GEBZE TEKNİK ÜNİVERSİTESİ MİMARLIK FAKÜLTESİ MİMARLIK BÖLÜMÜ MİM 242 TAŞIYICI SİSTEMLER VE TEKNOLOJİLERİ I 2017-2018 BAHAR YARIYILI Prefabrike Sistemler II (Boyutsal ve modüler koordinasyon) Dr. Öğr. Üyesi Cahide AYDIN İPEKÇİ Arş. Gör. Nurşah SERTER
Prefabrik Betonarme Yapıları Projelendirme Esasları Prefabrik binaların seri olarak inşaa edilebilmesi için projeler hazırlanır. Binayı oluşturan bütün elemanlar ve birleşim şekillerinin detayları çizilerek, mm düzeyinde ölçülendirilir. Bina projeleri, prefabrik bina üreten işletmenin amacı ve istekleri doğrultusunda özel adlarla veya çoğunlukla uygun bazı simge ve numaralarla belirlenir. Kullanılan harf ve numaralar bina türünü kolaylıkla belirleyecek şekilde tayin edilir. Örnegin; APB-A-3-60 simgesi ahşap prefabrik binanın, A tipi 3 oda ve 60 m 2 olduğunu ifade eder. Bir yapı projesinde kapı ve pencereler dahil tüm elemanların az sayıda tip olarak projelendirilmesi, yapım ve denetim kolaylığı sağlayacaktır.
Prefabrik Temeller Kare veya dikdörtgen şeklinde yapılabilen bu temeller, her kolonun altına düzenlenir. Temellerin kaymaması için birbirlerine bağ kirişleri ile bağlanması gerekir. Temellerin kolonlara bağlanış şekilleri; yuvalı prefabrik temeller, bulonlu prefabrik temeller filizli prefabrik temeller.
Yuvalı Prefabrik Temeller Bu tür temellerde yuva için filiz demirleri bırakılır ve temel betonu dökülür. Kolon yuvalarını şekillendirebilmek için, kolon hizası ve üst seviyesi dikkate alınarak çelik kalıp yerleştirilir. Yuvalar 40-60 mm geniş yapılarak boşluklarına çimento veya özel yapıştırıcı reçineler, harçlar doldurulur.
Bulonlu Temeller Temel betonu dökülürken içine bulon demirleri konur. Kolonlar yapılırken altına 8-20 mm kalınlığında sac levha monte edilir. Kolon altındaki sac, kolon üzerindeki bulonlara vidalanır. Kolon taban sacı ile temel arasına 3 cm kadar çimento harcı veya epoksi reçine harcı yerleştirilir.
Filizli Temeller Temel betonu dökülürken dört adet çelik filiz demiri konur. Kolon yerine otururken, filiz demirlerinin kolonun içine girebilmesi gerekir. Bunun için kolonda filiz demiri boşluklarının bırakılması sağlanır. Filiz demirlerinin içine girdiği kanala yüksek dozlu çimento harcı veya epoksi harcı doldurulur.
Kolon Temel birleşim örnekleri
PREFABRİKE SİSTEMDE TASARIM İLKELERİ Boyutsal Koordinasyon Endüstrileşmiş yapım sisteminde bir yapıyı projelendirirken, farklı üreticilerin ürettiği yapı elemanlarının birleştirilmesi söz konusu olduğundan, yapıdaki elemanların sıralamasında belirli ilkelere uymak gerekmektedir.
Endüstrileşmiş Yapı Üretiminde Ölçü Koordinasyonu Boyutsal Koordinasyon Yapı üretiminde endüstrileşme ile birlikte standartlaşma ve boyutsal standartlar büyük önem kazanmaktadır. Standartların yerine getirmesi gereken birinci görev; hangi karakteristiklerin hangi ölçülerde olacağını belirlemektir. Yapı sisteminin tasarımı ve gerçekleştirilmesi süreçlerinde, başarı düzeyini en çok etkileyen faktörlerden biri boyutlardır.
Yapı bileşenlerinin boyutları (yükseklik, genişlik, uzunluk gibi) üç bölümde sınıflandırılmaktadır. 1. Tanımlama Boyutları: Herhangi bir yapı bileşeninin (veya yapı elemanının) büyüklüğünü tanımlamakta kullanılan boyutudur. Bir başka deyişle tanımlama boyutu yapı üretimi sürecinde rol alanlar arasındaki yazılı ya da sözlü iletişimde, herhangi bir bileşeni tanımlamak amacıyla kullanılan boyutudur. Örneğin; 2 parmaklık boru veya 80x210 cm.lik kapı gibi.
2. Koordinasyon Boyutları: Herhangi bir yapı bileşeninin (veya yapı elemanının) diğer yapı bileşenleri (veya yapı elemanları) ile bir araya getirilmesinde, bağdaşma yönünden önem taşıyan yüzlerine ait tanımlama boyutları, o bileşenin koordinasyon boyutu olarak nitelenmektedir.
3. Gerçek Boyutlar: Prefabrike yapı bileşeninin koordinasyon boyutlarını belirlerken imalat ve yapım evrelerinde çeşitli sebeplerle oluşabilecek ve önlenmesi olanaksız olan, boyutsal sapmaları hesaba katmak ve bu sapmalar için belli paylar (toleranslar) bırakmak gerekmektedir. Böylece bileşenlerin yapım sırasında kolaylıkla bağdaştırılabilmeleri sağlanmaktadır. Bundan dolayı, prefabrike yapı bileşenlerinin boyutları, koordinasyon boyutlarından bir miktar eksik tutulmakta ve boyut, gerçek boyut olarak nitelenmektedir.
Tolerans kavramı: Standartların ikinci görevi; saptanan ölçülerde olabilecek (izin verilebilir) sapmaların hangi sınırlar içinde kalması gerektiğini belirlemektir. Tanımlama boyutları ile gerçek boyutlar arasındaki izin verilebilir sapmanın ölçüsüne tolerans denilmektedir. " Tolerans " Üretim ve Montaj Toleranslarının Bir Kolon-Kiriş Bağlantısına Etkisi
Modüler Koordinasyon Yapı sektöründe gerek mekan elemanlarının, gerekse yapı bileşenlerinin boyutları, standart ölçü sistemleri içinde yer alan mm.,cm.,m.,inch, foot, yard gibi çok sayıda ölçüsel modülün tam veya küsurlu katları ifade edilmiştir. Ancak II. Dünya Savaşı sonrasında, bazı ülkelerde, bu durumun yarattığı karışıklığı önlemek, yapı sistemi içinde yer alan farklı büyüklükler arasında sayısal ilişkiler kurabilmek ve yapı bileşenlerini standartlaştırarak endüstriyel metodlarla üretilmelerini sağlayabilmek için, yapı üretimi sektöründe de bir temel ölçüsel modülün oluşturulması yolunda akımlar başlamıştır.
1950 lerden bu yana Avrupa Prodüktivite Ajansı (AEP), Uluslararası Modüler Grup (IMG), Uluslararası Yapı Konseyi (CIB), Uluslararası Standardizasyon Örgütü (ISO) Avrupa Ekonomik Komisyonu (ECE) hazırladıkları raporlarda modüler koordinasyonun öneminden bahsetmişlerdir. Standart olarak Temel Modül ün M=4ʺ(inch)=10 cm. olmasını benimsemişler ve çeşitli Avrupa ülkeleri bu yolda standartlar yayınlamışlardır. 1ʺ(inch)=2,54 cm.
Yapısal mekanın bir temel ölçü birimine dayandırılarak düzenlenmesi şeklinde tanımlanabilen Modüler Koordinasyon un gerçekleşebilmesi için, araç olarak, düzlemleri arasındaki aralıkların Temel Modül veya onun katı olan bir Büyük Modül ölçüsünde tutulduğu bir Hacimsel Kafes veya onun plan ve kesitlerdeki izdüşümü olan bir Modüler Izgara kullanılır. Üç boyutlu modüler kafes
Bina tasarımında uygulanan modül; olarak üç grupta toplanmaktadır.
Modüler ızgara, özellikle tasarım sırasında ve taşıyıcı sistem akslarının belirlenmesinde kolaylık sağlamak amacıyla kullanılmaktadır. Herhangi bir yapının tasarımı sırasında, farklı alt sistemler için (taşıyıcı sistem, düşey bölmeler, kapılar, pencereler v.b) farklı modüler ızgaralar kullanılabilmektedir. Ancak bu modüler ızgaraları oluşturan temel modülün katlarının birbirleri ile uyum içinde olması gerekmektedir.
Temel Modülünün katları olan Büyük Modüller, Planlama Modülü olarak kullanılmaktadır. Planlama Modülleri; *konut gibi küçük açıklıklı yapılarda 3M, *büyük açıklıklı yapılarda ise genellikle 6M veya 12M olarak seçilmektedir. *düşey kesitlerde ise 2M veya 3M lik Büyük Modüllerin katları alınmaktadır. Modüler Koordinasyon kurallarına göre, bir eleman modüler ızgara veya kafesin içerisinde, diğer elemanlarla arasındaki birleşim aralığını da kapsayacak şekilde ve metrik olarak yerleştirilir. Izgaranın doğrularından olan koordinasyon doğruları elemanın yerini ve diğerlerine göre konumunu belirler.
Koordinasyon çizgilerinin olası konumları
Eleman ilişkilerine göre değişen koordinasyon çizgi konumları
Cephe elemanlarının modüler ızgarayla olası ilişkileri
Tünel Kalıp Sistemi (brüt alan 108,81m 2 )
Prefabrike İskelet Sistem (brüt alan 106,11m 2 )
Prefabrike Panel Sistem (brüt alan 116,64m 2 )
Prefabrike Hücre Sistem (brüt alan 103,86m 2 )
Beton Kullanım Grafiği
Demir Kullanım Grafiği
Yalıtım Kullanım Grafiği *Yalıtımın kolon ve kirişlerin çevresinde de devam etmesi durumundaki değer
Dış Düşey Derz Uzunluğu
İşçilik kullanım grafiği
Vinç kullanım grafiği
Maliyet grafiği