Kemer sistemler hakkında temel bilgiler
Kemer sistemler enkesit ölçüleri uzunluklarına oranla küçük olan eğri eksenli taşıyıcı sistemlerdir. Kemerin eğri eksenli kirişten farkı, hiperstatik (çok bağlı) olarak mesnetlenmesidir. İzostatik bir sistem olan eğri eksenli kirişte üç, hiperstatik olan kemerde ise dört tane mesnet tepkisi oluşur. Kemerin enkesit ölçüleri, kullanılan malzemeye bağlıdır, kargir malzeme, çelik veya ahşaba oranla daha büyük enkesitler gerektirir. Tarihte kemerler birbiri ardı sıra bitişik olarak inşa edildiklerinde Tonoz çatı adını almış ve hacimlerin yüzeysel örtüsü olarak kullanılmıştır. Geleneksel yapılarda kemerler kargir olup üzerlerindeki duvar ağırlıkları ile yüklü idi.
Günümüzde ahşap, çelik, betonarme v.b. malzemeler kemerlerde kullanılarak büyük salonlar ve köprüler gibi daha büyük açıklıklar ekonomik olarak geçilebilmektedir. Salonlarda, tutkallı ahşap kemerler yaklaşık 100 m ye kadar ve betonarme kemerler de yaklaşık 50 m ye kadara açıklıklarda kullanılmıştır. Kemer köprüler ise 400 m ye kadar açıklıklarda kullanılmıştır. Kemer köprü tarafından taşınan yükler çoğu kez yatay bir yüzeye etkir. Kemer daha çok basınç gerilmelerinin egemen olduğu bir sistemdir. Kemerde sadece basınç gerilmeleri oluşması için, basınç kemeri ( ya da füniküler kemer) adı verilen kemer biçimi yüklemeye uygun şekilde seçilir. Buna göre her bir yük durumu için belirli bir basınç çizgisi vardır.
Örneğin, düzgün yayılı yük için 2.° parabol olan basınç çizgisine ip eğrisi adı da verilir. Tekil yükler için yük sayısına bağlı olarak üçgen, yamuk ya da çokgen olan basınç çizgilerine ise ip çokgeni denir. Kemer ekseninin basınç çizgisinden sapması durumunda ise kemerde ek eğilme gerilmeleri ortaya çıkar. Çünkü bir kemer sadece sabit yükler göz önüne alınarak basınç kemeri olarak seçilse bile, hareketli yükler etkidiğinde kemerde yine eğilme momenti meydana gelebilir. Bu nedenle uygulamadaki kemerler, basınca ve eğilmeye çalışan taşıyıcı sistemlerdir.
Rijit kemerler binalarda sıklıkla kullanılırlar. Kemer sistemlerinin üç mafsallı, iki mafsallı ve ankastre kemer türleri vardır. Bunlardan üç mafsallı kemerler izostatik olduğu için, mesnet oturmalarının oluşabileceği yapı zeminlerinde de kullanılabilirler. Başka bir deyişle üç mafsallı kemerler, sıcaklık değişiminden ve temel oturmalarından etkilenmezler. Kemerlerdeki H yatay mesnet tepkisi “kemer itkisi” adını alır. Kemer itkisi, kemer açıklığının karesi ve q yükü ile orantılı olarak artar, kemer yüksekliği arttıkça azalır.
