Yüksek kirişlerde gövde donatısı: ne zaman, nasıl konur?

Gövde donatısı nedir, neden konur?

Yüksekliği büyük kirişlerde alt ve üst donatı arasında geniş bir gövde bölgesi kalır. Bu bölgede donatı yoksa, betonun rötresi, sıcaklık değişimleri ve eğilme çatlaklarının gövdeye doğru ilerlemesi nedeniyle yan yüzlerde geniş ve derin çatlaklar oluşur. Alt donatı çevresindeki çatlaklar ince kalırken gövdenin ortasında birleşerek tek bir geniş çatlağa dönüşebilir. Bu, hem dayanıklılık (donatı korozyonu) hem de görünüş açısından istenmeyen bir durumdur.

Gövde donatısının görevleri:

• Çatlak kontrolü: Çatlakları gövde boyunca dağıtır ve genişliklerini sınırlar.
• Etriyeleri sabitlemek: Uzun etriye kollarının betonlama sırasında şekil bozmasını önler, kafesin rijitliğini artırır.
• Burulma donatısı olarak çalışmak: Burulma etkisi olan kirişlerde hesapla gereken boyuna burulma donatısı çoğunlukla gövde yüzlerine dağıtılır. Bu durumda gövde donatısı artık yalnızca konstrüktif değil, taşıyıcı donatıdır.

Kiriş detayının genel kuralları için kiriş donatı detayı: temel kurallar yazısına bakabilirsiniz.

Ne zaman gerekir? TS 500 ve TBDY çerçevesi

TS 500'e göre gövde yüksekliği 600 mm'den fazla olan kirişlere gövde donatısı konur. Kural şu koşulları içerir:

• Donatı gövdenin her iki yüzüne eşit olarak dağıtılır.
• Gövde donatıları arasındaki aralık 300 mm'yi aşmamalıdır.
• Toplam en az alan TS 500'deki bağıntıyla belirlenir; hesabı projedeki kesit ölçüleriyle yapın.

Tablalı kirişlerde gövde yüksekliğinin nasıl ölçüleceği için yönetmelikteki tanımı esas alın; sınıra yakın kesitlerde kararı sınır değeri tartışarak değil, gövde donatısını koyarak vermek daha güvenlidir. Deprem bölgesindeki projelerde ofislerin çoğu gövde donatısını Φ12 ile düzenler.

TBDY 2018 açısından süneklik düzeyi yüksek kirişlerde gövde yüksekliğinin kendisi de sınırlıdır: kiriş yüksekliği gövde genişliğinin 3,5 katını aşamaz, gövde genişliği en az 250 mm, yükseklik en az 300 mm ve döşeme kalınlığının 3 katından az olamaz. Bu sınırlar 30 cm genişliğindeki bir kirişin en fazla 105 cm yüksekliğe çıkabileceği anlamına gelir. Ayrıntılar için kiriş boyutları için en küçük koşullar yazısına bakın.

Yüksek kiriş ile derin kiriş aynı şey mi?

Hayır. Bu yazıdaki yüksek kiriş, normal bir açıklığa sahip ama kesit yüksekliği büyük olan kiriştir: ters kirişler, bodrumdaki duvar arkası kirişler, büyük açıklıklı salon kirişleri. Bunlar klasik eğilme teorisiyle hesaplanır, gövde donatısı da çatlak kontrolü ve burulma için eklenir.

Derin kiriş ise açıklığı yüksekliğine göre çok kısa olan, yükü kemer gibi doğrudan mesnetlere aktaran elemandır: transfer kirişleri, perde üstü kısa kirişler, bazı temel kirişleri. Bu elemanlarda düzlem kesitlerin düzlem kaldığı varsayımı geçerli değildir; tasarım farklı yöntemlerle yapılır ve gövdede hem yatay hem düşey yönde yayılı donatı gerekir. Elemanınızın hangi sınıfa girdiğini TS 500'deki tanıma göre belirleyin; derin kirişi sıradan bir yüksek kiriş gibi detaylandırmak ciddi bir hatadır.

Yerleşim: kesitte ve boyunda nasıl dağıtılır?

• Yüzlere eşit dağıtım: Her iki yan yüze aynı sayıda ve aynı çapta çubuk konur.
• Etriyenin iç tarafı: Çubuklar etriye kollarının içine, etriyeye bağlanarak yerleştirilir; paspayı etriye dış yüzünden ölçülür.
• Düşey aralık: Alt donatı ile üst donatı arasındaki mesafe, aralık 300 mm'yi geçmeyecek şekilde eşit bölünür.
• Çirozlar: Karşılıklı yüzlerdeki gövde donatıları, özellikle sarılma bölgelerinde ve uzun kirişlerde, belirli aralıklarla çirozlarla birbirine bağlanır. Çirozun bir ucu 135°, diğer ucu 90° kancalı yapılıyorsa 90° uçlar ardışık çirozlarda şaşırtmalı yerleştirilir.
• Boyuna süreklilik: Gövde donatısı kiriş boyunca kesintisiz devam eder; 12 metreyi aşan kirişlerde bindirmeli olarak bölünür.

Etriye ve çiroz biçimlerinin ayrıntısı için kiriş etriye tipleri ve kanca biçimleri yazısına bakabilirsiniz.

Ankraj: kolona ne kadar girmeli?

Gövde donatısının mesnetteki ankrajı, donatının hesapta nasıl kullanıldığına bağlıdır:

Kenetlenme boyu TS 500'e göre ℓb = 0,12·(fyd/fctd)·Φ ≥ 20Φ bağıntısıyla bulunur. C30 betonda B420C donatı için ℓb yaklaşık 34Φ'dir; Φ12 için 34 × 12 ≈ 41 cm. Kolonun genişliği bu boyu düz olarak karşılamıyorsa uç gönyeyle bitirilir. Kolon-kiriş birleşiminde donatı sıkışıklığı için kolon–kiriş birleşim bölgesi yazısına bakın.

Sayısal örnek: 30/90 ters kirişte gövde donatısı

Bodrum katta, bahçe duvarı arkasında 30/90 cm'lik bir ters kiriş düşünelim. Döşeme kalınlığı 15 cm, beton C30, etriye Φ10, alt ve üst boyuna donatı Φ20, net paspayı 25 mm.

1. Boyut kontrolü: h = 900 mm ≤ 3,5 × 300 = 1050 mm; h ≥ 3 × 150 = 450 mm. Uygun.
2. Gövde donatısı gerekli mi? Döşeme kalınlığı düşülse bile gövde yaklaşık 750 mm; 600 mm'yi aştığı için gövde donatısı gereklidir.
3. Boyuna donatı eksenleri: Alt ve üst donatı eksenlerinin yüzden uzaklığı 25 + 10 + 20/2 = 45 mm. Aralarındaki mesafe 900 − 2 × 45 = 810 mm.
4. Sıra sayısı: Her yüze 1 çubuk konursa aralık 810 / 2 = 405 mm olur, 300 mm'yi aşar. Her yüze 2 çubuk konursa aralık 810 / 3 = 270 mm, uygun.
5. Seçim: Her yüze 2Φ12, toplam 4Φ12. Birim ağırlık π·12²/4·7850 ≈ 0,888 kg/m.
6. Metraj: Kiriş net açıklığı 6,0 m ve iki uçta 41'er cm ankraj ile çubuk boyu 6,0 + 2 × 0,41 ≈ 6,82 m; 4 çubuk × 6,82 m × 0,888 kg/m ≈ 24,2 kg.
7. Çiroz: Sarılma bölgelerinde gövde donatılarını bağlayan çirozlar etriye aralığında, orta bölgede daha seyrek düzenlenir ve ayrı pozla gösterilir.

TS 500'deki en az alan koşulunun da sağlandığını ayrıca kontrol edin. Ters ve yassı kirişlerin diğer detayları için ters kiriş ve yassı kiriş detayı yazısına bakabilirsiniz.

Detayda nasıl gösterilir?

• Enine kesit: Gövde donatısının yüzlerdeki sayısı, çapı ve düşey aralığı; çirozların yeri.
• Boyuna kesit (açılım): Yan yüz çubukları ayrı bir çizgiyle, iki uçtaki ankraj ve varsa gönyeleri ile.
• Poz: Gövde donatısı alt ve üst donatıdan ayrı bir poz numarası alır; boy, adet ve metraj bu pozdan gelir.
• Not: Donatı burulma için kullanılıyorsa kesitte veya notta belirtilir; sahada kısaltılmasının önüne geçer.

Kiriş açılımı, sarılma bölgesi ve gövde donatısı birlikte çizildiğinde paftada çok sayıda çizgi oluşur. KNCad gibi bir statik detay programı kiriş açılımını sarılma bölgeleri ve mesnet ek donatılarıyla birlikte AutoCAD veya GstarCAD içinde üretir; kapsam için kiriş detayı sayfasına bakabilirsiniz. Elle çiziyorsanız gövde donatısını kesitle açılım arasında aynı poz numarasıyla eşleştirmeye özen gösterin.

Sık yapılan hatalar

• Tek yüze donatı koymak: Gövde donatısı iki yüze eşit dağıtılmaz.
• Aralığı kontrol etmemek: Her yüze bir çubuk konur, aralık 300 mm'yi aşar.
• Burulma donatısını konstrüktif gibi bitirmek: Hesapta burulma için kullanılan çubuk mesnette ankrajsız kalır.
• Kesitte çizip açılımda unutmak: Gövde donatısı metrajdan düşer.
• Çirozları göstermemek: Karşılıklı yüz donatıları sahada boşta kalır.
• Etriyenin dışına yerleştirmek: Paspayı azalır, etriye ile çubuk bağlanamaz.

Kontrol listesi

1. Kiriş gövde yüksekliği 600 mm'yi aşıyor mu; aşıyorsa gövde donatısı konuldu mu?
2. Donatı iki yüze eşit dağıtıldı mı?
3. Düşey aralık 300 mm'yi geçmiyor mu?
4. TS 500'deki en az alan koşulu sağlandı mı?
5. Burulma donatısı olarak kullanılıyorsa tam kenetlenme sağlandı mı?
6. Çirozlar kesitte ve açılımda gösterildi mi?
7. Gövde donatısı ayrı poz olarak metrajda yer alıyor mu?
8. Kiriş boyutları TBDY sınırları içinde mi (h ≤ 3,5bw)?