Kesme Kuvveti Etkisi TS 500

Betonarme kesit tasarımı TS 500 ve TBDY 2018 'de verilen varsayımlar esas alınarak yapılır. Betonarme elemanlarda kesme kuvveti etkisi TS 500 Bölüm 8 içerisinde verilen kurallar ve varsayımlara göre hesaplanır. TS 500 'de verilen kuralların farklı olduğu özel durumlar için TBDY 2018 esas alınır.

• Betonarme elemanlarda kesme dayanımı beton katkısı ve etriye katkısı da gözönüne alınarak TS 500 ve TBDY 2018 e uygun olarak otomatik hesaplanır.

• Kesme kuvvetine bağlı enine donatı aralığı ve enine donatı alanı otomatik hesaplanır, donatı seçimi otomatik yapılır.

• TS 500 ve TBDY 2018 e uygun olarak minimum enine donatı koşulları otomatik uygulanır ve kontrol edilir, herhangi bir yetersizlik durumunda gerekli uyarılar verilir.

Simgeler

A_c = Eleman tüm kesit beton alanı
A_sw = Kesme donatısı toplam kesit alanı
b_w = Kirişin gövde genişliği
d = Kirişin faydalı yüksekliği
f_ck = Betonun karakteristik silindir basınç dayanımı
f_cd = Betonun tasarım basınç dayanımı
f_yk = Boyuna donatının karakteristik akma dayanımı
f_yd = Boyuna donatının tasarım akma dayanımı
f_ywd = Enine donatı tasarım akma dayanımı
l_n = Kolonun kirişler arasında kalan serbest yüksekliği, kirişin kolon veya perde yüzleri arasında kalan serbest açıklığı
N_d = Yük katsayıları ile çarpılmış düşey yükler ve deprem yüklerinin ortak etkisi altında hesaplanan eksenel kuvvet
V_c = Betonun kesme kuvveti dayanımına katkısı
V_cr = Kesitin kesmede çatlama dayanımı
V_d = TS 500 'de tarif edilen yük katsayıları ile çarpılmış düşey yükler ve deprem yüklerinin ortak etkisi altında hesaplanan kesme kuvveti
V_dy = Kirişin herhangi bir kesitinde yük katsayıları ile çarpılmamış düşey yüklerden meydana gelen basit kiriş kesme kuvveti
V_e = TBDY 2018 'de tarif edilen kolon, kiriş, birleşim bölgesi ve perdede enine donatı hesabında esas alınan kesme kuvveti
V_r = Kiriş kesitinin kesme kuvveti dayanımı
V_w = Kesme dayanımına kesme donatısı katkısı
s = Etriye aralığı
Φ = En küçük boyuna donatı çapı

TS 500 Madde 8.1.1 'de belirtildiği üzere Betonarme yapı elemanlarında eğilme momenti ile birlikte etkiyen kesme kuvvetlerinin oluşturduğu asal çekme gerilmeleri, beton ve uygun kesme donatısı ile karşılanacak, asal basınç gerilmelerinin de gövdede ezilme oluşturmayacak bir düzeyde tutulması sağlanacaktır.

Kesme Kuvveti Hesabı

TS 500 Madde 8.1.2 'de tasarım kesme kuvveti V_d, mesnet yüzeyinden d uzaklığında hesaplanması gerektiğini belirtmiştir. Ancak TBDY Bölüm 7 de belirtilen Kolonların Kesme Güvenliği ve Kirişlerin Kesme Güvenliği bölümlerinde kiriş enine donatısının hesabında esas alınacak kesme kuvveti V_e temiz açıklık gözönüne alınarak hesaplanmaktadır. Bu sebeple ideCAD statik içerisinde enine donatı hesabında esas alınan kesme kuvveti değeri yönetmeliklerdeki ek koşullar da dahil olmak üzere temiz açıklarda mesnet yüzeylerindeki kesme kuvveti gözönüne alınır. Aşağıdaki TBDY 2018 içerisinde belirtilen kiriş ve perde enine donatı koşulları görselleri içerisinde kırmızı çizgi ile kesme kuvvetinin esas alındığı mesnet yüzeyi gösterilmiştir.

Mesnet olarak başka bir eğilme elemanına oturan kirişlerde mesnet yüzündeki kesme kuvveti esas alınır. (dolaylı mesnet).

Kesme dayınımı hesabı için beton ve donatı çeliği hesap dayanımları aşağıda verilmiştir.

Beton:

Donatı Çeliği:

Bu malzeme katsayıları kullanılarak beton ve etriye katkısı ile kesme dayanımı hesabı aşağı belirtildiği şekilde yapılır.

Eğik Çatlama Dayanımı

TS 500 Madde 8.1.3 'te belirtildiği üzere, betonarme bir kesitin kesmede çatlama dayanımı, daha kesin hesaba gerek duyulmadığı durumlarda, aşağıdaki denklem kullanılarak hesaplanır. Bu denklemde N_d çekmede de basınçta da pozitif alınacaktır.

Denklemde, eksenel basınç durumunda γ=0,07, eksenel çekme durumunda ise γ = - 0,3 alınır.

Kesme Dayanımı

TS 500 Madde 8.1.4 'te belirtildiği üzere kesme güvenliği için aşağıdaki koşul sağlanmalıdır.

Yukarıdaki denklemde, tasarım kesme kuvveti V_d , düşey yükler ve deprem yüklerinin ortak etkisi altında mesnet yüzeyinde hesaplanan kesme kuvvetidir. TBDY 2018 'de belirtilen koşullar ile birlikte enine donatı hesabında gözönüne alınan kesme kuvveti değeri farklılık gösterecektir.

Detaylı bilgi için: Kirişlerin Kesme Güvenliği , Kolonların Kesme Güvenliği

V_r kesitin kesme dayanımıdır. Kesitin kesme dayanımı, beton katkısı (V_c) ve kesme donatısı katkısının (V_w) toplanması ile elde edilir.

Genel olarak, beton katkısı TS 500 Denklem 8.4 den hesaplanır.

TS 500 Madde 8.1.4 'te belirtildiği üzere deprem durumunda, eleman uçlarında (sargı bölgelerinde) Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında Yönetmelik de verilen V_c değerleri kullanılır. Bu noktada ideCAD statik içerisinde TBDY 2018 'de belirtilen koşullar gözönüne alınır.

Etriye katkısı TS 500 Denklem 8.5 den hesaplanır

Tasarım kesme kuvveti eğik çatlama dayanımına eşit veya ondan az ise (V_d ≤ V_cr) kesme donatısı hesabına gerek yoktur. Ancak bu durumda, TS 500 Madde 8.1.5.1 'de verilen minimum etriyenin bulundurulması zorunludur. ideCAD Statik içerisinde enine donatı seçimi, minimum enine donatı koşulları ile birlikte TBDY 2018 'de belirtilen tüm koşullar gözönüne alınarak en olumsuz duruma göre yapılmaktadır.

Gevrek Kırılmanın Önlenmesi

Minimum Kesme Donatısı

TS 500 Madde 8.1.5.1 'te belirtildiği üzere betonarme kirişlerde açıklık boyunca etriye bulundurmak zorunludur. Açıklık bölgesi için minimum etriye koşulu aşağıda belirtilmiştir.

Kesme Kuvveti Üst Sınırı

TS 500 Madde 8.1.5.2 'te belirtildiği üzere yüksek asal basınç gerilmeleri nedeni ile gövde betonunun ezilmesini önlemek amacıyla, hesap kesme kuvveti aşağıda gösterildiği gibi sınırlanmıştır. Bu koşul sağlanamazsa, kiriş kesit boyutları büyütülmelidir.

Betonarme kolon, kiriş ve perdelerde TS 500 'de belirtilen beton ezilmesini önlemek amacıyla TBDY 2018 içerisinde de çeşitli koşullar belirtilmektedir. ideCAD Statik her iki koşulu da kontrol ederek gereken uyarılar verilmektedir.

Detaylı bilgi için: Kirişlerin Kesme Güvenliği , Kolonların Kesme Güvenliği, Perdelerin Kesme Güvenliği

Kesme Donatısı Detayları

TS 500 Madde 8.1.6 'te belirtildiği üzere kesme dayanımını sağlamak için bireysel çubuklar (düşey ve yatay etriye, firkete, çiroz vb) ve hasır donatı kullanılır. Kesme dayanımına pilye katkısı ihmal edilir.

Etriye aralığı kiriş faydalı yüksekliğinin yarısından fazla olamaz (s ≤ d/2). Ayrıca, V_d > 3V_cr olan durumlarda, etriye aralığı yukarıda verilen değerin yarısını aşamaz (s≤d/4). Çerçeve kirişlerinin uçlarında, kiriş derinliğinin iki katı kadar olan bölgede, etriye aralığı aşağıdaki koşulları sağlamalıdır

Kolonlarla ilgili koşullar TS 500 Bölüm 7 'de verilmiştir.
Mesnetlenmenin, kiriş alt yüzünden daha yukarıda düzenlendiği durumlarda ve diğer bir kirişe oturan kirişlerde, kesme kuvvetini kiriş üstüne taşıyan askı donatısı düzenlenmelidir.

TBDY 2018 'de betonarme elemanlar için sarılma ve açıklık bölgeleri için ek koşullar belirtilmektedir. Bu koşullar ve TS 500 'de belirtilen koşullar ideCAD Statik içerisinde otomatik olarak kontrol edilir.

Detaylı bilgi için: Kirişlerin Enine Donatı Koşulları , Kolon Enine Donatı Koşulları

Sonraki Konu

Sürtünme Kesmesi TS 500

İlgili Konular

• Kolonların Kesme Güvenliği

• Kirişlerin Kesme Güvenliği

• Perdelerin Kesme Güvenliği

• Kirişlerin Enine Donatı Koşulları

• Kolon Enine Donatı Koşulları