İnşaat demiri çapları: Φ8'den Φ32'ye hangi çap nerede?

Birim ağırlık formülü: çap² / 162

Nervürlü inşaat demirinin 1 metresinin ağırlığı, anma çapı (mm) üzerinden şu formülle bulunur:

ağırlık (kg/m) ≈ Φ² / 162

Formülün kaynağı basittir. Çeliğin yoğunluğu yaklaşık 7850 kg/m³'tür. Çapı Φ mm olan çubuğun kesit alanı π·Φ²/4 mm²'dir. 1 m boy için:

7850 × (π·Φ²/4) × 10⁻⁶ ≈ 0,00617 × Φ² ≈ Φ² / 162

Örnek: Φ16 için 16² / 162 = 256 / 162 ≈ 1,58 kg/m. 12 m'lik bir çubuk 12 × 1,58 ≈ 19 kg gelir. Formül şantiyede tablo olmadan hızlı hesap için idealdir; metrajda ise üretici ve standart tablolarındaki anma değerleri kullanılır, fark ihmal edilecek kadar küçüktür. Formülü ters yönde de kullanabilirsiniz: elinizdeki bir çubuğun 1 metresini tartıp 162 ile çarparsanız çapın karesine yakın bir değer bulursunuz. Örneğin 1 m çubuk 2,47 kg geliyorsa 2,47 × 162 ≈ 400, yani çap yaklaşık 20 mm demektir. Bu, etiketi kaybolmuş bir istifin çapını tahmin etmek için şantiyede pratik bir yoldur. Ayrıntılı tablo için demir ağırlık tablosu yazısına da bakabilirsiniz.

Çap, kesit alanı ve ağırlık tablosu (Φ8–Φ32)

Aşağıdaki değerler π·Φ²/4 kesit alanı ve 7850 kg/m³ yoğunlukla hesaplanmıştır (Φ²/162 formülü bu değerleri binde birkaç fazlasıyla verir). Son sütun, 12 m'lik tek bir çubuğun ağırlığıdır.

Tablodaki her çapın piyasada her zaman bulunacağı anlamına gelmez. Φ24, Φ26 ve Φ30 gibi çaplar bazı tedarikçilerde stokta olmayabilir; projede alışılmadık bir çap kullanmadan önce tedarik durumunu kontrol etmek, şantiyede çap değişikliği talebiyle uğraşmaktan iyidir.

TS 708, B420C ve B500C ne demek?

Türkiye'de beton donatı çelikleri TS 708 standardına göre üretilir ve sınıflandırılır. Projelerde en sık görülen iki sınıf B420C ve B500C'dir:

• B: Betonarme çeliği
• 420 / 500: Karakteristik akma dayanımı, MPa
• C: Süneklik sınıfı; C yüksek sünekliği ifade eder

Deprem bölgesindeki taşıyıcı elemanlarda yüksek süneklikli çelik kullanılması yapının enerji yutma kapasitesi açısından önemlidir. TBDY 2018, betonarme taşıyıcı elemanlarda kullanılacak çelik sınıflarını ve B500C'nin hangi koşullarda kullanılabileceğini ayrıca düzenler; projede çelik sınıfı belirlenirken yönetmeliğin ilgili maddesine bakılmalıdır.

Çelik sınıfı paftaların genel notlarında yazılır. Şantiyede gelen demirin sınıfı, etiket, sertifika ve gerektiğinde numune deneyleriyle kontrol edilir. Ayrıntılar: donatı çeliği sınıfları.

Birim ağırlık çelik sınıfından bağımsızdır: Φ16 B420C ile Φ16 B500C aynı kg/m değerine sahiptir. Değişen, dayanım ve buna bağlı olarak gerekli donatı alanı, kenetlenme ve bindirme boylarıdır.

Hangi çap nerede kullanılır?

Aşağıdaki eşleştirme, orta yükseklikteki konut ve ofis binalarında sık görülen tipik kullanımı gösterir. Kesin çap her zaman hesapla ve yönetmeliğin en küçük çap ve aralık kurallarıyla belirlenir.

Bu dağılımın mantığı şudur: döşeme gibi ince ve geniş elemanlarda donatı, yüzeye sık aralıkla yayılmalıdır; böylece çatlaklar ince ve dağınık kalır. Bu yüzden küçük çaplar sık aralıkla kullanılır. Kolon ve kirişte ise kuvvet dar bir kesitte yoğunlaşır; gerekli alanı sınırlı sayıda çubukla sağlamak için orta ve büyük çaplar seçilir. Etriyelerde çap büyüdükçe büküm zorlaşır ve kanca yer kaplar, bu nedenle etriye çapı genellikle Φ8–Φ12 arasında kalır. Yüksek yapılarda alt kat kolon ve perdelerindeki büyük kuvvetler ise Φ24 ve üzeri çapları gündeme getirir.

Deprem bölgesinde kolon ve kiriş etriyelerinde 8 mm'den küçük çap kullanılmaz; kolonların boyuna donatısı için de yönetmelikte en küçük çap ve en az çubuk sayısı tanımlıdır. Bu sınırlar için TBDY 2018 detay kurallarına genel bakış yazısından başlayıp yönetmeliğin ilgili maddelerine bakın.

Projede çap gösterimi nasıl okunur?

Statik paftalarda çap, Φ (fi) işaretiyle yazılır. Sık görülen gösterimler:

• 12Φ16: 12 adet 16 mm çaplı çubuk. Kolon ve kiriş boyuna donatısında kullanılır.
• Φ8/10: 8 mm çaplı çubuk, 10 cm aralıkla. Etriyelerde ve döşeme donatısında kullanılır.
• Φ10/15 düz + Φ10/30 pilye: Döşemede düz ve pilye çubukların ayrı aralıklarla dizilmesi.
• Poz no ve boy: Etikette genellikle poz numarası, adet, çap ve boy birlikte yer alır; örneğin "(7) 4Φ14 l=5,40" gibi. Boy, kanca ve bindirme paylarını içerir.

Bir kolon detayında "12Φ18, etriye Φ10/10–20" yazıyorsa, sarılma bölgesinde 10 cm, orta bölgede 20 cm aralıklı Φ10 etriye kastediliyordur; aralıkların hangi bölgeye ait olduğu detayda ölçüyle gösterilir. Gösterim ofisten ofise küçük farklar içerebilir; paftanın genel notları ve lejantı her zaman önce okunmalıdır. Paftaların bütününü okumak için statik proje nasıl okunur yazısına bakın.

Örnek: bir konut binasında çap dağılımı

Orta yükseklikte bir konut binasında çap dağılımı kabaca şöyle olabilir. Bu bir hesap sonucu değil, çapların nerede yoğunlaştığını gösteren bir örnektir:

• Döşemeler: Φ8 ve Φ10, yer yer Φ12. Toplam ağırlıkta döşemelerin payı büyük olduğu için bu çaplar sipariş listesinin önemli kısmını oluşturur.
• Kirişler: Boyuna donatıda Φ14–Φ20, etriyede Φ8–Φ10.
• Kolonlar: Boyuna donatıda Φ16–Φ22, etriye ve çirozda Φ10.
• Perdeler: Uç bölgelerinde Φ16–Φ22, gövdede Φ10–Φ12.
• Radye: Alt ve üst donatıda Φ14–Φ20, sehpalarda Φ12–Φ16.

Sipariş listesi hazırlarken çap bazında toplamı görmek bu yüzden önemlidir: aynı ağırlığın ince çaplarda çok daha fazla çubuk ve işçilik anlamına geldiğini unutmayın. Örneğin 1 ton Φ8 yaklaşık 211 çubuk, 1 ton Φ20 ise yaklaşık 34 çubuktur.

Çap seçimini etkileyen pratik konular

• Çap sayısını az tutmak: Bir projede çok sayıda farklı çap kullanmak demirhanede karışıklık ve yanlış çap kullanımı riskini artırır. Mümkünse birbirine yakın iki çaptan birini seçin (ör. Φ14 ve Φ16 yerine yalnızca Φ16).
• Aralık ve beton yerleşimi: Kirişte çok sayıda ince çubuk yerine daha az sayıda kalın çubuk, beton yerleşimi için boşluk bırakır. Tersine, çok kalın çubuklar çatlak kontrolünü zorlaştırabilir.
• Bindirme boyu: Bindirme boyu çapla orantılı arttığından büyük çaplarda bindirme bölgeleri çok uzar ve donatı sıkışıklığı oluşur. Bu durumda manşonlu ek düşünülebilir; kullanımı yönetmelik ve proje koşullarına bağlıdır.
• Büküm: Büyük çaplar daha büyük büküm çapı ister; etriye ve kanca detaylarında yer kaplar.
• Ağırlık ve taşıma: 12 m Φ32 yaklaşık 76 kg gelir; elle taşımak ve yerleştirmek ekip ve vinç planlaması gerektirir.

12 m stok boyu ve kesim

İnşaat demiri piyasada çoğunlukla 12 m boyunda düz çubuk olarak satılır; küçük çaplar kangal olarak da bulunabilir. Projedeki her poz bu 12 m'lik çubuklardan kesilir. Bunun iki önemli sonucu vardır:

1. Ek zorunluluğu: 12 m'den uzun bir döşeme veya radye donatısı tek parça olamaz; bindirmeyle eklenir. Bindirmeler hem detaya hem metraja girer.
2. Fire: Poz boyu 12 m'yi tam bölmüyorsa her çubuktan bir parça artar. Örneğin 5,00 m'lik bir pozdan bir çubuktan iki adet çıkar, 2,00 m kalır.

Hızlı bir örnek: 1 ton Φ12 kaç metredir? 1000 / 0,888 ≈ 1126 m, yani yaklaşık 94 adet 12 m'lik çubuk. Aynı hesap Φ8 için 1000 / 0,395 ≈ 2532 m eder.

Kesim planı ve fire konusu için 12 metre kesim planı ve fire yazısına bakın. Döşeme ve radye detaylarında 12 m stok boyunu ve bindirme yerlerini otomatik dikkate alan bir statik detay programı (örneğin KNCad), poz boylarını ve metrajı bu kurala göre üretir.

Şantiyede çap kontrolü

Yanlış çapın yerleştirilmesi, şantiyede sık rastlanan ve beton döküldükten sonra düzeltilemeyen hatalardandır. Basit bir kontrol düzeni:

• Demir geldiğinde etiket, çap ve sınıfı irsaliye ve sertifikayla karşılaştırın.
• Farklı çapları ayrı istiflerde, etiketleriyle saklayın; özellikle Φ14–Φ16 ve Φ18–Φ20 gözle kolayca karışır.
• Şüpheli durumda kumpasla ölçün; nervürlü çubukta nervür üstünden ölçülen değer anma çapından biraz büyük çıkar, bu nedenle karşılaştırmayı aynı yöntemle bilinen bir çubukla yapın.
• Gerekirse çubuğun belli bir boyunu tartıp kg/m değerini tablodakiyle karşılaştırın.
• Döküm öncesi kontrolde detay paftasındaki her pozun çapını yerinde teyit edin. Kontrol listesi için beton dökümü öncesi demir kontrolü.