Merdiven ile kiriş ve perde bağlantısı: mesnet ve ankraj

Merdiven taşıyıcı sisteme nasıl bağlanır?

Betonarme merdiven, katlar arasında eğik bir plak olarak çalışır. Yükünü uçlarındaki mesnetlere aktarır; bu mesnetlerin ne olduğu, merdivenin hem donatısını hem de binanın deprem davranışını belirler. Bağlantı biçimi detayda açıkça gösterilmezse sahada en kolay çözüm uygulanır: donatı kısa kesilir, perde içine filiz unutulur ya da sahanlık bir kolonun ortasına bağlanır.

Merdiven donatısının genel çizim mantığı için betonarme merdiven donatısı nasıl çizilir yazısına, kesit çiziminin kendisi için merdiven kesiti nasıl çizilir yazısına bakabilirsiniz. Bu yazı yalnızca bağlantı noktalarına odaklanır.

Mesnet seçenekleri

Bir merdivende bu mesnetler birlikte bulunabilir: İlk kol temelden başlar, ara sahanlık perdeye oturur, ikinci kol kat kirişine bağlanır. Her mesnet için ayrı bir bağlantı detayı düşünülmelidir. Asansör ve merdiven çekirdeği perdelerle çevriliyse çekirdek detayı ile merdiven detayı birlikte ele alınmalıdır; ayrıntı için asansör ve merdiven çekirdeği donatı detayı yazısına bakın.

Donatı ankrajı: mesnet elemanına ne kadar girer?

Merdiven plağının donatısı mesnet elemanının içine kenetlenme kurallarına uygun boyda uzatılır. TS 500'e göre kenetlenme boyu ℓb = 0,12·(fyd/fctd)·Φ ≥ 20Φ'dir.

• Alt donatı: Mesnet elemanının içine uzatılır ve kiriş içinde gönyeyle bitirilir. Kırık noktalarda (kol-sahanlık birleşimi) iç köşeyi takip etmez; açılımda çaprazlanarak ayrı çubuklar olarak devam eder.
• Üst donatı: Mesnette oluşan negatif momenti karşılar. Kat döşemesine bağlanan uçta döşemenin içine tam kenetlenme boyuyla devam ettirilir; kirişte veya perdede bitiyorsa gönyeyle kenetlenir.
• Dağıtma donatısı: Mesnet bölgesinde de devam eder; kenarlarda kiriş veya perde içine uzatılır.

Kırık noktalardaki donatı düzeni ayrıca önemlidir: İç köşeyi takip eden bir alt donatı çekmeye girdiğinde doğrulmak ister ve köşedeki betonu patlatır. Konu için sahanlık ve kırık noktalarda donatı yazısına bakabilirsiniz.

Perdeye bağlantı: filiz mi, sonradan ankraj mı?

Merdiven kovası perdelerle çevriliyse sahanlık ve kollar çoğu zaman perdeye bağlanır. Perde merdivenden önce döküldüğü için bağlantı iki yolla yapılır:

1. Perdede filiz bırakmak: Perde kalıbı sahanlık kotunda delinir ve merdiven donatısının devamı olacak filizler perde içine kenetlenerek kalıp dışına çıkarılır. Filizlerin kotu, aralığı ve boyu perde paftasında da gösterilmelidir; aksi halde perde ekibi bu filizleri bilmez. Bükülüp kalıp yüzüne yatırılan ve sonradan doğrultulan filizler çeliği zorlar; bu yöntem uygulanacaksa çelik sınıfı ve büküm koşulları dikkate alınmalıdır.
2. Sonradan ankraj (ekim): Perde döküldükten sonra delik açılıp donatı kimyasal yapıştırıcıyla ekilir. Kenetlenme boyu, kenar mesafesi ve delik çapı ürünün teknik onayına göre belirlenir; perde donatısını kesmemek için delik yerleri önceden belirlenmelidir.

Her iki yöntemde de perdenin uç bölgesi ve sık donatılı bölgeleri sahanlık bağlantısı için delinmemeli, bağlantı perdenin gövde bölgesinde düzenlenmelidir.

Kısa kolon riski ve deprem etkisi

Ara sahanlık, kat seviyesinde değil iki kat arasında yer alır. Sahanlığı taşıyan kiriş bir kolona bağlanırsa o kolon iki kısa parçaya bölünür. Kısa kolon, aynı yatay yer değiştirmede çok daha büyük kesme kuvveti çeker ve deprem sırasında gevrek kesme kırılmasına uğrayabilir. Bu risk, sahanlık kirişinin kolona bağlandığı her noktada değerlendirilmelidir; çözüm seçenekleri arasında sahanlığı perdeye bağlamak, sahanlık için ayrı küçük kolonlar kullanmak veya kısa kolonu hesapta ve detayda buna göre ele almak sayılabilir. Ayrıntı için kısa kolon etkisi yazısına bakın.

Merdivenin kendisi de katları eğik elemanlarla birbirine bağlar. Deprem sırasında kat yer değiştirmesi merdiven plağını eksenel yönde zorlar ve merdiven beklenmedik biçimde kuvvet toplayabilir. Tasarımda iki yaklaşım vardır:

• Merdiveni sisteme katmak: Merdiven analiz modelinde yer alır, oluşan kuvvetlere göre mesnetleri ve donatısı boyutlandırılır.
• Merdiveni ayırmak: Bir ucu kayabilen bir mesnetle sistemden ayrılır. Bu durumda kayıcı mesnetin yer değiştirme payı, ayırıcı malzeme ve oturma boyu detayda gösterilmelidir; donatı kayıcı mesnetten geçirilmez.

Hangi yaklaşımın seçildiği hesap raporunda yazılı olmalı ve detay buna uymalıdır.

Adım adım: bağlantı detayını çizmek

1. Mesnetleri belirle: Merdiven planında her kolun ve sahanlığın hangi elemana oturduğunu işaretle; kayıcı mesnet varsa yerini göster.
2. Kesiti çiz: Merdiven boyuna kesitinde mesnet elemanlarını (kiriş, perde, döşeme) gerçek ölçüleriyle çiz; kiriş genişliği ve perde kalınlığı kenetlenme kararını belirler.
3. Kenetlenmeyi hesapla: Her çap için ℓb'yi bul, mesnet içindeki düz boyla karşılaştır; yetmiyorsa gönye boyunu belirle.
4. Filizleri ilişkilendir: Perdeye ve temele bırakılacak filizleri ayrı pozla çiz ve ilgili perde veya temel paftasına referans ver.
5. Ölçülendir: Mesnet içindeki boyları, gönye boylarını ve filiz kotlarını ölçüyle göster.
6. Metraja işle: Filizleri ve ek çubukları merdiven metrajında veya ilgili eleman metrajında bir kez say; iki paftada birden sayılmamalarına dikkat et.

Sayısal örnek: sahanlık kirişi ve perde bağlantısı

Ara sahanlığın bir ucu 25/50 cm bir sahanlık kirişine, diğer ucu 25 cm kalınlığında bir perdeye oturuyor. Sahanlık plağı 15 cm, beton C30, çelik B420C; üst donatı Φ10/20, alt donatı Φ12/15.

• Kenetlenme boyları: ℓb ≈ 34,3Φ; Φ10 için ≈ 34 cm, Φ12 için ≈ 41 cm.
• Sahanlık kirişi: Kiriş genişliği 25 cm olduğundan 41 cm'lik düz kenetlenme sığmaz. Donatı kirişin uzak yüzüne kadar uzatılıp gönyeyle bitirilir; gönyeli kenetlenme TS 500'e göre kontrol edilir.
• Perde: Üst donatı Φ10 için perde içine filiz bırakılacaksa perde içindeki düz kısım yaklaşık 20 cm'dir; kalan kenetlenme perde içinde gönyeyle sağlanır. Filizler 20 cm aralıkla, sahanlık üst donatı kotunda perde paftasına işlenir.
• Kiriş boyutu: Sahanlık kirişi deprem yükü taşıyan sistemin parçasıysa TBDY'deki en küçük kiriş boyutları (bw ≥ 250 mm, h ≥ 300 mm) sağlanmalıdır; 25/50 kesiti bu koşulları karşılar.

Merdiven detaylarını KNCad gibi bir statik detay programıyla AutoCAD veya GstarCAD içinde üretmek mümkündür; kapsam için merdiven detayı sayfasına bakabilirsiniz. Mesnet bağlantılarının ve perde filizlerinin perde paftasıyla eşleştirilmesi ise her durumda çizimi yapan mühendisin kontrolündedir.

Sık yapılan hatalar

• Perde filizlerini yalnız merdiven paftasında göstermek: Perde ekibi filizleri bırakmaz, sonradan ekim gerekir.
• Sahanlık kirişini kolon ortasına bağlamak: Kısa kolon etkisi hesapta ve detayda dikkate alınmaz.
• Kırık noktada iç köşeyi takip eden donatı: Çekmede doğrulmak isteyen çubuk betonu patlatır.
• Üst donatıyı mesnette kısa kesmek: Kenetlenme boyu sağlanmaz, mesnet çatlar.
• Kayıcı mesnetten donatı geçirmek: Ayrılmak istenen merdiven sisteme yeniden bağlanır.
• Ekim için delik yerini belirtmemek: Matkap perde donatısını keser.

Kontrol listesi

1. Her mesnet (temel, döşeme, kiriş, perde) için bağlantı detayı var mı?
2. Alt ve üst donatının mesnet içindeki kenetlenmesi sağlandı mı?
3. Perdeye bağlantıda filizler perde paftasına da işlendi mi?
4. Sonradan ankraj kullanılacaksa ürün, kenetlenme boyu ve delik yerleri belirtildi mi?
5. Sahanlık kirişinin kolona bağlandığı noktalar kısa kolon açısından değerlendirildi mi?
6. Merdivenin sisteme katıldığı ya da ayrıldığı hesap raporunda yazılı mı, detay buna uygun mu?
7. Kayıcı mesnet varsa yer değiştirme payı ve ayırıcı malzeme gösterildi mi?
8. Kırık noktalarda donatı çaprazlanarak çizildi mi?