24.10.2013 Views

TS EN 1992-1-1 - Frilo

TS EN 1992-1-1 - Frilo

TS EN 1992-1-1 - Frilo

SHOW MORE
SHOW LESS

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

<strong>TS</strong> <strong>EN</strong> <strong>1992</strong>‐1‐1<br />

Betonarme Yapıların Tasarımı<br />

Bölüm 1‐1: Genel Kurallar ve Binalara<br />

Uygulanacak Kurallar<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İnş. Y. Müh.<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi<br />

Mimarlık Fakültesi<br />

Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

2<br />

Eurocode 2’nin Kapsamı<br />

• Eurocode 2, donatısız, donatılı (betonarme) ve öngerilmeli beton<br />

kullanılarak inşa edilen binalar ve inşaat mühendisliği alanına giren<br />

diğer yapıların tasarımında uygulanır. Bu Eurocode, <strong>EN</strong> 1990 “Yapı<br />

tasarımının esasları” standardında verilen tasarım esasları ve<br />

doğrulama, yapıların güvenliği ve kullanılabilirliği ile ilgili gerekler<br />

ve prensipleri tamamlayıcı niteliktedir.<br />

• Eurocode 2, beton yapıların sadece yüke direnç, kullanılabilirlik,<br />

dayanıklılık ve yangına direnç ile ilgili gereklerini kapsar. Isı ve ses<br />

yalıtımı gibi diğer özelliklerle ilgili gerekler Eurocode 2 kapsamında<br />

değildir.<br />

• Eurocode 2, aşağıda verilenlerle birlikte kullanılmak üzere<br />

tasarlanmıştır:<br />

– <strong>EN</strong> 1990: Yapı tasarımının esasları<br />

– <strong>EN</strong> 1991: Yapılar üzerindeki etkiler<br />

– h<strong>EN</strong>’s: Beton yapılara ait yapı mamulleri<br />

– <strong>EN</strong>V 13670: Beton yapıların uygulanması<br />

– <strong>EN</strong> 1997: Geoteknik tasarım<br />

– <strong>EN</strong> 1998: Deprem bölgelerinde yapılacak yapılar için depreme dayanıklı<br />

yapı tasarımı<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

3<br />

Eurocode 2’nin Kapsamı<br />

• Eurocode 2, aşağıda belirtilen bölümlerden<br />

oluşmaktadır:<br />

– Bölüm 1‐1: Genel kurallar ve binalara uygulanacak kurallar<br />

– Bölüm 1‐2: Yapısal yangın tasarımı<br />

– Bölüm 2: Betonarme ve öngerilmeli beton köprüler<br />

– Bölüm 3: Sıvı tutma ve depolama yapıları<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

4<br />

<strong>EN</strong> <strong>1992</strong>‐1‐1’in İçeriği<br />

• Kısım 1: Genel<br />

• Kısım 2: Tasarım esasları<br />

• Kısım 3: Malzemeler<br />

• Kısım 4: Dayanıklılık ve beton örtü tabakası<br />

• Kısım 5: Yapısal analiz<br />

• Kısım 6: Taşıma gücü sınır durumları<br />

• Kısım 7: Kullanılabilirlik (hizmet verebilirlik) sınır durumları<br />

• Kısım 8: Donatının ve öngerme kablolarının detaylandırılması<br />

• Kısım 9: Yapı elemanlarının detaylandırılması ve özel kurallar<br />

• Kısım 10: Öndökümlü beton elemanlar ve yapılara uygulanan<br />

ilave kurallar<br />

• Kısım 11: Hafif agregalı beton yapılar<br />

• Kısım 12: Donatısızve seyrek donatılı beton yapılar<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

5<br />

Milli Ek<br />

<strong>EN</strong> <strong>1992</strong>‐1‐1’in 121 maddesinde ulusal seçime izin verilir.<br />

— 2.3.3 (3) — 3.1.6 (1)P — 4.4.1.2 (13) — 5.8.5 (1) — 6.2.2 (1) — 6.5.4 (4) — 7.3.2 (4) — 9.2.2 (4) — 9.6.3 (1) — 9.10.2.4 (2) — A.2.1 (2)<br />

— 2.4.2.1 (1) — 3.1.6 (2)P — 4.4.1.3 (1)P — 5.8.6 (3) — 6.2.2 (6) — 6.5.4 (6) — 7.3.4 (3) — 9.2.2 (5) — 9.7 (1) — 11.3.5 (1)P — A.2.2 (1)<br />

— 2.4.2.2 (1) — 3.2.2 (3)P — 4.4.1.3 (3) — 5.10.1 (6) — 6.2.3 (2) — 6.8.4 (1) — 7.4.2 (2) — 9.2.2 (6) — 9.8.1 (3) — 11.3.5 (2)P — A.2.2 (2)<br />

— 2.4.2.2 (2) — 3.2.7 (2) — 4.4.1.3 (4) — 5.10.2.1 (1)P — 6.2.3 (3) — 6.8.4 (5) — 8.2 (2) — 9.2.2 (7) — 9.8.2.1 (1) — 11.3.7 (1) — A.2.3 (1)<br />

— 2.4.2.2 (3) — 3.3.4 (5) — 5.1.3 (1)P — 5.10.2.1 (2) — 6.2.4 (4) — 6.8.6 (1) — 8.3 (2) — 9.2.2 (8) — 9.8.3 (1) — 11.6.1 (1) — C.1 (1)<br />

— 2.4.2.3 (1) — 3.3.6 (7) — 5.2 (5) — 5.10.2.2 (4) — 6.2.4 (6) — 6.8.6 (2) — 8.6 (2) — 9.3.1.1 (3) — 9.8.3 (2) — 11.6.1 (2) — C.1 (3)<br />

— 2.4.2.4 (1) — 4.4.1.2 (3) — 5.5 (4) — 5.10.2.2 (5) — 6.4.3 (6) — 6.8.7 (1) — 8.8 (1) — 9.5.2 (1) — 9.8.4 (1) — 11.6.2 (1) — E.1 (2)<br />

— 2.4.2.4 (2) — 4.4.1.2 (5) — 5.6.3 (4) — 5.10.3 (2) — 6.4.4 (1) — 7.2 (2) — 9.2.1.1 (1) — 9.5.2 (2) — 9.8.5 (3) — 11.6.4.1 (1) — J.1 (3)<br />

— 2.4.2.5 (2) — 4.4.1.2 (6) — 5.8.3.1 (1) — 5.10.8 (2) — 6.4.5 (3) — 7.2 (3) — 9.2.1.1 (3) — 9.5.2 (3) — 9.10.2.2 (2) — 12.3.1 (1) — J.2.2 (2)<br />

— 3.1.2 (2)P — 4.4.1.2 (7) — 5.8.3.3 (1) — 5.10.8 (3) — 6.4.5 (4) — 7.2 (5) — 9.2.1.2 (1) — 9.5.3 (3) — 9.10.2.3 (3) — 12.6.3 (2) — J.3 (2)<br />

— 3.1.2 (4) — 4.4.1.2 (8) — 5.8.3.3 (2) — 5.10.9 (1)P — 6.5.2 (2) — 7.3.1 (5) — 9.2.1.4 (1) — 9.6.2 (1) — 9.10.2.3 (4) — A.2.1 (1) — J.3 (3)<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

6<br />

Prensipler ve Uygulama Kuralları Arasındaki Farklılıklar<br />

• Bağımsız maddelerin karakterine bağlı olarak, bu<br />

standardda prensipler ve uygulama kuralları birbirinden<br />

farklı gösterilmiştir.<br />

• Prensipler;<br />

– Alternatifi olmayan genel ifadeler ve tarifleri ve<br />

– Özel olarak belirtmedikçe alternatifine izin verilmeyen gerekler<br />

ve analitik modelleri içerir.<br />

• Prensipler, paragraf numarasından sonra konulan P<br />

harfiyle belirtilmiştir.<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

7<br />

Prensipler ve Uygulama Kuralları Arasındaki Farklılıklar<br />

• Uygulama kuralları, prensiplerle uyumlu olan ve<br />

prensiplerin gereklerini karşılayan, genel olarak kabul<br />

edilmiş kurallardır.<br />

• Standardda, yapılar için verilen uygulama kurallarından<br />

farklı alternatif tasarım kurallarının uygulanmasına da<br />

izin verilebilir.<br />

– Ancak, alternatif kuralların ilgili prensiplerle uyumlu olduğu<br />

gösterilmeli ve<br />

– Eurocode’ların kullanılması durumunda beklenen yapısal<br />

güvenlik, hizmet verebilirlik ve dayanıklılık bakımından asgari<br />

denklik sağlanmalıdır.<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

8<br />

Kabuller<br />

<strong>EN</strong> 1990’da verilen genel kabullere ilave olarak aşağıdaki<br />

kabuller yapılmıştır:<br />

• Yapılar uygun nitelik ve tecrübeye sahip teknik elemanlar<br />

tarafından tasarlanmıştır.<br />

• Fabrikalarda, beton santrallerinde ve şantiyede yeterli<br />

gözetim ve kalite kontrolü yapılmıştır.<br />

• Yapım, yeterli beceri ve tecrübeye sahip personel tarafından<br />

gerçekleştirilmiştir.<br />

• Kullanılan yapı malzemeleri ve mamulleri, bu Eurocode’da<br />

veya ilgili malzeme veya mamul standardlarında tarif edildiği<br />

gibidir.<br />

• Yapıya yeterli bakım yapılacaktır.<br />

• Yapı, tasarlanma amacı doğrultusunda kullanılacaktır.<br />

• <strong>EN</strong>V 13670’te yer alan yapım ve işçilikle ilgili gereklere<br />

uyulmuştur.<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

9<br />

Tasarım Esasları<br />

• Bir yapı, tasarlanan kullanım ömrü boyunca uygun<br />

güvenilirlik derecesini sağlayacak ve ekonomik olacak<br />

tarzda tasarlanmalı ve inşa edilmelidir.<br />

Yapı;<br />

– İnşa edilmesi ve kullanım esnasında oluşması muhtemel bütün<br />

etkiler ve tesirlere direnç göstermeli,<br />

– Kullanım için gerekli şartlara uygunluğu sürdürmelidir.<br />

• Bir yapı, yeterli;<br />

– Yapısal direnç,<br />

– Kullanılabilirlik ve<br />

– Dayanıklılığa sahip olacak şekilde tasarlanmalıdır.<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

10<br />

Güvenilirlik Kavramı<br />

• <strong>EN</strong> 1990’da güvenilirlik, bir yapı veya taşıyıcı elemanın,<br />

tasarım ömrü de dâhil olmak üzere, tasarımında dikkate<br />

alınan belirtilmiş gerekleri karşılayabilme yeterliliği<br />

tanımlanır. Güvenilirlik, çoğunlukla olasılık terimleri ile<br />

ifade edilir ve bir yapının güvenlik, kullanılabilirlik ve<br />

dayanıklılığını kapsar.<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

11<br />

Güvenilirlik Kavramı<br />

• Yapısal tasarım ile ilgili niceliklerin (etkiler, geometri,<br />

sınırlamalar, malzeme mukavemeti, vb) rasgele doğası<br />

göz önüne alındığında, yapısal güvenilirlik<br />

değerlendirmesi deterministik yöntemle yapılamaz, bir<br />

olasılık analizi gerekir.<br />

• Güvenlik tahkikinin (doğrulamasının) amacı hasar<br />

olasılığının (belirli bir tehlike durumunun oluşması veya<br />

aşılması) sabit bir değerin altında kalmasını sağlamaktır.<br />

Bu değer, yapı türünün, can ve mal güvenliğine etkinin<br />

bir fonksiyonu olarak belirlenir.<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

12<br />

Güvenilirlik Kavramı<br />

• Bir yapı için tehlikeli olan her durum bir "sınır durum"<br />

olarak adlandırılır. Yapı bu sınır duruma eriştikten sonra,<br />

artık dizayn edildiği için işlevlerini yerine getiremez.<br />

• İki tip sınır durumu vardır:<br />

– Taşıma Gücü Sınır Durumu (ULS: Ultimate Limit State)<br />

– Kullanılabilirlik Sınır Durumu (SLS: Serviceability Limit State)<br />

• Taşıma Gücü Sınır Durumunu aşma yapının tamamının<br />

veya bir bölümünün göçmesine neden olur.<br />

• Kullanılabilirlik Sınır Durumunu aşma ise, projenin<br />

gereksinimleri açısından yapıyı elverişsiz hale getirir.<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

13<br />

Güvenilirlik Yönetimi<br />

• Seviye III Yöntemi: Tam probabilistik bu yöntem prensip<br />

olarak, belirtilen güvenilirlik problemine doğru cevaplar<br />

oluşturur. Ancak, tasarım kodlarının kalibrasyonunda,<br />

istatistiki verilerin sıklığındaki yetersizlik sebebiyle seyrek<br />

olarak kullanılır.<br />

• Seviye II Yöntemi: Birinci mertebe güvenilirlik yöntemi veya<br />

β‐yöntemi iyi tanımlanmış belirli yaklaşımların kullanılmasını<br />

sağlar ve çoğu yapı uygulamalarının yeterli hassaslıkta olduğu<br />

sonucunu doğurur. Gerekli veriler genellikle mevcut<br />

olmadığından bu yöntemi de pratik tasarımda uygulamak<br />

zordur.<br />

• Seviye I Yöntemi: Yarı probabilistik olan bu yöntem kısmi<br />

faktör yöntemi olarak adlandırılır. Bu yöntem, yapının gerekli<br />

güvenilirliğini, problem değişkenlerinin «karakteristik<br />

değerlerini» ve bir dizi «güvenlik elemanını» kullanarak<br />

sağlayan bir dizi kurala uyum esasına dayanır. Bunlar etki,<br />

malzeme ve geometrideki belirsizlikleri kapsayan kısmi<br />

güvenlik faktörleri ile temsil edilmektedir.<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

14<br />

Kısmi Faktör Yöntemi<br />

Bu yöntem, tasarımcının herhangi bir probabilistik bilgiye sahip<br />

olmasını gerektirmez, çünkü güvenlik sorununun probabilistik<br />

yönleri zaten yöntem kalibrasyon sürecinde (karakteristik<br />

değerlerin ve kısmi güvenlik faktörlerinin seçiminde) dikkate<br />

alınır. Yöntem aşağıdaki varsayımlara dayanmaktadır:<br />

• Etki tesirleri ve direnç bağımsız rassal değişkenlerdir.<br />

• Etki tesirleri ve direnç karakteristik değerleri, verilen bir<br />

olasılığın temelinde, ilgili dağılımların verilen düzeninin oranı<br />

olarak sabittir.<br />

• Diğer belirsizlikler kısmi faktörler ve ek unsurlar uygulayarak<br />

karakteristik değerler, tasarım değerlerine dönüştürülerek<br />

dikkate alınır.<br />

• Tasarım etki tesirleri, tasarım direncini geçmiyorsa güvenlik<br />

değerlendirmesi olumludur.<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

15<br />

R k<br />

R d = R k / R<br />

Kısmi Faktör Yöntemi<br />

E d ≤ R d<br />

E d = E*E k<br />

E k<br />

Tasarım Seviyesi<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

16<br />

Taşıma Gücü Sınır Durumları<br />

• EQU: Yapı veya yapı ile rijit kabul edilen bütünlük<br />

halindeki yapı kısmında statik denge kaybı, burada;<br />

– Değerdeki küçük değişiklikler veya tek bir kaynaktan gelen<br />

etkilerin dağılımı önemlidir ve<br />

– Yapı malzemeleri veya zemin dayanımları genellikle yönlendirici<br />

değildir;<br />

• STR: Temel pabuçları, kazıklar, temel duvarları vb. dahil<br />

olmak üzere yapı veya yapı elemanlarında iç göçme veya<br />

aşırı şekil değiştirme, burada yapı malzemeleri ve yapı<br />

yönlendiricidir.<br />

• GEO: Zemin veya kayanın, direnç sağlamada önemli<br />

olduğu hallerde, zemindeki göçme veya önemli şekil,<br />

değişikliği.<br />

• FAT: Yapı veya yapı elemanlarındaki yorulma göçmesi.<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

17<br />

Statik Denge Tahkiki (EQU):<br />

Taşıma Gücü Sınır Durumları<br />

Tahkikler<br />

Direnç Tahkiki (STR ve/veya GEO):<br />

E E<br />

ddst , . dstb , .<br />

E d,dst. : Kararlılık bozucu etki tesirlerinin tasarım değeri<br />

E d,stb. : Kararlılık sağlayıcı etki tesirlerinin tasarım değeri<br />

EdRd Bir bölüm, eleman veya bağlantıda, kopma veya aşırı şekil değiştirme<br />

sınır durumu<br />

Ed : İç kuvvetler, momentlerin etki tesirleri veya farklı iç kuvvetler veya<br />

momentleri temsil eden vektörlerin tasarım değerleri,<br />

Rd :Tekabül eden dirençlerin tasarım değerleri<br />

Rk<br />

R R X ,.... X , a ,...... a veya R <br />

1 ,1 <br />

d d di d i d<br />

X X<br />

X veya X <br />

<br />

ki , ki ,<br />

di , i di ,<br />

Mi , Mi ,<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü<br />

<br />

R


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

18<br />

Gk Pk Qk,1 Qk,i Ad AEd 0i Taşıma Gücü Sınır Durumu<br />

Etki Kombinasyonları<br />

Kalıcı ve geçici tasarım durumları için etkilerin kombinasyonu<br />

(Malzeme yorulması hariç)<br />

, , 1 ,1 <br />

0,<br />

, <br />

E E G P Q Q<br />

d G j k j P k Q k Qi i k i<br />

Kaza durumu tasarımı için etkilerin kombinasyonu<br />

<br />

<br />

E E G P A Q Q<br />

dA , GAj , kj , PA k d 1,1 k,1 2, i ki ,<br />

Deprem tasarımı için etkilerin kombinasyonu<br />

<br />

<br />

E E G P A Q<br />

dA , GAj , kj , P k Ed 2, i ki ,<br />

: Kalıcı etkinin karakteristik değeri<br />

: Öngerme etkisinin karakteristik değeri<br />

: Öncü tek değişken etkinin karakteristik değeri<br />

: Öncü tek değişken etkiye eşlik eden etki i nin karakteristik değeri<br />

: Kazara oluşan etkinin tasarım değeri<br />

: Sismik etkinin tasarım değeri<br />

: Kombinasyon faktörleri<br />

Gj , P , Qi :Kısmi faktörler<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

19<br />

Taşıma Gücü Sınır Durumu<br />

Etki Kombinasyonları<br />

Değişken etkinin kombinasyon değeri ( 0Q k):<br />

Etkilerin kombinasyonuna bağlı olarak tesirlerin meydana gelme<br />

olasılığının aşıldığı, münferit etki karakteristik değeri ile yaklaşık aynı<br />

olacak şekilde seçilen, istatistikî değerlendirme esas alınarak da<br />

belirlenebilen değer. Bu değer 0 ≤ 1 katsayısı ile çarpılarak<br />

karakteristik değerin belirlenmiş bölümü olarak ifade edilebilir.<br />

Değişken etkinin tekrar değeri ( 1Q k):<br />

Referans dönem içerisinde, sadece küçük bir kısmı oluşturan toplam<br />

süre boyunca aşılması veya aşılma sıklığının verilen bir değerle<br />

sınırlanması için belirlenen, istatistikî değerlendirmenin de esas<br />

alınabildiği değer. Bu değer 1 ≤ 1 katsayısı ile çarpılarak karakteristik<br />

değerin belirlenmiş bölümü olarak ifade edilebilir.<br />

Değişken etkinin yarı sabit değeri ( 2Q k):<br />

Referans dönem içerisinde, büyük bir kısmı oluşturan toplam süre<br />

boyunca aşılması için belirlenen değer. Bu değer 2 ≤ 1 katsayısı ile<br />

çarpılarak karakteristik değerin belirlenmiş bölümü olarak ifade<br />

edilebilir.<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

20<br />

Etkiler<br />

Taşıma Gücü Sınır Durumu<br />

Kısmi Faktörler<br />

Kalıcı Etkiler G k<br />

Olumsuz<br />

Şartlar<br />

Olumlu<br />

Şartlar<br />

Öncü tek değişken<br />

etki Q k,1<br />

Olumsuz<br />

Şartlar<br />

Olumlu<br />

Şartlar<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü<br />

Öncü tek değişken<br />

etkiye eşlik eden<br />

etki Qk,i Olumsuz Olumlu<br />

Şartlar Şartlar<br />

Set A 1.10 0.90 1.5 0 1.5∙ 0,i 0<br />

Set B<br />

1.35 1.00 1.5 0 1.5∙ 0,i 0<br />

veya aşağıdakilerin en elverişsizi<br />

1.35 1.00 1.5∙ 0,1 0 1.5∙ 0,i 0<br />

0.85∙1.35 1.00 1.5 0 1.5∙ 0,i 0<br />

Set C 1.00 1.00 1.30 0 1.30 0


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

21<br />

Kısmi Faktör Setleri<br />

Sınır Durumu Kısmi Faktör Seti<br />

EQU ‐ Yapıların statik dengesi Set A<br />

STR ‐ Yapı elemanlarının,<br />

geoteknik etkileri kapsamayan<br />

tasarımı<br />

STR ‐ Yapı elemanlarının,<br />

geoteknik etkileri kapsayan<br />

tasarımı (temel pabuçları,<br />

kazıklar, temel duvarları, vb.)<br />

GEO –Zemin direnci<br />

Set B<br />

Yaklaşım 1: Set C ve Set B’den ayrı ayrı hesaplanan<br />

tasarım değerlerinin, geoteknik etkiler ve ilave olarak<br />

yapıya etkiyen/yapıdan kaynaklanan diğer etkilere<br />

uygulanması. Yaygın durumlarda, temel pabuçlarının<br />

boyut tayininde, Set C ve yapısal dirençte Set B dikkate<br />

alınır.<br />

Yaklaşım 2: Set B’den hesaplanan tasarım değerlerinin,<br />

geoteknik etkiler ve ilave olarak yapıya etkiyen/yapıdan<br />

kaynaklanan diğer etkilere uygulanması.<br />

Yaklaşım 3: Set C’den hesaplanan tasarım değerlerinin,<br />

geoteknik etkiler ve aynı zamanda Set B’den hesaplanan<br />

kısmi faktörlerin yapıya etkiyen/yapıdan kaynaklanan<br />

diğer etkilere uygulanması.<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

22<br />

Karakteristik Kombinasyon:<br />

(geri dönüşsüz sınır durumlar)<br />

Sık Kombinasyon:<br />

(geri dönüşümlü sınır durumlar)<br />

Yarı‐kalıcı Kombinasyon:<br />

(uzun süreli etkiler ve görünüş)<br />

Kullanılabilirlik Sınır Durumu<br />

Tahkik ve Etki Kombinasyonları<br />

E C d d<br />

E d : Kullanılabilirlik ölçütlerinde tarif edilen etki tesirlerinin, ilgili<br />

kombinasyon esas alınarak belirlenen tasarım değeri<br />

C d :Geçerli kullanılabilirlik ölçütlerinin tasarım değer sınırı<br />

, ,1 <br />

0, , <br />

E E G P Q Q<br />

d k j k k i k i<br />

, 1,1 ,1 2,<br />

, <br />

E E G P Q Q<br />

d k j k k i k i<br />

, <br />

2, , <br />

E E G P Q<br />

d k j k i k i<br />

Kullanılabilirlik sınır durumunda etki kısmi faktörü F = 1.0 olarak alınır.<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

23<br />

‐ Kombinasyon Faktörleri (Binalar için)<br />

Etki 0 1 2<br />

Binalara etkiyen yükler<br />

Kategori A: Ev, konut alanları<br />

Kategori B: Ofis alanları<br />

Kategori C: Kongre alanları<br />

Kategori D: Alışveriş alanları<br />

Kategori E: Depolama alanları<br />

Kategori F: Trafiğe açık alanlar (Araç ağırlığı ≤ 30 kN)<br />

Kategori G: Trafiğe açık alanlar (30 kN < Araç ağırlığı ≤ 30 kN)<br />

Kategori H: Çatılar<br />

Binalara etkiyen kar yükü<br />

Finlandiya, İzlanda, Norveç, İsveç<br />

Diğer C<strong>EN</strong> üyesi ülkelerdeki, ortalama kotu H > 1000 m olan yerler<br />

Diğer C<strong>EN</strong> üyesi ülkelerdeki, ortalama kotu H ≤ 1000 m olan yerler<br />

Binalara etkiyen rüzgar yükü 0.6 0.2 0<br />

Binalardaki sıcaklık (yangın haricindeki) 0.6 0.5 0<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü<br />

0.7<br />

0.7<br />

0.7<br />

0.7<br />

1.0<br />

0.7<br />

0.7<br />

0<br />

0.7<br />

0.7<br />

0.5<br />

0.5<br />

0.5<br />

0.7<br />

0.7<br />

0.9<br />

0.7<br />

0.5<br />

0<br />

0.5<br />

0.5<br />

0.2<br />

0.3<br />

0.3<br />

0.6<br />

0.6<br />

0.8<br />

0.6<br />

0.3<br />

0<br />

0.2<br />

0.2<br />

0


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

24<br />

Tasarım durumları Beton için<br />

C<br />

Malzeme Kısmi Faktörleri<br />

fyk cc<br />

f f ck p0.1k <br />

RdR , , <br />

s c s<br />

<br />

Taşıma gücü sınır durumu için malzeme faktörleri<br />

Donatı çeliği için<br />

S<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü<br />

Öngerme çeliği için<br />

S<br />

Kalıcı & Geçici 1.5 1.15 1.15<br />

Kazara oluşan 1.2 1.0 1.0<br />

Kullanılabilirlik sınır durumunda C ve S değerleri için önerilen değer 1.0’dır.


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

25<br />

28 günlük karakteristik<br />

silindir dayanımı (f c,cyl)<br />

h=300mm<br />

d=150 mm<br />

Beton Dayanım Sınıfı<br />

C35 / 45<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü<br />

28 günlük karakteristik<br />

küp dayanımı (f c,cube)<br />

Kenar ölçüsü 150 mm olan küp numune<br />

En yüksek dayanım sınıfı C max’tır.<br />

C max değeri, her ülke için, kendi milli ekinde<br />

verilebilir. Önerilen değer: C90/105


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

26<br />

80<br />

60<br />

40<br />

20<br />

cm ck<br />

c [N/mm 2 ]<br />

C 25<br />

Betonun Malzeme Özellikleri<br />

C 80<br />

C55<br />

C45<br />

1.0 2.0 3.0 4.0<br />

f f N mm<br />

2<br />

8[ / ]<br />

f cm 28 günlük ortalama silindir basınç dayanımı<br />

f ck 28 günlük karakteristik basınç dayanımı<br />

c [ o / oo]<br />

Doğrusal olmayan yapısal analiz için<br />

c<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü<br />

f c<br />

0.4 f c<br />

E cm<br />

E c=1.05 E cm<br />

c1<br />

2<br />

ck <br />

f 1 k2<br />

<br />

c,u<br />

<br />

c<br />

f<br />

Ecm N mm<br />

10<br />

cm 0.3 2<br />

22( ) [ / ]<br />

E cm Betonun sekant elastisite modülü<br />

E c Betonun 28 günlük tanjant elastisite modülü<br />

cm<br />

c <br />

<br />

c1<br />

<br />

k1.05Ecm <br />

f<br />

c1<br />

cm


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

27<br />

f ck<br />

f cd<br />

c<br />

Enkesit Tasarımında Dikkate Alınacak<br />

Gerilme – Şekil Değiştirme İlişkileri<br />

c2<br />

cu2 c c2 c cd<br />

c cu2 2<br />

<br />

c<br />

0c c2için cfcd11<br />

<br />

<br />

c2<br />

<br />

için f<br />

f ck<br />

f cd<br />

c<br />

c3<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü<br />

cu3<br />

c<br />

0 c c3 c<br />

için cfcd<br />

<br />

için f<br />

cu3 c c3 c cd<br />

c3


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

28<br />

Beton Dayanım Sınıfları<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

29<br />

Betonun t Günlük Dayanımı<br />

Beton basınç dayanımının farklı safhalarda (kalıp<br />

sökülmesi, öngerilmenin betona aktarılması) herhangi bir t<br />

zamanı için tanımlanmasına da [fck(t)] ihtiyaç duyulabilir.<br />

Farklı yaşlar için fck(t) değerleri:<br />

3 < t < 28 gün fck(t) = fcm(t) ‐ 8 (MPa)<br />

t ≥ 28 gün fck(t) = fck Daha gerçekçi değerler, özellikle t ≤ 3 gün için dayanım<br />

değerleri, deneylerle elde edilmelidir.<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

30<br />

Betonun t Günlük Dayanımı<br />

Herhangi bir yaştaki (t) beton basınç dayanımı, çimento<br />

tipine, ortam sıcaklığına ve kür şartlarına bağlıdır.<br />

Ortalama 20 ºC ortam sıcaklığında ve <strong>EN</strong> 12390’a uygun<br />

şekilde küre tabi tutulmuş betonun (t) günlük ortalama<br />

basınç dayanımı fcm(t) f () t () t f<br />

cm cc cm<br />

1/2<br />

<br />

28 <br />

cc()<br />

t exps1 <br />

t <br />

<br />

s: Çimento tipine bağlı katsayı,<br />

CEM 42,5 R, CEM 52,5 N, CEM 52,5 R (Sınıf R) için 0.20,<br />

CEM 32,5 R, CEM 42,5 N (Sınıf N) için 0.25,<br />

CEM 32,5 N (Sınıf S) için 0.38<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

31<br />

Beton Dayanımı Tasarım Değerleri<br />

Basınç dayanımı tasarım değeri<br />

fcd = αcc fck/C Çekme dayanımı tasarım değeri<br />

fctd = αct fctk,0.05 /C C : Beton için kısmi emniyet faktörü<br />

αcc : Basınç dayanımı üzerindeki uzun süreli tesirleri ve yük<br />

uygulanma yönteminden kaynaklanan olumsuz tesirleri dikkate<br />

almak için kullanılan katsayıdır. αcc değeri, 0.8 ila 1.0 olmakla<br />

birlikte, milli eklerde verilebilir. Önerilen değer 1.0’dır.<br />

αct : Çekme dayanımı üzerindeki uzun süreli tesirleri ve yük<br />

uygulanma yönteminden kaynaklanan olumsuz tesirleri dikkate<br />

almak için kullanılan katsayıdır. Önerilen değer 1.0’dır.<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

32<br />

Betonun Elastik Şekil Değiştirmesi<br />

• Betonun elastik şekil değiştirmeleri büyük ölçüde beton<br />

karışım elemanlarına (özellikle agregaya) bağlıdır. Standardda<br />

verilen değerler, genel kullanım amacıyla temsili değerler<br />

olarak kabul edilmelidir. Ancak, yapının verilen bu genel<br />

değerlerden sapmaya karşı hassas olacağı hâllerde, elastik<br />

şekil değiştirmeler özel olarak tayin edilmelidir.<br />

• Betonun elastisite modülü, karışım elemanlarının elastisite<br />

modülleri tarafından belirlenir. Sekant değeri σ c = 0 ile 0.4 f cm<br />

arasında olan kuvars agrega kullanılmış betonun yaklaşık<br />

elastisite modülü E cm değeri<br />

E cm = 22[(f cm)/10] 0.3<br />

Bu değer, kireçtaşı ve kumtaşı agrega kullanılmış betonlar için<br />

sırasıyla % 10 ve % 30 oranında azaltılmalıdır. Bazalt<br />

agreganın kullanıldığı beton için ise bu değer, % 20 oranında<br />

artırılmalıdır.<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

33<br />

Betonun Elastik Şekil Değiştirmesi<br />

Elastisite modülünün zamana bağlı değişimi<br />

E cm(t) = (f cm(t) / f cm) 0.3 E cm<br />

Ecm(t) ve fcm(t) t günlük değerler, Ecm ve fcm 28 günlük olarak<br />

tayin edilmiş değerlerdir.<br />

Poisson oranı;<br />

=0.2 (Çatlamamış beton)<br />

=0 (Çatlamış beton)<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

34<br />

c(t)<br />

c(t)<br />

t 0<br />

c0 (t 0)<br />

Zamana Bağlı Şekil Değiştirmeler<br />

Betonun Sünme ve Büzülmesi<br />

Şekil değiştirme<br />

cs(t)<br />

cc(t,t o)<br />

Elastik ş.d.<br />

Gerilme<br />

Büzülme<br />

Sünme ş.d.<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü<br />

t<br />

t<br />

Toplam Deformasyon<br />

() t () t ( t ) <br />

(, t t )<br />

c cs c0 0 cc 0<br />

cs c0 cc Büzülme ş.d.<br />

Elastik ş.d.<br />

Sünme ş.d.<br />

(, tt) <br />

( t) (,<br />

tt)<br />

cc 0 c0<br />

0 0<br />

Sünme<br />

(, tt) ( t) <br />

( t) (,<br />

tt)<br />

c 0 c0 0 c0<br />

0 0<br />

(t,t0) c Ec0 Ecm (t0) c( t0) c( t0) (<br />

t, t0)<br />

<br />

Sünme katsayısı<br />

Ecm( t0) Ec<br />

Sabit basınç gerilmesi<br />

c(, tt0) c(<br />

t0) Jtt (, 0)<br />

Betonun 28 günlük tanjant elastisite modülü<br />

t=t0 anında sekant elastisite modülü Sünme Fonksiyonu:<br />

J(t,t0) Sünme fonksiyonu<br />

Jtt (, 0)<br />

<br />

E<br />

1 (,<br />

tt0)<br />

<br />

( t ) E<br />

cm 0 c


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

35<br />

Zamana Bağlı Şekil Değiştirmeler<br />

Betonun Sünme ve Büzülmesi<br />

• Betonun sünme ve büzülmesi,<br />

– ortamın nemi,<br />

– yapı elemanının boyutları ve<br />

– beton karışım oranlarına<br />

bağlıdır.<br />

• Sünme aynı zamanda<br />

– betonun, yükün ilk uygulanmaya başlandığı andaki olgunluğuna,<br />

– yük uygulanma süresine ve<br />

– yük büyüklüğüne de<br />

bağlıdır.<br />

• Sünme katsayısı (t, t0) yüksek doğruluk gerekmeyen<br />

hallerde, betonun 0.45 fck(t0)’dan daha büyük basınç<br />

gerilmesine maruz bırakılmaması şartıyla grafikler kullanılarak<br />

belirlenebilir. t0 yükleme anındaki beton yaşıdır.<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

36<br />

h<br />

0<br />

<br />

2Ac u<br />

Normal Çevre Ortam Şartlarına Maruz Betonda<br />

Sünme Katsayısı (, t 0)’ın Belirlenmesi<br />

A c Beton enkesit alanı<br />

u Betonun kurumaya maruz kısmının çevre uzunluğu<br />

Verilen değerler, sıcaklığı ‐40 ºC ila + 40 ºC ve ortalama bağıl nem oranı RH % 40 ila % 100 olan ortamlar için geçerlidir.<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

37<br />

Zamana Bağlı Şekil Değiştirmeler<br />

Betonun Sünmesi<br />

• Betona t 0 yaşta uygulanmaya başlanan sabit basınç gerilmesi σ c<br />

etkisinde t= sürede betonda sünme nedeniyle oluşan şekil<br />

değiştirme ε cc(,t 0) aşağıda verilen bağıntı kullanılarak<br />

hesaplanabilir.<br />

ε cc (, t 0)= (, t 0)∙(σ c /E c)<br />

• Betonun t 0 yaştaki basınç gerilmesinin 0.45 f ck(t 0)’ı aşması hâlinde,<br />

sünmenin doğrusallıktan saptığı kabul edilmelidir. Bu gibi hâllerde,<br />

aşağıda verilen bağıntı kullanılarak doğrusal olmayan itibari sünme<br />

katsayısı elde edilir.<br />

k (, t 0) = (, t 0) exp(1.5 (k σ – 0.45))<br />

k (, t 0) : (, t 0) ’ınyerini alan doğrusal olmayan itibari sünme katsayısı,<br />

k σ : Gerilme‐dayanım oranı σ c / f cm(t 0)’dır. Burada, σ c basınç gerilmesi ve f cm(t 0)<br />

yükleme anındaki ortalama beton basınç dayanımıdır.<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

38<br />

Zamana Bağlı Şekil Değiştirmeler<br />

Betonun Büzülmesi<br />

Büzülme etkisiyle oluşan toplam birim şekil değiştirme, kuruma<br />

büzülmesi ve bünyesel büzülme etkisiyle oluşan birim şekil değiştirme<br />

bileşenlerinden oluşur.<br />

• Kuruma büzülmesi etkisiyle oluşan birim şekil değiştirme,<br />

sertleşmiş beton molekülleri içerisinde bulunan suyun dışarı<br />

hareketinden kaynaklanır ve yavaş gelişir.<br />

• Bünyesel büzülme etkisiyle oluşan birim şekil değiştirme ise,<br />

betonun sertleşme safhasında ortaya çıkmakla birlikte, büyük kısmı<br />

beton dökümünden sonraki ilk günlerde oluşur. Bünyesel büzülme,<br />

beton dayanımının doğrusal bir fonksiyonudur. Bu tür büzülme<br />

özellikle sertleşmiş beton üzerine yeniden beton dökülen yerlerde<br />

dikkate alınmalıdır.<br />

ε cs = ε cd + ε ca<br />

ε cs : Büzülmeden kaynaklanan toplam birim şekil değiştirme<br />

ε cd : Kuruma büzülmesinden kaynaklanan birim şekil değiştirme<br />

ε ca : Bünyesel büzülmeden kaynaklanan birim şekil değiştirme<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

39<br />

Kuruma büzülmesinden kaynaklanan<br />

birim şekil değiştirme<br />

t t, tskh tt , <br />

<br />

tts <br />

<br />

<br />

cd ds cd,0<br />

ds s<br />

f ck/f ck,cube<br />

Zamana Bağlı Şekil Değiştirmeler<br />

Betonun Büzülmesi<br />

t t 0.04 h<br />

s<br />

t ‐İşlem anındaki gün olarak beton yaşı<br />

t s ‐ Kuruma büzülmesinin başlangıcındaki beton yaşı<br />

3<br />

0<br />

CEM Sınıf N çimento ile imal edilen betonda büzülmeden kaynaklanan<br />

tek eksenli anma birim şekil değiştirme değerleri ε cd,0 (‰)<br />

Bağıl nem %<br />

20 40 60 80 90 100<br />

20/25 0.62 0.58 0.49 0.30 0.17 0.00<br />

40/50 0.48 0.46 0.38 0.24 0.13 0.00<br />

60/75 0.38 0.36 0.30 0.19 0.10 0.00<br />

80/95 0.30 0.28 0.24 0.15 0.08 0.00<br />

90/105 0.27 0.25 0.21 0.13 0.07 0.00<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü<br />

Bünyesel büzülmeden kaynaklanan<br />

birim şekil değiştirme<br />

t t f <br />

<br />

<br />

ca as ca<br />

2.5 10 10<br />

0.5 0.2t <br />

t 1e ca ck<br />

as<br />

<br />

h<br />

0<br />

<br />

h 0<br />

2Ac u<br />

k h<br />

100 1.0<br />

200 0.85<br />

300 0.75<br />

≥ 500 0.70<br />

6


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

40<br />

Donatı Çeliği<br />

Genel<br />

• Çubuk, doğrultulmuş kangal, kaynaklı hasır çelik ve kafes kiriş<br />

biçimli donatılar için prensipler ve kurallar verilmiştir.<br />

• <strong>EN</strong> 10080’e uygun olmalıdır.<br />

• Donatı çeliğinin davranışı aşağıdaki özelliklerle tanımlanır:<br />

– Akma dayanımı (f yk veya f 0,2k)<br />

– En büyük gerçek akma dayanımı (f y,max)<br />

– Çekme dayanımı (f t)<br />

– Süneklik (ε uk ve f t/f yk)<br />

– Bükülebilirlik<br />

– Aderans (bağ) özellikleri<br />

– Kesit boyutları ve toleranslar<br />

– Yorulma dayanımı<br />

– Kaynaklanabilirlik<br />

– Kaynaklı hasır çelik ve kafes kiriş şekilli donatılar için kesme ve kaynak<br />

dayanımı<br />

• Tasarım ve detaylandırma için yer alan uygulama kuralları, akma<br />

dayanımı, f yk = 400 MPa ‐ 600 MPa aralığında olan donatılar için<br />

geçerlidir.<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

41<br />

Donatı Çeliği<br />

Genel<br />

Sıcak haddelenmiş çelik Soğuk işlenmiş çelik<br />

Donatı; çekme dayanımının akma dayanımına oranı (f t/f y) k olarak<br />

tanımlanan süneklik özelliği ve en büyük yükte uzama ε uk bakımından<br />

yeterli olmalıdır.<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

42<br />

Donatı Çeliği<br />

Kullanım İçin Uygun Özellikler<br />

Sınıf A: Normal sünek (örn. soğuk işlenmiş çelik)<br />

Sınıf B: Yüksek sünek (örn. sıcak haddelenmiş çelik)<br />

Sınıf C: Çok yüksek sünek (deprem bölgeleri için)<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

43<br />

Donatı Çeliği<br />

Tasarım Kabulleri<br />

(Tasarım)<br />

(İdeal)<br />

ε ud = 0.9ε uk (önerilen değer)<br />

Ortalama yoğunluk değeri 7850 kg/m 3 olarak kabul edilebilir.<br />

Elastisite modülü tasarım değeri E s, 200 GPa olarak kabul edilebilir.<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

44<br />

Dayanıklılık ve Beton Örtü Tabakası<br />

• Dayanıklı bir yapı, kullanılabilirlik, dayanım ve kararlılıkla ilgili<br />

gerekleri hizmet verme kalitesinde önemli bir kayıp veya tahmin<br />

edilenden daha fazla bakım ihtiyacı olmaksızın kullanım ömrü<br />

boyunca sağlamalıdır.<br />

• Yapıya sağlanacak gerekli koruma, yapının tasarlanan kullanımı,<br />

tasarım kullanım ömrü, bakım programı ve yapıya olan etkiler<br />

dikkate alınarak belirlenmelidir.<br />

• Oluşması muhtemel önemli derecedeki doğrudan ve dolaylı etkiler,<br />

çevresel şartlar ve bu şartlardan kaynaklanan tesirler dikkate<br />

alınmalıdır.<br />

• Donatının korozyondan korunması, beton örtü tabakası yoğunluğu,<br />

kalitesi ve kalınlığı ile çatlak mevcudiyetine bağlıdır. Beton örtü<br />

tabakasının yoğunluğu ve kalitesi, en büyük su/çimento oranı ve en<br />

az çimento miktarının sınırlanması (kontrolü) ile sağlanır ve<br />

betonun en düşük dayanım sınıfı ile ilişkilendirilebilir.<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

45<br />

Çevresel Şartlar ile İlgili Etki Sınıfları (<strong>EN</strong> 206‐1)<br />

Çevre Etkileri: Betonun maruz kaldığı kimyasal ve fiziksel etkilerdir. Beton,<br />

donatı veya betona gömülü metal üzerindeki bu etkiler yapı tasarımında yük<br />

olarak alınmaz.<br />

Korozyon veya zararlı etki tehlikesi yok XO<br />

Donatı<br />

Korozyonu<br />

Betona<br />

Verilen<br />

Hasar<br />

Karbonatlaşma XC Carbonatisation<br />

Deniz suyu haricindeki klorürler XD Deicing‐Salt<br />

Deniz suyu XS Sea<br />

Donma / Çözülme XF Frost<br />

Kimyasal etki XA Acid<br />

Aşınma XM Mechanical Abraison<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

46<br />

Çevresel Şartlar ile İlgili Etki Sınıfları (<strong>EN</strong> 206‐1)<br />

Sınıf Çevrenin Tanımı Örnek<br />

X0<br />

XC<br />

XD<br />

Donatısız beton: Donma /<br />

çözülme etkisi, aşınma veya<br />

kimyasal etki haricindeki bütün<br />

etkiler; Donatılı beton: Çok kuru<br />

1 Kuru veya sürekli ıslak<br />

2 Islak, ara sıra kuru<br />

3 Orta derecede rutubetli<br />

4 Döngülü ıslak ve kuru<br />

Çok düşük rutubetli havaya sahip binaların iç<br />

kısımlarındaki beton<br />

Çok düşük rutubetli havaya sahip binaların iç<br />

kısımlarındaki beton; Sürekli olarak su içerisindeki beton<br />

Su ile uzun süreli temas eden beton yüzeyler; Temellerin<br />

çoğu<br />

Orta derecede veya yüksek rutubetli havaya sahip<br />

binaların iç kısımlarındaki betonlar; Yağmurdan<br />

korunmuş, açıkta bulunan betonlar<br />

XC 2 etki sınıfı dışındaki, su temasına maruz beton<br />

yüzeyler<br />

1 Orta derecede rutubetli Hava ile taşınan klorürlere maruz beton yüzeyler<br />

2 Islak, ara sıra kuru<br />

3 Döngülü ıslak ve kuru<br />

Yüzme havuzları; Klorür içeren endüstriyel sulara maruz<br />

beton bileşenler<br />

Klorür ihtiva eden serpintilere maruz köprü kısımları; Yer<br />

döşemeleri; Araç park yeri döşemeleri<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

47<br />

Çevresel Şartlar ile İlgili Etki Sınıfları (<strong>EN</strong> 206‐1)<br />

Sınıf Çevrenin Tanımı Örnek<br />

XS<br />

XF<br />

XA<br />

1<br />

Hava ile taşınan tuzlara maruz,<br />

fakat deniz suyu ile doğrudan<br />

temas etmeyen<br />

Sahilde veya sahile yakın yerde bulunan yapılar<br />

2 Sürekli olarak su içerisinde Deniz yapılarının bölümleri<br />

3 Gelgit, dalga ve serpinti bölgeleri Deniz yapılarının bölümleri<br />

1<br />

2<br />

3<br />

4<br />

Buz çözücü madde içermeyen<br />

suyla orta derecede doygun<br />

Buz çözücü madde içeren suyla<br />

orta derecede doygun<br />

Buz çözücü madde içermeyen<br />

suyla yüksek derecede doygun<br />

Buz çözücü madde içeren su veya<br />

deniz suyu ile yüksek derecede<br />

doygun<br />

Yağmura ve donmaya maruz düşey beton yüzeyler<br />

Donma ve hava ile taşınan buz çözücü madde etkisine<br />

maruz yol yapılarının düşey beton yüzeyleri<br />

Yağmur ve donmaya maruz yatay beton yüzeyler<br />

1 Az zararlı kimyasal ortam Tabii zemin ve yeraltı suyu<br />

2 Orta zararlı kimyasal ortam Tabii zemin ve yeraltı suyu<br />

3 Çok zararlı kimyasal ortam Tabii zemin ve yeraltı suyu<br />

Buz çözücü maddelere maruz yol ve köprü kaplamaları;<br />

Buz çözücü tuz ihtiva eden su serpintisine doğrudan ve<br />

donma etkisine maruz beton yüzeyler; Deniz yapılarının<br />

dalga etkisi altındaki donmaya maruz bölgeleri<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

48<br />

Dayanıklılık Gösterge Dayanım Sınıfları<br />

• Donatıyı korozyondan ve betonu zararlı etkilerden<br />

korumak için, betonun yeterli dayanıklılıkta seçilmesi,<br />

beton bileşiminde bazı hususların dikkate alınmasını<br />

gerektirir. Bu korumaların sağlanabilmesi, betonun<br />

yapısal tasarımın gerektirdiğinden daha yüksek basınç<br />

dayanımına sahip olması sonucunu doğurur.<br />

• Beton basınç dayanım sınıfları ve etki sınıfları arasındaki<br />

ilişki, gösterge dayanım sınıfları ile tarif edilebilir.<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

49<br />

Dayanıklılık Gösterge Dayanım Sınıfları<br />

Karbonatlaşma sebebiyle korozyon<br />

Korozyon<br />

Klorür sebebiyle<br />

korozyon<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü<br />

Deniz suyundan<br />

kaynaklanan klorür<br />

sebebiyle korozyon<br />

XC1 XC2 XC3 XC4 XD1 XD2 XD3 XS1 XS2 XS3<br />

C 20/25 C 25/30 C 30/37 C 30/37 C 35/45 C 30/37 C 35/45<br />

Betona verilen hasar<br />

Tehlikesiz Donma / çözülme etkisi Kimyasal etki<br />

X0 XF1 XF2 XF3 XA1 XA2 XA3<br />

C 12/15 C 30/37 C 25/30 C 30/37 C 30/37 C 30/37 C 35/45


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

50<br />

Beton Örtü Tabakası Kalınlığı<br />

• Beton örtü tabakasının anma kalınlık değeri c nom, projelerde gösterilmiş<br />

olmalıdır. Bu değer, en düşük kalınlık değeri c min ile tasarımda izin verilen<br />

sapma değeri Δc dev’in toplamıdır.<br />

• En düşük beton örtü tabakası kalınlığı c min, aderans gerekleri ve çevre<br />

etkileriyle ilgili gereklerin her ikisini de sağlayacak en büyük değer olarak<br />

seçilmelidir.<br />

cmin,b cmin,dur Δcdur, Δcdur,st Δcdur,add – Aderans gereklerini karşılayan en düşük beton örtü tabakası kalınlığı<br />

–Çevre etkileriyle ilgili gerekleri karşılayan en düşük beton örtü tabakası kalınlığı<br />

– İlave emniyet payı<br />

c nom = c min + Δc dev<br />

c min = max {c min,b ; c min,dur + Δc dur, ‐Δc dur,st ‐Δc dur,add ; 10 mm}<br />

– Paslanmaz çelik kullanıldığında en düşük beton örtü tabakası kalınlığındaki azalma<br />

– İlave koruma uygulanması hâlinde en düşük beton örtü tabakası kalınlığındaki azalma<br />

Δcdur,,Δcdur,st, Δcdur,add için önerilen değer 0 mm’dir.<br />

Δcdev için önerilen değer ise 10 mm’dir.<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

51<br />

Aderans Gereklerini Karşılayan En Düşük Beton Örtü<br />

Tabakası Kalınlığı (c min,b)<br />

Aderans gerekleri<br />

Çubukların yerleşim düzeni En düşük beton örtü tabakası kalınlığı c min,b*<br />

Tekli Donatı çubuğunun çapı<br />

Demet şeklinde Eş değer çap ( n)<br />

n 55mm<br />

n b<br />

* En büyük agrega anma tane büyüklüğünün 32 mm’den fazla olması hâlinde, c min,b, 5<br />

mm artırılmalıdır.<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

52<br />

Çevre Etkileriyle İlgili Gerekleri Karşılayan En Düşük<br />

Beton Örtü Tabakası Kalınlığı (c min,dur)<br />

Yapısal sınıflandırma ve c min,dur değerleri, her ülke için,<br />

kendi milli ekinde verilebilir. Önerilen yapı sınıfı (tasarım<br />

kullanım ömrü 50 yıl olan) S4’tür.<br />

Yapı<br />

Sınıfı<br />

Çevre etki sınıflarına göre c min,dur değerleri (mm)<br />

Çevre Etki Sınıfları<br />

X0 XC1 XC2/XC3 XC4 XD1/XS1 XD2/XS2 XD3/XS3<br />

S1 10 10 10 15 20 25 30<br />

S2 10 10 15 20 25 30 35<br />

S3 10 10 20 25 30 35 40<br />

S4 10 15 25 30 35 40 45<br />

S5 15 20 30 35 40 45 50<br />

S6 20 25 35 40 45 50 55<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

53<br />

Yapı Sınıfı Modifikasyonu<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

54<br />

Yapısal Analiz<br />

• Yapısal analizin amacı, iç kuvvetler ile momentlerin veya<br />

gerilmelerin, birim şekil değiştirmelerin ve yer<br />

değiştirmelerin yapının bütünü veya bir bölümü<br />

üzerinde dağılımını belirlemektir.<br />

• Analizler, yapı geometrisi ve davranışına ilişkin idealize<br />

etme yöntemleri kullanılarak yapılmalıdır. Seçilen<br />

idealize etme yöntemleri, dikkate alınan probleme<br />

uygun olmalıdır.<br />

• Yapı geometrisi ve özelliklerinin, yapının inşa<br />

aşamalarının her birinde göstereceği davranış üzerindeki<br />

etkisi, tasarımda dikkate alınmalıdır.<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

55<br />

Önerilen Yük Düzenlemeleri<br />

QQk + GGk + Pm QQk + GGk + Pm QQk + GGk + Pm GGk + Pm QQ k + GG k + P m<br />

QQ k + GG k + P m<br />

GG k + P m<br />

GG k + P m<br />

GG k + P m<br />

GG k + P m<br />

QQ k + GG k + P m<br />

QQ k + GG k + P m<br />

QQ k + GG k + P m<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

56<br />

Yapı Davranışını İdealize Etme Yöntemleri<br />

Doğrusal elastik davranış: Analizde çatlamamış kesit ve<br />

mükemmel elastisite varsayar.<br />

Tekrar dağılımı sınırlı doğrusal elastik davranış: Hem<br />

doğrusal olan, hem de doğrusal olmayan analizden<br />

türetilen karışık varsayımlara dayalı bir tasarım işlemidir<br />

(analiz değil).<br />

Plastik davranış (çubuk model yöntemi dâhil): Kinematik<br />

yaklaşımda taşıma gücü sınır durumunda yapının plastik<br />

mafsal oluşumu ile bir mekanizmaya dönüşmesini varsayar.<br />

Statik yaklaşımda ise yapı basınç ve çekme etkisindeki<br />

elemanlar ile temsil edilir.<br />

Doğrusal olmayan davranış: Artan yükler için çatlama,<br />

donatı çeliğinin akma sınırı ötesinde plastikleşmesini ve<br />

basınç etkisindeki betonun plastikleşmesini dikkate alır.<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

57<br />

Geometrik Kusurlar<br />

• Yapı geometrisinde ve yük konumlarında oluşması<br />

muhtemel sapmaların olumsuz tesirleri, yapı<br />

elemanlarının ve yapıların analizinde dikkate alınmalıdır.<br />

• Enkesit boyutlarındaki sapmalar, normal olarak malzeme<br />

emniyet faktörleri kullanılmak suretiyle dikkate alınır. Bu<br />

sapmalar yapısal analize dâhil edilmemelidir.<br />

• Geometrik kusurlar, kalıcı ve kazara oluşan tasarım<br />

durumlarında taşıma gücü sınır durumları için dikkate<br />

alınmalıdır. Geometrik kusurların kullanılabilirlik sınır<br />

durumlarında dikkate alınmasına gerek yoktur.<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

58<br />

Geometrik Kusurlar<br />

Geometrik kusurlar, aşağıda verilen bağıntıyla hesaplanan<br />

eğim i ile ifade edilebilir:<br />

2 2<br />

h ; h 1<br />

l 3<br />

<br />

i 0 h m<br />

<br />

1 <br />

0.51 <br />

m <br />

0: Temel değer (Önerilen değer: 1/200)<br />

αh: Yapı elemanının uzunluk veya yüksekliğine bağlı azaltma faktörü<br />

αm: Yapı elemanı adedine bağlı azaltma faktörü<br />

l: Uzunluk veya yükseklik<br />

m: Toplam tesire katkısı olan düşey yapı elemanlarının adedi<br />

m<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

59<br />

Geometrik Kusurlar<br />

• Bağıntıda verilen l ve m tarifleri, birbirinden farklı üç<br />

durum için dikkate alınan tesire bağlı olarak değişir:<br />

– Ayrık (bağlantısız) yapı elemanı üzerindeki tesir:<br />

l = Yapı elemanının gerçek uzunluğu<br />

m = 1.<br />

– Çapraz bağ sistemi üzerindeki tesir:<br />

l = Binanın yüksekliği<br />

m = Çapraz bağ sistemi üzerine etkiyen yatay kuvvete katkısı<br />

bulunan düşey yapı elemanı adedi<br />

– Yatay yükü aktaran döşeme ve çatı örtüsü üzerindeki tesir:<br />

l = Kat yüksekliği<br />

m = Döşeme üzerine etkiyen toplam yatay kuvvete katkısı<br />

bulunan, kattaki/katlardaki düşey yapı elemanı adedi.<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

60<br />

Geometrik Kusurlar<br />

Çapraz Bağsız Yapı Elemanı Çapraz Bağlı Yapı Elemanı<br />

l 0 etkili uzunluk (burkulma boyu); N: eksenel kuvvet<br />

Geometrik kusur, dış merkezlik etkisi e i veya en büyük momenti<br />

oluşturan yanal kuvvet H i olarak dikkate alınır.<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

61<br />

Geometrik Kusurlar<br />

Çapraz Bağ Sistemi Döşeme Örtüsü Çatı Örtüsü<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

62<br />

Yapının İdealize Edilmesi<br />

Yapı elemanları, yapılarına ve işlevlerine göre kirişler, kolonlar,<br />

döşemeler,<br />

sınıflandırılır.<br />

duvarlar, plaklar, kemerler, kabuklar vb. olarak<br />

Kiriş, açıklığı toplam kesit yüksekliğinin en az 3 katı olan yapı<br />

elemanıdır. Açıklık / toplam kesit yüksekliği oranıdaha küçük olan<br />

kirişler yüksek kiriş olarak kabul edilir.<br />

Döşeme, yüzey boyutlarından en küçük olanı, toplamkalınlığının enaz<br />

5katı olan yapı elemanıdır. Tek doğrultuda çalışan döşeme:<br />

– İki kenarı serbest (mesnete oturmayan) ve makul ölçüde birbirine<br />

paralel olan, veya<br />

– Dört kenarından mesnete oturan ve büyük açıklığının küçük açıklığına<br />

oranı ikiden büyük olan dikdörtgen biçimli döşemenin orta bölümü.<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

63<br />

Yapının İdealize Edilmesi<br />

Yapısal analizde dişli veya kaset döşemelerin, tabla veya taşıyıcı tabla<br />

ve enine bağlantı dişlerinin yeterli burulma rijitliğine sahip olması<br />

şartıyla, ayrık elemanlar olarak işleme tabi tutulmasına gerek<br />

duyulmaz. Aşağıda verilenlerin karşılanması hâlinde, yeterli burulma<br />

rijitliğinin sağlandığı kabul edilir:<br />

– Diş açıklığının 1500 mm’yi geçmemesi,<br />

– Tabla altında kalan diş yüksekliğinin, diş genişliğinin 4 katını aşmaması,<br />

– Tabla yüksekliğinin, dişler arasındaki net açıklığın en az 1/10’u veya 50<br />

mm’den büyük olanı kadar olması,<br />

– Dişler arasındaki net açıklık, toplam döşeme yüksekliğinin 10 katından<br />

daha az olan dişli döşemelerde enine bağlantı dişlerinin bulunması,<br />

Kolon, enkesit derinliği enkesit genişliğinin en fazla 4 katı ve eleman<br />

yüksekliği kesit derinliğinin en az 3 katı olan yapı elemanıdır. Bu<br />

oranları aşan yapı elamanları ise perde duvar olarak kabul edilir.<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

64<br />

Geometrik Veriler<br />

Efektif Tabla Genişliği (Sınır Durumların Hepsi İçin)<br />

• Oluşan gerilmelerin düzgün dağıldığı kabul edilen tablalı<br />

T kirişlerde efektif tabla genişliği, gövde ve tabla<br />

boyutlarına, yükleme tipine, kiriş açıklığına,<br />

mesnetlenme şartlarına ve enine donatıya bağlıdır.<br />

• Efektif tabla genişliğinin hesaplanmasında, momentin<br />

sıfır olduğu noktalar arasındaki l0 mesafesi esas alınır.<br />

Kirişin konsol kısım uzunluğu l 3, bitişik kiriş açıklığının yarısından daha az<br />

ve bitişik açıklıkların birbirine oranı 2/3 ile 1.5 arasında olmalıdır.<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

65<br />

Geometrik Veriler<br />

Efektif Tabla Genişliği (Sınır Durumların Hepsi İçin)<br />

Tablalı T veya L kirişlerde efektif tabla genişliği b eff<br />

<br />

beff beff, i bwb b 0.20b 0.1l 0.2l veb b<br />

eff , i i 0 0 eff , i i<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

66<br />

Ankastre Mesnet<br />

Geometrik Veriler<br />

Yapı Kiriş ve Döşemelerinin Efektif Açıklığı<br />

Süreksiz Eleman<br />

Yapı elemanının efektif açıklığı, l eff<br />

l eff = l n + a 1+ a 2<br />

l n: Mesnet yüzeyleri arasındaki net açıklık<br />

a 1 ve a 2: Açıklığın her iki ucundaki mesafeler<br />

Mesnet Elemanı<br />

merkez ekseni<br />

Sürekli Eleman<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü<br />

Konsol


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

67<br />

Geometrik Veriler<br />

Yapı Kiriş ve Döşemelerinin Efektif Açıklığı<br />

• Sürekli döşemeler ve kirişler genellikle mesnetlerin dönmeyi<br />

engellemediği kabulü yapılarak analiz edilir.<br />

• Kiriş veya döşemenin oturduğu mesnetle yekpare (bütünleşik)<br />

olduğu yerlerde, mesnetteki kritik tasarım momenti, mesnet<br />

yüzeyindeki moment olarak alınmalıdır. Tasarımda mesnet<br />

elemanına (kolon, duvar vb.) aktarılan moment ve eksenel kuvvet,<br />

genellikle elastik veya yeniden dağıtılmış değerlerden büyük<br />

olanıdır. Mesnet yüzeyindeki moment, ankastre uç momentinin %<br />

65’inden daha küçük olmamalıdır.<br />

• Kullanılan analiz yönteminden bağımsız olarak, kiriş veya<br />

döşemenin dönmesini engellemeyen mesnetten öteye sürekli olan<br />

kiriş veya döşemelerde, mesnet ekseninden diğer mesnet eksenine<br />

kadar olan açıklık esas alınarak hesaplanan tasarım mesnet<br />

momenti, moment azaltma payı ΔMEd kadar azaltılabilir.<br />

ΔMEd = FEd,sup t/8<br />

FEd,sup : Tasarım mesnet tepki kuvveti,<br />

t : Mesnet genişliği<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

68<br />

Doğrusal Elastik Davranış Analizi<br />

• Yapı elemanlarına uygulanan elastisite teorisinin esas<br />

alındığı doğrusal analiz, kullanılabilirlik ve taşıma gücü<br />

sınır durumlarının her ikisi için de geçerlidir.<br />

• Doğrusal analiz, etki tesirlerinin tayini için aşağıda<br />

verilen kabuller kullanılarak uygulanabilir:<br />

i. Enkesitte çatlak oluşmamıştır,<br />

ii. Gerilme‐birim şekil değiştirme ilişkisi doğrusaldır,<br />

iii. Elastisite modülü değeri yaklaşık (ortalama) değerdir.<br />

• Isıl şekil değiştirme, oturma ve büzülme tesirlerini<br />

taşıma gücü sınır durumunda dikkate almak amacıyla,<br />

çatlamış kısma ait azaltılmış rijitlik değeri analizde<br />

kullanılabilir. Ancak, bu durumda çekme pekleşmesi<br />

ihmal edilir ve sünme tesirleri dikkate alınır.<br />

Kullanılabilirlik sınır durumu için, çatlakların tedrici<br />

geliştiği kabul edilmelidir.<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

69<br />

Tekrar Dağılımı Sınırlı<br />

Doğrusal Elastik Davranış Analizi<br />

• Momentlerin herhangi bir şekilde tekrar dağılım etkisi,<br />

tasarımın bütün aşamalarında dikkate alınmalıdır.<br />

• Tekrar dağılımı sınırlı doğrusal elastik davranış analizi,<br />

yapı elemanlarının taşıma gücü sınır durumu tahkikinde<br />

kullanılabilir.<br />

• Doğrusal elastik davranış analizi kullanılarak taşıma gücü<br />

sınır durumunda hesaplanan momentler, tekrar<br />

dağıtılabilir. Ancak, dağıtımdan sonra oluşan momentler,<br />

uygulanan yüklerle dengede kalmaya devam etmelidir.<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

70<br />

Tekrar Dağılımı Sınırlı<br />

Doğrusal Elastik Davranış Analizi<br />

Hakim etki olarak eğilmeye maruz ve yan yana açıklıklarının<br />

uzunlukları oranı 0.5ile2aralığında olan sürekli kirişler<br />

veya döşemelerde, aşağıda verilenlerin sağlanması şartıyla,<br />

eğilme momentleri, dönme kapasitesi ile ilgili tahkik<br />

yapılmaksızın tekrar dağıtılabilir:<br />

f ck ≤ 50 MPa için δ ≥ k 1 + k 2x u/d<br />

f ck >50MPa için δ ≥ k 3 + k 4x u/d<br />

Sınıf B ve Sınıf C donatı kullanılması hâlinde δ ≥ k 5<br />

Sınıf A donatı kullanılması hâlinde δ ≥ k 6<br />

δ : Yeniden dağıtım sonrası oluşan momentin, elastik eğilme momentine oranı,<br />

x u : Tekrar dağıtım sonrasında taşıma gücü sınır durumundaki tarafsız eksen<br />

derinliği,<br />

d : Efektif kesit yüksekliği<br />

k 1 = 0.44; k 2 = 1.25 (0.6 + 0.0014/ε cu2); k 3 = 0.54; k 4 = 1.25 (0.6 + 0.0014/ε cu2);<br />

k 5 = 0.7; k 6 = 0.8<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

71<br />

Plastik Davranış Analizi<br />

• Plastik davranış analizini esas alan yöntemler sadece<br />

taşıma gücü sınır durumları için kullanılmalıdır.<br />

• Kritik kesitlerin sünekliği, oluşturulması tasarlanan<br />

mekanizmaya yeterli olmalıdır.<br />

• Plastik davranış analizinde, alt sınır (statik) yöntemi<br />

veya üst sınır (kinematik) yöntemi esas alınmalıdır.<br />

• Statik yöntemde yapı basınç ve çekme etkisindeki<br />

elemanlar ile temsil edilir (Çubuk Model Yöntemi).<br />

• Kinematik yöntem taşıma gücü sınır durumunda yapının<br />

plastik mafsal oluşumu ile bir mekanizmaya<br />

dönüşmesini varsayar. Kiriş, çerçeve ve döşemelere<br />

uygulanır. Taşıma gücü sınır durumu için kritik kesitlerde<br />

gerekli sünekliğin sağlanması durumunda, dönme<br />

kapasitesinin doğrudan tahkik edilmesine gerek yoktur.<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

72<br />

Plastik Davranış Analizi<br />

Aşağıda verilenlerin tümünün karşılanması şartıyla, gerekli<br />

sünekliğin sağlandığı, tahkik yapılmaksızın kabul edilir:<br />

i. Herhangi bir kesitteki çekme donatısı alanı aşağıda<br />

verildiği gibi sınırlıdır:<br />

• Beton dayanım sınıfı ≤ C 50/60 için x u/d ≤ 0.25<br />

• Beton dayanım sınıfı ≤ C 55/67 için x u/d ≤ 0.15<br />

ii. Sınıf B veya Sınıf C donatı çeliği kullanılmalıdır.<br />

iii. Ara mesnetlerde oluşan momentlerin, açıklıkta oluşan<br />

momentlere oranı 0.5 ile 2.0 arasında olmalıdır.<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

73<br />

Dönme Kapasitesi<br />

• Sürekli kirişler ve tek yönlü eğilmeye maruz sürekli döşemelere<br />

uygulanan basitleştirilmiş işlemlerde, kiriş/döşeme birleşim<br />

bölgesinde kesit yüksekliğinin yaklaşık 1.2 katı mesafe boyunca<br />

oluşan dönme kapasitesi esas alınır. Bu bölgede oluşan ilgili etki<br />

kombinasyonları altındaki şekil değiştirmenin plastik olduğu<br />

•<br />

(plastik mafsal oluşumu) kabul edilir.<br />

Uygulanacak etki kombinasyonunda hesaplanan dönme açısı s’nin izin verilen plastik dönme açısına eşit veya daha küçük olduğunun<br />

gösterilmesi hâlinde, taşıma gücü sınır durumundaki plastik dönme<br />

tahkiki sonucunun yeterli olacağı kabul edilir.<br />

0.6h 0.6h<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

74<br />

Dönme Kapasitesi<br />

• Plastik mafsal bölgelerindeki x u/d değerleri; C50/60 ve daha küçük<br />

beton dayanım sınıfları için 0.45 değerini, C55/67 ve daha büyük<br />

beton dayanım sınıfları için ise 0.35 değerini aşmamalıdır.<br />

• s dönme açısının belirlenmesinde, etkilerin ve malzeme<br />

özelliklerinin tasarım değerleri ile öngerilmenin, dönmenin tayin<br />

edileceği andaki ortalama değeri esas alınmalıdır.<br />

• Basitleştirilmiş işlemde izin verilen plastik dönme, izin verilen<br />

dönme açısı temel değeri pl,d’nin kayma narinliğine bağlı kλ düzeltme faktörüyle çarpılmasıyla bulunur.<br />

k <br />

<br />

3<br />

λ : Tekrar dağıtılma sonrasında, momentin sıfır ve en büyük<br />

değeri aldığı noktalar arasındaki mesafenin, efektif yükseklik<br />

d değerine oranı<br />

• Basitleştirme olarak λ, uygun eğilme momenti ve kayma tasarım<br />

değerleri için hesaplanabilir.<br />

Msd<br />

<br />

V d<br />

sd<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

75<br />

Dönme Kapasitesi<br />

Sınıf B ve Sınıf C donatı kullanılan betonarme kesitler için izin verilen<br />

temel dönme değeri pl,d (Kayma narinliği λ = 3.0 değeri için)<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü<br />

Sınıf C<br />

Sınıf B


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

76<br />

Doğrusal Olmayan Davranış Analizi<br />

• Doğrusal olmayan davranış analiz yöntemleri, denge ve<br />

uygunluk sağlanması ve malzemenin yeterli derecede<br />

doğrusal olmayan davranış gösterdiği kabulü ile taşıma gücü<br />

sınır durumu ve kullanılabilirlik sınır durumu için de<br />

kullanılabilir. Analiz birinci veya ikinci mertebe olabilir.<br />

• Taşıma gücü sınır durumunda, bölgesel kritik kesitlerin,<br />

uygulanan herhangi inelastik şekil değiştirmeye direnç<br />

gösterebilme yeterliliği analiz yoluyla tahkik edilmelidir.<br />

Tahkikte, uygun belirsizlikler de dikkate alınmalıdır.<br />

• Hakim etki olarak statik yüklere maruz yapılarda, daha önceki<br />

yük uygulama tesirleri genellikle ihmal edilir ve etkilerin<br />

yoğunluğunda tedrici artış olduğu kabul edilebilir.<br />

• Doğrusal olmayan analizlerin kullanımında, rijitliğitemsil<br />

eden malzeme özelliklerinin gerçek değerleri kullanılmalı<br />

ancak, göçme belirsizlikleri de dikkate alınmalıdır. Sadece ilgili<br />

uygulama alanlarında geçerli tasarım biçimleri kullanılmalıdır.<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

77<br />

Eksenel Yükün Katıldığı İkinci Mertebe Tesirlerin Analizi<br />

Tarifler<br />

İki eksenli eğilme: Aynı anda iki asal eksene göre eğilme.<br />

Çapraz bağlı elemanlar veya sistemler: Analiz ve tasarımda, yapının yatay<br />

etkilere karşı genel kararlılığına katkıda bulunmadığı kabul edilen yapısal<br />

elemanlar ve alt sistemler.<br />

Çapraz bağ elemanları veya sistemleri: Analiz ve tasarımda, yapının yatay<br />

etkilere karşı genel kararlılığına katkıda bulunduğu kabul edilen yapısal<br />

elemanlar ve alt sistemler.<br />

Burkulma: Herhangi yanal etki olmaksızın tam olarak eksenel basınca maruz<br />

yapı elemanı veya yapıda kararlılığın bozulması yoluyla ortaya çıkan hasar.<br />

Burkulma yükü: Burkulmanın meydana geldiği yük. Ayrık elastik yapı<br />

elemanlarında burkulma yükü, Euler yükünün benzeridir.<br />

Efektif uzunluk: Sehim eğrisinin biçimi için dikkate alınan uzunluk. Bu uzunluk<br />

aynı zamanda burkulma boyu olarak da tanımlanır. Efektif uzunluk, gerçek yapı<br />

elemanı ile aynı enkesite sahip ve aynı burkulma yükü ile yüklenen sabit<br />

eksenel yük etkisindeki uçları mafsallı bir kolonun uzunluğudur.<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

78<br />

Eksenel Yükün Katıldığı İkinci Mertebe Tesirlerin Analizi<br />

Tarifler<br />

Birinci mertebe tesirler: Yapısal şekil değiştirmelerden kaynaklananlar dikkate<br />

alınmaksızın, geometrik kusurlar dâhil olmak üzere hesaplanan etki tesirleri.<br />

Ayrık yapı elemanları: Herhangi bağlantısı olmayan veya yapı tasarımı<br />

amacıyla bağlantısı olmayan eleman olarak işleme tabi tutulan yapı elemanı.<br />

İkinci mertebe anma momenti: Belirli tasarım yöntemlerinde kullanılan, nihai<br />

enkesit direnci ile uyumlu toplam momenti veren ikinci mertebe moment.<br />

İkinci mertebe tesirler: Yapısal şekil değiştirmelerden kaynaklanan ilave etki<br />

tesirleri.<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

79<br />

Eksenel Yükün Katıldığı İkinci Mertebe Tesirlerin Analizi<br />

Genel<br />

• İkinci mertebe tesirlerin dikkate alındığı hâllerde, şekil<br />

değiştirme sonrasında gerekli denge ve direnç şartları tahkik<br />

edilmelidir. Şekil değiştirmelerin hesaplanmasında, çatlak,<br />

doğrusal olmayan malzeme özellikleri ve sünmeden mevcut<br />

olanların tesirleri dikkate alınmalıdır. Doğrusal malzeme<br />

özellikleri, tasarımda azaltılmış riijitlik değerleri kullanılması<br />

yoluyla dikkate alınır.<br />

• Analizde, varsa bitişik yapı elemanlarının ve temellerin<br />

(zemin‐yapı etkileşimi) esneklik tesiri dikkate alınmalıdır.<br />

• Yapısal davranışın, şekil değiştirmelerin meydana gelebileceği<br />

doğrultuda oluşacağı kabul edilmeli ve gerekli hâllerde iki<br />

eksenli eğilme uygulanmalıdır.<br />

• Yapı elemanı geometrisi ve eksenel yüklerin konumu ile ilgili<br />

belirsizlikler, geometrik kusurlara bağlı ilave birinci mertebe<br />

tesirler olarak dikkate alınmalıdır.<br />

• Birinci mertebe tesirlerin %10’undan daha az olan ikinci<br />

mertebe tesirler ihmal edilebilir.<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

80<br />

İkinci Mertebe Tesirler İçin Basitleştirilmiş Kriterler<br />

Ayrık Yapı Elemanları İçin Narinlik Kriterleri<br />

< lim durumunda ikinci mertebe tesirler ihmal edilir.<br />

<br />

l 0 : Efektif uzunluk<br />

i : Çatlamamış beton kesitin atalet yarıçapı<br />

l0<br />

i<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

81<br />

İkinci Mertebe Tesirler İçin Basitleştirilmiş Kriterler<br />

Ayrık Yapı Elemanları İçin Narinlik Kriterleri<br />

1<br />

A <br />

10.2ef B 12 C 1.7 rm<br />

<br />

lim<br />

20ABC <br />

<br />

n<br />

( ef değerinin bilinmemesi hâlinde, A = 0.7 değeri kullanılabilir)<br />

(ω değerinin bilinmemesi hâlinde, B = 1.1 değeri kullanılabilir)<br />

(r m değerinin bilinmemesi hâlinde, C = 0.7 değeri kullanılabilir)<br />

ef : Efektif sünme oranı<br />

ω = A sf yd /(A cf cd): Mekanik donatı oranı,<br />

A s : Boyuna donatı toplam alanı,<br />

n = N Ed / (A cf cd): Bağıl normal kuvvet,<br />

r m = M 01 / M 02: Moment oranı,<br />

M 01, M 02 : Birinci mertebe uç momentleri, M 02 ≥ M 01<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

82<br />

İkinci Mertebe Tesirler İçin Basitleştirilmiş Kriterler<br />

Binalarda Genel İkinci Mertebe Tesirler<br />

bağıntısının gerçekleşmesi şartıyla binalarda genel ikinci<br />

mertebe tesirler ihmal edilebilir.<br />

F V,Ed : Toplam düşey yük (çapraz bağlı elemanlarda ve çapraz bağ<br />

elemanlarında<br />

n s : Kat adedi<br />

L : Binanın moment kısıtlayıcı seviyesinden yukarıdaki toplam yüksekliği<br />

E cd : Beton elastisite modülü tasarım değeri<br />

Ι c: Çapraz bağ elemanının/elemanlarının atalet momenti (çatlamamış<br />

beton enkesit için)<br />

k 1c: 0.31 (önerilen değer)<br />

<br />

n E I<br />

F k <br />

n L<br />

s<br />

cd c<br />

VEd , 1<br />

s 1.6<br />

2<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

83<br />

Eksenel Yükün Katıldığı İkinci Mertebe Tesirleri<br />

Analiz Yöntemleri – Genel Yöntem<br />

Genel Yöntem, geometrik doğrusallıksapmalarını,<br />

dolayısıyla da ikinci mertebe tesirleri ihtiva eden, doğrusal<br />

olmayan davranış analizini esas alır.<br />

Bu yöntem üç basit kabule dayanır:<br />

• Doğrusal şekil değiştirme dağılımı<br />

• Donatı ve betonda aynı seviyede eşit şekil değiştirmeler<br />

• Beton ve çelik için gerilme‐şekil değiştirme bağıntıları<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

84<br />

Eksenel Yükün Katıldığı İkinci Mertebe Tesirleri<br />

Analiz Yöntemleri – Basitleştirilmiş Yöntemler<br />

Basitleştirilmiş yöntemde enkesit dayanım momenti ve birinci<br />

mertebe moment arasındaki fark bağıl ikinci mertebe moment<br />

olarak kullanılabilir. Bu moment birinci mertebe momente<br />

eklendiğinde, enkesitin taşıma gücü sınır durumu tasarım<br />

momenti elde edilir.<br />

Pratikte bağıl ikinci mertebe momentin hesabı için iki yöntem<br />

vardır:<br />

• Anma rijitliğinin esas alındığı yöntem: Anma rijitlik<br />

değerlerinin (EI) doğrusal birinci mertebe analizde<br />

kullanılmak üzere yaklaşık olarak tahmin edilebilmesi hâlinde,<br />

bu yöntem ayrık yapı elemanları ve tüm yapı için de<br />

kullanılabilir.<br />

• Anma eğriliğinin esas alındığı yöntem: İkinci mertebe<br />

sehimlere karşılık gelen anma eğriliğinin (1/r) tahmin edildiği<br />

bu yöntem esas olarak ayrık elemanlar için uygundur. Ancak,<br />

eğrilik dağılımı ile ilgili gerçekçi kabullerin yapılmasıyla<br />

yapılara da uygulanabilir.<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

85<br />

Eksenel Yükün Katıldığı İkinci Mertebe Tesirleri<br />

Analiz Yöntemleri – Basitleştirilmiş Yöntemler<br />

Ayrık bir yapı elemanı için toplam moment<br />

MM M M NyM 1 l<br />

N <br />

r c<br />

0 2 0 0 2<br />

M : toplam moment<br />

M0 : birinci mertebe moment<br />

M2 : ikinci mertebe moment<br />

N : eksenel kuvvet<br />

y : 1/r’ye karşılık gelen sehim<br />

1/r : y’ye karşılık gelen eğrilik<br />

l : uzunluk<br />

c : eğrilik dağılımı için faktör<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

86<br />

Eksenel Yükün Katıldığı İkinci Mertebe Tesirleri<br />

Analiz Yöntemleri – Basitleştirilmiş Yöntemler<br />

Her iki yöntem arasındaki fark eğiriliğin ifadesindedir.<br />

Anma rijitliğinin esas alındığı yöntemde, eğrilik (1/r)<br />

tahmini anma rijitliği(EI) cinsinden tanımlanır.<br />

1 M<br />

<br />

r EI<br />

Anma eğriliğinin esas alındığı yöntemde ise, eğrilik (1/r)<br />

çekme ve basınç donatısının akma şekil değiştirmesi<br />

temelinde direkt olarak tahmin edilir.<br />

1 2<br />

yd<br />

<br />

r 0.9d<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

87<br />

Eksenel Yükün Katıldığı İkinci Mertebe Tesirleri<br />

İki Eksenli Eğilme<br />

• Genel yöntem iki eksenli eğilme için de kullanılabilir.<br />

• Basitleştirilmiş yöntemlerin kullanılması hâlinde, ilk<br />

adım olarak, her bir asal eksende, iki eksenli eğilmenin<br />

dikkate alınmadığı bağımsız tasarım yapılabilir.<br />

Kusurların, sadece en gayri müsait tesirin oluşabileceği<br />

doğrultuda dikkate alınması gerekir.<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

88<br />

Eksenel Yükün Katıldığı İkinci Mertebe Tesirleri<br />

İki Eksenli Eğilme<br />

Narinlik oranlarının<br />

y z<br />

2; 2<br />

<br />

z y<br />

şartlarının ikisini de,<br />

bağıl dış merkezliklerin<br />

ey heq ez beq<br />

0.2; 0.2<br />

ez beq ey heq<br />

şartlarında birini sağlaması hâlinde, daha başka kontrole<br />

gerek duyulmaz.<br />

Bu şartların sağlanamaması hâlinde her bir doğrultudaki,<br />

ikinci mertebe tesirlerin de dikkate alındığı iki eksenli<br />

eğilme uygulanmalıdır.<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

89<br />

Eksenel Yükün Katıldığı İkinci Mertebe Tesirleri<br />

İki Eksenli Eğilme<br />

a<br />

M M Edz<br />

Edy<br />

1.0<br />

M <br />

Rdz M <br />

Rdy <br />

MEdz/y : İlgili eksene göre, ikinci mertebe moment de dâhil<br />

olmak üzere tasarım momenti,<br />

MRdz/y : İlgili doğrultudaki direnç momenti,<br />

a : Üstel değer<br />

Dairesel veya elips şekilli enkesitler için: a = 2<br />

Dikdörtgen enkesitler için:<br />

N Ed / N Rd 0.1 0.7 1.0<br />

a 1.0 1.5 2.0<br />

NEd : Eksenel kuvvet tasarım değeri,<br />

NRd = Acfcd + Asfyd enkesitin tasarım eksenel direnci<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü<br />

a


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

90<br />

Narin Kirişlerin Yanal Duraysızlığı (Kararsızlığı)<br />

• Narin kirişlerin yanal duraysızlığı; ön yapımlı kirişlerin taşınması ve<br />

montajında, inşaatı tamamlanmış yapıdaki yeterli yanal çapraz<br />

bağsız kirişlerde olduğu gibi, gerekli yerlerde dikkate alınmalıdır.<br />

Geometrik kusurlar da dikkate alınmalıdır.<br />

• Çapraz bağsız (yanal desteksiz) kirişlerin tahkikinde, l/300<br />

mertebesindeki yanal sehim geometrik kusur olarak kabul<br />

edilmelidir. Burada l, toplam kiriş uzunluğudur.<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

91<br />

Narin Kirişlerin Yanal Duraysızlığı (Kararsızlığı)<br />

Yanal kararsızlık ile ilgili ikinci mertebe tesisler, aşağıda verilen<br />

şartlarda ihmal edilebilir:<br />

Kalıcı durumlar Geçici durumlar<br />

I0t<br />

50<br />

; hb2.5<br />

1/3<br />

b hb<br />

<br />

l0t : Burulma sınırlayıcıları arasındaki mesafe<br />

h : l0t’nin orta kısmında toplam kiriş yüksekliği<br />

b : Basınca çalışan tabla genişliği<br />

<br />

Destek yapılarının tasarımında, yanal kararsızlık ile ilgili burulma<br />

dikkate alınmalıdır<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü<br />

I0t<br />

70<br />

; hb3.5<br />

1/3<br />

b hb


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

92<br />

Gk Pk Qk,1 Qk,i Ad AEd 0i Taşıma Gücü Sınır Durumları<br />

Etki Kombinasyonları<br />

Kalıcı ve geçici tasarım durumları için etkilerin kombinasyonu<br />

(Malzeme yorulması hariç)<br />

, , 1 ,1 <br />

0,<br />

, <br />

E E G P Q Q<br />

d G j k j P k Q k Qi i k i<br />

Kaza durumu tasarımı için etkilerin kombinasyonu<br />

<br />

<br />

E E G P A Q Q<br />

dA , GAj , kj , PA k d 1,1 k,1 2, i ki ,<br />

Deprem tasarımı için etkilerin kombinasyonu<br />

<br />

<br />

E E G P A Q<br />

dA , GAj , kj , P k Ed 2, i ki ,<br />

: Kalıcı etkinin karakteristik değeri<br />

: Öngerme etkisinin karakteristik değeri<br />

: Öncü tek değişken etkinin karakteristik değeri<br />

: Öncü tek değişken etkiye eşlik eden etki i nin karakteristik değeri<br />

: Kazara oluşan etkinin tasarım değeri<br />

: Sismik etkinin tasarım değeri<br />

: Kombinasyon faktörleri<br />

Gj , P , Qi :Kısmi faktörler<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

93<br />

Taşıma Gücü Sınır Durumları<br />

Eğilme (Eksenel Kuvvetli ve Eksenel Kuvvetsiz)<br />

Nihai direnç momenti belirlenmesinde kabuller:<br />

• Düzlem kesitler düzlem kalır (Bernoulli)<br />

• Basınç veya çekme etkisi altında olan betona gömülü<br />

donatı veya öngerme kablolarındaki birim şekil<br />

değiştirme, bu elemanların çevresindeki betonun birim<br />

şekil değiştirmesi ile aynıdır.<br />

• Betonun çekme dayanımı ihmal edilir.<br />

• Basınç etkisindeki betonda oluşan gerilmeler tasarım<br />

gerilme/birim şekil değiştirme ilişkisinden elde edilir.<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

94<br />

Taşıma Gücü Sınır Durumları<br />

Eğilme (Eksenel Kuvvetli ve Eksenel Kuvvetsiz)<br />

Nihai direnç momenti belirlenmesinde kabuller:<br />

Tasarım gerilme/birim şekil değiştirme<br />

f ck<br />

f cd<br />

c<br />

c2<br />

c cu2 f ck<br />

f cd<br />

f cd = α cc f ck/ C<br />

f ctd = α ct f ctk,0.05 / C<br />

c<br />

c3<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü<br />

cu3<br />

c


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

95<br />

Taşıma Gücü Sınır Durumları<br />

Eğilme (Eksenel Kuvvetli ve Eksenel Kuvvetsiz)<br />

Nihai direnç momenti belirlenmesinde kabuller:<br />

Tasarım gerilme/birim şekil değiştirme<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

96<br />

Taşıma Gücü Sınır Durumları<br />

Eğilme (Eksenel Kuvvetli ve Eksenel Kuvvetsiz)<br />

Nihai direnç momenti belirlenmesinde kabuller:<br />

• Donatı gerilmeler, tasarım grafiklerinden elde edilir.<br />

(İdeal)<br />

(Tasarım)<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

97<br />

Taşıma Gücü Sınır Durumları<br />

Eğilme (Eksenel Kuvvetli ve Eksenel Kuvvetsiz)<br />

Oluşması muhtemel birim şekil değiştirme aralığı<br />

veya<br />

Donatı çeliğinin çekmede birim şekil değiştirme sınırı<br />

Betonun basınçta birim şekil değiştirme sınırı<br />

Betonun basınçta teorik birim şekil değiştirme sınırı<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

98<br />

Taşıma Gücü Sınır Durumları<br />

Eğilme (Eksenel Kuvvetli ve Eksenel Kuvvetsiz)<br />

Oluşması muhtemel birim şekil değiştirme aralığı<br />

• Diyagram: Taşıma gücü sınır durumunda şekil değiştirmeler<br />

• Her bir şekil değiştirme düzeyinde betonun ve/veya çeliğin<br />

direncine ulaşılır.<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

99<br />

Taşıma Gücü Sınır Durumları<br />

Eğilme (Eksenel Kuvvetli ve Eksenel Kuvvetsiz)<br />

Oluşması muhtemel birim şekil değiştirme aralığı<br />

Bölge 1: Eksenel çekme ve küçük dış merkezli çekme<br />

• Enkesit tamamen çekme altındadır.<br />

• Çekme sadece donatı çeliği tarafından karşılanır.<br />

• Akma sınırı aşılmış çelik uzamaya devam eder ve maksimum<br />

uzamasını yaparak kopar.<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

100<br />

Taşıma Gücü Sınır Durumları<br />

Eğilme (Eksenel Kuvvetli ve Eksenel Kuvvetsiz)<br />

Oluşması muhtemel birim şekil değiştirme aralığı<br />

Bölge 2: Eğilme ve bileşik eğilme durumu<br />

• Kesitin çekme bölgesi çatlamıştır.<br />

• Beton basınç bölgesi bulunmaktadır. Tarafsız eksen yukardadır.<br />

• Kırılma nedeni çeliktir.<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

101<br />

Taşıma Gücü Sınır Durumları<br />

Eğilme (Eksenel Kuvvetli ve Eksenel Kuvvetsiz)<br />

Oluşması muhtemel birim şekil değiştirme aralığı<br />

Bölge 3: Eğilme ve bileşik eğilme durumu<br />

• Donatı fazla olunca bu bölgede olunur.<br />

• Tarafsız eksen aşağıya kaymıştır.<br />

• Çelik akma sınırı aşıldığından, akma sahanlığında uzamaya devam<br />

ederken beton kısalması sınır değere ulaşarak kırılır.<br />

• Çeliğin neden olduğu haber veren bir kırılmadır.<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

102<br />

Taşıma Gücü Sınır Durumları<br />

Eğilme (Eksenel Kuvvetli ve Eksenel Kuvvetsiz)<br />

Oluşması muhtemel birim şekil değiştirme aralığı<br />

Bölge 4: Eğilme ve bileşik eğilme durumu<br />

• Orta ve küçük dış merkezli basınç kuvveti durumudur.<br />

• Tarafsız eksen çok aşağıdadır.<br />

• Çelik akma sınırına ulaşamadan kırılma betondan olur (ani göçme!).<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

103<br />

Taşıma Gücü Sınır Durumları<br />

Eğilme (Eksenel Kuvvetli ve Eksenel Kuvvetsiz)<br />

Oluşması muhtemel birim şekil değiştirme aralığı<br />

Bölge 5: Eksenel basınç ve dış merkezli basınç<br />

• Küçük dış merkezli basınç kuvveti durumu<br />

• Kesitin tümünde basınç gerilmeleri vardır ve tarafsız eksen kesit<br />

dışına çıkmıştır. Beton birim kısalması sınır değeri aşınca beton<br />

plastik duruma girdiğinden kesitin tümünde veya büyük bir<br />

bölümünde sınır değere vararak kırılmaya neden olacaktır.<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

104<br />

Tasarım<br />

Taşıma Gücü Sınır Durumları<br />

Eğilme (Eksenel Kuvvetli ve Eksenel Kuvvetsiz)<br />

Moment ve eksenel kuvvetlerin dengesi sağlanmalı<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

105<br />

Tasarım<br />

Taşıma Gücü Sınır Durumları<br />

Eğilme (Eksenel Kuvvetli ve Eksenel Kuvvetsiz)<br />

Donatı eksenine göre moment alınarak F s1d elimine edilir.<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

106<br />

Tasarım<br />

Taşıma Gücü Sınır Durumları<br />

Eğilme (Eksenel Kuvvetli ve Eksenel Kuvvetsiz)<br />

• Boyutsuz parametreler<br />

• F s1d moment dengesinden elimine edildiğinden, donatı<br />

alanı As eksenel kuvvet dengesinden elde edilir.<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

107<br />

Tasarım<br />

Taşıma Gücü Sınır Durumları<br />

Eğilme (Eksenel Kuvvetli ve Eksenel Kuvvetsiz)<br />

• İki denge denklemi<br />

NEd = NRd ve MEd = MRd • Şekil değiştirme dağılımı için iki bağımsız şekil<br />

değiştirme (c2 ve s1) • Üçüncü bilinmeyen parametre: Çekme donatısı A s1<br />

Sistemin çözümü için üçüncü bir denklem gerekli!<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

108<br />

Tasarım<br />

Taşıma Gücü Sınır Durumları<br />

Eğilme (Eksenel Kuvvetli ve Eksenel Kuvvetsiz)<br />

• Taşıma gücü sınır durumunda çelik şekil değiştirmesi (25‰) veya<br />

beton şekil değiştirmesi (‐3.5‰) sınır değerlerine ulaşır.<br />

• Bu durumda c2 = ‐3.5‰ veya s1 =25‰ değerini seçerek<br />

bilinmeyen sayısı ikiye indirilmiş olur ve artık sistemin çözümü<br />

mümkündür.<br />

• Çözüm iteratif olarak veya tasarım araçları vasıtasıyla<br />

gerçekleştirilebilir.<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

109<br />

Taşıma Gücü Sınır Durumları<br />

Eğilme (Eksenel Kuvvetli ve Eksenel Kuvvetsiz)<br />

Tasarıma Yardımcı Araçlar<br />

Boyutsuz Parametreli<br />

Tablolar<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

110<br />

Taşıma Gücü Sınır Durumları<br />

Eğilme (Eksenel Kuvvetli ve Eksenel Kuvvetsiz)<br />

Tasarıma Yardımcı Araçlar<br />

Genel Tasarım Diyagramları<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

111<br />

Taşıma Gücü Sınır Durumları<br />

Eğilme (Eksenel Kuvvetli ve Eksenel Kuvvetsiz)<br />

Tasarıma Yardımcı Araçlar<br />

Etki Diyagramları<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

112<br />

Kayma Tahkiki<br />

Taşıma Gücü Sınır Durumları<br />

Kayma<br />

E R V V<br />

d d Ed Rd<br />

Kayma direnci tahkikinde kullanılan semboller:<br />

• VRd,c : Kayma donatısı bulunmayan yapı elemanının<br />

tasarım kayma direnci.<br />

• VRd,s : Kayma donatısının akması vasıtasıyla<br />

karşılanabilen kesme kuvveti tasarım değeri.<br />

• VRd,max : Yapı elemanı tarafından karşılanabilen ve basınç<br />

çubuklarının kırılması ile sınırlı olan en büyük kesme<br />

kuvveti tasarım değeri.<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

113<br />

Taşıma Gücü Sınır Durumları<br />

Kayma<br />

Çekme ve basınç bölgeleri eğik olan yapı elemanlarında<br />

ilave semboller:<br />

• Vccd : Eğik basınç bölgesinde, basınç alanına etkiyen<br />

kuvvetin kesme kuvveti bileşeni tasarım değeri.<br />

• Vtd : Eğik çekme bölgesinde, çekme donatısına etkiyen<br />

kuvvetin kesme kuvveti bileşeni tasarım değeri.<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

114<br />

Taşıma Gücü Sınır Durumları<br />

Kayma<br />

• Kayma donatısı bulunan yapı elemanının kayma direnci<br />

V Rd = V Rd,s + V ccd + V td<br />

• Yapı elemanının V Ed ≤ V Rd,c şartını sağlayan bölgeleri için kayma<br />

donatısı hesaplanması gerekmez. V Ed, dikkate alınan kesitte dış<br />

yükleme ve öngermeden (aderanslı veya aderanssız kabloları)<br />

kaynaklanan tasarım kesme kuvvetidir.<br />

• Yapılan tasarım kesme kuvveti hesabı sonucunda kayma donatısı<br />

kullanılmasına gerek olmadığı ortaya çıksa bile, minimum kayma<br />

donatısı kullanılmalıdır. Minimum kayma donatısı, enine yüklerin<br />

tekrar dağılımının mümkün olduğu döşemeler (masif, dişli veya<br />

boşluklu döşemeler) gibi yapı elemanlarında kullanılmayabilir.<br />

Minimum kayma donatısı, yapının toplam direnci ve duraylılığına<br />

katkısı olmayan ikinci dereceden önemli yapı elemanlarında<br />

(açıklığı ≤ 2 m olan lentolar gibi) da kullanılmayabilir.<br />

• Yapı elemanının VEd ≥ VRd,c şartını sağlayan bölgelerinde, VEd ≤ VRd şartının sağlanması için yeterli kayma donatısı kullanılmalıdır.<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

115<br />

Taşıma Gücü Sınır Durumları<br />

Kayma<br />

Kayma donatısı gerektirmeyen yapı elemanları<br />

Kayma direnci V Rd,c tasarım değeri<br />

Minimum<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

116<br />

Taşıma Gücü Sınır Durumları<br />

Kayma<br />

Kayma donatısı gerektirmeyen yapı elemanları<br />

Mesnet kenarından (veya elastik mesnet elemanları kullanılması hâlinde<br />

mesnet elemanının merkezinden) itibaren 0.5d ≤ a v ≤ 2d arasındaki bir mesafe<br />

dâhilinde üst tarafından yük uygulanan yapı elemanlarında, uygulanan yükün<br />

kesme kuvveti V Ed’ye katkısı, V Ed’nin<br />

= a v/2d faktörü ile çarpılması yoluyla dikkate alınabilir.<br />

(a) Doğrudan mesnetlere sahip kiriş (b) Konsol taşıyıcı<br />

V 0.5b dvf Ed w cd<br />

v: kesme etkisiyle çatlamış beton için azaltma faktörü<br />

fck<br />

<br />

v 0.6 <br />

1 250 <br />

<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

117<br />

Taşıma Gücü Sınır Durumları<br />

Kayma<br />

Kayma donatısı gerektiren yapı elemanları<br />

Kafes kiriş modeli ve kayma donatısı bulunan yapı elemanlarına ait semboller<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü<br />

1 ≤ cot ≤ 2.5


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

118<br />

Taşıma Gücü Sınır Durumları<br />

Kayma<br />

Kayma donatısı gerektiren yapı elemanları<br />

Kayma direnci V Rd tasarım değeri<br />

Asw<br />

<br />

VRd , s zfywd cot<br />

min<br />

s<br />

<br />

cw<br />

bwzv1fcd VRd<br />

,max <br />

cot tan<br />

Asw : Kayma donatısı enkesit alanı,<br />

s : Etriye aralığı,<br />

fywd : Kayma donatısı tasarım akma dayanımı,<br />

ν1 : Kesme kuvveti etkisiyle çatlamış beton için dayanım azaltma faktörü,<br />

fck ≤ 60 MPa için ν1 = 0.6; fck ≥ 60 MPa için ν1 = 0.9 ‐ fck/200 > 0.5<br />

αcw : Basınç bölgesinde oluşan gerilme durumunu dikkate almak için kullanılan<br />

katsayı (Öngerimeli olmayan yapılar için αcw =1)<br />

cot θ = 1 için kayma donatısı en büyük efektif enkesit alanı :<br />

Asw ,max fywd0.5 cw v1fcd <br />

b s sin<br />

w<br />

<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

119<br />

Taşıma Gücü Sınır Durumları<br />

Kayma<br />

Kayma donatısı gerektiren yapı elemanları<br />

Doğrudan basınç etkisi altında bulunan kısa kesme açıklıklarındaki<br />

kayma donatısı<br />

Mesnet kenarından itibaren 0.5d ≤ a v ≤ 2.0d arasındaki bir mesafe<br />

dâhilinde üst tarafından yük uygulanan yapı elemanlarında, uygulanan<br />

yükün kesme kuvveti V Ed’ye katkısı, V Ed’nin = a v/2d faktörü ile<br />

çarpılarak azaltılması yoluyla dikkate alınabilir.<br />

V Ed ≤ A sw ∙ f ywd sin α<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

120<br />

Taşıma Gücü Sınır Durumları<br />

Kayma<br />

Tablalı T kirişlerin gövde ve tabla kısımları arasında oluşan kesme<br />

kuvveti<br />

• Tabla kısmının kayma dayanımı, bu kısmın, basınç çubukları<br />

ve çekme donatısını biçimindeki çekme çubuklarından oluşan<br />

bir sistem olduğu kabulüyle hesaplanabilir.<br />

• Tablalı T kirişte, boyuna minimum donatı bulunmalıdır.<br />

• Tabla kolu ile kiriş gövdesinin kesiştiği yerde oluşan boyuna<br />

kayma gerilmesi v Ed, tablanın dikkate alınan kısmında oluşan<br />

normal (boyuna) kuvvetteki değişim vasıtasıyla belirlenir ve<br />

aşağıdaki bağıntıyla hesaplanır:<br />

v Ed = ΔF d / (h f ∙ Δx)<br />

h f : Kiriş gövdesi ile tabla kolu kesişim yerindeki tabla kalınlığı,<br />

Δx : Dikkate alınan uzunluk,<br />

ΔF d : Tablada oluşan normal kuvvette Δx uzunluğu boyunca meydana<br />

gelen değişim<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

121<br />

Taşıma Gücü Sınır Durumları<br />

Kayma<br />

Tablalı T kirişlerin gövde ve tabla kısımları arasında oluşan<br />

kesme kuvveti<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

122<br />

Taşıma Gücü Sınır Durumları<br />

Burulma<br />

Yapının statik dengesinin, yapı elemanlarının burulma<br />

direncine bağlı olduğu durumlarda, taşıma gücü ve<br />

kullanılabilirlik sınır durumlarını da kapsamak üzere,<br />

yapının burulma etkisine karşı tasarımında yapı bir bütün<br />

olarak dikkate alınmalıdır.<br />

Burulma momenti nedeniyle oluşan kayma gerilmesi:<br />

TEd<br />

t ti , efi ,<br />

2A<br />

i cidarında burulmaya bağlı<br />

oluşan kesme kuvveti V Ed,i<br />

V t z<br />

Ed , i t , i ef , i i<br />

k<br />

T Ed, uygulanan tasarım burulma momenti<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

123<br />

Taşıma Gücü Sınır Durumları<br />

Zımbalama<br />

Zımbalama kesme kuvveti, bir döşeme veya temelin, bağıl olarak oldukça küçük<br />

bir alan olan yüke maruz A load alanına etki eden tekil yük veya tepki kuvvetinden<br />

kaynaklanabilir.<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

124<br />

Kontrol sınırının tanımı<br />

r cont sonraki kontrol sınırı<br />

Taşıma Gücü Sınır Durumları<br />

Zımbalama<br />

esas kontrol kesiti<br />

esas kontrol alanı Acont esas kontrol sınırı u 1<br />

yük uygulanan alan A load<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

125<br />

Taşıma Gücü Sınır Durumları<br />

Zımbalama<br />

• Kayma direnci, kolon yüzeyinde ve esas kontrol sınırı<br />

u1’de kontrol edilmelidir. Bu kontrol sonucunda kayma<br />

donatısı kullanılması gerektiği sonucu ortaya çıkarsa, bu<br />

sınırdan ötede kayma donatısı kullanılmasına ihtiyaç<br />

duyulmayacak bir sonraki sınır uout,ef bulunmalıdır.<br />

• Esas kontrol sınırı u1, normal şartlarda yük uygulanan<br />

alandan 2.0d mesafe kabul edilebilir ve çevre uzunluğu<br />

en az olacak şekilde oluşturulmalıdır<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

126<br />

Taşıma Gücü Sınır Durumları<br />

Zımbalama – Kontrol Sınırları<br />

• Açıklık yakınındaki kontrol sınırı<br />

• Bir kenar veya köşeye yakın olan veya kenar veya köşe<br />

üzerindeki kontrol sınırı<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü<br />

açıklık


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

127<br />

Yüksekliği değişken temel<br />

pabucunda kontrol kesiti<br />

yüksekliği<br />

Başlığı l H < 2.0h H kadar<br />

genişletilmiş kolona oturan<br />

döşeme<br />

Başlığı l H > 2(d + h H) kadar<br />

genişletilmiş kolona oturan<br />

döşeme<br />

Taşıma Gücü Sınır Durumları<br />

Zımbalama –Özel Uygulamalar<br />

esas kontrol sınırı<br />

dairesel kesitli kolonlarda esas kontrol<br />

sınırı<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü<br />

yük uygulanan alan<br />

yük uygulanan alan<br />

yük uygulanan alan


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

128<br />

Taşıma Gücü Sınır Durumları<br />

Zımbalama ‐ Kontroller<br />

• Zımbalama etkisiyle oluşan kayma gerilmesi için tasarım<br />

işlemi, kolon yüzünde ve esas kontrol sınırı u 1’de yapılan<br />

kontrollere dayanır.<br />

• Kontrol sınırında veya yük uygulanan alan çevresinde,<br />

en büyük zımbalama kayma gerilmesi aşılmamalıdır:<br />

v Ed < v Rd,max<br />

v Ed < v Rd,c<br />

Zımbalama kayma donatısı gerekli değil.<br />

v Rd,c : Dikkate alınan kontrol kesiti boyunca zımbalama kayma donatısı<br />

bulunmayan bir döşemenin zımbalama kayma direnci tasarım<br />

değeridir.<br />

v Rd,max : Dikkate alınan kontrol kesiti boyunca en büyük zımbalama kayma<br />

direnci tasarım değeridir.<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

129<br />

Taşıma Gücü Sınır Durumları<br />

Zımbalama –Zımbalama Kayma Direnci<br />

Kayma donatısı bulunmayan döşemeler ile kolon kaideleri<br />

Döşeme Zımbalama Kayma Direnci<br />

Kolon Kaidesi Zımbalama Kayma Direnci<br />

C Rd,c, v min ve k 1 değerleri, her ülke için, kendi milli ekinde verilebilir.<br />

Önerilen Değerler: C Rd,c = 0.18/ c, k 1 = 0.1 v min = 0.035∙k 3/2 ∙f ck 1/2<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

130<br />

Taşıma Gücü Sınır Durumları<br />

Zımbalama –Zımbalama Kayma Direnci<br />

Kayma donatısı bulunmayan döşemeler ile kolon kaideleri<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

131<br />

Taşıma Gücü Sınır Durumları<br />

Zımbalama –Zımbalama Kayma Direnci<br />

Kayma donatısı bulunan döşemeler ile kolon kaideleri<br />

Kayma donatısı kullanılması gerekli olmayan kontrol sınırı u out (veya u out,ef)<br />

kullanılarak hesaplanmalıdır:<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

132<br />

Taşıma Gücü Sınır Durumları<br />

Zımbalama –Zımbalama Kayma Direnci<br />

Kayma donatısı bulunan döşemeler ile kolon kaideleri<br />

En son kayma donatısı sırası, kontrol sınırı u out (veya<br />

u out,ef)’tanitibarenenfazlakd mesafe içeride olacak şekilde<br />

yerleştirilmelidir. k değeri için önerilen değer 1.5’tir.<br />

sınır u out<br />

sınır u out,ef<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

133<br />

Kullanılabilirlik Sınır Durumları<br />

Genel<br />

<strong>EN</strong> 1990 Madde 3.4’de kullanılabilirlik sınırdurumları şu şekilde<br />

sınıflandırılmıştır:<br />

– Yapı veya yapı elemanlarının normal kullanım şartlarındaki işlevleri<br />

– Kişilerin konforu<br />

– Yapının görünüşü (Görünüş tabiri ile estetikten ziyade, fazla sehim<br />

ve aşırı çatlak oluşumu kastedilmektedir.)<br />

<strong>EN</strong> <strong>1992</strong>‐1‐1 yaygın kullanılabilirlik sınır durumlarını kapsar. Bu<br />

durumlar:<br />

– Gerilme sınırlaması<br />

– Çatlak kontrolü<br />

– Sehim kontrolü<br />

• Diğer sınır durumları (titreşim gibi) bu standard kapsamında<br />

değildir.<br />

• Gerilmeler ve sehimlerin hesabında, eğilmede çekme<br />

gerilmesinin f ct,eff’i aşmaması şartıyla, enkesitlerin çatlamamış<br />

olduğu kabul edilir.<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

134<br />

Karakteristik Kombinasyon:<br />

Kullanılabilirlik Sınır Durumu<br />

Etki Kombinasyonları<br />

, ,1 <br />

0, , <br />

E E G P Q Q<br />

d k j k k i k i<br />

Sık Kombinasyon: EdEGk, j Pk1,1 Qk,1 2,<br />

i Qk,<br />

i<br />

Yarı‐kalıcı Kombinasyon: EdEGk, j Pk2, i Qk,<br />

i<br />

Kullanılabilirlik sınır durumunda etki kısmi faktörü F ve malzeme kısmi<br />

faktörü M 1.0 olarak alınır.<br />

Gk Pk Qk,1 Qk,i 0i : Kalıcı etkinin karakteristik değeri<br />

: Öngerme etkisinin karakteristik değeri<br />

: Öncü tek değişken etkinin karakteristik değeri<br />

: Öncü tek değişken etkiye eşlik eden etki i nin karakteristik değeri<br />

: Kombinasyon faktörleri<br />

Gj , P , Qi :Kısmi faktörler<br />

E C d d<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

135<br />

Kullanılabilirlik Sınır Durumları<br />

Gerilme Sınırlaması<br />

Gerilme Sınırlaması<br />

• Betonda basınç gerilmelerinin sınırlandırılması<br />

• Donatı ve öngerme kablolarında çekme gerilmelerinin<br />

sınırlandırılması<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

136<br />

Kullanılabilirlik Sınır Durumları<br />

Gerilme Sınırlaması (Beton)<br />

Yapının işlevinde beklenmeyen tesirlere neden olabilecek,<br />

• boyuna doğrultudaki çatlakları,<br />

• mikro çatlakları veya<br />

• yüksek seviyede sünmeyi<br />

engellemek için betonda basınç gerilmesi<br />

sınırlandırılmalıdır.<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

137<br />

Kullanılabilirlik Sınır Durumları<br />

Gerilme Sınırlaması (Beton)<br />

Boyuna doğrultudaki çatlaklar<br />

• Karakteristik yük kombinasyonu etkisinde oluşan gerilme<br />

seviyesinin kritik değeri aşması hâlinde,<br />

• Basınç bölgesinde beton örtü kalınlığının artırılması veya<br />

enine sargı donatısı kullanılması gibi diğer tedbirlerin<br />

alınmadığı durumda,<br />

Beton basınç gerilmesinin, XD, XF ve XS çevre etki sınıflarına<br />

maruz alanlarda 0.6f ck değeri ile sınırlandırılması uygun olabilir.<br />

c ≤ 0.6f ck<br />

Yarı kalıcı yükler etkisi altında betondaki basınç gerilmesinin<br />

0.45f ck değerinden küçük olması hâlinde, doğrusal sünme<br />

oluşacağı, betondaki basınç gerilmesinin 0.45f ck değerini aşması<br />

hâlinde, doğrusal olmayan sünme oluşacağı kabul edilir<br />

c ≤ 0.45f ck<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

138<br />

Kullanılabilirlik Sınır Durumları<br />

Gerilme Sınırlaması (Donatı ve Öngerme Kabloları)<br />

Elastik olmayan birim şekil değiştirmeyi, kabul edilemeyen çatlamayı<br />

veya şekil değiştirmeyi önlemek için donatıdaki çekme gerilmeleri<br />

sınırlandırılmalıdır.<br />

Karakteristik yük kombinasyonu etkisinde donatıdaki çekme<br />

gerilmesinin 0.8f yk değerini aşmaması hâlinde, kabul edilemeyen<br />

çatlama veya şekil değiştirmenin önlendiği kabul edilir.<br />

s ≤ 0.8f yk<br />

Gerilmenin, oluşan şekil değiştirme nedeniyle meydana geldiği<br />

durumda, çekme gerilmesi 1.0f yk değerini aşmamalıdır.<br />

s ≤ 1.0f yk<br />

Öngerme kablolarındaki ortalama gerilme değeri, 0.75f pk değerini<br />

aşmamalıdır.<br />

pm ≤ 0.75f pk<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

139<br />

Kullanılabilirlik Sınır Durumları<br />

Çatlak Kontrolü<br />

Çatlak oluşumu, yapının uygunişlevini veya dayanıklılığını bozmayacak veya<br />

kabul edilemez yapı görünüşüne sebep olmayacak şekilde sınırlandırılmalıdır.<br />

Yapının önerilenişlevi, tipi ve çatlak sınırlamasının maliyeti dikkate alınarak<br />

hesaplanan sınırçatlakgenişliği wmax belirlenmelidir.<br />

Önerilen w max Değerleri<br />

Çevre etki sınıfı Donatılı elemanlar ve<br />

aderanssız kabloları<br />

bulunan öngerilmeli<br />

elemanlar<br />

Yarı kalıcı yük<br />

kombinasyonu<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü<br />

Aderanslı kabloları<br />

bulunan<br />

öngerilmeli<br />

elemanlar<br />

Sık etki eden yük<br />

kombinasyonu<br />

X0, XC1 0.4 0.2<br />

XC2, XC3, XC4 0.3 0.2<br />

XD1, XD2, XS1, XS2, XS3 0.3 Basınç boşalması


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

140<br />

Kullanılabilirlik Sınır Durumları<br />

Çatlak Kontrolü<br />

Çatlak Kontrolü<br />

• Minimum donatı alanları<br />

• Doğrudan hesaplama yapılmaksızın çatlak kontrolü<br />

• Çatlak genişliklerinin hesaplanması<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

141<br />

Kullanılabilirlik Sınır Durumları<br />

Çatlak Kontrolü – Minimum Donatı Alanı<br />

Çatlak kontrolünün gerekli olması hâlinde, çekme oluşumu<br />

beklenen alanlarda meydana gelecek çatlamaları kontrol<br />

etmek amacıyla minimum miktarda aderanslı donatı<br />

kullanılması gerekir.<br />

Kullanılacak donatı miktarı, çatlamadan hemen önce<br />

betonda oluşan çekme kuvveti ile akma anında veya çatlak<br />

genişliğini sınırlandırmak gerekiyorsa daha düşük bir<br />

gerilmede donatıda oluşan çekme kuvveti arasındaki<br />

dengeden hesaplanabilir.<br />

A k kf A<br />

s,min s c ct, eff ct<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

142<br />

Kullanılabilirlik Sınır Durumları<br />

Çatlak Kontrolü – Minimum Donatı Alanı<br />

A k kf A<br />

s,min s c ct, eff ct<br />

A s,min : Çekme bölgesindeki minimum donatı çeliği alanı,<br />

A ct : Çekme bölgesindeki beton alanı. Çekme bölgesi, kesitin, ilk çatlak<br />

oluşmadan hemen önce çekmeye zorlanacağı hesaplanan<br />

bölümüdür,<br />

s : Çatlak oluşumundan hemen sonra donatı için izin verilen en büyük<br />

gerilmenin mutlak değeri. Bu gerilme değeri olarak, donatının akma<br />

dayanımı f yk değeri alınabilir. Ancak, en büyük çubuk çapı veya çubuk<br />

aralığına göre belirlenmiş çatlak genişliği sınır değerlerini karşılamak<br />

için daha düşük bir gerilme değeri kullanılması gerekebilir,<br />

f ct,eff : Çatlakların ilk defa oluşmasının beklendiği anda betondaki efektif<br />

çekme dayanımı ortalama değeri: f ct,eff = f ctm veya çatlamanın 28<br />

günden önce meydana gelmesi bekleniyorsa daha düşüktür (f ctm(t)).<br />

k : Kendiliğinden dengelenen düzgün olmayan gerilmelerin tesirini<br />

dikkate almak için kullanılan ve sınırlama kuvvetlerinin azaltılmasını<br />

sağlayan katsayı,<br />

h ≤ 300 mm olan gövdeler veya genişliği 300 mm’den küçük başlıklar<br />

için k = 1.0’dır. h ≥ 800 mm olan gövdeler veya genişliği 800 mm’den<br />

büyük başlıklar için k = 0.65’tir.<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

143<br />

Kullanılabilirlik Sınır Durumları<br />

Çatlak Kontrolü – Minimum Donatı Alanı<br />

A k kf A<br />

s,min s c ct, eff ct<br />

kc : Moment kolu değişimini ve çatlamadan hemen önce<br />

enkesitteki gerilme dağılımını dikkate almak için kullanılan<br />

katsayı<br />

Sadece çekme durumu için kc = 1.0’dır.<br />

Eğilme durumu veya eksenel kuvvetler ile birlikte eğilme durumunda:<br />

Dikdörtgen enkesitler, kutu enkesitler ve T enkesitlerin gövde bölümleri<br />

için:<br />

<br />

c<br />

kc<br />

0.4 1 1<br />

*<br />

k1 h h fct<br />

, eff <br />

Kutu enkesitler ve T enkesitlerin başlık bölümleri için:<br />

k<br />

c<br />

Fcr<br />

0.9 0.5<br />

A f<br />

ct ct , eff<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

144<br />

Kullanılabilirlik Sınır Durumları<br />

Çatlak Kontrolü – Minimum Donatı Alanı<br />

A k kf A<br />

s,min s c ct, eff ct<br />

c : Dikkate alınan enkesit bölümüne etki eden beton ortalama<br />

gerilmesi ( c = N Ed /bh)<br />

N Ed : Dikkate alınan enkesit bölümüne, kullanılabilirlik sınır<br />

durumunda etki eden eksenel kuvvet (pozitif basınç kuvveti).<br />

(İlgili etki kombinasyonları altında öngerilme ve eksenel kuvvet<br />

karakteristik değerleri dikkate alınarak belirlenmelidir.)<br />

h * : h < 1.0 m için h * =h;h≥ 1.0 m için h * =1.0m<br />

k 1 : Eksenel kuvvetlerin gerilme dağılımı üzerindeki tesirlerini<br />

dikkate almak için kullanılan katsayı:<br />

N Ed’nin basınç kuvveti olması hâlinde k 1 =1.5<br />

N Ed’nin çekme kuvveti olması hâlinde k 1 =2h * /3h<br />

F cr : f ct,eff kullanılarak hesaplanan, çatlamaya neden olan momente<br />

bağlı olarak meydana gelen çatlamadan hemen önce başlık<br />

içinde oluşan çekme kuvvetinin mutlak değeri<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

145<br />

Kullanılabilirlik Sınır Durumları<br />

Doğrudan Hesaplama Yapılmaksızın Çatlak Kontrolü<br />

Doğrudan çatlak genişliklerinin hesaplanması ile ilgili kurallar<br />

basitleştirmek amacıyla<br />

• çubuk çapı veya<br />

• çubuk aralığı<br />

sınırlandırılarak çizelge biçiminde verilmiştir.<br />

Çelikte oluşan gerilme, ilgili etki kombinasyonu etkisi altında çatlamış<br />

enkesit esas alınarak hesaplanmalıdır.<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

146<br />

Kullanılabilirlik Sınır Durumları<br />

Doğrudan Hesaplama Yapılmaksızın Çatlak Kontrolü<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

147<br />

Kullanılabilirlik Sınır Durumları<br />

Doğrudan Hesaplama Yapılmaksızın Çatlak Kontrolü<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

148<br />

Kullanılabilirlik Sınır Durumları<br />

Çatlak Genişliklerinin Hesaplanması<br />

s r,max : En büyük çatlak aralığı,<br />

Çatlak genişliği w k<br />

w k= s r,max ( sm – cm)<br />

sm : Oluşan şekil değiştirmelerin tesiri de dâhil olmak ve çekme<br />

pekleşmesi tesirleri de dikkate alınmak üzere ilgili yük<br />

kombinasyonu etkisi altında donatının ortalama birim şekil<br />

değiştirmesi. Sadece, betonun aynı seviyede sıfır birim şekil<br />

değiştirme durumunun ötesinde çekme nedeniyle oluşan<br />

ilave birim şekil değiştirmesi dikkate alınır,<br />

cm : Çatlaklar arasındaki betonun ortalama birim şekil değiştirmesi<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

149<br />

Kullanılabilirlik Sınır Durumları<br />

Çatlak Genişliklerinin Hesaplanması<br />

Aderanslı donatının, çekme bölgesi içerisinde merkezleri birbirlerine makul<br />

derecede yakın olacakşekilde sabitlendiği yerlerde[aralık ≤ 5(c + /2)], en<br />

büyük nihai çatlak aralığı,<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

150<br />

Kullanılabilirlik Sınır Durumları<br />

Çatlak Genişliklerinin Hesaplanması<br />

Aderanslı donatı aralığının 5(c +/2)’yi aştığı veya çekme bölgesinde<br />

aderanslı donatı bulunmadığı durumlarda, çatlak genişliği üst sınır<br />

değeri, en büyük çatlak aralığı:<br />

Donatıları birbirine dik iki doğrultuda yerleştirilmiş elemanlarda, asal<br />

gerilme eksenleri ile donatı doğrultusu arasındaki açı dikkate değer<br />

derecede büyük (> 15 o ) ise, en büyük çatlak aralığı:<br />

: y doğrutusundaki donatı ile asal çekme gerilmesi<br />

doğrultusu arasındaki açı,<br />

s r,max,y ve s r,max,z : Sırasıyla y ve z doğrultularında çatlak aralıkları<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

151<br />

Kullanılabilirlik Sınır Durumları<br />

Çatlak Genişliklerinin Hesaplanması<br />

Donatı çubuğundan olan mesafeye göre beton yüzeyinde oluşan<br />

çatlak genişliği w<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü<br />

Tarafsız eksen<br />

Beton çekme yüzeyi<br />

Çatlak aralığı<br />

Çatlak aralığı<br />

Gerçek çatlak genişliği


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

152<br />

Kullanılabilirlik Sınır Durumları<br />

Sehim Kontrolü<br />

• Bir yapı elemanının veyayapınınşekil değiştirmesi, eleman<br />

veya yapının doğru şekilde işlev göstermesini veya<br />

görünüşünü<br />

olmamalıdır.<br />

olumsuz yönde etkileyecek derecede<br />

• Kiriş, döşeme veya konsolun yarı kalıcı yükler etkisinde<br />

yapacağı hesaplanmış sehiminin, açıklık/250 değerini aşması<br />

hâlinde, yapının görünüşü ve genel kullanım amacına<br />

uygunluğu bozulabilir. Sehim mesnetlere göre değerlendirilir.<br />

Sehimlerin bazılarını veya tamamını dengelemek için<br />

önceden ters sehim verilmiş (bombeli) elemanlar<br />

•<br />

kullanılabilir ancak, kalıp vasıtasıyla oluşturulan ters sehim<br />

genellikle açıklık/250 değerini aşmamalıdır.<br />

Yarı kalıcı yükler etkisinde inşaat sonrası oluşan sehim için<br />

açıklık/500 değeri, genellikle uygun bir sınırdeğerdir.<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

153<br />

Kullanılabilirlik Sınır Durumları<br />

Sehim Kontrolü<br />

Sehim sınır durumu kontrolü<br />

• Açıklık/yükseklik oranının sınırlandırılması,<br />

• Hesaplanmış sehim değeri ile sehim sınır değerinin<br />

karşılaştırılması<br />

ile yapılır.<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

154<br />

Kullanılabilirlik Sınır Durumları<br />

Açıklık/Yükseklik Oranının Sınırlandırılması<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

155<br />

Kullanılabilirlik Sınır Durumları<br />

Açıklık/Yükseklik Oranının Sınırlandırılması<br />

Bu bağıntılar uygun tasarım yükü etkisi altında, kullanılabilirlik sınır<br />

durumunda, kiriş veya döşemenin açıklık ortasında veya konsolun<br />

mesnedindeki çatlamış enkesitte çelik gerilmesinin 310 MPa (yaklaşıkolarakfyk = 500 MPa’ya karşılık gelir) olduğu kabulü esas alınarak türetilmiştir.<br />

Diğer gerilme seviyelerinin kullanıldığı durumda, bu bağıntılar ile elde edilen<br />

değerler, 310/σs değeri ile çarpılmalıdır.<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

156<br />

Kullanılabilirlik Sınır Durumları<br />

Açıklık/Yükseklik Oranının Sınırlandırılması<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

157<br />

Kullanılabilirlik Sınır Durumları<br />

Hesapla Sehim Kontrolü<br />

Eğilme etkisine maruz elemanlarda, elemanıngöstereceği<br />

davranışın yeterli seviyede tahmini<br />

1<br />

<br />

II I<br />

: Örneğin birim şekil değiştirme, eğrilik veya dönme olabilen<br />

şekil değiştirme parametresi (basitleştirme amacıyla, sehim<br />

olarak da alınabilir)<br />

I, II sırasıyla çatlamamış ve tamamen çatlamış durumlara<br />

ilişkin parametre değerleri<br />

: Dağıtım katsayısı (bir enkesitte çekme pekleşmesinin dikkate<br />

alınmasını sağlayan)<br />

sr<br />

1 <br />

s <br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü<br />

2


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

158<br />

Kullanılabilirlik Sınır Durumları<br />

Hesapla Sehim Kontrolü<br />

sr<br />

1 <br />

s <br />

= 0, Çatlamamış enkesitler için,<br />

: Yük etkime süresinin veya ortalama birim şekil değiştirme<br />

değerine kadar tekrarlı yüklemenin etkisini dikkate almak için<br />

kullanılan katsayı,<br />

= 1.0, kısa süreli tek yükleme için,<br />

= 0.5, kesintisiz etki eden yükler veya çok sayıda tekrarlı<br />

yükleme çevrimi için,<br />

s : Çatlamış enkesit esas alınarak hesaplanan çekme donatısı<br />

gerilmesi,<br />

sr : İlk çatlamaya neden olan yük şartları altında çatlamış enkesit<br />

esas alınarak hesaplanan çekme donatısı gerilmesi<br />

sr / s yerine eğilme için M cr/M veya sadece çekme için N cr/N konulabilir.<br />

Burada, M cr çatlamaya neden olan moment, N cr ise çatlamaya neden olan<br />

kuvvettir.<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü<br />

2


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

159<br />

Yapı Elemanlarının Detaylandırılması<br />

Kirişler – Boyuna Donatı<br />

Minimum ve Maksimum Boyuna Donatı Oranları<br />

f<br />

A 0.26 b d0.0013bd s,min ctm<br />

fyk<br />

t t<br />

A 0.04 A<br />

s,max c<br />

Basit mesnetler kabulü ile tasarım yapılsa dahi, yekpare yapılarda,<br />

mesnetlerdeki enkesitler, kısmi rijitlikten kaynaklanan ve açıklık<br />

ortasındaki en büyük momentin en az 0.15 katı olan eğilme<br />

momentine göre tasarlanmalıdır.<br />

Sürekli kirişlerin ara mesnetlerinde, tablalı bir enkesitteki toplam<br />

çekme donatısı alanı As, efektif tabla genişliği boyunca yayılmalıdır.<br />

Çekme donatısının bir kısmı, gövde genişliği boyunca sıklaştırılabilir.<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

160<br />

Yapı Elemanlarının Detaylandırılması<br />

Kirişler – Boyuna Donatı<br />

Sürekli kirişlerin ara mesnetlerinde, tablalı bir enkesitteki toplam<br />

çekme donatısı alanı A s,efektiftablagenişliği boyuncayayılmalıdır.<br />

Çekme donatısınınbirkısmı, gövde genişliği boyunca sıklaştırılabilir.<br />

Tablalı bir enkesite çekme donatısının yerleştirilmesi<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

161<br />

Yapı Elemanlarının Detaylandırılması<br />

Kirişler –Kayma Donatısı<br />

Kayma donatısı ile yapı elemanının boyuna ekseni arasındaki α açısı, 45 o ile 90 o<br />

arasında olmalıdır. Kayma donatısı aşağıda verilenlerin kombinasyonundan<br />

oluşabilir:<br />

• Boyuna çekme donatısını ve basınç bölgesini saran bağlantılar<br />

• Pilyeler,<br />

• Kalıp içerisine boyuna donatıyı sarmayacak şekilde yerleştirilen ancak,<br />

basınç ve çekme bölgelerine uygun şekilde ankrajlanmış kafes, merdiven<br />

vb. şekilli donatılar.<br />

Gerekli olan kayma donatısının 0.50 katını bağlantılar oluşturmalıdır.<br />

İç bağlantı alternatifleri Dış bağlantı<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

162<br />

Yapı Elemanlarının Detaylandırılması<br />

Kirişler –Kayma Donatısı<br />

Kayma donatısı oranı:<br />

A<br />

<br />

w : Kayma donatısı oranı,<br />

0.08 f ck<br />

w<br />

sw<br />

sb wsin w,min<br />

fyk<br />

Asw : s uzunluğu boyunca kayma donatısı alanı,<br />

s : Elemanın boyuna ekseni boyunca ölçülen kayma donatısı aralığı<br />

bw : Elemanın gövde genişliği<br />

: Kayma donatısı ile boyuna eksen arasındaki açıdır.<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

163<br />

Yapı Elemanlarının Detaylandırılması<br />

Kirişler –Kayma Donatısı<br />

Kayma donatısı eleman takımları arasında boyuna<br />

doğrultudaki en büyük aralık s l,max değerini aşmamalıdır.<br />

s l,max = 0.75d(1+cot <br />

Pilyeler arasında boyuna doğrultudaki en büyük aralık s b,max<br />

değerini aşmamalıdır.<br />

sb,max = 0.6d(1+cot <br />

Bir dizi kayma bağlantısının kolları arasındaki enine aralık<br />

st,max değerini aşmamalıdır.<br />

s t,max = 0.75d≤600 mm<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

164<br />

Yapı Elemanlarının Detaylandırılması<br />

Masif Döşemeler ‐ Donatı<br />

Ana Doğrultudaki Minimum ve Maksimum Donatı Oranları<br />

f<br />

A 0.26 b d0.0013bd s,min ctm<br />

fyk<br />

t t<br />

A 0.04 A<br />

s,max c<br />

Çubuk aralıkları s max, slabs değerini aşmamalıdır.<br />

Önerilen s max, slabs değerleri:<br />

– Ana donatı için 3h ≤ 400 mm, burada h, döşemenin toplam kalınlığıdır.<br />

– İkincil donatı için 3.5h ≤ 450 mm.<br />

Tekil yüklerin bulunduğu veya en büyük momentin oluştuğu alanlarda,<br />

bu hükümler sırasıyla aşağıdaki hâle dönüşür:<br />

– Ana donatı için 2h ≤ 250 mm.<br />

– İkincil donatı için 3h ≤ 400 mm.<br />

Kayma donatısı yerleştirilmiş bir döşemenin kalınlığı en az 200 mm<br />

olmalıdır. Kayma donatısı detaylandırılırken, kirişler için donatı oranına<br />

ilişkin verilen en az değer ve tarif uygulanır.<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

165<br />

Yapı Elemanlarının Detaylandırılması<br />

Kolonlar – Boyuna Donatı<br />

Boyuna Donatı<br />

Minimum Donatı Çapı min = 8 mm<br />

Minimum Donatı Alanı<br />

0.10NEd <br />

<br />

f<br />

<br />

As,min<br />

yd <br />

0.002A <br />

c <br />

max<br />

Maksimum Donatı Alanı<br />

Bindirme bölgeleri dışında: As,max = 0.04 Ac Bindirme bölgelerinde: A s,max = 0.08 A c<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü


Genel<br />

Tasarım Esasları<br />

Malzemeler<br />

Dayanıklılık<br />

Yapısal Analiz<br />

Taşıma Gücü<br />

Kullanılabilirlik<br />

Detaylandırma<br />

166<br />

Yapı Elemanlarının Detaylandırılması<br />

Kolonlar – Enine Donatı<br />

Enine Donatı<br />

• Enine donatının (bağlantılar, halkalar veya fret) çapı, 6 mm veya en<br />

büyük boyuna çubuk çapının dörtte biri değerlerinin büyük<br />

olanından az olmamalıdır. Enine doğrultuda donatı olarak kullanılan<br />

hasır çelikteki tellerin çapı 5 mm’den küçük olmamalıdır.<br />

• Kolon boyunca enine donatı aralığı, scl,tmax değerini aşmamalıdır.<br />

s<br />

cl,max t<br />

En küçük boyuna çubuk çapının 20 katı<br />

<br />

Kolon enkesitinin küçük boyutu <br />

400 mm<br />

<br />

<br />

• Kolon enkesitinin büyük boyutuna eşit mesafe dâhilinde, kiriş veya<br />

döşemenin altında veya üstünde kalan enkesitlerde ve en büyük<br />

boyuna çubuk çapının 14 mm’den büyük olması hâlinde s cl,tmax<br />

değeri 0.6 faktörü ile çarpılarak azaltılmalıdır.<br />

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ<br />

İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü<br />

min

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!