Taşıyıcı sistemi oluşturursunuz..Yönetmeliklere göre gerekli yüklemeleri yaparsınız.Analize başlarsınız. Çözüm sonucunda elemanlarda(kolonlar – perdeler) deplasmanları da görürsünüz.Bu deplasmanlardan dolayı ilgili kolon yada perdede ek bir ilave bir moment daha oluşur.Deplasman yapmış kolon yada perdede oluşacak ek moment NORMAL KUVVET X DEPLASMAN kadardır.Bu momentide ilk momente katmak gerekir. Bu son durumdaki momente ilgili elemanda ortaya çıkan şekil değişikliği sebep olur.İşte bu etkiye ikinci mertebe etkisi denir.Mühendis olarak biliriz ki ikinci mertebe etkilerden kurtulmamız mümkün değildir.Anack ikinci mertebe bu etkinin makul bir seviyede kalmasını sağlamak yine mühendisin(inşaat mühendisi) görevidir.Yönetmeliklerde zaten ikinci mertebe etkilerinin kontrol altına alınması için hükümler koyar.Bizim yönetmeliğimizde ikinci mertebe etkisinden dolayı oluşacak kat momentinin, o katta deprem kuvvetinin oluşturacagı momentin belli bir oranından fazla olmamasını ister.Eğer ikinci mertebe etkiden dolayı oluşacak moment değeri büyükse yönetmelik buna izin vermez. İizn vermemesi demek mühendsiten deplasmanı azaltmasını istemesi anlamına gelir.Deplasmanı azaltmak demek de rijitlik artırmak anlamına gelir ki, bu da mevcut kolon ve perdelerin ebatların büyüütülmesiyle yada sisteme yeni kolon ve perdelerin eklenmesiyle mümkündür.Yani muhendisin ikinci mertebe etkisi ne olursa olsun hesplayıp ona göre dizayn yaparım şansı yoktur.Mutlaka belli noktadan sonra rijitlik artıtmı gereklidir.
Bir katta 2 cm deplasman olduğunu düşünelim(yatay). Kat agırlığının 100 ton oldugunu düşünelim.Hesapladığımız tasarım deprem kuvvetide 15 ton olsun.Yönetmeliğimize göre bu durumdaki sistemin ikinci mertebe etkisi indisine bakalım ve yapının bu şartlarda yeterli rijitliğe sahip olup olmadığını kontrol edelim:
Kolon deplasmanları nedeniyle kat kütlesinin oluşturduğu moment=100 ton x 2 cm =200 tcm
deprem kuvvetinin oluşturduğu moment=15 tn x 300 cm =4500 tcm
TETA=200 / 4500 =0.045 < 0.12
sistem yeterli rijitliğe sahiptir diyebilriizi.
TDY2007 bu durumu emretmekle beraber bu yaklaşımın irdelenmesinde fayda vardır.Bu bir yönetmelik kuaralıdır , her mühendis buna uyacaktır ama bu durum konunun irdelenmesini engellemez.İlk aşamada bulduğumuz deplasmanlar ilk yüklemelere göre tam rijitliğini eldığımız kolon ve perdelere göre bulunan deplasmanlardır.Dolayısıyle ilk deprem kuvvetinin geldiği andaki degerlerdir diyebilriz.Hesplarda daha basit anlatımla çatlamamış kesit rijitliklerini alarak bulduğumuz deplasmanlardır.Oysa tasarım depremine bile ulaşmadan kolon ve kirişlerde çatlaklar oluşmaya başlamıştır.Hareket devam ettikçede bu çatlaklar artacaktır.Bir elemanda çatlağın olışması demek elemanın rijitliğinin azalması anlamına gelir.Rijitlik azaldıkça da deplasmanınız artacaktır.Burada şunuda hatırlatalım çatlaklar arttıkça yapı periyoduda buyuyeceginden yapının oluşturacagı deprem kuvvetide nispeten azalacaktır.Bu durum yapının bir tür kendini koruma şeklidir.Deplasmanların artması demek ise moment kolonun artması anlamına gelip olup kat kutlesinin oluşturacagı momentin artması manası taşır.Dolayısıyle ilk proje aşamasında bulduğunuz ikinci mertebe etkisi ile deplasmanlar buyuduktan sonrakı ikincci mertebe etkisi farklı değerler alacaktır.Çatlamış kesite göre deplasmanlar bulunup moment hesaplanırsa ikinci mertebe etkisi deprem durumunda nıspeten hesaplanabilir.
Her ne kadar gerçek durum bu şekildede olsa yönetmeliğimiz bize elemanlar çatladıktan sonraki ikinci mertebe etkilerinin durumunu hesaplamamızı istemez.Oysa asıl önemli olan durum bu durum değil midir ?Belkide çogu zaman kritik hal çatlamış haldir.Yönetmeliğimiz böyle bir hesabı bize emretmediğinden bubu yapmamız gerekmez ancak bu durumunda farkında olmak gerekir….
Ahmet ÇELİKKOLLU
İnşaat Mühendisi
ESKİŞEHİR
