Yüzeysel Taşıyıcı Sistemler Doç.Dr.Z.Canan Girgin

Transkript

1 Kablolar Yüzeysel Taşıyıcı Sistem Tasarımı Sarkma miktarı arttıkça yatay itki kuvveti azalır. Kabloların uygun basıklık oranı sistem açıklığının 1/10 u kadardır. f azaldıkça yatay itki artar. H= q L2 8 f T=(H 2 +V 2 ) 1/2 V= q L 2 (Cable Beam System or Suspended Cable Roof) (Cable Beam System or Suspended Cable Roof) Ankraj Kablo Çatı döşemesi Basınç elemanı, kabloların yalnızca çekme etkisinde olmaları ve e ğrisel biçimlerinin yarattığı taşıyıcılık üstünlüğü ile büyük açıklıkların geçilmesineolanakverir. Kablo kirişler; tek tabaka veya çift tabaka olarak kolonlar arasında gerdirilerek düzenlenir. Çatı döşemesi, düzenlenen kabloların üstüne serilir. Farklı planlardaki düzenlemeler Tek tabaka kablo kiriş Çift tabaka kablo kiriş (Cable Beam System or Suspended Cable Roof) Kablo Çatı döşemesi Basınç elemanı Ankraj Kabloların tektabakalı ve birbirine paralel sıralar halinde düzenlenmesiyle tek eğrilikli, içbükey bir çatı yüzeyi elde edilir.bu sistemle 30-60m açıklık geçilebilir. Tek tabakalı kablo kiriş sistemlerin stabilitesi için çatı örtüsü ağır olmalıdır ( kg/m 2 ). Tek tabaka kablo kirişler, hafiflikleri ve eğilme rijitliklerinin çok az olması nedeniyle rüzgar gibi simetrik olmayan yükler etkisinde büyük ölçüde yer değiştirebilir. 1

2 Çift tabakalı kablo kiriş,taşıyıcı kablo ve stabilite kablosu ile bunları birbirine bağlayan paralel yada diyagonal örgü çubuklarından oluşur. Kablo kirişin çift tabaka düzenlenmesiyle stabilitesi artırılmış olur. Böylece kaplama ağırlığı kg/m 2 düzeyine azaltılabilir. Kablo Mesnetleri Kablo Mesnetleri Sürtünmesi arttırılmış temel tipi (hafif temeller, ankraj temelleri) ağırlık tipi temelden farklıdır. Ağırlık tipi temel (blok temel) Kablodaki çekme kuvvetinin eşit aktarılabilmesi için A ve B açısı eşit olmalıdır. Expo 2000, Exhibit Hall, Hanover (Mimar : Thomas Herzog) 40 cm genişlikli (3 cm kalınlıklı) çelik levhalar kablo olarak kullanılmıştır. Üstüne serilen prefabrik ahşap paneller çakıl ile doludur. Mesnetlenmeler YTÜ farklı Mimarlık yüksekliktedir, Fakültesi TSBD çok uygun bir çözüm değildir. Ancak doğal aydınlatma için tercih edilmiştir. Kablo kuvvetinin düşey bileşeni (R) simetrik olandan Doç.Dr.Z.Canan farklıdır. Girgin 2

3 Çekmeye çalışma için kablo yerine dolu daire kesitli çubuklar kullanılmıştır. David Lawrence Convention Center, Pittsburgh (2003), Kablo çatı sistemi Açıklık : 66 m, kafes ortada kiriş derinliği : 5.8 m YTÜ Çatı Mimarlık yukarıya Fakültesi köprü benzeri TSBD kablo sistemi asılan 13 membran panelden oluşuyor (14 m genişlik, 43 Doç.Dr.Z.Canan m uzunluk). Girgin Thialf Buz Pateni Pisti (1986), Heerenveen, Doç.Dr.Z.Canan Hollanda Girgin Radyal Dulles terminali, Washington (1962) (Mimar : Eero Saarinen), açıklık : 60 m, ayak aralıkları : 14 m Yükseklik : m Oracle Arena (1966), Oakland Daire planlı yapılarda tek yada çift tabakalı kablo kirişler radyal olarak düzenlenebilir. İçten bir çekme çemberi, dışta bir basınç çemberi arasında radyal düzenlenen kablo kirişlerle çift eğrilikli çatı yüzeyleri elde edilir. Açıklık olanakları m arasındadır. Radyal Radyal Oracle Arena (1966), Oakland Kablo sehimi ortada 9 m dir. Arenanın çapı 128 m, çekme çemberi çapı ise 10 m dir. X kolonlar sismik yükü almak üzere tasarlanmıştır. Charlotte Coliseum (1988) Çift tabakalı düzenlenerek stabilitesi artırılan kablo kirişlerle içbükey, dışbükey ve iç ve dışbükey çift eğrilikli yüzeyler elde edilebilir. 3

4 (Cable Supported Structures) (Cable Supported Structures) Kablolar, hafiflikleri ve eğilme rijitliklerinin çok az olması nedeniyle rüzgar gibi simetrik olmayan yükler etkisinde büyük ölçüde yer değiştirebilirler. Düşey askıların kablo kirişlere asılması durumunda kablo sistemi kafes olarak düzenlemek stabiliteyi artırır. Eğik askılı sistemlerde simetrik olmayan yükler, büyük ölçüde yer değiştirme yaratabilir. Rijit kolon kullanılmalı yada kolonlar arası çaprazlanarak kolon rijitliği artırılmalıdır. Asma Sistemler (Stayed Structures) (Cable Supported Structures) 72 m Kablodaki kuvvet düşük ancak ayak maliyeti yüksek Değişken kablo kuvvetleri o optimumdur. Sabit kablo kuvveti Patscenter (1986) 54mx72 m lik alan geçilmiştir. 9 m aralıkla yerleştirilmiş k onsollu 9 adet çerçeve kablolarla asılmıştır. Kablodaki kuvvet yüksek ancak ayak maliyeti düşük Birleşik sistem Rüzgarın havalandırma etkisine karşı Devirme momentine karşı önlem 22.5 m 9 m 22.5 m 4.5 m Spor Salonu, Doç.Dr.Z.Canan Jp Girgin 4

5 Fleetguard, Quimper (1981), Frankreich Mc Cormick Place (1986) (Mimari/mühendislik : SOM) Kablolar betonarme pilonlara mesnetlenmiştir. Inmos Fabrikası (İtalya) (Mimar: Richard Rogers) Alamodome, San Antonio Millenium Dome, Londra (1999), Açıklık : 365 m (bir yıldaki gün sayısı), Çatı taşıyıcı sistemi 100 m yüksekliğinde 12 adet eğik çelik direğe asılarak taşınmaktadır. Kumaş malzemesi : PTFE 5

6 Alitalia Hangar, Roma, İtalya Wembley National Football Stadium (2007) 133 m yüksekliğindeki kafes kemer 315 m açıklığı geçmektedir. İstinye Park Yapı çevresindeki kolonlara asılan kablolar en az 30 0 açıyla zemine ankre edilmelidir. Bunun için yeterli arsa olmadığı durumlarda döşeme kirişi konsol çıkartılarak kablo yönü değiştirilebilir. Konsol döşeme kirişi, kablonun yatay itkisini karşılamalıdır. Nanjing Railway Station, Jiangsu, Çin Millenium Stadium, Cardiff Arena Joondalup Hindmarsh Stadium, Sydney (2000) Sydney Football Stadium 6

7 Buz pisti, Squaw Vadisi, Kaliforniya Kış Olimpiyat Oyunları için inşa edilmiştir. Acer Arena (Sydney Superdome), 1999 açıklık : 109 m 105 m açıklık, 30 m yükseklikteki çerçevenin taşınmasına askı kabloları yardımcı olmaktadır. Çatı hücrelerinden ılık hava üflenerek kar yükü yarı yarıya azaltılmaktadır. Pan Am Terminal, New York (1959) Kirişler kablolar vasıtası ile betonarme kolonlara oturmaktadır. 32 adet radyal kiriş mevcuttur. Her kiriş 6 adet (karşılıklı) 6.2 cm çaplı galvanizli kablolar ile taşınmaktadır. 7