Mühendislik prensiplerine göre ideal bir tasarımda kolonların depremde “ilk” hasar gören eleman olmaması gerekir. Ancak Türkiye’deki yıkılan binalarda sıkça gördüğümüz bu durum, aslında bir tasarım veya uygulama hatasıdır.
Mühendislik prensiplerine göre ideal bir tasarımda kolonların depremde “ilk” hasar gören eleman olmaması gerekir. Ancak Türkiye’deki yıkılan binalarda sıkça gördüğümüz bu durum, aslında bir tasarım veya uygulama hatasıdır.
Bir binanın ayakta kalması için “Güçlü Kolon – Zayıf Kiriş” prensibi uygulanır. Yani deprem yükü geldiğinde önce kirişlerin çatlayarak enerjiyi yutması, kolonların ise ayakta kalması hedeflenir. Kiriş kırılırsa bina hasar alır ama ayakta durur; kolon kırılırsa bina (sandviç/pancake şeklinde) çöker.
Buna rağmen kolonların neden önce hasar gördüğünü ve yıkıma yol açtığını 4 ana başlıkta inceleyebiliriz:
Bu, binalarda en sık görülen ve kolonların “kesme kuvveti” (makaslama) ile aniden patlamasına neden olan hatadır.
Nasıl oluşur? Normalde bir kolon kat yüksekliği boyunca uzanır ve esneme payı vardır. Ancak yarım duvarlar (örneğin bodrum kat pencereleri veya asma katlar) kolonun serbest boyunu kısaltırsa, kolon esneyemez.
Sonuç: Deprem enerjisi tüm kolona yayılmak yerine o kısa kalan boşluğa odaklanır. Fizik kuralı gereği kolonun boyu kısaldıkça üzerine gelen kesme kuvveti karesi oranında artar. Kolon bu aşırı yüke dayanamaz ve “X” şeklinde çatlayarak patlar.
Türkiye’deki binaların giriş katlarının dükkan, galeri veya otopark olarak kullanılması yaygındır.
Sorun: Üst katlarda oda duvarları (dolgu duvarlar) binaya ekstra bir rijitlik (sertlik) sağlar. Ancak giriş katta vitrin olsun diye duvarlar kaldırılıp sadece kolonlar bırakıldığında, zemin kat üst katlara göre çok daha “yumuşak” ve esnek kalır.
Sonuç: Deprem vurduğunda üst katlar bir bütün kütle gibi hareket ederken, tüm deformasyon ve yük zayıf olan zemin kat kolonlarına biner. Kolonlar bu aşırı yer değiştirmeyi (ötelemeyi) karşılayamaz ve giriş katı olduğu gibi çökerek binayı yutar.
Kolonun içindeki boyuna demirlerin, yatay demir halkalarla (etriye) sıkıca sarılması gerekir.
İşlevi: Etriyeler, betonun dağılmasını önler ve kolonun kırılmadan esnemesini (sünek davranmasını) sağlar.
Hata: Eski binalarda etriye aralıkları çok geniştir veya uçları kanca şeklinde içeri bükülmemiştir. Deprem sarsıntısında betonun içindeki demirler dışarı doğru burkulur, beton sargısız olduğu için patlar ve kolon taşıma kapasitesini anında kaybeder.
Eğer bir binada kirişler kolonlardan daha sağlam ve kalın yapılırsa (veya kolonlar çok ince tasarlanırsa), deprem anında birleşme noktalarındaki (düğüm noktaları) zorlanmayı kirişler değil, kolonlar üstlenmek zorunda kalır. Kirişin esnemesi gerekirken esnemez ve tüm yıkıcı kuvveti kolona iletir.
| Yapı Elemanı | İdeal Davranış (Güvenli) | Hatalı Davranış (Tehlikeli) |
| Kiriş | Önce çatlar, eğilir, enerjiyi yutar. | Çok sağlam kalır, kuvveti kolona iter. |
| Kolon | Kiriş hasar görse bile taşıyıcı olarak kalır. | Kirişten önce patlar, bina çöker. |
| Giriş Katı | Üst katlarla benzer rijitliğe sahiptir. | Duvarlar yoktur (Yumuşak Kat), aşırı esner. |
Yorum Yap