Taşıyıcı Sistem Tasarımına Bir Bakış

İnşaat mühendislerinin bir görevi de yapıyı ayakta tutmak. Yer çekimine karşı ayakta tutmak, depreme karşı ayakta tutmak, rüzgara karşı ayakta tutmak vb…

Yapıyı ayakta tutan da taşıyıcı sistemlerdir. Taşıyıcı sistemi de inşaat mühendisleri oluşturur.

İyi bir taşıyıcı sistem oluşturmak için, öncelikle bileceksiniz ki kuvvetler tasarımda esas olarak ikiye ayrılır. Düşey kuvvetler ve yatay kuvvetler. Düşey kuvvetleri neler oluşturur: malzemeler, insanlar vb. Yatay kuvvetleri ne oluşturur: Deprem vb.

Eğer kuvvetlerin, tasarımda esas olarak ikiye ayrıldığını düşünebiliyorsanız iyi bir tasarımcı olabilirsiniz. İyi bir taşıyıcı sistem tasarımı yapmanın ilk koşulu bu ayrımı yapabilmek ve bu ayrımın farkında olabilmektir.

Tasarım yapılırken, kuvvetleri nasıl karşılarım diye genel düşünmeyeceksiniz. Taşıyıcı sistem tasarımı yaparken düşey kuvvetleri karşılamak için ayrı bir sistem düşüneceksiniz, yatay kuvvetleri karşılamak için bir sistem düşüneceksiniz. Bu sistemler düşünce bazında birbirinden bağımsız olacak.

Örnekle açıklayayım:

8-10 katli betonarme bir bina projesi yapacaksınız. DTS1 olsun. (Yani deprem tehlikesi fazla) Hemen kuvvetleri ikiye böleceğiz. Düşey kuvvetler ve yatay kuvvetler. DTS1 olduğundan bileceğiz ki yatay yük fazla, o halde yatay yük taşıyan sistemlere önem vermeliyim. Düşey kuvvetler ikinci planda. Kuvvetleri ikiye ayırdım, önem sıralarını belirledim. Bu analizden sonra hemen karar verebilirim, düşey yük taşıyıcı sistemimin esas elemanları kolonlar olacak, yatay yüklerimi taşıyacak sistemimin esas elemanları ise perdeler olacak. Görüldüğü gibi Düşey yük taşıyıcı sistemime ve yatay yük taşıyıcı sistemime karar verdim. Sonra sistemi kağıt üzerinde oluşturacağım. Ne dedik, yatay yükleri perdeler alacak. O halde koyacağım perdeler yatay kuvvetleri toplamalı. Öyle yerlere ve öyle sayıda perdeler koymalıyım ki deprem etkilerinin %70-%80 ‘ ini perdeler almalı. Elimde yazılım var zaten, anında ne kadar kuvvet aldıklarını görebilirim. Perdeler yatay yüklerin %70 -80 ini perdeler alırsa, kolonlara %20-30 gibi bir yatay kuvvet kalır ki dikkate almaya değmez Bu durumda ne oldu, yatay kuvvetleri perdeler aldı, düşey kuvvetleri kolonlar aldı. Zaten ilk öngörüm bu değilmiydi.

Bazı devasa binalar görüyorsunuz. Bir bakıyorsunuz en altta 30/30 bir betonarme kolon var. Üstte 10 kat. Hayret ediyorsunuzdur, nasıl olur bu. İşte bunlar da iyi tasarıma örnek. Tasarımcı kuvvetleri ikiye ayırmış. Düşey kuvvetler yatay kuvvetler. Arka kısımlara devasa perdeler koymuş ki bunlarla yatay kuvvetleri toplamış. Sizin gördüğünüz 30/30 kolon moment almayacak şekilde sadece düşey yükleri alsın diye tasarlanmış, dolayısıyla ufak bir boyut yeterli olmuş…