Perde Duvar Nedir? Perde Kolon Nedir? Perde Duvar Çeşitleri ve TBDY 2018 Perde Koşulları

Perde duvar, planda uzun kenarı kalınlığına göre çok büyük olan, binanın temelinden çatısına kadar devam eden betonarme düşey taşıyıcı elemandır. Kısaca perde duvar nedir sorusunun cevabı: deprem ve rüzgâr gibi yatay yüklere karşı binayı rijitleştiren, kat ötelemelerini sınırlayan geniş ve yassı bir “kolon-duvar”dır. Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği’nde (TBDY 2018) perdeler, planda uzun kenarının kalınlığına oranı en az 6 olan düşey taşıyıcı sistem elemanları olarak tanımlanır.

Bu yazıda perde duvarın tanımını, perde kolon ile perde arasındaki farkı, perdelerin görevini ve önemini, çerçeveli ve perdeli sistemlerin davranışını, perde duvar çeşitlerini, TBDY 2018’e göre minimum perde boyutlarını, perde oranını ve perde donatı detaylarını anlatıyoruz. Yazının ortasındaki hesap aracıyla binanızdaki perde kalınlığını, perde oranını, kritik perde yüksekliğini ve en az donatıyı hemen kontrol edebilirsiniz.

Perde Duvar Nedir?

Perde duvarlar, döşemelerden ve kirişlerden aldıkları düşey ve yatay yükleri temele aktaran, özellikle deprem ve rüzgâr gibi yanal yükler altında yapının yatay yer değiştirmesini sınırlayan düşey taşıyıcı elemanlardır. Plandaki boyları kalınlıklarına göre çok büyük olduğu için kendi düzlemleri doğrultusunda çok yüksek rijitliğe ve dayanıma sahiptirler.

Düşey yükler, yani yapının kendi ağırlığı ile kullanımdan kaynaklanan hareketli yükler için genellikle kolonlar yeterli dayanımı sağlar. Kolonlara göre çok daha büyük kesitlere sahip perdeler düşey yük taşıma kapasitesini de artırır; ancak perde kullanmanın asıl amacı yapının yanal dayanımını ve yanal rijitliğini artırmaktır.

Farklı ülke yönetmeliklerinde perde duvarlar şöyle tanımlanır:

• TBDY 2018: Planda uzun kenarının kalınlığına oranı en az 6 olan düşey taşıyıcı sistem elemanları.
• Eurocode 8: Diğer yapısal elemanlarla mesnetlenmiş, enkesit uzunluğunun kalınlığına oranı 4’ten büyük olan elemanlar.
• FEMA 356: Betonarme yapılarda yatay yükleri karşılamak amacıyla oluşturulan düzlemsel düşey elemanlar.
• ACI 318: Deprem etkilerinin oluşturduğu eğilme momenti, kesme kuvveti ve eksenel kuvvet kombinasyonlarını karşılamak için düzenlenen yapı elemanları.
• IBC: Kendi düzlemine paralel yatay yükleri karşılamak için tasarlanan yapı elemanları.

Perde duvarlar deprem perdesi, yapısal duvar (structural wall) ya da şantiyede kısaca “perde” olarak da adlandırılır. Yapısal duvar teriminin kullanılmasının nedeni, bu elemanın davranışında eğilme momenti ve eksenel kuvvete ek olarak kesme kuvvetinin de belirleyici olmasını vurgulamaktır. Perde duvarları, bodrum katlarda toprağı tutan istinat duvarları ve kazı iksasında kullanılan diyafram duvarlar ile karıştırmamak gerekir; bunlar da “perde” olarak anılsa da görevleri farklıdır.

Perde Kolon Nedir? Perde ile Kolon Arasındaki Fark

Perde kolon, halk arasında ve şantiyede perde duvar yerine kullanılan bir ifadedir. Teknik olarak “perde kolon” diye ayrı bir eleman yoktur: düşey taşıyıcı bir elemanın planda uzun kenarının kısa kenarına oranı 6 veya daha büyükse perde, 6’dan küçükse kolon olarak boyutlandırılır. Örneğin 25 cm kalınlığındaki bir eleman 150 cm veya daha uzunsa perde sayılır; 25 × 120 cm’lik bir eleman ise ne kadar geniş görünse de yönetmelik açısından kolondur.

Bir önceki yönetmelikte (TDY 2007) bu oran 7 idi. Bu sınırın bir kabul olduğunu unutmamak gerekir: oranı 5,8 olan bir eleman da gerçekte perdeye yakın davranır, ancak tanım gereği kolon olarak tasarlanır. Perde ile kolon arasındaki temel farklar şunlardır:

• Perdeler yatay yük altında tüm bina yüksekliği boyunca tek bir konsol gibi eğilme davranışı gösterir; kolonlar ise her katta kirişlerle birlikte çerçeve davranışı gösterir.
• Perdelerin uçlarında uç bölgeleri (gizli kolonlar) oluşturulur ve sargı donatısı bu bölgelerde yoğunlaştırılır.
• Perde gövdesinde yatay ve düşey donatı iki yüzde ağ şeklinde yerleştirilir; kolonlarda ise boyuna donatı çevreye dizilir ve etriyelerle sarılır.
• Kesme kuvveti perdelerde çok daha belirleyicidir; bu nedenle perdelerin kesme dayanımı ayrıca kontrol edilir.

Perde tanımı ve kesit oranları hakkında ayrıntılı bilgi için TBDY 2018 perde tanımı ve kesit oranları yazımıza bakabilirsiniz.

Perde Duvarların Görevi Nedir? Neden Önemlidir?

Perdelerin ana görevi yatay yükleri taşımak ve yapının yatay ötelenmesini sınırlamaktır. Yüksek yanal rijitlikleri sayesinde depremden kaynaklanan moment ve kesme kuvvetlerinin büyük kısmını üstlenir, kat ötelemelerini kontrol altında tutarlar. Bu nedenle perdeler deprem tasarımında rijitlik, dayanım ve süneklik açısından en etkin elemanlardır.

Perde duvarlı yapılar, taşıyıcı sistemi yalnızca kolon ve kirişlerden oluşan çerçeveli yapılara göre çok daha rijittir; yani kuvvet etkisi altında şekil değiştirmeye ve yer değiştirmeye karşı daha dirençlidir. Bu sayede orta şiddetteki depremlerde aşırı deformasyon önlenir, bölme duvarlarda, cephe ve tesisatta oluşan yapısal olmayan hasar da azalır.

Yukarıdaki grafikten perdelerin yapıya kazandırdığı özellikler şöyle okunabilir:

• Eğrilerin ilk bölümlerinden görüldüğü gibi perdeli sistemler aynı yatay kuvvet altında daha az yer değiştirir. Aynı yer değiştirmeyi oluşturan kuvvetler karşılaştırıldığında, perdeli sistemin yatay dayanımındaki artış açıkça görülür.
• Eğrilerin yataya döndüğü, yapının akma noktası olarak bilinen ve elastik ötesi davranışa geçtiği (hasar almaya başladığı) yatay kuvvet perdeli sistemlerde çok daha büyüktür. Yani perdeli bir sistemin hasar alması için daha büyük bir deprem kuvveti gerekir.
• Eğrilerin altında kalan alanlar yaklaşık olarak tüketilen deprem enerjisini gösterir. Perdeli sistemlerin deprem enerjisi tüketme kapasitesi daha yüksektir.

Çerçeveli ve Perdeli Sistem Nedir?

Betonarme binalarda yatay yükler üç farklı taşıyıcı sistemle karşılanabilir: yalnızca kolon ve kirişlerden oluşan çerçeveli sistemler, yatay yükün tamamına yakınını perdelerin taşıdığı perdeli sistemler ve perdeler ile çerçevelerin birlikte çalıştığı perdeli-çerçeveli (karma) sistemler. Okurlarımızın sıkça sorduğu çerçeveli perdeli sistem nedir sorusunun cevabı bu üçüncü gruptur: yatay yükler, rijitlikleri oranında perdeler ve çerçeveler arasında paylaşılır.

Perdeler yatay yük altında tüm yapı yüksekliği boyunca konsol gibi eğilir. Çerçeveli yapılarda göreli kat ötelemesi alt katlarda büyük, üst katlarda küçükken, perdelerde eğilme davranışı nedeniyle yükseklik arttıkça kat ötelemeleri artar. Perde ve çerçeve birlikte kullanıldığında üst katlarda çerçeve perdenin eğilme ötelemesini, alt katlarda ise perde çerçevenin kesme ötelemesini kısıtlar. Bu etkileşim sayesinde karma sistemler hem rijit hem de sünek bir davranış gösterir.

TBDY 2018’de taşıyıcı sistem türü, sistemin taşıyıcı sistem davranış katsayısını (R) ve bina yükseklik sınırlarını doğrudan belirler. Perdelerin tabanda karşıladığı devrilme momentinin toplam devrilme momentine oranı, sistemin perdeli mi yoksa perdeli-çerçeveli mi sayılacağını etkiler. Ayrıntılar için perdeli çerçeve betonarme taşıyıcı sistemler ve TBDY R, D ve BYS tablosu yazılarımızı inceleyebilirsiniz. Perdelerin davranışıyla ilgili kapsamlı bir anlatım ise betonarme perdelerin davranışları ve özellikleri yazımızda yer alıyor.

Binada Perde Olup Olmadığı Nasıl Anlaşılır?

Bir yapıda perde bulunup bulunmadığını anlamanın en doğru yolu statik projeyi incelemektir. Kalıp planlarında plandaki boyu kalınlığının 6 katı veya daha fazla olan düşey elemanlar kolayca görülür; perdeler genellikle “P1, P2…” gibi kodlarla gösterilir. Yapılarda perde kalınlıkları çoğunlukla 25 cm’den başlar, bina yüksekliğine göre 30–40 cm ve daha kalın değerlere çıkabilir.

Proje yoksa, perdeler ancak duvarlardaki kalın ve uzun düşey elemanların yerinden, duvar dişlerinden veya sıva altındaki beton yüzeylerden tahmin edilebilir. Kesin bilgi için yapının rölevesinin çıkarılması, gerekirse deprem performans raporu hazırlatılması gerekir.

Perde Duvar Çeşitleri Nelerdir?

Perde duvarlar farklı ölçütlere göre şöyle sınıflandırılır:

• Geometrik özelliklerine göre: dolu gövdeli perdeler, kısa perdeler, narin perdeler, boşluklu (bağ kirişli) perdeler
• Enkesit şekillerine göre: dikdörtgen kesitli perdeler; T, L, U (C), I ve H kesitli perdeler; çekirdek perdeler
• Malzemesine göre: betonarme perdeler, çelik levha perdeler, kompozit perdeler

1. Geometrik Özelliklerine Göre Perdeler

Dolu gövdeli perdeler, gövdelerinde kapı, pencere veya tesisat boşluğu bulunmayan perdelerdir. Kısa perdeler, yüksekliği plandaki uzunluğunun en fazla 2 katı olan perdelerdir; davranışlarında kesme kuvveti baskındır. Narin perdeler ise yüksekliği plandaki uzunluğunun 2 katından büyük olan, davranışında eğilmenin baskın olduğu perdelerdir. TBDY 2018’de H_w/l_w > 2 olan perdelerde uç bölgeleri oluşturulması zorunludur. Kısa perdelerin davranışı için kısa perde duvarlar yazımıza bakabilirsiniz.

Boşluklu (bağ kirişli) perdeler, çeşitli nedenlerle gövdelerinde boşluk bırakılmış perdelerdir. Boşluklar arasında kalan kısa kirişlere bağ kirişi denir. Bağ kirişleri iki perde parçasını birbirine bağlayarak birlikte çalışmalarını sağlar ve depremde enerji tüketen elemanlar olarak tasarlanır; bu nedenle çoğunlukla çapraz donatı ile donatılırlar.

2. Enkesit Şekillerine Göre Perdeler

Mimari gereksinimlere göre perdeler planda farklı geometrilerde oluşturulabilir. En yaygın olanı dikdörtgen kesitli perdelerdir. Merdiven ve asansör kuyularının çevresinde ise L, T, U (C), I ve H kesitli perdeler ile bunların birleşiminden oluşan kapalı çekirdek perdeler kullanılır. TBDY 2018’e göre I, T, L, U veya C kesitli perdelerde her doğrultuda en az bir kolun perde tanımını (l_w/t_w ≥ 6) sağlaması gerekir. Bileşik kesitli perdeler iki doğrultuda birden rijitlik sağladığı için çok etkilidir.

3. Çekirdek ve Kompozit Perde Duvarlar

Yüksek binalarda asansör ve merdiven kuyuları çevresinde oluşturulan kapalı kesitli perdelere çekirdek perde denir. Çekirdekler hem eğilme hem de burulma rijitliği yüksek elemanlardır ve çoğu zaman yatay yükün büyük bölümünü tek başlarına taşırlar. Bu konuda çekirdek perde duvarlar yazımızı okuyabilirsiniz.

Geleneksel betonarme perdelerin yanında çelik levhalarla veya beton içine gömülü çelik profillerle de perdeler oluşturulabilir. Çelik ve betonun birlikte çalıştığı bu elemanlara kompozit perde duvar denir; ince kesitle yüksek dayanım sağladıkları için yüksek yapılarda tercih edilirler. Kompozit malzemelerin genel özellikleri için kompozit nedir yazımıza bakabilirsiniz.

TBDY 2018’e Göre Minimum Perde Boyutları

TBDY 2018 minimum perde boyutları yönetmeliğin 7.6.1 maddesinde verilmiştir. Bodrum perdeleri hariç tüm perdelerde aşağıdaki koşullar sağlanmalıdır:

• Perde olma şartı: Planda uzun kenarın kalınlığa oranı en az 6 olmalıdır (l_w/t_w ≥ 6).
• Gövde kalınlığı: Dikdörtgen, U, L ve T kesitli perdelerin gövde kalınlığı kat yüksekliğinin 1/16’sından ve 250 mm’den az olamaz.
• Perde kolu kalınlığı: Planda yanal olarak tutulmamış kol uzunluğunun 1/30’undan az olamaz. Kol iki ucundan perdelerle tutuluyorsa kat yüksekliğinin 1/20’sinden ve 250 mm’den az olamaz.
• Eksenel kuvvet koşulu: Perdenin brüt kesit alanı A_c ≥ N_dm / (0,35 f_ck) koşulunu sağlamalıdır. N_dm, düşey yükler ve deprem etkisi altındaki en büyük eksenel basınç kuvvetidir.
• Kalınlıkta azaltma: Taşıyıcı sistemi yalnızca perdelerden oluşan binalarda, Denklem 7.14’teki iki koşul birlikte sağlanırsa perde kalınlığı en yüksek kat yüksekliğinin 1/20’sine ve 200 mm’ye kadar azaltılabilir.

Örneğin kat yüksekliği 3 m olan bir binada perde kalınlığı max(3000/16; 250) = 250 mm olur. Kat yüksekliği 4,5 m olan bir zemin katta ise 4500/16 = 281 mm hesaplanacağı için perde en az 30 cm yapılmalıdır.

TBDY 2018 Perde Oranı

Okurlarımızın sıkça aradığı TBDY 2018 perde oranı, yönetmelikte Denklem 7.14 ile verilen koşuldur. Bu koşulda ilgili deprem doğrultusuna paralel perdelerin kesit alanları toplamının (ΣA_g), binanın tüm katlarının plan alanları toplamına (ΣA_p) oranı en az ‰2 (0,002) olmalıdır. Aynı zamanda tabandaki kesme kuvvetinin perde alanına oranı (V_t/ΣA_g) 0,5·f_ctd değerini aşmamalıdır.

Bu iki koşul birlikte sağlandığında perde kalınlığı 200 mm’ye kadar düşürülebilir ve gövde donatı oranı ‰2,5 yerine ‰2 alınabilir. Örneğin her katı 250 m² olan 8 katlı bir binada ΣA_p = 2.000 m²’dir. ‰2 koşulu için her doğrultuda en az 4 m² perde alanı gerekir; bu da 25 cm kalınlıkta yaklaşık 16 m perde boyu demektir. Asmolen ve dişli döşemeli binalarda ise perde kullanımı ayrıca zorunludur; ayrıntılar asmolen döşemelerde perde zorunluluğu yazımızda.

Perde Duvar Hesap Aracı

Aşağıdaki araçla binanızın kat sayısını, kat yüksekliğini, kat plan alanını ve her iki doğrultudaki toplam perde boyunu girerek TBDY 2018’in boyut koşullarını kontrol edebilirsiniz. Araç perde olma şartını, en küçük perde kalınlığını, iki doğrultudaki perde oranını, kritik perde yüksekliğini, uç bölgesi boylarını ve gövde ile uç bölgesi için en az donatıyı hesaplar.

Hesap aracı ön boyutlandırma içindir. Perdelerin gerçek donatısı deprem hesabından elde edilen iç kuvvetlere göre statik projede belirlenir.

Perde Donatı Detayı

Perde donatısı; gövde donatısı, uç bölgesi donatısı ve sargı (enine) donatısından oluşur. Perde donatı detayı TBDY 2018’in 7.6 maddesindeki şu kurallara göre hazırlanır:

Kritik Perde Yüksekliği

Perdenin temelden itibaren plastik mafsallaşmanın beklendiği alt bölgesine kritik perde yüksekliği (H_cr) denir. H_cr, perde uzunluğu l_w ve toplam perde yüksekliğinin altıda biri H_w/6 değerlerinin büyüğünden az, 2l_w’den fazla alınmaz. Bu bölgede sargı ve çiroz koşulları daha sıkıdır.

Uç Bölgeleri

H_w/l_w > 2 olan perdelerde perdenin plandaki her iki ucunda uç bölgeleri oluşturulur. Kritik perde yüksekliği boyunca her bir uç bölgesinin uzunluğu perde uzunluğunun %20’sinden ve perde kalınlığının iki katından, bu yüksekliğin üstünde ise perde uzunluğunun %10’undan ve perde kalınlığından az olamaz.

• Uç bölgelerindeki düşey donatı oranı kritik yükseklikte en az ‰2, üstünde en az ‰1 olmalı ve her uç bölgesinde en az 4Ø14 bulunmalıdır.
• Uç bölgelerindeki sargı donatısı en az Ø8 olmalı; kritik yükseklik boyunca kolon sarılma bölgesi için gereken enine donatının en az üçte ikisi konmalıdır.
• Kritik yükseklikte sargı aralığı 50–150 mm arasında olmalı, boyuna donatı çapının 6 katını ve perde kalınlığının üçte birini geçmemelidir. Kritik yüksekliğin üstünde aralık perde kalınlığını ve 200 mm’yi aşmamalıdır.

Gövde Donatısı ve Çirozlar

• Perde gövdesinde yatay ve düşey donatı oranlarının her biri, uç bölgeleri arasındaki brüt gövde alanının en az ‰2,5’i olmalıdır. Bu donatı iki yüze eşit olarak dağıtılır. 25 cm’lik bir perdede her yüzde, her doğrultuda yaklaşık 313 mm²/m donatı gerekir; bu da Ø8/15 veya Ø10/25 cm’ye karşılık gelir.
• Donatı aralığı H_w/l_w > 2 olan perdelerde 250 mm’yi, diğerlerinde 300 mm’yi geçmemelidir.
• Gövdedeki iki donatı ağı çirozlarla birbirine bağlanır. Çiroz sayısı uç bölgeleri dışında en az 4 adet/m², kritik perde yüksekliği boyunca en az 10 adet/m² olmalıdır.
• Yatay gövde donatısı uç bölgelerinin en dışındaki düşey donatıya kadar uzatılmalı ve kancayla sarılmalıdır.

Perde tasarımının tüm adımları için TBDY betonarme perde tasarımı, perdelerin hasar türleri için ise betonarme perdelerin göçme biçimleri yazılarımıza göz atabilirsiniz.

Perde Duvarların Planda Yerleşimi

Perdelerin sayısı kadar planda nasıl yerleştirildikleri de önemlidir. Doğru yerleştirilmemiş perdeler binada burulma düzensizliğine yol açabilir ve deprem davranışını kötüleştirebilir. Perde yerleşiminde dikkat edilmesi gereken başlıca noktalar şunlardır:

• Perdeler iki ana doğrultuda dengeli olarak düzenlenmeli; bir doğrultuda çok perde varken diğer doğrultu zayıf bırakılmamalıdır.
• Perdeler planda simetrik ve mümkün olduğunca bina kenarlarına yakın yerleştirilmelidir. Bina kenarındaki perdeler burulma rijitliğini artırır. Tek bir köşede toplanan perdeler, rijitlik merkezini kütle merkezinden uzaklaştırır ve burulma düzensizliğine neden olur.
• Perdeler temelden çatıya kadar kesintisiz devam etmelidir. Üst katlarda bulunup alt katlarda kaldırılan perdeler, düşey taşıyıcı elemanların süreksizliğine ve yumuşak kat oluşumuna yol açar.
• Perdelerin altına yeterli boyutta temel yapılmalıdır. Perdeler büyük devrilme momentleri taşır; bu momentlerin zemine aktarılabilmesi için perde temelleri ve radye kalınlıkları buna göre seçilmelidir.
• Asansör ve merdiven kuyularının çevresi çekirdek perde olarak tasarlanarak hem mimari hem de yapısal açıdan verimli bir çözüm elde edilebilir.

Perde Duvarların Avantajları ve Dezavantajları

Avantajları: Binaya yüksek yanal rijitlik ve dayanım kazandırır; kat ötelemelerini ve yapısal olmayan hasarı azaltır; iyi detaylandırıldığında sünek davranış gösterir; yüksek binalarda çerçeveli sistemlere göre daha ekonomik çözümler sunar; tünel kalıp gibi hızlı üretim yöntemleriyle uyumludur.

Dezavantajları: Mimari planlamada esnekliği azaltır; sonradan kapı veya pencere açılması statik açıdan sorunludur ve proje müellifinin onayı olmadan kesinlikle yapılmamalıdır; perdeler büyük devrilme momentleri ürettiği için temel tasarımı daha özenli yapılmalıdır; plana dengesiz yerleştirilmiş perdeler burulma sorunlarına neden olabilir.

Sık Sorulan Sorular

Perde duvar nedir, kısaca?

Perde duvar, planda uzun kenarı kalınlığının en az 6 katı olan, deprem ve rüzgâr gibi yatay yüklere karşı binayı rijitleştiren betonarme düşey taşıyıcı elemandır.

Perde kolon ile kolon arasındaki fark nedir?

Uzun kenarının kısa kenarına oranı 6 ve üzerinde olan düşey eleman perde, 6’dan küçük olan kolon olarak boyutlandırılır. “Perde kolon” halk arasında perde için kullanılan bir ifadedir.

Perde olma şartı nedir?

TBDY 2018’e göre bir elemanın perde sayılması için planda uzun kenarının kalınlığına oranı en az 6 olmalıdır. Örneğin 25 cm kalınlıkta en az 150 cm boy gerekir.

TBDY 2018’e göre minimum perde kalınlığı kaç cm?

Genel olarak kat yüksekliğinin 1/16’sından ve 25 cm’den az olamaz. Yalnızca perdelerden oluşan sistemlerde Denklem 7.14 koşulları sağlanırsa kalınlık kat yüksekliğinin 1/20’sine ve 20 cm’ye kadar düşürülebilir.

TBDY 2018 perde oranı ne kadar olmalı?

Kalınlık ve donatı azaltması için, her deprem doğrultusunda perde kesit alanları toplamının binanın tüm katlarının plan alanları toplamına oranı en az ‰2 olmalıdır.

Perde duvar kırılır mı, delinir mi?

Perde duvarlar binanın deprem güvenliği için en kritik elemanlardır. Perdelerde kapı veya pencere açmak, tesisat için delik delmek ya da kesit azaltmak, statik proje müellifinin hesabı ve onayı olmadan kesinlikle yapılmamalıdır.

Perde duvarda gövde donatısı ne kadar olmalı?

Yatay ve düşey gövde donatı oranlarının her biri, gövde brüt alanının en az ‰2,5’i olmalı ve iki yüze eşit dağıtılmalıdır. Donatı aralığı 250–300 mm’yi geçmemelidir.

İlgili konular: TBDY betonarme kolon tasarımı, minimum kolon enkesit boyutları, yeraltı geçirimsiz perde duvarları, binanın depreme dayanıklı olduğu nasıl anlaşılır, lento nedir.

Kaynaklar: Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (TBDY 2018), Bölüm 4 ve Bölüm 7.6. Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik (TDY 2007). TS 500 Betonarme Yapıların Tasarım ve Yapım Kuralları. EN 1998-1 Eurocode 8. ACI 318 Building Code Requirements for Structural Concrete. FEMA 356 Prestandard and Commentary for the Seismic Rehabilitation of Buildings.