Yığma Yapı Nedir? Yığma Bina Çeşitleri ve Özellikleri

1. Yığma Yapı Nedir?

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