Perdelerde filiz ve bindirme: temelden kata donatı eki

Perdede filiz ve bindirme neden kritik?

Perde, deprem yükünün büyük kısmını taşıyan elemandır ve tabanında en büyük eğilme momenti ile kesme kuvvetini alır. Bu kuvvetlerin temele aktarılması tamamen filizlere bağlıdır: perde ne kadar güçlü donatılmış olursa olsun, temelden çıkan filizler kısa, eksik ya da yanlış yerleştirilmişse perde tabanından ayrılır. Katlar arasındaki bindirmeler de aynı şekilde kuvvetin bir çubuktan diğerine aktarıldığı noktalardır.

Perdede iki farklı donatı grubu bulunur ve ikisinin ek kuralları farklıdır:

• Uç bölgesi donatısı: Perde uçlarındaki yoğun boyuna donatı ve onu saran etriyeler. Kolon donatısı gibi davranır ve eğilmede çekme–basınç çiftini taşır.
• Gövde donatısı: Perde boyunca iki yüzde düzenlenen düşey ve yatay donatı. Kesme kuvvetini ve dağılmış eğilme etkisini taşır.

Uç bölgelerinin tanımı için perde uç bölgeleri nedir, gövde düzeni için perde gövde donatısında iki yüz düzeni yazılarımıza bakabilirsiniz.

Yönetmelik çerçevesi

TBDY 2018 ve TS 500'den perde ekleri ile doğrudan ilgili, sık kullanılan koşullar:

• Perde tanımı: Plandaki uzunluğun kalınlığa oranı ℓw/bw ≥ 6 olan düşey elemanlar perde olarak tasarlanır.
• Uç bölgesi boyu: Kritik perde yüksekliği boyunca her uç bölgesinin plandaki uzunluğu 0,2ℓw ve 2bw'den az olamaz; kritik yüksekliğin üstünde bu sınır 0,1ℓw ve bw'ye iner.
• Gövde donatısı: Her iki doğrultuda gövde donatı oranı en az 0,0025, aralık en fazla 250 mm.
• Kritik perde yüksekliği (Hcr): Perde tabanından itibaren plastik şekil değiştirmelerin beklendiği bölgedir. Perde uzunluğu ℓw ve perdenin toplam yüksekliğine bağlı olarak belirlenir ve 2ℓw'yi aşmaz. Hesap yönteminin ayrıntısı için yönetmeliğin ilgili maddesine bakın.
• Ankraj ve bindirme boyu: TS 500'e göre ℓb = 0,12 (fyd/fctd) Φ ≥ 20Φ; bindirme boyu ℓ0 = (1 + 0,5r) ℓb. Burada r, aynı kesitte eklenen donatının toplam donatıya oranıdır.
• Kalın çubuklar: Çapı 30 mm'yi aşan çubuklarda bindirmeli ek yerine manşonlu ek kullanılır.

Kritik perde yüksekliği içinde uç bölgesi donatısının eklenmesi yönetmelikte ek koşullara bağlanmıştır. Bu bölgede ek yapılması gerekiyorsa koşulları yönetmelikten kontrol edin; tercih edilen çözüm eki bu bölgenin dışına taşımak veya manşon kullanmaktır.

Temelde perde filizleri

Perde filizleri temelin içine gömülür ve temel üst kotundan yukarı bindirme boyu kadar çıkar. Uygulamada dikkat edilecek noktalar:

1. Gönyeli ankraj: Filizler temel alt donatısına kadar indirilir ve ucunda yatay gönyeyle biter. Gönye, filizin hem ankrajını sağlar hem de alt ağa oturarak düşey konumunu korur.
2. Uç bölgesi filizleri: Kolon filizleri gibi temel içinde etriyelerle birlikte yerleştirilir; temel içindeki etriyeler filizleri döküm sırasında yerinde tutar.
3. Gövde filizleri: İki yüzde, gövde düşey donatısıyla aynı çap ve aralıkta bırakılır; aradaki çirozlar ve yatay çubuklar filiz grubunu bir kafes halinde sabitler.
4. Konum kontrolü: Filizlerin plandaki yeri perde aplikasyonuna göre kontrol edilmelidir. Birkaç santimetrelik kayma, paspayının kaybolmasına veya perde donatısının krankla düzeltilmesine yol açar.

Temel tarafındaki uygulama ayrıntıları için temelde filiz yerleşimi ve sabitleme yazımıza bakabilirsiniz.

Katlarda bindirme düzeni

Gövde donatısı

Gövde düşey donatıları genellikle her kat döşemesinin üstünde bindirilerek devam eder. Uygulama kolaylığı açısından bu yaygın çözümdür. Bindirmeleri kademelendirmek, yani çubukların yarısını bir kotta, diğer yarısını bindirme boyu kadar yukarıda eklemek, aynı kesitte eklenen donatı oranını (r) düşürür ve bindirme boyunu kısaltır. Ancak her kademelendirme iki farklı çubuk boyu ve iki farklı poz demektir; bu, şantiyede karışıklık riskiyle birlikte değerlendirilmelidir.

Uç bölgesi donatısı

Uç bölgesi boyuna donatısı kolon donatısı gibi ele alınır. Kolonlarda bindirme kat yüksekliğinin orta üçte birinde yapılır; perde uç bölgelerinde de eklerin kritik bölge dışında ve mümkünse moment etkisinin düşük olduğu bölgede yapılması amaçlanır. Bindirme boyunca etriyeler sıklaştırılır ve etriye uçları 135° kancayla, düz uç 6Φ ve 80 mm'den büyük olanı kadar bitirilir.

Manşonlu ek

Uç bölgesinde donatının çok yoğun olduğu yüksek binalarda bindirme, aynı kesitte çubuk sayısını iki katına çıkararak betonun yerleşmesini zorlaştırır. Bu durumda manşonlu ek tercih edilir. Manşon tipi, yeri ve kademelendirmesi detayda açıkça yazılmalıdır.

Sayısal örnek: uç bölgesi ve gövde bindirme boyu

Perde 30 × 300 cm, C30 beton, B420C çelik. Uç bölgesi Φ16, gövde Φ10.

Kontroller: ℓw/bw = 300/30 = 10 ≥ 6, eleman perdedir. Kritik bölgede uç bölgesi boyu 0,2 × 300 = 60 cm ve 2 × 30 = 60 cm'den az olamaz; 60 cm alınır.

Ankraj boyu: fctd = 0,35√30 / 1,5 ≈ 1,28 MPa, fyd = 420/1,15 ≈ 365 MPa, fyd/fctd ≈ 285.

Φ10'da 20Φ = 20 cm alt sınırı belirleyici değildir. Uygulamada değerler yuvarlanır: uç bölgesi için 85 cm (tek kesitte ek) ya da 70 cm (kademeli), gövde için 55 cm veya 45 cm. Kademelendirmenin getirdiği kazanç Φ16 için çubuk başına yaklaşık 14 cm'dir; bunun ek poz ve karışıklık maliyetine değip değmediği proje bazında değerlendirilir. Bindirme hesabının ayrıntıları için bindirme boyu nedir yazımıza bakabilirsiniz.

Kesit değişimi ve son kat

Üst katlarda perde kalınlığı azalıyorsa düşey donatı iki yolla devam ettirilir:

• Krank: Alttaki donatı döşeme hizasında eğimle içeri kıvrılarak yeni kesite alınır. Eğim küçük tutulmalı ve kıvrım bölgesinde enine donatı sıklaştırılmalıdır.
• Yeni filiz: Kalınlık farkı büyükse alttaki donatı döşeme içinde sonlandırılır, üst kesit için ayrı filizler ankraj boyuyla alt perdeye gömülür.

Perde uzunluğu bir katta belirgin azalıyorsa kritik perde yüksekliği o kottan itibaren yeniden değerlendirilebilir; bu durumda uç bölgesi ve ek koşulları o kat için de kontrol edilmelidir. Son katta düşey donatılar çatı döşemesi veya kirişi içinde gönyeyle bitirilir. Kolonlardaki karşılığı için kolon kesit değişiminde krank ve gönye yazımıza bakabilirsiniz.

Sık yapılan hatalar

• Bütün uç bölgesi donatısını kritik bölgede aynı kotta eklemek: Plastik mafsal bölgesinde zayıf bir kesit oluşur.
• Bindirme bölgesinde etriyeyi seyrekleştirmek: Ek bölgesi sarılmadan kalır.
• Filizleri gönyesiz veya kısa bırakmak: Filiz temelde yeterince ankre olmaz, döküm sırasında da yerinden oynar.
• Gövde filizlerini tek yüzde bırakmak: Perde gövdesi iki yüzlüdür; filizler de iki yüzde olmalıdır.
• Kademelendirmeyi detayda göstermemek: Sahada bütün çubuklar aynı kotta kesilir ve hesap varsayımı bozulur.
• Manşon yerini belirsiz bırakmak: Manşonların aynı kotta toplanması betonlamayı zorlaştırır.

Kontrol listesi

• Filizler temel alt donatısına kadar iniyor ve gönyeyle bitiyor mu?
• Filiz çıkış boyu bindirme boyunu sağlıyor mu?
• Uç bölgesi filizleri temel içinde etriyelerle sabitlenmiş mi?
• Bindirme boyu ℓ0 = (1 + 0,5r) ℓb ile, gerçek r oranına göre hesaplandı mı?
• Uç bölgesi ekleri mümkün olduğunca kritik perde yüksekliğinin dışında mı?
• Bindirme bölgesinde etriyeler sıklaştırılmış mı?
• Φ > 30 mm çubuklarda manşon kullanılmış mı?
• Kesit değişen katta krank veya yeni filiz detayı çizilmiş mi?

Uç bölgesi, gövde ve filizlerin birlikte çizildiği perde açılımları, elle hazırlandığında en çok zaman alan detaylardandır. KNCad gibi bir statik detay programı AutoCAD veya GstarCAD içinde perde ve çekirdek detaylarını uç bölgesi ve gövde donatısıyla, L, T ve U kesitleri dahil olmak üzere poz ve metrajıyla üretir. Ayrıntılar için perde ve çekirdek sayfasına bakabilirsiniz.