Bugün de bilim adamlarının görüşleri ve yönetmelikler doğrultusunda, kolonların kırılması ve binaların olduğu yere yığılarak göçmesi ile ilgili bir yazı kaleme aldım. Bu yazı dünkü köşe yazımın devamı olarak değerlendirilebilir.
Kolon: Binalarda dikey yönde yük taşıyan yapı elemanıdır. Binanın yükü: Çatıdan başlayarak döşemelere, döşeme yükleri döşemenin bağlı olduğu kirişlere, kiriş yükleri kolonlara, kolon yükleri temele, temel yükleri de zemine (Toprak) aktarılır. Döşemelere ve kirişlere gelen yükler kolonlara gelen yüke göre çok azdır. Çünkü kolon, binanın en üst katından başlayarak temele kadar tüm yükleri alıp güvenli bir şekilde temele kadar iletmek zorunda olan bir yapı elemanıdır. Döşeme ve kiriş ise sadece bulundukları kattaki yükü alırlar. Diğer katların yüklerini taşımazlar.
Yaşanan son depremlerle birlikte betonarme binaların kolonları tartışma konularından birisi olmuştur. Birçok vatandaş ve inşaat alanında çalışan usta, teknik eleman, akademisyen vb. depremde yıkılan binaların çoğunun zeminin sıvılaşması, zeminin taşıma gücünün yetersiz olması, kolonların zayıf olması, kolonların kesilmesi vb. olduğundan bahsedilmektedir.
Zayıf kolon ne demektir? Zayıf kolon demek üzerine gelen bina yükünü güvenle taşıyamayan ve göçen kolon demektir. Kolonun zayıf olmasının birinci sebebi kolon ölçülerinin yetersiz olmasıdır. 2018 Deprem yönetmeliğine göre en küçük kolon kare kesiti 30x30 cm., dairesel ise çapı en az 35 cm’dir. Dikdörtgen kolonlarda dar kenar 30 cm. ise uzun kenar dar kenarın en fazla 2 katı yani en fazla 60 cm’ye kadar olabilir. Kolon boyutları, kolona gelen yük miktarına göre hesaplanır, bu hesap inşaat mühendislerine ait bir hesaptır. Kolonlarda en az 14 mm. çapa sahip demir kullanılmalıdır. Kolonlarda kullanılacak demir miktarı deprem yönetmeliğine uygun olmalıdır. Betonarme taşıyıcı elemanlarda demir miktarı çok olduğunda “gevrek kırılma” meydana gelir. Demire bir şey olmazken beton gevrek olduğu için aniden çatlayarak kırılır ve göçer. Demirin çok olmasının hiçbir önemi yoktur!
Kolonların kirişlerle birleştiği yerler binaların zayıf noktalarıdır. Çünkü kiriş yatay eleman iken kolon dikey elemandır. Bunlar farklı yönlerde yük taşıdıkları için bunların birleştiği noktalar en zayıf noktalardır. Bu zayıf noktaları güçlendirebilmek için kolon-kiriş birleşim yerlerinde sargı demiri yani etriyeler birbirine daha yakın sıklaştırılarak bağlanır. Sıklaştırılan sargı demirleri aynı zamanda kolonun esas demirlerinin kolon dışına doğru bombe-sehim (Yüksek çelik binaların tepesinin sürekli olarak sağa sola yaylanması) yapmasını önler ve böylece kolon göçmeden ayakta kalır. Kolon-kiriş birleşim yerlerinde sargı demiri sıklaştırılarak bağlanmazsa bu zayıf noktalarda kolonların üst ve alt uçları mafsallaşır yani elimizin bileği gibi eğilerek-dönerek betonu patlatır, demiri burkar ve demirin bükülerek dışarı çıkmasına neden olur. Kolonların esas taşıyıcı dikey demirleri betonun dışarı doğru patlamasını önler. Ancak kolondaki esas taşıyıcı dikey demirler sargı demirleri ile sarılmazsa dışarı doğru bombe-sehimyapar ve kolon göçer. Bu durum kolonun hem alt hem de üst ucunda olur.
Deprem yükü yatay yük olarak binaya etki eder. Binanın yatay deprem yüküne karşı direnmesi rijitlik (eğilerek devrilmeye karşı direnen) olarak tanımlanır. Binanın rijitliği fazla ise deprem yüklerine karşı direnci fazla demektir. Rijitliği fazla olan binanın deprem anında ileri-geri yaptığı ötelenme yani ileri-geri gitme mesafesi son derece az olur. Bu nedenle ötelenmesi az olan binada dikey taşıyıcı betonarme elemanlarda çatlama-kırılma-mafsallaşma-dönme-burulma vb. zorlamalar da az olur ve bina ayakta kalır.
Sadece kolonlarla yapılan binalarda; binanın deprem kuvvetleri etkisi altında devrilmeye karşı direnci yani rijitliği oldukça azdır. Bu nedenle bina deprem anında çok fazla hareket eder ve ileri-geri giderek kolonlarda kesme, kırılma, çatlama, mafsallaşma, dönme, burkulma vb. yaparak kolonu göçertir. Yıllardır aynı kolonlar tarafından taşınan ve ayakta duran binaların depremde yıkılmasının sebebi de budur. Çünkü; Kolonlar dikey taşıyıcı elemanlar olarak projelendirilirler. Rijitlikleri çok az olduğu için yatay deprem kuvvetlerine karşı dirençleri de son derece azdır. Bu nedenle betonarme binalarda Deprem bölgeleri için 2018 Deprem yönetmeliği Madde 7.6.1.3. göre en az binde 2 oranında perde duvar kullanılması binanın deprem kuvvetlerine dayanıklı, yatay kesme kuvvetlerini karşılayan rijitliği yüksek bir bina olmasını sağlar ve bina depremde ayakta kalır.
Yüksekliği aynı olan ve aynı beton ile üretilen 30x50 cm. ölçülerindeki bir kolonun rijitliği ile aynı yüksekliğe sahip 30x200 cm. ölçülerindeki bir betonarme perde duvarın yatay deprem yüklerine karşı direnmesi yani rijitliği arasında 64 kat fark vardır.
Yani yatay yüklere direnç açısından 30x200 cm’lik perde duvar, 30x50 cm’lik 64 tane kolonun rijitliğine eşdeğerdir. Bu nedenle depremlerde binalarımızın yıkılmaması için deprem bölgelerinde yapılacak betonarme binalarda kesinlikle perde duvar kullanılmalıdır. Perde duvar konmazsa bu binaların göçmesini ya da ağır hasar almasını önlemek mümkün olmayacaktır. Hoşça kalın.
YORUMLAR