Güçlü Kolon Kontrolü İrdelemesi

Yönetmelikler olmasa dahi,kolonların kirişlerden bir miktar daha güçlü olması gerektiği aşikardır.Ancak güçlü kelimesi göreceli bir kavramdır.Güçlü ama neye göre güçlü ?Eğer güçlü kelimesini bir kıyas ile kullanmazsak kavram boşlukta kalır.Mesela moment kapasitesi 20 tm olan bir kolon güçlümüdür ?Yada moment kapasitesi 100 tm olan bir kolon güçlümüdür ?

TDY2007 ye göre, eğer siz süneklik düzeyi yüksek bir taşıyıcı sistem tasarlıyorsanız, sisteminiz çeçeve bir sistem ise yada perde+çerçeve sistem ise , kolonlarınızın güçlü kolon kontrolünü  sağlaması gerekir.İlk paragrafta güçlü kelimesinin bir kıyas olduğunda bir anlamı olduğunu ifade etmiştik.İşte kolonların kıyaslanacagı elemanlar “kirişler” dir.Açıkça yazarsak güçlü kolondan anlamamız gereken kolonun , kirişlerden güçlü olması durumudur.Güçlü kolon kontrollerinde kontroller düğüm noktalarında yapılır.Basit bir düğüm noktasını hatırlayalım:bu düğüm noktasına üstten gelen bir kolon bağlıdır, bu düğüm noktasına altatn gelen bir kolon baglıdır,bu düğüm noktasına dört taraftan gelen kirişler bağlıdır.Güçlü kolon kontrolünde, bu düğüm noktasına bağlanan alt ve üst kolon ların uç moment kapasitesinin söz konusu düğüm noktasına baglana n kirişlerin(sol ve sag) moment kapasitelerinden büyük olup olmadığının kontrolü yapılır.Yönetmeliğimizde kolonların kirişlerden ne kadar güçlü olmasının gerektiğide belirtilmiştir.Düğüm noktasına bağlanan üst ve alt kolon moment kapasitelerinin toplamı ,aynı düğüm noktasına birleşen kirişlerin (deprem yönüne göre) moment kapasiteleri toplamının en az 1.20 katı büyük olmalıdır.

Sayısal bir örnek verelim :

Bir düğüm noktası düşünelim.x-x deprem yönünü düşünelim.Bu düğüm noktasına alttan ve üstten kolon bağlı olsun.Yine bu düğüm noktasının sağından ve solundan kirişler bağlı olsun.Düğüm noktasına baglanan üst kolonun alt uç moment kapasitesi 6 tm olsun.Düğüm noktasına bağlanan alt kolonun üst uç moment kapasiteside  6 tm olsun.Bu düğüm noktasına baglana sağ kirişin baglandığı yerdeki moment kapasitesi 5 tm , bu düğüm noktasına baglanan soldaki kirişin bağlandığı yerdeki moment kapasitesi  5 tm olsun.Şimdi bu düğüm noktasında güçlü kolon kontrolünün sağlanıp sağlanmadığına bakalım:

Yalnız burada hatırlatmakta fayda var kolon ve kirişler için bahsedilen moment kapasiteleridir.Yoksa dışarıdan gelen etkiler değildir.

DÜĞÜM NOKTALARINA BAĞLANAN KOLONLARIN MOMENT KAPASİTESİ(ALT+ÜST)=6+6=12 tm

DÜĞÜM NOKTALARINA BAĞLANAN KİRİŞLERİN MOMENT KAPASİTESİ(SOL+SAĞ)=5+5=10 tm

(KOLON MOMENT KAPASİTELERİ) / (KİRİŞ MOMENT KAPASİTELERİ)=12 /10 =1.2

Oran 1.2 olduğundan bu düğüm noktasi güçlü kolon kontrolünü sağlamıştır.Eğer oran 1.19 çıkmış olsaydı sağlanmamış olacaktı.

Güçlü kolon kontrolünün yapılmasındaki amaca bakalım:

Biz mühendis olarak  yapıyı hasar görecek şekilde tasarlıyoruz.Amacımız, yapı hasar görsün ama içindeki kimse ölmesin.Ölümler ise bildiğiniz üzere ani göçmelerde oluşur.Ani göçme ise ilk önce  kolonların göçmesi demektir.İşte biz kolonlardan önce kirişlerin hasar görmesini sağlarsak ani göçmeyi önlemiş oluruz.Tüm kirişlerden sonra kolonlar bile göçmeye başlasa zaten insanların yapıyı boşaltması için gerekli zaman saglanmış oldugundan yapı boşaltılabilecektir.Zaten kirişlerdeki hasarı gören insanlar yapıyı boşaltmaya başlar.Yeterli zamanları vardır.Ancak ilk etapta kolonlar hasara ugrarsa direk göçme oluşur ve insanlar yapıyı terkedemez.İşte güçlü kolon kontrolünün sağlanması insanlara bu imkanı sağlar.

Mühendis olarak düşünmeye devam edelim:Yapının buyuklüğüne göre yüzlerce , binlerce düğüm noktası var(kolon kiriş birleşim noktası).Peki her düğüm noktasında illa kolonlar kirişlerden güçlü mü olmalı ?Bu soruya bazı noktalarda bu şartın sağlanmamasına hoş görüyle bakılabilecegi cevabı verilebilir.Bu tespiti yaptıktan sonra ne kadarında sağlanmasa olur sorusu karşımıza çıkar.Yapıyı düşündüğümüzde bazı kolonların buyuk değerlerde bazı kolonların küçük değerlerde kesme kuvveti karşıladığını görebiliriz.Güçlü kolon kontrolünü sağlamayan kolonlarında buyuk kesme kuvveti almayan kolonlar olmasını isteriz.Yönetmeliğimizde zaten bu yönde düşünmüş.Eğer bir katta  güçlü kolon kontrolünü sağlamayan kolonların aldığı kesme kuvveti, o kattaki toplam kesme kuvvetinin %30 undan az ise problem yok  kabul edilir.Yani mühendis her birleşim bölgesi için güçlü kolon kontrolünü sağlamaya çalışmamalıdır.Sınırlar içinde ise işlemlerine devam etmelidir.

Bir üst paragrafta belli oranda olduğu sürece güçlü kolon kontrolünün sağlanmamasına yönetmeliğin izin verdiğini söylemiştik(%30 kesme kuvveti).Ancak bununda bir bedeli vardır.Bu takdirde güçlü kolon kontrolünün sağlandığı  birleşimlerde moment ve kesme kuvvetleri belli oranda artırılarak kuvvet akışının buralara olması sağlanır.Dolayısıyle güçlü kolon kontrolünün sağlamadığı birleşimlerin zorlanması önlenir.Dikkat edelim, moment ve kesme kuvvetleri güçlü kolon kontrolünün sağlanmadığı yerlerde değil tam tersi sağlanmadığı yerlerde artırılıyor(hem alttaki hem üstteki düğüm noktasında sağlamak şartı ile)..

Ahmet ÇELİKKOLLU

İnşaat Mühendisi

ESKİŞEHİR

0 541 973 01 51