Kolonlarda normal kuvveti sinirlamak neden gereklidir ona bir bakmak lazim.Betonarme bir kolon dusunelim, kesit alani Ac olsun, kullandiginiziz betonunda karakterstik dayanimi fck olsun.Teoride bu kesit Ac x fck kadar basınç kuvveti taşıyabilir . Ancak yonetmeliklerimiz(deprem yonetmelikleri) buna hiçbir zaman izin vermez. Peki neden ?
Deprem yonetmeliklerinde süneklik en önemli unsurdur. Bu kadar büyük ortaya çıkan deprem enerjisini ancak süneklikle sönümleyebilirsiniz. Kolonda süneklik ise, kolonun alacagı normal kuvvetle ilgilidir. Kolon normal kuvvetiniz ne kadar büyükse , kolonun sünekliğide o derece azdır. Durumun terside geçerlidir.En fazla süneklige sahip kolonlar normal kuvveti en düşük kolonlardir. Kolonlardaki normal kuvvetin fazlalığının sünekliğe olan negatif etkisi nedeniyle, normal kuvvetler kolonlarda sınırlandırılmıştır.
Halen yururlükteki TDY2007 de Nd<=0.50xfckxAc dir(betonarme kolon)..Burada Nd düsey ve deprem yukleri etkisi altında oluşan normal kuvvettir. Ac,kolon kesit alanı, fck da kullandığiniz betonun karakteristik basınç dayanımidir.
Taslak halinde olan TBDY ise bu 0.50 olan katsayı 0.40 olarak değiştirilmiş gözükmektedir. Bu durumda yönetmeliğin süneklige ne kadar önem verdigini göstermektedir. Yonetmelikleri bir kenara bırakirsak, gercekten kolon normsl kuvvetini mümkun oldugunca az tutmakta suneklik açısindan büyuk fayda vardır. 25x50 bir betonarme kolon düsünelim. C30 beton kullanılsin. Bu kolonun halihaxirdaki yönetmeligimize göre taşıyabilecegi normal kuvvet 25x50x300x0.50=187500 kg, yani 187 tondur.TBDY2016 da ise bu kolon artik 25x50x300x0.40=150000 kg=150 ton dan fazla normal kuvvet tasiyamayacaktir. Süneklige verdigimiz onemde dusunulerek ,dizayn ettiginiz kolonlarda normal kuvvet oraninin 0.25 civarinda olmasi onerilebilir(şahsi görüş). Yani 25x50 ir betonarme kolon icin 25x50x300x0.25=93750 kg yani 93 ton luk bir maximum normal kuvvet düşünulebilir. Aklınıza şu soruda gelebilir : Madem normal kuvvetin kolonlarda az olması iyi, daha sünek oluyyor, o zaman iyice neden azaltmiyoruz. Yerinde bir soru gibi gorülmesine ragmen unutmamamız gereken husus, kolonun moment kapasitesinin normal kuvvete bağlı olarak artmasidir(bir noktaya kadar). Kolonlar moment etkileride aldıģından belli bir moment kapasitesine sahip olmak zorundadir. İşte bu yuzden kolonlarda normal kuvvete de ihtiyac vardir. Kolon normal kuvvetini belirlerken su iki şeye dikkat etmek gerekir. Normal kuvvet kolon moment kapasitesini yeterli hale getirecek kadar buyük olmalı , aynı zamandada sünekligi de kotü yonde etkilemeyecek kadar kücük olmalı. Bu iki şartın kesişim kumesi aradigimiz cözümdur. Bundan sonraki projelerinizde kolonlarinizin aldıği normal kuvvetlere bir bakın bakalım, ne tur oranlara rastlayacaksınız.
TBDY2016, yani taslak deprem yönetmeliği bu sefer perdeler içinde bir normal kuvvet sınırı getirmekte. Biliyorsunuz bugüne dek olan yönetmeliklerimizde perde için bir normal kuvvet sınırlamasından söz edilmiyordu. TBDY2016 ya gore betonarme perdeler için Nd<=0.35×Acxfck dir. Burada Ac perde enkesit alanıdir.Ilk etapta bunun pek sorun çikaracagı dusunülmese bile yeni taslakta perde oraninin artik 7 degilde 6 yada 5 olması gundeme geldiginden bu degerin sorunbyaratabilecegi gorulur.
Sonuc olarak normal kuvvet fazlalıği kolonlar icin iyi bir durum degilldir.Mumkun mertebe kolonlarda normal kuvveti düşük tutmak dogru bir mühendislik yaklaşımıdır.
Ahmet CELIKKOLLU
Insaat Muhendisi
ESKISEHIR