Betonarme Taşıyıcı Sistem Tasarımında Kısa Perdeler Mi Tercih Edilmeli? Narin Perdeler Mi Tercih Edilmeli?

TBDY2018‘ de en/boy oranı 1/6 olan düşey elemanlar betonarme perde olarak tanımlanmıştır. Betonarme perdelerin rijitlikleri oldukça büyük olduğundan deplasman kontrolünde ve bina kesme kuvveti kapasitesinin artırılmasında sıkça kullanılır. Ülkemizdeki yer ivmelerin neredeyse 2g’ye kadar çıktığı bölgelerinde var olduğu düşünüldüğünde 3(üç) katlı ve üzeri betonarme bina taşıyıcı sistemlerinde perdelerin kullanılması gerektiği elzemdir(elzem=lüzumlu, gerekli).

Peki betonarme taşıyıcı sistemlerde kısa perdeler mi yoksa narin perdeler mi tercih edilmelidir?

Kısa perde kavramı yataydaki uzunluğu nispeten kısa olan perde anlamında kullanılmaz, kısa perde yani bodur perde yüksekliği ile ilintili bir kavramdır. Perdelerde tek bir kritik kesit vardır o da perdenin temele bağlı olduğu kesittir, o halde perde yüksekliği tabandan binanın en üstündeki perde üst kotuna kadar olan mesafedir. Kat yükseklikleri 3 metre olan olan 6 katlı bir yapıda perdelerin bina boyunca var olduğunu düşünürsek bu binadaki perde yükseklikleri 3m x 6 kat=18 metredir. Yine aynı binada en alt kat rijit bodrum kat ise perdeler adeta rijit kat üzerine ankastre bağlı gibi düşünülürse, perdeler deplasmana bu rijit kat üzerinden başlayacağından bu takdirde perde yükseklikleri rijit kabulü yapılan katın üzerinden ölçülür ve bu durumda perde yükseklikleri 3 x 5=15 metredir.

Kısa perde ve narin perde kavramları perde yükseklikleri ile ilgilidir. 30 cm/180 cm ebatlarında bir perde, kat yüksekliği 3 metre olan tek katlı bir yapıya yerleştirilirse bu perde, perde yüksekliği/uzunluğu değeri 2’den küçük olduğundan kısa perde(bodur perde hükmündedir. Bu örnek perde PERDE YÜKSEKLİĞİ/PERDE UZUNLUĞU değeri 300cm /180cm=1,66 < 2 olduğundan kısa perde(bodur perde sınıfına girmiştir. Söz konusu aynı perde(30cm/180cm) kat yükseklikleri 3’er metre olan 4 katlı bir yapıya yerleştirilirse bu durumda perde yüksekliği 3m X 4=12m olacak ve narinlik büyüyecektir. Son durumda PERDE YÜKSEKLİĞİ/PERDE UZUNLUĞU oranı 1200cm/180cm=6,67 > 2 olduğundan bu perde artık narin perde hükmündedir. Görüldüğü üzere 30cm/180cm uzunluğundaki bir betonarme perde bir yapıda kısa perde(bodur perde) sınıfında iken diğer bir yapıda narin perde sınıfındadır.

Kısa perde ve narin perdelerin davranışları farklıdır.

Kısa perdeler(bodur perdelerin davranışında kesme kuvveti hakimdir. Bir binada kısa perde/perdeler oluşturmak için PERDE YÜKSEKLİĞİ/PERDE UZUNLUĞU değerinin 2 den küçük olması gerekir ki buda perdenin plandaki uzunluğunun büyük yapılması anlamına gelir. Plan boyu uzun bir perdenin bir tarafı çekmeye çalışırken diğer tarafı(beton basınç bloğunun olduğu taraf) basınca çalışır, çekmeye çalışan en dış donatılar ile basınç bloğu arasındaki mesafe çok uzun olduğundan moment kolu da çok uzun ortaya çıkar ve çok az donatıyla bile bu perdeler çok büyük moment taşıma gücüne sahiptir. Dolayısıyla bu kısa perdeler(bodur perdeler) eğilme momentinden hasar almazlar ve çok yüksek kesme kuvveti taşırlar aldıkları hasarda genellikle kesme hasarları olur, kesme kuvveti taşımak için ideal perdeler kısa/bodur) perdelerdir.

Narin perdelerde ise PERDE YÜKSEKLİĞİ/PERDE UZUNLUĞU değerinin 2 den büyük olması sebebiyle plandaki uzunlukları nispeten kısadır. Plandaki uzunluk kısa olunca perde çekme bölgesi ile beton basınç bloğu arasındaki mesafede nispeten kısa olur, bu moment kolunun düşük olması anlamına gelir ki moment kapasiteleri nispeten azdır. Narin perdelerin davranışı konsol yüksek bir kolona benzetilebilir. Moment kapasiteleri az olduğundan(nispeten az) büyük kesme kuvveti alamayabilirler. Hasarlar tabanda eğilme hasarları olarak ortaya çıkar ve genelde kesme kuvveti kapasitesine ulaşılamadığından kesme hasarları görülmeyebilir, bu yüzden narin perdelerde davranışı moment belirler.

Anlaşılacağı üzere çok büyük kesme kuvveti taşıyabilen perdeler kısa(bodur) perdelerdir. Tasarımda da narin perdeler yerine kısa(bodur) perdelere yönelmek gerekir. Ancak yapı yükseklikleri düşünüldüğünde kısa(bodur )perde yapmak her zaman mümkün olmaz. 10 katlı ve kat 3 metre olan bir yapıda kısa(bodur) perde yapmak için PERDE YÜKSEKLİĞİ/PERDE UZUNLUĞU değerinin 2 den küçük olma durumu gözetilerek ve perde yüksekliğinin 3 x 10 m=30 metre olduğu hesaplandığında, kısa perde sınıfına girecek bir perdenin en az 30m / 2=15 metre uzunluğunda olması gerekir. Her ne kadar her yapıda kısa(bodur) perde yapılamasa da en azından perdelerin plandaki uzunluğu büyük tutulabilir ve 2 sayısına yaklaşılabilir. PERDE YÜKSEKLİĞİ/PERDE UZUNLUĞU değeri ne kadar 2 ye yaklaşırsa(2 den büyük değerler için) o perdenin davranışında o derece kesme kuvveti etkili olur ve taşıyacağı kesme kuvveti büyük olur. O halde tasarımlarda plandaki uzunluğu nispeten büyük olan PERDE YÜKSEKLİĞİ/PERDE UZUNLUĞU değerinin 2 ye yaklaştıracak betonarme perdeler tercih edilebilir. Tabi ki konulacak bu perdeler simetrik olmalı ve ek burulma tesirleri doğurmamalıdır/doğurmamasına özen gösterilmelidir. TBDY2018 de betonarme perdeler için verilen 1/6 en/boy oranı sınır oran olup 1/7, 1/8, 1/10, 1/12… gibi oranlarda perdeler yapma kesmenin hakim olduğu perde davranışına yaklaşılmasını sağlar.

Ahmet ÇELİKKOLLU

İnşaat Mühendisi

ESKİŞEHİR

05454019515