Kuvvetli Kolon – Zayıf Kiriş Prensibi
Deprem anında yapısal elemanların en önemli davranışı kolon kiriş birleşim noktalarındaki dönme kapasiteleridir. Kuvvetli kolon zayıf kiriş prensibi kolon dönme kapasitesinin kiriş dönme kapasitesinden daha büyük olması olarak tanımlanır. Sismik etkiler altında karmaşık çerçeve sistemli bir yapının doğrusal davranış gösterebilmesi için sünekliğinin yüksek ve enerji yutma kapasitesinin yeterli düzeyde olması gerekir. İstenen koşulların sağlanabilmesi için yapının kuvvetli kolon zayıf kiriş davranışına göre tasarlanması şarttır.
Kolon kiriş birleşim noktasındaki alt ve üst kolonların moment taşıma kapasiteleri toplamının kirişlerin moment taşıma güçleri toplamından %20 daha fazla olması istenir. Burada iki hedef söz konusudur. Birinci amaç kolonlarda elastik mafsal oluşmaması, ikincisi ise kirişlerde meydana gelen plastik mafsalların yapı sisteminin sünekliğinin yükselmesine katkı sağlamaktır.
Kuvvetli kolon zayıf kiriş tasarımında herhangi bir düğüm noktasına birleşen kolonların toplam eğilme momentleri aynı düğüm noktasına birleşen kirişlerin toplam eğilme momentlerinden büyük olması istenir. Plastik mafsalların öncelikle sünek kirişlerde oluşması istenir. Taşıyıcı sistem tasarlanırken sistemin tümü için kesme ve aderans problemleri meydana gelmeyecek boyutlandırma esastır.
Kolon kiriş birleşimleri deprem anında yapı sistemleri için kritik bölgelerdir. Kolon kiriş performansını korumak adına şu kriterlere dikkat edilmelidir: Birleşim noktası seçilen plastik mafsalın maksimum talebini karşılayacak şekilde boyutlandırılmalıdır. Birleşim noktasında kirişin tek taraflı mesnetlenmesi nedeniyle kolonun kapasitesi etkilememeli ve ayrılma tehlikesi oluşturmamalıdır. Birleşim deformasyonu kat kaymalarını attırmamalı ve çerçeve rijitliğini azaltmamalıdır. Kolon kiriş birleşiminde donatı yoğunluğu nedeniyle sıkışıklık oluşmamalı ve aderans problemleri meydana gelmemelidir.
Kolonlar yapısal deprem mühendisliği kurallarına göre detaylandırılır ve yapı inşa edilirse yapı deprem etkisinde sünek davranır. Yapılarda plastik mafsalların oluştuğu bölgelerde yeterli süneklik ve kesme dayanımının sağlandığı kararlı bölgelerde oluşmaları istenir. Plastik mafsalların öncelikle kiriş uç noktalarında oluşması istenir. Kolon uç noktalarında oluşan plastik mafsallar da yapı deprem performansı açısından kabul edilebilir düzeydedir. Tek bir katta oluşan plastik mafsallar yapıda yumuşak kat hasarına neden olur ve göçme meydana gelir. Birçok deprem bölgesinde gözlemlenen bu tip hasarlar yapıda az sayıda plastik mafsal oluşmasına bağlı olarak sismik etkilerin sönümlenememesi neticesinde meydana gelir. Sonuç olarak az sayıda ve tek bir katta plastik mafsal oluşumundan kaçınılmalıdır. Yapısal perde kullanımı yapının enerji yutma kapasitesi ve plastik mafsal oluşumu açısından çok olumlu katkılar sağlar.
TBDY (2018)’de Deprem altında yapıda meydana gelen deprem etkilerini taşıyıcı sistemin sünek davranışı ile azaltılması için yönetmeliğin içerisinde tanımlanan sünek tasarım ve kapasite tasarım ilklerine uyulması vurgulanmıştır. Kuvvetli kolon zayıf kiriş prensibinin oluşmasında donatı yerleşiminin ve sargı donatısı düzenleme büyük önem arz eder. Kolon alt ve üst bölgelerinde sıklaştırma yapılması üzerinde durulmuştur. Kolon donatı ekleri momentin en az olduğu kolon orta bölgesinde yapılması ve kolon kiriş birleşim noktalarında kurallara uygun sargı donatısı düzenlenmesi gerekir.
