TEKNOLOJĐK ARAŞTIRMALAR



Benzer belgeler
BİNALARDA KISA KOLONA ETKİ EDEN PARAMETRELERİN İNCELENMESİ

BETONARME YAPI TASARIMI DERSİ Kolon betonarme hesabı Güçlü kolon-zayıf kiriş prensibi Kolon-kiriş birleşim bölgelerinin kesme güvenliği M.S.

Betonarme Yapıların Davranışının Zaman Tanım Alanında Hesap Yöntemi ile Belirlenmesi

Deprem Etkisi Altında Tasarım İç Kuvvetleri

BETONARME-II (KOLONLAR)

İNŞ 320- Betonarme 2 Ders Notları / Prof Dr. Cengiz DÜNDAR Arş. Gör. Duygu BAŞLI

Çok Katlı Yapılarda Elverişsiz Deprem Doğrultuları

TDY 2007 de Kullanılan Farklı Zemin Sınıfları İçin Performans Değerlendirme Yöntemleri Üzerine Bir Araştırma

Çelik Yapılar - INS /2016

SARILMIŞ VE GELENEKSEL TİP YIĞMA YAPILARIN DEPREM DAVRANIŞLARININ İNCELENMESİ. Ali URAL 1

Farklı Zemin Koşullarındaki Betonarme Yapıların Davranışının Zaman Tanım Alanında Hesap Yöntemi ile İncelenmesi: 8 Katlı Çerçeve Örneği

Yapı Elemanlarının Davranışı

PLANDA DÜZENSİZLİĞE SAHİP BİNALARIN DEPREM KAYNAKLI ÇARPIŞMA DAVRANIŞININ İNCELENMESİ

KOLONLAR Sargı Etkisi. Prof. Dr. Ahmet TOPÇU, Betonarme I, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, 147

BETONARME BİNALARDA GÖZLENEN HASARLAR, NEDENLERİ VE ÖNERİLER DAMAGES OBSERVED IN REINFORCED CONCRETE BUILDINGS, CAUSES AND RECOMMENDATIONS

YAPILARIN ÜST RİJİT KAT OLUŞTURULARAK GÜÇLENDİRİLMESİ

BETONARME YAPI TASARIMI DERSİ Kolon betonarme hesabı Güçlü kolon-zayıf kiriş prensibi Kolon-kiriş ş birleşim ş bölgelerinin kesme güvenliğiğ

Kirişli Döşemeli Betonarme Yapılarda Döşeme Boşluklarının Kat Deplasmanlarına Etkisi. Giriş

BÖLÜM 2: DÜŞEY YÜKLERE GÖRE HESAP

11/10/2013 İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİNE GİRİŞ BETONARME YAPILAR BETONARME YAPILAR

Kirişsiz Döşemelerin Uygulamada Tasarım ve Detaylandırılması

İTME ANALİZİ KULLANILARAK YÜKSEK RİSKLİ DEPREM BÖLGESİNDEKİ BİR PREFABRİK YAPININ SİSMİK KAPASİTESİNİN İNCELENMESİ

YIĞMA YAPI TASARIMI ÖRNEK BİR YIĞMA SİSTEMİN İNCELENMESİ

ESKİŞEHİR İLİ BİNA ENVANTERİNİN YAPISAL KUSURLAR VE DÜZENSİZLİKLER BAKIMINDAN İRDELENMESİ

Çok Katlı Perdeli ve Tünel Kalıp Binaların Modellenmesi ve Tasarımı

DEPREM HESABI. Doç. Dr. Mustafa ZORBOZAN

ENLEME BAĞLANTILARININ DÜZENLENMESİ

PERDELERDEKİ BOŞLUKLARIN YATAY ÖTELENMEYE ETKİSİ. Ayşe Elif ÖZSOY 1, Kaya ÖZGEN 2 elifozsoy@hotmail.com

BETONARME KESİT DAVRANIŞINDA EKSENEL YÜK, MALZEME MODELİ VE SARGI DONATISI ORANININ ETKİSİ

ÇOK KATLI YAPILARDA ELVERİŞSİZ DEPREM DOĞRULTULARI

Prof. Dr. Cengiz DÜNDAR

KESİT HASAR SINIRLARININ BELİRLENMESİNDE SARGILAMA DURUMUNUN ETKİSİ

TAŞIYICI SİSTEM TASARIMI 1 Prof. Dr. Görün Arun

BETONARME BİNALARIN FARKLI HESAP YÖNTEMLERİNE GÖRE PERFORMANS SINIRLARININ İNCELENMESİ ÜZERİNE BİR DEĞERLENDİRME

(İnşaat Mühendisliği Bölümü) SEMİNER 1. Burcu AYAR

BETONARME YÜKSEK YAPILARIN DEPREM PERFORMANSINA BETONARME PERDE ORANIN ETKİSİ

Mühendislik Mekaniği Statik. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

Yapı Elemanlarının Davranışı

Erdal İRTEM-Kaan TÜRKER- Umut HASGÜL BALIKESİR ÜNİVERSİTESİ MÜH. MİM. FAKÜLTESİ İNŞAAT MÜH. BL.

Kirişlerde Kesme (Transverse Shear)

YAPILARIN ONARIM VE GÜÇLENDİRİLMESİ DERS NOTU

BETONARME YAPI ELEMANLARINDA DONATI DÜZENLEME İLKELERİ

BETONARME-II ONUR ONAT HAFTA-1 VE HAFTA-II

ÖZHENDEKCİ BASINÇ ÇUBUKLARI

KAYMA GERİLMESİ (ENİNE KESME)

ORTA KATLI MEVCUT BETONARME YAPILARDA ÇEKİÇLEME DAVRANIŞININ İNCELENMESİ

ELASTİSİTE TEORİSİ I. Yrd. Doç Dr. Eray Arslan

Çelik Bina Tasarımında Gelişmeler ve Yeni Türk Deprem Yönetmeliği

MODELLEME TEKNİKLERİNİN MEVCUT BİNALARIN DEPREM PERFORMANSI ÜZERİNE ETKİLERİNİN ARAŞTIRILMASI

SÜRTÜNME ETKİLİ (KAYMA KONTROLLÜ) BİRLEŞİMLER:

CS MÜHENDİSLİK PROJE YAZILIM HİZMETLERİ EUROCODE-2'ye GÖRE MOMENT YENİDEN DAĞILIM

DİNAMİK BENZERİ DENEYLERLE YETERLİ DAYANIMA SAHİP BİR BETONARME ÇERÇEVENİN BİRLEŞİM BÖLGELERİNİN PERFORMANSININ İRDELENMESİ

Sıvı Depolarının Statik ve Dinamik Hesapları

BETONARME PERDELERİN BETONARME YÜKSEK BİNALARIN DEPREM PERFORMANSINA ETKİLERİ

Örnek Güçlendirme Projesi. Joseph Kubin Mustafa Tümer TAN

KISA KOLON TEŞKİLİNİN YAPI HASARLARINA ETKİSİ. Burak YÖN*, Erkut SAYIN

MEVCUT BİNALARDA DEPREM PERFORMANSLARININ AYRINTILI İNCELEME YÖNTEMLERİ İLE DEĞERLENDİRİLMESİ

BETONARME YAPILARDA BETON SINIFININ TAŞIYICI SİSTEM DAVRANIŞINA ETKİSİ

YARI RİJİT BİRLEŞİMLİ ÇELİK ÇERÇEVELERİN ANALİZİ

Temeller. Onur ONAT Munzur Üniversitesi Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü, Tunceli

MOMENT YENİDEN DAĞILIM

PERDELİ ÇERÇEVELİ YAPILARDA ELVERİŞSİZ DEPREM DOĞRULTULARI

Saf Eğilme(Pure Bending)

Proje ile ilgili açıklamalar: Döşeme türleri belirlenir. Döşeme kalınlıkları belirlenir. Çatı döşemesi ve 1. kat normal döşemesinde döşeme yükleri

ÇOK KATLI BİNALARIN DEPREM ANALİZİ

Orion. Depreme Güvenli Yapı Tasarımı. PROTA Mühendislik. Bina Tasarım Sistemi. Joseph Kubin Mustafa Tümer TAN

TİP BİR KAMU YAPISININ PERFORMANS DEĞERLENDİRMESİ

KAPASİTE TASARIMI İLKESİ VE TÜRK DEPREM YÖNETMELİĞİ

Proje Genel Bilgileri

MEVCUT PERDELİ BETONARME BİR YAPININ DOĞRUSAL OLMAYAN YÖNTEMLE DEPREM PERFORMANSININ BELİRLENMESİ

R d N 1 N 2 N 3 N 4 /2 /2

SAP2000 de önceden saptanan momentler doğrultusunda betonarme plak donatısı hesapları şu makale doğrultusunda yapılmaktadır:

hir Osmangazi Üniversitesi, Mühendislik

Çatı katında tüm çevrede 1m saçak olduğu kabul edilebilir.

DEPREME DAVRANIŞI DEĞERLENDİRME İÇİN DOĞRUSAL OLMAYAN ANALİZ. NEJAT BAYÜLKE 19 OCAK 2017 İMO ANKARA ŞUBESİ

Mühendislik Mekaniği Statik. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

TEMEL İNŞAATI ŞERİT TEMELLER

Geçmiş depremlerde gözlenen hasarlar Güncellenen deprem yönetmelikleri Tipik bir binada depremsellik incelemesi

TEMEL İNŞAATI TEKİL TEMELLER

BİLGİLENDİRME EKİ 7E. LİFLİ POLİMER İLE SARGILANAN KOLONLARDA DAYANIM VE SÜNEKLİK ARTIŞININ HESABI

Yapı Elemanlarının Davranışı

BETONARME-I 5. Hafta KİRİŞLER. Onur ONAT Munzur Üniversitesi Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü, Tunceli

DEPREM BÖLGELERĐNDE YAPILACAK BĐNALAR HAKKINDA YÖNETMELĐK (TDY 2007) Seminerin Kapsamı

Karabük Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi... STATİK (4. Hafta)

DÜSEY YÜKLERE GÖRE HESAP

STATIK MUKAVEMET. Doç. Dr. NURHAYAT DEĞİRMENCİ

MEVCUT BETONARME BİNALARIN DOĞRUSAL ELASTİK VE DOĞRUSAL ELASTİK OLMAYAN HESAP YÖNTEMLERİ İLE İNCELENMESİ ÜZERİNE BİR DEĞERLENDİRME

ÖRNEK 18 4 KATLI BETONARME PANSİYON BİNASININ GÜÇLENDİRİLMESİ ve DOĞRUSAL ELASTİK OLMAYAN YÖNTEM İLE DEĞERLENDİRİLMESİ

TÜRKİYE DEKİ ORTA KATLI BİNALARIN BİNA PERFORMANSINA ETKİ EDEN PARAMETRELER

MEVCUT BETONARME YAPILARDA KISA KOLON DAVRANIŞLARININ İYİLEŞTİRİLMESİ

Orion Bina Tasarım Sistemi Modelleme Teknikleri

Burkulması Önlenmiş Çelik Çaprazlı Sistemler ile Süneklik Düzeyi Yüksek Merkezi Çelik Çaprazlı Sistemlerin Yapısal Maliyet Analizi Karşılaştırması

BÖLÜM-2 ÇELİK YAPILARDA BİRLEŞİM ARAÇLARI

MESLEKTE UZMANLIK KURSLARI 2017 EKİM OCAK BETONARME TASARIM BETONARME İLERİ TASARIM ÇELİK TASARIM ÇELİK İLERİ TASARIM GEOTEKNİK TASARIM

İtme Sürme Yöntemi İle İnşa Edilmiş Sürekli Ardgermeli Köprülerin Deprem Tasarımı. Özgür Özkul, Erdem Erdoğan, Hatice Karayiğit

Betonarme Binalarda Çerçeve Süreksizliğinin Yapı Performansı Üzerindeki Etkileri

Şekil 1. DEÜ Test Asansörü kuyusu.

DEPREME DAYANIKLI YAPI TASARIMI

BETONARME YAPI TASARIMI -KOLON ÖN BOYUTLANDIRILMASI-

Mukavemet-I. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

Transkript:

www.teknolojikarastirmalar.com ISSN:1305-631X Yapı Teknolojileri Elektronik Dergisi 2007 (1) 23-32 TEKNOLOJĐK ARAŞTIRMALAR Makale Kolon - Kiriş Birleşim Bölgesinin Kesme Güvenliği Hesabında Özel Durumlar Salih YILMAZ, Hasan KAPLAN Pamukkale Üniversitesi, Đnşaat Mühendisliği Bölümü, Denizli ÖZET Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında Yönetmeliğin (AY-98) 1998 yılında yürürlüğe giren son halinde deprem mühendisliğinde edinilen bilgi birikimine paralel olarak modern yaklaşımlar yer almıştır. Depreme dayanıklı yapı tasarımının temel taşı olan sünek tasarım ilkesi yönetmelikte yer almıştır. Sünek yapı tasarımını sağlayabilmek amacıyla detaylandırmaya ilişkin pek çok kural yönetmeliğe girmiştir. Bu kurallardan önemli biri de kolon kiriş birleşim bölgelerinin kesme güvenliğinin sağlanmasıdır. AY-98 de kolon-kiriş birleşim bölgesinin kesme güvenliği kuralına ilişkin verilen detay uygulamada karşılaşılan tüm durumları kapsamamaktadır. Kirişlerin kolonlara bağlantısının aksların kesişmesi ile olacağı varsayılan bu detay yaygın olarak kullanılmaktadır ancak bunun dışında ortaya çıkan başka durumlarda ne yapılacağı ise yönetmelikte belirtilmemiştir. Bu çalışmada anılan bu ekstrem durumlarda ne yapılması gerektiği ele alınmış ve düğüm teşkiline ilişkin bir takım öneriler getirilmiştir. Anahtar Kelimeler: Kolon-Kiriş Birleşim Bölgesinin Kesme Güvenliği, Sünek Tasarım, Afet Yönetmeliği. 1.GĐRĐŞ 1998 yılında yürürlüğe giren Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında Yönetmelik [1] deprem bölgelerinde yapılacak yapılar için sünek tasarım yapılmasını öngörmüş ve yeterli sünekliği sağlamak için detaylandırmaya ilişkin bir takım hükümler ortaya koymuştur. Bu hükümlerden önemli bir tanesi ise kolon - kiriş birleşim bölgesinin kesme güvenliğinin sağlanmasıdır. Bu şekilde birleşim bölgesi hasarının önüne geçilmesi ve eğilme elemanlarında oluşacak plastik mafsallar ile yapıların sünek davranış göstererek enerji tüketmesi planlanmıştır. Yönetmeliklere koyulan bu madde, geçmiş depremlerde gözlenen birleşim bölgesi hasarlarının bir sonucudur. 1985 Mexico [2], 1986 San Salvador [3], 1989 Loma Prieta [4] ve 1999 Marmara depreminde [5] bu hasarlara sıkça rastlanmıştır. Özellikle, deprem mühendisliği bilgisinin arttığı son 30-40 yılda birleşim bölgelerinin deprem davranışı konusunda pek çok çalışma yapılmıştır. Mesela, [6] da birleşim bölgelerinin doğrusal olmayan analizler için nasıl modellenmesi gerektiği araştırılmış ve birleşim bölgelerinde oluşacak kayma deformasyonlarını dikkate alan bir model önerilmiştir. Yapılan bir başka çalışmada [7] ise dış birleşim bölgelerinin kesme kapasitelerinin hesaplanması için yeni bir formül önerilmiştir. Ancak yapılan çalışmalarda ve yönetmelikte birleşim bölgelerinin kesme güvenliği hesabı için verilen formüller özel bir duruma aittir. Bu formüller ve yönetmelikte verilen şekil incelendiğinde, formülün kirişlerin kolonlardan dar olduğu ve kirişlerin tüm genişliğinin kolon genişliği içerisinde yer aldığı ortogonal birleşim durumuna özel olarak verildiği görülmektedir. Birleşimi özel hale getiren bir başka nokta ise kolonun dikdörtgen olmasıdır. Şekil 1 de Afet Yönetmeliğinde verilen kolon - kiriş birleşim

Teknolojik Araştırmalar : YTED 2007 (1) 23-32 Kolon - Kiriş Birleşim Bölgesinin Kesme Güvenliği Hesabında Özel Durumlar bölgesi detayı gösterilmiştir. Sayılan tüm bu şartlar aslında bina türü yapıların pek çoğunda kullanılan genel detaylardır. Ancak, bazı özel durumlarda mühendisin ne yapacağı yönetmelikte açıkça belirtilmemiştir. Bu çalışmada karşılaşılabilecek bu ekstrem durumlar açıklanacak ve çözüm önerilerine yer verilecektir. Şekil 1. AY-98 de Verilen Birleşim Bölgesi Detayı 2. AY-98 DE BĐRLEŞĐM BÖLGESĐ HESABI Birleşim bölgesi hesabı için öncelikle birleşime bağlanan kirişlerden deprem doğrultusunda uzananlar seçilir. Bu doğrultuda uzanan kirişlerden dar olanı birleşim bölgesinin kesme güveliği hesabında kullanılacak olan b j hesabında kullanılır. Bu dar kirişin orta noktasının kolonun iki kenarına olan uzaklıklarından küçük olanının 2 katı b j olarak bulunur (Şekil 1). Daha sonra bu b j kullanılarak Birleşim bölgesinin taşıyabileği maksimum kesme kuvveti kapasitesi kuşatılmış ve kuşatılmamış birleşimler için sırasıyla şu şekilde hesaplanır. V e,max =0,60.b j.h.f cd (Kuşatılmış birleşim için) (1) V e,max =0,45.b j.h.f cd (Kuşatılmamış birleşim için) (2) Daha sonra birleşimin zorlanması (3) ile bulunarak birleşim bölgesinin güvenliğinin sağlanıp sağlanmadığı kontrol edilir. V e =1.25(A s1 +A s2 ).f yk -V kol (3) Yönetmelik esas olarak bu birleşimde kolon yüzeyi ile kesişen kiriş genişliğinin tamamının etkili olarak gelecek kuvvetleri taşıyacağını buna ilave olarak kiriş yüzünden yakın olan kolon yüzeyi arasındaki genişliğin iki katının da kiriş genişliğine ilave edilebileceğini formülüze etmiştir. Aşağıda açıklanacak özel durumlara bu felsefe ışığında çözüm üretilmeye çalışılacaktır. 24

Yılmaz, S., Kaplan, H. Teknolojik Araştırmalar : YTED 2007 (1) 23-32 Yönetmelikte verilen bu yöntem kolon kiriş birleşim bölgesinin de etkili olarak kirişten kolona yük aktaran bölgenin tarifini yapmaktadır. Yönteme göre kirişin yakın olduğu kolon kenarına kadar olan mesafe ve kirişin diğer tarafında yine aynı miktarda bir mesafe ile kolon ve kirişin kesiştiği alan etkili kesme alanı diye de adlandırabilecek olan b j.h çarpımını oluşturmaktadır. Şekil 2 de bu etkili kesme alanı gösterilmiştir. b j h A 1 Etkili Kesme Alanı: A 2 A kes =A 1 +2.A 2 =b j.h Şekil 2. AY98 formülleriyle etkili kesme alanı 3. BAZI ÖZEL DURUMLAR Tasarım aşamasında karşılaşılabilecek bazı özel durumlar yönetmelikte verilen birleşim detayından oldukça farklıdırlar ve yönetmeliğin verdiği formüllerle çözülebilecek gibi de değildirler. Şekil 3 de bu durumlara ait örnekler gösterilmiştir. Yönetmelikte verilen formülasyon bu durumlara doğrudan uygulanamamaktadır. a) b) c) d) e) Şekil 3. Bazı Özel Kolon Kiriş Birleşimleri Yönetmelikte verildiği gibi önce b j yi hesaplanarak daha sonra bunu h ile çarparak etkili kesme alanını bulmak doğru bir yaklaşım değildir. Şekil 3 de örnekleri görülen durumda da uygulanması mümkün olmayan bir yöntemdir. Bunun yerine uygulanması gereken daha esnek bir prosedür Şekil 4 de özetlenmiştir. Önerilen prosedüre göre öncelikle A 1, A 2 ve A 3 alanları bulunmalıdır. Daha sonra (4) de verilen formül kullanılarak etkili kesme alanı tespit edilmelidir. Bu formülde A 1 dar kiriş ile kolonun kesiştiği alanı A 2 ve A 3 ise A 1 ile gösterilen alanın her iki tarafında kalan kolon alanlarını göstermektedir. Bu formüllerle yapılan hesap ile AY98 in hesabı AY98 deki detay için farklı değildir. Fakat, yapılan küçük değişiklikle 25

Teknolojik Araştırmalar : YTED 2007 (1) 23-32 Kolon - Kiriş Birleşim Bölgesinin Kesme Güvenliği Hesabında Özel Durumlar her türlü kolon kiriş birleşimi hesabına uygun bir formül yazılmış olmaktadır. Bulunan kesme alanları 5 ve 6 da yeniden düzenlenmiş formüller de kullanılarak maksimum kesme kuvveti hasaplanmalıdır. A kes =A 1 +2.min(A 2,A 3 ) (4) V e,max =0,60.A kes.f cd (Kuşatılmış birleşim için) (5) V e,max =0,45.A kes.f cd (Kuşatılmamış birleşim için) (6) A 2 ve A 3 alanlarının hesaplanmasında dar çıkıntılar hesaba katılmamalıdır. Çünkü gerilmenin bu kısımlara dağılması söz konusu değildir. Dar çıkıntı, kolon kiriş birleşimine komşu A 2 ve A 3 alanlarının bu birleşime olan kenarlarının b w1 /2 den küçük olması durumudur. Şekil 5 de dar çıkıntı durumu grafiksel olarak izah edilmiştir. b w1 b w2 h b w1 < b w2 :A 1 :A 2 :A 3 Etkili Kesme Alanı: A kes =A 1 +2.min(A 2,A 3 ) A kes < (b w1 +h).h Şekil 4. Etkili Kesme Alanı Hesabı Đçin Önerilen Formülasyon. b ç b w1 Şekil 5. Dar Çıkıntı Durumu Bu çalışmada 4, 5 ve 6 ile önerilen formülasyonun Şekil 3 de verilen ekstrem durumlara uygulamasına her bir durum için aşağıda değinilmişitir a) Dairesel Kolon Üzerinde Birleşim b ç < b w1 /2 Dar çıkıntı. (A 2 =0) Şekil 3a da gösterilen bu durum da aslında birkaç farklı şekilde karşımıza çıkabilir. Kolon-Kiriş birleşimi tam ortadan olabileceği gibi bir kenara doğru kaçık da olabilir. Ortadan birleşim durumunda etkili kesme alanı daire kolonun alanı olarak düşünülebilir. Birleşimin bir kenara doğru kaçık olması durumunda ise Şekil 6 da gösterilen A kes etkili kesme alanı olarak kullanılmalıdır 26

Yılmaz, S., Kaplan, H. Teknolojik Araştırmalar : YTED 2007 (1) 23-32 b) Kolondan Geniş Kirişler Şekil 6. Dairesel Kolon Üzerinde Kaçık Birleşimde Etkili Alan Hesabı Kirişin kolondan daha geniş olduğu birleşimler genellikle nervürlü döşemeye sahip birleşim durumunda ortaya çıkmaktadır. Bu birleşimlerde kolon ortası ile kiriş ortasının çakıştığı durumlarda b j değeri kolon genişliğine eşit olmakta ve herhangi bir sorunla karşılaşılmamaktadır. Ancak, çok özel bir durumdan bahsedersek, Şekil 3b deki gibi kirişin orta noktasının kolonun bir yüzü ile çakışması durumunda (bir kenarı kolon kenarına yaslı genişliği kolon genişliğinin 2 katı olan kirişler) yönetmelik formülasyonuyla b j değeri 0 (sıfır) olmaktadır. Böyle bir durumda etkili kesme alanı kolon alanına eşit olarak hesaplanmalıdır. Bu durum dikdörtgen yerine dairesel kolonlarda oluştuğunda da kolon alanı etkili alan olarak kullanılmalıdır. AY98 formüllerine göre kiriş genişliği kolon genişliğinin 2 katından biraz az veya fazla ise bu durumda da çok küçük b j değerleri ile karşılaşılmaktadır. Kiriş genişliği kolon genişliğinin 3 katı olduğunda b j kolon genişliğine eşit olmakta, kirişin daha da geniş olması durumunda ise b j kolon genişliğinden daha büyük olmaktadır. Tüm bunlar kabul edilebilir mantıklı değerler değildirler. Kiriş genişliğinin kolon genişliğinden fazla olduğu durumlarda ise eğer kiriş kolona bir kenarından yaslı veya her iki kenarından taşıyorsa etkili kesme alanı kolon ve kirişin kesşitiği bölgenin alanına eşit alınmalıdır. Şekil 7 de bu durumlarda kullanılması gereken kesme alanı taralı olarak gösterilmiştir. Şekil 7. Kolonlardan Geniş Kirişlerde Etkili Alan Kiriş genişliğinin uygulamada elbette bir sınırı vardır. Ancak böyle bir sınırın yönetmelikte olmaması dikkat çekicidir. Kiriş genişliğinin bağlandığı kolonun boyutlarına bağlı olarak sınırlandırılması daha düzenli birleşimler için gereklidir. Bu şekilde sınırlandırılan bir birleşimde kiriş boyuna donatılarının çoğu kolon basınç bölgesi içerisinde kalacağından daha iyi aderans sağlanacaktır. c) Ortogonal Olmayan Birleşim Uygulamada sıklıkla karşılaşılan durumlardan birisi de kolon üzerinde kirişlerin ortogonal birleşmemesidir. Bu tür durumlar için önerilen etkili kesme alanı Şekil 8 de gösterilmiştir. Şekil 3c de görülen bu durumda sorun sadece b j ve h değerlerinin tespiti değildir. Kolon kesme kuvveti V kol un tespit edilmesi de bir başka sorundur. Çünkü yönetmelikte verilen şekile göre deprem doğrultusunda uzanan kirişler için bu kontrol yapılmakta diğer yöndeki kirişler ise ihmal edilmektedir. Ancak bir yapıda kirişlerin tamamı iki asal deprem doğrultusunda uzanmayabilir. Eksenleri eğik kirişler bulunabilir. Bu durumda kolona gelen kesme V kol kesme kuvveti yönetmelikte verildiği gibi V a ve V ü değerlerinin küçüğü olarak nasıl alınacaktır? Burada üç seçenek gündeme gelir; 27

Teknolojik Araştırmalar : YTED 2007 (1) 23-32 Kolon - Kiriş Birleşim Bölgesinin Kesme Güvenliği Hesabında Özel Durumlar 1. Bir basitleştirme yapılarak her iki asal deprem doğrultusundan minimum kesme kuvvetinin oluştuğu yöndeki kesme kuvveti seçilebilir. 2. Đki asal deprem doğrultusundaki kolon kesme kuvvetleri açıyla orantılı süperpoze edilerek kiriş doğrultusundaki yükleme için beklenen kolon kesme kuvveti tahmin edilebilir. 3. Kiriş doğrultusu için yapı analiz edilerek deprem yükleri hesaplanarak kolon kesme kuvvetleri bulunabilir. Ancak, 1. seçenek kullanılarak bulunan minimum kolon kesme kuvveti ikinci seçenek uygulanarak bulunana göre bir miktar düşük olacaktır. Güvenli tarafta kalmak için ilk maddeden bulunan minimum kesme kuvvetinin kullanılması yerinde olacaktır. 3. seçenek ise pratik açıdan uygulama zorlukları getirecektir. Dar çıkıntı var Dar çıkıntı yok d) Kolon Üstüne Oturmayan Kirişler Şekil 8. Ortogonal Olmayan Birleşimler Şekil 3d de görülen kolon üzerine tam olarak oturmayan birleşim durumuyla da zaman zaman karşılaşılmaktadır. Kirişin dar veya geniş olmasının bu durumda bir önemi de yoktur. Şekil 7 de geniş kiriş için verilen şekildeki gibi kolon kiriş ortak kesişim alanı etkili alan olarak kullanılmalıdır. e) Farklı Geometriye Sahip Kolon Üzerinde Birleşim Farklı geometriye sahip kolonlar uygulamada sık karşılaşılan durumlar değildir. Ancak bazen poligon kolon gibi uygulamalarla da karşılaşılmaktadır. Şekil 3e de üçgen bir kolon özel bir durum olarak görülmektedir. Şekil 9 da bu durumda kullanılacak alan örneklenmiştir. Aynı şekilde esas olarak zaman zaman görülen poligon kolon durumunda kullanılması gereken alan da gösterilmiştir. Her iki tarafta eşit alan Her iki yanda eşit alan kesmeye çalışıyor Her iki tarafta eşit alan Dar çıkıntı yok Dar çıkıntı var Şekil 9. Poligon ve Değişik Geometrili Kolon Üzerinde Yapılan Birleşimlerde Etkili Çalışan Alan 28

Yılmaz, S., Kaplan, H. Teknolojik Araştırmalar : YTED 2007 (1) 23-32 4. SAYISAL ÇÖZÜMLER Esas olarak, yukarıda belirtilen durumların hepsinde de kolon kiriş birleşiminde etkili olarak kesmeye çalışan alanın kolon ile kirişin kesişiminin her iki tarafına eşit olarak taşılmasıyla oluştuğu görülmektedir. Bu yaklaşımın doğruluğunu irdelemek için de farklı birleşim bölgeleri Sap2000 [8] programında 3 boyutlu sonlu elemanlarla modellenmiştir. Şekil 10-17 de bu birleşimlerdeki gerilme dağılımı görülmektedir. Şekil 9 ve 10 da AY98 de verilen detaya benzer birleşimlere ait model ve birleşim bölgesindeki kayma gerilmesi dağılımı gösterilmektedir. Şekil 10 da verilen kenara tam yaslanmış kiriş durumunda gerilmenin neredeyse tamamı birleşim bölgesi tarafından taşınırken, Şekil 11 de gösterilen kenardan kaçık birleşim durumunda gerilmenin en yoğun olduğu bölge birleşim bölgesi iken kirişin yakın olduğu kenara doğru da gerilmelerin yoğun olduğu diğer tarafta ise daha rahat bir gerilme dağılımının olduğu hemen gözlenmektedir. Ancak birleşim bölgesinin kenara yakın olan tarafının diğer tarafa göre daha çok gerilme çektiği görülmektedir. Şekil 10. Dikdörtgen Kolonlu (Kaçıklığı Fazla) Birleşim Modeli ve Birleşimde Gerilme Dağılımı Şekil 11. Dikdörtgen Kolonlu (Kaçıklığı Az) Birleşim Modeli ve Birleşimde Gerilme Dağılımı Şekil 12 ve 13 de ise dairesel kolon - kiriş birleşimlerine ait modeller ve kayma gerilmesi dağılımı görülmektedir. Kaçık birleşimde gerilme kolonun kaçık olduğu tarafa yoğunlaşırken, ortadan yapılan birleşimde gerilmenin daha düzgün dağıldığı gözlenmektedir. Şekil 14 ve 15 de üçgen kolona saplanan kirişlerin oluşturduğu birleşim modelleri görülmektedir. Đlk modelde kirişler kolona köşesine yakın bölgeden saplanmakta ikinci modelde ise kirişler üçgenin kenarına yakın olarak saplanmaktadır. Her iki modelde de gerilmenin kolonun kiriş saplanan tarafında yoğunlaştığı diğer tarafa doğru azaldığı hemen görülmektedir. Köşeye yakın saplanan kiriş durumunda köşede kalan üçgensel kolon parçasının çok az bir gerilme taşıdığı görülmektedir. Bu da yukarıda öne sürülen dar çıkıntı savını doğrular niteliktedir. 29

Teknolojik Araştırmalar : YTED 2007 (1) 23-32 Kolon - Kiriş Birleşim Bölgesinin Kesme Güvenliği Hesabında Özel Durumlar Şekil 12. Dairesel Kolonlu (Kaçıklığı Fazla) Birleşim Modeli ve Birleşimde Gerilme Dağılımı Şekil 13. Dairesel Kolonlu (Kaçıklık Olmayan) Birleşim Modeli ve Birleşimde Gerilme Dağılımı Şekil 14. Üçgen Kolonlu (Köşeye Kaçık) Birleşim Modeli ve Birleşimde Gerilme Dağılımı Şekil 15. Üçgen Kolonlu (Kenara Kaçık) Birleşim Modeli ve Birleşimde Gerilme Dağılımı Poligon kolona saplanan kiriş durumuna ait model Şekil 16 da verilmiştir. Kolon ve kiriş birleşiminin köşeleri yakınında gerilme yoğunlaşmalarının yaşandığı bu durumda ise yük Birleşimde düzgün dağılmıştır. 30

Yılmaz, S., Kaplan, H. Teknolojik Araştırmalar : YTED 2007 (1) 23-32 Şekil 17 de modeli ve gerilme dağılımı görülen ortogonal olmayan birleşim durumunda ise yine diğer modellerde olduğu gibi gerilme kirişin kaçık olduğu tarafa yoğunlaşmış diğer tarafta ise oldukça azalmıştır. Kolondaki çıkıntının Şekil 13 deki çıkıntıya oranla genişlemesi dolayısıyla taşınan gerilme artmıştır. Tüm modeller incelendiğinde kirişler kenara yaklaştıkça gerilme dağılımının bozulduğu kirişler ortaya yaklaştığında ise daha düzenli gerilme dağılımlarının ortaya çıktığı gözlenmektedir. Birleşim teşkili ile ilgili kurallar getirilerek bu kaçıklığın sınırlandırılması oldukça yerinde bir tedbir olacaktır. Şekil 16. Poligon Kolonlu Birleşim Modeli ve Birleşimde Gerilme Dağılımı 5. SONUÇLAR Şekil 17. Ortogonal Olmayan Birleşim Modeli ve Birleşimde Gerilme Dağılımı Süneklik düzeyi yüksek sistemlerin tasarımı için kolon kiriş birleşim bölgelerinin kesme güvenliğinin sağlanması gereklidir. Ancak, 1998 Afet Yönetmeliğinde verilen formülasyon uygulamada bazı sorunlara yol açmaktadır. Örneğin, kolonun bir yüzüne yaslanmış geniş kiriş durumunda kiriş genişliği kolon genişliğine eşit olduğunda etkili alan kolon alanına eşit olmaktadır. Kiriş genişliği kolon genişliğinin iki katına çıkarıldığında etkili alan sıfıra düşmekte, üç katına çıkarıldığında ise tekrar kolon alanına eşit olmaktadır. Bu genişlik kolon genişliğinin dört katı olduğunda ise yönetmelikteki formülasyon, etkili kesme alanını, kolon alanının iki katı olarak vermektedir. Elbette ki genel bir formulün bu tip ekstrem durumlara cevap vermesi her zaman beklenemez. Ancak formulün sınırları iyi belirlenmeli, ekstrem durumlarda izlenecek yol da ortaya konulmalıdır. Bu ekstrem durum haricinde uygulamada sıkça karşılaşılan dairesel kolon veya poligon kolon gibi durumlarda yada eğik akslar dolayısıyla ortaya çıkan ortogonal olmayan birleşim durumlarında ne yapılacağı da yönetmelikte belirsizdir. Formüllerdeki bazı değerlerin bu durumlarda nasıl belirleneceği de belirsizlikler içermektedir. Bu çalışmada bazı özel durumlarda b j.h ile ifade edilen kesmeye çalışan etkili alanın nasıl tespit edilebileceği her durum için açıklanmış ve yönetmelik formülasyonunun yerine ekstrem durumlara uyabilecek daha genel bir formül önerilmiş ve farklı durumlardaki uygulaması örneklenmiştir. 31

Teknolojik Araştırmalar : YTED 2007 (1) 23-32 Kolon - Kiriş Birleşim Bölgesinin Kesme Güvenliği Hesabında Özel Durumlar AY98 de dikkate alınmayan bir başka husus ise gerilme taşımayan dar çıkıntılardır. Bu bölgeler etkili kesme alanı hesabına dâhil edilmemelidir. Kolon ve kiriş merkezlerinin birbirinden uzaklaşmasının gerilme dağılımını olumsuz olarak etkilediği görülmektedir. Bu sebeple, özellikle kuşatılmamış kolon kiriş birleşiminde kaçıklık sınırlandırılmalıdır. AY98 de maksimum kiriş genişliği hakkında da bir hüküm mevcut değildir. Kiriş genişliğinin sınırlandırılması düzensiz birleşimlerin önüne geçilmesi için şarttır. Ayrıca, kiriş genişliğinin ve kaçıklığın sınırlandırılmasıyla, kiriş boyuna donatılarının büyük çoğunluğu kolon içerisinden geçecek, bu da kolondaki eksenel yük dolayısıyla daha iyi kenetlenme sağlayacaktır. Uygulamada karşılaşılan sorunların ortadan kaldırılması için, Afet Yönetmeliğinde yapılacak bir revizyonda, bu çalışmada elde edilen hususların da dikkate alınması uygun olacaktır. 6. KAYNAKLAR 1. Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında Yönetmelik, Bayındırlık ve Đmar Bakanlığı, 1997, Ankara. 2. Mitchell D. Structural damage due to the 1985 Mexico earthquake. In: Proceedings of the 5th Canadian Conference on Earthquake Engineering. Rotterdam: A.A. Balkema; 1987. p. 87 111. 3. Seismology Committee, Structural Engineers Association of California. Recommended lateral force requirement and tentative commentary, 1998. 4. EERI Reconnaissance Team. Lome Prieta earthquake, October 17, 1989. Preliminary Reconnaissance report. Oakland, CA: EERI. 5. Sezen H., Whittaker A.S., Elwood K.J., Mosalam K.M. Performance of reinforced concrete buildings during the August 17, 1999 Kocaeli, Turkey earthquake, and seismic design and construction practise in Turkey. Engineering Structures 25 (2003) 103 114. 6. Ghobarah A., Biddah A. Dynamic analysis of reinforced concrete frames including joint shear deformation. Engineering Structures 21 (1999) 971 987. 7. Bakir P.G., Boduroğlu H.M.. A new design equation for predicting the joint shear strength of monotonically loaded exterior beam-column joints Engineering Structures 24 (2002) 1105 1117. 8. Computers and Structures. SAP2000, www.csiberkeley.com, California, USA. 32