TMMOB INSAAT MHENDISLERI ODASI ISTANBUL SUBESIYapi Tasarimi Kursu

IINDEKILER1. Yapi Gvenligi 2. Ykler 3. Tasiyici Sistemler 3.1. ubuklar ve ubuk Tasiyici Sistemler 3.2. Yzeysel Tasiyicilar 4. Yksek Yapi Projelendirilmesi 5. Tasiyici Sistem Dzenleme Ilkeleri 5.1. Tasiyici Sistem Planlamasi ve Teskiline Etki Eden Parametreler 5.2. Malzeme 5.3. Malzemenin Standarda Uygunlugu 6. Tasarim Asamalari 6.1. Fikir Projesi 6.2. Avan Proje 6.3. Kesin Proje 6.4. Uygulama Projesi 6.5. Betonarmede Standart Hesap 7. Depreme Dayanikli Yapi Tasarimi Felsefesi 7.1. 1998 ve 2007 Deprem Ynetmeliklerinde ne ikan Hususlar 7.2. Betonarme Yapilarin Deprem Gvenligi 8. Sneklik 8.1. Sneklik Dzeyine Iliskin Kurallar 8.2. Karma Tasiyici Sistem Kullanilma Sinirlari 9. Tasiyici Sistemler 9.1. Tasiyici Sistem Olusturulmasi 9.2. Dzensizlikler1 2

BETONARME YAPILARDA TASIYICI SISTEM DZENLENMESI

Prof. Dr. Melike ALTAN maltan@ins.itu.edu.tr

Prof. Dr. Kadir GLER kguler@itu.edu.tr

Istanbul Teknik niversitesi, Insaat Fakltesi, Yapi Anabilim Dali30 Haziran, 5 Temmuz 2008, Harbiye, Istanbul

IINDEKILER10. Plaklar 10.1. Dsemeler 10.1.1. Kirisli Plak Dsemeler 10.1.2. Disli Dsemler 10.1.3. Kirissiz Dsemeler 11. Kirisler 11.1. Bazi Ynetmeliklerde Kiris Boyutlari 11.2. Kirislerin Kesme Gvenligi 12. Kolonlar 12.1. Bazi Ynetmeliklerde Kolon Boyutlari 12.2. Kuvvetli kolon-Zayif Kiris Ilkesi 12.3. Kolonlarin Kesme Gvenligi 13. Perdeler 13.1. Perde Tasarim Momentleri 13.2. Perdelerde Gme Durumlari 13.3. Perde Bag Kirisleri 14. Temeller 15. Derzler 15.1. Sebeplerine Gre Derzler 15.2. Deprem Derzleri 16. Depremlerde Hasar Gren Bazi Binalar 17. Uygun Olmayan Tasiyici Sistem rnekleri 18. neriler 19. Baslica Kaynaklar

1. YAPI GVENLIGI Gme durumunda yeterli gvenligin saglanmasi Kullanim durumunda kararlilik, atlama ve yerdegistirmeler iin ngrlen kosullarin saglanmasi

Yapi gvenligi bakimindan KAPASITE ZORLAMA (Rk Fk) Ykler kesin degil Dayanim kesin degil Yk tasiyici sistem ideallestirmesi zm kesit zorlari Eleman dayanim kapasite

3

4

1. YAPI GVENLIGI (devam) Yikilma olasiligini azaltmak iin Rk yi kltmek, Fk yi ise bytmek gerekir Rk / m f Fk m : malzeme katsayisi, m 1.0, f :yk katsayisi, f 1.0. Karakteristik deger, ynetmeligimizde sz konusu ykn altinda kalma olasiliginin %90 ve stnde bulunma olasiliginin ise %10 oldugu deger olarak ngrlmstr. - Dsey ykler

2. YKLER Sabit ykler g Hareketli ykler q - Yatay ykler Rzgar w Deprem e Fren, arpma etkileri Dalga etkisi - Sicaklik degisimi, rtre, farkli oturma Sabit ykler (yapi agirliklari) Hareketli ykler (TS 498) Rzgar ykleri (TS 498) Toplam rzgar yk Elemanlara etkiyen rzgar yk Deprem Ykleri (DBYBHY 2007)6

5

3. TASIYICI SISTEMLER3.1. UBUKLAR ve UBUK TASIYICI SISTEMLER Normal kuvvetle zorlanan ubuklar (kafes kiris ubuklari, orta kolonlar) Egilme ile zorlanan ubuklar (kiris, tablali kiris, bosluklu kiris) Egilme momenti + normal kuvvetle zorlanan tasiyicilar (kemerler, ereveler, kuleler) 3.2. YZEYSEL TASIYICILAR Ortalama yzeyleri dzlem tasiyicilar Levhalar Plaklar Katlanmis kabuklar Kabuklar

ubuk tasiyicilar

7

8

Yzeysel tasiyicilar ubuk tasiyicilar Levha

Plak

9

10

Yzeysel tasiyicilar

4. YKSEK YAPI PROJELENDIRILMESI TASIYICI SISTEM SEIMI MALZEME SEIMI KRITERLER: 11

Kabuklar

Ekonomi (alan ekonomisi, imalat, isletme ve bakim) Tasiyici sistem-mimari uyumu Yapim sresi Kullanimda esneklik Mevcut malzeme ve deneyim12

5. TASIYICI SISTEM DZENLEME ILKELERI Tasiyici sistem elemanlari planda serbestlik saglamali (az yer kaplama konusu) Her trl tesisatin uygun yerlestirilmesi ve onarimina imkan vermeli Yangina dayanikli olmali Tasiyici sistem ses ve titresimi bir blmden digerine geirmemeli, nem, su, isi yalitimi yapilabilmeli Kullanma ykleri altinda eleman ve tasiyici sistemin tmnde atlama, asiri sekildegistirme v.b. kusurlar grlmemeli

5.1. Tasiyici Sistem Planlamasi ve Teskiline Etki Eden Parametreler Yatay ykler Yapi narinligi Yatay rijitlik Kullanim amaci Tesisat elemanlari Zemin durumu Yangin gvenligi (rijitlik elemanlarinin seimi)

(dseme tipinin seimi, kat ve yapi yksekligi) (farkli oturmalar) (malzeme seimi, tasiyici sistem seimini degistirme)

Temel yapi malzemelerinin mevcudiyeti (malzeme seimi)13 14

5.2. MalzemeYksek sneklikli Dayanim / agirlik orani yksek Homojen Tam dayanimda birlesim yapabilmeBeton dayanimina bagli olarak bir kpr kesitinde boyutlarin degisimi

5.3. Malzemenin Standarda Uygunlugu BETON- Minimum dayanim C 20 - Mevcut yapilarda ortalama ~ C 10 - C 6 ~ C 10 gibi betonlari olan yapilar betonarme yapi? Bu tr yapilari betonarme yapi gibi glendirmek? - (Dayanim yaninda durabilite konusu !, C 30 kullanimi) - C 70 Norvete normal dayanimli beton, - C 140 Petrol platformlarinda - C 35 USA - C 80 Almanyada bazi yksek yapilarda, - C 50~C 55 Almanyada kprlerde

DONATI- Deneyler ile ngrlen zelliklerin kontrol edilmesi (TS 708)

15

16

BETONARME YAPI Agir olmasi Yangin gvenligi Insaat sresi Dsey tasiyici boyutlari Kullanim esnekligi

6. TASARIM ASAMALARI1. 2. 3. 4. 1/500 lekli fikir projesi 1/200 lekli avan proje 1/100 lekli kesin proje 1/50, 1/20 lekli uygulama projesi

ELIK YAPI Yapim hizi Bina agirligi Kullanim esnekligi Yangin gvenligi (Ek nlem) Ktle Dseme kalinligi Bina yksekligi Deneyimli yapimci !...

6.1. 1/500 lekli fikir projesi Tasiyici sistem malzemesi, ykler, tasiyici sistem tipleri, derzler, rapor 6.2. 1/200 lekli avan proje Tasiyici sistem tipi, malzemesi, eksenler, derz yerleri, dseme trleri, tesisat iliskileri, temel sistemi, bazi eleman boyutlari

KOMPOZIT YAPI

17

18

6.3. 1/100 lekli kesin proje Tasiyici sistem tipi kesinlesmis, tasiyici sistem eleman boyutlari belirli, kalip planlari, hesap. 6.4. 1/50, 1/20 lekli uygulama projesi Idealizasyon ? Statik ve betonarme hesaplari ? Betonarme izimleri Deprem blgesi Zemin durumu Minimum boyutlar (plak kalinligi, kiris, kolon, perde boyutlari, aikliklar) Minimum ve maksimum donati oranlari Sehim kontrolu atlak kontrolu Yerdegistirme kontrolu Kenetlenme Pas payi Donati araliklari Donati ekleri Derz detaylari19

6.4. 1/50, 1/20 lekli uygulama projesi Kat kalip planlari 1/50 lekli Kolon aplikasyon planlari 1/50 (Detay 1/20) Temel kalip planlari 1/50 lekli Kiris detaylari 1/20 lekli Temel detaylari 1/20 lekli

20

6.5. Betonarmede Standart Hesap 1. N BOYUTLANDIRMA YKLER 2. STATIK SISTEMIN TESKILI 3. STATIK HESAP KESIT TESIRLERI; M, N, T, V 4. I KUVVETLERIN HESABI DONATI HESABI SEKILDEGISTIRME KONTROL 5. KONSTRKTIF KURALLAR STANDART ve YNETMELIKLERDEKI KURALLAR 6. IZIMLER BETONARME PROJE KALIP PLANLARI (TEMEL ve KAT KALIP PLANLARI) KOLON PERDE APLIKASYONLARI KIRIS DETAYLARI TEMEL DETAYLARI21

7. DEPREME DAYANIKLI YAPI TASARIMI FELSEFESI

a) Dsk siddette, sik olarak meydana gelen depremlerde yapi dogrusal davranis gstersin. M 3hk V d 1.5bwdfctd ise normal bag kirisi donatisi

14. TEMELLER*Yzeysel Temeller Derin TemellerDuvaralti Temelleri Tekil Temeller Srekli Temeller -Bir Dogrultuda Srekli -Iki Dogrultuda Srekli (Izgara Temeller) Radye Temeller99 100

Asd = Vd / (2fydsin)

Duvaralti Temelleri h=20cm, 4 10 boyuna donati, 8/30 etriye Tekil Temeller En kk boyut 0.7m, alan en az 1.00m 2, h=25cm, minimum donati orani 0.002 Zimbalama gvenligi nemli Srekli Temeller h= serbest aiklik / 10, ampatman kalinligi = 20cm Kiris kurallari geerli Radye Temeller h=30cm101

Tekil ve srekli temel, bag kirisleri102

Uygun degil

Uygun

Uygun

Uygun degil Uygun degil

Temellerin ayni seviyede teskil edilmesi

103

104

15. DERZLER1. 2. 3. 4. 5. 6. Sicaklik degismesi ve bzlmeden olusan etkiler Yangin tehlikesi bulunan binalar Temel tr veya zemin kosullarinin degismesi dolayisiyla beklenen farkli oturmalar Maden blgelerindeki oturmalar Makinalardan veya baska nedenlerle olusan titresimlerin blgesel kalmasini saglamak Yapiyi deprem sirasinda kendi iinde az zararli titresim yapabilecek blmlere ayirmak

Temellerin arasindaki mesafeye bagli olarak kot farki105 106

Genlesme Etkileri

15.1. Sebeplerine Gre Derzler Genlesme (Dilatasyon) Derzleri Oturma Derzleri Deprem Derzleri Yapisal Derzler

107

108

Rijitligi simetrik olmayan yapida blok boylarinin degisimi

Genlesme (Dilatasyon) Derzleri

L=28m

L=28m, (L=37m;simetrik)

L=28m, (L=46m;simetrik)109 110

Genlesme (Dilatasyon) Derzleri

Yapilarda derz dzenlenmesi rnekleri

111

112

Oturma Derzleri

Yapilarda derz dzenlenmesi rnekleri

113

114

Yapilarda derz dzenlenmesi rnekleri

Deprem Derzleri

115

116

15.2. Deprem Derzleri DBYBHY, 2007 (2.10.3)

Deprem Derzleri

h=6m iin 30mm h=6m iin 6.0m den sonra her 3m iin ilave 10mm a vd12+d22 d1 ; d 2 : bitisik binalarin yerdegistirmeleri Komsu binalarin veya bina bloklarinin kat dsemelerinin btn katlarda ayni seviyede olmalari durumunda a = R/4 alinacaktir. Komsu binalarin veya bina bloklarinin kat dsemelerinin, bazi katlarda olsa bile, farkli seviyede olmalari durumunda, tm bina iin a = R/2 alinacaktir.

117

118

Yeterli deprem derzi bulunmayan bitisik binalarda ekileme etkisi

Bitisik binalarda ekileme etkisi

119

120

Bitisik binalarda ekileme etkisi

16. DEPREMLERDE HASAR GREN BAZI BINALAR

121

122

Kisa kolon hasarlari

Kisa kolon hasarlari

123

124

Kisa kolon hasari, enine donatilar sargi etkisi gsteremeyerek ailmis ve boyuna donatilar burkulmus

Kisa kolon hasarinin nlenmesi iin bir alternatif

125

126

Yumusak kat ve zayif kat olusumu, zemin kat kolonlarinin mekanizma durumuna gelmesi

Normal katta yumusak kat olusmasi

127

128

Betonarme ereve sistemde kolon ve kiris ularinda olusan nemli hasarlar, boyuna donatilar siyrilmis: Yatay ve dsey hatil? ereve sistem? Kolon ucunda etriyelerin ailmasi, kopmasi, boyuna donati burkulmasi

129

130

Kisa konsol ucuna kolon telemesi yapilarak olusturulan dseyde dzensiz bina

Kse kolon hasari

Kolonlari zayif binanin deprem sonrasi durumu131 132

Blme duvarlarinin yapinin yanal rijitligini arttirmasi

Blme duvarlarinin yapi davranisina olumlu etkisi

133

134

17. UYGUN OLMAYAN TASIYICI SISTEM RNEKLERI

(kalip plani ve kesit) Korozyon problemi135 136

Uygun olmayan tasiyici sistem rnekleri (kalip plani)137

Uygun olmayan tasiyici sistem rnekleri (kalip plani) 138

Uygun olmayan tasiyici sistem rnekleri (kalip plani)

Kapali ikmasi bulunan binalarda meydana gelen hasarlar

139

140

17 Agustos 1999 Marmara Depreminde yikilan bir binanin kalip plani

17 Agustos 1999 Marmara Depreminde yikilan binanin kolon aplikasyonu

141

142

17 Agustos 1999 Marmara Depreminde yikilan binanin temel kalip plani

17 Agustos 1999 Marmara Depreminde yikilan binadan bir grns

143

144

17 Agustos 1999 Marmara Depreminde yikilan binadan bir grns

18. NERILER Onay projesi-uygulama projesi aliskanliginin terkedilmesi Projelerde beklenen iyilesmenin saglanmasi iin gerekli dzenlemelerin yapilmasi (alisan bir denetim sistemi olusturulmasi) Genel olarak ynetmeliklerde verilen minimum boyutlara daima bagli kalinmamasi, boyutlandirmada minimum degerlerin zerine ikilabilmesi Kolon boyutlarinin minimum 30cm 30cm ve daha byk tutulmasi (kse kolon boyutlarinin daha da byk tutulmasi) Kapali ikma yapilmasi durumunda, bina evresinde ereve teskilinin ihmal edilmemesi146

145

18. NERILER (Devam..) zellikle donati yigilmasini da dsnerek, betonarme eleman teskilinde konstrksiyon sorunlarini en aza indirmek amaciyla, minimum boyutlardan daha byk boyutlar seilmesi Kiris genisliklerinin birlestigi perde ya da kolon genisliginden en az 5cm daha dar olmasi ve olabildigince simetrik birlesiminin saglanmasi Perde ularinda genisletilmis u (kolon) teskili ile perde kalinliginin azaltilabilmesi Kirisli plak dseme tasarimi durumunda, ses yalitimi yapilmasinin ngrlmesi147

18. NERILER (Devam..)Betonarme projesinde tasiyici sistem elemanlari iin verilen donatilarin, yerinde betonlamaya engel olmayacak sekilde dzenlenmis olup olmadiginin kontrol Beton dayaniminin proje dayanimindan az olmamasi (hazir beton kullanimi, betonun yerine yerlestirilmesi ve krne dikkat edilmesi) Yeterli paspaylarinin saglanmasi iin, fabrikasyon etriye retimi kosulunun getirilmesi (kancalarin 135 derece bklmesi sorununun da zlmesi) Yapi insa tekniklerinin, kolon boyuna donati eklerini kat ortalarinda yapilabilmesini temin edecek sekilde gelistirilmesi Birlesim blgelerinde insaat derzi yapilmasi durumunda, eski beton ile yeni betonun birlikte alismasina zen gsterilmesi148

19. BASLICA KAYNAKLAR1. 2. 3. 4. 5. 6. TS 500 Betonarme Yapilarin Hesap ve Yapim Kurallari, 2000. Afet Blgelerinde Yapilacak Yapilar Hakkinda Ynetmelik, 2007. Betonarme Tasiyici Sistemler, 1992, I.Aka, M. Altan. Betonarme Sistemlerin Tasarimi, 2000, E. Atimtay. Deprem Mhendisligine Giris ve Depreme Dayanikli Yapi Tasarimi, 2004, Z. Celep, N. Kumbasar. 1997 Deprem Ynetmeliginde betonarme perde, kolon ve kiris boyutlari zerine bir degerlendirme, IMO Istanbul Blten, 2004, K. Gler, M. Altan.

149