Etriye Nedir? Etriye Ne İşe Yarar?

Bu yazımızda, betonarme yapılarda yer alan en önemli elemanlardan biri olan etriye donatısını ve görevlerini sizlerle beraber inceleyeceğiz.

Etriye Nedir?

Kolonu veya kirişi etkin biçimde saran, elemanın deforme olmasını önlemek için kullanılan, donatıdan yapılmış sargı elemanıdır.

Etriyenin Görevleri Nelerdir?

Etriye; temel olarak betonarme kolon ve kirişlerde sargı etkisi oluşturan farklı formlarda imalatı yapılabilen donatıdır. Sargı dışında birçok farklı görevi de yerine getiren etriye için hem tasarım esnasında hem de imalatı esnasında büyük özen gösterilmelidir.

• Boyuna donatının kalıp içinde düzgün ve dik durmasını sağlamak.
• Çatlakları ve burkulmayı önlemek.
• Kolonlarda eksenel yükten dolayı oluşacak deformasyonu engellemek.
• Etriyenin sık atılması sünekliği çok artırır, dayanım artışı da belirgin olur.
• Çift etriye hem sünekliği hem de dayanımı çok artırır, bunun nedeni etriyenin serbest açıklığının ve adımının küçülmesidir.
• Fretli kolon hem süneklik hem de dayanım açısından etriyeliye göre daha etkindir.
• Kirişlere gelen kesme kuvvetini bu donatılar karşılar.
• Etriyeyi hazırlarken en önemli şeylerden birisi de kanca yapmak ve bu kancayı 135° bükmektir.

Etriyenin Tasarımı Ve Montajı

• Öncelikle tasarım ve montaj aşamaları birbirlerine olabildiğince uyumlu olmalıdır. Montaj esnasında, statik olarak istenilenin dışına çıkılmamalı, etriye adedi azaltılarak maliyetin düşürülmesi düşünülmemelidir. Tek bir etriyenin önemi dahi büyüktür. Ayrıca deprem gerçeği olan ülkemizde etriye kancalarının 135^o olarak bükülmesi ve boyuna donatıyı tam anlamıyla sarması oldukça önemlidir.
• Deprem anında kolon-kiriş birleşimleri yapının ayakta kalması için büyük önem teşkil etmektedir. Bu birleşimler deprem etkisi altında en çok zorlanan bölgelerdir. Bu bölgelerde kolon etriyesinin kiriş yüksekliğince sarılması gerekmektedir. Deprem anında iyi sarılmamış birleşim noktaları mafsallaşabilir ve bu durum binanın göçmesine sebep olabilir.
• Elemanın tasarımı yapılırken etriye adımı, kol boyu, sıklaştırma bölgesi dikkat edilmesi gereken diğer noktalardır. Bu konuda yönetmeliklerde, olması gereken sınırlar belirtilmiştir. Bu sınırların dışına çıkılmamalıdır.

Deprem Yönetmeliğinde Etriye Kavramı

”Taşıyıcı sistem elemanlarının birbirlerine bağlandıkları bölgelerin yapıya etki edecek kuvvetleri aktarabilecek ve ortaya çıkan enerjiyi sönümleyebilecek şekilde düzenlenmesi gerekmektedir. Aksi halde düğüm noktasına bağlanan taşıyıcı sistem elemanları kapasitelerine ulaşmadan önce, düğüm noktasında bir çözülme meydana gelerek yeterli enerjiyi sönümleyemeden yapının yatay yer değiştirmesinin hızla artmasına sebep olacaktır. Yatay yer değiştirmedeki bu artış ikinci mertebe etkileri ihmal edilebilir büyüklükten uzaklaştıracak ve yapıda stabilite kaybı söz konusu olabilecektir. Bu nedenle birleşim bölgesinde çözülmeyi güçleştirmek için,  bu bölgelerde etriye sıklaştırmaları yapısal bindirme boylarının yeterli düzeyde olmasına dikkat edilmelidir.

Kolonlar İçin Etriye Koşulları

• Her bir kolonun alt ve üst uçlarında özel sarılma bölgeleri oluşturulacaktır. Sarılma bölgelerinin her birinin uzunluğu, döşeme üst kotundan yukarıya doğru veya kolona bağlanan yüksekliği en büyük kirişin alt yüzünden başlayarak aşağıya doğru ölçülmek üzere, kolon serbest yüksekliğinin 1/6’sından, kolon en büyük kesit boyutunun 1.5 katından ve 500 mm’den, daha küçük olmayacaktır.

• Sarılma bölgelerinde φ8’den küçük çaplı enine donatı kullanılmayacaktır. Bu bölgede, boyuna doğrultudaki etriye ve çiroz aralığı en küçük kesit boyutunun 1/3 ünden, 150 mm’den daha büyük, boyuna donatı çapının altı katından daha büyük, 50 mm’den daha küçük olmayacaktır. Etriyenin kollarının ve/veya çirozların arasındaki yatay mesafe, a, etriyenin çapının 25 katından daha büyük alınmayacaktır.
• Kolon orta bölgesi, kolonun alt ve üst uçlarında tanımlanan sarılma bölgeleri arasında
  kalan bölgedir. Kolon orta bölgesinde φ8’den küçük çaplı enine donatı kullanılmayacaktır. Kolon boyunca etriye, çiroz veya spiral aralığı, en küçük enkesit boyutunun yarısından ve 200 mm’den daha büyük alınmayacaktır. Etriyenin kollarının ve/veya çirozların arasındaki yatay mesafe, a ,etriyenin çapının 25 katından daha fazla olmayacaktır.

Kirişler İçin Etriyenin Önemi

Kirişlerde ise mesnet bölgelerine yakın kısımlarda büyük kesme kuvvetleri oluşmaktadır. Bu kesme kuvvetini beton tek başına karşılayamadığı durumlarda elemanda 45^o açı ile çatlaklar oluşur. Bu noktada fazla gerilmeleri etriye karşılayarak elemanın kesme kuvvetinden dolayı kırılmasını engeller. Bir elemanın kesmeden kırılması gevrek olacağından, yine yazımızın başında bahsettiğimiz elemandan beklenen sünek davranışı kirişlerde de etriye ile sağlayabiliriz. Kirişlerde mesnet bölgelerine yakın kısımlarda etriye sıklaştırması, dikkat edilmesi gereken bir başka noktadır.

Kirişler İçin Etriye Koşulları

• Kiriş mesnetlerinde kolon yüzünden itibaren kiriş yüksekliğinin iki katı kadar uzunluktaki
  bölge, “Sarılma Bölgesi” olarak tanımlanır. Bu bölge boyunca 7.2.8’de tanımlanan özel deprem etriyeleri kullanılacaktır.
• Sarılma bölgelerinde φ8’den küçük çaplı enine donatı kullanılmayacak ve ilk etriyenin kolon yüzüne uzaklığı en çok 50 mm olacaktır.

• Madde 7.4.5.3’e göre daha elverişsiz bir değer elde edilmedikçe, etriye aralıkları kiriş etkili yüksekliğinin 1/4’ünü, en küçük boyuna donatı çapının sekiz katını ve 150 mm’yi  aşmayacaktır.
• Sarılma bölgesi dışında, TS 500’de verilen enine donatı koşullarına uyulacaktır.
• Kiriş eksenine dik doğrultuda etriye kolları aralığı 350 mm’yi aşmayacaktır.

Richart Deneyi Ve Etriyelerde Sargı Etkisi

1928 yılında yapılan Richart deneyinden bahsetmemiz gereklidir. Bu deneye göre, aynı kalitede hazırlanan numunelerden birkaçı üzerinde standart basınç deneyi yapılarak betonun dayanımı F_c0  olarak belirlenmiştir. Kalan numunelerin bazılarının yanal yüzeyine, her birine farklı değerlerde sabit basınç gerilmesi uygulayarak eksenel basınç deneyine tabi tutulmuştur.

Elde edilen gerilme-birim kısalma eğrileri yorumlandığında yanal basınç uygulanan numunelerde daha büyük dayanımlar elden edilirken aynı zamanda numuneler daha büyük kısalmalar yaptıktan sonra kırılmıştır. Böylece betondan beklenen yüksek dayanım ve sünek davranışı yanal gerilme altında elde etmiş oluyoruz. Deneysel çalışmalarda elde edilen bu avantajı tasarım ve imalat esnasında nasıl yakalayabiliriz sorusunu sorduğumuzda varılan sonuç ise; sargıdır.

NOT: Bu yazı, Sanal Şantiye editörleri tarafından Mustafa ÖZDEMİR ve Adem KÖSE’nin içeriklerinden derlenerek oluşturulmuştur.

Kaynaklar / References

• Betonarme I Ders Sunuları, Ahmet TOPÇU

• TBDY 2018