Son kat kolon detayı: biten donatı, gönye ve kancalar

Son kat kolonunda donatı neden ayrıca detaylandırılır?

Ara katlarda kolon boyuna donatısı bir üst kata geçer ve orada bindirilerek devam eder. En üst katta ise donatının bağlanacağı bir kolon yoktur. Donatı kirişin içinde düz kesilirse, çekmeye çalışan çubuk kirişle kolon arasındaki birleşimde yeterli kenetlenmeye ulaşamaz. Özellikle kenar ve köşe kolonlarında, çatı kirişinden gelen moment kolon üst ucunda büyük çekme kuvveti oluşturur; bu kuvvetin karşılanması biten donatının doğru ankrajına bağlıdır.

Son kat kolonu üç bölgede ayrı ayrı düşünülür:

• Alt uç: Alttaki kattan gelen donatıyla bindirme bölgesi.
• Kolon gövdesi: Sarılma ve orta bölge etriyeleri.
• Üst uç ve birleşim: Donatının kiriş içinde bitirildiği, gönyelerin bulunduğu bölge.

Kolon detayının genel çizim sırası için kolon donatı detayı nasıl çizilir yazısına bakabilirsiniz.

Biten donatı nasıl bitirilir: düşey kol ve gönye

Uygulamada kabul gören çözüm şudur: kolon boyuna donatısı kirişin içinden yukarı devam eder, kiriş veya döşeme üst donatısının seviyesine (üst paspayının altına) kadar çıkar ve orada 90° kıvrılarak yatay bir kol oluşturur. Bu yatay kola sahada “gönye” denir.

1. Düşey kol: Kolon üst yüzünden (kiriş altından) kiriş üst donatısının altına kadar olan boy. Kiriş yüksekliği ne kadar büyükse düşey kol o kadar uzun olur.
2. Yatay kol (gönye): Düşey kolun gerekli kenetlenme boyunu tek başına sağlayamadığı durumda eksik kalan boyu tamamlar. TBDY 2018'e göre 90° kıvrılan kolun boyu en az 12Φ olmalıdır.
3. Kontrol: TBDY 2018, en üst kat kolonlarında boyuna donatının kiriş içindeki kenetlenme boyunun TS 500'deki çekme kenetlenme boyu ℓb'nin 1,5 katından ve 40Φ'den az olmamasını ister. Düşey kol + yatay kol toplamı bu değeri karşılamalıdır.

TS 500'e göre temel kenetlenme boyu ℓb = 0,12 · (fyd / fctd) · Φ ifadesiyle bulunur ve 20Φ'den az olamaz. C30/37 beton ve B420C çelik için fyd = 420 / 1,15 = 365 MPa, fctd = 0,35·√30 / 1,5 ≈ 1,28 MPa alınırsa ℓb ≈ 0,12 × 365 / 1,28 × Φ ≈ 34Φ olur; en üst kat kolonunda gereken kenetlenme bu durumda 1,5 × 34Φ ≈ 51Φ'dir ve 40Φ sınırından büyüktür. Bindirme ve kenetlenme boyunun ayrıntıları için bindirme boyu nedir yazısına bakın.

Gönye yönü: içe mi dışa mı?

Gönyeler her zaman birleşim bölgesinin içine, yani kolon çekirdeğine doğru kıvrılmalıdır. Kenar ve köşe kolonlarda dış yüzdeki çubuğun gönyesi dışa doğru kıvrılırsa ya kalıba çarpar ya da paspayı içinde kalır; her iki durumda da ankraj işlevi görmez.

• İç kolon: Gönyeler kolonun merkezine doğru, karşılıklı çubuklar birbirine bakacak şekilde kıvrılır. Kiriş donatısıyla çakışmaması için gönyelerin yönü kirişlerin geçtiği doğrultulara göre seçilir.
• Kenar kolon: Dış yüzdeki çubukların gönyeleri binanın içine, kiriş doğrultusunda döndürülür.
• Köşe kolon: Gönyeler köşegene yakın biçimde iki kirişin içine paylaştırılır; tümünü tek kirişe yöneltmek o kirişte donatı sıkışıklığı yaratır.

Kenar ve köşe kolonlarda çatı kirişinin üst donatısı da kolonun dış yüzünde aşağı doğru kıvrılarak kolona indirilir. Böylece kolon gönyesi ile kiriş donatısı birleşim bölgesinde birbirini örter ve açılmaya çalışan dış köşe birlikte kapatılır. Birleşimin genel kuralları için kolon–kiriş birleşim bölgesi detayı yazısını okuyabilirsiniz.

Detayda gönye yönleri kolon kesitinde oklarla veya çubuk açılımında yön işaretiyle mutlaka gösterilmelidir. Yön belirtilmeyen gönyeler şantiyede genellikle “en kolay” yöne, yani çoğu zaman dışa doğru kıvrılır.

Sarılma etriyeleri ve birleşim bölgesi

Son kat kolonunun üst ucu da bir sarılma bölgesidir; deprem davranışı açısından alt uçtan farkı yoktur. TBDY 2018'e göre kolon sarılma bölgesi boyu, kolonun serbest yüksekliğinin altıda biri (ℓn/6), kesitin büyük boyutunun 1,5 katı ve 500 mm değerlerinin en büyüğü kadardır. Sarılma bölgesinde etriye aralığı en küçük kesit boyutunun üçte biri, 150 mm ve en küçük boyuna donatı çapının 6 katı değerlerini aşamaz ve 50 mm'den az olamaz. Orta bölgede aralık en küçük kesit boyutunun yarısını ve 200 mm'yi aşamaz.

Etriyeler kolon üst yüzünde durmaz; kolon-kiriş birleşim bölgesinin içinde de devam eder. Birleşim bölgesindeki etriye düzeni, birleşimin kuşatılmış olup olmadığına göre yönetmelikte ayrıca tanımlanır. Son katta birleşim bölgesi gönyeler, kiriş donatıları ve etriyelerle en kalabalık yerdir; bu yüzden etriyelerin buraya nasıl yerleşeceği detayda kesitle gösterilmelidir.

Etriye kancaları 135° kıvrılır, düz uç boyu 6Φ ve 80 mm'den az olmaz; çirozlarda bir uç 90° olabilir ve bu uçlar kesit boyunca şaşırtmalı yerleştirilir. Sarılmanın mantığı için kolon sarılma bölgesi nedir yazısına bakabilirsiniz.

Sayısal örnek: 40×60 son kat kolonu

Kat yüksekliği 3,00 m, çatı kirişi 30×60 cm, kolon 40×60 cm, boyuna donatı 10Φ20, etriye Φ10. Beton C30/37, çelik B420C, net paspayı 25 mm.

1. Kenetlenme boyu: ℓb ≈ 34Φ = 34 × 20 = 680 mm (20Φ = 400 mm'den büyük). En üst kat kolonu olduğu için gereken boy max(1,5 × 680 ; 40 × 20) = max(1020 ; 800) = 1020 mm'dir.
2. Düşey kol: Kiriş yüksekliği 600 mm. Üst paspayı 25 mm, kiriş etriyesi 10 mm, kiriş üst donatısı yaklaşık 20 mm düşülürse kolon donatısı kiriş içinde yaklaşık 545 mm yükselebilir.
3. Yatay kol: 1020 − 545 = 475 mm eksik kalır; bu değer 12Φ = 240 mm alt sınırından büyük olduğu için gönye 475 mm, yuvarlatılarak 50 cm çizilir ve kiriş içinde yatay olarak ilerler.
4. Sarılma bölgesi: ℓn = 3000 − 600 = 2400 mm. ℓn/6 = 400 mm, 1,5 × 600 = 900 mm, 500 mm; en büyüğü 900 mm. Kolonun alt ve üst uçlarında 90'ar cm sarılma bölgesi oluşur.
5. Sarılma etriye aralığı: 400/3 = 133 mm, 150 mm, 6 × 20 = 120 mm; en küçüğü 120 mm. Detayda Φ10/10 cm seçilebilir (sınırın altında, sayımı kolay).
6. Orta bölge: 400/2 = 200 mm ve 200 mm; Φ10/20 cm yeterlidir, ancak birçok ofis orta bölgede de daha sık aralık seçer.

Boyuna donatı oranı da kontrol edilir: 10Φ20 = 31,4 cm²; kesit 2400 cm² olduğundan ρ = %1,31. Bu değer %1 ile %4 arasındadır (bindirme bölgesinde %6 sınırı geçerlidir).

Alt uçtaki bindirme ve metraj

Son kat kolonu, bir alttaki kattan gelen donatıyla bindirilerek başlar. Bindirme kolonun orta üçte birlik bölgesinde yapılır ve boyu ℓ0 = (1 + 0,5r)·ℓb ifadesiyle bulunur; r, aynı kesitte eklenen çubukların toplam çubuklara oranıdır. Φ30'dan büyük çaplarda bindirme yerine manşonlu ek kullanılır. Bindirme yerinin seçimi için kolon boyuna donatısında bindirme nereye yapılır yazısına bakın.

Metrajda biten kolon donatısının boyu üç parçanın toplamıdır: kolon içindeki boy (bindirme dahil), kiriş içindeki düşey kol ve yatay gönye. Yukarıdaki örnekte bir çubuk için kolon içinde 1,60 m, kiriş içinde 0,545 m ve gönye 0,50 m alınırsa boy yaklaşık 2,65 m olur. Φ20'nin birim ağırlığı π·0,02²/4 × 7850 ≈ 2,47 kg/m olduğundan 10 çubuk 10 × 2,65 × 2,47 ≈ 65 kg eder. Gönyenin metraja eklenmemesi bu kolonda 10 × 0,50 × 2,47 ≈ 12 kg, yani yaklaşık %19 eksik demektir. Konunun ayrıntısı için kanca boylarının metraja etkisi yazısını okuyabilirsiniz.

Son kat kolonlarının gönyeleri, sarılma bölgeleri ve filiz bağlantılarıyla birlikte KNCad gibi bir statik detay programında poz etiketleri ve metraj tablosuyla çizilebilir; geometri değiştiğinde çubuk boyları da güncellenir.

Sık yapılan hatalar ve kontrol listesi

Sık yapılan hatalar

• Kolon donatısını kiriş altında veya kiriş ortasında düz kesip bırakmak.
• Gönyeyi dışa doğru kıvırmak; kenar kolonda paspayı içinde kalan gönye.
• Tüm gönyeleri tek kirişe yöneltip o kirişte donatı sıkışıklığı yaratmak.
• Son katta üst uç sarılma bölgesini unutup etriyeyi orta bölge aralığıyla bitirmek.
• Birleşim bölgesine etriye koymamak.
• İleride kat çıkılacağı varsayımıyla ruhsatta olmayan filizleri çatıdan dışarı bırakmak; açıkta kalan filiz korozyona uğrar ve proje dışı uygulamadır.
• Gönye boyunu metraja eklememek.

Kontrol listesi

1. Donatı kiriş üst donatısı seviyesine kadar çıkıyor.
2. Düşey kol + gönye ≥ 1,5ℓb ve 40Φ; gönye ≥ 12Φ.
3. Gönye yönleri çekirdeğe doğru ve detayda gösterilmiş.
4. Kenar ve köşe kolonda kiriş üst donatısı kolona indirilmiş.
5. Üst uç sarılma bölgesi ve birleşim etriyeleri çizilmiş.
6. Alt uç bindirmesi orta üçte birde, boyu ℓ0'a göre.
7. Metrajda gönye boyları dahil.