İNŞAAT HESABINI ÜCRETSİZ OLARAK DENEMEK İSTER MİSİNİZ? Ücretsiz Dene
04 Eki

Yapı Elemanı Olarak Kiriş İncelemesi

ŞANTİYE

Kirişi büyük dizayn ettiğimiz zaman kolonu da büyük dizayn etmek zorunda kalacağımızı bilmeli.
• Kirişler mümkün mertebe aks boyunca devam etmeli, süreklilik sağlanmalıdır.
• Kiriş kesiti açıklıktan açıklığa değişmemeli.
• Konsol kirişlerin yapı içinde devamı olmalı, sadece kolona bağlı konsollardan şiddetle kaçınılmalı.
• Saplaması olan kiriş, başka bir kirişe asla saplanmamalı.
• Uygulamada çoğu kez dişli ve asmolen döşemelerin tüm ana kirişlerinin yastık kiriş yapıldığı gözlenmektedir. Bu durumda yapının rijitliği çok düşmektedir. Altında duvar olan tüm ana kirişlerin normal yükseklikte tasarlanması gerekir.
Etriyenin Çalışma Kapasitesi – Sayısal Örnek
25/50 cmxcm ebatlarında bir betonarme kiriş düşünelim. Malzeme olarak C20 beton kullanılmış olsun (c20/25). Bu kirişte etriyelerin ne zaman çalışmaya başlayacağını bulalım.
Vcr=beton kesme kapasitesi dersek,
Vcr=0.65 x fctd xb x d=0.65 x 16 x 25 x 50 =13.000 kg
Bu kirişe 13 ton kesme kuvveti gelene dek etriyeler çalışmaz. 13 ton kesme kuvveti değerine dek, beton sadece kendisi bu kuvveti karşılar. Teorik olarak 13 ton değerine kadar bu kirişe hiç etriye koymasanız da kiriş ayakta kalır. Ancak 13001 kg değerinden sonra, kirişte çatlaklar oluşmaya başlar. İşte bu aşamada artık etriyeler devreye girmiştir ve etriyeler çalışmaya başlamıştır…
Çatlak boyuna mühendissel bakış ve sayısal örnek.
Çekme çatlaklarına hemen her mühendis rastlamıştır. Çekmeyi donatı ile karşılamaya çalışırız. Ancak ne yaparsak yapalım kılcalda olsa çekme çatlakları ortaya çıkar. Çatlakları önleyemesek de bunun bir sınırı olmalı. Ne kadarlık bir çatlak olursa problem yaratır ya da ne kadarlık bir çatlağa göz yumulabilir. Şimdi matematik kullanarak bu limit değeri bulalım:

Çatlağa Maruz Kalan Eleman Bir Betonarme Eleman (Mesela kiriş)
GERİLME=EPSİLON X E
EPSİLON: BİRİM BOY UZAMASI

E:ELASTİSİTE MODULU

DONATI İÇİN BU FORMÜLÜ UYGULAYALIM.
gerilme yani fyk=4200 kg/cm2(BCIII)
E=2000000 kg/cm2 (çelik için),
birim boy uzaması epsilon da delta L’nin boya oranıdır.

Eleman betonarme olduğundan çelikte ne kadarlık bir uzama olursa aynısı betonda da olmak zorundadır.
Çelikde Akma Durumundaki Birim Boy Değişikliğine Bakalım

AKMA DURUMUNDA fyk=4200 kg/cm2 olacaktır.
gerilme= epsilon x E
4200=epsilon x 2000000
epsilon= 0.002 bulunur

Yani ( DELTA L) / L=0.002’dir.
Buradan Şu Sonucu Çıkarırız. Epsilon 0.002 Değerine Ulaştığında Donatı Akmaya Başlar.
Birim Boy Dedik Yani 1 Metre Yani 100 Cm tekabül Eder.

(DELTA L)/100=0.002 olur

(DELTA L) çekelim
yani donatıdaki uzamayı bulalım
(DELTA L)=0.002 X 100=0.2 CM OLUR
yani 2mm tekabül eder.

Sonuç olarak donatı 2 mm uzadığında akma başlamıştır. Donatıdaki aynı uzama direk betona tekabül eder. Donatıda 2 mm uzama olursa betonda da o kadar olur ve betonda 2 mm uzar yani çatlar. Çatlak genişliği de aynen 2 mm olur.

Kısacası betonda 2 mm’lik bir çatlak gördüğümüzde bilelim ki donatı akmaya başlamıştır ve durum ciddidir. ancak çatlak genişliği 2 mm’ye ulaşmamışsa daha donatı kapasitesine ulaşmamıştır ve henüz korkulacak bir durum yoktur. Dolayısıyla çatlak genişliği her halükarda 2 mm’yi geçmemelidir. Mühendisler için 2 mm önemli bir değerdir.

Moment(kuvvet çifti), kirişin bir tarafına çekme uygularken diğer tarafına basınç uygular. Çekme kuvveti kiriş eksenine dik çatlaklar oluşturur. Bu kuvvetleri karşılamak ve çatlakları önlemek için kirişin çekme bölgelerine boyuna donatı konur.

Kesme kuvveti mesnet bölgelerinde eğik çekme kuvvetleri oluşturur ve eğik çatlaklara (45) neden olur. Kesme kuvvetlerini karşılamak için daha sık etriye atılmalıdır.

Tek donatılı kesit: Momenti karşılayacak ve hesapla belirlenen donatı kirişin çekme tarafına konur. Basınç bölgesine ise hesap dışı montaj donatısı konulur.

Çift donatılı kesit: Bazen mevcut kesit momenti taşıyamaz. Bu durumda ya kesit büyütülür ya da hem çekme hem basınç bölgesine donatı konur. Montaj donatısına gerek kalmaz. Basınç bölgesine konan donatı çekme değil basınç etkisindedir. Basınç donatısı kesitin dayanımını ve sünekliliğini arttırır ancak maliyet de artar.

İNŞAAT HESABINI ÜCRETSİZ OLARAK DENEMEK İSTER MİSİNİZ?

Sünekliliği normal ve yüksek kiriş

Süneklik düzeyi yüksek kiriş ile süneklik düzeyi normal kirişin hesap tekniği aynı değildir. Ancak çoğu mühendis bu işi tamamen yazılıma bıraktığı için aradaki farkı net olarak ortaya koyamaz. Bu iki tip kirişin hesap tekniği farklı olduğu gibi dizaynı da farklıdır…
Süneklik düzeyi normal kirişlerde kesme kuvveti hesabı yapılırken, 1.4G+1.6Q ve G+Q+E yüklemeleri dikkate alınır. Bu yüklemelerden maksimum etkiyi veren kuvvet kesme kuvveti hesabında dikkate alınır ve kiriş donatılır. Kısacası etriye bu kombinasyonlardan çıkan maximum etkiye göre hesap edilir. Süneklik düzeyi yüksek kirişlerde ise, dış etkilere göre dizayn yapılmaz. Kirişin alt ve üst donatılarına göre, kiriş uç noktalarının ne kadarlık bir moment taşıyabileceği yani moment kapasitesi hesaplanır. Sonra kirişin her iki ucundaki moment kapasitelerinin kirişte oluşturması muhtemel kesme kuvveti hesaplanarak etriye hesabına geçilir(V=Vdy+(Mri+Mrj)/L)..Daha açık yazacak olursak, süneklik düzeyi normal kiriş kesme kuvveti hesabında, dış yüklemelerden oluşacak en büyük kesme kuvveti dikkate alınır .Süneklik düzeyi yüksek kirişte ise kapasite kavramı dikkate alınarak , kirişin eğilme kapasitesine göre kirişte oluşabilecek maximum kesme kuvveti göz önüne alınarak etriye hesabı yapılır.
Dizayn olarak da süneklik düzeyi yüksek kirişin sarılma bölgesindeki etriye aralığı 15 cm den fazla olamaz. Süneklik düzeyi normal kirişte ise sarılma bölgesindeki etriye aralığı 20 cm den fazla olamaz.

Asmolen Kiriş:
Asmolen kirişlerin taşıyıcı kirişlerle aynı yükseklikte olması nedeniyle, yönlerinin rijitlikleri dikkate alınarak belirlenmesi uygun olur. Nervürler kısa kirişlere yük aktardığı zaman, uzun kirişlere yük aktarmasına nazaran ortaya çıkan moment daha küçük olacak ve daha ekonomik bir tasarım olacak.

Yabancılara Konut Sa… 04/10/2019 Yapı Elemanı Olarak… 04/10/2019