TS EN 1992-1-1 - Frilo
TS EN 1992-1-1 - Frilo
TS EN 1992-1-1 - Frilo
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