0,5, kumlar 0,25-0,35.

2.4 SPT N değeri ve korelasyonlar

Saha etüdünde en yaygın veri Standart Penetrasyon Test (SPT) N değeridir. Temel tasarımda kullanılan düzeltmeler:

$$N_{60} = N_{\text{ölçülen}} \cdot \frac{E_m}{0{,}60}$$ $$(N_1)_{60} = N_{60} \cdot C_N, \quad C_N = \sqrt{\frac{100}{\sigma_v'}}$$

Burada $E_m$ çekiç enerji oranı (Türkiye'de genellikle 0,60), $\sigma_v'$ efektif düşey gerilme (kPa).

2.5 Zemin parametrelerinin özet tablosu

Tablo: 2.5 Zemin parametrelerinin özet tablosu özeti.

2.6 Zemin etüdü minimum derinliği

TBDY 2018 Madde 16.3 zemin etüdünün minimum derinliğini belirler:

$$z_{\text{min}} = \max(1{,}5 B,\ H_b / 3,\ 20 \text{ m})$$

Burada $B$ temel en büyük boyutu, $H_b$ bina toplam yüksekliği. 10 katlı bir konutta temel 30×30 m ise etüt derinliği en az 45 m, sondaj adedi en az bina köşelerinde + merkezde 5 adet olmalıdır.

3. Zemin Sınıflandırması (TBDY 2018 Tablo 16.1)

TBDY 2018, zemin sınıflarını Vs30 (üst 30 m ortalama kayma dalgası hızı) esaslı olarak altı kategoriye ayırır:

Tablo: 3. Zemin Sınıflandırması (TBDY 2018 Tablo 16.1) özeti.

3.1 Vs30 ölçümü

Kayma dalgası hızı sismik kırılma, MASW (çok kanallı yüzey dalgası analizi) veya kuyu içi (crosshole, downhole) yöntemleriyle ölçülür. TBDY 2018 Madde 16.2.2, Vs30 ölçümünü zorunlu kılar; sadece SPT N değeri tek başına zemin sınıfı belirlemeye yetmez.

Ortalama Vs30 harmonic ortalama ile hesaplanır:

$$V_{s30} = \frac{30}{\sum_{i=1}^{N} \frac{h_i}{V_{si}}}$$

Burada $h_i$ her tabakanın kalınlığı (m), $V_{si}$ tabakanın kayma dalgası hızı (m/s).

3.2 Zemin sınıfının deprem hesabına etkisi

Zemin sınıfı, spektral ivme katsayılarını (SDS, SD1) ve yerel zemin katsayılarını (Fs, F1) doğrudan etkiler:

Tablo: 3.2 Zemin sınıfının deprem hesabına etkisi özeti.

3.3 Sıvılaşma riski (TBDY 2018 Madde 16.4)

ZD ve ZE sınıfı doymuş kumlarda sıvılaşma riski zorunlu olarak değerlendirilir. Seed-Idriss yöntemi kullanılır:

$$\text{FS}_{\text{sıvılaşma}} = \frac{CRR_{7{,}5}}{CSR} \cdot MSF$$

$CSR$ deprem kaynaklı çevrim gerilme oranı, $CRR_{7{,}5}$ sıvılaşmaya karşı çevrim direnç oranı (M=7,5 için), $MSF$ deprem büyüklüğü düzeltme faktörü. FS < 1,25 ise sıvılaşma riski yüksek kabul edilir ve temel tasarımında:

• Derin temel (kazık) zorunlu
• Zemin iyileştirme (taş kolon, jet grouting, vibrokompaksiyon) düşünülmeli
• Yüzeysel temel kullanılmamalı

4. Taşıma Gücü Teorileri

Dört klasik teori temel tasarımında kullanılır: Terzaghi (1943), Meyerhof (1963), Hansen (1970) ve Vesic (1973). Her biri aynı temel formül üzerinde farklı düzeltmeler ekler.

4.1 Terzaghi (1943)

Tarihsel olarak ilk genel taşıma gücü formülünü Terzaghi vermiştir:

$$q_{ult} = c \cdot N_c + q \cdot N_q + 0{,}5 \cdot \gamma \cdot B \cdot N_\gamma$$

Burada:

• $q_{ult}$: Nihai taşıma gücü (kPa)
• $c$: Kohezyon (kPa)
• $q = \gamma \cdot D_f$: Temel altı örtü basıncı (kPa)
• $\gamma$: Zemin birim hacim ağırlığı (kN/m³)
• $B$: Temel genişliği (m)
• $D_f$: Temel derinliği (m)
• $N_c, N_q, N_\gamma$: Taşıma gücü faktörleri ($\phi$'ye bağlı)

Terzaghi faktörleri:

$$N_q = \frac{e^{2(\frac{3\pi}{4} - \frac{\phi}{2})\tan\phi}}{2\cos^2(45 + \frac{\phi}{2})}$$ $$N_c = (N_q - 1)\cot\phi$$ $$N_\gamma = \frac{2(N_q + 1)\tan\phi}{1 + 0{,}4 \sin(4\phi)}$$

4.2 Meyerhof (1963)

Meyerhof, şekil-derinlik-eğim düzeltmelerini formüle ekledi:

$$q_{ult} = c \cdot N_c \cdot s_c \cdot d_c \cdot i_c + q \cdot N_q \cdot s_q \cdot d_q \cdot i_q + 0{,}5 \cdot \gamma \cdot B \cdot N_\gamma \cdot s_\gamma \cdot d_\gamma \cdot i_\gamma$$

Meyerhof şekil faktörleri:

$$s_c = 1 + 0{,}2 \cdot K_p \cdot \frac{B}{L}$$ $$s_q = s_\gamma = 1 + 0{,}1 \cdot K_p \cdot \frac{B}{L}, \quad K_p = \tan^2(45 + \phi/2)$$

Derinlik faktörleri:

$$d_c = 1 + 0{,}2 \cdot \sqrt{K_p} \cdot \frac{D_f}{B}$$

4.3 Hansen (1970)

Hansen, eğimli yüklemeyi daha gerçekçi modelleyerek eğim ve taban eğim faktörlerini ekledi:

$$q_{ult} = c \cdot N_c \cdot s_c \cdot d_c \cdot i_c \cdot g_c \cdot b_c + q \cdot N_q \cdot s_q \cdot d_q \cdot i_q \cdot g_q \cdot b_q + 0{,}5 \cdot \gamma \cdot B \cdot N_\gamma \cdot s_\gamma \cdot d_\gamma \cdot i_\gamma \cdot g_\gamma \cdot b_\gamma$$

Hansen eğik yük faktörleri:

$$i_q = \left(1 - \frac{H}{V + A_f \cdot c \cdot \cot\phi}\right)^5$$ $$i_\gamma = \left(1 - \frac{0{,}7 H}{V + A_f \cdot c \cdot \cot\phi}\right)^5$$

$H$ yatay bileşen, $V$ düşey bileşen, $A_f$ temel alanı.

4.4 Vesic (1973)

Vesic, bugün en yaygın kullanılan formülasyondur ve Hansen'in üstüne dayanım azalma faktörleri ekler:

$$N_q = e^{\pi\tan\phi} \tan^2(45 + \phi/2)$$ $$N_c = (N_q - 1)\cot\phi$$ $$N_\gamma = 2(N_q + 1)\tan\phi$$

4.5 Taşıma gücü faktörleri karşılaştırma tablosu

Tablo: 4.5 Taşıma gücü faktörleri karşılaştırma tablosu özeti.

4.6 Hangi teori ne zaman kullanılır?

Tablo: 4.6 Hangi teori ne zaman kullanılır? özeti.

Türkiye mühendislik pratiğinde Vesic formülasyonu TBDY 2018 yorumlamasıyla uyumlu ve geoteknik yazılımlarda (PLAXIS, Geo5, Settle3) standart olarak gelir.

5. Emniyet Katsayıları ve Kısıtlar

Nihai taşıma gücü $q_{ult}$ doğrudan tasarımda kullanılmaz; emniyet katsayısı ile bölünerek izin verilen taşıma gücü elde edilir:

$$q_{em} = \frac{q_{ult}}{FS}$$

5.1 TBDY 2018 ve TS EN 1997 FS değerleri

Tablo: 5.1 TBDY 2018 ve TS EN 1997 FS değerleri özeti.

5.2 Kritik kontroller

Eksantrisite kontrolü. Temel altında yük merkezinin temel merkezinden sapması (eksantrisite) sınırlıdır:

$$e = \frac{M}{V}, \quad e \le \frac{B}{6} \text{ (çekme oluşmaz)}$$

$e > B/6$ ise temel altında çekme bölgesi oluşur; bu durumda etkin temel boyutu kullanılır:

$$B' = B - 2e_B, \quad L' = L - 2e_L$$

Kayma kontrolü. Yatay kuvvetlere karşı:

$$FS_{kayma} = \frac{V \tan\delta + c_a \cdot A_f}{H} \ge 1{,}5$$

$\delta$ temel-zemin arasındaki sürtünme açısı (genellikle $\delta = 2\phi/3$), $c_a$ adhezyon (genellikle $c_a = 0{,}5-0{,}8 c$).

Devrilme kontrolü. Özellikle su kulesi, bacalar gibi yüksek eksantrisiteli yapılarda:

$$FS_{devrilme} = \frac{M_{\text{koruyucu}}}{M_{\text{devirici}}} \ge 1{,}5$$

5.3 Eurocode 7 kısmi güvenlik faktörü yaklaşımı (DA1, DA2, DA3)

TS EN 1997-1, üç farklı tasarım yaklaşımı sunar:

Tablo: 5.3 Eurocode 7 kısmi güvenlik faktörü yaklaşımı (DA1, DA2, DA3) özeti.

Türkiye'de TBDY 2018 klasik global FS yaklaşımını korurken, kamu ihalelerinde Eurocode 7 DA3 kullanımı giderek yaygınlaşıyor.

6. Oturma Hesabı

Taşıma gücü güvenli olsa bile oturma sınırları ayrıca kontrol edilmelidir. Toplam oturma:

$$s_{\text{top}} = s_i + s_c + s_s$$

• $s_i$: Anında elastik oturma
• $s_c$: Birincil konsolidasyon oturması
• $s_s$: İkincil konsolidasyon (yavaş akma) oturması

6.1 Anında elastik oturma

Schmertmann-Steinbrenner formülü:

$$s_i = \frac{q_n \cdot B \cdot (1 - \nu^2)}{E_s} \cdot I_s$$

$I_s$ şekil ve rijitlik etki faktörü; kare rijit temel için $I_s \approx 0{,}82$, esnek dikdörtgen (L/B=2) için $I_s \approx 1{,}20$.

6.2 Konsolidasyon oturması (Terzaghi 1D teorisi)

Kil tabakaların zaman bağımlı oturması:

$$s_c = \frac{C_c \cdot H_0}{1 + e_0} \log_{10}\left(\frac{\sigma_v' + \Delta\sigma_v'}{\sigma_v'}\right) \quad \text{(normal konsolide)}$$

Aşırı konsolide killer için ($\sigma_v' + \Delta\sigma_v' < \sigma_p'$):

$$s_c = \frac{C_r \cdot H_0}{1 + e_0} \log_{10}\left(\frac{\sigma_v' + \Delta\sigma_v'}{\sigma_v'}\right)$$

Ve aşırıyı geçerse (iki aşamalı):

$$s_c = \frac{C_r \cdot H_0}{1 + e_0} \log_{10}\left(\frac{\sigma_p'}{\sigma_v'}\right) + \frac{C_c \cdot H_0}{1 + e_0} \log_{10}\left(\frac{\sigma_v' + \Delta\sigma_v'}{\sigma_p'}\right)$$

Burada:

• $C_c$: Sıkışma indeksi (tipik: 0,1-0,8)
• $C_r$: Yeniden yükleme indeksi ($C_r \approx 0{,}1 - 0{,}2 C_c$)
• $H_0$: Sıkışabilir tabaka kalınlığı
• $e_0$: Başlangıç boşluk oranı
• $\sigma_v'$: Efektif düşey gerilme
• $\sigma_p'$: Ön konsolidasyon basıncı

6.3 Konsolidasyon zamanı

Oturmanın zamana dağılımı Terzaghi 1D konsolidasyon denklemi:

$$T_v = \frac{c_v \cdot t}{H_d^2}$$

$c_v$ konsolidasyon katsayısı (m²/yıl), $H_d$ drenaj yolu (çift yönlü drenajda H/2), $T_v$ zaman faktörü. %90 oturma için $T_v \approx 0{,}848$.

6.4 İzin verilen oturma sınırları

TBDY 2018 ve TS EN 1997 izin verilen oturma sınırları:

Tablo: 6.4 İzin verilen oturma sınırları özeti.

6.5 Farklı oturma ve açısal dönme

İki kolon arası farklı oturma kritik değerdir:

$$\omega = \frac{\Delta s}{L}$$

$\omega > 1/300$ olduğunda binada çatlak oluşmaya başlar, $\omega > 1/150$ olduğunda yapısal hasar kaçınılmazdır. Bu yüzden tekil temellerde kolon aralıkları yakın tutulmalı ve temel boyutları yük dağılımına orantılı seçilmelidir.

7. Yüzeysel Temel Türleri

Yüzeysel temel, genellikle zemin yüzeyinden 3-4 metre derinliğe kadar inşa edilir. Dört ana türü vardır:

7.1 Tekil temel (spread footing)

Tek bir kolonu taşıyan kare, dikdörtgen veya dairesel temel. En yaygın tip, düşük-orta katlı konutlarda kullanılır.

Özellikler:

• Boyut: 0,8 × 0,8 m ile 3,5 × 3,5 m arası
• Kalınlık: 300-800 mm
• Zemin baskısı: 100-300 kPa arası ekonomik
• Uygulanabilirlik: ZA-ZD sınıfı zeminler

Avantajlar: En ekonomik, hızlı inşa, az beton/donatı Dezavantajlar: Farklı oturma riski yüksek, zayıf zeminde yetersiz

7.2 Sürekli (şerit) temel

Duvar veya kolon sırasını destekleyen uzun-dar temel.

Özellikler:

• Genişlik: 0,5-2,5 m
• Kalınlık: 300-600 mm
• Yığma yapılarda duvar altı zorunludur
• Betonarme bina köprü bağlantılarında kullanılır

Tipik kullanım: Yığma konutlar, 1-3 katlı villalar, istinat duvarı altı

7.3 Radye temel (plak temel)

Bina tabanının tamamını kaplayan kalın betonarme plaktır.

Özellikler:

• Kalınlık: 400 mm (düz plak) — 2000+ mm (kalın radye, yüksek bina)
• Donatı: çift yönlü hasır + ek donatılar
• Zemin baskısı: 40-150 kPa (yaygın yükü dağıtır)

Avantajlar:

• Üniform oturma dağılımı
• Farklı oturmayı minimize eder
• Tekil temeller yakın aralıklıysa (≤4 m) ekonomik
• Bodrum katlı yapılarda su yalıtımı için avantajlı

Dezavantajlar:

• Büyük beton hacmi
• Karışık donatı detayı
• Kazı hafriyatı fazla

Radye temel tipleri:

• Düz radye: Tüm plak aynı kalınlıkta, en basit
• Kirişli radye: Plak altında kirişlerle güçlendirilmiş
• Hücreli radye: İçinde boşluklar olan çok hafif plak (yüksek binalarda)
• Mantarlı radye (flat slab): Kolon altında kalınlaşan plak

7.4 Birleşik temel

İki veya daha fazla kolonu taşıyan tek bir temel. Kolon aralıkları çok yakınsa (komşu tekil temellerin çakışacağı durumda) veya bina sınırında yüklenmeyi merkezlemek için kullanılır.

Birleşik temel türleri:

• Dikdörtgen birleşik: İki kolon eşit yüklüyse
• Trapezoid birleşik: Kolonlar farklı yüklüyse, ağırlık merkezi dengelenir
• Strap temel (kiriş bağlı): İki ayrı tekil temel bir kirişle bağlanır, komşu parsel sınırında yaygın

7.5 Yüzeysel temel karşılaştırma tablosu

Tablo: 7.5 Yüzeysel temel karşılaştırma tablosu özeti.

8. Derin Temel Türleri

Yüzey tabakası yetersiz olduğunda yükler derindeki sağlam tabakaya kazık, kuyu veya keson ile aktarılır.

8.1 Kazık temel

Uzun çubuk elemanlar, yükü çevre sürtünmesi ve uç direnci ile taşır.

Kazık türleri:

• Fore kazık (bored pile): Zemin delinip içine beton-donatı dökülür. Ø400-3000 mm, uzunluk 10-60 m. En yaygın Türkiye uygulaması.
• Çakma kazık (driven pile): Prekast beton veya çelik kazık çakılarak zemin sıkıştırılır. Ø250-600 mm, uzunluk 8-30 m.
• CFA (Continuous Flight Auger): Sürekli burgu ile kazı ve beton dökümü eşzamanlı. Hızlı ama kalite kontrolü zor.
• Franki kazığı: Zemin sıkıştırarak içeriden beton basma. Yük taşıma kapasitesi yüksek.
• Mikrokazık (root pile): Ø100-300 mm küçük çaplı, mevcut yapıların takviyesinde.

Kazık kapasitesi:

$$Q_{ult} = Q_s + Q_b = \sum f_s \cdot A_s + q_b \cdot A_b$$

$Q_s$ çevre sürtünme direnci, $Q_b$ uç direnci, $f_s$ birim çevre sürtünmesi, $A_s$ çevre alanı, $q_b$ birim uç direnci, $A_b$ kazık uç alanı.

Killi zeminde ($\alpha$-metodu):

$$f_s = \alpha \cdot c_u, \quad \alpha \approx 0{,}5-1{,}0$$ $$q_b = 9 \cdot c_u$$

Kumlu zeminde ($\beta$-metodu):

$$f_s = \beta \cdot \sigma_v', \quad \beta = K \tan\delta$$ $$q_b = \sigma_v' \cdot N_q$$

8.2 Grup etkisi

Kazıklar grup halinde çalıştığında kapasiteleri bireysel kapasitelerin toplamından daha az olabilir. Grup verimi:

$$\eta = \frac{Q_{grup}}{n \cdot Q_{tek}}$$

Killi zeminde $\eta = 0{,}7 - 0{,}85$, kumda $\eta \approx 1{,}0$ (sıkışma etkisi nedeniyle). Kazık aralığı 3D'den küçükse verim büyük ölçüde düşer.

8.3 Kazık-radye temel (piled raft)

Modern yüksek katlı binalarda kullanılan kompozit sistem. Kazıklar toplam yükün %40-70'ini, radye ise %30-60'ını taşır. Avantajı: daha az kazık + üniform oturma.

$$Q_{\text{toplam}} = \alpha_r \cdot Q_{\text{radye}} + \alpha_p \cdot n \cdot Q_{\text{kazık}}$$

Burada $\alpha_r + \alpha_p \approx 1{,}0$, oturma uyumluluğuna göre iteratif belirlenir.

8.4 Kuyu temel ve keson

Kuyu temel: Ø800-3000 mm büyük çaplı kazık-benzeri eleman; fore kazıkla benzer ama derinlik genellikle ≤15 m. Köprü ayaklarında ve büyük konsol kolonlarında kullanılır.

Keson: İçinde insan çalışılabilen büyük çap/kesit (1,5-5 m) temel. Açık keson (open caisson) veya basınçlı keson (pneumatic caisson) olarak inşa edilir. Tarihi köprü ayakları, büyük deniz yapılarında görülür.

8.5 Zemin iyileştirme ile derin temel alternatifi

Derin kazık yerine zemin iyileştirmesi ekonomik olabilir:

• Jet grouting: Yüksek basınçlı çimento karışımı enjeksiyonu; yumuşak killerde dayanımı 10x artırır
• Taş kolon (stone column): Gevşek kumlu-killi karışık zeminde Ø600-1000 mm çakıl dolgu
• Vibrokompaksiyon: Gevşek kumu titreşim ile sıkıştırma; sıvılaşma riskini azaltır
• Deep soil mixing (DSM): Zemini çimento ile yerinde karıştırma

8.6 Derin temel türleri karşılaştırma tablosu

Tablo: 8.6 Derin temel türleri karşılaştırma tablosu özeti.

9. Temel Seçim Kriterleri

Temel türü seçimi beş faktörün birlikte değerlendirilmesiyle yapılır:

1. Zemin sınıfı (ZA-ZF)
2. Üst yapı yükü (kat sayısı, toplam yük)
3. Yapı hassasiyeti (konut, endüstriyel, köprü, tank)
4. Yeraltı suyu seviyesi (kazı ve drenaj)
5. Ekonomi ve uygulanabilirlik

flowchart TD
  A[Başla: Zemin Etüdü] --> B{Vs30 >= 360?}
  B -->|Evet ZA-ZC| C{Yük düşük/orta mı?}
  B -->|Hayır ZD-ZF| D{Sıvılaşma riski?}
  C -->|Evet| E[Tekil / Sürekli Temel]
  C -->|Hayır| F{Kolon aralığı < 4 m?}
  F -->|Evet| G[Radye Temel]
  F -->|Hayır| H[Birleşik Temel]
  D -->|Evet FS<1.25| I[Zemin İyileştirme + Kazık]
  D -->|Hayır| J{Bina > 6 kat?}
  J -->|Evet| K[Kazıklı Radye]
  J -->|Hayır| L{Oturma limit asiliyor mu?}
  L -->|Evet| K
  L -->|Hayır| G
  E --> M[Tasarım Kontrolü]
  G --> M
  H --> M
  I --> M
  K --> M
  M --> N{FS ve Oturma OK?}
  N -->|Evet| O[Tasarım Tamamlandı]
  N -->|Hayır| P[Boyut/Tip Revizyonu]
  P --> B

9.1 Hızlı karar kriteri tablosu

Tablo: 9.1 Hızlı karar kriteri tablosu özeti.

9.2 Maliyet yaklaşık oranları (referans)

Tablo: 9.2 Maliyet yaklaşık oranları (referans) özeti.

10. TBDY 2018 Bölüm 16 Temel Tasarım Kuralları

TBDY 2018 Bölüm 16, "Zemin ve Temel Etüdü ile Temel Tasarımı" başlığı altında temel tasarımı için detaylı kurallar getirir.

10.1 Saha araştırması zorunlulukları (Madde 16.3)

• Her bina için zemin etüdü raporu zorunlu
• Minimum sondaj sayısı: bina oturum alanına göre (≤200 m² için 2 sondaj, >1000 m² için ≥5)
• Sondaj derinliği: 1,5B veya temel altından 20 m'nin büyüğü
• Laboratuvar testleri: doğal su muhtevası, Atterberg, konsolidasyon, üç eksenli
• Vs30 ölçümü zorunlu (MASW, sismik kırılma veya kuyu içi)

10.2 Sıvılaşma potansiyeli (Madde 16.4)

• ZD-ZE-ZF zeminlerde zorunlu
• Seed-Idriss yöntemi veya eşdeğeri kullanılır
• Sıvılaşma sonrası oturma da hesaplanır (Ishihara-Yoshimine)
• FS < 1,25 ise derin temel + iyileştirme zorunlu

10.3 Yüzeysel temellerde taşıma gücü (Madde 16.5)

• Vesic veya Hansen formülü önerilir
• Statik FS = 3,0; deprem FS = 2,0
• Plak temellerde üniform yük varsayımı geçerli
• Eksantrisite kontrolü ($e \le B/6$) zorunlu

10.4 Derin temel tasarımı (Madde 16.6)

• Kazık kapasitesi statik yük testi veya analitik yöntemle belirlenir
• Proje sırasında en az %1 kazıkta statik yük testi zorunlu (Madde 16.6.5)
• Grup verimi hesaba katılır
• Yatay yük için p-y eğrileri kullanılır

10.5 Temel altı zemin iyileştirme

• Jet grouting, taş kolon, DSM için ayrı tasarım raporu
• İyileştirme sonrası kontrollü deney zorunlu
• İyileştirme etki derinliği raporlanmalı

10.6 TBDY 2018 Bölüm 16 kritik maddelerin özet tablosu

Tablo: 10.6 TBDY 2018 Bölüm 16 kritik maddelerin özet tablosu özeti.

11. Örnek 1: 2×2 m Tekil Temel (5 Katlı Konut, Z3 Zemin)

Senaryo. 5 katlı betonarme çerçeve konut, İstanbul Kadıköy, Z3 (ZD) zemin sınıfı, orta sıkı kil üstünde sert kil tabakası. İç aks dış kolon. Beton C30/37, çelik B420C. Zemin parametreleri:

• $c = 20$ kPa (drenajlı)
• $\phi = 25°$
• $\gamma = 18$ kN/m³
• $E_s = 18$ MPa
• $\nu = 0{,}40$
• Yeraltı suyu: -4,0 m

11.1 Yük çıkarımı

Kolon altında:

• $N = 2400$ kN (servis düşey yük, $G + Q$)
• $M = 80$ kNm (deprem kombinasyonu)
• $V = 30$ kN (kesme)

Temel derinliği $D_f = 1{,}5$ m, temel kalınlığı $h = 0{,}6$ m, paspayı 75 mm.

Tasarım kombinasyonu ($1{,}4G + 1{,}6Q$):

$$N_d = 1{,}4 \cdot 1800 + 1{,}6 \cdot 600 = 2520 + 960 = 3480 \text{ kN}$$

Ancak taşıma gücü kontrolü servis yükle yapılır: $N_s = 2400$ kN.

11.2 Temel boyutu seçimi ve taşıma gücü

Deneme boyutu: 2,0 × 2,0 m, derinlik 1,5 m.

Temel altı örtü basıncı:

$$q = \gamma \cdot D_f = 18 \cdot 1{,}5 = 27 \text{ kPa}$$

Vesic taşıma gücü faktörleri ($\phi = 25°$):

• $N_c = 20{,}72$
• $N_q = 10{,}66$
• $N_\gamma = 10{,}88$

Şekil faktörleri (kare temel, $B/L = 1$):

$$s_c = 1 + \frac{N_q}{N_c} \cdot \frac{B}{L} = 1 + \frac{10{,}66}{20{,}72} \cdot 1 = 1{,}51$$ $$s_q = 1 + \frac{B}{L} \tan\phi = 1 + 1 \cdot 0{,}466 = 1{,}47$$ $$s_\gamma = 1 - 0{,}4 \cdot \frac{B}{L} = 1 - 0{,}4 = 0{,}60$$

Derinlik faktörleri ($D_f/B = 0{,}75$):

$$d_c = 1 + 0{,}4 \cdot \frac{D_f}{B} = 1 + 0{,}4 \cdot 0{,}75 = 1{,}30$$ $$d_q = 1 + 2\tan\phi(1-\sin\phi)^2 \cdot \frac{D_f}{B} = 1 + 2 \cdot 0{,}466 \cdot 0{,}324 \cdot 0{,}75 = 1{,}226$$ $$d_\gamma = 1$$

Nihai taşıma gücü:

$$q_{ult} = c \cdot N_c \cdot s_c \cdot d_c + q \cdot N_q \cdot s_q \cdot d_q + 0{,}5 \cdot \gamma \cdot B \cdot N_\gamma \cdot s_\gamma \cdot d_\gamma$$ $$q_{ult} = 20 \cdot 20{,}72 \cdot 1{,}51 \cdot 1{,}30 + 27 \cdot 10{,}66 \cdot 1{,}47 \cdot 1{,}226 + 0{,}5 \cdot 18 \cdot 2{,}0 \cdot 10{,}88 \cdot 0{,}60 \cdot 1$$ $$q_{ult} = 813{,}4 + 518{,}9 + 117{,}5 = 1449{,}8 \text{ kPa}$$

11.3 Emniyet kontrolü

İzin verilen taşıma gücü (statik FS = 3):

$$q_{em} = \frac{q_{ult}}{FS} = \frac{1449{,}8}{3{,}0} = 483{,}3 \text{ kPa}$$

Temel altı gerçek gerilme:

$$q_{\text{gerçek}} = \frac{N_s}{A_f} = \frac{2400}{2{,}0 \cdot 2{,}0} = 600 \text{ kPa}$$

Kontrol: $q_{\text{gerçek}} = 600 \text{ kPa} > q_{em} = 483{,}3 \text{ kPa}$ — Yetersiz.

Temel boyutunu büyüt: 2,3 × 2,3 m dene:

$$q_{\text{gerçek}} = \frac{2400}{2{,}3 \cdot 2{,}3} = 453{,}7 \text{ kPa}$$

Yeni taşıma gücü (büyük B ile $s_\gamma$ terimi artar, ama küçük etki):

$$q_{ult} \approx 1490 \text{ kPa}, \quad q_{em} = 497 \text{ kPa}$$

$q_{\text{gerçek}} = 453{,}7 < q_{em} = 497$ — Güvenli.

11.4 Eksantrisite kontrolü

$$e = \frac{M}{N_s} = \frac{80}{2400} = 0{,}033 \text{ m}$$ $$\frac{B}{6} = \frac{2{,}3}{6} = 0{,}383 \text{ m}$$

$e = 0{,}033 < B/6 = 0{,}383$ — Çekme oluşmaz, güvenli.

11.5 Oturma kontrolü

Anında elastik oturma (kare rijit temel, $I_s = 0{,}82$):

$$s_i = \frac{q_n \cdot B \cdot (1 - \nu^2)}{E_s} \cdot I_s = \frac{453{,}7 \cdot 2300 \cdot (1 - 0{,}16)}{18\,000} \cdot 0{,}82 \approx 39{,}9 \text{ mm}$$

Ama bu değer temelin net yükünden hesaplanmalı:

$$q_n = q_{\text{gerçek}} - q = 453{,}7 - 27 = 426{,}7 \text{ kPa}$$ $$s_i = \frac{426{,}7 \cdot 2{,}3 \cdot (1 - 0{,}16)}{18\,000} \cdot 0{,}82 = 37{,}5 \text{ mm}$$

Konsolidasyon oturması (kil tabakası kalınlığı 4 m, $C_c = 0{,}20$, $e_0 = 0{,}80$, $\sigma_v' = 75$ kPa tabaka ortasında, $\Delta\sigma' = 180$ kPa Boussinesq yöntemiyle):

$$s_c = \frac{C_c \cdot H}{1 + e_0} \log_{10}\left(\frac{\sigma_v' + \Delta\sigma'}{\sigma_v'}\right)$$ $$s_c = \frac{0{,}20 \cdot 4000}{1 + 0{,}80} \log_{10}\left(\frac{75 + 180}{75}\right) = 444 \cdot 0{,}531 = 235{,}8 \text{ mm}$$

Hmmm — Konsolidasyon oturması çok yüksek. Bu durumda:

• Temel boyutunu büyüt (ör. 3×3 m) → $\Delta\sigma'$ azalır
• Veya radye temele geç
• Veya zemin iyileştirme (jet grouting) uygula

3×3 m deneme:

$$q_{\text{gerçek}} = \frac{2400}{9} = 266{,}7 \text{ kPa}, \quad q_n = 239{,}7 \text{ kPa}$$

Boussinesq ile $\Delta\sigma'$ tabaka ortasında ≈ 96 kPa:

$$s_c = \frac{0{,}20 \cdot 4000}{1{,}80} \log_{10}\left(\frac{75 + 96}{75}\right) = 444 \cdot 0{,}358 = 159 \text{ mm}$$

Hâlâ yüksek. Bu senaryoda tekil temel uygun değil; radye veya kazıklı sisteme geçilmeli. Alternatif olarak tabaka ön konsolide ise (OCR > 1), gerçek oturma daha az olabilir.

Sonuç: Bu konut-zemin kombinasyonunda tekil temel taşıma gücü bakımından mümkün olsa da oturma kontrolünde sınıfta kalıyor. Tasarımcı radye temele geçmeli. Bu, Örnek 2'nin motivasyonudur.

11.6 Eğer radye temel seçilirse ön özet

5 katlı bina oturum alanı ≈ 180 m². Radye kalınlığı 600 mm, beton C30/37. Temel altı ortalama gerilme:

$$q_{\text{ort}} = \frac{5 \cdot 7{,}0 \cdot 180 + \text{kolonlar}}{180} \approx 40 \text{ kPa}$$

Bu durumda $q_n \approx 30$ kPa çıkar; konsolidasyon oturması ~30 mm civarına düşer ve izin sınırı içinde kalır. Radye detaylı tasarımı Örnek 2'de gösterildiği gibi yapılır (ancak Örnek 2 daha büyük bir senaryo için).

11.7 Temel donatı hesabı (TS 500 §11)

Konservatif olarak tekil temel 2,3×2,3 m kabul edersek (taşıma gücü sağlandı ama oturma problemli):

Kritik moment temelin kolon kenarından itibaren oluşur:

$$M_u = q_u \cdot \frac{(L-c)^2}{8} \cdot B$$

Kolon boyutu $c = 0{,}4$ m, $q_u = 1{,}4 \cdot 453{,}7 = 635$ kPa (yüklü durum):

$$M_u = 635 \cdot \frac{(2{,}3 - 0{,}4)^2}{8} \cdot 2{,}3 = 635 \cdot 0{,}451 \cdot 2{,}3 = 659 \text{ kNm}$$

Etkin derinlik $d = h - 75 = 525$ mm.

$$K = \frac{M_u}{b \cdot d^2 \cdot f_{cd}} = \frac{659 \cdot 10^6}{2300 \cdot 525^2 \cdot 20} = 0{,}052$$ $$\rho = \frac{f_{cd}}{f_{yd}}\left(1 - \sqrt{1 - 2K}\right) = \frac{20}{365}(1 - \sqrt{1-0{,}104}) = 0{,}0030$$

Minimum donatı TS 500 §11:

$$\rho_{\text{min}} = 0{,}002 \text{ (temel plak)}$$ $$A_{s,\text{gerekli}} = \rho \cdot b \cdot d = 0{,}0030 \cdot 2300 \cdot 525 = 3622 \text{ mm}^2$$

Seçim: Ø16/200 her iki yönde = 12 çubuk × 201 = 2412 mm² — yetersiz. Revize: Ø20/200 her iki yönde = 12 × 314 = 3768 mm² ✓

11.8 Zımbalama (punching) kontrolü

Kritik kesit kolon yüzünden $d/2 = 262{,}5$ mm uzakta:

$$b_0 = 4(c + d) = 4(400 + 525) = 3700 \text{ mm}$$

Zımbalama kesme kuvveti:

$$V_u = N_d - q_u \cdot (c+d)^2 = 3480 - 635 \cdot 0{,}925^2 = 3480 - 543 = 2937 \text{ kN}$$

TS 500 §8.3 zımbalama kapasitesi:

$$v_r = \phi \cdot f_{ctd} \cdot b_0 \cdot d = 0{,}27 \cdot 1{,}28 \cdot 3700 \cdot 525 = 671 \text{ kN}$$

$V_u = 2937 > v_r = 671$ — Yetersiz!

Çözüm: Temel kalınlığını $h = 900$ mm'ye çıkar veya zımbalama donatısı ekle. Bu da tekil temelin bu senaryoda zor olduğunu bir kez daha gösteriyor.

11.9 Örnek 1 özet çıktısı

Tablo: 11.9 Örnek 1 özet çıktısı özeti.

Genel sonuç: Bu zemin için tekil temel uygun değil; radye temele geçmek zorunlu.

12. Örnek 2: Kazıklı Radye Temel (10 Katlı Bina, Z4 Zemin)

Senaryo. 10 katlı betonarme konut, Ankara Çankaya, Z4 (ZE) zemin: üst 8 m yumuşak kil, altında 20 m orta sıkı kum, en altta sert kil-kaya. Bina oturumu 25 × 20 m. Beton C35/45, çelik B500C.

Zemin parametreleri:

• Kil (0-8 m): $c_u = 40$ kPa, $\gamma = 17$ kN/m³
• Kum (8-28 m): $\phi = 32°$, $\gamma = 19$ kN/m³, $N_{60}$ ort = 20
• Kaya (>28 m): Vs > 800 m/s

12.1 Yük çıkarımı

• Toplam servis yük $N_s = 95\,000$ kN
• Deprem momenti $M = 6500$ kNm (taban)
• Radye boyutu: 27 × 22 m (sınırı aşan çıkıntılar için)

Radye altında ortalama gerilme:

$$q_{\text{ort}} = \frac{N_s}{A_r} = \frac{95\,000}{27 \cdot 22} = 160 \text{ kPa}$$

Üst yumuşak kilin izin verilen taşıma gücü ≈ 80 kPa. Bu yetersiz; kazıklı radye zorunlu.

12.2 Kazık seçimi

Fore kazık Ø800 mm, uzunluk 22 m (kum tabakasına 14 m gömülü). Her kazık için:

Çevre sürtünmesi (kil bölümü 0-8 m, $\alpha = 0{,}7$):

$$f_{s,\text{kil}} = \alpha \cdot c_u = 0{,}7 \cdot 40 = 28 \text{ kPa}$$ $$Q_{s,\text{kil}} = \pi \cdot D \cdot L_{\text{kil}} \cdot f_s = \pi \cdot 0{,}8 \cdot 8 \cdot 28 = 563 \text{ kN}$$

Çevre sürtünmesi (kum bölümü 8-22 m, $\beta$-metodu):

Tabaka ortasında $\sigma_v' \approx 165$ kPa (yeraltı suyu -5 m varsayımı). $\beta = K_0 \tan\delta \approx 0{,}45$:

$$f_{s,\text{kum}} = \beta \cdot \sigma_v' = 0{,}45 \cdot 165 = 74{,}3 \text{ kPa}$$ $$Q_{s,\text{kum}} = \pi \cdot D \cdot L_{\text{kum}} \cdot f_s = \pi \cdot 0{,}8 \cdot 14 \cdot 74{,}3 = 2613 \text{ kN}$$

Uç direnci (22 m derinlikte sıkı kum, $N_q = 18{,}4$):

$$q_b = \sigma_v'(z=22) \cdot N_q \le q_{b,\max}$$ $$\sigma_v'(z=22) = 17 \cdot 4 + (17-9{,}81) \cdot 4 + (19-9{,}81) \cdot 14 = 68 + 28{,}76 + 128{,}66 = 225 \text{ kPa}$$ $$q_b = 225 \cdot 18{,}4 = 4140 \text{ kPa}$$

Sınır kontrolü $q_{b,\max} \approx 15\,000$ kPa — tamam.

$$A_b = \pi \cdot \frac{D^2}{4} = \pi \cdot \frac{0{,}8^2}{4} = 0{,}503 \text{ m}^2$$ $$Q_b = q_b \cdot A_b = 4140 \cdot 0{,}503 = 2082 \text{ kN}$$

Toplam nihai kapasite:

$$Q_{ult} = Q_s + Q_b = 563 + 2613 + 2082 = 5258 \text{ kN}$$

İzin verilen kapasite ($FS_s = 2{,}0$ çevre, $FS_b = 3{,}0$ uç için ayrı faktörlü veya global FS = 2,5):

$$Q_{em} = \frac{Q_{ult}}{2{,}5} = 2103 \text{ kN} \quad \text{(global FS)}$$

Veya ayrı:

$$Q_{em} = \frac{Q_s}{2{,}0} + \frac{Q_b}{3{,}0} = \frac{3176}{2} + \frac{2082}{3} = 1588 + 694 = 2282 \text{ kN}$$

Tasarımda konservatif 2100 kN alırız.

12.3 Kazık sayısı ve düzeni

Gerekli kazık sayısı:

$$n = \frac{N_s \cdot \alpha_p}{Q_{em}}$$

Kazıklı radye kombine sistem: kazıklar toplam yükün $\alpha_p = 0{,}70$'ini taşısın (radye %30).

$$n = \frac{95\,000 \cdot 0{,}70}{2100} = 31{,}7 \approx 32 \text{ kazık}$$

Düzen: 8 × 4 grid, 3 m aralıkla. Kazık merkezden merkeze ≥ 3D = 2,4 m — sağlandı.

12.4 Grup etkisi kontrolü

Grup verimi (killi üst tabaka için Feld veya Converse-Labarre):

$$\eta = 1 - \frac{\theta}{90°} \cdot \frac{(n-1)m + (m-1)n}{m \cdot n}$$

$m = 8$, $n = 4$, $s = 3$ m, $D = 0{,}8$ m, $\theta = \tan^{-1}(D/s) = 14{,}9°$:

$$\eta = 1 - \frac{14{,}9}{90} \cdot \frac{(4-1)\cdot 8 + (8-1)\cdot 4}{32} = 1 - 0{,}166 \cdot 1{,}625 = 0{,}730$$

Grup toplam kapasite:

$$Q_{grup} = \eta \cdot n \cdot Q_{em} = 0{,}73 \cdot 32 \cdot 2100 = 49\,056 \text{ kN}$$

Kazık payı yük $= 95\,000 \cdot 0{,}70 = 66\,500$ kN. $Q_{grup} = 49\,056 < 66\,500$ — Yetersiz.

Çözüm: kazık sayısını 40'a çıkar (8×5 grid):

$$Q_{grup} = 0{,}73 \cdot 40 \cdot 2100 = 61\,320 \text{ kN}$$

Hâlâ yetersiz. Kazık uzunluğunu 25 m'ye çıkar veya çapı Ø1000'a büyüt. Ø1000, L=22 m ile tek kazık kapasitesi ≈ 3400 kN olur:

$$Q_{grup} = 0{,}73 \cdot 32 \cdot 3400 = 79\,424 \text{ kN} \ge 66\,500 \quad \checkmark$$

12.5 Radye temel tasarımı (%30 yük)

Radye payı yük = $95\,000 \cdot 0{,}30 = 28\,500$ kN. Radye ortalama gerilme:

$$q_r = \frac{28\,500}{27 \cdot 22} = 47{,}8 \text{ kPa}$$

Üst kil taşıma gücü ~80 kPa → radye kısmı güvenli.

12.6 Oturma kontrolü (kazıklı radye)

Eşdeğer temel yaklaşımı: kazık grubu + etkin derinlik 2L/3 = 14,7 m (kazık taban seviyesi) alınır. Etki radyusu 2:1 dağılımla 27+14,7 = 41,7 m × 36,7 m. Bu derinde kil çok sert; oturma minimal:

$$s_{\text{toplam}} \approx s_i + s_c = 25 + 30 = 55 \text{ mm}$$

10 katlı bina için izin sınırı 100 mm — sağlanıyor.

12.7 Kazık-radye etkileşimi ve yazılım ihtiyacı

Yük paylaşımı $\alpha_p = 0{,}70$ varsayımı iteratif olarak doğrulanmalı; Poulos-Davis yaklaşımı veya PLAXIS 3D analizi yapılmalıdır. Tipik olarak pratikte:

• Merkez kazıklar daha çok yüklenir (edge effect)
• Köşe kazıklar %15 daha az
• Radye, merkezde yüksek moment, kenarlarda ters moment yaşar

12.8 Radye donatı detayı (TS 500 §11)

27 × 22 × 1,2 m radye, üst ve alt donatı çift yönlü:

• Üst hasır: Ø20/150 mm (her iki yön) — kenar ve kolon altı moment için
• Alt hasır: Ø25/200 mm (her iki yön) — pozitif moment için
• Kolon altı ek donatı: 16 Ø25, 3 m uzunluk
• Kenar kiriş: 800×1200 mm, 12 Ø25 üst + 8 Ø25 alt
• Kazık başlıkları arası bağ kirişleri: 600×800, 6 Ø20 boy

12.9 Örnek 2 özet çıktısı

Tablo: 12.9 Örnek 2 özet çıktısı özeti.

Genel sonuç: Z4 gevşek üst kil + sıkı kum alt tabaka kombinasyonunda Ø1000 fore kazık + 1,2 m kalın radye, 10 katlı binayı güvenle taşıyor. Ekonomi için Ø800 denemeleri başarısız; çap büyütmek kaçınılmazdı.

13. Derin Kazı ve Temel İlişkisi

Bodrumlu yüksek yapılar için temel tasarımı, derin kazı ve iksa sistemiyle birlikte düşünülür.

13.1 Kazı güvenliği hesabı

Palplanş duvar (sheet pile): Çelik levhalar birbirine kenetlenerek sürülür; geçici ve kalıcı olarak kullanılır. Kazı derinliği 2-10 m arası.

Berlin duvarı (soldier pile + lagging): H profilleri belirli aralıkla çakılır, aralar ahşap veya beton ile kapatılır. 5-15 m derinliğe kadar.

Fore kazık perdesi (secant veya tangent pile wall): Ø600-1200 mm kazıklar birbirine bitişik veya kesişecek şekilde; su geçirmez kaliteli iksa. 10-30 m derinliğe kadar.

Diyafram duvarı (slurry wall): Yüksek binalar ve metro projelerinde; 0,6-1,5 m kalınlık, 40+ m derinlik.

13.2 Ankraj ve desteklenme

Derin kazılarda ankrajlı iksa yaygındır. Ankraj tasarımında:

$$T = F_{\text{çek}} \cdot SF$$

Ankrajlar genellikle $\alpha = 15-25°$ açıyla, 8-25 m boyunda ve ön gerilmelidir (prestressed). Ankraj aralığı tipik 2-3 m.

13.3 Temel altı su basıncı (uplift)

Yeraltı suyu radyenin altında tutulamıyorsa uplift basıncı oluşur:

$$U = \gamma_w \cdot h_w \cdot A_r$$

Bina ağırlığı $W_{\text{bina}} \ge 1{,}5 U$ olmalı. Aksi takdirde:

• Drenaj sistemi (perforasyonlu boru + pompa)
• Kazıklar uplift için de hesaplanmalı (çekme kapasitesi)
• Ağır temel veya ilave betonarme kitle

13.4 Kazı-bina etkileşimi

Derin kazı komşu binalarda oturma ve yatay hareket oluşturabilir. TBDY 2018 Madde 16.8:

• Komşu binalara maksimum müsade edilen ek oturma: 15 mm
• Açısal dönme: 1/500
• Kazı öncesi + sonrası monitoring zorunlu
• Kazı sırasında hareket eğrisi (monitoring) gerçek zamanlı okunmalı

14. Temel Donatı Detayları (TS 500 §11)

14.1 Tekil ve sürekli temel

Minimum kalınlık:

• Donatısız tekil temel: 500 mm (kum-çakıl dolguyla takviyeli)
• Donatılı tekil: 300 mm (eğilme kontrolüne göre artar)
• Sürekli: 300 mm

Minimum donatı:

$$\rho_{\text{min}} = 0{,}002 \text{ (plak yönünde)}$$ $$A_{s,\text{min}} = 0{,}002 \cdot b \cdot h$$

Paspayı:

• Temel alt yüzü: 75 mm (toprakla temas)
• Yan yüzler: 50 mm
• Üst yüz: 40 mm

14.2 Radye temel

• Minimum kalınlık: 300 mm düz, 400 mm kirişli
• Üst ve alt donatı çift yönlü hasır
• Kolon altı lokal donatı yoğunlaşması
• Paspayı: 50 mm (alt ve üst)

14.3 Kazık ve kazık başlığı

Kazık donatısı:

• Minimum boyuna donatı: Ø12, toplam 6 çubuk
• Donatı oranı: %0,4 - %4
• Üst 1/3 kısımda donatı yoğun (deprem etkisi)
• Etriye Ø8/150 mm (üst 1/3), Ø8/300 mm (alt)
• Paspayı: 75 mm (toprakla)

Kazık başlığı (pile cap):

• Minimum kalınlık: 1 m (büyük yükte 2+ m)
• Kazık merkezinden başlık kenarına min 150 mm
• Boyuna donatı: zımbalama ve eğilmeye göre
• Her kazık içine boyuna donatının %50'si ankre edilir

14.4 Ankraj ve kenetlenme

TS 500 §11 temel donatısı ankraj uzunlukları:

$$l_b = \frac{\phi \cdot f_{yd}}{4 \cdot f_{ctd}}$$

Ø20 B420C + C30 için $l_b = 20 \cdot 365 / (4 \cdot 1{,}28) = 1426$ mm ≈ 1,5 m.

Temel ucunda 90° veya 180° kanca zorunludur; kanca uzunluğu $\ge 10\phi$.

15. Saha Denetimi ve Kalite Kontrolü

15.1 Zemin etüdü doğrulama

• Raporda sondaj logları tam mı?
• Vs30 ölçüm yöntemi belirtilmiş mi?
• Laboratuvar test sonuçları (Atterberg, konsolidasyon) var mı?
• Sıvılaşma analizi (ZD-ZF) eklenmiş mi?

15.2 Beton dökümü kontrolü

Temel altı:

• Taban düzeltme betonu (grobeton C12/15) min 50 mm kalınlık
• Paspayı dayanakları (spacer) yerleştirilmiş
• Donatı sayıları projeye uygun

Beton kalitesi:

• Beton sınıfı (C30/37 vb.) taşıma irsaliyesinden doğrulanır
• Slump testi her 50 m³'te bir
• Numune silindir (küb) alınması, 28. gün dayanım testi
• Vibratör kullanımı (her 30-50 cm'de)

Kür:

• İlk 7 gün ıslak kür zorunlu
• Buhar kürü veya su püskürtme

15.3 Kazık imalatı kalite kontrolü

Fore kazık:

• Kazı derinliği lazer teodolit ile doğrulanır
• Çamur kalitesi (bentonit density 1,03-1,15, Marsh viskozitesi 30-60 s)
• Donatı kafesi merkezleme (centralizer her 3 m'de)
• Tremie boru ile beton dökümü, hava boşluğu bırakmadan
• Bütünlük testi (PIT — Pile Integrity Test) her kazıkta
• Statik yük testi en az %1'inde (TBDY 2018 Madde 16.6.5)

PDA (Pile Driving Analyzer): Dinamik yük testi; statik testin %50-70 maliyetinde, hızlı.

Osterberg Cell (O-Cell) testi: Büyük yüklü kazıklarda kullanılır, kazık içine yerleştirilen hidrolik kriko ile alt ve üst direnç ayrı ölçülür.

15.4 Temel saha denetim kontrol listesi

Tablo: 15.4 Temel saha denetim kontrol listesi özeti.

15.5 Çevresel kontroller

• Yeraltı suyu seviye takibi (piyezometre)
• Çevre yapıların oturma takibi (inklinometre, total station)
• Deprem sonrası kontrol: çatlaklar, oturmalar, yeraltı suyu değişimi

15.6 Temel tasarım kontrol listesi (denetçi gözü)

1. Zemin etüdü raporu + Vs30 ölçümü var mı?
2. Sıvılaşma analizi tamamlandı mı (ZD-ZF zeminler)?
3. Taşıma gücü hesabı hangi teoriyle yapıldı?
4. Statik FS ≥ 3,0 sağlandı mı?
5. Deprem FS ≥ 2,0 sağlandı mı?
6. Eksantrisite $e \le B/6$?
7. Oturma izin sınırı içinde mi?
8. Kazıklı sistemse grup verimi hesaba katıldı mı?
9. Kazık yük testi %1 sayısına uyuldu mu?
10. Donatı minimum ve paspayı kuralına uygun mu?

16. Özet ve Uygulama Önerisi

Temel tasarımı, tek bir formülle bitmeyen çok kriterli bir optimizasyon sürecidir. Bu rehberin ana tezi: temel güvenliği tek taşıma gücü hesabı veya tek yazılım çıktısı ile sağlanamaz. Beş kararın birlikte çözülmesi gerekir:

1. Zemin sınıflandırması — Vs30 + SPT + lab testleri ile güvenilir zemin profili
2. Temel türü seçimi — Zemin + yük + oturma kriterleri ile optimum tip
3. Taşıma gücü — Vesic/Hansen formülasyonu + emniyet katsayısı
4. Oturma kontrolü — Anında + konsolidasyon, izin sınırları içinde
5. Yapısal tasarım — Donatı + zımbalama + ankraj TS 500 uyumlu

Bu rehberde iki tam sayısal örnek üzerinden gösterildiği üzere, her beş kararı tek tablo içinde özetleyebilen mühendis, denetçiye şeffaf rapor sunabilir ve deprem sonrası kendinden emin bir şekilde yapının güvenliğini savunabilir.

Bir sonraki adım olarak kendi projeniz için:

• Zemin etüdü raporunu ve Vs30 değerini doğrulayın
• Zemin sınıfını (ZA-ZF) belirleyin
• Karar ağacıyla temel türünü seçin
• Taşıma gücü hesabı yapın (ilk eliminasyon)
• Oturma kontrolü uygulayın
• Yapısal donatı ve zımbalama kontrollerini tamamlayın

Bu altı adımı tek sayfalık bir şablonda tutmak, ofis üretkenliğini 3-4 kat artırır. Ofislerde bu şablonu Excel tablosuna bağlamak yaygın pratiktir; tek tıkla tüm temeller taranır.

17. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

1. Minimum temel derinliği ne kadardır? Türkiye'de minimum temel derinliği donma derinliği + 50 cm olmalı. Sahil bölgelerinde 80 cm, iç Anadolu'da 100 cm, yüksek rakımda 120 cm donma derinliği kabul edilir. TBDY 2018 ayrıca sismik hareket nedeniyle minimum 1,0 m önerir.

2. Tekil temel mi radye temel mi seçmeliyim? Kolon aralıkları ≤ 4 m ve oturma kritiği varsa radye tercih edilir. Ayrıca tekil temel alanları toplam bina alanının %50'sini aşıyorsa (yani yakın aralıklı kolonlar) radye zaten ekonomik olur. Bodrum katlı yapılarda radye otomatik çözümdür.

3. Kazık ne zaman zorunlu? Vs30 < 180 m/s (ZE zemin), sıvılaşma riski FS < 1,25, taşıma gücü 150 kPa altında ve/veya hesaplanmış oturma izin sınırını aştığında kazık zorunludur. Ayrıca 10+ katlı bina ve tüm ZF zeminlerde kazık standart çözümdür.

4. Kazık çap ve uzunluğu nasıl seçilir? İlk yaklaşım: her kazık 2000-3000 kN taşıyacak şekilde. Ø800 fore kazık tipik 2500-4000 kN, Ø1000 fore 4000-8000 kN taşır. Uzunluk, sıkı tabakayı en az 5 çap (5D) gömülü olacak şekilde seçilir. Ekonomi için büyük çap + kısa boy küçük çap + uzun boydan genellikle %15-20 ucuz.

5. Oturma hesabı hangi yazılımla yapılır? Türkiye'de yaygın kullanım: Geo5 Settlement, Settle3, PLAXIS 2D/3D, GeoStudio. El hesabı için Excel + Schmertmann-Boussinesq formülleri yeterli. Kazıklı sistemlerde mutlaka 3D sonlu eleman analizi önerilir.

6. Beton sınıfı olarak ne kullanmalıyım? TBDY 2018 Madde 16.7 minimum C25/30 şartı koyar. Temel altı çevre korozyonu nedeniyle C30/37 önerilir; kıyı bölgesinde (klorür tehdidi) C35/45 XD sınıfı veya C40/50 XS sınıfı kullanılır. Radye temellerde yüksek çimento/düşük su oranı (W/C < 0,45) ek kriterdir.

7. Temel alt paspayı ne kadar olmalı? TS 500 §6.3: toprakla temas eden yüzeyde 75 mm, iç yüzeylerde 50 mm. Kıyı bölgesinde 75-90 mm. Paspayı dayanakları (plastik veya beton spacer) zorunlu; donatı kafesi beton grobeton üstüne direkt koyulmaz.

8. Deprem durumunda temel ek kuvveti nasıl hesaplanır? TBDY 2018 Bölüm 6'ya göre deprem kuvveti $E = E_h + 0{,}3 E_d$ olarak temele iletilir. Deprem için FS = 2,0 kullanılır (statik 3,0 yerine). Eksantrisite sınırı genişletilmez; $e \le B/6$ kuralı deprem durumunda da geçerlidir. Temel + üst yapı birlikte performans kontrolünde "plastik mafsal" temelde oluşmamalı.

9. Kazıklarda statik yük testi zorunlu mudur? Evet. TBDY 2018 Madde 16.6.5: proje kazıklarının en az %1'inde (veya 20 kazıktan az olamaz) statik yük testi zorunludur. PDA dinamik testi alternatif olabilir ancak bazı mühendislik ofisleri %1 statik test + ek PDA tercih eder. Test yük tasarım yükünün 1,5-2,0 katı uygulanır.

10. Yeraltı suyu temel altındaysa ne yapmalıyım? Üç seçenek: (a) Derin drenaj (perforasyonlu PVC + çakıl dolgu) + pompa; (b) Suyun yukarı kaldırma basıncına karşı kazıklara çekme kapasitesi ekleme; (c) Bina ağırlığıyla dengeleme (bina kütlesi ≥ 1,5 × uplift). Bodrumlu yapılarda su yalıtımı (bitüm, polimer kaplama) ayrıca zorunludur.

11. Bir kolon altı zımbalama (punching) kontrolü nasıl yapılır? Temel kalınlığı $d$ için, kritik kesit kolon yüzünden $d/2$ uzakta kabul edilir. Çevre $b_0 = 2(c_1 + c_2 + 2d)$ ve kapasite $v_r = 0{,}27 f_{ctd} b_0 d$ ile hesaplanır. Zımbalama yetersizse: (a) temel kalınlığını artırın, (b) zımbalama donatısı (ştud, dairesel halka) ekleyin, (c) üst donatı hasırını yoğunlaştırın.

12. Sıvılaşma sonrası oturma nasıl hesaplanır? Ishihara-Yoshimine (1992) yöntemi standarttır: SPT $(N_1)_{60}$ düzeltilmiş değerine göre hacim deformasyonu $\varepsilon_v$ belirlenir ve tabaka kalınlığı ile çarpılarak oturma bulunur. Gevşek doygun kumlarda sıvılaşma sonrası 100-500 mm mertebesinde oturma mümkündür. Bu durumda derin temel veya iyileştirme zorunludur.

13. Temelde çekme bölgesi oluşursa ne yapmalıyım? $e > B/6$ ise temel altında bir bölümde çekme oluşur. Bu istenmeyen bir durumdur: (a) Temel boyutunu büyütün; (b) Eksantrisiteyi azaltmak için kolon konumunu revize edin; (c) Etkin temel boyutu $B' = B - 2e$ ile yeniden hesap yapın. Çekmenin genişliği > B/3 ise tasarım kabul edilmez.

14. Prekast kazık kullanabilir miyim? Evet. Çakma kazık (prekast beton veya çelik H/I profil) kumlu ve sert kil zeminlerde ekonomik çözümdür. Ancak çakma sırasında zemin titreşimi (komşu binalarda hasar riski) ve başlık hasarı gibi sınırlılıkları vardır. Yumuşak kilde çakma zor, fore tercih edilir.

15. Radye altı boşluk (boşluklu radye) ne zaman kullanılır? 20+ katlı binalarda temel çok kalın olursa (>2 m), içine dikdörtgen boşluklar açılarak ağırlık ve maliyet azaltılır. Bu sistem "cellular raft" olarak bilinir; yalnızca büyük ofisler ve yüksek binalar için. Hesap için 3D sonlu eleman analizi zorunludur.

16. Su basıncı altında temel nasıl su yalıtımı yapılır? Üç ana yöntem: (a) Çift bitümlü membran (sıcak uygulanır, en yaygın); (b) Polimer kaplama (epoksi, poliüretan — daha dayanıklı ama pahalı); (c) Bentonit tabanlı panel. Suyun yüksek basıncında ek olarak drenaj tabakası ve kontrol pompa sistemi eklenir. Bina 5+ m yer altında ise mutlaka iki bağımsız yalıtım sistemi uygulanır.

Sonraki Adımlar

• Taşıma gücü için: Zemin Taşıma Gücü Hesaplayıcı
• Kazık için: Kazık Taşıma Gücü Hesaplayıcı
• Oturma için: Konsolidasyon Oturması Hesaplayıcı
• Boyutlandırma için: Temel Boyutlandırma Hesaplayıcı
• Sıvılaşma için: Sıvılaşma Riski Hesaplayıcı
• Zemin sınıfı için: Zemin Sınıflandırması Aracı
• Sözlük: Zemin Etüdü Nedir?, Temel Türleri, SPT Testi
• İlgili rehber: Betonarme Kolon Tasarımı Rehberi
• Yönetmelik: TBDY 2018 Nedir?

Temel Tasarim Kontrol Listesi - 20 maddelik saha ve buro kontrol listesi bu rehberin kontrol bolumlerinde ozetlenmistir.

İlgili Hesaplama Araçları

Bu konuyla bağlantılı ücretsiz mühendislik hesaplama araçları:

• Temel Boyutlandırma Hesaplama
• Zemin Taşıma Gücü Hesaplama
• Deprem Yükü Hesaplama (TBDY 2018)
• Bina Periyodu 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.