DEPREME DAYANIKLI  BETONARME ÖNÜRETİMLİ YAPILARDA TASARIM

 

TANIM

• Betonarme önüretimli binalar, üretim tesislerinde üretilen ve inşaat sahasına nakledilerek birleştirilen kolon, kiriş, perde, panel, çift cidarlı panel, döşeme, duvar veya hücre elemanlarından oluşan binalardır.

• Betonarme önüretimli bina elemanları birbirlerine moment aktaracak şekilde bağlanabildikleri gibi, moment aktarmayacak şekilde pimli, kaynaklı veya daha farklı şekillerde de bağlanabilir ve bu özelliklerine uygun olarak tasarlanırlar.

TÜRK PREFABRİK SEKTÖRÜNÜN GEÇMİŞİ

 • BETONARME ÖNÜRETIMLI ILK BINA TECRÜBELERI 1960 LI YILLARA KADAR GİTMEKTEDİR.

• 1990 YILI İTİBARİYLE ENDÜSTRI YAPILARININ %90 I BETONARME ÖNÜRETİMLİ YAPI OLARAK GERÇEKLEŞTİRİLMİŞTİR.

• GENELDE TASARIMINDA DÜŞEY YÜKLERIN ETKIN OLDUĞU BATI AVRUPA EKOLÜNÜN ETKİSİNDE KALINMIŞTIR.

• SON YIRMI YILDIR BETONARME ÖNÜRETİMLİ YAPILARIN DEPREM GÜVENLİĞİYLE İLGİLİ BİLİNÇ ARTMIŞTIR.

DEPREM TECRÜBESİ

 

ARAŞTIRMA – GELİŞTİRME FAALİYETLERİ

 

YENİ DEPREM YÖNETMELİĞİ BÖLÜM 8

• 8.1. KAPSAM

• 8.1.1 – Deprem etkisi altında önüretimli betonarme bina taşıyıcı sistemlerinin tasarımına ilişkin özel kurallar bu Bölüm’de verilmiştir.

• 8.1.2 – Önüretimli betonarme binalarda kullanılan kolon – kiriş bağlantı tipleri ile panel – döşeme sistemleri ve bunların tasarımına ilişkin kurallar da bu Bölüm’ün kapsamı içindedir.

• 8.1.3 – Önüretimli betonarme binalarda çatı ve döşeme diyaframlarının oluşturulması ve deprem kuvvetlerinin diyaframlar aracılığı ile aktarılmasına ilişkin kurallar bu Bölüm’de açıklanmıştır.

 

                                  Önüretimli Betonarme Bina Tasarımına İlişkin Genel Kurallar

• Betonarme önüretimli binaların tasarımında montaj ve kullanım aşamalarının dikkate alınarak hesap ve detaylandırma yapılması esastır.

• Betonarme önüretimli binaların Dayanıma Göre Tasarım kapsamında doğrusal deprem hesabı için, bağlantı tipleri ve taşıyıcı sistem türüne bağlı olarak Taşıyıcı Sistem Davranış Katsayıları (R), Dayanım Fazlalılığı Katsayıları (D) ile izin verilen Bina Yükseklik Sınıfları (BYS) Tablo 4.1’de verilmiştir.

Moment Aktarmayan Bağlantılar (MFB)

• Pim delikleri hem kiriş ucundan hem de kolon mesneti serbest kenarından pim çapının en az 6 katı mesafede olacaktır.

• Kirişlerde bırakılacak pim-bulon deliklerinin çapı, pim çapının en az iki katı olacaktır.

• Pim yuvalarında, pürüzsüz yüzey oluşturacak malzeme ya da detay kullanılamaz.

• Pim yuvalarının doldurulmasında kullanılan çimento harcının gerekli kenetlenmeyi sağlayacak dayanıma sahip olacaktır.

• Pimle bağlanan kolon ve kiriş uç bölgelerinde çekme gerilmesi yığılmasına karşı yeterli sargı donatısı kullanılacaktır. Sargılama, kolon uç bölgesinde kapalı etriyeler ile, kiriş uç bölgelerinde ise yatay U-etriyeler ile yapılacaktır. Sargı donatıları, en az etkin pim boyu uzunluğunca (8ϕ) yerleştirilecek, ayrıca aralarındaki temiz mesafe 50 mm’yi aşmayacaktır. Pim yuvaları, kapalı ve U[1]etriyelerin köşelerine denk gelecek şekilde yerleştirilecek, gerekmesi durumunda pim yuvaları kapalı çirozlar ile yatay düzlemde tutulacaktır.

• Kolona yerleştirilen bağlantı plakasına ait ankraj donatıları çevresinde sargı donatısı sıklaştırılacaktır.

• Bağlantı noktasında, birleştirilen malzemelerin akma dayanımına eşit veya büyük olması koşuluyla, birleşim metali (elektrod) akma dayanımının %45’ine kadar kaynak kapasitesine izin verilebilir.

Moment Aktaran Bağlantılar (MAB)

• Önüretimli betonarme binaların moment aktaran bağlantıları, tersinir tekrarlı deprem yükleri etkisinde taşıma kapasitelerinden en az kayıpla sünek davranış gösterecek şekilde tasarlanacaktır.

• Donatı-plaka, plaka-plaka kaynaklarının, pimli ve manşonlu birleşimlerin hesabında, deprem etkisinden gelen iç kuvvetler Tablo 4.1’de verilen dayanım fazlalığı katsayısı (D) ile çarpılarak büyütülecektir.

• Süneklik düzeyi yüksek kolon, kiriş ve kolon-kiriş birleşim bölgeleri için Bölüm 7.3, Bölüm 7.4 ve Bölüm 7.5 de verilen tüm koşullar sağlanacaktır.

• Islak kolon-kiriş bağlantısı (MAB1), tam ard-germeli kolon-kiriş bağlantısı (MAB2), üstte ıslak-altta kaynaklı kolon-kiriş bağlantısı (MAB3), manşonlu-pimli kolon-kiriş bağlantıları (MAB4) için R ve D katsayıları Tablo 4.1’de verilmiştir.

MAB1 : Islak Kolon-Kiriş Bağlantısı

 

• Süreklilik donatılarının kenetlenme boyları, bu Yönetmeliğin ve TS500’ün ilgili koşullarına uygun olarak belirlenecektir.

• Birleştirilen kiriş ve kolon kesitlerinde; eğilme momentinin her iki yönü için, boyuna donatıların kenetlenme boyu, yatay kesme kapasitesi vb. gerekli tüm kontroller yapılacaktır.

MAB2: Ard-germeli Bağlantılar

• Kolon–kiriş arası çimento harcıyla doldurulacaktır.

• Ard-germeli bağlantılarda kiriş ile kolon yüzü arasında kesme kuvveti aktarımı, ard-germe halatları tarafından oluşturulan mengene kuvveti ve sürtünme ile gerçekleşir.

• Kılıfları boş bırakılmış veya çimento harcı ile doldurulmuş ard-germeli birleşimlerde, başlangıç ard-germe değeri halat akma gerilmesinin %50’sinin üzerinde olamaz.

MAB3: Üstte Islak Altta Kaynaklı Bağlantılar

MAB4: Manşonlu-Pimli Bağlantılar

ÖNÜRETİMLİ TAŞIYICI PANEL-DÖŞEME SİSTEMLERİ

 

ÖNÜRETİMLİ BİNALARDA DİYAFRAMLARA İLİŞKİN KOŞULLAR

Çatı Diyaframı :

Deprem yüklerinin tamamının çatı kotundaki bağlantıları mafsallı olan kolonlar tarafından taşındığı tek katlı bina sistemlerinin çatı düzlemleri ile çok katlı binaların mafsallı bağlantılı çatı düzlemlerinde, metal çatı örtüsü düzlem içi kuvvetleri aktaran diyaframlar olarak dikkate alınacak ve hesaba katılacaktır.

ÇATI DİYAFRAMI OLUŞTURULMASI

 

Döşeme Diyaframı Oluşturulması

• Önüretimli betonarme binaların tasarıma esas diyafram iç kuvvetleri, Bölüm 4 ve Bölüm 7’de verilen ve aşağıda sıralanan ek koşullara uygun olarak yapılan diyafram hesabı ve tasarımı ile belirlenecektir.

• Diyafram modeli oluşturulurken; önüretimli betonarme TT plak, boşluklu döşeme, filigran döşeme gibi döşeme elemanlarının etkili rijitliği, yatay kesme sürtünmesi şartlarının sağlanması durumunda kompozit kesitin rijitliği, aksi halde sadece yapısal kaplama betonu rijitliği olarak kabul edilecektir.

• Döşemeler kendi düzlemlerinde sonsuz rijit kabul edilmeyecek, sonlu eleman modellemesi yapılacaktır. Düşey ve yatay yüklerin güvenli şekilde aktarıldığı gösterilecektir. Diyafram hesabı ile elde edilen iç kuvvetler, kesme sürtünmesi hesap yöntemine uygun olarak hesaplanan bağ donatıları ile karşılanacaktır. Diyafram üzerinde çekme kuvvetleri bulunan bölgelerde ek donatı kullanılacaktır.

• Önüretimli betonarme döşeme sistemlerinin perde ve/veya kirişler ile sınırlandırılması zorunludur. Bu amaçla her iki doğrultuda, tüm eksenlerde çerçeve kirişleri kullanılacaktır.

• Önüretimli betonarme döşeme sistemlerin perdeler ile doğrudan birleştiği bölgelerde, diyafram iç kuvvetlerinin yapısal kaplama betonu içerisinde yer alan donatılar ve uygun detaylar ile aktarıldığı hesapla gösterilecektir.

 

 

 

• Türkiye Prefabrik Birliği www.prefab.org.tr

• İTÜ İnşaat Fakültesi Yapı ve Deprem Mühendisliği Laboratuvarı www.steelab.itu.edu.tr

• Doç.Dr. Ercan YÜKSEL http://web.itu.edu.tr/~yukselerc/ yukselerc@itu.edu.tr