Betonarme Elemanlarda Donat Duzenleme İlkeleri

BETONARME ELEMANLARDA DONATI DÜZENLEME İLKELERİ

Tuğrul Tankut

DONATI DÜZENLEME

* Taşıyıcı yapı tasarımının son ve çok önemli aşamasıdır.

* Türkiye’de aşırı deprem hasarının üç temel nedeninden biridir;- Kötü sistem seçimi- Kötü donatı düzenleme- Kötü uygulama

* Sağlam bir davranış bilgisi, doğru donatı düzenlemenin önkoşuludur.

DONATI KULLANIM AMAÇLARI

* Çekme gerilmelerinin taşınması- Boyuna donatı (eğilme, eksenel çekme)- Etriye (kesme, burulma)

* Basınç gerilmelerinin taşınması- Boyuna donatı (kolon, kiriş basınç bölgesi)

* Süneklik sağlanması- Sargı donatısı (spiral, etriye)- Basınç donatısı (kiriş)

* Çatlamanın denetlenmesi

* Büzülme ve sünmenin denetlenmesi

ÇATLAMA

Betonda çekme kırılması

* Gerilmeler donatıya aktarılır; göçme olmaz.

* Asal çekme gerilmesine dik doğrultuda olur.

* Donatı çatlamayı önlemez, denetler.

ÇATLAMA ÖRNEKLERİ

* Eksenel Çekme (Örneğin, büzülme)

Beklenen çatlak


* Basit KirişBeklenen çatlak


* Sürekli Kiriş

BÜZÜLME (RÖTRE)

* Fazla karışım suyunun buharlaşması sonucu boy kısalması

BÜZÜLME (RÖTRE)

* Eksenel çekme nedeniyle güç azalması

Eğilme

BÜZÜLME (RÖTRE)

* Eksenel çekme nedeniyle güç azalması

Kesme

Önemli sorunlara yol açabilir

SARGILAMA (AKTİF)

* Üç eksenli basınç altında beton davranışı (Richart vd)

SARGILAMA (PASİF)

* Sürekli çelik tüp

SARGILAMA (UYGULAMA)

* Spiralli Kolon

Spiral Düzeyi Spiral Arası Düzeyi


* Etriyeli Kare KolonEtriye Düzeyi Etriye Arası Düzeyi


* Etriyeli Dikdörtgen Kolon

DONATININ KENETLENMESİ

* Gerilme taşıyabilmesi için donatının kenetlenmesi önkoşuldur (Ucunu sıkıca tutmadığınız ipi çekemezsiniz).

* Kenetlenme boyu - Sıyrılma olmaksızın donatının akmasını sağlamaya yetecek en küçük gömülme boyu

DONATININ KENETLENMESİ

* Kenetlenme boyu - b

L < b 3’de sıyrılma

L < b 3’de akma

L < b 2’de akma

EĞİLMEDE KENETLENME

M1 T1

M2 T2

M1 < M2

T1 < T2

Δ T = T2 – T1

ΔT ’nin τb ile karşılanması gerektiğinden, kiriş davranışı için tam kenetlenme önkoşuldur.

BİNDİRMELİ EK

* Türkiye’de yaygın olarak kullanılır

* Bindirme boyu “kenetlenme boyu” cinsinden verilir (TS 500)

KAYNAKLI EK

* Türkiye’de kullanımı tehlikeli

* Kaynak kopmadan çubuklar akmalı

MANŞONLU EK

* Türkiye’de seyrek olarak kullanılır.

* Minimum büküm çapı – TS 500 de verilir

* Nervürlü donatı 900 den fazla bükülmemeli

* Düz yüzeyli donatı 1800 bükülebilir

* Nervürlü donatıya kanca yapılmamalı; zaten gerekmez; L yapılabilir

* Kolon donatısına kanca yapılmaz

DONATININ BÜKÜLMESİ

DONATININ ÇEVRESİNE ETKİLERİ

* Yarılma (nervürlü donatı)

DONATININ ÇEVRESİNE ETKİLERİ

* Yaslanma -beton yırtılır

KİRİŞ DONATISI (TS 500)

* Kuramsal kesme noktasından ölçülen- Pliye, x0 ≥ d/3 ve 8Ф- Kesme, x0 ≥ d ve 20Ф(nerv); 40Ф(düz)

* Mesnete uzanan alt donatı ≥ As/3


* Minimum çekme donatısı

* Maksimum çekme donatısı

* Gövde donatısı- h > 600 mm ise, As = 0.001 bwd- Ф ≥ 10 mm ve sh ≤ 300 mm

02.0

85.0max b

yd

ctd

w

s

f

f

db

A8.0min


* Minimum kesme donatısı

* Etriye aralığı

* Sıklaştırma bölgesi ( = 2h)

w

ywd

ctdsw bf

f

s

A3.0

43

2

dsVV

ds crd ise

mm150

8

4

ds


* Beton örtüsü (net)- İç elemanlar, cc ≥ 20 mm- Dış elemanlar: cc ≥ 25 mm

* Çubuk aralığı (net)ca ≥ Ф

≥ 20 mm≥ 4/3 agrega

KİRİŞ DONATISI (DepYön)


TS 500 koşullarına ek olarak,* Mesnette minimum alt donatı

* Bindirme eki boyuncaözel deprem etriyesi

bölgesi) deprem derece 4.&(3.

bölgesi) deprem derece 2.&(1.

üst

üstalt

3.0

5.0

mm 100

4

ds


TS 500 koşullarına ek olarak,

* Manşonlu/kaynaklı ekler- Birer atlayarak ve şaşırtmalı

olarak yapılır

- Birbirine komşu iki ekin merkezleriarasındaki boyuna uzaklık 600 mm’den daha az olmayacak.

* Enine donatı TS 500 gibi

KOLON DONATISI (TS 500)

* Minimum boyuna donatı

* Maksimum donatı oranı

- Bindirme bölgesinde

)(146);(144

005.03.1

01.0

daireseldikdörtgen

A

A

gereklit

c

stt

04.0t

06.0t


* Etriye çapı

* Etriye aralığı

* Tutulmuş çubuk aralığı

mm 8

3

max,e

mm 200

12 min,s

mm 300ss


* Beton örtüsü (net)- İçteki elemanlar, cc ≥ 20

mm- Dıştaki elemanlar, cc ≥ 25 mm

* Bindirme bölgesinde sargı- En az 6Ф8 etriye- Etriye aralığı

mm 200

4

hs

KOLON DONATISI (DepYön)

* Sarılma bölgesi

* Sarılma bölgesinde,

* Orta bölgede,

mmveveb n 500max 6

mm

mm

1003

50

min veb

sc

mm 2002min0 vebs

KOLON DONATISI (DepYön)

* Etriye kolu-çiroz arası

* Bindirme eki boyunca sarılma bölgesi donatısı

* Spiral oranı

* Spiral adımı

etriyea 25

ywk

ck

ywk

ck

ck

cs

f

f

f

f

A

A

12.0

145.0

mm 80

5

Ds

BİRLEŞİM DONATISI (DepYön)

* Kuşatılmış birleşimlerde- Alt kolon sarılma bölgesindeki enine donatının en az %40’ı

* Kuşatılmamış birleşimlerde- Alt kolon sarılma bölgesindekienine donatının en az %60’ı

mm 1505.2 , vess altcj

mm 10067.1 , vess altcj

PERDE DONATISI (TS 500)

* Minimum düşey/yatay donatı

- İki yüzdeki toplamdonatı alanı

- Donatı aralığı

* İki yüz arasındaki minimum bağlantı- 4 çiroz / m2

mm 3005.1

0015.0

0015.0

vets

AA gs

t

PERDE DONATISI (DepYön)


* Kritik perde yüksekliği

* Perde uç bölgesi- Kritik bölgede- Kritik bölge dışında

* Minimum gövde donatısı- Uç bölge dışında- İki yüzün toplamı

wcrw

wcr

H

HH

2

6

wwu veb 2.02

wwu veb 1.0

mm 250

0025.0

0025.0

s

AA gövdes

t


* İki yüz arası minimum bağlantı

- Kritik bölgede, 10 çiroz / m2

- Kritik bölge dışında, 4 çiroz / m2

* Uç bölgesi düşey donatısı

- Kritik bölgede,

- Kritik bölge dışında,

144002.0 wwst bA

144001.0 wwst bA


Uç bölgesi enine donatısı, (Ф ≥ 8 mm)

* Etriye kolu arası mesafe, a ≤ 25 Фetr

* Kritik bölgede,

- Kolon sarılma bölgesi etriyesininen az 2/3’ü

- 50 mm ≤ s ≤ bw/2 ve 100 mm

* Kritik bölge dışında, s ≤ bw ve 200 mm

BİR DOĞRULTUDA ÇALIŞAN PLAKLAR

DÖŞEME DONATISI (TS 500)

Bir doğrultuda çalışan plaklar (uz/kıs>2.0)- Minimum taşıyıcı donatı,

- Mesnete uzanan alt donatı,Tek açıklık

Sürekli

mm

(S420)

(S220)

2005.1

002.0

003.0

vets

3

2

/A

/A

s

s


Bir doğrultuda çalışan plaklar

* Minimum dağıtma donatısı, ≥ As/5

* Dağıtma donatısı aralığı, s ≤ 300 mm

* Kısa kiriş üstü negatif donatı, ≥ 0.6As

Ф8/200 mm (S220); Ф8/300 mm (S420)

İKİ DOĞRULTUDA ÇALIŞAN PLAKLAR


İki doğrultuda çalışan plaklar (uz/kıs≥2.0)* Minimum taşıyıcı donatı

- Her bir doğrultu için- İki doğr toplamı

* Donatı aralığı(Kısa doğrultu)(Uzun doğrultu)

0015.0

mm

mm

ts

250

200

5.1

S500) (S420,

(S220)

0035.0

004.0

TEMEL DONATISI (TS 500)

Duvar Altı Temelleri

* Minimum boyuna donatı, 4Ф10

* Minimum enine donatı, Ф8/300 mm etr

TEKİL TEMELLER

Tekil Temeller

* Her bir doğrultuda minimum donatı

ρ ≥ 0.002 s ≤ 250 mm

* Eşit aralıklı ızgara

SÜREKLİ TEMELLER

* Kiriş kuralları geçerli

* Çekme donatısının en az 1/3’ü kadar basınç donatısı

DENGE BURULMASI

UYGUNLUK BURULMASI

BURULMA DONATISI (TS 500)

* Hem burulma etriyesi, hem burulma boyuna donatısı olmadan olmaz.

* Minimum etriye (kesme+burulma):

* Minimum boyuna donatı (burulma):

w

wd

d

ywd

ctd bbV

T

f

f

s

A3.1115.00

eyd

eds

Af

uTA

2

BURULMA DONATISI (TS 500)

* Uygunluk Burulması, Td = Tcr

- Boyuna ve enine minimum donatı* Denge Burulması

- Kesme ve burulma etriyeleri toplamı

- Eğilme donatısına eklenecek burulma boyuna donatısı

min

000

s

A

s

A

s

A

s

A tov

yd

ywd

et

sf

fu

s

AA 0

YANLIŞLAR / DOĞRULAR

* İnceltilmiş Uçlu Kiriş


* Katlanmış Kiriş


* Balkon Döşemesi


* L-Bacaklı Donatı


* Deprem Etriyesi


* Kısa Konsol


* Perde/Döşeme BoşluklarıKüçük Boşluk Büyük Boşluk


* Farklı Düzeyde Döşemeler


* Gerekmeyen Donatının Kesilmesi

- Daha da iyisi, kesmeyip pliye yapmak

SONSÖZ

* İyi bir donatı düzenlemesi yoksa, kusursuz bir hesap boşa gitmiş sayılır.

* Sağlam bir davranış bilgisi olmadan iyi bir donatı düzenlemesi yapılamaz.

* Dayandığı davranış özellikleri bilinmeden uygulanan Yön kuralları yarar sağlamaz.

* Yönetmelikte belirtilmemişse, sağlıklı uygulama davranış bilgisi gerektirir.

KAYNAKLAR

* “TS 500 - 2000”

* “Deprem Yönetmeliği - 2007”

* Ersoy, Özcebe, Tankut, “Betonarme”

* Celep ve Kumbasar, “Betonarme Yapılar”

BETONARME ELEMANLARDA DONATI DÜZENLEME İLKELERİ

Tuğrul Tankut

Documents

Betonarme Elemanlarda Donat Duzenleme İlkeleri