Dolu Perdeler Şekil 2.18 yapı planı içinde dağılmış tekil perdelerle teşkil edilen bir modeli göstermektedir Yaklaşık elastik hesap için prizmatik ankastre

perdelerin her katta eğilme rijitliği olmayan düzleminde çok rijit bir diyaframla (döşeme) bağlı olduğu kabul edilir. Levha olarak döşemenin çok küçük dönmelerinde perdeler de Şekil 2.18 de gösterildiği gibi aynı yatay ötelenmeyi yapacaktır. F kat eşdeğer kuvveti, V kat kesme kuvveti ve M kat devrilme momenti perdelerin rijitliklerine (2.3.1 de anlatıldığı gibi) bağlı olarak dağıtılır.

I i I i I i

F i = ———— F veya V i = ———— V veya M i =———— M ( 2.10 )

ΣI i ΣI i ΣI i

Dikdörtgen perdelerin zayıf doğrultularındaki rijitlikleri, diğer perde türleriyle kıyaslandığında çok küçüktür, ve ihmal edilebilir. Örneğin Şekil 2.19 da ki 1 numaralı perdenin zayıf ekseni doğrultusunda yatay yük almadığı kabul edilebilir. Şekil 2.19 da bir kattaki tipik perde yerleşimi görülmektedir .Herhangi bir kata kütle

ayrılabilir. Tüm düşey taşıyıcıların aynı öteleme yapması için; kat kesme kuvveti bileşenlerinin rijitlik merkezi (RM) noktasına etkimesi gerekir. Bu durumda (RM) noktası koordinatlarının eşitlik 2.11 deki şartı sağlaması gerekir.

Σ xi I ix = Σ yi I iy = 0 ( 2.11 ) V F F F F = 0 R M y 1 2 3 5 x 6 C V 1 iy iy ix ix x e y e

Şekil 2.19 Birlikte etki eden konsol perdelerin planı

Burada ; Iix , Iiy = Perde kesitinin sırasıyla x ve y eksenlerine göre atalet momentleri

xi , yi = Perdelerin kütle merkezlerinin rijitlik merkezine göre koordinatları

Genel olarak, Şekil 2.19 da gösterilen sistemde her bir perdeye gelen kesme kuvveti aşağıdaki formülle bulunabilir.

Iiy ( Vxey - Vyex)yi Iiy

Vix = —— Vx + ————————— ( 2.12a )

Iix ( Vxey - Vyex)xi Iix

Viy = —— Vy + ————————— (2.12b)

Σ Iix Σ (xi 2 Iix + yi 2 Iiy )

Bu denklemlerdeki,

(Vxey – Vyex) : Kesme kuvveti (V) nin rijitlik merkezine (RM) göre oluşturduğu

burulma momenti ,

S(xi2 Iix + yi2 Iiy) : Perde sisteminin burulma rijitliği ,

exey : Rijitlik merkezi ile kütle merkezi arasındaki uzaklıktır.(Şekil 2.19 da ey

negatiftir. )

Yatay yükler etkisinde kat döşemelerinin sonsuz rijit davrandığı varsayımının geçerliliği çaprazlı sistemlere göre perdeli sistemlerde daha azdır. Özellikle 5 kattan az katlı yapılarda, perdelerin ve döşemelerin düzlem içi rijitlikleri benzerdir özellikle prefabrik sistemlerde yatay yüklerin aktarımında diyafram yer değiştirmeleri önem kazanır. Bu tür yapılar için; döşeme rijitliğine bağlı olarak, elastik çalışan perdeler arasındaki yatay yük dağılımı %20 ile %40 arasında bir farklılık gösterebilir.

Perdelerin, diyafram olarak çalışması beklenen döşeme sistemine olan bağlantısının yeterliliği projelendirme başlangıcında irdelenmelidir. Genellikle perdelerin bulunduğu yerlerin civarında kullanım amaçlı boşluklar olabilir. Bu, durum diyaframın rijitliğinde ve dayanımında olduğu gibi zayıf bağlanmış olan perdenin etkinliğinde de bir azalma meydana getirebilir. Mesela L gibi düzensiz plana sahip yapılarda köşelerde erken kırılmaya, dolayısıyla rijitlik kaybına neden olabilir. Ankastre perde sistemlerin, elastik olmayan davranışının sonucunda yapacağı büyük şekil değiştirmeler düşünüldüğünde, elastik analizde yapılan varsayımların hassaslığı azalttığı görülür. Bu yüzden projeci, elastik olmayan yük dağılımı kavramını kullanarak daha avantajlı çözümler üretebilir. Bu konu Kısım 2.3.2(c) de açıklanmıştır.

2.3.2.2 BoĢluklu perdeler (Bağ kiriĢli Perdeler) Boşluklu perdelerin, depreme dayanıklı yapı tasarımında sağladığı bazı avantajlar Kısım 2.3.2 (b) de irdelenmiştir. Bu tür yapıların analizi Şekil 2.14 de görüldüğü gibi taşıyıcı sistemin çubuk modellerle veya rijit bağlı olduğu varsayımı ile yapılabilir. İkinci söylenen yol

Şekil 2.20 Yanal kuvvetlerin Modellenmesi ve Bağ kirişli perdelerin analizi

―laminar‖ analizdir. Bu yöntem yüksek dereceli hiperstatik sistemleri, tek bir diferansiyel denklem çözümüne indirgemektedir. Şekil 2.20 modellemede kullanılan tekniği göstermektedir. Burada yatay yükler ve elemanların özellikleri eşdeğer sürekli büyüklüklere dönüştürülmektedir. Yöntem Şekil 2.22 verilen, bağ kirişli perdelerin davranışlarındaki eğilimleri temsil eden büyüklükleri elde etmek için kullanılmıştır.

Boşluklu perdelerin elastik davranışı için bağıl rijitliğin anlamını irdelemek amacıyla çekirdek kesitinde parametrik bir çalışma açıklanacaktır ( Şekil 2.21 ) . 12 katlı yapıda perde kalınlıkları 350 mm olarak sabit olup kat yüksekliği 3,50 m dir. Bağ kirişi yüksekliği 300 mm olup genişlikleri katlarda 150 – 200 mm arasında değişmektedir.

Kiriş rijitlikleri kiriş yüksekliği 400 mm den fazlaysa Denklem 2.8 (a) ile kiriş yüksekliği 400 mm den az ise Denklem 2.8.(b) ile belirlenecektir. Ayrıca 150 mm kalınlığındaki döşemenin bağ kirişi etkisi, 1200, 600 ve 350 mm etkili genişlik değerleriyle göz önüne alınacaktır. Şekil 2.22 de, F1=2000 kN, F2=700 kN ve F3=300

8000 3 0 0 0 1 2 0 0 3 0 0 0 7 7 3 7 7 3 = 5 6 5 4 F 1 2 A = 4 .6 5 5 m _g g I = 3 .6 2 6 m 300 350 4 2 3 5 0

Şekil 2.21 Servis çekirdeğine ait örnek yapının elemanları

Şekil 2.22 (a ) da, iki perdedeki eğilme momentleri, perdelerde hiçbir çatlak olmaması durumu ve ilk perdenin çekme rijitliğinin çatlamış durum için 2.9 denklemi ile hesaplandığı durumla karşılaştırılmıştır. Her iki durumda da kirişlerin yüksekliği 1000 mm olarak alınmıştır. Birinci perdedeki çatlaklar nedeniyle ikinci perdedeki zorlamalar artmıştır.

Şekil 2.22c de, kiriş yüksekliğinin değişmesine bağlı olarak, ―laminar‖ kesme kuvvetinin, q nun (birim yüksekliğe gelen kuvvet), yapı yüksekliği boyunca değişimi görülmektedir. Derin kirişlerde yapının alt üçte birlik kısmında kuvvetler büyük olmasına rağmen üst katlara doğru süratli bir azalma görülür.

Burada duvarlarda ortaya çıkan eksenel kuvvetlerden oluşan şekil değiştirmeler üst bağ kirişlerine yük aktarımı neden olur. Bağ kirişi kesme kuvveti ve perdelerde oluşacak normal kuvvetler kiriş yüksekliğinin 500 mm ile 150 mm arasında değişimi durumunda üst katlarda belirgin olarak değişmez. Ötelenmelerin azaltılması için bağlantının olabildiğince verimli kullanılması gerekir. Bu durumda

depremde elastik olmayan ötelenmelerde küçük kalacaktır . Diğer taraftan, derinliği az olan kirişlerdeki kesme kuvveti büyük ölçüde perdenin genel eğimine(/eğriliği)

Şekil 2.22 Bağ kirişli servis çekirdek perde örneği

bağlıdır ve kesme kuvveti yoğunluğu yükseklik boyunca daha düzgün şekilde yayılır. En dıştaki eğri sonsuz rijit bağlı ankastre perdede oluşacak düşey kesme kuvvetinin dağılımını göstermektedir. Bu eğri, yapıya etkiyen üzerindeki F1 , F2 ve

F3 kuvvetlerinden elde edilen kesme kuvveti eğrisiyle orantılıdır. Bağ kirişi kesme

kuvveti ve perdelerde oluşacak normal kuvvetler kiriş yüksekliğinin 500 mm ile 150 mm arasında değişimi durumunda üst katlarda belirgin olarak değişmez.

Kiriş rijitliği (derinliği) için bir sınır değeri vardır ki; bu değerin altında eksenel yük yoğunluğu aniden düşmeye başlar. Bu, davranış için önemli bir özelliktir. Tasarımcılar bağ kirişli perdelerin olması gereken verimliliğine karar verirken bundan faydalanabilirler. Her seviyede perde iç kuvvetlerinin, , birbiriyle etkileşimleri

M = M 1 + M 2 + ℓT

bağıntısı ile verilebilir. Şekil 2.22 (b) de görüldüğü gibi 500 mm den daha yüksek bağ kirişler olan bu örnekte, moment dayanımındaki ℓT bileşeni büyük olacağı için, verimli bir beraber çalışma elde edilmiştir. Kiriş rijitliğindeki belirgin bir artış, birlikte çalışmada daha büyük bir artışa sebep olmamaktadır. Bununla birlikte, kiriş yüksekliğinin 250 mm den az olduğu ve özellikle, etkili genişliklere bakılmaksızın, 150 mm lik döşeme kullanıldığı durumlarda, perdelerde oluşacak moment (M1+M2)

aniden artar. Bağlı sistemin bozulmasıyla, yapı iki ankastre perdeden oluşan duruma çevrilir. Moment dayanımının ℓT bileşeni için gösterilen taralı alan, 2.6 ile uyumlu biçimde, potansiyel enerji dağılımı bakımından uyulması gereken sınırları göstermektedir. Son olarak, Şekil 2.22 (e) de elastik yapıların elastik eğilme durumu karşılaştırılmaktadır.

2.3.2.3 Perdeler arasında yatay yük (tekrar) dağılımı Elastik analiz varsayımı