Türkiye, jeolojik yapısı gereği dünyanın en aktif deprem kuşaklarından biri üzerinde yer almakta olup, bu durum yapı güvenliğini ulusal düzeyde hayati bir konu haline getirmektedir. Özellikle son yıllarda meydana gelen depremler, mevcut yapı stoğunun önemli bir kısmının deprem güvenliği açısından yetersiz olduğunu bir kez daha gözler önüne sermiştir. Bu noktada devreye giren “bina deprem performans raporu” ve “depreme dayanıklılık raporu”, yalnızca mühendislik bir değerlendirme aracı olmanın ötesinde, aynı zamanda toplumsal güvenliği ilgilendiren stratejik bir araştırma niteliği de taşımaktadır.

Bu tür raporlar, hem bireysel yapı sahipleri hem de kamu kurumları için binanın depreme karşı mevcut dayanım seviyesini oldukça detaylı bir şekilde ortaya koyar. Böylece, can ve mal kaybının önlenmesi adına güçlendirme ya da yenileme gibi kritik kararlar bu somut teknik verilerle desteklenebilir. Bu yazımızda, bina performans raporu nedir, nasıl alınır, hangi analiz ve uygulama adımlarını içerir ve riskli yapı tespiti durumunda nasıl bir yol izlenmelidir gibi sorulara kapsamlı ve teknik temelli yanıtlar sunacağız.

Bina Performans Raporu Nedir? Depreme Dayanıklılık Raporuyla Farkı Var mı?

“Bina performans analizi raporu” ya da halk arasında sıkça kullanılan haliyle “depreme dayanıklılık raporu”, teknik olarak aynı amacı taşıyan mühendislik raporlarıdır. Her ikisi de mevcut bir yapının deprem anındaki davranışını simüle ederek, yapının güvenli olup olmadığını belirlemeyi hedefler. Raporlama sürecinde yapı, yürürlükteki yönetmeliklere (özellikle 2018 Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği – TBDY 2018) göre değerlendirilir. Binanın taşıyıcı sistem elemanları (kolonlar, kirişler, perdeler, döşemeler vb.), zemin özellikleri, malzeme dayanımları ve yapısal düzensizlikleri dikkate alınarak deprem performansı hesaplanır.

Bu raporların temel amacı; bir binanın olası bir deprem karşısında can güvenliğini ne ölçüde sağlayabileceğini ortaya koymaktır. Yapının “göçme”, “ağır hasar”, “kontrollü hasar” veya “sınırlı hasar” gibi performans seviyelerinden hangisinde olduğu belirlenir. Özellikle kullanımda olan yapıların yıkılma riski taşıyıp taşımadığı, güçlendirme gerektirip gerektirmediği gibi kritik sorular bu rapor sayesinde bilimsel olarak yanıtlanabilir.

Yönetmeliklere Göre Değerlendirme: TBDY 2018’in Rolü

Türkiye’de yapıların deprem dayanımı açısından değerlendirilmesinde esas alınan en güncel ve bağlayıcı yasal çerçeve, 2018 yılında yürürlüğe giren Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği’dir (TBDY 2018). Bu yönetmelik, hem yeni yapılacak binaların tasarımına hem de mevcut yapıların performans analizine dair kapsamlı teknik kriterler sunar. Bu çerçevede hazırlanan bina performans analizleri, yapının taşıyıcı sistem elemanlarının modellenmesi, malzeme dayanımı ölçümleri (örneğin karot, donatı tespiti), zemin parametrelerinin belirlenmesi ve doğrusal/ doğrusal olmayan analiz yöntemleriyle hesaplamaları içerir.

Sonuç olarak, bir yapının deprem güvenliği seviyesi, yalnızca gözleme dayalı değil; sayısal veriler, yapısal analiz sonuçları ve mühendislik ilkeleri ışığında değerlendirilmektedir. Elde edilen verilerle oluşturulan “bina deprem performans raporu”, yapının mevcut haliyle güvenli olup olmadığını belirlerken, aynı zamanda güçlendirme projeleri için de temel teşkil eder.

Bina Deprem Performans Raporu Nasıl Alınır? Aşamalar ve Teknik İnceleme Süreci

Bir yapının deprem güvenliğini belgeleyen “bina performans raporu” ya da “depreme dayanıklılık raporu“, yalnızca uzman mühendislik ofisleri tarafından yürütülebilecek çok aşamalı ve teknik bir değerlendirme sürecini kapsar. Bu raporun elde edilmesi için izlenen adımlar, hem yasal mevzuatlara hem de mühendislik disiplininin gerektirdiği standartlara uygun biçimde yürütülür. Sürecin tamamı; ön hazırlık, saha verilerinin toplanması, laboratuvar analizleri ve nihai mühendislik değerlendirmesi olmak üzere dört ana başlıkta incelenebilir. Aşağıda bu sürecin temel aşamalarını detaylı şekilde bulabilirsiniz.

1. Başvuru ve Ön Hazırlık Süreci

Deprem performans raporunun hazırlanması için ilk adım, yetkin mühendislik ofislerine başvuru yapılmasıdır. Bu noktada, ilgili firmanın “Serbest İnşaat Mühendisliği (SİM)” belgesine ve “İşyeri Tescil Belgesi (İTB)”‘ne sahip olması büyük önem taşır. Bu belgeler, ofisin TMMOB İnşaat Mühendisleri Odası ve bağlı idareler nezdinde resmî olarak tanındığını ve mühendislik hizmeti vermeye yetkili olduğunu gösterir.

Proje Temini: Teknik değerlendirme yapılabilmesi için, yapıya ait orijinal ve onaylı mimari ve statik betonarme projelerin ilgili belediyeden yapı sahibi tarafından temin edilmesi gerekir. Projeler mevcut değilse, mühendislik ekibi tarafından statik röleve çıkarılarak bina röleve projeleri elde edilir.

2. Veri Toplama ve Yerinde İnceleme Çalışmaları

Saha çalışmaları, binanın mevcut durumunu teknik verilerle ortaya koymak amacıyla yapılan en kritik aşamalardan biridir. Bu kapsamda aşağıdaki işlemler gerçekleştirilir:

Statik Röleve ve Gözlemsel İnceleme: Bina içinde ve dışında yapılan ayrıntılı incelemeler neticesinde, taşıyıcı sistem elemanlarının (kolon, kiriş, perde, döşeme vb.) ölçüleri, konumları ve mevcut durumları belirlenir. Röleve çalışmaları, 2018 Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (TBDY 2018) esaslarına göre gerçekleştirilir. Bu işlem, binanın mevcut durumunun dijital ortama aktarılması açısından da kritik öneme sahiptir.

Beton Dayanımı Tespiti – Karot Alımı: Betonarme elemanlardan alınan karot örnekleri, betonun basınç dayanımını belirlemekte kullanılır. Bu işlem sırasında, donatıların zarar görmemesi için önce donatı tespit cihazı (covermeter) ile tarama yapılır. Uygun bölgeden alınan karotlar, Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı’ndan lisanslı yapı laboratuvarlarında test edilir. Karot sonrası oluşan boşluklar, özel amaçlı, yüksek mukavemetli ve rötre yapmayan grout harçları ile doldurulur.

Donatı Tespiti – Sıyırma ve Röntgen Yöntemleri: Taşıyıcı sistemin gerçek donatı detaylarının belirlenmesi için betonarme elemanların dış yüzeyinden lokal sıyırmalar yapılır. Ayrıca donatı düzenlerinin belirlenmesi amacıyla donatı görüntüleme sistemleri (röntgen) kullanılır. Bu sayede, donatı çapları, aralıkları, yerleşim düzenleri ve pas payı gibi veriler ortaya çıkarılır.

Temel Sistemi İncelemesi: Bina temelleri, yapı davranışını doğrudan etkileyen en önemli bölümlerden biridir. Bu nedenle, temel muayene çukurları açılarak temel tipinin (radye, mütemadi, tekil vs.), temel derinliğinin ve beton kalitesinin yerinde incelenmesi sağlanır. Gerekirse bu aşamada da karot alımı yapılabilir.

Zemin Etüt Raporu İncelemesi veya Hazırlanması: Bina performans analizinde zemin özellikleri belirleyici rol oynar. Eğer yapıya ait daha önce hazırlanmış onaylı bir zemin etüt raporu mevcutsa, mühendislik ofisi bu raporu inceler. Zemin etüt raporu yoksa veya yetersizse, ilgili mühendisler tarafından yeni bir zemin sondaj çalışması yapılır. Bu rapor sayesinde zemin sınıfı, taşıma gücü, sıvılaşma riski ve deprem davranışı gibi veriler netleştirilir.

Özellikle kullanımda olan, erişimi kısıtlı veya yapı malzemeleri açısından riskli bölgelerde çalışma yürütülürken, fiziksel sınırlılıklar, yapısal bozulma riski, kullanıcı izni kısıtları veya mimari engeller gibi nedenlerle bazı analizlerin tam kapsamlı şekilde uygulanması güçleşebilir. Bu gibi durumlarda, uygulayıcı inşaat mühendisinin teknik öngörüsü ve mesleki sorumluluğu devreye girer. Mühendis, sahadaki mevcut verileri değerlendirerek, elde edilemeyen ölçümleri telafi edecek alternatif teknikleri veya hesaplamaları devreye sokabilir.Ayrıca, bazı saha çalışmaları resmî başvuru, ruhsat, iskan ya da yapı güvenliği bildirimi amacı taşımayan, yalnızca bilgi edinme veya ön değerlendirme maksadıyla talep edilebilmektedir. Bu tür durumlarda, TBDY 2018’de belirtilen tüm inceleme adımlarnın birebir uygulanması zorunlu olmayabilir. Mühendislik etiği çerçevesinde ve yapının genel güvenliğine zarar vermeyecek şekilde, kısmi uygulamalar, mühendislik inisiyatifi doğrultusunda kabul edilebilir sayılmaktadır. Ancak bu tür raporların, resmî idarelere sunulması ve hukuki işlem niteliği kazanması halinde, mutlaka yönetmeliğe tam uyumlu analizlerin yapılmış olması gereklidir.

3. Bina Performans Analizi ve Sayısal Modelleme Süreci

“Bina deprem performans raporu”nun en kritik aşamalarından biri, tüm saha verilerinin dijital ortamda işlenerek yapının davranışının simüle edildiği sayısal modelleme ve performans analizidir. Bu aşama, yalnızca mühendislik bilgi birikimi değil; aynı zamanda gelişmiş analiz yazılımlarının doğru kullanımı ve yönetmelik bilgisi gerektiren teknik bir süreçtir. Bu nedenle raporun güvenilirliği açısından bu bölümün eksiksiz ve yönetmeliklere uygun şekilde yürütülmesi büyük önem taşır.

Bilgisayar Ortamında Yapı Modelinin Oluşturulması

Saha çalışmaları sonucunda elde edilen tüm veriler – statik röleve ölçümleri, karotla belirlenen beton dayanımları, donatı tarama sonuçları, temel sistemi bilgileri ve zemin etüt raporu – dijital ortama aktarılır. Bu veriler kullanılarak, analiz yazılımları (örneğin ETABS, SAP2000, Sta4CAD, vb.) aracılığıyla binanın üç boyutlu yapısal modeli oluşturulur. Modelleme sırasında binanın taşıyıcı sistem elemanları (kolon, kiriş, perde, döşeme) ile birlikte sınır koşulları, yük kombinasyonları ve zemin etkileri de dikkate alınır.

Deprem Performans Analizinin Gerçekleştirilmesi

Modelin oluşturulmasının ardından, yapıya 2018 Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (TBDY 2018) esas alınarak deprem etkileri uygulanır. Bu aşamada analiz yöntemi, binanın özelliklerine göre doğrusal elastik (linear elastic), doğrusal olmayan (nonlinear) ya da zaman tanım alanında (time history) olarak seçilir. Kullanılan analiz türü, özelliklerine, kullanım amacına ve raporun kapsamına göre belirlenir.

Analiz sonucunda, taşıyıcı sistem elemanlarının dayanım ve şekil değiştirme kapasiteleri ile binanın tümüne etki eden deprem kuvvetleri arasındaki etkileşim değerlendirilir. Bu süreçte plastik mafsal oluşumu, kesme kapasitesi, moment taşıma kapasitesi ve yer değiştirme sınırları gibi parametreler göz önüne alınır. Elde edilen sonuçlar, binanın deprem karşısında nasıl tepki vereceğini ve hangi bölgelerde hasar birikimi olabileceğini önceden öngörmeyi sağlar.

Deprem Performans Seviyesinin Belirlenmesi

Yapılan analizlerin sonunda, bina için bir performans seviyesi tanımlanır. Bu seviye, TBDY 2018’e göre şu  ana kategoriden biri olabilir:

• Kesintisiz Kullanım,

• Sınırlı Hasar,

• Kontrollü Hasar,

• Göçmenin Önlenmesi

• Göçme,

Performans seviyesi; binanın deprem sonrası kullanım uygunluğunu, beklenen hasar düzeyini ve can güvenliği riskini ortaya koyar. Özellikle “kontrollü hasar” seviyesinin altındaki yapılar, riskli sınıfa girerek güçlendirme veya yeniden inşa edilme önerisiyle değerlendirilir. Bu değerlendirme, yalnızca mühendislik analizine değil, aynı zamanda kamu otoritesi ve mevzuat açısından da büyük önem taşır.

4. Deprem Performans Analizi Raporunun Hazırlanması ve Resmî Kurumlara Sunulması

Bina deprem performans raporu sürecinin son aşaması, yapılan tüm teknik çalışmaların bilimsel ve mühendislik esaslarına uygun biçimde yazılı hâle getirilmesi ve yapı sahibinin isteği doğrultusunda gerekli mercilere sunulmasıdır. Bu kapsamda hazırlanan Deprem Performans Analizi Raporu, yalnızca bir belge değil; binanın mevcut deprem güvenliği durumunu belgeleyen, karar süreçlerini yönlendiren ve hukuki niteliğe sahip resmi bir teknik dokümandır. Raporun içeriği, formatı ve kapsamı, 2018 Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (TBDY 2018) hükümleri doğrultusunda oluşturulur.

Deprem Performans Analizi Raporunun İçeriği

Hazırlanan rapor; veri toplama, modelleme, analiz ve değerlendirme süreçlerinin tamamını kapsamlı biçimde içerir. Her bölüm, hem teknik açıdan detaylı hem de açıklayıcı nitelikte düzenlenir. Rapor genellikle aşağıdaki başlıkları içerir:

• Giriş ve Genel Bilgiler: Yapının konumu, kullanım amacı, inşa yılı, yapı sınıfı gibi temel bilgiler.

• Mevcut Durum İncelemesi: Binanın mimari ve taşıyıcı sistem düzeni, statik röleve bulguları, taşıyıcı eleman kesitleri, düzensizlikler, hasar durumu gibi yapısal özellikler.

• Malzeme Özellikleri ve Test Sonuçları: Karot basınç dayanımı test sonuçları, donatı sıyırma verileri, temel özellikleri, zemin etüt verileri.

• Analiz Yöntemi ve Parametreleri: Kullanılan yazılım, analiz türü (doğrusal elastik analiz, doğrusal olmayan artımsal itme analizi – pushover, zaman tanım alanında analiz – time history), sönüm oranları, yükleme kombinasyonları ve diğer modelleme esasları.

• Yapısal Performans Değerlendirmesi: Hesaplanan kesit etkileri, deplasmanlar, plastik mafsal oluşumları, taşıyıcı elemanlarda beklenen hasar düzeyleri.

• Performans Seviyesi Tespiti: Binanın TBDY 2018 kapsamında hangi performans düzeyini sağladığı , bu seviyeye göre yapının güçlendirme gerektirip gerektirmediği.

• Genel Teknik Sonuç ve Öneriler: Mevcut durumda yapının kullanımına devam edilip edilemeyeceği, güçlendirme önerileri varsa bu önerilerin genel çerçevesi.

Rapor aynı zamanda tüm saha fotoğraflarını, çizimleri, hesap tablolarını, analiz çıktılarının grafiksel sunumlarını ve varsa zemin etüt raporunun özetini de içerecek şekilde görsel ve dokümantasyon açısından zengin hazırlanır.

Raporun İlgili Kurumlara Sunulması ve Onay Süreci

Hazırlanan Deprem Performans Raporu, rapor talebinde bulunan kuruma veya yapı sahibinin talebi doğrultusunda ilgili resmî makamlara sunulur. Bu kurumlar arasında belediyeler, Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği İl Müdürlükleri, yapı ruhsatı veren idareler, il özel idareleri, kamu yatırımcı kuruluşları veya bina sahibi özel işletmeler yer alabilir.

Onay Süreci, kurumun iç yönetmelik ve usullerine göre şekillenir. Bazı durumlarda raporun içerdiği analizlerin kontrolü için bağımsız akademik görüş veya ikinci bir mühendislik değerlendirmesi talep edilebilir. Raporun onaylanması halinde, bina için kullanım izni, yapı kayıt belgesi iptali, güçlendirme projesi hazırlama zorunluluğu ya da kentsel dönüşüm başvuru süreci gibi çeşitli sonuçlar doğabilir.

Hazırlanan bina deprem performans raporu, genel olarak yapının sahibi veya rapor talep eden tarafın isteği doğrultusunda ilgili kurum ve kuruluşlara sunulur. Bu süreçte raporun teslim edildiği yer, raporun amacıyla doğrudan ilişkilidir. Örneğin; yapı ruhsatı, iskan izni, işyeri açma ruhsatı ya da yapı kullanım değişikliği işlemleri için ilgili belediyeye veya Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği İl Müdürlüğü‘ne teslim edilebilir. Ayrıca, bazı durumlarda yapı güvenliği ile ilgili şüpheler doğrultusunda raporun sunulması istenebilir.

Raporun doğruluğunun ve teknik yeterliliğinin teyit edilmesi amacıyla, talep edilmesi hâlinde analiz sonuçları bağımsız üçüncü taraflara, örneğin üniversitelerin İnşaat Mühendisliği bölümlerine ya da TMMOB İnşaat Mühendisleri Odası gibi meslek kuruluşlarına kontrol amacıyla gönderilebilir. Bu tür bağımsız kontroller, özellikle kamuya ait binalarda veya toplu kullanım alanlarında yapı güvenliğinin daha geniş çerçevede değerlendirilmesi gereken durumlarda tercih edilebilir.

Ancak mevcut yasal çerçevede, yapı sahibinin açık rızası veya yazılı talebi olmadan, hazırlanan performans analiz raporunun herhangi bir resmî kuruma otomatik olarak sunulması gibi bir zorunluluk bulunmamaktadır. Rapor, hukuki geçerlilik kazanabilmesi ve resmi süreçleri başlatabilmesi için, yapı sahibinin isteği veya ilgili idarelerin yazılı talebi doğrultusunda paylaşılır.

Sonuç olarak, performans analizi raporları, yasal bir çerçeveye oturtulmuş olsa da paylaşım ve başvuru süreci bakımından yapı sahibinin inisiyatifine bağlıdır. Bu durum, özellikle özel mülkiyetteki konutlar ve ticari yapılar için bilgi edinme amacıyla yapılan analizlerde gizliliğin ve özel mülkiyet haklarının korunması açısından büyük önem taşır.

Deprem Performans Raporu ve Bina Depreme Dayanıklılık Raporu ile ilgili daha fazla bilgiye buradan ulaşabilirsiniz.

Sıkça Sorulan Sorular (SSS) – Bina Deprem Performans Raporu

❓ Bina performans raporu almak zorunlu mudur?

Genel olarak, bina performans raporu ya da depreme dayanıklılık raporu almak, Türkiye’de yasal olarak tüm yapılar için zorunlu değildir. Ancak bazı durumlarda bu raporun alınması idari zorunluluk hâline gelebilir. Örneğin;

• İşyeri açma ruhsatı

• İskân (yapı kullanım izin) başvurusu

• Yapı kullanım amacı değişiklikleri

• Yapı kayıt belgesi ile ilgili işlemler

• Kentsel dönüşüm süreçleri

gibi resmî işlemlerde ilgili belediyeler veya Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği İl Müdürlükleri, bu raporun sunulmasını talep edebilir. Ayrıca, bina sakinleri tarafından yapılan şikayetler sonucunda da idareler bu raporu zorunlu kılabilir.

❓ Depreme dayanıklılık raporu ne kadar sürede çıkar?

Deprem performans raporunun süresi, binanın büyüklüğüne, taşıyıcı sisteminin karmaşıklığına ve yapılacak analizlerin detayına bağlı olarak değişiklik gösterir. Tüm sürecin tamamlanması ortalama 2 ila 4 hafta arasında sürmektedir.

❓ Bina deprem performans raporunun maliyeti ne kadardır?

Raporun maliyeti; binanın kat sayısı, alanı, yapısal karmaşıklığı, kullanılan analiz yöntemi ve ihtiyaç duyulan saha testlerinin kapsamına göre değişiklik gösterir. Maliyeti etkileyen bazı unsurlar şunlardır:

• Karot alımı ve beton dayanımı testi

• Donatı tespiti (sıyırma veya röntgen yöntemi)

• Temel çukuru açılması

• Zemin etüt raporu hazırlanması

• Analiz yazılımlarının kullanımı ve mühendislik hizmet bedeli

❓ Deprem performans raporunu kimler hazırlayabilir?

Bina deprem raporu, yalnızca yetkili ve deneyimli İnşaat Mühendisliği ofisleri tarafından hazırlanabilir. Bu ofislerin:

• Serbest İnşaat Mühendisliği (SİM) belgesine

• İşyeri Tescil Belgesi (İTB)’ne

• Ve TBDY 2018’e hâkim, yeterli teknik altyapıya sahip mühendis kadrosuna sahip olması gerekir.

Saha testleri (karot, donatı, röntgen vb.) ise Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı tarafından lisanslı laboratuvarlar tarafından gerçekleştirilmek zorundadır.

❓ Deprem raporu olmadan bina satışı yapılabilir mi?

Evet, Türkiye’de bina satışı için deprem raporu zorunlu değildir. Ancak yapı alıcılarının yapı güvenliğini sorgulamak istemesi hâlinde, satıcıdan bu raporu talep etme hakkı doğabilir. Özellikle ikinci el yapı satışlarında alıcılar, depreme dayanıklılık raporu talep ederek yapının güvenliğinden emin olmak isteyebilirler.

❓ Bina performans raporu riskli çıkarsa ne olur?

Yapının performans seviyesi “Can Güvenliği” seviyesinin altında ise yapı riskli yapı statüsüne alınabilir. Resmi bir süreç sonucunda ortaya çıkan bu durumda:

• Güçlendirme projeleri hazırlanması

• Yıkım ve yeniden yapım süreçleri

• Kentsel dönüşüm başvurusu

gibi alternatifler değerlendirilir.

❓ Performans raporu alınmadan ruhsat başvurusu yapılabilir mi?

Bazı durumlarda, örneğin mevcut yapıda değişiklik, kat ilavesi veya fonksiyon değişikliği yapılacaksa, ruhsat başvurusu öncesinde mutlaka yapının mevcut durumunun deprem yönetmeliğine uygunluğunun gösterilmesi gerekir. Bu nedenle performans raporu, birçok ruhsat başvurusunda ön koşul hâline gelmektedir.

❓ Bina deprem performans raporu hangi yönetmeliğe göre hazırlanır?

Tüm performans analizleri ve değerlendirmeler, 2018 Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (TBDY 2018) hükümlerine göre yapılır. Bu yönetmelik, mevcut yapıların değerlendirilmesinde kullanılacak analiz yöntemlerini, performans kriterlerini ve kabul edilebilir hasar sınırlarını detaylı şekilde tanımlar.

Deprem izolatörü olarak da adlandırılan sismik izolatör; yapılara gelen deprem kaynaklı etkileri azaltarak yapıların orta şiddetli depremlerdeki hasarının önlenmesi ve çok şiddetli depremlerdeki hasarının da çok küçük boyutlara indirilmesine yarayan araçlardır. Çoğu uygulamada sismik izolasyon, yapıların altına yerleştirildiğinden bu sistemlere “taban izolasyonu” denilmektedir.

Sismik izolatörler yapıyı iki parçaya ayırarak deprem gibi dinamik yüklerin üst yapıya daha az oranda iletilmesini sağlar. Sismik izolatörlerde kullanılan malzemeler düşey yönde rijit(düşük deformasyon gösteren), yatay yönlerde ise esnek davranış gösterir. Çeşitli araştırmalar sismik izloasyonların, deprem kuvvetlerini 3 kat kadar azalttığını göstermektedir. Aşağıdaki şekilde gerçek bir deprem kaydı altında sismik izolatörlü ve izolatörsüz yapıların davranışlar gösterilmektedir.

Soldaki sabit tabanlı – izolatörsüz yapılar şekilden de görüldüğü üzere deprem etkisiyle büyük ve gittikçe artan yer değiştirmelere maruz kalırken izolatörlü diğer iki yapıda daha küçük ve yapı boyunca birbirine daha yakın yerdeğiştirmeler meydana gelmektedir. Ayrıca sismik izolatörlerin bünyesinde bulunan sönümleyici malzemeler yapıya etkiyen deprem enerjisinin büyük bölümünü sönümlemekte ve üst yapıda oluşacak hasarları engellemektedir. Sismik izolasyonsuz yapılarda ise bu şekilde ayrı bir sönümleme mekanizması bulunmadığından deprem enerjisinin büyük bölümü yapı hareketi sırasında meydana gelen hasarlar tarafından karşılanmaktadır. (Sismik izolasyon maliyeti)

Deprem esnasında izolatörlü yapıda büyük yer değiştirmeler izolatör seviyesinde olup, katlar arası yer değiştirmeler ve kat ivmeleri çok düşüktür; bina, içinde yaşayanlar ve eşyalar güvenliktedir.

Sismik izolasyonların genel olarak temel seviyesinde yapılması bu sistemleri taban izolasyonu olarak adlandırılmasına neden olmasına karşın izolasyon kolon altında, ortasında veya üstünde gibi farklı bölgelerde uygulanabilmektedir.

Tabandan deprem yalıtım malzemeleri uzun zamandır yaygın olarak kullanılan kontrol elemanlarıdır. Esnek bir tabakayla yapıyı zeminden ayırarak depreme karşı korurlar. Bu malzemeler sayesinde ana yapının periyodu önemli ölçüde artırılarak yer hareketinin ivmesini ve depremden kaynaklı kuvvetin etkisi azaltmış olur.

Sismik izolasyon uygulanan bir yapıda, sismik izolasyon uygulanmayan bir yapıya göre bina hakim periyodunda büyük bir artış meydana gelmektedir. Yalıtılmış yapının periyodu, yalıtılmamış yapının periyodu ile kıyaslanacak olursa yaklaşık olarak 3 kat gibi büyük bir farkın oluşmasına olanak sağlamaktadır. Periyot değerinde meydana gelen bu denli büyük bir artış ile yapının deplasman talebinde de büyük artışlar oluşmaktadır. Ancak söz konusu bu deplasman talebi, yapının sahip olduğu izolatörlerin mekanik özelliklerine de bağlıdır. Yapı tabanında
oluşan taban kesme kuvveti değerlerinin ise sismik izolatör kullanımı sonucu yaklaşık olarak %90’ a varan oranlarda azalmasına neden olmaktadır. Üstyapı deprem anında hareketi toplu bir halde yapabilecek bir hale gelmektedir. Böylece çok az göreli kat ötelemeleri oluşmaktadır. Bu durumda, sismik izolatör kullanılan bir yapıda üstyapının taşıyıcı sistemi için daha küçük kesitlerin tercih edilmesine imkan vermektedir. Ayrıca üstyapı, deprem anı ve sonrasında da içerisinde yaşayan insanların yapıyı tahliye etmesine gerek duymadan kesintisiz olarak kullanılmasına imkan vermektedir.

İzolatör-Deprem İzolatörü

Yirminci yüzyılın başlarındaki 1906 San Francisco Depremi ve yirminci yüzyılın sonlarındaki 1999 Kocaeli depremi gibi büyük depremler, bir çok can kaybı ve milyonlarca dolara mal olan hasarlara neden olmuştur. Deprem bilinci gelişmiş ülkelerde orta büyüklükteki binalara “Sismik izolasyon” diye adlandırılan yeni bir teknoloji uygulanmaktadır. Bu teknoloji, yapıyı temelinden ayırma prensibine dayanmakla birlikte, yapıya gelen deprem yer hareketini büyük ölçüde azaltarak yüksek deprem güvenliği sağlamaktadır.

Örneğin bir sismik izolasyon sistemi kauçuk ve çelik sönümleyiciler ile kurşun çekirdekten oluşmaktadır. Bu sismik izolasyon elemanları, her kolonun alt noktası ile kolon temeli arasına yerleştirilebilir ve zeminden yapıya gelen deprem hareketlerini bu seviyede absorbe ederler. Binaya daha az kuvvetler gelir ve bina bir rijit cisim hareketi yapar. Bunun sonucunda bina içindeki eşya ve hassas cihazlar bu titreşimlerden zarar görmez. Sonuç olarak bina kontrollü bir hareket yapar ve hasarlar en alt seviyeye düşer. Sismik izolasyon, bir depremden sonra iş kaybını minimumda tutarken, insan hayatını da korur ve ekonomik kayıpları en aza indirger. Geleneksel inşaatlarda deprem esnasında rölatif kat deplasmanları özellikle alt katlarda olmak üzere ve ivmeler üst katlarda olmak üzere yüksek değerler alabilmektedir. İvmeler üst katlarda artarak büyür ve zararlı titreşimler oluşur. Katlar arası yerdeğiştirmeler kalıcı olabilir.

Günümüzde, deprem izolasyonu genellikle şiddetli depremlerde kısmen de olsa hasarın istenmediği, önem derecesi yüksek yapılarda uygulanmaktadır. Hastane, okul, acil yardım merkezleri, itfaiye, emniyet ve askeri birimlere ait binalar, haberleşme ve enerji dağıtım merkezleri gibi kuvvetli bir depremden sonra ayakta kalması zaruri yapılar ile nükleer enerji santralleri gibi yüksek güvenlikli yapılması gereken yapılar veya tarihi değeri yüksek olan müze ve benzeri yapılar bu sistemin en yaygın uygulandığı yapılardır.

Sismik izolasyon sistemlerinin kullanıldığı diğer yapı türlerinden birisi de yeterli sünekliğe sahip olmayan gevrek yapılardır. Eklemeler yapılarak güçlendirmenin veya onarımın zor olduğu tarihi yapıların onarım ve güçlendirilmesinde sismik izolasyon uygulamaları büyük bir başarıyla uygulanmaktadır. Buna ek olarak, sismik yalıtım yaklaşımı deprem riski yüksek bölgelerdeki bulunan pek çok yapı tipine uygulanabilir. Kullanılması uygun olmayan durumlar aşağıda belirtilmiştir.

Sismik İzolatör Ne İşe Yarar?

Sismik izolatörlerin işlevi; en basit anlatımla deprem kuvvetinin bu izolatörlerin üzerindeki yapılara etkisini, dolayısıyla da bu sebeple oluşlacak sarsıntıları olabildiğince azaltmaktır. Bu nedenle deprem izolatörlerinin yararları bu ana faydalar doğrultusunda türetilebilir.

Depremin kendisini kontrol edemiyoruz, ancak hareketlerin temelden yukarıdaki yapıya aktarılmasını engelleyerek yapıya yaptığı talebi değiştirebiliyoruz. Bu nedenle, izolasyonu kullanmanın birincil nedeni, deprem etkilerini azaltmaktır. Doğal olarak, izolasyonla ilgili bir maliyet vardır ve bu nedenle, yalnızca faydalar bu maliyeti aştığında kullanımı mantıklıdır. Ve elbette, maliyet fayda oranı, depreme dayanıklılığı sağlamak için alternatif önlemlerden elde edilenden daha çekici olmalıdır.

Sismik izolatörün çalışma prensibini aşağıdaki görselden anlamak daha kolay olacaktır.

1. Önemli yapılarda deprem sarsınıtısı kaynaklı, hizmetlerin duraksaması ya da durması engellenir. Sarsıntı ve dinamik etkilerden zarar alacak hassas cihazların arızalanması, ya da elektrik, sıhhi, gaz tesisatlarının hizmetlere, yapıya ve çevreye vereceği zarar engellenir.
2. Sismik izolatörler yapıyı kalıcı ve büyük hasarlara karşı korur.
3. İç ve dış mekanlarda araç, gereç, makina, mobilya gibi eşyaların düşmesi ve devrilmesini engeller ve bu sebeple oluşacak can ve mal hasarlarının önüne geçer.
4. Sismik izolatörlü binalar büyük depremlerden sonra dahi ayakta kalabilmektedir.
5. Deprem sonrası, yaraların sarılması ve acil durum işlemlerinin güvenli bir ortamda sürdürülebilmesini sağlar. Aynı zamanda deprem korkusu ve psikolojik travmalara karşı güven hissi verme etkisiyle destek olur.
6. Yapıda mesnet izolatör-sismik izolatörlerin kullanılmasıyla üst yapıya daha düşük deprem kuvvetlerinin etkimesi sağlanacağından, daha düşük boyutlarda yapı eleman boyutlarına ihtiyaç duyulur. Bu da malzeme ve işçilik giderlerinden tasarruf edilmesi manasına gelmektedir.
7. Olası bir hasar durumunda, izolatörsüz binalara oranla çok daha düşük boyutta hasarlarla karşılaşılacağından, deprem sonrası onarım ve güçlendirme işlemleri ile bu işlemlerin maliyetleri kısıtlı olacaktır.

Sismik İzolatörlerin Avantajları ve Dezavantajları

Sismik izolatörler ülkemizde yeni yeni yaygınlaşamaya başlamıştır. Her izolasyon sisteminin avantajları olduğu gibi dezavantajları da bulunmaktadır, bundan dolayı amacına uygun sistemin seçilmesi büyük önem arz etmektedir. Sismik izolatörlerin avantajları aşağıdaki gibi sıralanabilir;

• Depremlerde can güvenliğinin artması,
• Taşıyıcı yapıda hasarların en aza indirilmesi,
• Bina içerisindeki ekipmanların korunması (hastanelerdeki cihazların korunması, yeniden yapılması mümkün olmayan tarihi eser ve yapıların korunması, nükleer reaktör ve rafinelerin korunması)
• Deprem sonrası hemen kullanım ile iş kaybının ve ekonominin etkilenmemesi,
• Ulaşım yapıları olan köprü viyadük gibi yapıların sürekliliği,
• Göreli kat ivmesinin azalması olarak sıralanabilir.

Sismik izolatörlerin bu gibi avantajlarının yanı sıra oldukça sınırlı dezavantajları bulunmaktadır. Örneğin yapının tasarlanan depremden büyük bir depreme maruz kalması durumunda izolatörlerde kopma ile birlikte kalıcı hasarlar olabilmektedir. Ayrıca sismik izolatörlerin maliyetinin yüksek olması ile birlikte yapıda uygulanması gereken ekstra bodrum maliyeti ve temel kazılarının daha derin olması, temelin etrafının yapının deplasman yapabilmesi için istinat duvarları ile çevrilmesi, izolatörlü yapıda kullanılması gereken kanalizasyon, su, elektrik, doğalgaz gibi sistemlerin farklı şekilde yapılması izolasyonlu yapıların maliyet kalemlerini arttırmaktadır.

İzolasyon sistemleri yapıların periyotlarını uzattığı için yumuşak zeminler üzerine inşaa edilmiş yapılar için zararlıdır. Yumuşak zeminlerde deprem izolatörleri konularak yapı periyodunun artırılması durumunda yapıya gelecek deprem yükü artacaktır. Ayrıca bitişik nizam yapılarda sismik izolasyon uygulaması uygun değildir

Deprem İzolatörleri Nerelerde Kullanılır? Sismik İzolatörler Hangi Binalarda Kullanılır?

Deprem izolasyonu sistemleri, deprem ya da diğer yanal etkilere karşı önlem alınması gereken ya da istenen hemen hemen tüm yapılara uygulanabilecektir. Fakat şu an yaygın olarak kullanılan sismik izolatörler, özellikle yüksek periyotlu, yüksek binalarda çeşitli nedenlerden dolayı kullanılamamaktadır. Fakat yüksek yapılar için de izolatörlerden öte farklı sönümleyici araçlar ve yöntemler kullanılarak gerekli önlemler alınabilmektedir.

Türkiye için kullanımı neredeyse yeni başlayan ve sismik izolasyonlar hakkında yoğun araştırma ve geliştirme çalışmaları devam etmektedir. Deprem izolatörleri, gelecekte yapılarda meydana gelen deprem kaynaklı hasarların önlenmesindeki ana çözüm yöntemi olarak düşünülmektedir.

Sismik İzolatör Maliyeti Ne Kadar? Sismik İzolatör Fiyatı

Yukarıda da bahsedildiği üzere sismik izolatörler ülkemiz için yeni sayılacak bir teknolojidir. Her ne kadar geçmiş yıllarda kullanım örneklerine rastlasak da, bu malzemeler geçmişte, hatta şu an hala büyük bir bölümü yurt dışından sağlandığı için maliyetleri yüksekti. Fakat ülkemizde de üretilmeye başlanması, sürekli olarak geliştirme ve iyileştirme işlemlerinin çalışılması nedeniyle her geçen gün sismik izolatör fiyatları düşecek ve her türlü yapı için uygulanabilir bir hal alacaktır.

Bir çalışmada sismik izolatör uygulamasının, taşıyıcı sistem maliyetindeki azalışı bu grafikle belirtilmiş. (İzolatör maliyeti dahil değil). Uygulama sayesinde, yaklaşık karkas maliyetinini ortalama %20’si gibi bir maliyet azalışı elde edilmiş. (Kaynak: Esra ÖZER-GELENEKSEL VE TABAN İZOLATÖRLÜ BETONARME BİNALARIN SİSMİK DAVRANIŞLARININ KARŞILAŞTIRILMASI)

Her yapının ve zeminin kendisine göre bir karakteristiği ve davranışı vardır. Sismik izolatör maliyetlerinden bahsedebilmek için bir genelleme yapmak yanlış olacaktır. Çünkü her yapıya gereken sismik izolatör yöntemi, sayısı ve bu izolatörlerin her birinin özellikleri maliyeti asıl belirleyici unsurlardır. Sayfanın ilerleyen bölümlerinde izolatör çeşitlerinden ayrıca bahsedilecektir. Yapıdaki  kat ve kolon adedi, deprem bölgesi, zemin özellikleri ve birçok diğer özellikler yapıda kullanılacak deprem izolatörü fiyatlarını ve özelliklerini değiştirecektir.

“Sismik izolatör ne kadar?” sorusunun en doğru yanıtı ilgili yapıda yapılacak analiz ve değerlendirmeler sonucu verilebilmektedir. Fakat sismik izolatör maliyetinin direkt bu işleme harcanacak tutar olarak düşünülmesi yanlış olacaktır. Zira yukarıda Sismik İzolatör Ne İşe Yarar? bölümünde de değinildiği üzere, bu yöntemlerin kullanılması sonucu, yapı inşaat malzeme ve işçilik giderleri düşeceğinden, sismik izolatör özelinde düşünmek yerine yapının komple deprem izolatörlü hali ile deprem izolatörsüz hali karşılaştırılmalıdır.

Sismik İzolasyon Yönteminin Uygulamalarındaki Zorluklar

• İzolasyonlu yapının alt ve üst seviyesi arasındaki yer değiştirmelerin yapının servis ömrü boyunca sağlanmalıdır.
• Süneklik oranı yüksek, yapı periyodu yüksek olup rezonans riski taşımayan yapılara uygulanmasının yapıya yeterli etkisi yoktur.
• Yapının yükseklik ve genişlik oranındaki büyük fark devirici momentlerin artmasına ve yapının düşey yönde hareket etme riskini ortaya çıkarmaktadır. Bu durum izolatörlerin yüksek yapılarda kullanımını zorlaştırmaktadır.

Sismik izolatörlü yapılarda beklenen maksimum yer değiştirmeye göre binanın hareket edebileceği boşluk bırakılmalıdır. Toprak altında bırakılacak sismik boşluklarda sistem istinat duvarı ile korunmalı yapının tüm servis ömrü boyunca bu bölgeye su, toprak gibi yabancı maddelerin dolmasını engellemek için gerekli tedbirler alınmalıdır. Ayrıca yapıya dışarıdan bağlanacak olan su, doğalgaz, elektrik ve kanalizasyon gibi sistemlerin ek yerlerinin esnek olarak dizayn edilmelidir.

Sismik İzolatörler Nerelere Yerleştirilir

Yapılarda sismik izolasyon genel itibari ile kolon alt bölgesinden yapılmaktadır. Bu durumda yapının içerisinde bulunan merdiven gibi sistemler servisine devam edebilmektedir. Ancak izolatör kolon ortası ve kolon üstünde uygulandığında bina içi ulaşım sistemlerinde gerekli önlemler alınmalıdır. Aynı şekilde izolasyon seviyesinde bulunan kapı, duvar gibi sistemlerinde alt ve üst yapı arasındaki ötelenmeyi karşılayacak şekilde tasarlanmalıdır. Bunların yanı sıra izolatörlerin görünmeyen bir alanda veya bodrumda konumlandırılması seçeneği vardır. Bu seçenek ile izolatörlerin bakım ve olası değişiminin yapılması kolaylaşır. Ancak bu durum ek kat maliyetine, istinat duvarı maliyetine ve kazı maliyetlerine neden olmaktadır.

Sismik İzolatör Çeşitleri

Sismik izolasyon sistemleri 3 ana başlıkta toplanabilir. Bu ana başlıklar ve alt başlıkları şu şekildedir.

1. Elastomerik mesnetli sismik izolasyon  sistemleri
   1. Düşük sönümlü kauçuk tip mesnetler (LDRB)
   2. Yüksek sönümlü kauçuk tip mesnetler (HDRB)
   3. Kurşun çekirdekli kauçuk tip mesnetler (LRB)
2. Kayma esaslı sismik izolasyon sistemleri
   1. Sürtünmeli sarkaç sistem (FPS)
   2. Esnek sürtünmeli taban izolasyon sistemi (R-FBI)
3. Kauçuk- kayıcı sismik izolasyon sistemleri
   1. Fransa elektrik kurumu sistemleri (EDF)
   2. EERC birleşik sistemleri

Sismik izolatör maliyeti

Baraj, bir akarsu vadisini kapatarak taşkınlardan koruyan, arkasında su biriktiren ve biriken suyu içme suyu, tarımsal sulama, enerji üretimi vb. ihtiyaçları karşılamak amacıyla inşa edilen yapıdır.

Baraj inşa edildikten sonra suyun set arkasında biriktirilmesiyle göl meydana gelir. Bu göle rezervuar veya baraj gölü denir.  Baraj, su biriktirme amacı ile hazne olusturmak üzere akarsu vadisinin kapatılarak suyun akışının engellendiği yapıdır.  Akarsular üzerine inşa edilen barajlar, içme suyu temini, tarımsal sulama, taşkın kontrolü sağlamak, endüstri suyu temini, elektrik üretimi, rekreasyon aktiviteleri, katı madde hareketinin kontrolü ve balıkçılık faaliyetleri gibi farklı amaçlara yönelik inşa edilmektedir. (Barajların Yapım Amaçları yazımıza buradan ulaşabilirsiniz.)

Baraj Çeşitleri – Baraj Tipleri

1. Dolgu barajlar
   1. Homojen toprak dolgu barajlar
   2. Geçirimsiz çekirdekli dolgu barajlar
      1. Kil çekirdekli dolgu barajlar
         1. Kil çekirdekli kaya dolgu barajlar
         2. Kil çekirdekli karışık dolgu barajlar
      2. Asfalt çekirdekli dolgu barajlar
   3. Ön yüzü geçirimsiz dolgu barajlar
      1. Ön yüzü beton kaplamalı kaya dolgu barajlar
      2. Ön yüzü asfalt kaya dolgu barajlar
2. Beton barajlar
   1. Beton ağırlık barajlar
   2. Payandalı barajlar
   3. Beton kemer barajlar
   4. Silindirle sıkıştırılmış beton barajlar (SSB)
3. Karışık kesitli barajlar

Baraj tipleri, baraj malzemesine ya da diğer baraj özelliklerine göre sınıflandırılabilir. Baraj tipinin seçiminde, topoğrafya iklim şartları, depremsellik, ekonomik mukayese, temelin özellikleri ve inşaat malzemelerinin mevcudiyeti gibi özellikler önem kazanmaktadır. Baraj mühendisliğinde baraj tipleri birçok parametreye bağlı olarak sınıflandırılabilir.

Büyüklüklerine göre barajlar

Büyüklüklerine göre barajlar büyük baraj veya küçük baraj olarak sınıflandırılabilir. Büyük barajı Uluslararası Büyük Barajlar komisyonu (Internatıonal Commıssıon On Large Dams, ICOLD) “Temelden yüksekliği 15 m’den daha fazla olan barajlar” büyük baraj olarak tanımlanmaktadır. Eğer baraj yüksekliği 10 m ile 15 m arasında değişirse ve aşağıda belirtilen şartlardan en az birini sağlarsa böyle bir barajda yine büyük baraj olarak sınıflandırılır.

• Rezervuar hacmi 1 milyon m³’ten büyük ise,
• Tepe uzunluğu 500 m’den uzun ise,
• Temel inşaatında özel zorluklar varsa,
• Taşkın debisi 2 bin m³/s’den büyük ise,
• Projesi alışılmış türde değil ise,

Bu şartlardan hiçbirini sağlamayan barajlar ise küçük baraj ya da gölet olaraksınıflandırılır.

Dünyanın En Güçlü 10 Barajını buradan inceleyebilirsiniz…

Yüksekliklerine göre barajlar

Barajın yüksekliği 100 m’den fazla ise yüksek baraj, 50 m-100 m arasında ise orta yükseklikte baraj, 50 m’den az ise alçak baraj olarak sınıflandırılabilir.

Yapılış amaçlarına göre barajlar

Tek amaçla inşa edilen barajlar

İçme, kullanma, sulama, enerji üretim, taşkın koruma, başka bir barajın mansap şartlarının düzenlenmesi, atıkların depolanması, balıkçılık vb. şeklinde sınıflandırılabilirler.

Çok amaçla inşa edilen barajlar

Barajlar genelde birden çok amaca hizmet etmek için yapılırlar. Çok amaçlı bir barajda, depolama, taşkından korunma, rekreasyon gibi fonksiyonlar bir arada bulunabilir.

Fonksiyonlarına göre barajlar

Barajlar fonksiyonlarına göre de biriktirme, taşkın geciktirme ve kabartma olmak üzere sınıflandırılırlar.

Gövdenin statik projelendirmesine göre barajlar

Buna göre barajlar, ağırlık baraj, kemer ağırlık baraj, kemer baraj, payandalı baraj, toprak veya kaya dolgu baraj, ön germeli baraj şeklinde sınıflandırılır.

Hidrolik özelliğine göre barajlar

Bu tür barajlar üzerinden su akan baraj ve su akmayan baraj olarak iki şekilde sınıflandırılır.

Düzenleme devresine göre barajlar

Düzenleme yapmayan çevirmeli, mevsimlik düzenleme yapan ve uzun vadeli düzenleme yapan barajlar olarak üç grupta sınıflandırılabilir.

Gövde malzemesine göre sınıflandırma

Gövde dolgu malzemesi olarak kullanılan malzemeye göre dolgu barajlar, beton barajlar ve karışık kesitli barajlar olarak üç kategoriye ayrılabilir. Bu üç ana baraj tipi kullanılan gövde malzemesine ve geçirimsizliği sağlayan malzemelerin çeşidi ve yerine göre kendi içinde sınıflandırılırken çoğunlukla gövde malzemesi dikkate alınmaktadır. Günümüzde ülkemizde yaygın olarak beton ve dolgu barajlar kullanılmaktadır.

Dolgu Baraj Nedir?

Dolgu barajlar gövdelerini asfalt, kaya, kum, kil, çakıl vb. doğal malzemelerin oluşturduğu yapılardır. Ülkemizde şu ana kadar inşa edilmiş barajların büyük bir bölümünü oluşturan dolgu barajlar; tek bir malzemeyle geçirimsizliği tüm gövdede sağlayan homojen dolgu barajlar, geçirimsizliği çekirdekte sağlayan geçirimsiz çekirdekli dolgu barajlar ve geçirimsizliği ön yüzde sağlayan ön yüzü geçirimsiz dolgu barajlar olmak üzere üç gruba ayrılabilir.

Beton Ağırlık Barajlar

Beton ağırlık barajlar, tasarım yüklerine ağırlıkları ve malzeme dayanımları ile mukavemet gösterirler. Kemer barajlarda ise yükleri kemerleme etkisi ile yamaçlara aktarırlar. Beton barajlarda gövdenin tümü ile geçirimsiz olması esastır. Beton ağırlık barajlar, dış yüklerin etkisi ile kaymaya ve devrilmeye karşı kendi ağırlığı ile karşı koyan bir yapıdır. Beton barajlar genellikle, dar vadilerde ve sağlam temel kayaları üzerine inşa edilirler. Dolusavak, dip savak ve su alma yapıları baraj gövdesi üzerinde tasarlanırlar. Sarıyar, Kemer, Boyabat, Çubuk 1 ve Porsuk barajları bu tip barajlardır.

Payandalı Barajlar

Payandalı barajlar, beton ağırlık barajlarının özel şeklidir. Yan yana sıralanmış payandaların memba yüzleri genişletilmek sureti ile veya araları plak, kemer vs. gibi elemanlarla kapatılarak süreklilik sağlanmıştır. Ağırlık barajlara göre daha geniş vadilerde ekonomiktirler.

Beton Kemer Barajlar

Kemer baraj, rezervuardaki su yükü ve kendi ağırlığını kemer etkisi ile mesnetlere aktaran baraj türüdür. Kemer barajlarda yükler ve gerilmeler iyi dağıldığı için kullanılan malzeme miktarı ağırlık barajlara göre daha az olmakta ve maliyet düşmektedir. Bu baraj türünün inşası için vadi dar olmalı ve barajın yerleşeceği temel ve mesnetlerin taşıma gücü yüksek olmalıdır.  Kemer barajlar:

1. çift eğrilikli,
2. ince beton kemer
3. beton ağırlık kemer

olmak üzere üç türden oluşmaktadır.

Oymapınar, Gökçekaya, Ermenek, Deriner, Berke ve Sır barajları çift eğrilikli kemer barajlarımızın örnekleridir. İnce beton kemer barajına örnek olarak Gezende Barajı verilebilir. Karakaya ve Artvin barajları ise beton ağırlık kemer barajlarımızdır.

Silindirle Sıkıştırılmış Beton Barajlar

Silindirle sıkıştırılmış beton barajlar (SSB), düşük oranda karışım suyu ve çimento içeren beton türünün, katmanlar halinde serilerek silindirlerle sıkıştırılması ile inşa edilen yapılardır. Bu özel beton türündeki çimento içerik olarak klasik betonunkinden daha azdır ve benzer malzemelerden beton karışımı oluşturulur. Bu karışım titreşimli silindirlerle sıkıştırıldığı için oluşturulan betona silindirle sıkıştırılmış beton adı verilmiştir. Son yıllarda silindirle sıkıştırılmış beton, baraj gövdelerinde, memba ve mansap batardolarında ve barajların diğer kısımlarında kullanılabilmektedir. Bu barajların memba ve mansap yüzü diğer baraj türlerine göre daha dik şevli yapılabilmekte ve bunun sonucunda daha az malzeme kullanılmaktadır. Dolgu baraja göre daha ekonomiktirler. Çine, Ayvalı, Menge ve Çetintepe barajları ülkemizde silindirle sıkıştırılmış beton barajlara örnektir.

Karışık Kesitli Barajlar

Geniş bir nehirde kaya dolgu, beton, katı dolgu ve silindirle sıkıştırılmış beton gibi çeşitli baraj tiplerinden oluşan karışık kesitli baraj inşa edilebilir. Ülkemizde Dağdelen, Birecik, Keban (beton ağırlık+kil çekirdekli kaya dolgu), Karkamış (beton ağırlık+kil çekirdekli kum ve çakıl dolgu) barajları bu tip barajlardır.

Barajlar Neden Yıkılır?

Kaynaklar:
Haluk BALI-BARAJLARDAKİ DEFORMASYONLARIN GEOTEKNİK CİHAZLAR İLE İZLENMESİ, DERİNER BARAJI ÖRNEĞİ
Can YILDIZ-BARAJ YIKILMASI TAŞKIN RİSK ANALİZİ YEŞİLDERE BARAJI ÖRNEĞİ
Berkant KONAKOĞLU-BETON BARAJLARDA DEFORMASYONLARIN STATİK, KİNEMATİK VE DİNAMİK MODELLER İLE BELİRLENMESİ: ARTVİN DERİNER BARAJI ÖRNEĞİ
KADİR KOÇYİĞİT-SİLİNDİRLE SIKIŞTIRILMIŞ BETON BARAJLARDA AGREGA NEM MİKTARININ MÜHENDİSLİK ÖZELLİKLERİNE ETKİSİ

Hukuk âleminde, idarenin, olağanüstü durumlarda kişilere bir takım yükümlülükler getirme yetkisi olarak tanımlanan1 istimval, “mal” sözcüğünden türeyen ve kökeni Arapça olan bir kelimedir. Fransız doktrininde bir görüşe göre, istimval, taşınır malların geçici olarak kullanımını veya mülkiyetini, taşınmazların ise sadece geçici olarak kullanımını veya kişileri hizmet yükümlülüğü altına sokmayı sağlayan zorlayıcı idari bir işlem olarak tanımlanır.

Tanımdan da anlaşılacağı üzere istimval, yalnızca olağanüstü dönemlerde kullanılabilen bir usuldür. Bunun yanı sıra, istimval yetkisinin kullanılabilmesi, bu hususun özel kanunlarda düzenlenmiş olmasına bağlıdır. Kamulaştırmanın aksine istimvali düzenleyen tek bir kanun yoktur. İstimval çeşitli kanunlarda düzenlenmiştir.

İdare, kural olarak ihtiyaç duyduğu taşınır malları genel hukuk kuralları çerçevesinde, satın alma usulüyle elde etmektedir. Ancak deprem, sel gibi doğal afetler neticesinde veya ağır ekonomik bunalımlar gibi olağanüstü durumlarda, taşınır mallara acil bir şekilde ihtiyaç duyulabilir. Şüphesiz böyle bir durumun varlığı halinde, ihtiyaç duyulan, birbiri yerine kolayca konulabilen taşınır malın olağan usul yöntemiyle sağlanmaya çalışılması, gecikmesinde sakınca olması dolayısıyla kamu yararına uygun olmayabilir. Bu nedenle, idareye kamu gücünü kullanarak daha hızlı biçimde ihtiyaç duyduğu taşınırı elde etme imkânı tanınmıştır.

Kamulaştırma normal zamanlarda uygulanabilen bir yöntem iken istimval olağanüstü zamanlarda uygulanır. Yine, istimval özel mülkiyete tâbi taşınır malın mülkiyetinin veya kullanma ve intifa hakkının devri için uygulanan bir usul iken, kamulaştırma işleminin konusunu özel mülkiyete tâbi taşınmaz mülkiyetinin devri oluşturur. Bununla beraber, istimvalde de kamulaştırmada olduğu üzere, malın bedeli adli yargıda, işlemin hukuka uygunluk denetimi ise idari yargıda karara bağlanır.

Buna göre istimval, idarenin olağanüstü durumlarda, felakete uğrayanların birtakım ihtiyaçlarını karşılamak adına gerçek ve tüzel kişilerinden mal ve hizmet edinmesi olarak tanımlanabilir.

İstimval, istisnai bir yetki olması nedeniyle günümüzde sıkça başvurulan bir müessese değildir. Ancak, her ne kadar günümüzde uygulanabilirliği az olsa da kimi durumlarda idare tarafından kullanılması gereken yetkidir. Keyfi olarak kullanılması durumunda çok ağır sonuçlar doğuracak olan bu müessese, idarenin diğer her bir işlemi gibi, kanuni düzenlemelerde belirtilen esas ve usullere binaen tesis edilmesi gerekmektedir.

İstimval, özel yararın kamu yararına feda edilmesi düşüncesinin bir ürünü olduğu için idare, bu müessese kapsamında getirdiği yükümlülüklerin parasal karşılığını, yükümlülere ödemesi gerekir. Yine, tesis edilmesiyle çalıştırılan kişilere ve mallarına bir takım zararlara yol açabildiği için idarenin yükümlülere, uğradıkları hak kaybına karşılık haklı bir tazminat vermesi gerekmektedir.

İstimval, idareye yalnızca özel mülkiyete ait taşınmaz malların geçici olarak kullanma hakkını ile taşınır malların mülkiyetine el koyma veya geçici olarak kullanma hakkını vermez. Başka bir deyişle, istimvalin konusunu sadece mal yükümlülüğü oluşturmaz. İdare, bu müessese ile kişilere, ayrıca para ve çalışma yükümlülüklerini getirme yetkisini de haiz olur. Çünkü istimval müessesi, olağanüstü nitelik arz eden kimi durumlarda ihtiyaç duyulan mal ve hizmetlerin karşılanmasını amaçlar. Örneğin, idare, meydana gelen deprem nedeniyle enkaz altında kalanların kurtarılması için özel mülkiyete ait iş makinelerine de el koyabileceği gibi yine iş makinelerini kullanan kişilere enkaz çalışmalarına katılmaları için çalışma yükümlülüğü getirebilir. Çünkü istimval kapsamında sadece iş makinelerine el koyulması enkaz çalışmalarının yürütülmesi bakımından bir fayda sağlamaz. Bu makinelerini kullanmak uzmanlık gerektiren bir iş olduğu için bunları kullanabilen kişilere de çalışma yükümlülüğünün getirilmesi gerekir. Keza, ekonomik bunalım zamanlarında ekonominin iyileştirilmesi için kişileri belirli alanlarda çalıştırabileceği gibi gerektiğinde kişilerin paralarına da idare tarafından el konulabilir. İşte, mal yükümlülüğü gibi aynı amaca yönelik olarak aynı zamanda ve aynı usullerle getirilen para ve çalışma yükümlülüklerini farklı hukuki kavramlar çerçevesinde değerlendirmek hukuk mantığı açısından isabetli değildir.

Trampa Nedir?

Baraj yıkılmaları gövdenin tümden göçmesi veya kısmi oyulma görülmesi gibi çeşitli sebeplerle gerçekleşebilmektedir. Meydana gelen baraj yıkılmaları incelendiğinde aşağıda belirtilen nedenlerin bir ya da birkaçının bu yıkıma sebep olduğu söylenebilir:

1. Uzun süreli yağışlar ve taşkınlar
2. Yetersiz dolusavak kapasitesi
3. Borulanmayı ve sızmayı tetikleyen içsel aşınmalar
4. İşletme aşamasında baraj ekipmanlarının yetersiz bakımı
5. Uygun olmayan tasarım veya malzeme kullanımı
6. Baraj gövdesinden suyun aşmasına neden olan yer kaymaları
7. Baraj havzasının akış yukarısında bulunan başka bir barajın yıkılması
8. Terörist saldırılar
9. Baraj gövde üst kesimi boyunca çatlaklara neden olacak deprem oluşumları
10. Baraj rezervuarının aşırı akım alması
11. Yetersiz ve hatalı filtre malzemesi seçimi
12. İnsan, tasarım ve bilgisayar hataları.

(Baraj Nedir? Baraj Çeşitleri)

(Barajlar Neden Yapılır?)

Baraj yıkılma sebepleri üç ana gruba ayırabilir:

a) Baraj gövdesi üstünden su aşması

Baraj gövdesi üzerinden suyun aşması, birçok nedenden dolayı olabilir ama genellikle dolusavak kapasitesinin yetersiz olmasından kaynaklanmaktadır. Ayrıca yeterli dolusavak kapasitesinin katı maddeler ile dolmasından da meydana gelmektedir. Böylece baraj gövdesinden aşan su aşınmaya neden olur ve barajın yıkılmasına sebep olur.

b) Temel hataları

Baraj yıkılmasına neden olan temel hataları, temelin özelliklerinden kaynaklanacağı gibi yapım esnasında yapılan yanlış iyileştirmelerden de kaynaklanabilmektedir. Farklı oturmalar, çatlaklar, su sızıntıları gibi nedenler baraj temelinde hataların olduğunun belirtisi olabilmektedir. Ayrıca, tasarım aşamasında yanlış seçilen ve uygulanan temel malzemeleri de ciddi sorunların oluşmasına neden olmaktadır.

c) Baraj gövdesinde meydana gelen borulanma

Dolgu barajlarda geçirimsizliği sağlayan geçirimsiz zonda, sızan suların ince malzemeyi taşıması ile oluşan boşluklar zamanla boru gibi görev görmektedir. Su akımları bu boşluklardan geçerek zamanla boşlukların genişlemesine ve barajın yıkılmasına sebep olmaktadır.

Tarihteki Baraj Yıkılma Olayları

“Barajlar Neden Yıkılır?” konusuyla ilgili bilgi vermek ya da yorum yapmak için sayfanın alt bölümündeki yorum bölümünü kullanabilirsiniz.

Dünyanın En Güçlü 10 Barajı

Yapının bulunduğu zemin, bölge ve yapı özelliklerine bağlı olarak birçok farklı karakteristiğe sahip olan bu yüklerin yapı tasarımlarında dikkate alınabilmesi için bazı yönetmelikler yayınlanmıştır.

Ülkemizde yüklerle ilgili yönetmelikler;

1. TS 500: Sıcaklık değişimi, büzülme ve sünme etkilerine ilişkin değerler,
2. TS 498: Rüzgar, kar ve zemin basınçlarına ilişkin hareketli yük değerleri,
3. TS-EN 1991-1-3: Kar yükü değerleri,
4. TBDY: Deprem yükü değer ve hesaplamaları,
5. TS ISO 9194: Yapılarda kullanılan malzemelere ilişkin yoğunluk değerleri

Yapılara etkiyen önemli düşey yükler “Ölü Yükler” ya da “Sabit Yükler” olarak isimlendirilebilen “Kalıcı Yükler” ile “Hareketli Yükler”dir. Yapıların deprem hesabına esas kütlelerinin belirlenmesinde de bu yükler esas alınmaktadır. (G+nQ)

Sabit Yükler – Ölü Yükler- Kalıcı Yükler

Kullanım ömürleri boyunca yapı üzerinde sürekli olarak bulunacak yükler sabit yük, kalıcı yük ya da ölü yükler olarak isimlendirilir. Sabit yükleri oluşturan yapı elemanları;

• Taşıyıcı sistemin kendi ağırlıkları (kolon, kiriş, döşeme, perde, temel),
• Çatı (kiremit, çelik, ahşap malzemeler),
• Duvarlar,
• Sıvalar,
• Kaplama malzemeleri,
• Tesviye harçları, şap,
• Dolgu malzemeleri,
• Elektrik, su tesisat elemanları,

şeklinde sıralanabilir.

Ömürleri boyunca yapılara etkiyen farklı yükler arasında sabit yükler, gerçeğe en yakın şekilde öngürülebilen yüklerdir. Yukarıda sıralanan yapı elemanlarının boyutları aracılığıyla hacimleri hesaplanmakta ve bu değerler malzeme yoğunlukları ile çarpılarak kütleleri elde edilmektedir. Bilindiği gibi kütlenin yerçekimi ivmesi ile çarpılması ile de ağırlıklar elde edilir ve ilgili hesaplarda kullanılmak üzere yük değerleri elde edilmiş olur. Sabit yükler, yük kombinasyonlarında genellikle “Dead Load”u temsil eden “D” harfi ile gösterilmektedir. (Örn. 1.4G+1.6Q)

Sabit yüklerin hesabında kullanılan malzeme birim yoğunlukları;

Diğer malzeme yoğunluklarına “TS ISO 9194-YAPILARIN PROJELENDİRİLME ESASLARI-TAŞIYICI
OLAN VE OLMAYAN ELEMANLAR DEPOLANMIŞ MALZEMELER-YOĞUNLUK” Standardından ulaşılabilir.

Hareketli Yükler

Kullanım ömrü boyunca yapı üzerinde sabit olarak bulunmayan, bazen bulunup bazen bulunmayan yükler hareketli yükler olarak sınıflandırılmaktadır.

Hareketli Yükler,

• Yapı üzerinde bulunana canlılar,
• Eşyalar,
• Depolama malzemeleri,
• Makineler,
• Araç ve gereçler,
• Vinçler,
• Taşıtlar,
• Yağmur,
• Kar (Deprem etkisi hesabında ayrı tanımlanmaktadır), (Kar Yükü Hesabı)

Hareketli yükler çok farklı etkenlerden kaynaklanabileceğinden yapıya etkiyecek net hareketli yük değerlerinin kesin olarak hesaplanması imkansızdır. Dolayısıyla bu yük değerleri belirli kabuller çerçevesinde belirli yaklaşıklıklarda ele alınmaktadır. Hareketli yük değerleri TS 498 Standardında aşağıdaki şekilde verilmiştir.

TS498′ e Göre Hareketli Yük Değerleri

NOT – Merdiven basamakları için verilen hareketli yük değerlerinin hesaplarda geçerli olabilmesi için, yükün düzgün yayılı şekle dönüşmesini sağlayan bir konstruksiyon yapılmış olmalıdır. Mesela, her basamağın rıht ile bağlantısı sağlanmalı veya sahanlıkları birleştiren kirişe oturmalı veyahut merdiven boşluğu duvarlarına ankastre edilmelidir.

Hareketli yükler ilgili yönetmelikler ve programlarda “Q” harfi ile temsil edilmektedir.

Toplam üç kattan daha fazla kata sahip ağır sanayi atöyleleri, imalathaneler ve depolar dışındaki yapılarda, bütün katların aynı anda tam hareketli yükle yüklü bulunması ihtimalinin az olduğu düşünülerek kolon, bağ kirişi ve perde duvar gibi yapı elemanlarının hesabında ve buna eşdeğer zemin basıncının belirlenmesinde gerekli olan hareketli yük değerlerinde azaltma yoluna gidilebilmektedir.

Rüzgar yükü ve hesabı ile ilgili yazımıza buradan ulaşabilirsiniz.

Yapıların projelendirilmesinde, yapıların maruz kaldığı kuvvetleri yeterli mukavemet ile karşılayabilmesi hedeflenir. Dolayısıyla binalarda uygun yük aktarımı tasarlanan elemanlar aracılığı ile sağlanıp yapı zeminine aktarılacaktır. Gerçeğe en uygun yük kombinasyonlarının oluşturulmasında yukarıda açıklanan ölü ve hareketli yüklerin öngörülmesi başlangıç ve temel adımları oluşturmaktadır.

“a) 2000 m²’den büyük parsellerde yapılacak yapılarda mekanik tesisat projesine; çatı yüzeyi yağmur sularının, tabii zemin altında tesis edilecek yağmursuyu toplama tankında toplanması, gerekmesi halinde filtre edilerek yeniden kullanılması amacıyla yağmursuyu toplama sistemi projesi de eklenir. İlgili idarelerce daha küçük parsellere ilişkin de zorunluluk getirilebilir. Yağmursuyu toplama tankı, parselin yan, arka veya parsel sınırına 3 m. den fazla yaklaşmamak kaydı ile ön bahçe zemini altında konumlandırılır. Toplama tankı tahliye hattı varsa yağmursuyu şebekesine bağlanır, atık su şebekesine bağlanamaz.”

Ruhsat projeleri için yeni bir konu olan bu yağmur suyu toplama ve depolama sistemleri nedir, ne değildir, niçin kullanılır, nereye inşa edilir gibi konuları inceleyelim.

Hangi Yapılarda Yağmur Suyu Toplama Sistemi Gereklidir?

Yağmur suları çatı alanı geniş olan binalar, hastaneler, fabrikalar, hava alanları, üniversite binaları vb. yapıların çatılarından toplanıp depolarda biriktirilebilir. Bu işlem için depo alanları gerekmektedir

Yönetmelik’e yalnızca bir paragraf ile getirilen bu yeniliğin uygulanması ile ilgili yapı türleri ve sınıfları için şu an yeterince detay bulunmamaktadır. Fakat yağmur suyunu toplayabilmek için gerekli ana kaynağın geniş alanlar/çatılar olması nedeniyle geniş yüzeyli parsellere öncelikli olarak zorunluluk getirilmiştir. Ayrıca yağış miktarlarının bölgelere göre farklılık göstermesi nedeniyle bölgesel uygulamalar için ilgili idarelere de düzenleme hakkı verilmiştir.

Yağmur Suyu Toplama Sistemi Nasıl Yapılır?

2017 yılında yayınlanan YAĞMURSUYU TOPLAMA, DEPOLAMA VE DEŞARJ SİSTEMLERİ HAKKINDA YÖNETMELİK ve ekinde yağmur toplama sistemleri hakkında detaylı bilgiler bulunmaktadır. Bu yönetmelik ve eklere aşağıdaki bağlantılardan ulaşabilirsiniz.

Yönetmelik;

Yağmursuyu Toplama, Depolama Ve Deşarj Sistemleri Hakkında Yönetmelik

Eki;

Yağmursuyu Kanalizasyon Sistemlerinin Etüt, Planlama ve Projelendirilmesine İlişkin Usul ve Esaslar

Örnek Yağmur Suyu Toplama Sistemleri

Yağmursuyu Kanalizasyon Sistemlerinin Etüt, Planlama ve Projelendirilmesine İlişkin Usul ve Esaslar’da yağmursuyu toplama sistemleri için aşağıdaki tipik örnekler verilmiştir.

Yağmur suyu toplama ve biriktirme projelerini de daha sonra buradan paylaşacağız…

Yağmur Suyu Toplama Sistemi Hesabı

(Eren, Aygün, Likos, & Damar, 2016)’nın çalışmasında yağmur toplama sistemi hesabı aşağıdaki şekilde yapılmıştır;

Çatı Yağmur Suyu Miktarı(m³)= Yağmur toplama alanı x yağış miktarı x çatı katsayısı x filtre etkinlik katsayısı.

Burada;

• Yağmur toplama alanı: Blokların çatı alanı,
• Yağış miktarı: Meteoroloji Genel Müdürlüğü tarafından belirlenen toplam yıllık yağış miktarı,
• Çatı katsayısı: Alman standartları tarafından DIN1989’da 0,8olarak belirtilen katsayıdır. Çatıya düşen bütün yağmurun geri dönüştürülemeyeceğini ifade etmektedir.
• Filtre etkinlik katsayısı: Alman standartları tarafındanDIN1989’da belirtilen katsayıdır (0,9). Çatıdan elde edilen yağmur suyunun, görünen katı maddelerden ayrıştırılması için geçirilen ilk filtrenin verimlilik katsayısıdır. Suyun bir miktarının buradan geçemeyeceği hesaplanarak verilen bir katsayıdır.

Dolayısıyla bu formül;

Çatı Yağmur Suyu Miktarı(m³)= Çatı alanı (m²)*0,9*0,8*Yağış miktarı (yıllık, mm)

şekline dönüştürülebilmektedir.

Yağmur Suyu Toplama Sistemi ile Ne Kadar Su Toplanabilir?

100 m² yüzey alanı için yağmur toplama hesabı;

İllere göre yağış miktarlarını ise buradan öğrenebilirsiniz.

Meteoroloji Genel Müdürlüğü tarafından belirlenen yıllık toplam yağış miktarları şu şekildedir; (Resme tıklayarak büyütebilirsiniz.)

Toplanan Yağmur Sularının Kullanım Alanları

Sürdürülübilir yağmur suyu yönetimi açısından konut, kamu binaları ve üniverisitelerin çatı yüzey alanlarına gelen  yağmur sularının depolanabilmesi büyük önem arz etmektedir.

Yağmur sularıyla depolara gelecek yaprak, kum gibi kirleticiler için filtre sistemi gerekmektedir. Yağmur suyunun ev şebekesine verildiği durumlarda, tuvalet rezervuarı ve çamaşır makinesine giden su hatlarına buradan su sağlanabilmektedir.

Tuvalet rezervuarı evsel tüketimin %30’una , çamaşır yıkama ise %12’sine karşılık gelmektedir. Tanklarda biriken yağmur suyu araba yıkamada, peyzaj ve bahçe sulamalarında da kullanılabilmektedir.

Tanklarda toplanan yağmur sularının kalitesinin iyi olması için teknik standartlara uygun tank kullanılmalıdır. Tankların tasarımı ve yapısındaki hatalar, yağmur sularının düşük kalitede olmasına neden olmaktadır.

Yağmur Suyu Toplama ve Depolamanın Avantajları

• Projenin büyüklüğüne bağlı olmakla birlikte bu sistemlerin yatırım ve işletme maliyeti genelde düşüktür.
• Yağmur suyu toplama sistemlerinininşaatı ve işletilmesi kolaydır.
• Bu sistemler mevcut su temin sistemi ile birleştirilebilir, adaptasyonu kolaydır.
• Diğer su temin projeleri ile karşılaştırıldığında olumsuz çevresel etkileri daha azdır.
• Elde edilen su bedelsizdir ve su kullanım yerine yakındır.
• Elde edilen su diğer su teminlerine kıyasla çok daha kalitelidir, arıtmaya gerek duymaksızın yeniden kullanılabilir.
• Mevcut su kaynaklarının korunmasına yardımcı olur.
• Acil durumlarda (deprem, ani susuzluk, vb.) durumlarda rahatlıkla kullanılabilir.
• Sel riskini azaltarak alıcı ortamlara taşınacak kirlilik yükünü azaltır.

(Yeşil Bina Sertifika Sistemleri)

Kaynaklar:
Yağmur Suyu Hasadı: Sakarya Üniversitesi Esentepe Kampüs Örneği- Beytullah Eren, Ahmet Aygün, Sinan Likos, Ali İzzet Damar
YAĞMUR SUYU TOPLAMA, BIRIKTIRME VE GERI KULLANIMI- Prof. Dr. Ayşegül Tanık
AYLA ÇETİNKAYA-SÜRDÜRÜLEBİLİR YAĞMUR SUYU DEPOLAMA YÖNTEMLERİ: MUĞLA YÖRESİ KIRSAL SARNIÇLARININ ARAŞTIRILMASI VE MSKÜ MERKEZ YERLEŞKESİ İÇİN ALTERNATİF ÇÖZÜM ÖNERİLERİNİN GELİŞTİRİLMESİ
https://www.mgm.gov.tr/

Kontrplak, birkaç ince ağaç levha veya ağaç kaplamasının tutkal ile yapıştırılmış olduğu bir üründür. Kontrplakların kalınlığı 3-25 mm arasında değişir. Kontrplağın filmlenmiş haline de plywood denir. Plywood genelde inşaat kalıplarında kullanılır.

Kontrplağın önemli bir özelliği, birbirinin üstüne gelen kaplamaların liflerinin normalde birbirine dik olarak farklı doğrultularda birleştirilmesi sonucu dayanımlarının çok artırılmış olmasıdır. Farklı lif doğrultularında elde edilen bir diğer fayda nem değişiminden dolayı olan maksimum hareketin azalmasıdır. Çünkü daha büyük olan liflere dik doğrultudaki hareket, liflere bitişik kaplamalardaki lifler boyunca meydana gelen çok az hareket ile sınırlanır. Tek sayıda kaplaması olan (3, 5, 7 gibi) dengeli bir yapı değişmez olsa da genellikle çarpılma eğilimini azaltır. Üç tabakadan daha fazla olan kontraplak levhalar çok katlı olarak adlandırılırlar.

Kontrplak üretim şekli en eski olan endüstriyel ahşap malzemelerden biridir. Arkeolojik çalışmalarda 3500 yıl önce Mısır Medeniyetlerinin kullandığı ilk kontrplak örneklerine ait bulgulara rastlanmıştır. Çapraz yapıştırılmış ahşap katmanlar firavunların mumya tabutlarında kullanılmıştır.

Kontrplak terimi birkaç çeşit ahşap levha  için ortak olarak kullanılması gerçeğine rağmen sınıflandırmada ve şartnamelerde ki belirsizliği önlemek için, geleneksel tipteki kontrplak ile kontratabla ve lamine tabla gibi ürünler arasında kesinlikle bir ayrım yapılmalıdır. (OSB Nedir? OSB Levha Nerelerde Kullanılır?)

Kontrplak adından da anlaşılabileceği gibi kontra-plakalar elemektir. Yani ağaç levhaların, elyafları birbirine 90° gelecek şekilde üst üste yapıştırılmasından meydana gelen bir plakadır. Kontratabla özelliğini taşıyan bu levhaların marangozlukta kullanılma alanı çok geniştir.

Özel seçilmiş veya pahalı ahşapların sadece yüzey katları için kullanılması ekonomiktir. Kaplamalar kullanılmadan önce her zaman sınıflandırılır. Böylece farklı amaçlara uygun farklı sınıfta kontrplaklar üretilebilir. Kontrplakların doğal dayanıklılığı sadece kaplama türüne değil kullanılan tutkalın çeşidine de bağlıdır. (Ahşap Malzeme Özellikleri)

Kontrplak Ölçüleri-Kontrplak Boyutları

Kontrplak Kalınlık: 6-30 mm arasında değişmektedir.

Kontrplak En Boy Ebatı:

Kontplaklar;

• 250 cm x 125 cm
• 300 cm x 150 cm
• 244 cm x 122 cm
• 152,5 cm x 152,5 cm boyutlarında üretilmektedir.

1.1. Kontrplağın Yapısal Kullanım Alanları

Yapılarda değişik şekillerde kullanılan temel yapısal malzemelerden biri kontrplaktır. Yapısal kontrplağın bilinen en önemli avantajı; yüksek boyutsal kararlığı ve mekanik özelliklerinin çok değişim göstermemesidir. Yapı uygulamalarında kontrplak levhalar, termal, biyolojik, akustik, hijyenik ve dekoratif özellikleri sayesinde çok çeşitli şekillerde uygulanabilmektedir .

Kontrplak malzemenin bir diğer avantajı levhanın uzunluğunca gösterdiği direncinin, genişliği boyunca gösterdiği direncine neredeyse eşit olması ve bağlantı elemanlarının ayrılmasına karşı yüksek direnç özelliği sergileyip, tabakalı yapısı sayesinde kusurları dağıtarak direnç özelliklerini yükseltmesidir. Kontrplakların işlenilebilme kolaylığı olması sebebiyle düzgün levhalar elde edilebilmektedir. Çivi ve vida tutma direncinin de yüksek olduğu bilinen kontrplakların, kenarlarında bile çivileme işlemi uygulanabilmektedir.

Kontrplak inşaat kalıplarında tekrar kullanılabilme imkanı vermesinden dolayı maliyetleri azaltmaktadır. Yumuşak ağaç kontrplağı yapılarda daha çok dekoratif amaçlı kullanılır. Sert ağaç kontrplaktan üretilen malzemelerinin tam listesini çıkarmak imkânsızdır. Sert ağaç kontrplağın değerlendirildiği uygulamalara sandalyeler, mutfak ve banyo dolapları, masalar, duvar panelleri, sandıklar, bilgisayar ve televizyon mobilyalarının kullanımı örnek gösterilmektedir. (Ahşap İnşaatta Kullanılan Ağaç Türleri)

Depreme dayanıklı bina tasarımında kontrplak perde duvarlarda kaplayıcı malzeme olarak tercih edilmektedir. Depremden zarar gören yapılarda başlıca problemlerden biri; tamamıyla betonarmeden yapılmış ağır binaların çökmesi sonucu içinde bulunan her şeyin ezilerek yaşam alanı bırakmaması yüzünden az sayıda insanın kurtulmasıdır. Beton malzemenin ağır olması sebebiyle deprem sonrası kurtarma çalışmaları ağır makineler yardımıyla gerçekleştirilebilmektedir. Ancak ahşap yapıların hafif olması sebebiyle depremden zarar gördüğünde içinde daha fazla yaşam alanı oluşturur ve can kayıplarının minimuma inmesine olanak tanır. Deprem sonrası ahşap yapılarda kurtarma çalışmaları ağır iş makineleri beklenilmeksizin balta, balyoz ve el testeresi gibi aletler ile hemen tedarik edilebilir.

1.2. Kontrplak Üretiminde Kullanılan Hammaddeler

Türk standartları tarafından kaplama üretiminde kullanılması uygun olan ağaç türleri; ceviz, dişbudak, karaağaç, kestane, meşe, çam, göknar, ladin, armut, ıhlamur, kavak, kayın, kızılağaç ve kiraz olarak bildirilmektedir. Kontrplak üretim teknolojisi açısından değerlendirildiğinde dağınık traheli yapraklı ağaç türleri daha uygun olmaktadır. Fakat yapraklı ağaç türlerinin yanısıra çam, ladin, duglas göknarı gibi iğne yapraklı ağaç türleri de kullanılmaktadır. Kaplama soyma açısından özellikleri iyi olan ağaç türlerinden üretilen kaplamalar yüzey tabakalarında, kaplama soyma özellikleri iyi olmayanlar ara tabakalarda kullanılmaktadır.

Kontrplağın yapı maksatlı kullanımında, kontrplak levhalarının direnç değerleri ve kullanım yerine uygun tutkalla üretilmiş olması önem taşımaktadır. Ticari amaçlı en çok kullanılan kontrplaklar bu önem sınıfında yer almaktadır. Bu tip kontrplakların üretiminde yapraklı ağaç türlerinin (kayın, huş, kavak vb.) yanı sıra iğne yapraklı ağaç türleri de (çam, ladin, tsuga vb.) kullanılmaktadır. Yapısal amaçlı kontrplakların kullanıldığı bir çok alanda estetik görünüm önemli olmamaktadır. Genel amaçlı değerlendirilecek kontrplakların kullanım yerinde fazla özellik aranmamaktadır.

2. Kontrplak Çeşitleri ve Kalite Sınıfları

2.1. Genel Görünüşlerine Göre Kontrplaklar

• Yapılarına Göre Kontrplaklar
  • Kaplama kontrplak
  • Odun özlü kontrplak (Kontrtabla)
    • Blok levha
    • Lamine levha
  • Kompozit kontrplak
• Şekil ve Formuna Göre Kontrplaklar
  • Düz
  • Kalıplandırılmış

2.2. Başlıca Özelliklerine Göre Kontrplaklar

• Dayanım Yerlerine Göre Kontrplaklar
  • Kuru ortamda kullanım için
  • Rutubetli ortamda kullanım için
  • Dış ortamda kullanım için
• Mekanik Özelliklerine Göre Kontrplaklar
• Yüzey Görünüşüne Göre Kontrplaklar
• Yüzey Durumlarına Göre Kontrplaklar
  • -Kumsuz levha
  • -Kumlu levha
  • -Önceden cilalanmış levha
  • -Kaplanmış levha (dekoratif kaplama, reçineli film, emprenye edilmiş kağıt.)

2.3. Kullanıcı İhtiyaçlarına Göre Kontrplaklar

• Genel amaçlı üretilen kontrplak
• Özel amaçlı üretilen kontrplak (yapı, kalıp vb.)

2.4. Kalitelerine Göre Kontrplaklar

1. Kalite Kontrplak

1. Kalite kontrplakların iki yüzü de genel olarak kusursuz kaplamalardan yapılmış ve zımparalanmıştır. Ancak kontrplak yüzeyinin en çok 1/8’i oranında iki adet hafif çatlaklıklar bulunabilir. Kayın kontrplaklarda da metrekarede on beş milimetre çapa kadar en çok üç tane sağlam budak bulunabilir.

2. Kalite Kontrplak

2. Kalite kontrplakların yalnız bir yüzü zımparalanmış olup gelişi güzel çizgi halinde ek yerleri, hafif renklenme, nokta budaklar, ondüleli kısımlar ve ur yerleri, 25 mm Çapa kadar sağlam budaklardan m2’de iki adet yamalı yer bulunabilir. Ayrıca kontrplak uzunluğunun 1/5’i oranında uzun ve 5 mm genişlikte macunla kapatılmış kenar çatlakları ile az miktarda tutkal lekesi de bulunabilir.

3. Kalite Kontrplak

3. Kalite kontrplaklarda aşağıda sayılan kusurlardan en çok dört tanesi toplanabilir. Tek tek dağıtılmış halde nokta budaklar, lif dönükleri, renklenme, kusurlu ek yerleri, ur yerleri, oyuklar ve reçine keseleri, m2’de çapı 25-60 mm.ye kadar dört tane sağlam budak, onarılmış yerler, çatlaklıklar, şerit yenik ve delikleri, tutkal leke ve taşmaları ile iç katlarda üst üste, binme ve açıklıklar bulunabilir.

4. Kalite Kontrplak

4. Kalite kontrplaklarda III. Kalitedeki kusurlardan hepsi bulunur. Anılan kusurların da dört yerine altı tanesi bulunmaktadır.

3. Yapısal Kontrplak Üretiminde Kullanılan Tutkallar

Kontrplak üretiminde tercih edilen tutkallar sentetik reçineler olarak bilinen yapıştırıcılardır. Sentetik reçineler, sıcaklık uygulaması ile sertleşen (termosetting) ve sıcaklık uygulaması ile yumuşayan (termoplastik) reçineler olarak iki temel grupta yer almaktadır. Sentetik reçineler suya karşı gösterdikleri direnç sayesinde doğal tutkallardan daha etkili performans göstermektedir. Reçine türleri, karakteristik özellikleri ve kullanım alanları aşağıda verilmiştir.

Kaynaklar:
Duygu YÜCESOY-KONTRPLAK KAPLI PERDE DUVARLARIN YAPISAL DAVRANIŞLARI ÜZERİNE BAZI ÜRETİM VE TASARIM FAKTÖRLERİNİN ETKİSİ
Aydın, İ. ve Çolakoğlu, G., 2005. Borlu Bileşikler ile Emprenye İşleminin Ağaç Malzemenin Yüzey Pürüzlülüğü, Islanabilme Yeteneği ve Yapışma Direnci Üzerine Etkileri, I. Ulusal Bor Çalıştayı Bildiriler Kitabı, Nisan, Ankara.
Baldwin, R. F., 1995. Plywood and Veneer-Based Products: Manufacturing Practices, Miller Freeman Books, San Francisco, California, USA.

Bir yapının veya yapı bileşenlerinin herhangi birisinin, bozucu etmenler karşısında, kullanım sırasında belli bir süre içinde, bakım veya onarım için beklenmeyen maliyetler çıkarmaksızın gerekli olan işlevleri gösterme yeteneğine dayanıklılık, kalıcılık veya durabilite denmektedir.

(Binaların Ömrü Ne Kadardır? yazımıza buradan ulaşabilirsiniz.)

Dayanıklılığın kelime anlamı ise, dış etkiler karşısında yeterli dayanıma sahip olma ve bu sayede uzun ömürlü olma, beklenilen performansları sürdürebilme demektir.

Yapı elemanı açısından ele alındığında dayanıklılık (durabilite); bir bileşenin belirlenen bir süre zarfında ömrünü sürdürebilmesiyle birlikte, bileşenlerden meydana gelen sistemlerin de aynı şekilde dayanıklı olması ve beklenen performansları yerine getirebilmesidir.

Malzemelerin veya kullanım şekline bağlı olarak belirlenmiş olan gereksinimlerin karşılanması yeteneğine dayanan özelliklerinin toplamına ise kalite denilmektedir. Durabilite (dayanıklılık), kullanım kalitesinin ve kullanım ömrünün bir fonksiyonu olarak belirtilebilir. Dayanıklılık ile ilişkili üç kritik kullanım kalite seviyesi vardır:

1. Tipik yeni kullanım koşullarını sunan, tasarımcı veya yasalar ve standartlar tarafından oluşturulan, belirlenmiş kalite;
2. Yenileme veya güçlendirmeye olan ihtiyacı belirten minimum ölçüde kabul edilebilir kalite,
3. Malzemenin tamamen kullanılamaz olarak kabul edildiği, bozulma.

Beton ve Betonarmenin Durabilitesi

Betonarme elemanlardan durabilite açısından beklenen özellik betonun başlangıçta sahip olduğu özelliklerini zaman içerisinde devam ettirebilmesidir.

Beton veya betonarme elemanların islevlerini yerine getirmeleri durabilitelerine baglıdır. Bu elemanların öngörülen servis ömürleri boyunca maruz kalacakları çevresel etkilerin ve bu etkilere karşı alınacak önlemlerin tasarımı yapan mimar ve mühendisler tarafından bilinmesi ve projelendirmenin bu esaslar dahilinde yapılması gerekmektedir (örnegin, kimyasal reaksiyonların baslamasına neden olan suya karsı alınacak izolasyon önlemleri gibi).

Durabilite kavramı irdelendikçe, yapıya etki edecek hesap dışı yüklerin neden olduğu bozulmalar dışında da betonu etkileyerek bozulmasına neden olan faktörlerin bulunduğu, sadece doğru tasıyıcı sistemin seçilmesi, projelendirilmesi ve uygulanması ile durabilitenin sağlanamayacagı tespit edilmiştir.

Betonarme elemanın dayanıklılığını-durabilitesini olumsuz olarak etkileyen etki türleri ve bu etkilere karşı alınabilecek  önlemler aşağıdaki tabloda paylaşılmıştır;

Yapıların projelendirilmesi ve tasarımında, zeminde oluşan donma ve çözülmenin, yapının zemininde oluşturacağı olumsuz etki ve değişimler hesaba katılmalıdır. Ayrıca donma ve çözülme döngüleri betonarme elemanlar üzerinde de birçok olumsuz etkiye sebep olmaktadır. Dolayısıyla özellikle yüzeysel temel derinliğinin belirlenmesinde don derinliğinin göz önünde bulundurulması oldukça önemlidir.

Zemindeki donma-çözülme olayları, temeller, istinat yapıları, köprü ayakları ve ulaşım yapıları gibi yapının yerin altındaki elemanlarını gerilmelere maruz bırakmaktadır. Bu nedenle temel derinliği seçimi, zemin özellikleri, yer altı su seviyesi (YASS) ve yerel don derinliği göz önüne alınarak saptanmalıdır.

Don kabarmasının zararlı etkilerini azaltabilmek için temelin, en az don derinliğinin altına inşa edilmesi sıklıkla tercih edilen bir yöntemdir. Bu amaçla bölgelere ait don derinliklerinin bilinmesi gerekmektedir.

Ülkemiz güncel yapı yönetmeliklerinde (TBDY, 2018; DBYBHY, 2007 (eski); TS500, 2000) don derinliği ve bu konuda alınacak önlemler ile ilgili bir açıklama bulunmamaktadır.  Eski deprem yönetmeliklerimizden 1975 – Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında Yönetmelik (ABYYHY)’te, “Temel derinliği, yerel don derinliği göz önüne alınacağı”, 1997’de yayınlanan ABYYHY’te “Temel derinliği, don derinliğinin altında olmak üzere, en az 80 cm olacağı” belirtilmiş olsa da, binalar için açıklanmış don derinliği haritası olmayıp tamamen tasarımcıların inisiyatifine bırakılmıştır.

Türkiye Don Derinliği Haritası

Türkiye’nin bazı bölgeleri kışın uzun süre don etkisine maruz kalmaktadır. Bu bağlamda ilgili etkilerin göz önüne alınması açısından Türkiye’de sadece esnek ulaşım yapıları için KGM tarafından sınırlı meteorolojik verilerle hazırlanmış donma derinliği haritası kullanılmaktadır. Aşağıda verilen harita üzerinden ilgili derinlikler yaklaşık olarak elde edilmektedir. (Haritaya tıklayarak büyütebilirsiniz)

Yakın zamanda yapılan bir çalışmayla ise zeminde meydana gelen donma-çözülme olaylarının bina temellerinde oluşturacağı hasarı minimum düzeye indirmek amacıyla, Türkiye’deki tüm iller için don penetrasyon derinliği belirlenmiştir. (YEDEK, 2020) Bu çalışmada don derinliğinin belirlenmesi amacıyla değiştirilmiş bir yöntem olan Berggren (ModBerggren) yöntemi kullanılmıştır ve illerin son 80 yılın değişen sıcaklık değerleri dikkate alınmıştır. Her il için, 2018 Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği’nde yer alan zemin sınıfları dikkate alınmış ve her zemin sınıfına ait parametrik veriler önceki çalışmalarda yer alan değerler göz önünde bulundurularak yönteme dâhil edilmiştir. İlgili çalışmaya göre iller bazında zemin özelliklerinin de hesaba katılmasıyla elde edilen don derinlikleri listesi aşağıdaki şekildedir.

Türkiye’deki Tüm İllerin Zemin Sınıflarına Göre Don Derinlikleri (m)

Donma ve Çözülmenin Yapı Üzerindeki Olumsuz Etkilerine Karşı Nasıl Önlem Alınmaldır?

ISO 13793 (2001), her türlü zeminin don yükselmesine karşı duyarlı olmadığını öngören bina temellerinin tasarımı ile ilgili bir standarttır. Donma tehlikesine karşı alınabilecek çeşitli önlemler bu standartta belirtilmiştir. Önlemlerden birincisi, donma derinliğinin altında olacak şekilde temellerin yeterince derin inşa edilmesidir. İkinci bir önlem ise; donmaya duyarlı zemini, don nüfuz etme derinliğinin altında bir derinliğe kadar çıkarmak ve temelleri inşa etmeden önce donmaya karşı duyarlı olmayan bir malzeme ile değiştirmek olarak sunulmuştur. Donmayı engellemek için üçüncü önlem ise, temellerin izole edilmesidir. ISO 13793’a göre, soğuk iklimlerde ikinci seçenek, daha sığ temellere izin verdiği için genellikle en ekonomik olanıdır.

Mevsimsel donma ve çözülmenin yapı üzerindeki olumsuz etkilerini önlemek veya en aza indirmek, toprağın yapı özelliklerini iyileştirmek, daha rasyonel temel türleri ve yöntemleri hakkında aşağıdaki öneriler sunulabilir;

• Temel derinliği, donma derinliğinin altında ve yeterince derin olarak inşa edilebilir,
• Temel altına gelen toprağın donmaya duyarlı olmayan bir malzeme ile değiştirilebilir veya yalıtım malzemelerinin temel altına donmayı önleyecek şekilde yerleştirilebilir,
• Bodrum katta sıcak su boruları ile yerel ısınma sağlanabilir,
• Yeraltı suyu seviyesi olası donma ihtimaline karşı tahliye edilebilir,
• Dona karşı etkili temel tasarımlarının uygulanabilir (kazık temeller, eğimli kenarlı prefabrik ve monolitik beton temel ve destekleyici ankraj üniteleri vs.).
• Hidrofobik zemin tabakasının temel yüzeyine uygulanabilir,.
• Temelin donmaya karşı dayanıklı olmayan zeminlerle doldurulması.

Kaynaklar;
Seda YEDEK-YAPILARDA DON DERİNLİĞİNİN İNCELENMESİ
Güngör, A.G., Sağlık, A., (2008). Karayolları esnek üstyapılar proje planlama kılavuzu. Karayolları Genel Müdürlüğü, Araştırma Dairesi. Ulaştırma Bakanlığı, Teknik Araştırma Daire Başkanlığı, Ankara.
TS EN ISO 13793- Binaların ısıl performansı - Buzun genleşme etkisini önlemek için temellerin ısıl tasarımı
TDY, 2007. Deprem bölgelerinde inşa edilecek binaların kodları. TC Çevre ve Şehircilik Bakanlığı, Afet İşleri Genel Müdürlüğü, Deprem Araştırma Dairesi Başkanlığı.
TBDY, 2018. Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği, Ankara. Afet ve Acil Durum Yönetimi.
TS500, 2000. TS 500 Betonarme Yapıların Tasarım ve Yapım Kuralları, Ankara Türkiye.

Fay Nedir?

Fay, yer kabuğu parçalarını oluşturan plakaların sınırları ya da bu plakaların zayıf noktalaranda oluşan kırıklardır. Yer kabuğunda meydana gelen kırılmalara bağlı olarak ortaya çıkan enerjinin dalgalar halinde çevreye yayılmasıyla ortaya çıkan sarsıntılar sonucu, yeryüzünde depremler meydana gelmektedir.

Fay hatları ve fayların deprem yaratma nedenlerini anlamak için öncelikle yer kabuğunun yapısını kabaca incelemek gerekmektedir. Aşağıdaki şekilden de görülebileceği gibi Dünya’nın merkezinde çekirdek, onun üzerinde manto ve litosfer tabakası bulunmaktadır.

İç içe geçmiş bu katmanlar arasında yoğunluk ve büyük sıcaklık farkları bulunmaktadır. Bu farklılıklar nedeniyle yer kürede çeşitli akımlar ve hareketler (konveksiyonel akım) meydana gelmektedir. Özellikle mantonun üst bölümü olan astenosfer tabakası kısmen akışkan ve hareketli bir tabakadır. Bu tabaka üzerinde ise katı litosfer (taş plaka) bulumaktadır. Bu litosfer tabakası da genel olarak sanılanın aksine tek parça halinde değil, adeta yap-boz parçalarını andıran parçalı ve tabakalı bir yapıdadır. Dünyamız üzerindeki litosferik levhalar aşağıdaki haritada gösterilmektedir.

Tektonik levha ya da plaka olarak adlandırılan ve birbirlerinin içlerine geçmiş bu plakalar sürekli hareket halindedir. Bu hareketler aslında oldukça küçük, yıllık 3-5 cm mertebelerinde hareketlerdir.

İşte bu levha sınırları olan fay hatlarında bu levhalar birbirleriyle temas halindedir. Tahmin edileceği üzere bu levha sınırları Dünya’nın en önemli ve deprem yaratan fay bölgelerini oluşturmaktadır. Birbirleriyle itişen ve sürtüşen levhalarda birbirlerine göre hareket meydana gelmeden önce bu bölgelerde büyük enerjiler birikmektedir. Biriken enerji, bu bölgeyi harekete geçirecek boyuta ulaştığında ise ani ve büyük hareketlerle kırılmalar oluşturmaktadır.

Türkiye; Avrasya, Anadolu ve Arap levhalarının jeolojik süreçteki etkileriyle şekillenmiş ve diri fay hatları yönünden riskli bir sahada yer almaktadır. Paleotektonik ve neotektonik sürece ait birçok izi bünyesinde bulunduran jeolojik bir yapıya sahip olan Türkiye, sismik yönden hareketli bir yapıya sahiptir.

Yerkabuğunun içerisindeki kırılmalar, levha hareketleri veya yeraltındaki boşlukların üzerindeki tavan blokunun çökmesiyle ortaya çıkan titreşimlerin dalgalar halinde yayılmasıyla yeryüzeyini sarsma olayına “deprem” denir.

Depremler genel olarak litosfer katmanında meydana gelirler. Ancak çok nadir de olsa litosferin alt kısmında, bazen de üst mantoda depremler oluşabilir. Depremlerin oluşması faylarda meydana gelen hareketlere bağlıdır.

Örneğin aşağıdaki animasyonda yanal atımlı fayda oluşan enerji birikmesi ve zamanla fayın kırılma mekanizması gösterilmektedir. Ayrıca büyük kırılma yaşanmadan önce meydana gelen öncü sarsıntılar da burada gösterilmektedir.

Benzer kırılmalar bu sınırların dışında, levha içlerinde zayıf bölgelerde de meydana gelebilmektedir. Ayrıca faylar, yer kabuğundaki birbirine doğru hareket eden sıkışma kuvvetleriyle oluşabilecegi gibi, birbirine göre ters yönde olusan genişleme kuvvetleriyle de gelişebilirler.

“Fay Hareketleri-Normal-Ters-Sağ Atımlı-Sol Atımlı Fay Nedir? yazımızı inceleyebilirsiniz.”

Kırılma anında yer kabuğunun derinliklerinde çok büyük sarsıntılar ve parçalanmalar meydana gelir. İşte bu olayın gerçekleştiği kısım depremin odağıdır. Deprem kavramları, terimleri ve parametreleri hakkındaki ayrıntılı yazımıza buradan ulaşabilirsiniz. Bu alandan yayılan hareket ve titreşimler yeryüzüne ulaşarak kısa süreli fakat yoğun sarsıntılara yol açar.

Özetlemek gerekirse litosfer olarak isimlendirilen levhalar astenosfer üzerinde birbirlerine göre hareket etmekte, biri diğerinin altına girmekte ya da üzerine çıkmaktadır. Yer kabuğunun hareketiye artan gerilemelerle zayıf olan fay çizgilerinde ya da zayıf levhalarda, yer kabuğunun taşıma gücü aşılarak ani bir kayma-yırtılma olayına sebep olur. Böylece uzun zamanda toplanan şekil değiştirme enerjisi, yırtılma ile deprem hareketi ve ısı enerjisi olarak ortaya çıkarak boşalır. Yer kabuğunda meydana gelen bu hareket bir dalga hareketi olarak yayılması sonucu oluşan yüzey titreşimleri deprem olarak algılanır.

Bahsedilen faylarda enerji boşalmaları ve birbirlerine göre hareket geciktikçe süreleri geciktikçe buralarda toplanan enerji miktarı artmaktadır. Bu ise meydana gelecek bir sonraki yer hareketinin daha şiddetli olmasına neden olmaktadır.

Sınıf A (Bekleme veya nadir, seyrek hizmet) : Bu kategori sınıfı elektrik santralleri, kamu hizmet işletmeleri, türbin odaları, motor odaları, trafo odaları vb. gibi düşük hızda ekipmanların hassas bir şekilde taşınacağı yerleri kapsar.

Sınıf B (Hafif hizmet) : Bu kategori tamir atölyeleri, hafif ağırlıklı montaj işletmeleri, hizmet binaları, hafif ağırlıkların bulunacağı depolar vb. vazifeler, hizmet şartlarının hafif ve düşük hızla yapılacağı yerleri kapsar. Yükler değişkenlik gösterebilir, hiç yük taşıma olmaması durumu ile ara sıra tam kapasiteli yük taşıma olması durumunu da içerir. Saatte ortalama 2 ile 5 kez arası yük taşıma gerçekleşir.

Sınıf C (Orta dereceli hizmet) : Bu kategori makine atölyeleri, kağıt fabrikası makine odaları vb. vazifeler, hizmet taleplerinin orta ağırlıklı olduğu yerleri kapsar. Krenler kapasitelerinin ortalama %50’si oranında taşıma yaparlar ve üzerine çıkmazlar. Saatte ortalama 5 ile 10 kez arası yük taşıma gerçekleşir.

Sınıf D (Ağır hizmet) : Bu kategori ağır makine atölyeleri, dökümhane, üretim tesisleri, çelik depolar, konteyner depoları, kereste fabrikaları vb. vazifeler gibi ağır hizmet vazifelerinin olduğu yerleri kapsar. Krenlerin nominal kapasitelerinin %50’sine yaklaşan yükler çalışma periyotları süresince sürekli taşınmaktadır. Yüksek hız bu hizmet sınıfı krenler için uygun olmaktadır. Saatte ortalama 10 ile 20 kez arası yük taşıma gerçekleşir. Taşınacak yükler krenlerin nominal kapasitelerinin %65’ini aşmaz.

Sınıf E ( Çok ağır hizmet) : Bu kategori krenlerin kullanım ömrü boyunca nominal kapasitelerine yaklaşık yükleri taşıyabilecek olduğu durumu içerir. Çimento fabrikaları, kereste fabrikaları, gübre tesisleri, konteyner taşımacılığı vb. vazifelerin olduğu yerleri kapsar. Saatte ortalama 20 kez ve daha fazla yük taşıma gerçekleşir.

Sınıf F (Sürekli çok ağır hizmet) : Bu kategori krenlerin kullanım ömrü boyunca, çok ağır hizmet koşulları altında nominal kapasitelerine yaklaşık yükleri sürekli bir şekilde taşıyabilecek olduğu durumu kapsar. Bu sınıf krenler özel tasarımlı olabilen ve bütün üretim tesisini etkileyebilen kritik işlerin gerçekleşmesini sağlayabilecek düzeydedir. Bu çeşit krenler yüksek güvenilirlik sağlamalıdırlar.

Yukarıda tabloda K katsayısına bağlı olarak kren hizmet kategorileri gösterilmiştir. Tabloda gösterilen K değeri kren hizmet kategorisini belirlemek için kullanılan ortalama etkin yük katsayısını göstermektedir ve aşağıdaki formül ile hesaplanmaktadır.

• K = Ortalama etkin yük katsayısı,
• Wi = Kren nominal kapasitesinin (rated capacity) kaldırılacak yüke oranı olarak ifade edilen yük büyüklüğü,
• Pi = Kaldırılacak yük çevrim sayısının, toplam taşıyacağı yük çevrim sayısına oranı.
• Örneğin 100.000 toplam yük çevriminin 10.000 adeti tam kapasite ile, 70.000 adeti %30 kapasite ile ve 20.000 adeti ise %10 kapasite ile taşınacak olması durumunda;
• K = ³√(1.03×0.1+0.33×0.7+0.13×0.23) = 0.492 olarak bulunur. Bu K katsayısı değerine ve tablodaki kullanım sınıfına göre kren hizmet kategorisi belirlenebilir.

Krenli endüstriyel yapılarda kren yoluna etki eden enine fren kuvveti kaldırılacak yükün kren tipine ve hizmet sınıfına göre oransal değeri olarak, kaldırılacak yük + kedi ağırlığının oransal değeri olarak ve kaldırılacak yükün ağırlığı + krenin zati ağırlığının oransal değeri olarak aşağıdaki tabloda gösterilmiştir. Boyuna fren kuvveti kren tipine ve hizmet sınıfına göre maksimum tekerlek yükünün %10 ve %20’si alınmak üzere olmak üzere tabloda gösterilmiştir.

Kren Yük Kombinasyonları

Krenli çelik yapı elemanların boyutlandırılmasında kullanılan yükleme kombinasyonları ASCE-7-10/LRFD kombinasyonları birlikte Crane-Supporting steel structure design guide (R.A. MacCrimmon) de belirtilen kombinasyonların birleşiminden oluşmaktadır. Bu kombinasyonlar aşağıda gösterilmiştir.

• 1.4D
• 1.25 D + 1.5C + 0.5 S
• 1.25 D + 1.5C + 0.4 W
• 1.25 D + 1.5C + 0.5 L
• 1.25D + 1.5S
• 1.25D + 1.4W
• 1.25D + 1.5L + 0.5C
• D + Cd +E +0.25S

C aşağıda verilen kombinasyonlardan en elverişsiz olanı tasarımda alınacaktır.

• Cvs + Css + Cls
• Cvs + 0.5 Css

Kombinasyonlarda;

• D: Ölü yükler (Eleman zati ağırlıkları-Sabit Yük vb.),
• L: Hareketli Yükler,
• S: Kar Yükü,
• W: Rüzgar Yükü,
• E: Deprem Yükü,
• Cvs: Kren Düşey Tekerlek Yükü,
• Css: Kren Yatay Fren Kuvveti,
• Cls: Kren Boyuna Fren Kuvveti,
• Cd: Kren Ölü Yükleri (Kendi ağırlığı, kren köprü ağırlığı, kaldırma düzenekleri vb.)

Kaynaklar;
OSMAN ALİ KORKMAZ-KRENLİ ENDÜSTRİ YAPILARININ DEPREME DAYANIKLI TASARIM ESASLARININ İNCELENMESİ
MacCrimmon R.A., (2012), “Guide For The Design Of Crane-Supporting Steel Structures”, CISC- Canadian Institute of Steel Construction.
ASCE/SEI (2010), Minimum Design Load for Building and Other Structures, ASCE/SEI 7-10, American Society of Civil Engineers.

Tasarım depreminden daha büyük bir depremin meydana gelmesi durumunda, birleşim bölgesinin kapasitesine erişerek veya birleşim bölgesindeki kolon uç kesitlerinin kapasitelerine erişerek güç tükenmesi meydana gelmesi, taşıyıcı sistemin büyük hasarla toptan göçmesine sebep olur. Bu ise yapının göçmesine neden olup büyük can kaybı yaratacağından istenmeyen bir durumdur. Bunun yerine, aşırı zorlanma durumunda birleşim bölgesindeki kiriş mesnet kesitlerinde güç tükenmesine erişilmesinin sağlanması, taşıyıcı sistemde toptan göçmeye sebep olmayacak kontrollü hasarın oluşmasına sebep olur. Bu amaçla kolonların kirişlerden daha güçlü olması ve böylece elastik ötesi şekil değiştirme oluşan plastik mafsal bölgelerinin kirişlerde oluşması için Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği 7.3.5’te;

(Mra + Mrü ) ≥ 1.2(Mri+ Mrj)     (Koşul 1)

koşulu belirtilmiştir. Bu koşulun uygulanabilmesi için, düğüm noktasında birleşen kirişlerin süneklik düzeyi yüksek kirişler için gerekli enkesit koşullarının sağlanması zorunludur.

Burada;

• Mra = Kolonun veya perdenin serbest yüksekliğinin alt ucunda fcd ve fyd ’ye göre hesaplanan taşıma gücü momenti,
• Mrü = Kolonun veya perdenin serbest yüksekliğinin üst ucunda fcd ve fyd ’ye göre hesaplanan taşıma gücü momenti,
• Mri = Kirişin sol ucu i’deki kolon veya perde yüzünde fcd ve fyd ’ye göre hesaplanan pozitif veya negatif taşıma gücü momenti,
• Mrj = Kirişin sağ ucu j’deki kolon veya perde yüzünde fcd ve fyd ’ye göre hesaplanan negatif veya pozitif taşıma gücü momenti

Bu koşul ile hasarların kolonlara göre daha sünek davranış gösteren kirişlerde oluşmasının sağlanması amaçlanmaktadır.

Yukarıdaki bağıntı her bir deprem doğrultusunda ve depremin her iki yönü için elverişsiz sonuç verecek şekilde, ayrı ayrı uygulanmalıdır. Kolon taşıma gücü momentlerinin hesabında, depremin yönü ile uyumlu olarak bu momentleri en küçük yapan Nd eksenel kuvvetleri gözönüne alınacaktır.

Nd = Yük katsayıları ile çarpılmış düşey yükler ve deprem yüklerinin ortak etkisi altında hesaplanan eksenel kuvvettir.

Kolonların kirişlerden güçlü olması koşulu;

1. Düğüm noktasında birleşen kolonların her ikisinde de Nd≤0.1 Ac fck olması (Koşul 2),
2. Perdeye küçük rijitlik doğrultusunda kirişin birleştiği birleşim bölgelerinde,
3. Tek katlı binalarda,
4. Çok katlı binaların kolonları üst katlara devam etmeyen düğüm noktalarında-en üst katlarda

aranmaz.

Formülden de anlaşılacağı üzere ilgili koşulun sağlanamadığı durumlarda düğüm noktası bazında çözüm yöntemi olarak;

• Kolon moment taşıma kapasitelerinin artırılması,
• Kiriş moment taşıma kapasitelerinin azaltılması amacıyla döşemelerden kirişlere yük dağılımının değiştirilmesi,

değerlendirilebilir.

Ayrıca sadece çerçevelerden veya perde ve çerçevelerin birleşiminden oluşan taşıyıcı sistemlerde, gözönüne alınan deprem doğrultusunda binanın bir i. katında;

αi=Vis/Vik≥0.70  (Koşul 3)

koşulu sağlanıyorsa ilgili katın alt ve üst bazı düğüm noktalarında koşul 1’in sağlanamamasına izin verilmektedir. Burada;

• Vis: Binanın i’inci katında, koşul 1’in hem alttaki hem de üstteki düğüm noktalarında sağlandığı kolonlarda, gözönüne alınan deprem doğrultusunda hesaplanan kesme kuvvetlerinin toplamı
• Vik: Binanın i’inci katındaki tüm kolonlarda gözönüne alınan deprem doğrultusunda hesaplanan kesme kuvvetlerinin toplamını

ifade etmektedir.

Koşul 2’yi sağlayan kolonlar, koşul 1’i sağlamasa bile Vis hesabında gözönüne alınabilir.

Koşul 3’ün sağlanması durumunda 0.7<αi<1.0 aralığında koşul 1’in hem alttaki hem üstteki düğüm noktalarında sağlandığı kolonlara etkiyen eğilme momentleri ve kesme kuvvetlerinin 1/αi ile çarpılarak artırılması gerekmektedir. Koşul 1’i sağlamayan kolonlar ise düşey yük ve deprem etkisi altında donatılandırılacaktır.

Eğer αi<0.7 ise  tüm çerçeve süneklik düzeyi sınırlı olarak ele alınır. Bu sistem süneklik düzeyi yüksek perdeler ile birlikte kullanıldığında ise süneklik düzeyi karma sistem olarak kabul edilir.

Kolonların kirişlerden güçlü olması koşulunun sağlanması, kat mekanizması oluşması sonucu tüm sistemin dayanımını kaybetmesini de önlemektedir. Kolonların kirişlerden güçlü olması koşulunun sağlanmadığı sistemlerde hasarlar kolonlarda oluşmaktadır. Oluşacak hasar az sayıda kesitte ortaya çıkacağından, deprem sırasında oluşan enerjinin tüketilmesi ancak plastikleşen kesitlerin büyük dönmeler yapabilmesi ile mümkün olacaktır. Çoğu durumda bu kesitler gereken büyük dönme değerlerine ulaşamamakta veya ulaşabildiği durumda dayanımlarını önemli oranda kaybetmiş olduklarından düşey yükleri de taşıyamaz hale gelmekte ve tüm sistemin dayanımını olumsuz etkilemektedir. Dayanımı kaybeden kolonların sayısı arttığında yapının toptan göçme olasılığı da artmaktadır. Kolonların kirişlerden güçlü olduğu sistemlerde ise hasar daha sünek elemanlar olan kirişlerde oluşmaktadır. Oluşacak hasar çok sayıda kesitte ortaya çıkacağından, deprem sırasında oluşan enerji plastikleşen kesitlerin sınırlı dönmeleri ile tüketilebilmektedir.

• kolon – kiriş sistemler,
• kolon döşeme sistemler,
• taşıyıcı panolar,
• hücreler,
• bunların birleşiminden oluşabilecek karışık sistemler,

şeklinde sınıflandırılabilir.

Prefabrik, kelime anlamı olarak dilimizde ön üretimli manasına gelmektedir. Bu kavram, bütün dallarda kullanılabileceği gibi, inşaat mühendisliğinde önceden üretimi yapılabilen betonarme, çelik ve ahşap yapılar için kullanılabilmektedir. Bu yapı elemanları, kullanım amaçları ve malzeme nitelikleri dolayısı ile şantiye koşullarında imalat için ekonomik ve elverişli değildir. (Prefabrik yapıların avantajları ve dezavantajları nelerdir?)
Yerinde döküm yöntemi olan konvansiyonel sistemlerden farklı olarak, prefabrike yapı inşaatları önceden hazırlanmış projelere göre imalatı yapılıp, gerekli araçlarla montaj alanına getirildikten sonra vinçler yardımı ile montajı yapılır.

Prefabrike Çerçeve Sistemler

Prefabrike çerçeveli sistemlerde yapıya etkiyen yükler, kolon ve kiriş veya kolon ve döşeme elemanlarının bir araya gelmesiyle oluşturdukları çerçeveler tarafından taşınırlar.

Kolon kiriş sistemler, prefabrike kolon ve kirişlerden oluşan, düğüm noktaları yerine göre moment aktarabilen veya mafsallı olarak düzenlenebilen, gerekebileceği durumlarda yatay kuvvetleri alacak yerinde dökme perdeler kullanılan sistemlerdir. Kolon kiriş sistemlere ait örnekler aşağıda gösterilmiştir

Kolon döşeme sistemler, döşeme plaklarının kirişler vasıtasıyla yükünü kolonlara aktardığı, topping betonu dökülerek kompozit çalışan sistemlerdir.

Prefabrike Panolu Sistemler

Prefabrike panolu sistemler, taşıyıcı prefabrik duvarlara sahip olan, tek veya çift yönde döşeme panolarından oluşabilen sistemlerdir.

Genellikle çok katlı yapılarda kullanılır. Büyük panolu sistemler, planda binanın uzun kenarı veya kısa kenarına paralel duvarların yada her iki doğrultudaki duvarların taşıyıcı olmalarına göre sırasıyla boyuna duvarlı sistem, enine duvarlı sistem ve iki yönlü sistem isimlerini alırlar. Bunların kat döşemeleri ilk iki sistemde bir doğrultuda ve üçüncü sistemde iki doğrultuda çalışan plak şeklindedir. İki yönlü sistemlerin deprem bölgeleri için en uygun tip olduğu bilinmektedir.

Hücre Sistemler

Prefabrike hücre sistemler temelde panolu sistemler ile benzemektedir. Panoların saha yerine üretim tesisinde birleştirilmesi ile oluşur ve bu sayede hızlı montajı yapılabilir. Yan yana veya üst üste konularak istenen şekilde yapı tasarımı yapılarak taşıyıcı sistemi meydana getiren duvarlar ve döşemelerden meydana gelir.

Karışık Sistemler

Prefabrike panolu veya prefabrike çerçeve sistemlerin farklı kombinasyonlarının yanı sıra çatı makası benzeri elemanların çelik gibi farklı malzeme ile imal edilmiş elemanlardan kullanılabilmesi ile oluşan sistemlerdir. Bunların yanı sıra farklı hücre sistemleri ile yapılan asansör boşlukları ve merdivenler ile prefabrike paneller kullanılarak çeşitli kombinasyonlarda prefabrike karışık sistemler elde etmek mümkündür.

Prefabrik Yapılarda Kolon-Kiriş Bağlantıları-Birleşimleri ile ilgili yazımıza buradan ulaşabilirsiniz.

Perde duvarlar, plandaki kalınlıkları boylarına göre oldukça büyük olan düşey taşıyıcı elemanlar olup görevleri döşemelerden ve kirişlerden aldıkları yatay ve düşey yükleri zemine aktarmak ve özellikle deprem ve rüzgar gibi yanal yükler etkisinde yapıların yatay ötelenmesini sınırlamaktır. Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği’nde perdeler planda uzun kenarlarının kalınlıklarına oranı en az 6 olan düşey taşıyıcı sistem elemanları olarak adlandırılmaktadır. (TBDY-2018 Perde Tanımı ve Kesit Oranları)

Düşey yükler yani yapının kendi ağırlığı olan sabit yükler ile yapıda meydana gelen insan, makine vb. kaynaklı  hareketli yükler için genel olarak kolonlar yeterli dayanımı sağlamaktadır.  Kolonlara oranla büyük kesitlere sahip olan perde duvarlar, tabii ki yapıların düşey yüklere karşı dayanımını da fazlasıyla artırmaktadır. Fakat perdelerin kullanımında asıl amaç yanal yüklere karşı yapının dayanımını ve rijitliğini artırmaktır.

Farklı ülke yönetmeliklerinde perde duvarlar; FEMA 356’da betonarme yapılarda yatay yükleri karşılamada hizmet vermesi amacıyla oluşturulan düzlemsel düşey elemanlar, Eurocode 8’de diğer yapısal elemanlarla mesnetlenmiş ve enkesit olarak uzunluğunun kalınlığına oranı dörtden büyük olan elemanlar, ACI 318’de yapılarda deprem etkilerinin oluşturduğu V, M ve N tesirlerinin kombinasyonlarının oluşturduğu etkileri karşılamak için düzenlenen yapı elemanları, IBC 2000’de düzlemine paralel olan yatay yükleri karşılamak için tasarlanan yapı elemanları olarak tanımlanır.

Bu yazımızın temel amacı perde duvarların tanımını yapmak, perde duvar çeşitlerinden bahsetmek ve perde duvarların yapı davranışına etkilerini kabaca açıklamaktır. Perde duvarların tasarımı ve analizleri ile ilgili kapsamlı diğer teknik içeriklerimizi buradan inceleyebilirsiniz.

Perde duvarlar; “deprem perdesi“, “yapısal duvar” ya da sadece “perde” olarak da isimlendirilebilmektedir. Perde duvar yerine yapısal duvar teriminin kullanılması, bu yapısal elemanın davranışında eğilme momenti ve eksenel kuvvetlere ek olarak, kesme kuvvetlerinin önemini vurgulamak için ortaya atılmıştır.

Perde Duvarların Görevi Nedir? Neden Önemlidir?

Perdelerin ana görevi yatay yükleri taşımak ve yapının yatay ötelenmesini sınırlandırmaktır. Perdeler görece fazla olan yanal rijitliğiyle depremden kaynaklanan moment ve kesme kuvvetleri karşılamada ve kat ötelenmelerini kontrol altında tutmada etkilidir. Perde duvarlar deprem tasarımında çok önemli kriterler olup yapıda rijitlik, dayanım ve süneklik açısından etkin elemanlardır.

Perde duvarlı yapılar, taşıyıcı sistemi sadece çerçevelerden oluşan yapılara göre daha rijittirler. Yani kuvvet etkisi altında şekil değiştirmeye-yer değiştirmeye karşı daha dirençlidirler. (Rijitlik Nedir?) Böylece perde duvarlı yapının fazla büyük olmayan depremler altında aşırı deformasyon yapması engellenmiş olur.

Perdelerin yapıaya kazandırdığı özellikleri ve dolayısı ile önemini yukarıdaki grafik aracılığıyla maddeler halinde açıklayalım;

1. Grafikte eğrilerin ilk bölümlerinden anlaşılabileceği üzere, perdeli sistemler yatay kuvvetler altında daha az yer değiştirme yapmaktadır. Aynı yer değiştirme üzerinden bu yer değiştirmenin meydana geldiği yatay yükler karşılaştırıldığında yapının yatay kuvvetlere karşı dayanımındaki artışın boyutu görülecektir.
2. Eğrilerin yataya doğru döndüğü, yapıların akma noktası olarak bilinen ve elastik ötesi davranışa geçtiği (yapının hasar almaya başladığı) yatay kuvvet perdeli sistemlerde çok daha büyüktür. Dolayısıyla perdeli sistemlerin hasar alması için daha büyük yatay kuvvetler (deprem gibi) oluşması gerekir.
3. İki farklı eğri altında kalan taralı alanlar yaklaşık olarak tüketilen deprem enerjisini göstermektedir. Bu da perdeli sistemlerin daha yüksek deprem enerjisi yutma kapasitesine sahip olduğunu göstermektedir.

Perdeler yatay yükler altında tüm yapı yüksekliği boyunca eğilme davranışı göstermeleri nedeniyle diğer düşey taşıyıcı elemanlardan ayrılırlar. Çerçeveli yapılarda yükseklikle birlikte katlar arasında göreli kat ötelemesi giderek azalırken, perdelerde eğilme davranışının etkili olması sebebiyle yükseklik arttıkça kat ötelenmeleri artmaktadır. Perde ve çerçeveli sistemler birlikte kullanıldıklarında ise üst katlarda çerçeve daha etkin olarak perdenin eğilme ötelenmesini kısıtlar, alt katlarda perde daha etkin olarak çerçevenin kesme ötelenmesini kısıtlar. Perde, çerçeve ve perdeli-çerçeveli sistemlerin yatay yük etkisinde davranışı aşağıdaki şekilde verilmektedir.

Perde duvarların davranışlarıyla ilgili kapsamlı bir yazımıza aşağıdaki bağlantıdan ulaşabilirsiniz.

Betonarme Perdelerin Davranışları ve Özellikleri-TBDY-2018

Yapıda Perde Olup Olmadığı Nasıl Anlaşılır? Binada Perde Var mı? Nasıl Anlarım?

Bir yapıda perde bulunup bulunmadığını anlamanın en doğru yolu yapının statik projelerinin incelenmesidir. Perde tanımında da belirtildiği gibi plandaki boyu eninin 6 katı ve üstü düşey elemanların varlığı bu projelerden kolaylıkla görülebilmektedir. Fakat bu konuda dikkat edilmesi gereken husus 1/6 oranının bir kabul olmasıdır. Deprem yönetmeliklerinde yapıların boyutlandırılmasında izlenecek yolların belirlenmesi amacıyla bu şekilde sabit oranların verilmesi gerekliliği duyulmuştur. Bir önceki yönetmeliğimizde (TDY 2007) ise bu oran 1/7’ydi.  Örneğin 1/5.8 oranlı bir düşey eleman da aslında perde görevi görebilirken yönetmelik ve tanımlama gereği perde sayılmamaktadır.

Yapılarda perde duvarlar 25 cm kalınlıktan başlayarak yapı yüksekliğine göre 40 cm ve kimi zaman daha yüksek boyutlara kadar değişebilmektedir. 25 cm kalınlık için 150 cm uzunluk 1/6 oranını sağladığı için bir perde sayılacaktır.

Statik proje üzerinde perdelerin görünüşüne örnek olması açısında aşağıda perdeli ve perdesiz iki farklı kalıp planı örneği gösterilmiştir.

Projeler olmadan bir yapıda perde olup olmadığı ise ancak varsa yapı duvarlarındaki dişlerden anlaşılabilmektedir. İlgili kalınlık genişlik oranlarını sağlayan düşey taşıyıcı elemanlar kontrol edilerek perde duvarlar bulunabilir.

Perde Duvar Çeşitleri Nelerdir?

Perde duvarlar farklı kriterlere göre aşağıdaki şekilde sınıflandırılmaktadır;

1. Geometrik Özelliklerine Göre Perdeler
   • Dolu Gövdeli Perdeler
   • Kısa Perdeler
   • Narin Perdeler
   • Boşluklu-Bağ Kirişli Perdeler
2. En Kesit Şekillerine Göre Perdeler
   • Dikdörtgen Kesitli Perdeler
   • T, L, C, I, H Kesitli Perdeler
   • Çekirdek Duvar
3. Kompozit Perdeler

1. Geometrik Özelliklerine Göre Perdeler

Dolu Gövdeli Perdeler; gövdelerinde boşluk ya da açıklık bulunmayan perdelerdir.

Kısa Perdeler; yükseklikleri, en fazla plandaki uzunluklarının 2 katı olan perdelerdir.

Narin Perdeler; yükseklikleri, plandaki uzunluklarının 2 katından büyük olan perdelerdir.

Boşluklu – Bağ Kirişli perdeler; çeşitli sebeplerle gövdelerinde boşluklar oluşturulmuş perdelerdir.

2. En Kesit Şekillerine Göre Perdeler

Mimari gereksinimlere uygun olarak planda perde duvarlar farklı geometrilerde oluşturulabilmektedir. En çok karşılaşılan perde geometrileri aşağıdaki şekilde gösterilmektedir.

Yukarıda gösterilen perde duvar geometrilerden farklı olarak mimari ihtiyaca göre çok daha farklı geometrilerde perdeler de oluşturulabilmektedir.

3. Kompozit Perde Duvarlar

Geleneksel betonarme perde duvarlar dışında çelik levhalar ya da profillerle de çeşitli perdeler duvarlar inşa edilebilmektedir.

(Çekirdek perde duvarlar)

6 Ekim 2020 tarihinde yayınlanan diğer yönetmeliklerle beraber, mevcut deprem yönetmelikleri şu şekildedir.

1. Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (Yürürlükte)
2. Türkiye Hava Meydanı Yapıları Deprem Yönetmeliği (Ekim 2021’de yürürlüğe girecek)
3. Türkiye Karayolları ve Demiryolları Tünelleri ile Diğer Zemin Yapıları Deprem Yönetmeliği (Ekim 2021’de yürürlüğe girecek)
4. Türkiye Kıyı ve Liman Yapıları Deprem Yönetmeliği (Ekim 2021’de yürürlüğe girecek)
5.  Türkiye Köprü Deprem Yönetmeliği (Ekim 2021’de yürürlüğe girecek)

Yapı türlerine göre deprem yönetmeliklerinin farklılaşması nedeniyle, bu yönetmeliklerin kapsamlarını ayrı ayrı belirtmek yararlı olacaktır. Ayrıca PDF formatında tüm bu Deprem Yönetmeliklerin’e bu başlıklardan ulaşabilirsiniz.

1. Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği

Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (PDF)

Ocak 2019’da yürürlüğe giren Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği;

Yeni yapılacak binaların deprem etkisi altında tasarımı ile mevcut binaların değerlendirilmesi ve güçlendirme tasarımı için uygulanır. Bu Yönetmelik hükümleri, deprem etkisi altında yerinde dökme ve önüretimli betonarme, çelik, hafif çelik, yığma ve ahşap malzemeden yapılan binaların deprem etkisi altında tasarımı için uygulanır.

Deprem etkisi altında binalarda bu yönetmelikte verilen yalıtım uygulamalarından farklı aktif ve pasif davranış kontrolü uygulamaları ve bunlara ilişkin tasarım kuralları bu Yönetmeliğin kapsamı dışındadır.

Binalar ve bina türü yapıların dışında kalan köprüler, barajlar, kıyı ve liman yapıları, tüneller, boru hatları, enerji nakil hatları, nükleer tesisler, doğal gaz depolama tesisleri gibi yapılar, tamamı yer altında bulunan yapılar ve binalardan farklı hesap ve güvenlik esaslarına göre projelendirilen diğer yapılar bu Yönetmeliğin kapsamı dışındadır.

Tarihi ve kültürel değeri olan tescilli yapıların ve anıtların deprem etkisi altında değerlendirilmesi ve güçlendirilmesi bu Yönetmeliğin kapsamı dışındadır.

2. Türkiye Hava Meydanı Yapıları Deprem Yönetmeliği

Türkiye Hava Meydanı Yapıları Deprem Yönetmeliği (PDF)

Ekim 2021 tarihinde yürürlüğe girecek Türkiye Hava Meydanı Yapıları Deprem Yönetmeliği:

Yeni yapılacak hava meydanı yapılarının deprem etkisi altında tasarımı ile mevcut hava meydanı yapılarının değerlendirilmesi ve güçlendirilmesi için uygulanır. Bu Yönetmelik kapsamında yer alan hava meydanı yapıları üç ana sınıfa ayrılmıştır:

• (a) Terminal ve Servis Binaları
• (b) Hava Trafik Kontrol Yapısı
• (c) Diğer Yapılar

3. Türkiye Karayolları ve Demiryolları Tünelleri ile Diğer Zemin Yapıları Deprem Yönetmeliği

Deprem Etkisi Altında Karayolu ve Demiryolu Tünelleri ile Diğer Zemin Yapılarının Tasarımı için Esaslar (PDF)

Tüm tünel tipi uzun yeraltı yapıların ve yeraltında tamamen gömülü olarak bulunan yapıların deprem davranış hesapları ve depreme karşı tasarımları bu şartname kapsamda yapılacaktır.

Tünel/Yeraltı yapıları genel olarak iki ana kategoriye ayrılabilir:

• Çok katlı, büyük boyutlu yeraltı yapıları (örneğin metro istasyonları, otoparklar) ve
• Uzun yeraltı yapıları (tüneller).

İnşaat metoduna göre tüneller aşağıdaki gibi gruplandırılabilir (Şekil 1a, b ve c)

• Delme tüneller,
• Aç-kapa tüneller ve
• Batırma tüp tüneller.

4. Türkiye Kıyı ve Liman Yapıları Deprem Yönetmeliği

Türkiye Kıyı ve Liman Yapıları Deprem Yönetmeliği

Bu Yönetmelik hükümleri yeni yapılacak kıyı ve liman yapılarının deprem etkisi altında tasarımı ile mevcut yapıların performanslarının değerlendirilmesi için uygulanır.

Bu Yönetmelik kapsamında yer alan kıyı ve liman yapıları üç sınıfa ayrılmıştır:

(a) Ağırlık Tipi ve Palplanşlı Rıhtım Duvarları

Ağırlık tipi rıhtım duvarları; betonarme keson türü duvarlar, betonarme payandalı-payandasız L duvarlar, dolu tip bloklu duvarlar, hücre tipi beton bloklu duvarlar, yerinde dökme beton duvarlar olarak tanımlanırlar.

Palplanşlı rıhtım duvarları; ankrajsız ve ankrajlı palplanş ve kombi duvarlar, platformlu duvarlar ve palplanştan veya çelik levhadan yapılma hücre tipi duvarlar olarak tanımlanırlar.

(b) Kazıklı Rıhtım ve İskeleler

Kazıklı rıhtımlar; tek taraftan gemi yanaşmasına olanak sağlayan, arkadaki zemin dolgusunun kazıkların arasından denize doğru şev oluşturduğu, ancak tahliyeye doğrudan yük aktarmadığı sistemlerdir.

Kazıklı iskeleler, iki veya daha çok taraftan gemi yanaşmasına olanak sağlayan bağımsız sistemlerdir.

Dolfenler ve yükleme platformları gibi kazıklı sistemler de aynı yapı sınıfı içinde göz önüne alınacaklardır.

(c) Kıyı tahkimatları ve dalgakıranlar

5.Türkiye Köprü Deprem Yönetmeliği

Türkiye Köprü Deprem Yönetmeliği (PDF)

Bu Yönetmelik hükümleri yeni yapılacak karayolu ve demiryolu köprülerinin deprem etkisi altında tasarımı ile mevcut köprülerin değerlendirilmesi ve güçlendirme tasarımı için uygulanır.

Bu Yönetmelik kapsamında yer alan köprüler Standart Köprüler ve Özel Köprüler olmak üzere iki sınıfa ayrılmıştır.

a) Standart köprüler; kullanıma göre yol köprüleri ile üstgeçit/altgeçit köprülerini, tabiiye tipine göre betonarme, öngerilmeli beton veya çelik kirişli (prekast) köprüler ile sürekli (kutu kesitli veya plak) köprüleri, orta ayak tipine göre betonarme tek kolonlu/çok kolonlu köprüler ile perdeli köprüleri, orta ayak-tabliye birleşimine göre mesnetli/mafsallı birleşimli köprüler ile monolitik birleşimli köprüleri, temel sistemine göre ise yüzeysel/derin/kazık temelli köprüleri kapsamaktadır. Deprem yalıtımlı standart köprüler bu Yönetmelik kapsamı dışındadır.

b) Özel köprüler’in kapsamında ise asma köprüler, eğik askılı köprüler, kemer köprüler vb. standart köprülerin dışında kalan köprüler yer almaktadır.

6.Türkiye Yalıtımlı ve Sönümleyicili Köprü ve Viyadükler Deprem Yönetmeliği

Türkiye Yalıtımlı ve Sönümleyicili Köprü ve Viyadükler Deprem Yönetmeliği (PDF)

Asmolen döşemeleri bölen küçük kirişler nervür/nervür kirişi olarak isimlendirilmektedir. Nervürlerin arası boş bırakıldığında ise bu döşeme sistemi dişli döşeme olarak isimlendirilir. Yani asmolen döşeme ile dişli döşemenin farkı dişler arasında dolgu malzemesinin kullanılıp kullanılmamasıdır. (Döşeme Nedir? Döşeme Çeşitleri ve Malzemeleri ile ilgili detaylı yazımıza buradan ulaşabilirsiniz)

Aşağıdaki şekillerde asmolen döşeme ve dişli döşeme ile bu döşeme elemanları/bölümleri gösterilmiştir.

Asmolen Döşemelerin Avantajları Nelerdir?

Asmolen döşeme sistemlerinde nervür kirişleri ve çerçeve kirişlerinin yüksekliklerinin aynı boyutta olması ve kirişler arası boşlukların doldurulmasıyla düz bir yüzey (tavan) elde edilir. Asmolen tavan deyimi bu düz tavanı ifade etmektedir. Bu döşeme sistemi; düz bir yüzey elde edilmesi sebebiyle plak döşeme sistemlerine oranla mimari tasarım konusunda esneklik sağlamaktadır.

Asmolen döşemelerin sağladığı bu esneklik, tavanlarda çıkıntılı bir görünüm elde edilmemesi amacıyla duvarların kirişlerin altına ya da kirişlerin duvarların üzerine denk getirilmesi ihtiyacının ortadan kalkması şeklinde açıklanabilir. Benzer şekilde çıkma olan yapılarda kolonların birbirine bağlandığı çerçeve kirişlerinin, yaşam alanlarının ortalarına denk gelmesi sebebiyle, asmolen döşemeler sıklıkla tercih edilmiştir. Örneğin, aşağıdaki çizimde gösterilen kirişin tavandan sarkmasının önüne asmolen döşeme sistemiyle geçilebilmektedir.

Asmolen döşeme ile düz bir yüzey elde edilmesi nedeniyle kalıp ve sıva işçiliği kolaylaşmakta ve inşaat maliyeti düşmektedir.

Asmolen döşeme ve plak döşeme arasındaki fark aşağıdaki döşeme kesitlerinden de anlaşılmaktadır.

Plak döşemelere oranla daha kalın ve dolgulu bir sistem olması ısı ve ses yalıtımını konusunda da avantaj sağlamaktadır.

Kullanımın süresinde toz tutan köşelerin ve çıkıntıların olmaması da bir diğer avantaj olarak görülebilir.

Asmolen Döşemelerin Dezavantajları Nelerdir?

Asmolen döşemelerin en önemli dezavantajı deprem etkisi altında kötü bir performans göstermeleridir. Bu sebeple Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (2018) ile bu döşeme sistemlerinin kullanım alanları oldukça sınırlandırılmıştır.

Plak döşemelerde kullanılan derin kirişlere göre yükseklikleri daha kısa olan asmolen kirişleri/yatık kiriş/yastık kirişler birçok açıdan daha zayıftır.

Plak döşemeler genellikle 12-15 cm yüksekliklerde oluşturulurken, asmolen döşemeler 30-40 cm yüksekliklerde inşa edilirler. Bu yükseklik farkı da kat yüksekliğinden kayıp anlamına gelmektedir.

Döşemeleri bölen nervür kirişleri nedeniyle daha fazla inşaat demiri/donatı kullanımı gerekmekte ve inşaat maliyetini artırmaktadır. Ayrıca asmolen döşemelerde kullanılan dolgu malzemeleri de ayrı bir maliyet sebebidir.

Kullanılan dolgu malzemesine de bağlı olarak daha ağır bir döşeme ve dolayısı ile yapı ortaya çıkabilmektedir.

Teknik boyutu ile ilgili;

• TBDY2018 Asmolen-Dişli Döşeme İçin Bina Yükseklik Sınırları
• TBDY-Asmolen/Dişli Döşemelerde Perde Zorunluluğu
• Asmolen Döşeme Sistemlerinde Kolon-Kiriş Birleşim Bölgelerinin Davranışı

yazılarımız inceleyebilirsiniz.

Asmolen Döşemeler Hangi Binalarda Kullanılabilir

Asmolen döşemelerin deprem altındaki olumsuz davranışları nedeniyle kullanımı TBDY ile sınırlandırılmıştır. Bu yazının amacı asmolen döşeme ve asmolen döşemeli taşıyıcı sistem tasarımı ile ilgili detayların belirtilmesi olmadığından, bu döşeme sisteminin hangi binalarda uygulanabileceğini teknik olmayan tabirlerle kabaca açıklamaya çalışalım.

Asmolen döşemeler eski tabirle 1. ve 2. derece deprem bölgelerinde özel olmayan yani konut ve ticarethane gibi yapılarda, bodrum kat hariç 17,5 m yüksekliğe kadar olan binalarda bolca taşıyıcı perde duvar kullanılması şartıyla kullanılabilmektedir.

Yine eski tabirle 3. ve 4. derece deprem bölgelerinde ise perde bulunup bulunmamasına göre 17,5 m ya da 28 m yükseklikteki yapılara kadar uygulanabilmektedir.

Kısaca asmolen döşemeler deprem bölgesine ve yapının taşıyıcı sisteminde perde bulunması gibi koşullara bağlı olarak bodrum katı hariç 28 m yüksekliğe kadar olan yapılarda kullanılabilmektedir. 28 metrü üzeri yapılarda hiçbir koşulda kullanılamamaktadır.

Asmolen Döşeme Dolgu Malzemeleri

Asmolen döşemelerde dolgu malzemesi olarak;

• Asmolen tuğla
• Asmolen köpük (asmolen strafor – EPS),
• Asmolen briket

gibi farklı malzemeler kullanılmaktadır.

Asmolen Döşeme Detayı ve Asmolen Döşeme Planı

Örnek asmolen döşeme detayı ve asmolen döşeme planına (dwg) aşağıdaki bağlantıdan ulaşabilirsiniz.

Asmolen döşeme – dwg

Açık deniz platformları, deniz tabanından gelen petrolün ve doğal gazın keşif ve çıkarılması için kullanılmaktadır.

1. Açık Deniz Yapılarının Temel Esasları

Açık deniz yapılarının, doğalgaz ve petrol alanında gelişiminde dört ana teknik aktivite bulunmaktadır. Bunlar;

• Mühendislik ve tasarım faaliyetleri
• Üretim ve saklama faaliyetleri
• Kuyu üretimi için sondaj çalışması
• Yükleme sisteminin sağlanması (tanker, borular)

Bir açık deniz yapısının başlangıcından sonuna kadar takip eden dört temel süreç bulunmaktadır;

1. Aktarma
2. Kurulum
3. Çalışma
4. Yapı Ömrü

1.1. Aktarma

Tersanelerde ya da inşa alanlarında yapımı biten açık deniz yapısının bir şekilde çalışma alanına getirilmesi gerekmektedir. Açık deniz yapıları deniz içinde faaliyet gösterdikleri için genelde gemiler yardımıyla götürülmektedir. Bu yapılar bir bütün olarak götürüldüğü gibi, elemanlar olarak götürülüp monte edilebilir. Yapının denize inişi sırasında çok dikkatli olunmalıdır.  Aşağıdaki şekillerde açık deniz yapılarının denize indirilişi, suyun içine yerleştirilmesi ve götürülmesi gösterilmiştir.

1.2. Kurulum

Açık deniz yapıları genel olarak çelik elemanlardan oluşmaktadır. Açık deniz yapısının kurulumu bir geminin yapım aşamalarına benzemektedir. Bu yapıların kurulumunda açık deniz yapıları saç ve bazı çelik elemanları birleştiren kaynak teknolojisi ya da çelik elemanların ara bağlantı elemanları çok büyük önem kazanmaktadır. Bu yapıların uzun dönemde etkilenecekleri yüklerden dolayı kaynak dikişlerinin kopması ya da bağlantı elemanlarının görevini yerine getirememesi gibi sorunlar suyun içinde bulunan yapıda çok büyük sorun teşkil edebilir. Bunun için yapının kurulum esnasında dikkatli olunmalıdır.

Kurulum ya denizin içinde bölüm bölüm birleştirilerek ya da bir bütün olarak inşa alanında yapılır. Örnek olarak aşağıda bir açık deniz platformunun birleştirilmesi şematik olarak görülmektedir.

1.3. Çalışma

Açık deniz yapıları kullanım amaçlarına göre imal edilmektedir. Açık deniz yapılarının genel kullanım amacı denizlerde bulunan doğal kaynakların özellikle petrol ve doğalgazın tespiti, sondajı, bunların çıkarılması ve son olarak bunların işlenmesi olarak söylenebilir. Bu işlemler için inşa edilecek yapıların işlevlerini yerine getirebilmesi için belli özelliklere sahip olması gerekir. Eğer bir açık deniz yapısının görevi petrol ya da doğalgazın sadece tespiti ise maruz kalacağı yükler, sondaj yapacak olan açık deniz yapısının maruz kalacağı yüklerden çok farklı olacaktır.

1.4. Yapı Ömrü

Her yapının bir ömrü olduğu gibi açık deniz yapılarının da bir çalışma ömrü vardır. Fakat açık deniz yapıları çalışma koşulları nedeniyle klasik yapılardan farklı özelliklere sahiptirler. Genel anlamıyla düşündüğümüzde bu yapılar petrol hammaddesi ile iç içe oldukları için yangın, patlama ve bunun gibi olayların meydana gelme olasılığı normal bir yapıda meydana gelme olasılığından çok daha yüksektir. Açık deniz yapılarında kullanılacak malzemenin de çok kaliteli olması ve deniz suyuyla temas halinde olduğu için normal yapılarda kullanılan betondan ya da çelikten daha kaliteli olması gerekir. Bu malzemelerin en önemli özelliği ise korozyona karşı dayanıklı olmaları gerekmeleridir.

Yapı ömrü ile ilgili diğer bir problem ise mühendislik ve imalat esnasında yapılacak hatalardır. Tasarım esnasında yapılacak en ufak bir hata ya da imalat esnasındaki kaynak dikişinin ya da bağlantı elemanın hatası yapının görevini yerine getirememesine neden olabilir. Bu yapı ömrünü beklenenden kısa yapar bu da istenilmeyen bir durumdur.

2. Açık Deniz Yapısı Türleri

İnşa edilecek bir açık deniz yapısının türünü belirlerken bazı kıstaslar göz önüne alınmalıdır. Bu kıstaslar en genel anlamıyla düşünüldüğünde, yapının kullanım amacı, çalışma alanı ve etkileneceği çevresel koşullar olarak söylenebilir.

Açık Deniz Yapıları Nelerdir?

Günümüzde genel anlamda bilinen dört ana model açık deniz yapısı vardır.

1. Sondaj Gemileri
2. Yarı Dalgıç Yapılar
3. Dalgıç Yapılar
4. Yükselen Platformlar

2.1. Sondaj Gemileri

Sondaj gemileri; sondaj kulesi, ay havuzu denilen bir açıklığın üzerine oturtulmuştur. Sondaj gemileri diğer platformlara nazaran demirleme ve DWT (Dead Weight Ton) bakımından avantajlı, fakat dalga yüklerinin etkisiyle yalpa, dalıp çıkma gibi hareketleri yapmaya daha yatkındır. Sondaj gemilerinin birçokları geleneksel demir ve demir halatlarından ibaret bir sabitleme sistemine sahiptirler. Sondaj sırasında demirler gemi etrafında çeşitli yönlerde dağıtılırlar. Yeni yapılan en gelişmiş tekneler ise, yerlerinde dinamik pozisyonlama sistemi ile durabilmektedir. Bunlar bilgisayar kontrollü, gövdenin muhtelif yerlerine yerleştirilmiş iticilerle çalışmaktadır. Demir halatlarına bağımlı olmanın avantajı belirgindir. Bunlar sondaj gemisinin kullanabileceği su derinliğini de sınırlamaktadır. Çünkü ağır demirler ve zincirler, geminin yükünü artırmaktadırlar. Dinamik pozisyonlama sistemine sahip gemiler değişen rüzgâr, dalga ve akıntı şartlarına da çok kolay ve çabuk uyum göstermektedirler. Sondaj gemilerinin dezavantajları; güverte alanlarının dar olması, dalgalı deniz durumlarında zayıf stabiliteye sahip olmaları ve sondaj işlemlerinin büyük hareketlere uygunluğu gerekmeleridir. Dinamik pozisyonlama sistemleri dalgaların meydana getirdiği salınımlara karşı çok az etkin olmaktadır.

Sondaj gemilerinin başta gelen avantajları; düşük ulaşım maliyeti ve zamanı, güverte yükünün ve vinç yükünün fazla olması ve hareket kabiliyetleridir. Diğer tipler ister çekilsinler, ister kendileri hareket etsinler, birkaç millik hıza sahiptirler. Sondaj gemileri ise normal geminin hızı ile hareket edebilirler.

2.2. Yarı Dalgıç Yapılar

Yarı dalgıçlar kare, üçgen, beşgen bir güverteye veya platforma sahiptirler. Bu güverte kolonlar üzerine oturtulmuştur. Sabit kolonlar su altında büyük hacimli ayaklara bağlıdırlar. Bu ayaklar yapının su üstünde kalmasını sağlamaktadır. Yarı dalgıçların çalışma alanları değişebilir bu nedenle yarı dalgıçların hareket kabiliyetleri oldukça iyidir ve çok kötü hava şartlarında bile yönlerini değiştirmezler. Yapının çalışma ve sondaj boyunca demir çapalarla sabitlenmesi sağlanır.

Tasarımda ana amaç ana kaldırma elemanlarını su altında tutarak dalga etkisini azaltmaktır. Bundan dolayı kötü hava şartlarında bile yapı daha dengeli olup yatay hareketler ve yalpalamalar daha azdır. Çalışma bölgesine hareket sırasında tanklar boşaltılarak ayaklar su yüzeyine kadar çıkartılır. Böylece hareket halindeki su direnci azaltılmış olur. Bu yapının avantajları; yüksek hızla yer değişimi yapabilmesi, stabil olması, dalga etkilerine karşı minimum tepki vermesi ve geniş güverte çalışma alanına sahip olmasıdır. Dezavantajı ise; yapının yapım aşamasındaki yüksek maliyeti, sınırlı güverte yükünün olması, yapısal yorulmanın çok olması ve uzun mesafede taşıma olayının maliyetli olmasıdır.

2.3. Dalgıç Yapılar

İsminden de anlaşılacağı gibi batarlar deniz tabanına oturtulur ve sondaj çalışma süresince orada dururlar. İşlem bitince tanklar boşaltılarak yapı yüzdürülür ve yeni bir çalışma sahasına çekilir. Orada tanklara deniz suyu doldurularak tekrar deniz tabanına oturtulur. Böylece yapı faaliyet hazırlıkları tekrar başlar. Bu şekilde çalışma kolay ve daha emniyetlidir. Bu yapıların avantajı; düşük maliyetli olması, yeniden kullanılabilir olması yani gemiye dönüşebilmeleri ve hareket kabiliyetlerinin yüksek olmasıdır. Dezavantajına gelince, çalışma alanlarının sınırlı olması, düşük güverte yük kapasitelerine sahip olmaları, hareketleri esnasında küle yapılarının zarar görebilmeleri, dalgalı deniz durumlarında stabilitelerinin zayıf olması ve ancak sınırlı derinliklerde çalışabilmeleri mümkündür.

Sahillerde petrol aramakta kullanılan ilk sondaj yapıları yarı dalabilen (dalgıçlar) yapılardır. Bu yapıların geliştirilmesi çok az olmuştur ve sayıları diğer yapılara nazaran pek artmamıştır. 1979 yılında 16 adet dalgıç yapısı mevcuttur. Bunların yapısal şekilleri yarı dalgıç yapılara benzemektedirler. Ancak yarı dalgıç yapılar çok daha büyük yapılardır. Alt kısımları boru şeklinde, daha doğrusu dairesel kesitli ayak şeklinde olup kolonlar bunların üzerine oturmuştur. Kolonların üzerine ise güverte bölümü oturtulmuştur. Kolonlar arasındaki bağlantılar yapının sistemine yeterli rijitliği vermektedir. Bu yapıların avantajı kullanımlarının kolay, emniyetli, maliyetlerinin az olması ve sondaj için sabit bir yere oturtulmuş olmalarıdır. Dezavantajları ise kullanılabilecekleri su derinliklerinin sınırlı olmasıdır.

2.4. Yükselen Platformlar

Yükselen platformlar hareket edebilen, bağımsız bir ayak ve güverte bölümlerinden oluşan sondaj çalışmalarını gerçekleştiren yapılardır. Yükselen platformlar, sondaj sırasında bacaklar üzerinde taşınan ve yeni bir çalışma sahasına çekilirken yüzebilen birgövdeye sahiptir. Sondaj alanına giderken ayaklar, kaldırma kuvvetini sağlayan yüzen gövde görevi yapar. Sondaj yerinde mesnetler deniz tabanına indirilir, platform mesnetler üzerine doğru yukarıya doğru tırmanır. Tırmanma miktarı dalga yükseklini aşacak miktardadır. Bu pozisyonda sondaj işlemi yapılabilir. Başka yere gideceği zaman, platform kilitleri çözülerek bacaklar üzerine denize indirilir, kaldırma kuvveti platformca sağlanacağından mesnetler yukarı çekilir ve yeni çalışma bölgesine gitmek için hazırlık tamamlanmış olur.

Yükselen platformların büyük avantajı, sabit bir sondaj yeri sağlayabilmeleri, maliyetlerinin çok olmamasıdır. Dezavantajı ise yavaş hareket edebilmeleri, sondaj yerine otururken, kalkarken ve taşıma sırasında dalga etkilerinin ve hava koşullarının tehlikeli olması ve fazla derin olmayan bölgelerde çalışabilmeleridir. Genel olarak bir yükselen platform yapısı dikey olarak 3 yada 4 ayaktan oluşur.

3. Açık Deniz Platformları

Açık deniz platformları ile ilgili olarak, su derinliklerine (sığ, orta, derin), çevresel, operasyonel ve jeoteknik şartlara bağlı olarak bu yapılar yüzer veya deniz tabanına sabitlenmiş olabilmektedir.

Açık Deniz Platformları ve Çeşitleri Nelerdir?

Açık deniz platformları, deniz altındaki doğal kaynakların, özellikle de deniz altı petrol madenlerinin ortaya çıkarılması ve geliştirilmesi amacıyla kullanılmaktadır. Açık deniz platformları dört başlık altında toplanabilir. ;

1. Ceket Tip Platform
2. Yerçekimi Tip Platform
3. Gergi Ayaklı Platform
4. Kriko Tip Platform

Bu açık deniz platformları kendine özgü ayırt edici özellikler taşımaktadır. Yapılacak olan platform seçiminde, yapının yapılacağı yerdeki su derinliği, yapının ne amaçla kullanılacağı ve amaçlanan işe göre gerekli olan güverte araç gereçleri rol oynamaktadır.

3.1. Ceket Tip Platform

Bu sabit platformlar petrol ve doğalgaz üretimi için suyun derinliklerinde sabitlenip kullanılan yapılardır. Genelde bu yapılar çelik kafes sistemlerden oluşmaktadır. Aşağıdaki şekilde görüldüğü gibi bu çelik kafes sisteminin üzerine güverte kısmı yerleştirilmektedir.

Dünyada en çok kullanılan açık deniz yapı türüdür. Yaygın olarak 150 m’den daha az su derinliklerinde yapılmasına karşın, 300 metreye kadar olan su derinliklerinde de yapılabilmektedir. Bu platformlar 4 ayaklı, 6 ayaklı ve 8 ayaklı kuleler şeklinde inşa edilmektedir. Bu yapılar iki kısımdan oluşmaktadır. Bu tür yapılar sahada inşa edildikten sonra çalışma alanına nakil edilir ve çalışma pozisyonu alır.

Altyapı (Ceket): Çelik elemanların kaynak yardımıyla ya da bağlantı elemanları yardımıyla birleştirilmektedir. Bu yapılar çelik kazıklarla birlikte deniz zeminine sabitlenmektedir. Kazıklar 1–2 m çapındaki kalın çelik borulardır ve 100 m ye kadar deniz yatağına girebilirler. Bu temel çakım işlemi aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi gerçekleştirilir.

Üstyapı (Güverte) : Bu kısım yapını işlevini yerine getirmesi için gerekli araç ve gereçlerin bulunduğu bölümdür. Bunlar, gaz türbini, pompalar, kompresörler, vinçler, helikopter sahası vb. şeyleri içeren üretim malzemeleri, geçici meskenler ve yiyecek depolarıdır.

Bu yapıların avantajları; yüksek güverte yüküne sahip olmaları, bölüm bölüm inşa edilip çalışma alanına nakil edilebilmeleri, geniş alanlarda uzun zaman çalışabilmeleri, çok iyi stabiliteye sahip olmalarıdır. Dezavantajları; derinlik artıkça maliyetin artması, başlangıç ve bakım maliyetinin yüksek olması, tekrar kullanılmayacakları, çelik yapı elemanlarının korozyondan etkilenmeleridir.

3.2. Yerçekimi Tip Platform

Bu tür yapılar değişik çalışma alanlarında ve zor çevre koşullarına sahip bölgelerde örnek olarak Kuzey Denizi’nde tercih edilmektedir. Diğer bir ana model ise genelde ağırlık betonlarından oluşan açık deniz platformlarıdır. Genelde, deniz tabanının kazıklı temel içinuygun olmadığı yerlerde çelik veya betondan yapılmaktadır.

Yapının zemin ile temas eden alt bölümü ağılığa bağlıdır, stabildir ve toprağın davranışı yapı için önemlidir. Bu yapı türleri için zeminin davranışı çok önemlidir. Bu nedenle yapı tasarlanmadan önce zemin bilgileri detaylı olarak bilinmek zorundadır. Bu yapılar çok geniş ayak tabanlarına sahiptirler ve bunların üzerine güverte kısmı yerleştirilir.

Bu yapıların avantajları; güverte yük kapasitesinin yüksek olması, çalışma alanının geniş olması, yapı ömrünün uzun olması ve depolama kapasitesinin fazla olmasıdır. Dezavantajları; derinlik artıkça maliyetin artması, temel yerleşimi için deniz tabanının düzgün olması ve kullanılan malzemenin çok olmasıdır.

3.3. Gergi Ayaklı Platform

Gergi ayaklı platformlar gergin bağlantılarla yüzen platform yapılardır ve deniz madenlerinde kazı yapmak ve petrol çıkarmak için kullanılmaktadır. Bu yapılar esasen sabit platformların kullanılması ekonomik olmayan küçük madenlerde kullanılmakta ve farklı yerlere taşınabilmektedir. Gergi ayaklı platformlar genellikle 250 ile 600 m arasında derinlikte kullanılmaktadır fakat bu tip yapılar 300 m den daha az derinliklere sahip denizlerde daha verimli çalışabilmektedir. Bu yapılar, çok sayıda esnek bağlantı elemanlarıyla deniz dibine yerleştirilen büyük bir betonarme plağa tutturulmaktadır.

Deniz tabanının üzerindeki kazıkların tepesine bağlanan dubalara oturtulan bir güverteye sahiptirler. Bu kazıklar her zaman gergide duran uzun borulardan oluşmaktadır. Bununsayesinde esnekliğini koruyabildiği için kolonların burkulmadan dolayı hasar görme veya çökme riski yoktur. Üst yapının yüzmesi nedeniyle bağlantı elemanları, sürekli olarak çekme etkisinde kalmaktadırlar.

Bu yapıların avantajları; hareket kabiliyetlerinin olması, yenilenebilir olmaları, stabil olmaları, minimum dikey harekete izin vermeleri, su derinlik kapasitelerinin yüksekolması, düşük bakım maliyetlerinin olması olarak söylenebilir. Dezavantajları ise; başlangıç maliyetinin yüksek olması, gergi ayaklarının yorulma mekanizmasına maruz kalmaları, depolama olayının çok az ya da hiç olmaması ve bakım olayının zor şartlarda gerçekleşmesidir.

3.4. Kriko Tip Platform

Açık deniz yapılarının içinde en az tercih edilen yapı türüdür. Genelde su derinliği sığ olan alanlarda yapılmaktadır. Bu tip platformların yüzen bölümlerden oluşan kısımları bulunmaktadır.

4. Açık Deniz Yapılarına Etkiyen Yükler

Açık deniz yapılarına etkiyen yükleri en genel şekilde aşağıdaki gibi sınıflandırılabilir;

1. Kalıcı Yükler
2. Hareketli Yükler
3. Üretim ve Tesisat Yükleri
4. Çevresel ve Tesadüfi Yükler

4.1. Kalıcı Yükler

Kalıcı yükler aşağıdaki yüklerden oluşmaktadır;

• Yapının kendi ağırlığı
• Yapının üzerinde devamlı duran araçlar
• Yapı elemanları üzerinde etkiyen hidrostatik kuvvetler başlığı altında toplanır

4.2. Hareketli Yükler

• Yapı işlevi nedeniyle bulunan gereçler ve kullanılan elemanlar.
• Sondaj, geminin demirlenmesi, helikopterin inişi, vincin çalışması gibi olaylarda meydana gelen yükler.

Bu olaylardan kaynaklanan yüklerle ilgili verileri hesaplamak tasarımcının yapması gereken en önemli konulardandır. BS6235 (Code of practice for fixed offshore structures) standardına göre yükler aşağıda verilmektedir;

• Mürettebat ve geçit yerleri: 3,2 kN/m2
• Çalışma alanları: 8,5 kN/m2
• Depolama ve muhafaza etme yerleri: 6,78 kN/m2

4.3. Üretim ve Tesisat Yükleri

Bu yükler; geçici, yapıda üretim boyunca meydana çıkan ve açık deniz yapılarının kurulumunda bulunan elemanların meydana getirdiği yüklerdir ve bu yüklerden kaynaklanan kuvvetlerdir.

• Kaldırma elemanlarının çalışması esnasında
• Tahliye elemanlarının çalışması esnasında
• Nakliye esnasında
• Denize indirme ve dikine çevirme esnasında

4.3.1. Kaldırma Elemanlarının Çalışması Esnasında

Kaldırma elemanları çalışırken yapıya tasarımcının dikkate alması gereken önemli yükler etki etmektedir. Bu kuvvetler genelde yapının dikey elemanlarına etkiler. Kaldırma elamanlarının çalışma yerleri ve şekilleri farklıdır.

Bütün yapı elemanları ve birleşim noktaları tasarlanırken bu kuvvetler dikkate alınmalıdır. Bu yüklerle ilgili bilgiler API-RP2A (Recommended Practice for Planning, Designing and Constructing Fixed Offshore Platforms Working) standartlarında bulunmaktadır. Kaldırma yükleri genelde yatay olarak etki yapmazlar.

4.3.2. Tahliye Elemanlarının Çalışması Esnasında

Bu kuvvetler genelde yapının inşa sahasından mavna üzerine tahliye edilirken meydana gelen kuvvetlerdir. Tahliye olayı vinç yardımı ile kaldırılıp mavna üzerine yada yapının kaydırılarak mavna üzerine yerleştirilmesi gibi değişik şeklilerde yapılabilir. Her durum için API-RP2A standardında katsayıları bulunmaktadır. Gel-git durumunda, değişik draft koşullarında örnek verilebilir.

4.3.3. Nakliye Esnasında

Bu kuvvetler açık deniz yapılarının mavna üzerine yada kendi kendine yüzmesi için nakliye yapılırken meydana gelen kuvvetlerdir. Bu kuvvetler yapı ağırlığına, geometrisine, mavna şartlarına ve nakliye sırasındaki çevresel koşullarına (dalga, rüzgar, akıntı) bağlıdır.

4.3.4. Denize İndirme ve Dikine Çevirme Esnasında

Bu kuvvetler yapının mavnadan alınıp denize indirilmesi ve denizin içinde dikey konumu alana kadar geçen zamanda yapılan çalışmalarda meydana gelen kuvvetlerdir.

4.4. Çevresel ve Tesadüfî Yükler

Açık deniz yapıları tasarlanırken çevresel koşullar önemlidir ve tasarımcı bu çevresel koşullardan kaynaklanan yükleri tespit etmesi gerekmektedir. Yapının çevre koşulları karakterize edilirken;

• Yerleşimdeki su derinliği.
• Yerleşimdeki toprak özelliği.
• Rüzgar hızı ve hava sıcaklığı.
• Dalga, gelgit, fırtınalarda deniz yükselmesi ve akıntı.
• Depremler dikkate alınır.

Kaynaklar;
İnş. Müh. Murat YAYLACI-AÇIK DENİZ YAPI UYGULAMALARI VE BUNLARIN TASARIM PARAMETRELERİNİN İRDELENMESİ
MURAT ERGENOKON SELÇUK-AÇIK DENİZ YAPILARININ SIVILAŞABİLEN TABAKALAR ÜZERİNDEKİ DAVRANIŞI
AIDIN KAZEMI DALIRI-AÇIK DENİZ JACKET YAPILARDA VE RAYSERLERDE YENİ MATERYALLERİNİN KULLANIMININ DEĞERLENDİRİLMESİ
İnş. Yük. Müh. Vedat TOĞAN-AÇIK DENİZ YAPILARININ GÜVENİLİRLİĞE DAYALI OPTİMİZASYONU

Yığma yapılar, yapıdaki ana taşıyıcı elemanları olan duvarların; hem yapıya etkiyen yükleri taşıma, hem de bölücü duvar özelliği gösterdiği yapılardır. Yığma yapılar, bir iskelet sistemine sahip olmayan, yapıyı teşkil eden birimlerin sırayla yükün zemine aktarımıyla yük iletimini yerine getiren sistemlerdir. Bu tip yapılarda taşıyıcı özelliği duvarlar gösterirken duvarı teşkil eden her yapı birimi kendine düşen yükü sonraki birime aktararak yükün zemine iletilmesi sağlanmış olur.

Bu yapılar, yangına dayanıklılığı, kolay, ekonomik ve hızlı bir şekilde imal edilebilmesi ve ısı ve ses yalıtımının iyi olması gibi nedenlerle tercih edilmelerine rağmen; çekme ve kayma gerilmelerini karşılayabilecek yeterli süneklik kapasitesine sahip olmamaları nedeniyle yapıya etkiyen çekme gerilmesine sebep olabilecek yükler altında enerjiyi sönümleyemez ve ani oluşan hasarlara maruz kalır. Bu ani hasarlar kısmi ya da top yekün göçmeye kadar ilerleyebilir.

Yığma yapıların taşıyıcı elemanlarını, döşemeler, bunların mesnetlendiği hatıllar, duvarlar ve duvar temelleri oluşturmaktadır. Döşemeler genellikle kirişli döşemedir ve duvarların üzerinde bulunan yatay hatıl kirişlerine mesnetli durumdadır. Nadiren döşeme olarak dişli döşemenin kullanıldığı durumlar da mevcut olabilir. Kompozit bir eleman olarak modellenebilen taşıyıcı duvarlar, döşemelerden transfer edilen düşey ve yatay etkileri karşılayarak, mesnetlendikleri şerit temellere iletirler.

Yığma yapı, kırılgan ve elastiklikleri düşük olan malzemeler kullanılarak yapılır. Yapımı esnasında ve mukavemetlerinin korunmasında işçiliğin önemi bulunmaktadır. Yığma yapının, hareketli ve zati düşey yükler ile yatay deprem kuvvetlerine karşı mukavemeti; duvar geometrisi, yararlanılan materyal dayanımı, yığma blokların birleştirilme biçimiyle doğru orantıya sahiptir.

2. Yığma Yapı Çeşitleri

Yığma binalarda taşıyıcı sistem duvarlar tarafından teşkil edilmektedir. Taşıyıcı duvarları oluşturan tuğla, taş, briket, gazbeton vb. elemanlara kargir birim adı verilmektedir ve yığma binalar çeşitlendirilirken kullanılan bu kargir birimler esas alınmaktadır.
Yığma binalar genel olarak 4 sınıfa ayrılmaktadır (TBDY, 2018). Yığma yapı türleri sırasıyla;

1. Donatısız yığma binalar,
   1. Taş Yığma Binalar
   2. Kerpiç Yığma Binalar
   3. Tuğla Yığma Binalar
2. Kuşatılmış yığma binalar,
3. Donatılı yığma binalar
4. Donatılı panel sistemli binalardır.

2.1. Donatısız Yıgma Binalar

Donatısız yığma bina, taşıyıcı duvarların yalnızca kargir birim ve harç kullanılması ile teşkil edilen; donatı kullanılmaksızın inşa edilen, süneklik düzeyi sınırlı bina cinsi olarak tanımlanmaktadır (TBDY, 2018).

Donatısız yığma binaların, taşıyıcı duvarlarında kullanılan malzemelerin özelliklerinden dolayı, rijitliklerinin fazla olduğu ve bu sebeple deprem esnasında gevrek davranış sergiledikleri söylenebilir. Bu tip binalarda kullanılacak olan kargir birimlerin yüksek basınç mukavemetine sahip, uygulanması kolay ve baglayıcı harç ile kolay uyum saglayabilir nitelikte olmaları istenilmektedir.

Özellikle ülkemizin kırsal kesimlerinde bu tip binaların genellikle mühendislik hizmeti görmeden yapıldığı bilinmektedir. Donatısız yığma binalar kullanılan kargir birim cinsine göre çesitli sekillerde insa edilebilmektedirler:

2.1.1. Taş Yığma Binalar

Tasıyıcı duvarları genellikle doğal taşlar ile teşkil edilen ve bu kargir birimlerdeki yatay ve düşey derzlerin bağlayıcı harç ile doldurulması ile oluşan yapılardır. Doğal taş kargir birimler ısı ve ses izolasyonu, yangına dayanıklılık gibi olumlu özelliklere sahiptirler (TS EN 771-6, 2015). Bu tarz binalar, ağır ve gevrek malzemelerden oluştuğu için süneklik düzeyi sınırlı binalardır ve deprem gibi yatay kuvvetlere karşı dayanımları düşük binalardır.

Taş yığma binalar genellikle ülkemizin kırsal kesimlerinde, eski zamanlarda yapılmış binalardır. Zira ülkemizde yürürlüğe girmiş deprem yönetmeliklerinde doğal taşların yalnızca yığma bina zemin ve bodrum katlarında kullanılabileceği belirtilmektedir.

En fazla Doğu Anadolu Bölgesi gibi dağlık bölgelerde örneklerine rastlanan bu tür yığma yapılar, inşaatında duvar örgü malzemesi olarak kesme taş veya moloz taş gibi taşın doğal şekli korunarak oluşturulan yapı türüdür. Kullanılan taşın türüne göre yapının mekanik özellikleri ve depreme karşı gösterdiği davranış büyük ölçüde değişiklik göstermektedir. Genellikle düşük maliyetli kırsal alanlarda duvarın iki dik kenarına, duvar ortasında duvar eksenine paralel boşluk bırakılarak iri taşlar çamurla bağlanarak istiflenir. Duvar ortasında kalan boşluğa ise daha küçük taneli taşlar yine çamurla doldurulur. Çamurun inşaatta hiçbir bağlayıcı özelliği bulunmaması nedeniyle, yığma yapı türleri arasında en zayıf kabul edilen tür doğal taş yığma yapı türüdür. Günümüzde doğal taşla yapılan yapılarda çimentonun da uygulamaya dahil edilmesi dekorasyon amaçlı bahçe duvarı ya da müstakil evlerde rağbet görmektedir.

2.1.2. Kerpiç Yığma Binalar

Kerpiç, kasaba ve köy gibi kırsal kesimde kullanılan yapı malzemesidir. Türk Dil Kurumu’na göre kerpiç, kalıplara döküldükten sonra güneste kurutularak olusturulan balçık ve saman karısımı ilkel duvar malzemesi olarak tanımlanmaktadır.

Kerpiç, gerek ekonomik anlamda avantajlı olması, gerekse kışın sıcak tutan bir malzeme olması sebebi ile çogunlukla köy evlerinin yapımında kullanılmaktadır. Ayrıca hammaddesinin kolay bulunabilmesi, sağlıklı ve doğal bir malzeme olması, yangına dayanıklı olması, ses izolasyonu sağlaması vb. faktörler de kerpiç kullanımı konusunda olumlu faktörler olarak sıralanabilir.

Kerpiç malzemenin en büyük dezavantajı ise suya karsı dayanıksız olmasıdır. Ayrıca hava sıcaklıgındaki ani degisimlerle birlikte tuz kristallenmelerine bağlı olarak malzemede bozulmalar gerçeklesmektedir. Kerpiç malzemenin düsey ve yatay yüklere karşı dayanımının düşük olması da kerpiç kullanımı konusunda olumsuz faktörler olarak sıralanabilir.

Ülkemizde köylerde hala kerpiç binalara rastlamak mümkündür. Kerpiç binaların yapımı hakkında 1998 ve 2007 Bina Deprem Yönetmeliklerinde ilgili bölümler bulunmasına ragmen 2018 Türkiye Bina Deprem Yönetmeliğinde kerpicin bir yapı malzemesi olarak kullanımı yasaklanmıstır.

2.1.3. Tuğla Yığma Binalar

Tuğla inorganik silikat ve metal oksitlerin 800° ile 1200° pisirilmesi ile elde edilen seramik türü yapı malzemesidir. Basınç dayanımı çok yüksek olan bu malzemede, su emme kapasitesi %15’ten fazla olmamalıdır. Porozitenin bu değerden daha büyük olması, tuğlanın basınç dayanımını düşüreceği gibi yapıştırma harcının suyunun da azalmasına sebep olacagından taşıma gücü düşük duvar elde edilmesine sebep olacaktır (TS EN 771-1, 2015). Aşağıda tuğla türleri şematik olarak gösterilmiştir.

Tuğla duvarın mukavemetinde belirleyici olan en önemli faktörler sırasıyla:

1. Tuğla örülme biçimi,
2. Kullanılan harç
3. Tuğla malzemesinin kalitesidir.

Tuğlaların basınç mukavemetleri, çekme ve kayma mukavemetlerine göre oldukça yüksektir. Bu sebeple tuğla duvarların deprem etkisi altında dayanımları düşüktür. Malzeme özelliklerine ve fırınlanma kalitelerine baglı olarak tuğlanın basınç dayanımı genellikle 10 MPa ile 30 MPa arasında değismektedir. Tuğlanın çekme dayanımı basınç dayanımının yaklaşık %10’u; kayma dayanımı ise basınç dayanımının yaklaşık olarak %30’u kadardır.

Eski dönemlerde harman tuğlası kullanılmaktaydı. Harman tuğlası yerel ocaklarda düsük ve kontrolsüz ısılarda üretilmektedir. Harman tuğlasının basınç dayanımı düsük ve su emme kapasitesi yüksektir. Bu tip tuğlanın kesme dayanımının yüksek olmasının baslıca sebepleri harç cebinin bulunması ve deliksiz yapıya sahip olmasıdır. Harman tuğlasının boyutları yaklasık olarak 5.5 cm x 11 cm x 23 cm’dir. Teknolojinin gelismesi ve tugla ihtiyacının artması ile birlikte harman tuğlasının yerini fabrika tuğlaları almıstır. Delikli ve blok halinde üretilen fabrika tuglası, tasıma ve yerine konulma isçilikleri bakımından harman tuglasına göre oldukça avantajlıdır. Tasıyıcı blok tuğlaların boyutları 8.5 cm x 19 cm x 38 — 40 cm’dir ve delik oranları en çok %35 olmalıdır.

Tuğla yığma binalarda günümüzde de oldukça sıklıkla kullanılan bir malzeme oldugu için bu tür binalarda isçiliğe de önem gösterilmelidir.  (Tuğla Duvar Örerken Dikkat Edilmesi Gerekenler) Tuğla birimleri birbirine bağlayan harç dayanımı yönetmeliklere uygun seviyede olmalıdır. Ayrıca tuglaların örülme biçimleri de tugla duvarın dayanımını etkilemektedir. Tuğla duvarlarda düz örgü, kilit örgü, şaşırtma örgü gibi yöntemler kullanılmaktadır.

Tuğla yığma binalarda yatay ve düsey yükler tamamen duvarlar tarafından karsılanmaktadır. Bu sebeple taşıyıcı duvarın uzunlugu, yerlesim planı, tasıyıcı duvar boslukları, kullanılan tuglanın kalitesi, isçilik vb. faktörler yıgma binaların deprem davranısının belirlenmesinde belirleyici faktörler olarak karsımıza çıkmaktadır. Bu kurallar, deprem yönetmeliklerinde anlatılarak uyulması zorunlu tutulan kurallardır.

2.2. Kuşatılmış Yığma Binalar

Kuşatılmıs yığma binalar, donatısız yığma binalardan farklı olarak yatay ve düşey betonarme hatılları da bünyesinde bulunduran binalardır. Yatay ve düşey hatıllar, taşıyıcı duvarların örülmesinden sonra bu duvarların kalıp olarak kullanılması ile teşkil edilen; birbirlerine ve döşemeye bağlı betonarme yapı elemanlarıdır. Kuşatılmış yığma binalar süneklik düzeyi sınırlı binalarıdır (TBDY, 2018)

İlk bakışta betonarme yapıları andıran bu yapıların betonarmeden en temel farkı, betonarme kesitlerin oldukça küçük olması, çoğu yerde yatay hatılların yığma duvar içerisinde kaybolacak kadar küçük imal edilmeleridir. Ayrıca betonarme yapılar için gerekli olan çoğu düktilite ve kapasite tasarım kuralları bu yapılarda uygulanmaz, yatay ve düğey hatıllar da betonarme hesaplarına göre boyutlandırılmazlar.

Kuşatılmış yığma binalarda betonarme hatılların teşkil edilmesi ile yük dağılımı donatısız yığma binalara göre daha sağlıklı gerçekleşmektedir. Ayrıca bu yapıların süneklik düzeyi sınırlı olmasına rağmen, donatısız yığma binalara göre deprem davranışları daha iyidir. Kuşatılmıs yığma binalarda kullanılacak yıgma duvar malzemesi kadar yatay ve düşey hatılları teşkil eden donatı ve beton özellikleri de oldukça önem arz etmektedir. Bu malzemelerin deprem yönetmelikleri tarafından öngörülen standartlarda kullanılması, deprem bölgesinde bulunan ülkemiz için oldukça önemli bir husustur.

2.3. Donatılı Yığma Binalar

Donatılı yığma bina, yönetmelik gereğine uygun olarak tağıyıcı duvarlara donatı yerleğtirilmesi ile teşkil edilen süneklik düzeyi yüksek bina çeşididir (TBDY, 2018).

Yığma binaların süneklik düzeyi düşük malzemelerden inşa edilmesi bu yapılarda ani ve gevrek kırılmalara yol açmaktadır. Dolayısıyla, deprem dayanımlarının da düşük olmasına sebebiyet vermektedir. Donatılı yığma binalarda yığma duvarların sünekliklerini arttırmak amacıyla yatay ve düsey donatılar yerlestirilmekte böylece duvarların dayanımı arttırılmaktadır. Böylelikle depreme dayanıklı yığma bina elde edilebilmektedir. Geçmiş depremlerde kuşatılmış ve donatılı yığma binaların depreme karsı iyi performans gösterdikleri fakat donatısız yığma binaların aynı performansı gösteremedikleri gözlemlenmiştir.

2007 ve 2018 Bina Deprem Yönetmeliklerinin yığma bina tasarımı bakımından farklılıkları incelendigi zaman, donatılı yıgma bina kavramının 2007 Bina Deprem Yönetmeliginde yer almadığı görülmektedir. Dolayısı ile donatılı yığma binaların ülkemizde henüz yeni bir kavram olduğu rahatlıkla söylenilebilir. Ülkemizde uygulaması diğer ülkelere oranla kısıtlı olan donatılı yığma binalar, özellikle kırsal kesimlerde betonarme binalara bir seçenek teşkil edebilirler.

Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği 2018’de, donatılı yığma binalarda yatay donatıların yatay derzlerin içerisine uygun biçimde yerleştirilmesi ve bu donatıların düsey aralıklarının 600 mm’yi geçmemesi gerektigi, ayrıca duvardaki yatay donatı oranının duvar brüt kesit alanının %0.05’inden daha az olmaması gerektiği belirtilmektedir (TBDY, 2018).

Düşey donatıların ise kargir birimlerde bulunan ceplere ya da deliklere uygun biçimde yerlestirilmesi ve bu donatıların oranının duvar brüt kesit alanının %0.08’inden küçük olmaması gerektigi belirtilmektedir. Kapı ve pencere boşluklarından dolayı oluşacak dayanım kaybını önlemek amacı ile bu boşlukların her bir kenarı boyunca en az 2∅12 ek donatı konulması uygun görülmüştür (TBDY, 2018).

Donatılı yığma binalar, kuşatılmış ve donatısız yığma binalara göre süneklik düzeyleri yüksek binalardır ve deprem yükleri altında davranışları daha iyidir. Ayrıca donatılı yığma binalar için deprem yönetmeliklerinde izin verilen en çok bina yükseklikleri ve kat adetleri daha fazladır. Henüz ülkemizde fazla yaygın olmamaşına ragmen, yeni deprem yönetmeliği ile ilerleyen yıllarda bu tip yığma binaların sayılarının da artacağı düşünülmektedir.

2.4. Donatılı Panel Sistemli Binalar

Donatılı panel sistemli binalar, düşey gazbeton panellerin yan yana getirilerek taşıyıcı duvarları teşkil ettiği süneklik seviyeşi yüksek binalar olarak tanımlanmaktadır. Bu tip yığma binalarda donatılı gazbeton paneller betonarme hatıllarla birleşerek duvar ve döşemeleri meydana getirmektedir (TBDY, 2018; TS EN 12602, 2016).

Binalarda önemli sayılabilecek seviyede hasarlara yol açarak can ve mal kaybı ile yaralanma ve ölümlere sebebiyet veren depremlerin binalarda meydana getirdiği hasar ve zararları minimize etmek son şenelerde çok fazla araştırmaya konu olmuştur. Fiziki ve mekaniksel niteliklerinin yeterli derecede olması ve aynı zamanda düşük özgül ağırlık sayesinde daha hafif yapılaşmanın inşa edilmesine imkan vermesi gibi etkenlerden dolayı donatılı gazbeton panellerin yığma binalarda yapı elemanı olarak tercih sebebi olmaya başlaması da söz konuşu araştırmaların getirisidir.

Gazbeton hafif beton sınıfına ait, gözenekli ve içerişinde çimento, kum, kireç, alüminyum tozu ve şu barındıran bir malzemedir. Maşif yapıların inşa edilebilmesine olanak sağlamasının yanı sıra düşük yoğunluğuna rağmen yüksek taşıma kapasitesi, yükşek ısı ve ses yalıtımına sahip olması, yangına dayanıklı olması, kolay işlenip uygulanabilmesi ve ekonomik avantajları gazbeton malzemelerin yapı malzemesi olarak tercih edilmelerinin diğer sebeplerindendir (TS EN 771-4, 2015).

TBDY (2018)’e göre donatılı panel sistemli binalarda duvar ve döşeme panellerinde Gazbeton 5 sınıfından daha düşük bir gazbeton kalitesi kullanılmamalıdır ve bitişik paneller araşındaki yivlere yerleştirilecek donatılar S420, B420C ya da B500C sınıfında olmamalıdır. Donatı çapı en az 12 mm, yiv çapı ise en az donatı çapının 5 katı olacak şekilde teşkil edilmelidir.

3. Örnek Yığma Yapı-Bina Projesi

Örnek yığma yapı projelerine aşağıdaki bağlantılardan ulaşabilirsiniz.

4. Yığma Yapıların Avantajları ve Dezavantajları

4.1. Yığma Yapıların Avantajları

Uygun tasarım ve yapım koşulları altında, yığma duvar sistemi ekonomik ve kullanım avantajları sunmaktadır:

• Duvar malzemesi ve yüzey kaplama ihtiyacını azaltarak doğrudan duvarlara sıva veya boya uygulanmasına izin vermektedir.
• Cephelerde, yapısal ve mimari işlevi sağlayan taşıyıcı elemanlardır.
• Düşey delikler; elektrik, sıhhi tesisat ve telekomünikasyon kanalları olarak da kullanılmaktadır.
•  Kalıp kullanımına ihtiyaç azalması nedeniyle daha düşük maliyetler sağlar.
• Yapı tek bir yığma malzemesiyle ile inşa edilebilir. Bu sayede iş kalemlerinin sayısı azalmaktadır.
• Özel işçilik ve modüler birimler kullanılarak, duvarların yapımında büyük bir hız ve verimlilik kazandırılmaktadır. Bu nedenle çoğu durumda daha az faaliyet ve işçilik ile maliyetler azalır.
• Bir yapım sistemi olarak, sismik risk durumunda yüksek performansla kullanılabilir.
• Yapısal bir sistem olarak, bir veya iki katlı düşük maliyetli binalardan, çok katlı ve maliyeti yüksek binalara kadar ekonomik olarak faydalı bir şekilde yararlanılmaktadır.
• Beton duvarın yapısal ve mimari özellikleri birleştiğinde dayanıklı, az bakım gerektiren ve güzel görünümlü yapılar elde edilebilir.
• Yığma elemanlarınının brüt alanlarında delikler olduğundan, her termal hemde akustik için yalıtkan hava odaları sağladığından yalıtım için tasarım yapılmasına olanak tanır.
• Beton duvar, sadece bir yapı sistemi olarak değil, mimari ve yapısal tasarımının yönetimine bağlı olarak bir yenilik, güvenlik ve dayanım sağlamak ve yansıtmak için de kullanılabilir.
• Yığma elemanlar sürekli gelişmekte olduğundan yeni ürünler bulunmaktadır.
•  Potansiyel olarak, güvenlik ve dayanıklılığın temel unsurlarından ödün vermeden, büyük sosyal ve ekonomik potansiyele sahip yerlerde basit teknoloji ile üretim ve inşaat koşullarına uyarlanabilen bir sistemdir.

4.2. Yığma Yapıların Dezavantajları

• Farklı bir taşıyıcı sistem olduğundan, malzemelerinin, tuğlalarının, harçlarının taşınmasında ve özelliklerini belirlemek önemlidir.
• Bina sistemleri için uygulanan sıkı ve sistematik kalite kontrolleri gerektirir.
• Yığma duvarların yerinin değiştirilmesi mümkün olmamaktadır.

Kaynaklar: 
Arun, G. (2005). Yığma Kagir Yapı Davranışı. Yığma Yapıların Deprem Güvenliğinin Arttırılması Çalıştayı, ODTÜ, Ankara,TR.
Saadet ÖZKAT-2007 VE 2018 BİNA DEPREM YÖNETMELİKLERİNİIN YIĞMA BİNALAR ÖZELİNDE ÖRNEK BİNA ÜZERİNDE KARŞILAŞTIRILMASI 
Zeynep YALNIZ-ANITSAL BİR YIĞMA BİNANIN YAPISAL ANALİZİ
Alyamaç, K. E. ve Erdoğan, A. S. (2005). Geçmişten Günümüze Afet Yönetmelikleri ve Uygulamada Karşılaşılan Tasarım Hataları. Deprem Sempozyumu, 1:707–715.
Adamou MAROU SEYNI SAMBEROU-YIĞMA DUVARLARIN ÇEVRİMSEL YÜKLER ALTINDA DAVRANIŞLARININ DENEYSEL VE SONLU ELEMAN YÖNTEMİYLE BELİRLENMESİ VE FRP MALZEMESİYLE GÜÇLENDİRİLMESİ

Aşağıda integral köprünün bir örneği görülmektedir.

İntegral köprülerde tabliye ve kirişlerle birlikte uç ayaklar monolitik olarak dökülürler, ayrıca bu sistemle kirişler ve tabliyenin burulma rijitliğini sağlar. Üst yapı ile uç ayak sürekliliği sebebiyle mevcut hareketli yükler içerisinde uç ayakları ve üst yapı sistematik olarak birlikte hareket ederler. İntegral köprüler sistemsel olarak fonksiyonel ve ekonomik olarak diğer köprülere nazaran ve genleşme derzli köprülere göre de birçok artı özelliğe sahiptir.

Yapılan incelemelerde normal üretilen sistemlere bakıldığında genleşme derzlerinde buz, tuz ve su gibi çözücü kimyasalların sızması ile köprü sistemlerindeki elemanların zarar görmesi durumu integral köprülerde meydana gelmemektedir. Bunların yanında integral köprüler yapım aşamasındaki maliyetleri masrafları açısından daha elverişli ve ekonomik olarak inşa edilebildiği gibi rijit çerçeve sistemleri ile sismik yükler etkisinde yüksek performans göstermektedir. Bu ve bunun gibi birçok avantajlarından dolayı Kuzey Amerika ve Avrupa kıtasında değişen dünya sistemleri içerisinde birçok duruma hızlı ve sorunsuz bir biçimde cevap verdiği için normal olarak inşa edilen geleneksel köprü sistemlerinin yerini doldurmuştur.

Bu tür köprü sistemlerinde kullanılan beton tabliyelerle ortaya çıkan yüksek mukavemeti ile birlikte üstün dayanım gücüne sahiptirler. Yüksek dayanımlı betonun karakteristik ve ulaşım avantajları ile kıyaslandığında daha avantajlı olduğu gözlenmektedir. Bu ve bunun gibi sebeplerle yüksek dayanıma sahip betonları inşaat sektöründe kullanılması daha avantajlıdır.

Günümüzde inşa edilen geniş açıklıklı köprülerin yapımında kullanılan yüksek dayanımlı betonlar köprü kirişlerinde meydana gelen ölü yüklerini azaltarak köprü içerisinde bulunan kolonların hem mevcut özelliklerini hem de sayı olarak durumlarını azalmasıyla geniş alt geçitlere imkân vermektedir.

Köprü içerisinde sistemi zorlayan birçok etki bulunmaktadır. Bunları sıraladığımız zaman kalıcı sabit yükler, hareketli yükler, rüzgâr, sıcaklık, deprem yükleri, fırtına ve ayrıca taşıyıcı elemanların kendi ağırlığı, demeraj(ilk hareket), köprü üzerindeki meydana gelen frenlemeler, çarpışma sonucu ortaya çıkan mevcut yükler ve merkezkaç kuvvetleridir. Ülkemizde köprü tasarımını yapılırken dikkat edilmesi gereken büyük değerleri mevcut şartnamelerden (Karayolları genel müdürlüğü yol köprüleri için teknik şartnamesi) elde edilebilir. Diğer kaynaklara bakıldığında Amerikan AASHTO ve İngiliz BS 5400 dünya çapında dikkate alınan diğer şartnamelerdir. Köprü sistemlerinde taşıt ağırlıkları mevcut yüklerin tekerleklerle yola aktarılmasıyla tekil yük olarak veyahut eşdeğer şerit yükü olarak etki ettirilebilir. AASHTO’ ya göre mevcut hareketli yükler standart kamyon katarına eşit olan eşdeğer şerit yükü ve standart kamyon dingil yükü olarak görülmektedir.

İntegral köprü diğer geleneksel köprü tiplerine nazaran birçok avantaja sahip olmasına rağmen ülkemiz kaynakları dikkate alındığında maliyet olarak diğer köprü tiplerine göre çok az sayıda örneği bulunmaktadır.

Kaynaklar:
Oğuzhan DURSUN-YAKIN VE UZAK FAY ALTINDA İNTEGRAL KÖPRÜ UÇ AYAKLARINDAKİ ÇELİK KAZIKLARIN DAVRANIŞI
Yalçın Ö F (2017) İntegral Köprülerde Hareketli Yükler Altında Üstyapı Özelliklerinin Kazık Kuvvetlerine Etkisi. Çukurova Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 32: 195-197.

Taş kolonlar, zeminde konsolidasyonu, şev stabilitesini ve taşıma kapasitesini arttırılması, sıvılaşma, oturma gibi zemin problemlerinin çözümünde kullanılan bir zemin iyileştirme yöntemidir.  Taş kolon imalatında zemine 0,60-1,0 m çapında ve en fazla 20 m derinliğinde çeşitli yöntemlerle kuyular açılır. Kuyuya tabanından itibaren belirli aralıklarla granüler malzeme yerleştirilir ve her seferinde sıkıştırılarak rijit kolonlar elde edilir. Taş kolon yöntemi her türlü zeminde uygulanabilir.

En basit hali ile taş kolon uygulaması şu şekilde açıklanabilir:

1. Zemine dik bir şekilde belirli aralıklarla ve çaplarda delikler açılır.
2. Açılan deliklere kademe halinde belirli çaplardaki taş malzeme doldurulur.
3. Deliklere doldurulan malzeme vibrasyon veya darbe etkisi ile yatay ve düşey yönde sıkıştırılır.

Günümüzde bir çok kullanım alanı olan taş kolon uygulaması, deprem anında oluşan sismik kuvvet etkisindeki davranış olan sıvılaşma problemine karşı başarı ile uygulanan bir tekniktir. Öte yandan, zeminde konsolidasyonu, şev stabilitesini ve taşıma kapasitesini arttırmak, oturmaları azaltmak için de taş kolon uygulamasına başvurulabilir.

Taş kolonlar; gevşek, kohezyonsuz zeminler ve yumuşak, kohezyonlu zeminlerin iyileştirilmesi amacı ile farklı çap ve derinlikte uygulanmaktadır. Diğer zemin iyileştirme yöntemlerine göre uygulama süreci hızlı ve ekonomik olması tercih sebebidir. Peki bu taş kolon imalatı nasıl yapılır?

2. Taş Kolon İmalat Yöntemleri

Taş kolon uygulamasının imalat yöntemleri, zeminden beklenen iyileştirmeye ve uygulanacak zeminin özelliklerine göre seçilir.

Taş kolon imalat yöntemleri şu şekilde sıralanabilir:

1. Vibrokompaksiyon yöntemi ile taş kolon yapımı,
   1. Vibro yer değiştirme yöntemi ile,
   2. Vibro öteleme yöntemi ile,
2. Darbeli sıkıştırma (tokmaklama) metodu ile taş kolon yapımı.

2.1. Vibrokompaksiyon Yöntemi ile Taş Kolon İmalatı

Aynı zamanda vibroflotasyon olarak da bilinen vibrokompaksiyon yönteminde şu zamana kadar sıkıştırılmış en uzun mesafe 58 metredir. Vibrokompaksiyon, ince dane oranı %10’dan az olan, kohezyona sahip olmayan zeminleri sıkıştırma işlemidir. Vibrokompaksiyonun yardımcı elemanları, uzun ve ince çelik bir tüp olan vibroflot borusu ile zemini sıkıştırmaya yarayan vibratördür. Vibroflotun en önemli parçası olan vibratör 300 ile 450 mm arasında çapa sahip, 2 ile 5 m arasında değişen içi boş çelik silindirden oluşur. Vibratör hava jetleri veya su aracılığı ile zeminde istenilen derinliğe indirildikten sonra belirli aralıklarla geri çekilir. (Zemin Sıkıştırma Makineleri- Silindirler-Kompaktörler-Kompaksiyon Makineleri)

Vibrokompaksiyon uygulaması yukarıdan veya yerinde yapılan geri dolgu ile biter. Bu uygulama ile zeminde %70-80 arasında rölatif sıkılık elde edilir. Vibroflotun önemli parçaları yukarıdaki şekilde gösterilmiştir.

2.1.1. Vibro Yer Değiştirme Yöntemi (Islak Yöntem)

Vibro yer değiştirme yöntemi, istenilen sıkılığın olmadığı karışık kohezyonlu ve tabakalı zeminlerde uygulanır. Şekilde görüldüğü gibi önce sondanın kendi ağırlığı, titreşim ve yüksek basınçlı su jeti aracılığı ile istenilen derinlikte kuyu şeklinde delik açılır. Eğer zemin kendini tutamıyorsa kılıf geçirilir, taş kolon malzemesi 50-100 cm bölümler halinde kuyu içine dökülür. Ardından kuyu içine dökülen malzeme vibrasyon ile sıkıştırılır. Taş kolon imal edildikten sonra üst zemin silindir ile sıkıştırılarak düzeltilir.

2.1.2 Vibro Öteleme Yöntemi (Kuru Yöntem)

Vibro öteleme yönteminde ıslak yöntem olan vibro yer değiştirme yönteminden farklı olarak su jeti yerine hava jeti kullanılır. Taş kolon uygulanacak zemin içerisine sondanın kendi ağırlığı, titreşim ve hava jeti yardımı ile istenilen derinlikte kuyu şeklinde delikler açılır. Vibro yer değiştirme yönteminde olduğu gibi açılan deliğe istenilen çaptaki malzemeler tabakalar halinde dökülür. Ardından malzemenin kuyu içinde sıkıştırabilmesi için sonda tekrar kuyu içine girer. Düşey ve yatay yönde sıkıştırma sağlanır, böylece işlem tamamlanır.

Bu yöntemde kuyu açılma yöntemi öteleme olduğu için dışarı yönde zemin tanelerinin çıkışı mümkün değildir. Yukarıda vibro öteleme yöntemi ile taş kolon imalatı gösterilmiştir.

2.2 Darbeli Yöntem (Tokmaklama)

Darbeli yöntem ile taş kolon yapımına bir boru yardımı ile zeminde kuyu açılarak başlanır. Boru, kuyu kenarlarını kapattığından ötürü zeminin kendini tutamaması gibi bir durum söz konusu değildir. Açılan kuyuya diğer yöntemlerdeki gibi seçilen malzeme tabakalar halinde yerleştirilir. Ancak diğer yöntemlerden farklı olarak her dökülen malzeme tabakasının üstüne, zemin içindeki boru yavaşça çekilip tekrar düşürülerek zeminin sıkışması sağlanır. Bu sıkıştırma işlemine tokmaklama denir. Malzeme doldurmaların ardından yapılan darbeler ile malzemeler sıkıştırıldığında taş kolon işlemi tamamlanmış olur. Darbeli yöntem ile taş kolon
imalatı yukarıdaki şekilde gösterilmiştir.

2.3 Taş Kolon İmalat Yöntemlerinin Karşılaştırılması

Yukarıda bahsedilen taş kolon imalat yöntemleri, avantajlarına ve dezavantajlarına göre aşağıdaki şekilde karşılaştırılabilir:

1. Vibro yer değiştirme yöntemi killi ve siltli zeminler için uygundur.
2. Vibrokompaksiyon yöntemi kumlu ve siltli kumlu zeminler için uygundur.
3. Kendini tutabilen, kılıfa ihtiyaç duymayan zeminlerde uygulanan vibro yer değiştirme yönteminin imalatı darbeli yönteme göre daha hızlıdır.
4. Genel olarak kuru yöntem ıslak yönteme göre daha ekonomiktir.
5. Vibro yer değiştirme yönteminde fazla su kullanılması, imalat sonrasında suyu uzaklaştırmayı gerektirir.
6. Vibro öteleme ile taş kolon imalatı, vibro yer değiştirme ile taş kolon imalatından daha temiz ve ekonomik bir yöntemdir.
7. Vibro öteleme ile taş kolon imalatı, kuyu stabilitesini sağlamak için yeraltı suyunun derinlerde olduğu ve kendini tutabilen zemin koşullarının bulunduğu bölgelerde kullanılmaktadır.
8. Darbeli yöntem ile taş kolon imalatı, işçilik maliyetlerinin uygun olması nedeniyle işsizlik oranının fazla olduğu yerlerde daha uygundur.
9. Gelişmiş ülkelerde yaygın şekilde kullanılan darbeli yöntem ile taş kolon imalatı, vibroflatasyon metotlarına göre birçok avantaja sahiptir.

3. Taş Kolonların Özellikleri

3.1. Taş Kolonun Çapı

Taş kolon imalatında taş kolonun çapı, kuyu açılacak olan zeminin kayma mukavemetine, sıkılık ve gevşeklik durumuna, imalat yöntemine ve taş kolon imalatında kullanılacak malzemenin sıkıştırma enerjisine bağlı değişkenlik gösterir. Vibro yer değştirme ve vibro öteleme yöntemlerinin imalatında belirlenen çap genel olarak 100 cm’in üzerinde değildir.

Darbeli yöntem ile taş kolon imalatında ise çap yaklaışık olarak 80 cm’dir.

Geçmişten günümüze yapılan araştırmalar sonucu zeminin mukavemeti ile kolon çapı arasındaki ilişki yukarıdaki şekilde gösterilmiştir.

3.2. Taş Kolonun Boyu

Taş kolonlar yardımı ile zemin iyileştirme yönteminde, zeminin taşıma gücünün arttırılarak oturmaların azaltılması istenmektedir. Zeminin istenilen durumları sağlaması için de kolon boyunun sert, sağlam zemine kadar uzatılması gerekir. Bu durumu sağlayacak en ekonomik taş kolon boyu ise 6 ile 10 m arasında değişmektedir.

Eğer sağlam zemin taş kolonun erişemeyeceği kadar derinde ise taş kolonlar sağlam zemine ulaşmadan sonlandırılır. Bu şekilde bitirilen taş kolonlar uç mukavemetine sahip olmadığından ötürü yüzen kolon davranışına sahiptir.

3.3. Taş Kolon Malzemesinin Dane Çapı Dağılımı

Taş kolonda kullanılan malzemelerinin (çakıl veya taş) üniform olması arzu edilen bir durum değildir. Dolayısıyla taş kolonun imalatı için kullanılan malzemenin iyi derecelenmiş olması istenmektedir. Geçmişten günümüze kadar yapılan çalışmalar incelendiğinde taş kolonda malzeme çapının 1.3-1.7 cm arasında bir değer aldığı görülmüştür. Çin standardına göre üst sınır 8,0 cm, Greenwood’un belirlediği standarda göre 7,0 cm ve Terzaghi ve
arkadaşlarının belirlediği standarda göre ise 15,0 cm’ye kadar değer alabileceği görülmüştür. Fakat dünya genelindeki uygulamalar incelendiğinde taş kolon malzeme çapı 100 cm’yi pek geçmemiştir.

3.4. Taş Kolon İçsel Sürtünme Açısı

İçsel sürtünme açısı taş kolonlar için kullanılan malzemeye göre değişmekte olup genel olarak 40◦ ile 45◦ arasında değişmektedir. Uygulama açısından bakıldığında güvenlik faktörü de dikkate alındığından 38◦ olarak kullanılması tavsiye edilmektedir.

3.5. Taş Kolon Yerleşim Aralıkları

Zemin iyileştirme yöntemlerinden biri olan taş kolon uygulamaları eşkenar üçgen yerleşimi ve dikdörtgen yerleşim olmak üzere iki farklı şekilde yapılmaktadır. Bu yerleşim şekillerinden dikdörtgen yerleşim daha çok kullanılmaktadır. Dikdörtgen ve eşkenar üçgen yerleşiminin detaylı olarak gösterimi aşağıda gösterilmiştir.

4. Yük Transfer Mekanizmalarına Göre Taş Kolonlar

4.1. Uç Mukavemetli Taş Kolon

Zeminin sert, sağlam tabakasına ulaşan taş kolonlar genellikle uç mukavemetli taş kolonlar olarak isimlendirilir. Uç mukavemetine sahip taş kolonlar, zemin ile taş kolon arasında gerilmelere, radyal yönde basınçlara ve ara kesit sürtünmelerine sahiptir. Uç mukavemetine sahip tekil taş kolonlarla grup halindeki taş kolonların çalışma sistemi aynıdır ancak taşıma güçleri ile sınır koşuları birbirlerinden farklıdır. Grup taş kolonların çevresinde yer alan zeminin sahip olduğu çevre basıncı, tekil taş kolonun çevresinde yer alan çevre basıncından fazladır. Bu duruma bağlı olarak grup taş kolonların taşıma gücü tekil taş kolonun taşıma gücünden daha fazladır.

4.2. Yüzen Taş Kolon

Taş kolon uygulaması ile iyileştirilecek zeminin özellikleri çok önemlidir. Taş kolonun uygulanacağı zeminin sağlam, sert tabakası çok derinde (taş kolonun ulaşamayacağı derinlikte) ise taş kolon yapımına son verilir. Bu şekilde yarım kalan, sağlam zemine ulaşamadan bitirilen taş kolonlar, yüzen taş kolonlar olarak isimlendirilir. Bu tür taş kolonların çalışma mekanizmaları yüzen kazıklara benzetilmektedir. Genel itibarıyla yüzen taş kolonların çalışma şekli, yükleme sonunda kolonun yanal yönde genişleyerek oturması ile taş kolon ile zemin arasındaki kayma gerilmelerinin ve pasif basınçların oluşması ile açıklanabilir. Yüzen taş kolonlar sağlam zemine ulaşmadan durdurulduğu için uç mukavemetleri çok düşüktür. Bu neden ile yüzen taş kolonların mukavemetinin çoğunluğunu yan yüzeylerden alması beklenir. Yüzen taş kolonların derinliği çapın 3-4 katından fazladır zira bu derinliğin altında bir yüzen taş kolon sisteminin çalışması beklenemez. Yüzen taş kolonların çalışma mekanizması açıkladığımız gibi kolay gözükse bile oldukça karmaşıktır.

Kaynaklar:
TAŞ KOLONLARIN SONLU ELEMANLARA DAYALI DAVRANIŞ ANALİZİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI-NESLİHAN ALTUN
Durgunoğlu T (1992) Taş Kolonlar ile Zemin Islahı Üzerine Bir Uygulama, Zemin Mekaniği ve Temel Mühendisliği Dördüncü Ulusal Kongresi, 21-22 Ekim 2002, İstanbul Teknik Üniversitesi, İstanbul, 2: 2-4.
Selçuk L (2009) Zemin Sıvılaşmasına Karşı Optimum Taş Kolon Tasarımının Sonlu Elemanlar Yöntemi İle Modellenmesi
Ataman Ş (2011) Darbeli Taş Kolonlar (Geopier) ile İyileştirilmiş Zeminlerin Model
Deneylerle İncelenmesi

Eşdeğer deprem yükü yöntemi, yüksekliği fazla olmayan binalarda gözönüne alınan deprem doğrultusunda bina dinamik davranışının taşıyıcı sistemin hakim titreşim modundaki davranışı ile temsil edilebileceği ve bu modun şeklinin yaklaşık ters üçgen olarak kabul edilebileceği esasına dayanan hesap yöntemidir.

Eşdeğer deprem yükü yöntemi, sadece birinci modun etkisinin gözönüne alındığı dinamik analiz yöntemi olarak da kabul edilebilir. Sadece birinci modun dikkate alınması, 1. modun kütle katılım oranının yüksek olup temel mod olması sebebiyledir. Fakat 1. modun kütle katılım oranının yüksek olması, tabii ki her durumda eşdeğer deprem yükü yöntemi uygulanabileceği anlamına gelmemektedir. Bu yöntemin uygulanabilirliği çeşitli faktörlere bağlıdır. Bu faktörleri, sebep ve amaçları ile ilgili aşağıda açıklamaya çalışalım. Ardından da eşdeğer deprem yükü yöntemi ile bir örnek çözelim.

2. Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi Hangi Yapılarda, Ne Zaman Uygulanabilir?

Eşdeğer deprem yükü yönteminin uygulanabileceği binalar TBDY Tablo 4.4’te aşağıdaki şekilde belirtilmiştir.

Buradaki koşullar, eşdeğer deprem yükü yönteminin temel kabulleri ve uygulanması ile ilişkilidir. Bu yöntemin uygulanabilmesi için 1. mod şeklinin aşağıdaki şekilde görülen tipik 1. mod’a benzer şekilde olması gerekmektedir.

Modal analizde katlara etkiyen kuvvetler mod şekilleri ile Fi=Vbi* mi*φ_i1/∑ mi*φ_n1 ile belirlenirken eşdeğer deprem yükü yönteminde birinci modun mod vektörlerinin (φ_i1 ve φ_N1)yerine kat yükseklikleri kullanılır.  Fi=Vbi* mi*h_i1/∑ mi*h_n1

Mod şekillerinin kat yüksekliği ile ilişkisini aşağıdaki örnek şekildeki 1. moddan görebilirsiniz.

Bina türü yapılarda ilk modun yapısı gereği pozitif tanımlı olması sebebiyle şekildeki diğer mod şekilleri 1. modda oluşmaz, fakat 1. moddaki doğrusallık bozulabilir. Uygulama yönteminin sınırlanmasındaki noktalardan bir tanesi bu doğrusallığın bozulmamasıdır.

Örneğin  yöntemin tanımında da geçen “bu modun şeklinin yaklaşık ters üçgen olarak kabul edilebileceği” durumunun geçerli olabilmesi içi, bu 1. mod şeklinin doğrusala yakın olması gerekmektedir. TBDY2018 Tablo 4.4 de bahsedilen B2 türü düzensiliğin olmadığı binalar koşulu işte bu durum ile alakaldır. Bilindiği üzere B2 tipi düzensizlik katlar arası rijitlik değişiminin belirli sınırlar içersinde kalması koşuludur. Katlar arası ani rijitlik değişimi bu doğrusallığı (doğrusala yakınlığı) bozacağından, b2 düzensizliği bulunan (kısa olmayan) yapılarda eşdeğer deprem yükü yöntemi uygulanması yanlış olacaktır ve yönetmelikle bu koşul ile bu durumun önüne geçilmektedir.

Bir diğer kıstas da yapının nbi burulma düzensizliği katsayısının 2’den büyük olması durumudur. A1 burulma düzensizliği için sınır 1,2 iken, görüldüğü üzere eşdeğer deprem yükü yöntemi için bu sınır daha büyüktür. Yani A1 düzensizliği TBDY2018’e göre eşdeğer deprem yükü yönteminin kullanılmasına (nbi≤2 olduğu sürece) engel değildir. Ancak nbi 1,2-2 arasında bir değer olduğunda yönetmelik ek bir tedbir belirtmektedir. Bu tedbirden önce hatırlanması gereken bir durumun üstünden geçmek gerekir. Yapının modellenmesi ve analizi sonucu burulma olmasa dahi, yapılardaki belirsizliklerden dolayı bir miktar burulma davranışı TBDY 4.5.10 maddesi ile göz önüne alınmaktadır.

4.5.10.1 – Deprem yer hareketinin binaya etkisinde ve taşıyıcı sistemin rijitlik ve kütle dağılımındaki olası belirsizlikleri gözönüne almak üzere ek dışmerkezlik etkisi tanımlanmıştır.

Bu maddeye göre deprem yüklerinin kat kütle merkezlerinin yanı sıra bu merkezlerin belirli oranda kaydırılarak ortaya çıkabilecek burulma momenti ve dönme yerdeğiştirmeleri göz önüne alınmaya çalışılır. 4.5.10.2-c maddesine göre eşdeğer deprem yükü yöntemi için kolaylık tanınmış ve bu kaydırma işlemi yerine kütle merkezine Fxe*e kadar (e=%5), yani kat eşdeğer deprem kuvvetinin 0,05 ile çarpımı kadar ek burulma momenti uygulanması uygun görülmüştür. nbi’nin 1,2 ile 2 arasında bir değer olması durumunda da buradaki %5 değeri, bir katsayı ile artırılacaktır. (TBDY 4.7.4). Bu katsayı;

Dbi=(nbi/1,2)² ile hesaplanacaktır. ( Formül 4.29)

Eşdeğer deprem yükü yönteminin uygulanabilirliği konusunda en önemli faktör ise yapı yüksekliğidir. Bu sınır koşuluna girmeden önce de açıklanması gereken bir husus bulunmaktadır. Eşdeğer deprem yükünün 1. modu dikkate alması sebebiyle, diğer modların etkileri, bina tepe noktasına ΔFNe=0,0075N.Vte (Formül 4.22) kuvveti etkitilerek karşılanmaktadır. (TBDY 4.7.2) Bilindiği üzere toplam bina yüksekliği arttıkça, yüksek modların etkileri daha belirgin hale gelmektedir. Burada etkitilen ΔFNe bu etkiler için yeterli olamayacağı ve bu modların kayda değer etkileri bulunması durumunda eşdeğer deprem yükü yöntemi uygulanamamaktadır. Bu sınır da deprem tasarım sınıfları ve bina yükseklik sınıflarına göre yukarıda da paylaşılan Tablo 4.4’te belirlenmiştir.

3. Eşdeğer Deprem Yükü Formülü ve Hesabı

Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği’nde eşdeğer deprem yükü formülü;

olarak verilmiştir.

Buradaki x’ler her bir yön için (x ve y) ayrı ayrı hesaplanması gerekliliğinin vurgulanması içindir.

V_tE= Eşdeğer deprem yükü (taban kesme kuvveti),

m_t=Toplam bina kütlesi,

S_ar(T_p)= Hakim doğal titreşim periyoduna bağlı olarak spektrumdan okunan azaltılmış spektral ivme,

I=Bina önem katsayısı

S_DS= Kısa periyot tasarım spektral ivme katsayısı

3.1. Hakim Titreşim Periyodu Nasıl Hesaplanır?

Bina hakim titreşim modu x ve y yönleri için ayrı ayrı aşağıdaki formülle hesaplanır.

Burada,

mi=i. katın kütlesi,

dfi= Fiktif yük ile oluşan deplasman,

Ffi=i. kata etkiyen fiktif yüktür.

Yukarıdaki formül ile hesaplanan hakim periyot değeri, ampirik formülle hesaplanan periyot değerinin 1.4 katından büyük olmayacaktır. Bu formül ise;

Tpa=Ct.Hn^3/4’tür.

Ct değerleri; betonarme çerçeveler için 0,1, çelik binalar için 0,08, diğer binalar için ise 0,07 dir. Deprem etkilerinin tamamının perdeler tarafından karşılandığı durum için ise TBDY 4.28a ve 4.28b formülleri geçerlidir.

Bu formüller ve formülde geçen parametreler, aşağıda yapacağımız eşdeğer deprem yükü yöntemi örneğinde daha iyi anlaşılacaktır.

4. TBDY2018’e göre Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi Hesap Örneği

Eşdeğer deprem yükü yönteminin anlaşılması için Excel ve Sap2000 programlarını kullanarak basit bir örnek çözelim. Bunun için aşağıdaki şekildeki gibi 4 katlı tek açıklıklı bir çerçeve tanımlayalım. (İnşaat mühendislerinin bilmesi gereken programlar yazımızda bu programların öneminden bahsetmiştik, buradan ulaşabilirsiniz.)

4.1. Kat Kütlelerinin Tanımlanması

Eşdeğer deprem yükü analizi için öncelikle bize kat kütleleri gerekmektedir.  Bunun için de örneğin kirişlere 10 Kn/m hareketli ve 20 Kn/m zati yük ekliyoruz. (Hareketli ve Sabit Yükler) Elle hesap kolaylığı olması açısından da kiriş ve kolonların zati ağırlıklarını ihmal edelim. Çerçeve iki yönde de 6 metre açıklıklara sahip olduğundan her katta 6×4=24m toplam kiriş bulunmaktadır. TBDY 4.5.9.2 uyarınca kat kütleleri mi=wgi+nwqi şeklinde tanımlanmaktadır. Tablo 4.3’ten n değerini konut için 0,3 olarak okunur ve her katın kütlelerini

şeklinde bulunur. Bu değerlerin programda da aynı olduğunu kolonlardaki eksenel kuvvetlerden görülebilir.

136,12*2+139,88*2=552 kN

4.2. Fiktif Yükleme

Kütlelerden sonra öncelikle amaç hakim titreşim periyodunu bulmaktır. Bunun için fiktif yükleme altında kat deplasmanlarına ihtiyaç vardır. Rastgele bir değer olarak 100kN taban kesme kuvveti bulunduğunu varsayıp katlara etkiyen fiktif kesme kuvvetler aşağıdaki şekilde hesaplanabilir.

(Bu tablolara aşağıda hesap sonunda Excel formatında ulaşabilirsiniz.)

Katlara etkiyen ve toplamı 100 kN olan bu fiktif yükleri aşağıdaki şekilde yapımızın kütle merkezlerine her iki yönde de etkiterek kat yer değiştirmelerini Sap2000 programı yardımıyla hesaplayalım. (dix ve diy)

4.3. Hakim Titreşim Periyodu Hesabı

Bu yüklemeler altında analiz yapıp yerdeğiştirmeleri ve 4.26 formülünden hakim periyot aşağıdaki şekilde bulunur.

Bu değerler ampirik formül olan Tpa=Ct.Hn^3/4 (TBDY 4.27) ile karşılaştırılmalıdır. Betonarme yapı için Ct değerini 0,1 alınarak Tp(ampirik)= 0,1×12^(3/4)=0,645 sn olarak bulunur.

0,782 ve 0,772 sn değerleri 0,645 * 1,4=0,9 sn değerinden küçük olduğu için hakim periyotlar olduğu şekilde, yani x yönü için 0, 782174 sn, y yönü için 0,772322 sn olarak kabul edilebilir.

4.4. Tasarım Spektrumunun Bulunması

Periyot değerleri elde edildikten sonra spektral ivme değerinin okunabilmesi için tasarım spektrumunun elde edilmesi gerekmektedir. Bilindiği üzere bu spektrum, yapının bulunduğu konum, zemin özellikleri ve deprem düzeyine göre Türkiye Deprem Tehlike Haritasından elde edilir. Örnek yapının Sds değerini 0,713, Sd1 değerini 0,203 olarak aldığımızı kabul edelim. Bu durumda Deprem Tasarım Sınıfını DTS=2 ve Bina Yükseklik Sınıfını da, BYS=6 olarak alabiliriz.

Tasarım spektrumundan görebileceğimiz şekilde, yapı periyotları 0,77 ve 0,78 sn değerleri Tb-TL arasındadır.

4.5. Azaltılmış Spektral İvme Hesabı

Amacın aşağıdaki formül ile her iki yön için eşdeğer deprem yükünü elde etmek olduğunu tekrar hatırlayalım.

Burada S_ar(T_p) (azaltılmış spektral ivme) değerine ihtiyaç duyulmaktadır. TBDY 2018 formül 2.8’e göre

S_ar(T_p) = S_ae(T) / R_a(T) 

şeklinde hesaplanmaktadır.

S_ae(T)= Yatay elastik tasarım spektral ivmesi,

R_a(T) = Deprem yükü azaltma katsayısı,

S_ae(T) değeri TBDY 2.2 denkleminden Tb≤T≤Tl için Sd1/T şeklinde hesaplanmaktadır. Bu durumda;

olacaktır.

R_a(T) ise TBDY 4.2.1.2 maddesinde belirtildiği üzere T>Tb için R/I şeklinde hesaplanmaktadır. Burada R= taşıyıcı sistem davranış katsayısı, I ise bina önem katsayısıdır.

R değerini TBDY tablo 4.1’den A11 için 8 üst sınır olarak alınabilir. I değeri ise Tablo 3.1’den konut sınıfı için 1 olarak alınır. Bu durumda her iki yön için de;

R_ax-y(T) = R/I =8/1=8,

S_arx(T_p) = S_aex(T) / R_ax(T)  =0,260/8= 0,032

S_ary(T_p) = S_aey(T) / R_ay(T) =0,263/8= 0,033 olacaktır.

Spektral ivmeler g cinsinden olduğu için bu değerler aşağıda ayrıca 9,81 ile çarpılacaktır.

4.6. Eşdeğer Deprem Taban Kesme Kuvvetinin Bulunması

Vt=mt*Sar(T)>=0,04 mt*I*Sds*g için

Toplam kütle= 225,08 kNs²/m

g=9,81 m/sn²

Vtx= 225,08 x 0,032 x 9,81≥0,04 x 225,08 x 1 x 0,713 x 9,81

71,63 ≥62,97 olduğundan Vtx=71,63 Kn olarak belirlenir.

Vty= 225,08 x 0,032 x 9,81≥0,04 x 225,08 x 1 x 0,713 x 9,81

72,55 ≥62,97 olduğundan Vtx=72,55 Kn olarak belirlenir.

Bu değerler yapımızın x ve y yönlerindeki taban kesme kuvvetleri ve taban eşdeğer deprem yükleridir.

• Vtx=71,63 Kn
• Vty=72,55 Kn

Hesap için kullanılan Excel tablosuna buradan ulaşabilirsiniz.

4.7. Sonuçların Sap2000 Programı ile Kontrolü

Bu değerleri SAP2000 programından kontrol edecek olursak;

Girilen veriler;

Not: Örnekte eleman iç kuvvetleri hesaplanmayacağı için eksantrisite verilmedi.

İlgili yönler toplandığında sonuçlar;

Sap2000 programında yönler ile ilgili detaylı yazımıza buradan ulaşabilirsiniz.

Vtx=(24,99+10,86)*2=71,7 kN

Vty=(31,13+5,18)*2=72,62 kN

olarak bulunur ve bu değerler el ile yapılan hesaba oldukça yakındır.

Eşdeğer deprem yükü yöntemi ile ilgili yorum ya da sorularınızı aşağıdaki yorumlar bölümünden iletebilirsiniz.

• Hem rüzgar hem sismik yükler doğaları gereği dinamiktir. Ancak depremlerin dinamik özellikleri daha fazladır.
• Yapılara etki eden sismik kuvvetler, yer hareketinden ve yapının bu harekete karşı gösterdiği iç dirençten kaynaklanır. Buna karşın bir bina yapısına etki eden rüzgar kuvvetleri, rügara maruz kalan yüzlere rüzgar basıncının darbesiyle oluşur.
• Bir yapıya etki eden deprem kuvvetleri yapısal özelliklere, temelin özelliklerine ve depremin dinamik özelliklerine bağlıdır. Zemin ne kadar yumuşaksa deprem yükleri o kadar yüksektir. Rüzgar yükleri ise daha çok yapının şekline ve rüzgara maruz kalan yüzey alanına ve bunların yanısıra binanın yatay doğal titreşim periyoduna bağlıdır.
• Depremin rüzgar ile karşılaştırıldığında oldukça dinamik olan doğası nedeniyle yapı güvenliği sadece daha rijit bir yapı kullanılarak sağlanamaz. Aslında yapı rijitleştikçe daha fazla sismik kuvvete maruz kalız. Bu nedenle sismik kuvvetlere göre tasarımda yapının hem rijitliği hem de sünekliği eşit derecede önemlidir.
  
  
  
• Yönetmelikçe belirlenmiş sismik kuvvetler, bir deprem hareketi tarafından tetiklenen gerçek elastik atalet kuvvetlerinden genellikle daha küçüktür. Ancak yapılar süneklikleri sayesinde depremlerde iyi performans göstermişlerdir. Süneklik, yapının göçmeden kontrollü bir şekilde oluşan yapısal hasarlar vasıtası ile sismik enerjiyi tüketmesidir. Bu nedenle deprem etkilerine karşı tasarım yaparken sadece yönetmelikçe belirlenmiş sismik kuvvetlere göre tasarım yapmak yeterli olmaz; yönetmeliklerde belirtilen ve diğer standartların çelik, beton ve ahşap gibi belirli malzemeler için belirttiği sismik detay şartlarına da uyulmalıdır. Diğer taraftan, rüzgar yükleri için tasarım yaparken rijitlik daha önemli bir ölçüttür. Süneklik, rüzgarın daha düşük dinamik özellikleri nedeniyle önemini kaybetmektedir.
• Sismik kuvvetleri hesaplamak için ilk olarak taban kesmesi hesaplanır daha sonra bu taban kesmesi yapının modal tepkisine göre her kat seviyesinde uygulanan düzgün yayılı ve parabolik eşdeğer bir yatay kuvvete dönüştürülür. Rüzgar yüklerini hesaplamak için ilk olarak tasarım rüzgar basınçları hesaplanır. Bunu her kat seviyesindeki yatay kuvvetlerin her katın düşey yüzey alanı ile hesaplanması takip eder. Daha sonra rüzgar taban kesmesi hesaplanır.
• Rüzgar yükleri için iki set yatay kuvvet gereklidir:
  • Rüzgar kuvveti ana taşıyıcı sisteme etki eden rüzgar yükleri
  • Bileşenler ve cephe kaplaması gibi daha küçük elemanlara etki eden rüzgar yükleri
• Sismik yükleri için bir deprem esnasında yatay diyaframın dinamik davranışının düşey yatay yük taşıyıcı sistemin dinamik davranışından farklı olması sebebiyle iki set yatay yük gereklidir:
  • Düşey yatay yük taşıyıcı sistemin etki eden yatay yükler,
  • Fx ve yatay diyaframa (çatı ve kat döşemeleri) etki eden yatay yükler Fp. Bunlara ek olarak yapısal ve yapısal olmayan parça ve bileşenlere etki eden sismik yüklerin de hesaplanması gerekmektedir.

Kaynak
Prof. Dr. Bülent Akbaş-Prof. Dr. Oğuz Özgür Eğilmez- Çelik Yapı Tasarımı-Uygulamaya Yönelik Bir Yaklaşım

Periyot, doğal titreşim periyodu, frekans, açısal frekans, doğal titreşim frekansı gibi kavramlar titreşim, dalga gibi döngüsel hareketlerin özelliklerini tanımlayan temel parametrelerdir.

Bu kavramları ve hesaplanma yöntemlerini açıklamak için öncelikle periyot, frekans ve açısal frekans terimlerini temel seviyede hatırlamak gerekir.

Periyot Nedir?

Periyodun tanımını netleştirmek için bir sarkaç hareketi ya da daire etrafında dönen cismin hareketini ele alalım.

Sarkaçın hareketi için periyot nedir sorusunu yanıtlayalım; Periyot; 1 noktasından harekete başlayan cismin 2 noktasına gitmesi, ardından 1 noktasından geçerek 3 noktasına varması ve tekrar 1 noktasına dönmesi için geçen toplam süredir. Dairesel hareket örneğimizde periyot; ise 1 noktasından harekete başlayan cismin sırasıyla 2, 3, 4 (ya da tam tersi 4, 3, 2) noktalarından geçerek başlangıç konumuna yani 1 noktasına dönmesi için geçen süredir. Yukarıdaki grafikte gösterilen harekette örneğin 8 saniyede başlangıç noktasına dönülmüştür. Bu hareketin periyodu 8 saniyedir.

“Kısaca periyot döngüsel hareketlerde, hareketin tam bir tur tamamlanmasında geçen süredir.”

Genel olarak periyodun birimi saniye olarak kullanılsa da, hareketin süresine bağlı olarak farklı “zaman birimleri” de kullanılır. Genellikle “T” harfi ile ifade edilir.

Frekans Nedir?

Frekans, döngüsel hareket yapan cismin birim zamanda gerçekleştirdiği döngü sayısını ifade eder. Dolayısıyla frekans periyodun tersi, yani (periyodun birimi saniye ise) 1 saniyeye oranlanmış haldir. Genellikle “f” harfi ile ifade edilir.

T=1/f ‘dir

Frekansın birimi hertzdir.

Örneğin yukarıda örnek için periyodu 8 saniye olan fareketin frekansı; f=1/T →f=1/8=0,125 hertz’dir.

Açısal Frekans Nedir?

Açısal frekans; cismin dairesel hareketinde birim zamanda taranan açıdır.

Dolayısıyla açısal frekansın formülünü; ω=2π/T olarak yazabiliriz. Burada açısal frekansın birimi bilindiği üzere radyan/saniye’dir.

Buraya kadar anlatılanlar temel fizik bilgisi dahilindeki kavramların hatırlatılmasıydı. Şimdi mühendislik alanında sıkça kullanılan doğal titreşim frekansı ve doğal titreşim periyodu kavramlarını inceleyelim.

Doğal Titreşim Periyodu Nedir? Doğal Titreşim Frekansı ve Doğal Açısal Frekans Nedir?

Doğal titreşim periyodu ve doğal titreşim frekansı kavramlarından önce serbest titreşimden bahsedersek;

Serbest Titreşim: Bir sistem statik denge konumundan uzaklaştırıldığında titreşime başlıyor ve dış ortamlardan herhangi bir etki olmadan titreşimine devam edebiliyorsa bu tarz titreşimlere serbest titreşim denilmektedir.

Doğal Frekans: Cisimlerin ve yapıların rijitlik ve kütlelerine bağlı olan ve bu frekans değerinde titreştiklerinde yüksek genliklerde ve sönüm olmadığı durumda sürekli titreşmeye devam edeceği frekans değerine doğal frekans denilmektedir. Bir sistemin doğal frekans sayısı sistemin serbestlik derecesi sayısına bağlıdır, sistemin sahip olduğu serbestlik derecesi kadar doğal frekansı vardır. (TBDY 2018’e göre doğal titreşim periyodu nasıl hesaplanır? )

Doğal titreşim periyodu ve doğal titreşim frekansı kavramlarını tanımlamak için tek serbestlik dereceli bir sistemin serbest titreşimini ele alalım.

Yer değişimi-zaman eğrisinin a-b-c-d-e ile gösterilen parçası, sistemin serbest titreşiminin bir döngüsünü tanımlar. Kütle, a’daki statik denge (şekil değişimi öncesi) konumundan sağa sola hareket eder; b noktasında + işaretli en büyük yer değişimi değerine (u₀) ulaşır;  bu anda hız 0 (sıfır) olur ve yerdeğişimi azalmaya başlar. Böylece kütle tekrar c’deki denge konumunda geri döner, bu anda hız en büyük değerine ulaştığından kütle sola doğru hareketine devam eder ve d noktasında eksi işaretli en büyük yer değişimi değerine (-u₀) ulaşır.  Bu anda hız yeniden sıfır olur; yer değişimi mutlak değerce artmaya başlar ve kütle e noktasındaki denge konumuna geri döner. a noktasından e noktasına varana dek 2Π/ω_n  saniye geçer. Kütlenin, e noktasındaki durum değişkenleri (konum ve hız), a noktasındaki değeriyle aynıdır ve kütle bir sonraki titreşim döngüsüne başlamaya hazır durumdadır.

Not: Titreşimin Doğal Frekansı ω_n =√(k/m)’dir. Bu formülün çıkarımı sayfanın alt kısmında gösterilmiştir.

Sönümsüz sistemin bir titreşim döngüsünü tamamlaması için gereken süreye sistemin doğal titreşim periyodu denir. Burada T_n  ile gösterilen bu periyodun birimi saniyedir. Sistemin periyodu ile titreşimin doğal açısal frekansı ω_n (birimi radyan/saniye) arasında aşağıdaki ilişki vardır.

T_n = 2Π/ω_n 

Sistem 1 saniyede döngüsünün 1/T_n kadarını tamamlar. Titreşimin doğal devir frekansı denen bu nicelik,

f_n=1/T_n 

ile belirtilir. f_n ‘in birimi hertz’dir. [hz; saniye başına döngü (devir) sayısı] ve anlaşılacağı gibi ω_n ile ilişkisi,

f_n=ω_n/_2Π

biçimindedir. Titreşimin doğal frekansı deyişi hem ω_n hem de f_n için kullanılır.

Doğal titreşim özellikleri  ω_n , T_n  ve f_n yapının yalnız kütle ve rijitlik özelliklerine bağlıdır. Aynı kütleli tek serbestlik dereceli sistemden daha rijit olanının daha yüksek doğal frekansı ve daha kısa doğal periyodu olur. Benzer biçimde rijitlikleri aynı olan iki yapıdan daha ağır (kütlesi daha büyük) olanın daha düşük doğal frekansı ve daha uzun doğal periyodu olur. Burada  ω_n , T_n  ve f_n tanımlanırken kullanılan doğal nitelemesi bunların, dış yükler olmadan serbestçe titreşen sistemin doğal özellikleri olduğunu vurgulamak içindir. Sistem doğrusal olduğundan bu özellikler başlangıç konumu ve hızından bağımsızdır.

Genlik Nedir?

Sönümsüz sistem, artı ve eksi işaretli uç noktaları u₀ ve -u₀ arasında ileri geri salınır. Her iki yöndeki hareketin büyüklüğü de u₀ kadardır; buna hareketin genliği denir.

 Doğal Titreşim Frekansı Çıkarımı

Bilindiği üzere sönümsüz serbest titreşim hareket denklemi

mü+ku=0’dır

(burada m= kütle, k=rijitliktir)

Kompozit kesit, yapısal çelik ve betonun birarada çalıştığı üniteyi ifade etmektedir. Çelik malzemesinin korozyon ve düşük yangın dayanımı gibi zayıf yönleri beton malzemesiyle, beton malzemesinin ise düşük çekme mukavemeti gibi zayıf yönü çelik malzemesi ile giderilerek yüksek performanslı elemanlar ortaya çıkmaktadır. Kompozit elemanların bu performans artışı; rijitlik, süneklik, yapı kullanım ömrünün artması, dayanım ve dayanıklılık artışı olarak sıralanabilir. Kompozit yapıların avantajları:

• Kompozit yapılar, betonarme yapılara göre %40 daha hafif olabilmekte ve bu özelliğinden dolayı meydana gelebilecek depremlerde daha az deprem yükünün oluşmasını sağlamaktadır.
• Ana taşıyıcı sistem elemanları atölye ortamında hazırlandığından yüksek derecede kalite kontrol imkanı sağlamaktadır.
• Yüksek düktilite özelliğine sahip olan kompozit yapılar, deprem esnasında daha sünek davranış göstermektedir.
• Kompozit elemanlar yalın halde kullanılacak çelik elemanlardan %25 oranında daha az çelik kullanılmasını sağlamaktadır.

Kompozit Döşemeler

Kompozit döşeme, çelik kirişler üzerine döşenmiş çelik sacların beton ile birlikte çalıştırılmasıyla ortaya çıkan kompozit taşıyıcı elemanlardır. Kompozit döşemelerin kullanılmasıyla yapı ağırlığında 1 kN/m2’ye kadar azalma sağlanabilmektedir. Bu durum da betonarme döşeme kullanılan yapılara göre %30 civarında daha hafif döşemeler elde edilmesini sağlamaktadır. Günümüzde kompozit döşemeler yaygın olarak okul, hastahane, yüksek yapılar, köprü döşemeleri, otoparklar gibi büyük açıklıkların olduğu ve yüksek dayanım kapasitesinin gerektiği alanlarda kullanılmaktadır. Kompozit döşemelerin kullanılmasıyla tesisat için ekstra alanlar oluşmakta, işçilik azalmakta, yangın dayanımı büyük oranlarda artmakta ve ısı izolasyonu sağlanmaktadır.

Kompozit döşeme sistemleri esas olarak 4 bileşenden meydana gelmektedir:

• Yapısal çelik kiriş
• Başlıklı kayma elemanları
• Profillenmiş çelik sac
• Donatılı beton

Kompozit döşemelerde, beton dökümünde kalıp görevi gören çelik sacların beton ile birlikte çalışmasını sağlanması ve iki malzeme arasındaki kaymanın engellenmesi gerekmektedir. Profilli çelik sac ile beton arasındaki doğal kenetlenme trapez çelik sacın 10 mm-15 mm yüksekliğe sahip çıkıntılar yardımıyla oluşmaktadır. Çelik sac yeni dökülen betonun ağırlığını, betonarme döşemedeki donatının ağırlığını, kendi ağırlığını ve inşaat yapım süresi boyunca meydana gelebilecek hareketli yükleri taşıyabilmektedir. Bu yüzden trapez kesitli sacların kullanılması daha ekonomiktir ve bu kullanım çok fazla yaygınlaşmıştır. Çelik profil kiriş ile trapez sac ve betondan oluşan kompozit döşemenin birlikte çalışması için kayma elemanları kullanılmaktadır.

Ayrıca çelik sac ile betonun birlikte çalışmasını sağlamak ve böylelikle döşeme plağının pozitif moment bölgelerinde çelik sacın donatı görevi yapabilmesi için de kayma elemanlarına ihtiyaç duyulmaktadır. Kayma elemanlarının kullanılmasıyla birlikte çelik sac ile beton arasında oluşan boyuna kaymaları engellemektedir. Kompozit döşemelerin kullanılmasıyla daha ekonomik, daha hafif ve daha güvenli yapıların elde edilmesine olanak sağlamaktadır.

Çelik yapıların tasarım, hesap ve dayanımına dair esaslar yönetmeliğinde bulunan ve şekilde gösterilen çelik sac için esaslar aşağıdaki gibi ifade edilmiştir:

1.  hr olarak ifade edilen çelik sacın hadve yüksekliği en fazla 75 mm ve wr olarak ifade edilen ortalama hadve genişliği ise en az 50 mm olacaktır.
2. Betonarme döşeme, çelik sac üzerinde ve üzerinde bulunduğu çelik kiriş başlığına doğrudan başlıklı çelik ankrajlarla kaynaklanarak bağlanacaktır.
3. Başlıklı çelik ankrajın kaynaklanan kısmından sonra çelik sacın hadve üst kotuna kadar olan mesafe en az 38 mm olacaktır ve beton döşemenin üst kotundan en az 12 mm aşağıda olacaktır.
4. Hadve üst kotu ile beton döşemenin üst kotu arasındaki mesafe minimum 50 mm olacaktır.
5.  Kiriş başlığına mesnetlenen bağlantı aralığı maksimum 450 mm olacaktır.
6. Çelik kirişin boyuna eksenine dik olarak yerleştirilen çelik sac hadvelerinde, çelik sacın üst kotundan itibaren hadve içerisinde kalan beton tasraımda ihmal edilecektir.
7. Çelik kirişin boyuna eksenine paralel olarak yerleştirilen çelik sac hadvelerinde ise hadve içerisinde kalan beton kompozit enkesit tasarımında ihmal edilmeyebilir.
8. Çelik kirişin boyuna eksenine paralel olarak yerleştirilen çelik sac hadvelerinde her bir hadvede bir tane başlıklı çelik ankraj kullanıldığı durumlarda hadve genişliği wr minimum 50 mm olacaktır. Her hadvenin içerisinde birden fazla başlıklı çelik ankraj kullanılması durumunda ise hadve genişliği wr, ilave edilen her bir başlıklı çelik ankrajın gövde çapının 4 katı olacak şekilde artırılmalıdır.

Kompozit Kirişler

Kompozit kirişler, normal yapısal çelik kirişlerle kıyaslandığında daha fazla moment taşıma kapasitesine ve yüksek rijitliğe sahip olduğu görülmektedir. Kompozit kirişlerin kullanılmasının amacı, betonun basınç mukavemeti ve yapısal çeliğin çekme mukavemeti birarada kullanılarak daha küçük kesitler elde etmektir. Böylelikle elde edilen daha küçük kesitlerle taşınması gereken moment kapasitesine erişmeye imkan tanımaktadır. Bununla birlikte kullanılacak malzeme miktarı ve yüksek yapılarda döşeme kalınlığı azaltılarak daha ekonomik yapılar elde edilebilmektedir. Kompozit kirişler bina türü yapılarda ve köprü kirişleri olarak sıkça kullanılmaktadır.

Kompozit kirişlerin olumlu yönlerinin yanı sıra olumsuz tarafları da bulunmaktadır. En önemli dezavantajı betonarme döşeme ile çeliğin birlikte çalışması ve kenetlenmesinin sağlanması için elemanlara gereksinim duyulmasıdır. Bu elemanlar kesme bağlantı elemanları (shear stud) olarak bilinmektedir. Bütün tasarımlarda olduğu gibi kompozit kiriş tasarımındada hesaplamaların yapılması gerekmektedir. Yapılacak bu hesaplamalarda ve tasarımlarda kompozit kirişlerin yeterli kesme kuvveti ve moment taşıma kapasitelerine sahip oldukları irdelenmelidir. Kompozit kirişlerin yanı sıra kullanılacak kesme elemanlarının da yeterli dayanımda olması gerekmektedir. Kullanılacak kesme elemanlarının kopmaması ve bu elemanların çevresindeki betonda hasarların meydana gelmemesi için gerekli ve yeterli önlemler alınmalıdır. Kesme elemanlarının kullanılmayan elemanlarda, çeşitli yüklemeler altındaki kompozit kirişleri meydana getiren her bir bileşeni ayrı ayrı çalışmaktadır. Kesme elemanlarının özelliklerine bağlı olarak, kompozit kirişlerin rijitliklerinde ve mukavemetinde yüksek derecede artış meydana gelmektedir. Eurocode4’te bulunan bazı tipik kompozit kirişler aşağıda gösterilmiştir.

Kompozit kirişler betonarme hesaplara benzer olarak geniş başlıklı (tablalı) yani TKirişleri olarak ifade edilen şekilde modellenebilmektedir. Bu şekildeki bir tasarımda döşeme boyunca eğilme gerilmeleri meydana gelmekte ve eğilme momenti dağılımının hesaplanması ve kontrollerinin yapılması gerekmektedir. Tablalı kompozit kirişlerde efektik genişlik yani ‘beff’ değeri, kompozit kirişin açıklığına, mesnetlenme şekline ve ardarda oluşturulan kirişlerin arasındaki mesafeye bağlı olarak değişmektedir. Bu yüzden tabla genişliğinin basit kirişlerdeki hesaplamaları ile sürekli veya konsol kompozit kiriş olarak tasarlanacak kirişlerdeki hesaplamalar farklı şekillerde değerlendirilmelidir.

Kompozit Kolonlar

Beton, donatı ve yapısal çelik elemanlarının bir araya gelmesiyle kompozit kolonlar oluşmaktadır. Kompozit kolon taşıyıcı elemanları, özellikle çok katlı yapılarda betonarme veya çelikten oluşturulmuş kolonlarla kıyaslandığında birçok avantajının olduğu görülmektedir. Kompozit kolonların yüksek yapısal performans sergilemesi sebebiyle birçok alanda yaygın olarak kullanılmaktadır. Oluşturulan kompozit kolonların kullanılmasıyla kesit boyutu azalmakta, yapının sabit ağırlığı azalmakta ve çelik kolonlarda en sık karşılaşılan problemlerden biri olan yangın dayanımını artırmaktadır. Eurocode4’te, kompozit kolonların enkesit şekillerinin genel olarak kullanım şekilleri aşağıda gösterilmiştir.

Kompozit kolonlar genel olarak 4 farklı şekilde oluşturulmaktadır:

1. Beton içerisine tamamen gömülmüş çelik profilli kompozit kolonlar
2. Yarı (kısmi) gömme kompozit kolonlar
3. Çelik profilin içi tamamen betonla doldurulan kompozit kolonlar
4. Beton içerisine gömülmüş tüp çelik betonarme kompozit kolonlar

Kaynaklar;
YENİ VE ESKİ NESİL BETONDAN ÜRETİLMİŞ KOMPOZİT KİRİŞLERİN DARBE KUVVETİ ETKİSİALTINDAKİ DAVRANIŞININ İNCELENMESİ-Medine AYDIN
Gücüyen, E., Erdem, R. T., & Kantar, E. Kompozit Boru Kesitlerinin Çarpma Etkisi Altında Deneysel ve Nümerik Olarak İncelenmesi. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 30(1), 139-149.
Ağcakoca, E., Yaman, Z., & Yazıcı, Y. E. Behavior Of Composite And Box Profile Under Impact Force.

GIS Nedir?

İngilizce Geographical Information Systems (GIS) ifadesi Türkçe’ye “Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS)” olarak çevrilmiştir. CBS Dünya üzerindeki coğrafi verileri toplayan, depolayan, kontrol eden, kaynaştıran, istenilen amaç doğrultusunda kullanan, çözümleyen ve gösteren bir sistemdir.

CBS-Coğrafi Bilgi Sistemleri, kullanıcıların konumsal ve konumsal olmayan verileri toplamasını, saklamasını, işlemesini, analiz etmesini, dünyanın doğal ve insan yapımı nesneler hakkında mekansal veri adı verilen bilgilerin elektronik ortamda sunumunu sağlar.

Coğrafi bilgi sistemlerinin çalışma mantığı, farklı katmanların aynı koordinatlar üzerine oturtulmasıdır. Bu sayede sistem üzerinde istenilen herhangi bir konuda veya veride kolaylıkla seçim yapılarak değişiklik yapılabilmektedir.

Coğrafi Bilgi Sistemleri, dünya üzerindeki oluşturulan veri öğelerini bir koordinat sistemine göre elektronik ortama aktarılarak bilgi edinmeyi ve analiz yapabilmeyi sağlar. Bu nesne özellikleri farklı katmanlara ayrılarak depolanır. Bir coğrafi bilgi Sistemi, her bir bilgi kategorisini güncelleme, analiz ve görselleştirme kolaylığı için ayrı ayrı katmanlara depolar. Örneğin bu katmanlar arazi özelliklerini, nüfus sayımı verilerini, demografik bilgileri, çevresel ve ekolojik verileri, yolları, arazi kullanımını, nehir yolarını ve taşkın ovalarını ve vahşi yaşam alanlarını temsil edebilir. Farklı uygulamalarla9 farklı katmanlar oluşturularak ve kullanılması sağlanır. Coğrafi Bilgi Sistemleri ayrıca harita özelliklerinin açıklayıcı bilgisi olan öznitelik verilerini de depolayabilir. Bu nitelik bilgisi, grafik verilerinden (raster ve vektör) ayrı bir veritabanında saklanır, ama grafik verilere bağlıdır.

Bir Coğrafi Bilgi Sistem mekanizması hem mekansal hem de nitelik verilerinin aynı anda incelenmesine izin verebilir.Konumsal ve konumsal olmayan veri türlerini birleştirerek haritalar ve raporlar oluşturarak kullanıcıların konum tabanlı bilgileri planlı bir şekilde toplamasını, yönetmesini ve analiz edilmesini sağlar.

Coğrafi Bilgi Sistemleri; uydu görüntüleri, hava fotoğrafları, haritalar, yer araştırmaları ve küresel konumlandırma sistemleri (GPS) gibi birçok farklı kaynaktan gelen verileri kullanabilir.

 Coğrafi bilgi sistemlerinin en faydalı yanlarından biri de bilgilerin tek bir sistem içinde toplanarak sürekli güncel tutulması ve bilgi değişikliklerinin işlenmesine olanak sağlamasıdır. Bu sayede oluşturulmuş olan veri tabanında bilgi karmaşasının da önüne geçilebilmekte ve doğru bilgiye en hızlı şekilde ulaşılabilmektedir.

Coğrafi Bilgi Sistemleri Nerelerde Kullanılır?

Coğrafi bilgi sistemlerinin kullanım alanları;

• Bilimsel araştırmalarda,
• Kaynak yönetimi,
• Varlık yönetimi,
• Çevre yönetimi,
• Altyapı yönetimi,
• Arkeoloji,
• Peyzaj mimarlığı,
• Kentsel planlama,
• Belediyecilik işleri,
• Tarih,
• Pazarlama,
• Eğitim,
• Maden,
• Haritacılık,
• Tarım,
• Askeri uygulamalar,
• Trafik yönetimi,
• Meteoroloji

ve daha da çeşitlendirilebilerek sıralanabilir.

Herhangi bir çalışmada kullanılması planlanan veriler içerisinde konumsal bilgilerinde bulunması durumunda coğrafi bilgi sistemlerinden faydalanılabilmektedir. Dolayısıyla birçok alanda yapılan çalışmaların coğrafi (konumsal) bilgiler içermesi nedeniyle, coğrafi bilgi sistemlerinin de kullanım alanı oldukça fazla olmaktadır.

Örneğin inşaat sektörü ile ilgili bir örneklendirme yapmak gerekirse geçmiş yıllarda altyapı çalışması olarak sadece kanalizasyon ve su şebekesi düşünülürken günümüzde altyapı çalışması denince elektrik, telefon, doğalgaz, fiber hattı gibi birçok altyapı çalışmaları akla gelmektedir. Bu çalışmaların her biri ayrı ayrı planlama, projelendirme, yapım ve bakım aşamasından geçmektedir. Bu çalışmaların takibi ve hızlandırması konusunda da CBS oldukça etkin rol oynamaktadır.

Coğrafi Bilgi Sistemleri İle Yapılmış Çalışma Örnekleri

CBS Uygulamaları

Coğrafi bilgi sistemlerinin ünümüzde aktif olarak kullanılan en güzel örneklerden biri Tapu ve Kadastro Genel Müdürlüğü tarafından online olarak kullanıcılara sunulmuş olan parsel sorgulama sistemidir. Türkiye üzerinde oluşturulmuş olan parsellerin harita üzerinde işlenerek il – ilçe – mahalle – belde – köy – ada – parsel olarak ayrılmasıyla kolayca ulaşılabilen ve parsel ile ilgili ön çalışma yapabilmek, fikir edinebilmek açısından oldukça kullanışlı bir sistemdir.

Günümüzde aktif olarak kullanılan sistemlerden bir diğeri de ülkemizde bazı belediyeler tarafından kullanıma sunulmuş olan kent rehberi ve e-imar sistemleridir.  Bu sistemler vatandaşların parsel veya adres bilgileriyle kolayca ulaşabileceği bilgi amaçlı kullanılmak üzere imar durumu, koordinat listesi, ruhsat bilgisi, numarataj bilgisi, fotoğraf, cadde – sokak ismi gibi bilgilere kolayca ulaşılabilen sistemlerdir.

İnşaat mühendisliği alanında oldukça önemli olan deprem verileri de TBDY2018 (Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği) ile birlikte AFAD (Afet ve Acil Durum Yönetimi Başkanlığı) tarafından oluşturulmuş olan Türkiye Deprem Tehlike Haritası da CBS tabanlı olarak oluşturulmuş bir çalışmadır. Bu harita ile noktasal olarak koordinat verileri ile tasarıma esas olan deprem ve zemin parametrelerine ulaşılabilmektedir.

Her ne kadar kullanıcıların belirlediği verilerin işlenmesine tam olarak izin verilmese de Google Haritalar temel seviyede bir CBS olarak düşünülebilir.

Coğrafi bilgi sistemleri bir çok farklı alan ve disiplinlerde kullanılmakta olup değişik isimlerle de ifade edilmiştir. Bunlardan bazıları ise şunlardır;

• Arazi Bilgi Sistemleri Sistemleri,
• Arazi Veri Sistemleri Sistemleri,
• Coğrafi Referanslı Bilgi Sistemleri,
• Çok Amaçlı Kadastro Sistemleri,
• Doğal Kaynak Yönetimi Bilgi Sistemleri,
• Görüntü İşlem Tabanlı Bilgi Sistemleri,
• Kadastral Bilgi Sistemleri,
• Kent Bilgi Mekansal Karar Destekli Bilgi Sistemleri,
• Mülkiyet Bilgi Sistemleri,
• Planlama Bilgi Sistemleri Ticari Analiz Bilgi Sistemleri,
• Toprak Bilgi Sistemleri,
• Uzaysal Bilgi Sistemleri,

CBS (Coğrafi Bilgi Sistemleri)’nin Temel Unsurları

Coğrafi bilgi sistemlerini oluşturabilmek için 5 ana temel unsura ihtiyaç vardır. Bunlar,

1. Veri,
2. Yazılım,
3. Donanım,
4. Uygulama
5. İnsan

olarak sıralanabilir.

1-Veri

Oluşturulan bilgi sistemine göre değişmekte olup proje ile ilgili konumsal olarak yapılan ölçümler, gözlemler, sayısal veriler, araştırmalar, fotoğraflar, haritalar ve bunlara benzer her türlü bilgidir.

2-Yazılım

Elde edilen verilerin sayısal haritalar üzerine işlenerek veri tabanı oluşturulması, oluşturulan veri tabanı ile analiz ve sorgular yapılabilmesi, görüntülenebilmesi için kullanılan programlama dilleriyle oluşturulmuş algoritmaya denir.

Günümüzde ticari veya eğitim amacıyla üniversite kurumları ve özel sektördeki diğer firmalarca oluşturulmuş birçok coğrafi bilgi sistem programı bulunmaktadır. Günümüzde coğrafi bilgi sistem programlarının bünyesinde bulundurması gereken en önemli hususlar şu şekilde sıralanabilir;

• Coğrafi veri girişi yapılabilmesi için gerekli araçları bünyesinde bulundurmalı.
• Veri tabanı yönetim sistemi olmalı.
• Konumsal olarak analiz sorgulama ve görüntüleme yapılabilmeli.
• Ara yüzünde ek donanımlar ile olan bağlantıyı desteklemeli.

3-Donanım

Yapılacak olan bilgi sisteminin oluşturulabilmesi, kullanılabilmesi ve görüntülenebilmesi için kullanılacak olan yazılımın yüklenebileceği bilgisayar sistemi, yazıcı, tarayıcı, ölçüm aletleri gibi sistemin oluşturulmasına ihtiyaç duyulan tüm alet ve araçlar, donanım olarak adlandırılır.

4-Uygulama

Bilgi sisteminin oluşturulmasında kullanılacak yöntemler, izlenecek yol ve uyulması gereken kuralları belirtir. Başarılı bir coğrafi bilgi sistemi oluşturulması için iyi bir planlama çalışması yapılmalıdır. Yapılacak olan çalışma iyi planlanmalı bilgi ve verilerin doğru şekilde ve doğru kaynaklardan elde edilmesi gerekmektedir. Kurumlar arası veya kurum içi bilgi akışının sağlanması, bilgilerin doğru bir şekilde işlenmesi ve doğru analizlerin yapılabilmesi için uygulama ve yöntem çalışması yapılmalıdır.

5-İnsan

Her türlü çalışmada olduğu gibi yapılan çalışmayı planlama yönetim ve uygulama aşamalarını gerçekleştiren kullanıcıya ihtiyaç vardır. Coğrafi bilgi sistemlerinde de yapılan çalışmayla ilgili ihtiyaçları belirleyen ve yönetimini sağlayan kişi, o konuda uzmanlaşmış olmalıdır.

Coğrafi bilgi sistemlerinde bilgilerin belirli bir sistem altında toplanması doğru bilgiye erişme hızını artırmıştır. Bu sayede yapılan çalışmalarda gerek ekonomik açıdan gerekse de zaman açısından oldukça kullanışlı sistem oluşmuş ve daha doğru karar alınmasında etkin rol oynamaya başlamıştır.

Kaynaklar;
Murat YAŞA -YOLLARIN YAPIM, BAKIM VE ONARIMI İLE İLGİLİ BİLGİ SİSTEMİ OLUŞTURMA: MANİSA – SARUHANLI ÖRNEĞİ
Gökhan CAN-COĞRAFİ BİLGİ SİSTEMLERİ İLE ANALİTİK HİYERARŞİ YÖNTEMİ KULLANILARAK RÜZGAR Tansu ÖZCAN-TÜRBİN SANTRALLERİ İÇİN YER SEÇİMİ: ÇANAKKALE İLİ ÖRNEĞİ ANALİTİK HİYERARŞİ YÖNTEMİ (AHP) KULLANILARAK COĞRAFİ BİLGİ SİSTEMİ (CBS) DESTEKLİ TAŞINMAZ DEĞER HARİTASI ÜRETİMİ
Deniz Uğur GÜZEL-ERCİŞ (VAN) YÖRESİNDE BAZI STANDART ÜZÜM ÇEŞİTLERİNİN YETİŞTİRİLEBİLECEĞİ ALANLARIN COĞRAFİ BİLGİ SİSTEMİYLE BELİRLENMESİ

Hafif Betonların Fiziksel ve Mekanik Özellikleri

1-Birim Hacim Ağırlık

Hafif beton yoğunlukları büyük ölçüde içerisinde bulunan hafif agrega türevlerinin belirlediği bilinmektedir. Fakat tasarımdaki su/bağlayıcı oranları, kimyasal ve mineral katkılar, betonun yerleştirme ve sıkıştırma yöntemleri ve kür koşulları da birim hacim ağırlık değerini etkileyebilmektedir.

TS EN 206:2013+A1’e göre hafif betonların birim hacim ağırlıkları D 1,0 ile D 2,0 aralığında sınıflandırılmıştır. Aşağıda bu sınıf aralıkları verilmiş olup, hafif beton birim hacim ağırlıklarının 800 kg/m³ ile 2000 kg/m³ arasında olması gerektiği öngörülmüştür.

Hafif Betonun Birim Hacim Ağırlık Sınıflandırması

2-İşlenebilirlik

Hafif betonlar normal betonlara göre işlenebilirlik açısından farklı özelliklere sahiptirler. Hafif betonların çökme (slump) değerleri incelendiğinde aynı çökme değerine sahip normal betona kıyasla daha işlenebilir olduğu bilinmektedir. Bunun temelinde betonun yerleşmesini sağlayan yer çekimi kuvvetinin beton hafifleştikçe azalması ve buna bağlı olarak daha düşük çökme değerleri elde edilmesidir. Hafif betonların normal beton gibi yüksek çökme değerleri ile kullanılması segregasyona neden olabileceğinden önerilmemektedir. Bu nedenle bu yüksek çökme değeri 125 mm ile sınırlandırılmış olup, 75 mm çökme değerine sahip bir hafif betonun iyi bir işlenebilirlik özelliği sergileyebileceği belirtilmiştir.

3-Dayanım

Hafif betonların karakteristik dayanımlarını genellikle tasarımda kullanılan hafif agrega türevlerinin yoğunluğu ile ilişkilendirilmektedir. Diğer bir deyişle, agrega yoğunluğunun arttırılması ile hafif beton dayanımında artış sağlanabilir. Bununla birlikte çimento dozajı, su / çimento oranı, agrega gradasyonu, kimyasal ve mineral katkılar da dayanımı etkileyebilmektedir. Fakat agrega dayanımı ile agrega kullanılarak elde edilmiş hafif beton dayanımı arasında doğrudan bir ilişki kurmak söz konusu olmamaktadır.

Hafif agrega basınç dayanım değeri genellikle hafif beton harcı basınç dayanım değerinden düşük olduğundan, yükün çimento harcı tarafından taşındığı, hafif agregalar ile aktarıldığı bilinmektedir. Bu nedenle kırılmalar beton yüzeyine uygulanan yüke paralel olacak şekilde düz bir çizgi boyunca oluşmaktadır.

Normal agregalı betonlarda ise agregaların basınç dayanımı, sertleşmiş beton basınç dayanımından oldukça yüksektir. Bu sayede yük çimento harcı ile aktarılarak agregalar tarafından taşınmaktadır. Dolayısıyla basınç yükü altındaki normal agregalı bir betonda oluşan gerilmeler köşelerden orta kısma doğru görülmektedir. Yarmada çekme dayanımında ise kırılmaların agrega taneleri boyunca gerçekleştiği durumlarda agrega-matris aderansının güçlü olduğu düşünülmektedir.

TS EN 206:2013+A1’e göre sınıflandırmada kenarları 150 mm olan küp numunenin 28 gün kür süresi sonunda karakteristik basınç dayanımı (fck, küp) veya çapı 150 mm ve yüksekliği 300 mm olan silindir numunenin 28 gün kür süresi sonunda meydana gelen karakteristik basınç dayanımı (fck, silindir) kullanılabilmektedir. TS EN 206:2013+A1’de belirtilen hafif beton dayanım sınıflandırması şu şekildedir;

Hafif Betonun Basınç Dayanımı Sınıflandırması

4-Su Emme

Hafif betonlarda kullanılan doğal hafif agregalardaki gözeneklilik, su emme açısından büyük önem taşımaktadır. Yüksek gözeneklilik agreganın su emme ihtiyacını artıracağından hafif beton tasarımlarının mekanik özelliklerini olumsuz yönde etkileyebilmektedir. Bu nedenle hafif beton içerisinde kullanılacak hafif agregaların su emme kapasitesinin düşük olması tasarımda ciddi yarar sağlamaktadır. Fakat doğal hafif agregaların genellikle gözeneklilik oranları oldukça yüksek olmaktadır. Örneğin yüksek gözeneklilik oranına sahip diatomitin su emme değerinin kendi ağırlığı kadar olduğu bilinmektedir. Bu kadar yüksek su emme değeri tasarımda elde edilecek hafif betonların dayanımlarını doğrudan olumsuz etkileyeceğinden, üretilecek hafif betonun sınıfına uygun fiziksel ve mekanik özellik sergileyen hafif agrega türevlerinin tercih edilmesi, sonuçların verimliliği açısından önem teşkil etmektedir. Bu bağlamda, hafif beton tasarımlarında kullanılacak hafif agrega türevlerinin su emme açısından detaylı irdelenmesi gerekmektedir.

5-Agrega Matris Aderansı

Hafif agregaların yapısı gereği gözenekli ve pürüzlü olması çimento hamuru ile çok iyi bir aderans oluşturmasını sağlamaktadır. Bu sayede çimento hamurunun agrega içerisindeki boşluklara kadar girmesiyle geleneksel betona kıyasla ara yüzeyin çok daha güçlü hale gelmesini sağlamaktadır. Agrega tarafından emilen suyun bir kısmının kapiler boşluklarla dışarı aktarılması, beton içerisinde hidrate olmamış çimento taneciklerinin hidratasyona uğramasını ve bu sayede agrega-matris bağının daha da güçlenmesine olanak vermektedir.

Hafif Beton Sınıfları

Hafif betonlar, içerisinde kullanılan agrega türlerine göre birim hacim ağırlık ve dayanım özellikleri bakımından geniş bir aralıkta yer almaktadır. Hafif betonlar dayanım ve birim hacim ağırlık özelliklerine göre aşağıdaki şekildeki gibi sınıflandırılabilmektedir. Şekil irdelendiğinde vermikülit, perlit, diatomit gibi çok düşük yoğunluklara sahip agregalar kullanılarak oluşturulabilecek hafif betonların yapısal nitelikte olmayacağı görülmektedir. Yapısal hafif beton oluşturabilmek için daha yüksek yoğunluk ve agrega dayanımına sahip doğal hafif agregaların (pomza, volkan cürufları, tüfler vb.) veya yapay agrega (genleştirilmiş kil, cüruf, şeyl vb.) kullanımlarının gerektiği görülmektedir.

1-Düşük Yoğunluklu Beton

Genellikle ısı yalıtımı veya hafif dolgu betonu olarak kullanılan bu betonların ısıl iletkenlik katsayıları oldukça düşüktür. Hava kurusu birim hacim ağırlıkları nadiren 800 kg/m³ü aşabilmektedir. Basınç dayanım değerleri 0,7-7 MPa arasında değişebilmektedir.

2-OrtaDayanımlı Beton

Yarı taşıyıcı olarak da adlandırılabilecek bu betonların basınç dayanım değerleri 7-17 MPa arasında değişkenlik göstermektedir. Yapısal kabul edebilecek seviyede dayanım özellikleri sergilediği durumlar da söz konusu olabilen bu sınıftaki betonların, ısısal performanslarının normal betonlara göre oldukça iyi seviyede olduğu bilinmektedir.

3-Yapısal Hafif Beton

Genellikle scoria, pomza, genleştirilmiş kil, şeyl, cüruf gibi dayanımları nispeten daha yüksek agregalarla tasarlanan betonlardır. ACI 213R-14’de yapısal hafif betonları 28 günlük basınç dayanımları minimum 17 MPa olan ve yoğunluğu 1350-1900 kg/m³arasında değişen tamamen hafif agrega veya hafif agregayla normal agreganın birlikte kullanılması sonucu üretilmiş betonlar olarak tanımlanmaktadır. Üretimde kullanılan söz konusu agregalar ile 35-42 MPa arasında basınç dayanımları elde edilebildiği görülebilmektedir. Bu betonların ısısal performansları da orta dayanımlı ve düşük yoğunluklu betona göre daha düşük olmasına karşın, normal betona kıyasla daha iyi performans sergileyebilmektedir.

Hafif Betonun Avantaj ve Dezavantajları

Hafif betonlar beton teknolojisine ve gelişimine bir çok avantajlar sunduğu gibi birtakım dezavantajları da beraberinde getirmektedir. Söz konusu bu avantaj ve dezavantajlar özetle şu şekilde sıralanabilir;

Hafif Betonun Avantajları

• Yapı ölü yüklerinin ve düşey kuvvetlerinin azalması sonucu yapıya etkiyen deprem kuvvetleri azalmaktadır. Bu sebeple yapının deprem performansı iyileşmektedir.
• Hafif beton birim ağırlığının daha düşük olması, yapı toplam ağırlığının azalmasına ve tasarımda daha düşük kesitli yapı elemanları kullanılmasına olanak vermektedir.
• Yapı ağırlığının azalmasıyla birlikte düşey ve yanal kuvvetlerinin düşmesi, taşıyıcı elemanların donatı ihtiyacını azaltabilmeyi olağan hale getirebilmektedir.
• Daha düşük ısı iletkenlik katsayısına sahip olduklarından, yapılarda ısısal yalıtım değerlerinde iyileşme görülebilmektedir.
• Hafif olması taşınma ve yerleştirme işçiliğini de kolaylaştırmaktadır.
• İskele ve kalıp maliyetlerinde azalmalar söz konusu olabilmektedir.
• Yangına dayanıklılık açısından normal betona kıyasla daha iyi değerler sunabilmektedir.

Hafif Betonun Dezavantajları

• Düşük basınç dayanımı ve aşınma direncine sahip olabilmektedir.
• Su emme, sünme, rötre değerleri normal betondan daha yüksek olabilmektedir.
• Betonun yerleştirilmesi ve sıkıştırılması sırasında daha nitelikli işçilik gerektirmektedir.
• Hafif agrega bulmak ve temin etmek daha maliyetli olabilmektedir.
• Daha fazla çimento gereksinimleri nedeniyle beton maliyetlerinde artış söz konusu olabilmektedir

Kaynak:İZMİR-ALAÇATI TAŞI AGREGALI HAFİF BETON ÖZELLİKLERİNİN İRDELENMESİ-Ali İhsan ÖZDİŞÇİ
Şener, F. (1999). Yalıtımlı Hafif Yapı Hammaddeleri, Enerji Tasarrufunda Jeotermal Enerjinin ve Yalıtımlı Hafif Yapı Malzemelerinin Önemi Sempozyumu, 31-47, Ankara. 
Gündüz, L. & Kalkan, Ş.O., (2016). İzmir Alaçatı Taşının Kuru Karışım Hafif Beton Agregası Olarak Kullanılabilirliği Üzerine Teknik Bir Analiz, 8.Uluslararası Kırmataş Sempozyumu, 390-399, Kütahya.
Kornev, N.A., Kramar V.G. & Kudryavtsev A.A., (1980). Design Peculiarities of Prestressed Supporting Constcructions from Concrete on Porous Aggregates, Second International Congress on Lightweight Concrete, The Concrete Society, The Construction Press, 141-151, London, U.K.

Kaya Düşmesini Tetikleyen Başlıca Nedenler

Kaya düşmesini tetikleyen başlıca nedenler şu şekilde sıralanabilir;

1-Donma-Erime Süreçleri ve Buz Çatlatması

Yılın büyük bir döneminde gece-gündüz sıcaklık arasındaki farklara bağlı olarak donma çözülme etkisinde kalan bölgeler fiziksel aşınmalara neden olmaktadır. Kayaçların kılcal çatlaklarına giren su tanecikleri, kayaçlardaki kılcal çatlakların tamamını doldurur. Gecelerin sıcaklığın çok düşük olmasından dolayı sıvı haldeki su eksi derecelerde katı hale gelerek hacimsel olarak büyüme sağlayarak kayaçlardaki çatlaklar arasındaki mesafeyi artırır. Gündüz sıcaklığın artışından dolayı hacim olarak genleşen buzlar eriyerek çözülür ve bu olay gece ve gündüz tekrarıyla sık sık görülür. Bu olayların tekrarından sonra ufak kılcallar büyük yarıklara dönüşerek kaya bloğunun ana kayadan kopmasına neden olmakta ve genellikle sıcaklık değişimlerin fazla olduğu mevsimlerde sıklıkla görülmektedir.

2-Isınma-Soğuma Süreçleri

Mekanik aşınmalara neden olan başka bir önemli etki çözülme olayıdır. Bu durum, yine gece gündüz sıcaklıklarının değişimlerinin farklarına bağlı olarak kaya yüzeyindeki ısınma ve soğuma olaylarının etkisiyle görülür. Suyun olmadığı zeminlerde ısınma ve soğuma olayları, daha etkilidir. Kayaç yüzeylerinde gündüz sıcaklığın artmasından dolayı genleşme görülmektedir. Fakat ısı kayacın derinliklerine etki etmediğinden o bölgede ısınma görülmez ve genleşme oluşmaz. Aynı zamanda bu olay gece soğumanın artmasından ve yüzeyde sıcaklığın etkisinden dolayı büzüşme görülür, orta kısımlarda değişme olmaz. Bu döngüden dolayı yüzeyde pullanma ve çatlamalar oluşmaktadır. Bunların yanı sıra bu çatlamalara kimyasalların da etkisi olmaktadır.

3-Islanma-Kuruma Süreçleri

Isınma ve soğumadan dolayı oluşan pullanma ve çatlamalardan daha az görülen başka bir olay da ıslanma ve kuruma olayıdır. Mevsim geçişlerinde görülen karların ısıya maruz kalmasından dolayı eriyerek sıvı hale gelmektedir. Zeminin ıslanmasından sonra kuruduğunda kaya zemininde bir büzüşmeye neden olmaktadır. Aynı zaman da ilkbahar aylarında yağmurun sık-sık yağıp güneşin çıkmasıyla kurumasında da görülmektedir. Bu olay çoğunlukla killi-marnlı kayaçlarda daha sık ve etkin görünmektedir, kalkerlerin de suya karşı geçirimli bir yapıya sahip olduğundan su emilimi görüldüğü ve suyu alıp vermesi daha kolay yapıda olduğundan bu kayaçlarda ıslanma ve kurulanma etkilerini az da olsa görmek mümkündür.

4-Bitkilerin Çözülme Etkileri

Kayaç kılcallarındaki otlu bitkilerin köklerinin salgılamış olduğu asitler, kayaçlarda kimyasal aşınmalara neden olmaktadır. Bunların yanı sıra ağaç köklerinin ağacın büyümesine orantılı olarak büyümesinden dolayı kayaç çatlaklarını büyütmekte ve mekanik olarak ayrıştırarak fiziksel bozulma görülerek kayaç bloklarının düşmesine neden olmaktadır. Ağaç köklerinden dolayı ana kayadan ayrılmalar olur. Kayaç yosunları ve likenler bulundukları kaya bloklarının yüzeyinde köklerinde salgıladıkları kimyasallar nedeniyle kayaçlarda kimyasal aşınmalar gerçekleştirirler. Kaya düşmelerinde bitkiler sulardan sonra kayaçların ayrışmasında ikinci büyük etki göstermektedirler.

5-Tuz Çatlatması

Yazın havaların sıcak olmasından dolayı suların buharlaşması nedeniyle suların çekilmesinden sonra yer altında bulunan tuzlu sular, kristalleşme göstererek kayaç bloklarındaki çatlakları doldurmaktadır. Boşluklardaki tuzların hacimsel değişiminden dolayı iç basınç oluşturur ve geceleyin ısı değişiminden dolayı soğuk havalarda kayaç bloklarında kama etkisi göstererek çatlaklardaki hacimsel değişimin düşmesini engellemektedir. Böylelikle bu işlemler defalarca tekrarlandıktan sonra kaya bloğundaki çatlaklar büyür ve kaya bloğunun mekanik olarak ayrışmasına, bloğun düşmesine neden olur.

6-Şeve Paralel Çatlaklar

Kayaç düşmesinin diğer bir ana sebebi de arazideki jeolojik durumlardır. Bunlar kaya bloğuna paralel haldeki çatlakların elverişsiz yapıda olmasıdır. Bu çatlaklar şevle aynı yönde olduğundan dolayı kayaçların düşmesine daha fazla etki göstermektedir.

7-Sismik Hareketler

Kayaç şev duraylılığını tetikleyen en önemli faktörlerden biride yeryüzü hareketi olarak depremlerdir. Depremler sonucunda oluşan hareketlerinden sonra kayaçlarda kırılmalar ve düşmeler gözlenir.

Kaya Düşmelerine Karşı Koruma Önlemleri

1-Orman

Yamaçta az sayıda ağacın varlığı yuvarlanan taş ve kayaların durdurulmasında ve maksimum sıçrama yüksekliklerinin minimize etmesinde katkı sağlayabilmektedir. Yuvarlanan taş ve kayalar maksimum hızlarına yaklaşık 40 m’den sonra ulaşmaktadırlar, dolayısıyla potansiyel tehlike bölgelerinde 20 m’den fazla açıklık bırakmamaya özen gösterilmelidir.

2. Hendekler

Şevin topuk kısmında kaya tutucu hendekleri, şev taban kısmında yeterli bir alan olması durumunda hendekler ekonomik açıdan en uygun yöntemdir. Yaklaşık 75°’den fazla eğimli şevlerde kayalar yüzeye yakın kalma eğiliminde olup, topuğun yakınında bir yerde dururlar. 55° ile 75°arasında bulunan eğimli arazilerde düşen kaya bloklarının zıplama ihtimalinin olmasından dolayı hendekler topuk kısmından biraz daha uzağa yapılmalıdır, bu sebeple daha geniş bir hendeğe ihtiyaç duyulmaktadır. 40°ile 55° arasında bulunan eğimli arazilerde kayalar yuvarlanarak hendeğin içine doğru bir yol izlerler.

3. Bariyerler

Mevcut durumda hendeklerin gücünü artırmak veya şevlerin tabanında yakalama zonları oluşturmada etkilidir bariyerler. Bariyer çeşit olarak bulunan şevin boyutuna, bölgenin yapısına ve düşen kaya bloğunun enerjisine bağlıdır. Tüm bariyerler çarpmanın etkisiyle esnek bir yapıda olup ve gelen enerjiyi sönümleyici yapıda olmalıdır. Büyük enerjili kayaların enerjilerini sönümlemek için hem esnek yapıda olmalı hem de gelen yükü güvenli bir şekilde karşılayacak yapıda olmalıdır.

Taş sepetleri ve beton bloklar: 0.75 m’ye kadar çaplardaki kayalar için efektif koruma bariyerleridir.

Jeofabrik‐zemin bariyerleri:  Bu tür bir bariyerin kaya düşmelerini durdurma kapasitesi, çarpma enerjisine kıyasla bariyerin kütlesine, tabandaki kesme direncine ve yenilmeden deforme olma kapasitesine bağlıdır.

4. Kayaç Tutma Çitleri ve Sönümleyiciler

Kayaç tutma çitleri ve sönümleyicilerin özellik olarak, rijit bir yapıda olmamasından dolayı düşen kaya bloğunun enerjisini karşılayacak yapıda olmalıdır. Bir kaya bloğunun çarpmasının ardından ağlar enerjiyi sönümleyerek oluşacak tehlikelerin önüne geçer. Bu yöntemin düşen kayaların tutmada etkili olduğundan, yapısal olarak maliyeti düşük tasarımlar yapmak mümkündür.

5-Perdeli Ağ Yöntemi

Kaya bloklarına yakın kaya parçalarının kayaların düşmesine karşılık yüzeye ağ serilerek kaya bloklarının düşmesinde insanların üzerine ve yola sıçramasının önüne geçmekte ideal bir yöntemdir. Kopup düşen kaya bloklarının enerjileri ağ tarafından sönümlendiğinden dolayı topuk kısmında büyük çaplı hendek ihtiyacı gerek yoktur.

Zincirleme bağlı ağlar yaklaşık boyutları 0.6-1 m’den küçük boyutta kaya düşmelerine karşı tedbir almakta olumlu etki göstermekte iken, yaklaşık büyüklüğü 1-3 m boyutları arasında olan kaya blokları için halkalı ağlar veya örgülü tel ipler daha idealdir. Ağın kendi ağırlığını tutamadığı durumlarda ağı güçlendirilmiş çelik tellerle güçlendirmek mümkündür. Düşen kaya bloklarının ağlara çarpmanın etkisiyle momentumun minimize olması için ağların kaya zeminini üst taraflarında serilmesi gerekmektedir. Ağlar şevin yüzeyine ve tabanına ankrajlanmaz düşen kapa parçalarının kendi yolunda şevin topuğundaki hendeğe düşmesini sağlar ağın arkasında birikip ağın yırtılması istenmez aksi takdirde kaya parçaları birikirse ağın yırtılmasına neden olurlar.

6-Kaya Sundurmaları ve Tüneller

Kaya düşmelerinin önüne geçilebilmek maksadıyla yapılan çalışmaların karşılığında maliyetin yüksek olduğu durumlarda kaya sundurma tünelleri yapılması ya da kara yolunu bulunduğu yerde tünelden geçirmek daha kullanışlı olmaktadır. Kaya düşmesinin görüldüğü yollarda eğimin çok olduğu durumlarda kaya sundurma tünenlerin tepeleri hafif eğimli olması gelen kaya bloklarının enerjisini sönümlemek için kaplamalar yapılmalıdır.

Sundurma tünellerinin en önemli tasarım amacı, yastık malzemesinin enerjiyi ve ağırlığı sönümleme özelliğidir. Yastığın enerjiyi sönümlediği gibi gelen enerjiyi daha geniş alanlara yayarak enerjinin bir noktada toplanmasını önlemektir aynı zamanda yastık tek kullanımlık olmayıp tekrardan kullanılacak şekilde salmam olmalıdır.

Kaynaklar;
Ömer BULUT -BİTLİS MERKEZ MUŞTAKBABA MAHALLESİ KAYA DÜŞME POTANSİYELİNİN İNCELENMESİ VE ÇÖZÜM ÖNERİLERİ
Kaya Şev Mühendisliği -Duncan C. Wyllie -Christopher W. Mah

Restorasyon; kültürel değerleri taşıyan ve yansıtan tarihi yapılara, en az müdahale ile en iyi bakımı yapak adına gerçekleştirilen geniş kapsamlı, detaylı ve hassas çalışmaların bütünüdür.

Restorasyon; malzemenin, taşıyıcı sistem olarak da adlandırılan strüktürün ve yapının bulunduğu zeminin iyileştirilmesi, yapı elemanlarının eksilen kısımların bütünlenmesi, eskimiş, işlevini yitirmiş elemanların yenilenmesi ile, ortadan kalkmış kısımların ya da artık işlevini gerçekleştiremez duruma gelmiş yapıların yeniden inşaasına kadar farklı düzeylerde gerçekleştirilen yeniden değerlendirme yöntemidir.

2.Restitüsyon Nedir?

Restitüsyon; zaman içerisinde görünüş ya da işlevleri farklılaşmış, bir bölümü ya da tamamı yıkılmış yapıların, inşa edildikleri dönemdeki biçimleri ile daha sonra yaşadıkları değişiklikleri göstermek amacıyla hazırlanan, yapı planı, kesiti, görünüş ve perspektiflerini içeren rapor ve projelerin bütünüdür.

Restitüsyon rapor ve çizimleri yapının mevcut durumunda taşıdığı özellikler, elemanlar, izler ve malzemeler ile yapı yakınında bulunan diğer benzer dönem yapılarının özelliklerinden faydalanılabilir. Restitüsyon çalışmalarında benzer dönem yapıları ile ilgili daha önce hazırlanmış çalışmalar da göz önünde bulundurulur. Güvenilir kaynaklardan elde edilen sözlü kaynaklar da değerlendirilir. Yapılan tüm bu çalışmaların hassasiyeti ve güvenilirlik derecesi ilgili raporlarda belirtilerek kayıt altına alınır.

3.Rölöve Nedir?

Rölöve; tarihi yapıların mevcut hallerinin plan, kesit ve görünüşleriyle sanal ortam ya da kağıt üzerine geçirilmesi işlemidir. Bu işlem kaba elle ölçüm işlemlerinden özel lazer tarama işlemlerine kadar farklı hassasiyetlerde gerçekleştirilebilir. Tarihi yapının mevcut durumunun proje düzlemine aktarılması 1/50, 1/10, 1/5, 1/2, 1/1 gibi farklı ölçeklerde uygulanabilmektedir. Analitik rölöve ise rölövenin detaylandırılmış versiyonlarıdır. Yapıda kullanılan malzemeler ve özellikleri, kullanım ömrü boyunca yaşadığı değişiklikler, aldığı hasarlar, yapım süreçleri ve teknikleri gibi detaylı analizlerin işlendiği analitik rölöve işleminde detaylı inceleme yapının özelliği ve durumuna bağlı olarak derinleştirilir.

Örnek restorasyon raporu ve projesi ile örnek restitüsyon raporu ve projesine sayfanın sonundaki bağlantılardan ulaşabilirsiniz.

Tarihsel bir dokunun bakımı, onun en iyi şekilde korunması ve hasar görmesini engellemek ile sağlanır. Onarım ve restorasyon çalışmaları ise tarihsel bir yapının bakımının iyi yapılmamasıyla karşılaştırılmamalıdır. Çürüyen ve derin hasar görmüş çatılarda yapılan onarımlar, temizlik çalışmaları, yerinden çıkmış parçaların tamiratı, yapılan restorasyon ve bakım işlemlerinden birkaçıdır. Çatı olukları ele alınarak açıklanırsa; bakım; periyodik kontrol ve oluk temizliğini içerir. Restorasyon içeren onarım yerinden çıkmış olukların takılmasıdır. Rekonstrüksiyon içeren onarım ise; bozulmuş olukların yenileri ile değiştirilmesidir.

Restorasyon terimi yalnız tarihi yapı ve sanat eserleri için değil ormanlık alanlar için de kullanılmaktadır. İnsanın doğaya yaptığı etkilerin anlaşılması ve buna göre gerekli planlama önlemlerinin alınmasını kapsayan restorasyon çalışmalarının disiplinlerarası bir konu olduğu kabul edilerek, ormanlardaki restorasyon çalışmaları günümüzde peyzaj düzeyinde bir boyut kazanmıştır. Peyzaj mimarlığı alanında ve orman alanları için restorasyon; orijinal ormanın strüktür özelliği, verimliliği ve tür çeşitliliğinin geri kazandırılmasıdır.

4.Mimari Restorasyon Neden Yapılır?

Restorasyonun amacı öncelikle; tarihi mirasları, en az müdahale ile ayakta tutmak, özgün tasarımları korumak, ayrıntıları bozmamak, olabildiğince dönemin özelliklerini yansıtır şekilde devamlılığını sağlamaktır.

Zamanla aşınmış, yıpranmış belki de terk edilmiş yapıların restorasyonunun yapılarak, yeni işlevlerin yüklenmesiyle gerek ülkemizde gerek Dünya’da bir çok tarihi değer günümüze kazandırılmaktadır. Bunların bir kısmı başarısız olurken bir kısmı son derece başarılı olup kentin ve kentlinin yaşamını pozitif etkilemektedir

5.Restoratör Nedir? Kimdir? Ne iş Yapar?

Restoratör gerçek anlamda eski eser doktorudur. Sanat eserine mimari elemanlara veya ayağa kaldırılan yapılara uygulanan olumlu, olumsuz çalışmaların sonuçları, restoratörün eğitiminde görmüş olduğu ve benimsediği pratik bilgi ve teorilerin doğruluğuna bağlıdır. Her eserin oluşumunda kullanılan malzemenin kalitesine göre uzun veya kısa bir süre sonra bulunduğu ortamın şartlarına bağlı olarak yok olması önlenemez. Fakat sürenin azlığı ve çokluğu, restoratörün kullanmış olduğu malzemeye, tatbik ettiği uygulamaların doğruluğuna ve değer vermesine bağlıdır.

6.Restorasyon Teknikleri Nelerdir?

Restorasyon teknikleri;

• Sağlamlaştırma,
• Bütünleme (reintegrasyon),
• Yenileme-Yeniden İşlevlendirme (Renovasyon),
• Tarihi ve Çağdaş Ekler,
• Yeniden Yapım,
• Temizleme -(Liberasyon)
• Taşıma olarak sıralanabilir.

6.1.Sağlamlaştırma

Sağlamlaştırma etkinliği bir restorasyon türünden ziyade bilimsel bir müdahale, minimum restorasyonun kendisidir. Yapıya yapılan en az müdahale şekli olduğu için yapı elverdiği sürece en doğru ve bilimsel yöntem sağlamlaştırmadır.

Çok iyi korunmuş, işlevini koruyan yapılar içinde restorasyon sağlamlaştırmadan ibarettir. Restorasyon kararı sağlamlaştırma ile sınırlanırsa, rölöve ile restorasyon projesi arasında büyük bir fark kalmaz, iyi bir analitik rölöve, uygulamayı yönlendirecek projeye temel oluşturur. Bozulma nedenleri iyi saptandığı zaman, strüktüre müdahale gerektirdiği zaman sağlamlaştırma malzemenin korunmasını, güçlendirilmesini, bozulma nedenlerini yok etmeyi amaçlamaktadır.

6.2.Bütünleme-Reintegrasyon

Reintegrasyon, bütünleme; bir parçası hasar görmüş ya da tamamen ortadan kalmış tarihi bir eserin, dönem ve diğer tüm özellikleri korunarak tasarlandığı günkü haline tamamlanması işlemidir.

6.3.Yenileme-Yeniden İşlevlendirme-Renovasyon

Yenileme, yeniden işlevlendirme, tarihi yapıların tasarlandıkları işlevlerinden farklı şekillerde kullanılması amacıyla yeniden uyarlanmasıdır. Günümüzde işlevi kalmamış ya da kısmen çok az kullanılır hale gelmiş, kervansaray, tekke, manastır gibi yapıların kullanımdan uzaklaşarak, yıpranmasının önlenmesi ve yıkımdan kurtarılması için yeniden işlevlendirme önemli bir araçtır.

6.4.Tarihi ve Çağdaş Ekler

Değişmenin bir gerçek tavır olduğunu düşünenler için yeni ek de olasıdır. Tarihi bir harap yapının yeni bir işlev için yenilenmesi ve yeni öğeler eklenmesi, tıpkı yeni bir yapı yapılması gibi her zaman tartışılacak bir sorundur. Tarihi verilere saygılı davranmak ve onları vurgulamak ortak bir tavır olsa bile, eski ile yeni arasında kurulacak görsel ilişki boyut, mekân, renk, tekstür, biçim armonileri ve tarihe karşı duyarlık kapsamında daima özneldir. Burada kararlar, tek yapı boyutuna inmeden önce kentsel boyutta verilmek zorundadır. Bu genel ilkeyi zorlayan olgu, sanatsal ve tarihi statüsü yüksek, yasal statüsü kesinleşmiş yapı ya da yapıların müdahale edilen kentsel bölgede olmasıdır. Yapıldığı dönem sonrasından bugüne kadar geçen değişmelere ilişkin karar, karşıt iki ilkeye göre olur; ekler kaldırılır, özgün dönem esas alınır (Arkeolojik restorasyon, anastiloz temelde budur) ya da ekler kendi başlarına anlamlı olarak korunurlar, üslup bütünlüğü aranmaz, çağdaş restorasyon bu tutumu yeğler. Çağdaş restorasyon ilkeleri, tarihi eklerin kaldırılmasını kabul etmez. Fakat uygulamada yapının durumuna göre, restoratörler daha cesur hareket etmektedirler. Bunun nedeni, tarihi belge niteliği kesinlikle var olan birçok eski müdahalenin tümüyle, işlevsel, estetik duyarlıktan yoksun yapılmış olmasıdır. Eğer, ekler kaldırıldığı zaman özgün bütünlük ya da özgün yapının estetik bütünlüğü sağlanabiliyorsa, estetik ağırlıklı bir restorasyon kuramında eklerin kalkması gerekir.

Özgün yapıyı değiştirmeden yapılan bir dış ek, çözülmesi kolay bir sorundur. Bir tarihi süreç ifadesi olarak saklanması istenir. Fakat tarihi ve estetik ölçütlere simgesel ölçüt de karışınca karar ve çözüm zorlaşır.

6.5.Yeniden yapım- Rekonstrüksiyon

6.5.1.Rekonstrüksiyon Nedir?

Rekonstrüksiyon; tümüyle yıkılmış, yok olmuş ya da çok büyük oranda harap olan bir anıtın ya da sitin temin edilen belgelere dayanılarak özel durumlarda yeniden yapılması işlemidir.

Yeniden yapım–rekonstrüksiyon, restorasyonun kabul edilebilir bir etkinlik olması için, ne zamanı geriye çevirmeli ne de tarihi yeniden yazmaya kalkmalıdır. Restorasyon bir tarihi birikimi ileriye uzatan bi etkinliktir ve her restorasyon içerdiği bu karmaşık bileşenler nedeniyle, kendine özgüdür. Restorasyona karar verildikten sonra, restoratör için belirli teknikleri uygulamak söz konusudur.

Kent ve ülke için simge değeri taşıyan önemli anıtların savaş, deprem vb. felaketler sırasında yitirilmesi rekonstrüksiyon için uygun bir zemin hazırlar.  Yeni yapı, yerine yapıldığı anıtın tarihi dokusuna, özgün malzeme ve işçiliğine sahip değildir. Bir kopya, tarihi yapının kütle ve mekânlarını ancak biçimsel olarak canlandırabilir, anıtın yerini alması olanaksızdır; kısaca tarihi değer taşımaz.

Türkiye’de Kültür Bakanlığı, Kültür ve Tabiat Varlıklarını Koruma Yüksek Kurulunca, “Taşınmaz Kültür Varlıklarının Gruplandırılması, Bakım ve Onarımları” mevzuatında “660 nolu ilke kararı” ile yeniden yapma (rekonstrüksiyon) sınırlıkları belirlenmiştir. Bu karara göre;

Korunması gerekli taşınmaz kültür varlığı olarak tescil edilmesine ilişkin gerekli özellikleri taşımasına rağmen elde olmayan sebeplerle tescili yapılmamış ve/veya herhangi bir  nedenle yitirilmiş olan yapının, gerek kültür varlığı niteliği, gerekse kültürel çevreye olan tarihsel katkıları açısından, eldeki mevcut belgelerden (yapı kalıntısı, rölöve, fotoğraf, her türlü özgün yazılı- sözlü, görsel arşiv belgesi vb.) yararlanmak suretiyle kendi parsellerinde daha önce bulunduğu yapı oturum alanında, eski cephe özelliğinde, aynı kitle ve gabaride, özgün plan şeması, malzeme ve yapım tekniği kullanılarak, kapsamlı restitüsyon etüdüne dayalı rekonstrüksiyon uygulamasının koşulsuz sağlanmasına, ancak uygulama gerçekleşinceye kadar parsellerde her türlü inşai ve fiziki müdahalenin yasaklanmasına, (otopark, fuar, sergileme vb.) yeni işlev ile kullanma ve aynı parselde tescilli yapı yerinde veya diğer boş alanlarda başka bir yeni yapılaşmaya izin verilmeyeceğine, tüm bu uygulamalar için koruma kurulu kararının alınması gerektiğine karar verilmiştir denilmektedir.

6.6.Temizleme-Liberasyon

Tarihi yapıların, yapısını, görünüşünü ve sağlığını bozan, tarihi özellik taşımayan eklenti ve değişikliklerin temizlenmesi işlemidir. Temizlenen elemanların estetik değer taşıyıp taşımadığı da önemli bir kriterdir. Tarihi yapılardan kaldırılacak eklerl ve temizleme işlemi ile ilgili karar verme yetkisi, Kültür ve Tabiat Varlıklarını Koruma Kurullarına aittir.

Restorasyonun ilk aşamasında malzeme ve yapı olarak yaşamını uzatacak fiziksel ve kimyasal müdahale yapılır. Bu aşamada sağlamlaştırmadan önce temizleme adı altında bir ayıklama yapılır. Fakat bu, yapıyı özgün haline getirmek, eklerinden temizlemek anlamına gelmez. Genellikle terk edilmiş yapıların başına gelen ve geçici amaçlarla yapılmış, bölme, uydurma tavan, pencere dolgusu gibi sanat değeri olmayan her türlü kısa ömürlü düzmece inşaat kalıntılarının temizlenmesidir.

6.7.Taşıma

Venedik Tüzüğü’nün 7. maddesinde anıtların taşınmasına “Anıtın korunması bunu gerektirdiği, ya da çok önemli ulusal ya da uluslararası çıkarların bulunduğu durumlar dışında izin verilmemelidir.” denilmiştir. Yapının bulunduğu alandaki trafiğin artması, bu alanların gelişmesi ve değişmesi sonucu yeni ulaşım, enerji, sulama hatların inşa edilmesi ya da bayındırlık faaliyetlerinin gerçekleşmesi gerektiği durumlarda mevcut durumunu muhafaza edemeyecek durumdaki tarihi yapılar, özelliklerine göre, parça parça ya da mümkünse bütün halinde yeni bir konuma taşınabilmektedir. Eser taşıma işlemleri ile ilgili projeler Koruma Bölge Kurulunca onaylanmaktadır.

7.Restorasyon Projesi ve Raporu Örneği- Restitüsyon Projesi ve Raporu Örneği

7.1.Örnek Restorasyon Raporu

7.2.Örnek Restorasyon Projesi

7.3.Örnek Restitüsyon Raporu

7.4.Örnek Restitüsyon Projesi

Kaynaklar;
TARİHİ YAPILAR İÇİN DEPREM RİSKLERİNİN YÖNETİMİ KILAVUZU-İstanbul ValiliğiAnıl Süvari-RESTORASYON SÜRECİNDE YERİN RUHU KAVRAMI VE İÇ MİMARLIK İLİŞKİSİ ÜZERİNE BİR DEĞERLENDİRME – ESKİŞEHİR KURŞUNLU KÜLLİYESİ KERVANSARAYI
Özer AKTİMUR-SANAT ESERLERİNİN RESTORASYONUNDA GELENEKSEL VE ÇAĞDAŞ TEKNİKLERİN KULLANIMI
Derya SÖYLEMEZ ÖZKÖSE-AHŞAP YAPI RESTORASYONUNDA UYGULAMA SORUNLARI VE ÇÖZÜM ÖNERİLERİ
ICOMOS Arkeolojik Mirasın Korunması ve Yönetimi Tüzüğü 1990

Tarihi yapıların performans analizi için yapıda yapılan rölöve çalışmalarından sonra yapının taşıyıcı olan yığma duvar ve döşemelerinde kullanılan malzeme özellikleri deneysel çalışmalarla belirlenir. Yapılacak bu deneylerle analizlerde kullanılacak elastisite modülleri, basınç ve kesme dayanımlarını elde etme ve aynı zamanda, yapılacak malzeme takviyelerinde yeni malzemenin mevcut malzeme özelliklerine yakın olması hedeflenir.

Tarihi Yığma Yapıların Performans Analizi ile İlgili Parametreler

Yapıya Etkiyen Yükler

Her yapıya sabit yükler, hareketli yükler, deprem yükleri ve diğer yükler etkimektedir. Sabit yükler yapının kendi özgün ağırlığından meydana gelir. Hareketli yükler, yapıda bulunan makineler, mobilyalar, yapıda bulunması muhtemel insan sayısı gibi faktörlere bağlıdır. Diğer yüklere örnek olarak kar ve rüzgâr yükleri verilebilir. Deprem yükleri, düşey yüklerle birlikte, yığma yapılar için en büyük risk olan yatay yükleri oluşturur. Yığma yapılarda taşıyıcı duvarlar, tuğla, taş vb. malzemelerle ile beraber bağlayıcı malzemelerle oluşur. Taşıyıcı duvarlar basınç etkisinde emniyette iken çekme kuvvetlerine ve yatay kuvvetlere karşı savunmasızdırlar

Sonlu Eleman Modeli

Tarihi yığma binaların analizinde kullanılan birkaç modelleme tekniği bulunmaktadır. Bunlar sırasıyla basit duvar modeli, çapraz çubuk modeli eşdeğer çerçeve modeli sonlu elaman modelidir. Genelde bu yapıların analizinde kullanılan yöntem sonlu elemanlar yöntemidir. Sonlu eleman modeli, yapısal analizlerde, gerilme- deplasman arasında ilişki, mesnet ve başlangıç durumlarını gösteren denklemler kullanılır. Bu analizleri yapan programlar, karışık analizlerin kolaylıkla çözülmesine fırsat verir.

Doğrusal Analiz

Tarihi yığma yapıların analizinin yapılması için birçok yöntem karşımıza çıkar. Genel olarak bunlar, doğrusal ve doğrusal olmayan analiz, zaman tanım alanında doğrusal analizdir. Bunlar arasında en sık kullanılanı doğrusal analiz yöntemidir. Doğrusal analiz kapsamında eşdeğer deprem yükü veya mod birleştirme metodu kullanılabilir. İncelenecek yapının lokasyonuna göre tasarım spektrumu belirlenir ve kullanılacak programa tanımlanarak deprem yükü girilmiş olur. Ardından gerekli deprem azaltma katsayıları kullanılır. Yaklaşık denklemlerle, doğal titreşim periyodu hesaplanarak da deprem kuvveti bulunabilir. Çıkan mod şekillerinden yapının deprem davranışında meydana gelen gerilme-yer değiştirmelerden yapının sıkıntılı kısımları görülebilir. Genelde gerilmeler büyük değerler çıkabilir. Fakat doğrusal olmayan yapı davranışından dolayı çıkan gerilmeler sınırda tutulabilir. Olası gerilmeler azaltılmış deprem yüklerinden, yer değiştirmeler ise azaltılmamış deprem etkilerinden sonuç alınır.

Mod Birleştirme Yöntemi

Yapının belli bir andaki şekil değiştirmiş haline mod denir. Yapının her yer değiştirmede aldığı kuvvet farklıdır. Yapıdaki iç kuvvetler ve yer değiştirmeler, yeterli sayıda mod halleri dikkate alınarak bulunan bu yönteme mod birleştirme yöntemi denir. Mevcut deprem yönetmeliğine göre X ve Y deprem doğrultularında her bir mod için hesaplanan taban kesme kuvveti modal etkin kütlelerinin toplamının bina toplam kütlesinin %95’inden daha az olmaması kuralına göre belirlenecektir.

Mevcut Tarihi Yığma Yapıların Türkiye Bina Deprem Yönetmeliğine Değerlendirilmesi (TBDY, 2018)

Tarihi yığma yapıların değerlendirilmesinde esas alınacak tarihi yapılara özgü bir yönetmelik bulunmadığı için bu yapıların değerlendirilmesi ve analizi Türkiye Bina Deprem Yönetmeliğine göre yapılmaktadır. Mevcut yığma yapılar için Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği’nde belirtilen esaslara göre sırasıyla aşağıdaki aşamalara göre tahkik edilir.

Tarihi Yığma Yapıların Performans Analizi Aşamaları ve Kriterleri

Malzemeler ve Dayanım;

• Duvarların Karakteristik Basınç Dayanımı,
• Duvarların Karakteristik Kesme Dayanımı,
• Elastisite Modülü ve Kayma Modülü,

Taşıma Gücü Yöntemine Göre Hesap

• Yığma Duvarların Basınç Tahkikleri,
• Narinlik Oranlarının Hesaplanması,
• Yığma Duvarların Kesme Tahkikleri,

Diğer Kriterler;

•  Kesme Kuvvetleri Etkisindeki Yığma Duvarlarda Uygulanacak Geometrik Şartlar,
• Taşıyıcı Duvarların En Büyük Desteklenmemiş Uzunluğu,
• Taşıyıcı Duvar Boşlukları (TBDY, 2018).

Mevcut yığma yapıların ve yapılacak olan yığma yapıların bu şartları taşıması istenir. Fakat günümüzde çoğu tarihi yığma yapı bu şartları sağlamayacak durumdadır. Tarihi yapılara özgü bir yönetmelik bulunmadığından mecburen bu yapılar bu şartlara tabi tutulmaktadır.

Not: na (2016 )buradan ulaşabilirsiniz.

Kaynaklar;
Tarihi Yapılar İçin Deprem Risklerinin Yönetimi Kılavuzu, 2016
İhsan Kasım KARATAŞ-BİR EĞİTİM BİNASI ÖZELİNDE MEVCUT YIĞMA BİNALARIN DEPREM DAVRANIŞININ BELİRLENMESİ

Doğal hafif agregalar olan diatomit, beton blok elemanlarına hafifliği, yalıtımı, dayanımı, betonda terlemeyi önlemesi ve plastikliği artırması nedenleriyle ilave edilmektedir. Diatomitin, hafif agrega olarak blok üretiminde kullanılması ile taşıyıcı olmayan ancak ısı yalıtımı yüksek olan yalıtım amaçlı hafif bloklar üretilebildiği belirlenmiştir

Bir organizma öldügünde tortu şeklinde çöker ve organik kısmı çürüyerek kaybolur. Bu şekilde silisli kavkılar birikerek taşlaşır ve diatomit yataklarını oluştururlar. Diatomlar denizlerde, göl ve nehir yataklarında, ıslak kayalarda nem ve ışıkla beslenerek gelişmektedirler. Diatomit biyolojik kökenli tek dogal mineraldir ve fosil unu, filis unu, dağ unu, beyaz turba, kizelgur, pekmez topragı gibi isimlerle de anılırlar.

Diatomit rezervinden alındığında nemli durumdadır. Ocaktan taşınması sırasında çeşitli büyüklükte parçalara ayrılmaktadırlar. Bu haldeki renkleri genellikle kirli beyazdan kahverengine dogru degişmektedir. Diatomit genel olarak üretilirken kapsadığgı nemin atılması için açık havada serilerek kurutulması sağlanır. Daha sonra kırıcıya verilerek hammadde bant tasıyıcısı ile fabrika yakıt bölmesine gönderilir. Günlük işleme kapasitesine göre ön kurutma kolonlarına verilir. Direkt olarak sıcak hava ile karşılaşan hammadde nemini üç kademe şeklindeki bu kolonlardan geçerek kaybeder. Daha sonra döner fırına getirilen diatomit 600°C-1000°C arasında sıcaklıkta ısıtılarak kalsinasyona tabi tutulur. Fırından çıkan malzeme sogutulur ve toprak kırıcılardan geçirilir.
Siklonlarda, havalı ayırıcılarda tane boyutlarına göre sınıflandırılırlar.

Doğal bir malzeme olan diatomit silisli fosilleşmiş tortullardan meydana gelir (SiO2.nH2O ve kristalize silika). Amorf silika içeriginin yanı sıra diatomit genellikle karbonat ve kil mineralleri, düşük miktarda kuvars ve feldispatlar da içerir. Yüzey alanlarının geniş olması (genis yüzey/yüksek hacim oranı), yüksek su emme/tutma
kapasiteleri gibi farklı özelliklere sahiptirler. Gözenekli yapısı, hafifligi ve düşük ısı iletkenliği gibi özellikleri sayesinde inşaat yalıtım malzemelerinde kullanımı oldukça önemlidir.

Ham diatomit farklı sekillerde islenerek dogal (naturel), kalsine, flaks-kalsine olmak zere üç farklı haliyle karşımıza çıkmaktadır. Kendi içlerinde tane boyutu, fiziksel ve kimyasal özelliklerine göre tekrar sınıflandırılırlar.

1. Doğal diatomit: Ham diatomitin yalnızca kurutulması ve içindeki yabancı maddelerden kabaca ayırarak elde edilmektedir.
2. Kalsine diatomit: Doğal diatomitin döner fırında 600°C-1000°C arasında sıcaklıkta kalsinasyona tabi tutulması ile elde edilmektedir.
3. Flaks kalsine diatomit: Kalsinasyon sırasında flaks maddesi olarak eriyebilen alkali bir tuz ilavesiyle elde edilmektedir.

Diatomitin Fiziksel ve Kimyasal Özellikleri

Diatomitin dış görünüşü tebeşire benzemekte ve kavkı boyutu 2-200 μm arasında değişmektedir. 15 bine yakın çeşidine rastlanabilmektedir. Farklı farklı sekillere sahip olup genellikle yuvarlak tepsi ve uzun balık şekline benzemektedirler. Saf diatomit beyaz renkte olup içerisinde yabancı bileşenler bulundugunda ise açık sarı, gri bej gibi renklerde de olabilmektedirler. Organik malzemece zengin olan diatomitlerin yeşil, kahverengi ve siyah tonlarında olduğu görülmüğtür.

Diatomitin en dikkat çeken fiziksel özelligi kavkıdan dolayı yüksek gözeneklilik ve düşük özgül ağırlığa sahip olmasıdır. Bu gözenek yapısı sayesinde ısı iletkenligi düşüktür. 300°C gibi düşük sıcaklıkta 0,08, 800°C de 0,10 ve 1200°C gibi yüksek sıcaklıkta ise 0,11 kcal/m2. dir. Bu ısı iletkenliginin düşük olusu diatomitin porozif yapısı ve düşük yoğunluğu ile açıklanabilmektedir. Kuru haldeki diatomitin özgül ağırlığı ise 0,15 ile 0,40 g/cm3 arasında değismektedir.

Diatomitin Kullanım Alanları

Diatomitin kullanımı çok eskiye dayanmaktadır. MS 530 yılları döneminde İstanbul’da bulunan Ayasofya’nın kubbesinin inşaasında hafifliginden dolayı diatomit tuğla kullanıldığı bilinmektedir. Diatomit 30 yıl savaşlarında una karıstırılarak ekmek yapımında kullanılmıştır. Ancak çiğnemekte ve hazmedilmesinde sorunlar yaşanmıstır.
1867’de Nobel tarafından bilimsel olarak ilk kez kullanılmıstır. 19.yy ikinci yarısında Almanlar tarafından şeker pancarı sanayinde filtre yardımcısı olarak kullanılmıstır.

Diatomitin kullanım alanları oldukça genistir. Genel olarak sınıflandırılırsa;

1-Filtrasyon İşlemlerinde

Diatomitin gözenekli yapısı, kimyasal etkilere karşı dirençli olusu ve steril özellikleri sebebiyle süspansiyon durumundaki katı taneleri sıvılardan ayırmak için uygulanan filtrasyon işleminde kullanılmaktadır. Filtrasyon
işlemlerinde filtre yardımcı maddesi olarak her türlü içecek üretiminde, hayvani, nebati, makina ve yağlama yağlarının süzülmesinde, atık suların, havuz sularının filtrasyonunda, kuru temizleme çözeltilerinin geri kazanılmasında, ilaç sanayinde, asit ve kimyasal madde üretiminde kaba süzme gerektiren işlemlerde kullanılmaktadır. Geniş süzme yüzeyi saglayan gözenekli yapısı yağ ve organizmaları absorbe ederek filtrasyon hızını artırmaktadır.

2-Katkı Maddesi veya Dolgu Malzemesi Olarak

Boya, diş macunu, plastik, ilaç, kozmetik, kağıt, kibrit, cila, temizlik maddesi ve benzerlerinin üretiminde
kullanılmaktadır. Bu alanlarda kullanılma sebepleri; diatomitin hafif oluşu, dayanıklılığı, ısı-ses-elektrik izolasyonuna faydası, emici-gözenekli yapısı ve kimyasal etkisizliği gibi özelliklerinden dolayıdır. Üretilen ürünün özelliklerine ve performansına olumlu katkılar sağlamaktadır. Bu alanda kullanılırken minimum %80 SiO2 içermesi
gerekmektedir.

3-Katalizör Taşıyıcısı Olarak

İçerdikleri silis miktarı %94’e çıkan diatomitler kimyasal reaksiyonlarda kullanılmaktadırlar. Çünkü bu reaksiyonlara karsı etkisizdirler. Diatomitin ergime sıcaklıgı 1430ºC civarındadır buda yüksek sıcaklıklara karşı
dayanıklılık sağlamaktadır. Bu nedenle hem katalizör taşıyıcı hem de izolasyon elemanı şeklinde kullanılabilmektedirler. Katalizör tasıyıcı olarak kullanıldığında en önemli örnekleri; hidrojenasyon prosesindeki nikel katalizörler ve sülfirik asit üretimindeki vanadyum katalizörlerdir.

4-Silis Kaynağı Olarak

Gaz beton, içinde bulundurduğu hava kabarcıklarından ismini alır ve bu kabarcıklar yüksek ısı yalıtımı sağlamasına neden olur. Yapı sektöründe hafifliği sebebi ile hafif beton olarak tercih edilen bir malzemedir. Gaz beton
malzemeler içerdigi gözenekli yapı sayesinde yüksek ısı yalıtımı, iyi işlenebilirlik, iş gücü verimliliği ve deprem emniyeti saglarlar.

5-İzolasyon Malzemesi Eldesinde

Isı, ses ve elektrik iletkenliğinin oldukça düşük olması nedeniyle; hafif çimento, çatı ve cephe kaplama sıvalarında, kalorifer kazanlarında, fırınlarda ve ısı tasıyıcı borularda izolasyon malzemesi olarak kullanılmaktadır. Bu alanlarda kullanıldıklarında saf min. %94 SiO2 içeren diatomitler tercih edilmektedir.

6-Hafif Yapı Malzemesi Olarak

Diatomit, beton blok elemanlarında hafif oluşu, izolasyon sağlaması, dayanımı etkilemesi, betonda terlemeyi engellemesi ve plastikliği artırması gibi özellikleri yüzünden kullanılmaktadır. Ayrıca düşük özgül ağırlığa ve gözenekli yapıya sahip ekonomik bir malzeme olduğu için binalarda hafif blok elemanlarda kullanılmaktadır.

7-Diğer Kullanım Alanları

Diatomit çevre kirliligi ve önlenmesi konusunda birçok çalışmada adsorbant olarak kullanılmıstır. Ağır metal ve boyar madde giderimi amacıyla çeğitli çalığmalar yapılmıstır. Gıda sektöründe de kullanım alanı bulunmaktadır. Besin değeri yüksek gıdaların raf ömrünü arttırmak için paketlenmesi ve ambalajlanmasında kullanılmaktadır. Diatomit mermer sektöründe aşındırma ve parlatma isleminde kullanılmaktadır. Sertlik derecesi 5.5’den az olan düşük sertlikteki abrasiv grubunda yer almaktadır.

KAYNAKLAR
Ezgi ÖRKLEMEZ-UÇUCU KÜL TABANLI GEOPOLİMER HARÇLARDA DİATOMİT İKAMESİNİN FİZİKSEL VE MEKANİK ÖZELLKLERİ ÜZERİNE ETKİLERİNİN ARAŞTIRILMASI
CEREN ÖZDEMİR-DİATOMİTİN DİELEKTRİK, ELEKTROKİNETİK VE VİSKOELASTİK ÖZELLİKLERİNİN ARAŞTIRILMASI
SERKAN YAZAREL-DİATOMİT KATKILI SIVA HARCININ TARIMSAL YAPILARDA KULLANILABİLME OLANAKLARI

Donatılar, manşon adı verilen mekanik bağlantı elemanı ile birbirine doğrudan bağlanır. Manşon ve donatının uyumluluğu için dişli birleşim olması gerekir. Diş açma işlemi hidrolik pres makinaları aracılığı ile gerçekleşir.

Mekanik Birleşimin – Manşonun Avantajları

Manşonlu birleşimlerin avantajları şu şekildedir;

•  Bindirme donatıların aksine, mekanik birleşim aracı olan manşon kullanımında yapıda oluşan yük transferi betondan bağımsız olarak direkt donatılar arasında meydana gelir. Donatıdan mekanik olarak daha fazla mukavemete sahip olduğu için yapısal süreklilik sağlar.
• Donatı manşonları, montajı daha hızlı ve kolay olduğundan işçilik ve zaman açısından ergonomiktir.
• Manşon, iş programına olumlu derecede katkı sağlar, kalite kontrol maliyetini düşürdüğünden ekonomiktir.
• Manşonlar, çevrimsel yüklemeler altında güvenli ve avantajlıdırlar. Böylece yapının sismik performansının artmasına sebep olur.
• Manşon kullanımı donatı sıklığını azalttığı için betonun yerleştirilmesi daha rahat olur.
• Küçük betonarme kesitlerde daha sağlam tasarımlar ortaya çıkarır. Kesitlerin azaltılması alanların daha verimli kullanılmasını sağlar. Mimari tasarım açısından da son derece ekonomik ve yararlıdır.

Manşonlu Bağlantıların Yapıda Kullandığı Alanlar;

Manşonlu bağlantılar yapılarda aşağıdaki alanlarda kullanılırlar;

1. Donatıların Sürekliliği ve Bindirme Boyu Yerine,
2. Temelde Kanca Yerine,
3. Donatı Yoğunluğunun Fazla Olduğu Yapı Elemanlarında,
4. Çelik Yapı Elamanı-Betonarme Yapı Elemanı Birleşimlerinde
5. Kolon-Kiriş Yapı Elemanlarında Pilyeli Donatılar Yerine,
6. Prefabrik Yapı Elemanlarında,
7. Takviye ve Onarımlarda,
8. Ankraj Uygulamaları Yerine kullanılır.

Manşonların statik koşullardaki mukavemet gereksinimi için genel gereklilik, manşonların mukavemetinin birbirine eklenecek donatılarda daha büyük olmasıdır. Çoğu betonarme tasarım hesaplarında, manşonun mukavemet ihtiyacını bulmak için, dayanım fazlalığı katsayısı adı verilen bir katsayı ile birleştirilecek donatıların akma dayanımı çarpılır. Bunun arkasında yatan mantık ise, yükleme altında, birleştirilen donatı demirleri akmalıdır ve manşonun nihai göçmesinden önce göçmelidir böylelikle manşonların rijit göçmesinden kaçınılmış olunur.
Birbirine eklenen donatılar ile mekanik manşon arasındaki kayma nedeniyle oluşabilecek olası bir beton çatlamasından dolayı kullanılabilirlik sınır durumu meydana gelmiştir. Kalıcı ve artık deformasyonlara sebep olan bu kaymanın mekanik manşon ile donatılar arasında bir kalite kontrol sorunu olduğu anlaşılmaktadır. Ayrıca mekanik bağlantıların düşük gerilmelerde daha rijit olma eğiliminde olduğu anlaşılmaktadır. Bunun nedeni donatı ile manşonun birbirine kenetlenmiş sistemi içinde yatak gerilmesine bağlı plastik deformasyonudur.
Elastik stres aralığında çok sayıda çevrimsel yükleme altında manşonun yorulma davranışı gözlemlenmelidir.

Manşon Türleri

Manşon çeşitleri üretici firmalara göre değişiklik gösterebilmektedir. ACI (American Concrete Institute) Commitee 439, donatılar arası mekanik bağlantı elemanları yerel üretici firmalara göre incelemişlerdir.

Solid Manşonlar (Solid-Type Steel Coupling Sleeves)

Flanşlı silindirik manşon cıvatalarla yatay kelepçeleme şeklinde kurulur. Kurulum aşamasında sadece İngiliz anahtarı yeterlidir. Uzunluğu 8 inç (203mm) ile 12 inç (305 mm) arasında değişir. Farklı çaplardaki donatıları birleştirmek için kullanılırlar. Manşonun flanş kısmı donatılar arası temiz açıklığın sağlanması ve beton örtüsünün devamlılığı için donatının arkasına yerleştirilmelidir.

Kemerli Manşonlar (Strap Type Coupling Sleeve)

Yarı silindirik flanşların kemer şeklinde donatıyı sarması şeklinde kullanılan manşonlardır. L biçimdeki bağlantılar manşonun yarıklarından ve flanşa cıvatalanır. Manşon boyutları 18 numara (60mm) donatılar için 12 inç (305mm)’ye kadar değişir. Aynı çaptaki donatıların yanı sıra farklı çaptaki donatılar için özel adaptörler ile kullanılabilirler. Kurulum ve flanşların yerleşimi cıvatalı çelik manşonların yerleşimi ile benzerdir. Donatı uçları uygulamadan önce kesilmelidir.

Kamalı Manşonlar (Wedge-Locking Coupling Sleeve)

Kurulum esnasında manşon alt donatının üzerine yerleştirilir ve sabitlemek için alt mandal anahtar ile sıkılır. Kama manşon flanşlarının üzerine kaydırılır sonrasında üs donatı oturtturulur. Manşonun ortalanması ile çubukların oturması ile kurulum kontrol edilir. Manşon uzunlukları 5,5 inç (140 mm) ve 12 inç (305 mm) arasında değişir. Donatılar arası mesafe en az 3 inç (76 mm) olmalıdır.

Soğuk Pres Manşonlar (Cold-Swaged Steel Coupling Sleeve)

Bu manşonlar 3 numara (8 mm) ile 18 (57,33 mm) numaralı donatılar arasında kullanılabilen geniş bir skalaya sahiptir. Hidrolik pres (9-105 kg arasında değişir) makinası aracılığı ile manşon yerleştirilir. Donatılar herhangi bir yönden bağlanabilir, presin özel olarak donatıda konumlanması gerekli değildir.

Soğuk Pres Dişli Manşonlar (Cold-Swaged Steel Coupling Sleeve with Threaded Ends)

Manşonlar pres makinası aracılığı ile donatıya bağlanır. Bağlama işlemi yerinde ve fabrikasyon olarak yapılabilir. Manşona açılan dişler sayesinde donatı kesit alanı azalmaz. Birbirine bağlanan donatıların ikisi birden döndürülerek birleştirilebilir. Bu tip manşonlar genellikle donatıları kalıba yerleştirmeden önce uygulanırlar.Şekil

Grout Manşonlar (Grout-Filled Coupling Sleeves)

Bu manşon alçak basınçlı enjeksiyon pompası aracılığı ile dayanımı yüksek bir harç ilavesi ile uygulanır. Donatı uçlarına herhangi bir işlem yapılmasına gerek yoktur. Bu manşon türü epoksi kaplı donatılar için kullanılır. S420 sınıfı donatıların akma dayanımının en az %125’ini sağlayacak şekilde tasarlanmıştır. Farklı çaptaki donatı bağlamak için de kullanılabilir. Manşon ilk donatının üzerine yerleştirildikten sonra grout harcı ile doldurulur ve ikinci donatı bağlanır. Prefabrik elemanlarda kullanılabilirler.

Nervürlü Donatı Manşonları (Coupler for Threaded-Deformed Reinforcing Bars)

Bu manşonlar 6 numara (19,05 mm) ile 18 numara (57,33 mm) çaptaki donatılar için kullanılabilir. İki donatının da döndürülerek bağlandığı ve döndürülmeyerek bağlandığı şekilde 2 adet uygulama türü mevcuttur. Donatıların dönmediği uygulamalarda manşon donatıların ucuna takılır ve sıkıştırma somunu tork anahtarı ile sıkılır. Uygulamada en yaygın kullanılan manşondur.

Konik Uçlu Manşonlar (Taper-Threaded Steel Coupler)

Uygulamalarda en sık kullanılan manşon çeşididir. Donatılarda açılan dişler sayesinde birleşim sağlanır. Manşonun donatı dişleri ile eşleşmesi gerekmektedir. Manşonun, çapı daha küçük olan donatıya yerleştirilmesi durumunda, çapı daha büyük olan donatıyı bağlarken kuvvetin daha küçük donatı boyunca iletilmemesine dikkat edilmelidir. Başka bir deyişle bağlantının çekme gerilmesi değeri, daha küçük çaplı donatının çekmeden dolayı oluşacak göçme değerini karşılayacak mukavemette olmalıdır.

Kamalı Manşon (Steel Coupling Sleeve With Wedge)

Aynı çaptaki donatıları bağlamak için kullanılır. Donatılar manşona yerleştirildikten sonra kama şeklinde pimler manşonun arka yüzeyinden geçirilir.

TS 500 Yönetmeliğinde Mekanik Birleşimler-Manşonlar

Ülkemizde kullanılan TS500 yönetmeliğinde mekanik kenetlenme için donatıların ucuna kaynaklanan veya vidalanan plakalarla da sağlanabilir ifadesi yer alır. Mekanik kenetlenme manşon adı verilen genellikle tesisat alanında kullanılan bağlantı elemanları ile de sağlanabilir. Fakat kullanılacak manşonun yeterliliğinin deneylerle kanıtlanması gereklidir. Özel izinlerle kullanılabilen bu kenetlenme yönteminin uygulanması için proje donatı hesap kuvveti, kırılma yükünün %70’ini geçmemelidir.

Donatıların birbirine eklenirken manşonlu eklerin, hem çekme hem de basınç altında, manşonla bağlanan donatı çubuğu için standartlarda öngörülen minimum karakteristik akma dayanımının 1,25 katı dayanıma sahip olduğu deneylerle kanıtlanmalıdır.

ACI (American Concrete Institute) 318-08 Yönetmeliğinde Mekanik Birleşimler-Manşonlar

Burada kenetlenme kavramı, donatıdaki kuvvetin, mekanik bağlantı elemanının taşıma gücü ve donatının tutunması aracılığı ile betona aktarılması olarak tanımlanmıştır. Kenetlenme boyu ise mekanik bağlantı elemanının dış yüzeyi ile kritik taşıma kesiti arasındaki mesafedir. Mekanik bağlantılı birleşimlerde, kancalı birleşimlere oranla kenetlenme boyu daha kısadır.

Amerikan yönetmeliği ACI 318’e göre manşonların dayanımı kullanılan donatının akma dayanımının minimum 1,25 katı olmalıdır. Manşonlar uygulanan fiziksel kuvvete göre 2’ye ayrılır. Tip1 manşonlar, sismik yükleme altında inelastik deformasyonlar olmadığında kullanılır. Tip2 manşonlar, sismik manşonlar olarak nitelendirilmiştir ve sismik yüklemeler altında inelastik deformasyonlar göz önüne alındığında kullanılırlar.

TBDY (Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği) 2019’da Mekanik Birleşimler

Ülkemizde kullanılan bu yönetmelikte mekanik birleşimler Bölüm 8 Ek 8-A’da verilmiştir. Donatı ekleme araçlarında kesme kontrolü yapılmalıdır. Donatı ile mekanik bağlantıların dayanım ve sünekliklerinin uyumluluğu gösterilmelidir. Farklı tipteki mekanik bağlantı elemanı için, toplam eleman adedinin %2’si kadar numune test edilecektir (numune sayısı 5 adetten az olamaz). Mekanik bağlantı elemanı manşon ile bağlanmış donatıdan oluşan numuneye çekme, basınç, yorulma, sıyrılma ve çevrimsel yükleme testleri uygulanmalıdır. Manşon dayanımı, donatı akma dayanımından büyük ya da eşit ise, çevrimsel yükleme testlerinin uygulanmasına gerek yoktur. Beklenen davranış şekli testler sonucunda kopmanın manşondan gözlenmesi durumunda deney başarısız, donatıdan kopması gözlemlenmesi durumunda deney başarılı sayılacaktır. Çekme deneyinde; manşonlu numune, donatı karakteristik kopma dayanımının %100’üne, karakteristik akma dayanımının %135’ine ve belirlenen donatı akma dayanımının %120’sine ulaşmalıdır. Basınç deneyinde; manşonlu numune, donatı karakteristik akma dayanımının %125’ine ulaşmalıdır.

Çevrimsel yükleme testlerinde ise şu şartlar kontrol edilir

Adım Çekme Basınç Çevrim Sayısı

1 –0,95fyk–0,5 fyk–20

2–2ɛy–0,5 fyk–4

3–5ɛy–0,5–fyk–4

4–Kopmaya kadar çekme uygulanacak

Burada fyk donatının karakteristik akma dayanımı, ɛy gerçek akma gerilmesine karşı gelen akma birim uzamasıdır.

İlgili Tanımlamalar

• Manşon Uzunluğu: Bir veya birden fazla, emniyet somunları da dahil olmak üzere tüm yük transfer parçalarını içeren manşonun gerçek uzunluğu
• Mekanik Birleşim Uzunluğu: Manşon uzunluğu ile manşonun her iki ucundaki nominal çubuk çapının iki katının uzunluğunu toplamı olan uzunluk
• Mekanik Birleşim: İki donatı demirinin birleşimini veya araya ilave edilen herhangi bir malzemenin birleşimini sağlayan manşon bağlantısının bütününü içeren tanım
• Donatı Manşonu: Betonarme donatıları arasında eksenel basınç ya da çekme kuvvetini iletmek amacı ile betonarme demirlerin arasına yerleştirilen mekanik birleşim elemanları
  • – Bağlantı manşonları, iki donatının uçlarına yerleştirilen mekanik bir bağlantıdır.
  • – Dişli manşonlar, donatı uçlarına açılan dişler aracılığı ile donatıyı birleştiren bağlantılardır.
• Sıyrılma: Tanımlanan bir yükleme altında mekanik birleşimin kalıcı uzamasıdır.
• Sıyrılma Ölçüm Aletleri: Çekme deneyleri için kullanılan ekstensometre ve mekanik birleşimi sabitlemek için oluşturulan düzeneklerin bütünü
• Kalite Testi: Ürünün özelliklerinin istenilen gereksinimlere uygunluğunun ölçüldüğü testler

Kaynak; BETONARME DONATILARDA MEKANİK BAĞLANTI ELEMANI MANŞONLARIN YÖNETMELİKLERDE İNCELENMESİ -DAMLA BERFİN ÇIKMAZ CEYLAN
TS500 (2000). Betonarme Yapıların Tasarım ve Yapım Kuralları. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.
Eurocode-2 (2004). EN 1992-1-1: 2004 (E) Design of Concrete Structures – Part 1- 1: General Rules and Rules for Buildings.
ACI 318-11. (2011). Building Code Requirements for Structural Concrete. ACI, Farmington Hills

Asma Tavan Nedir?

Asma tavanlar, mekanların tavanlarının da dekorasyonun etkin bir parçası olarak kullanılmasını sağlayan, çeşitli malzemelerle uygulanan görsel ve işlevsel çalışmalardır.

Asma tavan yaptırmak isteyenlerin ilk işi bilgisayar başına geçip değişik, yaratıcı, modern ve yeni asma tavan modelleri ve tasarımları aramak olmaktadır. Sizin için daha önce karşılaşmadığınızı düşündüğümüz değişik ve yaratıcı asma tavan modellerini bir araya getirmeye çalıştık.

Asma Tavan Çeşitleri

Asma tavan modellerinin tasarımında kullanılacak malzeme seçiminden, asma tavanın geometrik tasarımına, aydınlatma araçlarının kullanımından, çeşitli renk seçeneklerine sizin veya tasarımcınızın hünerlerini sergileyebileceği birçok seçenek bulunmaktadır.

Asma tavanlar; İç mekanı oluşturan öğelerde zemin ve duvar yüzeyinin birleşmesini sağlayıp, dış etkenlerden tam bir koruma sağlamak amacıyla oluşturan yüzeydir. Dekoratif asma tavan modelleri de mekanın tavanını görsel olarak öne çıkaran hatta oluşturan yüzeydir.

İç mekandaki en önemli bitiş yüzeylerinden biri olan asma tavanlar; kullanıldığı mekanlarda hem estetik: tesisatların gizlenmesi, dekoratif bir görünüm kazanılması gibi hem de mekandan beklenen performans özellikleri ve kullanıcı gereksinimlerini birinci dereceden karşılayan yapı bileşenleridir. Asma tavan; kullanıldığı yapıda mekanın, akustik konfor, yangın dayanımı, nem dayanımı, ısı yalıtımı ve daha birçok fonksiyonuna cevap vermektedir

Özellikle genç odası ve çocuk odası için asma tavan modellerinde daha yaratıcı, daha uç modellerle karşılaşıyoruz.

Pleksi kaplamalı aydınlatma şeritleri asma tavan çeşitlerinde her zaman yaratıcı çözümler getirir.

Konutlarda kullanılacak asma tavan çeşitlerinin kaplama malzemesinden beklenen performans özellikleri aşağıdaki gibi sıralanabilir;

• Yangın Güvenliği; Yanıcılık sınıfı yanmaz olan asma tavan malzemeleri kullanıldığında bina güvenliği açısından pasif yangın koruması sağlanmaktadır.
• Sismik Tasarım: Eğer konutta asma tavan kullanılıyorsa, hafif ve esnek bir asma tavan kaplama malzemesi kullanılarak binanın deprem esnasında daha düşük kuvvete maruz kalmasını ve oluşabilecek hasarın azalmasını sağlar. Hafif ve esnek malzeme kullanılması, enkaz altında kalan insanların kurtarılma şansını da artırır.
• Dayanıklılık-Bakım: Eğer konutta asma tavan uygulaması yapılıyorsa bakım ve onarımı kolay bir malzeme ve sistem tercih edilmelidir. Tadilatlar kullanıcı tarafından kolayca ve ağır işçilik gerektirmeden hızlıca yapılabilmelidir.

Ayna ile tamamlanan bir yatak odası alçıpan tavan modeli;

Asma tavan tasarımlarında kullanılan malzeme çeşitlerini de gözden geçirmek gerekirse;

• Alçı ve Alçı Kökenli,
• Metal Hammaddeli,
• Ahşap ve Ahşap Kökenli,
• Mineral Kökenli,
• Plastik Esaslı,
• Kumaş, Seramik, Cam gibi farklı bir çok malzemeler kullanılarak da tasarımlar gerçekleştirilebilmektedir.

Mutfak için asma tavan modeli düşünürken aydınlatma konusunu da ön planda tutmak gerekmektedir.

Asma tavandan başlayan geometrik tasarımların duvarlara devam etmesi de oldukça kullanılan yöntemlerdendir. Televizyon için bir nişe veya bir yatak başına devam eden asma tavan çeşitleri düşünebileceğiniz gibi, tavandan gelen bu tasarımları sadece boya ile duvarda tamamlayan desenler de tasarlayabilirsiniz. Yatak odası asma tavan modellerinde sık karşılaşılan bu uygulamayı, yatak odası mobilyaları ile bir bütün olarak düşünmek gerekir.

Daha önce krom veya paslanmaz çelik malzemeli “asma tavan modelleri” ile karşılaşmamış olabilirsiniz. Aşağıda gördüğünüz gayet şık tasarlanmış “modern asma tavan modelleri” sizde yeni fikirler yaratabilir.

Ahşap, kompakt veya kaplama malzemeleriyle de çok farklı ve modern asma tavan modelleri ortaya  çıkarılabilir.

Asma tavanlar evin oturma odası ya da salonlarında olduğu kadar ıslak hacimlerde kullanılmaktadır. Özellikle banyo ve tuvalet-wc gibi bölümlerde tesisatların oluşturduğu karmaşık görüntüyü, nemli ortamlara dayanıklı, dekoratif ve modern banyo asma tavan çeşitleriyle gizleyebilirsiniz. Diğer asma tavan uygulamalarından farklı olarak bu ıslak hacimlerde kullanılan asma tavanların, tesisatlarda meydana gelebilecek aksaklıklara müdahale edilebilmesi açısından sökülüp-takılabilir sistemler kullanılmaktadır.

Banyolarda en çok kullanılan modeller ise aşağıdaki 3 çeşit banyo asma tavan modelidir.

Konutlarda yaşam alanı ve mutfaklarda, ısı yalıtımlı asma tavan malzemesi ve deprem bölgesinde bir ülke olmamız sebebiyle sismik tasarımlı bir asma tavan sistemi uygulanmalıdır. Alçı esaslı malzemeler bu mekanlar için uygundur. Taşıyıcı sistem olarak, monoblok taşıyıcı sistem kullanılabilir. Banyolar ve ıslak hacimlerde ise nem dayanımlı, hijyen özellikli ve sökülebilir bir asma tavan malzemesi tercih edilmelidir. Katkı maddesiyle güçlendirilmiş alçı, alüminyum hammaddeli metal veya hijyen özellikli mineral kökenli bir taş yünü malzeme tavsiye edilmektedir. Her iki mahalde de uzun ömürlü ürünlerin kullanılması, yaşam ömrü uzun konutlar için avantaj sağlamaktadır. Banyolarda kullanıcı tarafından asma tavanın arkasına ulaşım sağlanabilmesi için modüler taşıyıcı sistemler tercih edilmelidir.

Asma tavanlar kat yüksekliğini düşürür mü, tavanı daha alçak yapar mı?

Asma tavanlar mevcut tavan altına uygulandığından kullanılan teknik ve modele göre farklı yüksekliklerde kat yüksekliğini düşürmektedir. Kat yüksekliği, asma tavan kullanımı ve model seçimi için önemli parametrelerdendir.

Asma tavanlar düşer mi?

Asma tavan malzemeleri genellikle hafif malzemelerdir. Dolayısıyla, doğru bir şekilde imal edilen ve montajı yapılan asma tavanlarda normal şartlarda düşme gibi problemler yaşanmaz. Fakat büyük sarsıntılar, depremler ya da yangın gibi felaketler diğer yapı elemanlarına zarar verdiği kadar asma tavanlara da zarar verebilmektedir.

Asma tavan malzemeleri ve modeli daha sonra değiştirilebilir mi?

Asma tavanlar, bina taşıyıcı sisteminin bir parçası olmadığından daha sonra değiştirilmesinde ya da kaldırılmasında bir sakınca yoktur. Fakat model ya da malzeme değişikliklerinde tavan – asma tavan ve asma tavan – duvar birleşim bölgelerinde kullanım kaynaklı izler oluşacağından, sıva, alçı ya da boya gibi tadilatlar gerekebilmektedir.

Mantolama, yapıların dış ortama maruz kalan yüzeylerinin, bu dış ortamdan gelecek olan etkilere karşı korunması amacıyla, bu amaçlar için üretilmiş malzemelerle kaplanması işlemidir. Dış cephe mantolama esas olarak ısı yalıtımı amacıyla yapılsa da, yapıların nemden, yangından ve dış ortam seslerinden izole edilmesi için de oldukça başarılı bir yöntemdir.

1.1. Mantolamanın Faydaları Nelerdir?

Mantolama soğuk kış aylarında ısınmak, yazın sıcak aylarda ise serinlemek için gereken enerji ihtiyaçlarının azalmasını sağlar. İnsanlar için 20-22 °C sıcaklık ve %50 bağıl nem oranına sahip mekanlar en uygun ortamlardır. Ayrıca dış ortama bakan duvar yüeyi ile iç ortamdaki duvar yüzeyi arasında maksimum sıcaklık farkı 3°C olmalıdır. Bina mantolama bu konfor ve sağlık koşullarının oluşturulmasında önemli katkı sağlar. Diğer ısı yalıtım koşullarının da gerçekleştirilmesi ile yapıda %35-%50 enerji tasarrufu sağlanılabilir.

Dış cephe mantolamanın duvar yüzleri arası ısı farkını düşürmesi, duvar yüzeylerinde  yoğuşmanın/terlemenin oluşmasını engelleyecektir. Yoğuşma sonucu meydana gelen bakteri, mantar ve küfler hem insan sağlığı hem de yapı malzemesi için zararlıdır.

Dolayısıyla dış cephe mantolama yapılması, binada yaşayanların sağlıklarının korunmasını ve yapı/yapı elemanlarının daha uzun ömürlü kullanılmasını sağlayacaktır. (Su ve Nemin Yapılarda Neden Olduğu Hasarlar Nelerdir?)

Yapıların taşıyıcı sistemlerinin sağlığı, yapı içerisinde yaşayanların can güvenliği ile doğrudan ilgilidir. Dolayısıyla mantolamanın faydalarının en önemlilerinden bir tanesi de taşıyıcı sistemlerin dış etkilerden korunmasını sağlamasıdır.

Bina mantolama, kullanılan enerji miktarını düşüreceğinden, üretilen sera gazı salınımı ve çevre kirliliğinin artmasına engel olacaktır.

Mantolama, binaları dış koşullara karşı korurken, binanın dış görünüşünü güzelleştirir ve yapının değerini artırır.

1.2. Mantolama Fiyatları, Dış Cephe Mantolama Maliyeti

Yeni inşa edilen yapılarda mantolama maliyeti, bina toplam maliyetinin %1’i ile %15 arasında değişmektedir. Ancak her yapının kendisine özgü mantolama ihtiyacı olacağından mantolama maliyetleri binalara özel olarak belirlenmelidir. Mantolama uygulaması, daha düşük kapasiteli ısıtma ve soğutma araçlarını yeterli kılacak, ayrıca bu araçların daha az kullanımı ile ayrıca enerji tasarrufu sağlanacaktır. Dolayısıyla mantolama fiyatları değerlendirilirken yalnızca mantolama işleminin maliyeti göz önünde tutulmamalıdır. Mantolama, yukarıda bahsedilen tasarruflar sayesinde 3 ila 5 yıl gibi kısa süre içerisinde kendi maliyetini/yatırım maliyetini karşılayacaktır. Dolayısıyla “Mantolama ne kadara malolur?” sorusu, mantolamanın kendi maliyetinin karşılama süresi ile beraber düşünülmelidir. Uzun ömürlü dış cephe mantolama kullanımı mantolama fiyatlarını karşılamaktan fazlasını gerçekleştirip, sağlık, konfor özelliklerinin yanında maddi kar sağlayacaktır.

Sonradan yapılan mantolama fiyatları ve maliyetleri de yeni binaya yapılmasına benzerdir. Ayrıca yapının dış cephe tadilatının da yapılmış olacağı göz önünde bulundurulmalıdır. Mantolama maliyeti ve bu işlem için harcanan diğer giderler arsa payı oranına göre malikler tarafından ödenir.

1.3. Mantolamada Dikkat Edilecek Hususlar

Mantolama öncesi, uzman teknik personeller tarafından ilgili yapıda gerekli incelemeler yapılmalıdır. Bu incelemeler mantolama maliyetinin optimum düzeyde tutulması, mantolamanın yani ısı yalıtımın verimli bir şekilde görevini yapması ve doğru malzeme seçimi için oldukça önemlidir. (Isı Yalıtım Malzemeleri ve Özellikleri) Örneğin duvarlarda oluşan küf, mantar oluşumlar su yalıtımı ile çözülmeye çalışılabilir. Oysa bu mantar ve küfler su yalıtımı kaynaklı oluşabileceği gibi yukarıda da açıklandığı üzere yoğuşma yani terleme sebebiye de oluşabilir. Dolayısıyla bu terlemenin çözümü dış cephe mantolama olacaktır.

Her binada ya da her bölgede aynı mantolama levhaları ve mantolama teknikleri kullanılması söz konusu değildir. Mantolama malzemesi seçiminde yapının konumundan, güneşle olan açısına, duvar elemanlarından taşıyıcı sistem özelliklerine, dış cephe geometrisinden ısıtma/soğutma sistemlerine kadar bir çok farklı faktör vardır. Dolayısı ile doğru uygulama ve malzeme seçimi ancak konunun uzmanı teknik personeller tarafından binaya özgü olarak belirlenmelidir.

Mantolama demek binanın herhangi bir malzeme ile kaplanması demek anlamına gelmediğinden, ısı yalıtım özelliği olmayan sıva ve boya gibi işlemler mantolama olarak tercih edilmemelidir. Mantolama işleminde ısı yalıtımı özelliği olan mantolama levhaları olmazsa olmaz malzemedir.

Mantolama malzemesi ve özellikleri kadar ve işçilik kalitesi de mantolamanın görevini yerine getirmesi için önemlidir. Mantolama uygulamasının her işi yapan ustalar tarafından değil, gerekli eğitimleri almış konusunda uzman personeller tarafından yapılması gerekmektedir.

Yalnızca mantolama tamamen bir ısı yalıtımı sağlamaz. Doğru bir ısı yalıtımı için tüm ısı yalıtım uygulamaları bir arada düşünülmelidir.

Dış cephe mantolama yapılırken dış cephede bulunan ve uygulama alanı ile irtibatta olan yağmur iniş boruları, klimalar ve bazı demir doğramaların sökülmesi gerekir.

1.3.1. Tek ya da Bazı Cephelerde Mantolama Yapmak Yeterli midir?

Bina mantolama tek ya da yalnız birkaç cephede olacak şekilde uygulanmaz ya da bir cephede daha kalın ısı yalıtım levhası, diğer cephede daha ince levha kullanımı gibi bir durum söz konusu değildir. Mantolama ile ısı yalıtımında bina bir bütün olarak değerlendirilir ve bu şekilde gerekli hesaplamalar yapılır.

1.3.2. Mantolama Binanın Nefes Almasını Engeller mi?

Mantolama ile ısı yalıtımında kullanılan ısı yalıtım levhaları binaların nefes almasını engellemez. Isı yalıtımı binanın iç cephesinde yapılmaz. Taşıyıcı sistemin (kolon ve kirişleri) sarılması ve ısı köprülerinin engellenmesi, dış cepheden uygulanan ısı yalıtımı yani mantolama ile mümkün olur.

1.3.3. XPS-EPS gibi Mantolama Levhaları Sağlığa Zararlı mıdır?

Üretim aşamasında kullanılan kimyasal gazlar, üretimin ardından bu malzemelerden uzaklaştırılmaktadır. Dolayısı ile mantolamada kullanılan bu levhaların sağlığa zararlı etkileri bulunmamaktadır.

1.3.4. Mantolama Yangına ya da Yangının Yayılmasına Neden Olur mu?

Mantolamada kullanılan malzemeler; EPS, Karbonlu EPS ve XPS Isı Yalıtım Levhalarının yangın dayanımı TS EN 13501-1 standardına göre E sınıfındadır. Taş yünü Isı Yalıtım Levhalarının yangın dayanımı ise yine aynı standarda göre A (yanmaz) sınıfındadır. İlgili yönetmeliğe uygun malzemeler yangına ya da yangınların büyümesine neden olmazlar. Dolayısıyla bina mantolama, yapıyı yangına karşı bir zaaf oluşturmaz.

1.3.5. Bitişik Nizam Binalarda Mantolama

Bitişik nizam binalarda mantolama hesabı yapılırken, bitişik duvar olan bölümleri de dış duvar olarak değerlendirilir ve bu şekilde hesaba katılır.

1.3.6. Mantolama İşlemi Ne kadar Sürer?

Bina mantolama işleminin süresi yapının büyüklüğü, mantolama ihtiyacı, mantolama yapacak ekip, hava koşulları gibi çok farklı koşullara bağlı olarak değişir. Ancak yaklaşık 1500 m2’lik bir mantolama işleminin 5-6 hafta içerisinde tamamlanması uygundur.

2. Mantolama Nasıl Yapılır?

Mantolama işlemi aşağıdaki sırayla gerçekleştirilir;

1. Mantolama yüzeyinin hazırlanması,
2. Subasman profilinin yerleştirilmesi,
3. Yalıtım-mantolama levhalarının yapıştırılması,
4. Mantolama dübellerinin uygulanması,
5. Kenar ve köşe profillerinin uygulanması,
6.  1 kat sıva, file ve 1 kat daha sıva uygulaması,
7. Son kat dekoratif kaplama uygulaması (kendinden renkli veya beyaz) ,
8. Koruyucu boya ve astar yapılması

Mantolama işlemi yukarıda da açıklandığı şekilde, yapının çeşitli katmanlar halinde kaplanması işidir. Dış cephe mantolama, duvar dış yüzeyinden başlanarak aşağıdaki görselde de gösterildiği şekilde sırasıyla şu katmanlardan oluşur;

• Mantolama Levhası Yapıştırıcısı
• Mantolama Levhası- Isı Yalıtım Levhası
• Sıva
• Mantolama Filesi
• Sıva
• Dekoratif Kaplama

“Mantolama Nasıl Yapılır?” sorusunu yanıtlayabilmemiz için, öncelikle bu işlemde kullanılan mantolama malzemelerini açıklamak gerekir.

2.1. Mantolama Malzemeleri

2.1.1. Mantolama Yapıştırıcısı-Mantolama Köpüğü

Mantolama levhası, yapı dış yüzeyine öncelikle mantolama yapıştırıcıları ile yapıştırılmaktadır. Mantolama yapıştırıcısı solvent içermemeli, organik polimerler ve portland çimentosundan üretilmiş olmalıdır. Alçıpan, betopan, ahşap gibi zeminler üzerine dış cephe mantolama yapılacaksa akrilik ya da poliüretan hammaddeli mantolama köpüğü kullanılmalıdır.

2.1.2. Mantolama Levhaları

Mantolama malzemelerinin en önemlisi, mantolama levhalarıdır. Mantolama levhaları, ısı yalıtım levhaları TSE, CE, ETİCS, ETAG 004 gibi standart ve kalitelere uygun olarak seçilmeli ve kalınlıkları TS 825 Standardına göre seçilmelidir. Mantolama çeşitleri şu şekildedir;

1. Cam yünü mantolama malzemeleri
2. Taş yünü mantolama malzemeleri (taş yünü mantolama)
3. XPS (Ekstrude Polistren malzeme) mantolama malzemeleri
4. EPS (Genleştirilmiş Polistiren Sert Köpük)
5. Poliüretan
6. Odun talaşı
7. Cam köpüğü
8. Fenol köpüğü
9. Mantar levha
10. Seramik yünü

Mantolama türü, mantolama çeşitleri  içerisinden ihtiyaç duyulan ısı yalıtım miktarına göre belirlenir.

2.1.3. Mantolama Dübeli

Mantolama dübeli, dübelin uygulanacağı yüzeye göre seçilmelidir. Örneğin beton zeminlerde şişen mantolama dübelleri, tuğlalarda geniç açılan mantolama dübelleri kullanılır. Kaç adet dübel kullanılacağı, cepheye gelen rüzgara, kat ve bina yüksekliğine bağlı olarak belirlenir.

2.1.4. Mantolama Sıvası

Mantolama levhalarının üzerine mantolama sıvası uygulanır. Mantolama sıvası– ısı yalıtım sıvası çeşitli akrilik polimerlerle dayanımı arttırılan, donma ve çözülmegibi hava etkilerine ve suya dayanıklı, su geçirmeyen fakat su buharı geçiren su ile karıştırılarak hazırlanan çimento esaslı sıvadır. Mantolama sıvası üzerine mantolama filesi uygulanıp sonra bir kat daha sıva yapılır.

2.1.5. Isı Yalıtımı Donatı Filesi- Mantolama Filesi

Mantolama-ısı yalıtım donatı filesi sıvada meydana gelebilecek gerilmeler ve darbeler sonucu sıvanın çatlamasını sağlayarak, sıvanın mukavemetini artırır. Mantolama filesi, ısı yalıtım filesi 3,5×3,5 veya 4×4 mm gibi farklı gözlere sahip, alkali ortama dayanıklı, cam elyafı tekstilden mamul, alkali takviyeli, min. 145-160 gr/m² ağırlıkta üretilen malzemelerdir.

2.1.6. Mantolama Profilleri

Mantolama uygulanacak yüzeylerdeki köşelerin, girinti ve çıkıntıların düzgün bir şekilde oluşması ve bu noktaların darbelere karşı dayanıklı hale getirilmesi mantolama profilleri ile sağlanır. Mantolama profilleri; alüminyum, pvc ya da plastik maddelerden üretilir. Bu mantolama köşe profilleri;

• Köşe profilleri (Fileli veya filesiz)
• Su basman profilleri (Aluminyum)
• Damlalıklı köşe profilleri (Fileli veya filesiz)
• Doğrama bitiş profilleri (Fileli veya filesiz)
• Dilatasyon profilleri (Fileli veya filesiz)
• Fuga profilleri (Fileli veya filesiz)
• Denizlik uzatma profilleri (Arkalıklı veya arkalıksız) şeklinde sıralanabilir.

2.1.7. Mantolama Üzeri Dekoratif Kaplama

Mantolama sıvası üzerine son olarak dekoratif kaplama uygulanır. Bu dekoratif kaplamanın amacı, mantolamayı dış etkenlerden korumak ve uygulamayı dekoratif bir görüntüyle sonlandırmaktır. Bu malzemeler de darbelere ve yangına dayanıklıdır.

2.2. Dış Cephe Mantolama ile Isı Yalıtım Nasıl Yapılır?

Dış cephe mantolama yedi adımda yapılmaktadır. Mantolamadan istenen verimimn elde edilmesi için her adım dikkatle uygulanmalıdır.  “Dış Cephe Mantolama nasıl yapılır?” 7 adımda açıklayalım;

2.2.1. Mantolama Yüzeyi Hazırlığı

Mantolama yapılacak yüzey, çalışmayı engelleyecek elemanlardan ve yapışmayı engelleyecek toz, kir, nem gibi etmenlerden arındırılmalıdır. Onarılması gereken bölgeler varsa öncelikle bu işlemler tamamlanmalıdır.

2.2.2. Subasman Profilinini Yerleştirilmesi

Mantolama levhalarının düzgün ve aynı hizada uygulanabilmesi için, levhalar subasman profillerini yerleştirilerek mantolama işlemine başlanır.

2.2.3. Mantolama Levhalarının Yapıştırılması

Mantolama levhasının yüzeyine önce levhada çerçeve oluşturacak şekilde kenar taraflarına çizgisel olarak, daha sonra bu çerçevenin orta kısımlarına noktasal olarak Mantolama Yapıştırıcısı, Mantolama köpüğü sürülür.

2.2.4. Mantolama Levhalarının Dübellenmesi- Mantolama Dübeli

Mantolama köpüğü ile levhaların yapıştırıldıktan yaklaşık bir gün sonra, yapıştırıcının kuruduğundan emin olduktan sonra plastik mantolama dübelleri uygulanır. Mantolama dübelinin takılması için önce matkapla delik açılır, ardından dübeller yerleştirilir. Kaç tane mantolama dübeli kullanılacağı, yukarıda bahsedildiği gibi binanın konumu ve yüksekliğine göre belirlenir.

Mantolama dübeli mantolamanın rüzgar ya da deprem gibi etkilerle dağılmasını, açılmasını ya da hareket etmesini engeller.

2.2.5. Köşe Profillerinin Yerleştirilmesi

Mantolama köşe profilleri, köşeler, dilatasyonlar, denizlik kenarları gibi noktaların düzgün bir şekilde oluşması ve darbelere karşı mukavemet kazanması amacıyla uygulanır.

2.2.6. Fileli Sıva Uygulaması

Fileli sıva uygulaması, bir kat sıvanın üzerine mantolama filesinin serilemsi ve üzerine bir kat daha sıva uygulanması işlemidir. Mantolama filesi, mantolama sıvasının çatlamasını, kopmasını ve dağılmasını engellemek için uygulanır. File ve ikinci kat sıva, ilk kat sıva kurumadan uygulanır. Pencere köşelerine ise aşağıda gösterildiği şekilde çapraz olarak 2. bir kat file uygulaması yapılmalıdır. İkinci kat sıva ilk kata oranla daha kalındır.

2.2.7. Dekoratif Dış Cephe Kaplamaları ve Dış Cephe Boya Uygulaması

Fileli sıva uygulaması kuruduktan sonra dekoratif kaplama tabakası uygulanır. Çimento esaslı cephe kaplamaları ve boya son işlem olarak uygulandığından binada yukarıdan aşağıya olacak şekilde mala ile ile tatbik edilir. Bu dekoratif kaplama üzerine akrilik esaslı dış cephe boyası uygulanarak bina mantolama işlemi tamamlanmış olur.

3. Mantolama Kararı Nasıl Alınır? Mantolama Yaptırmak için Nasıl Bir Yol İzlenmelidir?

Mantolama yaptırmak için aşağıdaki işlemler takip edilebilir;

1. Bina dış cephe mantolama kararı, kat maliklerinin sayı ve arsa payı çoğunluğu ile verecekleri karar üzerine alınır. (Mantolama kararı nasıl alınır? Word formatında mantolama karar örneğine buradan ulaşabilirsiniz. )
2. Binanın mantolamaya ihtiyacı olup olmadığının ya da hangi tür mantolama uygulanacağının belirlenmesi için gerekli hesaplamalar yaptırılır.
3. Mantolama metrajı yapılır. Mantolama metrajı yapılırken dikkate alınması gereken hususlar şu şekildedir;
   (Mantolama metrajı nasıl yapılır?)
   • Mantolama yapılacak toplam duvar alanı belirlenir,
   • Mantolama uygulanmayıp yalnızca boya yapılması gerecek bölgeler belirlenip alanları hesaplanır,
   • Pencerelerin çevrelerindeki şerit kaplama alanları ölçülür ve bu alanlara söve uygulanacaksa söve metrajı belirlenir;
   • Pencerelerin önündeki dinizliklerin metrajı ve malzemenin çeşidi belirlenir.
   • Dış cephedeki tesisat, yağmur borusu gibi elemanlardan yenilenecekler belirlenip, metrajları çıkarılır.
4. Mantolama uygulamasında kullanılacak malzeme ve uygulamada yapılacak her işlemin belirtildiği teknik şartname hazırlanır.
5. Binada bu işlemleri gerçekleştirebilecek kişi bulunmuyorsa, ilgili mühendis ya da mimarlardan teknik danışmanlık alınır.
6. Mantolama işlemi yapılır.

Kaynaklar;
Hakan AKINCI-GÜNÜMÜZDE UYGULANAN ISI YALITIM MALZEMELERİ
, ÖZELL
KLER
İ, UYGULAMA
TEKNİ
KLER
İ VE F
İYAT ANALİ
ZLER
İ
Burcu AKELÇİ-KENTSEL DÖNÜŞÜM KAPSAMINDA DIŞTAN ISI YALITIM UYGULAMALARININ İRDELENMESİ
Sevcan ÖZGÜVEN-DIŞ CEPHE MANTOLAMA MALZEMELERİNİN PERFORMANSLARININ KARŞILAŞTIRILMASI
CSB-ISI YALITIM YOL HARİTASI Bina Sahipleri İçin
CSB- ISI YALITIM YOL HARİTASI Firmalar İçin
https://soyleki.com/gunes-enerjisinin-avantajlari-ve-dezavantajlari/

Mimari Tasarım geri bildirimlerle ilerleyen, birçok etken ile ilişkili, tekrarlı bir tasarım sürecidir. Tasarım ile ilgili problemlerin çözüm sistemidir. Her mimari tasarım, problemin, içeriğin, bağlamın ve problem üzerinde çalışanların varlığıyla kendine özgü ve tektir. Dolayısıyla her mimari tasarım süreci de birbirinden farklı olarak gelişmekte ve sonuçlanmaktadır.

Mimari tasarım uygulanabilirliğinin yanısıra, estetiklik, ekonomiklik ve birçok farklı problemin çözümlerinin bir arada değerlendirildiği oldukça karmaşık süreçlerin birleşimi sonucu ortaya çıkar. Mimarlık eğitiminde edinilen tasarım bilgisi ve bu bilgilerin zamanla deneyim ve yetenekle geliştirilmesiyle bu süreçler mimarların hayatı boyunca dinamik bir şekilde ilerler.

Mimari tasarımların ortaya çıkış sürecinin kesin, önceden tahmin edilen, sistematik ve matematiksel özellikleri olduğu kadar belirsiz, kendiliğinden gelişen, karmaşık ve sezgisel özelliklere de sahiptir.

Mimari tasarım, etkin bir problem çözme ve problem çözmeye dayalı etkin bir karar verme süreci odağındadır.

Mimari Tasarım Örnekleri‘ne buradan ulaşabilirsiniz.

Mimari tasarımda iki tür düşünme biçimi vardır; birincisi hızlı, detaylara inmeyen, bütüncü ve bol seçenekli özellikler gösterirken, ikinci temkinli, detaycı, parçalara yönelik ve aşamalı gelişen bir düşünme faaliyetidir. Mimarın sahip olduğu zamana, imkanlara ve proje süreçlerine göre mimari tasarımın kapsamı farklılık göstermektedir.

Mimari tasarım süreçlerinin soyut ve somut birçok faktörü içermesi, tasarımın nesnel yöntemlerle değerlendirilmesini zorlaştırmaktadır. Mimari tasarımla ilgili bazı konular nesnel olarak değerlendirilirken de, bazı noktalarda değerlendirme, değerlendirme yapan kişinin öznel bilgi ve deneyimine bağlı olarak ortaya çıkar.

Tasarımcı genellikle bir düşünme biçimine veya diğerine daha yatkın olabilir, ama gerçekte her ikisini birden kullanır, hatta nerede hangisini kullanabileceğini bilmesi, birinden diğerine geçebilmesi tasarımcının en önemli, olmazsa olmaz niteliklerinden biridir. Birinci grup düşünmenin yaratıcı ve sezgisel, diğerinin bilimsel ve ussal niteliği ağır basmaktadır. Çünkü tasarımcı düşünce, salt bilimsel ve salt yaratıcı nitelikli bir düşünce değildir, ama her ikisini birden barındırmaktadır.

Diğer sanat dallarında, sanatçılar problemleri kendilerinin önemli gördükleri bir açıdan tanımlayıp tasarımlarında bunu anlatmaya çalışırlar ve bu seçimlerinde de odukça özgürdürler. Oysa mimari tasarımcı için durum o kadar kolay değildir. Mimari tasarımların diğer alanlardan çok farklı olan doğası gereği mimar, iyi tanımlanmamış türden olan tasarım probleminin çözümüne girişmeden önce onu bir şekilde tanımlama çabasının içine girer. Çünkü tasarım probleminin sahibi genellikle tasarımcı değil, kullanıcı veya müşteri gibi gereksinme sahibi ama bunun çözümünü gerçekleştirmeyen kişilerdir. Mimardan beklentileri salt mekanları uygun ölçülerde ve doğru ilişkilerde yerleştirmesi değil, sanatçı ve yorumcu olması, biçim, mekan etkisi ve stille ilgilenmesidir. Buna karşın tasarımcı da tasarım problemini tanımlamakta özgür olmak ister ama öncelikle müşteriyi tanımak, gereksinmeleri saptamak zorundadır. Bu arada tasarım probleminin kapsamı genişleyip, örneğin bir konut yerleşmesinin tasarlanması söz konusu olduğuda, tasarımcı, işveren veya kullanıcıyla ilgili olarak problemi tanımlamaya kalktığı zaman bazı disiplinlere; sosyoloji, antropolji, psikoloji ve ergonomi vs. alanlara başvurması kaçınılmazdır.

Mimari tasarımcı ve kullanıcının yanısıra, tasarım probleminin bir başka ortağı da karar vericiler dir. Tasarımcı, çözümlerinde; imar karan veren, yangın kontrolü yapan ve yapım kontrolünü üstlenen kişilerin olurlarına da başvurmak zorundadır. Bu nedenle çözümlerini mevcut yasalar ve yönetmelikler uygun üretmek durumundadır. Kullanıcı, işveren ve karar vericinin istekleri problemin çözümünde uyulması gereken zorluklar veya varılması gereken amaçlardır.

2. Mimari Tasarım Nasıl Yapılır? – Mimari Tasarım Süreci

Bir yapı ortaya çıkarma süreci ve bu süreçte alınan kararlar olarak da isimlendirilen “mimari tasarım”,  bir tasarımcının, tasarım problemlerini çözümünden çok tasarım sürecini yönetebilmesi ile alakalıdır. Yine de mimari tasarım süreci ile ilgili ortaya çıkan problemlerin çözümünün tasarım sürecinin detaylı bir bölümünü oluşturduğu göz ardı edilmemelidir.

Mimari tasarım sürecinde, tasarım probleminin ortaya konulmasından, çözüme kavuşturulmasına kadar, tasarım paydaşlarının, veriler ve sınırlar içerisinde sundukları çözüm önerileri, büyük bir problemler topluluğu ortaya çıkarmaktadır.

Tüm tasarım süreçlerinde olduğu gibi, mimari tasarım süreci de iki bölümden oluşmaktadır. Bu mimari tasarım kısımlarının bir tanesi analiz diğeri ise sentezdir. Analiz aşaması, tasarım probleminin tanımlandığı kısmı oluştururken, sentez aşaması problemin tanımlanmasından, çözümün hayata geçirilmesine kadarki tüm süreçleri kapsar. Analiz aşaması işin programlamasıysa, sentez aşaması tasarlama sürecidir. Bu aşamalar birbirlerini takip ederek ilerler. Her problem ile ilgili çıkarımlar analiz edilir ve bu noktanın sentezine geçilir. Sentez aşamasını ise değerlendirme süreci izler.

Zincirleme şekilde ilerleyen mimari tasarım süreçlerinin bir adımındaki başarı -ki bu başarı kalite olarak adlandırılır- ilgili adımın değerlendirmesinin başarılı ve doğru olarak tamamlanabilmesi ve denetlenmesi ile sağlanır. Mimari tasarım sonucu beklenen kalitenin elde edilmesi ancak bu analiz, sentez ve değerlendirme süreçleriyle mümkün kılınmaktadır.

Her ne kadar her mimari tasarım süreci kendine özgü ve tek olsa da, bu tasarım probleminin çözüm yöntemi ve ilerleyişi genel manada tekrarlıdır. İlgili tasarıma özgü gerekli farklı adımlar ortaya çıkarıldığında dahi bu çözüm yürütme yöntemleri benzerlik göstermektedir. Tasarım problemlerinin çözümünü ilerleten bahsi geçen aşamalı tasarım sürecidir.

Her bir aşamanın karar noktası, proje ile ilgili tüm paydaşların değerlendirme, denetleme ve düzenlemelerine tabiidir. Bu noktalar kararın kritikliğine göre sözel ya da yazılı olarak paydaşlarca onay altına alınmalıdır. (Mimari tasarım hataları)

Mimari tasarım sürecinin de diğer tasarım süreçleri gibi karar verme odağı ile ilerlemesi, karar verme destek sistemlerinden faydalanılmasını önemli hale getirmektedir. Çok Ölçütlü Karar Verme (ÇÖKV) sistemleri, mimari tasarımların başarısı için faydalı olmaktadır. Çok Ölçütlü Karar Verme sistemleri, belirlenen ölçüt ve alt-ölçütler çerçevesinde, karar alıcıların alternatifleri değerlendirilmesini sağlayan bilimsel sistemlerdir. Ayrıca bu sistemde soyut ve somut ölçütleri birlikte değerlendirme gibi bir üstünlüğü de tasarım kalitesi değerlendirmesinde kullanımı için bir avantaj yaratmaktadır.

Bir yapının ihtiyaç programından, inşa edileceği arazi özellikleri ve tasarıma katılacak tasarım paydaşlarına, ortaya çıkan tasarım sürecini tek ve özel kılmaktadır. Ancak mimari tasarım süreci ile ilgili tarihsel süreç incelendiğinde, deneme yanılma yöntemi ve tecrübenin öne çıktığı ve ilerlemenin bu noktadan başladığı görülmektedir. Geliştirilen her mimari tasarım süreci, bir önceki süreçte yaşanan aksaklıkların göz önüne alınmasıyla sağlanmıştır.

2.1. Mimari Tasarımı Etkileyen Faktörler

Mimari tasarımları etkileyen birçok faktör söz konusudur. Bunlar genel olarak;

• Mesleki bilgi ve yetenek düzeyi,
• Mimarlık mesleği ile yakın ilişki içinde olan diğer meslek grupları ile ilgili farkındalık durumu,
• Yapının işlevi,
• Yapı sahibinin talepleri,
• Estetik  özellikler,
• Ekonomik şartlar,
• Yasa, yönetmelik vb. diğer mevzuatlar

ilk akla gelen hususlar olarak ifade edilebilir.

2.2. Başarılı bir Mimari Tasarım Nasıl Yapılır?

İyi ve başarılı olarak belirtilebilecek bir mimari tasarım aşağıdaki unsurların gerçekleşmesi ile mümkündür:

1. Mimarın; şehircilik, strüktür, ısıtma, havalandırma, iklimlendirme, aydınlatma, sıhhi tesisat, ekoloji (çevrebilim), yapı fiziği, peyzaj gibi konularda genel olarak bilgi sahibi olması,
2. Mimarın teknik ekibin işbirliğini ve eşgüdümünün yöneticiliğini yapmada yeterli olması,
3. Yapılan işin teknik, estetik, işlevsel ve fenni kurallara uygun yapılması,
4. Mimarın yaratıcılığı ve tasarım kabiliyetinin iyi olması,
5. Tasarımı etkileyen mevzuat faktörü (mevzuat faktörü tasarımı kısıtlamaktadır, ayrıca belli kurallara gore tasarımı yönlendirmektedir.),
6. Çevresel, bölgesel faktörler, coğrafi şartlar, proje alanının topoğrafik bilgileri (Ör; arazi eğimli olduğunda eğimle uyumlu tasarlamalar gerçekleştirilerek teraslamalar yapılabilmekte, manzaraya yöneltilen bir tasarım gerçekleştirilebilmekte. Düz arazilerde ise yine araziye uygun, çevresel etmenler göz önüne alınarak tasarımlar gerçekleştirilebilmektedir.
7. Kullanıcı istekleri ve kullanıcının tasarıma katılımı olması, kullanıcıya yönelik esnek tasarımlar gerçekleştirilebilmesi,
8. Engellilere yönelik evrensel tasarım kurallarına uyup uymama (engelli asansörü, engelli girişi, engelli wc, engelli park alanı gibi etmenlerin göz önüne alınması),
9. Binadan beklenen performanslar (Ör; depreme dayanıklı tasarım vb.),
10. Mimar ve mühendislerin multidisipliner (çok alanlı) çalışabilme düzeyi,
11. Proje ve tasarım sürecinin etkin, verimli geçmesi ve etkin bir şekilde yönetilebilmesi,
12. Yapı maliyetine gereken önemin verilmesi.

2.3. Mimaride Yaratıcılık- Yaratıcı Mimari Tasarımlar, Projeler Nasıl Yapılır?

Mimaride yaratıcılıktan bahsetmeden önce, yaratıcılık kavramı ve yaratıcı düşünme yöntemlerinden bahsetmek yararlı olacaktır.

Yaratıcılık, tasarım süreci içinde bulunan bütün bilişsel deneyimler içerisindeki olasılıkların ve zihnin bu olasılıklar ile kurduğu bağlantının insana özgü bir yansıması olarak tanımlanabilir. Bu tanım öğrenme, bilgi edinme kaynaklı olup bireye sınırsız olanaklar sunmakta,mimari tasarımcı da bütün bu birikim ve olanaklara ihtiyaçlara göre yenilikler kazandıran ve sunan kişi olarak var olmaktadır.

Yaratıcılık kavramının bireyin yaşantısına ve belirli kalıtımsal özelliklerine bağlı olarak ortaya koyduğu, her birey için özgün nitelikler taşıyan yapısı, çeşitli destek unsurlar ile geliştirilebilmektedir. Aynı zamanda bireyin sahip olduğu yaratıcı düşünce potansiyelinin çevresel faktörler nedeniyle azalma eğilimi göstermesi de eğitim dünyasında sıklıkla karşılaşılan durumlardandır.

Yaratıcı düşünme eyleminin gerçekleştirilebilmesi için bireyin doğal bir ortamda bulunması önem taşımaktadır. Bireyin çevresinden bağımsız bir düşünme faaliyeti sergilemesi, yaratıcı üretimin orijinallik faktörüne olumlu katkılar yapmaktadır.

Çevresel faktörler, otorite baskısı, beğenilme ya da beğenilmeme kaygıları gibi durumlar bireyin doğal bir düşünme faaliyeti gerçekleştirmesini engellemektedir. Çocukluk döneminden itibaren bu yönlü baskılar ve kaygılar ile yetiştirilmiş bireylerin yaratıcı pratikleri yeterince uygulamamalarından dolayı devam eden süreçte yaratıcı düşünme kavramına karşı kalıp yargılar geliştirdiği görülmektedir. Stres faktörünün az olduğu, bireyin özgürce düşünmesini ve düşüncelerini ortaya koyabilmesini teşvik eden ortamlar yaratıcı düşüncenin geliştirilmesini olumlu yönde etkilemektedir.

Çevresel baskılar ile zihnindeki düşünceleri aktaramayan bireyler zaman içinde bu düşüncelerini kendi zihinlerinde bastırmaya başlayabilirler. Otoritenin, hiyerarşik ilişkilerin ön planda olduğu iletişimlerde sıklıkla görülen bu durum yaratıcı düşüncenin ortaya çıkmasını olumsuz etkilemektedir. (Parametrik Tasarım Nedir? Parametrik Mimari Yaklaşımı ve Örnekleri)

2.3.1. Yaratıcı Mimarlık

Yaratıcı düşünce, birey ile bireyin algıladığı dünyanın kurduğu örüntülerin zihinde farklı formlar kazanmasıdır. Bu bağlamda algılanan dünyaya karşı yeni bakış açıları kazanmak önem taşımaktadır. Tüm sosyal, kültürel, sanatsal, bilimsel olaylara karşı aynı bakış açısının getirdiği yorum kalıpları ile yaklaşmak bireyin yaratıcı düşünme potansiyelini olumsuz etkilemektedir. Yeni bakış açılarına sahip olabilmenin en önemli kriteri eleştirel yaklaşım sergilemektir. Bireyin var olan düzenin unsurlarına, güncel toplum dinamiklerine, sanatsal, estetik, bilimsel, kültürel ya da toplumsal yaşantıya dair geliştireceği eleştirel yaklaşım, entelektüel bir birikimi ortaya koyacağı gibi farklı bakış açılarını da bireyin düşünce şemasına eklemleyebilecektir. (Biçim Grameri Nedir? Biçim Gramerleri ile Mimari Tasarım)

Yaratıcı mimarlar;

• Kalıpları kırmaya daha yatkındırlar.Karmaşık yapıdaki deneyimlere açıktırlar, irrasyonel, tahmin edilemez, öngörülemez düşüncelerden daha az korkarlar.
• Kişisel olanın kullanımında daha başarılıdırlar, kendilerine ait düşünceleri daha iyi kullanırlar.
• Kavram üretiminde ve soyut düşüncelerde kabiliyetlidirler.
• Davranışları, yorum ve değerlendirmelerinde daha bağımsızdırlar.

Mimar, yaratıcı mimari potansiyelini ortaya koyabilmesi ve geliştirilebilmesi adına şu yaklaşımları sergilemelidir;

1. Kişi, aklına gelen yeni bir fikri nerede olursa olsun kayıt altına almalıdır.
2. Karşılaşılan zorluklara açık olmalı ve yenilgilerin üstesinden gelebilme iradesini ortaya koymalıdır.
3. Sürekli kendisini güncelleyerek yeni ve farklı disiplinlerde bilgi, deneyim ve yetenek kazanmalıdır.
4. Yeni fiziksel ve sosyal ortamlarda bulunarak, farklı zihin deneyimleri yaşama eğiliminde olmalıdır.
5. Mimarın farkındalığının yüksek olması, kendi bilgi birikimi ve eksikliklerini analiz edip yeni üretim süreçleri çerçevesinde geliştirmesi, tüm bunları yaparken de kendisini ifade edebilme yetisini farklı deneyimler sayesinde geliştirebilmesi gerekmektedir.

Yaratıcı mimari tasarım ile ilgili şu kavramlar mimarin kafasında sürekli aktif olmalıdır;

• Problem keşfi, probleme karşı duyarlılık, farklı sorular üretme, sorgulayıcı ve şüpheci tavır
• Zihinsel üretkenlik, farklı bakış açıları oluşturma, gerçeği kavramsallaştırabilme, soyut kavramlar üzerine düşünebilme, düşünce zenginliği, duygusal ve zihinsel anlam taşıma, zevk ve heyecan verme, uyarma
• Alışılmışın dışına çıkma, risk alma eğilimi, sınırları kırma, kuralları sorgulama, yenilik, özgünlük, hayal gücü, merak yaratma, irrasyonel düşünebilme, şaşırtma ve mizah
•  Kişisellik, yorumlama, bağımsız yaklaşım, kendini kabul etme, kendini ifade etme, sübjektiflik
•  Uyum sağlama, esneklik, değişen gerçekliklerle ilişki kurabilme, zaman kavramıyla ilişki, dinamiklik, gelişim isteği
• Kullanışlılık, tatmin etme, yeterli olma, doğruluk
• Etkili örgütlenme, detaylandırma ve iyi yapılandırılmış sunuş.

2.3.2. Mimari Proporsiyon

Mimari yapıların tasarımında, oran, orantı, ölçü, ölçek gibi kavramların bütünü proporsiyonu oluşturur. Proporsiyon, yapının bileşenleri arasındaki oran ve ölçülerin bütünlüğü ile oluşur. Yapının yüksekliği ve genişliği arasındaki gibi oranlar, yapının formunu, estetik açıdan uygun hale getirmektedir. Aynı zamanda insan algısına göre yapının belirli oranlar ve ölçüler gözetilerek tasarlanması, yapının mimari etkisinin güzel olmasını sağlamaktadır. Proporsiyon, estetik bir yapı tasarlamak için, mimarlığın temelini oluşturur. Mimarlar, tasarımlarında, uygun proporsiyon oluşturmak için çeşitli geometrik ve asimetrik formlardan faydalanırlar. Bu formların bir araya gelişi ile estetik yapılar inşa ederler. Yapının plan, form, kütle tasarımının dışında, estetik bir cephe tasarlamak için de, cephenin kendi tasarımı içerisinde proporsiyon aranmaktadır. Cephe bileşenlerinin bir araya gelişlerinde gözetilen bir takım boyutsal ölçüler ve oranlar, cephelerin okunurluğu açısından önem taşımaktadır. Cephe tasarımda gözetilen ölçü ve oranların, malzeme, doku, renk, doluluklar ve boşluklarla bir arada düşünülmesi, cephelerin algılanmasını kuvvetlendirmektedir. Algılanabilirliği yüksek, tanımlı kentsel mekanlar, kullanıcıların kendilerini güvende hissettiği, kullanmayı tercih ettiği kentsel mekanlara dönüşmektedirler. Cephe tasarımlarının ölçü ve oranlarının insan algısına etkilerinin yanında, yapının çevresi ile ilişkisinde de söz konusudur. Yapının çevresinde bulunan diğer yapılarla, fiziksel elemanlarla ve doğal çevreyle uyumunda, bulunduğu çevreye uygun oranlara sahip olması gerekmektedir. Bu bağlamda kentsel mekanda cephelerin bir biriyle uyumlu ve okunur olması için, cephelerin tasarlanırken, bulundukları çevre ile ilişkileri de gözetilmelidir.

“Mimari yapının insanla, çevresiyle ve kendi içerisindeki bileşenlerinde belirli ölçü ve oranlara sahip olması estetik bir kentsel çevre oluşumu açısından gereklidir. Bu bağlamda mimarlık sıklıkla “proporsiyon sanatı” şeklinde tanımlanmıştır”

Mimarlık tarihi boyunca, estetik kaygılarla, uygun proporsiyon oluşturmak için, mimarlar ve sanatçılar belirli ölçü ve oranları keşfetmişler ve yapıtlarında uygulamışlardır. Mimari tasarımdaki gelişmeler, teknoloji, inşaat teknolojisi ve malzemenin yanında, keşfedilen ölçü ve oranların doğrultusunda da yaşanmıştır..

KAYNAK:BİNA BİLGİSİ I (MİMARİ TASARIMA HAZIRLIK İLKELERİ) DERS NOTLARI-Doç. Dr. Nevnihal ERDOĞAN
MİMARİ TASARIM SÜRECİNDE MÜHENDİSLİK SORUNLARININ İNCELENMESİ-ESRA ÇAMBEL
MİMARİ TASARIM EĞİTİMİNDE EĞİTMEN VE ÖĞRENCİ YAKLAŞIMLARININ TASARIM SÜRECİNE ETKİSİ ÜZERİNE BİR İNCELEME-Ali DEMİRCİ
BİTİŞİK NİZAMLI YAPI ALANLARINDAKİ CEPHE DÖNÜŞÜMLERİNİN KENT ESTETİĞİNE ETKİSİ ORTAKÖY DEREBOYU CADDESİ ÖRNEĞİ-Mustafa AY

İstinat duvarı, farklı kotlardaki doğal veya dolgu zeminlerin, tabi şev açısından daha dik olarak durmasını sağlamak veya göçmesini engellemek amacıyla inşa edilen dayanma rijit yapılarıdır.

• Eğimli arazilerde araziden yararlanmak üzere zemini tabi şev açısından daha dik açıyla tutmak,
• Göçme ihtimali olan zeminlerin kaymasını engellemek,
• Bina bodrum duvarlarını oluşturmak,
• Kıyı erozyonu önlemek veya taşkınlardan korunması,
• Kanal ve eklüzler
• Köprülerde kenar ayak görevi yapmak,
• Derin kazılarda,
• Yol güzergahında şev düzenlemesi yapılırken kullanmak,
• Stabilize ve kömür deposu kullanmak,
• Dolgu ve yarma gerektiren yollarda,
• Yamaç yollarında,

kullanılmaktadır.

İstinat duvarları, gövde ve temel kısmı olmak üzere iki bölümden oluşmaktadır. Gövde kısmının arka bölümünde drenaj için kırmataş/stabilize dolgu ve gövde kısmı ile temel kısmının birleştiği bölgede suyun tahliye edilmesi için drenaj borusu ve barbakanlar teşkil edilir. Kırmataş/Stabilize dolgu ile doğal zemin arasında da dolgu malzemesi yer almaktadır.

2. İstinat Duvarlarının Türleri

İstinat Duvarı Çeşitleri;

• Esnek İstinat Duvarları
  • Kaya dolgu duvarlar
  • Gabion-Sandık-Tel Örgü Duvarlar
  • Kafes Tipi ve Donatılı Zemin Duvarları
  • Toprakarme İstinat Duvarları
• Rijit İstinat Duvarları
  • Ağırlık (Masif) İstinat Duvarları,
  • Betonarme İstinat Duvarları,
  • Betonarme Nervürlü İstinat Duvarları,
  • Prefabrike İstinat Yapıları

Ayrıca istinat duvarı çeşitleri, yapıldıkları malzemelere göre farklı şekilde de sınıflandırılabilmektedir. “Yapıldığı Malzemeye Göre İstinat Duvarı Çeşitleri” ile ilgili yazımızı inceleyebilirsiniz.

2.1. Esnek İstinat Duvarları

Esnek istinat duvarlarında, zemin itkileri altında alt uçlarından dönmeyip, stabilite hesaplarında kendi ağırlıkları ihmal edilir. Bu gruba kaya dolgu duvarlar, tel örgü duvarlar, kafes tipi ve donatılı zemin duvarları şeklinde sıralayabiliriz.

2.1.a-Kaya dolgu duvarlar

Kaya dolgu duvarlar, büyük kaya parçalarından inşa edilirler. Topuk yerinin uygunluğuna göre hareket eden şevlerin stabilitesini sağlamak için kullanılırlar.

2.1.b-Gabion (Tel örgü=Sandık) Duvarlar

Gabion duvarlar, içerilerine çeşitli dolgu malzemeleri doldurulmuş, çelik kafeslerle inşa edilen duvarlardır. Gabion duvarlarla ilgili detaylı açıklamalara buradan ulaşabilirsiniz; (Gabion Nedir?)

2.1.c Kafes İstinat Duvarlar

Kafes duvarlar yanal ve düşey hareketlere karşı çok esnek olmaları nedeniyle yamaç ve şevlerin dengede tutulmasında önemli işlev yapma yeteneğine sahiptir. Başka ülkelerde beton, galvaniz saç çelik ve bazen de mimari amaçlarla ahşap elemanlardan oluşturulan bu duvarlar Türkiye’de yaygın uygulama alanı bulamamıştır.

Ekonomik olması ve hızla imal edilebilmeleri nedeniyle önemli potansiyele sahiptirler. Arazide bir uzmanlık gerekmeden imal edilebilen bu kafes duvarlar hücre şeklinde içine mıcır ve ocak molozu doldurulmasıyla işlev yapar. Bu duvarlar herhangi bir hasar görmeden 4 m yatay ve 70 cm düşey hareketler yapabilir.

Kilit elemanı ve kirişlerin imalatı şantiyede kolay ve hızlı bir şekilde yapılmaktadır. İmalatta oluşturulacak tek veya çift sıra sandık hücreleri iri taşla doldurulurken arka dolgunun paralel yapılması duvarın devrilmesini önlenmektedir. Duvar yüksekliği 2 m’den az ise sağlam kaya üzerine inşa edilmesi veya duvarın altına betonarme temel yapılması gerekmektedir. Kaya dolgu geçirimli olduğundan arka dolguya yamaçtan gelen sular kolayca drene olabilmektedir. Kafes sandıktaki iri daneli zeminin zaman içerisinde tıkanmaması önlemek için dolgu zemin ile arasına geotekstil döşenmesi önerilmektedir.

2.1.d Toprakarme İstinat Duvarları

Toprakarme istinat duvarları; son yıllarda karayollarında uygulama alanı bulan donatılı zemin dolgu zemin içerisine yerleştirilen galvanizli çelik, alüminyum alaşımlı metal, sentetik fiber malzemeli şeritler veya geosentetik örtü malzemesi kullanarak güçlendirilmiş duvar sistemleridir. Donatılar gerekli zemin sürtünmesini sağlaması için yeterli uzunluk (yapı yüksekliğinin 0,8-1,2 katı) ve genişliğe sahip olması gerekir. Sürtünmenin elde edilebilmesi için kullanılan dolgu zeminin içsel sürtünme açısı min 25° ve %25’lik kısmı 200 no’lu elekten geçmesi gerekmektedir.  Mekanik şerit donatılı  ve geotekstil örtü donatılı toprakarme şeklinde dizayn edilmektedir.

3.Rijit istinat duvarları

Rijit istinat duvarları; zemin itkisinden azda olsa bir miktar dönme yapabilen istinat duvarlarıdır.

3.a.Ağırlık (Masif) İstinat Duvarları

Taş ve beton malzemeden imal edilen ağırlık istinat duvarları aktif ve pasif zemin basınçlarını kendi ağırlığıyla karşılamaktadırlar. Taş ve betonun çekme gerilmesi düşük olduğundan yükseklik arttıkça çekme gerilmesi oluştuğundan dolayı 4-5 m’den daha fazla yüksekliklerde tercih edilmez.

3.b.Betonarme İstinat Duvarları

7-8 m. yüksekliğe kadar ekonomik olan ve arazinin konumuna göre L veya ters L, T şeklinde betonarme olarak imal edilen istinat duvarlarıdır. 7-8 m’den yüksek konsol istinat duvarı yapılması halinde hafifletme konsolu yapılarak gövdeye etkiyen yatay yük ve moment dağılımı azaltılabilir.

• Bazen duvarın yerleştirileceği alan dar ve yetersiz olabilir. Duvar kesitlerine stabiliteye gerekli boyut ve ağırlık verilemez, Bu durumda duvarın arkasına ya da önüne temelde bir papuç yapılır.
• Bu papuç önde ise duvarın devrilmeye karşı direnç momentini direnç kuvvetlerinin dönme merkezine uzaklığını artırarak büyütür.
• Papuç arkada ise papuç üzerine duvar arkasındaki dolgu yükleri de katılarak devrilmeye karşı direnç momentini artırır.
• Papucun öne ya da arkaya konması yer darlığının hangi yönde olduğuna bağlıdır.
• Papucun konması ile duvar temel kitlelerinde eğilme momentleri oluşacaktır.
• Bu momentler duvar temeli betonarme yapılarak önlenir.
• Duvar kesitlerinin küçüklüğü nedeni ile duvar kesitlerinde basınç çizgisi kesit çekirdeği dışına çıkacağından kesitlerde eksantrik kuvvet, çekme gerilmeleri yaratacaktır.

3.c. Betonarme nervürlü istinat duvarları

7-8 m’den yüksek olması durumunda konsol istinat duvarı kesitleri çok büyük çıkmakta ve ekonomik olmadığı için nervürlü istinat duvarları tercih edilmektedir. Yükseklik arttıkça topuk noktasına gelen momentlerde artmaktadır. Bu momentleri karşılamak amacıyla belirli aralıklarla nervürler yapılır. Arazinin duruma göre nervürler istinat duvarının önüne veya arkasında teşkil edilmektedir.

3.d. Prefabrike İstinat Yapıları

İnşa edileceği yer ve amacına göre çeşitli yüklere maruz kalan istinat duvarları projelendirme aşamasında bu yüklerin en doğru biçimde belirlenmesi gerekir. Projede dikkate alınmayan yük/yükler duvarın stabilitesini olumsuz yönde etkileyebileceği gibi yine gereksiz alınan bir yük istinat duvarının ekonomik olmasını engelleyecektir. İstinat duvarına etki eden yükler; duvarın kendi ağırlığı, duvar arkasındaki aktif itki, duvar önündeki pasif etki, yeraltı suyu etkisi, deprem etkisi ve sürşarj yükleridir. Arazinin durumuna göre demiryolu, karayolu titreşim etkileri veya don tesiri etkileri de sayılabilir.

İstinat duvarları ile ilgili diğer içerikler;

• İstinat Duvarları Neden Yıkılır? İstinat Duvarlarına Gelen Kuvvetler Nelerdir?
• İstinat Duvarları Statik ve Betonarme Hesabı

Kullanılan yapı malzemesi ve sistemi bakımından istinat duvarları şu türlere ayrılabilir:

• a — Kâgir istinat duvarları.
• b — Beton istinat duvarları.
• c — Betonarme istinat duvarları.
• d — Kafes istinat duvarları.

4.Kagir İstinat Duvarları

Kâgir istinat duvarları taştan yapılan duvarlardır. Taşların arasında harç kullanılırsa «harçlı istinat duvarları» harç kullanılmaz ise «kuru kâgir istinat duvarı» ya da «kuru duvar» adı verilir.

4.1.Kâgir duvarların yapı malzemesi ve duvar örgüsü

• Duvarda taşların arasındaki derzler aşağıdan yukarıya şaşırtılmalıdır. Görünen yüzdeki taşlar gerideki taşlara en az 25-30 cm girerek kenetlenmelidir.
• Harçlı duvarlarda derzler harç ile doldurulmalıdır. Kuru duvarlarda taşlar en az üç ayrı noktada alt tabakaya kenetlenmelidir.
• Kâgir duvarın bir başka malzemesi de harçtır. Harç, kum ile çimento karışımıdır.
• Genellikle 300 kg/m3 dozludur.
• Kum sağlam minerallerden ya da taş parçacıklarından oluşur, içinde toprak ve bitkisel maddeler bulunmamalıdır.
• Harçtaki su içeriği, harcın aşırı rötre çatlamaları yapıp yapmaması çok önemlidir.
• Harç üniform olmalıdır.
• Taşıma ve yerleştirme sırasında segragasyona uğramamasına dikkat edilmelidir.

4.2.Duvar Temelleri:

• Duvar temelleri kazı sırasında sık sık kontrol edilmelidir.
• Duvar temellerinde taşıma gücü bakımından genel koşullar aranmalıdır.
• Yeterli olduğu kesinleşinceye dek kazı işi sürdürülür.
• Temelin duvar boyunca üniform bir taşıma gücü içermesi gerekir.
• Ancak bu sağlanamaz ise farklı taşıma gücündeki kesimler arasında duvara «dilatasyon derzi» konur.
• Heyelanlarda duvar temelinin kayma yüzeyi altında belirli bir derinliğe dek girmesi şarttır. Temeli kayma yüzeyi üzerindeki kotda kalan duvar kayan kitle ile birlikte yerinden hareket eder.
• Suların oyabileceği yerlerde yapılan duvarlarda temel derinliği oyma derinliğinin altına inmelidir.
• Duvar temelinde kazı işi bittikten sonra 10 cm. kalınlığında grobetondan bir tesviye betonu yapılması iyi olur.

4.3.Duvarın Biçimlendirilmesi:

• Duvar yapımına başlamadan önce duvar enine kesitinin şekil, boyut, ölçü ve kotunda tahta kalıplar yapılır. Bunlara uygulamada «Şablon» denir.
• Bu kalıpların ön yüzleri arasına duvar yapımı sırasında ip çekilir, ip doğrultusu yataydır. Bu iplere «Çırpı» denir. Duvar yüzleri bu iplere teğet yapılır.
• Duvar temelinde basamaklanmaların ya da taşıma gücü değişme noktalarının duvar yüksekliği ve genişliği değişme yerlerinin bulunduğu kesitlerde de şablonlar konarak duvar yapısında dilatasyon derzi oluşturulur. Bu derzler arasındaki duvar bölümlerine «ANO» denir.
• Derz kesitleri ise «Ano başı» adını alır. Anolar belirttiğimiz gerekçeler olmasa bile en çok 10 metre boyunda olmalıdır.

4.4.Duvarlarda Barbakan Delikleri ve Drenaj Önlemleri:

• istinat duvarlarında drenaj için bir önlem duvarda yüze dik kesiti kare ya da daire biçiminde 0,20×0,20 m. boyutunda olan «Barbakan» delikleri bırakmaktır.
• Bunlar uygun aralıklar ile yerleştirilir. Duvar yüksekliğine göre değişmek üzere bir kaç sıra halinde olurlar. Sıraların delikleri bir önce ve sonraki sıranınkilere göre şaşırtmalı yapılır.
• Barbakan deliklerinde yüzeyden en az 15 cm. çıkıntılı büzler ya da kazı kesitli barbakanlar için yalak işlevi görecek yüzeyden çıkıntılı taşlar kullanılmalıdır.

4.5.Duvar Arkalarının Dolgusu:

• Duvar arkalarına yapılacak dolgular çok önemlidir. Bu dolguların duvara vereceği aktif yanal toprak basıncı duvar hesaplarında öngörülen değerleri aşmamalıdır.
• Pratikte taş dolgu ile daneli ve kohezyonsuz kolay sıkıştırılabilir zeminler iyi duvar arkası dolgu malzemeleridir.
• Duvar arkası dolguları kat, kat ve sıkıştırılarak yapılmalıdır.
• Dolgu önüne yapılan duvarlarda duvar arkası dolguların arka yüzü genellikle duvar başından aşağı doğru bir eğik yüzey oluşturacak biçimdedir. Olanağı varsa bu dolgular basamaklı yapılmalıdır

Yüzey Derzleri

• Duvar yüzlerinde taşlar arasındaki birleşimlerde derzler yapılır. Bu derz yerlerinde taş kenarlarının pürüzleri, küçük çıkıntı ve girintileri «Keski ve Murç» larla giderilir.
• Belirli derinliğe dek açılır. Böylece açılan yuvalara «Fuga» denir. Sonra fugalar harç ile doldurulur.
• Sonunda bu dolgunun yüzü çevresindeki taş yüzlerinden bir kaç santimetre (1,5 cm.) derinde bırakılır.
• Oyuğun kenarlarındaki harç çevre taşları kenarlarından yüzlerine dek sürdürülüp taş yüzlerinde çizgisine paralel bir kaç santimetrelik bir şerit oluşturulur.
• Derzlerin taş yüzlerinden çukurda yapılmış olmak yerine taş yüzlerinden ileri doğru çıkıntılı olanlarına «Kabarık derz» denir. Bu kabarıklıklar zamanla duvar yüzünden kopar.

5.BETON İSTİNAT DUVARLARI

Beton istinat duvarları için, kullanılma yerleri, temeller, duvar arkası dolguları, drenaj konuları hakkında kâgir istinat duvarları konusunda verdiğimiz kuralları aynen yineleyebiliriz.

5.1.Kâgir ve Beton İstinat Duvarlarının Karşılaştırılması

• Duvarların kâgir ya da beton yapılmasında şu ölçütler göz önünde tutulmalıdır.
• a — Malzeme sağlama durumu
• b — Ekonomi
• c — Zaman kazanımı
• d — Görünüm (Estetik)

Bazı bölgelerde istenen nitelikte taş sağlanması olanağı yoktur. Kum, çakıl, çimento sağlamak daha kolay olabilir. Buna göre beton duvar yapılması tercih edilir. Doğaldır ki bunun tersi de olabilir. Örneğin iş bölgesinde taş sağlamak çok kolaydır. Kum boldur, çimento sağlamak güç de olsa bir kâgir duvarda beton duvardaki denli gerekmez o zaman kâgir duvar yapılır.

Malzeme sağlamada hem beton hem de kâgir duvar için kolaylıkların eşit gibi olduğu durumlar da olabilir. Aslında beton duvar kalıp konusu da devrede olduğu için kâgir duvara göre bir inşaat malzemesi daha gerektirir.

• Beton yüzeyler görüntüleri ve şevkleri bakımından çok tek düzedir, kâgir yapı yüzleri daha güzel görünüşlüdür.
• Görüntünün önemli olduğu yerlerde bu göz önünde tutulmalıdır.
• Bununla birlikte beton yüzlere görüntüyü güzelleştiren taş kaplamalar yapılabilir. Ya da betona renk ve desen verilebilir.
• Dahası yaprağını dökmeyen bazı sarmaşık bitkiler duvar yüzlerine sarılacak biçimde yetiştirebilir.
  

  ---

6.KAFESLİ SİSTEM-GABİON İSTİNAT DUVARLARI

• Kafes istinat duvarları bazı maddelerden yapılmış çubuklarla oluşturulan kafeslerin içleri taş ile doldurularak hazırlanır. Bu çubuklar metal olduğu gibi daha çok betonarmedir.
• Kafes istinat duvarlarının stabilite hesapları öbür duvarlar gibidir. Bunları acele duvar yapmak ve destek sağlamak istenen bir yere yerleştirmek olanaklıdır.
• Özellikle aktif bir heyelan önüne duvar gerektiğinde heyelan eteği kısa anolar halinde temizlenir ve bu anolara hemen kafes tutucular konur. Böylece heyelan temizleme ekipleri başka anolara geçmek için uzun süre beklemezler.

Gabion duvarlar punta kaynaklı çelik tel örgüden imal edilen kutuların içine taş doldurularak imal edilirler. Son yıllarda kullanımı artan esnek ve geçirgenliğe sahip olan Gabion duvarlar, şev ve düşey yarmaların stabilitesini korumak için kullanılan ekonomik ve estetik çözümler getiren duvar tipleridir.

Gabion duvarlar; kıyı korumasında, dere yatağı ıslahında, heyelen bölgelerinde, kaya tutucu bariyer olması, erozyon riskinin yüksek olduğu alanlarda toprak kayması önlenmesi ve sel riskinin azaltılmasında, havza iyileştirmesinde, demiryolu ve karayolu uygulamalarında, istinat yapılarında, sınır tahkimatlarında, köprü ayak yaklaşımlarında etkin olarak kullanılmaktadır.

Sayfanın sonundaki bağlantılardan, örnek gabion çizimi, projesi ve hesabı ile gabion teknik şartnamesi örneklerine ulaşabilirsiniz.

Genelde 1×1 m kesitli ve 2-4 m uzunluğundaki tel sepetlerin içine 250-100 mm boyutlu kaya parçaları ile doldurulur. Bu sepetler çalışma alanına kapalı olarak getirilir, yamaç yanına kolayca taşındıktan sonra açılır ve prizma biçimine getirildikten sonra içi taş doldurularak istenen konuma bırakılır. Bu boyutlarda sandıkta 0,45 dolayında bir boşluk oranı sağlanmaktadır. Bunun sonucu sandıkların sıkışabilirlik özelliklerini ve buradan kaynaklanacak sorunları göz önünde tutmak gerekir. Duvarın bazı bölümleri bu sıkışabilirlik sonucu aşağıya doğru hareket edeceğinden rijit duvarların tersine, dolgu ile duvar arasında aşağı değil, yukarı doğru bir kesme kuvveti oluşur.

Gabion duvarlarda devrilme, tabanda kayma, sandıklar arası kayma, kaya dolgunun sıkışması ile ilgili inceleme yapmak gereklidir. En uygun değerleri elde etmek için duvar eğiminin α=6%-10% arasında olması önerilmektedir.

Gabion duvarın %30 boşluklu yapıda olması nedeniyle barbakana ihtiyaç duymamakta ve geri planda oluşan su basıncını tahliye edebilmektedir. Gabion duvarlar ağırlık yapısı ve donatılı sistemler olarak (toprakarme mantığı doğrultusunda) iki ana prensip göre çalışmaktadır.

Ağırlık yapısı şeklinde tasarlandığında gabion duvar piramit mantığı ile tasarlanmakta ve mevcut kesitin ağırlık merkezi belirlenmektedir. Bu doğrultuda gabion duvarın stabilitesine negatif yönde etki eden deprem, yükler ve geri dolgusu kuvvetleri belirlenmektedir. Duvarın stabilitesine pozitif yönde etki eden yükler duvarın kendi
ağırlığı, duvarın ön tarafında yapılacak dolgular ile karşılaştırılmaktadır. Donatılı sistemlerde gabion duvarın çalışma mantığı farklıdır. Bu tarz sistemlerde ön tarafta 0,5-1 m yüksekliğinde kutu gabionlar kullanılmakta ve sistem geogrid, geotekstil veya çelik donatı malzemeleri ile güçlendirilmektedir. Sistemin stabilitesi kullanılacak donatı malzemeleri ile sağlanmakta ve kayma yüzeyleri belirlendikten sonra donatıların kayma yüzeyleri üzerinde oluşacak kesme kuvvetlerini taşıması mantığı dayanmaktadır.

1.1. Gabion Duvar Nasıl Uygulanır?

Kutu gabionlar altıgen şeklinde çift bükümlü örülmüş tel gözeneklerden (ağlardan) imal edilir. Dolgu malzemesinin özelliğine bağlı olarak 60, 80 ve 100 mm açıklık boyuna sahip tipleri vardır. İmalatta kullanılan tel kalınlığı 2,40-3,00 m arasında değişen ağır galvaniz kaplı yumuşak çelik telden yapılmaktadır. Bazı projelerde galvaniz kaplı çelik tel 0.50 mm kalınlığında PVC tabaka ile kaplanabilmektedir. Dayanıklı olmaları için tel örgü gabionlar, köşelerinden kalın bir tel ile çerçevelenmiştir. Gabionlar çeşitli boyutlardaki kutular olarak diyaframlı veya diyaframsız olarak üretilebilmektedir.

2. Gabion Duvar Tasarımı

Gabion duvar tasarımında , ağırlık istinat duvarlarında olduğu gibi dış ve iç stabilite tahkiklerinin yapılması gerekmektedir. Etkili hususlardan birisi de tel örgü–sandık duvar-gabionun yerleşim şeklidir. Tabana konulan ilk sıranın eğimi, üst sıralarda daralan kesitin ne şekilde oluşacağı hususudur. Örneğin duvar dış görünümünün ön cephede düz ve toprak tarafında kademeli olması veya tam tersine toprak tarafında düz, ön cephede basamaklı olması istenebilir veya her iki taraftan da basamaklı bir geometri seçilebilir. Bu farklı sandık duvar geometrilerinin sağlayacağı iç ve dış stabilite güvenlik sayılarının da farklı olacağıdır. Dolayısı ile önce teknik olarak en ekonomik ve emniyetli geometri aranmalı, daha sonra görünüm ile ilgili tercihlere göre tasarım taşıma gücü dikkate alınarak düzenlemelidir.

3. Gabion Kullanım Örnekleri

4. Gabion Projesi, Çizimleri ve Şartnamesi

4.1. Örnek Gabion Projesi

• Gabion Proje
• Toprakarme Gabion Projesi
• Gabion Proje Örneği 2

4.2. Gabion Çizimi

Gabion çizimi

4.3. Gabion Teknik Şartnamesi

Gabion teknik şartnamesi

İtme analizi metodunda genel olarak iki farklı hesap yöntemi bulunur. Bunlardan biri deplasman (yer değiştirme) kontrollü analiz iken diğeri ise yük (kuvvet) kontrollü analizdir. Deplasman kontrollü analiz yönteminde, yapı en üst katındaki belirli bir nokta istenilen yer değiştirme seviyesine (değerine) ulaşıncaya kadar yatay kuvvet etkisine maruz bırakılır. Bu yüklemeler belirli aralıklar ile adım adım arttrırılarak yapılır. Her bir adımda yapıda ve elemanlarında ortaya çıkan kuvvet-deplasman ilişkileri incelenir ve yapının ve/veya elemanlarının hasar düzeyleri belirlenerek kontrolü sağlanır. Mevcut bir yapı için uygulanabilen itme analizi yöntemi, yeni yapılacak bir yapının matematik modeli kurularak da analizlendirilebilinir.

Tipik bir pushover (itme) eğrisi aşağıdaki şekildedir;

Pushover analizi yapılırken yapılar ve elemanları için belli oranlarda ve farklı metotlarla kabuller yapılır. Kısaca bunlardan bahsetmemiz gerekirse;

• Malzeme bakımından doğrusal olmayan davranışın idealleştirilebilmesi için, plastik mafsal modeli esas alınabilmektedir. Plastik Mafsal Hipotezi’ne karşılık gelen bu modelde, çubuk eleman olarak idealleştirilen kiriş, kolon ve perde türü taşıyıcı sistem elemanlarındaki iç kuvvetlerin plastik kapasitelerine eriştiği sonlu uzunluktaki bölgeler boyunca, plastik şekildeğiştirmelerin düzgün yayılı biçimde oluştuğu varsayılmaktadır. Plastik mafsal boyu, yönetmeliklerin ilgili maddelerinde tanımlandığı gibi alınır.
• Plastik mafsalların kolon ve kirişlerin uçlarında, perdelerin ise her katta kat seviyesinde oluşabileceği düşünülür.
• Eğilme momenti yanında normal kuvvet de bulunan kolon kesitlerinde plastik mafsal kesitlerinin güç tükenmesi çizgileri malzeme dayanımları kullanılarak belirlenir.
• Moment – plastik dönme bağıntısında pekleşme terk edilebilir.
• Tablalı kiriş kesitlerinde tabladaki beton ve donatının kesit kapasitesine katkısının olduğu kabul edilebilir.
• Betonarme elemanlarda daha gerçekçi olması sebebiyle TBDY – 2018 Tablo 4.2.’de sunulan etkin çatlamış kesit rijitlikleri çarpanları kullanılabilir.

Yapıların kapasitesi itme (pushover) eğrisi ile gösterilir. Pushover eğrisi yapının birinci modunda talep gösterdiği şekil ve taban kesme kuvveti üzerine oluşturulur. Doğal titreşim periyodu 1 (bir) saniye olan yapılar için uygulanması daha doğrudur. Aksi halde yüksek modların yapıya etkisi göz ardı edilemeyecek kadar fazladır.

Yapının kapasitesini belirlemek, kuvvet-yer değiştirme eğrisini çizmek için yapının tabanında meydana gelen kesme kuvvetleri ile tepe noktasında oluşan yatay yer değiştirmeler arasındaki ilişkinin belirlenmesi ve grafik ortamda işaretlenmesi gerekmektedir. Aşağıda örnek bir yükleme – yer değiştirme eğrisi gösterilmiştir.

Binalar için kapasite hesapları yapılırken aşağıda bahsedilen adımlar uygulanabilir.

1. Yapının tasarımı seçilen yazılım yardımıyla yapılarak matematik modeli oluşturulur.
2. Oluşturulan her eleman için gerekli malzeme ve özellik tanımları ayrı ayrı ve yönetmelikler program üzerinden seçilerek yapılır.
3. Yatay kat yükleri, birinci mod şekliyle yapıya etkitilirken, düşey ağırlıkların da hesaba katılması unutulmamalıdır.
4. Düşey ve yatay yüklerin gerekli kombinasyonları ilgili yönetmelik maddelerince alınarak eleman kuvvetleri olarak atanır. Bu aşamada iki analiz yapmaya günümüzde artık gerek yoktur. Çünkü programlar ilgili yönetmelik seçimlerini yaptırdıktan sonra hesap yöntemini, mod oranı ve sayısını, yük arttırma prensibini kendisi belirleyebilmektedir.
   
   
5. Kolon, kiriş ve varsa perdeler için plastik mafsal teorisine göre tanımlamalar yapılarak kolon ve kirişler için net açıklık uçlarına, perdeler için ise net açıklık alt uçlarına plastik mafsal ataması yapılır.
6. Yük arttırım metodu veya yatay yer değiştirme sınır koşulu tanımlandıktan sonra analiz yapılır.
7. Performans kontrolü için taban kesme kuvveti ve tepe yer değiştirmeleri dönemsel kontrol edilir.
8. Eleman gruplarında göçme oluşuncaya yada ilk mafsallaşmalar meydana gelinceye kadar yük arttırılarak hesap istenen yer değiştirme miktarına ulaşıncaya kadar devam eder.
9. Taban kesme kuvveti – yer değiştirme eğrisi belirtilen formun dışına çıkarak düzensiz hale geldiğinde yapı da yük taşıma kapasitesini kaybediyor ve göçüyor demektir. Bu durum statik itme eğrisi aşılıyor demek olacağı için analiz bu noktada sonlandırılmalıdır.

Kaynak:Mahmut Fikret ÇAM- BETONARME YAPILARIN TAŞIYICI SİSTEMLERİNDEKİ DEĞİŞİKLİKLERİN YAPININ SÜNEKLİĞİNE VE DEPREM DAVRANIŞLARINA ETKİSİNİN İNCELENMESİ
Seismic Design for Buildings Mohiuddin Ali Khan Ph.D., P.E., C. Eng., M.I.C.E. (London), in Earthquake-Resistant Structures, 2013
Macromodeling approach for pushover analysis of textile-reinforced mortar-strengthened masonry- Daniel V. Oliveira, ... Rui A. Silva, in Numerical Modeling of Masonry and Historical Structures, 2019

Yapı elemanlarının, elastik bölgenin aşılmasından, bir başka deyişle akma sonrasındaki gerilme – birim şekil ilişkilerini ifade etmek için çeşitli matematiksel modellerden yararlanılır. Akma sonrası, yapı elemanlarına ait gerilme – birim şekil değiştirme ilişkisini ifade etmek için kullanılan matematiksel modeller, en genel haliyle yığılı ve yayılı plastisite olmak üzere, iki ana başlık altında toplanabilir.

Mevcut yapıların ‘Şekil Değiştirmeye Göre Değerlendirme ve Tasarım’ kapsamında taşıyıcı sistemlerinin iç kuvvet-şekil değiştirme ilişkileri doğrusal olmayan modelleme ile belirlenmektedir. Taşıyıcı sistemin deprem hareketleri altında statik ve zaman tanım alanında dinamik yöntemlerle dayanım ve şekil değiştirme kapasiteleri belirlenmektedir. Performans hedefleriyle uyumlu bu kapasiteler, iç kuvvet ve şekil değiştirme talepleriyle karşılaştırılmaktadır (TBDY,2018).

Doğrusal olmayan analizin başlangıcından bu yana, kolon-kiriş davranışını benzeştirmek için çeşitli yapısal model geliştirilmiştir. Aşağıda yapı elemanlarının doğrusal olmayan davranışını modelleme yöntemleri gösterilmiştir.

Yığılı Plastik Davranış Modeli-Yığılı Plastisite

Yığılı plastik davranış modelinde, kolon kiriş elemanları çerçeve sonlu elemanları olarak modellenebilmektedir ve plastik şekil değiştirmeleri düzgün yayılı şekilde dağıldığı varsayılmaktadır. Yığılı plastisitede, plastik deformasyonlar doğrusal bir elastik elemanın uç noktalarında toplanmıştır ve bu uç bölgelerin moment-dönme ilişkilerine dayanmaktadır.

Yığılı plastisite modelleri basit yaklaşımlarına rağmen betonarme moment çerçevelerindeki kolon ve kirişlerin elastik olmayan aralıktaki davranışını önemli ölçüde yakalayabilmektedir. Beton ezilmesi, donatı burkulması, çeliğin akması, dayanım ve rijitlik bozulması gibi doğrusal olmayan etkiler modellenebilmektedir.

Dezavantaj olarak yapısal modelleme sırasında moment-dönme eğrilerinin tanımlanması gereklidir ayrıca plastik mafsal uzunluğuna ve doğrusal olmayan kesit parametrelerine de dikkat edilmelidir.

Yığılı plastik davranış varsayımı, taşıyıcı eleman kesitinin tamamında gözlenen plastik şekil değiştirme dağılımının, kesitin belirli bir bölümünde etkin olarak yığılacağı varsayımına dayanır. Bu nedenle, yığılı plastik davranış varsayımı ile analiz yapılacağı durumlarda, eleman üzerindeki plastikleşecek bölgenin doğru belirlenmesi büyük önem taşır.

Yayılı Plastik Davranış Modeli-Yayılı Plastisite

Yayılı plastik davranış modelinde, tüm eleman uzunluğu boyunca ya da plastik şekil değiştirmelerin gerçekleştiği bölgelerdeki doğrusal olmayan şekil değiştirmeler yayılı olarak kabul edilmektedir. Avantaj olarak yığılı plastik modellere göre yapı elemanların gerçek davranışına daha yakın bir yaklaşım sağlamaktadır ancak
doğrusal olmayan davranışın gerçekleşeceği belirlenmiş bir yer yoktur.

Yayılı plastik davranış varsayımı, çubuk veya kabuk sonlu elemanların lifli (fiber) olarak tanımlanması yoluyla modelleme esasına dayanır.

Kesit hücresi (lif) modelinde her bir beton ve çelik küçük hücrelere ayrılarak modellenmekte ve çevrimsel olarak hücrelerdeki eksenel gerilme-şekil değiştirme ilişkisi elde edilmektedir (TDBY, 2018). Fiber (lif) modellemesinde, eleman kesiti boyunca gerilme-şekil değiştirme dağılımının yeterli bir şekilde elde edilmesi için şekil ve malzeme özelliklerine göre ideal lif sayısının tanımlanması gereklidir.

Yayılı plastik kolon-kiriş elemanlarında, eleman boyunca herhangi bir yerde plastik mafsal oluşmasına izin verilmektedir ve doğrusal olmayan davranış kesitlerin liflerindeki gerilmeler ve şekil değiştirmeler ile ifade edilmektedir.

Yayılı plastik davranış varsayımında, gerçek eleman davranışına en uygun şekilde, doğrusal olmayan davranışın eleman uzunluğunca ve farklı seviyelerde gerçekleşeceği öngörüsü yapılmaktadır. Bu davranışın modellenmesinde, yukarıda görüldüğü üzere kesit belirli alanlarda parçalara bölünür. Bu parçalarda, betonarme bir taşıyıcı eleman için, beton ve donatı çeliğine ait malzeme bazında doğrusal olmayan gerilme – birim şekil değiştirme bağıntıları yoluyla, varsayılan etkiler altında oluşan şekil değiştirmeler hesaplanır.

Yaklaşım olarak, fiber modelleme, yığılı plastik davranış yaklaşımı ile plastik mafsal modellemeden daha gelişmiş bir modelleme tekniğidir. Burada kritik olan nokta kesitin, davranışını gerçeğe en yakın ifade edecek optimum sayıda parçaya bölünmesidir. Çoğu analiz programında, fiber elemanların hepsinden okuma da alınamadığı için, hasarın belirleneceği deformasyonların okunacağı fiber elemanlar, mühendisin öngörüsüyle doğru olarak belirlenmelidir. Genel olarak, analiz süresini uzatması ve modelleme zorluğu nedeniyle yalnızca perde elemanların modellemesinde yaygın olarak kullanılsa da; fiber elemanlar kolon ve kiriş elemanların modellemesinde de kullanılabilir.

Gerçek deprem yükü etkisine maruz kalmış dolgu duvarların davranış biçimleri gözlemlenmiş ve sonuçta dolgu duvarlar için tanımlanan beş farklı göçme tipi aşağıdaki gibi tanımlanmıştır.

1-Köşe Kırılması

Dolgu duvarın herhangi bir köşe noktası belli bir yük altında kaldığı zaman köşelerinde gerilme yığılması oluşmaya başlar. Bu durum köşelerdeki dolgu malzemelerini sıkışmaya maruz bırakarak ezilmelerine neden olmaktadır. Güçlü kolon-kiriş birleşimlerinde köşe ezilmesi küçük bir bölge üzerinde gerçekleşirken, zayıf kolon-kiriş birleşimlerinde köşe ezilmesi daha büyük bir alanda gerçekleşmektedir. Böylece hasar beton çerçeveye de ulaşabilir. Katlar arası yer değiştirmeler arttığı zaman köşe noktalardaki dolgu malzemelerinin tamamen bozulması nedeniyle gözle görünür bir dolgu duvar köşe kırılması olayı gerçekleşir.

2-Yatay Kayma Kırılması

Dolgu duvarlardaki bu göçme şekli diğer göçme şekilleri ile birlikte olur. Dolgu duvarların yatay şekilde hareket etmesiyle oluşur. Dolgu malzemelerinde bağlayıcı olarak kullanılan harç tabakasının kayma gerilmelerine karşı direncini yitirmesi sonucunda yatay kayma kesilmeleri oluşmaktadır. Bu tip yatay kayma güçlü çerçeveler ile zayıf harç tabakası kullanılan dolgu duvarlarda ortaya çıkmaktadır

3-Çapraz Çatlama

Dolgu duvarlı betonarme çerçeve düzlem içi yanal yükleme etkisinde kaldığında duvar köşegenleri boyunca yüksek basınç gerilmeleri meydana gelir. Oluşan gerilme birim şekil değiştirme miktarı, dolgu malzemesinin çatlama birim şekil değiştirme değerini aştığı anda dolgu duvarda çapraz çatlamalar oluşur. Dolgunun merkezinden başlayan bu çatlaklar basınç çaprazlarına eşdeğer bir şekilde ilerleme gösterir. Çoğunlukla zayıf kolon-kiriş birleşim noktası veya zayıf çerçeve ile birleşen rijit dolgu duvarlar neticesinde oluşur.

4-Çapraz Kırılma

Dolgu duvarlarda düzlem dışı kırılma türü yapı ancak yüksek şiddetteki depreme maruz kaldığında görülebilir. Duvar çapraz basınç bölgesinde zorlanmaya çalıştığında orta bölgesinin kırılması şeklinde oluşmaya başlar. Bu tip göçme şekli, narin dolgu duvarların düzlem dışı burkulmasıyla ortaya çıkmaktadır.

5-Çerçeve Göçmesi

Dolgu duvarda önemli bir hasar meydana gelmeden kolon-kiriş birleşiminde plastik mafsal oluşması durumunda ortaya çıkan davranış şeklidir. Bu tür göçmeler daha çok kolon-kiriş birleşim noktaları zayıf fakat çerçeve elemanları ve dolgu duvarı güçlü olan yapılarda meydana gelmektedir.

Hangi Çatlıklar Tehlikelidir?

1.  0.1 mm’den az olan çatlaklar kılcal çatlakladır. Müdahale edilmesi gerekmez.
2.  1 mm genişliğinde çatlaklar, genellikle iç duvar yüzeylerinde bitirme elemanlarında görülür, nadiren tuğla işçiliğinde görülür. Sıva ile kapatılabilecek çatlaklardır.
3.  5 mm’ye kadar olan çatlaklar kolaylıkla doldurulabilir. Uygun kaplama ve sıva ile örtülebilir, dışarıdan derzleme yapılabilir. Kapı ve pencerelere bitişik olarak görülürler. Müdahale edilmesi gerekir.
4. 5 ile 15 mm arasındaki ve büyüklükleri 3mm’ye kadar olabilen çatlakların çevresi duvar ustası tarafından açılmalı ve yama yapılmalıdır. Tuğlaların bir kısmının değiştirilmesi gerekebilir. Kapı ve pencerelere bitişik olarak görülürler. Binadaki boru sistemi çatlar. Hava şartları sebep olabilir.
5.  15 ile 25 mm arasında genişliği olan ve çok sayıda olan çatlaklar, büyük hasar oluştururlar. Kapı ve pencere üstlerinde duvarın bir kısmının kırılmasına ve yenilenmesinin gerekmesine neden olurlar. Pencere ve kapı çerçevelerinde dönme oluşur, döşemelerde gözlenebilir sehim oluşur. Duvarlar önemli derecede eğilir ve sehim yapar. Kirişler taşıyıcılığını kaybeder, boru sistemi kırılır.
6.  25 mm’den büyük ve çok sayıda olan çatlaklar, esaslı onarım gerektirirler. Kısmi ya da tamamen yeniden yapım gerektirirler. Kirişler taşıyıcılığını kaybeder, duvarlar kötü şekilde eğilir, payandalama gerektirir. Pencereler burkulmadan dolayı kırılır. Göçme tehlikesi vardır.

Kaynaklar: Abdullah YİĞİT-TAŞIYICI SİSTEM PARAMETRELERİ İLE DÜŞÜK VE ORTA YÜKSEKLİKTEKİ BETONARME BİNALARDA ELASTİK PERİYOT HESABI
ODTÜ-DMAM, 2012. Van Depremi Sismik ve Yapısal Hasara İlişkin Saha Gözlemleri, Teknik Rapor, Orta Doğu Teknik Üniversitesi Deprem Mühendisliği Araştırma Merkezi, Ankara.

Prefabrik Kolon-Kiriş Bağlantıları, çerçevelerin yapısal davranışında ve elemanlar arası kuvvet aktarımında rol oynar. Her bağlantı; düşey ve enine yatay kesme kuvvetini, eksenel basınç ve gerilmeyi, eğilme momenti ve burulmayı elemanlar arasında güvenli bir şekilde aktarmalıdır. (Prefabrik taşıyıcı sistemler)

Güçlü bir bağlantı; belirlenmiş doğrusal olmayan hareket bölgeleri (plastik mafsallar) sismik yer hareketi altında elastik olmayan bir tepki alırken, elastik kalan bir bağlantıdır. Ayrıca doğrusal olmayan hareket bölgeleri güçlü kolon-zayıf kiriş deplasman ilkesini sağlamalıdır. Güçlü bağlantıdaki hem kesme hem de kayma sözde kuvvetleri, mafsal bölgesinde karşılığında gelişmekte olan muhtemel eğilme kuvvetlerinden daha büyük olmalıdır.

Prefabrik Kolon-Kiriş Bağlantıları;

1. Mafsallı Bağlantılar
2. Moment Aktaran Bağlantılar

olmak üzere ikiye ayrılmaktadır.

Prefabrik taşıyıcı elemanlar aşağıdaki şekilde gösterilmiştir.

1-Prefabrik Yapılarda Mafsallı Bağlantılar

Prefabrik Kolon-Kiriş Bağlantılarında mafsallı birleşimler, çerçeve düzleminde, kesme kuvveti ve eksenel kuvvet aktarabilen, moment aktaramayan birleşimlerdir. Genellikle tek katlı sanayi yapılarında kullanılmaktadır. Çok katlı yapılarda yalnızca yerinde dökme veya prefabrik betonarme perdeler ile kullanılabilmektedir. Aşağıda tek katlı mafsallı prefabrik yapının görünümü verilmiştir.

Prefabrik yapılarda mafsallı birleşimlerde, plastik mafsal kolon uçlarında oluşur. Enerji tüketebilmesi için kolon alt uçlarının mafsallaşması gerekmektedir. Bu özellik mafsallı prefabrik yapıları (kiriş uçlarında mafsallar oluşturarak) monolitik yapılardan ayırmaktadır.

1-a. Pimli Bağlantılar

Pimli bağlantı detayı yukarıda verilmiştir. Kolonda çıkan pimler kirişte bırakılan yuvalara girmektedir. Pimlerin ankrajını sağlamak için bu yuvalar yeterli dayanıma sahip harç ile doldurulmaktadır. Dolgu harcında oluşacak bölgesel hasarları engellemek için elastomer mesnetler kullanılmaktadır.

Pimli bağlantılar, devrilmeden kaynaklanan arttırıcı kuvvetler ve yerçekimi kuvvetleri için; eksenel ve kesme kuvvetlerini aktarmaktadır. Tanımsal olarak momenti ve burulmayı aktaramasalarda; kesme sürtünmesi ve derz dolgusu gibi elemanlar arası etkileşimden kaynaklanan küçük momentleri hızlıca sönümlerler.

Prefabrik Kolon-Kiriş Bağlantılarında kolon ve kiriş uçlarında yani pimin kullanıldığı bölgede, yoğun çekme gerilmesi için iyi şekilde sargılama yapılmalıdır. Sargı donatı olarak yatay U etriyeler kiriş uç bölgelerinde, kapalı etriyeler kolon uç bölgelerinde kullanılarak etkin pim boyu kadar uzunlukta yerleştirilmelidir.

1-b. Kaynaklı Bağlantılar

Kaynaklı bağlantı detayı yukarıda verilmiştir. Bu bağlantılar kolay uygulanabilir, hafif ve ekonomik olmasından; ayrıca perçin, cıvata gibi deliklerle zayıflatılmış olmamasından dolayı tercih edilmektedir. Bağlantı noktasında, kaynak kapasitesi için birleşim metali akma dayanımının (birleştirilen malzemelerin akma dayanımına eşit ya da büyük ise) %45’ine kadar izin verilmektedir.

1-c. Yuvalı Bağlantılar

Yuva yanaklarında kalınlık en az 15 cm olacaktır ve hesaplanan deprem yükünden elde edilen kesme kuvveti bu yanaklardaki donatılarla karşılanacaktır. Yuva yanaklarında yatay bağlantılar için pim kullanılacaktır (TBDY, 2018).

2-Prefabrik Yapılarda Moment Aktaran Bağlantılar

Prefabrik yapılarda, moment aktaran bağlantılar genel olarak 3 sınıfa ayrılmaktadır:

• Kuru bağlantılar,
• Islak bağlantılar
• Kompozit bağlantılar.

Yapının yanal dayanım ve rijitliğini arttırmak ve elemanları arasındaki düzlem-içi momentleri aktarabilmek için Prefabrik yapılarda, moment aktaran bağlantılar kullanılmaktadır. Tersinir tekrarlı deprem yükleri altında moment aktaran bağlantılar, sünek davranış gösterecek şekilde tasarlanmalıdır. Prefabrik Kolon-Kiriş Bağlantılarında bu moment aktaran bağlantı türü dayanım ve süneklik kapasitelerinde azalma olmaksızın bağlanan elemanlarının iç kuvvetlerini aktarmaktadır. Bu tür birleşimler tek katlı endüstri yapılarından, çok katlı ve ağır yüklerin olduğu yapılara kadar uygulanmaktadır.

2-a. Islak Kolon-Kiriş Bağlantıları

Islak kolon-kiriş bağlantı kuvvet ve moment aktarımı sağlayarak monolitik bağlantı oluşturmaktadır. Bu bağlantının üst tarafı ilave donatılar ile yerinde dökme betondan meydana gelmektedir.

2-b. Tam Ard-germeli Bağlantılar

Tam ard-germeli bağlantı detayı yukarıda verilmiştir. Bu bağlantı kalıcı kullanılmaktadır. Ard-germe halatları kılıfların içinden geçirilmektedir ve daha sonra çimento harcıyla doldurulmaktadır. Bu bağlantılarda, ard-germe halatlarından dolayı oluşturulan sürtünme ve mengene kuvvetleri ile kesme kuvveti aktarımı gerçekleştirilir.

2-c. Üstte Islak-Altta Kaynaklı Bağlantılar- Hibrit Bağlantılar

Ülkemizde yaygın olarak kullanılan üstte ıslak-altta kaynaklı bağlantıların (hibrit bağlantılar) alt tarafı çelik bağlantı elamanları ile oluşturulup, kolon guselerine kaynaklanmıştır. Üst tarafı ise ilave donatılar ile yerinde dökme betondan meydana gelmektedir. Üstte ıslak-altta kaynaklı bağlantı birleşimi, elemanlar arasında moment aktaran bir mesnetlenme sağlar ve pozitif ve negatif momentler için simetrik olmayan davranış sergiler.

Kaynaklanan kiriş boyuna donatılarına betonla arasındaki aderansı yok etmek için en az 12 φL (φL boyuna donatı çapı) uzunluğunda plaka-kiriş açıklığı bölgesinde plastik kılıf uygulamaktadır. Böylece boyuna kiriş donatılarının şekil değiştirme kapasiteleri arttırılmış olur. Kısa konsol üzerine yerleştirilen kirişin o bölgede ters U şeklindeki etriyeler; alt plakaya doğrudan kaynaklanması istenmediği için, alt plaka üstündeki çelik plakalara kaynak dikişiyle tutturulmaktadır. Ayrıca etriye aralığı en çok 4 φL ve 75 mm olmalıdır.

2-d. Manşonlu-Pimli Bağlantılar

Manşonlu-pimli bağlantıda kullanılan manşonlar çekmeye çalışmaktadır ve manşon aracılığıyla eğilme momentinden kaynaklanan yatay kuvvet donatı çubuklarına aktarılmaktadır. Kirişten gelen kesme kuvvetinin kolondan çıkan konsol ile taşındığı kabul edilmektedir. Bu bağlantıda pimler ise enine eğilme dayanımını ve yatay kesme aktarımını sağlamaktadır.

Prefabrik Kolon-Kiriş Bağlantılarında manşonlu-pimli bağlantılarda, pozitif moment konsola yerleştirilen en az 4 adet pimin kesme kapasitesiyle, yerinde dökme beton ile ise negatif moment karşılanmaktadır. Özellikle kiriş mesnetindeki alt donatılarının akma kapasitesi mutlaka pimlerin kesme kapasitesinden küçük olmalıdır.

Kaynaklar: Papatya İRİZ-PREFABRİK BETONARME ÇERÇEVE TİPİ YAPILARIN SİSMİK PERFORMANS FAKTÖRLERİNİN BELİRLENMESİ
TÜRKİYE BİNA DEPREM YÖNETMELİĞİ-TBDY2018
Şenel, Ş. M., Palancı, M., Kalkan, A., ve Yılmaz, Y. (2013). Mevcut prefabrik binaların mafsallı birleşimlerinin kesme ve devrilme güvenliğinin araştırılması. Teknik Dergi, 24(119), 6505-6528.

İnşaat sektörü, diğer beşerî faaliyetlere oranla, dünya üzerinde üretilen kaynakların büyük bölümünü tüketmekte, küresel ısınma, asit yağmurları, atıkların yoğun birikmesi gibi konularda dolaylı olarak büyük bir etki yaratmaktadır.
Sürdürülebilir tasarım, ekolojik tasarım olarak da adlandırılabilir. Ekolojik, ekonomik ve sosyal sürdürülebilirlik üçgeni içinde mimarlık mesleği yeniden yorumlanarak, çevreyi kirletmeyen, doğayla ve iklimle uyumlu, temiz ve yenilenebilir enerjilere yönelerek enerjiyi akılcı kullanan ekolojik yaklaşımlar benimsenmiştir.

Bir yapının sürdürülebilir yapı olarak tanımlanabilmesi için üç önemli kriter dikkate alınır. Bunlar;

• Ekolojik,
• Ekonomik,
• Sosyal sürdürülebilirliktir.

Sürdürülebilir mimarlık, “içinde bulunduğu koşullarda ve varlığının her döneminde, gelecek nesilleri de dikkate alarak, yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımına öncelik veren, çevreye duyarlı, enerjiyi, suyu, malzemeyi ve bulunduğu alanı etkin şekilde kullanan, insanların sağlık ve konforunu koruyan yapılar ortaya koyma faaliyetlerinin tümü” olarak belirtilmiştir.

ACE sürdürülebilirlik hakkında bildirgesinde sürdürülebilir mimari tasarımın, insanların doğal çevre üzerindeki yan etkilerini önemli ölçüde azalttığı, yaşam kalitesini ve ekonomik refahı yükseltmesine olanak sağladığını belirtmiştir. Yapı inşaatına ait sürdürülebilirlik kültürü, binaların tasarımı, inşaatı ve kullanımına bağlı çevresel etkilerinin düşünülmesi gerekliliği üzerinde durur. Bildirgeye göre enerji, sürdürülebilirlik konusunun en önemli parçasıdır.

Doğal çevre verilerini dikkate alan bir mimari yapı tasarlamak, mimarlığın belleğinde yer alan bir konudur. Sürdürülebilir mimarlık, sanayileşme kaynaklı hızlı nüfus artışı ile unutulan ilkeleri, teknolojiden destek alarak yeniden mimarlık ortamına ve mimarlara hatırlatmaktadır.

Ekonomik Sürdürülebilirlik

Sürdürülebilir yapı kriterleri göz önüne alındığında; yapının inşaası, işletimi ve yapının kullanım ömrü sonrası oluşan maliyetlerin minimalize edildiği ekonomik yaklaşımlar benimsenmelidir. Tasarım aşamasında alınacak kararlar eşliğinde yapının yaşamı boyunca oluşturacağı maliyetler indirgenebilir. Özellikle işletim evresi yapının yaşam döngüsünde en uzun süreyi kapsayan evredir. Bu evrede oluşan maliyetlerin indirgenmesine yönelik adımların atıldığı tasarım yapıda ekonomiklik sağlar. Örneğin; fazla bakım gerektirmeyen uzun ömürlü malzeme ve yapı ürünlerin tercih edilmesi kaynakların uzun vadeli verimliliğinin artmasına olanak sağlayarak yapının işletim giderlerini düşürür.

Ekolojik Sürdürülebilirlik

Gelecek kuşakların dünya üzerinde sürdürülebilir yaşam standartlarının sağlanabilmesi amacıyla gerek endüstrileşmeden doğan etkiler sonucunda ortaya çıkan gelişmeleri, gerekse de yapılaşma alanlarını çevresel etkiler kapsamında yeniden ele alınarak, çevresel etki değerlendirmeleri yapılmalı ve bu bağlamda önlemler alınarak çözümler üretilmelidir.

Sosyal Sürdürülebilirlik

Sürdürülebilirliğin sosyal boyutu insan odaklıdır. Toplumlararası eşitliğin sağlanması (gelir dağılımı adaletsizliğinin azaltılması), çoğulculuk, kültürel çeşitliliğin korunması sosyal boyutun önemli gerekleridir. Sürdürülebilir gelişmenin toplumsal açıdan yansıtan hedefleri arasında eğitim, sağlık, rekreasyon gibi tesislerin, sosyal boyutta yeterli ve erişilebilir özellik taşıyan insan yerleşimlerinin oluşturulması, insanlar arasında ayırımcılık ve dışlayıcı politika ve uygulamalarla mücadele edilmesi, toplumun kadınlar, çocuklar, yaşlılar, engelliler, yoksullar gibi hassas grupları öncelikli olmak üzere tüm insanların haklarının tanınması ve bu haklara saygı gösterilmesi yer almaktadır.

Sürdürülebilir Yapı Tasarımı

Sürdürülebilir açıdan yapım sistemlerinin tasarımına yönelik öneriler şu şekildedir;

• Çevrenin korunumu için yapısal güvenirliliğinden emin olunan mevcut yapıların işlevleri değiştirilerek yeniden kullanımı sağlanmalıdır.
• Sürdürülebilir tasarım ilkeleri gereği minimum enerji harcanması ve kaynak tüketimi göz önüne alınmalıdır.
• Hammaddenin elde edilmesi, yapı ürününün üretimi, yapının inşası sırasında taşıma kaynaklı fosil yakıt tüketimi göz ardı edilmemelidir.
• Fosil kaynakların kullanımı yerine yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımına yönelinmelidir.
• Tasarımlarda geri dönüştürülmüş ve/veya geri dönüşüme uygun, dayanıklı ve az bakım gerektiren malzemeler tercih edilmeli, malzemelerin ekolojik etkilerinin azaltılması hedeflenmelidir.
• Depremin etkili olduğu bölgelerde taşıyıcı sistem ağırlığı hafif olan yapım sistemi tercih edilmelidir. Yapının üst ağırlığına bağlı olarak temel kalınlığı, hammadde tüketimi ve hafriyat miktarı artmaktadır.
• Çelik yapım sistemi en çok enerji gerektiren yapım sistemi olduğu görülmektedir. Hurdaların tekrar tekrar kullanılması mukavemetini kaybettirmezken, birincil kaynaklardan üretilen çeliğe oranla üretim sırasında gereken enerji miktarını azaltmaktadır.
• Betonarme yapının çimento içeriğinden dolayı diğer yapı türlerine oranla doğaya daha fazla karbondioksit salınımına yol açtığı görülmektedir. Sanayi artıkları olan yapay puzolanların beton üretiminde kullanılması CO2 salınımını azaltırken, atık malzemelerin değerlendirilmesine de olanak sağlar.
• Ahşap yapı elemanı üretiminde harcanan enerji, strüktürel çelik eleman üretiminde harcanan enerjiden çok daha azdır. Ahşap elemanların üretiminde harcanan enerji miktarında olduğu gibi, açığa çıkan CO2 miktarı da çelik ürünlere göre daha azdır.
• Ahşap yapım sisteminde karbondioksit salınımının az olmasından kaynaklı, Türkiye’de yapı strüktüründe kullanımı arttırılmalıdır.
• Çeliğin birim fiyatı diğer ürünlere göre daha yüksek olduğundan maliyeti en yüksek yapım sistemi çelik yapım sistemi olduğu görülmektedir; ancak diğer yapım sistemlerine göre daha kısa sürede üretilebilmektedir.
• Yapı malzemelerinin mukavemetleri ile maliyetleri karşılaştırıldığında, masif ahşabın birim dayanımı diğer yapısal ürünlere kıyasla daha maliyetli olduğu; çelik ürünlerin ise, birim dayanımlarına oranla maliyetleri en uygun yapı malzemeleri olduğu görülmektedir.

Kaynak: MİYASE EZGİ GÜNER-YAPIM SİSTEMLERİNDE TAŞIYICI ELEMAN OLARAK KULLANILAN ÇELİK, BETONARME VE AHŞAP MALZEMELERİN SÜRDÜRÜLEBİLİRLİK AÇISINDAN KARŞILAŞTIRILMASI

Betonda oluşan çatlaklar nedenine bağlı olarak, çatlama, dökülme, deformasyon, dayanım ve rijitlik kaybı, geçirimlilikte artma ve korozyon gibi durumlarla sonuçlanmaktadır. Betonda meydana gelen çatlaklar genel olarak makro ve mikro çatlaklar olarak ikiye ayrılırlar. Betondaki mikro çatlaklar yapısal bozulmaya yol açarlar. Geleneksel tamir sistemi, harçların çatlaklara uygulanması şeklinde yapılır. Bu uygulama zaman alıcıdır ve tekrarlayan tamir faaliyetlerini gerektirir. Yeraltında veya yüksekteki çatlaklara erişmek ise daha da zor olabilir.

Beton Çatlakları