betonarme dersi hesaplamalı final sınavı soruları

Question

Betonarme dersinde hesaplamalı soruları çözmekte zorlanıyorum. Final sınavında bu tarz soruların nasıl geldiğini görmek istiyorum. Daha önce çıkmış sorulara bakmam lazım.

Answer 1

📚 Betonarme Hesaplamalı Final Sınavı: Kritik Sorular ve Çözüm Yaklaşımları

Betonarme dersi final sınavları, öğrencilerin yapısal tasarım ve analiz yeteneklerini ölçmek için kritik bir öneme sahiptir. Bu sınavlarda karşılaşılabilecek bazı temel soru tipleri ve çözüm yaklaşımları aşağıda sunulmuştur.

• 🏗️ Moment Kapasitesi Hesabı: Bir betonarme kirişin veya kolonun belirli bir kesitindeki moment kapasitesini (M_n) hesaplama. Bu hesaplamada betonun basınç dayanımı (f'_c), çeliğin akma dayanımı (f_y), donatı alanı (A_s) ve kesit geometrisi gibi parametreler kullanılır.
• 🧱 Donatı Alanı Tespiti: Verilen bir moment değerine (M_u) göre gerekli donatı alanını (A_s) belirleme. Bu işlem, tasarım momentinin (M_u) güvenli bir şekilde karşılanmasını sağlayacak uygun donatı miktarını bulmayı içerir.
• 📐 Kesme Dayanımı Kontrolü: Betonarme bir elemanın kesme kuvvetine karşı güvenliğini değerlendirme. Bu, betonun kesme dayanımı (V_c) ve etriye donatısının kesme dayanımı (V_s) katkılarını içerir. Gerekli etriye aralığını (s) hesaplama da bu kapsamdadır.
• 柱 Kolon Tasarımı: Eksenel yük (P_u) ve moment (M_u) etkisindeki bir betonarme kolonun tasarımını yapma. Bu, uygun kolon boyutlarını ve donatı miktarını belirlemeyi içerir. Etkileşim diyagramları (interaction diagrams) bu tasarım sürecinde önemli bir rol oynar.
• 🌊 Sehim Kontrolü: Betonarme elemanlarda oluşabilecek sehimleri (deflections) kontrol etme. Anlık sehimler ve uzun dönemli sehimler ayrı ayrı değerlendirilir. Sehim sınır değerleri, yapısal güvenliği ve kullanılabilirliği sağlamak için önemlidir.
• 🌍 Temel Tasarımı: Bir yapının yüklerini zemine güvenli bir şekilde aktaran temel sistemlerinin tasarımını yapma. Bu, tekil temeller, sürekli temeller veya radye temeller gibi farklı temel tiplerini içerebilir. Zemin taşıma kapasitesi ve oturma (settlement) analizleri bu tasarımın önemli bir parçasıdır.

📊 Örnek Soru ve Çözüm Adımları

Soru: 30 cm x 50 cm boyutlarındaki bir betonarme kirişte, betonun basınç dayanımı f'_c = 25 MPa ve çeliğin akma dayanımı f_y = 420 MPa'dır. Kirişte 4Ø20 donatı bulunmaktadır. Bu kirişin moment kapasitesini (M_n) hesaplayınız.

• 1️⃣ Adım: Donatı alanını hesaplayın: A_s = 4 * π * (20/2)² = 1256.64 mm²
• 2️⃣ Adım: Gerilme bloğu derinliğini (a) bulun: $a = \frac{A_s * f_y}{0.85 * f'_c * b} = \frac{1256.64 * 420}{0.85 * 25 * 300} = 82.7 mm$
• 3️⃣ Adım: Moment kolunu (d - a/2) hesaplayın: d = 500 mm (kiriş yüksekliği) - 40 mm (paspayı) = 460 mm. Moment kolu = 460 - 82.7/2 = 418.65 mm
• 4️⃣ Adım: Nominal moment kapasitesini (M_n) hesaplayın: $M_n = A_s * f_y * (d - a/2) = 1256.64 * 420 * 418.65 = 221.6 * 10^6 Nmm = 221.6 kNm$

Bu örnek, betonarme hesaplamalı final sınavlarında karşılaşılabilecek temel bir soru tipini ve çözüm adımlarını göstermektedir. Sınavlarda başarı için, farklı senaryolara ve problem tiplerine hazırlıklı olmak önemlidir.