Kubbe ve Tonoz nedir?
Kubbe düşey kuvvetleri yüzeyleri boyunca aktaran, eğri yüzeyli taşıyıcı elemandır. Kare, silindir ve çokgen plana sahip yapıları örtmek için tercih edilir. Bir kemerin simetri ekseni etrafında döndürülmesiyle elde edilir. Yığma kubbeler küre parçasına benzemektedir. Bunun nedeni de basınca çalışan malzeme olan taş ve tuğla gibi malzemelerden yapılması sonucu çekmeye karşı göstermiş olduğu olumsuz performanstır. Yığma kubbelerde yük aktarımı meridyenler doğrultusundadır. En tepedeki kilit taşından başlayarak yük, komşu taşlara aktarılarak kubbenin tabanına iletilmesi hedeflenir.
Kubbe tabanına ulaşan yük dikey ve yatay bileşene sahip olmaktadır. Dikey bileşen, duvar, kubbeyi tutan kemer gibi elemanlar vasıtasıyla zemine aktarımı sağlanır. Yatay bileşenleri ise kemer düzlemine dik doğrultuda inşa edilen yarım kemerler, gergiler veya payandalarla aktarılır. Kubbede hasara neden olan genellikle bu yatay kuvvettir.
Kubbenin alt bölgesi çekmeye, üst bölgesi ise basınca çalışmaktadır. Basınç ve çekmenin olmadığı bölge ise sınır çizgisidir. Bu sebepten dolayı, genellikle kubbeler bu sınır çizgisinde mesnetlendirilir. Kubbenin oturduğu duvar bölümüne kasnak denilmektedir. Kubbeye mesnetlik yapan kasnak, duvar basıncını devamlı kılmasından dolayı önemli bir topuk elemanı olarak yer almaktadır. Kubbede devamlı basınç varken, kasnakta bu durum farklılık göstermektedir. Kasnakta, düşey doğrultuda kayma, yatay doğrultuda çekme gerilmeleri oluşur. Kubbeli mekan örtüsünde geçit elemanları olarak en sık kullanılan formlar Türk üçgeni, pandantif ve trompdur.
Tonoz, kemerin kendi düzleminde, dik doğrultusunda ötelenmesiyle oluşur. Yük taşıma prensibi kemerin yük taşıma prensibine benzemenin dışında kabuk özelliğine sahip olan tek eğrilikli yapı elemanıdır. Tonoz, kendi ağırlığı ve üzerindeki kaplama yüklerini taşır. Basınç kuvvetlerinden dolayı basınç gerilmeleri meydana gelir. Bir tonozun kesiti, aynı eğrilikteki bir kemerin eşdeğeridir. Tonoz mesnetlerinde meydana gelen yanal kuvvetler, kemerlerde uygulandığı gibi gergiler veya payandalarla, temellere doğru kalınlığı arttırılan duvarlarla taşınır. Bünyesinde çekme gerilmelerini barındıran tonoz ve kubbelerde, çekme bölgesindeki kalınlaştırma yani ağırlık azaldığında çekme bölgesi aktifleşmiş olur. Bu elemanlar mesnetleri dışa doğru iterek kubbelerde mesnetlere dik çatlaklar, tonozlarda ise mesnetlere paralel çatlaklar meydana getirir.
Bu yapıların üzerindeki yüklemeler simetrik olması durumunda muntazam bir çalışma sistemi vardır. Ancak yüklemelerin simetrik olmadığı zaman, farklı oturmaların ve deprem etkilerinin görülmesi söz konusu olduğu durumunda bu taşıyıcı elemanlarda çekme gerilmelerinin artışına ve yoğunlaşmasına sebep olur. Çekme gerilmelerinin artması, yoğunlaşması yığma yapıların çekme dayanımına karşı koyacak bir malzeme olmamasından dolayı bu noktalarda çekme gerilmelerine dik doğrultuda çatlakları oluşturur. Bu şekilde yük aktarımındaki süreklilik kaybedilir. Bölgesel olarak çatlamaların, göçmelerin görülmesinin yanı sıra dökülmeler gözlenir. Bilhassa taşıyıcı elemanlarda oluşacak dönmeler veya oturmalar tehlikelidir. Bu sebeplerden dolayı oluşan hasarlar kalıcı hasarın dışında göçmelere kadar ulaşabilir.
