Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği 2018'e göre betonarme binalarda donatı düzeni ve yerleşimi

Abstract

Çevreye bakıldığı zaman betonarme olarak inşa edilmiş birçok yapı çeşidi görülür. Betonarme taşıyıcı sistemi olan binalar en çok tercih edilenleri olarak sayılmaktadır. Tasarımda atılacak adımlar birbirinden farklı gibi görünse de, bunlar birbirleriyle yakından ilgilidir. Betonarmenin davranışı bilinmeden hedefe uygun taşıyıcı sistem oluşturmak ve kesit etkilerinin bulunması için buna uygun bir model yapmak mümkün olmaz. Bu tezde yalnızca çok sık karşılaşılan betonarme yapı elemanları mevzubahis edilmiştir. Bu elemanlar yapının çeşidine göre değişik şekillerde meydana çıktığı gibi, daha değişik betonarme yapı elemanları da mevcuttur. İleriki bölümlerde bunlardan bir kısmı göz önüne alınacaksa da, söz konusu olmayan yapı elemanlarının hareketi, incelenmiş olan betonarme elemanlarının özelliklerinden hareketle ortaya çıkarılabilmektedir. Düşey yükleri ve deprem yükleri altındayken betonarme kesiti, taşıyıcı eleman davranışı ve donatıların yapı elemanlarında tasarlanmasının açıklaması ve buna ETAPS programıyla dayanan bir tasarım modelinin kurulması olabildiğince formlar kullanılarak yapıldı. Bu tasarım şeklini temel alan ifadelerin elde edilmesinde Türkiye Bina Deprem Yönetmelik (TBDY, 2018) ve Betonarme Yapıların Tasarım ve Yapım Kuralları (TS500, 2000) kuralları göz önüne alındı ve dikkat edildi. Betonarme kesit ve betonarme elemanların davranışının anlaşılması daha kolay olduğu halde, betonarme bir taşıyıcı sistemin tasarımı birikim ve deneyim ihtiyacı gerektiren bir husustur. Yapı elemanları kadar, bu elemanların birleştirilmeleri ve dış yükleri karşılayacak biçimde bir araya getirilmeleri yani taşıyıcı sistemin yapılması da önem taşımaktadır. Bir yapının taşıyıcı sisteminin tasarlanması atılacak olan ilk adım olmuştur. Tasarım yapıldıktan sonra, elemanların tasarım için taşıyıcı sistem tasarım kuralları göz önüne alınarak kesit etkilerinin belirlenmesi aşaması gelmiştir. İnşaata temel olacak eleman boyutlarını ve içinde bulunan donatının tasarımını veren çizimlerin hazırlanması da en son adım olmuştur. Projenin ortaya çıkmasında her adımın önem taşıdığı bilinmiş ve buna göre dikkat gösterilmiştir. Çelik çubuklar, her ne hedefle kullanılırsa kullanılsın bu tezde, donatı düzenlenmesi, yapı elemanlarında uyulması gereken minimum şartlar, standartlar ve yönetmelikler kapsamında yapıyla ilgili olarak uyulması gereken koşullar ve deprem bölgelerinde yer alan betonarme yapılarda dikkat edilmesi gereken mevzular hakkında önerilerde bulunuldu. Genellikle betonarme bir taşıyıcının en elverişli biçimde davranabilmesi için teorik itibariyle donatının gerilme yörüngelerine paralel olarak konumlandırılması gerekmişse de genel olarak uygulama kolaylıkları sebebiyle donatı doğrultuları gerilme yörüngelerinden sapmıştır. En uygun donatı tasarımına ulaşılabilmesi için yine gerilme yörüngeleri yol gösterici oldu. Bu yüzden her yapı elemanının, ayrı ayrı özel olarak yük altındayken göstermiş olduğu davranış ve bu davranışa paralel olarak da donatı tasarımı oluşturulması yöntemi izlendi. Aderans ve kenetlenme konusuyla ilgili olarak donatı detaylandırması yapılırken, gerilmelerin kesintisiz akışını oluşturmak son derece önem taşımaktadır. Gerilmeler keskin köşelerden hoşnut olmadığından, donatı bükülürken bu konuya da özen gösterilmesi gerekti. Donatı olabildiği kadar kesintisiz konumlandırıldı ve donatının kesintisi zorunlu olan kısımlarda gereken tedbirler alındı. Donatı konumlandırılmasında yeterli miktarda ankrajın oluşturulması, ek ve bindirme sorunlarının karşılanması ve bunun gibi çoğu konu büyük önem taşıdı. En sonunda düşünülen yükler altında belirlenmiş olan bir güvenliğin oluşturulabilmesi için, yapının belirlenmiş olan bazı özellikleri taşıması gerekti. Çeşitli yükler altında bulunan yapı davranışının hesaplarda tahmin edilen özelliklere değil, inşa edilmiş olan gerçek yapının özelliklerine bağlı kaldığı gerçekten dikkat edilmesi gereken bir konudur. Özensiz ve denetimsiz olan bir yapım, tasarım aşamasında olan tüm emeklerin ve çabaların maalesef karşılıksız kalmasıyla sonuçlanır. Anahtar Kelimeler: Betonarme, Donatı, Aderans, Kolon, Kiriş

When you look around, you can see many types of buildings built as reinforced concrete. Buildings with reinforced concrete carrier system are counted as the most preferred ones. Although the steps to be taken in the design may seem different from each other, they are closely related to each other. Without knowing the behavior of reinforced concrete, it is not possible to create a suitable carrier system and to make a suitable model to find the cross section effects. In this thesis, only the most frequently encountered reinforced concrete structural elements are discussed. These elements occur in different forms depending on the type of building, and there are also different reinforced concrete structural elements. Although some of these will be considered in the following sections, the movement of non-structural elements can be revealed based on the properties of the investigated reinforced concrete elements. The explanation of the reinforced concrete section, the behavior of the carrier element and the design of the reinforcements in the structural elements under vertical and earthquake loads, and the establishment of a design model based on this with the ETAPS program were made using forms as much as possible. The Turkish Building Earthquake Regulation (TBDY, 2018) and the Design and Construction Rules of Reinforced Concrete Structures (TS500, 2000) rules were taken into consideration and attention was paid to obtain the expressions based on this design style. Although the behavior of reinforced concrete sections and reinforced concrete elements is easier to understand, the design of a reinforced concrete carrier system is a matter that requires knowledge and experience. As much as the structural elements, it is also important to combine these elements and bring them together to meet the external loads, that is, to construct the carrier system. Designing the carrier system of a building was the first step to be taken. After the design of the elements, considering the structural system design rules, the stage of determining the cross-section effects has come. The final step was to prepare the drawings giving the dimensions of the elements that will be the basis for the construction and the design of the equipment inside. It was known that every step was important in the emergence of the project and attention was paid accordingly. Whatever purpose the steel bars are used for, in this thesis, suggestions were made about the arrangement of reinforcement, the minimum requirements to be followed in the building elements the conditions to be complied with regarding the building within the scope of standards and regulations and the issues to be considered in reinforced concrete structures located in earthquake zones. Generally, in order for a reinforced concrete carrier to behave in the most favorable way, although the reinforcement had to be positioned parallel to the tension trajectories in theory, the directions of the reinforcement deviated from the stress trajectories due to the ease of application in general. Stress trajectories were also a guide for reaching the most suitable reinforcement design. For this reason, the behavior of each structural element when under load and the method of creating the reinforcement design in parallel with this behavior were followed. It is extremely important to create an uninterrupted flow of stresses while detailing the reinforcement regarding adherence and interlocking. Since the stresses are not pleasing to sharp corners, this issue had to be taken care of while bending the reinforcement. The reinforcement was positioned as uninterruptedly as possible, and necessary precautions were taken in the parts where it was necessary to cut the reinforcement. In the positioning of the reinforcement, creating sufficient anchors, meeting the joint and overlapping problems, and many other issues were of great importance. Finally, in order to create a defined safety under the considered loads, the structure had to have certain characteristics. It is a really important issue that the behavior of the structure under various loads depends on the features of the real built structure, not the predicted features in the calculations. A sloppy and uncontrolled production unfortunately results in the fact that all the efforts and efforts in the design phase are unrewarded. Keywords: Reinforced Concrete, Reinforcement, Adherence, Column, Beam