Ana içeriğe geç
Yapıdan — İnşaat Mühendisliği Bilgi Portalı
Sözlük

Güçlü Kolon-Zayıf Kiriş Nedir? TBDY 2018 Denklem 7.3

Güçlü kolon-zayıf kiriş (strong column-weak beam) ilkesi, TBDY 2018 Madde 7.3.5 Denklem 7.3 uygulaması ve yumuşak kat mekanizmasını önleme.

Yapıdan Editörlüğü · Yapıdan Ekibi · teknik kontrol kaydı (tarih belirtilmedi)Editoryal kaynak kontrolü kaydı varAyrıntılar
Hazırlayan
Yapıdan Editörlüğü
Teknik/Editoryal kontrol
Yapıdan Ekibi · teknik kontrol kaydı (tarih belirtilmedi)
İçerik sürümü
1.0
Kaynak durumu
Editoryal kaynak kontrolü kaydı var

Sorumluluk/kapsam: Bu içerik genel bilgilendirme ve editoryal kaynak kontrolü amacıyla hazırlanır; proje, saha veya uygulama kararı için yetkili mühendis/kurum değerlendirmesinin yerine geçmez.

Güçlü kolon-zayıf kiriş (strong column-weak beam, GKZK) ilkesi, betonarme çerçeve sistemlerde kolonların kirişlerden daha güçlü tasarlanmasını zorlayan kapasite tasarımı kuralıdır. Amaç, deprem etkisi altında plastik mafsalın kirişte oluşmasını sağlamak ve yumuşak kat mekanizmasını önlemektir.

Temel Mantık

İki olası göçme mekanizması var:

A) Zayıf Kiriş Mekanizması (İstenir)

   ▲ Kolon (sağlam)
   |
   ●─── plastik mafsal (kirişte)
   |
   ▼ Kolon (sağlam)
  • Plastik mafsallar kirişlerin uçlarında oluşur
  • Kolonlar bütünlüğünü korur
  • Bina dik durur, içeri girilebilir

B) Zayıf Kolon Mekanizması (Önlenmeli)

   ▲
   ●─── plastik mafsal (kolon üst)
   |
   ●─── plastik mafsal (kolon alt)
   ▼
  • Bir katın tüm kolonları aynı anda akar
  • Yatay çubuk (sway) mekanizması
  • Yumuşak kat → katastrofik çöküş

TBDY 2018 Denklem 7.3

Madde 7.3.5.1:

Veya açık formda:

Tüm sütunlar için yana kaydırın →
Tablo 1: TBDY Denklem 7.3'teki M_rc ve M_rb terimlerinin hangi elemanın moment dayanımını gösterdiği
SembolTanım
M_rc,üstDüğümün üstündeki kolonun N_d altındaki moment dayanımı
M_rc,altDüğümün altındaki kolonun N_d altındaki moment dayanımı
M_rb,solSoldan gelen kirişin moment dayanımı (sol için negatif M_rb⁻, sağ için pozitif M_rb⁺)
M_rb,sağSağdan gelen kirişin moment dayanımı
1,2Güvenlik / aşırı dayanım payı

Adım Adım Kontrol

Adım 1: Kolon Moment Dayanımları

Kolonlarda N-M etkileşim diyagramı kullanılır. Düğümdeki eksenel yük N_d için her iki kolonun (üst ve alt) moment dayanımı bulunur:

  • Pozitif yön deprem: M_rc⁺
  • Negatif yön deprem: M_rc⁻
  • En küçük olan kullanılır (kritik)

Adım 2: Kiriş Moment Dayanımları

Düğümde kesişen kirişlerin plastik moment kapasiteleri:

  • M_rb⁺: Pozitif moment (alt donatı çekme)
  • M_rb⁻: Negatif moment (üst donatı çekme)

Adım 3: Toplama

Pozitif deprem yönünde:

Negatif deprem yönünde:

Adım 4: Karşılaştırma

Her iki yön için Denklem 7.3 sağlanmalı. Eğer sağlanmıyorsa:

  • Kolon kesitini büyüt (b × h)
  • Kolon donatısını artır
  • Kiriş kesitini küçültmenin rijitlik ve dayanım üzerindeki etkilerini birlikte değerlendir

Örnek Hesap

Veri (iç düğüm):

  • Kolon (üst): 400×400, ρ = %1,5, N_d = 600 kN → M_rc,üst = 180 kNm
  • Kolon (alt): 400×400, ρ = %1,5, N_d = 850 kN → M_rc,alt = 200 kNm
  • Kiriş sol: 300×500, 4Ø20 üst → M_rb⁻ = 175 kNm, 3Ø16 alt → M_rb⁺ = 95 kNm
  • Kiriş sağ: aynı

Pozitif yön deprem:

Kontrol: 380 ≥ 324 ✓ Sağlandı

İstisnalar (TBDY Md. 7.3.5.2)

Tüm sütunlar için yana kaydırın →
Tablo 2: Güçlü kolon-zayıf kiriş kuralının aranmadığı düğüm ve sistem durumları
Durumİstisna
En üst kat düğümleriKural aranmaz (üst kolon zaten yarım)
Tek katlı binaTüm düğümler
Perdeli sistemPerde baskın → ihmal edilir
Mansard / üst lambriYatay yük taşımıyorsa

Tarihsel Önem — Geçmiş Depremler

Tüm sütunlar için yana kaydırın →
Tablo 3: Kuralın ihlal edildiği depremler ve yol açtığı göçme biçimi
DepremYılGKZK İhlali Etkisi
San Fernando (ABD)1971Yumuşak kat → hastane çöktü
Mexico City198550.000+ bina yumuşak kat çökmesi
Kobe (Japonya)1995Zayıf kolon → 6.434 ölü
Kocaeli1999Yumuşak zemin kat → 17.000+ ölü
Kahramanmaraş2023Yumuşak kat ihlali → 55.000+ ölü

Ortak nokta: Mimari yumuşak kat (zemin kat dükkân, açık otopark) + kolonların zayıf detaylandırılması.

Yazılım Kontrolü

Yapısal programlar otomatik kontrol yapar:

Tüm sütunlar için yana kaydırın →
Tablo 4: Düğüm kapasite kontrolünün ETABS, SAP2000 ve IdeCAD'de bulunduğu rapor
YazılımKomut/Rapor
ETABSConcrete Frame Design → Joint Capacity Check
SAP2000Display Concrete Joint Capacity
IdeCADDüğüm kontrolü → ΣM/1,2·ΣM oranı
Probina OrionKontrol raporları → GKZK
Sta4-CADStatik kontrol raporu

Manuel doğrulama: Kritik düğümlerde (özellikle giriş kat) elle hesapla doğrulama yapılması önerilir.

Sık Yapılan Hatalar

  1. N_d altındaki M_rc değil, M_rk kullanmak — Etkileşim diyagramı her N için farklı
  2. Pozitif/negatif yön ihmali — Her iki yön ayrı kontrol
  3. Kiriş alt donatısını eksik dikkate alma — M_rb⁺ önemli
  4. Üst kat istisnasını yanlış uygulama — Sadece en üst düğümde, alt katlarda değil
  5. Plak kalınlığı içindeki donatı ihmali — Tabla içi donatı M_rb⁻'i artırır
  6. Mantolu kolonda eski + yeni kesit hatası — Toplam etkin kesit alınmalı

Eurocode 8 ile Karşılaştırma

Tüm sütunlar için yana kaydırın →
Tablo 5: Kural katsayısı ve uygulama kapsamı açısından TBDY 2018 ile Eurocode 8 farkı
ParametreTBDY 2018Eurocode 8 (Md. 4.4.2.3)
Katsayı1,21,3
UygulamaTüm düğümlerDCM/DCH sınıfları
Üst kat istisnasıVarVar

ACI 318-19 Madde 18.7.3'te 1,2 katsayısı kullanılır → TBDY'ye yakın.

Sık Sorulan Sorular

Süneklik düzeyi sınırlı (R=4) binada da geçerli mi? TBDY 2018'de Denklem 7.3, 7.3.5 kapsamındaki süneklik düzeyi yüksek kolonlar için düzenlenmiştir. Süneklik düzeyi sınırlı çerçeveler ise 7.7, 7.8 ve 7.9 kurallarına göre boyutlandırılıp donatılır.

Perde duvar varsa GKZK gerekir mi? Perde duvarın baskın olduğu sistemlerde (perde-çerçeve oranı yüksek) perde, deprem yükünü esas olarak alır. Kolonlardaki moment azalır, GKZK kontrolü gevşeyebilir; ancak yapısal bütünlük için yine de kontrol önerilir.

Mantolama sonrası GKZK yeniden hesaplanır mı? Evet. Mantolu kolonun yeni efektif kesiti ile M_rc hesaplanır; eski donatı + yeni donatı + yeni beton birlikte değerlendirilir. Eğer M_rc yeterince artmadıysa daha fazla katmanlı mantolama veya FRP gereklidir.

İlgili Terimler

Son güncelleme: 18 Mayıs 2026 · Kaynaklar: TBDY 2018, TS EN 1998-1, ACI 318-19, Paulay & Priestley "Seismic Design of Reinforced Concrete".

İlgili Hesaplama Araçları

Bu konuyla bağlantılı ücretsiz mühendislik hesaplama araçları:

Güçlü Kolon-Zayıf Kiriş Nedir? TBDY 2018 Denklem 7.3 — Sıkça Sorulan Sorular

Denklem 7.3 nasıl uygulanır?
Her kiriş-kolon düğümünde her iki yön için ayrı kontrol yapılır. Önce kolonların düğümdeki Nd eksenel yüküne karşılık gelen moment dayanımları (M_rc,üst + M_rc,alt) hesaplanır; ardından kirişlerin moment dayanımları toplanır (M_rb,sol pozitif + M_rb,sağ negatif, en kritik kombinasyon). Eğer ΣM_rc ≥ 1,2·ΣM_rb ise düğüm güvenlidir. Aksi halde kolon kesiti veya donatısı artırılır. ETABS, SAP2000, IdeCAD ve Probina programları bu kontrolü otomatik yapar.
Hangi düğümlerde GKZK aranmaz?
TBDY 2018 Madde 7.3.5.3'e göre Denklem 7.3; düğüme birleşen iki kolonda da N_d ≤ 0,10 A_c f_ck ise zorunlu değildir. Tek katlı binalarda, çok katlı binaların kolonları üst kata devam etmeyen düğümlerinde ve kirişlerin saplandığı perdenin zayıf doğrultuda kolon gibi çalıştığı durumda da bu kontrol aranmaz.
Yumuşak kat (soft story) ile ilişkisi nedir?
Yumuşak kat, bir katın rijitliğinin/dayanımının üst veya alt kattan belirgin düşük olması durumudur (TBDY Md. 3.6.2 B1 düzensizliği). Güçlü kolon-zayıf kiriş kuralı sağlanmazsa o katın tüm kolonları aynı anda akar, plastik mafsallar kolon uçlarında oluşur ve kat 'yatay çubuk mekanizması' (sway mechanism) ile parçalanır. 1999 Kocaeli, 1995 Kobe, 2023 Kahramanmaraş depremlerinde çöken binaların büyük çoğunluğunda bu kural ihlal edilmişti. GKZK + simetrik plan + perde duvar üçlüsü yumuşak katı önler.

İlgili içerik

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

Etiketler

  • guclu-kolon-zayif-kiris
  • gkzk
  • tbdy-2018
  • denklem-7-3
  • yumusak-kat
  • soft-story
  • plastik-mafsal