BETONARMEDE KİRİŞ DİZAYNI
Kirişler yatay yada yataya yakın sekilde konumlandırılmış tasıyıcı elemanlardir. Ama bu tanıma tam teknik bir tanım diyemeyiz. Teknik tanımina bakalım. Bir elemanın eksenel basınç kuvveti 0.10 x fck x Ac den daha küçükse bu eleman kiriş olarak adlandırılır(fck=beton karakteristik basınç dayanımı ve Ac= eleman kesit alani). Yani kolon ile kirişi ayiran bu kıstasdir, normal kuvvet derecesidir. Şunuda düsünebilirsiniz, ben bir elemana gelen tesirleri bulduktan sonra o elemanın adi kiriş olsa ne olur,kolon olsa ne olur ?. Ancak kolon dizaynı ile minimum ve maximum donatı sartları farklı,kiriş dizaynı,donatı şartları farklıdır. Dolayisyle siz o elemanın ne oldugunu bilmezseniz kolon sartlarina göremi kiriş şartlarına goremi dizayn edeceginizi bilemezsiniz. Bu baglamda elemanın adının ne olduğu onem arzeder.
Kirislerin asli görevi ,yüklerin düşey emanlara güvenle iletilmesini saglamaktir.Kirisler yatay kuvvetlere karsi koyan çercevelerinde bir parçasidir. Betonarme bir kiriste en onemli husus kirisin “betonarme” olmasidir. Bu son cumlem sizi şaşırtmasin. Her betonla çelik donatının birlesmesini betonarme sanmayin. Betonarmeden bahseymeniz icin tek bir kural vardir: beton ile celik birlikte çalışıyorsa betonarmeden soz edebilirsiniz.Yani beton ne kadar kısalirsa çelik o kadar kıaalacak, celik ne kadar uzarsa beton o kadar uzayacak,kuvvetleri ortak taşiyacaklar,kuvvet tasınmasında işbolumu yapacaklar. Sizin kirisiniz bunu yapıyorsa betonarme kiriş diyebilirsiniz. Gunumuzde betonarme kiriş sanilan ama aslinda betonarme olmayan o kadar fazla kiris varkı. Mesela adam kiriş mesnet bölgesine mesnet donatilarinı yanyana yığmış,donatilar birbirine bitişik, dolayisiyle bu donatılar adeta kiriş üstunde bir levha vazifesi goruyor.Donatı aralarında beton yok. Bu bir betonarme kiriş degildir, betonarme gibi bir davranış göstermez.Beton bir kesit,üzerindede çelik levha varmis gibi bir davranış calısmada etkili olur. Yine kirisin cekme bolgesinde mesela bindirme boylarinin çok kisa okduğunu yada hic olmadigini dusunun,belli bir seviyeden sonra buradada betonarme davranıştan sözedilemez.Yada paspaylarınin hic birakılmadıgı donatının kiris altindan gorulebildiği sayilabildigi bir kirişteds betonarmeden bahsedilemez.O halde betonarme bir kirişte en fazla dikkat edilmesi gereken şey kirisin betonarme olabilmesidir.
Yonetmeliklerimizde dikkat edin sunek tasarımdan soz edilir, sunek tasarimdada güclü kolon kavramından bahsedilir. Ozellikle buyuk deprem enerjisinin suneklikle emildigi bu sistemlerde abi gocmelwrin olmaması, yani dusey elemanlarin (kolonlarin) biraz daha guclu olması onemlidir. Bazı muhendislerce bu yanlış yorumlanir. Sanki kiris güçsüz olacak, kolon güclü olacakmiş gibi algilanır. Oysa kiriste güclu olmak zorundadir,kolon ise güçlu kirişten bir tık daha güclü okacaktir Yani güçlü kiriş,daha güçlü kolon.
Kirislerin rijitligi yuk iletilmesinde ve deplasmablarda onemlidir.Kirisler yeterli rijirlige sahip olmalidir.Ozellikle kirislerin egilmeye calışan elemablar olduğu düşünülürse eğilme rijitliginin ne kadar onemli oldugu görulebilir. Yani E x I .. burada I atalet miment degeridir. Hatirlayin bxh3/12. Kupuyle orantilı olan değişken yuksekliktir. Bir kirisin yuksekligi ne kadar fazla ise egilme rijitligi o denli buyuk olur. O halde rijitligini artirmak istediginiz bir kirısin enini buyütmekle falan ugraşmayip direk yuksekligı ile oynamak gerekir. Basit bir ornek vereyim:asmolen doşemeli sistemlerde kiris gorunmesin diye kiriş yuksekligi fazla tutulmaz,buna nazaran genislikleri artirilir 60 cm,80 cm,100 cm genisligindeki kirisler ortaya cikar. Nedenide kiris yuksekligi artirilamadigindan,rijitligin kiriş eninin artirilarak karsilanmaya çalışmasi.Ancak yinede yuksekligin verebildigi rijitlige ulasmak kolay degildir. Cunku genisligi artirarak 1 derece rijitluk artisi saglarken, yukseklik artışıyle küp derecesinde bir rijilik artısi elde edilebilmektedir. Bu yuzden asmolenli sistemlerde rijitlik sorunu ve öteleme sorunu olur.
Kirislerde sureklilik esastir Surekli kirislerde olusacak mesnet momentleri aciklik momentlerinin n ispeten az çikmasina sebep olur. Kirisler mumkun mertebe baglandıklara kolona ortadan bağlanmalidir. Bu takdirde ongoremedigimiz eksantiriteden kurtulmus okuruz ve ilave ek tesirlerin ortaya cikmasını engelleriz.
Cerceve siztemlerde akslarin surekliligi onemlidir. Buna dikkat etmek gerekir.Ozellikle yuksek katli yapillarda en üst kat kirisleri mumkun okduğunca yuksek tutulmalidir.Mesela altlarda 50-60 cm olan kirişler en ustte 80 cm gibi düsubulebilir. Bu dusunce tarziyle sistemin deplasman kontrolunüde saglamıs olursunuz…
Ahmet CELIKKOLLU
Insaat Muhendisi
ESKISEHIR
‘Ahmet Çelikkollu Yazıları (Arşiv)’ forumu yeni tartışmalara ve yanıtlara kapalı.