Tüm konu ve verilen cevapları gözönüne alarak özet bir yazı paylaşmaya çalışacağım.
Birleşim bölgeleri kontrolünün temel amacı, deprem etkisinden kaynaklanan plastik şekildeğiştirmelerin birleşim bölgelerinde değil, birleşen elemanlarda oluşmasıdır. Deprem etkisi altında birleşim bölgelerinin elastik kalması amaçlandığından, bu bölgede oluşabilecek plastik şekildeğiştirmeler önlenmiş olur. Bunu yapabilmek için yönetmelikler belirli bir bağıntı ile hesap yapıyor. Örneğin TBDY şekil 7.10 'a bakıldığında oluşturulan denge denkleminin kirişlerin plastikleşmesi üzerine olduğu anlaşılmaktadır. Diğer bir deyişle kirişlerde plastik mafsallar oluştuğu durumda birleşim bölgesinin elastik kalması gerektiği ve bu yüzden oluşan kesme kuvvetinin birleşim bölgesi tarafından karşılanması gerektiği anlaşılmaktadır.
donatilarin akma durumuna ulastigi senaryoda bu kadar kuvvet uygulayabilir demek o madde. ve o yatay kuvvetten dolayi olmasi gerekmiyor. donatilar gayet de düsey yükler altinda akma durumuna gelebilir ve o birlesime kuvvet uygulayabilir. tbdy 2018'de de sadece yatay kuvvetler sonucu olusan kuvvetleri gözönüne alin diye bir madde hatirlamiyorum, varsa ve söylerseniz okurum.
Kolona bağlanan kirişler konsol olduğunda bu plastikleşmenin oluşmadığı varsayımı yapılabilir. Çünkü hem konsol elemanlar süneklik düzeyi yüksek çerçeve elemanı olarak sayılmamalıdır hem de plastikleşmesine izin verilmemelidir. Çünkü konsol elemanın plastikleşmesi herhangi bir enerji sönümlenmesi sağlamadığı gibi kısmi göçmelere de sebep olabilir. Bu sebeple kesinlikle konsolların plastikleşmesine izin verilmemelidir. Cevaplarınızdan bir tanesinde konsol donatılarının akma durumuna gelebileceğini belirtmişsiniz. Bu kesinlikle depreme dayanıklı yapı tasarımına uygun bir durum değildir. Konsollar plastikleşmemeli eğer plastikleşiyorsa gerekli önlem de alınmalıdır. Eğer konsol elemanlar düşey yüklerde plastikleşme durumuna geliyorsa zaten yetersiz anlamına gelmektedir. TBDY Bölüm 6 'da konsol elemanları
yapısal olmayan bina elemanı olarak tanımlamıştır. Bu durumda süneklik düzeyi yüksek çerçeve sistemi içerisinde düşünülemez.
acı 318-19 commentary kismindan (r15.2) alinti:
"tests of joints with extensions of beams with lengths at least equal to their depths have indicated similar joint shear strengths to those of joints with continuous beams. these findings suggest that extensions of beams and columns, when properly dimensioned and reinforced with longitudinal and transverse bars, provide effective confinement to the joint faces (meinheit and jirsa 1981)."
acı'yi argümanima kaynak olmasi acisindan gösterdim, daha hizli erisebilecegim bir kaynak bulamadim burada paylasma adina.
Burada ACI 'dan bir bölüm göndermişsiniz. Buna şu eklemeyi yapmak isterim. TBDY içerisinde anlatılan kolon-kiriş birleşim bölgesi kesme güvenliği süneklik düzeyi yüksek ve deprem bölgelerindeki sistemler için anlatılmıştır. Bu durumda ACI 'ın deprem etkileri altındaki betonarme elemanların koşullarının anlatıldığı
Chapter 18 'e de bakılması gerekir. Chapter 18.8 Commentary R18.8.2 'yi aşağıda gönderdim. Burada görülmektedir ki plastik dönmelerin birleşim bölgesinin yüzeyinde olması gerektiği ve bu durumdan kaynaklanan gerilmelerin karşılanması gerektiği belirtilmektedir.
bahsettiginiz bazi kisimlar (overdesign gibi) kapasite tasarim ilkesine pek uymuyor. kapasite tasarim ilkesine göre benim bu birlesimleri diger elemanlarin maksimum kapasitelerine göre tasarlamam gerekiyor. burada konsol kirisin bu akma durumuna ulasip ulasamadigini bir kenara birakiyorum. ulassa da ulasmasa da kapasite tasarimi ilkesi geregi mühendisin o kapasiteyi ulasilabilir olarak kabul edip, diger elemanlari öyle tasarlamasi gerekiyor.
Kapasite tasarımı ilkesi tamamen elemanların plastikşip plastikleşmemesi üzerine oluşan bir tasarım ilkesidir. Burada plastikleşmesi mümkün olmayan elemanlarda plastik tasarım yapmak bir miktar overdesign 'a girebilir. Sonuç olarak Kontrollü Hasar dediğiniz performans düzeyinde elemanların belirli bölgelerinde plastikleşmelerin olmasını öngörüyoruz ve konsollar bu öngörüde yer almıyor. Ayrıca konsol elemanlar (istisnai durumlar dışında) da deprem yükü aktarmamaktadır. Bu elemanların yatay yük taşıyıcı sistemin bir parçası olarak görülmemesi deprem dayanıklı yapı tasarımı içerisinde beklenen bir durumdur.
Bu durum için başka bir örnek de vermek gerekirse, TBDY ve deprem mühendisliği literatüründe döşemelerin plastikleşmesi ile ilgili herhangi bir durum kontrolü bulunmamaktadır. Ancak istenirse döşemelerin tamamının plastikleştiği bir hesap da gözönüne alınabilir. Ancak yapılmıyor çünkü bu durumda hem hesap çok zor olacak hem de çok büyük kuvvetler oluşacaktır. bu nedenle döşemelerin plastikleştiği bir durum dikkate alınmıyor. Bu durumda kapasite tasarımı ilkesine aykırı bir iş yapmış olmuyoruz. Yalnızca plastikleşecek elemanların hangileri olduğuna karar veriyoruz.
Benzer bir durum çelik yapılarda da bulunmaktadır. Örneğin çelik yapılarda merkezi çaprazlı sistemlerde plastikleşen elemanların çaprazlar olduğu varsayılır ve boyutlandırma merkezi çaprazların plastikleşmesi durumuna göre yapılır. Bunun yanında bu çerçeve içerisindeki deprem yükü almadığını bildiğimiz iki ucu mafsallı kirişlerin kapasitesi dikkate alınmaz çünkü bu elemanların plastikleşmediği kesindir. Bunun gibi birçok örnek verilebilir.
Özetleyecek olursam, TBDY 'de anlatılan kolon-kiriş birleşim bölgesi kesme güvenliği, plastik şekildeğiştirmelerin kirişlerde ve kolonlarda olduğu varsayımı ile düğüm noktasında oluşan kayma gerilmelerinin taşınması için yapılan bir kontroldür. Eğer kolona konsol kiriş bağlanmış ise bu kiriş plastikleşemediğinden ötürü bu kontrol yapılmayabilir. TBDY içerisinde "konsol kirişleri kolon-kiriş birleşim bölgesi kesme güvenliğinde dikkate alın/almayın" gibi bir cümle olmadığından bu şekilde tartışma ortaya çıkıyor ancak dolaylı yönden konsol kirişlerin dikkate alınmaması sonucunu çıkartabiliriz.
Olabildiğinde basit, kısa ve önceki cevapları tekrarlamadan açıklamaya çalıştım. Umarım açıklayıcı olabilmişimdir. Açıklama için kullandığım kaynakları da belirteyim.
TBDY 2018, İMO-TBDY Eğitim El kitabı, ACI 318-19, Depreme dayanıklı betonarme binaların tasarımına giriş-kutlu darılmaz, Betonarme(2022)-Kutlu darılmaz, Betonarme yapılar-Zekai celep, Deprem Mühendisliğine giriş-Zekai Celep
Saygılarımla...
