KISA KOLON NEDİR ?

Kısa kolon kavramını çoğu İnşaat Mühendisi bildiğini zanneder , ancak kısa kolon kavramı konusunda İnşaat Mühendislerinin eksik bilgiye sahip olduğu bir gerçektir…

Kısa kolon, kolon yüksekliği ile bağlantılı bir kavram değildir.Yani yüksekliği 1.00 metre olan yada yüksekliği 1.50 metre olan kolon kısa kolon demek değildir.Tam aksine yüksekliği 4.00 metre olan  yada yüksekliği 5.00 metre olan kolonda kısa kolon olabilir.

Anlaşılır bir dille kısa kolon kavramını açıklayalım :

Eğer siz bir  kolonu belli bir yüksekliğe göre dizayn ediyorsanız, ancak kolon gerçekte hesapladığınızdan daha  “KISA”  yükseklikte çalışıyorsa bu kısa kolondur.Görüldüğü gibi kısa kolon kavramı yükseklikten bağımsızdır.Kısa kolon kavramında önemli olan , sizin hesapladığınız kolon boyu ve gerçekte çalışan kolon boyudur.Hesapladığınız kolon boyu ile çalışan kolon boyu eşitse problem yoktur.

Mesela,

Kat yükseklliği 5 metre olan bir yapıda siz ilgili kolonları 5 metre olarak idealize ediyor ve hesaplıyorsunuz.Ancak bir takım nedenlerden dolayı 5 metreye göre hesapladığınız kolon boyu halihazırda 4 metre olarak çalışıyorsa burada bir kısa kolon oluşumu mevcuttur.Gördüğünüz üzere kolon boyu 4 metre olsada kısa kolon kavramından bahsetmekteyiz.Peki 5 metrelik kolon nasıl olurda 4 metre olarak çalışabilir ? Yani kısa kolon oluşabilir ? 5 metrelik katın altında 1 metrelik subasman perdesi dönüldüğünü düşünün.Her ne kadar kat yükskeliği 5 metrede olsa siizn döndüğünüz 1 metre yüksekliğindeki subasman perdesi, kolon serbest yüksekliğini 4 metreye kısaltmıştır.Subasman perdesi olmadan ilgili kolon 5 metre yüksekliğe göre deplasman yapabilirken, subasman perdeleri kolonun alttaki 1 metrelik kısmını sabitlemiş dolayıısyle artık kolon 4 metrelik boya göre şekil değişikliği yapar hale gelmiştir.Bu durumda 5 metrelik yüksekliğe göre kolonda oluşacak kesme kuvvetleri artık 4 metre yüksekliğe göre meydana gelebilecektir. 4 meterelik kolonda oluşabilecek kesme kuvveti(moment etkisinden) 5 metrelik kolona göre daha buyuk olacaktır.Sayısal bir örnek verirsek konu daha iyi anlaşılır :

5 metre yüksekliğinde betonarme bir kolon düşünün.Bu kolonun alt ve üst uç moment kapasiteleri 20 şer tm olsun.Yani  Ma=20 tm ve Mü=20 tm…Biz bu kolonda oluşabilecek kesme kuvvetini hesaplayalım ve etriyemizi bu değere göre koyalım:

Kolon 5 metre yüksekliğinde olduğundan etriye hesabına esas kesme kuvvetimiz,

V5=(Ma + Mü) /L

V5=(20 + 20)/5= 8 ton. olur.

Biz 5 metrelik bu kolonda 8 ton kesme kuvveti gelecek şekilde etriye hesabımızı yaparız.

Oysa aşagıya 1 metrelik subasman perdesi koyduğumuzda artık kolonumuzun yüksekliği 5 metre değil 4 metreye inecekti.Bu durumda oluşacak kesme kuvvetine bakalım,

V4=(Ma+Mü)/L

V4=(20+20)/4=10 ton.

Gördüğünüz gibi kolon yüksekliği 4 metreye indiğinde kolonda 10 ton luk bir kesme kuvveti oluşabilmekte.Oysa siz kolonu 8 ton kesme kuvvetine göre dizayn etmiştiniz.İşte kısa kolon tehlikesi budur.Kolonunuzu daha küçük bir kesme kuvvetine göre dizayn etmenize rağmen, kolon boyu kısalmasından dolayı kolonda daha büyük bir kesme kuvveti oluşması…Kolonunuuzun etriyesinin yetersiz kalması ve kesme kırılması tehlikesi…

Kesme kırılmaları gevrek kırılmadır.Ani göçmelere sebep olur.Dolayısıyle kısa kolon tehlikesini görmek ve dizaynı ona göre yapmak önemlidir.Mesela subasman perdeleri, sürekli devam eden bant pencereler, kısa kolon oluşumuna sebep olabilir.Subasman perdesi bile yapmak zorunda olsanız, perde donatıarının kolon içerisine sokulmaması(yatay donatılar) ve subasman perdesi ile kolon arasında derz bırakılması kısa kolon oluşumunu engeller.Aynı şey bant pencereler içinde geçerlidir.Duvarlar örülürken kolon ile arada derz bırakılırsa kısa kolonun önüne geçilmiş olur.

Son olarak bazı meslekdaşların aklına gelen şu soruyu cevaplayıp konuyu kapatalım:

Merdiven sahanlığı için kat arasına atılan kirişler kısa kolon oluştururmu ?

Kat yüksekliği 3 metre olsun.Siz 1.50 metre yüksekliğe de bir sahanlık kirişi atın.Eğer siz kolonunuz 1.50 metre yüksekliğe göre dizayn etmişseniz kısa kolondan korkmanıza gerek olmaz.Yüksekli 1.50 metre de olsa kısa kolondan bahsedilmez.Bu yapılabilir.Önemli olan kolon boyu kısalmasının hesaba yansıtılabilmesidir.

Ahmet ÇELİKKOLLU

İnşaat Mühendisi

ESKİŞEHİR