Ters kiriş ve yassı kiriş detayı: farklar ve donatı

Ters kiriş ve yassı kiriş nedir?

Klasik betonarme kiriş, döşemenin altına sarkar; döşeme kirişin üst yüzüyle aynı kottadır. Mimari ve işlevsel nedenlerle bu düzenin değiştiği iki yaygın durum vardır:

• Ters kiriş: Döşeme kirişin alt bölgesine bağlanır, kiriş döşemenin üstüne taşar. Alt yüzün düz kalması istenen otopark tavanlarında, teraslarda, çatı döşemelerinde ve havuz, depo gibi kenarında parapet istenen yerlerde kullanılır. Bazen bahçe katında toprak dolgu içinde kalacak şekilde de çözülür.
• Yassı kiriş (gizli kiriş): Yüksekliği döşeme kalınlığına eşittir, genişliği yüksekliğinden fazladır. Döşeme altı tamamen düz görünür; asma tavan ve tesisat geçişi kolaylaşır. Asmolen döşemelerde çok yaygındır.

İki tip de “normal” kirişten farklı davranır ve detayda kendine özgü noktalar içerir. Kiriş detayının genel kuralları için kiriş donatı detayı: temel kurallar yazısını okuyabilirsiniz.

Ters kirişin davranışı: tabla etkisi ters çalışır

Normal bir kirişte açıklıkta pozitif moment oluşur; basınç kirişin üst yüzündedir ve döşeme bu bölgeye bir tabla olarak katkı yapar. Mesnette negatif moment oluşur, basınç alttadır ve kesit dikdörtgen gibi çalışır.

Ters kirişte döşeme alttadır, bu yüzden durum tersine döner:

Sonuç: ters kirişin açıklık bölgesinde döşemenin basınç katkısı yoktur, açıklık donatısı aynı boyuttaki normal kirişe göre biraz fazla çıkabilir. Hesap programında kirişin “ters” tanımlanması bu yüzden önemlidir; normal kiriş gibi tanımlanmış bir ters kiriş açıklıkta güvensiz tarafta kalabilir.

İkinci fark yük aktarımıdır. Döşeme yükü kirişe alttan, yani kirişin çekme bölgesinden asılı olarak gelir. Bu yükün kiriş gövdesi boyunca yukarı taşınmasını etriyeler sağlar; etriyeler bu durumda bir askı donatısı gibi de çalışır. Etriyelerin kapalı, kancalarının 135° ve döşeme alt donatısının etriyelerin içinden geçecek şekilde düzenlenmesi bu nedenle önemlidir.

Ters kiriş detayında dikkat edilecekler

1. Döşeme donatısının bağlantısı: Döşeme alt donatısı kirişin alt donatısının üzerinden geçerek kiriş içine uzatılır. Döşeme üst (mesnet) donatısı kirişin içinden geçer; kirişin alt bölgesinde, kiriş boyuna donatısıyla etriye arasında sıkışmaması için kotu detayda gösterilmelidir.
2. Kiriş yüksekliğine göre gövde donatısı: Ters kirişler parapet işlevi gördüğünde 70-100 cm yüksekliğe ulaşabilir. Yüksek kirişlerde gövde yüzlerine boyuna donatı konması gerekir; bkz. yüksek kirişlerde gövde donatısı.
3. Su ve yalıtım: Teras ve çatıda ters kiriş suyu tutar. Su tahliyesi için kiriş içinden geçecek boru veya boşluklar statik proje aşamasında yeri ve boyutuyla belirlenmeli, donatı bu boşlukların etrafından düzenlenmelidir. Sonradan kiriş delmek kabul edilemez.
4. Kalıp ve döküm sırası: Ters kiriş genellikle döşemeyle birlikte tek seferde dökülür; ayrı dökülecekse çalışma derzinin yeri ve filiz düzeni detayda verilmelidir.
5. Kiriş üstünün kaplaması: Kiriş üstü parapet olarak kalacaksa net beton örtüsü dış ortam koşuluna göre seçilmelidir. TS 500'e göre hava koşullarına açık kirişte en az net örtü 25 mm'dir.

Yassı kirişin davranışı ve TBDY 2018 sınırları

Yassı kirişin en büyük sorunu rijitliğin düşük olmasıdır. Yüksekliği döşeme kalınlığı kadar olduğu için eğilme rijitliği ve kapasitesi aynı açıklıktaki normal kirişe göre çok küçüktür; sehim ve çatlak kontrolü belirleyici olur.

Deprem açısından TBDY 2018, deprem yüklerini taşıyan çerçeve kirişleri için en küçük boyutları tanımlar:

• Gövde genişliği bw ≥ 250 mm
• Yükseklik h ≥ 300 mm ve h ≥ 3 × döşeme kalınlığı
• Yükseklik h ≤ 3,5 × bw

Yassı kirişin yüksekliği döşeme kalınlığına eşit olduğundan “h ≥ 3 × döşeme kalınlığı” koşulu tanım gereği sağlanamaz. Bu nedenle yassı kirişler deprem yüklerini taşıyan çerçevenin parçası olarak boyutlandırılamaz; yalnızca düşey yükleri taşıyan elemanlar olarak düşünülür. Böyle bir sistemde deprem yükleri perdeler ve koşulları sağlayan diğer çerçevelerle taşınmalıdır. Ayrıntılar için kiriş boyutları için en küçük koşullar yazısına bakın.

Deprem yükü taşımayan bir eleman da deprem sırasında yapıyla birlikte yer değiştirir. Projeci, yassı kirişin ve bağlandığı kolonların bu yer değiştirmeler altında düşey yük taşıma kapasitesini korumasını sağlamalıdır; bu kontrol hesap aşamasının işidir, detaycı ise bu kararı genel notlarda ve kiriş açılımında açıkça görebilmelidir.

Yassı kiriş detayında dikkat edilecekler

• Kolon genişliğini aşan kiriş: 80-100 cm genişliğindeki bir yassı kiriş 40 cm'lik kolona bağlanıyorsa, kolon genişliği dışında kalan boyuna donatı kolonun içinden geçmez. Mesnet üst donatısının mümkün olan en büyük kısmı kolon genişliği içinde ve hemen yanında toplanmalı, dışta kalan çubukların kenetlenmesi ayrıca kontrol edilmelidir.
• Çok kollu etriye: Geniş kesitte tek dış etriye boyuna donatıyı ve beton çekirdeği yeterince tutmaz. Dış etriyeye ek olarak iç etriye veya çirozlarla kesit üç-dört kola bölünür.
• Donatı yoğunluğu: Yassı kirişin kolon birleşiminde döşeme donatısı, kiriş donatısı ve kolon donatısı aynı yükseklikte kesişir. Kesit 25-32 cm olduğundan üst üste üç sıra donatı faydalı yüksekliği belirgin şekilde düşürür; kesişim kotları detayda net verilmelidir.
• Sehim: Uzun açıklıklı yassı kirişlerde sehim kontrolü yapılmalı, gerekirse ters sehim (kalıpta yukarı bombe) değeri paftada belirtilmelidir.
• Zımbalama benzeri davranış: Yassı kirişin kolona göre çok geniş olduğu durumlarda kolon çevresinde kirişsiz döşemedekine benzer zımbalama etkileri oluşabilir; bkz. kirişsiz döşemede zımbalama donatısı.

Sayısal örnek: 30×70 ters kirişte etriye düzeni

Teras katında 30×70 cm, 6,0 m açıklıklı bir ters kiriş; döşeme 15 cm, kirişin alt yüzüyle aynı kotta. Boyuna donatının en küçük çapı Φ16, etriye Φ10. Kiriş deprem yükü taşıyan çerçevenin parçası.

1. Boyut kontrolü: bw = 300 ≥ 250 mm; h = 700 ≥ 300 mm ve ≥ 3 × 150 = 450 mm; h = 700 ≤ 3,5 × 300 = 1050 mm. Koşullar sağlanır.
2. Sarılma bölgesi boyu: 2h = 2 × 700 = 1400 mm, her iki mesnet yüzünden itibaren.
3. Sarılma bölgesi etriye aralığı: d ≈ 650 mm alınırsa d/4 = 162 mm; 8Φ = 8 × 16 = 128 mm; 150 mm. En küçüğü 128 mm olduğundan uygulamada 125 mm seçilir. İlk etriye mesnet yüzünden en fazla 50 mm uzaklıkta başlar.
4. Mesnet alt donatısı: TBDY 2018'e göre mesnette alt donatı, üst donatının en az %50'si olmalıdır (deprem tasarım sınıfı 1, 1a, 2, 2a için). Mesnet üstünde 5Φ16 (10,05 cm²) varsa altta en az 5,03 cm², örneğin 3Φ16 (6,03 cm²) bulunmalıdır.
5. Askı etkisi: Döşeme yükü kirişin altından geldiği için açıklık bölgesindeki etriye aralığı da yalnızca kesme hesabına göre değil, bu askı etkisi dikkate alınarak projecinin hesabına göre belirlenmelidir.

Sarılma bölgesinin mantığı için kirişlerde sarılma bölgesi ve etriye sıklaştırma yazısına bakabilirsiniz. Kiriş açılımı, sarılma bölgesi ve mesnet ek donatısıyla birlikte KNCad gibi bir statik detay programında poz ve metrajıyla otomatik üretilebilir; ters kirişte döşeme kotunun açılımda doğru gösterildiğini yine de kontrol edin.

Sık yapılan hatalar ve kontrol listesi

Sık yapılan hatalar

• Ters kirişi hesap modelinde normal kiriş gibi tanımlayıp açıklıkta tabla katkısı almak.
• Ters kirişte döşeme alt donatısını kiriş içine uzatmamak veya etriyelerin dışında bırakmak.
• Teras ters kirişinde su tahliye boşluklarını projede göstermemek.
• Yassı kirişi deprem çerçevesi kirişi gibi kabul etmek.
• Geniş yassı kirişte tek dış etriye ile yetinmek.
• Yassı kiriş-kolon birleşiminde kesişen donatı kotlarını göstermemek.

Kontrol listesi

1. Kiriş tipi (normal, ters, yassı) hesapta ve detayda aynı tanımlı.
2. Deprem çerçevesi kirişlerinde bw, h ve h/bw koşulları sağlanıyor.
3. Sarılma bölgesi 2h, etriye aralığı d/4, 8Φ ve 150 mm'nin en küçüğü, ilk etriye ≤ 50 mm.
4. Ters kirişte döşeme bağlantısı ve kotlar kesitte gösterildi.
5. Yassı kirişte etriye kol sayısı ve kolon dışındaki donatının kenetlenmesi kontrol edildi.
6. Su tahliye ve tesisat boşlukları statik projede yer alıyor.