Yumuşak Kat Nedir?

Yumuşak kat olarak ifade edilen katın yanal rijitliği diğer katlara göre daha düşüktür. Bu nedenle de o kat düşeyde rijitlik düzensizliğine neden olur.

Yumuşak Kat Oluşum Nedenleri?

Yukarıdaki görselde yumuşak kat oluşumuna sebep olan tipik tasarım “hatalarını” görebilirsiniz. Neden tırnak içinde yazdığımı aşağıda açıklayacağım.

Soldaki yapıda katlardan birisinin kat yüksekliği diğer katlara göre daha yüksek. İki tarafından ankastre olarak mesnetlenmiş bir kolonun yanal rijitliğini hesaplamak için kullanılan formül:

\begin{equation}

k=\frac{12*EI} {h^3}

\end{equation}

Paydadaki h kolonun yüksekliğini temsil ediyor. Eğilme Rijitliği EI’yi 1 birim alarak basit bir hesap yaparsak:

k_{3metre}=\frac{12*1} {3^3} =\frac{12} {27}=0.\overline4 \approx 0.44



\\~
\\~

k_{4metre}=\frac{12*1} {4^3} =\frac{12} {64}=0.1875\approx0.19

\\~
\\~
oran=\frac{k_{3metre}} {k_{4metre}}=\frac{0.44} {0.19}=2.32

Yukarıdaki hesapta açıkça görüldüğü üzere 3 metrelik kolon 4 metrelik kolondan 2.32 kat daha rijit. Sadece bir katın yüksekliğini 1 metre fazla yapmak bile ne kadar rijitlik farkına neden oluyor gördüğünüz gibi. Bu yüzden kat yüksekliklerinizi aynı tutmanız gerekiyor. 

Ortadaki resimde ise zemin katta kolonlar devam etmiyor, yani kolonlar kirişe oturuyor. Bu sadece yumuşak kat sorunu değil başka sorunlar da doğuruyor ancak burada sadece yumuşak kat sorununu gözönüne alıcaz. Bir katın yanal rijitliği hesaplanırken en basit şekilde kolonların (veya perdelerin) rijitliği hesaplanır ve bunlar o katta bulunan kolon (veya perde) sayısına çarpılır. Eğer o katta diğer kattakilerden daha az kolon veya perde bulunuyorsa o katın rijitliği de diger katların rijitliğinden düşük olacaktır. Bu da yine düşeyde rijitlik düzensizliği oluşturacak ve kolonların eksik olduğu katta yumuşak kat oluşacaktır. 

Sağ resimdeki mekanızmanın ise özellikle Türkiye’de 10 binlerce örneği olabilir. Özellikle zemin katında dükkan olan ve çerçeve sistemden oluşan yapılarda meydana gelen bir yumuşak kat türü. Dolgu duvarlar sadece yapının üst katlarında çerçevelere bitişik olarak inşa edildiyse ve bu dolgu duvarlar yapının zemin katında (veya başka bir katında) bulunmuyorsa bu katta yumuşak kat ortaya çıkarıyor. Türkiye için en tehlikelisi de bu tür. Çünkü Türkiye’de mühendisler dolgu duvarları yapıyı tasarlarken gözönüne almıyor ve bu rijitlik düzensizliğinden habersiz bir şekilde tasarımını sonlandırıyor. Ama gerçekte olan yapıda bu sorun var ve deprem sırasında bu katta yumuşak kat oluşuyor. Çözüm ise dolgu duvarları çerçevelerle arasında derz bırakarak tasarlamak. Bu tavsiyeyi kaç farklı yazıda verdim bilmiyorum ama vermem gerekiyor. 

Yukarıda hata kısmını tırnak içinde yazdım çünkü bu tarz tasarlanmış yapı örnekleri ile karşılaşabilirsiniz ve bunlar bilinçli olarak öyle tasarlanmış olabilir. Bu ne demek? Bu şu demek. Gerçekten iyi mühendislik bilgisine sahip mühendislik bürolarında bu tarz tasarımlar yapılabiliyor ama onlar bu tasarımın yol açaçağı sorunu bilerek ve buna karşı önlem alarak tasarlıyor. Deneyimsiz ve sıradan bir mühendisin bu tarz tasarımlara girmektense bu tarz tasarımlardan kaçınmasını tavsiye ederim. 

Yukarıdaki iki görsele bakarsaniz bunlar ETH Zürich Hönggerberg kampüsünde bulunan HIT binasının görselleri. Bu binanın bir bölümünde bulunan salonun yüksekliği iki kat yüksekliğine denk geliyor. Bahsettiğimiz tasarım “hatalarından” birisine benziyor ancak bu yapıyı tasarlayan mühendisler ne yaptığını bildiği sürece sorun yok. 

Sormak istediğiniz sorular varsa bunları yorumlarda sorabilirsiniz.

Hatırlatma: Yazılan makalelerden haberdar olmak istiyorsanız, sosyal medya hesaplarımızı takip edebilirsiniz.