Yüksek Sünek Kiriş ve Yüksek Sünek Kolon

Yüksek sünek sistemler deprem tehlikesi olan bölgelerde kullanılmalıdır. Öyle ki deprem tehlikesi olan ülkemizde mühendisler meslek hayatları boyunca yüzlerce yüksek sünek yapı tasarlarken, belki hiç sınırlı sünek yapı tasarlamamış olabilir/olmalıdır. Yani yüksek sünek yapı tasarımı her bölgede, her bina da, her şartta gereklidir. Ülkemiz gibi deprem riskinin büyük olduğu ve büyük atalet kuvvetlerinin oluştuğu ülkelerde deprem enerjisini tüketmek ancak yüksek sünek yapılar yaparak mümkündür.

Bu yazıyı okuyan, mesleğe yeni başlayan ve projecilik yapmak isteyen inşaat mühendislerine önerim şu:

Deprem yönetmeliğini elinize alın, yönetmelikteki sınırlı sünek(normal sünek) ve karma sistem bölümlerini yırtın atın, sadece yüksek sünek bölümünü kullanın.

Her ne kadar taşıyıcı sistem sünekliğini bir bütün görsekte(yönetmelikler öyle görse de) taşıyıcı sistemi oluşturan elemanların(kolonların, kirişlerin, perdelerin) her birinin belli sünekliği vardır ve birbirinden farklıdır. Bu bağlamda  deprem yönetmeliklerinde, doğrusal hesap yöntemlerinde  taşıyıcı sistemin tamamı için verilmiş tek bir R katsayısının sitemi ne kadar temsil ettiği, yeterli mi yetersiz mi olduğu  tabi ki tartışılabilir. Kolon için R=8, kiriş için R=8, perde icin R=8, taşıyıcı sistemin tamamında R=8…(Ra=R kabulü)

Bir kere şunu bilmeliyiz: Yeni yapı tasarımında, doğrusal hesapta yönetmelik bize tek bir R katsayısı öneriyor ama, kirişlerin, kolonların, perdelerin aslında her birinin süneklik dereceleri farklıdır. Dikkat edin kolonların farkĺı, kirişlerin farklı demiyorum, kolonların her birisinin farklı olduğunu, kirişlerin her birisinin farklı olduğunu söylüyorum. Bu bilinçle proje tasarlamak gerekiyor.

Şöyle bir soru sorayım:

Bir sistemde kirişlerin mi süneklik kapasitesi yüksektir, kolonların mı?

Gönül ister ki kolonların diyebilelim. Ama maalesef kirişlerin süneklik kapasiteleri yüksektir. Bunun da nedeni normal kuvvet dediğimiz şeydir. Normal kuvvet sünekliğin düşmanıdır. Kirişler de normal kuvvet sıfıra yakın olduğundan süneklik kapasiteleri fazladır. Kolon ve perdelerde ise normal kuvvet olduğundan süneklik kapasiteleri maalesef kirişlere göre düşüktür.

Sünek Eleman Nasıl Dizayn Edilir?

Deprem yönetmelikleri de bunu bildiğinden her zaman düşey elemanlardaki normal kuvveti sınırlama yoluna gitmişlerdir. Hatta bu son TBDY2018‘de perdelerde dahi normal kuvvet sınırlandırılmıştır. (Bu güne dek perdelerde normal kuvvet sınırlaması yoktu).

Proje yapan mühendis bu bilgiler doğrultusunda kendince bir takim çözümler geliştirerek kolonlardaki sünekliği de artırma yoluna gidebilir. TBDY2018’de kolon maximum normal kuvveti 0.40xAcxFck olarak birlenmesine rağmen, bu değeri azaltmak mühendisin elindedir. Kolon boyutlandırırken birim alana gelene gerilme ne kadar düşükse bilin ki kolon o kadar sünektir. Yükler belli,  bunları azaltamayacağımıza göre, kolon ebatlarını makul ölçüde büyüterek birim alana gelen gerilmeyi azaltmak mümkündür. Birim alana gelen gerilmeniz azalırsa, sünekliğiniz artar. Başka hiç bir doneye bakmadan, taşıyıcı sisteminizdeki kolonların normal kuvvet yüzdelerine bakarak süneklikleri hakkında fikir üretebilirsiniz. Yönetmelik %40’a izin veriyor diye normal kuvvet oranınızı %40 yapmak zorunda değilsiniz. İndirin %20’ye, indirin %15’e…

Ahmet CELIKKOLLU

Insaat Muhendisi

ESKISEHIR