Enine donatıların boyuna donatıları burkulmaya karşı koruyabilmesi için, bunun etrafında sarılarak bir köşe teşkil edilmesi uygundur. Genel olarak bakılırsa,
etriyelerin kolonda yerleştirilme aralığı ne kadar sık ve enine donatının çapı ne kadar kalın olursa enine donatılar görevlerinin o kadar mükemmel ölçüde yerine getirebilmektedir.
D.B.Y.B.H.Y’ de enine donatılar için aşağıdaki kısıtlamalar getirilmiştir.
D.B.Y.B.H.Y’in 3.3.7.6. numaralı maddesinde belirtilen elverişsiz bir durum elde edilmedikçe, kolonlarda kullanılacak minimum enine donatıya ilişkin koşullar, kolon sarılma bölgeleri ve kolon orta bölgesi için aşağıda belirtilmiştir. Tüm kolonlar boyunca özel deprem etriyeleri ve çirozları kullanılacaktır.
Şekil 6.7: Kolonlarda kesit tesirlerine göre sargılama bölgeleri.
Her bir kolonun alt ve üst uçlarında özel sarılma bölgeleri oluşturulması gerekmektedir. Sarılma bölgelerinin her birinin uzunluğu döşeme üst kotundan, yukarıya doğru veya kolona bağlanan en derin kirişin alt yüzünden başlayarak aşağıya doğru ölçülmek üzere, kolon kesitin büyük boyutundan (dairesel kesitlerde kolon çapından), kolon serbest yüksekliğinin 1/6’sından ve 500mm’ den daha az olmaması gerekmektedir.
Sarılma bölgelerinde kullanılacak enine donatıya ilişkin koşullar aşağıda verilmiştir. Bu donatılar belirtildiği gibi düzenlenmelidir.
1. Sarılma bölgelerinde Ø8’den küçük çaplı enine donatı kullanılmaması gerekmektedir.
Kolon boyunca etriye ve çiroz aralığı en küçük kesit boyutunun 1/3’ünden ve 100 mm’den daha fazla, 50mm’ den daha az olmaması gerekmektedir. Etriye kollarının
ve/veya çirozların arasındaki yatay uzaklık “a” etriye çapının 25 katından fazla olmamalıdır. Sürekli dairesel spirallerin adımı, göbek çapının1/5’ inden ve 80 mm’ den fazla olmayacaktır.
2. Etriyeli kolonlarda Nd≥0.20.Ac.fck olması durumunda kolon sarılma
bölgelerindeki minimum toplam enine donatı alanı denklem 6.6’da verilen koşulların elverişsiz olanını sağlayacak şekilde hesaplanması gerekir.
3. Bu hesapta, kolonun çekirdek boyutunun bk her iki doğrultu için ayrı ayrı göz
önüne alınmalıdır. 0, 3.. . c 1 . ck sh k ck ywk A f A b A f ≥ − (6.6a) 0, 075. . . ck sh k ywk f A s b f ≥ (6.6b)
3. Spiral donatılı kolonlarda, Nd ≥0.20. Ac.fck olması durumunda, sarılma
bölgelerindeki enine donatının minimum hacimsel oranı denklem 6.7’ deki koşulların elverişsiz olanını sağlayacak şekilde hesaplanmalıdır.
0, 45. c 1 . ck sh ck ywk A f A A f ≥ − (6.7a) 0,12. ck s ywk f f
ρ
≥ (6.7b)Nd ≤ 0.20. Ac.fck olması durumunda kolon sarılma bölgelerinde denklem 6.6 ve
denklem 6.7’ den verilen enine donatıların en az 2/3’ü minimum enine donatı olarak kullanılmalıdır.
Şekil 6.8’de kolonlar için sağlanması gereken tüm enine donatı koşulları gösterilmiştir.
Süneklik düzeyi yüksek kolonlar için düzenlenecek minimum koşulları aşağıda özetlenmiştir.
a. Kolon boyuna donatısında yapılacak ekler, oldukça kolon orta bölgesinde yapılmalıdır. Donatı çapı 26 mm veya daha küçükse, ekler bindirmeli olarak yapılabilmektedir.
b. Bindirmeli ekler kat yüzeyinde yapılıyor ve boyuna donatının en fazla % 50’ si aynı kesitte ekleniyorsa, bindirme boyu en az 1.25.lb olmalı ve bindirme boyunca
sargı donatısı bulunmalıdır. Sargı donatısı aralığı, en küçük kesit boyutunun 1/3’ den ve 100 mm’ den fazla olmamalıdır.
c. Boyuna donatının tamamı kat yüzeyinde bindirilerek ekleniyorsa bindirme boyu en az 1.5 lb olmalı ve ek boyunca sargı donatısı bulundurulmalıdır.
d. Kolon boyuna donatısındaki bindirmeli ekler katı düzeyinde yapılır ve gereği gibi sarılmaz ise burada zayıf bir kesit oluşturulmuş olur.
e. Depreme dayanıklı yapılarda kolon kesit boyutları yapı boyunca olabildiğince az değiştirilmelidir.
f. Katlar arası kolon kesitinin değişmesi durumunda, boyuna donatının kolon- kiriş birleşim bölgesi içinde düşeye göre eğimi, 1/6’ den fazla olmamalıdır. Aksi durum için çözümler yukarıda belirtilmiştir.
g. Kolon sarılma bölgesindeki boyuna donatılar, özel etriye ve çirozlarla sarılmalıdır.
h. Özel deprem etriye ve çirozları kullanılmalarına dikkat edilmelidir.
Süneklik düzeyi normal kolonlar içinse, en kesit boyutlarına ve boyuna donatıyı ilişkin koşullar, süneklik düzeyi normal olan kolonlar için de geçerlidir. Boyuna donatının düzenlenmesine ilişkin olarak süneklik düzeyi yüksek kolonlar için belirtilen koşullar süneklik düzeyi normal olanlar içinde geçerlidir. Ancak boyuna donatıların bindirmeli eklerinin kolon alt ucunda yapılması halinde, süneklik düzeyi yüksek kolonlarda sarılma bölgeleri için tanımlanan enine donatının ek boyunca da konulması koşulu aranmamaktadır.
Boyuna donatı bindirmeli eklerinin kolon alt ucunda yapılması durumunda, ek boyunca süneklik düzeyi normal kolonlarda sarılma bölgesi için tanımlanan minimum enine donatı kullanılması gerekmektedir. Enine donatı koşulları; kolonlarda kullanılacak, minimum enine donatıya ilişkin koşullar, kolon sarılma bölgeleri ve kolon orta bölgesi için verilmiştir. Tüm kolon bölgelerinde özel deprem etriyeleri ve özel deprem çirozları kullanılması gerekmektedir. Süneklik düzeyi yüksek kolonlar için tanımlanan sarılma bölgelerinin her birinin uzunluğu, süneklik düzeyi normal olan kolonlar de geçerlidir. (D.B.Y.B.H.Y, 2007) Şekil 6.9’da kolonlara ait enine donatı düzenlemeleri gösterilmektedir (Bangash, 2004).
7. KİRİŞLER
Kirişler, betonarme taşıyıcı elemanda yatay ve düşey yükler nedeniyle eğilme momentine maruz kalan ve aynı zamanda kesme kuvveti etkisindeki yatay taşıyıcı elemanlardır. Düşey yüklerin dışında deprem ve rüzgar yüklerini alarak, mesnetlik görevi yaparak, yüklerin kolonlar yolu ile temele oradan da zemine aktarmayı sağlarlar. Ayrıca daha önceden de bahsettiğimiz gibi kolonlarla beraber çalışarak önemli bir taşıyıcı sistem olan çerçeveleri oluştururlar.
Kirişlerde mesnetlenme ve yüklenme biçimlerine bağlı olarak, eğilme momenti, kesme kuvveti, burulma momenti ve normal kuvvet meydana gelebilir. Ancak yapısal elemanın TS 500 gereği kiriş olarak boyutlandırılıp, donatılandırılması için hesap eksenel kuvvetinin Nd ≤ 0,1. Ac.fck koşulunu sağlaması gerekir. Eğer bu koşul
sağlamıyorsa, kirişlerin betonarme hesaplarında dikkate alınan basit eğilme etkisi artık geçerli olmaz. Bu durumda söz konusu elemanlar için kolonlarda olduğu gibi normal kuvvet ve eğilme momentinin birlikte dikkate alınması gerekmektedir. Yani bu elemanlar kolon olarak boyutlandırılıp, donatılandırılacaktır.
Donatıların uygun olarak yerleştirilmesi, donatı krokilerinin açık ve hesaplarda yapılmış olan kabulleri gerçekleştirecek durumda çizilmesi gerekmektedir. Donatı kalıp içinde tamamlandığına göre, donatı öngörülen konumunu beton dökülürken de korumalıdır. Bunun için hesapla bulunmuş olan donatıya ilaveten montaj donatıları, aralıkların sabit kalmasını sağlayacak elemanlar, etriyeler ve çeşitli ek donatılar, gerekli olan yerlere yerleştirilmelidir. O halde kiriş kesitlerinde oluşacak etkilerin hesaplanması ve bunlara uygun donatıların seçilmesi ancak konstrüktif kurallara uyularak mümkün olmaktadır.
Depremde gerilme yığılmalarının yoğun olduğu bölgeler olan mesnet bölgelerinde betonun sünekliğinin ve dayanımının arttırılması için etriyelerin sıklaştırılması, geniş kirişlerde etriye kol sayısının arttırılarak iç çatlakların sınırlandırılmasını ve kirişin her kesitinde, bir minimum pozitif ve negatif moment kapasitesinin sağlanması için
donatı oranları üzerinde konulan sınırlar da yukarıda söz edilen konstrüktif kurallara uyularak mümkün olmaktadır. Bazı durumlarda mesnetlik yapan kirişte büyük yükten oluşan eğilme momenti, donatı arttırılarak karşılanır. Donatının arttırılması kesit atalet momentin az miktarda değiştirdiğinden mesnetlenmenin oluşmasını sağlanamaz. Mesnetlenmenin beklendiği yerde mesnet teşkil edilecek kirişin mesnetlenmeden önemli ölçüde az yer değiştirme yapması sağlanmalıdır. Bu nedenle diğerine göre kesiti ve donatısı daha büyük olacaktır. Genellikle diğer kirişlere mesnetlik yapan ve kolonları birleştiren kirişler ana kirişler olarak adlandırılır (Celep ve Kumbasar, 2001).