Taşıyıcı sistemlerde, üzerlerine gelen yükleri(moment, kesme kuvveti)temele aktaran düşey taşıyıcı elemanlara “kolon” adı verilir. Bu yükler, kiriş ya da direkt döşeme vasıtasıyla kolonlara iletilebilir. Sistemde kiriş bulunmuyorsa yükler döşemeden kolonlara aktarılır. Ancak bu tür durumlarda döşemenin kolonu delip geçmemesi(zımbalama) için özel tahkikler yapılmalıdır.
Yapı tasarımı yapılırken kolonların, bulunduğu bölgelere göre önem katsayıları bulunur. Üzerlerinde oluşan eksantrisiteye bağlı olarak bu elemanların önem katsayıları artmaktadır. Örneğin köşe kolonlar çift yönde eksantrisiteye maruz kaldığından önem katsayısı, tek taraftan eksantrisiteye maruz kenar kolonlara göre daha fazladır. Önem katsayıları arttıkça o elemanın güvenli tarafta kalması için üzerine gelen yük daha da arttırılarak hesap yapılmaktadır.
Kolonlara Etkiyen Kuvvetler
- Normal Kuvvet
- Eğilme Momentleri
- Kesme Kuvvetleri
- Burulma Momenti
Kolon Kesit Tipleri
Kolonlar; kare, dikdörtgen, daire, poligon ve diğer çokgen şekillerinde karşımıza çıkabilir. Bu şekiller yapıya ve kolonlara gelen dış yüklere göre değişmektedir. Kolon şekillerini etkileyen faktörler şunlardır:
- Kolonun üzerine gelen yüklemeler
- Kat yükseklikleri
- Hesaplamada göz önünde bulundurulan hareketli yükler
- Yapıya dıştan etkiyen rüzgâr, kar, deprem vb. yükler
Bu yazıda çoğunlukla etriyeli ve fretli betonarme kolonlar üzerinde incelemeler yapacağız.
Etriyeli Kolonlar
Bu tip kolonlar genellikle kare veya dikdörtgen kesit şeklinde karşımıza çıkmaktadır. Üzerlerine gelen yüklemeler sonucu burkulmalarını önlemek için etriyeye başvurulur.
Fretli(Dairesel) Kolonlar
Dairesel olan bu kolonlarda boyuna donatıyı saran enine donatılara fret adı verilir. Etriyeli kolonlarla fretli kolonlar aynı kesitler için karşılaştırıldığında fretli kolonların yük taşıma kapasitesi etriyeli kolonlara göre daha fazladır.
Kolonlarda Enkesit Koşulları
2018 Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği’nin yürürlüğe girmesiyle minimum kolon kenarı dikdörtgen kesitler için 30 cm’ye çıkmıştır. Fretli(dairesel) kolonlarda ise minimum çap 35 cm olarak belirlenmiştir. Önceki yönetmelik olan TBDY 2007’de bu değerler dikdörtgen kesitler için 25 cm, dairesel kesitler içinse 30 cm idi.
Kolonlarda Kullanılacak Donatı Koşulları
- Yapıların en önemli elemanlarından biri olan kolonlarda kullanılacak olan minimum donatı çapı Ø14’tür. Bu, 1.4 cm çapında donatı kullanılması anlamına gelir.
- Minimum boyuna donatı oranı %1’dir. Örneğin 30/90 bir kolonda minumum donatı alanı: 30×90=2700 ; 2700 x 0,01 = 27 cm² olmalıdır.
- Boyuna donatı aralıkları maksimum 25 x Etriye Çapı olabilir. 8mm çapında etriye kullanıldığını düşünürsek, 25 x 0,8 = 20 cm alınabilir.
- Kolon – kiriş birleşimlerinde etriye aralığı 15 cm’den küçük olmalıdır.
Kolonlarda Kullanılan Donatı Türleri
Boyuna Donatı: Kolon üzerine gelen normal kuvvet ve eğilme momentlerini karşılar.
Etriye / Fret: Kesme kuvvetini ve burulma momentini karşılar. Betonun şişmesini, boyuna donatının burkulmasını önler. Kolonun taşıma gücünü ciddi oranda arttıran bir elemandır.
Çiroz: Düşey taşıyıcı elemanlarda kullanılan bir donatıdır. Boyuna donatının burkulmasını ve betonun şişmesini engeller.