ESK İŞ EH İR OSMANGAZ İ ÜNİVERS İTES İinsaat.eskisehir.edu.tr/kivanct/MİM 321/icerik/Betonarme_2_1.pdf · TS 500-2000, Betonarme Yapıların Hesap ve Yapım Kuralları, Türk

Prof. Dr. Ahmet TOPÇU, Betonarme II, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, http://mmf.ogu.edu.tr/atopcu 1

Ek donatı

pilye

düz

İki d

oğrultud

a çalışan

döşem

e

Dağıtma donatısı

Bir doğrultuda çalışan döşeme Ana donatı

Ahmet TOPÇU

ESKİŞEHİR, Temmuz 2008

ESKİŞEHİR OSMANGAZİ ÜNİVERSİTESİMÜHENDİSLİK MİMARLIK FAKÜLTESİ

İnşaat Mühendisliği Bölümü

Sunu Ders Notları

BETONARME IIBETONARME IIBETONARME IIBETONARME II


Değerli öğrencilerim,

Betonarmeyi anlayabilmek, kalıcı bilgiler edinebilmek, ders ve sonrası başarılı olabilmek için:

•Derslere devam etmenizi, dinlemenizi,•Ders kitabı ve önemli yönetmeliklerin güncellenmiş olanlarını temin etmenizi,•Gönderme yapılan kaynakları ders sonrası mutlaka okumanızı, yorumlamanızı, arkadaşlarınız ve öğretim üyesi ile konuyu tartışmanızı,•Ezberden şiddetle kaçınarak sorgulayıcı ve yorumlayıcı olmanızı,•Çözülmüş örnekleri ders sonrası tekrar satır-satır ve yazarak tekrar çözmenizi, eksiklerinizi belirleyerek gidermenizi, •Karşınıza çıkan her inşaatı özenle gözlemenizi,•Mesleğinize yönelik her kaynağı, zaman içerisinde, kütüphanenize eklemenizi,•Bilgisayar kullanımı becerinizi geliştirmenizi, uygulamada yoğun kullanılan en az bir Statik-Betonarme yazılımını zaman kaybetmeden öğrenmenizi,•İnşaat sektöründeki gelişmeleri günübirlik izlemenizi, internetten sürekli yararlanmanızı,

Öneririm.

Siz nasıl öğrenmek istersiniz?

Öğrenmenin bedeli:

Önceden öğrenenler indirimli fiyattan öğrenirOtoriteden öğrenenler özgürlük bedeliyle öğrenir Deneyerek öğrenenler etiket fiyatından öğrenirHayattan öğrenenler gecikme zammıyla öğrenir Hayattan da öğrenemeyenler boşa gitmiş hayatlarıyla öğrenirler

Arthur Miller

“Der Mensch hört nur, was er versteht”

“İnsan sadece anladığını duyar”GOETHE

Bildiğini bilenin, arkasından gidiniz.Bildiğini bilmeyeni, uyandırınız.Bilmediğini bilene, öğretiniz.Bilmediğini bilmeyenlerden, kaçınız.

KONFUÇYUS


İçerik

By the end of this module students will be able to:Know types of structuresUnderstand how to choose the structure.Know types of the slabs.Design and draw the slabs.Know types of the foundations.Design and draw the foundations.Use the related national codes.

Ders : 1514x7640 BETONARME II (3+0) 3 (Reinforced Concrete II)Önşart: Betonarme I dersinden devam almış olmakDerslik: A217 Öğretim üyesi: Prof.Dr. Ahmet TOPÇU Oda: A213Tel.: 0 222 239 37 50/3238 e-Posta: [email protected] , İnternet: http://mmf.ogu.edu.tr/atopcu

İçerik (Content):Dersin amacı betonarme yapıların tasarım ilkelerini kavratmaktır. Dersin içeriği şöyledir: Yapıların sınıflandırılması. Taşıyıcı sistem seçimi. Taşıyıcı sistem düzensizlikleri. Döşeme tipleri. Kirişli döşemeler, bir ve iki yönde çalışan döşemeler, TS500-2000 tabloları ile donatı hesabı, boşluklu döşemeler, çeşitli mesnetli ve yüklü döşemeler. Dişli döşemeler. Temeller, temel tipleri, duvar altı temeli, sürekli temeller, radyetemeller.

The main aim of the course is to introduce the design principles of the reinforced concrete structures. Content of the course is as follows: Classification of buildings. Choice of structure. Structural system irregularities. Types of slabs. Joist floors, One-two way slabs, design using the TS500-2000 tables. Slabs with openings, Slabs of varying support and loading conditions. Ribbed slabs. Foundations, types of foundations. Wall footings, one and two-way continuous strip foundations, mat foundations.

Dersin öğrenciye kazandıracağı beceriler: Yapı tiplerini tanımaTaşıyıcı sistem seçimi ilkelerini öğrenmeDöşeme tiplerini kavramaDöşeme tasarım ve çizimini öğrenmeTemel tiplerini tanımaTemel tasarım ve çizimini öğrenmeİlgili yönetmeliklerin kullanımı.


Sınavlar, Devam, İtiraz, Kaynaklar, Yönetmelikler, Diğer

Sınavlar ve ağırlıkları:1. Yarıyıl içi sınavı: %25, 2. Yarıyıl içi sınavı: %25, Final:%50.1. ve 2. Öğretimin tüm gruplarının sınavları aynı gün aynı saatte aynı sorularla yapılacak ve değerlendirme ortak olacaktır. Sınavlarda kitap ve notlar açıktır.

Devam:En az 80% devam zorunludur. Bu şartı sağlayamayanlar yarı yıl sonu sınavına katılamazlar.

Telafi sınavları:Yazılı olarak yapılacak telafi sınavında, hangi sınavın telafisi olduğuna bakılmaksızın, öğrenci tüm konulardan sorumlu olacaktır.

Sınav sonuçlarına itiraz:Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Önlisans Lisans Öğretim ve Sınav Yönetmeliğinde belirtilen yol izlenir.

Kaynaklar (Reading List):1. Ersoy, U. (1995). Betonarme 2, Döşeme ve Temeller, Evrim Yayınevi, İstanbul.2. Celep, Z., Kumbasar N. (2005). Betonarme Yapılar, Sema Matbaacılık, İstanbul.3. Doğangün, A. (2008). Betonarme Yapıların Hesap ve Tasarımı, Birsen Yayınevi, İstanbul.4. Aydın, M. R. (2002). Betonarme Hesap Tabloları, Osmangazi Üniversitesi yayın No: 071, Eskişehir.5. Çetmeli, E. (1987). Plaklar, İTÜ, İstanbul.6. Köseoğlu, S. (1986). Temeller, I, II, Matbaa Teknisyenleri Basımevi, İstanbul.7. Köseoğlu, S. (1992). Merdivenler, Matbaa Teknisyenleri Basımevi, İstanbul.

Yardımcı Kaynaklar:8. ATIMTAY, E., ATIMTAY, E., Betonarme Sistemlerin Tasarımı (genişletilmiş 2. baskı), Cilt I, II, ODTÜ, 2001.9. ATIMTAY, E., Açıklamalar ve Örneklerle Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında Yönetmelik, Cilt I, II, ODTÜ, 2000.

Yönetmelikler (Codes):10. TS 498-1997, Yapı Elemanlarının Boyutlandırılmasında Alınacak Yüklerin Hesap Değerleri, TSE, 199711. TS ISO 9194-1997, Yapıların Projelendirilme Esasları-Taşıyıcı Olan ve Olmayan Elemanlar-DepolanmışMalzemeler-Yoğunluk, TSE,199712. TS 500-2000, Betonarme Yapıların Hesap ve Yapım Kuralları, Türk Standardları Enstitüsü, 200013. Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik, Bayındırlık Bakanlığı, 200714. Deprem Bölgeleri Haritası, İndeks, Yerleşim Birimleri ve Deprem Bölgeleri, Bayındırlık Bakanlığı, 1996.

Diğer:• Betonarme I dersini almamış veya devamsız kalmış olan öğrenci bu dersi almamalıdır.

• Güncel yönetmelikleri ve hesap makinesini öğrencinin yanında bulundurması yararınadır.


Yapıların Sınıflandırılması

Kullanım amacına göre:

•Konutlar

•İş merkezleri•Sanayi yapıları•Köprüler•Barajlar

Görsel:•Normal yapılar•Yüksek yapılar•Gökdelenler

Taşıyıcı sisteminin malzemesine göre:

•Yığma yapılar (dolu tuğla, düşey delikli tuğla, gazbeton, doğal taş, beton briket)

•Ahşap yapılar

•Çelik yapılar•Betonarme yapılar

Üretim şekline göre:•Birdöküm yapılar•Öndöküm (prefabrik) yapılar•Öngerilmeli (prefabrik) yapılar•Ardgermeli (prefabrik) yapılar

Yerine göre:

•Üst yapı (Apartman, kule, baca…)

•Alt yapı (Yol, tünel, kanalizasyon, köprü,…)

Sahibine göre:

•Özel kişilere ait yapılar•Kamu yapıları


Betonarme taşıyıcı sistemler

•Salt çerçeveli sistemler•Salt perdeli sistemler•Perde-çerçeveli sistemler (karma sistemler)•Kabuklar•Kablolu sistemler

Betonarme taşıyıcı elemanlar

•Döşemeler

•Kirişler

•Kolonlar/perdeler

•Temeller

Kirişli döşemeKirişsiz döşeme

Dişli(nervürlü) döşemeAsmolen döşeme

Kaset(ızgara)-kiriş döşeme

Dikdörtgen, tablalı,I, kutu kesitli kirişler

Duvaraltı temeliTekil temel

Sürekli TemellerRadye temeller

Dikdörtgen, daire, sekizgen, halka, kutu,

L, I, T, C kesitli kolonlar/perdeler

perd

e

kiriş

ko

lon

döşeme

kiriş

temel kiriş

i


Yapı Örnekleri (fotoğraflar)


Dünyanın ilk gökdelenleri

Yüksek yapılar

Pramidler Gize/MISIR

MÖ 2500

yüseklik: 146.7 m

Keops

KefrenMikerinos


KEOPS Pramidi hakkında öz bilgiler:

Her biri 2.5 ile 15 ton kütleli 2 300 000 adet taş blok kullanılmış.

Mezar bölgesinde bazı bloklar 75 ton. Toplam hacim: 2 500 000 m3.

20 yıllık inşaat sürecinde 100 000 işçinin çalıştığı tahmin edilmektedir.

Keopskesit

İnşaat süresi


Gökdelen

Yüksek yapı

Dünya ticaret merkezi ikiz kuleleri

Newyork 1972 Normal yapı

Newyork, 11 Eylül 2001

İkiz kuleler:Yapılışı: 1972Yıkılışı: 11 Eylül 2001Kat sayısı: 110Yükseklik: 412 m

Normal yapı/yüksek yapı/gökdelen:

Normal yapı/Yüksek yapı/Gökdelen ayırımının standart bir tanımı yoktur. Ülkeden-ülkeye, şehirden-şehire algılama farklıdır. Aşağıdaki sınıflandırma bir fikir verebilir:

1-12 kat (yükseklik 3-36 m) :Normal yapı13-25 kat (yükseklik 39-75 m) :Yüksek yapı25- (yükseklik>75 m) :Gökdelen


Dünyanın en yüksek ikinci yapısı:Petronas Towers, Kuala Lumpur/Malezya

Yapılışı: 1998Yükseklik: 452 mTaşıyıcı sistem: Betonarme ve çelik

One Shell PlazaHouston 1971, 218 m.Hafif beton ile yapılmış en yüksek yapı.

OnterieChicago 1986, 174 m.Betonarme

Water TowerChicago 1975, 262 m, Betonarme.

Dünyanın en yüksek yapısı:Taipei 101 Ticaret merkezi, Taipei/Tayvan

Yapılışı: 2004Yükseklik: 509 mTaşıyıcı sistem: Betonarme ve çelik

311 South Wacker DriveChicago 1990, 293 m,Betonarme.

Central Plaza, Hong Kong 1992, 374 m.En yüksek betonarme yapı.

Jin Mao TowerShanghai 1998, 421 mBetonarme/çelik

Dünya’da yüksek yapılar:


Mersin

Normal yapı

Yüksek yapı

Gökdelen

Mertim-Mersin

Kat : 52

Yükseklik : 176.8 m

Yıl :1987

Mersin/Türkiye

39 kat (157.32 m)34 kat

Sabancı Center/İstanbulYıl: 1993Taşıyıcı sistem: BetonarmeBeton sınıfı: C30İnşaat arsa alanı: 20457 m2

Toplam inşaat alanı: 107000 m2

Beton : 70000 m3

İnşaat çeliği: 10000 tonTemel tipi: Radye (18000 m3)

İş Bankası kulesi No:1/ İstanbulYıl: 2000Taşıyıcı sistem: BetonarmeBeton sınıfı: C35Kat: 52Yükseklik: 181.2 m

Polat kulesi, beşiktaş/İstanbulYıl: 2001Kat: 42Yükseklik: 153 m

Türkiye’de yüksek yapılar:


1523

3

45

64

62

587

762

TOPLAM

Yükseklik

400-499 m

350-399 m

250-299 m

300-349 m

200-249 m

150-199 m

4218713001128TOPLAM

12Afrika

540Güney Amerika4

5752Avrupa3

31445Avustralya2

11430113438Kuzey Amerika

311433160551Asya1

Bölge�

Gökdelenlerin kıtalara dağılımı (2008 yılı verileri) http://www.thehighrisepages.de/wlhdbsta.htm

1)Türkiye ve Endonezya dahil 2) Ozeanlar dahil 3)Rusya’nın tamamı dahil 4)Orta Amerika ve Meksika dahil

YılKatYük.m

Yapı adı ve yeri

19907236710. Bank of China TowerHong Kong/ÇİN

1992783749. Central PlazaHong Kong/ÇİN

19311023818. Empire State BuildingNewyork/ABD

1996693847. Shun Hing SquareShenzhen/ÇİN

1997803916. CITIC PlazaGuangzhou/ÇİN

2003884155. 2 International Finance CentreHong Kong/ÇİN

1998884214. Jin Mao TowerŞangay/ÇİN

19741084423. Sears TowerChicago/ABD

1998884522. Petronas TowerKuala Lumpur/MALEZYA

2004101 5091. Taipei 101 Taipei/TAYVAN

Dünya’da en yüksek ilk 10 yapı (2006 verileri)

Türkiye’de en yüksek üç yapı:

Endem Haberleşme Kulesi (2001), Beylikdüzü/Istanbul, 230 m.

İş Bankası 1 nolu kule (2000), 4. Levent/Istanbul, 52 kat, 181.2 m.

Merti-Mersin binası (1987), Mersin, 52 kat, 176.8 m.


Taşınabilir İlkokul (650 m2 )Montaj süresi:7 gün17 Ağustos 1999 Marmara depremi bölgesinde 6 adet inşa edildi.

Ahşap yapılar:

Günümüzde ahşap yapı nadir olarak yapılmaktadır. Yüksek yapı yapılamaması, yangına ve şiddetli rüzgara dayanıklı olmaması, malzemesinin kıt olması, iyi ustalık gerektirmesi gibi olumsuz yönleri vardır.

Kanada, Japonya ve ABD gibi ülkelerde yoğun olarak ahşap bireysel konut yapılmaktadır. Örneğin, deprem bölgesi olan Kaliforniya/ABD de konutların %99 ahşaptır.

Ahşap yapının depreme daha dayanıklı olduğu görüşüyaygındır. 17 Ağustos 1999 depremi sonrası bu görüşyaygınlaşmış, ancak uygulama bulamamıştır. Ahşap betonarmeye nazaran çok daha hafif olduğundan ve daha elastik davrandığından depremde fazla zorlanmamaktadır. Ancak, 2 kattan daha yüksek yapılamaması bu avantajını ülkemizde yitirmektedir.

Ahşap evler, Rize

130 yıllık ahşap yapı, Sultanahmet/İstanbul(Günümüzde otel)

Ahşap ev, Safranbolu/Karabük

Ahşap yaya köprüsü, Almanya

Foto: Ahmet Necati YELGİN, 2005



Çelik yapılar:

Dünya’da hemen tüm gökdelenlerde çelik kullanılmaktadır. Sınırlı profil seçeneği, iyi ustalık gereksinimi, yüksek maliyet, yangına dayanıksızlık ve bakım gibi zorlukları vardır. Türkiye’de konut yapımında nadir kullanılır. Genelde sanayi yapılarında kullanım alanı bulabilmektedir.

Stuttgart Hava Alanı/ALMANYA


Perde

Gaz beton dolgu duvar

Perde Kolon

KolonKiriş

Eskişehir İMO binası-2002Eskişehir 2002

Perde- çerçeveli yapı

Salt perdeli yapı

Kiriş

Kolon

Salt çerçeveli yapı

Betonarme yapılar:

Foto: Hakan ORAKOĞLU


Yığma yapılar:

Döşeme ve hatıl

hatıl yok !

Eski-yeni duvar birleşimitehlikeli!

iyiBodrum çevre perdesi

Taşıyıcıduvar

Eskişehir 2002

Kalkan duvarı hatalı!

Taşıyıcı duvar tuğlası (düşey delikli ve boşluk oranı düşük)

Yatay delikli, boşluk oranı yüksek tuğla yığma yapılarda kullanılamaz !

Çok kötü

Eskişehir 2002


Düşey delikli tuğlaYığma yapıların duvarlarında taşıyıcı olarak kullanılır.Yüksek dayanımlı fakat ağırdır.

Dayanım ≈ 15 N/mm2

yoğunluk ≈ 1200 kg/m3

Boyut:29x19x13.519x9x8.5

Yatay delikli tuğlaBetonarme binaların bölme duvarlarında dolgu olarak kullanılır. Dayanımı düşük fakat hafiftir.

Dayanım ≈ 2.5 N/mm2

yoğunluk ≈ 600 kg/m3

Boyut:19x19x13.519x19x8.5

Yapılarda kullanılan tuğla tipleri (TS EN 771-1/2005):

Taşıyıcı duvarda kullanılan tuğla veya gazbetonun basınç dayanımı bodrum katlarda 10 N/mm2 den, üst katlarda 5 N/mm2 den az olamaz. (Deprem Yönetmeliği-2007, Madde S. 115, Madde 5.4.2.2 )

Delikler yatay olacak şekilde dizilir

Delikler düşey olacak şekilde dizilir

Taşıyıcı duvar tuğlası

Dolgu duvar tuğlası


Prefabrik yapılar:

kiriş

kolon

Yerinde dökme perde (deprem için )

Kolon-kiriş birleşim noktası

kiriş

kolo

n

OGÜ, Eskişehir 2002

Döşeme

kolon

kiriş

Kolon tekil temeli (Soket-Tekne temel)

Kolonun sokete yerleştirilmesi

Depremde açılmış düğüm noktası


Kabuklar: İnce cidarlı eğrisel yüzeyli taşıyıcılardır.

Katlanmış plak

Silindirik kabuk

Sidney opera binası 1957-1973Mimar: Jorn UTZON (Danimarka)2003 Pritzker en iyi mimari ödülüSilindir atık su tankı İstasyon binası, ESKİŞEHİR

Soğutma kulesi

Sidney opera binası

Dünyanın en büyük opera binası (7385 m2 , 102 Milyon $)


Köprüler:

Çelik, betonarme, öngermeli, ardgermeli ve kablolu asma köprüler inşa edilmektedir.

Boğaziçi köprüsü, 1973

Trafiğe açılışı: 30 Ekim 1973 Hafriyat: 110000 m3 Yapı çeliği:Toplam açıklık: 1560 m Beton: 72000 m3 Ayaklar: 5600 tAyaklar arası açıklık: 1024 m İnşaat çeliği: 3600 t Platform: 9000 tYükseklik(Su-platform arası): 64 m Ana kablolar+askılar: 6200 tAyak yüksekliği: 165 m Giriş-çıkış köprülerinde: 3000 tAna kablo çekme kuvveti: 150000 kNYapımcı: Hochtief (Almanya)/ Cleveland Bridge&Engineering(İngiltere)

Platform alanı: 52000 m2

Şerit sayısı: 6Trafik kapasitesi : 80000 araç/günİlk yıl içinde geçen araç(Ekim 1973-Ekim 1974) :11 Milyon1973-1997 arası: 1 Milyar


Boğaziçi Köprüsü:

Toplam açıklık: 1560 mAyaklar arası açıklık: 1024 mYükseklik(Su-platform arası): 64 mAyak yüksekliği: 165 mAna kablo çekme kuvveti: 150000 kN

Hafriyat: 110000 m3

Beton: 72000 m3

İnşaat çeliği: 3600 t

Yapı çeliği:Ayaklar: 5600 tPlatform: 9000 tAna kablolar+askılar: 6200 tGiriş-çıkış köprülerinde: 3000 t

Platform alanı: 52000 m2Şerit sayısı: 6Trafik kapasitesi (Proje) : 80000 araç/gün

Geçen araç:ilk gün: 30 000Ekim 1973-Ekim 1974 :11 Milyon1973-1997: 1 Milyar1 günde(ortalama) : 200 Bin

ÖZET BİLGİLER:

Başlangıçtaki adı: İstanbul KöprüsüResmi adı : İstanbul Boğaziçi Köprüsü

(20 Ekim 1973 Bakanlar Kurulu Kararı)Takma adı: 1. Köprü

Yapım kararı: 31 Eylül 1957 (Adnan MENDERES)Tasarım: De Leuw-Cather&Company (USA)Proje: Freeman, Fox&Partner Engineering

(İngiltere)Yapımcı: Hochtief (Almanya)/ Cleveland

Bridge&Engineering(İngiltere)

Proje ihalesi: 3 Temmuz 1968İnşaat ihalesi: 16 Aralık 1969Temel töreni: 20 Şubat 1970 (Süleyman DEMİREL)Tamamlanması: 29 Ekim 1973Açılış töreni: 30 Ekim 1973 (Naim TALÜ)

Kaynak (kredi): Almanya 7500000 $ (ABD)Fransa 3750000 “İtalya 1875000 “Japonya 22500000 “İngiltere 6300000 “Avrupa Yatırım Bankası 11250000 “

Proje bedeli: 1 Milyon &İhale bedeli: 3342400 $ (ABD)Maliyet : 40 Milyon $ (ABD)


Türkiye'de yapılan ilk betonarme kubbeİstanbul Şişli camisi kubbesidir (1945-1949)

Kubbe:

Taşıyıcı sistem(ızgara eğrisel kirişler)

Prefabrik betonarme çatı örtüsü(1620 adet pano)

Roma 1957

Beton kemer baraj:

Gökçekaya/Eskişehir 1972

Gökçekaya barajı/Eskişehir

Roma 1957

Roma 1957

Cami kubbesi


Endem haberleşme kulesiBeylikdüzü/İstanbulYIL: 2001Yükseklik: 230 m

148 m

160 m

Minera haberleşme kulesiKuala Lumpur/MalezyaYIL: 1996Yükseklik: 421 m

230 m

Kule tipi yapılar:

İnşaat alanı küçük fakat yüksek yapı tipidir. Su, haberleşme, deniz feneri, rüzgar enerjisi kuleleri, minareler ve sanayi bacaları bu türdendir. Bu yapılarda düşey yük etkisinden ziyade rüzgar ve deprem etkileri önem kazanır.

Su kulesi

Sanayi bacaları, yükseklik: 300 mAtakule/AnkaraYıl: 1989Yükseklik: 125 m(60 dakikada 1 tur döner)

Sabancı camii/adana-1999Minareler: 99 m (Türkiye’de en yüksek)

Minare

Su kulesi


Olimpiyat stadyumu, Münih/Almanya, 1972

Kablolu sistemler:

Millennium Dome, Greenwich, LondraAçıklık: 365 m .Yıl: 1999

Teleferik

Akashi-Kaikyo asma köprüsü, Kobe/JAPONYA, 1998

Orta açıklık 1991 m, toplam açıklık 3911 m ile Dünyanın en uzun köprüsü.


Documents

ESK İŞ EH İR OSMANGAZ İ ÜNİVERS İTES İinsaat.eskisehir.edu.tr/kivanct/MİM 321/icerik/Betonarme_2_1.pdf · TS 500-2000, Betonarme Yapıların Hesap ve Yapım Kuralları, Türk