Döşeme gerilme kontrolleri ile ilgili,
TBDY 2018 Madde 7.11.3’e göre Kirişli ve kirişsiz döşemeli binaların döşemelerindeki düzlem içi eksenel ve kayma gerilmeleri, elastik diyafram kabulü ile hesaplanacaktır.” ifadesi bulunmaktadır. Bu kabul yapıldığında da döşeme gerilme kontrollerinin nasıl yapıldığı belirtilir. Elastik diyafram kabulü de döşemelerin iki boyutlu kabuk sonlu elemanlarla (shell) modellendiği ve bu sonlu elemanların rijitliklerini ve elastik davranışını da dikkate alan diyafram kabulüdür ki ideCAD Statik içerisinde bu kabule yarı-rijit diyafram adını veriyoruz. Bu model içerisinde döşemelerde düzlem içi ve düzlem dışı gerilmeler oluşur ve bunların kontrolleri yapılabilir.
Bu durumda;
Döşeme gerilme kontrollerinin yapılabilmesi için döşemelerin iki boyutlu sonlu elemanlarla (shell) modellenmesi gerekir. Bu şekilde yapılan çözümde döşemelerin düzlem içi ve düzlem dışı gerilmeleri hesaplanır ve ilgili gerilmeler 7.11.3-5 maddeleri uyarınca kontrol edilir.
Tam rijit diyafram çözümünde döşemeler iki boyutlu sonlu elemanlarla modellenmediği ve döşeme düzlem içi rijitlikleri sonsuza yakın kabul edildiğinden Matematiksel anlamda bu çözümde gerilme hesaplanamaz. Dolayısıyla döşeme gerilme kontrolleri de yapılamaz.
Bu bağlamda bakıldığı zaman;
TBDY 3.6.2.2 'de , a2 a3 düzensizlikleri içeren binalarda döşemelerin kabuk sonlu elemanlar ile modellenmesi gerektiği belirtilmiştir. tbdy 4.5.6.3 'te a2 a3 düzensizliklerinin bulunmadığı binalarda rijit diyafram modeli kullanılabileceği 4.5.6.2 'de yarı rijit diyafram ile modellenmesi gerektiği belirtilmektedir. döşeme düzlem içi gerilmeler yalnızca yarı rijit diyafram çözümü ile elde edilebilir.
a2-a3 düzensizliğin bulunmadığı binalarda rijit diyafram çözümü yapılacaksa bu durumda döşeme düzlem içi etkiler hesaplanamaz. Bu sebeple tam rijit diyafram çözümünde 7.11.3 döşeme gerilme kontrollerinin yapılmaması durumu söz konusu olmaktadır.
Dolaysıyla a2-a3 düzensizliğinin bulunmadığı ancak yarı rijit diyafram davranışının gözlemlenmek istendiği projeler olabilir. Bu projeler tam rijit diyafram ile çözümüne izin verilen projeler ancak tam rijit yapıldığında döşeme gerilme kontrollerinin yapılması durumu ortadan kalkıyor. Bu ikilemi çözebilmek için bu opsiyonlar kullanıcı tanımlı olarak eklenmiştir.
kolon kiriş kesme güvenliğinde konsol kirişleri dikkate al
Bu durumu ve neden opsiyon olduğunu açıklamaya çalışayım. Burada formülde ve yaklaşımda görüldüğü üzere tasarım kesme kuvveti değeri donatı alanı ile donatı akma gerilmesinin çarpımına eşit. Bu da bize şunu anlatıyor. Burada deprem etkisi ile kirişlerin plastik mafsal durumuna geçmesinden ötürü donatıların akması sebebi ile birleşim bölgesinde yüksek miktarda bir kesme kuvveti birikiyor.
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.
Bu birikmenin temsili hali aşağıda gösterilmiştir.
Konsol kirişlerde ise bu plastikleşme beklenmemelidir ve beklenmez. Çok kısa bir konsol kiriş olması durumunda bu konsol kiriş hiç bir deprem etkisi altında plastikleşme yapmayacaktır. Biraz daha uzun olan konsol kirişlerde de bu plastikleşme gerçekleşebilir ancak bunun ihtimali de oldukça düşük. Çünkü TBDY çoğunlukla konsol ve ikincil kirişleri deprem yükü aktaran eleman olarak dikkate almaz. Bölüm 15 'te bunu açıkça belli ediyor. Bu sebeple bu plastikleşmenin olmasını beklemediğimiz konsollarda kesme güvenliğinin dikkate alınması biraz fazla güvenli tarafta kalmak (overdesign) olabiliyor. Bu sebeple bu durum bir seçenek olarak eklenmiştir.
Umarım açıklayıcı olmuştur.
Saygılarımla...