Bir Doğrultuda Çalışan Plak Döşemeler TS 500
Bir doğrultuda çalışan plak döşemelerin tasarımı otomatik olarak yapılır ve boyutlandırılır.
Betonarme döşeme tasarımı TS 500 ve TBDY 2018 'de verilen varsayımlar esas alınarak yapılır. Bir doğrultuda çalışan kirişli plak döşemeler iki boyutlu sonlu elemanlar ile modellenerek tam rijit diyafram ve yarı rijit diyafram seçenekleri ile otomatik olarak analiz ve tasarımı yapılır.
Bir doğrultuda iki boyutlu sonlu elemanlar ile modellenerek tam rijit diyafram ve yarı rijit diyafram seçenekleri ile otomatik olarak analiz ve tasarımı yapılır.
Bir doğrultuda çalışan kirişli plak döşemelerde seçilen döşeme kalınlık kontrolleri otomatik yapılır.
Döşeme kalınlığı seçimi kullanıcı denetimindedir. Seçilen döşeme kalınlıkları TBDY 2018 ve TS 500 'de belirtilen kurallara göre kontrol edilir ve gerekli uyarılar verilir.
Beton örtüsü ideCAD Statik içerisinde varsayılan olarak ayarlanmıştır. Kullanıcı tanımlı olarak değiştirilebilir.
Tüm döşemelerde donatı koşulları otomatik yapılır. Minimum, maksimum donatı kontrolleri otomatik yapılır.
Simgeler
a = Mesnet genişliği
l = Hesap açıklığı
ls = Döşemenin kısa doğrultuda, mesnet eksenleri arasında kalan açıklığı
ll = Döşemenin uzun doğrultuda, mesnet eksenleri arasında kalan açıklığı
Md = Tasarım eğilme momenti
pd = Düzgün yayılı döşeme tasarım yükü
∆M = Mesnet momenti azaltması
V = Mesnet ortasındaki kesme kuvveti
TS 500 11.1 bölümü, bir veya iki doğrultuda çalışan, bir veya çok açıklıklı, kirişli veya kirişşiz plak döşeme sistemleri ile, bir veya iki doğrultuda çalışan dişli döşemelerin tasarımını kapsar.
Genel İlkeler
TS 500 11.2.1 'de belirtildiği üzere düzgün yayılı yük taşıyan ve uzun kenarının kısa kenarına oranı 2 den büyük olan (ll /ls >2) betonarme plaklar, bir doğrultuda çalışan plak döşemeler olarak adlandırılır.
Bir doğrultuda çalışan plak döşemelerde eğilme donatısı yalnız kısa doğrultuda yerleştirilir, uzun doğrultuda ise dağıtma donatısı bulundurulur. Kritik kesitlere yerleştirilecek olan donatı TS500 Madde 11.2.3 'te belirtilen koşulları sağlamak zorundadır.
Plak döşemelerin kenar mesnetlerindeki açıklık ve mesnet donatıları, bu kenarlardaki kiriş, hatıl, kolon veya betonarme duvarlara Bölüm 9 kurallarına göre kenetlenmelidir. Düz veya kancalı olarak yapılabilecek olan kenetlenmelerde, kenetlenme boyu mesnet yüzünden başlayarak 150 mm den az olamaz.
Tasarım İlkeleri
Önemli NOT: ideCAD Statik 'te tüm döşemeler iki boyutlu kabuk sonlu elemanlarla (shell) modellenir. Döşeme analiz ve tasarımı kabuk sonlu eleman sonuçlarından hesaplanır. Döşemelerde tam rijit diyafram ve yarı rijit diyafram seçenekleri ile otomatik olarak analiz ve tasarımı yapılır.
Detaylı Bilgi İçin: https://help.idecad.com.tr/ideCAD/tam-rijit-ve-yari-rijit-diyafram
Yapı analizinde Tam rijit diyafram ve Yarı rijit diyafram olmak üzere iki farklı döşeme modelleme şekli bulunur. Yarı Rijit Diyafram döşeme rijitliklerinin analiz modelinde göz önüne alınarak, döşemelerin kabuk sonlu elemanlar ile modellenmesi ile düzlem içi gerilmeleri ve hareketin oluşabildiği diyafram kabulüdür. Tam Rijit Diyafram modelinde döşemelerin düzlem içi rijitliklerinin çok büyük olduğu kabul edilerek, döşeme düzlem içi hareketin ihmal edildiği diyafram kabulüdür.
İki doğrultuda çalışan plak döşemelerde veya kirişsiz döşemelerde TS500 'de bahsedilen “eşdeğer çerçeve yöntemi”, “akma çizgileri yöntemi” veya “serbestçe dönebilen sürekli kiriş teorisi” kullanılmaz. Döşemer İki boyutlu sonlu elemanlarla ile modellenen döşemeler düzlem içi düzlem dışı hareket edebilmeleri ile shell eleman üzerinde gerilmeler oluşturur. Bu gerilme dağılımına göre betonarme döşeme tasarımı yapılabilir. Döşemelerde oluşan gerilmelerden yola çıkılarak açıklık ve mesnet momentleri hesaplanır.
Kabuk sonlu eleman sonuçları Analiz Modelinde “Kabuk Sonuçları” sekmesinden incelenebilir.
Kabuk sonlu eleman sonuçlarından gereken donatı alanlarının sonlu elemanlar üzerinde gösterimi “Kabuk sonuçları” sekmesinden incelenebilir. Örneğin aşağıdaki resimde tek doğrulta çalışan döşemeler modellenmiştir. Bu döşemelerde kısa doğrultuda gereken açıklık donatılarının sonlu elemanlar üzerinde dağılımı görülmektedir.
ideCAD Statik döşeme analiz ve tasarımında iki boyutlu sonlu eleman yöntemini kullanmaktadır. TS 500 11.2.2 de bahsedilen “serbestçe dönebilen sürekli kiriş teorisi” bilgi amaçlı burada anlatılacaktır.
TS 500 11.2.2 'de belirtildiği üzere bir doğrultuda çalışan sürekli plaklarda yayılı yükler altında oluşan momentler, mesnetlerinde serbestçe dönebilen sürekli kiriş teorisine göre hesaplanır.
Plak mesnetlerinin kiriş olduğu durumlarda, tasarım mesnet momenti, mesnet ortasındaki momentten ∆M=Va/3 değerinin çıkartılması ile bulunur. Burada, “V” hesap yapılan açıklığa ait mesnet kesme kuvveti, “a” ise mesnet genişliğidir. Mesnet genişliği açıklığın 0,175 katından fazla alınamaz ve azaltılmış moment, pd l2/14 değerinden az olamaz. Mesnetlere serbestçe oturan plaklarda mesnet momentlerinde azaltma yapılamaz.
Betonarme kirişler arasında uzanan sürekli plaklarda, hareketli yükten doğabilecek negatif açıklık momentleri, kirişlerin burulma rijitlikleri dikkate alınarak azaltılabilir.
Sürekli plakların açıklıkta hesaplanan pozitif momentleri, iki ucun ankastre varsayılması ile (serbest açıklık göz önünde bulundurularak) elde edilecek momentten küçükse, kesit hesabında ankastre uç varsayımıyla bulunan açıklık momenti esas alınır.
Sürekli plakların kenar mesnetlerinde en az açıklık donatısının yarısı kadar üst donatı bulundurulmalıdır.
Herhangi komşu iki açıklığının biribirine oranı 0,8 den küçük olmayan sürekli plaklar için, hareketli yükün kalıcı yüke oranının 2,0 den küçük olduğu eşit yayılı yük durumunda, momentler aşağıda verilen katsayılardan yaklaşık olarak hesaplanabilir.
Md = - pd l2/11
Yukarıdaki denklemlerde, l döşeme hesap açıklığıdır. Duvarlara serbestçe oturan döşemelerde bu açıklık, serbest açıklığa döşeme kalınlığı eklenerek bulunur. Ancak, bu değer hiçbir mesnet eksenleri arasındaki uzaklıktan fazla ve serbest açıklığın 1.05 katından az olamaz. Mesnet momenti hesaplanırken, komşu açıklıkların ve yüklerin ortalaması alınmalıdır.
Tek doğrultuda çalışan plaklar için en küçük kalınlık 80 mm dir. Tavan döşemelerinde ve bir yerin örtülmesine yarayan veya yalnız onarım, temizlik veya benzeri durumlarda üzerinde yürünen döşemelerde döşeme kalınlığı 60 mm ye kadar düşürülebilir. Üzerinden taşıt geçen döşemelerde kalınlık en az 120 mm olmalıdır.
Ayrıca plak kalınlığının serbest açıklığa oranı, aşağıda verilen değerlerden az olamaz.
Bir doğrultuda çalışan plak döşemelerde, donatıyı koruyan net beton örtüsü en az 15 mm olmalıdır.
Donatı ile İlgili Kurallar
TS 500 11.2.2 'de belirtildiği üzere tek doğrultuda çalışan plaklarda eğilme donatısı oranı S220 için 0.003, S420 ve S500 için ise 0.002 den az olamaz. Asal donatı aralığı döşeme kalınlığının 1.5 katını ve 200 mm yi geçemez. Açıklıktaki alt donatının, tek açıklıklı plaklarda en az 1/2 si, sürekli plaklarda ise en az 1/3 ü mesnetten mesnete kesilmeden uzatılmalıdır.
Kısa doğrultuya konulan asal donatıdan ayrı olarak, buna dik yönde, plak alt yüzünde, dağıtma donatısı bulundurulmalıdır. Tüm kesit esas alınarak hesaplanacak olan dağıtma donatısı oranı, asal donatının 1/5 inden az olamaz. Dağıtma donatısının aralığı 300 mm den fazla olamaz.
Kısa kenar doğrultusundaki kirişler üstünde, döşeme asal donatısına dik doğrultuda boyuna mesnet donatısı bulundurulması gereklidir. Üste konulacak ve her iki tarafta kısa açıklığın 1/4 ü kadar uzatılacak olan bu donatı, asal donatının %60 ından az olamaz. Ayrıca, S220 için en az φ8/200 mm, S420 için en az φ8/300 mm, S500 için en az φ5/150 mm donatı kullanılmalıdır.
Donatı ile ilgili koşullar “Döşeme Parametreleri” penceresinden düzenlenebilir. Döşeme Parametreleri penceresinde * işareti ile başlayan bölümlerde eğer sıfır “0” yazılı ise seçilen yönetmelikte belirtilen minimum koşul kullanılmış anlamı taşır.
Sonraki Konu