Dinamik Etkilere Karşı Yapısal Tasarımın Önemi

Konca Peyzaj - Uygulama ve Proje

17 Ağustos 1999 depreminin 15. yıl dönümünü geride bıraktığımız şu günlerde artık depremin hayatımızda ne kadar önemli bir yere sahip olduğunu hepimiz çok net bir şekilde biliyoruz. Biz inşaat mühendisleri olarak bu depremde kayıtlara geçen yaklaşık 20 bin insanın hayatını kaybetmesi gibi olayların tekrar yaşanmaması için gerekli çabayı sarf ediyoruz. Dolayısıyla deprem gibi dinamik etkileri yapılarda daha detaylı araştırma gereksinimi ortaya çıkıyor. Bu yazımızda dinamik etkilere karşı yapısal tasarımın önemini soru ve cevaplar ile aktarmaya çalışacağım.

Yapısal bir problemin dinamik olup olmadığına nasıl karar veririz?

Yapı, dinamik bir yüke maruz kaldığında zamana bağlı değişken bir hareket gösteriyorsa bu problemin dinamik olduğuna karar verebiliriz. Yapının dinamik bir yük altında nasıl bir davranış göstereceğini anlayabilmek için Tn/T = W/Wn bağıntılarından faydalanabiliriz. (Bu bağıntıları kullanarak ve yapı davranışını tespit etmenizi sağlayacak açıklamaları Rezonans durumunun yapılara dinamik etkisi başlıklı yazımızda bulabilirsiniz.)

Statik ve dinamik davranış arasındaki yapısal tasarımda göz önüne alınması gereken faktörler nelerdir?

Dinamik davranışta yapısal tasarım yapılırken statik davranıştan farklı olarak yapının hakim periyotu, atalet kütlesi, sönüm oranı, malzeme dayanımında oluşan zamana bağlı değişiklikler, çevrimsel davranış geçmişi durumları dikkate alınmalıdır.

Bir yapının deprem hareketine maruz kalması durumunda neden kapasite ve talep birbiriyle ilişkilidir? Bu ilişkiyi nasıl örneklendirebiliriz?

Yapılarda, deprem gibi dinamik etkiler altında kapasite ve talep birbirine bağlı olarak değişir çünkü yapıda kapasiteyi arttırmak amacıyla yaptığımız değişiklikler yapının rijitliğini arttıracak, yapının periyotu ve sönüm oranı gibi dinamik özellikleri değişecek ve talep de buna bağlı olarak değişecektir. Dolayısıyla, halk tarafından yaygın olarak bilinen “bu yapıda en yüksek kalitede beton kullanıldı, demirler iki kat fazla atıldı, kolonlar iki kat büyük kondu” gibi yapının güvenli olduğunu iddia eden cümleler, aslında yapının depreme karşı daha güvenli olduğunu değil daha fazla deprem yükü alacağını gösterir. Yapı ağırlaştıkça aldığı deprem yükü artar ve yapı gereğinden fazla sağlamlaştıkça yapı gevrekleşir yani kırılmalara karşı daha müsait bir duruma gelir.

Ne tür yapılarda rüzgarın dinamik etkisi göz önüne alınır?

Rüzgar uzun periyotlu (3sn ~ 60sn)bir hareket olduğundan yapıda dinamik bir etki oluşturması için yapının periyotunun da belli bir oranda büyük olması gerekir. Bu yapılar örnek olarak yüksek yapılar (120 m ve üzeri gökdelenler), uzun açıklıklı köprüler olarak gösterilebilir. Bu tarz yapıların dışında kalan yapılarda rüzgar yükü mutlaka yapıya etkitilmelidir, ancak bu deprem gibi dinamik bir yükleme olarak değil statik bir yükleme olarak etkitilebilir.

dinamik etkilere karşı yapısal tasarımın önemi

 

Deprem dendiğinde aklımıza gelen dinamik etkilere karşı yapısal tasarım bu anlatılanlarla sınırlı mı?

Tabii ki bu sorunun cevabı hayır. Maalesef hiç bir zaman depremin gerçekte nasıl ve ne kadar bir etki göstereceğini bilemeyiz ancak bizim yapmamız gereken geçmişten günümüze elde ettiğimiz deneysel ve yaşanmış sonuçları inşa edeceğimiz yapılarda kullanmak ve bundan sonraki felaketlerde can kaybının yaşanmamasını sağlamaktır. Dinamik etkilere karşı yapısal tasarım insan yaşamını doğrudan etkilediği için analizlerde hafife alınmaması gereken bir öneme sahiptir.

Bunlar da hoşunuza gidebilir...

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.