Temelden kolona filiz bağlantısı: filiz boyu ve bindirme

Kolon filizi nedir, neden önemlidir?

Temel ile kolon ayrı aşamalarda betonlanır. Temel betonu dökülmeden önce, kolonun boyuna donatısına devam edecek çubuklar temelin içine yerleştirilir ve temel üstünden dışarı çıkarılır. Bu çubuklara filiz denir. Kolon donatısı daha sonra bu filizlerle bindirilerek yukarı devam eder.

Filiz bağlantısı binanın en kritik noktalarından birinde, zemin kat veya bodrum kolonunun tabanında yer alır. Deprem sırasında bu kolonların alt ucu çoğunlukla en büyük momenti alır ve plastik mafsal bölgesi olarak çalışır. Filizin konumu, boyu ve ankrajı doğru değilse kolonun en çok zorlanan bölgesi zayıflar. Sahada en sık görülen sorunlar da burada yaşanır: filizin akstan kaçması, kısa kalması ya da temel donatısına bağlanmadan betonlanması.

Bu yazıda filiz bağlantısını detay çizen mühendis gözüyle ele alıyoruz: yönetmelik çerçevesi, temel içindeki kısım, filiz boyunun adım adım hesabı, detayda gösterilmesi gerekenler ve kontrol listesi. Bindirme boyunun genel mantığı için bindirme boyu nedir yazısını da okuyabilirsiniz.

Yönetmelik çerçevesi: bindirme nerede yapılır?

TBDY 2018'e göre kolon boyuna donatısının bindirmeli ekleri, kolon serbest yüksekliğinin orta üçte birlik bölgesinde yapılır. Kolonun alt ve üst uçları sarılma bölgesidir ve deprem davranışı açısından en kritik bölgelerdir; bindirmenin bu uçlarda yapılması istenmez. Bu kural, temelden çıkan ilk kolonda da geçerlidir: Filizi temel üstünden kısa bir boyda bırakıp kolon donatısını hemen temel üstünde bindirmek TBDY 2018'e uygun değildir.

Diğer ilgili kurallar:

• Kenetlenme boyu: TS 500'e göre ℓb = 0,12·(fyd/fctd)·Φ ≥ 20Φ.
• Bindirme boyu: ℓ0 = (1 + 0,5r)·ℓb; kolonlarda bütün çubuklar genellikle aynı bölgede eklendiğinden r = 1 alınır ve ℓ0 = 1,5ℓb olur.
• Boyuna donatı oranı: Kolonda %1-%4 arasında olmalıdır; bindirme bölgesinde oran %6'yı aşmamalıdır.
• Kalın çaplar: Φ30'dan büyük çaplarda bindirme yerine manşonlu ek kullanılır.

Bindirme yerinin mantığı için kolon bindirme yeri, sarılma bölgesinin boyu için kolon sarılma bölgesi nedir yazılarına bakabilirsiniz.

Filizin temel içindeki kısmı

Filizler temel içinde düşey olarak iner ve alt uçta yatay bir gönyeyle temelin alt donatı ağının üzerine oturur. Gönyenin iki görevi vardır:

• Ankraj: Temel kalınlığı filizin düz kenetlenme boyunu karşılamıyorsa, gönye kenetlenmenin bir kısmını sağlar. Gönyeli kenetlenme için TS 500'deki kuralları uygulayın.
• Montaj: Gönye filizin alt ağa oturmasını ve bağlanmasını sağlar; betonlama sırasında filiz aşağı kaymaz ve devrilmez.

Temel içindeki düşey boy, temel kalınlığından alt paspayı ve alt ağın kalınlığı düşülerek bulunur. Gönyeler kolonun içine doğru veya dışına doğru yönlendirilebilir; seçim temel donatısıyla çakışma ve kolon kenarına olan mesafeye göre yapılır, detayda yönü açıkça gösterilmelidir. Filizler temel içinde birkaç sıra etriyeyle bağlanır; bu etriyeler filiz kafesinin şeklini korur ve konumunu sabitler. Radye temellerde filizin üst ağı nasıl geçeceği de çizimde düşünülmelidir. Ayrıntılar için radye temel donatı detayı yazısına bakın.

Sayısal örnek: filiz boyu hesabı

Bodrum katta 40×60 cm bir kolon düşünelim. Boyuna donatı 12Φ16 (ρ = 12 × 201 / (400 × 600) ≈ %1,0), beton C30, çelik B420C. Kolon 80 cm kalınlığında bir radyeye oturuyor; kat yüksekliği 3,60 m, kiriş yüksekliği 60 cm, dolayısıyla serbest yükseklik ℓn = 3,00 m.

1. Kenetlenme boyu: fyd ≈ 365 MPa, fctd ≈ 1,28 MPa; ℓb = 0,12 × (365 / 1,28) × 16 ≈ 549 mm (20Φ = 320 mm'den büyük).
2. Bindirme boyu: r = 1 ile ℓ0 = 1,5 × 549 ≈ 823 mm, yuvarlanırsa 85 cm.
3. Orta üçte bir: ℓn / 3 = 1,00 m. Orta bölge temel üstünden 1,00 m ile 2,00 m arasıdır.
4. Sarılma bölgesi kontrolü: max(3000 / 6 = 500, 1,5 × 600 = 900, 500) = 900 mm. Alt sarılma bölgesi 0-0,90 m, üst sarılma bölgesi 2,10-3,00 m. Bindirme 1,00-1,85 m arasında yapılırsa her iki sarılma bölgesinin dışında ve orta üçte birin içinde kalır.
5. Filizin temel üstündeki boyu: 1,00 + 0,85 = 1,85 m.
6. Temel içindeki düşey boy: 800 − 50 (paspayı) − 32 (iki sıra Φ16 alt ağ) ≈ 718 mm, yaklaşık 70 cm. Bu boy ℓb = 55 cm'den büyük olduğu için düz kenetlenme sağlanır; gönye montaj için konur, ofis standardına göre örneğin 30 cm.
7. Filiz toplam boyu: 0,30 + 0,70 + 1,85 = 2,85 m.
8. Metraj: Φ16 birim ağırlığı π·16²/4·7850 ≈ 1,578 kg/m; 12 × 2,85 × 1,578 ≈ 54 kg.

Aynı kolon 50 cm'lik bir tekil temele otursaydı temel içindeki düşey boy yaklaşık 42 cm'ye inecek ve 55 cm'lik kenetlenmeyi düz olarak karşılamayacaktı. Bu durumda gönyeli kenetlenme hesapla kontrol edilmeli, gerekirse temel kalınlığı gözden geçirilmelidir.

Alternatif: filizi kat boyunca tek parça yapmak

Bazı projelerde ilk kat kolon donatısı temelden itibaren tek parça çubuk olarak yapılır ve bindirme bir üst kolonun orta üçte birine taşınır. Bu çözümde:

• Temel üstünde ayrı bir bindirme bölgesi oluşmaz; zemin kat kolonunun tamamında donatı süreklidir.
• Çubuk boyu uzar; temel içi boy + kat yüksekliği + üst kolonun orta üçte birine kadar olan boy + bindirme toplamının 12 metreyi aşmadığı kontrol edilmelidir.
• Uzun ve serbest duran filizler betonlama sırasında eğilebilir; iskele veya geçici bağlantıyla desteklenmelidir.

Hangi çözüm seçilirse seçilsin, bindirmenin kolon uçlarında değil orta üçte birde kaldığı ve metrajın buna göre çıkarıldığı kontrol edilmelidir.

Detayda neler gösterilmeli?

• Temel kalınlığı, temel üst kotu ve alt donatı ağının yeri
• Filizin temel içindeki düşey boyu, gönye boyu ve gönye yönü
• Temel üstünden filiz boyu ve bindirme bölgesinin başlangıç-bitiş ölçüsü
• Temel içindeki etriyelerin sayısı ve aralığı
• Kolonun alt sarılma bölgesi ve etriye sıklaştırması
• Filiz pozu, çapı, adedi ve boyu; metrajda ayrı satır

KNCad gibi bir statik detay programı kolon detayını filiz ve sarılma bölgesiyle birlikte AutoCAD veya GstarCAD içinde çizer ve filiz pozunu metraja ekler; kapsam için kolon detayı sayfasına bakabilirsiniz. Sahada filizin yerinde kalması için alınacak önlemler ise temelde filiz yerleşimi ve sabitleme yazısında anlatılır.

Sık yapılan hatalar

• Bindirmeyi temel üstünde yapmak: Filiz kısa bırakılır, ek kolonun alt sarılma bölgesine düşer.
• Bindirme boyunu sabit kabul etmek: Çap veya beton sınıfı değiştiği halde aynı boy kullanılır.
• Temel içi kenetlenmeyi kontrol etmemek: İnce tekil temellerde düz boy yetersiz kalır.
• Gönye yönünü belirtmemek: Gönyeler temel donatısıyla çakışır, sahada kesilir.
• Bindirme bölgesinde donatı oranını unutmak: Yoğun donatılı kolonlarda bindirme bölgesinde %6 aşılır.
• Filizleri metrajda unutmak: Temel ve kolon metrajı arasında kimse filizi saymaz.

Kontrol listesi

1. Bindirme kolon serbest yüksekliğinin orta üçte birinde mi?
2. Bindirme boyu çap, beton ve çelik sınıfına göre hesaplandı mı?
3. Filizin temel içindeki kenetlenmesi düz veya gönyeli olarak sağlanıyor mu?
4. Gönye boyu ve yönü detayda gösterildi mi?
5. Temel içinde etriyeler var mı?
6. Bindirme bölgesinde boyuna donatı oranı %6'yı aşmıyor mu?
7. Φ30'dan büyük çaplar için manşon öngörüldü mü?
8. Filiz pozu ve metrajı ayrı satır olarak var mı?