the millennium dome - … yapı çelik asma kablo ızgara sistemi ve esnek yüzeyi ile tek beton...

ASMA SĠSTEMLER

Reza SHIRZAD REZAEI

ASMA SĠSTEMLER

Salt basınca çalışan rijit öğelerle , salt çekmeye çalışan flexible öğelerden oluşturulan asma-germe strüktürler; yaşayan doğadaki lifler, kılcallar ve bunların oluşturdukları gözlenemeyecek kadar çok sayıdaki ağ sistemlerden esinlenerek üretilmişlerdir.

Geniş alanları örtebilen, gelecekte büyüyebilme özelliklerine sahip, hızlı yapılan,

ağır çalışma şartlarına dayanımlı, mimarlık ve mühendislik açısından, yapım sistemlerini zorlayan yapılardır.

Bu yapılarda yeni yapı ürünlerinin gelişimine öncülük eden yapı teknolojilerinin

gelişimi gözlenebilir. Üretim fonksiyonları için uygun bir yapı sistemi olan asma sistemlerinin kullanımı sanayi tesislerinde giderek yaygınlaşmaktadır.

Taşıyıcı elemanları ankraj noktaları arasına asılı kablolar olan bir sistemdir. Eğri biçimlerin yarattığı strüktürel üstünlüklere ek olarak kabloların

yalnızca çekme etkisinde olmaları asma sistemlerin büyük açılıkların kolon gerektirmeden geçilmesinde en etkili sistemlerden biri durumuna getirmektedir.

ASMA SĠSTEMLER

Asma sistemler; geleneksel çelik sistemden 10 kez, dolu gövdeli iskelet sistemden ise 100 – 150 kez daha hafif oluşlarıyla, büyük açıklıklı yapılarda önemli ekonomik çözümler getirmektedir.

Bu ekonomi, salt örtü öğesinde değil, diğer yardımcı

öğelerde de önemli oranda gerçekleştirilmektedir. Doğal salınışları zincir eğrisi biçimde olan, çekmeye

çalışan çelik kabloların ve çelik ipliği ile güçlendirilmiş ince membran (tekstil ürünü gerilmiş tabaka) örtülerin kesit ölçülerinin çok az olması nedeniyle (1 – 3 mm), bu strüktürler hafiflik açısından büyük bir etkinlik ortaya koymuştur.

Kuruluşları gereği, bu sistemlerde kalıp ve iskele yok

denecek kadar az kullanılmaktadır. Bu strüktürlerin 40 m’ den az açıklıklarda

uygulanmaları ekonomik olmamalarına karşın, açıklıklar arttıkça ekonomikliği de doğru orantılı olarak artmaktadır.

ASMA SĠSTEMLER

Diğer taşıyıcı sistemler 100 m (10.000m2) sınırından sonra ekonomik olmamakta ve yerlerini bu sistemlere bırakmaktadır. Bu sistemlerin ekonomik sınırı da, 300 m. (90.000 m2) açıklığa kadar devam etmektedir. Asma – germe strüktürler kısa sürede kurulabilmektedir. Bazı uygulama türleri de, gereğinde sökülerek başka bir alanda tekrar kurulabilmektedir. Bir örnek verilecek olursa, A.B.D.’de 65.000 m2' lik alan bu sistemle dört hafta gibi kısa bir sürede örtülmüştür.

ASMA SĠSTEMLER

Tarihçe;

Asma sistemlerin ana temaları, çok eski olmasına rağmen, malzeme olanakları, bu sistemin uygulanmasını ancak 20.yüzyılda sağlayabilmiştir.

İlk insan, örümceklerin kurduğu ve belirli noktalara bağlanan ağları görmüştür. Keza ormanlarda ağaçtan giden dev sarmaşıklar, bunların üzerinde kayarak giden maymunlar, ona küçük engelleri atlamak için sarmaşıklardan bir nevi asma köprü kurma fikrini vermiş olması gerekir. Tabiatıyla bu basit yapılardan zamanımıza hiç bir iz kalmaması, yazdıklarımızı bir varsayım olmaktan ileri götürememektedir.

Ancak bildiğimiz kesin bir husus çekmeye maruz asma sistemlerin bir şekli olan ve “ mambran” dediğimiz ince cidarlı çadırlardır. Çadırların milattan önce binlerce yıl evvel göçebe kavimler ve sefere çıkan ordular tarafından kullanıldığı kesin bir gerçektir.

Bugünkü anladığımız manada asma sistemlerin gelişmesi çelik kabloların ortaya çıkmasıyla sağlanmıştır.

ASMA SĠSTEMLERĠN VE

ELEMANLARIN GENEL TANIMI

Esas taşıyıcı kablo;

Belirli bir içbükey eğride tamamıyla çekmeye maruz, yüksek mukavemetli çelik tellerin çeşitli şekillerde sarılması ve bunlar vasıtasıyla çelik halatların meydana gelmesinden oluşur.



Tavan veya tabliye;

Yukarıda adı geçen esas taşıyıcı kabloya, yapılarda çeşitli hafif malzemeden

oluşan bir çatı veya tavan asılır. Köprülerde tabliye nakil vasıtası veya yayaların geçtiği ve yine esas taşıyıcı kabloya asılan platformdan oluşur. Bu, daha ziyade çelik taşıyıcı elemanlardan yapılır ve üstü genellikle asfalt bir kaplama ile örtülür.



Askı direkleri veya kuleler;

Esas taşıyıcı kablonun bağlandığı basınca çalışan çelik veya betonarme

kolonlardır. Yapılarda daha ziyade betonarme, köprülerde ağır olması sebebiyle kutu şeklinde çelik kuleler yapılır. Boğaz köprüsünde olduğu gibi tabliye üstüne yayaların çıkması için içine asansörler de konulabilir.



Gergi kabloları;

Esas taşıyıcı kabloların bağlandığı askı direkleri veya kuleler kablonun

çekme tesiri ile içe doğru çekilerek büküleceklerinden, dengelerini temin için kullanılırlar. Bunlar esas taşıyıcı kablonun eşidir ve aynı malzemeden oluşur. Bazı hallerde tabliyenin veya tavanın bir kısmı bunlara asılır, bazı hallerde de, boğaz köprüsünde olduğu gibi, tabliye ile ilgileri yoktur, ayrıca betonarme olarak da yapılabilirler.



Askı kabloları ;

Bunlar sistemde yardımcı bir eleman olarak görev alırlar. Tamamıyla

çekmeye maruz, doğru eksenli çelik kablolardan, nadiren çelik çubuklardan oluşur.



Ankraj blokları;

Gergi kablolarını zemine bağlayan ve kablo tarafından yukarı çekilmek

istenen elemanlardır. Bunlar, kablo tarafından yukarı çekilmemesi, yani kabloyu zemine bağlaması için genellikle betonarmeden yapılmış, ağırlıklarıyla denge hâsıl eden bloklardan oluşur. Kablonun çekme kuvvetine karşı ankraj bloklarının dengesi, kendi ağırlığı üzerine ilave edilen taşıyıcı ayak, toprak gibi ağırlıklar ile sağlanabilir.

Bazı hallerde, küçük açıklıklarda çekme kazıkları da kullanılabilir. Bu sistemin en önemli çalışmalarından birini de gergi kablolarının ankraj bloğuna bağlanmaları teşkil eder.



Ayak veya kule temelleri;

Esas taşıyıcı kablo ve gergi kablosunun eğime

uygun bir şekilde seçilmesiyle bunlara gelen kuvvetlerin bileşkesi genellikle yer çekimi doğrultusunda oluşturulur. Temeller, daima zemin veya kazıklar üzerine oturan betonarme kütlelerden oluşur. Bunlar imkân varsa ankraj bloklarına betonla korunmuş gergilerle de bağlanabilirler. Görüldüğü gibi bir asma taşıyıcı sistem genellikle çekmeye maruz çelik kablolar, ankraj bloğu, basınca maruz ayaklar, temellerden oluşur.

ASMA SĠSTEMLER

Asma sistemleri genel ilke ve biçimlenişleri açısından aşağıdaki şekilde sınıflandırmak mümkündür;

Kablolu Sistemler; Kablonun taşıyıcı işlevde olduğu sistemler -Paralel kablolu sistemler -Işınsal kablolu sistemler -Kablo ağı sistemler Kablonun salt gergi işlevinde olduğu sistemler - Askılı sistemler

Çadır Sistemler; - Yüksek noktaları doğrudan desteklenen çadır sistemleri - Yüksek noktaları dolaylı desteklenen çadır sistemleri

PARALEL KABLOLU SĠSTEMLER

-Çelik kablolar birbirlerine paralel sıralar halinde sabit destek noktalarına asılarak sistem oluşturulur.

-Örtü, kenar, destek ve ankraj öğeleri vardır. -Gerektiğinde germe kablosu kullanmadan da, rijit destek öğesi ya da rijit

kenar öğesi kullanılarak sistem çözülebilir. Ancak her iki durumda da destek ve kenar öğeleri stabil olmalıdır.

-Belirli bir sıklıkta yerleştirilen çelik kabloların üzerine ahşap ya da plastik (polimer) malzemeden kaplama yapılarak ve onun üzeri de metal ya da polimer malzemeyle örtülerek sistem kapatılmaktadır.


-Esas taşıyıcı kablolar ile aynı düzlemde kalmak üzere, bu kabloların üstünde, altında ya da kısmen altında kısmen üstünde kalacak şekilde germe halatları kullanmaktır. -Germe halatları kullanılarak sistemin stabil hale getirilmesi sonucunda örtü öğesinin hafif malzemeyle yapılması sakıncalı değildir. -Ağırlık eklenerek stabilite sağlanan sistemlerde ağırlık 170-200kg/m2 iken, germe kablolu örgü sistemlerinde bu değer 40-60kg/m2’ye düşmektedir.


-Ancak çelik kabloların serbestçe gerildiği ve bir zincir eğrisi oluşturduğu bu örtü şekillerinde, iç hacimde hava basıncının artması sonucunda, örtü sistemi de hafif olduğundan çelik kablolar dış tarafa doğru bir dalgalanma hareketi yaparlar.

-Bu dalgalanmayı önlemek için örtü sistemi ağırlaştırılabilir.

IĢınsal Kablolu Sistemler

Biri dışta basınç çemberi olarak, diğeri içte çekme çemberi olarak çalışan iki çember arasında ışınsal konumda (bisiklet tekerleğine benzer) çelik kabloların gerilmesiyle oluşurlar.

Sınklastik bir yüzey oluşturan bu kablolardaki çekme kuvvetleri basınç ve çekme çemberleri tarafından karşılanırlar.

IĢınsal Kablo Sistemler

Suncoast Kubbesi

St. Petersburg, Florida 1989

HOK Sports Facilities

Group,

Architect: Geiger/KKBNA,

Engineers: City of St. Petersburg,

Pinellas County, Müşteri:

Pinellas Sport Authority


Suncoast Kubbesi

Kablo destekli kumaş kubbe Çap: 688' Kapasite: 43,000 seats Maliyet: $85 million

Yerçekimi yüklerini

karşılamak için, ışınsal

kablolara asılmış merkezdeki

63 m çapında beton basınç

halkası ile gerilimi azaltıyor.


Suncoast Kubbesi

Kaldırma kuvvetleri basınç halkasından üst gerilim halkasına benzer bir dengeleme kablosu örüntüsü ile karşılanıyor. Bu karşılıklı kablo çiftleri ve merkezdeki iki gerilim halkası dikey desteklerle ayrılmış. Basınç halkası betonla

kuvvetlendirilmiş ve çevre kolonlarla desteklenmiş.

Kablo Ağı Sistemler

Sistemin dengesi (stabilite) ters yönde düzenlenenn kablolar yardımı ile sağlanır.

Genelde iki mesnet arasına paralel olarak sıralanan çelik kabloların doğrultusuna ters yönde gerilen germe kabloları ile sistem stabil hale gelir.

yapı örtülerinde kullanılan catenary kabloları genelde 1:8 1:10 arası sarkma-yayılım oranına sahiptir.

Kablo Ağı Sistemler

Kablo ağı asma sistemler üç kategoriye ayrılabilir;

tek eğrilikli,

çift kablolu,

çift eğrilikli.

Kablo Ağı Sistemler_Tek Eğrilikli Sistemler

Tek eğrilikli yapılar (strüktür) birincil destekler arasına yayılan iki veya daha fazla paralel kat ener kablosundan oluşurlar.


Ingalls Hockey Alanı

Yale Universitesı,

New Haven,

Connecticut 1958



Mimar: Eero Saarinen

Yardımcı Mimar: Douglas Orr

İnşaat mühendisliği: Severud-Elstad-Krueger, Engineer



Bu yapı çelik asma kablo ızgara sistemi ve esnek yüzeyi ile tek beton omurgaya bağlanmıştır.

Yayılım: 300' x 76' Kapasite: 5,600 Oturak; Çok işlevli Mekan Maliyet: 1.4 milyon $



Biçimin öncelikli belirleyicisi 73m açıklık geçen büyük beton parabolik kemer.

Merkez kemer ile eğri çevre duvar arasında 1.83 m aralıkla çelik kablolar asılır.



Enine kabloların arasındaki direnç eğilmesine ek olarak, ahşap döşeme, her iki tarafta, rüzgarın kaldırma kuvvetine direnen dokuz uzunlamasına dengeleme kablosu ile, çekmeye çalışır.

Kablo Ağı Sistemler_Çift Kablolu Sistemler

Çift kablolu sistemler, rüzgarın kaldırma etkisini dengelemek için, birincil asma kablolarının altındaki dengeleme kablolarının eklenmesiyle, tek eğrilikli sistemlere benzerler.


Denver Uluslararası Havalimanı

Bez (örtü) estetik sebeplerden çok aydınlık ve kurulum (montaj) hızı sebebiyle seçilmiştir.

Tepeler, çevredeki kar kaplı Rocky dağlarına gönderme yapar.



34 çelik ayak ile tasarlanmıştır ki bunlar birbirlerinden 45 m uzakta bulunan ve aralarında 18’er m açıklık bulunan çiftlerdir.



• Örtü, sırtlar ve vadiler boyunca devam eden ve gerilme ( çekme ) kuvvetinin çoğunluğunu taşıyan kablolar ile kuvvetlendirilmiş.

Kablo Ağı Sistemler_Çift Eğrilikli Sistemler

Çift eğrilikli yapılar antik lastiktir (eğeri biçimli), böylece asma kabloları bir yönde destekler arasında yayılırken, dengeleme kabloları dik yöndedirler ve rüzgarın kaldırma kuvvetini engellemek amacıyla aşağı çekme yaparlar.


Raleıgh Arena (Hayvancılık pavyonu)

1952; Raleigh, NC; mimarlar: Deitrick ve Nowicki; inşaat mühendisleri: Severud, Elstad, ve Krueger.



Mimar: William Henley Deitrick

Danışman: Mattew Nowicki

Mühendisler: Severud-Elstad-Krueger Müşteri: North Carolina State Fair Commission

Katener sisteminde kabloların 2 yönlü ızgara eğilmiş ve iki parabolik sıkıştırma kemerler arasında gerilmiştir. Yayılım: 300' x 300' Kapasite: 5,500 seats Maliyet: 1.5 million $



Öncelikli destek 27.4 m ye kadar yükselen, iki kesişen, parabolik, betonarme basınç (sıkıştırma) kemeri ile sağlanır.



Birincil (askı) kabloları çapları 18-32 mm arasında değişerek ve 1.8 m aralıklı yerleşerek, kemerlerin arasında 90.1 m yayılırlar. İkincil (dengeleme) kabloları ters yönde ve öncelikle rüzgarın kaldırma gücünü engellemek amacıyla yayılırlar.

ÇADIR SISTEMLER

• Bu sistemlerde örtü öğesi olarak kenar kablolar arasında düzenlenen dokusal membranlar kullanılmaktadır.Örtü basınca çalışan direk(kolon) öğeleriyle desteklenerek ve gerekli kablolar yardımıyla hiperbolik paraboloıd yüzey oluşturacak biçimde gerilerek sisteme bir ön gerilme verilmektedir.

• Kablo ağı sistemden çadır sisteme geçiş: Tepe noktasından konik olarak asılan kablolar asimetrik kuvvetlere karşı dirençlerini arttırmak için düzenlenen yatay çember kablolarının sıklaştırılması ile dokusal membranlar oluşturulmaktadır. Kuvvetler en üst noktada toplanacağı için bu nokta yüzeyi genişletilir.

ÇADIR SISTEMLER

Yüksek Noktaları Doğrudan Desteklenen

Çadır Örtü Strüktürleri

Bu sistemlerde membran örtü destek öğelerine doğrudan asılarak ankraj noktalarına gerdirilmektedir.

• Kenar yüksek noktalı çadır örtüsü ;

kenardan yüksek nokta gerektiği uygulamalarda membran örtü çevrede düzenlenen direklerle desteklenmektedir.

Membranın destek kemeriyle yükseltilmesi;

Membran örtü mekanın aksından geçecek şekilde düzenlenen deysek kemeri ile de yükseltilebilir.

ÇADIR SISTEMLER

Yüksek Noktaları Doğrudan Desteklenen

Çadır Örtü Strüktürlerı

Yüksek noktalar membran örtü iç direklere desteklenerek oluşturulabildiği gibi direklerle dışarıdan desteklenerek de düzenlenebilir.

ÇADIR SĠSTEMLER

Yüksek Noktaları Dolaylı Desteklenen

Çadır Örtü Strüktürleri

Bu örtü sisteminde ise membran örtü çadır örtü dışındaki direklere yüksek noktaları bu desteklere kablo ile asılarak oluşturulur;

Yüksek noktaları kablolara gerilmek suretiyle dolaylı desteklenen Çadır Sistem

Yüksek noktaları örtü kablolara iç dikmelerle taşıtılarak oluşturulan Çadır Sistem

Gergi kabloları ve iç dikmelerle dolaylı desteklenen Çadır Sistem

ÇADIR SISTEMLER

HAJJ TERMINALI

• Hajj Terminali 430000 m² alanın üstünü örtülmüştür.

• Koni biçimindeki çadırların üst noktasındaki yükler kablolar vasıtasıyla çevredeki dört kolona asılır.

• Köşelerdeki dört ve iki kolonlu dikmeler tentelerin kenarlarında oluşan iç itme kuvvetlerine direnirler.

HAJJ TERMINALI ÇATININ ĠNġASI

KARE MODÜL OLUŞTURMA • Kolonlar yerleştirilir. • İlk asılma kabloları üste

yerleşecek çekme halkasına bağlanır.

• Çekme halkasına bağlandıktan

sonra kablolar dört ana kolona bağlanır.

• Membran kolonlara pylonlar ve

kablolar yardımıyla kenetlenir. • Merkezi kontrol paneli yardımı

ile membran yukarı kaldırılır.

MILLENNIUM DOME

MILLENNIUM DOME

Londra, Greenwich’ te nehir kenarında bulunan yapı sergi ve festival alanı olarak inşa edilmiştir.

1996 da üretimine başlanmış 1998 sonlarında bitirilmiştir.

Yapım sistemi asma germe olan yapının strüktürünü kablo ağı oluşturur.Her ne kadar ismi “kubbe” olsa da bir kubbeden çok asma bir köprüyü çağrıştırmaktadır.

Türünün en büyük binasıdır. Büyüklüğü ve yatırımın okul ya da hastane gibi binalarla değerlendirilmemesi, bir çok tepkiyi beraberinde getirmiştir.

Zaten inşa edilip amacına ulaştıktan sonra kaldırılmak üzere uygulanmıştır

BAZI RAKAMLARLA

MILLENNIUM DOME

365 m kubbe çapı

100 m kolon yüksekliği

50 m örtü yüksekliği

80.000 m2 zemin alanı

100.000 m2 örtü alanı

1 km çevresi

70 km kablo

YAPININ ÜRETĠM SÜRECĠ

I-GĠRĠġĠM EVRESĠ

II-PLANLAMA-

PROGRAMLAMA

EVRESĠ

III-TASARIM EVRESĠ

IV- GERÇEKLEġTĠRME

EVRESĠ

V- KULLANIM SÜRECĠ

I-GĠRĠġĠM EVRESĠ

- 1992 yılında projenin, İngiltere genel seçimlerinde Conservative Party’nin seçim manifestosu olarak ortaya çıkışı.

- 1993 yeni hükümetle birlikte yeni bütçe oluşumu. - 1994 bütçenin kültür etkinliklerine ayrılan kısmının festivallere dolayısıyla da

Millennium projesine aktarımı. - 1995 Millennium konseyi kuruluşu - 1996 projenin Greenwich’te olacağının açıklanması neden Greenwich? * Greenwich: “HOME OF THE WORLD TIME” * Londra’nın gelişmemiş en büyük bölgesi * giderek artan işsizlik oranı amaç: Greenwich Master Planı kapsamında Millennium Dome projesiyle

birlikte post-endüstriyel bir oluşuma start vermek.

II-PLANLAMA-PROGRAMLAMA

EVRESĠ

Mimar (Richard Rogers Partnership) ve mühendis (Buro Happold), yüklenici firmayi oluşan takımın kurulması

İşlevin sergi, panayır, festival mekanı olarak netleşmesi Boyutların, m2 lerin kabaca belirlenmesi Bu proje için mali, süre ve işlev bakımından en uygun yapım sistemi olan

asma-germe sistemin belirlenmesi Bütçe için gelirlerin belirlenmesi (vergiler+sponsorlar+ticari gelirler+piyango

gelirleri) Maliyet tahmin modelleriyle yaklaşık giderin belirlenmesi (600-800 milyon£) Programın belirlenmesi: - mayıs 96 :başlangıç - sonbahar 96: tasarım - ocak 97 : üretimin başlangıcı - sonbahar 98 : üretimin sonu

III-TASARIM EVRESĠ

-Greenwich’in eşsiz yapısı, yani Londra da 3 tarafı suyla çevrili olan ve başka bir bölgenin olmaması, formun eşsiz olmasını da beraberinde getiriyor.

-Kıyı şeridini yansıtan dairesel yol dokusu dairesel planın kullanımında etkili oluyor.

III-TASARIM EVRESĠ

Asma sistemin kolonsuz, serbest ve esnek mekanlar yaratabilme imkanı.

Kablo ağı sisteminin minimal etkileri

IV- GERÇEKLEġTĠRME EVRESĠ

1-ġANTĠYE MOBĠLĠZASYONU

-HAFRİYAT

-KAZIKLARIN ÇAKILMASI (dolgu zemin olması medeniyle ciddi önlemler alınmış yaklaşık 8000 kazık çakılmış

-Temel kalıplarının çakılması, donatıların yerleştirilmesi ve betonun dökülmesi


2- 12 ÇELĠK KOLON (52 hafta)

Kolonların detaylandırılması

ÇELİK KOLONLARIN FABRİKASYONU VE MONTAJI (tekil parçalar önce 15 m’lik parçalar halinde birleşiyor, sonra 100 m’lik devasa kolonları oluşturuyor.

Kolonların kaldırılması 95 ton, 100 m’lik kolonların 4 lü ayaklar üzerine vinçler yardımıyla oturtulması.


3-KABLO AĞI

Ayrı bir ekibin üstlendiği kablo ağının kurulması işlemi:

yerde yapılan işer(tellerin yataklarında sıkıştırılması, galvanizasyon, kabloların plana göre zeminde konumlandırılması)

ağın kaldırılması(özel tasarlanmış ekipmanlar yardımıyla ancak saatte 10 m kaldırılabiliyor)

ağın gerilmesi( 72 radyal aksa oturan kablolar her biri 55 tonluk gerilimi karşılayacak şekilde hem zemine hem de merkezdeki çelik halkaya geriliyor.


3-KABLO AĞI


4- ÇATI ÖRTÜSÜ

Merkezdeki çelik çemberi destekleyen çelik kafes kirişlerin oturtulması

100000 M2 lik pvc kullanımı

72 radyal aks arasında 75 m uzunlugunda 144 ayrı panel

Çatının zemin ile birleşim yerlerinde ortaya çıkan açıklıkları kapatan giydirme cephe elemanlarının montajı


4- ÇATI ÖRTÜSÜ


5-TESĠSAT


6-ÇEVRE DÜZENLEMESĠ


7-ĠÇ MEKAN ORANĠZASYONU

V- KULLANIM SÜRECĠ

ASMA SĠSTEMLERĠN ÇOK KATLI

YÜKSEK YAPILARDA KULLANIMI

Asma sistem bir veya daha fazla çekirdek ile çatı seviyesinde çelik kablo ve benzeri gibi elemanlarla bir ucundan bu çekirdeğe asılmış, kat döşemelerinden oluşmaktadır.

Asma sistemlerde tüm yükler doğrudan doğruya çekme kuvvetleri olarak karşılanmaktadır.

Bu sistemin mimari açıdan en önemli avantajı, zemin katta düşey taşıyıcı elemanlara gerek olmaması, böylece serbest ve geniş açıklıklı giriş mekânların tasarlanabilmesidir.

Zemin at kolonlarının kaldırılmasıyla çekirdekte yatay etkilerin yarattığı dış merkezlik azaltılarak yatay stabilite arttırılmaktadır.

Aynı zamanda yüksek dayanımlı çelikten olması gereken kabloların da kesitleri küçük olacak, bu da katlarda görüşü engellemeyecektir.


YÜKSEK YAPILARDA KULLANIMI

çelik elamanların paslanmaya ve yangın tehlikesine karşı korunmasına dikkatle ele alınması gereken bir konudur.

Asma sistemlerin yapım süreci açısından avantajı, döşemeler zeminde üst üste yapılırken, çekirdeğin, askıların ve konsol elemanların döşemelerden bağımsız olarak yapılma olanağının olmasıdır. Döşemeler daha sonra bulundukları noktadan üst katlara taşınarak monte edilmektedir

(a)Asma sistem, (b)Asma sistemin yapım süreci


YÜKSEK YAPILARDA KULLANIMINDAN

ÖRNEKLER

Avrupa’nın önemli yüksek yapıları arasında asma sistemle inşa edilmiş;

100 m. yüksekliğindeki Münih BMW binası,

240 m. yüksekliğindeki Moskova Devlet Üniversitesi,

180 m. yüksekliğindeki Londra Posta İdaresi,

205 m. yüksekliğindeki Paris Tour Fiat Binası



ÖRNEKLER

Münih BMW binası;

İkinci Dünya Savaşı sonrasında ise Modern Mimarlık akımı Almanya’yı yeniden etkiledi. En önemli örnekleri arasında Karl Schwanzer’in Münih’te BMW Binası tasarımı bulunur.

Almanya’da Modern Mimarlığın önemli örneklerinden olan Karl Schwanzer’in BMW Binası tasarımı çevresiyle formu doğrultusunda bütünlük arz eder.

Dört dairenin bir arada kullanılmasıyla oluşan bir forma sahiptir.

BMW Binası , (Münih) 101 m., 22 katlı



ÖRNEKLER

Moskova Devlet Üniversitesi;

Gotik tarzda yapılmış bu bina inşa edildiği yıllar açısından düşündüğümüzde Moskova’nın ilk gökdelenlerinden birisi olarak değerlendirebiliriz.

Günümüzde bu binalardan biri Moskova Devlet Üniversitesi’nin binasıdır. (MGU) Lenin Tepesi üzerinde inşa edilen bina 240 m. yüksekliğindedir. Bu binanın kulesi Moskova yapılarının içinde en yüksek kule olma özelliğini taşımaktadır.

ASMA SĠSTEMLERĠN sanayi

yapılarda kullanımı

Asma sistemler, büyük açıklıkların, minimum kesitlerde, çok kısa sürelerde geçilmesine olanak verebilmektedir. Sanayi yapıları, fonksiyonları gereği, büyük açıklıklı olarak tasarlanan yapılardır. Bu açıdan asma sistemler, bu tür yapılarda kullanılabilmektedir. Fakat avantajları ve dezavantajları açısından kullanım alanları sınırlıdır. TWA Uçak Hangar Yapısı, Amerika

Asma SĠSTEMLERĠN sanayi yapılarda

AVANTAJ VE DEZAVANTAJLARI

ĠġLEVSEL

FAKTÖRLER

AVANTAJLAR DEZAVANTAJLAR

Üretim sistemi ve

iĢyeri düzeni

Ġç mekanda kolon

olmaması, sınırsız lay-out

seçenekleri

Yapı içinde yatay ve düĢey

bölümler gerektiğinde

farklı taĢıyıcı sistemler

gerekebilmekte

Gerekli boyutlar

Ġstenilen her açıklıkta ve

yükseklikte uygulanabilir

Yapı içi vinç

montajı

Gerekli rijitlemeler,

ilave taĢıyısı sistemler

yapılırsa mümkün

Kreyn vinçler için ilave

konstrüksiyonlar

gerekebilmektedir.

Yangın korunumu

Ana taĢıyıcı elemanların

korunumu, gerekli

kompartmantasyon ve

havalandırma

sağlandığında olumlu

Kompartmantasyon için,

yapı içi bölücüler ve

taĢıyıcı sistemleri

gerekir.

Aydınlatma

Bir çok seçenek imkanı

var. Çatıdan ve

cephelerden doğal

aydınlatma mümkün.

Konfor (Termal –

Gürültü)

Örtü malzemeleri doğru

seçilmeli.

YAPIM SÜRECĠ AVANTAJLAR DEZAVANTAJLAR

Yapım maliyeti

Geçebilinen açıklık ve

açıklığı geçen elemanların

kesitleri

karĢılaĢtırıldığında, diğer

sistemlerden avantajlı

Türkiye’ de malzeme üretimi,

teknolojik altyapı ve kalifiye

iĢçilik açısından olumsuz.

Sağlamlık ve uzun

ömürlülük

Periodik bakımlar yapılmalı.

Kablolardaki gerilimler,

salınımlar ve bulon

bağlantıları, periodik

kontrol edilmeli

Yapım hızı

Montaj süreci oldukça

hızlı.

Bakım ve onarım

Periodik bakımlar yapılmalı.

Kablolardaki gerilimler,

salınımlar ve bulon

bağlantıları, periodik

kontrol edilmeli

Sistemi oluĢturan

elemanlarda az

çeĢitlilik

Kablo ek yerleri, asılma

noktaları, ankraj noktaları

açısından değiĢik çeĢitli

öğeler kullanılmaktadır.

Sistemi oluĢturan

elemanlarda

birkaç iĢlev

üstlenebilme

Sistem, kablolardan

oluĢtuğu için, farklı

elemanlar ancak sisteme

asılarak statik hale

gelebilir.

TaĢımacılık ve

istiflemeye bağlı

boyutsal

faktörler

Kesitlerinin küçük olması,

sistemi oluĢturan

elemanların, Ģantiyeye

naklini oldukça

kolaylaĢtırmaktadır.

ÇEVRESEL

FAKTÖRLER

AVANTAJLAR DEZAVANTAJLAR

Topoğrafik durum

Büyük sanayi yapıları

için geniĢ düzlüklere

ihtiyaç vardır. Diğer

sistemler için de bu

geçerlidir.

Zemin özellikleri

Sistem, yükleri, az

sayıda ana düĢey

taĢıyıcılar ile zemine

aktarmaktadır.

Zeminin emniyet

gerilmesi yüksek

olmalı ya da

yükseltilmelidir.

Deprem

Depremin yatay

yükleri, asma germe

sistemli yapıların üst

noktalarında önemli

deplasmanlara neden

olur.

Ġklim Ģartları

Farklı iklimlerde sıcak

ve soğuk hava

arasındaki farkın,

fazla olması, çelik

kablolarda, genleĢme

ve çekilmeye sebep

olur.

Görsel etki

Farklı tasarım

imkanları ile zengin,

teknolojik, görsel

etkiler yaratılabilir.

BÜYÜYEBĠLĠRLĠK Sistem çok hızlı ve

ekonomik

büyütülebilir.

Asma köprüler

Tarihsel Gelişim Süreci Ve Çalışma Prensibi;

Asma köprülerin ilk kullanılışı tarih öncesi devirlere kadar uzanır. İlk çağ insanı asma ağacı ve bambu gibi bazı bitkilerin bükülebilir elemanlarından yaptığı kablolarla nehir, dere, vadi gibi benzeri engellerden geçebilmeyi başarmıştır.

İlk asma köprü zincir ve ip halatlar kullanılarak Çinliler tarafından inşa edilmiştir.

Asma köprülerin gelişimindeki en büyük etken, kuşkusuz çelik kablolardır.

Asma köprülerin çalışma prensibi

Asma köprüler Asma köprü

uygulamalarında halen kablo olarak

kullanılan baĢlıca elemanlar :

a) Tel grupları; Bir merkez tel etrafında helisel olarak sarılan bir ya da daha çok tabakalı telden oluşur.

b) Çelik halatlar; Tel gruplarının bir çekirdek etrafında helisel olarak sarılmasıyla elde edilirler.

c) Paralel tel grupları; Tellerin helisel olarak sarılmayıp, paralel bir düzende bir araya gelmesiyle elde edilir.

Asma köprüler;

Akashi kaikyo köprüsü

Dünyanın en uzun köprüsüdür. Japonya’da Kobe-Naruto karayolunda bulunmaktadır.

Açıklığı 1991 m dir.

Projesi ve inşaatı on yılda tamamlanmış ve 1998 yılında hizmete açılmıştır.

Richter ölçeğine göre 8.5 büyüklüğünde oluşabilecek depreme dayanıklı olarak projelendirilmiştir.

Köprü 3.6 milyar dolara mal olmuştur.

Çelik ayaklarının uzunluğu 298 m, tabliyenin deniz seviyesinden yüksekliği 65 m dir.

Yapımında yaklaşık olarak 181,400 ton çelik ve 1.42 milyon m3 beton kullanılmıştır.

Asma köprüler;

George washington köprüsü

ABD’de George Washington Köprüsü’nün 1927 yılında inşaasına başlanılmış ve 1932 yılında hizmete açılmıştır.

Köprünün açıklığı 1067 m olup, denizden yüksekliği 64 m dir Ayakların yüksekliği 182 m dir.

Köprü 59 milyon dolara mal olmuştur.

Asma köprüler;

Golden gate köprüsü

ABD’de San Fransisco körfezinde yer alan köprünün tasarımı ve inşaası 1929-1937 tarihleri arasında tamamlanmıştır.

1280 m açıklığındadır. Ayakların yüksekliği deniz seviyesinden 227 m yüksekliğindedir.

Yolun deniz seviyesinden yüksekliği ise 67 m dir. Köprü 35.5 milyon dolara mal olmuştur.

Asma köprüler;

Humber köprüsü

İngiltere’de 1981 yılında hizmete giren Humber köprüsü 1410 m açıklığındadır.

Severn nehirinden yüksekliği 30 m dir. Ayaklarının yüksekliği 155.5 m dir.

Kablolarda kullanılan tel uzunluğu toplam 71.000 km dir.

Kullanılan çeliğin toplam ağırlığı 16.500 ton, beton ise 480.000 tondur. Köprünün maliyeti 98 milyon pound civarındadır

Asma köprüler;

Verrazano narrows köprüsü

ABD New York’da yer alan bir zamanların en büyük açıklıklı asma köprüsü olan Verrazano Narrows 1298 m açıklığındadır.

1964 yılında tamamlanmış ve hizmete açılmıştır.

Köprü 320 milyon dolara mal olmuştur

Asma köprüler;

Fatih Sultan Mehmet köprüsü

1988 yılında tamamlanan ve hizmete açılan Fatih Sultan Mehmet köprüsü 1090 m açıklıkla 12. sırada, yer almaktadır.

Fatih Sultan Mehmet Köprüsü’nün denizden yüksekliği 64 m dir. Ayakların yüksekliği 107.10 m dir.

130 milyon dolara mal olmuştur.

2.5 yıl gibi kısa bir sürede tamamlanarak bir rekora imza atılmıştır.

Asma köprüler;

Boğaziçi köprüsü

1973 yılında tamamlanan ve hizmete açılan Boğaziçi köprüsü ise 1074 m açıklıkla 13. sırada bulunmaktadır.

Boğaziçi Köprüsü’nün ayaklarının yüksekliği 165 m, denizden yüksekliği ise 64 m dir.

Yapımında 23 bin ton çelik, 71 m3 beton kullanılmıştır.

Zamanın rakamlarına göre 516 milyon TL’ye mal olmuştur.

Asma köprüler;

MĠLLAU köprüsü

Fransa'da yapılan ve dünyanın en yüksek köprüsü olarak belirlenen Millau Köprüsü, İngiliz mimar Norman FOSTER'ın tasarımıyla tamamlandı.

Yapı aynı zamanda Avrupa'nın en uzun yapı projesi olaraktan gösterilir.

En son yapı teknolojilerinin kullanıldığı Köprü, 3 yıllık çalışmaların ardından açıldı.

Güney Fransa'da, Tam Nehri'nin ayırdığı iki plato arasındaki vadiden geçerek Paris'i Barcelona'ya bağlayan A75 Otoyolu'nun bir parçası olması düşünülmüştür

Asma köprüler;

MĠLLAU köprüsü

Tam Vadisi'nin 2,5 km uzunluktaki bir köprüyle geçilmesi kararı alındı.

Topladıktan sonra Mimar Norman FOSTER'ın tasarladığı asma köprü projesinin uygulanmasına karar verdi.

Foster'ın Dizaynıma göre köprüyol platolara kurulacak iki mesnet ve vadiden yükselecek 7 kule tarafından desteklenerek yaklaşık 2,5 km olan vadi üzerinden ortalama 250m yükseklikten uzanarak geçecektir.

Asma köprüler;

MĠLLAU köprüsü

Uzunlukları zeminden tabliyeye kadar 75m ile 245m arasında değişen kuleler ve tabliyeden sonra 90m'yi bulan sütun'lar, kuleler arası 342m'lik açıklıkları geçmek için tasarlanmıştır.

16 Ekim 2001 yılında inşaat çalışmalarına başlandı.

Millau Viyadüğü inşaatında Laser, GPS, kendiliğinden yükselen kalıplar, yüksek performanslı betonlar, zil geliştirilmiş kaplama ve sensorlar gibi ileri teknoloji ürünleri kullanılmıştır.

Asma köprüler;

MĠLLAU köprüsü

Viyadük kuleleri temellerine 5m çaplı 4 fare kazık 15m derinliğe kadar çakılarak, 3-5m arasında değişen temel tabakasını desteklemiştir.

kulelerin 3 günde 4m yükselmesine olanak sağlamıştır.

9 Aralık 2003' de, kule ve mesnet inşaatları kullanılan teknolojik araçlar sayesinde öngörülenden 2 hafta. Önce bitirilerek dünyanın en uzun kulesi unvanını p2 kulesi elde etmiştir

Asma köprüler;

MĠLLAU köprüsü

tabliyenin toplam ağırlığı 36.000 ton civarındadır.

Çelik tabliyenin kuleler üzerine yerleştirilmesi özel bir kızaklama metodu ile gerçekleştirilmiştir.

Her biri açıklık değerinin yarısı kadar olan kirişler (17l m) 64 hidrolik kriko vasıtasıyla, iki kule ortasına inşa edilen geçici çelik kuleler üzerine gelecek şekilde yerleştirilmiş, ikinci parçacıda bu uca monte edilerek diğer kuleye kirişlerin ulaşması sağlanmıştır.

TEġEKKÜRLER

ASMA SĠSTEMLER

Reza SHİRZAD REZAEİ [email protected]

the millennium dome - … yapı çelik asma kablo ızgara sistemi ve esnek yüzeyi ile tek beton...

Documents