Bir yapıda hesabı yapılan ve dizayn edilen taşıyıcı elemanların çalışma boyları gerçek yapıdaki taşıyıcı elemanların çalışma boyları ile aynı olmalıdır. Ancak mimari hususlardan ötürü taşıyıcı elemanların çalışma boyları uygulama aşamasında tasarım boylarından farklılıklar gösterebilir. Bunun en tipik örneklerinden biri kısa kolondur. Kısa kolon, kolunun boyunun diğer kolonlardan kısa olması değil, yapıdaki kolonun boyunun öngörülen tasarım boyundan kısa olmasıdır.
Bu nedenden ötürü, inşaası biten bir yapıdaki kolon çeşitli yüklemeler altında beklenenden farklı davranışlar sergileyecektir. Bir kolonun kısa kolon olarak tanımlanabilmesi için kolon boyunun kolon derinliğinin iki katından kısa (h0/D<2) olması gerekmektedir.
Kısa Kolon Oluşma Sebepleri
Kısa kolona sebep olan bir çok neden olabilir. Bunlardan ilki bant pencereleri olarak örnek verilebilir. Bant pencereler endüstriyel sanayi yapıların dış kısımlarındaki dolgu duvarlarıyla üst katın döşemesi arasına havalandırma ve aydınlatma amacıyla yapılan mimari yapılardır. Bant pencereler yapı için tehlike arz etmektedir. Kolonun sağ ve solundaki dolgu duvarlar deprem esnasında kolonun yanal ötelenmesini kısıtlar. Ancak bant pencerenin kolonla temas ettiği kısımda kolon herhangi bir yanal kısıtlamaya maruz kalmaz.
Bu da deprem yükünün çoğunun kolonun bant pencere ile temas eden bölgesi tarafından karşılanması demektir. 17 Ağustos Gölcük depreminde bant pencerenin yapı üzerindeki etkileri net bir şekilde gözlenmiştir. Bir diğer etken olarak asma katlar sayılabilir. Zemin katında basık tavanlı ve genelde merdiven altında kalan asma katlar kısa kolon oluşumunda bant pencere ile benzer etkiye sahiptir.
Bir diğer önemli husus ise kat kirişlerinin süreksiz olmasıdır. Kirişlerdeki bu süreksizlik kirişle kolonun bağlantı noktalarında kısa kolona sebep olmaktadır. Son olarak merdiven sahanlıkları yanlış uygulamalardan dolayı kısa kolon etkisi oluşumuna neden olabilir.
Kısa Kolonun Davranışı Ve Yapı Üzerindeki Etkileri
Kısa kolonlar geometrileri itibarı ile yüksek rijitliğe ve düşük sünekliğe sahiptirler. Bu iki kavram yük yükleme esasları gereği deprem mühendisliğinin temel taşlarındandır. Yüksek rijitliğe ve düşük sünekliğe sahip olmalarından dolayı deprem sırasında çok yüksek yanal kuvvetlere maruz kalırlar.
Boylarının kısa olması dolayısı ile projelendirme safhasında öngörülen deplasmana sahip olamazlar, sadece serbest olan yükseklik boyunca deplasman yapmaya çalışırlar ve bu sebeple göçerler. Deprem sırasında oluşan kat kesme kuvvetleri kolonlara yatay ötelenme rijitleri ile doğru orantılı olarak dağılır. Kolonun serbest çalışma boyu ne kadar az ise kolona etki eden kesme kuvveti de o denli fazla olur. Bu yüzden kısa kolonlar deprem esnasında çok yüksek yanal kuvvetlere maruz kaldıkları için zayıf halkalar olarak nitelendirilebilirler.
Kısa Kolon Etkisini Azaltma Yöntemleri
Kısa kolon yapının güvenliği açısından çok büyük tehlike arz ettiğinden olabildiğince oluşumu engellenmelidir. Eğer engellenmiyorsa bazı tedbirler alınmalı kısa kolon bölgelerinin yük dayanımı artırılmalıdır. Bunlara bir kaç örnek vermek gerekirse:
- Yüksekliği kolonun yüksekliğinden kısa olan dolgu duvarlar örülmesi gerekiyorsa, dolgu duvar ile kolon arasında 3-5 cm civarı bir boşluk bırakılarak bu bölge yumuşak, ezilebilir bir malzeme ile doldurulmalıdır. Bu sayede kolonun bir bütün olarak çalışması ve deprem esnasında yeterli deplasmanı elde edebilmesi sağlanır.
- Yapıda bant pencereler mevcutsa kolon ile bant pencere arasına 1m eninde duvar örülmelidir.
- Asma katlardan dolayı oluşan kısa kolonların hesabı ayrı bir şekilde yapılmalıdır ve donatıları ona göre yerleştirilmelidir.
- Deprem sırasında oluşabilecek yüksek kesme kuvveti gerilmesini karşılamak için daha sık donatı kullanılmalı ve kısa kolon yüksekliği boyunca etriye sıklaştırılması yapılmalıdır.
