TBDY2018’in 6.bölümü
Bildiğiniz üzere TBDY2018‘in 6.bölümü, yapısal olmayan elemanlarda da, bağlantılar için(yapısal elemanlara bağlantılar) deprem hesabını zorunlu kılmaktadır. Bu yazıda, betonarme bir yapıda, örülen bir duvarın, yapısal elemanlarla birleştiği üst ve alt kısımların deprem anında yeterli olup olmadığı(kesmeye karsı), belli bir yaklaşımla, sayısal bir örnekle açıklanacaktır.
SAYISAL ÖRNEK:
Betonarme bir yapı. Betonarme kolon ve kirişli. R=8 ve I=1. Duvarın olduğu çerçevede iki kolon arası net 5 metre(duvar uzunluğu=5 metre). Kat yüksekliği 3.60 metre. Yukarıda 60cm’lik bir kiriş sarkmış durumda. Yani duvar yüksekliği 360cm -60cm=300cm. Duvar kalınlığı 20cm.Kullanilan duvar malzemesi 19x19x13.5 delikli tuğla. Duvarın on yüzünde yaklaşık 2.5cm, arka yüzünde yaklaşık 2.5cm sıva mevcut. Döşemeye ve üst kirişe harç ile bağlanmış durumda(kenardaki kolonlara emniyette kalma açısından duvarın harç ile bağlanmadığı varsayıldı, derz bırakıldığı varsayıldı, derz bırakılmasa bile sonuç emniyetli yönde çıkacak).En ust ve en alttaki tugla bosluklari harc ile dolduruldugu dusunuldu.
Bu duvarın alt ve üst kısmında, döşemeye ve kirişe bağlantıları(harç ile) yeterlimi yetersiz mi bakacağız.
Duvara etkiyen deprem kuvvetini bulalım:
Fie=(Me x Aie x Be)/Re (tbdy2018, denklem 6.1)
Fie=deprem kuvveti
Me=duvarın toplam kütlesi
Aie=duvara etkiyen ivme
Be=büyütme katsayısı
Re=duvarın davranış katsayısı.
Simdi bunları tek tek hesaplayalım.
Öncelikle kaç metrekare duvar mevcut onu bulalım. Duvar uzunluğu 5 metre, yüksekliği 3 metre idi.
Duvar alanı=5m x 3 metre=15 m2
Me, yani duvarın toplam kütlesini bulalım… 19 x19 x13.5 delikli tuğlanın metreküpü 600kg(yoğunluğu 600kg/m3).
Bu duvarın 1 metrekaresinin ağırlığı(en=1m, boy=1m, genişlik=20cm)
1m x 1m x 0.20m=0.200 metreküp
1 metreküp ağırlığı 600 kg ise, 0.200 metreküp ağırlığı 600x 0.200=120kg
Sıva ağırlığına bakalım.
2.5cm ön, 2.5cm arka toplam 4cm.
Sıva yoğunluğu 2000kg/metreküp
1 metrekarelik duvardaki sıva ağırlığı(ön ve arka)
1m x1m x 0.05×2000=100kg
Duvarın toplam ağırlığını bulalım. Duvar 15 metrekare idi.
1metrekare ağırlık(duvar + sıva)=120+100=220kg.
Toplam ağırlık=15 ×220=3300kg.
Yani deprem kuvveti bu 3300 kg’a etkiyecek.
Aie’ yi yani ivmeyi bulalım.
Aie=(R/I)(2(pi)/Tp)^2 x Ui. (tbdy2018, denklem 6.2)
Burada Tp binanın birinci periyodu. Hesap çıktılarından bakin. Ben 1saniye olduğunu kabul edeceğiz. Tp=1s… Ui ise deprem doğrultusunda duvarın olduğu kattaki deplasman. Buna da hesap çıktılarından bakin. Ben ötelemeyi 0.50cm kabul edeceğim. Ui=0.005m
Aie=(8/1)(2×3,14/1)^2×0.005
Aie=1.577m/s2(g=10m/s2 oldugunu hatirlayin, 1.577/10=0.1577)
Be, büyütme katsayısı idi. Tbdy2018 tablo 6.1′ den yığma iç duvar ve bölmeler için olan kısımdan Be=1 alındı. Yine ayni tablodan duvar davranış katsayısı Re=1.5 alindi.
Sonuçta
Fie=3300 x 1,577 ×1 / 1,5=3470kg
Duvara 3470 kg deprem kuvveti etkiyecek. Bu kesme kuvvetini duvarın altında ve üstündeki harçlı birleşimler karşılamalı.
Duvarın üst kirişe birleştiği yüzey alanı(kesme alanı) 5 x 0.20=1metrekare(duvar uzunluğu 5 metre genişliği 0.20metre)
Altta da ayni 1 metrekare(döşemeye)
Duvarın harçlı birleşiminin kesme dayanımına bakalım(normal kuvvet yok) tbdy2018 tablo 11.3 den tuğla için ince tabaka harç 0.30 MPa alabiliriz(3 kg/cm2). Malzeme güvenlik katsayısı olarak gama=2 alabiliriz(tbdy2018 madde 11.2.11)
Yani kesme dayanımı 3/2=1.5 kg/cm2 alınabilir.
Duvarın üst kesme alanı 1 metrekare idi. Yani 10000 cm2
Toplam kesme kapasitesi
1.5 x 10000=15000kg=15 ton.
Sadece tek bağlantı bile 3470 kg deprem kesme kuvvetinden fazla olduğundan
15 ton > 3.470 ton
Kesme anlamında duvarda bir problem yaşanmaz.
Basit bir yaklaşımla, ilgili bölme duvarı deprem kesme kuvveti yönünden inceledik.(hızlı yaptığımdan işlem hatası olabilir, sadece izlenmesi gerekli yol olarak yararlanınız)
Ahmet CELIKKOLLU
İnşaat Mühendisi
ESKISEHIR
Teşekkür ederiz Ahmet Bey elinize kolunuza sağlık.