Taşıyıcı sistemlerin dizaynında yatay yükler baskındır. Çünkü taşıyıcı sistemlerin yataydaki rijitliği, düşeye göre azdır Bunun üzerine birde yatay yüklerin değerinin büyük olması eklenince(rüzgâr, deprem vb.) yatay yüklerin dizayndaki önemi ortaya çıkar.
Bir eleman ya da bir sistemin, şekil değiştirdiği halde, kapasitesini kaybetmeden aynı şekilde kuvvet taşımaya devam etmesine süneklik diyoruz. Dolaysiyle süneklik kavramında sadece şekil değiştirme önemli değil, kapasitenin de azalmaması gerekli.
Bir taşıyıcı sistemin yatay kuvvetleri sadece dayanımla karşılaması teorik olarak mümkünse de, ekonomik olarak, kullanılabilirlik olarak pek mümkün değildir. Bu yüzden yatay kuvvetlerin bir kısminin dayanımla, bir kısmının da taşıyıcı sistemdeki sekil değişikleri ile yani süneklikle karşılanması yoluna gidilir. Ortaya çıkan yatay kuvvetlerin ne kadarının dayanımla karşılanacağı, ne kadarının şekil değiştirme ile karşılanacağına mühendis karar verir. Bu kararda yönetmeliklerinde payı vardır.
Her eleman, her sistem belli derecede sünektir.
Çok büyük bir betonarme perde bile sünektir. Bir taşıyıcı sistemin sünekliği demek, sistemin göçmeden eğilip bükülmesi, hasar görmesi, ama ayakta kalması anlamına gelir. O halde sünekliğin en fazla olduğu sistemler düşey elemanların ayakta kalabildiği sistemlerdir. Dış etkiler karşısında düşey elemanlarınız iyi kötü hala ayakta kalabiliyorsa bilin ki yüksek sünek bir taşıyıcı sistem yapmışsınızdır.
Anlaşılacağı üzere yüksek sünek taşıyıcı sistem tasarımında esas olan düşey elemanların ayakta kalmasının sağlanmasıdır. O zaman ben ne yapıp edip, depremde, rüzgârda kolonların ve perdelerin, eğilip bükülse de ayakta kalmasını sağlarsam yüksek sünek tasarım yapmış olurum. Peki, bu nasıl sağlanabilir?
Bu durum koca koca kolon yapmakla sağlanmaz, başta bunu belirtelim. Yüksek sünek tasarımın esasi, ilgili taşıyıcı sistemdeki en güçlü elemanın kolonlar olmasıdır. Yani koca koca kolonlar yapıp bunları da koca koca kirişlerle bağlarsanız, yüksek sünek tasarımı sağlayamamış olabilirsiniz.
O halde yüksek sünek tasarım yapacaksanız, taşıyıcı sisteminizdeki düşey ve yatay elemanların kapasitesini bilmek zorundasınız.
Dikkat edin dış etkilerin değerinden bahsetmiyorum. Taşıyıcı sistemi oluşturan elemanların kapasitelerinden bahsediyorum. Eğer siz düşey ve yatay taşıyıcı sistem elemanlarının kapasitesini bilirseniz, yüksek sünek bir tasarım yapabilirsiniz. Eğer kirişinizin kapasitesi 1 birim ise demek ki kolonunuzun kapasitesi 1.0001 birim olacak. Eğer kirişinizin kapasitesi 10 birim ise, demek ki kolonunuzun kapasitesi 10.0001 birim olacak. Bu mantıkla en güçlü elemanlarınız kolonlar olduğundan, bir yerler eğilse de bükülse de yapı ayakta kalacaktır. Yüksek sünek tasarım işte budur.
Anlaşılacağı üzere yüksek sünek tasarımda kolonların ve kirişlerin kapasitesi hayati önem taşır. Bu elemanların kapasitelerini hesaplamak ve yerinde imal ederken de ayni hesapladığımız kapasite de yapmak gerekir. Düşünelim: bir betonarme kirişin kapasitesini 10 birim hesapladınız. Buna karşın yüksek sünek olsun diye de kolonunuzun kapasitesini 10.1 birim yaptınız. Proje olarak iyi. Sonra yerinde imalata geçtiniz, betonarme kirişe birkaç fazla donatı atıverdiniz. Ne oldu? Kapasitesi 10 birim olan kirişin kapasitesi attığınız bu fazla donatılar nedeniyle 10.2 birim oldu. Kolonun kapasitesi 10.1 birimdi. Bir anda kiriş daha güçlü vaziyete geliverdi. Bu durumda depremde kirişten önce kolon hasarlanacak ve yapı göçebilecektir. Projeniz ne kadar iyi olsa da, imalatta yapılan bu küçük hata her şeyi berbat eder.
Bir proje hazırlandıktan sonra imalatta aynen yapmak gerekir. Projeyi dizayn eden zaten düşünmüştür. Uygulayıcıların dizayn konusunda düşünmesi gerekmez. Betonarme uygulamalarda ne donatı çalın, ne donatı ekleyin, ne tahvil edin. Neyse onu uygulayın. Hepsinin sonucu kötü olur… İstanbul’da da proje yapsanız, Gölcükte de proje yapsanız, Konya’da da proje yapsanız hep sisteminiz yüksek sünek olsun. Hep kolonlarınız bir birim daha güçlü olsun. Yüksek sünek taşıyıcı sistemlere sarılın. Karma imiş, normal sünekmiş pek ilgilenmeyin. Yüksek sünek ile yatın, yüksek sünek ile kalkın…
İnşaat Mühendisi
ESKISEHIR
