Fiktif kiriş ve Perde duvar, Çerçeve sistem
Perdeyi temsil eden taşıyıcı elemanları yapıya tümüyle entegre etme amaçlı fiktif (hayali) (sanal) kiriş elemanlar kullanılmaktadır. Modellemede kontrol amaçlı olarak kullanılırlar. Perde modellerinde kullanılan bu elemanların rijitlikleri büyük önem arz etmektedir. Fiktif elemanlar perdenin boyuna, yüksekliğine ve kalınlığına bağlı olarak farklı davranış göstermekte olup, “Göreli Rijit” kavramı burada devreye girmektedir. Bu elemanların aşırı rijit olması durumunda perdenin gereğinden fazla rijit hale gelerek yapının burulma ve ötelenme davranışını olumsuz olarak etkilemesi kaçınılmaz bir durumdur. Perdenin minimum kalınlığı, donatı yerleşimi gibi imalat kolaylıklarını sağlamak ve yangın gibi risk unsurlarıyla yaşanacak kötü etkileri en aza indirmek için yönetmelikler tarafından belirlenmiştir. Deprem anında yatay kuvvetler perdeler üzerine etkili olmaya başladığında, dayanım ve stabiliteyi sağlamak için kalınlığı artırmak gerekebilir. Ancak perde kesitinin iki ucunda gerilmeler büyük olacağı için, donatı perde uç bölgelerinde yoğunlaşır ve buralarda perde başlık bölgeleri oluşturulur. Perde ucuna diğer doğrultuda başka bir perdenin birleşmesi durumunda, uç bölgesi bu perde içinde oluşturulabilir.
Sistemin düğümlerinin ötelenme deplasmanlarını bulmak için düğümlere x ve y yönünde fiktif kuvvet uygulanmakta olup, düğümün dönme açısının bulunması için fiktif moment uygulanmaktadır. Daha sonra iç kuvvetlerin enerjisinin bu fiktif kuvvetlere göre türevi alınıp, fiktif kuvvetlerin değeri sıfıra eşitlenmekte olup, böylece düğüm deplasmanları da hesaplanmaktadır. Daha sonra ise her bir çubuğun elastik eğrisi elde edilip, sistem üzerinde çizilerek sistemin deformasyonlu hali de elde edilmektedir.
Çerçeve sistem ve perdeler hakkında kısa bilgiler
Betonarme çerçeve sistem modelinde kirişleri bağlayan kolonların kütlesiz oldukları ve yapının kat kütlelerinin döşeme seviyelerinde toplu bir şekilde olduğu kabulü varsayılır. Bu durumda elastik kolon ve kirişlerin oluşturduğu ve her kat hizasında toplu halde kütlesi bulunan bir çerçeve meydana gelir. Genelde kolonların yatay yönde yer değiştirme yapabildiği fakat düşey yönde boy değişiminin olmadığı kabul edilir. Kolonların yatay yön de yer değiştirmeleri, kolon boyutları ve kolonda kullanılan malzeme bilgisi ile yatay yöndeki deprem kesme kuvvetlerine bağlı olarak değişir. Bu sayılan parametreler aynı zamanda kolon rijitliğini etkilemektedir. Kolon yatay yer değiştirmesinin büyük olması, kolon rijitliğinin düşük ve dolayısıyla doğal periyot rijitliğe bağlı olarak büyük çıkması anlamına gelmektedir. Doğal periyodun büyük olması, yapı tasarımı için hesaplanan taban kesme kuvveti değerinin küçük olmasına yol açmaktadır.
Perdeli veya perdeli-çerçeveli taşıyıcı sistemler hem yatay yükün karşılanması hem yapı rijitliğini artırma hususunda çerçeveli yapılardan daha başarılıdır. Burada dikkat edilmesi gereken en önemli husus betonarme perdelerin sistemde önemli düzeyde burulmaya sebebiyet vermeyecek şekilde konumlandırılmalarıdır. Çünkü, perdelerin plandaki yerleşimi yapı davranışını etkilediği gibi yapının x ve y asal eksen takımındaki doğal periyodunu da doğrudan etkilemektedir. Bağ kirişleri ile birbirine bağlanan boşluklu perde duvarlar, boşluksuz perdelere göre nispeten daha az rijitliğe sahiptir. Böylelikle boşluklu perde duvarlı çerçeve yapıların doğal periyodu, boşluksuz perde duvarlı çerçeve yapılara göre daha büyük olabilmektedir. Önceden bahsedilen kolon rijitliğine etki eden faktörler, perde duvar taşıyıcı elemanlar için de geçerlidir.
