İsmail SARIAY, Y.MİMAR

MEMBRAN YÜZEYLERDE GEOMETRİK FORMUN

KARARLAŞTIRILMASI

Yüzey gerilmeli, hafif membran üst örtülerin sağlamlıkları geometrik formlarının

sahip olduğu zıt yönlü çift eğriliklerden ileri gelmektedir. Geometrik yapıları

neredeyse sınırsız şekil özelliklerine olanak vermektedir. Ama şekil seçeneği tek

başına, sıradışı bir mimarinin yaratılmasında yeterli olmamakta, aynı zamanda üst

örtünün yapısal dayanıklılığının sağlanması gerekmektedir. Membran üst örtülere zıt

yönlü çift eğrilikler verilmesi için noktasal (direk) ve çizgisel (kemer) destek

elemanları ve de kablolar kullanılmaktadır.

Çoğu dokuma membran üst örtüde, örtücü eleman ve taşıyıcı sistem arasında

çözümsüz ilişkiler göze çarpmaktadır. Membran üst örtüler kendi başlarına çok şık

görünmelerine rağmen, bazı durumlarda çok iddialı destek elemanları ve kablolar ile

boğulmaktadır. İyi bir tasarım, dokuma yüzey şekli ve destek elemanları arasında hoş

mimari ilişkiler sağlamalıdır.

Ön germeli dokuma membran üst örtü formunun oluşturulması aşamasında

yüzeylerde değişik şekillerde yüklenmeden dolayı meydana gelebilecek dalgalanma,

potluk gibi deformasyonların engellenebilmesi için destek elemanlarının doğru bir

şekilde konumlanmaları gerekmektedir. Aksi takdirde destek elemanlarının

konumlarında meydana gelebilecek değişiklik sonucu üst örtünün hacim ve form

özelliklerinde, yapısal davranışlarında ani değişiklikler meydana gelebilmektedir.

MEMBRAN SİSTEMLERDE KULLANILAN DESTEK

ELEMANLARI VE GENEL MEMBRAN FORMLARI

Yüzey gerilmeli, hafif membran üst örtülerin sağlamlıklarının geometrik

formlarının sahip olduğu zıt yönlü çift eğriliklerden kaynaklandığını belirtmiştik.

Hiperbolik paraboloid ve konik form olmak üzere iki tip “saf” antiklastik form

bulunmaktadır. Bu ideal formlarla tasarlanmış membran üst örtülerde yüzey

gerilimleri tüm doğrultularda eşit olmakta ve sabun filmi deneyi ile minimum yüzeyli

bu formlar elde edilebilmektedir.

Hiperbolik Paraboloid; Çift eğrilik kurallarına uygun olarak elde edilebilecek

en basit form “semer” hiperbolik paraboloid formdur (Şekil-1).

Şekil-1 Hiperbolik paraboloid

Hiperbolik paraboloid formda; “konveks” dış bükey ve “konkav” iç bükey

eğrilikler mevcuttur. Konveks membran liflerinde sadece çekme gerilmesi

kullanılarak rüzgar yükleri karşılanabilmekte, konkav membran lifleri ile normal

yer çekimi ve kar yükleri karşılanabilmektedir. Hiperbolik paraboloidler yüksek

noktalarından direklerle desteklenmektedir.

İç ve Dış Çemberli Formlar; İç ve dış çemberli formlar genelde iç ve dış

çemberleri farklı düzlem ve kotlarda olan radyal formları kapsamaktadır. İspanya’

nın Zaragoza Şehri’ ndeki Arena’ nın kasnak formundaki üst örtüsü gibi üst

örtüler bu guruba girmektedir (Resim-1). Radyal formlar ile kesik konik membran

üst örtüler (Resim-2) yada sivri tepeli konik membran üst örtüler (Resim-3)

tasarlamak mümkündür.

Resim-1 Merkezi iç çemberli Zaragoza Arenası

Resim-2 Kesik konik formlu membran üst örtüsü

Resim-3 Sivri tepeli konik form

Noktasal Tepeli Formlar; Membran örtüler tek, çift veya daha fazla sayıda

direk ile desteklenerek çift eğrilikli geniş yüzeylere sahip üst örtüler

tasarlanabilmektedir. Bu üst örtüler çok geniş alanları örtmekte kullanılmaktadır

(Resim-4).

Resim-4 Münih Hayvanat Bahçesi’ ndeki iki noktadan destekli üst örtü

Yuvarlak Tepeli Formlar; . Membran örtünün kullanıldığı üst örtünün belirli

noktaları yüzeyde çift eğrilik yaratmak için şemsiye veya palmiye şeklindeki

çerçeveler ile desteklenmektedir (Resim-5.1 ve resim 5.2).

Resim-5.1 ve resim 5.2

Ark Destekli Formlar; Bu formlara tek veya çift kemerli üst örtülerde

rastlanmaktadır. Kemerler ya formu dışarıdan çevrelemekte (Resim-6) yada örtüyü

belirli çizgilerde bölgesel olarak desteklemektedir (Şekil-2). Bu formlarında sabun

filmi ile modelleri yapılabilmektedir, çünkü sırt çizgili formlar bir nevi semer

formu ile benzeşim göstermektedir.

Resim-6 Ankara Altınpark’ daki tiyatro yapısının sahne örtüsü

Şekil-2 Beşiktaş İnönü Stadyumu üst örtüsü

KAYNAKÇA:

1. Sarıay, İsmail, (1998), “Stadyum Yapılarının ve Üst Örtülerinin Araştırılması”,

D:E.Ü. Arc 503 Yapı Sistemleri Araştırması ve Tasarımı, İzmir

2. www.ceno-tec.de

3. www.pfeifer.com