Eksenel yük seviyesi (n) nasıl hesaplanır?

Eksenel yük seviyesi (axial load ratio, n) boyutsuz parametre: n = N_d / (A_c · f_ck). Burada N_d kolonun tasarım eksenel kuvveti (yük kombinasyonundan elde edilen, en kritik), A_c kolonun brüt enine kesit alanı (b × h), f_ck beton karakteristik basınç dayanımıdır. Örneğin: 400×400 kolon, N_d = 1500 kN, C30 beton → n = 1500·10³ / (400·400·30) = 0,31. TBDY 2018 sınırı n ≤ 0,40 olduğu için kolon yeterli süneklik kapasitesine sahip; kabul edilebilir. n > 0,40 ise kesit büyütülmeli.

Eksenel yük neden süneklikle ters orantılıdır?

Beton basınç altında gevrektir — yüksek basınç gerilmesi ezilmeyi tetikler ve donatı akmadan beton dağılır. Düşük eksenel yükte (n 0,5) beton ezilmesi donatı akmasından önce gerçekleşir, kesit gevrek göçer — uyarısız çöküş. Mander modeli gösterir: n arttıkça eğrilik süneklik oranı μ_φ üstel olarak azalır. Bu yüzden TBDY 2018 n_max sınırı koyar ve sarılma donatısı reçetesi n'ye bağlı olarak sıklaştırılır.

Çekme eksenel yüklü kolon (kazık) nasıl tasarlanır?

Bazı durumlarda kolon veya perde çekme alır — örneğin çekmeli kazık temel, devrilme momentine maruz perde köşesi, asansör kuyusu duvar. Çekme eksenel yük altında kolonda **donatı çekme akma kontrolü** yapılır: N_d ≤ A_s · f_yd. Beton çatlamış kabul edilir, dayanım sadece çelikten gelir. Bu nedenle çekme kolonunda donatı oranı çok artırılır (%2-4); ayrıca kenetlenme ve aderans kritik olur. Deprem yükünde çevrimsel çekme-basınç değişimi olduğundan, her iki ucundaki ankraj kaliteli olmalıdır.

Eksenel Yük Nedir? Kolonda Normal Kuvvet (N

Eksenel yük (axial load, N_d), bir elemanın boyuna ekseni doğrultusunda etki eden kuvvettir. Basınç (negatif) veya çekme (pozitif) olabilir. Betonarme kolonlarda en önemli kuvvet bileşenidir ve eğilme momenti ile birlikte kolon kapasitesini belirler.

Türleri

Tüm sütunlar için yana kaydırın →

Tablo 1: Eksenel basınç ve çekme altında beton ile donatının nasıl çalıştığı
Tip	Yön	Eleman Davranışı
Eksenel basınç (N_c)	Kısaltır	Beton + donatı birlikte çalışır
Eksenel çekme (N_t)	Uzatır	Sadece donatı çalışır, beton çatlar

Yük Kombinasyonları (TS 498 / TBDY 2018)

Düşey yük (statik):

N_{d} = 1, 4 \cdot G + 1, 6 \cdot Q

Deprem dahil:

N_{d} = 1, 0 \cdot G + n \cdot Q + E

N_{d} = 0, 9 \cdot G - E (\overset{c}{¸} ekme kontrol \overset{u}{¨})

Bu ifadelerde $N_{d}$ , yük etkilerinin birleşiminden elde edilen tasarım eksenel kuvvetini gösterir. $G$ , $Q$ ve $E$ sembolleri ise hemen üstteki formüllerde birlikte değerlendirilen yük etkilerini temsil eder.

G: Sabit yük (ölü yük)
Q: Hareketli yük
n: 0,3 (konut), 0,4 (büro), 0,6 (depo)
E: Deprem yatay yükü etkisi

Eksenel Yük Seviyesi (n)

Boyutsuz parametre — kolon davranışını anlamak için kritik:

n = \frac{N _{d}}{A _{c} \cdot f _{c k}}

veya bazı kaynaklarda:

ν = \frac{N _{d}}{A _{c} \cdot f _{c d}}

Her iki oran, $N_{d}$ tasarım eksenel kuvvetini beton kesiti ve beton dayanımıyla oluşturulan paydaya böler. Burada $A_{c}$ brüt beton alanını, $f_{c k}$ karakteristik beton dayanımını ve $f_{c d}$ tasarım beton dayanımını gösterir.

TBDY 2018 Üst Sınırları (Md. 7.3.1.2 ve 7.7.1)

Tüm sütunlar için yana kaydırın →

Tablo 2: TBDY 2018'e göre eksenel yük oranı sınırları
Sistem	n_max
Süneklik düzeyi yüksek	0,40
Süneklik düzeyi sınırlı	0,40

n > sınır → eksenel yük oranını sağlamak için kolon büyütülmeli veya beton sınıfı yükseltilmelidir.

Örnek Hesap

Veri:

Kolon: 400×500 mm
N_d = 2 800 kN
Beton: C30 → f_ck = 30 MPa

Çözüm:

n = \frac{2 800 \cdot 1 0 ^{3}}{400 \cdot 500 \cdot 30} = \frac{2 800 000}{6 000 000} \approx 0, 47

TBDY 2018 SDY: 0,47 > 0,40 → YETERSİZ

Çözüm:

Kesit 400×600 → n = 0,39 ✓
veya C40 → n = 30/40 · 0,47 = 0,35 ✓

N-M Etkileşim Diyagramı

Kolon kapasitesi tek noktalı değil, eğri halindedir:

   N_d
    │
    ▲  N_max (saf basınç)
    ●
    │ \
    │  \  Sünek bölge
    │   ●  Balans noktası
    │  /
    │ /
    │/   Eğilme baskın
    ●─────────────► M_d
    0
    ●
   N_t (saf çekme)

Tüm sütunlar için yana kaydırın →

Tablo 3: N-M etkileşim diyagramında yüksek, balans ve düşük eksenel yük bölgelerinin kırılma karakteri
Bölge	Davranış
Yüksek N	Beton ezilme baskın, gevrek
Balans	Eşzamanlı beton ezilme + donatı akma
Düşük N	Donatı akma baskın, sünek
Çekme	Donatı tek başına

TS 500 Eksenel Yük Hesabı

Saf Basınç Kapasitesi

N_{r d, ma x} = 0, 85 \cdot f_{c d} \cdot (A_{c} - A_{s}) + f_{y d} \cdot A_{s}

Maks Eksenel Yük (TS 500 Md. 7.4)

N_{r d} \leq 0, 9 \cdot N_{r d, ma x} (kazara e \overset{g}{˘} ilme dahil)

Tasarım Kontrolü

Saf basınç kapasitesi ifadesinde $N_{r d, ma x}$ üst kapasiteyi; $A_{c}$ beton alanını, $A_{s}$ donatı alanını ve dayanım sembolleri ilgili malzeme dayanımlarını temsil eder.

N_{d} \leq N_{r d}

Veya N-M etkileşim diyagramında (N_d, M_d) içeride olmalı.

Eksenel Yük ve Süneklik İlişkisi

Tüm sütunlar için yana kaydırın →

Tablo 4: Eksenel yük oranı arttıkça eğrilik sünekliğinin (μ_φ) düşüşü
n	μ_φ (Eğrilik Süneklik)	Davranış
0,1	12-20	Çok sünek
0,2	8-15	Sünek
0,3	5-10	Orta
0,4	3-6	Sınır (TBDY üst)
0,5	2-4	Az sünek
0,6+	1-2	Gevrek

Sonuç: Düşük eksenel yük + iyi sarılma → maksimum süneklik

Eksenel Yük Etkisi

Kolonda

Kısa kolon (h < 4·b) → ezilme/sürtünme
Normal kolon → eğilme + eksenel
Uzun kolon → burkulma riski (P-δ etkisi)

Perde Duvar

Eksenel yük + eğilme + kesme
Devrilme momenti ile çekme/basınç çiftleri

Kazık

Çekme kazığı: N_t = tüm donatıdan
Basınç kazığı: uç + yan sürtünme

Çekme Yüklü Eleman

Çekme eksenel yük altında:

N_{d} \leq A_{s} \cdot f_{y d}

Beton dayanım vermez (çatlar)
Sadece donatı çalışır
Donatı oranı genelde %2-4
Sızdırmazlık için bağlantı detayı kritik

Çekme Kazığı Örneği

Yapı yüksek devrilme momentine maruz
Köşe kazıkları çekme alır
Donatı: tüm uzunluk boyunca sürekli
Manşonlu (mekanik) ek veya kaynaklı ek kullanılabilir

P-δ Etkisi (Eksenel Yük + Sehim)

Eksenel basınç altındaki kolon yatay yüklenirse:

   N ↓
   ┃
   ┃◄── F (yatay)
   ┃ \
   ┃  \
   ┃ δ (sehim)
   ┃
   ▲

Ek moment: M_ek = N · δ

Bu ikincil moment uzun kolonlarda kritik olur. TBDY 2018 Md. 4.9.5 P-δ kontrolü ile dahil edilir.

Sık Yapılan Hatalar

n hesabında A_c yerine A_n (net) — Brüt alan kullanılır
f_ck yerine f_cd kullanma — Karakteristik dayanım esastır
Süneklik düzeyi düşük olduğu için ihmal — Her sistem için sınır var
Çekme kontrolü atlama — Deprem 0,9·G − E kombinasyonu
P-δ etkisini ihmal — Yüksek kolonlarda kritik
Eksenel yük dağılımını yanlış kabul — Her kat birikim

Yazılım Çıktısı

ETABS/SAP2000/IdeCAD raporlarında:

Tüm sütunlar için yana kaydırın →

Tablo 5: Analiz yazılımlarında eksenel yük için kullanılan P, n ve PMM gösterimleri
Sembol	Anlam
P veya N	Eksenel kuvvet
P/Pc veya n	Eksenel yük oranı
PMM	N-M-M (3 boyutlu) etkileşim
D/C ratio	Demand/Capacity

D/C < 1,0 olmalı; üstü kapasite aşımı.

Sık Sorulan Sorular

Eksenel yük dağılımı her katta artıyor mu? Evet, en üst kat kolonunda en düşük, zemin kat kolonunda en yüksek. 5 katlı binada zemin kolon eksenel yükü yaklaşık 5×(çatı kolonu) olabilir. Bu yüzden alt kat kolonları daha büyük tasarlanır.

Yüksek binalarda eksenel yük problemi? 30+ katlı binalarda eksenel yük muazzam: 80+ MN olabilir. Yüksek dayanım beton (C60-C80), kompozit kolon (çelik profil + beton), veya yüksek mukavemetli donatı kullanılır. TBDY 2018 yüksek bina (≥ 70 m) için ek hükümler içerir.

Eksenel yük etkisi neden Hızlı Tarama'da kontrol edilir? Hızlı tarama (P25, RBTE 2013), mevcut binaların deprem performansını puanlar. Eksenel yük seviyesi yüksek kolonlar (n > 0,4) puanı düşürür — çünkü göçme riski yüksektir. Mantolama ile kesit büyütülerek puan iyileştirilir.

İlgili Terimler

Son güncelleme: 18 Mayıs 2026 · Kaynaklar: TS 500:2000, TBDY 2018, TS EN 1992-1-1, Mander et al. 1988.

İlgili Hesaplama Araçları

Bu konuyla bağlantılı ücretsiz mühendislik hesaplama araçları:

Kaynak seçimi, standart atıfları ve güncelleme yaklaşımı için Yapıdan Kaynak Politikası’nı inceleyin.

Eksenel Yük Nedir? Kolonda Normal Kuvvet (N_d) ve Tasarım

Türleri

Yük Kombinasyonları (TS 498 / TBDY 2018)

Eksenel Yük Seviyesi (n)

TBDY 2018 Üst Sınırları (Md. 7.3.1.2 ve 7.7.1)

Örnek Hesap

N-M Etkileşim Diyagramı

TS 500 Eksenel Yük Hesabı

Saf Basınç Kapasitesi

Maks Eksenel Yük (TS 500 Md. 7.4)

Tasarım Kontrolü

Eksenel Yük ve Süneklik İlişkisi

Eksenel Yük Etkisi

Kolonda

Perde Duvar

Kazık

Çekme Yüklü Eleman

Çekme Kazığı Örneği

P-δ Etkisi (Eksenel Yük + Sehim)

Sık Yapılan Hatalar

Yazılım Çıktısı

Sık Sorulan Sorular

İlgili Terimler

İlgili Hesaplama Araçları