Mühendis
Group : Süper Moderatör
|
1. Çerçeve Elemanlar
Çerçeveler, kolon ve kirişlerin
birleşmesi ile meydana gelen ve daha çok düşey yük taşıyıcı
elemanlarıdır. Bunlar, donatılarının iyi düzenlenmesi koşuluyla,
yükseklikleri 25 metreyi geçmeyen yapıların yatay yüklere karşı,
yönetmeliklerde öngörülen emniyetlerinin sağlanmasında da
kullanılabilmektedir.
Çerçevelerin süneklikleri oldukça yüksek
olduğundan, deprem yükleri gibi yatay yükler altında büyük bir enerji
tüketme kapasitesine sahiptirler. Bunlardan kolon ve kirişleri aynı
düzlem içinde olanlar düzlem çerçeve, farklı düzlemler olanlar ise uzay
çerçeve olarak adlandırılmaktadır. Çerçeveler yatay yük altında fazla
miktarda yer değiştirme yapabilirler.
Betonarme Perde Elemanlar
Betonarme
perdeler planda uzun kenarı kısa kenarın en az 7 katı olan, genellikle
yükseklikleri 25 metreyi geçen yapıların rijitlik ve dayanımlarını
attırmak dolayısıyla da yanal yer değiştirmelerini sınırlandırmak
amacıyla kullanılan, temele ankastre ya da yarı ankastre olarak oturan
konsol şeklinde çalışan rijitlikleri yüksek, çerçevelerin aksine bağıl
yer değiştirmeleri üst kata doğru giderek artan elemanlardır.
Boşluksuz ya da boşluklu tasarlanabilen perdeler farklı geometrideki
kesitlere sahip olabilirler.
Elastik enerji tüketme güçleri
salt çerçeveli yapılara göre önemli miktarda yüksek olup, plastik
enerji tüketme güçleri aynı düzeyde yüksek değildir. Çerçeveli yapılara
göre süneklikleri daha az olan perde duvarlarının hafif ve orta
şiddetli depremlerde yatay ötelenmeleri çok sınırlı olmaktadır. Yapı
içindeki eşyalarda ve taşıyıcı olmayan yapı elemanlarında hemen hemen
hiç hasar olmaması; müze, hastane, telefon santrali, okul gibi önemli
yapıların salt perde duvarlı tasarlanmasını gerektirmektedir.
Boşluksuz Perdeler
Perdelerin
rijitliği kolonlara göre büyük olduğundan, yatay yer değiştirmeleri
çerçevelere göre çok küçüktür. Perdenin deformasyonunda eğilme
momentinin yanında, kesme kuvvetleri tesiri nazara alınır. Perdede en
büyük kesit tesiri tabanda olur. Perde eğilme momenti ve normal kuvvete
göre boyutlandırılır. Yanal deplasmanları azaltmak için komsu perdeler
arasında açıklıklar azaltılmalıdır. Perdenin atalet momenti, kolonun
atalet momentinin 50 kati, planda perdenin en büyük boyutu en az 1.50 m
olmalıdır. Betonarme perdeler çerçeveli sistemlere göre daha fazla
rijitlik kazandıran, düşey konsol davranışı gösteren, düşey düzlemsel
diyaframlardır.
Perdelerin yatay rijitlikleri büyüktür. Deprem
yükünün önemli bir kısmını alırlar. Büyük eğilme momentleri doğar.
Normal kuvvetler azdır. Perde temellerinde de moment etkilidir. Çekme
gerilmeleri doğabilir. Deprem kuvveti bir atalet momenti olduğundan
kütlenin bulunduğu döşeme ve kirişlerde meydana gelir. Bu kuvvetlerin
karşılanması için perdelere iletilmesi gerekir. Perde-döşeme-kiriş
birleşimlerinde özel boyutlandırma ve donatı konulması gereklidir.
Çerçeve ile beraber kullanılırsa, perde rijitlikleri fazla olduğundan
yatay yüklerin hemen hemen hepsini alırlar. Çok sayıda perde varsa
rijitlikleri oranında yatay yükleri paylaşırlar. Mimari imkanlarla,
düzgün şekilde mümkünse simetrik perdeler yerleştirilmelidir.
Dikdörtgen kesitli perdelerin en az üç adet olması, perde eksenlerin
bir noktada kesişmemesi, eksenlerin birbirine paralel olmaması gerekir.
Planda rijitlik merkeziyle kütle merkezinin yakınlaşmasıyla burulma
tesirleri önlenmelidir. Perde iki ucunda gerilmeler fazla olduğundan
donatılar bu bölgelerde yoğunlaştırılır.
Betonarme Yapılarda Boşluklu Perdeler
Boşluklu
perdeler aynı düzlem içinde birkaç perdenin kat kirişiyle
birleştirilmesinden meydana gelen elemanlar olarak ta dikkate
alınabilmektedir. Boşluklu perdeler, çok katli yapıların depreme
dayanıklı olarak tasarımında çok kullanılır. Dolu perdelere çeşitli
nedenlerle boşlukların açılması ile pencerelerin yapılması ile boşluklu
perdeler teşkil edilir. Elde edilen sistem, bir çeşit kolon
rijitlikleri, bağ kirişi rijitliklerine göre çok büyük olan bir çerçeve
sistemdir. Boşlukların iki yanındaki kolonlar perde davranışı
gösterirler. Boşluklu perde hem eğilme kirişi hem de kayma kirişi
davranışı gösterir.
Boşluklu perdenin eğilme rijitliği boşluk
yanlarında kalan perde kolonların rijitliklerinin toplamıdır. Boşluklu
perdeler çerçeve olarak idealleştirilirken, birbirine bağlantı
kirişleri ile bağlanan dolu perdeler olarak göz önüne alınır. Perdeler
küçük ve orta şiddetdeki depremlerde iyi dayanım ve rijitlik
gösterdikleri halde büyük şiddetteki depremlerde enerji yutabilme
kapasiteleri azdır. Perde ile bağ kirişlerinin rijitlikleri birbirinden
çok farkli olduğundan, normal çerçeve çözümlemesinde göz önüne
alınmayan etkilerin hesaba katılması gerekir.
Eğik Elemanlar
Yatay
yüklere karşı bir çerçeveyi desteklemek için birçok yol olmasına
karşın, ilk olarak çapraz takviye sisteminin tercih edildiği
çerçeveleri ifade etmek için eğik elemanlar terimi kullanılır. Bu
elemanlar yapının rijitliğini arttırmak böylece yatay yer
değiştirmeleri azaltmak amacıyla kullanılan kolon ve kirişlerle 90
dereceden farklı açı yapan elemanlardır. Yapıya betonarme perde
duvarların eklenmesi, yapının ağırlığını ve dolayısıyla yapıya gelen
deprem kuvvetlerini artırmaktadır. Bu artıştan kaçınmak ya da yapının
ağırlığını arttırmadan rijitliğini ya da sünekliğini artırmak için
çerçeve boşlukları arasına diyagonal elemanlar konularak güçlendirme
yapılmaktadır.
Eğik elemanlar, tek katlı tek açıklıklı, tek
katlı çok açıklıklı ya da tek açıklıklı çok katlı veya çok katlı çok
açıklıklı çerçevelerde kullanılabilmektedir. En yaygın olarak çok katlı
çok açıklıklı çerçevelerde kullanılmaktadır
Çekirdek Elemanlar
Bina
kat adeti arttıkça yatay yükleri taşımakta çerçeveler yetersiz
kalabilmektedir. Bu durumda yüksek yapılarda taşıyıcı sisteme betonarme
perde gibi rijitliği yüksek elemanlar ilave etmek gerekmektedir. Eğer
elemanlar kapalı bir kutu oluşturuyorsa buna çekirdek adı verilmektedir.
Çekirdekler,
yapılardaki asansör veya merdiven boşluklarının etrafı çevrilerek, aynı
düzlem içinde bulunmayan boşluksuz ya da boşluklu perdelerle teşkil
edilen elemanlardır.
Tüp Elemanlar
Tüpler
yapıların dış cephelerine yerleştirilen sık kolonların rijit kirişlerle
birleştirilmesi suretiyle meydana gelen, boşluklu duvar görünümünde,
süneklikleri, burulma rijitlikleri ve yatay yük taşıma kapasiteleri
yüksek dolaysıyla da çok yüksek yapıların inşasına imkan veren
elemanlardır. Yatay sistemde kapalı kutu seklinde olan tüpleri
oluşturan kolon aralıkları 1,0 - 3,0m arasında değişmekte bazı
durumlarda 5,0 metreye kadar arttırılmaktadır. Kolonları kuşaklama
bağlayan kirişlerin yüksekliği ise 0,6 – 1,2 m, genişlikleri ise 0,25 –
1,00 m arasında değişmektedir.
Kompozit Elemanlar
Kompozit
elemanlar beton ya da betonarme ile çeliğin birlikte kullanıldığı bir
malzemenin yetersizliğinin diğeriyle karşılandığı, böylece bu
malzemelerin ayrı ayrı dayanım ve rijitliklerinden daha büyük
değerlerin elde edilebilmesini sağlayan elemanlardır
Alıntıdır
|