MAFSAL...

[ahmetcelikkollu]

İnşaat mühendisliği disiplininde başlıca 2 mafsaldan söz edebilriiz.
1...Momentin sıfır olduğu yani hiç moment taşımayan klasik mafsallar

2...Plastik mafsallar

Klasik mafsallara örnek öndökümlü prefabrik yapıları gösterebilriiz.Bu konuya fazla girmeyeceğim.Kolonlar fabrikada üretilir, kirişler yada makaslar fabrikada üretilir, sonra yerinde kibrit çöpü gibi birleştirilir ve yapı oluşturulur.Anlaşılacağı üzere birleşim yerleri moment taşımaz, kiriş basit kiriş gibi çalışır kolonlar da konsol kolona yakın şekilde çalışır.

Plastik mafsallarda ise durum farklıdır.Plastik mafsallar moment taşır.Ancak kapasiteye ulaştıktan sonra moment orada kilitlenir ve kesit dönmeye devam eder.Ama kesit dönerken moment kapasitesi azalmaz.Aynı şekilde belirli momenti taşımaya devam eder.O halde şunu diyebilriiz.Plastik masfal oluşması için kesitin bir moment kapasitesinin olması ve moment kapasitesinin aşılması gerekir.Projelerde siz plastik mafsal koyamazsınız.Siz dizaynınınız yaparsınız etkilere göre plastik mafsallar oluşur.Ancak siz nerede ne zaman nasıl plastik mafsal oluşabileceğini bilirsiniz ya da bilmelisiniz.Plastik mafsal oluşması için betonarmede mutlaka çeliğin akması gerekir.Çelik akmaya başladığında plastik mafsal oluşumu başlar.Çelik uzar uzar uzar ama hala kesit moment taşır.Çeliğin uzaması demek kesitin deformasyon yapması demektir.

Plastik mafsal oluşumundan bahsetmek için bir noktayı unutmayalım.Plastik mafsal oluşmuş demeniz için mutlaka kesitin hasar görmesi gerekir.YANİ PLASTİK MAFSAL=HASAR...BU EŞİTLİĞİ UNUTMAMAK GEREK..Plastik mafsal kavramı sanki kötü bir kavram gibi gelse de aslında mühendisin iyi kullanabileceği bir oluşumdur.Deprem enerjisinin büyük bir kısmını biz plastik mafsal oluşumu ile karşılayabiliriz.Önemli olan bu plastik mafsal oluşumlarının yapının göçmeyecek şekilde ortaya çıkarılması.Burada da iş statik mühendisine düşüyor.Deprem enerjisini tüketmek için plastik mafsal oluşumuna izin vereceğiz yani yapı hasar görecek ama çökmeyecek.Burada da plastik mafsalların oluşum noktaları öne çıkmakta.Eğer siz plastik mafsalları daha anlaşılır bir ifadeyle hasarları kolon başlarında oluşturursanız sistem labil hale gelir ve ani çökmeler oluşur.Zaten bu durumda tüm kolonların uçlarının bile plastik mafsal durumuna gelmesine izin verilmez.Belli bölgedeki hasar sonucu sistem çöker.O halde plastik mafsalların kolon başlarında değil de kiriş uçlarında olması gerekir.Yani hasarlar kiriş uçlarında olmalıdır.deprem enerjisi bu şekilde tüketilmelidir.Kiriş uçlarında oluşan plastik mafsallar çökmeyi gerektirmez, çünkü düşey eleman dediğimiz kolonlar hala stabil durumdadır.Kolonlar stabil kaldığı surece kiriş uçları tek tek plastik mafsal haline dönebilir.Kolonlar buna izin verdiği müddetçe.O halde kirişler nispeten kolonlara göre daha az güçlü olmalıdır.Burada şuna dikkat çekelim :Zayıf kiriş güçlü kolon demiyoruz.Güçlü kiriş ama daha güçlü kolon diyoruz.Yoksa zayıf kiriş gibi bir dizayn doğru bir yaklaşım değildir.Buna istinaden yaptığımız birtakım hesaplarda kolonların kirişlerden daha güçlü olmasını sağlayarak plastik mafsalların kiriş uçlarında olmasını sağlıyoruz.Bir mühendis için bu son derece basit bir hesap.

Plastik mafsal oluşumu dış etkiler ve elemanın kapasitesi ile ilgili bir kavramdır.Durup dururken plastik mafsal oluşmaz.Siz dizayn yaparken oluşacaksa plastik mafsal kiriş uçlarında oluşsun diye yaparsınız.Ancak yapı ömrü boyunca belki de plastik mafsal hiç oluşmayacaktır.Plastik mafsal oluşumu için belli bir yatay kuvvet ve bu kuvveti hasarsız olarak karşılayamayacak bir moment kapasitesi gerekir.Yapı ömrü boyunca büyük yatay kuvvetlere maruz kalmazsa plastik mafsal oluşumundan da söz edilemez....



Ahmet ÇELİKKOLLU
İnşaat Mühendisi
ESKİŞEHİR

[mmehhmett]

Teşekkürler, öğrenciyim ve çok faydasını görüyorum paylaşımlarınızın.

[gorkem1912ksk]

Ahmet Bey ;
Klasik mafsallar hakkında bir konuda görüşlerimi belirtmek ve sizin de bu konudaki yorumunuzu almak istiyorum.
Öncelikle sizin de söylediğiniz gibi klasik mafsalların hiç moment almayacağı varsayımı ile hesaplamalar yapılır.Bunun sonucunda da prefabrik yapılarda,kolonlar zemine mesnetli ve konsol gibi çalışırken kirişler basit kiriş gibi davranır ayrıca pi plak,boşluklu ya da filigran döşemeler de tek yönlü çalıştığı varsayılarak yine orta noktasındaki maksimum momentleri bulunarak öngerme ve donatılandırma hesaplamaları gerçekleştirilir.
FAKAT ;
1)Deprem yükü sonucu oluşan yatay yüklerde döşemeleri taşıyan L ve T kirişlerde oluşan dönme değerleri için tahkik yapmak gerekmez mi? Yapılırsa bu tahkik neye göre olmalıdır ?
Benim görüşüme göre bu dönme değerlerinin tahkikinin yapılmaması sonucu oluşacak dönmeler döşeme plaklarında yatayda eksenel bir basınç oluşturacaktır ki bu da betonarmeye göre daha gevrek yapıda olan öngermeli elemanlarda büyük bir sorun teşkil edecektir.
2)Prefabrik yapılarda yapı alanının % 25'ini geçmeyen ve batar kat bulunduran binalarda öngermeli kiriş ve döşeme elemanları topping betonu ile birbirlerine bağlanırlar.Yaklaşık 10-15 cm 'lik bir beton tabakası bu dönmeleri bir ölçüde engelleyerek prefabrik yapının bizim kabulümüz doğrultusunda hareket etmesine engel teşkil etmez mi?(Yani klasik mafsal metodu ne denli doğru olur?)
3)Prefabrik yapıların çelik yapılardan farklı olarak çapraz kullanılmadan yapıldığını biliyoruz.Bu durumda makasların dönmeye karşı üst başlık tahkiki yapılır fakat makasların deprem esnasında yine de belirli bir değerde deplasman yapacağını düşünürsek bu deplasmanı karşılamak için aşıkların yine belirli bir ölçüde eksenel olarak basınç kuvveti alacağını öngörüyorum ve önceden de dediğim gibi öngermeli aşıkların basit kiriş mantığıyla hesabının yapıldıktan sonra basınç alacağını düşünürsek bu sistem için doğru bir kabul müdür?
4)Betonarme ve çelik yapılarda Z yönünde deprem kuvveti vermiyoruz fakat prefabrik gibi sahada montajı yapılan binalarda Z yönünde belirli bir deprem kuvveti verilerek birleşimlerdeki sıyrılma tahkikleri yapılmalı mıdır ? Siz bu konuda ne düşünürsünüz ?
5)Ülkemizdeki kolon için yatay deplasman sınırlarının diğer(Avrupa,ABD) yönetmeliklere göre daha katı olduğunu düşünürsek bu sizce ne kadar doğru bir yaklaşımdır ?(Ülke için ekonomik olarak ve bina için esneklik olarak bir dezavantaj oluşturmazmı ayrıca değinmiş olduğunuz kirişin plastik mafsallaşma olasılığını azaltmaz mı ?)

SAYGILARIMLA

Görkem BAŞ
İnşaat Mühendisi

[erhanbaytak]

Merhabalar Görkem, Ahmet Bey'in kendi sitesinden "Çelikkollu'ya Soru Sor" Bölümüne konu açarak ulaşırsanız daha hızlı dönecektir diye tahmin ediyorum..

Linklerin Görülmesine İzin Verilmiyor Üye Ol veya Giriş Yap

[gorkem1912ksk]

İlginiz için teşekkür ederim