TR|EN
Güncel
E-Bülten Aboneliği
Casp 2022
EUROCORR
Tevfik Seno Arda Lisesi
Yayınlar > Çelik Yapılar
Sayı: 67 - Kasım / Aralık 2020

Yarışma


SCOTIA

Covid-19 küresel salgını nedeniyle ilk kez sanal ortamda düzenlenen Çelik Yapı Öğrenci Yarışması'nda İstanbul Teknik Üniversitesi öğrencileri tarafından tasarlanan Scotia projesi yarışmada Eşdeğer Ödüle layık görüldü.

Türk Yapısal Çelik Derneği (TUCSA) tarafından 2004 yılından itibaren her yıl düzenlenen Çelik Yapı Öğrenci Yarışması, bu yıl Covid-19 küresel salgını nedeniyle ilk kez sanal ortamda gerçekleştirildi. İstanbul Teknik Üniversitesi öğrencileri tarafından tasarlanan Scotia projesi yarışmada Eşdeğer Ödüle layık görüldü. 
 
PROJE EKİBİ 
Tahir Can Yarımoğlu - İstanbul Teknik Üniversitesi
Muhammet Furkan Tarım - İstanbul Teknik Üniversitesi
Oktay Yüceel - İstanbul Teknik Üniversitesi
Umut Müezzinoğlu - İstanbul Teknik Üniversitesi 
 
İstanbul, ülkemizin arkeolojik anlamda en önemli kentlerinden biri. Kartal ilçesi kıyılarında yer alan Dragos Antik Kenti’nde yapılan arkeolojik çalışmalarda bulunan kalıntılar yaklaşık olarak 14 asır öncesine bizleri götürüyor. İstanbul Teknik Üniversitesi öğrencilerinin Dragos Antik Kenti için tasarladığı Scotia projesi, tarih ile modern zamanın çeliğini bir araya getiriyor. 
 
MİMARİ AÇIKLAMA RAPORU 
Marmara denizinde su hareketleri sonucu gelişen ekolojik olaylar çeşitli dönemlerde bu bölgelerde yerleşim faaliyetlerine olanak sağlamıştır. İstanbul’un doğu kıyılarında gelişen bu iskân faaliyetleri sonucu, kıyı şeridinde kalıcı yerleşim alanları oluşmuştur. Kartal (Kartalimen) ilçesi kıyılarında bulunan Dragos Antik Kenti’nde yapılan çalışmalar sonucu 5 ve 6. yüzyıla dair arkeolojik kalıntılara ulaşılmış, bölgede üç farklı yapı kalıntısı bulunmuştur. Çalışmaların tamamlandığı kazı alanlarında bir tanesinin hamam yapısı, diğer tamamlanan kazı alanındaki yapının ise yerleşim birimi olduğu öngörülmüştür. Kilise olarak tanımlanan kazı alanında ise çalışmalar henüz tamamlanmamıştır. Bölgenin farklı alanlarında potansiyel yeni kazı alanlarının olabileceği düşünülmektedir. 





 
Kazı alanının mevcut yapısı düşünüldüğünde uzun süredir duran çalışmalar, bu kültürel etkileşim alanını kentin aktörlerinden birisi olmaktan çıkarmış, kentte yaşayanların bu bölgeye olan erişimini kısıtlamıştır. Kente dair birçok arketipi içinde barındıran bu alan seçilirken; çeliğin temel özelliklerinin kente dair bir alanda kent ile bütünleşecek şekilde aktarılmasına olanak sağlayacağı düşünülmüştür. 
 
Scotia, bir örtü olarak koruma işlevinin yanı sıra kentin zamanla birbirinden kopmuş ara kesitlerini ilişkilendirmeyi hedeflemiştir. Bu ilişkiyi günümüzde ve gelecekte sürdürülebilir bir şekilde sağlamak için çelik malzemenin parçalanıp bir araya gelme, eklemlenebilme ve yeniden kullanılabilme gibi temel özelliklerini referans alan bir strateji sunulmuştur. 
 
Kentsel Etkileşim Alanı Olarak Dragos Proje kapsamında tasarlanan örtünün oluşturacağı mekânsal konfigürasyonların kent bağlamında düşünülüp bölgenin kente dâhil edilmesini amaçlamıştır. Bunun yanı sıra bu alanın kamusal öğrenme ve deneyimleme mekânı olarak kurgulanması, bölgenin kültürel etkileşim alanı olarak kullanılmasına da olanak sağlayacaktır. Çeşitli fonksiyonlar üzerinde kurgulanan senaryoda faaliyetlerin sürdürülebilir olması ve kullanıcıların farklı zamanlarda farklı fonksiyonları deneyimleyebildiği sosyokültürel mekân algısı hedeflenmiştir. 
 
Arkeolojik kazı alanında ve yakın çevresinde çeşitli karşılaşma mekânları oluşturularak kültürel etkileşimin yanında sosyal etkileşim sağlanarak geçmiş ve günümüz ilişkisinin bu deneyimler üzerinden yorumlanması ve kültürel geçmiş ile sosyal yaşam arasında yeniden kurulacak bağlara olanak sağlaması amaçlanmıştır. 
 
Arkeolojik Alanda Örtü Tasarlamak 
Arkeolojik kazı alanında tasarlanacak örtüde öncelikli amacın koruma olması önemsenirken arkeolojik alan ve çevresinin peyzajına uyum sağlayıp arkeolojik alanın özelliklerini öne çıkaracak şekilde bir tasarım programı oluşturulmuştur. Dragos Antik Kenti’nde kurgulanan koruma örtüsü programında çalışmalarının tamamlandığı konut ve hamam yapısının bulunduğu kazı alanlarının korunmasına karar verilmiştir. 
 
Öncelikle kazı alanına en az temas sağlanacak ve kazı alanlarının antik plan kurgusuna müdahale etmeyecek şekilde yükseltilmiş platform ile sirkülasyon sağlanmıştır. Kazı alanlarının geniş açıklıklar oluşturması ve çeşitli mekân konfigürasyonları kurgulanması sebebiyle tasarlanan örtü farklı yüksekliklerde yedi parçadan oluşturulmuştur. Sonrasında örtüyü etkileyecek rüzgâr yükleri, yağmur suyu aktarımı, mekânsal tasarım fonksiyonları göz önüne alınarak farklı yükseklikteki örtüler çeşitli konkav ve konevks geometrilerle ilişkilendirilip üst üste gelme noktalarında aktarma payları oluşturulmuştur. 
 
Geniş açıklıkların yere en az temas ile geçilebilmesi adına seçilen taşıyıcı sistem tasarımında kolektif bir çalışma yürütülmüş, örtüler bağımsız şekilde tasarlanıp taşıma noktalarına yapılan testler ve hazırlanan diyagramlar sonucu karar verilmiştir. Strüktürün kaplama malzemesi olarak yarı geçirgen membran tercih edilirken koruma gereksiniminin her yönden sağlanması gereken alanlarda, dikeyde tasarlanan polikarbon yüzeylerle kazı alanlarının çeşitli doğa olaylarından etkilenmesinin önüne geçilmiştir. Seçilen taşıyıcı sistem formu kazı alanların genişlemesi durumunda yeni alanların örtülmesine olanak sağlayacak şekilde kurgulanmıştır. Scotia, koruma gereksiniminin yanı sıra bölgeyi bütüncül olarak ele alıp sosyokültürel etkileşim alanları oluşturmayı amaçlayan bir projedir 
 
MÜHENDİSLİK AÇIKLAMA RAPORU 
İstanbul’un Kartal ilçesinde bulunan Dragos Antik Kenti için koruma örtüsü ve çok amaçlı kullanım alanları olan proje tasarımı hedeflendi. Projenin uygulanacağı alanın büyük olması sebebiyle koruma örtüsü için oluşturulan yapının, yedi farklı çatıdan oluşacak şekilde meydana getirilmesi uygun görüldü. Mimarlar tarafından Rhinoceros6 programı kullanılarak oluşturulan 3 boyutlu model Grasshopper eklentisi kullanılarak 2 boyutlu çizgilere sahip bir modele dönüştürüldü. Böylece .dxf dosyası ile dışarı aktarım yapılarak yapısal analiz ve tasarım için SAP2000 programında kullanılacak duruma getirildi. Mimari açıdan birçok konuya dikkat edilerek tasarlanan yapıların matematiksel modellemesi için Sap2000 v21 programında bire bir model oluşturulması uygun görülmüştür. 
 
Çatılar yedi farklı tasarımdan oluştuğu için her biri ayrı ayrı modellenmiş ve tasarlanmıştır. Her birinin statik çözümü SAP2000 programında ayrı ayrı yapılmıştır. Tasarımda kolon ve çatıların yerleri kazı alanlarına göre belirlendi. Kazı alanlarının boyutlarının büyük olması sebebiyle kolonların tasarımında ağaç modeli kullanılmıştır. Böylece büyük açıklıklar geçilen çatıların orta kısımlarına ulaşarak çatının taşınması ve izin verilen sehim miktarının sağlanması hedeflenmiştir. 
 
Örtünün taşınmasını sağlayacak çatının elemanları moment aktaracak şekilde SAP2000 v21’de modellenmiştir. Aynı şekilde kolon elemanları da moment aktaracak şekilde modellenmiştir. 
 
Bütün yapılarda elemanların kesitlerinin seçiminde SAP2000 programının otomatik kesit seçimi (Auto Selection Section) özelliği kullanılmıştır. İterasyon yapılarak en uygun kesitlerin seçilmesi sağlanmış ve ilk iterasyon ile son iterasyon sonucunda elde edilen yapı ağırlıkları karşılaştırılmıştır. 
 
Projede kullanılan özel kesitler elle girilerek SAP2000 programına tanımlanmıştır. Özel kesitler İnşaat Mühendisleri Odası tarafından yayımlanan profiller kitapçığından ve daha önce yayımlanan makale ve tezlerde (Vural, 2012., Ülker, 2007.) çatı elemanlarının statik çözümünde kullanılan profillerden örnek alınmıştır. 
 
Projede kolonların kesitleri için kullanılan standart profiller Euro.pro eklentisi ile Avrupa standartlarından alınan boru profillerdir. 
 
Yük Tanımlamaları
Ölü yük (dead load) olarak sistemin kendi ağırlığına ilaveten 0.6 kN/m2 yük etki ettirilmiştir. Mimari planlamadan gelen verilerle hesaplanarak ve elemanlara yayılı yük olarak eklenmiştir. Canlı yük (live load) olarak herhangi bir yük sisteme işlenmemiştir (köprü çözümü hariç). 
 
Kar yükü (snow load) için meteorolojik verilere göre bölgedeki maksimum kar yüksekliği İstanbul için 75 cm’dir. Ancak bu projede bu değer 80 cm olarak alınmıştır. TS EN 1-3’e göre karın ortalama birim ağırlığı 2.0 kN/m3’tür. Böylece kar yükü 1.3 kN/m2 olarak hesaplanmıştır. Rüzgâr yükü (wind load) her bir çatı için farklı olarak hesaplanmıştır. Değişen çatı yükseklikleri ve açıklıklar sebebi ile her çatıya uygulanacak yükler ayrı ayrı bulunmuştur. Hesaplamalar gerekli yönetmeliklerden (TS EN 1991-1-4 Aralık 2007) faydalanılarak formüller kullanılarak excelde yapılmıştır. 
 
Deprem yükü (quake load) Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği takip edilerek hesaplanmıştır. Her bir yapının alacağı deprem yükleri, yapı ağırlıklarının ve yüksekliklerinin farklı olması sebebiyle değişmektedir. Her çatının alacağı deprem yükleri, rüzgâr yüklerinde olduğu gibi ayrı ayrı hesaplanmıştır. 2018’de yayımlanan yeni deprem risk haritasına göre 1. dereceden deprem bölgesi kabul edilen bölgenin spektrumları Türkiye Deprem Tehlike Haritaları İnteraktif Web Uygulaması üzerinden hazır olarak alınmıştır. Spektrum alınırken deprem hareketi DD2, zemin sınıfı ise ZB olarak alınmıştır. Kesit analizleri her bir yapı için SAP2000 programı aracılığıyla Çelik Tasarım/Yapının Kontrolü (Steel Design/Check of Structure) özelliğiyle AISC 360-16 yönetmeliğine göre analiz edilmiştir. Yapıların 7’sinde de hiçbir yapısal problem görülmemiştir. Kesitler otomatik olarak en uygun şekilde atanmıştır. 
 
Sehim hesabı ve kontrolü için yapıda meydana gelen maksimum yer değiştirmeler SAP2000 programında tablolar seçeneğinden incelenmiş ve ana taşıyıcılarda oluşan maksimum yer değiştirmelerinin uygun olduğu saptanmıştır. Proje kapsamında yapılacak olan çelik koruma örtüsünün projelendirilmesi ve tasarım hesaplarının yapılmasında ilgili güncel Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esaslarına Dair Yönetmeliğe, Türkiye Bina Deprem Yönetmeliğine, TS EN 1991-1-4 ve TS EN 1-3 uyulmuştur. SAP2000 v21’de modellenen yapı AISC 360-16 yönetmeliğine göre analiz edilmiştir. Çatının altındaki kazı alanında ziyaretçiler için gözlem köprüsü kurulmuştur. Köprü her iki tarafından yere mesnetlenmiştir. Açıklık kısmının yükleri ise taşıyıcı çekme elemanları ile çatı 5’e aktarılmıştır. Canlı yük olarak 1 kN/m2 kabul edilmiştir. Ölü yük olarak köprüyü oluşturan çelik tabliye ve ahşap elemanların ağırlıkları alınmıştır. Bu ağırlıklar 22 adet halata paylaştırılarak SAP2000’de düğüm noktası kısımlarına noktasal yük olarak etki ettirilmiştir. 
 
JÜRİ DEĞERLENDİRMESİ 
Kartal ilçesindeki 5. ve 6. yüzyıldan kalma Dragos Antik Kenti’ndeki kalıntılara ilişkin kazı alanları örtülürken, bu alanın etkileşim alanı olarak kullanılmasına olanak verecek bir örtünün tasarlanması fikri olumlu bulunmuştur. Detaylar konusunda da çalışılmış olan mimari projenin beraberinde, statik projesi de çok başarılı bulunmuştur. 
 
 
 
ANTİK KENT PLAN KURGUSUNA DİKKAT ETTİK 
 
Bu özel projeyle ilgili detayları daha da netleştirmek adına öğrencilerle kısa bir röportaj gerçekleştirdik. Grup sözcüsü Tahir Can Yarımoğlu sorularımıza cevap verdi. 
 
Arkeolojik bir alanda böyle bir çelik örtü tasarlamanın zorlukları nelerdir? 
 
Scotia, arkeolojik koruma örtüsü olarak çeşitli dinamikleri bir arada kurgulayan bir örtü olmalıydı. Çünkü Dragos Antik Kenti’nin bir kazı alanı olmasının yanı sıra kent ile kurduğu ilişki zamanla kaybolmuş, kentte yaşayanlar için tanımsız bir alana dönüşen bir yer olmuştu. Arkeolojik koruma örtüsü olarak tasarlanan Scotia’nın öncelikli işlevi olan koruma ile birlikte koruduğu değeri ön plana çıkaracak bir örtü olması gerekiyordu. Bu fonksiyonları sağlarken düşünülmesi gerekenler ise örtünün bulunduğu alana en az temas sağlayacak şekilde taşıyıcı sisteminin organize edilmesi ve antik kent plan kurgusuna zarar vermeyecek şekilde mekânsal konfigürasyonların kurgulanmasıydı. Bulunduğu kazı alanını tanımlı ve keşfedilebilir bir kentsel arakesit haline getirmeye çalışmak aynı zamanda alanın etkileşim ve öğrenmeye açık bir alan haline gelmesi gerekiyordu. Bu işlevlerle birlikte proje alanında temas edilen her bir noktanın barındırdığı potansiyeller gereği düşünülmesi gereken geçicilik durumunun sağlanması konusunda bir çalışma yürütüldü. 
 
Mekânsal algıyı korumak adına projede hangi ayrıntılara dikkat ettiniz? 
 
Scotia, bir örtü olarak kazı alanı ile birlikte oluşturduğu mekânsal oluşumların hem bulunduğu bölgenin topografik özellikleriyle hem de sağladığı sosyal donatılarla bir kentsel etkileşim alanı olarak kurgulandı. Çeşitli konfigürasyonlar üzerine kurgulanan örtü, bu mekânsal oluşumların etkili şekilde yansıtılabilmesi için yedi parçadan oluşturuldu. Bu örtüler hem sağladıkları mekânsal oluşumlara hem de bulunduğu bölge ile kurdukları fizyolojik ilişkilere göre çeşitli konkav ve konveks biçimlere dönüştü. Aynı zamanda çeşitli mekânlarda sağlanan geçicilik durumu, kazı alanının potansiyel büyüme olasılıkları da göz önüne alınarak kurgulandı. Alanın kent ile ilişkisinin sağlanmasına yönelik kurgulanan rota, alanı kıyı şeridinden itibaren algılanan bir öğrenme, sergileme ve etkileşim alanı olarak tanımlarken arkeolojik kazı alanının çeşitli perspektiflerden keşfedilebilmesine olanak sağladı. 
 
Projeyi oluştururken hangi programları kullandınız? 
Proje oluşum süreci kurgulanırken çeşitli programlar üzerinde denemeler yapılmıştır. Lakin mimari tasarımın gerçekleştirileceği program olarak parametrik sistem ve form denemelerine olanak sağlayan, Grasshopper eklentisini içinde bulunduran Rhinoceros programı seçilmiştir. Sonrasında bu program üzerindeki veriler, strüktür hesaplamaları için SAP2000 programına aktarılıp taşıyıcı sistem gereksinimleri belirlenmiştir. Taşıyıcı sistem ile ilgili verilen kararlar proje modeline yansıtıldıktan sonra üç boyutlu görselleştirme programı olarak Lumion kullanmıştır. Son olarak hazırlanan görsellere ek olarak Adobe Photoshop ve Adobe Illustrator programı kullanılarak hazırlanan diyagramlar yine aynı programlar kullanılarak oluşturulan paftalara yerleştirilmiştir. 
 
Projenin yer alacağı Dragos (Orhantepe) bölgesinin, AFAD tarafından yayımlanan Türkiye Deprem Tehlike Haritası, 2018 Deprem Haritaları ve İBB’nin hazırladığı Deprem Kayıp Tahminleri Kitapçığına göre risk durumunu göz önüne aldınız mı? Depremle ilgili hangi kriterleri dikkate aldınız? 
 
Projeye başlamadan önce literatür ve kaynak taraması yaparak bölge hakkında ve projede kullanacağımız yöntemler ile ilgili bilgi toplandı. İBB tarafından hazırlanan kitapçıkta, Orhantepe bölgesinde 2000 öncesinde yapılan binaların çok olduğu ve gece nüfus yoğunluğunun ortalamanın üzerinde olduğu gözlemlenmiştir. Olası deprem sonrası kayıp tahminleri ve deprem yer hareketi verileri incelenmiştir. Türkiye Deprem Tehlike Haritası, DD2 deprem düzeyinde harita spektral ivme ve yerel zemin etki katsayılarını elde etmek amacıyla kullanılmıştır. Yine bu verileri almak için interaktif web uygulamasına girilen yerel zemin sınıfı İBB Deprem Risk Yönetimi ve Kentsel İyileştirme Daire Başkanlığı tarafından 2009’da yayınlanan Zemin Sınıflama Haritası isimli belgeden alınmıştır. Yapının alacağı deprem yüklerini tespit edebilmek için Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (TBDY-2018) takip edilmiştir. Yönetmeliğe göre kat ötelemeleri ve kesme kuvvetlerine dikkat edilmiştir. Deprem kuvvetleri kombinasyonlar içerisinde etki ettirilmiş, en elverişsiz kombinasyonlara göre hesaplama yapılmıştır. 
Çelik Yapılar - Sayı: 67 - Kasım / Aralık 2020

Kendimizi Sınayalım

KENDİMİZİ SINAYALIM

Üyelerimiz

ALFATECH GRUP
MEINHARDT



© 2014 - Türk Yapısal Çelik Derneği