Deprem etkisi altında taşıyıcı sistem elemanları
Deprem etkisi altında bina davranışının belirlenebilmesi için öncelikle yapı elemanlarının davranışının bilinmesi gerekir. Taşıyıcı sistem elemanlarının sünekliği deprem etkisinin karşılanabilmesi bakımından çok önemlidir. Süneklik dayanımda önemli bir azalma olmadan büyük şekil ve yer değiştirme yapabilme yeteneği ve deprem enerjisini sönümleyebilme yeteneğidir.
Beton, sünek bir malzeme olan betonarme çeliğine göre çok gevrektir. Yaklaşık aynı uzama ve kısalma oranlarına sahip beton ve çelik yapı malzemesi olarak beraber kullanılır. Ancak sünek olan çelik çekmeye ve gevrek olan beton basınca çalışmaktadır. Bu yüzden betonun çekme gerilmelerini içine yerleştirilen donatı karşılar. Çelik akma sınırının altında kalıcı olmayan şekil değiştirme yapmasına rağmen akma sınırının üzerinde ise kalıcı olan plastik şekil değiştirme yapar. Sünek bir malzeme olmasından dolayı deprem enerjisinin sönümlenmesinde çok etkindir.
Döşemeler yapılardaki alanları oluşturarak düşey yükleri kiriş, kolon ve perdelere ileten düzlemsel elemanlardır. Döşemeler düşey yükleri taşımakla birlikte, diyafram etkisiyle yatay yüklerin bir düşey elemandan diğerine dağıtılmasını da sağlarlar.
Kirişler, normal kuvvete göre eğilme momentinin çok daha etkin olduğu yapı elemanlarıdır. Moment artması olayında beton çatlar ve çekme gerilmelerinin çekme donatısı ile karşılandığı bu yapı elemanında, eğilme momenti küçük değerlerinde betonda basınç ve çekme oluşur.
Kolonlar, kirişlere ve bazen döşemelere mesnetlik yaparak aldıkları yükleri temeller vasıtasıyla zemine iletirler. Kirişlerle beraber, yatay yüklerin taşınması için iyi bir taşıyıcı sistem olan çerçeveleri oluştururlar. Taşıyıcı sistemin ana elemanıdırlar. Kolonlarda ortaya çıkacak kusur tüm taşıyıcı sistemi etkiler.
Bir yapıda çerçeve sistemi ile beraber kullanılabildiği gibi, düşey taşıyıcıları sadece perdelerden oluşan sistemlerde vardır. Perdelerin rijitlikleri fazla olduğu için çerçeveler ile birlikte kullanıldığında da yatay yüklerin büyük bir kısmını karşılarlar. Yatay yükler altında yer değiştirmelerin sınırlandırılması bakımından en önemli elemanlar perdelerdir.
Çerçeve Taşıyıcı Sistemler; kiriş, kolon ve döşemelerin oluşturduğu taşıyıcı sistemlerdir. Çerçeveler yatay yükleri kiriş, döşeme ve kolon sürekliliği ile taşıyabilmektedirler. Çerçevelerin deprem yüklerine karşı koyabilmeleri süneklik, dayanım ve rijitlikleri ile sağlanır. Yeterli süneklik etriye ve donatı düzeni ile ilgili kurallara uyarak sağlanabilir. Perdeler tek başlarına konsol gibi çalıştıkları halde çerçeve sistemler içinde çalışması konsolunkinden farklıdır. Perdelerin plandaki yerlerine, binanın fonksiyonu ve mimari nedenler etkili olur. Taşıyıcı sistemin rijitliğini arttıran perdelerin doğru yerleştirilmesi önemlidir. Doğru yerleştirilen perdeler ile birlikte çerçeve sistemler yatay yükleri çok daha rahat karşılayabilmektedirler.
Deprem etkisi altındaki taşıyıcı sistem veya tüm yapının davranışını belirlemek için sadece görsel ve teorik bilgilerden yararlanılmaz. Tamamen statik ve bilimsel hesaplarla fikir ve bilgi sahibi olabilirsiniz. Bir yapı için yorumda bulunabilmek için o yapının projelerinin incelenmesi ve hesapların teyit edilmesi şarttır.
