2. 06.01.2009
2
Donatı Düzenleme (Detaylandırma)
Yapı tasarımının son ve çok önemli
aşamasıdıraşamasıdır.
Yapının tasarlandığı gibi davranması için
kritik önemi vardır.
Ülkemizdeki hasar nedenlerinin en başta
gelenlerinden biridir.
Doğru ve sağlam davranış bilgisi gerektirir.
Betonarme
Betonarme = Beton + Donatı Çeliği
Basınç Çekme,Basınç Çekme,
Süneklik
Beton: Şantiyede şekil verilebilir, birleşimlerde kolaylık sağlar.
Çelik: Yüksek dayanıklı ve sünek bir malzemedir.
3. 06.01.2009
3
Donatı kullanım amaçları
Çekme gerilmelerini taşımak
Boyuna donatı (çekme donatısı)Boyuna donatı (çekme donatısı)
Etriye (kesme, burulma)
Basınç gerilmelerini taşımak
Kolon kiriş basınç bölgesi (süneklik ve dayanımı arttırır)
Süneklik sağlamak
Sargı Donatısı (etriye, spiral)Sargı Donatısı (etriye, spiral)
Çatlak kontrolü (Çatlak genişliği ve boyunu sınırlar)
Sünme davranışını azaltmak
Üç Eksenli Gerilme (Richart vd.)
fcc = fc + 4.1σ1
6 kat süneklik artışı, 5 kat dayanım artışı
sağlanabilir.
5. 06.01.2009
5
Etkinlik
Spiral yanal donatı eksenel olarak yük alırken,
dikdörtgensel yanal donatı eğilme ile yük taşır. Düşük
eğilme rijitliği nedeniyle uzunluk arttıkça hızlaeğilme rijitliği nedeniyle uzunluk arttıkça hızla
etkinliğini kaybeder. Bu sebeple çiroz kullanılmalıdır.
Sargı Etkisi Faktörleri
Enine donatı miktarı
Enine donatı aralığıEnine donatı aralığı
Enine donatı çapı
Enine donatı özellikleri
dayanım rijitlik
Enine donatı konfigürasyonuEnine donatı konfigürasyonu
çiroz kullanımı
Beton dayanımı
6. 06.01.2009
6
60
70
Süneklik ve Etriye Detayı
1 ve 2
20
30
40
50
60 1 ve 2
2
1
Yalnız 1
Yalnız 2Kancasız
0
10
0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12
1
Moment – Eğrilik Davranışı (t,m)
Süneklik ve Etriye Aralığı
60
70
10
20
30
40
50
60
25 cm
10 cm
15 cm
Moment – Eğrilik Davranışı (t,m)
0
10
0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12
7. 06.01.2009
7
Nervürlü donatının yarılma etkisi
Yetersiz beton örtüsü,
Yetersiz donatı aralığı durumlarında çatlama ya da
yarılma etkisi oluşturabilir
Donatının kenetlenmesi
Kenetlenme Boyu (lb): Sıyrılma
olmaksızın donatının akmasını
sağlamaya yetecek en küçük
gömülme boyu.
Kenetlenme boyu yetersiz elemanlarda süneklikten söz
edilemez. Kenetlenme boyu yetersizliği oranında
dayanım azalır.
8. 06.01.2009
8
Düz Kenetlenme Boyu
lb = 0.12 *(fyd/fctd)*φ ≥20φ
Düz yüzeyli çubuklarda lb 2 ile çarpılır.
Düz yüzeyli çubuklarda düz kenetleme yapılamaz.
Kenetlenme boyları Konum I için 1.4, Konum II için 1.0
İle çarpılır.
Konum I : Genel durum (Konum II de olmayan bütün çubuklar)
Konum II : Betonlama sırasında eğimi yatayla 45o - 90o arasında
olanlar ile, daha az eğimli veya yatay olup da betonlama sırasında
kesitin alt yarısında veya kesitin serbest üst yüzünden 300 mm den
daha uzakta olan çubuklar
Konumun ve Nervürün Önemi
Donatı altında biriken su ve hava
kabarcıkları aderansı düşürür.
Nervürlü, düz çubuğa göre; a konumu da c ye göre iki kat aderans
düzeyine sahiptir.
C en kötü durumdadır.
9. 06.01.2009
9
Kanca ile kenetlenme
a ve b durumunda kenetlenme
boyu ¾ l alınabilirboyu ¾ lb alınabilir.
Basınç donatılarında kanca
yapılamaz. Kolonlarda hiçbir
zaman
Donatı bütün yüklemeler altında
basınca çalışıyorsa ¾ lbbasınca çalışıyorsa ¾ lb
alınabilir.
Basınç donatılarına kanca yapılmamalıdır.
10. 06.01.2009
10
Kenetlenme
Donatı
Donatı uçlarından
kenetlenme boyu kadar
uzakta tam olarak
Etkinlik
Etkinlik
Yönetmelik
Davranış
uzakta tam olarak
çalışmaya başlayabilir.
lb
lb
Davranış
Boyuna Donatının Bükülmesi
Bükme işlemi donatıda kılcal çatlaklar meydana getirirBükme işlemi donatıda kılcal çatlaklar meydana getirir.
Minimum büküm çapı TS-500 de 6φ olarak verilir.
Nervürlü donatı 90o den fazla bükülmemelidir.
11. 06.01.2009
11
Etriyenin Bükülmesi
Minimum büküm çapı TS-500 de 4φ olarak verilirMinimum büküm çapı TS-500 de 4φ olarak verilir.
Deprem etriye ve çirozları için DY-2007 5φ olarak verir.
Yalnız kiriş orta bölgesinde TS-500 tanımı kullanılabilir.
Donatının eklenmesi
Bindirmeli ekler
Manşonlu ekler
Kaynaklı ekler
Donatının projede gösterilen yer dışında eklenmesi içinDonatının projede gösterilen yer dışında eklenmesi için
proje mühendisinin onayı gereklidir.
12. 06.01.2009
12
Bindirmeli ekler
Çubukların bitişik olması tercih edilir. İki çubuk arası
bindirme boyunun 1/6 sından ve 100 mm den az
olmalıdır. (TS-500)
4φ den az olmalıdır. (literatür)
Bindirmeli ekler
lo = α1*lb α1 = (1+0.5r) r= eklenen donatı/toplam donatı
Bütü k it k l 1 8Bütün kesit çekmeye çalışıyorsa α1=1.8
Bindirme boyunca sargı donatısı gereklidir. En az 6 adet
φe ≥ φl/3, 8 s ≤ h/4, 200 mm
Kolonda herhangi bir yüklemede çekme oluşuyorsa alt
uçta yapılan yarıdan az bindirme için r=1.25, fazla ise
r=1 5 alınırr=1.5 alınır.
30 mm den büyük çaplı basınç donatıları bindirmeli ek
yapılamaz. Manşonlu ek yapılır.
13. 06.01.2009
13
Kesiti katlar arasında değişen kolonda filiz
e
a
bc
e
a
b
1
≥ 6
(a+b+c) ≥ 1.5 lb
(a+b+c) ≥ 40 φ
c ≥ 12 φ
(a+b) ≥ 1.5 lb
(a+b) ≥ 40 φ
b ≥ 12 φ
e ≥ 1.5 lb
e ≥ 40 φ
Kaynaklı ekler
İşçilik ve kaynak kalitesi önemli
18. 06.01.2009
18
Kiriş donatıları (TS-500)
Donatının aniden kesilmesi (sonlandırılması) veya bükülmesi
sebebiyle bu noktalarda gerilme yığılmaları oluşur. Bu sebeple
donatı ihtiyaç duyulmayan bölgeden sonra xo kadar uzatılır:y ç y y g o
Kiriş donatıları (TS-500)
21. 06.01.2009
21
Kolon donatıları (TS-500)
Minimum Boyuna Donatı
Her köşede bir çubuk.
Maksimum Boyuna Donatı
Bindirme bölgesinde 0.06 (hepsi aynı yerde ise bir
kesitte 0.03)
Kolon donatıları (TS-500)
Yanal Donatı Çapı
Yanal Donatı Aralığı Tutulmuş iki donatı
arası ≤ 300 mm
22. 06.01.2009
22
Kolon donatıları (TS-500)
Net Beton Örtüsü:
İçteki elemanlar 20 mm
Dıştaki elemanlar 25 mm
Bindirme Bölgesinde Sargı
En az 6φ8
Aralık ≤ h/4
≤ 200≤ 200 mm
Plastik Mafsal Nedir ?
27. 06.01.2009
27
Sistem Kapasite Grafiği
Kiriş orta noktası ile P
kuvveti arasındaki ilişki
bize sistemin kapasite
grafiğini verir.
Bu grafiğin bina için elde
edilmesi durumunda
binanın itme analizi
(pushover) yapılmış olur.
Kolon Davranışı
Moment
Diyagramı
Moment
Diyagramı
Kesme
Diyagramı
Sargı
bölgeleriy gy g
Kolon sarılma bölgelerindeki enine donatının hesabında, sadece deprem
yüklerinden oluşan kesme kuvvetinin depremli durumdaki toplam kesme
kuvvetinin yarısından daha büyük olması ve aynı zamanda Nd ≤ 0.05Ac fck
koşulunun sağlanması halinde, betonun kesme dayanımına katkısı Vc = 0
alınacaktır. (DY-2007, 3.3.7.6)
28. 06.01.2009
28
Kolon Donatıları (DY)
Sarılma bölgesi
≥ bmax, ≥ln/6, ≥ 500 mmmax n
Sarılma bölgesinde
Orta bölgede
(8φ)
g
Boyuna donatı en az 4φ16
veya 6φ14
Basınç donatısı davranışı
Etriye aralığı boyuna donatı çapının 8 katını geçmemelidir.
29. 06.01.2009
29
Kolon Donatıları (DY)
Tutulmuş iki donatı arası
≤ 25φe (φ=8 ise 200 mm)
Birleşim bölgeleri (DY-2007)
Kuşatılmış birleşimlerde:
Alt k l l böl i d ki d tAlt kolon sarılma bölgesindeki donatının en az
%40’ı s ≤ 150 mm
Kuşatılmamış birleşimlerde:
Alt kolon sarılma bölgesindeki donatının en az
%60’ 100%60’ı s ≤ 100 mm
32. 06.01.2009
32
Perde donatısı
DY-2007
Perdelerde en büyük
gerilmeler uç bölgelerindegerilmeler uç bölgelerinde
oluşur.
Uç bölgelerin sargılanması
perde sünekliğini %100
den fazla arttırabilir.
Perde donatısı (DY-2007)
Kritik perde yüksekliği (≈ sargılama bölgesi)
Perde uç bölgesi
34. 06.01.2009
34
Bağ Kirişi
a) b)
c)
Bağ Kirişi
a: klasik donatı, kesme kuvveti etkisi ile
göçme gevrek kırılmagöçme, gevrek kırılma
b: sık etriye, mesnetlerde eğilme göçmesi,
tek yönlü etkide iyi olsa da iki yönlü etkide
eğilme çatlaklarının birleşmesi sonucu kesme
kırılması
c: köşegen donatı, iki yönlü etki altında
çekme ve kuvvetleri taşır, daha iyi .
35. 06.01.2009
35
Bağ Kirişi
Çapraz donatı demetlerinde en az dört adet
donatı bulunacak ve bu donatılar perdedonatı bulunacak ve bu donatılar perde
parçalarının içine doğru en az 1.5 ℓb kadar
uzatılacaktır. Donatı demetleri özel deprem
etriyeleri ile sarılacak ve kullanılacak
etriyelerin çapı 8 mm’den, aralığı ise çapraz
donatı çapının 6 katından ve 100 mm’dendonatı çapının 6 katından ve 100 mm’den
daha fazla olmayacaktır.
Asd = Vd / (2 fyd sin γ)
39. 06.01.2009
39
Tekil temeller
Sürekli temeller
Kiriş gibi donatılandırılır
Çekme donatısının 1/3 kadar basınç donatısı
Kolon bölgelerinde etriye sıklaştırmasına dikkatKolon bölgelerinde etriye sıklaştırmasına dikkat
Gövde donatısı h > 600 mm
Özellikle üstte ve yanda paspayına dikkat ≥ 50 mm
44. 06.01.2009
44
Boşluklar
Mafsal Oluşturma
Sürekli boyuna donatı
Kesme dayanımı beton
alanı azaldığı için düşük.
Etriye konulamaz.
Ezilebilir dolgu
malzemesi
Süreksiz boyuna donatı Kesme talebinin yüksek
olduğu durumlarda
önerilmez.
Beton basınç bölgesi yok. Kesitteki donatı çekme kuvveti çok düşük.
45. 06.01.2009
45
Mafsal Oluşturma
Kesme dayanımı daha
iyi. Etriye konulamaz.
Kesme talebinin yüksek
olduğu durumlarda daha
uygun.
Donatı moment
kolu sıfır
Donatı moment kolu yok. Kesitte moment sıfır.
Mafsal Oluşturma
Aynı şekilde kolonlar
içinde uygulanabilir.
Sistem periyoduSistem periyodu
arttırılarak deprem talebi
azaltılabilir.
Fakat sistem kararlılığı
(stabilite) azalır !
46. 06.01.2009
46
Özetle
Betonarme eleman için en olumsuz durum:
Bindirme ve kenetlenme boyu yetersiz donatıBindirme ve kenetlenme boyu yetersiz donatı
Kesme kırılmasını önleyemeyecek miktarda yanal
donatı
Yeterli süneklik sağlayamayacak miktarda yanal
donatı
Doğru donatı düzenlemesi yapılmadanğ y
tasarım kağıt üzerinde kalır.
Doğru donatı düzenleme iyi bir davranış
bilgisi gerektirir.
Prensipler
Çekme gerilmelerini donatı ile karşıla
Basınç gerilmeleri oluşan bölgelerde betonu
iyi sargıla.
Beton kabuk depremde dökülür, yok kabul
edilir. Kabuk betonuna mesnetleme yapılmaz.
Bindirme bölgelerini koru, sargıla.Bindirme bölgelerini koru, sargıla.
Donatıyı ihtiyaç duyulan noktadan
kenetlenme boyu kadar uzat.
