Standart bir yapı tasarımı yapılırken yapının temelinin zemin ile rijit bir şekilde bağlı olduğu kabulüne göre üst yapı tasarımı yaparız. Bu aslında doğru değil. Zemin tam olarak rijit bir malzeme değil, bu kabul ancak kaya zeminlerde kabul edilebilir bir yaklaşım olur. Onun haricinde özellikle yumuşak zeminlerde bu kabulü yaparak aslında daha tasarımın en başında hata yaparak başlıyoruz tasarıma. Bu yüzden de zemin dinamiğinde Yapı-Zemin Etkileşimi (Soil-Structure Interaction SSI) diye bir tema var. Bu tema da dediğim bu hatayı ortadan kaldırmak için geliştirilmiş bir araç.
Yukarıdaki resimden de görülebileceği gibi rijit olmayan zeminlerde yapı sol şekildeki gibi deforme olabilir. Zeminin rijitliğini yansıtması için tasarlanırken temeli yatayda, düşeyde ve rotasyonel olarak tutan üç (iki boyut için) yay modellenir. Bu yayların rijitlikleri zeminin parametrelerinden hesaplanır.
Bir yapının temelini zemin ile rijit düşünerek tasarlamaya kalktığımızda yapının rijitliği Yapı-Zemin Etkileşimini göz önüne aldığımız durumdan daha yüksek çıkar. Bunun sonucu olarak da deprem tasarımı yaparken bu yapıyı daha yüksek ivme değerleri ile tasarlamamız gerekiyor (kısa periyot bölgesinde tersi geçerli). Yani standart bir yapıda dahi Yapı-Zemin Etkileşimini göz önüne almak yararlı, daha ekonomik tasarımlar yapabiliriz.
Zemini rijit olarak göz önüne aldığımız senaryoda zeminde oluşacak deformasyonları göz ardı ediyoruz. Bu deformasyonları da göz önüne alan Yapı-Zemin Etkileşimi sonucu yapının da yer değiştirme miktarı artacak. Bu yer değişimleri gerçekte belki de bizim yapımızı tasarladığımız deformasyon kriterlerini aşmış durumda ancak biz rijit zemin modeli ile tasarım aşamasında bunları göremiyoruz. Yine bu yer değişimleri sonucu yapı elemanlarında ikinci mertebe etkileri daha büyük olacak ve daha fazla yük geliyor olacak. Biz bunları da yine göz önüne almıyorduk.
Özetlemek gerekirse; Yapı-Zemin Etkileşimi yapıları tasarlarken bizlere yapıları daha gerçekçi modellemek için kuvvetli bir araç sunuyor. Basit yapılar için bu aracı kullanmak yönetmelikler tarafından zorunlu tutulmuyor ancak daha karmaşık yapıların dinamik tasarımı yapılırken mutlaka kullanılması gereken bir araç.
Sormak istediğiniz sorular varsa bunları yorumlarda sorabilirsiniz.
Hatırlatma: Yazılan makalelerden haberdar olmak istiyorsanız, sosyal medya hesaplarımızı takip edebilirsiniz.
