Süneklik Nedir?


Deprem etkisi altında yapı tasarımında süneklik kavramı, ekonomi ve can güvenliği açısından ele alınan temel kabullerdendir. Süneklik, belirli hasarların kabul edilmesi ilkesine dayandığından, kesit ve sistemlerin davranışlarının sınırlandırılması gerekmektedir. Bu amaçla tüm deprem yönetmeliklerinde süneklik ile ilgili tanım ve koşullara geniş açıklamalar getirilmiştir. Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği ve Deprem Yönetmeliğinin Eğitim El Kitabında da bu koşullar açık bir dille şu şekilde ifade edilmiştir;

Süneklik deprem yüklerinin doğrusal olmayan davranışla karşılanmasında önemli bir yer tutar. Süneklik, dayanımda kayda değer bir azalma olmadan elastik ötesi şekil değiştirmeler yapabilme yeteneği ve kararlı çevrimsel davranışla deprem enerjisini tüketebilme yeteneği olarak tanımlanabilir. (Süneklik İngilizcesi; Ductility)

Süneklik; kesitte, elemanda ve taşıyıcı sistemde belirli bir yükleme biçimi ve karşı gelen şekil değiştirme ve yerdeğiştirme gözönüne alınarak, elastik ötesi şekil değiştirme ve yerdeğiştirme kapasitesi olarak tanımlanır. Süneklik, sistemi elastik sınırın ötesinde zorlayan etkiler altında, enerji tüketimini ve taşıyıcı elemanların karşılıklı etkileşerek yardımlaşmasını sağlamak için, düşey yükler altındaki davranıştan daha çok dinamik deprem etkilerin karşılanmasında önem kazanır.

Seyrek meydana gelecek şiddetli deprem etkisini, yapının elastik davranışının üzerinde şekil değiştirerek (kontrollü hasar ile) karşılaması öngörülür. Böyle bir durumda, elastik olmayan davranış önem kazanır. Kesitin, elemanın veya taşıyıcı sistemin, elastik sınırı geçip, etkilerde önemli değişiklik olmadan sünerek şekil değiştirme yapması beklenir. Böylece depremin dinamik etkisi, elastik enerji türüne dönüştürülür veya tüketilir. Artan yükleme durumunda sünme bölgesinin uzun olması ile ve tekrarlı yön değiştiren yükleme durumunda ortaya çıkan çevrimlerin geniş olması ile süneklik artar. Süneklik ölçüsü, μ= dmax / dy olarak tanımlanır.

sünek-gevrek-imgSüneklik, güç tükenmesi sırasında, elastik olmayan büyük şekil veya yerdeğiştirmelerin ortaya çıkması olarak da kabul edilebilir. Donatının akmaya erişmesini sağlamak için, kesitteki donatı oranına bir üst sınır getirilir. Bir yapı sünekse, deprem sırasında zeminden yapıya iletilen enerjinin büyük bir kısmı, elastik sınırın ötesindeki büyük genlikli titreşimlerle, yapının dayanımı önemli bir kayba uğramadan tüketilir. Süneklik sayesinde, yüklemenin aşırı artması durumunda akmaya ulaşan kesitlerde plastik şekil değiştirmelerle enerji tüketilirken, iç kuvvetlerin daha az zorlanan kesitlere dağılması sağlanır. Ancak, sünekliğin müsaade edilen hasarla orantılı olduğu unutulmamalıdır. İyi düzenlenmiş sünek bir taşıyıcı sistemde, deprem enerjisi, kontrolü hasarlarla, göçmeden uzak kalınarak karşılanır. Sünekliğin gereği olan plastikleşme bölgelerinin meydana gelebilmesi için, sistemin yüksek mertebeden hiperstatik olması gerekir. (Rijitlik ve Dayanım Kavramları Nelerdir?)

Yapıda büyük hasarların ve toptan göçmenin önlenmesi, taşıyıcı sistemin yatay yük dayanımının büyük bir kısmını elastik ötesi büyük yerdeğiştirmelerde de devam ettirebilmesi ile mümkündür. Taşıyıcı sistemin, elemanlarının ve malzemesinin elastik ötesi davranışta da, şekil ve yerdeğiştirmeler artarken, dayanımının önemli bir kısmım sürdürme özelliği de sünekliğe bağlıdır.



Taşıyıcı sistemin sünek davranış göstermesi için, kullanılan malzemelerin sünek olması gerekir. Donatının basmç gerilmeleri altında da sünek davranış gösterebilmesi için burkulmaya ve betona olan kenetlenmesi sonucu oluşacak sıyrılmaya karşı korunmuş olması gerekir.

Betonarme kesitlerin eğilme momenti etkisinde, donatının akma gerilmesine erişmesi sonucu meydana gelen güç tükenmesi sünektir. Buna karşılık kesme kuvveti altında eğik basmç gerilmelerinin betonda oluşturduğu güç tükenmesi sünek olmayan biçimde meydana gelir. Bunun gibi, donatı ile beton arasında kenetlenmenin sağlanmaması sonucu donatının betondan sıyrılması ile ortaya çıkan güç tükenmesi de sünek değildir.

Depreme dayanıklı yapı tasarımında genel eğilim sünek taşıyıcı sistemlerin teşvik edilmesi şeklindedir. Bunun yanında, planda ve düşey kesitte düzenli taşıyıcı sistenim seçimi ve elemanların birleşim bölgelerinde gösterilecek özen önemlidir. Ayrıca, taşıyıcı sistemde yatay yerdeğiştirmeleri sınırlandıracak rijitliğin oluşturulması ve bu suretle taşıyıcı olmayan elemanlarda meydana gelebilecek hasarların azaltılması diğer önemli bir husustur.

sünek-enerji-tüket-imgDeprem etkisine karşı tasarımda kesitler tasarım depreminin ve diğer öngörülen etkilere karşı koyacak şekilde taşıyıcı sistem tasarlanırken, tasarım depreminin üzerindeki depremde özellikle düşey taşıyıcıların dayanımlarını kaybederek tüm sistemin toptan göçmesinden veya burkulma gibi sünek olmayan ani güç tükenmesinden uzak kalınması istenir. Bu amaçla, kuvvetli bir deprem durumunda, sistemin elastik ötesi davranışı gözönüne alınarak Güç Tükenme Biçimi’nin incelenmesi gerekir. Bu amaçla elemanlarda güç tükenmesinin sünek türden oluşması ve güç tükenmesinin birleşim bölgelerinde değil, elemanlarda sünek biçimde ortaya çıkması sağlanır. Bu durumun ancak sınırlı sağlandığı yapılarda elastik deprem yüklerinin daha düşük bir deprem yükü azaltma katsayısı ile azaltılır. Nitekim TBDY’de deprem yönetmeliklerinin sünekliği göreli olarak yüksek olmayan sınırlı sünek sistemlerde daha küçük taşıyıcı sistem davranış katsayısı, dolayısıyla daha küçük deprem yükü azaltma katsayısı öngörülmesi bu düşüncenin sonucudur. (Plastik Mafsal Nedir?)

Kaynaklar; TBDY-2018 , TBDY 2018 Eğitim Elkitabı, Zekai Celep Ders Notları




[Toplam:1    Ortalama:5/5]

Süneklik Nedir?” için 3 yorum

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

Facebook Sayfamızı Beğenip
Yeni İçeriklerimize
Anında Ulaşın!