KOLON DIZAYNI

[ÇELİKKOLLU]

Taşıyıci sistemlerde esas elemanlardan en önemlisi, düsey taşıyıcı elemanlardır. Biz bunları kolon olarak isimlendiriyoruz. Kolon ile kiris arasindaki fark, kolonda surekli bir normal kuvvetin olmasıdir. Kiriste ise normal kuvvetler yok denecek kadar azdir, sıfir kabul etmek mümkündür.

Taşiyıcı sistem olustururken en büyük sıkıntimız yatay yükleri yani deprem kuvvetlerini tasitabilmektir. Deprem bir yer hareketidir, bu yer harekei yapıya gecer , yapida atalet (eylemsizlik) kuvvetleri olusturur. Deprem kuvveti dedigimiz bu kuvvet aslinda atalet kuvvetleridir. Muhendislerde bu atalet kuvvetlerini yenmeye ugrasır durur.  Atalet kuvvetlerinin belli bir yönü yoktur. Her yonde atalet kuvvetlerinin olusması mümkündür ve oluşur. Bu mantıktan yola çıkarak ideal kolonlarin ebatlarinın birbirine esit olması gerektigini yada dairesel formda olmasi gerektiğini söyleyebiliriz. 40/40 , 50/50 gibi ..
Ancak cogu zaman mimari nedenlerden dolayı bu tur kolonlar olusturmak mümkün olmaz. Bu durumlarda bile evatlar arasındaki farkın minimum oldugu, yani ebatları birbirine mümkün mertebe birbirine yakın  kolonlar tercih edilebilir.

Yukarida bahsettigimiz ideal bir  teskildir. Istesenizde istemesenizde yone 25//100  luk 30/170  lik kolonlar yapmak zorunda kalacaksiniz. Yapacaksiniz da. Bu durumlarda da bilmeniz gereken ,
atalet kuvvetlerinin   yani deprem kuvvetlerinin her yonde yapida oluşacagıdir. Özellikle betonarme kolonlarda 25/125 , 30/150 gibi uzun kolonlarda , kafalara donati yığılmaktadir. Yani kafalara fazla donatı konmaktadir. Neden olarak da kolonun guclu yönunun uzun yön olması gosterilmektedir. Bu doğru bir yaklasim degildir. Bu tur kolonlarda da deprem kuvvetlerinin her yönde oluşabileceği düsünülerek, duşey donatilar mümkun mertebe kesite homojen yayılmalıdir.

Belli kesite sahip , belli sayida düşey donatıya sahip bir kolonun moment kapasitesini hesaplamak mumkün değildir. Ancak kesiti ve donatısı belli bir betonarme kirişin moment kapasitesini dakilar icinde elle hesaplamanız mümkundur. Kolonların moment kapasitesi ayni zamanda normal kuvvetede bağlıdır belli normal kuvvet degerlerine gore moment kapasitesi hesaplayabilirsiniz. Simdi aklınıza  N_M grafiğini getirin. Belli noktaya kadar normal kuvvet arttıkça moment kapasiteside kolonda artmaktadir. Dolayisiyle kolon icın mutlak bir moment kapasitesinden söz edilemez.Hatta kullanım anında bile , kolonun moment kapasitesi değişim halindedir. Cunku birtakım yuklemeler kullanım asamasinda sürekli devam etmektedir. Betonarme bir yapida normal kuvvet genelde  en üst katlardaki kolonlarda en azdir. Dolayisiyle moment kapaitesinin en az oldugu kolonlarda bu kolonlardir. Bazi durumlarda alt kat kolonlar tesirleri karsilarken, en üst kat kolonlar sorun cikarabilmektedir. Bazi muhendislerde buna şasırmakta ve en ust kat kolonlarda daha az normal kuvvetin olduğunu bilmekte, bu soruna anlam verememektedir. Oysa kolonlar sadece eksenel kuvvete gore dizayn edilmemektedir. Momente gorede dizayn edilmektedir. En ust katlarda normal kuvvet az oldugundan moment kapasiteside az olmaktadir ve alt katta yeterli kapasiteye sahip betonarme kolon , en üst katta sorun cikarabilmektedir. Bu durumda da moment kapasitesini artirmak icin donati atma geregi ortaya cikar. İste bu yuzdendir ki kimi zaman ust kat kolon donatıları alt kat kolon donatilarindan fazla olabilmektedir. Bu doğaldır...



Ahmet CELIKKOLLU
Insaat Muhendisi
ESKISEHIR
0.5.4.1.9.7.3.0.1.5.1