KOLONLAR VE KOLON DİZAYNI…

 

Öncelikle kolon tanımına bakalım.Basitce düşey taşıyıcı elemanlara kolon denir.Bu tanımdan sonra aklımıza şu gelebilir.Peki eğik elemanlar nedir ?Kiriş mi ?  Kolonmu ? O zaman biraz daha tanımı açmak gerekiyor.Eğer bir elemanda normal kuvvet(basınç), eğilme momentine göre daha etkinse kolon diyebiliriz.Yani kolon denilen elemanda göreceli buyuklükte bir basınç kuvvetinin olması gerekir.Eger bir elemanda belli buyuklükte bir basınç kuvveti varsa o eleman kolondur.Normal kuvvet(basınç) yoksa yada çok düşükse eleman kiriştir.Peki belli buyuklükteki basınç kuvveti nedir ona bakalım.

Nd <=0.1 x Ac x fck  dır

Sayısal örnek vermek gerekirse:

25/50 bir eleman var.C30 beton kullanıılmış.Bu eleman hangi şartlarda kolon hangi şartlarda kiriştir ?

0.1 x (25 x 50) x 300 =37500 kg=37.5 ton

Bu elemana yüklemeler sonucu gelen basınç kuvveti 37.5 tondan küçükse bu eleman kiriş olarak düşünülür.Bu elemana gelen basınç kuvveti 37.5 tondan buyukse bu eleman kolon olarak boyutlandıırlır.

Deprem binamıza her yönden etkiyebilir.Bu anlamda ideal olan kolon tipleri eni boyu birbirine yakın olan kolon tipleridir.Donatı olarakda simetrik ve tüm kenarlarda birbirine yakın sayıda  donatı bulunan kolonlar makbuldür.

 

Bir kolon için malesef belli bir eğilme (moment)  kapasitesinden bahsetmeniz mümkün olmaz.Yani size 30/50 ebatlarında bir kolon içinde 12 adet 20 lik donatı bulunan  bir kesitin moment kapasitesini sorsam bunu sabit bir sayı olarak bulmanız mümkün değildir.Bir kolonun tek bir moment kapasitesi olmaz.(kirişin ise moment kapasitesi bellidir).Kolonların moment kapasitesi basınç kuvvetine göre değişir.(düşününüz M_N grafiği)Kolonlarda belli bir basınç kuvvetine kadar kseitteki basınç bölgesi buyuduğünden kesitin eğilme kapasiteside büyür..Belli bir normal kuvvet değerinden  sonra ise moment kolu küçülmeye başlar, buda moment kapasitesinin azalması anlamına gelir.Eğilme kapasitesi için belli degere kadar basınç kuvveti kolon için pozitif etki eder.

 

Kolonlarda unutulmaması gereken bir noktada  normal kuvvetin sünekliği azaltma etkisidir.Normal kuvvet ne kadar fazla ise süneklik de göreceli o derece azdır.Bu yüzden TDY2007 normal kuvveti sınırlandırmıştır.Kolonlarda normal kuvvet yüksekse kesit buyutulerek gerilme düşürülmeye çalışılır böylece süneklik artırılmaya çalışılır.Hesap yapmadan size şunu söyleyebilriim:

Her şeyi aynı iki adet 50/50 kolondan biri 100 ton diğeri 50 ton basınca maruz iki kolondan, 50 ton basınca maruz olan kolon diğerine göre daha sünektir.Bunu söylemek için hiçbir hesap yapmanıza gerek yoktur.

Kolonların sünek davranması için mutlaka kesme kapasitelerinin yeterli derecede buyuk olması gerekir.Öyleki eğilmeye çalışan kolon keseme kırılmasına maruz kalmamalıdır.Aksi takdirde süneklikten söz edilemez.Biliyoruz ki süneklik kavramı sadece eğilme için geçerlidir.Bu yüzden kesme hesabı yaparken kolonun moment kapasite değerleri dikkate alınarak oluşabilecek maximum kesme kuvveti hesaplanmalı ve etriye buna göre konmalıdır.(Ve=(M1 + M2) / L)

M1=kolon alt uç moment kapasitesi

M2 kolon üst uç moment kapasitesi.

Kolon donatıları genelde kat seviyesinde filizler bırakılarak birleştirilir.Üst kattan uzatılan donatılar burada birleştiirlir.Bu birleşim yanlış olmamakla beraber ideal değildir.Kolon moment diagramı düşünüldüğünde kolon orta bölgesinde momentn sıfıra yakın olduğunu yani tesirin en az olduğunu görürüz.Öyleyse birleşimde orta bölgede yapılmalıdır.

 

Ahmet ÇELİKKOLLU

İnşaat Mühendisi

ESKİŞEHİR

0 541 973 01 51

 

 

Ahmet Çelikkollu ‘ ya ait diğer yazılar için;

http://www.medeniyetmuhendisleri.com/blog/forum/ahmet-celikkollu-b8.0/

 

 

 

CEVAP VER

Please enter your comment!
Please enter your name here

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.