Betonarme Döşeme Tasarımı Hesaplama Aracı
Betonarme Döşeme Tasarımı Hesaplama Aracı
Adım adım hesap
1. Kapsam ve Davranış Ayrımı
Araç, dört kenarı boyunca kirişlere oturan, düzgün yayılı yük taşıyan dikdörtgen bir döşeme gözünü inceler. Uzun kenarın kısa kenara oranı m = ll/ls (mesnet eksenleri arası açıklıklarla) 2'den büyükse plak tek doğrultuda (TS 500 Md. 11.2.1), 2,0 veya daha küçükse iki doğrultuda çalışan plak olarak (Md. 11.4.1) değerlendirilir. Serbest açıklıklar, kirişlerin aksa ortalandığı kabulüyle ln = l − bw olarak alınır.
TS 500 Md. 11.2.1 ve 11.4.1
2. Yükler ve Malzeme
fcd = fck/1,5 fctd = 0,35√fck/1,5 fyd = fyk/1,15 (Denklem 3.1, 6.2)
Ec = 3250√fck + 14000 (Denklem 3.2)
Betonarme birim hacim ağırlığı 25 kN/m³ alınmıştır. Kaplama, sıva ve hareketli yük değerleri TS 498'den alınmalı ve kullanıcı tarafından girilmelidir. Kullanılabilirlik hesaplarında yük katsayıları 1,0 alınır (Md. 6.2.6-f).
3. Minimum Döşeme Kalınlığı
Tek doğrultu: h/ln ≥ 1/25 (basit mesnetli, tek açıklık) | 1/30 (sürekli) ve h ≥ 80 mm (Md. 11.2.2)
αs, sürekli kenar uzunlukları toplamının kenar uzunlukları toplamına oranıdır. Taşıt geçen döşemelerde tek doğrultuda en küçük kalınlık 120 mm'dir; çatı/tavan döşemelerinde 60 mm'ye kadar azaltma bu araçta uygulanmaz.
4. Tasarım Momentleri
İki doğrultuda çalışan kirişli döşeme (Md. 11.4.3): Birim genişliğe düşen moment, mesnet koşullarına ve m oranına bağlı α katsayısıyla hesaplanır. Negatif momentler mesnet yüzünde, pozitif momentler açıklık ortasında geçerlidir. Her iki doğrultudaki momentlerde kısa doğrultu serbest açıklığı lsn kullanılır.
| Sınır koşulu | Kısa doğr. m=1,0 (− / +) | m=1,5 (− / +) | m=2,0 (− / +) | Uzun doğr. (− / +) |
|---|---|---|---|---|
| Dört kenar sürekli | 0,033 / 0,025 | 0,059 / 0,045 | 0,083 / 0,062 | 0,033 / 0,025 |
| Bir kenar süreksiz | 0,042 / 0,031 | 0,065 / 0,049 | 0,085 / 0,064 | 0,042 / 0,031 |
| İki komşu kenar süreksiz | 0,049 / 0,037 | 0,073 / 0,055 | 0,090 / 0,068 | 0,049 / 0,037 |
| İki kısa kenar süreksiz | 0,056 / 0,044 | 0,073 / 0,055 | 0,080 / 0,060 | — / 0,044 |
| İki uzun kenar süreksiz | — / 0,044 | — / 0,071 | — / 0,080 | 0,056 / 0,044 |
| Üç kenar süreksiz | 0,058 / 0,044 | 0,085 / 0,064 | 0,098 / 0,074 | 0,058 / 0,044 |
| Dört kenar süreksiz | — / 0,050 | — / 0,075 | — / 0,083 | — / 0,050 |
Çizelgenin özeti; araç m = 1,0 – 1,1 – 1,2 – 1,3 – 1,4 – 1,5 – 1,75 – 2,0 sütunlarının tamamını kullanır. Süreksiz kenarda, dönme engellenmişse dış mesnet momenti o doğrultudaki açıklık momentinin 1,0 katı, diğer durumlarda 0,5 katı alınır (Md. 11.4.3). Komşu plaklar arasında mesnet momenti dengelemesi (0,8 kuralı) ve kolon şeridi için 2/3 azaltması tek göz kapsamı dışında bırakılmıştır.
Tek doğrultuda çalışan döşeme (Md. 11.2.2): Komşu açıklık oranı 0,8'den küçük olmayan ve q/g < 2 olan sürekli plaklarda yaklaşık katsayılar kullanılır. Hesap açıklığı l, birdöküm mesnetlerde aks açıklığı olup serbest açıklığın 1,05 katına kadar azaltılabilir (Md. 6.3.5).
Mesnet: dış −pdl²/24 | iki açıklıkta iç −pdl²/8 | kenar açıklığın iç mesnedi −pdl²/9 | diğer iç −pdl²/10
5. Donatı Hesabı (1 m şerit)
ρb = 0,85k1(fcd/fyd)·600/(600 + fyd) ρ ≤ 0,85ρb (Denklem 7.4, Çizelge 7.1)
| Koşul | Tek doğrultu (Md. 11.2.3) | İki doğrultu (Md. 11.4.5) |
|---|---|---|
| Minimum eğilme donatısı | ρ ≥ 0,002 (S420/S500), 0,003 (S220) | Her doğrultuda ρ ≥ 0,0015; toplam ≥ 0,0035 (S420/S500), 0,004 (S220) |
| Asal donatı aralığı | s ≤ 1,5h ve 200 mm | Kısa doğr. s ≤ 1,5h ve 200 mm; uzun doğr. s ≤ 1,5h ve 250 mm |
| Dağıtma donatısı | Asal donatının 1/5'i, s ≤ 300 mm | — |
| Kısa kenar kirişleri üstü | Asal donatının %60'ı; en az φ8/300 (S420), φ8/200 (S220), φ5/150 (S500) | — |
| Kenar mesnedi üst donatısı | Sürekli plakta açıklık donatısının en az yarısı | Süreksiz kenar momentiyle |
Araç kabulleri: Asal donatı oranları b·d ile, dağıtma donatısı Md. 11.2.3 gereği tüm kesit esasında alan oranıyla hesaplanır. Kısa doğrultu donatısı en altta (ds = h − cc − φ/2), uzun doğrultu donatısı onun üstünde (dl = h − cc − 1,5φ) varsayılır. İki doğrultudaki toplam oran koşulu sağlanmıyorsa eksik oran, oranı küçük olan doğrultuya eklenir. Mesnet üst donatısında minimum oran olarak alt donatının tek doğrultu koşulu uygulanır. Aralıklar 10 mm'ye aşağı yuvarlanır.
6. Kesme Kontrolü
Vd ≤ 0,22 fcd b d (Denklem 8.7)
Tasarım kesme kuvveti mesnet yüzünden d uzaklıkta alınır (Md. 8.1.2); d, iki doğrultudaki faydalı yükseklikler ortalamasıdır. İki doğrultulu plakta yükün kirişlere 45° çizgileriyle dağıldığı kabul edilir (Md. 11.4.3), uzun kenar kirişindeki en büyük birim kesme pdlsn/2'dir. Tek doğrultulu plakta uç momentleri farkından gelen kesme statik olarak eklenir.
7. Sehim
δt = δi + λ·δig λ = γt/(1 + 50ρ') = 2,0 (Denklem 13.3, 13.4; Çizelge 13.2, 5 yıl+)
Önce Çizelge 13.1 ile h/ln oranına bakılır: sınır sağlanıyorsa sehim hesabı gerekmez. Araç yine de bir sehim tahmini verir. Ani sehim, kısa doğrultu şeridinin mesnet koşuluna göre elastik şerit formülüyle hesaplanır; iki doğrultulu plakta kısa şeride düşen yük payı, iki dik şeridin orta nokta sehimlerinin eşitliğinden (Rankine–Grashof) bulunur. Plak burulma rijitliği ihmal edildiğinden bu tahmin güvenli taraftadır. Sürekli şeritte Ief, açıklık ve mesnet (iki ucun ortalaması) değerlerinin ortalamasıdır (Md. 13.2.2). Sürekli yük olarak yalnız kalıcı yük alınmış, basınç donatısı ihmal edilmiştir (ρ' = 0).
| Şerit uç koşulu | δ katsayısı | M+ | M− |
|---|---|---|---|
| İki ucu süreksiz | 5/384 | wl²/8 | — |
| Bir ucu sürekli | 1/185 | 9wl²/128 | wl²/8 |
| İki ucu sürekli | 1/384 | wl²/24 | wl²/12 |
Sıkça Sorulan Sorular
m tam 2,0 ise ne olur?
TS 500 Md. 11.4.1 ll/ls ≤ 2 koşulunu iki doğrultu için tanımladığından araç m = 2,0'da iki doğrultulu hesap yapar.
Neden bazı kenarlarda negatif moment “—” görünüyor?
Çizelge 11.1, süreksiz kenarda negatif moment vermez. Kenar kirişiyle birdöküm döşemede araç, Md. 11.4.3 uyarınca açıklık momentinin 0,5 katını dış mesnet momenti olarak üretir; “serbest oturan” seçilirse bu moment sıfırdır.
Kirişsiz (mantar) döşeme veya dişli döşeme hesaplanabilir mi?
Hayır. Bu araç kirişli plak döşemeyle sınırlıdır; kirişsiz döşemede zımbalama için ayrı aracımızı kullanın.
Kullanılan Mevzuat Maddeleri
| Kaynak | Madde / Denklem | Konu |
|---|---|---|
| TS 500 | Denklem 3.1, 3.2 | fctk = 0,35√fck; Ec = 3250√fck + 14000 |
| TS 500 | Md. 6.2.5, Denklem 6.2 | Malzeme katsayıları γmc = 1,5; γms = 1,15 |
| TS 500 | Md. 6.2.6, Denklem 6.3 | Düşey yük birleşimi 1,4G + 1,6Q; kullanılabilirlikte katsayılar 1,0 |
| TS 500 | Md. 6.3.5 | Hesap açıklığı |
| TS 500 | Md. 7.1, Çizelge 7.1 | Eşdeğer dikdörtgen basınç bloğu, k1 değerleri |
| TS 500 | Denklem 7.4 | ρ − ρ' ≤ 0,85ρb |
| TS 500 | Md. 8.1.2, Denklem 8.1, 8.7 | Kesme kuvveti kesiti, eğik çatlama dayanımı, kesme üst sınırı |
| TS 500 | Çizelge 9.3 | Döşemelerde net beton örtüsü ≥ 15 mm |
| TS 500 | Md. 11.2.1 – 11.2.3 | Tek doğrultuda çalışan plak: tanım, katsayılar, kalınlık, donatı |
| TS 500 | Md. 11.4.1 – 11.4.3, Denklem 11.1, 11.3, Çizelge 11.1 | İki doğrultuda çalışan kirişli plak: kalınlık ve moment katsayıları |
| TS 500 | Md. 11.4.5 | İki doğrultulu plakta minimum donatı ve aralık |
| TS 500 | Çizelge 13.1, 13.2, 13.3; Denklem 13.1 – 13.4 | Sehim hesabı gerektirmeyen oranlar, etkili atalet, zamana bağlı sehim, sehim sınırları |
| TS 498 | — | Kaplama ve hareketli yük hesap değerleri (kullanıcı girdisi) |
Kaynaklar
Teknik Kapsam Sınırı
Araç; tek göz, kirişli plak, düzgün yayılı yük ve TS 500 yaklaşık yöntemleriyle sınırlıdır. Komşu göz momentlerinin dengelenmesi, kirişsiz/dişli/asmolen döşemeler, konsol döşemeler, tekil ve çizgisel yükler, döşeme boşlukları, zımbalama, çatlak genişliği hesabı (Md. 13.3), deprem etkisinde diyafram kontrolleri ve donatı kenetlenme detayları kapsam dışıdır. Tek doğrultulu plakta komşu açıklıkların eşit olduğu varsayılır.