Döşeme Kalınlığı Seçimi Hesaplama Aracı
Döşeme Kalınlığı Seçimi Hesaplama Aracı
Hesap Adımları
1. Döşemenin çalışma doğrultusunun belirlenmesi
Düzgün yayılı yük taşıyan betonarme plaklarda, uzun kenarın kısa kenara oranı m = ll/ls davranışı belirler. TS 500 §11.2.1'e göre m > 2 olan plaklar bir (tek) doğrultuda çalışan plak, §11.4.1'e göre m ≤ 2 olan ve dört kenarı boyunca mesnetlenmiş plaklar ise iki doğrultuda çalışan plak olarak adlandırılır. Kirişsiz döşemeler ise mesnet koşullarına ve bu orana bakılmaksızın her zaman iki doğrultuda çalışan plak olarak hesaplanır (§11.4.1).
Bir doğrultuda çalışan plaklarda eğilme donatısı yalnız kısa doğrultuya yerleştirilir; uzun doğrultuda dağıtma donatısı bulundurulur (§11.2.1). Bu nedenle kalınlık koşulunda kullanılan ln, taşıyıcı (kısa) doğrultudaki serbest açıklıktır.
2. Bir doğrultuda çalışan plak döşemeler — TS 500 §11.2.1
Plak kalınlığının serbest açıklığa oranı aşağıda verilen değerlerden az olamaz:
Bu oran koşulunun yanı sıra mutlak alt sınır koşulları da sağlanmalıdır: tek doğrultuda çalışan plaklar için en küçük kalınlık 80 mm'dir. Tavan döşemelerinde ve bir yerin örtülmesine yarayan veya yalnız onarım, temizlik ya da benzeri durumlarda üzerinde yürünen döşemelerde bu değer 60 mm'ye kadar düşürülebilir. Üzerinden taşıt geçen döşemelerde ise kalınlık en az 120 mm olmalıdır. Ayrıca donatıyı koruyan net beton örtüsü en az 15 mm olmalıdır.
Tasarım kalınlığı, bu iki koşulun zarfı olarak belirlenir: hgerekli = maks(oran koşulu; mutlak alt sınır).
3. İki doğrultuda çalışan kirişli döşemeler — TS 500 Denklem 11.1
İki doğrultuda çalışan kirişli döşemelerin kalınlığı, Denklem 11.1 ile verilen değerden az olamaz:
αs nasıl hesaplanır? Panelin dört kenarından sürekli (komşu döşeme ile birleşen, ankastre kabul edilen) olanların uzunlukları toplanır ve toplam çevre uzunluğuna bölünür:
Denklemin iç tutarlılığı: m = 2 (yani tek doğrultuya geçiş sınırı) ve αs = 0 için denklem h ≥ lsn/25 sonucunu verir; bu da §11.2.1'in basit mesnetli tek doğrultulu plak koşulu ile birebir örtüşür. Aynı şekilde m = 2 ve αs = 1 için h ≥ lsn/33 elde edilir ve sürekli plak koşulu olan ln/30 ile aynı mertebededir. İki hüküm arasındaki bu süreklilik, denklemin doğru kurulduğunun kontrolüdür.
4. Kirişsiz döşemeler — TS 500 §11.4.2
İki doğrultuda çalışan kirişsiz döşemelerin kalınlığı aşağıda belirtilen değerlerden az olamaz:
- Tablasız kirişsiz döşemelerde: h ≥ ln/30 ve h ≥ 180 mm
- Tablalı kirişsiz döşemelerde: h ≥ ln/35 ve h ≥ 140 mm
Tasarım, §11.4.4'te verilen yaklaşık yöntemlerden biri kullanılarak yapılıyorsa, kirişsiz döşeme kalınlığı Denklem 11.2 ile verilen değerden az olamaz:
Kirişsiz döşeme kalınlığı, olabildiğince zımbalama donatısı gerektirmeyecek biçimde seçilmelidir. Bu araç zımbalama kontrolü yapmaz; kirişsiz döşemelerde kalınlık çoğu zaman zımbalama tarafından belirlenir ve ayrıca kontrol edilmelidir (§8.3.1).
5. Dişli (asmolen) döşemeler — TS 500 §11.3.1 ve TBDY 2018 §7.11.2
Serbest aralıkları 700 mm'yi geçmeyecek biçimde düzenlenmiş kirişlerden ve ince bir tabladan oluşan döşemeler dişli döşeme olarak tanımlanır. Bir doğrultuda çalışan dişli döşemelerde geometrik koşullar şunlardır:
- Dişler arasındaki serbest aralık e ≤ 700 mm
- Tabla kalınlığı t ≥ e/10 ve t ≥ 50 mm
- Diş genişliği bw ≥ 100 mm
- Toplam diş yüksekliğinin (plakla birlikte) serbest açıklığa oranı: basit mesnetli tek açıklıklı döşemelerde 1/20, sürekli döşemelerde 1/25, konsollarda 1/10'dan az olamaz
- Açıklık 4 m'den fazla ise taşıyıcı dişlere dik, en az aynı boyutta enine diş düzenlenmelidir: açıklık 4–7 m arasında bir enine diş, 7 m'den büyükse iki enine diş
TBDY 2018 §7.11.2 uyarınca deprem etkisi altındaki dolgulu ya da dolgusuz yerinde dökme dişli döşemeli sistemlerde plak kalınlığı 70 mm'den az olmayacaktır. Aynı maddede, düşey yüklerden oluşan kesme kuvvetleri ile birlikte plak düzlemi içindeki deprem kuvvetlerinin güvenle aktarılmasını sağlamak üzere dişlerle plak arasında kesme kuvveti bağlantıları yapılacağı ve bu bağlantıların yeterli olduğunun hesapla gösterileceği belirtilir. Diğer döşemelerin kalınlıkları için TS 500'de verilen koşullar geçerlidir.
6. Sehim hesabı muafiyeti — TS 500 Çizelge 13.1
TS 500 §13.2.1'e göre kiriş ve özellikle döşemeler sehime duyarlı yapı elemanı taşımıyorsa ve bunlarla ilişkili değilse, eleman yüksekliğinin açıklığa oranı Çizelge 13.1'de verilen sınırların üzerinde kalmak koşulu ile sehim hesabı yapılmayabilir.
| Eleman | Basit mesnet | Kenar açıklık | İç açıklık | Konsol |
|---|---|---|---|---|
| Tek doğrultuda çalışan döşeme | 1/20 | 1/25 | 1/30 | 1/10 |
| İki doğrultuda çalışan döşeme (kısa kenar açıklığı ile) | 1/25 | 1/30 | 1/35 | – |
| Dişli döşeme | 1/15 | 1/18 | 1/20 | 1/8 |
| Kiriş | 1/10 | 1/12 | 1/15 | 1/5 |
Dikkat: Çizelge 13.1 sınırları, §11.2.1'in minimum kalınlık koşullarından daha kalın kesit gerektirir. Örneğin basit mesnetli tek doğrultulu döşemede §11.2.1 ln/25'e izin verirken, sehim hesabından muaf olmak için h ≥ l/20 gerekir. Bu araç iki koşulu ayrı ayrı raporlar: oran koşulu sağlanıp sehim muafiyeti sağlanmıyorsa döşeme geçerlidir ancak §13.2.2'ye göre ani ve zamana bağlı sehim hesabı yapılması zorunludur.
Çizelge 13.1'de kirişsiz döşeme satırı bulunmaz; bu nedenle kirişsiz döşemelerde bu muafiyet uygulanamaz.
7. Faydalı yükseklik ve yaklaşık zati yük
Burada γbc = 25 kN/m³ betonarme birim hacim ağırlığıdır. Bu değer yalnızca plak zati yüküdür; kaplama, şap, tesviye betonu, asma tavan ve bölme duvar yükleri ayrıca eklenmelidir. Dişli döşemelerde eşdeğer zati yük diş geometrisine ve dolgu malzemesine bağlı olduğundan bu basit çarpım geçerli değildir.
8. Bu aracın kapsam sınırı
Bu araç yalnızca ön boyutlandırma amaçlıdır ve döşemenin geometrik/oran kaynaklı minimum kalınlık koşulları ile Çizelge 13.1 sehim muafiyet taramasını değerlendirir. Kapsam dışındaki konular: eğilme donatısı hesabı ve minimum donatı oranları (§11.2.3, §11.4.5), §13.2.2 ve §13.2.3'e göre ani ve zamana bağlı sehim hesabı, kirişsiz döşemelerde zımbalama kontrolü (§8.3.1), döşeme diyafram düzlem içi gerilme kontrolleri (TBDY 2018 §7.11.3, §7.11.4), yangın dayanımı kaynaklı kalınlık ve örtü koşulları ile titreşim (kullanılabilirlik) kontrolü. Girdiler proje verisinden alınmalı, sonuçlar sorumlu mühendis tarafından ayrıca kontrol edilmelidir.
Birincil mevzuat kaynakları
İlgili tamamlayıcı hükümler
| Konu | Madde | Özet |
|---|---|---|
| Tek doğrultulu donatı oranı | TS 500 §11.2.3 | Eğilme donatısı oranı S220 için 0,003; S420 ve S500 için 0,002'den az olamaz. Asal donatı aralığı kalınlığın 1,5 katını ve 200 mm'yi geçemez. |
| İki doğrultulu donatı oranı | TS 500 §11.4.5 | Her doğrultuda 0,0015'ten az olmamak üzere iki doğrultudaki oran toplamı S220 için 0,004; S420 ve S500 için 0,0035'ten az olamaz. |
| Dağıtma donatısı | TS 500 §11.2.3 | Asal donatının 1/5'inden az olamaz; aralığı 300 mm'yi geçemez. |
| Kirişsiz döşemede kolon genişliği | TS 500 §11.4.2 | Kolon kesitinin açıklık doğrultusundaki genişliği, aynı doğrultudaki eksen açıklığının 1/20'sinden ve 300 mm'den az olamaz. |
| Ani sehim hesabı | TS 500 §13.2.2 | Çatlamış kesitlerde etkili eylemsizlik momenti (Denk. 13.1) kullanılarak hesaplanır. |
| Zımbalama | TS 500 §8.3.1 | Kirişsiz döşemelerde kalınlık çoğu zaman zımbalama tarafından belirlenir; ayrıca kontrol edilmelidir. |
| Kenetlenme boyu | TS 500 §11.2.1 / §11.4.1 | Kenar mesnetlerde kenetlenme boyu mesnet yüzünden başlayarak 150 mm'den az olamaz. |
Akademik ve tamamlayıcı kaynaklar
- Ersoy, U., Özcebe, G., Canbay, E. — Betonarme: Davranış ve Hesap İlkeleri (döşeme ön boyutlandırma ve sehim bölümleri)
- Celep, Z. — Betonarme Yapılar (TS 500 esaslı döşeme tasarımı)
- Doğangün, A. — Betonarme Yapıların Hesap ve Tasarımı (döşeme tipleri ve kalınlık seçimi)
- ACI 318 — Building Code Requirements for Structural Concrete, Table 7.3.1.1 / 8.3.1.1 (karşılaştırmalı minimum kalınlık tabloları; TS 500 yerine geçmez)
- TS EN 1992-1-1 (Eurocode 2) §7.4 — sehim kontrolü için açıklık/faydalı yükseklik sınırları (alternatif yaklaşım)
⚠ Kaynak doğrulama uyarısı
Yukarıdaki madde numaraları ve sayısal sınır değerler TS 500/Şubat 2000 ile TBDY 2018 metinlerinden alınmıştır. Standartlar tadil edilebilir, yürürlükten kaldırılabilir veya yerine yeni bir sürüm yayımlanabilir. Proje hesabında kullanmadan önce ilgili standardın yürürlükteki resmî ve güncel metni üzerinden madde numaraları ve sınır değerler doğrulanmalıdır. Bu araç mevzuat metninin yerine geçmez.
Teknik kapsam sınırı
Bu araç yalnızca minimum döşeme kalınlığı seçimi kapsamındaki büyüklükleri (oran koşulu, mutlak alt sınır, faydalı yükseklik, Çizelge 13.1 sehim muafiyeti, dişli döşeme geometrik koşulları) değerlendirir. Teknik referansların listelenmesi, tek başına tam standart uygunluğu veya proje onayı anlamına gelmez. Girdiler proje verisinden alınmalı ve sonuçlar sorumlu mühendis tarafından kontrol edilmelidir.