Binalarda Yük Aktarımı

Alışılagelen binalarda yük aktarımı döşemelerden kirişlere, kolonlara ve temellere şeklinde gerçekleşir.  Taşıyıcı sistemin yüklere karşı koyması açısından, elemanların dayanımları yanında, yük aktarımının sağlanması da önemlidir. Kirişler kendi üzerlerinde bulunan duvar ve benzeri yükleri taşıdıkları gibi, mesnetlik yaptıkları döşemelerden de bir taraftan veya iki taraftan olmak üzerec yük alırlar.

Döşeme plağında bulunan herhangi bir yükün çevre kirişlere aktarılma şekli, döşeme ve kirişlerin rijitliklerine ve mesnetlenme şekline bağlıdır. Ancak, döşeme plağının etrafının tamamen kirişle çevrili olduğu durumda, döşemenin yükünü çevre kirişlere ilettiği ve kolonla herhangi bir etkileşime girmediği kabul edilir.

Çevresindeki kirişlere mesnetli döşemeler düzgün yayılı yük etkisinde ise, mesnet oluşturan kirişlere dağılışı, dikdörtgen plaklarda köşelerin açı ortayları ile uzun kenara paralel plak orta çizgisinin ayırdığı alanlar esas alınarak hesaplanabilir. Aşağıdaki şekilde gösterilen bu durum, kirişin her iki taraftan yük aldığı düşünülerek sürekli plaklara genelleştirilebilir. Döşemenin kesişen iki kenarından biri sürekli diğeri değilse, açı ortayı yerine sürekli kenara süreksiz kenardan daha fazla yük iletilmesini sağlayan 60°+30° çizgisinin kullanılması durumunda gerçekçi, fakat hesaba katılması daha zor bir yük düzeni bulunur Ancak TS500 her durum için açı ortayın kullanılmasını yeterli kabul etmektedir. Eğer, Şekilde gösterildiği gibi dört tarafından kirişlere mesnetli bir döşemede uzun kenarın kısa kenara oranı büyükse kısa kenardaki kirişe gelecek yük azalır. Uygulamada bu oranın ikiden büyük değerleri için (m>2) yükün ikiye ayrılarak sadece uzun kenardaki kirişlere aktarıldığı kabul edilebilir.

Ayrıca Binalarda Yük Aktarımı hesabında daha ileri bir basitleştirme ile üçgen ve yamuk yük dağılışlarına eşdeğer olarak şu düzgün yayılı yük dağılışları kabul edilebilir;

Kısa açıklık için  pl_x/3

Uzun açıklık için (pl_x/2)(1-1/3m²)

Burada m=l_y/l_x ≥1 döşeme açıklıklarının oranıdır. Mesnet momentlerini yeter doğrulukta veren bu dönüştürme bağıntıları, açıklık momenti ve kesme kuvveti için doğrudan üçgen ve yamuk yükle elde edilenden farklı sonuç verirler.

Verilen bu açıklamalarda döşemelertek tek ele alınmakta olup, birbirleriyle olan etkileşimi gözönüne alınmaz. Bütün döşeme gözlerinin düzgün yükle dolu olması ve açıklıkların birbirine yakın olması durumunda etkileşim önemli değişikliklere sebep olmaz. Ancak, yüklerin ve açıklıkların birbirinden çok farklı olması durumunda döşemeler arası etkileşim önem kazanır. Böyle durumlarda döşemelerin ayrıntılı çözümü çoğu defa zaman alıcı olur. Bunun yerme döşemeyi iki doğrultuda kesişen sürekli kirişlere benzeterek yük dağılımında etkileşimi gözönüne almak pratik sonuç verebilir. Bu durumda önemli bir sorun döşeme üzerindeki yükün iki doğrultuda paylaştırılmasıdır. Bunun için doğrudan döşeme kenarlarının oranı ve bu kenarların mesnetlenme durumu gözönüne alınarak paylaşım yapılabilir. Yeter yaklaşıklığa sahip bu paylaştırma ile döşemenin çözümü, iki doğrultuda bulunan sürekli kiriş çözümüne karşı getirilmiş olur.

Çok sayıda tekil yüklerin bulunması durumunda yük aktarımı düzgün yayılı yüke benzetilerek ele alınabilir Ancak, endüstri yapılarında olduğu gibi, az sayıda ağır tekil yükün bulunması durumunda, yükün mesnetlik yapan kirişlere dağıtılması daha dikkatli incelemeyi ve ayrıntılı çözümü gerektirebilir.

Döşemeler, kirişler olmaksızın doğrudan doğruya kolonlara da mesnetlendirilebilir. Bu durumda kolonlara döşemelerden gelen yüklerin hesaplanmasında uygulanabilecek en basit yöntem, kolon eksenleri arasındaki orta eksenleri çizerek, kolon etki alanları oluşturulur. Bu alanlardaki kat yüklerinin doğrudan kolona aktardığı kabul edilir. Kolon eksenlerinin iki dik doğrultu oluşturması ve kolonların düzenli bir şekilde bu eksenlerin kesim noktasında bulunması durumunda bu etki alanları dikdörtgenler olarak belirir. Kolonlar da bu alanın simetri merkezinde bulunur. Açıklıkların birbirlerine yakın olması ve düzgün yayılı yükün bulunması durumunda bu basit yöntem yeterli yaklaşıklıkta sonuçlar verir.

Yapıların projelendirilmesinde en önemli konuların başında Binalarda Yük Aktarımının doğru şekilde yapılandırılması gelmektedir.

Hareketli ve Sabit Yükler ile ilgili yazımıza buradan ulaşabilirsiniz.