Yatay Düzensizlikler

Yatay düzensizlikleri, betonarme binalardaki deprem hasarlarına bakıldığında tasarım hataları olarak tanımlayabileceğimiz yumuşak kat, yetersiz yanal rijitlik, kısa kolon, güçlü kiriş-zayıf kolon, düşey ve yatay doğrultudaki düzensizlikler olarak görebiliriz. Burada düşeyde olduğu kadar yataydaki süreksizliklerin de sorunlar oluşturabildiğini söyleyebiliriz.

Yatay taşıyıcıların sürekli olup üzerine gelen yükleri en kısa yoldan mesnetlendikleri düşey taşıyıcılara aktarması gerekmektedir. Süreksizliğe sebep olan veya dolaylı yollardan yük aktarımı yapan yatay taşıyıcı sistemler, özellikle deprem kuvvetleri altında yapıda istenmeyen etkiler meydana getirebilmektedir.

Yatay düzensizlikler açısından bakıldığında en çok karşılaşılan süreksizlik sebepleri: Özellikle parsellerin değerli, bina yoğunluğunun da fazla olduğu yerleşimlerde, imar yönetmeliklerindeki bina taban alanına bağlı hesaplamalar ve kısıtlamalar, bodrum ve zemin katların üst katlara göre daha az bir yerleşim alanına sahip olmasına neden olmaktadır. Zemin üstü katlarda ise 150cm’ye kadar izin verilen konsol çıkmalar daha geniş daire, ofis vb. alanlar sunduğu için deprem açısından sorun teşkil etmesine rağmen ülkemizde yaygın olarak uygulanmaktadır. Çıkmalar denetimin çok daha az olduğu kent ya da denetimin olmadığı kırsal yerleşimlerde, 150cm’i çok büyük miktarlarda aşmakta ve yapıyı tehlikeli duruma sokabilmektedir. Bu durumda kolonlar, bina dış çizgisinden çok daha içeride yer almakta ve bu çıkmalar ise kirişlerle konsol olarak çalıştırılmaktadır. Kırsal bölgelerde imar ya da arazi sınırlaması gibi problemler olmamasına rağmen çıkmalı yapılara sıklıkla rastlamak mümkündür. Ve ne yazık ki bahsi geçen düzensizlik türü deprem kuşağında bulunan ülkemiz için azımsanamayacak kadar fazladır.

Yapılan çıkmaların simetri olmadığı durumlarda, yapının kütle merkezini belli bir yöne kaydırarak yapının zemin katı ile birinci katı arasında yumuşak kat oluşumuna sebep olabilmektedir. Ülkemizde özellikle şehir merkezlerinde cadde üzerinde konumlandırılan yapılara bakıldığında genellikle bitişik nizam şeklinde uygulandığı görülür. Bu da çıkmaların yapıda simetriklik sağlamamasına neden olur. Çıkmalar yapının kütle merkezini

15

değiştirmesinden dolayı eksantriste oranını artırmakta ve alt katlar ile üst katların ağırlık merkezlerinin çakışmasını da engellemesinden dolayı yapının yüksekliği boyunca ayrı bir düzensizlik oluşturmaktadır.

Yapılardaki çıkmalar üzerine gelen duvarlar, genellikle kiriş ya da kolon gibi taşıyıcılar üzerine oturmadığından dolayı bu dış duvarların rijitliğe katkısı olmayacağından çıkma olan katın alt ve üst katlar arasında bir rijitlik değişimi olacağı dikkate alınmalıdır.

Şekil 2.5’te zemin kat planı örneği, Şekil 2.6’da normal kat planı örneği ve şekil 2.7’de ise bu kat planlarına ait 3d görseli verilmiştir. Binaya ait mimariye bakıldığında zemin kat ve normal kat planlarında A-A, 1-1, 13-13, M-M akslardan dışarı doğru, 150cm’lik çıkma yapılarak 457m2kat alanına sahip zemin kat, büyütülerek normal katlarda 597m2’ye çıkarılmıştır. Normal katlarda bulunan dairesel balkonlardaki ekstra dairesel hareketle uç noktalardaki konsol ise 200cm’ye ulaşmıştır. 150cm’ye kadar çıkmaya sahip binalarda, gerekli analizler yapılarak bina kat durumuna göre perde-çerçeveli sistemlerle ve iyi denetim altında uygulama ile depreme dayanıklı olarak uygulanabilir. Fakat taşıyıcı sistem tasarımındaki deneyim, uygulama aşamasındaki denetim ve işçilik gibi faktörlerin standart bir kalitede olmamasından dolayı, özellikle de salt çerçeveli ve herhangi bir perdeye sahip olmayan yapılarda ve deprem riski yüksek olan bölgelerde bu tarz düzensizliklerden dolayı yapıyı tehlikeli sınıfa sokabilmektedir. 150cm’den fazla çıkmaya sahip başka bir binaya ait inşaat aşamasındaki görsel, Şekil 2.8’de verilmiştir. Burada 1. kat döşemesinde binanın tüm cephelerinde yapılan çıkma ile birlikte daire içerisinde mimari görsel açısından kiriş çıkıntısının istenmemesinden dolayı, her iki yönde çerçeve kirişlerinde süreksizlik oluşturulmuş ve bu kirişler konsolun uç kısmına uzatılarak yatay çerçeve sistem, dolaylı yollardan tamamlanmıştır. Bu süreksizliğe ek olarak Şekil 2.8’deki görsele bakıldığında iç kiriş düzeninde saplama kirişlerin de olduğu görülmektedir.

16

17

Şekil 2.6. Planda çıkmalı yapı örneği (Normal kat planı)

18

Şekil 2.8. Planda çıkmalı ve süreksiz kiriş yapısına ait inşaat uygulaması örneği

Şehir merkezlerinde değerli parseller genellikle düzensizdir ve bu durum, parsele yapılacak yapının öncelikle düzensiz bir mimariye ve doğal olarak düzensiz bir statik sisteme sahip olmasına neden olmaktadır. Bu tür yapılarda taşıyıcı sistem paralel olmaz, düzgün bir çerçeve oluşturmak zorlaşır ve deprem yükleri altında yapının ne tepki vereceği, basit bir betonarme çerçeveye sahip yapılara kıyasla nasıl sonuçları olacağını kestirebilmek daha da zorlaşır ve bu durumda yapıyı oluşturan taşıyıcı elemanlarda burulma riski yüksektir. Bina cephesindeki hareketlerden dolayı ya da parsel geometrisine göre tasarım yapılmasından dolayı, binalar düzensiz geometrilerde tasarlanmakta ve inşa edilmektedir. Bu durumla birlikte, bina içerisindeki mahal kullanımından ve duvar yerlerinden dolayı, tam düzene sokulamayan kirişler, mahal içinde çirkin görüntülere sebep olmaktadır. Bu durum da başka bir problem olan saplama kiriş sorununa sebep olmaktadır. Saplama kiriş, kirişlerin birleşim noktalarında düşey taşıyıcı olmaması durumunda oluşur ve kiriş aldığı yükleri başka kirişlere aktarılarak dolaylı yollardan düşey taşıyıcılara aktarır. Bu tür kirişlere sahip yapılarda, sistem en kısa yoldan düşey taşıyıcıya yükü aktarmayarak dolaylı yollardan sistemi tamamlar. Bu durum ise ekstra yüklenen kiriş ve kolonlarda daha fazla burulma momentleri, kesme kuvvetleri ve kirişlerin boyuyla orantılı olarak da sehim oluşturabilmektedir. Aşırı süreksiz kiriş sisteminin kullanıldığı ya da aşırı saplama kirişli

19

sistemlerden uzak durulması gerekmektedir. Özellikle de başka bir kirişin yükünü alan kirişin başka bir kirişe saplanması gibi durumlar olmamalıdır.

Diğer bir yatay düzensizlik ise kolonlar arasındaki geçilebilecek kiriş açıklığının sınırlı bir ölçüde olması durumudur. Özellikle büyük alanlara sahip salon gibi mahallerde yapılan çıkmaların etkisiyle kolonlar daha içeride kalmaktadır. Bina dışına uzatılan kirişlerin dış çerçevede bağlanması ve mahalin iç kısmında konumlandırılan kolonların ise mahal içinde estetik olarak bir diş görünmesinin istenmemesinden dolayı, kolonların dış çerçevede dolaylı yollardan bağlanması ya da döşeme içerisinde donatı arttırılarak gizli kiriş oluşturulması yoluna gidilmektedir. Döşeme şeridinde donatının zenginleştirilerek kaldırılan kirişin taşıyacağı yükleri gizli kirişlerin bir nebze taşıyabileceği iddia edilmektedir. Böyle gizli kiriş için zenginleştirilmiş bir donatı yapısının uygulama esnasında ne kadar yerine getirildiği ise ayrı bir konudur. Unutulmalıdır ki büyük deprem kuvvetleri altında yatay kuvvetlerin kolonlara sağlıklı bir şekilde aktarılmaması ve olması geren kirişlerin bulunmaması döşemelerde buruşmalara ve kolon uçlarında mafsallaşma oluşturmaya başlayarak ciddi hasarlara sebep olabilmektedir.

Yukarıda tanımlanan durumlardan dolayı, kolonlar bina dış hatlarında bulunmamakta kolonların bulunduğu akslar üzerinde estetik kaygılardan dolayı yatay bağlantılar, dolaylı yollardan çerçeveyle bağlanmak suretiyle yatayda düzensizlikler oluşturulmakta ve basit anlaşılabilir bir statik tasarımdan sistemi uzaklaştırmaktadır. Kirişlerin olmadığı ya da dış çerçevede bağlanılan sistemlerde, kirişlerin gerisinde kalan akslarda bulunan kolonların özelikle yatay rijitlikleri düşüktür ve bu bölgeye etki eden yatay yüklerin büyük bir bölümü kiriş bağlantısının olmadığı kolonlar tarafından taşınmaya zorlanır.

20