Baştan belirtelim yazı çelik yapılar için kaleme alınmıştır.
Çelik yapılarda perde dediğimiz elemanlar, çelik elemanların sisteme çapraz bağlanmasıyle oluşur.Çelik çaprazlar, çelik çerçeve içerisine farklı şekilde bağlanabilirler ve bu yüzdende farklı adlandıırlırlar.Bir çelik çerçevede çapraz eleman her iki uçtada düğüm noktasına bağlanıyorsa, bu tür perdelere merkezi çelik çaprazlı perdeler denir.Eğer çelik çaprazların bir ucu düğüm noktasına diğer ucu da çerçeve kirişine bağlanıyorsa bu tür çelik çapraz perdeler dış merkez çelik çapraz perdeler olarak adlandırılır.
Çapraz elemanlar yani çelik perdeler mühendisler için her zaman sorun olmuş yatay yükleri(deprem kuvvetlerini) karşılamak için sisteme konur.Ancak şu unutulmamalıdır ki çelik çaprazların yatay yük taşıma kapasiteleri tamamen çapraz elemanların eksenel kuvvet dayanımlarıyle saglanır.Yani yatay yükler, açılı olan çapraz elemanlara eksenel kuvvet şekilde etkir.Bu anlamda çelik perdelerin çalışma prensibi tanıdık olduğumuz betonarme perdelerin çalışma esasından oldukça farklıdır.
Merkezi çelik çapraz perdele yüksek sünek düşünülebildiği gibi normal sünek olarak da düşünülebilir.Yüksek sünek dediğimiz zaman mühendisin ilk aklına gelen büyük şekil değiştirme kapasitesine sahip eleman yada sistem gelir.Çelik çaprazların yüksek sünek olması demek de büyük şekil değişikliklerin sistem göçmeden oluşması anlamı çıkar.
Çelik yapı elemanları nispeten narin elemanlardır.Bu nedenle en buyuk sorun burkulma sorunudur.Eğer siz çelik çapraz perdeleri yüksek sünek tasarlamak istiyorsanız, çelik çaprazlarda kesinlikle burkulmayı önlemek zorundasınız.Aksi takdirde sistem istediğiniz süneklik düzeyine ulaşmaz.Bu tür sistemde yeterli süneklik düzeyini sağlamak için, enkesit boyutlarının yeteri kadar buyuk olması yani burkulmaması gerekir.Bunun içinde yatay kuvvetler çelik çapraz perdelerin hem basınca hem çekmeye çalışacak şekilde düşünülmesiyle karşılanır.Çelik çaprazlar basınç kuvveti etkisinde bile burkulmadan belli dereceye kadar çalışabilmelidir.
Dikkat ederseniz buraya kadar hep yüksek sünek ifadesini kullandık.Aklımıza şimdi şöyle bir soru gelebilir :Tamam yüksek sünek sistemde çaprazlar basınca da çalışmalı ve burkulmamalı ama normal sünekte basınca çalışan çapraz burkulabilir mi ?
Eğer süneklik düzeyi normal bir sistem düşünüyorsanız, yatay kuvvetlerin tamamının çekmeye çalışan çaprazlar tarafından karşılanmasına müsade edebilir ve dizynı bu şekilde tamamlayabilrisiniz.Basınc oluşan çapraz elemanı burkulmuş kabul eder ve bunu hiç yük almadığını kabul edebilrisiniz.Ancak bunun bedeli daha büyük kesitlerle ve daha buyuk deprem kuvvetleriyle çalışmak olacaktır(bakınız yüksek sünek sistem R katsayısı, normal sünek sistem R katsayısı)…
Ahmet ÇELİKKOLLU
İnşaat Mühendisi
ESKİŞEHİR
