Yüksek yapı sistemlerinin performanslarında P-delta etkisinin değerlendirilmesi

Günümüzde şehir nüfuslarının artması yüksek yapıların inşaasına eğilimi arttırmıştır. Bir taraftan artan yükseklik ile yapının davranışının daha karmaşık hale gelmesi diğer taraftan yapının modelleme açısından daha büyük boyutlara ulaşıyor olması, yapısal analizin göreli olarak daha gerçekçi yapılmasını ve değerlendirilmesini oldukça önemli hale getirmektedir. Dolayısıyla çok fazla bilinmeyen sayısına ve yükleme durumuna sahip olan bu tür yapıların analizlerinde kullanılacak idealleştirilmeler ve çözüm süresinin kısaltılması için yapılacak kabuller mühendislik açısından önemli ve kritik bir hal almaktadır. Bu bağlamda standart yapılarda çoğu durumda ihmal edilebilen P-delta etkisinin, yüksek yapıların davranışında ne kadar etkin olduğu ve yapı davranışında değerlendirilmeye alınması gereken parametrelerden biri olduğu açıktır. P-Delta etkisi doğrusal olmayan geometrik etki olarak isimlendirilen ikincil bir etkidir. Bu yüzden yapı davranışında P-Delta etkisinin önemi yapının rijitliğine, yapısal elemanların narinliğine, eksenel yük miktarına, bina yüksekliğine, bölgenin depremselliğine veya rüzgâr hızına göre değişebilmektedir. Bu çalışmada farklı yükseklik ve plan geometrilerine sahip üç yüksek katlı yapının deprem performansı, P-Delta etkisinin dikkate alındığı ve ihmal edildiği durumlar için ayrı ayrı değerlendirilmiştir. P-Delta etkisinin sınırlandırılmasında yönetmeliklerce taşıyıcı sistemin dayanımının artırılması bir seçenek olarak sunulmaktadır. Bu çalışma kapsamında farklı beton dayanımları kullanılarak P-Delta etkilerinin sınırlandırılması araştırılmıştır. Yapı modelleri, belirtilen farklı durumlar için orta dereceli sismik tehlikeye sahip bir deprem bölgesinde inşa edildiği varsayılarak gerçekleştirilmiştir. Ayrıca P-Delta etkisinin deprem tehlikesine bağlı olarak değişimi araştırılmıştır. Değerlendirme göreli kat ötelemeleri oranı, maksimum kat ötelenmeleri, kritik elemanlardaki kesme ve eğilme momenti değerleri ile elemanlardaki hasar düzeyleri esas alınarak yapılmıştır. Sonuç olarak, yüksek yapılarda P-delta etkisinin yapının sismik davranışına olan etkisinin anlamlı derecede yüksek olabildiği görülmektedir.