Kiriş donatı detayı: temel kurallar ve adım adım çizim

Kiriş detayında neler bulunmalı?

Kiriş detayı, döşemeden gelen yükleri kolonlara aktaran elemanın sahada nasıl donatılacağını gösterir. İyi bir kiriş detayı demirci ustasının kesim listesini ve kontrol mühendisinin denetim listesini tek çizimde verir. İçeriği şudur:

• Boyuna kesit (görünüş): Alt ve üst sürekli donatılar, mesnet ek üst donatıları ve boyları, açıklık ek alt donatıları, etriye bölgeleri ve aralıkları, kolon yüzleri, kiriş yüksekliği ve kotlar.
• Enine kesitler: En az biri mesnette, biri açıklıkta olmak üzere; donatının kesitteki yeri, etriye biçimi, kancalar ve varsa çirozlar.
• Açılım ve pozlar: Her çubuğun biçimi, boyu, kanca ve büküm ölçüleri, adet ve çap.

Donatı düzeni değişen her bölge için ayrı enine kesit vermek okunabilirliği artırır. Çok açıklıklı kirişlerde açılım ve poz numaralamanın düzeni için kiriş açılımı ve poz numaralama yazısına bakabilirsiniz.

Başlamadan önce: kiriş boyut koşulları

Detaya geçmeden kesitin deprem yönetmeliğinin kiriş tanımına uyduğunu görün. TBDY 2018'e göre deprem yükü taşıyan çerçeve kirişlerinde:

• Gövde genişliği bw ≥ 250 mm; ayrıca bw, kiriş yüksekliği ile kolonun kirişe dik genişliğinin toplamını geçemez.
• Kiriş yüksekliği h ≥ 300 mm ve h ≥ 3 × döşeme kalınlığı.
• h ≤ 3,5 × bw.
• Tasarım eksenel kuvveti Nd ≤ 0,10 Ac fck; aşılırsa eleman kolon gibi boyutlandırılır ve detaylandırılır.

Bu koşulları sağlamayan elemanlar (örneğin döşeme içinde kalan yassı kirişler) çerçeve kirişi sayılmaz. Ayrıntı için kiriş boyutları için en küçük koşullar yazısına bakabilirsiniz.

Boyuna donatı kuralları

C30/37 ve B420C için en az oran 0,8 × 1,28 / 365 ≈ 0,0028'dir. C25/30'da bu değer yaklaşık 0,0026'ya iner.

Neden alt donatı mesnette de gerekli? Deprem sırasında moment yön değiştirir; mesnette normalde basınç altında olan alt yüz de çekmeye çalışabilir. Alt donatının üst donatıya oranı için konan alt sınır, kirişin her iki yönde de sünek davranmasını sağlar. Aynı nedenle üst yüzde açıklık boyunca sürekli bir donatı bulunur.

Mesnet üst donatısının sürekli kısmı dışında kalan ek donatılar TS 500'e göre düzenlenir; boyları ve kesim noktaları için kiriş mesnet ek donatısı yazısına bakabilirsiniz.

Kiriş donatısının kolona ankrajı

Kiriş donatısı kolonun içinde yeterince kenetlenmezse kiriş kapasitesi kolona aktarılamaz. TBDY 2018'in kuralları:

• Kenar kolonda (kiriş kolonun ötesine devam etmiyorsa): Alt ve üst donatılar kolonun karşı yüzündeki çekirdeğe kadar uzatılır ve 90° bükülür. Yatay kısım 0,4ℓb'den, düşey kısım 12Φ'den az olamaz.
• İç kolonda: Donatı mümkünse kesintisiz geçirilir. Komşu kirişlerde alt kotlar veya donatı farklıysa kenetlenme ayrıca çözülür.

Örnek: C30/37, B420C için TS 500 bağıntısıyla ℓb = 0,12 (fyd/fctd) Φ ≈ 34Φ. Φ16 için ℓb ≈ 550 mm; yatay kısım en az 0,4 × 550 = 220 mm, düşey kısım en az 12 × 16 = 192 mm. 40 cm derinliğindeki bir kenar kolonda yatay kısım için yaklaşık 330–350 mm yer vardır; koşul sağlanır. 30 cm derinliğindeki bir kolonda Φ20 kullanıldığında (0,4 × 690 ≈ 275 mm) yer daralır; bu, çap seçimini etkileyen bir kontroldür.

Adım adım kiriş detayı çizimi

1. Aksları, kolon yüzlerini ve kiriş dış çizgilerini çizin. Boyuna kesitte açıklıklar kolon yüzleri arasında ölçülür; sarılma bölgeleri ve mesnet ek boyları da kolon yüzünden başlar.
2. Sürekli alt ve üst donatıyı yerleştirin. Uçlarda kolon içinde kenetlenme veya 90° büküm gösterin.
3. Mesnet ek üst donatılarını ekleyin. Her mesnette kolon yüzünden itibaren boyları ölçülendirin.
4. Açıklık ek alt donatılarını ekleyin. Gerekiyorsa kesim noktaları ve kenetlenme boyuyla.
5. Etriye bölgelerini işaretleyin. Her mesnette kolon yüzünden 2h boyunca sarılma bölgesi; ilk etriye kolon yüzünden en fazla 50 mm uzakta. Ortada açıklık bölgesi aralığı.
6. Ek yerlerini gösterin. Donatı 12 m'yi aşıyorsa bindirmeyi uygun bölgeye koyun; ayrıntı için kiriş donatısında bindirme ve ek yerleri.
7. Enine kesitleri çizin. Mesnet ve açıklıkta; çubuk sayıları boyuna kesitle aynı olmalı.
8. Pozları ve açılımları ekleyin. Her farklı boy ve biçim ayrı poz.
9. Gövde donatısını unutmayın. Yüksek kirişlerde gövdenin iki yüzüne boyuna gövde donatısı konur; bkz. yüksek kirişlerde gövde donatısı.

Sayısal örnek: 30/50 kiriş

Varsayımlar: 30/50 kiriş, d ≈ 460 mm, C30/37, B420C, döşeme 12 cm, kolonlar 40/60, kolon yüzleri arası açıklık 5,00 m, DTS 1. Hesaptan gelen mesnet üst donatısı 4Φ16, açıklık alt donatısı 3Φ16.

Sonuç: üstte 2Φ16 sürekli, her mesnette 2Φ16 ek; altta 3Φ16 sürekli; etriye Φ8/10 (mesnetlerde 1,00 m) ve Φ8/20 (ortada). Etriye aralıkları kesme hesabıyla da kontrol edilmelidir; deprem kesmesinin baskın olduğu kirişlerde hesap daha sık etriye verebilir.

Döşeme ve kolonla çakışmaları önceden çözmek

Kiriş detayı tek başına doğru olsa bile sahada üç yerde başka elemanlarla çakışır; bunları çizim aşamasında çözmek gerekir.

• Kolon–kiriş birleşimi: İki doğrultudaki kirişlerin üst donatıları ve kolonun boyuna donatısı aynı hacimde kesişir. Bir doğrultudaki kirişin üst donatısı diğerinin üstünden geçer; bu, alttaki kirişin faydalı yüksekliğini bir çubuk çapı kadar azaltır. Hesapta kabul edilen d ile detaydaki yerleşim aynı olmalıdır.
• Döşeme donatısı: Döşeme üst donatısı kiriş üst donatısının üstünden veya arasından geçer. Kiriş etriyesinin üst kotu, döşeme donatısının paspayını bozmayacak şekilde seçilmelidir.
• Kiriş altı ve kiriş kotu farkları: Komşu açıklıklarda kiriş yüksekliği değişiyorsa alt donatı mesnetten düz geçemez; her açıklığın alt donatısı ayrı kenetlenir ve bu durum boyuna kesitte açıkça gösterilir.

Kiriş kapasitesinin döşeme donatısıyla birlikte değerlendirilmesi, güçlü kolon – zayıf kiriş koşulu açısından da önemlidir: döşeme mesnet donatısı kirişin negatif moment kapasitesine katkı yapar.

Sık yapılan hatalar

• Sarılma bölgesini kolon aksından ölçmek: Bölge kolon yüzünden başlar; aks ölçüsü 20–30 cm kayma yaratır.
• İlk etriyeyi unutmak: İlk etriye kolon yüzünden en fazla 50 mm uzakta olmalıdır.
• Mesnette alt donatıyı kesmek: Alt donatının bir kısmını açıklıkta bitirip mesnete hiç ulaştırmamak %50 koşulunu bozar.
• Kenar kolonda düz bitirme: Donatıyı kolon içinde 90° bükmeden bırakmak ankrajı yetersiz bırakır.
• Boyuna kesit ile enine kesitin farklı adet göstermesi.
• Hesaptan fazla donatı yazmak: Güçlü kolon – zayıf kiriş koşulunu bozabilir.
• Kirişe oturan kirişte askı donatısını atlamak: Saplama kirişin bağlandığı yerde ana kirişte ek etriye/askı donatısı gerekebilir; statik hesaba göre gösterilmelidir.

Çok sayıda kirişi olan projelerde KNCad gibi bir statik detay programı kiriş açılımını, sarılma bölgelerini ve mesnet ek donatısını AutoCAD veya GstarCAD içinde poz etiketleri ve metrajıyla birlikte üretir; mühendis kuralların uygulanışını kontrol eder.

Kiriş detayı kontrol listesi

• bw ≥ 250 mm, h ≥ 300 mm ve ≥ 3t, h ≤ 3,5bw mi?
• Boyuna çubuklar Φ12 veya daha kalın mı?
• Çekme donatısı oranı 0,8 fctd/fyd ile %2 arasında mı?
• Mesnette alt donatı üst donatının en az %50'si (veya DTS'ye göre %30'u) mu?
• Üstte, büyük mesnet donatısının en az 1/4'ü sürekli mi?
• Kenar kolonda 90° büküm: yatay ≥ 0,4ℓb, düşey ≥ 12Φ mi?
• Sarılma bölgesi kolon yüzünden 2h, ilk etriye ≤ 50 mm, aralık sınırları sağlanıyor mu?
• Ekler sarılma bölgesi ve birleşim bölgesi dışında mı?
• Enine kesitler boyuna kesitle tutarlı, açılım boyları metrajla aynı mı?