Kısa Perde Duvarlar

Yapısal duvarları sınıflandırmak için yaygın olarak yükseklik/uzunluk (Hw/Lw) oranı kullanılır. Kısa perde duvarlar, çoğu tasarım yönetmeliği tanımına göre genel olarak, ikiden küçük bir yükseklik/uzunluk oranına sahip olan ve bu yüzden kesme kuvvetleri tarafından yüksek ölçüde etkilenen yapısal elemanlar olarak tanımlanır.

Kısa ve kalın geometrilerinden dolayı yüksek bir başlangıç rijitliğine sahip olan kısa perde duvarlar; otopark yapıları gibi az katlı binaların sismik tasarımında, duvarların temel düzeyinin birkaç katını aştığı yüksek katlı yapılarda ve nükleer  yapılarda yaygın olarak kullanılmaktadır. (Perde duvar nedir?)

Kısa Perde Duvarların Davranışları

Yapısal duvarlar dünyada yaygın olarak kullanılan yönetmeliklerde davranış biçimlerine göre sınıflandırılırlar. Perde
duvarlar, genel olarak yükseklik/boy oranı göz önünde bulundurularak aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi narin ve kısa perde duvar olarak adlandırılmaktadırlar.

(Kısa perde duvar – Narin perde duvar)

Davranışa eğilme momentinin hakim olduğu perdeler narin perdeler, kesme kuvvetinin hakim olduğu perdeler ise kısa perdeler olarak tanımlanmaktadır. Gerekli tasarım şartlarını sağlayan bir betonarme perde duvar için, yükseklik/boy oranı 1.0 veya 1.0’den daha az olduğunda kesme hakim davranış olarak gözlenir. Bu oran; 1.0 ila 2.0 arasında olduğunda duvarın davranışı genellikle kesme ve eğilme arasındaki bir etkileşimle belirlenir. Yükseklik/uzunluk oranları 2.5-3.0 olan ince yapısal duvarlar için ise, ağırlıklı olarak eğilme hareketleri perde duvar davranışını kontrol etmektedir. (TBDY Betonarme Perde Tasarımı)

Eğilme ve eksenel yük davranışına göre daha karmaşık bir davranış olan kesme davranışı nedeniyle kısa perde tasarımı oldukça karmaşıktır. Hw/ℓw oranı oldukça küçük olan ve kesme kuvvetinin kritik olduğu kısa bir perde duvara etkiyen yatay yükler yüksek mertebede kesme kuvvetine neden olurlar. Geometrik özelliği nedeniyle büyük bir moment koluna sahip olan perde kesitinde, az miktarda bir donatı bile yüksek eğilme kapasitesi oluşturmak için yeterlidir. Böyle bir kesitte bulunan çekme donatısının akma mertebesine gelmesi oldukça büyük yatay yükler gerektirir. Dolayısıyla etkiyen yanal yük neticesinde oluşan kesme kuvveti akma momentinden önce kritik mertebeye ulaşabilir. (Betonarme Perdelerin Davranışları ve Özellikleri-TBDY-2018)

Düzgün tasarlanmış ve detaylandırılmış yapısal duvarlar, tasarım seviyesinde bir depreme maruz kalan bir binada yaşam güvenliği performansını sağlamak ve servis seviyesindeki bir deprem sırasında yapı üzerindeki hasarı minimuma indirmek için gerekli dayanıklılık, rijitlik ve süneklik özelliklerine sahiptir. Narin betonarme bir yapısal duvarın yeterli tasarımı, duvarın kesme kırılmasına maruz kalmamasını ve duvarın sismik uyarımlar altında sünek bir eğilme davranışı göstermesini gerektirir. Bununla birlikte; bu durum, yapısal duvar nispeten kısa olduğunda ve duvar davranışı kesme deformasyonları tarafından belirlendiğinde elde edilemeyebilir.

Tasarım yönetmelikleri, gerekli tasarım şartlarını sağlayan yapısal bir duvarın; enerjiyi eğilme sırasında esnek bir şekilde dağıtacağı ve herhangi bir kesme kırılması modunu yaşamayacağını ön görmektedir. Bu tasarım amacına, uzun yapısal duvarlarda ulaşılabilir, çünkü bu duvarlarda beklenen davranış ve kırılma modu, genellikle sünek ve eğilme kontrollüdür. Ancak en/boy oranları 2,0’den küçük veya eşit olan kısa yapısal duvarlar, birleşik eğilme-kesme modunda veya salt kesmede kırılma eğilimindedir. Duvarın en/boy oranı azaldıkça; duvarın kesmede başarısız olma olasılığı daha da artar.