ÖNS ÖZ TABLO LĠ STESĠ. AKI ġ DĠ YAGRAMI LĠSTESĠ FOTOĞRAF LĠ STESĠ SUMMARY. 1. GĠ RĠ ġ 1

Transkript

1 ÖNS ÖZ Bu uzun sol ukl u çalışma boyunca beni yönlendirerek bu çalış manın ortaya çı kması nda büyük e meği bul unan t ez danış manım Sayı n Pr of. Dr. Ertan Özkan a, Sayı n Hoca m Pr of. Dr. Yıl dız Sey e, bu süre i çinde bana gösterdi kleri sabır i çi n aile me ve zor za manl arımda bana destek ol arak bu çalış manı n sür mesinde e meği geçen can dostları m Işılay Ci van ve Mi ne Tezel, Si ne m Şı k a, yi ne dostlukl arı ve gösterdi kleri fedakarlıklar nedeni yle sevgili arkadaşları m Ül ger Bul ut, Volkan Gür, ve Okyanus Er gürbüz e, konukseverliği yle Ecem Edi s e, küt üphane görevlileri mi z Saki ne Bozt epe, Sevil Özkan ve Sel ma Ci n e bana gösterdi kleri sabır ve yardı ml arı içi n ve de e meği geçen herkese teşekkürü bir borç biliri m. Bu cil di eli ne al a maya çok az kal mı şken sessizce bu dünyadan göçüp giden sevgili baba m, u marı m bunu biryerden gör üyorsundur, bu çalış mayı senin hatırana adı yorum. Ma yı s 2002 Sena ÖZFİ Lİ Z I

2 Ġ ÇĠ NDEKĠ LER ÖNS ÖZ Ġ ÇĠ NDEKĠ LER TABLO LĠ STESĠ ġekġ L LĠSTESĠ AKI ġ DĠ YAGRAMI LĠSTESĠ FOTOĞRAF LĠ STESĠ ÖZET SUMMARY I II VI VII IX X XII XV 1. GĠ RĠ ġ 1 2. TAġI YI CI SĠSTEMMALZE MESĠ OLARAK KULLANI LAN ÇELĠ K Çeli ği n Taşı yıcı Siste m Mal ze mesi Ol arak Karakteristik Özellikleri Çeli ği n Fizi ksel Özellikleri Çeli ği n Ki myasal Özellikleri Çeli ği n Mekani k Özellikleri Çeli ği n Taşı yıcı Siste m Mal ze mesi Ol arak Kullanı m Ol anakl arı Yapısal Çeli ği n Avant ajları Mal ze meni n Doğası ndan Gel en Avant ajlar Çeli ği n Uygul a maya Dönük Avant ajları Yapısal Çeli ği n Dezavant ajları Taşı yıcı Siste mmal ze mesi Ol arak Çeli ğin Doğası ndan Kaynakl anan Dezavant ajlar Çeli ği n Uygul a maya Dönük Dezavant ajları Çeli k Yapı Mi marisini Ol uşt uran Öğel er Çeli k Mi marisi ni n Tanı mı For ml ar Bağl antılar Yüzeyl er 20 II

3 Çeli k Mi marisi ni n İşlevsel Avant ajları Çeli k Mi marisi ni n Ekono mi k Avant ajları Mi mari İfade Açısından Sağl adı ğı Avant ajlar YAPI LARDA DI ġ DUVAR OLUġUMU Dış Duvarlarla İlgili Tanı mve Kavra ml ar ( Dış Duvarları n Sı nıflandırıl ması) Taşı yıcı Dış Duvarlar Taşı yıcı Ol mayan Dı ş Duvarlar Taşı yıcı Çerçeve İçi ne Ot uran Taşıı ycı Olmayan Dış Duvarlar Taşı yıcı Çerçeveye Asılan Taşı yıcı Ol mayan Dış Duvarlar ( Gi ydir me Cepheler) Dış Duvarlarla İligli Tasarı m Verileri Müşt eri ve Kullanıcı Gur upl arı yla İlgili Veriler Yerleşi ml e İlgili ve Çevresel Veriler Ekono mi k, Yasal ve Teknol oji k Veriler Dış Duvarı n Tari hselgelişi mi Endüstrileş me Öncesi Döne m Endüstrileş me ve Sonrası Döne m Endüstrileş menin Tanı mı ve Te mel İlkeleri Bi na Yapı mı nda Endüstrileş me Endüstrileş menin Dış Duvar Ol uşumuna Et kisi Endüstrileş mi ş Dış Duvar Bileşenl eri ni n Kullanıl ma Sebepl eri Endüstrileş mi ş Dış Duvar Bileşenl eri ni n Ol u msuz Yönl eri Yapı Dış Kabuğu Ol uşumunu Et kileyen Çevresel Et menl er Rüzgar ve Et ki Mekani z ması Rüzgar Bası ncı Baca Et kisi 38 III

4 Mekani k Bası nç Hava Hareketi ni Engelle meni n Yolları Su ve Et ki Mekaniz ması Suyun Yarattığı Zararlardan Kor un ma Yolları Isı ve Et ki Mekaniz ması Taşı nı m( Konveksi yon) İleti m( Kondüksiyon) Işı nı m( Radyasyon) Isı Kayı pları ndan Kor unma Yolları ÇELĠ K Ġ SKELETLĠ YAPI LARDA DI ġ DUVAR OLUġUMU VE TAġI YI CI SĠ STE MLE DI ġ DUVARI N BÜTÜNLEġTĠ RĠ L ME OLANAKLARI NI N DEĞERLENDĠ RĠ LMESĠ Çeli k İskeletli Yapılarda Dış Duvarı n Tari hsel Gelişi mi Çeli k İskeletli Yapılarda Dış Duvarları n Özellikleri Çeli k İskeletli Yapılarda Kullanılabilecek Dış Duvar Türleri Kendi Ağırlığı nı Taşı yan Dış Duvarlar (Panel Cephel er) Taşı yıcı Ol mayan Dı ş Duvarlar Taşı yıcı İskelet İçi ne Ot uran Taşı yıcı Ol mayan Dış Duvarlar Taşı yıcı İskelete Asılan Taşı yıcı Ol mayan Dış Duvarlar ( Gi ydir me Cepheler) Çeli k Taşı yıcı Sisteml e Dış Duvarı n Büt ünl eş mesi ni n Analizi nde Kullanılabilecek Bir Yöntem Büt ünl eştir me Kavra mı ve Yapı yı Ol uşt uran Altsiste ml er Taşı yıcı siste mve Kabuk Siste mi ni n Büt ünleştiril mesi nde Sözkonusu Et kileşi mtürleri 75 IV

5 Çeli k Taşı yıcı Siste ml erle Dış Duvarları n Büt ünl eştiril mesi nde Gör ül en Et kileşi mtürl eri Bağl antılı Et kileşi mtür ü Dokunan Et kileşim Tür ü Birbiri ne Geç mi ş Et kileşi m Tür ü Büt ünl eştir mede Etkili Ol an Perfor mans Gerekleri Değerlendir me ve Karar Ver me Modeli ni n Kur ul ması Modeli n Mevcut Ör nekl eri n Analizi ve De ğerlendiril mesinde Kullanı mı Modeli n Det ay Tasarı mı nda Tasarı mcı ya Yol Gösteren Bir Araç Ol arak Kullanı mı Model de Kullanılan Tasarı m Kriterleri ni n Belirlenmesi Çeli k Taşı yıcı Siste ml erde Dış Duvarları n Büt ünl eştiril mesi nde Et kili Ol an Et menleri n Belirlenmesi Farklı Hareketler Farklı Hareketlerin Et kileri ni Karşıla mak Üzere Bağl antı Ele manl arı nı n Detaylandırıl ması Uyu msuz Mal zemel er Farklı Dayanı klılıktaki Mal ze mel er Büt ünl eştir mede Et kili Di ğer Et menl er SONUÇLAR 112 KAYNAKLAR 115 EKLER 117 ÖZGEÇMĠ ġ 122 V

6 TABLO LĠ STESĠ Tabl o Çeli ği n fiziksel özellikleri... 6 Tabl o Bazı yapı mal ze mel eri ni n genl eş me ve şekil değiştir me özellikleri... 6 Tabl o Yapısal çeliği n kullanıl dı ğı yapı tipleri ve terci h nedenl eri Tabl o Yüksek dirençli yalıtı m mal ze mel eri sınıflandır ması Tabl o Taşı yıcı ve Dış Duvar Siste ml eri ni n Tasarı m Kriterleri Tabl o Mal ze mel erin Isı Et kisi nde Sı nırlandırıl ma mı ş Hareket Mi ktarları Tabl o Mal ze mel erin Ne m Et kisi nde Sı nırlandırıl ma mı ş Hareket Mi kt arları.. 96 Tabl o Te mas halindeki met alleri n bi met alik korozyona uğra ma olasılıkları 105 VI

7 ġekġ L LĠSTESĠ ġekil Çeli ği n geril me- şekil değiştir me diagra mı 8 ġekil Yangı nı n katlar arası nda yayıl ması nı engelle mek içi n döşe me ve dış duvar arası nda yangı n kesici uygul a ması 14 ġekil Çeli k taşı yıcı ele manl arı n yangı na karşı korunması.. ġekil Eğrisel for mda üretil miş çelik ele manları n mi mari de kullanı mı 18 ġekil Çeli k yapılarda kullanı mesnekli ği ve değişi kliklere uyumu. 23 ġekil Yet erli bir hava bari yeri ni n ol ma ması dur umunda rüzgar bası ncını n yarattığı et ki.. 39 ġekil Chi cago tipi cephe 54 ġekil Izgara siste ml erden gi ydir me cepehelere kadarki gelişi mevreleri.. 55 ġekil Yapı Federasyon Bi nası, Paris, ġekil Gaz İdaresi Bi nası ndan cephe detayı, Mi chi gan, ġekil Pan- Am Buil di ng, NY, ġekil Case St udy-8 evi, Californi a, ġekil Gazbet on dol gu duvar 63 ġekil Çerçeveli hafif panelleri n kol on ve kirişleri n arası na uygul anması.. 64 ġekil Çerçeveli hafif panelleri n kol onl arı n önüne, kirişlerin arası na Uygul anması 65 ġekil Prekast duvar panelleri 65 ġekil Prekast bet on panelleri n tipi k düzenl e mel eri.. 67 ġekil Bet on cephe panelleri ni n taşı yıcı siste me mont aj şekilleri. 67 ġekil Çubuk siste ml er.. 68 ġekil Bant cephe.. 69 VII

8 ġekil Izgara cephe 69 ġekil Kat yüksekli ği ndeki panel cephe ele manl arı.. 70 ġekil Kat yüksekli ği ndeki kapla ma duvarlar 72 ġekil Kapl a ma cephel er 72 ġekil AI A Siste mi ne Göre Yapı Altsiste ml erini n Büt ünl eştiril mesi nde Gör ül en Et kileşi m Türleri. 75 ġekil Cephe Kol onl arı nı n Dışarıda Ol duğu Bağl antılı Et kileşi m Tür ü. 77 ġekil Cephe Kol onl arı nı n İçeride Ol duğu Bağl antılı Etkileşi m Tür ü 78 ġekil Cephe Kol onl arı nı n Dışarıda Ol duğu Dokunan Et kileşi m Tür ü.. 79 ġekil Cephe Kol onl arı nı n İçeride Ol duğu Dokunan Etkileşi m Tür ü 79. ġekil Cephe Kol onları nı n Duvar Aksı nda Yeral dı ğı Birbirine Geç mi ş Et kileşi m Tür ü. 80 ġekil Duvar ele manl arı nda yük et kisi altında görülen defor masyonl ar 88 ġekil Düşey deformasyonl arı n et kisi nde duvar el e manl arı nda ol uşan hasarlar.. 88 ġekil Düşey taşı yıcı siste melemanl arı nda yatay defor masyon 89 ġekil Riji d çerçeveler. 90 ġekil Panel duvar elemanl arı nı n hareketleri karşılayacak şekil de taşı yıcı siste me mont ajı 92 ġekil Ca m gi ydir me cephe panelleri ni n strükt ürel hareketlere karşı korunması 93 ġekil Çeli k yapılarda taşı yıcı ele manl arla duvar ele manl arı nı n bağl antı şekilleri.. 99 ġekil Duvar ele manl arı nı n kolonl ara bağl anması 100 ġekil Gi ydir me cephe ele manları nı n kat döşe mel eri ne asıl ması. 100 ġekil Gi ydir me cephel erde çubuk bileşenleri ni n döşe meye bağl anması. 101 ġekil Çubuk siste ml eri n döşe meye mont ajı. 101 ġekil Duvar ele manl arı nı n cephe kirişleri ne mont aj yönteml eri. 102 ġekil Duvar panelleri ni n taşı yan korni yerlerin cephe kirişi ne mont aj şekilleri ġekil Pencere başlığı nda hereketi emebilecek detaylandır ma. 104 ġekil Bağl antı ele manl arı nda bi met ali k korozyona karşı alı nan önl e m VIII

9 AKI ġ DĠ YAGRAMI LĠSTESĠ Akı Ģ Di yagra mı Modeli n Mevcut Ör nekl erin Analizi ve Değerlendir mesi nde Kullanı mı. 83 Akı Ģ Di yagra mı Yeni Tasarı mda Et kileşim Tür ünün Önkabul le Belirlenmesi.. 83 Akı Ģ Di yagra mı Yeni Tasarı mda Et kileşim Tür ünün Sent ez Sonucu Belirlenmesi. 84 IX

10 FOTOĞRAF LĠ STESĠ Fot oğraf Çeli k kabl oları n yarattığı for mzengi nli ği, Brookl yn köprüsü. 19 Fot oğraf Çeli k ele manl arı n bağl antı nokt aları nı n karakteristik görünüşü Fot oğraf Çeli k taşı yıcı siste ml eri n met al büt ünl eyici ele manlarla uyumu.. 21 Fot oğraf Çeli ği n değişi k mal ze melerle kullanı mı nı n yarattığı zengi nli k 21 Fot oğraf Lever House bi nası Fot oğraf Fi berglas cephe panelli bir yapı 34 Fot oğraf Tekne korunağı bi nası, Sheerness, Fot oğraf Cr ystal Palace, Londra, Fot oğraf Me ni er Çi kol ata Fabri kası, Noisiel-sur- Mar ne, Fot oğraf Taco ma Buil di ng, Chi cago, Fot oğraf Reliance Buil di ng, Chi cago, Fot oğraf Carson Pirie Scott St ore, Chi cago, Fot oğraf Wai nwri ght Buil di ng, St. Louis, Fot oğraf Case St udy-8 evi, cephe det ayı 59 Fot oğraf Reliance Control El ektrik Bi nası, Swi ndon, Fot oğraf Po mpi dou Cent er, Paris, Fot oğraf Fot oğraf Fot oğraf Taş kapl a malı cephe paneli 66 Isı yalıtı mlı ağır cephe paneli 66 Isı yalıtı mlı ağır cephe paneli 66 Fot oğraf Bi r panel cephe uygul a ması.. 71 X

11 Fot oğraf Silikon cephe ve çubuk siste mi n ko mbi nasyonundan ol uş muş bir prefabri ke cephe örneği.. 73 Fot oğraf Strükt ürel silikonl u panel siste mörneği. 73 Fot oğraf Kol onl arı n Cepheni n Önünde Düzenl endi ği Bir Örnek. 77 Fot oğraf Yat ay kuvvetlere karşı direnç sağl a mak içi n dış cepheyl e taşı yıcı siste mi n büt ünl eştiril mesi, John Hancock Cent er, Chi cago.. 90 Fot oğraf Çeli k taşı yıcı ele manl a duvar arası nda harçlı birleşi m. 106 Fot oğraf Taşı yıcı siste mele manl arını n ısı köprüsü ol uşt ur ması, görünüş Fot oğraf Taşı yıcı siste mele manl arını n ısı köprüsü ol uşt ur ması, detay XI

12 ÇELĠ K YAPI LARDA TAġI YI CI SĠSTEMLE DI ġ DUVARLARI BÜTÜNLEġTĠ RME OLANAKLARI ÖZET Çeli k yapıları n t asarı m ve uygul a ması nda karşılaşılan en öne mli sorunlardan biri, taşı yıcı siste m el e manları nı n yapı yı ol uşt uran di ğer siste m ve ele manl arla büt ünl eştiril mesi dir. Bütünleştir mede sözkonusu sorunl arı n çözü mü; kullanı cı konf oru, sağlı ğı ve güvenli ği açısı ndan öne m t aşırken, yapı nı n mi mari kalitesi nde de belirleyici bir rol oynar. Bu çalış mada, çeli k yapılarda t aşı yıcı siste ml e dış duvar siste ml eri ni n bütünl eştir me ol anakl arı nı değerlendirme k üzere bir model kurul maya çalışıl mıştır. İlk böl ümde, çeli k yapıları n gelişi mi ne paralel ol arak artan bütünl eştir me sorunl arı nı n böyl e bir çalış mayı gerekli kıl dı ğı ifade edil miş ve t ez çalış ması nı n a macı, kapsa mı ve yönt emi tanı ml anmı ştır. Tezi n i ki nci böl ümünde, taşı yıcı siste m mal ze mesi ol arak kullanılan çeli ğin mal ze me özellikleri nden ve yapılarda kullanı m ol anakl arından bahsedil miştir. Çeliği n di ğer taşı yıcı siste m mal ze meleri ne göre günü müz t eknol ojisi yle daha uyu ml u ve gel eceği daha parlak bir mal ze me ol ması na karşı n, kullanı m al anı nı n belirli yapı ti pl eri yle sı nırlı kal mı ş ol ması nın nedeni, mal ze meni n mi mari pot ansi yeli ni n yet eri nce keşfedile me mesi ne dayandırıl mıştır. Bu nedenl e çeli k mi marisi ni ol uşt uran ögel er ayrı ntılı olarak tanıtıl mıştır. Üçüncü böl ümde, t ezi n kapsa mı nı ol uşt uran çeli k t aşı yıcı siste ml e dış duvar büt ünl eştir mesi nde t aşı yıcı siste mden sonra i kinci öge ol an dış duvarlarla il gili kavra ml ar ve t asarı m verileri ortaya kon muş, yapılarda gör ülen dış duvar t ürleri genel ol arak sı nıflandırılmı ştır. Daha sonra dış duvarları n, endüstrileş mi ş dış duvar XII

13 bileşenleri ni n yaygı nlaşması na kadar süren t arihsel gelişi mi ne ve endüstrileş me ol gusunun bu gelişi mdeki rol üne deği nil miştir. Genel ol arak dış duvarlardan bekl enen üç işlev; kor uyucul uk, mekan sı nırlayı cılı k ve taşı yıcılıktır. Bu işlevlerden en öne mlisi ol an kor uyucul uk nitelikleri ni belirleyen Çevresel Et menl er den ikli msel et menl er ol an rüzgar, su ve ısı üzeri nde ayrı ntılı ol arak dur ul muşt ur. Bu et menl eri n, dış duvarlara et ki mekani z mal arı ortaya kon muş, bu et kiler altında karşılaşılabilecek sorunl ar ve bunl arı n yaratabileceği hasarlardan kor unma yolları tartışıl mıştır. Dör düncü böl ümde, t aşı yıcı siste m el e manl arıyla dış duvarları bütünl eştir me ol anakl arı nı analiz edebil mek i çi n önceli kle çeli k iskeletli yapılarda dış duvar ol uşumu i ncel enmi ştir. Bu kapsa mdaki dış duvarları n t ari hsel gelişi mi nden başl ayan bu i ncele me, çeli k yapılarda dış duvarları n t aşı ması bekl enen karakteristi k özellikleri n ortaya kon ması ve ol ası dış duvar seçenekl eri ni n sı nıflandırıl ması yol unu izle mekt edir. Çalış manı n hedefi ni ol uşt uran büt ünl eştir me ol anakl arı nı n değerlendiril mesi modeli ni n t eori k kur gusu, AI A t arafı ndan 1986 yılında ortaya konan Al tsiste ml eri n Büt ünl eştiril mesi kavramı çevresi nde ol uşt urulmuşt ur. Bu siste mati ğe göre yapı yı ol uşt uran dört altsiste mol duğu belirtil miştir: 1. Strükt ürel altsiste m 2. Kabuk altsiste mi 3. Me kani k-elektri ksel altsiste m 4. İç ögeler altsiste mi Bu altsiste ml eri n biraraya gelişi nde beş farklı et kileşi mt ürü mevcutt ur: Ayrı Dokunan Bağl antılı Bi rbiri ne geç mi ş Bi rleş mi ş XIII

14 Çeli k t aşı yıcı siste ml erle dış duvar el e manl arını n büt ünl eştiril mesi nde i se bu et kileşi m t ürleri nden dokunan, bağl antılı ve birbiri ne geç mi ş et kileşi m t ürleri ni n gözl e ml endi ği ve bunl arın, cephe kol onl arı nı n dış duvara göre konu muyl a ilişkili ol arak beş farklı şekil de karşı mı za çı ktı ğı belirtilmi ştir: 1. Cephe Kol onl arı nı n Dışarı da Ol duğu Bağl antılı Et kileşi m Tür ü 2. Cephe Kol onl arı nı n İçeri de Ol duğu Bağl antılı Et kileşi m Tür ü 3. Cephe Kol onl arı nı n Dışarı da Ol duğu Dokunan Et kileşi m Tür ü 4. Cephe Kol onl arı nı n İçeri de Ol duğu Dokunan Et kileşi m Tür ü 5. Birbiri ne Geç mi ş Et kileşi mtür ü Değerlendir me modeli nde, bu beş alternatif çerçevesi nde büt ünl eştir me olanakl arı nı n incelenmesi öngör ül müştür. Kur ul an modeli n hem yeni t asarı ml arda t asarı mcı ya yol gösteren bir araç ol arak he m de mevcut bütünl eştir me ör nekl eri ni n analizi ve değerlendir mesi nde kullanı mı a maçl anmı ş ve bunlar her i ki a maca hi z met eden akış çi zgeleri yardı mı yl a açıkl anmı ştır. Büt ünl eştir me alternatifleri ni n bu i ki a maca da hi z met edebil mesi i çi n önceli kle, karar ver mede et kili ol an et menl er ve t asarı m kriterleri, büt ünl eştir mede et kili perfor mans kriterleri yardı mı yl a belirlenmi ş ve bunl arı n değerlendiril mesi nden karar kriterleri ne ul aşıl mıştır. Sonuçl ar böl ümünde ise, büt ünl eştir mede öne ml i et menl er ve kriterler tabl ol arda belirtil miş ve bu kriterleri n et kileşi m t ürleri üzeri ndeki öne mlilik derecel eri az öne mli, öne mli ve çok öne mli şekli nde üç düzeyde el e alı nmı ştır. Kurul an analiz modeli ni n çeli k yapılarda t aşı yıcı siste m el e manl arı yla dış duvarları n büt ünl eştir mesi nde uygulanabilirliği tartışıl mıştır. XI V

15 OSSI BI LI TI ES OF I NTEGRATI NG STEEL STRUCTURES WI TH THE EXTERI OR WALL SUMMARY One of t he most i mportant pr obl e ms i n desi gn and constructi on of st eel struct ures is integrati on of struct ural syste m co mponents wi th ot her buil di ng sub-syste ms and components. Overcomi ng t his i ntegrati on pr oble m i s an i mportant issue f or user comf ort, healt h and safety, and also deter mi nes buildi ng s architect ural quality. In t he st udy, it is ai med to f or m a model f or evaluati ng struct ural syste m - ext eri or wall syste m ı ntegrati on possi bilities in steel structures. In t he first part of t he dissertation t hesis, the i nt egrati on pr obl e m, whi ch i s aggravati ng parallel wit h devel opments i n st eel struct ure t echnol ogy, was expl ai ned. Mor eover, the obj ecti ve, scope and met hod of the st udy were gi ven. In t he second part, mat erial characteristics of struct ural steel and its applicati on i n buil di ngs were expl ai ned. Alt hough st eel is more co mpati ble t han ot her struct ural syste m mat erials wit h present constructi on t echnol ogi es, its applicati on i s li mited wit h some speci al buil ding t ypes. The reason f or t his mi ght be t he una wareness i n architect ural pot ential of t he mat erial. Therefore, el e ments of steel architect ure were consi dered i n detail. In t he t hird part, t he second constituent of t he i nvesti gated i ntegrati on pr obl e m; ext eri or wall syste m was consi dered. Mai n defi nitions and desi gn dat a relat ed wit h ext eri or walls were given, and ext eri or wall t ypes were cl assified. Mor eover, devel opments i n ext eri or wall syste ms and r ole of i ndustrialisation upon t hese devel opments were expl ained. XV

16 Ext eri or walls are generall y expect ed t o serve t hree f uncti ons as; protecting, space for mi ng and supporti ng, and t he most i mportant of t hese is pr ot ecting. Whil e anal ysi ng pr ot ecti on, wi nd, wat er and t her mal conditions were i nvesti gated i n det ail, as t he mai n cli matic fact ors affecti ng pr ot ecti on. Moreover, force mechanis ms of these fact ors on ext eri or walls were gi ven, pr obl ems encount ered due t o t hese fact ors and da mage preventi ve met hods were discussed. In t he f ourt h part, ext erior wall alternati ves i n streel struct ures were i nvesti gat ed i n or der t o anal yse i ntegration bet ween struct ural and ext eri or wall systems. I n t his cont ext, devel opment of ext eri or wall systems i n st eel struct ures, required characteristics of ext eri or walls i n st eel struct ures and cl assification of wall syst e ms were gi ven. The model f or med t o eval uate i ntegrati on alternatives was set upon t he Int egrati on of Sub-syste ms st udy of AI A, done i n In the st udy of AI A, f our buildi ng subsyste ms were defi ned. These are; Struct ural Envel ope Mechani cal Interi or sub-syste ms. Moreover, five different levels of integrati on were defi ned as; Re mot e Touchi ng Connect ed Mes hed Unified In t he i ntegrati on of steel struct ures wit h ext eri or walls, t hree l evels of i ntegrati on; touchi ng, connected and meshed were observed to be mostl y used, and fi ve different integrati on t ypes were appeared accordi ng t o t he l ocati on of st eel façade col umns i n respect to ext eri or walls as; Connect ed type wit h façade col umns on out er side XVI

17 Connect ed type wit h façade col umns on i nner side Touchi ng type wit h façade col umns on out er si de Touchi ng type wit h façade col umns on i nner si de Meshed type In t he eval uati on model, i nt egrati on alternati ves wit hi n t he fra me wor k of t hese fi ve types was supposed t o be i nvesti gated. The model was ai med t o be used bot h as a gui de i n desi gni ng and as a t ool f or anal ysi ng and eval uati ng existing integrati on exa mpl es, and t he pr ocesses were expl ai ned by flow charts. In or der t o serve i n bot h ways, desi gn criteria and fact ors affecti ng decisi on maki ng were det er mi ned i nitiall y, by t he ai d of perfor mance criteria related wit h int egrati on. Then, decision criteria were deter mi ned by evaluati ng t hese. In t he concl usi on part, Fact ors and criteria affecting i nt egrati on were shown on t he tables and t he i mportance of t hese criteria on i ntegrati on t ypes were ranked as l ess i mportant, i mportant and very i mportant. The applicability of t he model on t he integrati on of struct ural and ext eri or wall syste ms in steel struct ures was discussed. XVII

18 1. Gİ Rİ Ş Endüstri yel devri m, hayatı n her al anı na getirdi ği yenilikleri n yanı nda i nşaat teknol ojisi nde de kökl ü değişi kliklere yol aç mı ştır. Ür eti m artışı na paralel olarak yeni mal ze me ve t ekni kleri n ortaya çı kışı, eski yapı m t ekni kleri ni n t erkedilerek yeni ifade bi çi ml eri ni n aranması na neden ol muşt ur. Bu değişi klikleri n en öne mli basa mağı iskelet siste ml eri n ortaya çı kışı dır. İskelet siste ml eri n öncüsü ol arak kabul edilen çelik iskel et siste ml er, çeli ğin üreti m ve şekillendir me t eknol ojisindeki geliş mel ere paral el ol arak gelişi mi ni sürdür müş ve 20. yy ı n başları nda özellikle endüstrileş mi ş ül kel erde yaygı n ol arak kullanılan bir yapı m siste mi hali ne gel mi ştir. Yüzyıl başı nda bet onar me iskel et siste ml eri n kullanıl maya başlanmasıyl a birlikte çeli k iskel et siste ml er, özellikle yüksek yapılar ve büyük açı klı klı yapıların i nşası nda mal ze menin sağl adı ğı avant ajlar sayesi nde il k terci h ol mayı sürdür müştür. Ancak t eknol oji t e meli ne dayanan bu yapı m siste mi ni n mi mari pot ansi yeli; gel eneksel yapı m t eknikl eri ne alışkı n ol an mi mar ve mühendisleri n mal ze meyle il gili bil gi biri ki ml eri nin ve t ecrübeleri ni n yet ersiz ol ması nedeni yle yeteri nce kavrana ma mı ştır. Çeli k t aşı yıcı siste ml er mal ze meni n gerçek kullanılış ol anakl arı gözönünde t ut ul arak tasarlanır ve uygul anırsa, yapı nı n mi marisi nde, di ğer t aşı yıcı siste ml ere göre daha belirleyici bir rol oynar. Bu kapsa mda mi mara düşen görevl er mekanı tasarlarken mal ze meni n bi çi m yelpazesi ni zengi nleştir meni n yanısıra, yapı el emanl erı nı n or gani zasyonu yol uyl a çeli ği n mi mari pot ansi yeli ni yapı nı n genel karakt eri ne yansıt maktır. Bugüne kadarki çeli k mi marisi ni n en i yi ör nekl eri, mi marlarını n çeli ği n özellikleri nden haberdar ol mal arı ve mal zeme özellikleri yle i nsani verileri büt ünl eştirebil me kabiliyetleri ni n ürünüdür. 1

19 Çeli k yapı nı n t asarı m ve yapı mı nda karşılaşılan en öne mli sorunl ardan biri, taşı yıcı siste m el e manl arı n yapı yı ol uşt uran di ğer siste m ve el e manl arla büt ünl eştiril mesi dir. Bunun en öne mli sebepl eri, çeli k el e manl arı n i mal atı ndaki abartılı standartlaştır manı n, mi marı kısıtlı profil ve gi ydir me el e manl arı yla t asarı ma zorla ması ve bazı duru ml arda da mi marı n devre dışı bırakıl ması yla ol uşan det ayl andır ma pr obl e ml eri dir. Bu pr obl e ml er özellikle, çeli k iskel et siste ml erde taşı yıcılık f onksi yonunu yitiren ve yal nızca kor uyucul uk ve böl ücülük işlevi ni üstlenen dış duvarların t aşı yıcı siste m elemanl arı yla büt ünl eştiril mesi nde yaşanmakt adır. Büt ünl eştir me pr obl e ml eri ni n çözümü; yapı nı n işlevsel ve mi mari kalitesi ni belirle meni n yanı nda, kullanı cı konfor unun sağl anması açısı ndan da önceli kli konul ardan biridir. Taşı yıcı siste m el e manl arı yla büt ünl eyi ci ele manl arı n bağdaştırıl ması sor unu ül ke mi zde de t e mel sorunl ardan biri ol arak öne çıkar. Bunun nedeni, bugüne kadar çeli ği n t aşı yıcı siste m mal ze mesi ol arak- endüstriyel ve büyük açı klı klı yapıları n çatıları başta ol mak üzere- az sayı da yapı t üründe kullanı mı nedeni yle, profil ve yan sanayi üreti mi ni n, bu sınırlı al anı n i hti yacı nı karşılamaya dönük hi zmet veri yor ol ması dır. Çeli k mi marisi ol arak değerlendirebileceği mi z, i nsani fakt örleri n t ekni k gerekliliklerden önde geldi ği mi mari ürünl eri n de ( konut, okul, hastane, çok işlevli yapılar vs.) veril meye başlanması yla, bu al anda yapı yı büt ünüyl e ol uşturabilecek yet erlilikte mal ze me, bilgi biri ki mi ve t eknol oji eksi kli ği hissedil meye başlanmı ştır. Bu sı kı ntı nı n gi deril mesi ancak el deki i mkanl arla i hti yaçları n doğru şekil de bul uşt urulabil mesi yle mümkündür. Depre ml eri n ardı ndan karşılaşılan t alep patlaması, yeni yapı m t eknol ojileri ni n bunl arı ortaya çı karan koşullar yet eri nce değerlendiril meden ve bunl arın Tür ki ye koşulları na adapt asyonu üzeri nde herhangi bir çalış ma yap ma gereği duyul madan uygul a maya başlanmasına neden ol muşt ur. Yet erli bil gi ve t ecrübe biri ki mi ol uşt urul madan yaşanacak böyl e bir süreç, kısa vadede sekt örün geliş mesini sağl asa da uzun vadede yapılan yanlış uygul a mal arın sonuçl arı alı ndı kça, mesl ek ada ml arı nı n ve pot ansi yel kullanıcıları n daha önce öne sürdükl eri çekincel eri nde haklı ol dukl arı yanılsaması nı yaratacak ve sağlı klı bir gelişi mi engelleyecektir Benzer bir t ecrübe betonar me prefabri ke siste ml eri n Tür ki ye de kullanıl maya başlandı ğı il k za manl arda da yaşanmı ştır. Oysaki Tür ki ye ni n, dünyada zat en 2

20 kullanılan ve bilinen bir t eknol oji ol an çeli k konstrüksi yonu yeni den keşfedecek za manı ve ekono mi k gücü mevcut değil dir. Bu al anda deneyi mli ül kelerin yaşadı ğı tecrübelerden yararlanılarak ve bunl ardan alı nacak dersler ül ke mi zi n şartları na adapt e edilerek; dene me yanıl ma yol uyl a harcanacak süre ve kaynağı n daha veri mli kullanıl ması sözkonusu olabilecektir. Bu çalış manı n a macı, çeli k yapılarda t aşı yıcı siste ml e dış duvarı büt ünl e me ol anakl arı nı analiz et mek ve değerlendir mektir. Çalış ma genel ol arak, çeli k t aşı yıcı site mli yapıları di ğer t aşı yıcı siste ml erden ayırdeden özellikleri n, çelik yapı mi marisi ni ol uşturan ögel eri n ve çeli k yapılarda dış duvar ol uşumunu et kileyen et menl eri n ortaya konul ması nı; özel ol araksa, çeli k iskeletli yapılarda t aşıyıcı siste m el e manl arıyla dış duvar el emanl arı nı n büt ünl eştiril mesi nde karşılaşılabilecek pr obl eml eri n ve çözü m ol anakl arı nı n belirlenmesi ni içeren bir araştır mayı kapsayacaktır. Çalış mada kullanılan yönt e m, özellikle çeli k yapı t eknol ojisi konusunda t ecrübeli ül kelerce yayı nlanmı ş literat ürde t eori k al anda t ara ma yapıl ması, kullanılmakt a ol an siste ml er ve çeli k yapılarda dış duvar ol uşumunu et kileyen et menl erle il gili bil gi edi nil mesi, büt ünl eştir mede öne m kazanan et menl eri n belirlenmesi ve bu et menl ere bağlı ol arak çeli k siste ml e dış duvar elemanl arı nı n büt ünl eştiril mesi ni n değerlendiril mesi şekli ndedir. 3

21 2. TAŞI YI CI SİSTEMMALZE MESİ OLARAK KULLANI LAN ÇELİ K Bi r yapı mal ze mesi ni doğr u yerde ve doğru şekil de kullanabil mek i çi n, o mal ze meni n karakt eristik özellikleri çok i yi bilinmeli dir. Taşı yı cı siste m mal ze mesi ni n seçi mi ise sanıl dı ğı gi bi sadece bir uygul a ma kriteri ol mayıp, yapı nı n büt ününü ilgilendiren bir te mel kriter dir. Çeli k mal ze me, özellikleri ni n benzerliği nedeni yle, genellikle ahşapl a karşılaştırıl makl a birlikte, her t aşı yıcı siste m mal ze mesi ni n kendi doğası ndan gel en bir mi mari ifadesi vardır. Günü müzde kull anıl an üç t e mel st aşı yıcı si st e m mal ze mesi ni n yarattığı etki yi birer cüml eyl e özetle mek gerekirse: Ahşap, organi k bir mal zeme ol uşu nedeni yle daha sıcak ve i nsani olarak al gılanır. Bet on-bet onar me, kalı ba dökül erek şekillendirilebil mesi nedeni yle pl astik ve kütlesel bir et ki yaratır. Çeli k ise i nce hafif el emanl ardan ol uş ması nedeni yle di na mi k hareket et kisi bırakan bir mal ze medir. Bu strükt ür mal ze mel erinden daha yaygı n kullanı ma sahi p ol an ve aynı za manl arda ortaya çı kan bet onarme ve çeli k arası nda bir kı yasla maya gidil di ği nde, bet onar meni n hi ç zorlanmadan mi mari ni n her örneği nde yer al dı ğı nı, ancak çeli ği n belirli yapı ti pleri ni n sınırları içi nde kal dı ğı nı gör mekt eyi z [ Cor nuej ols, 1990]. Çeli ği n bugünkü t eknoloji yle daha uyu ml u ve gel eceği daha parlak bir mal ze me ol ması na rağmen kullanımı nı n sı nırlı ol uşunu, özellikle mi marları n ve t oplumun bu moder n mal ze meye bakışı ndaki çeki ngenli kle açı kla mak mü mkündür. Bu çeki ngenli ği n nedenl eri, mi marları n t aşı yıcı siste m mal ze mesi seçi mi nde sahi p ol dukl arı alışkanlı klara bağlılıkları nda ve çeli k t aşı yıcı siste mli yapıları n det ay tasarı ml arı nda yet eri nce eğiti mli ve t ecrübeli olmayışları nda yat makt adır. Başarılı çeli k mi marisi örnekl erini n ortaya çı kması; t asarı m et ütleri ni n en başı ndan iti bar en 4

22 mi mari ve t ekni k araştırmal arı n büt ünl eş mesi, başka bir deyişle, yet enekli mi marl a mühendisi n müke mmel bir iletişi mi yle mü mkün olabilir [ Cor nuej ols, 1990]. Bu bağl a mda, mi marı n çeli k mi marisi nden ne anladı ğı da öne mli dir. Çeliği n est eti k açı dan sunduğu i mkanları n keşfi yol unda kat edilecek yol un il k adımı ol arak tasarı mda anaht ar bir rol üstlenen mi mar, malze mel eri n ol anakl arı nı anl adı ğı ve tasarı mda karşılaşılabilecek ol ası probl e ml eri önceden t ahmi n edebil diği oranda, tasarı m gücünü yapı ya kalite ol arak yansıtabilecektir. Bu bakı mdan çeli ğin mi mari içi n öne m t aşı yan ve onu di ğer mal ze mel erden ayırt eden karakt eristik özellikleri ni ortaya koy makt a fayda vardır Çeli ği n Taşı yıcı Siste m Mal ze mesi Ol arak Karakteristi k Özelli kleri Taşı yıcı siste ml er i çi n kullanılan çeli k mal ze me, yapı çeli ği veya yapısal çeli k ol arak isi ml endirilir. Yapısal çeli k, ergitil miş demi r cevheri ne % oranı nda karbonun ve di ğer bazı kat kı mal ze mel eri ni n katılması yla ol uşan, dayanı m/yoğunl uk oranı yüksek, kol ay işlenebilen bir bileşi ktir. Yapısal çeli ği, mal ze me kalitesi ne göre nor mal yapı çeli ği ve yüksek dayanı mlı yapı çeliği ol arak i ki ye ayırabiliriz. Nor mal yapı çeli ği akma sı nırı 2400 kg/ c m 2 ol an ve St 37 ol arak anılan çeli klerdir. Yüksek dayanı mlı çeli kler ak ma sı nırı 3000 kg/ c m 2 ve daha yukarı ol an çeli klerdir ve St 50 (3000 kg/ c m 2) ile St 52 (3600 kg/ c m 2) bu kalitededir. Çeli ği n mal ze me özellikl eri ni fizi ksel, ki myasal ve mekani k özellikler başlı kları altında i ncele mek mümkündür. Fi zi ksel ve ki myasal özellikler belli dir ve mal ze meni n t asarı mda kullanılıp kullanıl mayacağı nı belirler. Ancak mekani k özellikler, ki myasal bileşi mi ne ve üreti m şekli ne bağlı ol arak mal ze meni n kullanıl ması istenen a maç doğr ult usunda belirlenebilir Çeli ği n Fi zi ksel Özelli kleri Taşı yıcı siste m mal ze mesi ol arak kullanılan çelik t ürleri, genellikle aynı fizi ksel özelliklere sahi ptir. Bu özellikler tabl o 2. 1 de gösteril miştir. 5

23 Tabl o 2. 1: Çeli ği n fizi ksel özellikleri Fi zi ksel Özellikler Yoğunl uk =7. 85 gr/c m 3 Isıl genleş me katsayısı (k) = 12 x 10-6 /C El astisite modül ü E = 2. 1 x10 6 kg/c m 2 Çeli k, t aşı dı ğı yükün, yoğunl uğuna oranı na göre en avant ajlı t aşı yıcı si st e m mal ze mesi dir. Bu özelliği nedeni yle t aşı yıcı elemanl arı n kesitleri daha küçükt ür ve daha az yer kapl arlar. Çeli ği n ısısal genl eş meyl e şekil değiştir me oranı, ahşap mal ze meye oranl a daha yüksek ol makl a birlikte, bet onl a yakı n düzeydedir. Ancak, ne m et kisiyle şekil değiştir meye bakıl dı ğı nda ahşap ve bet onun yüksek defor masyonuna karşılık çeli kte bu değer sıfırdır. Bu değerler Tabl o 2. 2 de veril miştir. Tabl o 2. 2: Bazı yapı malze mel eri ni n genl eş me ve şekil değiştir me özellikleri [ Addl eson, 1991] Bu üç mal ze me, el astisite modülleri açısı ndan karşılaştırıldı kları nda çeliği n bet ona oranl a yakl aşı k 7-8 kat daha sünek bir mal ze me ol duğu gör ül mekt edir. Bu özelli ği çeli ği n depre m ve r üzgar gi bi peri yodi k yükl er altında şekil değiştirebil me kapasitesi ni n yüksek ol uşu nedeni yle en dayanı klı mal ze me ol duğunu göster mekt edir. 6

24 Çeli ği n Ki myasal Özelli kleri Ki myasal özellikleri ne göre çeli k t ürleri ne dört gurupt a t opl a mak mü mkündür. Bunl ar; karbon çeli ği, özel al aşı mlı çeli kler, yüksek dayanı mlı çeli kler ve pasl anmaz çeli klerdir [ Berkti n, 1994] (S: 54). Çeli k, de mir cevheri ne % 0. 1 ile % 1 oranı nda karbon katıl ması yla üretilir. Çeli ği n bünyesi ndeki karbon mi kt arı arttıkça, çeli k daha kırılganl aşır. Kol ayca işlenebil mesi içi n çeli kteki karbon mi kt arı % 1. 7 yi aş mamalı dır. Ayrıca, de mir cevheri ni n bünyesi nde bul unan ve çeli ği n yüksek sı caklı kta kırıl ması na neden ol an fosfor ( P) ve kükürt ( S) gi bi el e mentleri n oranı % 0. 1 i aş mayacak şekil de bünyeden uzakl aştırıl malı dır. Çeli ği n yüksek sı caklı kta daha kol ay işlenebilmesi ve karbon çeli ğini n sahi p ol madı ğı bazı özellikleri çeli ğe kazandı arbil mek içi n kr om ( Cr), magnezyu m ( Mg), ni kel ( Ni), volfra m ( W), vanadi yum ( V) gi bi madenl eri n katıl ması yla özel tip al aşı m çeli kler üretil mekt edir. Bu ele mentleri n sağladı ğı özellikler şöyl e özetlenebilir: Vanadyu m: Dayanı mı ve sertliği artırır Ma gnezyu m, moli bden ve kr om: Su verilerek sertleş mesi güç ol an büyük kesitleri daha ünifor msertleştirebil mek içi n karışıma katılırlar. Al ü mi nyu m, bakır, krom ve çi nko: Kor ozyon direnci ni artır maya yardı mcı ol urlar; gal vani zle me işlemi olarak da bilinir. Ni kel: Yakl aşı k % 36 oranı nda ni kel i çeren çeli k t ürleri ısıl hareketi daha düşük düzeyde t ut mak içi n üretilebilirler. Düşük al aşı mlı çeli kler bünyel eri nde 10 t ane farklı el e ment barı ndırabilirler ve bunl ar karbon çeli ği ne oranla % 40 daha yüksek dayanı ma sahi p ol up, kor ozyona karşı da daha dirençli dirler. Yüksek dayanı ml arı nedeni yle ağırlığı azalt mak i çi n daha küçük kesitlerde kullanılabilirler. Bu ti p çeli kleri n kor ozyona karşı direnci daha fazla paslanmayı önl eyici kor uyucu oksit tabakası yla sağl anır. Ancak, bu ti p çeli kerin deni z suyuyl a direkt te mast an kor unması gerekli dir. Paslanmaz çali k, oksit ol uşt ur maya yet ecek mi kt arda ( %11. 5) kr om ilavesi yl e üretilir. Paslanmaz çeli kleri n ısı ilet kenlikl eri düşükt ür ancak, sı caklı k 7

25 değişi ml eri nde genl eş mesi nor mal çeli klere oranl a daha yüksektir. Paslanmaz çeli ği n dayanı mı nı artırmak ve işlenebilirliği ni kol aylaştır mak i çi n al aşıma başka el e mentler de katılabil mekt edir Çeli ği n Mekani k Özelli kleri Şekil 2. 1 de gösterilen geril me-şekil değiştir me di agra mı, mal ze meni n mekani k özellikleri yle ilgili öne ml i bilgiler ver mekt edir. 1 Şekil 2. 1: Çeli ği n geril me-şekil değiştir me diagramı [ Bl anc ve di ğ., 1992] Burada yapısal çeli k i çin öne mli ol an i ki kavra m, ak ma dayanı mı ve kop ma dayanı mı dır. (1) nu maralı böl gede elasti k li mit ol an A nokt ası na kadar şekil değiştirmeni n () ol dukça düşük ve geril meyl e doğr u orantılı ol arak arttığı gör ül mekt edir. Geril meni n şekil değiştir meye oranı ( / ) el astisite modül ünü ver mekt edir ve bu değer sabittir. A nokt ası na kadar gerçekl eşen şekil değiştir me el asti ktir; yani kuvvet ortadan kal ktı ğı nda deneyde kullanılan çeli k başlangı çtaki boyuna döner. Geril me, el astik li miti n üst üne çı kacak şekil de artırılırsa, mal ze meni n davranışı nda değişi klik gör ül meye başlanır. A nokt ası ndan sonraki kısı mda, el astik geril meye ek ol arak pl asti k ( kalıcı) defor masyon ol uş maya başlar. D nokt ası na karşılık gel en nokt adan itibaren, gerilmede artış ol ma ması na rağmen pl asti k defor masyonda artış gör ül ür. Bu nokt a çeli ği n akma dayanı mı nı ifade eder. 8

26 Yük artışı nı n deva m et mesi yle birlikte pl astik defor masyon da artarak deva m eder. Eğer yükl e me düzenli olarak kal dırılıp t ekrar konursa, ak ma sı nırını n geril me artışı ol madan daha yukarı ya çekilebil di ği görül müşt ür [ Hart ve di ğerleri, 1985] (S. 399). E nokt ası na ul aşıldı ğı nda, geril me azal maya başlar ; F nokt ası ndaki kop ma geril mesi, E nokt ası ndaki çekme geril mesi nden daha düşük ol makt adır. F nokt ası nda öl çül en şekil değiştir me oranı genelde büyük oranl arda ol makt a ve % 20 yi geçebil mekt edir. Bu değer, uza ma ol arak adl andırıl makt adır ve çeli k i çi n öne mli dir. Yüksek uza ma değeri ne sahi p çeli k daha güvenli dir. Kop ma nokt ası nda kesitteki azal ma ve t opl a m uza ma düktilitenin öl çüsüdür. Ak ma ve çek me geril mel eri yüksel di kçe, düktilite azalır. Düktil özellikteki çeli k he men kop maz, yüksek defor masyon oranı yla ol ası strükt ürel hatayı önceden t espit et meye yar dı mcı ol abilir Çeli ği n Taşı yıcı Siste m Mal ze mesi Ol arak Kull anı m Ol anakl arı Taşı yıcı siste m mal zemel eri arası nda t erci h yapılırken, bazı karakt eristi k özellikleri yle çeli k ön plana çı kmakt adır. Çeli kle i nşası i mkansız gör ünen özel yapı t ürleri ni üret mek mü mkündür. Bu özel yapılar arası nda geniş açı klı klı yapılar, gökdel enl er ve i kli m şartları ndan bağı msı z inşaat gerektiren yapılar önde gelir. Çeli kle 84 m.lik kol onsuz açı klı ğı geç mek, 443 m. yüksekli kte bir gökdelen i nşa et mek mü mkün ol abil miştir. Ayrıca, yapım s üresi ni di ğer strükt ürlere oranla 1/ 3 üne düşür mek mü mkündür. Çeli k öl ümsüz bir mal zemedir. Gerekti ği nde sökülüp el e manl arı başka bir yapı nı n inşası nda kullanılabilir ya da hur da ol arak değerlendirilebilir. Mal ze me, gerekli bazı önl e ml eri n alı nması yla, yapı nı n f onsi yonel ö mr ü boyunca il k günkü özellikleri ni kor ur. Ze mi n şartları nı n el verişsiz ol duğu ya da depre m riski altında bul unan al anl arda, çeli k en güvenli taşı yıcı siste m mal ze mesi dir. Bu öne çı kan özellikleriyle çeli k, strükt ür malze mesi ol arak dünyada özelli kle endüstrileş mi ş ül kelerde ol dukça geniş kullanı m ol anakl arı na sahi ptir. Çeliği n i nşaat sekt öründeki payı İ ngiltere de %54, İskandi nav ül keleri nde %40 ı n üzeri nde ve 9

27 bet onar meyi yoğun ol arak kullanan Fransa ve Al manya da dahi % 30 l arı n üzeri ndedir. Dünyadaki bu t abl oya rağmen, ül ke mi zde kullanı mı 130 yıl eski ye dayanan bir mal ze me ol ması na karşı n, çeli ği n t aşı yıcı siste m mal ze mesi ol arak i nşaat sekt örümüzdeki payı %5 i bul ma makt adır. Bu payı n büyük bir kıs mı ise, endüstri yapıları ve geniş açı klı klı yapıları n genellikle uzay kafes siste ml e geçilen çatıları na aittir. Sosyal yapıları n ve konutları n payı ol dukça düşük i ken, çeli k strükt ürl ü bir yüksek yapı ise henüz i nşa edil me mi ştir. Çeli ği n sağladı ğı büyük ol anakl ara rağ men ül ke mi zde kullanı mdaki payı nı n bu denli düşük ol ması na çeşitli gerekçel er öne sürül mekt edir. Bu gerekçelerden başlıcaları, çelik yapı mali yeti ni n yüksek ol uşu ve yet erli ti p ve kalitede yapısal el e manl arı sağl ama güçl ükl eri dir. Bu gerekçel eri n haklılığı ileri ki böl üml erde t artışılacaktır. Ancak, çeli ği n strükt ür mal ze mesi ol arak seçi m kriterleri ni obj ektif ol arak değerlendirebil mek i çi n, önceli kle avant aj ve dezavant ajları nı sırala makt a yarar vardır Yapısal Çeli ği n Avant ajl arı Yapısal çeli ği n avant ajları nı üç gr uba ayırarak i ncele mek mü mkündür. Bunl ar mal ze meni n doğası ndan gel en avant ajları, uygul ama açısı ndan avant ajları ve mi mari avant ajları dır Mal ze meni n Doğası ndan Gel en Avant ajlar Mal ze meni n doğası ndan gel en avant ajlar, mal ze meni n daha önce açı klanan fi zi ksel, ki myasal, mekani k özellikleri nden, yani mal ze meni n doğası ndan kaynakl anan avant ajlardır. Sağl a mlı k: Çeli k, yük t aşı ma oranı/ yoğunl uk oranı gözönüne alı ndı ğında, en avant ajlı strükt ür mal ze mesi dir. Bu özelliği nedeni yle et kili kesitlerle ve az mal ze meyl e geniş açı klı kları geç mek mü mkündür. Birbiri ne yakı n düzeyde çek me ve bası nç mukave meti ne sahi p bir mal ze me ol ması nı n yanı nda, bur ul ma ve eğil me mo mentleri ne karşı da mukavi mdir. Mal ze meni n dayanı mı nda za mana bağlı azal ma gör ül mez. 10

28 Güvenilirlik: Çeli k el emanl ar, üreti mi ni n her aşa ması nda kontrol altındadır. Ho moj en ve i zotrop bir mal ze me ol ması nedeni yle standardize edilebilir ve özellikleri ta m ol arak t anı ml anabilir. Çeli k mal ze meye, üreti mi nde istenen mekani k davranışı el de et meye dönük özellikler kazandırılabilir. Ayrıca, mal ze menin sünekli k özelliği nedeni yle deprem ve r üzgar gi bi di na mi k yükl er mal ze me t arafından belli mi kt arda yut ulabil di ği nden; yapı ayakt a kalarak taşı yıcılık fonksi yonunu sürdürür. Hafiflik: Yüksek yük t aşı ma kapasitesi nedeni yle çeli k mal ze meni n aynı yükü yükü t aşı mak i çi n gerekli taşı yıcı ele manl arı n kesitleri, di ğer strükt ür mal ze mel eri ne göre ol dukça küçük boyutlarda ol makt adır. Bu özellik yapı nı n, örneği n bet onar me bir yapı ya oranl a % 50 ye kadar daha hafif ol ması nı, dol ayısı yla t e mel boyutları nı n ve mali yetleri ni n küçülmesi ni, depre m böl gelerinde ve ze mi n koşulları iyi ol mayan böl gelerde ise yapı yı hafifleterek olası hasarları n azaltıl ması nı sağlar. Şekil Verilebil me: Çelik strükt ürel el e manl ar t a ma men prefabri ke ol arak fabri kada üretildi ği nden, üreti m esnası nda istenen boyut ve şekillerde el e manl ar üret mek, bunl ara istenen şekli ver mek mü mkün ol abil mekt edir. Bunun dışı nda, gerekirse el e manl arı şantiyede del mek, kes mek, boşl uk aç mak, eğmek ve kaynak yap mak da mü mkündür. Hava Koşulları ndan Etkilenme me: Mal ze me i kli msel koşulları n ol umsuz et kileri nden zarar gör mez, kapl anmı ş el e manl ar bakı m gerektir medi ği gi bi açı kt a bırakıl mış el e manl ar periyodi k bakı m ve t e mi zlikt en geçirildi kleri t akdirde, yapı nı n fonksi yonel ömr ü boyunca özellikleri ni korur. İkli m şartları ndan et kilen me mesi ni n bir başaka faydası ise i nşaat sürecini n hava koşulları ndan bağı msı z yür ümesi ne ol anak sunup, i nşaat süreci ni kısalt ması dır. Ayrı ca, srt ükt ürel ele manl arı n depol anması nda, hava şartları nedeni yle özel bir önl e malı nması nı gerektir mez. Tekrar Kullanılabil me: Çeli k el e manl ar bir defadan fazla kullanılabilirler. Kullanı m ö mr ü bit miş mal ze meyi hur da ol arak değerelendiri p % 66 oranında geri kazanarak yeni el e manlar üreti p bunl arı yapı da kullanmak mü mkündür. Ayrı ca, değişi klik gerekti ği nde bir ele manı başkası yla değiştir mek de olası dır. 11

29 Yangı n Karşısı nda Davranışı: Çeli ği n strükt ür mal ze mesi ol arak kullanılırken bel ki de en di kkatli değerlendiril mesi gereken özelliği yangı n karşısı ndaki davranışı dır. Çeli k, t ut uş mayan bir mal ze me olması na rağmen bir yangı n hali nde C li k bir sıcaklı ğı n ol uş ması dur umunda t aşı yıcılık özelliği ni n büyük bir kıs mı nı yitirir. Ancak çelik el e manl arı yangı ndan kor umaya dönük önl e ml eri al mak, di ğer strükt ürel mal ze mel erle karşılaştırıldı ğı nda daha kol aydır. Yapı nı n bir yangı n dur umunda ayakt a kalması istenen süreler, yapı nı n f onksi yonuna bağlı ol arak, standartlarda belirlenmi ş ve alı nması gereken önl e ml er t arif edil miştir. Alı nacak önl e ml eri n niteliği ne karar verilirken, yapı nı n yangı n riski ve spri nkl er siste mi gi bi aktif önl e ml eri n bul unup bul unma ması gi bi et menl er gözönüne alı ndı ğında, bazen yangı n korunumu içi n ekstra önl e ml ere gerek ol madı ğı dahi sapt anabilir Çeli ği n Uygul amaya Dönük Avant ajl arı Çeli ği n uygul a maya dönük avant ajları, mal ze meni n doğası ndan gel en özellikleri n, çeli k strükt ürl ü yapı da kullanılacak ol an bileşen ve el e manl ara, bunl arı n i nşa yönt e ml eri ne yansıtıl ması sonucu ortaya çı kan avant ajlardır. Yapı m Hı zı: Çeli k t aşı yıcı siste mli yapılar, taşıyı cı siste m el e manl arı yanı nda duvar, döşe me gi bi t a ma ml ayı cı ele manl arı n da büyük öl çüde prefabrike ol arak üretildi ği, hı zlı yapı ma uygun karakt erdedir. Yapı m hı zı na ilaveten, pref abri ke üreti mi n getirdi ği kalite güvencesi, yapı m t ol eransları nı n hassaslı ğı, seri üreti m gi bi avant ajları n t ümünü çelik yapı ml arda gör mek ol ası dır. Strükt ür el emanl arı nı n birbiri ne mont e edil dikl eri andan iti baren taşı yıcılık görevl eri ni yap maya başla mal arı, yapı yı t a maml ayacak ol an döşe me, cephe, t esisat gi bi di ğer öğel eri n inşaatı na bir an önce başlanabil mesi ni sağl ar. Ör neği n, cephe el e manl arı nın i çeri den mont ajı kol aydır ve iskel e kullanı mı gerektir mez [ Hart ve di ğerleri, 1985]. Genel ol arak, i nşaat işle ml eri sırası nda iskel e kullanı mı düşükt ür. Bu dur um yapıya he m hı z he m de mali yet açıları ndan avant ajlar getir mekt edir. Te mi z İ nşaat: Genellikle prefabri ke bileşenl erden ol uşan bir yapı kur u i nşaat ol arak adl andırılabilir; yani şanti yede yapılan işle ml eri n sayısı düşükt ür. Uygul a ma süreci boyunca t oz, kir ve atı k mal ze me ol uşumu en alt düzeydedir. Bunun nedeni, prefabri ke ol arak üretil miş bileşenleri n boyutsal uygunl uğunun üst düzeyde ol uşudur. Gerekti ği nde, şanti yede kur ulan at öl yelerde bileşenl ere kes me, del me, kaynakl a ma 12

30 gi bi bazı işle ml er uygulanmakl a birlikte, bu işle ml eri n yarattığı atı k mal ze mel er hur da olarak yeni den değerlendirilebil mekt edir. Bunun yanı nda, yapıların bakı ml arı kol ay ve yıkı m i şle ml eri de t e mi zdir. Strükt ür el e manl arı hafif ve küçük kesitlerde ol dukl arı ndan, şanti yede az yer kapl arlar. Bu el e manl ar, hava şartları ndan et kilenmedi kleri nden depol anmal arı da kol aydır. Değişi kli ğe Uygunl uk: Çeli k yapılarda ekl e me, değişi klik yapma, genişlet me ve kal dır ma gi bi işle ml eri gerçekl eştir mek kol aydır. Ancak yapı m hı zı nı düşür me mek içi n uygul a ma sırası nda karşılaşılabilecek değişi klik gereksi ni ml eri ni n en alt düzeyde tut ul ması nı sağl a mak üzere uygul a ma pr oj eleri t üm det ayları na kadar çözül müş ol malı dır Yapısal Çeli ği n Dezavant ajl arı Yapısal çeli ği n dezavantajları nı da daha önceki böl ümde ol duğu gi bi mal ze meni n doğası ndan gel en, uygulamaya dönük ve mi mari ol arak üç gur upt a incel e mek mü mkündür. Mi mari dezavant ajlar, daha sonra Çeli k Yapı Mi marisi ni Ol uşt uran Öğel er başlığı altında değerlendirilecektir Taşı yıcı Siste m Mal ze mesi Ol arak Çeli ği n Doğası ndan Kaynakl anan Dezavant ajl ar Yapısal çeli k, daha önce bahsedilen avant ajları nın yanı nda, mal ze me özellikleri nden kaynakl anan dezavant ajları da bünyesi nde barı ndırır. Kor ozyon: Yapısal çeli k el e manl ar, at mosferi n yıpratıcı et kileri ne karşı uzun süre kor uması z kal dı ğı t aktirde paslanabilirler. Paslan mayı azaltıcı önl e m ol arak çeli ği n al ümi nyu m, bakır, krom ya da çi nko gi bi el e mentlerle kapl anması i şle mi ne gal vani zle me denir. At mosfer et kileri ne açı k çeli k strükt ür el e manl arı n gal vani zlenerek ya da yüzeyl eri ne paslanmayı önl eyi ci özel boya ve anti pasl ar uygul anarak bu et kilerden kor unması gerekir. İkli m koşulları nı n yanı sıra hava kirliliği ni n yoğun ol duğu endüstri yel orta ml arda da asit, baz ve t uz i çeri kli ki myasalları n çeli kle te ması sonucu paslanma ol uşabilir. Yangı n Davranışı: Çeli k, 400 C yi aşan ısı et kisinde t aşı yıcılık kabiliyeti ni büyük oranda kaybeder. Bir yangı n anı nda çeli k strükt ürün kullanıcıları n binayı t erk 13

31 edebil mel eri ne i mkan verecek süre boyunca t aşı yıcılık f onksi yonunu sür dür mesi bekl enir. Bu süre, yapı nın f onksi yonuna bağlı ol arak yönet meli klerde belirtil miştir. Yangı n riski ni n bul unduğu yapılarda çeli k strüktürü bu yönet meli klerde belirtilen süre boyunca ayakt a t utabilecek önl e ml er alı nmalı dır. Bu önl e ml er arasında çeli k strükt ürel el e manl arı n yangı n kesici mal ze mel erle kapl anması nı n yanı sıra, döşe me ve cephel erde de yangı nın katlar arası nda yayıl ması nı önl eyi ci t edbirler alınmalı dır. Bu önl e ml eri n bir örneği şekil 2. 2 de gösteril miştir. Şekil 2. 2: Yangı nı n katlar arası nda yayıl ması nı engelle mek içi n döşe me ve dış duvar arası nda yangı n kesici uygul a ması Ayrı ca, spi nkl er sisteml eri ve kut u ya da bor u kesitli taşı yıcı kol onl arı n boşl ukl arı ndan su geçirilmesi de, başvurulabilecek aktif önle ml eri ol uşt urmakt adır. Döşe mel er ise, yangı nı n katlar arası nda yayıl ması nı önl e mek i çi n düşey ve yat ay yangı n duvarları yla yangın böl mel eri ne ayrıl malıdır. Döşe meyi yangı ndan kor u mak içi n şu üç yönt e me başvurulabilir: a) Döşe me kirişleri ni n yangın kesici mal ze me ile kaplanması, b) Döşe me kenarları nda yangı n kesici duvarları n ol uşturul ması, c) Yangı na dayanı klı as ma tavanl arla döşe me kirişlerini n yangı ndan yalıtıl ması. 14

32 Isı İlet kenli ği: Isı iletkenli ği yüksek bir malze me ol ması nedeni yle çeli k strükt ürel el e manl ar ısı köpr üsü ol uşt urabilirler. Isı köpr üleri ni n neden ol abileceği i ç orta mdaki konf orsuzl ukları ve enerji kaybı nı önleyebil mek i çi n çeli k el emanl ar ısı köpr üsü ol uşt ur mayacak şekil de düzenl enmeli dir. Bunu sağl a mak i çi n ısı bari yerleri ile el e manl arı n ısı ileti mi ni n engellenmesi yol una gi dilebilir. Bunun i çi n kullanılabilecek çeşitli yalıtı m mal ze me ve yönt e mleri mevcutt ur. Ses İlet kenli ği: Çeli ğin ses ilet kenli ği bet onar meden çok farklı değil dir. Dol ayısı yla, çeli ği n ses ilet kenli ği yle il gili, fonksi yonu nedeni yle özellik göst eren yapılar harici nde ( okul, hastane, odit oryum, st üdyo, ot el vb.) özel önl e m gerek mez. Ancak, çeli k yapılarda döşe mel eri n kalı nlı kları nın düşük ol ması nedeni yle özelli kle darbe sesi ni yalıt makt a yet ersiz kal ması, döşe me kirişleri nde ses ilet kenli ğini azaltıcı önl e ml er alınması nı gerektirir Çeli ği n Uygul amaya Dönük Dezavant ajları Çeli ği n, yapı strükt üründe uygul a maya dönük dezavant ajları, genelli kle uygul a ma yönt e mi ni n gel eneksel yönt e ml erden f arklı işle mesi nden kaynakl anmakt adır. Bunl ar, or gani zasyonel nedenl ere dayanabil di ği gi bi, mevcut işgücü ve eki pman sorunl arı ndan da kaynaklanabilir. Pr oj e Yöneti mi: Çeli k konstrüksi yonl u yapılarda uygul a ma süreci ni n her aşa ması, yapı m hı zı nı n aksa ma ması na ve ortaya çı kacak ür ünün kalitesi açısı ndan çok i yi pl anlanmı ş ol malı dır. Bu aşa mal arı n her biri titizlikle kontrol edil melidir; çünkü doğr u pl anl anmı şsa bile, çeli k yapı nı n hassasi yeti nedeni yle uygul a madan kaynakl anan hat aları t elafi et meni n yüksek maliyetli bir işle m ol ması nı n yanı sıra, ki mi za man da çok güç ol makt adır. Çeli k konstrüksi yonl u yapı üreti mi nde, kazandırdı ğı hı z ve mali yet kontrol ü açıları ndan en uygunu, fast-track pr oj e yönetim siste mi dir. Ancak, bu yönt e mi uygul ayabilecek çeli k yapı m t ekni ği ni çok i yi t anıyan deneyi mli ve önyargısız pr oj e yöneticileri ne gereksi ni m vardır [ Özdil, 2000.]. İş Gücü: Çeli k yapı üreti m i şle ml eri çok büyük bir beceri gerektir me mekl e birlikte, bazı spesifik alanl arda yet eri nce eğitilmi ş ve t ecrübeli t ekni k el e manl ara gereksi ni m duy makt adır. Gel eneksel yapı üretim s üreçleri nde t ecrübe sahi bi iş 15

33 gücünü çeli k yapı üretimi ne adapt e et mek dur umunda kalı ndı ğı t aktirde, bu işçileri çeli k yapı üreti m yönt eml eri yle il gili eğiti me t abi t ut mak gerekli dir. Ayrıca işgücü, yapı mı hızlandır mak içi n doğru yönl endiril meli dir. Ma ki ne ve Teçhi zat: Gerek çeli k konstrüksiyonun kur ul ması nda, gerekse büt ünl eyici el e man ve siste ml eri n yerleştiril mesinde büyük öl çüde mobil maki ne ve teçhi zata i hti yaç duyulmakt adır. Bu i şle ml eri, mont aj ol arak adl andırılabilir. Mont aj işle ml eri i çi n geleneksel yönt e ml ere oranl a daha fazla çalış ma t ol eransı na ihtiyaç duyul makt adır. Bu t öl eranslar, çalış mada kullanılan maki ne ve teçhi zatı n et ki n bir şekil de kullanılabil mesi i çi n gerekli dir. Yüksek bit mişlik düzeyindeki bazı prefabri ke t aşı yıcı veya büt ünl eyici el e manl arı n (büyük açı klı k geçen kafes kirişler, büyük boyutlardaki pr ofiller ve ağır prefabri ke cephe, döşe me ve t esisat elemanl arı gi bi) mont ajı, yük kapasitesi yüksek kal dırıcılar (vi nçler) ve nakli ye araçları gerektirebilir. Bu maki nel eri n daha çok belli süreler i çi n kiralanması nedeni yle, yapı m i şleri ni n doğr u progra ml anması ve pr ograml anan şekil de yür üt ül mesi ayrı ca öne m kazanmakt adır Çeli k Yapı Mi marisi ni Ol uşt uran Öğel er Çeli ği mi mari de iki türl ü kullanmak mü mkündür : a) Taşı yıcı siste m mal ze mesi olarak b) Gi ydir me ele manl arı bünyesi nde Her i ki farklı kullanı m al anı nda da çeli k, mi mara daha önce söz edilen avant ajları sayesi nde geniş ol anaklar sunan bir mal ze medir. Eğer bir t asarı mcı ne pahası na ol ursa olsun yenilik arı yorsa, bunu şekil ve yeni tekni klere çok daha kol aylıkla uyu m sağlayan çeli k yapılarda bul acaktır. Günü müzde çeli k sı nırlı bir kullanım al anı na yanıt ver mesi ne rağmen, di ğer t aşı yıcı siste m mal ze mel eri ne göre daha zengi n bir gel eceğe sahi ptir [ Cor nuej ols, 1990]. Çeli ği n mi mari deki r ol ünü daha net ifade edebil mek i çi n çeli k mi marisi deyi mi yl e ne ifade edil mek istendi ği ni belirle mek gerekmekt edir. 16

34 Çeli k Mi marisi nin Tanı mı Bi r yapı yı çeli k yapı ol arak adl andırabil mek i çi n, çeli k mal ze meyl e kur ul muş konstrüksi yonun gör ünür şekil de açı kta bırakılması, görsel karakt eri ni ortadan kal dıran başka mal zemel erle ört ül me mesi ve pr ofilin esas görünüşünün değiştiril me mesi gerekmekt edir. Ancak, mi mari söz konusu ol duğunda, kült ürel ve sanatsal değerler ekono mi k ve tekni k kriterlerden daha belirleyici bir rol oynayabil meli dir. Bu özelli ği n de katılı mı yla çeli k mi marisi deyi mi ni, görünen for ml arı n esası nı n çeli k ol duğu ve insancıl şartları n t ekni k verilerden daha önce geldi ği ni çeli k yapılar i çi n kullanmak mü mkündür [ Cor nuej ols, 1990]. Günü müzde öne çı kan diğer t aşı yıcı siste m mal zemel eri ol an ahşap ve betonar me ile kı yaslandı ğı nda çeli ği n, daha çok di na mi k hareket et kisi bırakan bir mal zeme ol duğu belirtil mişti. Çeli k mi marisi ni n görsel ifadesi ni yaratan öğel eri şöyl e sırala mak mü mkündür [ Berkti n, 1994] (S. 161): Li neerlik Rasyonellik, sadeli k, arılık Yüksek çekme dayanı mı nı n dışa vurumu Izgara ve çerçeve i majı nın baskı nlı ğı Taşı yıcı ele manl arı n hafifliği ve inceli ği Ca m mal ze mel erle uyumdan doğan şeffaflık Kol onsuz te mi z büyük açıklıklar Re- organi zasyon ve esnekli k olanağı Bahsedilen öğel er, el e man bazı ndadır. Mi mari eseri n ol uşumunda bu öğel ere çeşitli se mboli k anla ml ar yükl enir For ml ar Endüstrileş meye eşli k eden rasyonelleş me ve seri üreti m et kileri ni yapı üreti mi nde de göster mi ş ve yapılar daha akılcı yönt e ml erle daha hı zlı üretil meye başlanmı ştır. Buna paralel ol arak, geçtiği mi z yüzyıl da çeli k yapılar maki ne çağı nı n birer ifadesi ol arak i nşa edil mişlerdir [ Bl anc ve di ğ., 1992] (S.121). 17

35 Çeli k mi marisi nde endüstrileş meni n de et kisiyl e ortak bir f or m dili meydana gel meye başla mı ştır. Günü müzün çeli k mi marisi ni n de özünü ol uşt uran bu f or m dilini n te mel özellikleri şunl ardır: Çeli ği n t aşı yıcılık işlevi ve bileşenler arası hi yerarşi açı k ve net ol arak al gılanabil mekt edir. Taşıyıcı iskel et ve yapı kabuğu işlevsel ol arak birbiri nden ayrıl makt adır. Bu özellik -taşı yıcı el e manl arı n kesitleri ni n küçükl üğü de göz önüne alı ndı ğı nda- mi mara plan ve görünüşle oyna ma serbestliği kazandırır. İskeleti ol uşt uran el e manl arı n boyutları nı n ol uşan t aşı yıcı siste me oranl a çok küçük ol ması nedeni yle, strükt ürel ele manl arı olduğundan kalı n göster me eğili mi vardır. Bu eğili m genellikle dışa yansıtılan strükt ürel ele manl arda daha belirgi n ol arak görül ür. Başl angı çta düz ve li neer ol an strükt ürel ele manlar, çeli k üreti m t eknol ojisi ndeki gelişi mi n sonucu ol arak eğrisel başta ol mak üzere çok değişi k f or m zengi nli ği nde üretilebil mekt edir ( Şekil 2. 3). Bu farklı for ml ardaki el e manl arı n yüzey kaliteleri, bir araya gel di kleri nde de çelik yapı i majı na kat kı da bul unacak düzeydedir. Şekil 2. 3: Eğrisel for mda üretil miş çeli ği n mi maride kullanı mı 18

36 Çeli k t aşı yıcı ele manl ardan ol an kabl olar, esneklikleri ve küçük kesitlerine rağ men yüksek çek me dayanı mı na sahi p ol mal arı nedeni yle di ğer el e manl ardan ayrılır. Çeli k kabl olar dayanı mı ve for m özellikleri ni birleştir me pot ansi yeli ni mi mari ifadeye dönüşt ür mede bel ki de en et kili yapısal ele manl ardır ( Fot oğraf 2. 1). [ Berkti n, 1994] (S ) Bağl antıl ar Çeli k yapı el e manl arı nı n i nceli k, li neerlik gi bi özellikleri bu el e manl arı n birbiri yle bağl antıları na da yansır. Bu el e manl arı n prefabri kasyondan gel en hassaslı kları bağl antılarda da kesi nlik yaratır. Bu el e manl arı birbiri ne bağl ayan t espit el e manl arı nda da aynı hassasi yeti gör mek mü mkündür. Tespit ele manl arı yerleri ne tam ol arak ot urur ve birleşen el e manl arla birlikte tek parça i zleni mi yaratır ( Fot oğraf 2. 2). Fot oğraf 2. 1: Çeli k kabl oları n yarattığı for mzenginli ği, Brookl yn Köpr üsü 19

37 Fot oğraf 2. 2: Çeli k ele manl arı n bağl antı nokt alarını n karakteristik görünüşü Yüzeyl er Çeli k yapılarda yüzeyleri n ol uşumu genellikl e t aşı yıcı iskeletten bağı msı z düşünül mekl e birlikte yüzeyl erde kullanılan mal ze me t ür ve şekilleri t aşı yıcı iskeletin al gılanma şekli ni belirleyen unsurlardır. Bunl ar: Çeli k iskeletli yapılar met al prefabri ke gi ydir me el e manl arı yla daha uyuml udur. Met al gi ydir me el e manl arı çok çeşitli doku, renk ve yüzey özellikleri nde üretildi kleri nden, yapı nı n endüstri yelleş mi şlik karakt eri ni daha i yi vur gul ar. Ör neği n met al ol ukl u veya di kişli çatı ve cephe panelleri ve kayıtlı cephe panelleri yüzeyl ere üç boyutl u doğrusallık kazandırır (Fot oğraf 2. 3). Yüzeyl eri n biti ml eri olan köşeler, çeli k yapılardaki bit mişlik derecesi ni ve işçiliği n hassasi yeti ni yansıt ması açısı ndan özel öne m t aşır. Aynı za manda köşeler, yapı nı n lineerlik i majı na ol uml u et ki yapar. Çeli k yapılar çok çeşitli met al ve bet on panellerin yanı sıra t uğl a, t aş, sera mi k ve ahşap gi ydir me el e manları yla da kol aylı kla bağdaştırılabilir ( Fot oğraf 2. 4) Bu çok 20

38 çeşitli yüzey el e manl arı bazı işle ml erden geçirilerek özellikle t ari hi çevrel erde yapılacak çeli k iskel etli yeni yapıları n gi ydiril mesi nde kullanıl dı kları taktirde, yapı nı n bul unduğu çevreyl e uyumunu kol aylaştırılabilir. Fot oğraf 2. 3: Çeli k strüktürleri n met al büt ünl eyi ci el e manl arla uyumu Fot oğraf 2. 4: Çeli ği n değişik mal ze mel erle kullanımı nı n yarattığı zengi nli k 21

39 Çeli k Mi marisi nin İşlevsel Avant ajl arı İşlevsel avant ajlar, çeliği n strükt ür mal ze mesi ol arak yapı dan gerçekleştiril mesi bekl enen f onksi yona yöneli k; pl anla ma, yapı m ve kullanı m aşa mal arı nda getirdi ği avant ajlar olarak nitelendirilebilir. Kullanı m esnekli ği ve değişi kliklere adapt asyon: Çeli k strükt ürleri n sağl adı ğı büyük açı klı kları kol onsuz geç me avant ajı nı n yanı sıra el e man kesitleri nin de küçük ol uşu, yapı nı n i ç mekanda za manl a gereksini mden doğan bazı mekansal değişi klikleri kol aylı kla yapabil meye ol anak verir. Fonksi yonelliği n ön pl anda ol duğu ofis, hastane, ot el gi bi bazı yapı t ürleri nde bu özellik biri nci derecede öne mli bir fakt ördür. Çeli k konstrüksi yonl a m. lik açı klı klı kol on düzenl e mel eri yap mak, döşe mede gerekti ği nde boşl uk aç mak, yapı ya yat ay ya da düşey ilavel er ve bunl arı n gerektirdi ği kuvvetlendir me işle ml eri ni kol aylı kla yapmak mümkündür. Ça praz stabilite el e manl arını n yerleri ni n değiştirilebil mesi gi bi strükt ürel alternatifler daha kol aydır [ Bl anc ve di ğ., 1992] ( S. 127). Gerekti ği nde yapı nı n t a ma mı nı sökül erek başka bir yerde t ekrar ve istenil di ği t aktirde başka bir fonksi yona hi z met edebilecek şekil de yeni den kurul abilir (Şekil 2. 4). Çeli k konstrüksi yonun sağl adı ğı başka bir kullanı m esnekli ği ise yat ay ve düşeyde servisleri n düzenl enebilme kol aylı ğı dır. Servisleri ol ası değişi kliklere adapt e edebil me i mkanl arı da bet onar me strükt üre oranl a daha kol aydır. Mekani k- el ektri ksel t esisat kanalları kirişlerde açılan boşl ukl ardan geçirilebilir; böylelikle kat yüksekli ği nden kayı p veril me mi ş ol unur. Sökül üp t akılabilen (as ma t avan, kapl a mal ar vs.) ele manları n yardı mı ve kol aylı kla deli nebilen döşe me ve strükt ür el e manl arı sayesi nde, servis siste ml eri yle t aşı yıcı siste mi n ent egrasyonu, kirlilik ve atı k yarat madan kısa sürede gerçekl eştirilebil mektedir. Taşı yıcı çerçeveni n esas görevi ni n mekanı sı nırlamak değil de mekan sı nırlayı cı el e manl arı t aşı mak olması nedeni yle, çeli k yapılarda cephe siste mini t aşı yıcı el e manl ardan bağı msı z olarak düzenl e mek mü mkündür. Bu özellik, cephe siste mi ni n seçi mi ve t asarı mı nda mi mar a geniş ol anakl ar sunar. Bunl ardan en öne mlisi cepheyi daha şeffaf düzenl eyebil me ol anağı dır. Yapı ya ol ası ilaveler öngör ül düğü, cephe siste mi pl anla ması ve seçi mi buna göre yapıl dı ğı taktirde, cephedeki süreklilik bu t ür ilavelerden et kilenmez. 22

40 Şekil Çeli k yapılarda kullanı mesnekli ği ve değişi kli klere adapt asyon Faydalı al an oranı nı n yüksekli ği: Taşı yıcı el e manları n kesitleri ni n küçükl üğü ve mekanı n kol onl arla böl ünme mesi nedeni yle, kullanılabilir al an oranı di ğer strükt ürlere göre daha yüksektir. Ayrıca, t aşı yıcı siste m el e manl arı yla büt ünl eyi ci el e manl ar arası ndaki boyutsal koor di nasyon düzeyi ni n yüksekli ği, uyu m t ol eransları içi n ayrılacak kısı ml arı n da faydalı alana dahil edil mesi ni sağl ar [ Bl anc ve di ğ., 1992] (S. 128). Hafiflik: Çeli k yapılar, aynı büyükl ükt eki bet onar me yapılara oranl a %50 daha hafif ol ması ve defor masyon kabiliyetleri nedeni yle, depre m ve r üzgar et kisi altı nda fonksi yonunu sürdürebilecek niteliktedirler. Çeli ği n özellikleri ni n değiş mezli ği: Kullanı m ö mr ü boyunca çeli k boyutsal ol arak sabittir, küçül me ve çek me söz konusu değil dir. Fi zi ksel ve ki myasal özellikler üreti m aşa ması ndan iti baren t anı ml ı ve kalite güvencesi altındadır. Dayanı m açısı nda da kor ozyon ve yangı na karşı gereken önl e ml eri n alınması ve 23

41 peri yodi k bakı m yar dı mıyla strükt ürel el e manl ar yapı nı n kullanı m ö mr ü boyunca taşı yıcılık görevleri ni ilk günkü gi bi sürdürürler. Yapı m hı zı: Çeli k yapıların t asarı m ve yapı m i şleml eri ni n doğr u pl anlanması yl a, yapı nı n kullanı ma açılması daha er ken gerçekl eşebilir. Bu çeli k yapıları n hı zl a yapı ma uygun ol ması nın bir sonucudur. Asl en çeli k i çi n t asarla mak, hı z i çi n tasarla mak de mektir. Burada mi mara düşen görev, çeli k konstrüksiyonun hı zlı inşaatı ndan el de edilebilecek ekono mi k faydayı hayat a geçirebilecek bir bi na tasarla maktır. Eski yapıları n kuvvetlendiril mesi nde et ki nli ği: Çeli k, eski ya da hasar gör müş yapıları n kuvvetlendirilmesi nde veya f onksi yon değişi kli ği nde ekono mi kli ği, hafifliği, rijitliği ve esnekli ği gi bi özellikleri yle en sı k t erci h edilen strükt ürel mal ze medir. Eski yapılara yapılacak f onksi yonel ekl er ve bunl arı n çevreyl e uyu munu sağla mak da çeli k yapı mı n avant ajları sayesi nde kol aylaş makt adır Çeli k Mi marisi nin Ekono mi k Avant ajl arı Çeli k yapılarda kullanılan strükt ürel ve büt ünleyi ci ele manl ar yüksek düzeyde prefabri ke ol arak üretildikl eri nden, il k yatırı m maliyetleri yüksek, i nşası da pahalı dır. Ancak çeli k yapıları n t oplam mali yeti aşağı ya çeken hatta di ğer strükt ürel siste ml erle karşılaştırıldı ğı nda çeli k yapıları daha avant ajlı konu ma geçirebilecek ekono mi k avant ajları da bul unmaktadır. Yapı m Hı zı: Aynı kapalı alana sahi p bet onar me bi naya göre çeli k t aşı yıcılı bir bi nanı n yapı m süresi ni yarı ya, hatta 1/ 3 i ne i ndirmek mü mkündür. Yapı nın mali yeti, Tür ki ye de yaygı n ol an metrekare fi yatı üzeri nden değil de t opl a m yatırım mali yeti üzeri nden hesapl anırsa, yapı m süresi ni n kısalığı nın t opl a m yatırı m mali yetine ol uml u et ki yapacağı gözl e ml enebilir. çeli ği n il k yatırı m mali yeti ni n yüksekli ği ne rağ men, düzenli nakit akışı yapı nın hı zla t a ma ml anarak kullanı ma açıl ması na ve bu sayede yatırı mı n geri dönüşünün daha er ken başla ması nı sağl ar. Bu fakt ör göz önüne alı ndı ğı nda, çeli k iskeletli bir yapı bet onar me bir bi nadan %5 - %10 arasında daha ekono mi k olacağı hesaplanmı ştır Faydalı Al an Or anı n Yüksekli ği: Fonksi yonel bir avant aj da ol an; kullanılabilir al an / t opl a m yapı al anı oranı nı n büyükl üğü aynı za manda yapı nı n ekono mi k 24

42 değeri ni artırıcı bir faktör dür. Özellikle ticari işlevli bi nalarda kullanılabilir al an, kiralanabilir al an anl a mı na da gel mekt e ve kira gelirleri ni artırıcı bir et ken ol arak yatırı mgeri dönüş hızı nı artır makt adır. Küçük Kesitler: Strüktürel el e manl arı n kesitlerini n küçük ol ması, mal ze me sarfi yatı nı düşür mesi ve yapı yı hafifleterek t e mel mali yetleri ni düşür mesi açısı ndan avant ajlıdır. 20 katı n üzeri ndeki yüksek yapılar i çi n de kesitleri n küçükl üğü açısı ndan çeli k, strükt ürel mal ze me olarak tek ekono mi k çözümdür. Mal ze me Zayi atı nı n Düşükl üğü: Çeli k i nşaatta nakli ye, depol a ma ve uygula mada mal ze me zayi atı nı n düşük ol ması mal ze me ekono mi si ni n en üst düzeyde gerçekl eş mesi ni sağlar Mi mari İfade Açısı ndan Sağl adı ğı Avantajl ar Çeli k, mi mari ye sağl adığı f onksi yonel ve ekonomi k avant ajları n yanı sıra, yarattı ğı anl atı m zengi nli ği yle de mi marı n konuya yakl aşımı nı ortaya koyabil mesine yar dı mcı ol ur: Çeli ği n çok çeşitli iç ve dış duvar kapl a ma t ekni kleri yle büt ünl eşebil me kabiliyeti, mi mari anl atı mda t asarımcı ya özgürl ük sağl ar. Çeli kle en i yi uyu m gösterebilen mal ze mel erden ca m, kütlesel ve görsel hafifliği n ve şeffaflığı n ifadesi yken; met al, teknol oji k hassalı ğı n ve öl ümsüzl üğün ifadesi dir. Çeli ği n önerdi ği zengi n geo metri k ol anakl ar ve birleşi m t ekni kleri sayesi nde çok çeşitli for ml arda yapılar üret mek mü mkündür. Gergi çubukl arı ve kabl olar gi bi bazı el e manl ar hafifliği ve hareketi t e msil eden se mbolik bir anl a m i çer mekl e birlikte aynı za manda çeli ği n doğası ndan gelen bir özelliği ni (çekme dayanı mı nı) yansıtırlar. Çeli ği n strükt ürel ol arak belli bazı yapı t ürleri nde daha sı k t erci h edil di ği nden bahsedil mişti. Mal ze meni n, yukarı da şu ana kadar sıralanan t ü m avant ajları ve dezavant ajları çerçevesinde, çeli ği n strükt ür mal ze mesi ol arak t erci h edil di ği yapılar ve t erci h sebepl eri böl üm s onunda yeralan Tabl o 2. 3 de ifade edil miştir. 25

43 Hafifilik Mukave met Çek me Mukave meti Sünekli k Takvi ye Ol anağı Yüksek El astisite Yapı m Hı zı Sökül ebil me Hava koşulları ndan Bağı msı zlı k Ta m Yükl e Çalışabil me Tabl o 2. 3: Yapısal Çeli ği n Kullanıl dı ğı Yapı Ti pleri ve Tercih Nedenl eri Büyük açı klı kları n kol onsuz aşıl ması X X X Te mel ze mi ni zayıf yapılar X X Depre mböl geleri X X X Çok katlı yapılar X X X X Taşı yıcı siste mi özellik gösteren yapılar Endüstri yapıları X X X X Portatif yapılar X X X Hı zlı inşa gerektiren yapılar X X Köpr ül er X X X X 26

44 3. YAPI LARDA DI Ş DUVAR OLUŞUMU Bi r yapı yı çeşitli alt sisteml eri n bir araya gel mesi nden meydana gel en bir siste m ol arak t anı ml a mak mümkündür. Çeli k iskeletli yapılar sözkonusu ol duğunda, alt siste ml eri n birbiri yle bütünl enmesi ni n başarısı, yapı nı n mi mari kalitesi ni belirleyen bir unsur ol arak ön pl ana çı kar. Bu büt ünl eştir me türleri nden t aşı yıcı sistem kabuk siste mi büt ünl eştir mesi, yapı dan bekl enen perfor mansı n karşılanabil me düzeyi ne ol duğu kadar, yapı nı n görsel karakt eri ne de da mgası nı vur ur. Yapı kabuğunun büyük böl ümünü ol uşt uran düşey dış duvarları n çeli k strükt ürle büt ünl eştiril me şekli ise, yapı dan bekl enen performansı n kullanıcı yı t at mi n eder nitelikte gerçekl eşebil mesi içi n özellikle üzeri nde dur ul ması ve i ncel enmesi gereken bir araştır ma alanı dır. Bu nedenl e, çeli k strükt ürl ü yapılarda dış duvar oluşumunun ayrı ntılı i ncelenmesi ne geç meden önce dış duvarlarla il gili genel t anı m ve kavra ml arı gözden geçir mekt e yarar vardır Dış Duvarl arl a İl gili Tanı mve Kavra ml ar Yapı kabuğu, bir yapı nın i ç ve dış orta mı nı birbirinden ayıran el e manl arın t ümüne verilen addır. Yapı dış kabuğu; düşey yapı el e manl arı ol an dış duvarlar, çatılar ve toprak ile temas eden duvar ve döşe mel erden meydana gel mekt edir. Kullanılan cephe sistemi, t ürü ve konstrüksiyonunda kullanılan malze mel eri n çeşitleri nden bağı msı z olmak üzere, bazı yapı fiziği gerekl eri ni karşılayacak niteli kt e ol malı dır. Bunl ar şöyl e sıralanabilir: Gerek t aşı yıcı siste ml e cephe el e manl arı arası ndaki, gerekse el e manl arın kendi araları ndaki derzleri n i yi detayl andırıl ması, hava ve yağ mur suyu sı zı ntısı nı n önl enerek istenen iç ortam koşulları nı n sağlanabilmesi içi n öne mli dir. 27

45 Isı köprül eri ni en aza i ndirecek çözüml ere yöneli nmeli dir. Kullanılan cephe el e manl arı nı n ısı t ut ucul uk kapasiteleri ni n artırılması, ısı kor unu mu ve enerji t asarrufu i çi n gerekli dir. Bu kapsa mda hafif cephe panelleri içi n özel önl e ml er al mak gerekli dir. Hava ileti mli ses yalıtımı nı n yapı mal ze mesi nin yoğunl uğuyl a il gili ol duğu bilindi ği nden, özellikle hafif panellerden sesi n geçişi ni engelleyecek önl e ml er alı nmalı dır. Güneş ışı nları ndan, aydı nlat ma ve ısıt mada yararlanıl malı ve yaratacağı konf orsuzl uğu önl e mek içi n güneş kontrol ü sağl ayacak çözüml er getiril melidir. Cephe siste mi güneş ışınları nı n yı pratıcı et kisine mar uz kal dı ğı ndan, cephe el e manl arı nı n kullanı mömr ünü artırıcı önle ml er düşünül meli dir. Kullanılan yapı el e manl arı yangı na karşı yeterli dayanı mı gösterebilecek nitelikler taşı malı dır Yapı kabuğundan ulaş ması beklenen hedefler şunlardır: A. Kullanıcı yla ilgili hedefler Güvenli k Sağlı k Konf or B. Fi zi ksel hedefler Kullanılabilirlik Gerçekl eştirilebilirlik (uygul anabilirlik) Süreklilik / kalıcılık C. Ekono mi Ür eti mve uygul a ma bakıml arı ndan ekono mi k ol mak. Yapı kabuğundan bekl enen özellikleri n alt ve üst sı nırları belirlenirken, çevresel et menl er ve kabuğun gerçekleştiril mesi bekl enen i şlevler göz önünde t utul malı dır. Tasarı m aşa ması nda yapı kabuğunun işlevleri doğr u belirlenir ve uygul aması doğr u yapılırsa, karşılaşılabilecek pr obl e ml eri n en alt düzeye çekil mesi sağl anabilir Yıl dı z, Yapı kabuğuyl a ilgili hedef ve bekl entiler, dış duvar içi n de aynen geçerlidir. 28

46 3. 2. Dış Duvar Ti pl eri nin Sı nıfl andı rıl ması Dı ş duvarları n üstlendi ği f arklı işlevlere göre çeşitli sı nıflandır mal ar yapılabilir. Dı ş duvarlar t aşı yıcılık özellikleri ne göre, t aşı yıcı dış duvarlar ve t aşı yıcı olmayan dış duvarlar olarak sı nıflandırılabilir Taşı yıcı Dış Duvarl ar Taşı yıcı dış duvarlar, yapı nı n t aşı yıcı siste mi ni n bir parçası nı ol uşt ururlar ve kendi yükl eri ni n yanı sıra bi na yükl eri ni de ze mi ne ya da rijit bir çerçeveye iletirler. Gel eneksel yapı m siste ml eri nden yı ğma yapı m siste mi nde duvarl arı n t ümü taşı yıcı dır. İskelet sisteml erde yer al an t aşı yıcı duvarlar ise, perde duvar ol arak adl andırılırlar ve taşı yıcı ol mayan duvarlar ile yapını n düşey dış kabuğunu ol uşt urur Taşı yıcı Ol mayan Dış Duvarl ar Taşı yıcı ol mayan dış duvarlar yal nızca kendi yükl eri ni t aşı yarak t aşı yıcı iskel ete akt arırlar. Bu ti p duvarların biri ncil görevi i ç ve dış mekanı birbirinden ayır mak ve i ç orta m konf or koşulları nı sağla maktır. Taşı yıcı ol mayan dış duvarlar, t aşı yıcı iskel etle ilişikleri ne göre iki çeşittir: Taşı yıcı Çerçeve İçi ne Ot uran Taşı ycı Ol mayan Dış Duvarl ar Bu t ür dış duvarlar, taşı yıcı iskeleti n i çi ne yani kolonlarla kirişler arası na yerleştirilir. Bunl ar, küçük bl okl arla inşa edilen ağır yı ğma duvarlar ya da daha hafif ol an ve prefabri ke ol arak üretilip yeri ne yerleştirilen çerçeveli hafif panel duvarlar ol arak iki tiptedir Taşı yıcı Çerçeveye Asıl an Taşı yıcı Ol mayan Dı ş Duvarl ar ( Gi ydi r me Cephel er) Bu t ür dış duvarlar, taşıyı cı iskel ete genellikle dıştan asıl mak sureti yle yerleştirilip, gi ydir me cephe ol arak da adl andırılırlar. Bunlarda ağır (ağır gi ydir me cephel er) veya hafif (çerçeveli hafif gi ydir me cephel er) ol mak üzere i ki seçenek vardır. Çeli k yapılarda kullanılabilen duvar siste ml eri, ilerleyen böl üml erde ayrıca ortaya konacaktır. 29

47 3. 3. Dış Duvarl arl a İligli Tasarı m Verileri Dı ş duvarları n kendilerinden bekl enen işlevl eri gerçekl eştirebil mel eri i çin t asarı m aşa ması nda bazı verileri göz önüne al mak ve veriler kapsa mı nda dış duvar dan bekl enebilecek perfor mansı n alt ve üst sı nırlarını belirle mek gerekmektedir. Bu verileri, AJ Handbook of Buil di ng Encl osure kitabı nda yapılan sı nıflandır maya göre 3 gurupt a topla mak mü mkündür El der ve Vandenberg, Müşteri ve Kull anı cı Gurupl arı yl a İl gili Veriler Bu gur upt aki t asarı m verileri, bi nanı n kullanım şekli ne bağlı ol an bina ti pleri, kullanı m a maçl arı yla ilgili veriler ve kullanıcı konf oruyl a il gili ol an kullanı cı konf oruyl a ilgili veriler ol arak alt böl üml ere ayrılmakt adır Yerleşi ml e İl gili ve Çevresel Veriler Bu veriler, i kli msel koşulları n ol ası et kileri ni kapsayan fizi ksel veriler, yapı nı n bul unduğu çevredeki sosyal, politik ve t ari hsel kriterleri kapsayan kült ürel veriler ve dış duvar el e manl arı nın el de edilebil me ve uygul anabil me koşulları nı et kileyen; üreti m ve dağıtı m yapan fir mal ar, kalifiye el e man ve arazi t e mi ni yle il gili ol anakl ar gi bi verileri kapsayan çevresel kaynakl arla il gili veriler ol arak üç gur upt a toplanmakt adır Ekono mi k, Yasal ve Teknol oji k Veriler Dı ş duvarı n t asarı mı, üreti mi ve uygul a ması i çi n ayrılan büt çe, t asarı mı etkileyen ısı, yangı n, i mar yönet meli kleri, dış duvarda kol ay ve hı zlı bir araya gel ebil me, t aşı ma mont aj koşulları ve üretimi n t alebi karşılayabil me düzeyi gi bi t eknol oji k veriler, bu veri gurubunu meydana getiren öğelerdir Dış Duvarı n Tari hsel Gelişi mi Dı ş duvarı n t ari hsel gelişi mi ni endüstrileş me öncesi ve sonrası ol mak üzere i ki evrede i ncele mek mü mkündür: 30

48 Endüstrileş me Öncesi Döne m Endüstrileş me öncesi geleneksel yapı m t ekni klerinde dış duvar yapı yı ol uşt uran ana öğel erden biri ydi. Genellikle yı ğma yapı m t ekni kleri yle ve kullanıcı nın kendisi tarafı ndan i nşa edilen yapılarda duvar t aşı yıcı özellikteydi. Bu dönemde yapı tekni kleri ndeki sı nırlı seçenek ve ol anakl ara paralel ol arak duvar seçenekl eri de ol dukça kısıtlıydı. Toplu m t arafı ndan beni msenmi ş ortak bir mirası n ve değerler hi yerarşisi ni n ür ünü ol an bazı standart modeller t ekrarlanmakt aydı. Denen mi ş ve sorunl arı biri kmi ş t ecrübel er ışı ğı nda çözül müş duvar ti pleri, yeni met otlar geliştir me gereksi ni mi doğur ma mı ştır. Art an kentsel yerleş meyle yeni yapı t ürleri ne gereksi ni m duyul ması ve bu sayede sosyal ve t ekni k uz manl aş manı n geliş mesi yle, yapı m siste ml eri nde ve duvar tipleri nde de çeşitlilik görül meye başlanmı ştır. Ancak, bu çeşitlilik beraberinde yeni seçenekl er getir miş ve tasarı m pr obl e ml eri ni n kar maşı klaş ması na ve probl e ml eri n art ması na neden ol muşt ur. El der ve Vandenberg, Endüstrileş me ve Sonrası Döne m Endüstrileş meni n dış duvar yapı m t ekni kleri üzerindeki et kileri ni analiz edebil mek içi n endüstrileş meni n te mel nitelikleri ni ve bi na yapı mı na et kilerini gözden geçir mekt e yarar vardır Endüstrileş meni n Tanı mı ve Te mel İl keleri Endüstrileş meni n özü, bir nesneni n zanaatkar el e meği kat madan, basitçe, uz manl aş mı ş işçileri n kullandı ğı maki nel erle ve bundan daha geliş miş ol arak, ot omati k maki neler yardı mı yl a üretil mesi dir. Bu t e mel e dayanarak t anı mlandı ğı nda endüstrileş me zanaatsal bir üreti m bi çi mi nden maki nel eri n kullanı mı na dayalı bir üreti m bi çi mi ne geçiştir Akbul ut, 1997 ( S.3). Tanı mdan da anl aşılacağı gi bi maki nel eş me ve or ganizasyon kavra ml arı öne çı kmakt adır. Bu i ki kavra mı n öncül üğünde ortaya çı kan te mel ilkeler şunl ardır: Ma ki nel eş me: Ür eti mde artan oranda maki ne kullanı mı yl a işgücü sarfi yatından tasarruf edil mesi ni ve parça başı na üreti m süresini n azaltıl ması nı sağl ayan bir et kendir. 31

49 Rasyonalleş me: Ür eti m i şle ml eri ni n or gani zasyonu yol uyl a, parça başı na üreti m mali yeti ni n düşürülerek kalite ve veri martışı na göt üren ol gudur. St andartlaş ma: Ür etilen malı n ya da hi z meti n çeşitleri ni sı nırlandırarak seri üreti m mi kt arı nı ve sürekliliği ni sağl ayarak, mal ze me ve e mek israfı nı azalt maya dönük eyl e mdir. Seri Ür eti m: Ür eti m i şleml eri ni n t ekrarı yol uyl a üreti m süresi ni n ve maliyeti ni n düşürül mesi dir. Ür eti mi n Sürekliliği: Kaynakl arı, (e mek, mal zeme, enerji, teçhi zat) en et ki n şekil de kullanabil mek için üreti mdöngüsünün sürekliliği n sağl anması dır. Kat al og Üzeri nden ve St okt an Yararlanma: Ür etilen Ür ünl eri n birbirinden f arklı koşullarda ve za manl arda, farklı kullanıcılar t arafından kullanılabil mesi ne ol anak tanı yan seçi mözgürl üğüdür Bi na Yapı mı nda Endüstrileş me Bi na yapı mı nda endüstrileş me, yapı m süreçleri ni n, endüstrileş meni n t e mel ilkeleri ne uygun ol arak yür üt ül mesi dir. Bi na yapı mı nda endüstrileş meyi det aylı ve met odi k bir çalış ma yar dı mı yl a moder n, ekono mi k ve ileri t ekni kleri n opti mal yaşa ma koşulları nı sağla ma araştır ması olarak gör mek mü mkündür Akbul ut, 1997 (S. 6) Endüstrileş meni n Dış Duvar Ol uşumuna Et kisi 18. yy ı n sonl arı ndan itibaren endüstri yel üreti m t ekni kleri ni n; yeni enerji t ürleri ni n ve uygul a ma met otlarını n bul unuşuyl a gelişmeye başla ması, et kileri ni yapı üreti mi ni n bir böl ümü olan dış duvar ol uşunda da göst er mi ştir. Endüstrileş meni n ilkeleri ne paralel bir geliş meyl e, dış duvar el e manl arı nı n; bileşen ol arak adl andırılan, özel bir pr ojeden bağı msız ol arak at öl yede i mal edilen, şanti ye üzeri nde hiçbir bi çi m ver me işle mi ne, değişi kliğe mar uz kal maksızı n yapı yla büt ünl eşen bi na el e manl arı şekli nde üreti mi yoğunl uk kazanmı ştır. Bil eşenl erle üreti m i nşaat işle ml eri ni n sayısı nı azaltarak yapı m süreci ne hı z getir miştir. Tı pkı bileşenleri n üreti mi nde ki kitlesel üreti m gi bi, özellikl e nüf us artışı ve şehirsel yerleşi mi n de yaygı nlaş ması yla, konut üreti mi nde daha belirgi n ol mak üzere az za manda çok sayı da üreti m öne mli hal e gel mi ştir. Bu yöndeki eğili m, özellikle 2. Dünya Savaşı sonrası acil konut ve eğiti m yapıları gereksi nimi ni n baş 32

50 göster mesi, işgücünün pahalılaş ması nedeniyle e mek yoğun üreti mden maki nel eş meye dönüş zorunl ul uğu ve endüstrileş mi ş ül keleri n ucuz ha mmadde sağlayabil di kleri sömürgel eri ni za manl a yitir mel eri nedeni yle, kaynakları nı daha et ki n kullanmaya mecbur kal ması gi bi et menl eri n de et kisi yle art mıştır. Spesifi k ol arak bu eğili mi n dış duvar ol uşumuna yansı mal arı nı, savaş sonrası döne mde endüstrileş mi ş dış duvar bileşenl erinden özellikle ca m ve met al mal ze mel erden ol uşan gi ydir me cephel eri n sı kça kullanıl maya başlan ması nda gör mek mü mkündür. Gi ydir me cephel eri n i nşaatlara hı z ve hafiflik gibi avant ajlar getir mesi ne rağ men, gi ydir me cephe bileşenleri ni n perfor mans ve davranış özellikleri ni n yet eri nce araştırıl madan ve özü msenmeden her t ürl ü yapı da kullanıl ması nedeni yl e, ol umsuz yönl eri de ortaya çı kmaya başla mı ştır. Özellikle büyük ca m ve met al cephel eri n ısısal perfor mansı yla il gili şi kayetler, yeni yöneliml er yarat mı ştır. Fot oğraf 3. 1 de bu yapıları n ör nekl eri nden biri ol an Lever House bi nası gör ül mekt edir El der ve Vandenberg, 1977 (S. 104) lı yıllarda bet onun heykelsi, pl astik ol anakl arı keşfedil meye başlanmı ş ve bet on dış duvar bileşenleri üreti mi nde de yoğun ol arak kullanıl maya başlanmı ştır. Ancak gi ydir me cephel erden bet on esaslı bileşenl ere geçiş, duvar bileşenl eri ni n perfor mansı nı n i yileştirilmesi çabası ndan çok gi ydir me cephel eri n yapıl ması nda da söz konusu ol duğu gi bi modaya bağlı dır. Bet on el e manl arı n ağır ol uşu nedeni yle, bunları n daha hafif ol arak üretil mesi a macı yla hafif bet on t ürleri üzeri nde çalış mal ar başla mı ş ve bunun bir adım öt esi nde bet on panelleri n yeri ni daha hafif ve kol ay t aşı nabilen, bet on gör ünü ml ü ko mpozit duvar panelleri al maya başla mı ştır. Fot oğraf 3. 2 de bir fi ber - glas panel uygul a ması gör ül mekt edir lerden sonra ise, endüstrileş mi ş ül kel erde ileri teknol oji kullanı mı yl a genelli kle met al mal ze mel erden üretilen cephe panelleri ve ca m gi ydir me cephel er, perfor mans özellikleri daha i yi t anıml anarak seri ol arak üretil meye başlanmı ştır. Hi gh- Tech akı mı nı n da et kisi yle dış duvarlar parlak, canlı renkl erde ve met al-ca m ko mbi nasyonuna sahi p cephe panelleri yle ol uşt urul maya başlanmı ştır. 33

51 Fot oğraf 3. 1: Lever House Bi nası Fot oğraf 3. 2: Fi berglas cephe panelli bir yapı 34

52 Endüstrileş mi ş Dı ş Duvar Bileşenl eri nin Kull anıl ma Sebepl eri Endüstrileş meni n il kelerini n getirdi ği avant ajların yansı mal arı endüstrileş mi ş dış duvar siste ml eri ni n t ercih edil mesi ne ze mi n hazırlar nitelikte ol muşt ur. Bu nedenl er şunl ardır: İnşaat süresi ni kısalt ma isteği: Endüstrileş mi ş yapı m siste ml eri nde i nşaat süresi ndeki işle ml er i çi n gereken sürelere bakıl dığı nda, i mal at i çi n t opl am s üreni n yakl aşı k ol arak %40 ı nı n, taşı ma i çi n %5 i ni n ve mont aj i çi n %55 i ni n kullanıl dı ğı nı gör ül ür Me mi ş, 1994 (S. 12). Bu bileşenl er eğer kat alog bileşenleri arası nda seçilir ya da pr oj elendirme süreci ne paralel ol arak i mal at gerçekl eştirilirse, özellikle kullanı ma kısa sürede açıl ması gereken endüstri yel, ticari ve t uristik yapıları n yapı m süreleri ni kısalt mak söz konusu ol abilir. Hava şartları ndan bağı msız yapı m: Yapı m sırasında i kli msel koşullar nedeni yl e ortaya çı kabilecek duraksa mal arı azalt mak i çi n şanti ye işle ml eri mont aj dan i baret ol an endüstriyel duvar bileşenl eri terci h edilebilir. İnşaat kalitesi: Bit miş üründen bekl enen yüksek kalite düzeyi ni endüstrileş mi ş bileşenlerle sağla mak daha kol aydır. Veri m artışı: Mal ze me ve işçiliği daha et ki n kullanarak veri m artır mak mü mkün ol makt adır. Şanti ye al anı nı n azlı ğı: Kur u i nşaata ol anak vermesi nedeni yle endüstri yel duvar bileşenleri şanti ye alanı nın en aza indirge meye yardı mcı ol ur. Est eti k sebepl er: Bit mişlik ve kalite düzeyl eri ni n yüksek ol uşu, pek çok mal ze me ve yüzey seçeneği ni n bul unması endüstri yel dış duvar bileşenl eri ni mi marl ar i çi n estetik açı dan seçenek haline getir mekt edir Akbulut, 1997 (S. 13) Endüstrileş mi ş Dı ş Duvar Bileşenl eri nin Ol ums uz Yönl eri Endüstrileş miş dış duvar bileşenl eri ni n yukarı da belirtilen t erci h nedenl eri yanı nda ol umsuz yönl eri de bulun makt adır. Bunl ar şu şekil de sıralanabilir Memi ş, 1994 (S. 15): Seri üreti me uygun ol uşları nedeni yle belli mi ktarı n üzeri nde üreti mi gerektirir. Bu ekono mi k ol ma, mal ze me ve işgücü veri mliliği açısı ndan da gerekli dir. 35

53 St andartlaş ma düzeyi nin yüksekli ği, tasarı mı sı nırlandıran bir et ken ol arak tasarı mcı yı kısıtlayabil mekt edir. Prefabri ke ol arak üretildikl eri ve yapı m sırası nda üreti mden kaynakl anan kusurları şanti yede gi der mek güç ol duğundan yapılacak işle ml er i yi pl anlanmalı dır. Bil eşenl eri n, bileşi mnoktaları nı n tasarı mı na özel öne m veril meli dir. Bil eşenl eri n mont ajı, kalifiye işgücü zor unl ul uğu gerektir mekt edir. Büt ün koşullar göz önüne alı ndı ğı nda, endüstri yel dış duvar bileşenleri ni n ol uml u ve ol umsuz yönl eri yle t aşı yıcı siste m el e manl arı prefabri ke ol arak üretilen çelik iskeletli siste ml eri n ol uml u ve ol umsuz yönl eri arası ndaki paral ellikten yol a çı kılarak, endüstri yel dış duvar bileşenl eri ni n çeli k iskeletlerle uyu m göst erebileceği ni söyl e mek mü mkündür Yapı Dış Kabuğu Ol uşumunu Et kileyen Çevresel Et menl er Yapı yı dış orta mdan ayıran yüzeyl eri n bileşi mi olan yapı kabuğu, karakt eri itibarı yl a sürekli ol arak değişken nitelikli çevre şartları nın et kisi altında kal maktadır. Yapı kabuğundan bekl enen, bu et kiler karşısı nda görevi ni büt ünl ük i çi nde sürdürebil mesi ve kendisi nden bekl enen perfor mansı gösterebil mesi dir. Yapı kabuğunun göst ermesi bekl enen perfor mans krit erl eri belirlenirken, t asarı m aşa ması nda bu çevresel et menl eri n nel er ol dukl arı ve kullanı m ö mr ü boyunca kabuğa et kileri ni n ne düzeyde ol abileceği konusunda yapılacak öngör üleri n doğr ul uğu; kabuğun göstereceeği perfor manst a belirleyici bir rol oynayacaktır. Dol ayısı yl a başarılı bir kabuk t asarı mı i çi n mi marı n önceli kle bu çevresel et kileri n mekani z mal arı nı ve et kileri ni özü mse mesi, bu et kileri n yapı ya zarar ver meyecek sı nırlar i çi nde t ut ulabil mesi i çi n gerekli ol an doğru kararları verebil mesi açısı ndan öne mli dir. Yapı dış kabuğuna et ki yen çevresel et menl er şunl ardır: 1. Doğal (ikli msel) Et menl er 2. Ekono mi k Et menl er 3. Yöneti msel Et menl er 36

54 Yukarı da belirtilen etmenl erden i kli msel etmenl eri n, et ki mekaniz mal arı nı, yol açabilecekl eri zararların sı nırları nı ve bu zararları gi der me yönt e ml erini ort aya koy makt a yarar vardır. Bu et menl er şöyl e sıralanabilir: Rüzgar Ve Et ki Mekaniz ması Rüzgar, yapı kabuğunun sürekli karşı karşı ya ol duğu doğal kuvvetlerden biri dir. Yapı kabuğundaki boşluklardan yapı nı n i çi ne hava sı z ması nı n t e mel nedeni rüzgardır. Bu sı zı ntılar za man za man yapı nı n iç mekanı ndaki sı caklı k, bağıl ne m gi bi konf or şartları nı bozar, ısı kayı p ve kazançl arına bağlı ol arak enerji t üketi mi ni ve enerji mali yetleri ni artırır. Rüzgarı n yapı konf oruna et kisi genellikle üç nedene dayalı dır. Bunl arı n ilki, düşük sıcaklı ktaki havanı n t aşını mı yol uyl a enerji kaybı dır. İki ncisi, yi ne rüzgarla i ç mekana sı zan kirli havanı n i ç mekanı n hava kalitesi ni boz ması dır. Bu nedenl erden sonuncusu ise r üzgar t arafı ndan t aşı nan ne mi n ya da yağ mur suyunun gerek kabuk bünyesi ne gerekse i ç mekana sı z ması ile yarattığı istenmeyen et kilerdir. Mi marl ar genellikle yapı kabuğunda ol uşabilecek hava sı zıntıları nı n ul aşabileceği düzeyl eri gözardı etseler de, rüzgarı n yaratacağı et kiler yapı kabuğu t asarı mı ve uygula ması nda en çok di kkat gerektiren al anl ardan birini ol uşt urmakt adır. Havanı n hareketi ni doğuran sebep bası nç farkıdır. Çokt an aza geçiş prensi bi doğr ult usunda, hava hareketi bası ncı n yüksek ol duğu orta mdan düşük ol duğu ort a ma doğr udur. Hava hareketine neden olan bası nç farkları nı yaratan sebepl er şunl ardır: Rüzgar Bası ncı Bi r yapı ya et ki yen r üzgar, yapı nı n yüzeyl eri nde bası nç farkları nı n ol uş masına neden ol ur. Yapı kabuğunu oluşt uran el e manl arı n, özelli kle ca ml arı n ve cepheyi t aşı yıcı pr ofilleri n boyutları nı n hesapl anması nda, arazi ni n bul unduğu böl geni n r üzgar zonl arı nı gösteren standartlar t e mel ol arak alı nır. Rüzgar bası ncı nı n daha et ki n ol duğu yüksek bi nalarda yapılacak hesapl a mal arda ise, t ahmi ni boyutlara güven mek yeri ne bi nanı n küçük öl çekli bir modeli üzeri nde yapılacak r üzgar t üneli testleri ni n sonuçl arı temel alınmalı dır. Rüzgar bası ncı bir yüzeyde ( +) bası nç et kisi doğururken ona ko mşu ol an yüzeyl erde (-) e mme et kisi yaratabilir. Buna bağlı ol arak bi na yan ve ar ka yüzeyi nde birbiri nden 37

55 farklı yoğunl ukt a negatif bası nç ol uşumu sözkonusudur. Ayrıca bi na köşelerinde, düz ve eği mli çatılarda da negatif bası nç gör ül ür. Rüzgar bası ncı nı n et ki di ği cephel erde taşı yıcı kol onl ar cephe yüzeyi nden öndeyse, bunlar hava akışı nı yukarı dan aşağı ya doğr u yönl endirerek yayal arı et kileyebilir. Bu duruml arda arkad veya sundur mal ar ol uşt urularak yayal arı n güvenli ği sağl anmalı dır. Özellikle şehirlerde yayal ar i çi n tehli ke ol uşt uran bir başka nokt a da t oprak yüzeyi ne yakı n esen r üzgarlardır. Bu ti p rüzgarlar anaforlar halindedir ve sürekli ol arak yön ve hı z değiştirdikleri nden, bası ncı n şi ddeti ve değişimi ni tahmi n et mek ol dukça güçt ür Baca Et kisi Baca et kisi yle ol uşan hava hareketi; bi nanı n içi ve dış çevre arası nda sı caklı k farkı nı n bul unduğu her dur umda gör ül ebilir. Burada havanı n hareketi ne neden ol an prensi p, kış ayl arı nda bi na i çi nde ısıtılan havanı n düşey şaftlar aracılı ğı yla yükselerek üst katlara yayıl ması ve bu yüksek bası nçlı ısı nmı ş havanı n yapı kabuğunda bul duğu boşlukl ar aracılığı yla dışarı ya yani bası ncı n daha düşük ol duğu orta ma sı z ması ve bu harekete paralel ol arak ısı nan havanı n hareketi yle alt katlarda boşalan yeri yi ne kabukt a yeralan boşl ukl ar yol uyl a dıştaki soğuk havanı n dol dur ması ndan i baret bir döngüdür. Yaz ayl arı nda bu döngü zıt şekil de tekrarlanabilir. Yapı kabuğunda kast edil en boşl ukl ar; genelli kl e yapı el e manl arı nın bi rl eşi m yerleri nde ol uşan, ısıl ya da strükt ürel hareketleri karşıla maya dönük et kili önl e ml eri n yet eri nce alına ma mı ş ol ması ndan meydana gel ebilecek küçük çatlaklar, deli kler olabileceği gi bi, pencere kapı gi bi büyük boşl ukl ar da olabilir. Baca et kisi özellikle gece gündüz sı caklı k farklarını n çok ol duğu i kli ml erde yeral an yapılarda daha et kilidir. Bu et ki yi azalt mak i çin t asarı m ve yapı m esnası nda, istenmeyen çatlak ve boşl ukl arı n ol uş ma ması içi n gerekli önl e ml er alın malı dır. Ayrı ca bi na girişleri nde rüzgarlık ya da döner kapı yardı mı yl a bası ncı dengel eyi ci bir geçiş orta mı nı n düzenlenmesi alt katlardaki sızıntıları azaltacaktır Mekani k Bası nç Asansör ve mer di ven boşl uğu gi bi şaftlar aracılığı yla yapı i çi nde katlar arası nda bası nç farkı nedeni yle hava dol aşı mı ol uş makt adır. Bu dol aşı m, şaftlardaki bası ncı n 38

56 mekani k ol arak artırıl ması yla engellenebil mektedir. Böyl eli kle bu şaftlara çı kan kapılar kullanıl dı ğı nda hava hareketi şaftlardan katlara doğru olacaktır. Ayrı ca haval andır ma siste mi nedeni yle i ç bası ncı yüksek ol an mekanl ardan ( ör neği n laborat uvarlardan) dışarıya hava sız ması olası dır. Hava sı zı ntısı na genel ol arak bakıl dı ğı nda ol dukça kar maşı k bir yapısı ol abileceği gör ülebilir. Yukarı da belirtilen mekani z mal ardan genellikle aynı anda birkaçı et ki n dur umda ol acaktır. Isı kaybı nı önl e mek, i ç hava kalitesi ni sağl a mak ve yapı kabuğuna gel ebilecek hasarları önl eyebil mek i çi n karşılaşılabilecek sor unl ar ve sorunl u nokt alar açı kça belirlenmeli dir. Karşılaşılan sorunl arı n çoğu hava hareketi ni engelle mek i çi n yerleştirilen hava bari yeri ni n yanlış uygul anması ndan doğ maktadır. Ar kası ndan dest ekl enmeyen polietilen hava bari yeri rüzgarı n et kisi yle bul unduğu yerden sı yrılarak sürekliliği ni kaybedebilir. Benzer bir pr obl e m ar kası ndan destekl enme mi ş ya da rijid ol mayan ı sı yalıtı m mal ze mel eri i çi n de geçerlidir. Rüzgarı n et kisi yle ısı yalıtı mı, bul unduğu yerden koparak fonksi yonunu yeri ne getire mez hale gelebilir (Şekil 3. 1). Şekil 3. 1: Yet erli bir hava bari yeri ni n ol ma ması dur umunda rüzgar bası ncı nı n yarattığı et ki 39

57 Hava Hareketi ni Engelle meni n Yoll arı Yapı kabuğundan hava sızı ntıları nı önl e mek a macı yla alı nabilecek birkaç önl e m bul unmakt adır. Bunl ardan en yaygı nı, duvar kesiti içi nde sürekli bir hava bari yeri ol uşt ur maktır. Bu bari yer kesitin herhangi bir yerinde bul unabilir ancak duvarı n i ç yüzeyi ne yakı n yerleştiril mesi, ek yerleri ni n sıcaklı k değişi ml eri nden daha az et kilenmesi ne neden olacağı ndan terci h edil meli dir. Hava bari yeri ol arak kullanılan mal ze mel er çeşitlilik göster mekl e beraber, polietilen buhar bari yeri i ki t arafı ndan rijid birer l evhayl a destekl endi ği t akdirde kullanılabilir. Bunun dışı nda duvar i ç kapl a ması ol arak al çı levha kullanıl dı ğı nda hava bari yeri görevi ni de görür. Hava bari yeri ni n uygul an ması sırası nda di kkat edil mesi gereken nokt alar vardır. Kullanılan bari yeri n döşeme, duvar gi bi el e manl arla birleşi m yerleri nde ol uşabilecek boşl ukl ar i çi n özel önlem alı nmalı dır. Ayrıca seçilen bari yer mal ze mesi ni n dayanı klılığı bekl enen perfor mansı yeri ne getirebil mesi açısı ndan öne mli dir. Yapı m sırası nda ultravi yol e ışınları n et kisi yle özellikleri ni yitir me meli, te mas i çi nde bul unduğu yapıştırıcı bant ve macun gi bi malze mel erle uyu ml u ol malı ve yapı kabuğunun köşe böl gelerinde ol uşabilecek i ki yönlü harekete dayanı klı ol malı dır Su ve Et ki Mekani z ması At mosferde hava t arafı ndan t aşı nan serbest ne mi n yanısıra yağ mur sul arı ve ze mi n su sevi yesi yapı kabuğu üzeri nde et kilidir. Yağ mur ve ze mi n sul arı nı n ol uşt urabileceği et kileri ve yol açabileceği hasarları t ahmi n et mek ve gerekli önl e ml eri al mak, ne mi n yaratabileceği et kileri tah mi n et meye oranl a daha kol aydır. Nashed, Su ve ne m yapı kabuğu bünyesi nde boyutsal değişikli klere ve istenmeyen kirlenme ve bozul mal ara yol açabileceği gi bi, kabuk bünyesi nde biri ken suyun kış ayl arı nda donarak genl eş mesi sonucu yapı kabuğunu ol uşt uran yapı bileşenl eri ni n çatla mal arı na, kırıl mal arına ve yerleri nden çı kmal arı na neden ol abilir. Bu et kiler sonucu yapı kabuğunda ol uşabilecek çatlak ve boşl ukl ar, bir önceki böl ümde belirtilen hava sı zı ntısına da geçit ol acağı ndan, kabuğu bunl arı n yarat abileceği 40

58 hasarlara da daha açı k hale getirecektir. Dol ayısı yla çevresel et kileri n zi ncirleme et ki yarattığı gözardı edil memeli ve ol uşan hasarı n yaratabileceği sonuçl ar çok yönl ü ol arak düşünül meli dir. Suyun yapı kabuğuna nüfuz edebil mesi içi n şu üç koşul gerçekl eş meli dir: Ort a mda su bul unması Suyun geçebileceği deli k (boşl uk) bul unması Suyu içeri iten kuvveti n bul unması Havadaki serbest buhar, ze mi n suyu yada yağ mur suyu; kabuğa sı zabileceği yollara ihtiyaç duyar, bu yollar da yapı kabuğunda bul unan deli k, çatlak ve gözenekl erdir. Bu boşl ukl arı n ol uş ma nedenl eri birbirinden farklı ol makl a birli kte kabuk bünyesi nde yeralabilecekleri böl geleri önceden tahmi n et mek ol ası dır. Bu böl gel er genellikle yapı bileşenl erini n ya da yapı el e manl arını n biraraya gel di ği arayüzl erdir. Bu arayüzl erde yapı kabuğunu ol uşt uran mal ze mel eri n farklı fizi ksel, ki myasal ya da mekani k özellikleri nden kaynakl anan farklı davranışlar, boşl ukl arı n oluş ması na neden olabilir. Me vcut suyun kabuk yüzeyi nde ol uş muş boşl uklardan i çeri ye girebil mesi i çi n bunu sağlayacak kuvvetler bulun malı dır. Bu kuvvetler şöyl e sıralanabilir: a- Yerçeki mi: Suyun hareketi ni et kileyen kuvvetleri n başı nda gel en yerçeki mi, suyun kabuk bünyesi ne sızabileceği arayüzl erdeki yatay derzlerde önl e m alı nması nı gerektirir. Bu derzleri n eği mi duvarı n dış yüzeyi ne doğr u ol malı ve su yerçeki mi ni n yardı mı yl a dışarı ya doğru yöneltil meli dir. b- Ki neti k Enerji: Suyun sahi p ol duğu ki neti k enerjini n kaynağı yağ mur ya da yerçeki mi et kisi yle aşağıya akışı (örneği n çatı da biri ken sul ar) ol abilir. Taşı dı ğı ki neti k enerjini n it kisi yle su bul duğu boşl ukl ardan i çeri ye doğr u hareket eder. Suyun harketi ni engelle mek içi n ki neti k enerjisi ni söndürecek bir engel ol uşt urul malı dır. c- Yüzey Gerili mi: Su bazen yerçeki mi ne rağmen mal ze me yüzeyi ne yapışarak bul duğu boşl ukl ardan i çeri ye sız maya eğili mli dir. Bu dur um pencere başlıkları ndaki boşl ukl arda sı kça gör ülür. Genellikle derzlerde ve deni zliklerde oluşt urul an da ml alı klar, suyun hareketi ni engelleyerek yüzeyden da ml a ması nı sağlayan bir çözü mdür. 41

59 d- Kapilerite: Duvarı n yapısı nda bul unan gözenekl erle su arası ndaki çeki m kuvveti nedeni yle su bu gözenekl erde i ç kıs ma doğr u ilerleyebilir. Yerçeki mi bu hareket e eği mli bağl antı ele manl arı sayesi nde kat kı da bul unarak suyun daha i çl ere ilerle mesi ne neden olabilir. Kapileriteni n et ki nli ği duvarı n kalı nlığı ve gözenek mi kt arı yla il gilidir. Bu et ki yi zayıflat mak i çi n boşl uklu duvar ol uşt urulabileceği gi bi, kabuğu ol uşt uran bileşenl er arsı nda daha geniş derzler bırakıl ması da bir çözüm ol abilir. Bu i ki çözü m de suyun hareketi ni n kesi nti ye uğratıl ması nı sağl ar ancak cidarları birbirine bağl ayan bağl antı el e manl arı na, yerçeki mi ni n et kisi ni azalt mak i çin duvarı n dış yüzeyi ne doğr u eği m veril mesi gereği gözardı edil me meli dir. e- Buhar Hareketi ( Hava Bası ncı Far kl arı): Yapı kabuğundaki boşl ukl arda i çeri ye sızan hava bünyesi nde bir mi kt ar su buharı t aşır. İç ve dı ş orta ml ar arası ndaki bası nç farkları sonucu duvar kesitinde ol uşan bu hareket engellenmezse, bul unduğu ort a mı n sıcaklı ğı na bağlı ol an doy ma nokt ası na ul aştı ğı anda buhar yoğuşacaktır. Buharı n duvar kesiti içi nde yoğuş ması kabuğu ol uşt uran el e manl arı n perf or mansını ol umsuz yönde et kil eyebil ecek özelli kl er t aşır. Isı yalıtı mı nı n ı sl anma s onucu yalıtı m özelliği ni n büyük kıs mı nı yitir mesi, yoğuşan buharı n yapı bileşenleri nde yol açtı ğı küflenme ve don sonucu genl eşi p zarar ver mesi bu perfor mans kayı pları na ör nek ol arak gösterilebilir. f- Hi dr ostatik Bası nç: Ze min sul arı t arafı ndan yapını n yeraltında kal an bölü müne uygul anan bası nç kuvvetleri dir. Yeraltındaki kısıml ar ne kadar deri ndeyse bası nç o kadar fazla ol acak ve su yalıtı mı ndaki kusurl u böl gelerden sı z ma ol asılığı o kadar artacaktır Suyun Yarattı ğı Zararl ardan Korunma Yoll arı Su sı zı ntıları nı n yaratacağı hasarları önl e mek i çin alı nabilecek önl e ml er, yukarı da sıralanan, sızı ntı içi n gerekli olan üç koşul u kontrol altına al ma a maçlı dır. Duvarı n Sı zdır mazlı ğı nı n Sağl anması: Yapı kabuğunun dış yüzeyi ni n sızdırmazlı ğı nı sağla mak neredeyese i mkansızdır. Bunun en büyük nedeni yapı kabuğunu meydana getiren bileşenl eri n çevresel et kilere karşı birbirinden farklı davranışlar göster mesi 42

60 ve bu farklı davranışların za manl a yapı kabuğu perfor mansı nı n pl anl andığı şekil de sür mesi nede güçl ük yarat ması dır. Sı zdır mazlı ğı sağl a mak üzere kullanılan çeşitli macunl ar, cont alar ve yüzeye uygul anan ki myasallar bu farklı hareketleri n yarattığı hareketleri karşılayacak nitelikte ol malı dır. Bunları n ki myasal ve fizi ksel özellikleri t anı ml anmı ş ol makl a birlikte doğr u det ayl andır ma ve doğr u uygul a manın öne mi kullanı m performansı nda belirleyici rol ü oynamakt adır. Tasarı m aşa ması nda, seçilen sı zdır mazlı k mal ze mesi ni n uygul a ma yönt e mi de açı kça ortaya kon malı ve uygul a manın kontrol ü ihmal edil me meli dir. Sı zdır mazlı k mal ze mel eri çevre koşulları nı n yı pratıcı et kileri ne açı k ol dukl arı ndan bunları n peri yodi k bakı ml arına özen göst eril meli dir. Gerek bakı m gerekse faydalı ö mr ünü t a ma ml adı ğı belirlenen malze mel eri n değiştirilebil mesi i çi n de t asarı m aşa ması nda bir bakı m ve değiştiril me pl anı öngör ül meli dir. Taşı yıcı Gücü Ort adan Kal dır mak : Yapı kabuğundan su ve buhar sızı ntısını önl e mek içi n, suyun yapı kabuğundan geçişi ne neden ol an kuvveti ortadan kal dır maya dönük tekni kler kullanmak daha yararlıdır. Yerçeki mi kuvveti ni n etkisi ve suyun ki neti k enerjisi, kabuğun dış yüzeyi nde kullanılacak üst üste bi nen paneller yardı mı yl a azaltılabilir. Böyl ece suyun duvar konstrüksi yonunun dış tarafı na doğru yönl endirilerek uzakl aştırıl ması sözkonusudur. Kapilerite et kisi ni ise duvar kat manl arı arası ndaki bağ kuvvetlendirilerek veya duvarı n dış yüzeyi ne su itici ki myasallar uygul ayarak azalt mak mü mkündür. Hava bası ncı farkları sonucu ol uşan sı zı ntılar ise, kabuk kesiti boyunca önceden tasarlanmı ş bası nç dengel e mesi ne i mkan verecek deli kler yardı mı yl a sağl anabilir. Bi r başka yönt e m i se boşlukl u duvar t ürleri yle yapılan çözü mdür. Ci darlar arası ndaki boşl uğu küçük hava geçir mez böl mel ere ayrıl mı ş ya da doğr u det ayl andırıl mış, alt kıs mı ndan drene edilebilen çift ci darlı duvar t ürleri nden biri yle arzul anan dengeyi kur mak mü mkündür. Suyu Uzakl aştır mak: Suyu duvar bünyesi nden uzakl aştır mak i çi n i ki kademeli önl e m al mak en yaygı n çözümdür. Bu çözümde dış yüzeyde yağ mur suyunun i çeri sız ması nı önl yen paneller yerleştirilerek ki neti k enerjiye sahi p yağ mur daml al arı nı n duvar kesitinde bul unan boşl ukl ara ul aş ması na engel ol unur. Hava sı zı ntısı yol uyl a 43

61 içeri ye t aşı nabilecek buhara karşı da önl e m ol arak hava ve buhar kesici t abaka kullanılır. Yapı kabuğunun suya karşı sızdır mazlı ğı nın sağl anması a macı yla yapılan uygul a mal arda karşılaşılan en öne mli sorunl ar genellikle kullanılacak mal ze meni n seçi mi, detaylandırıl ması ve uygul a ma yönt e mi yl e ilgilidir. Yapı bileşenleri ni n biraraya gel di ği arayüzl er ol an derzler genellikle kritik nokt aları ol uşt ur makt adır. Derzlerde sızdır mazlı k a maçlı kullanılan macun ve cont alar, derzleri meydana getiren bileşenleri n farklı davranışları gözönünde t ut ul arak seçil meli ve det aylandırıl malı dır. Bu mal ze mel er hareketleri karşılayabilecek esnekli kte ol malı ve derzi n yüzeyl eri ne i yi yapışmalı dır. Derz genişlikleri de bunu kol aylaştıracak boyutlarda düşünül meli dir. Ayrıca i çten yapılacak uygul amal ar yapı el e manl arı nı n ( döşe me uçl arı, kirişl er ve kol onl ar gi bi) yaratabileceği engeller nedeni yle dıştan yapılacak uygul a mal ara oranl a daha zor dur. Bu mal zemel er aynı za manda çevresel et kilere açı k ol dukl arı ndan, gerek boyut gerekse yönt e m açısı ndan onarı ma veya değişi kli ğe i mkan tanı yacak şekil de tasarlanmalı ve uygul anmalı dır. Yapı kabuğunu dış yüzeyl eri ne, su geçiri msi zliği ni sağl a mak i çi n sürülen su itici ki myasallar, özellikle kapilerite et kisi ne açı k özellikteki gözenekli duvar yüzeyl eri ne uygul anırsa i yi sonuçl ar alı nabilir. Ancak bu su iti ci t abakanı n buhar geçişi ne de belli oranda i mkan veren nitelikte ol ması na di kkat edil meli dir. Ze mi n suyuna önl e m ol arak kullanılacak ol an su yalıtı m mal ze mel eri nden sür ül erek uygul anan ki myasalları n gerekli mi ni mu m kalınlı klarda sürül mesi ne, prefabri ke levhal ar hali nde ol an yalıtı m t ürleri nde ise başarı birleşi ml eri n geçirimsi zli ği ne bağlı dır. Buhar geçişi ni n kontrol üne yöneli k alı nan en geçerli önl e ml eri n başı nda gel en duvar kesiti içi ne buhar dengeleyici bir t abakanı n yerleştiril mesi, doğr u t asarlandı ğı nda istenen sonucu verebilecek bir çözü mdür. Buhar kesici, buharı n duvar bünyesi ne geçişi ni engeller. Ancak bu a maca varabil mek i çi n buhar kesici t abakanı n duvar kesitinde doğr u yerde düzenl enmi ş ol ması gerekir. Buhar kesici ni n, duvar kesiti nde ısı yalıtı mı nı n sıcak yüzeyi nde ol acak şekil de düzenl enmesi, ol ası bir yoğuş manı n ı sı yalıtı mı na perfor mansı nı kaybettir mesi ni engeller. Buhar kesici t abakanı n duvarı n i ç yüzeyi ne konduğu dur uml arda, kesit boyunca içt en dışa doğr u kabuğu ol uşt uran 44

62 bileşenleri n buhar geçirgenli kleri azalan şekil de ol malı dır. Duvar kesiti, mi mar tarafı ndan uygul a madan önce mutlaka gözden geçiril meli dir. Buhar kesici kullanıl madığı dur uml arda geçiri msiz dış yüzey t abakası yla (ör. met al levha) ısı yalıtı mı arası nda haval andır malı bir boşl uk düzenl enmeli ve yoğuş mayl a biri kebilecek suyun havalandırılarak ısı yalıtı mı na zarar ver meyecek şekil de kesitten uzakl aştırıl ması sağlanmalı dır. Duvar kesitinde sadece buhar kesici kullanıl ması t ek başı na yet erli ol mayabilir. Buhar kesici ni n pr obl eml i nokt aları ndan sı zacak hava ne mi duvar kesiti nde taşı yabilir. Bunu önl e mek i çi n buhar kesici hava bari yeri yle ko mbi ne edilerek kullanıl malı dır. Bu noktada buhar ve hava bari yerleri ni n sürekliliği sızdır mazlı ğı n tam ol arak sağl anması bakı mı ndan öne m kazanır. Çi vi deli ği gibi küçük süreksizlikler ise gözardı edilebilecek kadar zararsızdır Isı Ve Et ki Mekani z ması Isı kaybı yapıları n karşı karşı ya ol duğu en öne mli sorunl ardan biri dir. Isı kor unu munun yet eri nce sağl ana madı ğı dur uml arda bu, kullanıcılara konf or şartları nı zedeleyen enerji kayı pları ve yapı el e manl arında istenmeyen hasarlar şekli nde yansı dı ğı gi bi beraberi nde ağır ekono mi k yükl er de getir mekt edir. Yapı daki ısı kayı plarını n % 75 i yapı kabuğu yol uyl a gerçekl eş mekt edir. Günü müzde özellikle ticari bi nalar başta olmak üzere, mekani k ısıt ma ve haval andır ma siste ml eriyl e yapıları n i ç orta ml arı ndaki ısısal konf or sağl anmaya çalışıl makt adır. Ancak bu mekani k yönt e ml erin yanı nda yapı kabuğunun i stenen ısısal konf oru sağl a madaki et kisi yadsı na maz. Me kani k siste ml erdeki geliş mel er paralelinde, yapı kabuğunda alı nacak ısı yalıtımı ve hava sı zdır mazlı k önl e ml eri daha da öne m kazanmakt adır. Yapı kabuğunun, t opl a m ı sıl perfor mansı opti mu m düzeyde t ut mak yönündeki et kisi ni analiz edebil mek i çi n önceli kle ı sı geçiş mekani z mal arı nı n neler olduğunu ortaya koymakt a yarar vardır. Isı geçişi üzeri nde et ki n ol an bazı fakt örler bulun makt adır Nashed, 1996 ( S. 21). Bunl ar: Hava sıcaklı ğı, ikli m Bi nanı n güneşlenme duru mu 45

63 Dı ş kabukt aki topla mkapı ve pencere alanı Yapı da gerçekl eşen akti viteni n niteliği, kullanıcı sayısı ve yaşları Kullanıcıları n ürettiği ısı mi kt arı Işı klandır manı n niteliği ve kullanılan elektri kli ci hazlar. Isı hareketi sıcaklı ğı n yüksek ol duğu orta mdan düşük ol duğu orta ma doğrudur. Bu hareket dört şekil de gerçekl eş mekt edir: Taşı nı m( Konveksi yon) Havanı n hareketi ne i mkan veren bir orta mda, ısısı yüksek bir bileşenle ( ör neği n radyat örle) t e mas eden soğuk havanı n ısı narak yüksel mesi yle ısı t aşı nı mı gerçekl eşir. Dı ş kabuk bileşenleri arası ndan sı zan hava da dış orta m sı caklı ğı nı i ç orta ma t aşır. Hava; eğer hareketi engellenebilirse iyi bir yalıtkandır. Bunu sağl a mak içi n havayı mol ekülleri içi nde hapset mi ş ol arak tut an pl astik köpük gi bi mal ze mel er de bu nedenl e iyi birer ısı yalıtı m mal ze mesi dirler İleti m( Kondüksi yon) Opak katı maddel eri n mol ekülleri arası nda enerji ileti mi yl e gerçekl eşen ısı transfer mekani z ması dır. Mal ze mel eri n ilet kenli kleri mol ekül yapıları yla ilişkilidir. Özelli kl e met aller yüksek ilet kenlik özellikleri taşır. Toprak esaslı ve or gani k maddel eri n ise ısı ilet kenli kleri düşükt ür Işı nı m( Radyasyon) Isı nı n el ektromanyeti k dal gaları yla transfer edil diği enerji ileti m mekaniz ması dır. Işı nı m birbirleri ni gören ve sı caklı kları farklı i ki yüzey arası nda düşük sıcaklı kt aki yüzeye doğr u enerji akışı dır. Işı nı mı n i ki farklı kaynağı ol abilir; bunl ar doğr udan güneş ışı nları veya ısıtıcılar gi bi ısı kaynakl arı ya da güneş ışı ğı nı emmi ş opak cisi ml eri n birbirine bakan yüzeyl eri dir. Bu t ürden ı şı nı mı n gerçekl eşebil mesi i çi n bu yüzeyl er arası nda boşl uk bul unmalı dır. Isı kaynakl arı yol uyl a ısı kazanı mı nda mal ze meni n rengi et kiliyken cisiml er arası ışını mda renk et kili değil dir Brand, 1990 (S. 153). Parlak yüzeyler ışı nı mı yansıtarak ısı transferi ne engel ol urlar. 46

64 Isı Kayı pl arı ndan Korun ma Yoll arı İleti ml e ısı geçişi ni kontrol edebil mek i çi n yapı kabuğu bünyesi nde uygun yer de bir ısı yalıtı m t abakası kulanıl ması gerekmekt edir. Isı yalıtı mı, ileti ml e ısı geçişi ni kontrol et mekt e sağl ayacağı faydanı n yanısıra, yapı kabuğu bünyesi nde i stenmeyen yoğuş mal arı n önl enmesine de kat kı da bul unur. Isı yalıtı m t abakası nı n ol uml u et kisi, kabuk bünyesi ndeki hava sızı ntıları nı n azaltıl ması na paralel ol arak daha da artacaktır. Isı ileti mi ni ve ışı nı mı et kileyen mal ze mel eri genel ol arak üç gr uba ayır mak mü mkündür: Yüksek Dirençli Isı Yalıtı m Mal ze mel eri: Yapıda kullanılan mal ze meler fizi ksel özellikleri ve kalı nlı kları oranı nda ısı geçişi ne direnç gösterirler. Isı geçirgenli k direnci ( R) ni n yüksek ol ması i çi n mal ze meni n ısı ilet kenli ği ni n ( λ, W/ mkº ) düşük ol ması gerekir. Bu nedenl e ısı yalıtı m mal ze mesini n ısı ilet kenli ği 0, 1 W/ mkº den düşük ol malı dır. Bu ti p yalıtı m mal ze mel eri yle il gili sı nıflandır ma Tabl o 3. 1 de gösteril miştir: Tabl o 3. 1: Yüksek dirençli yalıtı m mal ze mel eri sınıflandır ması Yalıtı m Mal ze mesi Yu muşak yalıtı m Yarı-riji d Yalıtı m Ri ji d Yalıtı m Üretil di ği Mal ze me Ca myünü ( Bir yüzünde al ümi nyu mfol yo ya da kraft kağı dı olabilir) Ca myünü ya da mi neral yünü+ ter moset bağl ayı cı Köpükl endiril miş pli üretan, genl eştiril miş polistren, poliizosi yanürit, fenoli k köpük ve yüksek yoğunl ukl u fi bergl as Kalı nlı k- ( Boyutl ar) mm mm. (60 x 120 c m. ) mm. Kull anıl dı ğı Yerl er Genelli kle kır ma çatılarda mert ekl er arası ndaki ya da bölme duvarları nda di kmel er arası ndaki boşl uğu dol dur mada kullanılır. Gi ydir me cephel erde ya da kagir duvar konstrüksi yonl arı yla ( Mi neral yünü katlar arası nda yangı n kesici olarak da kullanılır.) Genl eş mi ş Polistren: Prekast panellerde ve çatı da kullanılır Poli üretan vepoliizosi yanürit: Met al sandvi ç panellerde ve hafif duvar konstrüksi yonl arı nda kullanılır (alev alabilen karakt erdedir.) Taneli yalıtı m Taneli polistren, perlit, ver mi külit, genl eştiril miş kil _ Bet on duvar panelleri ni n ve boşl ukl u duvarları n boşl ukl arını dol dur mada kullanılır. 47

65 Yansıtıcı Yalıtı m Mal zemel eri: Işı nı m yol uyl a ısı geçişi ni kontrol et mek a macı yl a kullanılan yansıtıcı niteli kte yalıtı m mal ze meleri dir. Al ümi nyu m f olyo bu t ür mal ze mel ere ör nek ol arak gösterilebilir. Al ümi yu m f ol yo, al çı l evha veya kraft kağı dı gi bi daha rijid mal ze mel eri n bir yüzeyi ne yapıştırılarak, boşl ukl u duvarları n yüzeyl eri nden birine mont e edilerek kullanılır. Isıl Kapasitesi Yüksek Mal ze mel er: Kagir ve bet on gi bi bazı mal zemel er, gün boyunca güneş ısısı nı yavaş yavaş bünyel eri ne alarak depol a ma ve depol adı kları ısı yı geceleri i ç mekana verebil me özelliği ne sahi ptirler. Özellikle gündüzl eri çok sı cak geceleri ise soğuk geçen kur u sı cak i kli ml erde, bu mal ze mel eri n ısı depol a ma kapasiteleri sayesi nde ani ısı değişi ml eri önl enerek enerji tasarrufu sağl anabilir. Ancak geceleri de sı cak geçen sı cak ve ne ml i i kli ml erle, gece-gündüz sı caklı k farkları çok yüksek ol mayan soğuk i kli ml erde, duvar kesitine ek i zol asyon t abakası kon ması gerekebilir. Yalıtı m t abakası ndan bekl enen perfor mansı n alı nabil mesi i çi n, mal ze meni n kullanı m ö mr ü boyunca fi zi ksel özellikleri ni kor uyabil mesi gerekli dir. Ne m, ı sı yalıtı m mal ze mel eri ni n direnci ni n büyük bir kıs mı nı yitir mesi ne neden ol an bi r et kendir dol ayısı yla i zol asyon mal ze meleri duvar bünyesi ndeki buhar hareketleri nden ve kabuk dış yüzeyi nde ol uşabilecek su sı zı ntıları ndan korun malı dır. Yoğuş manı n izolasyon mal ze mesi içi nde ol uş ması engellenmeli dir. Taşı nan suyun büyük bir kıs mı nı n hava sızı ntıları yol uyl a yapı kabuğu bünyesi ne girdi ği bilindi ği nden, hava sı zı ntısı na karşı daha önceki böl üml erde belirtilen önl e ml eri n alınması ısı yalıtı mı açısı ndan da önem kazanmakt adır. Yapı t aşı yıcı siste mi ndeki ısısal hareketleri ve ısı köpr üleri ni azaltmak i çi n, izolasyon mal ze mesi ni n yapı kabuğunu dıştan saracak şekil de uygul anması gerekmekt edir. Dı ştan uygul anan i zol asyon mal ze mesi ni n dış et kilere dayanı klı çekme polistren gi bi mal ze mel erden ol ması terci h edil meli dir. Dı ştan yapılan uygul a ma aynı za manda buhar kesici yi ya da hava bari yeri ni dıştan sararak soğuk haval arda ani ısı değişi ml eri nde bu bari yerleri yoğuş ma sı caklı ğı nın altı nda tut ul ması nı ve yoğuş manı n engellenmesi ni sağl ar. Aynı za manda hava bari yeri dış yüzeyde ol duğunda ısı i zol asyonu t arafı ndan daha i yi destekl enmekt e ve ömr ü daha uzun ol makt adır. 48

66 Karşılaşılılabilecek sorunl arı n en öne mlileri nden biri de ısı köpr üleri dir. Strükt ürel el e manl ar (kol onl ar, kirişler, döşe mel er, göğüsle mel er gi bi) duvar konstrüksi yonunda bul unan di kmel er, met al kenet ve köşebentler gibi el e manl ar yalıtı mı n sürekliliği ni bozarak büyük mi kt arlarda ısı kaybı na neden ol abil mekt edir. Mi mara düşen görev, tasarı m sırası nda bunl arın ısı ileti mi ni en alt seviyeye çekecek önl e ml eri al maktır. Bunun i çi n de, ısı köprüsü ol uşt uran el e manl arı yalıt malı ya da bu ele manl arı n al anl arı nı mi ni mi ze et melidir. Böyl ece ısı enerji kaybı nı n yanısıra yoğuş ma riski de azaltıl mış ol acaktır. Kabuğu dıştan rijid i zolasyon mal ze mel eri ile sarmak en i yi çözü mdür. Duvar konstrüksi yonundaki bazı kusurlar (şakül ünden şaş mı ş duvar yüzeyleri, yüzey mal ze mesi ni n giri ntili çıkı ntılı ol uşu ve sı va ya da yapıştırıcı mal ze me kalı ntıları gi bi) nedeni yle ısı yalıtı m t abakal arı nı pl anlandı ğı hassaslı kta uygulayabil mek mü mkün ol mayabilir. Yalıtı m mal ze mesi yle bitişi ği ndeki t abaka arası nda kal abilecek hava boşl ukları, taşı nı m yol uyl a yalıtı mı n et kisi ni n azal ması riski ni doğurabilir. Ancak hareketi engellenmi ş hava, yalıtı m mal ze mesi ni n direncine ek bir kat kı yapacaktır. Tasarı m sırası nda duvar i çi n gereken U ( 1/ R) değeri ni yet erli sevi yeye düşürecek yalıtı m mal ze mesi seçilirken de, duvarı ol uşt uran t üm kat manl arı n R değerleri gözönüne alı nmalı dır. Buna di kkat edil mesi dur umunda, gereği nden fazla kalı nlı kt a yalıtı m mal ze mesi kullanı mı nı n ve mekani k si ste m araçlarını n aşırı boyutlandırıl ması nı n önüne geçil miş olacaktır. 49

67 4. ÇELĠ K Ġ SKELETLĠ YAPI LARDA DI ġ DUVAR OLUġUMU VE TAġI YI CI SĠ STE MLE DI ġ DUVARI N BÜTÜNLEġTĠ RĠ L ME OLANAKLARI NI N DEĞERLENDĠ RĠ LMESĠ Yapı da dıģ duvarlarla il gili tanı m, kavra m ve t arihsel geliģi ml er özetlendikt en sonra, bu çalıģ manı n kapsa mı nda i ncelenecek ol an çelik iskeletli yapılarda t aģıyı cı siste m dıģ duvar büt ünl eģtir mesine hazırlık açısı ndan çelik yapılarda cephe ol uģumuyl a il gili verileri gözden geçir mekte yarar vardır Çeli k Ġskel etli Yapılarda DıĢ Duvarı n Tarihsel GeliĢi mi Endüstri devri mi öncesinde yapılarda dıģ duvarlar yı ğma ol arak yapıl mı Ģ, yal nı zca giriģ-çı kıģ ve ıģı k al ma a macı yla bu masif duvarlarda boģl ukl ar açıl mıģtır. Ġskel et yapılar il k ol arak kagir ve ahģap mal ze meyl e oluģt urul muģl ardır. Dol gu ve t aģı yı cı el e manl arı n birbirinden ayrıl ması il k kez Ro ma mi marisi nde gerçekl eģ mi Ģtir. Daha sonraları Goti k mi mari de t aģı yıcı ele manl arı n i nceldi ği ni ve iskelet siste me benzeyen bir ol uģumsonucu duvarlarda boģl uk aç manı n kolayl aģtığı nı söyl e mek mümkündür. Endüstri devri mi yle strükt ürel çeli ği n özellikle yüksek yapılarda kullanıl maya baģlanması yla gel eneksel duvar yapı m yönt e ml eri de değiģi me uğrayarak çeli k yapılara has nitelikler kazanmı Ģtır. Çeli k mi marisi ni n il k ör nekl eri ol arak nitelendirebileceği mi z Ġ ngiltere deki değir men ve fabri ka yapıları nda dök me de mirden strükt ürel ele manl ar kullanıl mıģtır. 19. yy ı n ilk yarısı nda i nģa edilen bu bi nal arı n cephel eri nde döne mi n Palladi yen gel eneği ni n uzantıları nı gör mek mümkündür. Ür eti m i çi n kullanılan bu yapılarda i çeri ye daha çok ıģı k al mak bir önceli k hali ne gel di ği nden, duvar boģl ukl arı nı daha sı k aç ma ihtiyacı doğ muģt ur. Ġngiltere ni n kuzey Ģehirleri nde bu ti pte yapılar t asarlayan ünl ü mühendis William Fairbairn, yapıları nı n dıģ cephel eri nde neo-klasik bir dil kullanmı Ģtır Bl anc ve diğerleri, 1992 (s. 18). 49

68 Çok katlı de mir strükt ürleri n il k ör neği ol an Ġ ngiltere Sheerness da yılları arası i nģa edilen deni z kuvvetleri ne ait dört katlı t ekne kor unağı bi nası nın sade ve iģlevsel gör ünü müyl e olukl u saçdan kapl a ma l evhal arı yla birbiri nden ayrılan bant pencerelerden ol uģan cephe konstrüksi yonu, mi mari de modern hareketi n savunucul uğunu yapan çevreleri, sadeli ği ve iģlevselliği yle büyül e mi Ģtir ( Fot oğraf 4. 1) Fot oğraf 4. 1: Tekne korunağı bi nası, Sheerness, yy ı n i ki nci yarısı nda Joseph Paxt on t arafı ndan Londra Fuarı i çi n sergi a maçlı ol arak t asarlanan Cr ystal Pal ace, büt ün el e manları prefabri ke ol arak üretilen il k dök me de mir iskeletli yapı dır. Yakl aģı k m 2 li k kapalı alana sahip ol an bu geçi ci bi na, dört aydan kısa bir sürede Hyde Park ta kur ul muģ ve daha sonraları tama men sökül müģt ür. Ca m ve çeli k prefabri ke el e manl arı n uyu ml u bir büt ünü ol uģt urduğu Paxt on ı n bu yapısı, henüz bir mi mari mal ze me ol arak kabul gör me mi Ģ ol an ve yapı m t ekni kleri o güne kadar ahģap ve t aģtan kazanılan deneyi ml ere dayanan de mir konstrüksiyonl arı n, mi mari dilin parçası hali ne gel mesi nde büyük pay sahi bi dir. Cr ystal Pal ace deki hazır cephe el emanl arı nı n gi ydir me cephel eri n il k ör neği ol duğunu söyl e mek mü mkündür (Fot oğraf 4. 2). Besse mer yönt e mi yl e çelik üreti mi ni n 1855 den sonra yaygı nlaģ ması yla, dök me ve döv me de mir strükt ür el e manl arı nı n yeri ni çelik el e manl ar al maya baģl adı. O döne mde ABD de ka musal ve ticari yüksek yapılarda artan Ģekil de kullanılan çeli k, Avr upa da daha çok tren istasyonl arı ve f abri kalarda kullanılmı Ģtır. Paris yakı nları nda yılları arası nda i nģa edilen Me ni er Çi kol ata Fabri kası, çeli ği n 50

69 kıta Avr upa sı nda büyük çapt a kullanıl dı ğı il k bina ol ması yanı nda yük t aģı mayan kagir dıģ duvarları yla da bir ilktir (Fot oğraf 4. 3). Fot oğraf 4. 2: Crystal Palace, Londra, 1851 Fot oğraf 4. 3: Meni er Çi kol ata Fabri kası, Noisiel-sur- Mar ne, ABD de yapısal çeli ği n yaygı nlaģ ması nda Chi cago Ekol ü ol arak bilinen hareketi n et kisi büyükt ür. Chi cago Ģehri ni n 1871 de geçirdiği büyük yangı n sonrasında, eski Ģehir mer kezi ni n büyük bir kıs mı nı yeni den i nģa et mek söz konusu ol muģt ur. Chi cago nun ze mi n koģulları nı n i yi ol ma ması, inģa edilen yüksek yapıları n çeli k iskeletli ol ması i çi n olanak yarat mı Ģtır. Bu t ür yapıları n il k uygul amal arı nda strükt ürel çerçeve duvarları n i çi ne gi zlenmi Ģ ve kagir duvarlar gel eneksel Ģekil de kullanıl mıģtır Özgen, Chi cago Ekol ü nün kurucusu ol an Willia m Le Bar on Jenney t arafı ndan 1879 da tasarlanan Leiter- 1 bi nası bu ekol ün il k ör neği ni ol uģt urur. Bu bi nada t aģıyı cı siste m içtedir ve dıģ cephe yığ ma kagir bir konstrüksi yondur. Dı Ģ cephe dik mel eri ni n oranl arı o gün içi n ol dukça cesurdur. 51

70 Dı Ģ duvarları n t aģı yıcı bir çeli k karkasla ol uģt urul ması, 1884 de 14 katlı Taco ma Buil di ng de gerçekl eģtiril miģtir ( Fot oğraf 4. 4). Chi cago Ekol ü nde se mbollerden biri ol an cu mbal ar il k kez bu yapı da kullanıl mıģtır. Bu döne mi n di ğer ti pi k binaları ol an Reliance Buil di ng ( Fot oğraf 4. 5), Carson Pirie Scott Depart ment St ore ( Fot oğraf 4. 6), ve Wai nri ght Buildi ng ( Fot oğraf 4. 7), gibi yapılar da, döģe me siste mi nden gel en t ekrarlanan oranları n cepheye düz ve monot on bir düzen kazandırdı ğı gör ül mekt edir. Bu dönemde mi marlar, baģlangıçt a di key nispetli pencereleri yan yana di z me yol una git mi Ģler; ancak, daha sonra geniģ pencere yüzeyl eri ni, ortadaki yat ay nispetli geniģ ca m yüzeyi n her i ki yanı nda açılabilen pencereler düzenl eyerek Chi cago ti pi pencere düzeni ni yarat mı Ģlardır ( ġekil 4. 1). Devri n modası ol an doğal t aģ kapl a mal ar yangı na dayanı ksız ol mal arına ve çeli k strükt üre bağl anma güçl ükl eri ne rağmen, yangı na dayanı mlı ve hafif terra cotta mal ze meyl e birli kte en çok kullanılan duvar kapla ma mal ze mel eri ol muģtur. Fot oğraf 4. 4: Tacoma Buildi ng, Chi cago,

71 Fot oğraf 4. 5: Reliance Buil di ng, Chi cago, Fot oğraf 4. 6: Carson Pirie Scott St ore, Chi cago,

72 Fot oğraf 4. 7: Wai nwri ght Buil di ng, St. Louis, ġekil 4. 1: Chi cago tipi cephe 19. yy baģı nda bet onar me iskeleti n yapılarda kullanıl maya baģlanması yla Avr upa da, özellikle Fransa da çelik yapı üreti mi nde bir durakl a ma gör ül müģt ür. Bu al anda, Bauhaus öncül üğünde Almanya da ilerle mel er yaģanmı Ģtır. 54

73 Ġki nci Dünya SavaĢı sonrası nda Al manya da, düģey çeli k el e manl arı n metre aralı klarla kullanıldı ğı ve bunl arı n cephel ere ı zgara Ģekli nde yansı ması nedeni yle Rasterbau ol arak anılan yapı t ürü hı zla yayıl dı leri n sonl arı na doğr u ise, curtai n wall cephel er, bu ı zgara cephel eri n yeri ni al maya baģladı ( ġekil 4. 3). Ġl k gi ydir me cephe 1949 da Jean Pr ouve t arafı ndan t asarlanan Yapı Federasyon Bi nası dır ( ġekil 4. 2). Gi ydir me cephel eri n ul uslararası alanda t anı nması ise Mi es Van der Rohe ni n Chi cago daki Shore Dri ve apart manl arı yla olmuģt ur. Bu yapı da ana t aģı yıcılardan bağı msı z ol arak m. lik akslarla cepheyi t aģı yan küçük I pr ofiller kullanıl mıģtı. Gi ydir me cephel er, Pittsburgh daki Al coa Buildi ng ve Ne wyor k taki Lever House ile gerçek atılı mı nı yap mı Ģtır. Al coa Buil di ng te met al panel ele manl ar kullanılmı Ģtır. ġekil 4. 2: Yapı Federasyon Bi nası, Paris, 1949 Getirdi ği sakı ncalar nedeni yle l arda mi mari de katı met al-cam cephel ere karģı baģlayan t epki, mi marları yeni cephe t ürleri araģtır maya sevketmi Ģtir. Bu döne mde ortaya üç yeni cephe t ürü çı kmı Ģtır: Screen Cephel er: Cephe önüne açılan i nce madeni ya da sera mi k mal ze mel erden yapılan levhal ardır. GüneĢ kırıcılarla benzerlik gösteren bu el e manl ar, eski yapıları gi ydir mede de kullanıl mıģtır. Bu tip konstrüksi yonun avant ajı, kolaylı kla sökül ebil mesi ydi. 55

74 ġekil 4. 3: Izgara siste ml erden gi ydir me cephel ere kadarki geliģi mevreleri Yapay TaĢ Cephe El e manl arı: Yapay t aģ ya da bet ondan yapıl ma cephe ele manl arı nı n il k uygul aması nı M. Ya masaki ni n 1961 de i nģa ettiği Mi chi gan Gaz Ġ daresi Bi nası nda gör mek mü mkündür ( ġekil 4. 4). Gr opi us un 1963 te i nģa ettiği Pan- Am Bi nası nda i se düģey el e manl ar kat sevi yelerinde kesilerek t aģı yıcı olmadı kları vur gul anmak istenmi Ģtir (ġekil 4. 5). 56

75 Doğal TaĢ Cephe El e manl arı: Doğal t aģtan l evhal arı n cephe önüne asılarak ya da madeni çerçeve i çi nde kullanıl ması ndan meydana gel mekt edirler. ġekil 4. 4: Gaz Ġdaresi Binası ndan cephe detayı, Mi chi gan, 1961 ġekil 4. 5: Pan- Am Buil ding, NY,

76 1960 ları n baģları ndan iti baren Mi es Van der Rohe ni n öncül üğünü yaptı ğı rasyonel mi mari anl ayıģın yeri ni, ifadeci ve pl astik değerlere öne m veren bir mi mari anl ayıģ al maya baģl adı Özgen, Bu döne mde yüksek yapıları n bet onar me ol arak i nģası yaygı nl aģtı. Tüp yapı siste ml eri cephel erdeki sı k t aģı yıcı kol onl arı nedeni yle bi naları n yı ğma yapı karakt eri ne yakl aģması na neden ol du leri n baģı nda doğan birkaç akı m i se, çeli k iskeletin cephe duvarlarını n dıģı na çı karılarak yansıtıl masıydı. Çeli k mi mari ele manl arı n gör ünür Ģekilde açı kt a bırakıl ması il kesi, bu döne mden baģlayarak çeli k mi marisi ni n karakt eristi k özellikleri nden biri ol agel miģtir. Bu il keni n il k uygul a ması Mi es i n Cr own Hall ünde ( ) gerçekl eģ mi Ģtir. Bu il ke, t aki p eden yapılarda sı kça uygul anmı Ģ ve t aģı yı cı iskeletle kesiģ meyen güneģ kırıcı ele manl arı içeren yardı mcı strükt ür de bazı yapıları n cephel eri nde gör ül meye baģlanmı Ģtır. Dı Ģarı da bırakılan strükt ürel el e manl arda, za manl a yüzeyi nde ol uģan pas renginde pati na sayesi nde paslanmadan kor unan Cor- Ten çeli ği kullanı mı kol aylı ğı nedeniyl e terci h edil miģtir ları n sonl arı na doğru, esi n kaynağı endüstriyel üreti m ol an ve yapıları n yüksek teknol oji kullanılarak hafif prefabri ke el e manl arla ol uģt urul ması nı savunan mi mari akı m ol an Hi gh- Tech, yapıları n görsel karakt eri nde de kökt en değiģi kli kl er getir miģtir. Maki ne esteti ği ne dayanan görsel karakt eri, strükt ürün t a ma men yansıtıldı ğı servis çekirdekl eri ni n yapı ya t akılan ayrı bir el e man ol arak düģünül düğü, met al ve ca m mal ze menin parlak t e mel renkl ere boyanarak vur gul andı ğı bir anl atı m içeri yordu. Bu anl atı mı n esi n kaynağı, Charles Ea mes i n Eer o Saari nen le 1945 te tasarladı ğı California daki Case St udy-8 evi dir ( ġekil 4. 6 ve Fot oğraf 4. 8). O devirde hi ç rastlanma mı Ģ bir anl ayıģla el e alı nan, endüstri yel ve modül er saç l evha ve ca m ile gi ydirilen bu yapı, kat al og bileģenleri yle t asarı mı n öncüsü ol muģtur IĢı k, Öncel eri fabri ka yapılarında ortaya çı kan bu akım il eri teknol oji gerektiren çok katlı yapılarda ve sanat mer kezleri nde de kullanıl maya baģlanmı Ģtır. Bu yeni anl ayıģta, yal nızca böl ücü el e manl arı n değil, duvar, çatı ve ana t aģı yıcılar gibi kalıcı el e manl arı n da sökül üp takılabilir ol ması öngörül üyordu. Cephe de pl an gi bi çok fonksi yonl u çalıģabilen soyut bir gri de dönüģüyor ve pl andaki değiģi kli kler cepheye kol ayca yansıtılabiliyordu Davi es,

77 ġekil 4. 6: Case St udy- 8 evi, California, 1945 Fot oğraf 4. 8: Case St udy-8 evi, cephe detayı Ġlk Hi gh- Tech yapı, 1967 de i nģa edilen Ġ ngiltere Swi ndon daki Reliance Controls El ektri k Fabri kası dır (Fot oğraf 4. 9). 59

78 Fot oğraf 4. 9: Reliance Control Elektri k Bi nası, Swi ndon, 1967 Taki p eden döne mdeki Hi hg- Tech yapılardan üzeri nde bel ki de en çok dur ul anı, taģı yıcı siste m, cephe ve servis siste ml eri ni n ent egrasyonu açısı ndan da di kkat e değer bir yapı ol an R. Pi ano ve R. Rogers t arafı ndan t asarlanmı Ģ, yılları arası nda Paris te inģa edilen Geor ge Pompi dou Kült ür Mer kezi dir (Fot oğraf 4. 10) Fot oğraf 4. 10: Pompi dou Cent er, Paris, Çeli k Ġskel etli Yapılarda DıĢ Duvarl arı n Özelli kleri Çeli k t aģı yıcı siste mli yapılar, fabri ka Ģartları nda üretil miģ, fizi ksel özellikleri bili nen pr ofillerle i nģa edil di klerinden, t aģı yıcı siste mi bütünl eyici di ğer siste ml er de çeli ği n bu ayırdedi ci özelliği yle uyu m göst erebilecek niteliklere sahi p ol malıdır. Çeli k yapılarda dıģ duvar oluģumunun t aģı yıcı sistemden kaynakl anan kendisi ne has özellikleri Ģunl ardır: 60

79 Çeli k iskel et siste ml erde, yükl er çeli k strükt ürel el e manl ar t arafı ndan t aģınır. Dı Ģ duvar el e manl arı ise kendi ağırlıkları ve r üzgar, depre m yükl eri ni karģıla mak dı Ģı nda taģı yıcılık fonksi yonundan yoksundurlar. Dı Ģ duvarları n yeri, t aģı yıcı çerçeveden bağı msı z ol acak Ģekil de belirlenebil mekt edir. Strükt ürel el e manl ar ve dıģ duvar siste mi birbiri ni et kiler a ma bağı msı z olarak olarak düzenl enebilir. Hafif gi ydir me cephel er ve cephel erdeki büyük sayda m yüzeyl er, taģı yı cı el e manl arı n rasyonel kesitlerde ol ması nı ve düģük mali yetlerle geniģ açı klı kları n geçilebil mesi ne i mkan verebilecek Ģekil de bunlara et ki yen yükl eri azaltırlar. Bu özellik, yapı nı n depre mkarģısı ndaki davranıģı na da ol uml u et ki yapar. Çeli k iskeletin yapı m hı zı nı n yüksekli ği nedeni yle, hı zlı yapı ma ve t aģı yı cı siste mi n iskele ol arak kullanıl dı ğı i çerden mont aja ol anak t anı yan küçük boyutl u ve hafif dıģ duvar ele manl arı terci h edilir. Çeli k yapılarda öngör ülen t ol eransları n daha küçük ol ması nedeni yle dıģ duvar tolerans li mitleri ne daha kol ay adapt e ol abilen prefabri ke cephe siste mleri t erci h edilir. Çeli k strükt ürel ele manlar, met al cephe el e manları yla gerek mal ze me özellikleri açısı ndan gerekse estetik açı dan daha i yi uyum gösterir. Çeli k yapılarda kullanılması düģünül en duvar siste ml eri de yukarı da belirtilen özellikler çerçevesi nde mal ze me t ürü, boyutları ve det aylandırıl ma Ģekilleri açısı ndan taģı yıcı siste ml e uyum gösterebilecek nitelikler taģı malı dır. Bu nitelikler genel olarak Ģöyle sıralanabilir: Duvar siste mi ni n panel elemanl ar ve küçük boyutlu bileģenlerden meydana gel en hafif ve prefabri ke olarak üretil miģ ol ması; Boyutsal uygunl uğunun yüksek ve yapı mt oleransları nı n düģük ol ması; Terci hen içeri den, hızlı ve kol ay mont aja olanak sağl a ması. Çeli k, he men he men büt ün doğal veya yapay yapı mal ze mel eri yle uyu m i çi nde yapılarda kullanılabil mekt edir. Doğal t aģ, t uğl a ve ahģap gi bi gel eneksel mal ze mel er doğr u Ģekil de kullanıl dıkları nda, kendileri ne özgü avant ajları nı gel eneksel yapı tekni kleri nde ol duğu gibi çeli k iskeletli yapılarda da gösterirler. Ör neği n t uğl a, sunduğu renksel ve boyutsal kaliteni n yanı nda, zaman i çi nde bozul maya ve yangı na karģı ol an dayanı mı yl a avant aj yaratabilecek fiziksel özelliklere sahi ptir Hart ve 61

80 di ğerleri, 1985 ( S: 45). Hafif dıģ duvar sisteml eri ni n çeli k t aģı yıcı siste ml e uyu ml ul uğu açı kça görül mekl e birlikte, kullanılacak dıģ duvar siste m ve mal ze mesi ni n seçi mi, tasarlanan yapı nı n gereksi ni ml eri ne uygun, objektif bir değerlendir me sonucu yapıl malı dır. Yapılacak değerlendir mede, hafif dı Ģ duvar siste ml eri ni n avant ajlarını n yanı sıra, ısı depol a ma kapasiteleri ni n yet ersizliği, el e manl arı n mekani k kuvvetlere ve yangı na karģı yeterli dayanı mı göstere me mesi, ses yalıtı mı açısı ndan yet ersizliği ve t aģı yıcı strükt üre bağl antı güçl ükl eri gi bi dezavant ajları da göz önünde t ut ul malı, bunl arı gider me yolları aran malı dır Çeli k Ġskel etli Yapılarda Kull anıl abilecek Dı Ģ Duvar Türl eri Dı Ģ duvarlarla il gili yapılan sı nıflandır mada, duvarlar t aģı yıcı ve t aģı yı cı ol mayan ol arak i ki kategori de t opl anmı Ģtı. Çelik iskeletli yapılarda yükl er çeli k strükt ürel ele manl ar t arafından t aģı nır. Bu nedenl e, bet onar me t aģı yıcı perde duvarlar dıģı ndaki dıģ duvarlar, yapı yükl eri ni t aģı ma i Ģlevi yükl enmezl er. Ancak kendi ağırlığı nı t aģı yan cephe panelleri çeli k yapılarla ent egre edilebilir. Bu kapsa mda, çeli k iskeletli yapılarda kullanılabilecek dıģ duvar türleri iki gurupt a toplanabilir: Kendi ağırlığı nı taģı yan (panel) dıģ duvarlar, TaĢı yıcı ol mayan dıģ duvarlar Kendi Ağı rlı ğı nı TaĢı yan DıĢ Duvarl ar (Panel Cephel er) Panel cephel er, genellikle gövdesi nde ısı yalıtı mı mal ze mesi i çeren kat yüksekli ği ndeki bileģenlerden meydana gelir. Paneller kendi ağırlıklarını t aģı yı p rüzgar yükl eri ni karģılayarak önce birbirleri ne, sonra ze mi ne iletirler. Panel el e manl ar t ek kat yüksekli ği nde ol abilecekl eri gi bi, i ki ya da üç kat yüksekli ği nde de üretilebilirler. Üreti ml eri t a ma men prefabri ke ol arak gerçekl eģen bu el e manl arı n konstrüksi yonu l evhal arla veya dök me ol arak üretilebilir Nashed, 1996 (s. 89). Endüstri yapılarında kullanılan met al paneller gal vani zelenerek ve fırı nda e mayel enerek ol ukl u pr ofillerde ve t a ma men opak ol arak üretilebil di kleri gi bi, isteğe göre di ğer yapılarda da pencere boģl ukl arı açılarak ya da pencere boģl ukl u ol arak üretilip, Ģanti yede ca ml arı takılarak kullanılabilirler. 62

81 TaĢı yıcı Ol mayan DıĢ Duvarl ar Bu t ür dıģ duvarlar yal nızca böl ücül ük görevi üstlenirler ve yapı yükl eri ni taģı madı kları gi bi kendi ağırlıkları nı da t aģı yıcı iskelete akt arırlar. TaĢı yıcı ol mayan dıl duvarlar, taģı yıcı iskel et i çi ne ot uran ve t aģı yıcı iskelete asılan olmak üzere iki gurupt a incelenecektir TaĢı yıcı Ġskelet Ġçi ne Ot uran TaĢı yıcı Ol mayan DıĢ Duvarl ar Bu gur upt a yer al an t aģıyı cı ol mayan dıģ duvarlar, taģı yıcı siste m bileģenleri arası na (kol on, kiriģ ve döģe meler) yerleģtirilirler. Bu t ür duvarlar, yükl eri ni döģeme ucuna ya da cephe kiriģi ne aktarır. Duvar el e manı nı n ağırlık ve mal ze mesi ne göre ağır dol gu ( yı ğma) ya da çerçeveli hafif panel el e man ol arak adl andırılabilen i ki t ürü vardır. Ağı r Dol gu ( Yı ğ ma) DıĢ Duvarl ar: Tuğl a, doğal t aģ, ca m t uğl a, nor mal ya da hafif bet on gi bi parçalı bileģenl erden meydana gel en ve t aģı yıcılık özelliği bul unmayan dol gu duvarlardır. Genellikle kagir yapı m siste ml eri nde yoğun ol arak kullanılan bu t ür parçalı bileģenler, doğr u det ayl andırıldı kları nda, çeli k iskeletlerde zengin ko mbi nasyonl ar yaratma gücüne sahi ptir (ġekil 4. 7). Bu t ür parçalı bileģenler ağır ol arak nitelendirilse de, hafif bet on t ürleri yle üretilen bileģenler yardı mı yl a bu dezavant ajın azaltıldı ğı söyl enebilir. Küçük bileģenl er küçük açı klı klı modül er t ekrarlardan meydana gel en konut gi bi yapı t ürleri nde çeli k iskel etle daha uyu ml udur. Bu t ür el e manl arla inģa edilen duvarlarda istendi ği gi bi boģl uk aç mak da mü mkün olabil mekt edir. ġekil 4. 7: Gazbet on dol gu duvar 63

82 Çerçeveli Hafif Panel Duvarl ar: Duvarı n gövdesi ni ol uģt uran i nce ve hafif böl ücü mal ze mel er bir duvar ol arak kendi kendileri ni t aģı ya madı kları ndan, bir çerçeveye oturt ularak t aģıtılırlar. Bunl ar ahģap, al ümi nyu m, pl asti k ve çeli k gi bi mal ze mel erden ol uģan t aģı yıcı çerçeve ve sayda m ya da opak ol abilen hafif dol gu el e manl arı ndan ol uģur. Opak kısı ml arı n dıģ yüzeyi met al l evha, doğal/ yapay t aģ, ahģap, ca m, pl asti k gi bi mal ze mel erden ol uģtur ul urken, iç yüzeyl eri alçı, kontrplak, pl astik l evha gi bi malze mel erden meydana gelebilir. Ġki yüzey arası nda ca m yünü veya poli üretan esaslı mal ze mel er kullanılarak ısı yalıtı mı yapıl malı dır Akbul ut, 1997 (s. 61). Çerçeveli hafif panel duvarları i ki Ģekil de uygul amak mü mkündür. Bunl ar kol on ve kiriģleri n arası na ot urtul abil di ği gi bi ( ġekil 4. 8), kol onl arı n i çeride ol duğu dur uml arda cephe kiriģleri arası nda da düzenl enebilir. (ġekil 4. 9) TaĢı yıcı Ġskel ete Asıl an TaĢı yıcı Ol mayan Dı Ģ Duvarl ar ( Gi ydi r me Cephel er) Gi ydir me cephe adı yla da bilinen as ma dıģ duvarlar, çeli k yapılarda en çok kullanılan dıģ duvar siste ml eri ni n baģı nda gelir. Bu t ür duvarlar, prefabri ke ol arak ür etilerek Ģanti yede t aģı yıcı iskelet e asılırlar. Çeli k yapılarda t öl eransları n az ol ması ve uygul a ma öncesi proj elendir meni n bit miģlik derecesi ni n fazla ol ması gereği, prefabri ke duvar ele manları nı n kullanı mı nı teģvi k eden bir durumdur. Çeli k yapılarda kullanılan gi ydir me cephel eri iki gr upt a topla mak mü mkündür: ġekil 4. 8: Çerçeveli hafif panelleri n kol on ve kiriģleri n arası na uygul anması 64

83 ġekil 4. 9: Çerçeveli hafif panelleri n kol onl arı n önüne, kiriģleri n arası na uygul anması Ağı r Gi ydi r me Cephel er Prefabri ke gi ydir me cephe panelleri ni n kagir elemanl ardan ol uģt uğu duvar ti pleri dir. Duvar konstrüksi yonu nor mal ya da hafif prekast bet on el e manl ar ya da diğer yapay taģ el e manl ardan meydana gel ebilir. ġekil da prekast bet on duvar panelleri nden bazı ör nekl er yeralırken, Fot oğraf de t aģ cephe panelleri yle yapıl mı Ģ bir panel siste mi görül mekt edir. Bet on gövdeye; t uğl a, t uğl a kapl a mal ar, sera mi k ya da t aģ l evhal arı n paslan maz çeli k el e manl ar yardı mı yl a mekani k ol arak bağl anmasıyla ol uģt urulan kapl a ma duvarları da ağır gi ydir me cephel ere dahil et mek mü mkündür ( Fot oğraf ve 4. 13). Bet on çekirdek ağır ya da hafif bet on ol abilir. Bu ti p duvar konstrüksi yonl arı yüksek ı sı tut ucul ukl arı ve kütlel erinden dol ayı yet erli ses yalıtı mı sağl a mal arı açısı ndan avant ajlıdırlar. ġekil 4. 10: Prekast duvar panelleri 65

84 Fot oğraf 4. 11: TaĢ kapl amalı cephe paneli Ağır duvar panelleri çeģitli geometrilerde üretilir ve t aģyıcı sisteme f arklı yönt e ml erle mont e edilebilirler. ġekil de bu farklı mont aj Ģekilleri gör ül mekt edir. Duvar panelleri ağır ol mal arı nedeni yle döģe me uçl arı na değil cephe kiriģleri ne ya da kol onl ara mont ajı, döģeme uçl arı nda ol uģabilecek sehi mi önl e me açısından daha doğr u ol acaktır ancak i ki kat yüksekli ği ndeki panelleri n ara kat hi zası ndaki yanal bağl antıları kat döģe meleri ni n uçl arı nda düzenl enebilir. Bet on cephe panelleri ni n mont aj Ģekilleri Ģekil de görül mekt edir. Fot oğraf ve 4. 13: Isı yalıtı mlı ağır cephe paneli 66

85 ġekil 4. 11: Prekast bet on panelleri n tipi k düzenl emel eri ġekil 4. 12: Bet on cephe panelleri ni n taģı yıcı sisteme mont aj Ģekilleri Kagir duvar el e manl arında, mont aj sırası nda alabileceği darbeler ya da yapı nı n kullanı mı sırası nda bünyesi nde ol uģabilecek farklı hareketleri n et kisi yle kırıl ma ve çatla mal ar ol uģabilir. Mont aj yönt e mi ve panelleri n Ģanti yeye t aģı nabilmesi i çi n panel boyut ve ağırlıkları tasarı msırası nda titizlikle belirlenmeli dir. 67

86 Hafif Gi ydi r me Cepheler: Duvar panelleri ni n hafif bileģenl erden meydana gel di ği gi ydir me cephe t ürleri dir. Hafif gi ydir me cephel er beģ grupt a sı nıflandırılabilir: A- Çubuk Siste ml er: TaĢı yıcı yat ay ve düģey çubukl ardan ve mekan sınırlayıcı hafif dol gu panelleri nden meydana gel en siste ml erdir ( ġekil 4. 13). Di kmeler genellikle al ümi nyu m gi bi met al mal ze mel erden üretilirken, dol gu panelleri cam veya met al l evhalardan ol uģur. TaĢı yıcı di kmel er yapı taģı yıcı siste mi ne mont e edilirler, dol gu panelleri de bu taģı yıcı di kmel ere t espit edilir. Çubuk siste ml erde uygul anan ı zgara düzeni, cephede baskı ndır. DüĢey di kmeleri n t aģı yıcı ol ması harici nde, yat ay kayıtları n ana t aģı yı cı ol duğu çubuk siste ml er bant cephel er, he m düģey di kmel eri n he m de yat ay kayıtları n t aģı yıcılık görevi gör düğü cephel er ise ızgara cephel er ol arak adl andırılır (ġekil ve 4. 15) Hart ve di ğerleri, 1985 (s: ). ġekil 4. 13: Çubuk siste mler 68

87 ġekil 4. 14: Bant cephe ġekil 4. 15: Izgara cephe Çubuk siste ml eri biraraya getiren bileģenleri n t ümü Ģanti yede monte edilirler. TaĢı yıcı di kmel eri n t espiti döģe me ucuna veya cephe kiriģleri ne, hareket e i mkan 69

88 verecek bağl antı el e manları yardı mı yl a yapılır. Dikmel er t ek ya da i ki kat boyunda ol abilir ve birbirleri ne geç meli ol arak düzenl enirler. Tü m el e manl arı n Ģanti yede mont e edil mesi nedeni yle iģçilik kalitesi duvar siste mi ni n perfor mansını et kiler. Di ğer siste ml ere göre daha az mali yetli ol ması ise çubuk siste ml eri n avant ajıdır Gür, 2001 (s: 9) B- Panel Siste ml er: Panel siste ml erde kullanılan el e manl ar genellikl e kat yüksekli ği nde, prefabri ke ol arak üretilir ve doğr udan t aģı yıcı iskelete monte edilirler ( ġekil 4. 16). Prefabri ke ol arak üretil mel eri nedeni yle sı zdır mazlı k pr oble ml eri daha i yi çözül müģ bir cephe türü ol arak karģı mı za çıkarlar. Yapı da meydana gel en yat ay ve düģey hareketlere karģı da i yi perfor mans göster mekt edirler. Tespit sırası nda panelleri n üç yönde de hareket edebil mesi ne imkan sağl ayan bağl antı el e manl arı kullanıl malıdır. Panel siste ml eri n bir di ğer özelliği kapalı cephel er oluģt urul ması na i mkan ver mesi dir. Mont aj genellikle çok hızlı yapılabilir ve hava koģulları ndan bağı msı z olarak ilerler ve panelleri bi na i çi nden t akmak mü mkündür. Bu avant ajları nedeni yle, özelli kle çeli k iskeletli endüstri yel yapılarda t erci h edilirler. ĠĢçiliği ni n çubuk siste ml er deki kadar titizlik gerektir memesi de panel cephel eri n bir di ğer avant ajı dır Gür, 2001 (s: 10) ġekil 4. 16: Kat yüksekli ğindeki panel cephe ele manl arı 70

89 Paneller, genellikle dıģ yüzeyl eri met al l evhalarla kaplı ol arak üretilirler. Kull anılan met aller al ümi nyu m, galvani ze saç ya da bakır olabilir. Panel el e manl arı nın gövdesi ise poli üretan köpük gi bi ı sı yalıtı m t abakaları ndan meydana gelir ve havalandır malı ya da haval andır masız olabilirler. Fot oğraf de panel cephe uygul amal arı ndan bir örnek görül mekt edir. Fot oğraf 4. 14: Bir panel cephe uygul a ması C- Kat Yüksekli ği ndeki Kapl a ma Duvarl ar ( Cl addi ng Panels): Bu cephe panelleri ni n dıģ gör ünü ml eri herhangi bir prefabri ke cephe ele manı gi bi gör ünse de yapı ol arak farklı dırlar. Bunl ar gerçekte i ki ci darlı cephe uygula mal arı dır (ġekil 4. 17). Kapl a ma mal ze mel eri genellikle mat al l evhal ardır ancak ca m el yaflı pol yester veya PVC den de üretilebilirler. Ġç ci dar ise kat yüksekli ği nde gazbet on el e manl ardan ol uģabilir. Bu el e manl ar dıģ yüzeyl eri nde ısı yalıtı m t abakası yl a yalıtılırlar. He m i ç he m dıģ ci dar da pencere açı klı kları üreti m sırası nda düzenl enebilir. Bu t ür cephe el e manl arı kat döģe mel eri ne veya cephe kiriģleri ne ankre edilen köģebentler ve rayl ar yardı mı yl a t aģıyı cı siste me mont e edilirler Hart ve di ğerleri, 1985 (s: 356). D- Kapl a ma Cephel er: Bu t ür cephel er, t aģı yıcı siste m el e manl araı nı n ve parapetleri n genellikl e met al kapl a ma l evhal arı yla kapl anması sonucu meydana gelirler ( ġekil 4. 18). Kapl a mada yarat ması bekl enen et kiye göre kol onl ar veya parapet el e manl arı öne çıkarılabilir. Kol onl arı n duvar yüzeyini n önünde ol duğu dur uml arda ortaya çı kan cephe gör ünü mü 71

90 çubuk siste ml eri andırırken, kol onl arı n duvar yüzeyi nden i çeri de yeral ması dur umunda bant cephelere benzer bir gör ünüm s özkonusudur. Isı köpr ül eri ni n önl enebil mesi i çi n çeli k t aģı yıcı siste m el e manl arı dıģ yüzeyl eri nde ı sı yalıtı m tabakası ile kapl anırlar Hart ve di ğerleri, 1985 (s: 353). ġekil 4. 17: Kat yüksekli ğindeki kapl a ma duvarlar ġekil 4. 18: Kapl a ma cephel er 72

91 E- Strükt ürel Sili kon Cephel er: Gi ydir me cephe t eknol ojisi ndeki en son geliģme ol an sütrükt ürel silikonl u ca m cephel eri n dıģtan gör ünüģünde herhangi bir taģı yıcı kayıt gör ül mez. Ca ml ar çerçeveye mekani k ol mayan bir siste ml e, strüktürel silikonl a t utt urul ur. Yansıtıcı ca ml arı n gitikçe artan oranda kullanı mı yl a paralel ol arak geliģen bu cepheler est eti k çözü ml er i çi n sı kça t ercih edilir hal e gel mi Ģtir (Fot oğraf 4. 15). Fot oğraf da ül ke mi zde üretil miģ strüktürel silikonl u bir panel siste mele manı görül mektedir. Fot oğraf 4. 15: Silikon cephe ve çubuk siste mi n kombi nasyonundan ol uģ muģ bir prefabri ke cephe örneği Fot oğraf 4. 16: Strükt ürel silikonl u panel siste mörneği 73

92 4. 4. Çeli k TaĢı yıcı Si ste ml e Dı Ģ Duvar Büt ünl eģ mesi ni n Analizi nde Kull anıl abilecek Bi r Yönte m Gel eneksel yapı m yönt eml eri nde, yapı kabuğunun düģey yüzeyl eri ni oluģt uran dıģ duvarları n t aģı yıcılık ve at mosfer et kileri nden koru ma görevi ol uģt urul dukları kerpi ç, tuğla, t aģ ve ahģap gi bi t ek kat manlı (homoj en) mal ze mel er t arafı ndan üstlenilir. Ġskelet siste ml erde ise, dıģ duvarlarda t aģı yıcılık ve kor uyucul uk iģlevleri birbiri nden ayrıl mıģ ve böl ücül ük görevi ni ca m, met al gi bi daha hafif mal ze mel erden üretilen çok kat manlı hafif duvar konstrüksi yonl arı yla karģılanmaya baģlanmı Ģtır. Bu i Ģlevsel ayrı mı n yanı nda duvar mal ze me ve üreti m t eknikleri ndeki çeģitliliği n de et kisi yle, yapı dan bekl enen performansı n karģılanabil mesi yanı nda yapı nı n görsel karakt eri nde de belirleyici bir rol oynayan t aģı yıcı siste m-dıģ duvar büt ünl eģtir mesi, iskel et siste ml erde özellikle üst ünde durul ması gereken bir alan hali ne gel mi Ģtir Büt ünl eģtir me Kavra mı ve Yapı yı Ol uģt uran Alt-siste ml er Büt ünl eģtir me eyl e mi, belli bir a maca yöneli k olarak farklı parçalardan anl a mlı bir büt ün (siste m) ol uģt ur mak anl a mı na gelir. Bu kavra mı n, yapılara uygulanması yl a ilgili ol arak AI A t arafından kur ul an siste matiği n anl atıldı ğı Buil di ng Syst e ms Integrati on Handbook adlı el kitabı nda, yapıları n belli baģlı dört altsiste mden meydana gel di ği ortaya kon muģ ve bu biraraya geliģ Altsiste ml eri n Büt ünl eģtiril mesi olarak adl andırılarak Ģöyl e tanıml an mı Ģtır: Yapı altsiste ml eri ni n büt ünl eģtiril mesi; yapı yı ol uģt uran alt-siste ml erin çeģitli ko mbi nasyonl arda kullanılarak bekl enen ( hedeflenen) iģlevi t a m ol arak yeri ne getirebilecek bir yapı üret me eyl e mi dir Rush, 1986 (s: 4). Bu siste mati ğe göre, yapıyı ol uģt uran dört alt-sistem ol duğu belirtil miģtir: 1. Strükt ürel Altsiste m 2. Kabuk Altsiste mi 3. Mekani k-elektri ksel altsiste m 4. Ġç ögeler altsiste mi Bu dört altsiste mden ilk i kisi ol an t aģı yıcı siste m ve kabuk siste mi di ğer i ki altsiste me oranl a yapılar içi n daha öne mli bir yer tutar. TaĢı yıcı siste mi olmayan bir 74

93 yapı nı n varlığı ndan bahsedile meyeceği gi bi, kabuk siste mi ol mayan bir yapı nı n ise bi na olarak tanı ml anabilmesi olanaksızdır TaĢı yıcı Siste m ve Kabuk Si ste mi ni n Büt ünl eģtiril mesi nde Sözkonus u Et kileģi m Türl eri TaĢı yıcı Siste m ve Kabuk Siste ml eri arası ndaki iliģki i ncelendi ği nde, bu i ki altsiste mi n büt ünl eģtir meye en uygun altsiste ml er arası nda yeral dı ğı gör ülmekt edir. Yapı kabuğu t aģı nabil mesi i çi n t aģı yıcı siste me bağı mlı yken, t aģı yıcı siste m de kabuğun kor uma i Ģlevi nden yararlanır Rush, 1986 (s: 23). Ayrıca bazı dur uml ar da bu i ki altsiste mden biri di ğeri ne iģlevl eri ni yeri ne getir mesi nde kat kı sağl ayabilir. Bazı yapılarda r üzgar yükl eri ni karģılamak a macıyl a yapı kabuğuyl a t aģı yıcı siste mi n büt ünl eģtir mesi sonucu, yapı kabuğunun pozitif kat kısı buna ör nek ol arak gösterilebilir. Bu i ki altsiste mi n büt ünleģtiril mesi gereği ni ortaya çı karan belli baģlı hedefler Ģu Ģekil de sıralanabilir Rush, 1986 (s: 323) Yapı perfor mansı nı n iyileģtiril mesi Tasarı mı n büt ünl eģtir me bağl a mı nda görsel olarak kendi ni ifade edebil mesi Yapı miģle ml eri ni n sadeleģtiril mesi AI A t arafı ndan kur ulan Yapı Altsiste ml eri ni n Büt ünl eģtiril mesi yönt emi ne göre yukarı da belirtilen dört altsiste mi n biraraya geliģinde beģ farklı et kileģi m t ür ü ol duğu belirtil miģtir (ġekil 4. 19). ġekil 4. 19: AI A Siste mi ne göre yapı altsiste ml eri nin büt ünl eģtiril mesi nde görülen et kileģi mt ürleri Altsiste ml eri n i kili ol arak biraraya biraraya geliģleri nde bu et kileģi m türleri nden bazıları sözkonusu ol abilir. Bu yakl aģı mda, t aģıyıcı siste m ve kabuk siste mi ni n büt ünl eģtiril mesi nde bu beģ düzeyden üçünün etkili ol duğu varsayıl mıģtır. Bunl ar; dokunan, bağl antılı ve birleģ mi Ģ et kileģi mt ürleri dir Rush, 1986 (s: 323). 75

94 AI A site mi nde kabuk altsiste mi ol arak adl andırılan altsiste m t ürü i çin yapılan kabulleri n, çalıģ ma kapsa mı nda el e alı nan ve yapı kabuğunun büyük bir kıs mı nı teģkil eden düģey kabuk el e manl arı, yani dıģ duvar i çi n de geçerli olacağı ndan, yapılacak ol an değerlendir mel erde kabuk altsistemi t eri mi yeri ne dıģ duvar t eri mi kullanılacaktır Çeli k TaĢı yıcı Siste ml erl e Dı Ģ Duvarl arı n Büt ünl eģtiril mesi nde Görül en Et kileģi m Türl eri Bu çalıģ ma kapsa mı nda i ncelenen çeli k yapılarda strükt ürel ele manl arla dıģ duvar el e manl arı nı n büt ünl eģtiril mesi nokt ası nda, yukarı da bahsedil en beģ et kil eģi m türünden dokunan ve bağl antılı t ürleri nden sözedilebil di ği hal de, çelik iskel et siste ml erde dıģ duvarı n taģı yıcılık iģlevi ol a ma ması nedeni yle birleģ mi Ģ et kileģi m türüne rastlanmadı ğı, bu düzeyi n daha çok bet on ve kagir t aģı yıcı duvarlı yapılarda ve kabuk ve as ma germe siste ml erde kullanılan me mbranl arda sözkonusu ol duğu söyl enebilir. Ancak çeli k i skeletli yapılarda, bu etkileģi m t ürünün yeri ni üçüncü t ür ol arak birbiri ne geç mi Ģ t ürünün alı nması doğr u bul unmuģt ur. Buna göre çeli k iskelet siste ml erde taģı yıcı siste m- dıģ duvar bağl antı türleri: Dokunan Bağl antılı Birbiri ne geç mi Ģ olarak gözönüne alı nmı Ģtır. Bu üç farklı et kileģi m t ürü, çeli k iskelet yapılarda t aģı yıcı siste m el e manları nı n dıģ duvara göre konu munu belirt mekt edir. TaĢı yıcı kol onl arı n yeri, bi nanı n görsel karakt eri ni yansıtan cephe böl üml eniģi ni ve i ki siste mi birbiri ne bağl ayan bağl antı el e manl arı nı n türünü belirle mede de et kilidir Bağl antılı Et kileģi m Türü Bu et kileģi m t üründe duvar el e manl arı yla t aģıyı cı siste m arası nda direkt t e mas sözkonusu değil dir. Dı Ģ duvar el e manl arı t aģıyıcı siste me bağl antı el e manl arı yardı mı yl a t utt urul ur. TaĢı yıcı siste m ve dıģ duvarları n ayrı za manl arda i nģa edil mesi ne ol anak verir ve bu özellikle büyük öl çekli yapılarda yapım kol aylı ğı sağlar. 76

95 Cephe Kol onl arı nı n DıĢarı da Ol duğu Bağl antılı Et kileģi m Türü Cephe kol onl arı nı n t ama men dıģarı da yeralması dur umunda, t aģı yıcı siste mi n sürekliliği ni n sağl anabilmesi i çi n, dıģ duvarı n t aģı yıcı kiriģler t arafından bazı nokt alarda deli ndi ği gör ül ür. Bu deli nme böl geleri, büt ünl eģtir mede yapı dan bekl enen perfor mans Ģartları ndan bazıları nı n sağl anması nda sorun yaratabilecek nokt aları n baģı nda gelir. Ayrıca dıģarı da düzenl enmi Ģ ol an t aģı yıcı siste m el e manl arı nı n hava koģulları nı n yı pratıcı et kileri ne mar uz kal ması ve bu nedenl e yapı içi nde kal an t aģı yıcı siste m el e manl arı yla gösterdi ği farklı davranıģlar, özelli kle çok katlı yapılarda t aģı yıcı siste me ve büt ünl eģtir meye zarar verebilecek geril mel er ol uģ ması na neden ol ur (ġekil 4. 20). Fot oğraf de cephe kol onl arı nı n dıģarı da ve dıģ duvarla bağl antılı ol duğu bir yapı görül mekt edir. ġekil 4. 20: Cephe Kol onları nı n DıĢarı da Ol duğu Bağl antılı Et kileģi m Türü Fot oğraf 4. 17: Kol onl arın Cepheni n Önünde Düzenl endi ği Bir Ör nek 77

96 Cephe Kol onl arı nı n Ġçeri de Ol duğu Bağl antılı Et kileģi m Türü Bu et kileģi m t üründe dıģ duvarı n sürekliiği t aģıyı cı siste m el e manl arı tarafı ndan bozul madı ğı ndan ve t aģı yıcı siste m el e manl arı ta ma men i çeri de yeral dı ğı ndan büt ünl eģtir meni n fizi ksel et kileri ni n daha az zarar gör mesi sözkonusudur ( ġekil 4. 21). ġekil 4. 21: Cephe Kol onları nı n Ġçeri de Ol duğu Bağl antılı Et kileģi m Tür ü Dokunan Et kileģi m Türü TaĢı yıcı siste m el e manl arıyla duvar el e manl arı birbirleri yle direkt t e mas hali ndedir ve dıģ duvar t aģı yıcı siste me yaslanır. Bu i ki siste mi n birbirlerine yakı n düzenl enmesi, her i ki siste mi n dıģ kuvvetlere karģı daha dirençli ol acak Ģekil de birlikte çalıģ ması nı kolaylaģtırır. Cephe Kol onl arı nı n DıĢarı da Ol duğu Dokunan Et kileģi m Türü Dı Ģ duvarı n he men önünde yeralan t aģı yıcı iskelet el e manl arı bi nanın cephe ko mpozisyonunda, duvar el e manl arı nı n boyutlandırıl ması açısı ndan et ki n rol oynar. Bu t ür büt ünl eģtir melerde genellikle boyutsal koor di nasyon sağl anması gerekmekt edir. Duvar el e manl arı nı n cephe kol onl arı na asıl ması nda kullanılan bağl antı ele manl arı, bağlantılı et kileģi m t ürleri ne göre daha az kar maģıktır ancak duvar el e manl arı nı n t aģıyı cı siste m el e manl arı na mont aj iģle mi i çi n bir pl anl a ma yapıl malı ve mont aj içi n yet erli çalıģ ma al anı bırakıl malı dır. TaĢı yıcı si st e m el e manl arı nı n dıģ et kilere açı k ol ması ndan ve dıģ duvarı belli nokt alarda delmesi nden 78

97 kaynakl anabilecek sorunlar bu et kileģi m t üründe de gözönüne alı nmalıdır ( ġekil 4. 22). ġekil 4. 22: Cephe Kol onları nı n DıĢarı da Ol duğu Dokunan Et kileģi m Türü Cephe Kol onl arı nı n Ġçeri de Ol duğu Dokunan Et kileģi m Türü Bu et kileģi m t üründe t aģıyıcı ele manl arı dıģ et kilerden t a ma men kor umak mü mkün ol duğu gi bi, dıģ duvarı n sürekliliği de bozul mamı Ģ ol ur. Bu avant ajlarını n yanı nda, cephe kol onl arı nı n bi nanın iģlevsel al anı nı zedelemeyecek Ģekil de cephe yüzeyi yl e bitiģi k ol uģu, bu et kileģim t ür ünün çeli k yapılarda en çok t erci h edilen bütünl eģtir me Ģekli ol ması na yol aç mı Ģtır (ġekil 4. 23). ġekil 4. 23: Cephe Kol onları nı n Ġçeri de Ol duğu Dokunan Et kileģi m Tür ü Bi rbi ri ne Geç mi Ģ Et kileģi m Türü Cephe kol onl arı aksı yla duvar aksı nı n çakıģtığı bu et kileģi mde kol on ve kiriģleri ni n bir kıs mı dıģarı da bir kıs mı ise i çeri de yeral makt adır. Özellikle ısıl et kiler bakı mı ndan üzeri nden dikkatle dur ul ması gereken bu et kileģi mde, duvarlar kol onl ar ve kiriģler arası ndaki bağl antı ele manl arı, taģı yıcı siste m def or masyonl arını n duvar 79

98 el e manl arı na akt arıl ması sonucu hasar ol uģumuna neden ol ma mal arı i çin di kkatle det ayl andırıl malı dırlar (ġekil 4. 24). ġekil 4. 24: Cephe Kol onları nı n Duvar Aksı nda Yeral dı ğı Birbiri ne Geç mi Ģ Et kileģi m Tür ü Büt ünl eģtir mede Et kili Ol an Perfor mans Gerekl eri TaĢı yıcı siste m ve dıģ duvarları n baģarılı bir Ģekil de büt ünl eģtiril mesi dürt üsünü yaratan hedefleri n baģı nda yapı perfor mansı nı n iyileģtiril mesi gel mekt edir. Perfor mans t eri mi yapılar i çi n kullanıl dı ğı anlamda; gerçekl eģtiril mesi istenen hedefleri n baģarıl ma düzeyi ni n öl çümü ol arak t anı ml anabilir Rush, 1986 (s: 232). Bi r yapı nı n yüksek perfor mans göster mesi, ancak büt ün altsiste ml eri nin bilinçli ol arak büt ünl eģtirilebil diği bir t asarı mı n ür ünü olabilir. Yapı perfor mansı gerçekt e tasarı mcı, uygul ayı cı ve kullanıcıları n performansl arı nı n yansı ması dır. Burada tasarı mcı ya düģen görev, yapı yı meydana getiren siste ml eri n büt ünl eģtiril mesi nde öne mli ol an nokt aları belirle mek ve arzul anan perfor mans düzeyi ni sağlamak i çi n gerekli büt ünl eģtir me t ürüne karar ver mek a macı yla bazı kriterler ortaya koy maktır. Yapı i çi n sözkonusu perfor mans gerekl eri ni n belirlenmesi nde t e mel para metreler; konf or, veri mlilik ve estetik gi bi hedefleri n yanı nda kullanı cıları n fi zyol oji k, psi kol oji k, sosyol oji k ve ekono mi k i hti yaçları dır. Bu i hti yaçları n karģılanabil me düzeyi ni n öl çümünü kolayl aģtır mak üzere performans gerekl eri AI A siste mi nde altı gr upt a toplanmı Ģtır: Me kansal perfor mans gerekl eri Isıl perfor mans gerekleri Hava kalitesi yle ilgili perfor mans gerekleri 80

99 Akusti kle ilgili perfor mans gerekleri Görsellikle ilgili perfor mans gerekl eri Yapı büt ünl üğüyl e ilgili perfor mans gerekl eri Bu perfor mans gerekl erinden il k beģi daha çok kullanıcıları n i hti yaçları, sağlı ğı ve güvenli ği yle il giliyken; yapı büt ünl üğü ol arak adl andırılan perfor mans gerekl eri bu bekl entileri karģıla mak i çi n yapı büt ünl üğünün yani yapı nı n gör ünü münün, mekani k ve fizi ksel özellikleri ni n; yükl er, i kli msel et kiler, ki myasal ve ve bi yol oji k değiģi ml er ve i nsan kaynaklı ya da doğal afetler gi bi et kilere karģı kor uması yla il gilidir Rush, 1986 (s: 232). Perfor mans gerekl eri yle ilgili kabul edilebilir li mitler çeģitli kodl ar ve st andartlarla tanı ml anabil di ği gi bi, bazı dur uml arda bir böl ümünün de t asarlanan yapını n t ür üyl e iliģkili ol arak t asarı mcı t arafı ndan belirlenmesi gerekebilir. Yapı yı ol uģtruran siste ml erle il gili tasarı m kriterleri büt ünl eģtir menin niteliği ni dol ayısı yla da yapı nı n topla m perfor mansı nı etkiler. Perfor mans gerekleri ni n uzun vadede güvenilir ve değiģen iģlev ve kullanı cılara adapt e ol abilecek esnekli kte öngör ül ecek siste m büt ünl eģtir mel eri yol uyl a karģılanması na çalıģıl malıdır. TaĢı yıcı siste ml e yapı kabuğu büt ünl eģtir mesi ni n baģarısı nda yukarı da bahsedilen altı perfor mans gereği nden üçünün di ğerleri ne göre öne çı ktı ğı söyl enebilir. Bunl ar mekansal, ısıl ve yapı büt ünl üğüyl e il gili performans gerekl eri dir Rush, 1986 (s: 249). Çeli k yapılarda t aģı yıcı siste ml e dıģ duvarı büt ünl eģtir me ol anakl arı incelenirken, ağırlıklı olarak bunl ardan yapı bütünl üğüyl e il gili ol an perfor mans gerekl eri üzeri nde durulacaktır Değerl endi r me ve Karar Ver me Modeli ni n Kurul ması Çeli k yapılarda t aģı yıcı siste ml e dıģ duvarı n büt ünl eģtiril me ol anakl arını n analizi a macı yla kur ulacak ol an modeli n he m daha önce t asarlanmı Ģ ya da uygul anmı Ģ büt ünl eģtir me ör nekl erini n değerlendiril mesi nde, he m de yeni t asarı ml arda tasarı mcı ya yol gösterecek bir araç olarak kullanılması planlanmı Ģtır. Ol uģt urulacak model de değerlendir me kriterlerini n sapt anması yol unda üç t e mel adı m bul unmakt adır. Bunl ardan il ki, büt ünl eģtirmeyl e il gili verileri n saptanması dır. Bu veriler; tasarı m kriterleri ve büt ünl eģtir mede et kili ol an et menl erin ortaya konul ması ve ol ası sorunları n açı ğa çı karıl ması ndan i barettir. Ġki nci adı m; ilk adı mda 81

100 ortaya konul an verilere dayanarak büt ünl eģtir mede karar ver meye dönük kriterleri ni n belirlenmesi dir. Son adı m i se, çeli k yapılarda t aģı yıcı siste ml e dıģ duvar büt ünl eģtiril mesi nde, bu i ki siste m arası nda görül en et kileģi m t ürleri nde belirlenen kriterleri n et ki nli k sevi yesi ni n öne mlilik dereceleri ne göre değerlendirilmesi dir. Bu adı ml ar ileri de daha ayrıntılı olarak ele alınacaktır Modeli n Mevcut Örnekl eri n Analizi ve Değerlendi r mesi nde Kull anı mı Modeli n mevcut büt ünl eģtir me ör nekl eri ni n analizi nde kullanı mı; modeli n kur ul uģundaki üçüncü adı mda ifade edilen, büt ünl eģtir meyl e il gili kriterleri n sözkonusu beģ et kileģi m düzeyi üzeri ndeki ağırlığı nı göst eren kontrol listesi nden yararlanılarak det ayda sor un yaratabilecek noktal arı n t espit edil mesi Ģekli ndedir. Böyl eli kjle analiz edilen büt ünl eģtir me det ayı nın iģlerliği konusunda fikir sahi bi ol mak ve gerekli düzenle mel eri yap mak mü mkün ol abilecektir. ( Bu analiz yönt e mi, tez kapsa mı nda modeli n iģlerliği ni göster meye dönükt ür) Buna göre il k adı m t asarlanmı Ģ ya da uygul anmı Ģ ör nekt e çeli k t aģı yıcı siste m il e dıģ duvarı n et kileģi m t ürünü yani çeli k t aģı yıcı sistem el e manl arı nı n dıģ duvara göre konu munu belirle mektir. Sonrası nda belirlenen et kileģi m t ürü i çi n öne mli ol an kriterler kontrol listesi nde gözden geçirilerek, det ay değerlendirilir. Bu i Ģl e ml er Ģe mati k olarak AkıĢ Di yagra mı 4. 1 de gösteril miģtir Modeli n Det ay Tasarı mı nda Tasarı mcıya Yol Gösteren Bi r Araç Ol arak Kull anı mı Çeli k t aģı yıcı siste ml erle dıģ duvarları n büt ünl eģtir me ol anakl arı nı n araģtırıl dı ğı bu çalıģ ma kapsa mı nda ol uģturulan modeli n asıl a maçl arı ndan biri de, yeni t asarı ml arda büt ünl eģtir me ol anakl arını n değerlendiril mesi ne yardı mcı ol abilecek verileri n tasarı mcı ya sunul ması dır. Modeli n yeni t asarı ml arda kullanı mı i çi n yapılan kabullerle bağl antılı olmak üzere iki yönt e m önesürül ebilir. Bunl ardan il ki, bütünl eģtir mede sözkonusu et kileģi m türünün t asarı m a maçl arı doğr ult usunda yapılan önkabulle belirlenmesi ve yapılan kabul ün kontrol t abl osuyl a kı yaslanarak, i htiyaca yanıt veri p ver medi ği ni belirlenmesi Ģekli nde ilerleyen yol dur. Sonuç olu ml uysa, t asarı m büt ünleģtir mede yeralacak duvar siste mi ni n seçi mi ya da t asarımı yl a son bul ur. Bu yönt e m Akı Ģ Di yagra mı 4. 2 de ifade gösteril miģtir. 82

101 TASARI M KRĠ TERLERĠ + ETMENLER BÜTÜNLEġTĠ RME KRĠ TERLERĠ KONTROL LĠ STESĠ DETAYDAKĠ ETKĠ LEġĠ M TÜRÜNÜN TESPĠ TĠ MEVCUT DETAYI N DEĞERLENDĠ RĠ LMESĠ DETAY Ġ HTĠ YACA CEVAP VERĠ YOR MU? EVET DETAY HAYI R SORUNUN ÇÖZÜMÜ Ġ ÇĠ N ÖNERĠ LER Akı Ģ Di yagra mı 4. 1: Modeli n Mevcut Ör nekl eri n Analizi ve Değerlendir mesi nde Kullanı mı TASARI M KRĠ TERLERĠ + ETMENLER ( DUVAR) SĠ STEMĠ SEÇĠ MĠ VEYA BÜTÜNLEġTĠ RME KRĠ TERLERĠ TASARI MI ÖNKABUL KONTROL LĠ STESĠ EVET TASARI M AMAÇLARI DOĞRULTUSUNDA ETKĠ LEġĠ M TÜRÜNÜN SEÇĠ MĠ DETAYI N HAZI RLANMASI VE DEĞERLENDĠ RĠ LMESĠ DEĞERLENDĠ RME SONUÇLARI YLA TASARI M AMAÇLARI NI N KI YASLANMASI ETKĠ LEġĠ M TÜRÜ Ġ HTĠ YACA CEVAP VERĠ YOR MU? HAYI R Akı Ģ Di yagra mı 4. 2: Yeni Tasarı mda Et kileģi m Tür ünün Tasarı m Amaçl arı Doğr ult usunda Önkabul le Belirlenmesi 83

102 Ġki nci yönt e mde ise et kileģi m t ürünün seçi mi; el deki t üm verileri n değerlendiril mesi sonucu yapılacak sent eze dayanarak karar veril mesi esası na dayanır ( AkıĢ Di yagra mı 4. 3) TASARI M KRĠ TERLERĠ + ETMENLER BÜTÜNLEġTĠ RME KRĠ TERLERĠ KONTROL LĠ STESĠ DETAYI N HAZI RLANMASI VE DEĞERLENDĠ RĠ LMESĠ DEĞERLENDĠ RME SONUÇLARI YLA TASARI M AMAÇLARI NI N ETKĠ LEġĠ M TÜRÜNÜN SEÇĠ MĠ ( DUVAR) SĠ STEMĠ SEÇĠ MĠ VEYA TASARI MI KI YASLANMASI SENTEZ Akı Ģ Di yagra mı 4. 3: Yeni Tasarı mda Et kileģi m Tür ünün Sent ez Sonucu Belirlenmesi Kullanılacak ol an yönt emi n seçi mi, t asarı mcı nın önceli kleri ne bağlı dır. Önkabulle yapılan değerlendir me, tasarı m a maçl arı i yi t anıml an mı Ģsa daha uygun bir yönt e m ol arak öne çı kar. Sent eze dayalı yönt e mi n ise, özelli kle t asarı m kriterleri ni n daha belirsiz ol duğu t asarı ml arda ya da büt ünl eģtir me konusunda daha az deneyi me sahi p tasarı mcılar içi n daha güvenilir ol duğu söyl enebilir Mo del de Kull anıl an Tasarı m Kriterleri ni n Belirl enmesi Ol uģt urulan model de bütünleģtir mede sözkonusu et kileģi m t ürünü değerlendir mede araç ol arak kullanılan veri grubunun il ki t asarı m kriterleri dir. TaĢı yıcı siste m ve dı Ģ duvar siste ml eri ni n tasarı mı yl a il gili kriterler aynı za manda bunl arı n büt ünl eģtirl mesi ni de doğr udan et kilerler. Bu iki siste m i çi n sözkonusu t asarı m kriterleri ni n büt ünl eģtir mede et kili ol an perfor mans gerekl eri açısı ndan değerlendiril mesi tabl o 4. 1 de veril miģtir Rush, 1986 (s: 249). ÇalıĢ ma al anı ol an çeli k i skelet siste ml er i çi n yapılan önkabul sonucunda, t aģı yı cı siste ml e il gili tasarı m kriterleri nden siste m t ürü, iskelet; siste m mal ze mesi ise çeli ktir. Ayrıca bu i ki sistemi n büt ünl eģtiril mesi nde et ki n ol an mekansal, ısıl ve yapı 84

103 Ge nel DI ġ DUVAR SĠSTEMĠ Pencere Açı klı ğı Duvar, DöĢe me TAġI YI CI SĠSTEM MEKANS AL ISI L HAVA KALĠ TESĠ AKUSTĠ K GÖRSEL YAPI BÜTÜNLÜĞÜ büt ünl üğüyl e il gili perfor mans gerekl eri ni n; t asarı m kriterleri üzeri ndeki ağırlı ğı gözden kaçırıl ma malı dır. Tabl o 4. 1: TaĢı yıcı ve DıĢ Duvar Siste ml eri ni n Tasarı m Kriterleri TASARI M KRĠ TERLERĠ Si ste m Türü Si ste m Mal ze mesi Kol on ve DöĢe me Açı klı ğı Kat Yüksekli ği Strükt ürel El e manl arı n Kesitleri ( Boyutları) Bi na For mu (Pl an, kesit) Genl eģ me ( DüĢey, yatay) Di ğer Strükt ürel El e manl arla Bağl antılar Dı Ģ Yüzey, Mal ze me Özelli kleri Ko mpozit Mal ze mel er, Kalı nlıkları Ġç Yüzey For m( Düzl e msel, eğrisel) Eği m, Yönl enme Modül Boyut u, Bi çi mi El e manl arı n Bağl antıları ( Connecti ons) Mal ze me Özellikleri Boyut, ġekil, Açı klı k Yönl en me Kontrol Siste ml eri, GüneĢ Kırıcılar Kontrol Siste ml eri, Isı Kaybı Kontrol Siste ml eri, Güvenli k-gi zlilik Çerçeve Bağl antıları, plan/ kesit/görünüģ Fi zi ksel ve Görsel Bağl antı (access) Genl eģ me Pot ansi yeli DeğiĢi kli k Pot ansi yeli (access and i mage) Renk, Doku, Yönl en me Çok öne mli Öneml i Çeli k TaĢı yıcı Siste ml erde Dı Ģ Duvarl arı n Büt ünl eģtiril mesi nde Etkili Ol an Et menl eri n Belirlenmesi Bi rbiri nden farklı iģlevlere sahi p i ki siste mi n büt ünl eģtiril mesi nde, bu siste ml eri ol uģt uran yapı mal ze me ve el e manl arı nı n farklı fizi ksel ve ki myasal ko mpozisyonda ol mal arı ndan dol ayı dıģ et kilere karģı farklı tepkiler gösterecekl eri gerçeği üzeri nde 85

104 dur ul ması gerekli dir. Bu farklı t epkileri n, Addl eson ve Ri ce t arafı ndan, yapı mal ze mel eri ni n perfor mansları nı değerlendir mede belirledi kl eri prensi pler arası nda Farklı DavranıĢlar adı yla t anı ml adı ğı nı gör mekteyi z Addl eson ve Ri ce, 1991 (s: 24). Çeli k t aģı yıcı sisteml eri n dıģ duvarlarla bütünl eģtiril mesi kapsa mı nda bu farklı davranıģlar, büt ünl eģtir mede et kili ol an et menl eri meydana getir mekt edir. Bunl ar; farklı hareketler, uyu msuz mal ze mel er ve mal ze mel eri n farklı dayanı ml arı baģlı kları altında üç böl ümde i ncelenecektir Farklı Hareketler Siste ml eri meydana getiren yapı el e manl arı nda, kullanı m ö mürleri boyunca sürekli bir hareket mevcutt ur. Bu hareketler yapı nı n iģlevi ni yeri ne getir mesine engel ol mayacak mi kt arlarda olsa da za man i çi nde t ekrarlanması bazı sakı ncal ar doğurabilir. Bu sakı ncaları en alt sevi yede t ut abil mek i çi n, yapılacak det ayl andır mal arda farklı hareketleri n et kileri ni n kontrol altında t ut ul masına yöneli k önl e ml er alı nmalı dır. Seçilen mal ze me ve ele manl arı n yanı nda bütünl eģtir me det ayl arı hareketleri bünyel eri nde e mebil meli ya da, büt ünl eģtir meni n sürekliliği ne zarar ver meyecek oranda hareketi n ol uģumuna i mkan t anı malı dır Addl eson ve Ri ce, 1991 (s: 24). Çeli k t aģı yıcı siste ml erle dıģ duvar büt ünl eģtir mesi nde farklı hareketler; strükt ürel, fizi ksel ya da ki myasal etkilerden kaynakl anmakt adır. Strükt ürel Hareketler Strükt ürel hareketler, taģı yıcı siste m bünyesi nde meydana gel en hareketlerdir. Strükt ürel hareketleri n ortaya çı kıģ nedeni; t aģı yıcı siste me et ki yen yükler, ze mi n koģulları ya da yapı nı n kullanı m Ģekli ve iģlevi nden biri ya da birkaçı na bağlı ol abilir. A- Yük Altı nda Ol uģan Hareketler: Yapı t aģı yıcı siste mi ne etki yen yükl eri düģey ve yat ay yükl er ol arak sı nıflandırabilir. DüĢey yükl er, t aģı yıcı siste mi n yat ay el e manl arında defor masyonl ara yani sehi me neden ol ur. Sehi mi n mi ktarı, çeli ği n mal ze me özellikleri yanı nda yapı nı n yükl enme dur umuna bağlı ol arak tasarı m sırası nda hesapl anabilir. Sehi m mi kt arı nın yapı nı n 86

105 kullanı m ö mr ü boyunca, farklı yükl e me koģulları na bağlı ol arak değiģebileceği tasarı mda hesaba katıl malıdır. Yat ay yükl er ise, yapı ya yat ay doğr ult uda et ki eden r üzgar ve depre m kuvvetleri dir ve t aģı yı cı siste mi n düģey el e manl arı nda kalıcı defor masyonl ar meydana getirebilirler. DüĢey ve yat ay yükl erin t aģı yıcı siste m dıģ duvar büt ünl eģtir mesi ndeki et kileri üst ünde t asarı m sırası nda öne ml e dur ul malı dır. Seçilecek ol an duvar el emanl arı ve bunl arı çeli k iskel ete beğlamakt a kullanılan bağl antı ele manl arı, önceden hesapl anan hareket mi ktarları nı karģılayacak ve bunl ardan zarar gör meyecek nitelikte ol malı dır. Cephe kiriģ ve kol onl arında duvar el e manl arı na zarar verebilecek, yük etkisi ndeki defor masyonl ar, ġekil de göst eril miģtir. DüĢey yükl eri n et kisi altında alı n kiriģleri nde sehi m ve kolon kısal mal arı gör ülebilir. DüĢey sehi m kiriģ açı klığı nı n orta nokt ası nda ve uzun konsol kiriģleri n uçl arı nda en yüksek değeri ne ul aģır (ġekil c). Alı n kiriģleri ndeki sehi m mi kt arı katlar arası nda farklı ol abileceği gi bi kiriģi n orta nokt ası yla kol onl a bağl antı nokt aları arası ndaki sehi m mi kt arı nı n birbirlerinden farklı ol ması büt ünl eģtir mede sorun yaratır ( ġekil a). Bu dur um katlardaki yükl e me dur umunun ya da kiriģ derinli kleri ni n farklı ol masından kaynakl anabilir. DüĢey sehi mi n yaratabileceği bir baģka soruna, taģı yıcı çerçeve i çi ne oturan duvar konstrüksüyonl arı nda rastlanabilir. Sehi m duvar konstrüksüyonuna akt arılır ve duvar el e manl arı nda hasara neden ol ur ( ġekil e). Benzer bir et ki, yatay yükl er et kisi yle kol onl arı n yatay defor masyonu sonucu oluģabilir (ġekil 4. 27). 87

106 ġekil 4. 25: Duvar ele manları nda yük et kisi altında gör ülen defor masyonl ar ġekil 4. 26: DüĢey deformasyonl arı n et kisi nde duvar el e manl arı nda ol uģan hasarlar 88

107 Rüzgar yükünün yarattığı defor masyonl ar özellikl e yüksek yapılarda özel önl e ml er gerektiri. Yat ay hareket; yapı nı n belli kısıml arı nda birbiri ne di k st abilite el e manl arı nı n yerleģtirilmesi yle sı nırlandırılabilir. Bu st abilite el e manları; per de duvarlar, çapraz bağl antılar ya da çekirdektir. TaĢı yıcı çerçeve el emanl arı nı n bağl antıları nı rijid ol arak düzenl e mek de baģka bir alternatiftir ancak daha yüksek mali yetli bir çözümdür (ġekil 4. 28) Yüksek yapılarda dıģ çerçeve kafes ya da t üp Ģeklinde düzenl enerek ve duvar siste mi taģı yıcı siste ml e büt ünl eģtirilerek yapı nı n r üzgar ve depre m kuvvetleri ne karģı direnci artırılabilir (Fot oğraf 4. 18). ġekil 4. 27: DüĢey taģı yıcı siste mele manl arı nda yatay defor masyon 89

108 ġekil 4. 28: Rijid çerçeveler Fot oğraf 4. 18: Yat ay kuvvetlere karģı direnç sağla mak içi n dıģ cepheyl e taģı yıcı siste mi n büt ünl eģtiril mesi, John Hancock Cent er, Chi cago 90

109 B- Ze mi n KoĢull arı ndan Kaynakl anan Hareketler: Yapı nı n ot urduğu arazi deki farklı ze mi n özellikleri nedeni yl e, özellikle taban al anı büyük ol an yapılarda t emel de farklı ot ur mal ar gözl e ml enebilir ( ġekil 4.25). Farklı ot ur mal ar sonucunda duvar el e manl arı nda, t aģı yıcı el e manl arı n farklı hareketleri nden kaynakl anan zorlanmal ar ol uģur. Ze mi ni n milli ve gevģek ol duğu al anlarda veya doğal ol uģuml ar nedeni yle boģl ukl u yapı daki ze minlerde, t e mellerde farklı ot ur mal ar gör ülebilir. C- Kull anı cı ve Maki nalardan Kaynakl anan Hareketler: Yapı nı n kullanı m ö mr ü boyunca, i çerisi nde yeralan iģlevl e il gili maki na ve kullanıcıları n yarattığı titreģi ml eri sürekliliği,taģı yıcı siste ml e duvar el e manl arı arası ndaki bağl antıları zayıflatır. Özellikle endüstriyel ya da spor yapıları nda bu yı pratıcı et kilere karģı önlemalı nmalı dır. Strükt ürel Hareketleri n Yarat abileceği Hasarl arı Önl e mek Ġçi n Di kkat Edil mesi Gereken Noktal ar: Strükt ürel hareketleri n yarattığı hasarları n gerçek nedeni; yapı da ol uģabilecek bu t ür defor masyonl arı n gözardı edil mesi ya da t ürünün doğr u t ahmi n edileme mesi nedenl eri yle yet erli önl eml eri n alı nma ması dır. Mi marı n strükt ürel hareketleri n t ür ve et kileri ni doğr u değerlendirebil mesi i çi n, t aģı yıcı siste m t asarı mcısı yla t asarı mı n il k safhaları ndan itibaren baģlayan bir iģbirliği ne girmesi gerekir. Strükt ürel hareketler zaman i çi nde yapı yı büt ünleyen el e manl ara zarar verebileceği gi bi, taģı yıcı siste mi n dayanı mı nı n da azal masına neden ol ur. TaĢı yıcı siste mden duvar, döģe me gi bi el e manl ara akt arılan hareketl er, gerek t aģı yıcı si st e m el e manl arı yla bu el e manları n birleģi m nokt aları nda, gerekse bu el e manl arın kendi araları nda düzenl enecek derzler yardı mı yl a et kisiz hal e getiril meli dir. Aksi t akdirde yapı kendisi nden bekl enen perfor mansı sağl ayamaz dur uma gel ebilir. Bu dur u m, çeli k t aģı yıcı siste ml eri n prefabri ke duvar el e manl arı yla büt ünl eģtiril mesinde daha çok ön pl ana çı kar. Hasarları n önl enebil mesi i çi n tasarlanan derzleri n Ģu i ki koģul dan en az birini sağla ması gerekir: - Derzi meydana getiren i ki bileģeni n birer uçl arı ya serbest olmalı ya da zorlanmadan defor masyon yapabil meli dir. 91

110 - Ort aya çı kan kuvvetler derz bünyesi nde e milebil meli ya da istenen doğr ult uda yönl endirilebil meli dir. Bu i ki koģul a özellikle panel duvar el e manl arını n t aģı yıcı siste m el emanl arı na mont ajı nda di kkat edilmeli dir ( ġekil 4. 29). Ağır panel el e manl arı dı Ģı nda ca m gi ydir me cephe panellerini n strükt ürel hareketlere karģı kor unması yla il gili bir di ğer ör nek de ġekil da gösteril miģtir. Gi ydir me cephel eri n t aģı yı cı siste me mont ajı nda di kkat edil mesi gereken i ki koģul vardır: - Önceden doğr u t ahmi n edile meyebilecek hareketlere karģı bağl antı el e manl arı, cephe el e manl arı nı n konu ml arı nı ayarla maya i mkan verebilecek Ģekil de det ayl andırıl malı ve gerekti ği nde ayarla ma yap mada kullanılacak t eçhi zat içi n yet erli çalıģ ma alanı düģünül melidir. - Ayrıca cephe panellerini n araları ndaki birleģiml er, kat döģe me ya da kiriģi ni n yükl e me sonrası ndaki sehi mi ni karģılayabilecek Ģekil de t asarlanmı Ģ ol malı dır. Paneller, sehi m sonrası tasarlanmı Ģ konu muna gel ebilecek Ģekil de t aģı yıcı siste me mont e edil meli dir. ġekil 4. 29: Panel duvar elemanl arı nı n hareketleri karģılayacak Ģekil de taģı yıcı siste me mont ajı 92

111 ġekil 4. 30: Ca m gi ydir me cephe panelleri ni n strükt ürel hareketlere karģı kor unması Fi zi ksel DeğiĢi ml erden Kaynakl anan Hareketler At mosfer et kileri nden kaynakl anan ısı ve ne m değiģi ml eri, hava hereketi gibi fizi ksel et kileri n yapı da meydana getirdi ği hareketlerdir. Bu hareketler kısa süreli veya bir defaya mahsus ol arak gerçekleģebileceği gi bi, uzun döne mde t ekrarlanır karakt erde de ol abilir. Daha çok duvar el e manı bünyesi nde ol uģan hereketleri n t aģı yıcı siste ml e büt ünl eģtir me nokt aları na yansı ması ol arak da nitelendirilebilicek bu hareketleri, ol uģum nedenl eri açısı ndan; sıcaklı k değiģi ml eri, ne m değiģi ml eri ve diğer fizi ksel değiģi ml ere bağlı hareketler olarak sı nıflandır mak mü mkündür. 93

112 A- Sı caklı k DeğiĢi ml eri Sonucu Ol uģan Hareketler: Isı değiģi ml eri nden kaynakl anan defor masyonl ar, çoğu za man yapı nı n kullanı mı sırası nda ol uģan def ormas yonl arı n en et kilisidir. Duvar el e manl arı nı ol uģt ura m mal ze mel eri n ısı et kisindeki hareket oranl arı, dıģ duvar bünyesi nde ol uģacak geril mel eri belirledi ği nden; dıģ duvarı n seçi mi ve det ayl andır ması nda malze mel eri n ısıl özellikleri gözden geçiril meli dir. Sı kça kullanılan bazı yapı mal ze me ve bileģenleri ni n ısıl hareket oranl arı Tabl o 4. 2 de veril miģtir. Tabl o 4. 2: Mal ze mel eri n Isı Et kisi nde Sı nırlandırılma mı Ģ Hareket Mi kt arları Cowan, 1991 (s: 95) Isıl Hareket Mal ze me 30 C de mm/ 3 m. boy Çeli k 0, 9-1, 05 Al ü mi nyu m 2, 1 Bakır 1, 45 Ca m 0, 95 Killi tuğlalar 0, 4-0, 6 Ku mt aģı tuğlalar 1, 2 Ağır bet on, harç, çi ment o sı vası 0, 8-1, 2 Ġnce alçı sıva 1, 5-1, 8 Kaba alçı sı va 1, 0-1, 3 As bestli çi ment o 0, 7 Mer mer, yoğun ku mt aģı 0, 5 Pl astikler (Polietilen hariç) 1, 3-9 Sı caklı k değiģi ml eri ni n et kisi yle duvar el e manl arında meydana gel en genl eģ me ve büzül mel er i çi n genl eģ me derzleri düzenl enmesi sureti yle yet erli önl e ml er alı nmazsa, bu el e manl arda çatla mal ar, kırıl mal ar ve adezyon kaybı gör ülebilir. Bu t ür hasarları n, taģı yıcı siste ml e bağl antı nokt aları nda ol ması dur umunda, büt ünleģtir meni n sürekliliği bozul acağı ndan, i çeri ye hava, ne m ve yağ mur suyu sı zı ntıları olabileceği gi bi ısı kayı pları da ortaya çı kar. Isıl genl eģ meni n mi kt arını belirleyen et menl er; mal ze meni n genl eģ me katsayısı, ısı depol a ma kapasitesi, rengi, güneģ ıģı nları na maruz kal ma süresi ve duvar kesiti nde sağlanan yalıtı m mi kt arıdır. Özellikle ho moj en olmayan ko mpozit mal ze mel erde ısıl hareketleri n et kileri daha çok ön pl ana çı kar. Kompozit yapı yı ol uģt uran kat manl arı n 94

113 farklı ısıl özellikleri, kat manl arı n ayrıģ ması na ve görevl eri ni t a m ol arak yeri ne getire me mesi ne neden olur Addl eson ve Ri ce, 1991 (s: 38). B- Ne m Mi kt arı DeğiĢiml eri Sonucu Ol uģan Hareketler: Dı Ģ duvarı meydana getiren bileģenleri n bünyel eri nde bul unan ne m mi kt arları; mal ze me özellikleri ne, üreti m ve depol a ma t ekni kleri ne ve at mosferdeki nem mi kt arı değiģi ml eri ne göre değiģebilir. Bu değiģi m bazı mal ze mel erde su e mme, bazıları nda ise bünyel eri ndeki ne mi kaybet me Ģekli nde ol abilir. Ör neği n t uğl a ve di ğer sera mi k ür ünl eri üreti mi t aki p eden il k üç aylı k süre i çi nde ne mi bünyesine al arak genl eģirken; çi ment o esaslı harç, bet on gi bi mal ze mel er za manl a bünyel eri ndeki suyun bir kıs mı nı kaybederek büzül ürler. Gözenekli yapı mal ze mel eri nde i se bu genl eģ me ve büzül me olayları nı n birbiri ni t aki p eden Ģekil de, yapı nı n kullanı mı sırası ndaki ne mdeğiģi ml eri ne bağlı olarak deva meder. Ne mi n bir baģka hareket et kisi de ze mi n koģulları yla il gilidir. Yapı nı n ot urduğu ze mi ndeki ne m oranı nı n değiģ mesi sonucu t oprakt a meydana gel en sı kıģma sonucu ot ur ma, yapı taģı yıcı sistemi nde hareket e neden olur. Ne m değiģi ml eri sonucu meydana gel en hareketleri n yarattığı hasarlar yapı ya, ısıl hareketlerde ol duğu gi bi duvar el e manl arı nı n kırıl ma ve ufalanması Ģekli nde yansır. AhĢap yapı mal ze mel erinde ise lif doğr ult uları nda büyük hareketler sözkonusudur. Kı rıl ma ve ufalanmal ar sonucu, duvar ve t aģıyıcı siste m el e manl arı arası nda ol uģabilecek boģl ukl ardan hava ve ne m sı zı ntısı ile ısı kayı pları ol acağı düģünül erek, seçilecek ol an yapı mal ze mel eri ve büt ünl eģtirme det ayı nı n, mal ze meleri n ne ml e ilgili özellikleri doğr ult usunda belirlenmesi gerekir. Bazı yapı mal ze mel eri i çi n bu özellikler tabl o 4. 3 de veril miģtir. Bu özellikleri n yanı nda, yapı mı ndan he men sonra bet onun su kaybı gi bi ol ayl ara karģı, bunl arı n defor masyon sonrası ndaki t ah mi n edilen boyutları önceden belirlenerek bu t ür duvar el e manl arı nı n t asarım ve üreti ml eri nde bu özellikleri gözönünde t ut ul malı dır. As ma veya t aģı yıcı çerçeveye ot uran bet onar me veya öngeril meli bet on duvar el e manl arı nı n t aģı yıcı çerçeveyl e bağl antı noktaları, bu hasarlardan et kilenmeyecek Ģekil de t asarlanmalı dır. Gi ydir me cephelerde ise si metri k yapı da ol mayan f arklı met alleri n l a mi natları baģta gel mek üzere ko mpozit cephe mal ze mel eri ne di kkat edil meli dir. 95

114 Tabl o 4. 3: Mal ze mel eri n Ne m Et kisi nde Sı nırlandırıl ma mı Ģ Hareket Mi kt arları Cowan, 1991 (s: 95) Ne me Bağlı Hareket Mal ze me 30 C de mm/ 3 m. boy Çeli k - Al ü mi nyu m - Bakır - Ca m - Killi tuğlalar 0, 008-0, 3 Ku mt aģı tuğlalar 0, 3-1, 5 Ağır bet on, harç, çi ment o sı vası 0, 6-1, 8 Ġnce alçı sıva Kaba alçı sı va Ġhmal edilebilir Ġhmal edilebilir As bestli çi ment o 0, 6-2, 4 Mer mer, yoğun ku mt aģı Ġhmal edilebilir Pl astikler (Polietilen hariç) Genellikle ihmal edilebilir AhĢap ( Lif doğrult usunda) 0, 03 AhĢap ( Liflere di k doğrult uda, teğet) AhĢap ( Liflere di k doğrult uda, merkezi-radial) Çi ment ol u ürünl eri n ilk kuruma büzül mesi 0, 6-1, 5 Fırı nlanmı Ģ killi ürünl eri n ilk kuru ma büzül mesi mi kt arları değiģkendir C- Di ğer Fi zi ksel DeğiĢiml er Sonucu Ol uģan Hareketler: Isı ve ne m değiģi ml eri dıģı nda, büt ünl eģtir mede hareket ol uģumuna neden ol an baģka fizi ksel değiģi ml er de mevcutt ur. Bunl ardan il ki, t aģı yıcı siste m el e manl arıyla duvar el e manl arı arası ndaki ya da duvar el e manl arını n kendi araları ndaki derzl erde sızdır mazlı ğı sağl a mak a macı yla kullanılan el astik macunl arda, güneģi n mor öt esi ıģınları nı n et kisi yle pl astikleģtirici maddeni n kaybı nedeni yle ol uģan büzül mel erdir. Macunun za man i çi nde sertleģ mesi ni sağl ayan maddeni n kaybı, macunl arı n kırılganl aģ ması na ve bütünl eģtir mede t asarı mda öngör ülen iģlevi ni yitir mesi ne neden ol ur. Derzlerde kullanılan macunl arı n seçi mi nde, ki myasal ko mpozisyonl arı yanı nda, kullanı m ö mürl eri de öne mli bir et mendir. Tasarı mda, bunl arı n kullanı m ö mr ü ve gerekti ği nde değiģtirilebil me yönt e ml eri öngör ül meli dir. Hareket üreten bir di ğer fizi ksel değiģi m, buz ya da kristal t uz ol uģumudur. Özelli kle gözenekli yapı mal ze meleri ni n bünyesi nde biri ken ne mi n soğuk haval arda donarak genl eģ mesi sonucunda duvar el e manl arı nda ve bunl arı n bağl antı elemanl arı yl a birleģi m nokt aları ndakırıl ma ve çatla mal ar ol uģur. Ayrıca ze mi n suyu, asit yağ mur u, 96

115 deni z suyu ve atı k sul arla t e mas hali ndeki t aģı yıcı siste m ve duvar el e manl arı ndakristal tuz biri ki mi görülebilir Addleson ve Ri ce, 1991 (s: 38). Ki myasal DeğiĢi ml erden Kaynakl anan Hareketler Büt ünl eģtir mede gör ül en farklı hareketleri n üçüncü nedeni, yapı el e manl arı bünyesi nde ya da el e manl ar arası nda meydana gel en ki myasal reaksi yonlardır. Bu reaksi yonl arı n sonucunda yapı mal ze mel eri nde oluģan değiģi ml er, yapı el emanl arı nı n iģlev, dayanı m ve görünü ml eri ni et kiledi ği gibi, reaksi yonl ar sonucu ol uģan hareketler de çelik taģı yıcı siste ml e dıģ duvar arasındaki büt ünl eģtir meyi etkiler. Ki myasal reaksi yonl ar sonucu meydana gel en hareketler yapılara üç Ģekilde yansır: Kor ozyon, sülfat et kisi ve karbonatlaģ ma. A- Korozyon: Çoğunl ukl a met al yapı elemanl arı nda gör ülen korozyonun nedeni birbiri nden farklı met aller arası nda yaģanan el ektron geçiģi yani el ektrolizdir. El ektrolizi n gerçekl eģebil mesi i çi n orta mda el ektron geçiģi ne i mkan verebilecek mi ktar da ne m bul unmalı dır. El ektroliz met aller arası nda ol abileceği gi bi kagir ve met al elemanl arı n teması dur umunda da gerçekleģebilir. Met al-kagir t e ması nda, kagir ele manl arda pas nedeni yle yarıl ma ve çatla malr ol uģ ması sözkonusudur. Bu t ür kor oyon et kileri üzeri nde, uyumsuz mal ze mel er baģlıklı böl ümde daha ayrı ntılı ol arak durul acaktır. Kor ozyona yol açan bir diğer neden de, doğal veya insan üreti mi at mosferi k gazl ardır. Bu t ür gazlar; yapısal t aģlar, met aller, bazı boya türleri, bazı t uğl a çeģitleri, çi ment o ve kireç bazlı ürünl erle bazı pl astiklerde; kor ozyon, aģı nma ya da bozulmaya neden ol abilir. Kor ozyon ol uģumunu etkileyen i kli msel koģullar Ģöyl e sıralanabilir Bl anc ve di ğerleri, 1992 (s: 92): El ektroki myasal reaksi yonl arı n hızı Yüksek sıcaklı k Yüksek ne m(deni z kenarı vs.) Yet erli oksijen mi ktarı Kor ozyonun yarattığı et ki, reaksi yona giren mal zemel erde haci m artıģı (genleģ me) ya da azal ması dır. Bu hacimsel değiģi kli kler, büt ünl eģtir mede yeralan çelik t aģı yı cı 97

116 siste m el e manl arı ve duvar el e manl arı nı n yanında, bunl arı birbiri ne bağl a makt a kullanılan bağl antı elema nl arı üzeri nde et kilidir. Özellikle i ç ve dıģ ort a ml arı n arayüzl eri ile büt ünl eģtir mede gözden uzakt a kal mı Ģ kısı ml arda bu et kileri daha yoğun ol arak gör mek mü mkündür. Bunun yanı nda dıģ et kilere açı k, kor ozyon kor unması ol mayan çelik pr ofiller ve met al bağlantı ele manl arı sorun yaratabilecek el e manl arı n baģı nda gelirler. Bunl arı n gal vani zlenmesi ya da paslanmaz ol arak üretil mel eri gerekmekt edir. Çeli k t aģı yıcı el e manları n büt ünl eģtir mede t e mas hali nde bul unacağı duvar el e manl arı, yukarı da belirtilen hususlara di kkat edilerek seçil meli veya t asarlanmalı dır. Her t ürl ü önl e me rağ men bu el e manl arda kor ozyon ol uģabileceği gerçeği t asarı mda di kkate alı nmalı ve gerekli bakı m ve değiģi kli k pr ogra ml arı düzenl enmelidir. B- Sülfat Et kisi: Ġçi nde çözünebilir hal de sülfat bul unan t uğl a, kırmat aģ agregalı çi ment o ve çi ment o bazlı yapı mal ze mel erini n met al el e manl arla ı slak t e ması sonucunda duvar el e manl arı nda genellikle çatla mayl a sonuçl anan genl eģ me ve ufalanmal ar gör ülebilir Addl eson ve Ri ce, 1991 (s: 39). Bu hareketleri n sonucu ol uģan hasarlar daha önce de bahsedilen nedenl erle büt ünl eģtir me perfor mansı nı ol umsuz et kileyebilir. C- Karbonatl aģ ma: Gözenekli çi ment o esaslı ürünl erle, asbestli çi ment o ve hafif bet on gi bi yapı mal ze mel eri nde, kalıcı bir büzül meye nedenol anki myasal reaksiyonl ardır. Kar bonatlaģ ma et kisi yle, asbestli çi ment o l evhalar harici nde kayda değer bir hasar gözl enme mi Ģtir Farklı Hareketleri n Et kileri ni KarĢıl amak Üzere Bağl antı El e manl arı nı n Det ayl andı rıl ması Çeli k t aģı yıcı siste ml erde kullanılabilecek duvar siste ml eri t aģı yıcı iskelete ot urabilir veya asılabilir, taģı yıcı çerçeve i çi ne ot uran dıģ duvarlar i çi n farklı hareketlere karģı alı nabilecek önl e ml er daha çok t aģı yıcı iskeletle duvar arası nda hareket e mi ci boģl ukl ar(derzler) bırakmak ve bunl arı sızdır maz hal e getir mek Ģekli ndedir. Bu ti p duvar ele manl arı döģe me ucuna ot ururlar. TaĢı yıcı çerçeveye asılan duvar el e manl arı yani gi ydir me cephe siste ml eri nde i se duvar el e manl arı t aģı yıcı siste me bağl antı ele manl arı yardı mı yl a mont e edilirler. Mont aj da kullanılan bağl antı el e manl arı nı n farklı hareketlere i zi n verebilecek 98

117 nitelikte ol ması gerekir. Gi ydir me cephe el e manl arı nı t aģı yıcı siste me üç farklı nokt ası ndan mont e et me ol anağı bul unmakt adır (ġekil 4. 31) ġekil 4. 31: Çeli k yapılarda taģı yıcı ele manl arla duvar ele manl arı nı n bağl antı Ģekilleri A- Gi ydi r me Cephe El emanl arı nı n Cephe Kol onl arı na Asıl ması: Gi ydir me cephe el e manları cephe kol onl arı na asıldı kları nda, döģe medeki veya cephe kiriģi ndeki sehi mden etkilenmezl er. Ancak kol on açı klı kları nı n fazla ol duğu yapılarda, kullanılacak cephe el e manı boyut ve ağırlıkları nı n art ması nedeni yl e mont aj iģle mi güçl eģebilir Hart ve di ğerleri, 1985 (s: 355). Büyük açı klı klar sözkonusuysa hafif konstrüksi yonl u duvar panelleri seçil meli dir. Farklı geo metrilerdeki duvar panelleri ni n mont aj noktal arı ġekil da gösteril miģtir. ġekil de sözüedilen üç yönl ü hareket e ol anak veren bağl antı ele manl arı türleri Ģekil de t opl u olarak gösteril miģtir. B- Gi ydi r me Cephe El emanl arı nı n Kat DöĢe meleri ne Asıl ması: Kat döģe mel eri ne gi ydirme cephe panelleri ni asmak ya da hafif gi ydirme cephe bileģenleri ni t aģı yacak olan di kmel eri mont e etmek mü mkündür. Gi ydir me cephe el e manl arı kat döģe mesi üst üne ya da ucuna mont e edilebilirler. ġekil de farklı mont aj Ģekilleri gösterilmi Ģtir. 99

118 ġekil 4. 32: Duvar ele manları nı n kol onl ara bağl anması ġekil 4. 33: Gi ydir me cephe ele manl arı nı n kat döģe mel eri ne asıl ması Gi ydir me cephe el e manları nı n kat döģe mesi ne t espitinde, döģe me ucunda meydana gel ecek sehi m gözönünde t ut ularak, bağl antı elemanl arı nı n üç yöne de hareket et mesi ne i mkan t anı yacak Ģekil de det aylandırılmı Ģ ol ması gerekmekt edir. DöĢe me üst üne mont e edilen giydir me cephe çubukl arı da, uç nokt aları birbirine geç meli ol arak düzenl enmeli ve düģey harekete i mkan verecek Ģekil de uç nokt alarını n yal nı z biri nden sabitlenmeli dir (ġekil 4. 34). Çubuk konstrüksi yonl u hafif gi ydirme cephe el e manl arı nı n döģe me ucuna t espitiyle il gili bir baģka det ay da Ģekil de veril miģtir. 100

119 ġekil 4. 34: Gi ydir me cephel erde çubuk bileģenlerini n döģe meye bağl anması ġekil 4. 35: Çubuk siste mleri n döģe meye mont ajı C- Gi ydi r me Cephe El emanl arı nı n Alı n ( Cephe) Ki riģi ne Asıl ması: Gi ydir me cepheele manları nı n t aģı yıcı siste me mont ajı nda üçüncü çözüm bunl arı n cephe kiriģleri ne asıl ması ya da kiriģe monte edilen kor ni yerler yardı mı yl a destekl enmesi dir. Duvar el e manl arı nı n cephe kiriģleri ne mont aj yönt eml eri Ģekil da gösteril miģtir. 101

120 ġekil 4. 36: Duvar ele manları nı n cephe kiriģleri ne mont aj yönt e ml eri Duvar panelleri ni t aģıt mak i çi n kullanılan kor ni yerleri cephe kiriģi ne monte et meni n üç yol u vardır ( ġekil 4. 37). Ġl k çözü mde kor ni yer döģe me ucuna ya da cephe kiriģi ne kaynakl anan l evhaya mont e edil miģtir. Ġki nci çözümde ise, kor ni yer cephe kiriģi ni n alt baģlı ğı na kaynakl anan bir l evhaya mont e edil miģtir. Bu çözü mde kor ni yer döģe meyl e kiriģi birbirine bağl ayan bir göğüsle meyl e destekl enmekt edir. Üçüncü çözü mde ise kor ni yer göğüsle me t arafı ndan destekl enmekt edir. Gerekli ayarla mal arı n yapılabilmesi i çi n ci vatalı bağl antılar i çi n harekete ol anak t anı yan geniģ deli kler yeral maktadır. Ayrıca bu çözü mde, pencere baģlı ğı nı korni yer altı na mont e et mek mü mkündür ancak pencere baģlığı da hereketi e mebilecek Ģekil de det ayl andırıl malı dır (ġekil 4. 38) Uyums uz Mal zemel er Çeli k yapılarda t aģı yıcı siste ml e dıģ duvarı n bütünl eģtiril mesi nde karģılaģılan farklı davranıģları n bir di ğer yönü de uyu msuz mal ze mel er adı altında i ncelenecektir. Uyu ms uz mal ze mel er kavra mı yl a kastedilen, bütünl eģtir mede biraraya geldi kl eri nde çeģitli sorunl arı n doğ ması na neden ol an fizi ksel ve ki myasal yapıları farklı mal ze mel erdir. 102

121 ġekil 4. 37: Duvar panellerini n taģı yan korni yerlerin cephe kiriģi ne mont aj Ģekilleri 103

122 ġekil 4. 38: Pencere baģlığı nda hereketi emebilecek detayl andır ma TaĢı yıcı el e manl arı n duvar el e manl arı yla t e mas yüzeyl eri ve duvar ele manl arı nı taģı yıcı ele manl ara t utt urmaya yarayan bağl antı elemanl arı nı n üretildi ği mal ze mel er uyu msuz mal ze mel eri n incel e me alanı na gir mektedir. Çeli k yapılar i çi n, t aģı yıcı siste m mal ze mesi ni n çeli k ol uģuyl a bağl antılı ol arak uyu msuz mal ze mel eri n etkisi genel de i ki Ģekil de gör ül ür: A- Farklı Met aller Arası nda Ol uģan El ektroliz ( Korozyon): Ne mli ya da el ektron geçiģi ne i mkan verecek baģka bir orta mda, farklı iki met ali n temas hali nde ol ması dur umunda, met aller arasında bi met ali k kor ozyon aol arak adl andırılan ki myasal reaksi yon gerçekl eģir. Bu reaksi yonun uzun süre deva m et mesi dur umunda, t e mas hali ndeki i ki met al den, aktif ol anı nda paslanma meydana gelir. Ki myasal yapıları çok farklı ol mayan yu muģak çeli k, döv me de mir ve pasl anmaz çeli k gi bi çeli k t ürleri arası nda da paslanma gözl e ml enebilir. Paslanmanı n mi kt arı mal ze mel eri n t e mas halindeki yüzey al anl arı na da bağlı dır Bl anc ve di ğerleri, 1992 (s: 95). Tabl o 4. 4 de farklı met aller arası nda bi met alik kor ozyon ol uģ ma ol asılıkları değerlendiril miģtir. Bu t abl odan da i zlenebileceği gi bi, yüksek anodik özellikte ol an magnezyu m, çi nko, al ümi nyu m gi bi met al elemanl arla çeli k yapı ele manl arı nı n t e mas yüzeyl eri ol ası 104

123 kor ozyon böl geleri dir. Eğer bu t e mas önl enmezse, anodi k met allerde paslanma ve bunun sonucu ol arak da dayanı ml arı nı n azal ması, kırıl ma, ufalanma gi bi hasarlar meydana gelir. Bu t ür farklı met alleri n t e ması nı kesebil mek i çi n araları na pl asti k pul gi bi nötr el e manl ar yerleģtir mek gerekir. Bu önl em özellikle bağl antı el emanl arı nı n taģı yıcı siste m el e manl arı ve bazı met al duvar el e manl arı yla t e mas nokt aları nda uygul anmalı dır. ġekil da cephe el e manı nı t aģıyı cı siste me bağl a makt a kullanılan paslanmaz çeli k bağl antı el e manı yla gal vanize t aģı yıcı kor ni yer arası ndaki reaksi yonu önl e mek içi n alı nan önl e mgörül mektedir. Tabl o 4. 4: Te mas hali ndeki met alleri n bi met ali k kor ozyona uğra ma olasılıkları Ma gnezyu m Çi nko Al ü mi nyu m Kapl a ma ANODĠ K( AKTĠ F) Al ü mi nyu m Yu muģak Çeli k DüĢük Al aģı mlı Çeli k Temas halindeki metaller listede Dök me De mir birbirlerinden ne kadar uzaksa Yapısal Çeli k( Aktif) anodi k olan met al de korozyon Sarı Pirinç olasılığı o kadar fazladır. Kı r mı zı Pirinç Bakır Al ü mi nyu m- bronz Gü müģ KATODĠ K( SOY) Yapısal Çeli k( Pasif) Altı n ġekil 4. 39: Bağl antı ele manl arı nda bi met ali k korozyona karģı alınan önl e m 105

124 B- Met allerle Kagi r El emanl ar Arası nda Ol uģan Ki myasal Reaksi yonlar: Met al yapı el e manl arı yla; yapısal t aģlar, çözünebilir sülfat mi kt arı yüksek tuğl alar ve çi ment o, kireç bazlı harç sı va gi bi kagir malze mel er arası nda meydana gel en reaksi yonl ar met al ele manl arda kor ozyona neden ol abilir. Sülfat et kisi, daha önce bahsedilen genl eģ me etkisi ni n yanı nda kor ozyona neden ol an ana etmendir ve taģı yıcı siste m ve bağl antı ele manl arı nı n zayıfla ması na ve gör ünü ml eri ni n bozul ması na neden ol ur. Bu hasarları önl e mek i çin alı nabilecek i ki t ür önle m var dır. Met al yapı el emanl arı yl a kagir el e manl ar arası ndaki ıslak t e ması kes mek ya da özellikle kagir içi ne ankre edilecek ol an bağl antı ele manl arı nı paslanmaz çelik ya da gal vani ze mal ze mel erden seç mek gerekir. Bu açı dan bakıl dı ğı nda, kuru duvar t ekni kleri çelik t aģı yı cı siste ml erle daha uyu ml udur. Tuğl a veya çi mento esaslı hafif bet on gi bi dıģ duvar bileģenleri kullanıl ması dur umunda harçlı birleģiml eri n t aģı yıcı siste m ele manl arı na zarar vereceği unut ul mamalı dır (Fot oğraf 4. 19). Fot oğraf 4. 19: Çeli k taģıyı cı ele manl a duvar arasında harçlı birleģi m 106

125 Farklı Dayanı klılı ktaki Mal ze mel er Her mal ze me za man i çi nde değiģ meye eğili mli dir. DeğiĢi mi n nedeni ni, ter modi na mi ği n il k yasası ol an il k hali ne dönüģ kavra mı yl a açı kla mak mü mkündür. Buna göre, bir siste me belli bir iģi yapabil mesi i çin verilen enerjini n o iģi yapabil me yet eneği, za manl a azalır. Bu dönüģüm f aydalı enerji verilerek dur durulabilir ya da tersi ne çevrilebilir Addleson ve Ri ce, 1991 (s: 14). Büt ünl eģtir me sırası nda farklı dayanı ml ardaki ele manl arı n biraraya getiril mesi nde kullanılacak yönt e m; bunl arı n dayanı m süreleri ve kullanı m koģulları gözönünde tut ularak, taģarı maģa masında belirlenmeli dir. Kullanı m ö mr ü kısa olan el e manl ar t erci h ediliyorsa, bunl arı n ileri de kol aylı kl a değiģtirilebilir Ģekil de tasarlanması gerekebilir. Özellikle yapı da büt ünleģtir meni n gerekli gör ül düğü böl gelerde, dayanı klılıkları birbirine yakı n el e manl ar birarada kullanıl malı, eğer farklı kullanı m ö mr üne sahip el e manl erı birarada kullanıl ması zorunl ul uğu varsa, kullanı m ö mr ü daha kısa ol an el e manl ar kor unmalı ve böyl eli kle kullanı mömürleri uzatılmaya çalıģıl malı dır. Büt ünl eģtir mede birarada bul unan farklı dayanı mdaki el e manl arı üç gr upt a incele mek mü mkündür. Bunl ar; t aģı yıcı siste m ele manl arı nı n üretildi ği yapısal çeli k, bağl antı ele manl arı ve duvar ele manl arı dır. Yapısal çeli ği n t aģı yıcılık özelliği ni sürdürebilme süresi, korozyon gibi çeģitli ki myasal veya fizi ksel et kilere karģı göstereceği dayanı mdan daha önceli kli dir. Dol ayısı yla t aģı yıcı siste m el e manl arı nı n dayanı m ö mr ü, t aģı yıcılık özellikleri ni sürdürebilecekl eri süre gözönüne alı narak değerlendiril meli ancak di ğer etkilere karģı da koruyucu ya da onarıcı önle ml er düģünül meli dir. Genellikle met al mal ze mel erden üretilen bağl antı el e manl arı i çi n dayanı m kriterleri; met alleri n mar uz kal dığı ki myasal et kiler yanı nda t aģı yıcı siste m ve duvar el e manl arı ndan akatrılan yük ve hareketleri n etkileri dir. Bu el e manl arın faydalı kullanı m ö mürleri, bakım ve değiģtir me peri yod ve met odl arı bu et kilere göre düzenl enmeli dir. 107

126 Dı Ģ duvar mal ze me ve el e manl arı nı n seçi mi ise, ür ünl eri değerlendirmek üzere ol uģt urulacak bir seçim matrisi yle değerlendir me kriterleri ni n karģılaģtırıl ması Ģekli nde met odi k bir yaklaģı msonucu yapıl malı dır Nashed, 1995 (s: 46) Büt ünl eģtir mede Et kili Di ğer Et menl er Çeli k yapılarda t aģı yıcı siste ml e dıģ duvar el e manl arı nı n büt ünl eģtiril mesi nde et kili ol an di ğer et menl er daha çok büt ünl eģtir mede yeralan siste ml eri n süreklilikleri yl e ilgilidir. Perfor mans gerekl eri açısı ndan düģünüldüğünde süreklilikle il gili baģlı klar; strükt ürel süreklilik, su sızdır mazlı k, ısı yalıtı mı, ses yalıtı mı, yangı n kor unu mu, ne m sızdır mazlı k ve su yalıtımı dır Addl eson ve Ri ce, 1991 (s: 27). Büt ünleģtir mede siste ml eri n birbiri içi ne geç mesi perfor mans açısından süreksizliklere neden ol abilir. TaĢı yıcı siste mele manl arını n yapı kabuğunu del diği nokt alar süreksizlik bölgeleri dir. Yapılarda dıģ duvar ol uģu munu et kileyen çevresel et menl er, bunl arı n et kileri ve bu et kilere en aza i ndir mek içi n alı nacak önl e ml er 3. Böl üm de anl atıl mıģtı. Ancak dıģ duvarları n çeli k t aģı yıcı siste ml e büt ünl eģtiril mesi el e alı nırken, büt ünleģtir meni n perfor mansı nda belirleyici rol oynayan bazı çevresel et menl er üzeri nde yeni den dur makt a yarar vardır. Büt ünl eģtir mede Meydana Gel en Isı Köprül eri Isı köpr ül eri ni n ol uģum mekani z ması ndan üçüncü böl ümde bahsedil miģti. Çeli k taģı yıcı siste m el e manları, köndüksi yon yol uyl a ısı transferi ne aracı ol urlar. Dol ayısı yla t aģı yıcı siste m el e manl arı nı n bir kıs mı nı n dıģ orta mda bulun ması ve strükt ürel sürekliliği n deva mı gereği kiriģleri ndıģ duvarı del mesi dur umunda, t aģı yı cı siste m el e manl arı pot ansiyel birer ısı köpr üsü haline dönüģürler ( Fot oğraf ve 4. 21). Bu t ür t aģı yıcı sistem el e manl arı nı n ısı kayı pları nı n yanısıra yoğuģma riski ni artırırlar. YoğuĢ ma ol uģması dur umunda t aģı yıcı siste m ve bağl antı elemanl arı nı n ul aģıla mayan köģeleri nede kor ozyon ol asılığı görül ür. Isı kaybı na neden ol an et ken, ısı yalıtı mı nı n sürekliliğini n bozul ması dır. Isı köpr üleri ni n önl enmesi nde t aģı yıcı siste m elemanl arı nı n ısı yalıtı mıyl a dıģtan yalıtıl ması ve taģı yıcı iskel etin yapı içi nde düzenlenmesi en et kili çözümdür. 108

127 Fot oğraf ve 4. 21: TaĢı yıcı siste mele manl arı nın ısı köprüsü ol uģt ur ması Büt ünl eģtir mede Meydana Gel en Hava ve Nem Sı zı ntıları TaĢı yıcı siste m el e manl arını n dıģ duvarı del di ği nokt alar su, ne m ve hava sızı ntıları açısı ndan da sorunl ar yaratır. Ne m bu böl gel erden gerek difüzyon, gerekse havat arafı ndan t aģı narak i ç mekana nüf uz eder. Bu nokt alarda buhar ve hava bari yerleri ni n sürekliliğini n t aģı yıcı el e manl ar t arafı ndan bozul ması bu sızı ntıları n temel nedeni dir. Hava sızı ntıları nı n da, difüzyondan daha fazla ne m geçiģi ne neden ol duğu gözden kaçırıl mamalı dır. Bu har ve hava bari yeri ni n sürekliliği ni n bozul ması nı n bir baģka nedeni de büt ünl eģtir mede karģılaģılan farklı hareketler sonucunda bu bari yerleri n sı yrıl ması ve yeri nden çı kması dır. Bunu önl e mek i çi n, hava ve buhar bari yerleri duvar kat manı nda rijid yalıtı m mal ze mesi ne tutturul malı dır. Çeli k yapılarda hava ve ne m sı zı ntıları nı n bir baģka nedeni, prefabrike duvar el e manl arı yla t aģı yıcı siste m arası nda yaģanabilecek uyu msuzl ukl ar nedeni yle ol uģan boģl ukl ardır. Ayrıca hareketlere karģı t aģı yıcı çerçeveye ot uran duvar el emanl arı yl a iskelet arası nda bırakılan t ölerans boģl ukl arını n sızdır mazlı ğı nı n yet eri nce sağlanma ması da sızı ntıları n bir di ğer nedeni dir. Yapılarda dıģ duvar ve taģı yıcı siste m büt ünl eģtirmel eri ni n yüzde yüz sı zdır maz hal e getiril mesi mü mkün değildir. Bunun birkaç nedeni bul unmakt adır: 109