Sürekli temel ve temel kirişi donatısı: ampatman ve detay

Sürekli temel nedir, ne zaman kullanılır?

Sürekli (mütemadi) temel, bir aks üzerindeki kolonların yüklerini tek bir şerit halinde zemine aktarır. Kesit iki parçadan oluşur:

• Temel kirişi: Kolonları birbirine bağlayan, yüksekliği büyük kiriş. Eğilme ve kesmeyi aks boyunca taşır.
• Ampatman (tabla): Kirişin altında iki yana uzanan, zemine basan plak. Zemin gerilmesini kirişe enine doğrultuda aktarır.

Sürekli temel, tekil temellerin birbirine çok yaklaştığı ya da üst üste bindiği durumlarda, kolon yükleri arasında belirgin farklar olduğunda ve farklı oturmaların sınırlanması gerektiğinde tercih edilir. Kolonları aks boyunca bağladığı için depremde temeller arası göreli yer değiştirmeyi de sınırlar. İki doğrultuda sürekli temeller birleştiğinde ızgara temel elde edilir; zemin daha da zayıfsa çözüm radyeye kayar.

Tekil temellerin birbirine bağ kirişleriyle bağlanması ayrı bir konudur; karşılaştırma için bağ kirişleri ve temellerin birbirine bağlanması ve tekil temel donatısı yazılarımıza bakabilirsiniz.

Temel kirişi neden ters kiriş gibi çalışır?

Normal bir döşeme kirişinde yük yukarıdan aşağı gelir, kolonlar mesnettir: açıklıkta alt yüz, mesnette üst yüz çeker. Temel kirişinde ise zemin tepkisi aşağıdan yukarı yayılı yük gibi etkir, kolonlar yine mesnet gibidir. Sonuç olarak momentlerin işareti tersine döner:

Bunun detay açısından iki önemli sonucu vardır:

1. Ana açıklık donatısı üsttedir. Kolonlar arasında temel kirişinin üst donatısı, normal kirişteki alt açıklık donatısının karşılığıdır.
2. Bindirme yerleri de ters döner. Çekme bölgesinde bindirme yapılmaz. Temel kirişinde üst donatı, üst yüzün basınçta olduğu kolon bölgelerine yakın; alt donatı ise alt yüzün basınçta olduğu açıklık ortasında eklenir. Döşeme kirişi alışkanlığıyla yapılan bindirme, temel kirişinde tam en çok zorlanan bölgeye denk gelir.

Yönetmelik çerçevesi

• Paspayı: TS 500'e göre zemine temas eden yüzlerde net paspayı en az 50 mm'dir. Grobeton üzerine dökülen temelde de bu değer korunur; grobeton paspayı yerine sayılmaz. Ayrıntı için temelde paspayı ve grobeton yazımıza bakın.
• Kenetlenme ve bindirme: ℓb = 0,12·(fyd/fctd)·Φ ≥ 20Φ; bindirme ℓ0 = (1 + 0,5r)·ℓb. Temel kirişlerinde kalın çaplar yaygındır; Φ30'un üzerindeki çaplarda bindirme yerine manşonlu ek kullanılır.
• Kiriş kuralları: Temel kirişi bir kiriş olarak donatılır; boyuna donatı, etriye ve gövde donatısı kiriş kurallarına göre düzenlenir. Etriyelerin 135° kancalı kapalı etriye olarak yapılması yaygın ve önerilen pratiktir.
• Deprem: TBDY 2018'in temel tasarımı bölümü, temellerin üst yapıdan gelen etkileri hangi kapasite kurallarıyla taşıyacağını ve temel elemanlarının birbirine bağlanmasını düzenler; temel kirişine özgü koşullar için bu bölüme bakın.

Sayısal örnek: 1,60 m genişlikte sürekli temel

Veriler (örnek değerler): kolon aralığı 5,00 m, temel genişliği B = 1,60 m, temel kirişi bw = 50 cm, h = 100 cm, ampatman kalınlığı 40 cm. Tasarım zemin tepkisi (net) σ = 200 kN/m². C30/37, B420C.

Ampatman enine donatısı

1. Konsol boyu c = (1,60 − 0,50) / 2 = 0,55 m.
2. 1 m şerit için moment M = σ · c² / 2 = 200 × 0,55² / 2 ≈ 30,3 kNm/m.
3. d ≈ 400 − 50 − 6 ≈ 344 mm. As ≈ 30,3×10⁶ / (0,9 × 344 × 365) ≈ 268 mm²/m.
4. Hesap küçük çıktı; en az donatı koşulu ve sahada sağlamlık için Φ12/20 (565 mm²/m) alt enine donatı seçilir. Boyuna doğrultuda dağıtma Φ12/20.

Temel kirişi boyuna donatısı

1. Kiriş boyunca yayılı zemin tepkisi: q = 200 × 1,60 = 320 kN/m.
2. Sürekli kiriş iç açıklığı için yaklaşık moment q·ℓ²/10 = 320 × 5,0² / 10 = 800 kNm (ön boyutlandırma yaklaşımı; kesin değer analizden).
3. d ≈ 1.000 − 50 − 12 − 12 ≈ 925 mm. As ≈ 800×10⁶ / (0,9 × 925 × 365) ≈ 2.630 mm².
4. Açıklıkta üst donatı 6Φ24 (2.714 mm²); kolon altlarında alt donatı aynı mertebede.

Bu kirişte h = 1,00 m olduğundan gövdede boyuna yan donatı da gerekir; kural ve aralıklar için yüksek kirişlerde gövde donatısı yazımıza bakabilirsiniz.

Etriyeler, kesme ve uygulama sırası

Temel kirişinde kesme kuvveti en büyük değerine kolon yüzlerinde ulaşır; kolondan gelen tekil yük ile zemin tepkisi bu bölgede birbirine karşı çalışır. Bu nedenle etriyeler kolon kenarlarında sıklaştırılır, açıklık ortasında seyrekleştirilir. Örnekteki 50×100 cm kirişte kesme hesabı genellikle iki kollu yerine dört kollu etriye ya da kolon bölgesinde Φ12 etriye gerektirebilir; kol sayısı ve aralık hesaptan gelmelidir.

Geniş temel kirişlerinde (bw ≥ 50 cm) dış etriyenin içine ikinci bir etriye ya da çiroz eklenerek ara boyuna çubuklar da bağlanır. Etriyenin üst kolları, kiriş üst donatısının sehpası işlevini de görür; bu yüzden etriye yüksekliği paspayları düşülerek tam ölçüsünde kesilmelidir.

Şantiyede tipik uygulama sırası şöyledir:

1. Grobeton dökülür, temel aksları ve kolon yerleri grobeton üzerine işaretlenir.
2. Paspayı takozları üzerine ampatman alt enine donatısı ve dağıtma donatısı serilir.
3. Temel kirişi etriyeleri dizilir, alt ve üst boyuna donatı geçirilir, gövde donatısı bağlanır.
4. Kolon filizleri ve filiz etriyeleri yerleştirilip aplikasyona göre sabitlenir.
5. Beton dökümü öncesi paspayı, bindirme yerleri ve filiz konumları kontrol edilir.

Kolon filizlerinin döküm sırasında kaymaması, sürekli temelde en çok dikkat isteyen konudur; filiz konumu kayarsa üst yapıdaki kolon aksı da kayar.

Adım adım sürekli temel detayı

1. Temel planı (1/50): akslar, temel genişlikleri, kiriş genişlikleri, kolon yerleri, kesit işaretleri ve temel alt kotları.
2. Enine kesit (1/20): ampatman, kiriş, grobeton, alt enine donatı, dağıtma, kiriş boyuna donatısı, etriye ve gövde donatısı; paspayları ölçülü.
3. Boyuna kesit / açılım (1/50): kolonlar arası üst ve alt donatı, ek donatılar, bindirme yerleri ve etriye sıklaştırma bölgeleri.
4. Kolon filizleri: filizler temel kirişinin içinden ampatmanın alt donatısına kadar indirilir ve alt uçta 90° kancayla yatay olarak kıvrılır. Kolon etriyeleri temel içinde de devam ettirilerek filizlerin döküm sırasında yerinde kalması sağlanır. Ayrıntı: temelden kolona filiz bağlantısı.
5. Kesişimler: iki doğrultudaki temel kirişlerinin kesiştiği noktada hangi yöndeki donatının altta, hangisinin üstte geçeceği yazılır; alttaki donatının faydalı yüksekliği daha büyüktür, bu yüzden genellikle daha çok zorlanan doğrultu alta konur.
6. Uç açıklık ve konsol: son kolondan sonra temel devam ediyorsa (konsol uç), konsol bölgesinin donatısı ayrı gösterilir.

KNCad gibi bir statik detay programı radye ve temel detaylarını AutoCAD veya GstarCAD içinde poz etiketleri ve metrajıyla birlikte üretebilir; elle çizimde ise yukarıdaki görünüşlerin birbiriyle tutarlı olması kontrolün ana konusudur.

Sık yapılan hatalar

• Donatıyı normal kiriş gibi yerleştirmek: Açıklık donatısını alta, mesnet donatısını üste koymak; temel kirişinde bu tamamen ters ve tehlikelidir.
• Bindirmeyi çekme bölgesinde yapmak: Üst donatıyı açıklık ortasında eklemek.
• Paspayını 50 mm'nin altına düşürmek: Zemine temaslı yüzde korozyon riskini artırır; sehpa ve paspayı takozları yeterli olmalıdır.
• Kolon filizini kısa bırakmak: Filizin ampatman alt donatısına kadar inmemesi ve kancasız bitmesi.
• Kesişimde çakışma: İki yönün donatısının aynı kota çizilmesi; sahada biri kaldırılır ve paspayı ya da faydalı yükseklik kaybolur.
• Ampatman donatısını kirişin altında kesmek: Enine donatı temel genişliği boyunca tek parça olmalı, kiriş altında kesintisiz geçmelidir.

Kontrol listesi

• Temel kirişinde açıklık donatısı üstte, kolon altı donatısı altta mı?
• Üst donatının bindirmesi kolon bölgesinde, alt donatınınki açıklıkta mı?
• Zemine temaslı yüzlerde net paspayı ≥ 50 mm mi?
• Ampatman enine donatısı tek parça ve iki uçta yeterli kenetlenmeli mi?
• Yüksek kirişte gövde donatısı var mı?
• Kolon filizleri ampatman alt donatısına kadar inip kancalı mı?
• Kesişimlerde alt-üst sıralaması yazılı mı?
• Φ > 30 mm çubuklarda manşon öngörüldü mü?
• Bütün pozlar temel metrajında var mı? Bkz. temel donatı metrajı.