Kısa Kolon Etkisi Nedir?
Kısa kolon etkisi, betonarme kolonun çeşitli nedenlerde hesap edilenden daha fazla kesme kuvveti ile karşılaşması ve aşırı rijit bir davranış göst...
Kısa kolon etkisi, betonarme kolonun çeşitli nedenlerde hesap edilenden daha fazla kesme kuvveti ile karşılaşması ve aşırı rijit bir davranış göstermesi durumuna denir. Bu yazımda, kısa kolon etkisi nedir, kısa kolon etkisi nasıl oluşur, kısa kolon oluşumunu engellemek için neler yapılabilir gibi sorular başlıca konularımız olacak.
Kısa Kolon Etkisi Nedir? Nasıl Oluşur?
Kısa kolon etkisi, yukarıda da yazdığım gibi; betonarme kolona hesap edilenden daha fazla kesme kuvvetinin etki etmesidir. Dizaynı beklenmedik bu kesme kuvvetine göre yapılmamış olan betonarme eleman hasar alır. Bu nedenlerden dolayı yapıların zayıf halkaları, kısa kolonlardır.
Kısa kolon etkisinin kolon boyuyla (yüksekliğiyle) doğrudan ilgisi yoktur. Yani kulaktan dolma bir bilgi olan; "kolon net yüksekliği, kolonun derinliğinden en az iki kat büyük olmalıdır, aksi halde kısa kolon etkisi oluşur" sözü tamamen safsatadır. Yani kısa kolon etkisinde, kısa kiriş etkisinde olduğu gibi tek bir kriterden bahsetmek mümkün değildir.
Kısa kiriş etkisi
Hatırlatmak amacıyla yeri gelmişken yazayım. Bir kirişin kısa kiriş olarak tanımlanması için, kirişin uzunluğunun, kiriş derinliğine oranı 4'ten az olmalıdır. Örneğin 25x50 boyutlarında bir kirişin uzunluğu 180 cm ise; bu kısa kiriştir. Yönetmelikte kısa kirişin nasıl tasarlanacağı detaylarıyla anlatılmıştır. Ancak unutmadan; bu tanım sistem kirişleri için geçerlidir. Konsol kirişlerde böyle bir kısıtlama söz konusu değildir. Bkz: Konsol kirişlerde gövde donatısı gerekli mi?
Kısa kolon nasıl oluşur?
Dönelim kısa kolona. Kısa kolon etkisinde, kısa kirişlerde olduğu gibi tek bir kriter olmadığını söylemiştim. Peki kısa kolon etkisi nasıl oluşur?
Diyelim ki projemizi dizayn ettik; kolonlarımızı, kirişlerimizi tasarladık ve projemiz için yapı ruhsatımızı aldık. Proje müellifleri için çoğu zaman iş burada bitiyor gibi görünüyor. Ancak şantiyede işler, ofisteki gibi yürümüyor ne yazık ki.
Örneğin subasman perdeleri... Eğer bu elemanlara göre statik proje hazırlanmadıysa bazı önemli ayrıntılara dikkat etmek gerekiyor. Bkz: Statik proje bedeli hesaplama programı
Yarım subasman perdesi, bodrum bant pencereleri
Statik projede moment değeri 30 birim olarak hesaplandı diyelim. Bunu kolonun serbest boyu olan 3 metreye böldük ve 10 birimlik kesme kuvvetine göre kolonumuzun dizaynını yaptık. Ancak şantiyede subasman perdesi yapılması konusunda karar kılındı ve bodrum kat ışık alsın diye de bant pencere boşluğu bırakıldı. Şimdi oldu mu sizin kolonun serbest boyu sadece 50 santim?
Aynı 30 birimlik momenti bu defa 0.5 metreye bölelim. Ne çıktı? 60 birim. Ama biz hesabımızı 10 birimlik kesme kuvvetine göre yapmıştık. Beklenenden 6 kat fazla kesme kuvveti kolonumuza gelecek. Sonuç ne olur?
Valla sizi bilmem. Ben 60 kg ağırlık ile 3 set squat yapabiliyorum. Benim dayanma kapasitem bu kadarcık. Siz bana 60 kg yerine 360 kg'lık ağırlık verirseniz büyük ihtimalle benim bütün kemiklerim kırılır. Binada da farklı bir sonuç beklememek gerekir. İşte bu etki; kısa kolon etkisidir.
Merdivenler
Gelelim merdivenlere. Binadaki kolonların rahat salınmasını engelleyecek ve beklenenden fazla kesme kuvveti almasına neden olacak bir diğer etmen olan merdivenlerin, kolonlara hiçbir surette bağlanmaması gerekir. Çünkü betonarmeyi tasarlarken bizler genellikle merdiveni kolona mesnetlemeyiz. Dolayısıyla şantiyede de merdivenlerin kolonlara bağlanmaması gerekir.
E o zaman merdiven nasıl ayakta duracak dediğinizi duyar gibiyim. Eğer doğru dizayn edilirse döşemeden döşemeye bağlayarak da merdiveni ayakta tutabilirsiniz. Ancak ben projelerimde merdivenin bir tarafını betonarme perde olarak dizayn ediyorum ve merdiveni betonarme perdeye bağlıyorum. Proje aşamasındayken bunu tasarlarsanız, siz de bu yöntemi izleyebilirsiniz.
Merdivenle ilgili bir diğer akılcı yöntem de ara sahanlık kirişinin yapılması olacaktır. Burası çok önemli: eğer projede ara sahanlık kirişi tanımlanırsa bunu sahada uygulamanızda bir problem yok. Ama siz şantiyede kafanıza göre kirişi aşağı veya yukarı kaydıramazsınız. Eğer proje hazırlanırken sahanlık kirişi tasarlandıysa; zaten kesme kuvvetleri buna göre hesaplanmıştır.
Teraslardaki parapetler
Kısa kolon oluşumuna neden olan bir başka etmen de teraslardaki betonarme parapetler. Teras korkuluğu olarak inşa edilen bu elemanlar her ne kadar donatı olarak ve beton olarak kolondan ayrı inşa edilseler de kolonun bir bölümünün rahat hareket etmesine engel olmaktadırlar.
Özetle kısa kolon;
Özetle kısa kolon etkisi, kolona projede hesaplanmayan ek kesme yükü getirilmesidir. Bant pencere, parapet, merdiven ve hatta tuğla duvar bile bu etkiyle karşılaşmanıza neden olabilir. Peki ne yapmak gerekir? Kısa kolon etkisinin çözümü nedir?
Kısa kolon etkisinden nasıl kurtulabiliriz? Kısa kolon etkisini engellemek için yapılması gerekenler!
Kısa kolon etkisinden kurtulmak için yapabileceğiniz birkaç şey var. Öncelikle, eğer subasman perdesi ya da parapet gibi bir eleman inşa etmeniz gerekiyorsa; kolonlarla inşa edeceğiniz bu yapının arasında dilatasyon bırakmanız gerekir. Örneğin 5 cm kalınlığında köpük, kısa kolonla ilgili dertlerinize derman olacaktır.
Veya bant pencere boşluğu bırakmadan, kolon yüksekliğince betonarme perdeler inşa ederseniz (yani tam dolu perdeler) bu da kısa kolon etkisinden kurtulmanızı sağlar.
Merdiven gibi yapılarda da yukarıda bahsettiğim gibi; merdiveni kolona bağlamadan inşa etmek gerekir. Proje aşamasından kolon yerine betonarme perde tasarlamak, ara sahanlık kirişi tasarlamak veya merdiveni hiçbir yere bağlamadan inşa etmek en doğrusu olacaktır.
Kısa kolon problemi videosu
Yazı dizisi olarak inşaat aşamalarını anlattığım Filiz Apt. projesinde bodrum çevre perdelerinin betonunu döktükten sonra arsa sahiplerinden, çok değer verdiğim bir abim geldi ve;"Bodrum perdelerini kolonlardan ayrı yapmak gerekiyormuş, bir video izledim, bütün kolonlar kırıldı." dedi.
Önce bu iddia karşısında şaşırdım. Sonra da kısa kolon problemi ile ilgili üstteki videoyu izlemiş olma ihtimali aklıma geldi ve videoyu izlettim. Neyse ki kısa kolon probleminin nasıl oluştuğunu, kısa kolon probleminin nasıl çözülebileceğini detaylarıyla izah ettim ve arsa sahibini gönlü rahat bir şekilde şantiyeden uğurladım.
2 yorum