DÖŞEMELER

Döşemeler mühendislerin gözünde(İnşaat Mühendisleri), taşıyıcı sistem elemanları arasında en az özen gösterilen elamanlardır. Öyle ya kolon yanında , kiriş yanında döşeme nedir ki ? Mühendisler böyle düşünmekte haksızmıdır acaba ? Ayrıca döşemelere baktığınızda deprem gibi etkilerle hasara uğramış döşeme göremezsiniz.Ancak depremde kolonlar, kolon kiriş birleşim bölgeleri buyuk hasarlar görür ve yapının yıkılmasına sebep olurlar.Bu bilgiler ışıgında acaba döşemelere fazla önem vermeye gerek yokmudur ?

Döşemelerin esas olarak görevi bilindiği gibi düşey yükleri karşılamaktır. Bu görev döşemeler için pek zor bir görev değildir. Bundan daha önemli bir görev ise , döşemelerin yatay yükleri(deprem kuvvetleri) kolon ve perdelere dagıtmasıdır.İşte bu görev tüm görevlerin önune gecer.Yatay yüklerin yani deprem kuvvetlerinin olmadığı ülkelerde belki döşemelerin görevi daha kolaydır.Ancak deprem kuvvetlerinin olduğu bizim gibi ülkelerde yatay kuvvetlerin dagıtılması çok önemlidir.İşte döşemeleri bu yönüyle degerlendirmek gerekir.Mühendisler olarak  yatay kuvvetleri bulduktan sonra  kolon ve perdelere dagıtarak , taşıyıcı sistem tarafından bunların karşılanmasını saglarız.Ancak bu idealizede önemli olan bizim dagıtıığımız kadar kuvvetlerin perde ve kolonlarda oluşmasıdır.Dagıtımımıza uymayan şekilde bir kuvvet dağılımı kolon ve perdelerde oluşursa işte o zaman sorun var demektir.

Hesaplarımızda döşemelerimizin şekil değiştirmediğini(betonarme) yani rijit diyafram olarak davrandığını kabul ederiz(deprem yönetmeliğimize göre).Tabii bu durum döşemelerde hiç şekil değişikliği olmadığı anlamına gelmez.Böyle bir yorum da yanlış olur.Yatay yük anında kolonlarda oluşacak şekil değişikliğinin(deplasman) yanında döşemelerde oluşacak şekil değişikliği önemsenmeyecek  kadar küçüktür.Bu anlamda tam rijit düşüncesi yanlış değildir.Aklınıza şöyle bir soru gelebilir : 12 cm, 15 cm lik betonarme döşeme ne kadar rijit olabilir ki ? bu sorunun cevabını verelim :

Döşeme dediğimiz eleman bir yüzey elemanıdır.Döşeme rijitliğinide yatay yüklerin dikkate alınması durumuna göre düşünmemiz gerekir.500 cm x 500 cm lik bir döşeme düşünelim.Bu döşemeye , döşeme düzlemine paralel bir yatay kuvvet etkidiğinde , döşemenin rijitliği(egilme rijitliği) 500×500^3/12  dir.Rijitliğin buyukluğune dikkat ediniz.Bu rijitlik yatay yüke göre rijitliktir, dolayısıyle dikakte almamız gereken rijitlik kabaca budur.Daha iyi anlamak üzere şöyle bir örnekte verelim :Bildiğiniz A4 ebadında bir kagıt parcasını tam dik olarak tuttuğunuzu varsayın ve tam dik olarak tam eksenden buyuk bir kuvvet uygularsanız bu kagıdı yenmeniz çok zor olacaktır.Çünkü yuk uygulama yeriniz rijitliğin en yüksek olduğu durumdadır.Yani yatay yüke göre döşeme rijitliği dediğimizde sonucun yüksek olacagı aşikardır.Bu bilgiler ışıgında rijit diyafram kabulunun yapılabilecegi görülür.Yeri gelmişken şunuda belirtelim.Betonarme döşeme rijit dıyafram olarak kabul edilmişse , bizimde döşemenin rijit diyafram olarak çalışması için elimizden gelen fedakarlığı yapmamız gerekir.Mesela ilgili döşemede büyük bir boşluk bırakmak(asansr, aydınlatma vb) rijit diyaframı bozabilir, hesapları altüst edebilir.

Döşemelerin kolon yada perdelere yük aktarımnının olduğu bölgelerde ilave donatılar koyulmasında yarar vardır.Çünkü burada en buyuk gerilmeler oluşur.Birde mümkünse döşeme yüklerini direkt perde ve kolonlara değilde önce kirişleri vermemiz doğru olur.Bu davranışla buyuk gerilme yığılmalarından bir nebze kurtulmuş oluruz.Bu paragraftan anlaşılacagı üzere döşeme yüklerinin direkt perde ve kolonlara verildiği  kirişsiz döşeme tasarımlarından kaçınmak gerekir.

Kısaca yazılımlar bazında konuyu değerlendirelim.Ülkemizdeki yazılımlar(ide, pro,sta) tam rijit diyafram tanımınada, yarı rijit diyafram tanımınada izin verir ve mühendise bırakır.Tam rijit diyafram kabulunde yukarıda anlattığımız gibi döşeme şekil değişikliklerinin çok kucuk olduğu kabulu ile hesap yapılır.Yarı rijit diyaframda ise döşemenin şekil değişiklikleride hesaplanarak analiz yapılır.Sonlu eleman yönteminin çıkması bunu kolaylaştırmıştır.Unutmamamız gereken durum ise TDY2007 yönetmeliğinin rijit diyaframlar düşünülerek hazırlanmış olmasıdır.Eğer siz hesaplarınızda yazılımda yarı rijit diyafram seçenegini secerseniz ve analizi yapıp dizayn gerçekleştirirseniz yapının daha fazla salındığını periyotların daha buyuk olduğunu görürsünüz Bu durumda genelde yapınızda daha küçük deprem kuvvetleri oluşmasına sebep olur(spektrum egrisini düşünün, periyot buyudukçe S(T) küçülmekte deprem kuvveti azalmakta).Yapıda daha küçük deprem kuvveti oluştuğundan daha küçük kesitler daha az donatılar çıkacaktır(çıkması muhtemeldir).Oysa yarı rijit diyafram kabulunde bile çıkan sonuçların tam rijit diyafram kabulune göre yapılan hesaba göre kalibre edilmesi düzeltilmesi gerekirdir.Şu anki yönetmeliğimizde ise böyle bir kalibrasyon sözkonsuu değildir.Bu bağlamda kalibrasyon işlemi yapmadan yarı rijit diyaframa göre hesap yapıp ham değerleri direk dizaynda kullanmak doğru olmasa gerek.Yazılımlarla hesap yaptığımızda özel durumlar hariç tam rijit diyafram kabulü yapmamız doğru bir yaklaşım olacaktır.Ancak buyuk boşluklu sistemlerde , tek yönlü asmolen olan sistemlerin güçsüz yönlerinde yarı rijit kabulü yapılabilir…

Ahmet ÇELİKKOLLU

İnşaat Mühendisi

ESKİŞEHİR