Endüstriyel zemin projelerinde en sık gelen soru şu: “Projedeki Q188 hasır çeliği kaldırıp yerine kaç kg/m³ fiber koyabiliriz?” Bu sorunun cevabı katalogdaki sabit bir dozaj değil, kısa bir mühendislik hesabıdır. Bu yazıda TR34 ve TS EN 14889-2 esaslarına göre hasır çelik ile makro sentetik fiberi aynı ölçüyle karşılaştırıyor, Q131, Q188 ve Q257 hasırlar için hazır eşdeğerlik tablosu veriyoruz.
İki çözümün genel farklarını merak ediyorsanız önce makro sentetik fiber mi, hasır çelik mi? yazımıza göz atabilirsiniz. Burada işin hesap tarafına odaklanıyoruz.
Eşdeğerlik neden kg/m³ ile kurulmaz?
Ne hasır çelik ne de fiber, betonun çatlama anındaki dayanımını artırır. TR34 bunu açıkça belirtir: beton önce çatlar, donatı ancak bundan sonra devreye girer. Bu yüzden iki sistemi karşılaştırmanın doğru yolu, çatlak sonrası moment kapasitesine bakmaktır.
- Hasır çelikte bu kapasite; donatı alanı, çeliğin akma dayanımı ve hasırın döşemedeki konumundan hesaplanır.
- Makro sentetik fiberde ise EN 14651 çentikli kiriş deneyinden elde edilen kalıcı eğilme çekme dayanımları (fR1 ve fR4) ile hesaplanır.
Yani doğru soru “kaç kg fiber?” değil, “hasırın verdiği kapasiteyi sağlamak için hangi fR1 / fR4 değerine ihtiyacım var?” sorusudur. Dozaj, bu değeri sağlayan test edilmiş fiber miktarıdır.
TR34’e göre hesap üç adımda yapılır
1. Donatısız betonun kapasitesi
Betonun eğilme çekme dayanımı, ortalama eksenel çekme dayanımından ve döşeme kalınlığından bulunur: fctd,fl = fctm × (1,6 − h/1000) / 1,5. Donatısız kesitin moment kapasitesi ise Mun = fctd,fl × h² / 6 olur. Döşemenin üst bölgesindeki (negatif) moment kapasitesi, hasırlı da olsa fiberli de olsa bu değerdir.
2. Hasır çelikli kesitin kapasitesi
Hasırlı kesitin çatlak sonrası kapasitesi Mp = 0,95 × As × fyk × d / 1,15 formülüyle hesaplanır. Burada As hasırın metredeki donatı alanı, d ise faydalı yüksekliktir.
Kritik nokta: TR34’e göre bu formül yalnızca hasır alt bölgede (tipik olarak 50 mm paspayı ile) doğru konumdaysa geçerlidir. Hasır sadece üst bölgedeyse döşeme donatısız kabul edilir. Şantiyede hasırın üzerine basılması, takozların devrilmesi ya da hasırın projedeki kotta kalmaması, hesaptaki kapasitenin sahada fiilen olmaması demektir.
3. Fiberli kesitin kapasitesi
TR34, EN 14651 deney sonuçlarını önce çekme gerilmelerine çevirir: σr1 = 0,45 × fR1 ve σr4 = 0,37 × fR4. Fiberli kesitin kapasitesi ise Mu = h² × (0,29 σr4 + 0,16 σr1) / 1,5 olarak bulunur.
Deney seti en az 12 numuneden oluşmalı ve ortalama değerler kullanılmalıdır. Sonuçlar yalnızca test edilen iki dozaj arasında (en fazla 10 kg/m³ aralıkla) enterpolasyonla kullanılabilir; test edilmemiş daha yüksek bir dozaj için tahmin yapılamaz, bir fiberin sonuçları da başka bir fiber için kullanılamaz.
Hasır çelik – fiber eşdeğerlik tablosu
Aşağıdaki tablo C30/37 beton, B500 hasır, 50 mm alt paspayı ve hasırın alt bölgede doğru konumda olduğu kabulüyle hazırlanmıştır. Fiber tarafında fR4 = 0,9 × fR1 oranı varsayılmıştır; gerçek oran kullanılacak fiberin test raporundan alınmalıdır.
| Döşeme kalınlığı | Hasır | Hasırın kapasitesi Mp | Eşdeğer için gereken fR1 / fR4 |
|---|---|---|---|
| 15 cm | Q131 (Ø5/15) | 5,28 kNm/m | 2,09 / 1,88 MPa |
| 15 cm | Q188 (Ø6/15) | 7,53 kNm/m | 2,98 / 2,68 MPa |
| 15 cm | Q257 (Ø7/15) | 10,24 kNm/m | 4,05 / 3,65 MPa |
| 17,5 cm | Q131 (Ø5/15) | 6,63 kNm/m | 1,93 / 1,73 MPa |
| 17,5 cm | Q188 (Ø6/15) | 9,47 kNm/m | 2,75 / 2,48 MPa |
| 17,5 cm | Q257 (Ø7/15) | 12,90 kNm/m | 3,75 / 3,37 MPa |
| 20 cm | Q131 (Ø5/15) | 7,98 kNm/m | 1,78 / 1,60 MPa |
| 20 cm | Q188 (Ø6/15) | 11,41 kNm/m | 2,54 / 2,29 MPa |
| 20 cm | Q257 (Ø7/15) | 15,55 kNm/m | 3,46 / 3,11 MPa |
Tersinden bakmak da mümkün. Fiberinizin test raporundaki fR1 / fR4 değerleri biliniyorsa, fiberli kesitin vereceği kapasite şöyledir:
| fR1 / fR4 | 15 cm | 17,5 cm | 20 cm |
|---|---|---|---|
| 1,5 / 1,0 MPa (CE beyanı için asgari değer) | 3,23 kNm/m | 4,40 kNm/m | 5,74 kNm/m |
| 2,0 / 1,8 MPa | 5,06 kNm/m | 6,88 kNm/m | 8,99 kNm/m |
| 2,5 / 2,3 MPa | 6,40 kNm/m | 8,71 kNm/m | 11,38 kNm/m |
| 3,0 / 2,8 MPa | 7,75 kNm/m | 10,54 kNm/m | 13,77 kNm/m |
Tablolardan çıkan sonuçlar
- Q131 ve hafif hasırlar makro sentetik fiberle rahatlıkla karşılanabilir.
- Q188 için daha yüksek kalıcı dayanım gerekir; dozaj mutlaka test raporuna göre seçilmelidir.
- Q257 ve üzeri hasırlarda fiber tek başına çoğu zaman ekonomik değildir. Bu durumda TR34’ün izin verdiği fiber + hafif hasır (kesit alanının %0,15’inden az donatı) birlikte değerlendirilmelidir.
- TS EN 14889-2’nin CE beyanı için istediği fR1 = 1,5 MPa / fR4 = 1,0 MPa değeri bir ürün eşiğidir, tasarım değeri değildir. TR34’e göre bu eşik, döşeme tasarımında gerekenin altında kalır.
Hasır çelik ve Proofiber karşılaştırması
| Kriter | Hasır çelik | Proofiber makro sentetik fiber |
|---|---|---|
| Kapasitenin sahada oluşması | Hasırın konumuna bağlı; üst bölgede kalan hasır TR34’e göre hesaba girmez | Tüm kesite dağılır; konum hatası riski yoktur |
| Uygulama | Serme, bindirme, takozlama ve kontrol işçiliği gerekir | Transmiksere eklenir; ek montaj işçiliği yoktur |
| Laser Screed uyumu | Hasır, makine ve transmikser hareketini kısıtlar, ezilebilir | Döküm alanı serbesttir, kesintisiz serme yapılır |
| Korozyon | Derz ve çatlaklardan giren suyla paslanma riski | %100 polipropilen; paslanmaz, asit ve alkaliye dayanıklıdır |
| Zımbalama katkısı | Alt hasır hesaba alınmaz | TR34’e göre fR değerleriyle kesme dayanımına katkı sağlar |
| Kalite kontrol | Görsel; döküm sırasında konum değişebilir | Taze betonda fiber miktarı ölçülerek doğrulanır (EN 14488-7) |
| Kazıklı döşeme | Çubuk donatıyla uygundur | TR34’e göre makro sentetik fiber tek başına yeterli değildir |
Proofiber makro sentetik fiber; %100 polipropilen, burgulu monofilament yapıda, 54 / 48 / 38 mm boy seçenekleriyle, 500 MPa üzeri çekme dayanımına sahiptir ve su emmez. Tipik kullanım 2 kg/m³ ve üzeridir; projeye özel dozaj, yukarıdaki hesapla belirlenen fR1 / fR4 hedefine göre teknik ekibimiz tarafından verilir.
Sahada dikkat edilmesi gerekenler
- Dozaj kontrolü: TR34’e göre her numune belirtilen dozajın en az %80’ini, bir mikserden alınan üç numunenin ortalaması en az %85’ini sağlamalıdır. Bu yüzden hedef dozaj, tasarım dozajının biraz üzerinde seçilebilir.
- Karıştırma: Fiber dönen transmikser tamburuna eklenmeli, tamamı eklendikten sonra yüksek devirde en az 5 dakika karıştırılmalıdır. Kıvam kaybı su ile değil, akışkanlaştırıcı katkıyla giderilmelidir.
- Uzun süreli yük: TR34, makro sentetik fiberlerde sünme etkisinin dikkate alınması gerektiğini belirtir. Sürekli ağır raf yükü olan alanlarda servis durumu kontrolü ayrıca yapılmalıdır.
- Derz: Fiber çatlak genişliğini kontrol eder ama derz ihtiyacını ortadan kaldırmaz. Derz aralığı tasarımın parçasıdır; forklift trafiğindeki derzlerde uygun derz dolgu uygulanmalıdır.
Şartnamenizi projenize özel hazırlayalım
Fiberli zemin şartnamesinde dozaj, EN 14651 deney kriterleri ve sahada fiber miktarı kontrolü gibi maddelerin projenin yüklerine, döşeme kalınlığına ve beton karışımına göre tanımlanması gerekir. Genel bir şablon ya gereksiz yüksek dozaja ya da beklenen performansın altında bir zemine yol açabilir. Proofiber mühendislik ve danışmanlık ekibi, statik hesabınızla uyumlu fiber şartnamesini ve kalite kontrol planını projenize özel hazırlar.
Sık sorulan sorular
Q188 hasır yerine kaç kg fiber kullanılır?
Tek bir sayı yoktur. 15 cm’lik C30/37 bir döşemede alt bölgedeki Q188’e eşdeğer olmak için yaklaşık fR1 ≈ 3,0 MPa / fR4 ≈ 2,7 MPa gerekir. Bu değeri sağlayan dozaj, kullanılacak fiberin EN 14651 test raporundan okunur.
Hasır üst bölgedeyse hesap değişir mi?
Evet. TR34’e göre yalnızca üst bölgede bulunan hasır moment kapasitesine katkı vermez ve döşeme donatısız kabul edilir. Bu durumda fiber, hasırın yerine değil donatısız betonun yerine karşılaştırılır.
Mikro fiber hasırın yerini tutar mı?
Hayır. TR34’e göre mikro sentetik lifler çatlak sonrası süneklik sağlamaz ve tasarımda hesaba katılmaz. Hasır eşdeğerliği yalnızca makro (Sınıf II) fiberlerle kurulabilir.
Projenizin eşdeğerlik hesabını yapalım
Statik projenizde Q188 veya Q257 hasır mı var? Döşeme kalınlığını, beton sınıfını, raf ayak yüklerini ve forklift bilgilerini gönderin. Proofiber mühendislik ve danışmanlık ekibi, TR34 esaslı hasır – fiber eşdeğerlik hesabını, önerilen dozajı ve m² bazlı maliyet karşılaştırmasını hazırlasın. İsterseniz Laser Screed ile zemin betonu uygulamasını da birlikte üstlenelim.