Kısa Konsol Kirişler

Kısa konsol kirişler-kısa konsollar özellikle bir kolona bağlı tekil yükleri taşıyan kısa ve yüksekliği değişken kirişlerdir. Özellikle sanayi yapılarında keren kirişlerinin taşınmasında veya prefabrike kirişlerin mesnetlendirilmesinde önemlidir. Bu konsollarda yükleme noktasından mesnet yüzüne olan uzaklığın kesit faydalı yüksekliğine oranı a_v/d≤1’dir. Bu oran gerilme durumunun iki eksenli olarak göz önüne alınmasını gerektirir. Kayma gerilmeleri konsolun davranışında etkili olurken konsolun kesme kuvveti dayanımı belirleyici olarak ortaya çıkar. Düşey konsol yükünün yanında önemli bir yatay yük de bulunur. Bu tür konsolların davranışını klasik kiriş kabulleri ile açıklamak yerinde olmaz.  Konsolu aşağıdaki şekildeki gibi 2 boyutlu ele alarak, asal gerilme yörüngelerinden yük taşıma davranışı daha açık olarak anlaşılabilir. Yükün artmasıyla asal çekme yörüngelerine dik çatlaklar ortaya çıkar. Donatıların çekme yörüngeleri boyunca yerleştirilmesiyle etkili bir donatı düzeni elde edilir. Kısa konsoldaki gerilme yörüngelerinin incelenmesiyle şu sonuçlar elde edilir:

-Yükleme noktası ile kolonun kenarı arasındaki çekme kuvveti hemen hemen sabit bir yayılış gösterir.

-Konsolun alt ucunda eğimli olan kafes sistemi benzeşimine uygun oluşan basınç kuvveti de sabit kabul edilebilir.

-Basınç kuvvetinin doğrultu değiştirmesinden oluşan çekme gerilmeleri oldukçe küçüktür.

-Kısa konsolun dikdörtgen şeklinde olması gerilme durumunda hemen hemen hiç değişiklik yapmaz. Dikdörtgen kesit durumunda kısa konsolun dış alt kısmında çok küçük gerilmeler meydana gelir.

Kısa konsolun davranışı karışık görülmekle beraber, çalışma durumundan hareketle basit bir boyutlama düzeni oluşturulur. Buna göre üste bir çekme donatısı yerleştirilerek kafes sistem oluşumu sağlanır. Böylece, konsol yükü eğimli beton basınç çubuğu ve çekme kuvveti yatay donatı ile karşılanır. Bu tür donatı düzenine sahip kısa konsollar üzerinde yapılan deneylerde, konsolun geometrik boyutlarına ve donatısına bağlı olarak şu güç tükenmesi durumları gözlenmiştir:

a-Yatay çekme donatısının akması ve donatıda büyük uzamanın meydana gelmesi kolon yüzünde eğilme türünden çatlağın olşup açılmasına neden olur. Bu sırada beton basınç çubuğunun da ezilmesiyle güç tükenmesi ortaya çıkar.

b-Gövdede meydana gelen çekme gerilmeleri eğik çatlakların oluşmasına neden olur. Beton basınç çubuğu ezilerek güç tükenmesi oluşur.

c-Kolon yüzündeki kayma gerilmeleri eğik çatlakların oluşmasına neden olur. Bu çatlakların birleşmesiyle kısa konsol kolon yüzünde ayrılarak güç tükenmesi ortaya çıkar.

d-Dış yükün konsolun dış kenarına yakın uygulanması durumunda, konsolun dış ucunda meydana gelen kopma ile güç tükenmesi oluşur.

e-Dış yükün altındaki plağın çok küçük olması alt kısmında betonun ezilmesine sebep olur. Yerel güç tükenmesi ile yük taşıma durumu sona erer.

f-Üst donatı ucunda yeterli kenetlenme boyunun bulunmaması, çekme kuvvetinin oluşmamasına ve konsolun ön kısmının ayrılmasıyla güç tükenmesine neden olur.

Bu güç tükenmeleri durumlarının beraberce ortaya çıktığı durumlar da söz konusudur. Ancak, pek çok durumda güç tükenmesi, yanlış donatı düzeninden kaynaklanan yeterli kenetlenme boyunun sağlanamamasının sonucudur.