Perde Duvar Nedir? Perde Çeşitleri Nelerdir?

Perde duvar tanımı ile söylenebilecek olan ilk şey deprem yönetmeliğimizde ve TS500’de yer aldığı şekilde planda uzun kenarının lw, kalınlığına bw oranı en az 7 olan düşey taşıyıcı betonarme elemanlardır. Perde duvar elemanlarının birinci görevi yapıda yanal yükler altında ortaya çıkabilecek yatay yer değiştirmeleri sınırlamaktır.

Perde Duvar 

Yapılarda en çok bilinen kavramlar kolon ve kirişlerdir. Düşey yüklerin taşınımı açısından bir sıkıntı kolay kolay çıkmasa da ortaya yatay yükler çıktığı zaman başka bir kavram ortaya çıkmaktadır. Binalarda taşıyıcı elemanlardan bahsederken son zamanlarda sıklıkla duyduğumuz perde duvar dan da bahsetmezsek olmaz.

Depremlerde Perde Duvarın Önemi ve Temel Boyutları

Özellikle geçtiğimiz hafta yaşadığımız İzmir Depremi ile birlikte herkesin aklında olan binaların deprem güvenliği ile ilgili olarak en büyük katkıyı yapan elemanlardan birisi perde duvarlardır.

Perde duvarlar sayesinde rijitlik, dayanım ve süneklilik gibi kavramlar binada güç kazanır. Yapılardaki yatay yer değiştirmeler oldukça sınırlandırılmış olur ve bu  yatay yer değiştirmeye bağlı hasarlar azaltılmaktadır.

Yüksek yapılarda yer alan perde duvarlar, yatay yük oluştuğunda konsol kiriş davranışı gösterirler. İşte bu sebeple konsol perde duvarlarda yatay yükler altında oluşan eğilme momentleriyle birlikte düşey yüklerden de gelecek olan eksenel normal kuvvetler bulunmaktadır.

Perde duvarlar binaya rijitlik sağlayan rijit yapılardır, bu rijitlik sebebiyle de üstlerinde ciddi eğilme momentleri taşırlar, kesitlerinde hakim olan yük eğilme momentidir.

Hakim olan yük eğilme momenti olduğu için perde duvarlarda temel tabanlarında çekme kuvvetleri oluşmaktadır, işte bu sebeple perde duvar kullanıldığı durumda büyük boyutlarda temel kullanılması gerekmektedir.

Perde duvarların mimari olarak önemi ve kesitleri

Yapılarda deprem güvenliği sağladığı gibi mimari açıdan da rahatlık sağlarlar. Yükseklik olarak az olan yapılarda, mimari açıdan sorun olmaması sebebiyle bazen gerektiğinden daha büyük perde duvarlar ile bile karşılaşılabilmektedir.

Mimari olarak uygulanabilirliği ile deprem anında oldukça fonksiyonel tasarımlara ulaşmak kolaylaşmış olur. Pek çok kesit şekliyle tasarlanabilen perde duvar kesitleriyle ilgili olarak örnekleri de aşağıda görebilirsiniz.

çeşitli perde duvar kesitleri
Çeşitli perde duvar kesitleri

Pek çok farklı kesit tipinin olmasının tek dezavantajı her bir kesit için betonarme davranışındaki değişimler ve bu statik çözümlerin birbirinden farklı olmasıdır. Yapılarda pek çok farklı kesitte yer alabilen perde duvarlar için hesaplamalar bu çeşitlenmeden ötürü zor olabilmektedir.

Her biri için hesabın değişmesi sebebi ile genel olarak yönetmelikte verilen mimimum donatı değerleri kullanılarak tasarımlar yapılmaktadır. Yönetmeliklerimiz oldukça kapsamlı ve güvenli bölgede kaldıkları için bu durum yeterli olmaktadır. Fakat tabi ki, eğilme momentlerinin normal beklenen değerlerden fazla olabileceği durumlarda minimum donatı yetersiz kalabilir, bu durumda o perde duvara has hesaplamalar yapılabilmektedir.

Perde duvarların rijit olması ve depreme karşı hasarı azaltması

Per. duvar, yazımızda daha önce de belirttiğimiz gibi binalarda deprem dayanımına oldukça büyük katkılar yapar. Deprem anında taşıyıcı sistemin üzerinden bir miktar yükü alır, yapıya rijitlik kazandırırken, kolon ve kirişlerde oluşabilecek olan hasarların minimize edilmesinde oldukça etkin rol oynar. Şiddetli deprem anında binanın ana taşıyıcı sisteminin alacağı hasarın bir kısmını sönümleyerek yine istenilen derecede hasar oluşumuna yardımcı olur, binanın güvenli tahliyesine izin verir.

Binalarda betonarme perdeler bodrum katlar için binada çepeçevre uygulanır. Ayrıca boyutlandırması da bodrum katlar için döşeme gibi yapılır çünkü yükler dik olarak gelmektedir.

Yönetmeliklerde Belirtildiği Ölçüde Perde Duvar ile İlgili Koşullar

Betonarme perde boyut sınırlamaları olarak konuşulması gereken ilk konu perde kalınlığı sınırlamasıdır. Perde duvarların kalınlığı, kat yüksekliğine göre 1/15 oranından az olamaz ve bununla birlikte 200mm’nin de üstünde olmalıdır.

Hw temel üstünden itibaren ölçülen toplam perde yüksekliği ve lw perdenin veya bağ kirişin perde parçasının plandaki uzunluğu olmak üzere;

Hw/lw> 2.0   koşulunun sağlanması takdirde, kritik perde yüksekliği boyunca perde kalınlığı kat yüksekliğinin 1/12’sinden az olmamalıdır. Yönetmeliklerle bu durum bu şekilde sınırlandırılmıştır.

Ayrıca deprem yüklerinin tamamının tüm bina yüksekliğinde betonarme perde sayesinde taşındığı durumlarda, aşağıda verilen koşulların ikisinin de beraber karşılanması zorunludur. Bununla birlikte betonarme perde kalınlığı, binadaki en yüksek katın yüksekliğinin 150 mm’den az olmama koşulu ile birlikte 1/20’sinden az olmamalıdır.

Aşağıda görülen ∑ Ag  değeri deprem doğrultusuna parelel yapı elemanlarının enkesit alanları toplamı olarak ifade edilirken, ∑ Ap binanın tüm katlarının plan alanlarının toplamıdır ve Vt binaya etkiyen toplam deprem yükünü ifade eder, fctd betonun tasarım çekme dayanımı olarak tanımlanmaktadır.

denklem 1a
denklem 1b

Bu bağıntılara aksi halde perde kalınlığı kat yüksekliğinin 1/15’inden ve 200 mm’den az olmaması gerekir. Denk. 1’in  bodrum katların çevresinde çok rijit betonarme perdelerin bulunduğu binalarda zemin kat düzeyinde, diğer binalarda ise temel üst kotu düzeyinde uygulanması gerekir (A.B.Y.Y.H.Y, 1998).

Perdenin toplam yüksekliği ve kritik perde yüksekliği ile ilgili olarak da; kritik perde yüksekliği, gerilmelerden en fazla etkilenen toplam perde yüksekliğinin 1/6 oranından az olmamak gerekçesiyle perdenin alt kısmında kalan alan olarak ifade edilmektedir. Bu alanın özellikle kritik perde yüksekliği olarak ifade edilmesindeki sebep ise bu bölgede fazla şekilde gerilme yığılmaları oluşması ve buna bağlı olarak kırılma gerçekleşme alanları olmasındandır.

Betonarme perde elemanlarında eğilme etkisiyle uç noktalarda zorlanmalar meydana gelmektedir. Bu sebeple de uç bölgeler özel olarak boyutlandırmalara tabi tutulabilir, boyutlandırılması ise kolon kesitine benzer bir şekilde yapılmaktadır.

Perde uç noktalarında donatı yoğunlaştırması yapılarak ekonomik ve fonksiyonel tasarımlar yapılabilmektedir. Perdelerde sadece gövdedeki donatının artırılması taşınacak momenti artırır, ulaşacak maksimum eğriliği azaltır fakat sünekliği de azaltacaktır. Bu durumdan kurtulmanın ilk yolu da sadece kritik perde uç noktalarında donatı fazlalaştırmaya gidilmesidir.

Perde duvar donatısı ile ilgili koşullar
Perde donatısı ile ilgili koşullar
Perde donatısı ile ilgili koşullar kesit

Perdeler en fazla mesnet bölgelerinden zorlanırlar. Bu bölgelerde enine donatı sarımı yapılmaktadır. Perdelerin burkulmasını önlemek için ise başlık bölgelerinde beton basınç bölgesinin büyütülmesi ve aynı zamanda bodrum katlarda genişletmeler yapılarak perde başlık düzenlemesi yapılması gerekmektedir.

Kısa Perdeler

Kısa perde elemanları söz konusu olduğu zaman dikkat edilmesi gereken hasar durumu, kayma gerilmelerine bağlı olarak gerçekleşen hasar durumudur. Bu durumdan ötürü hesaplar yapılırken kayma şekil değiştirmelerinin dikkate alınması ve buna göre bir boyutlandırma yapılması uygun olacaktır.

Perde Duvar Davranışları Nasıl Gerçekleşmektedir?

Betonarme perdeler her kat seviyesinde ayrı ayrı döşemeler ise yerlerine sabitlenmiş durumda olduğu için deprem yükleri altında burkulma davranışı sergilemezler.

Konsol betonarme perde durumunda yatay yüklerin yanında elemana düşey yükler de etki etmektedir. Bu durumlarda betonarme perdelerden kolon davranışı beklemek doğru bir yaklaşım olacaktır.

Kolonlarla kıyaslandığı zaman betonarme perdeler rijit yapıları sebebiyle oldukça büyük momentler altında çalışırlar. Fakat kolonlarda olduğu gibi yüksek eksenel kuvvetler etki etmemektedir. Yani per. duvar elemanlarında baskın olan kesit yükü, eğilme momentleri olmaktadır.

 Perde Duvar Çeşitleri Nelerdir?

Perde duvar çeşitleri
Perde duvar çeşitleri

Betonarme perde çeşitlerini en kesit şekillerine göre, kompozit olmalarına göre ve geometrik özelliklerine göre olmak üzere üç başlık altında detaylandırabiliriz.

En kesit Şekillerine Göre Perde Duvarlar:

Daha önce de belirttiğimiz gibi per. duvar kullanımı mimaride de oldukça rahattır ve mimari bir yük oluşturmamaktadır. Pek çok farklı kesit özelliğinde tasarlanabildiği için fonksiyonel bir elemandır da diyebiliriz.

Yapılardaki ihtiyaca göre en yaygın şekilde dikdörtgen biçiminde tasarlanılmaktadır ama halter kesit, L, I, C, T ve çekirdek per. duvar şeklinde pek çok kesit çeşidi de bulunmaktadır. Bu kesitlerin boyutlandırılma detayları ise özellikle yönetmeliklerle kısıtlamalara tabi tutulmaktadır.

Kompozit perde 

Pek çok araştırmacının da gelişmiş yapısal performans açısından önerdiği kompozit perde duvarlar, konvansiyonel betonarme perdelere göre tercih edilebilir olmuştur. Çeliğin yapıların içinde kullanılması oldukça yaygın bir durum olmuştur.

Kompozit perde duvar durumunda da çelik profiller/levhalar ile de betonarme perde tasarlanabilmektedir. Bununla birlikte inşaat teknolojilerinin gelişmesi ile fiberlerle güçlendirilmiş betonarme perde çeşitleri de bulunmaktadır.

Geometrik şekillerine göre 4 çeşit perde duvar

Bunlardan ilki kısa perde duvar tipidir. Bu tip duvarlarda yükseklik, plandaki uzunluğun en fazla 2 katıdır. Bunun tersi olarak narin duvarlarda ise 2 katından fazladır. Bu iki alt başlığı davranışlarına göre düşünmek de mümkündür. Narin duvarlar daha çok eğilme momenti etkisindeyken, kısa perdelerde durum kesme kuvvetlerinin etkisidir diyebiliriz.

Dolu gövdeli (konsol) duvarlarda, gövde bölümünde açıklıklar bulunmaz. Buna ters olarak bağ kirişli veya boşluklu perde duvarlarda farklı amaçlarla gövde alanlarda boşluklar bırakılmıştır.

Konu İle İlgili Diğer Tavsiye Yazılar:

Paylaşmak Güzeldir

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir