TR|EN
Güncel
E-Bülten Aboneliği
SteelPro 2023
18th New Horizons
Tevfik Seno Arda Lisesi
Yayınlar > Çelik Yapılar
Sayı: 73 - Kasım / Aralık 2021

Yarışma


ASYAP (Eşdeğer Ödül)

18. Çelik Yapı Tasarımı Öğrenci Yarışmasında (SteelPRO 2021) Eşdeğer Ödül ve Yangın Güvenliği Özel Ödülüne layık görülen Afet Sonrası Yaşam Projesi (ASYAP), afet sonrasında barınma konusuna dair önemli çözümler getiriyor.

 PROJE EKİBİ
Buğra Arslan - Fatih Sultan Mehmet Vakıf Üniversitesi, Mimarlık Bölümü
Aslıhan Aydoğan - Fatih Sultan Mehmet Vakıf Üniversitesi, Mimarlık Bölümü
Ersan Erdoğan - Fatih Sultan Mehmet Vakıf Üniversitesi, Mimarlık Bölümü
Batuhan Varol - Fatih Sultan Mehmet Vakıf Üniversitesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü
Danışman:
Dr. Öğr. Üyesi Semih Serkan Ustaoğlu - Fatih Sultan Mehmet Vakıf Üniversitesi, Mimarlık Bölümü

Mimarlık Raporu
İnsan, varoluş sebebiyle kendine bir yaşam alanı arama ve keşfettiği yaşam alanını yeni bir barınma mekânı olarak düzenleme eğiliminde olan bir tür. Hayatın doğal akışı içerisinde gerçekleşen doğal veya yapay afetler, çoğu zaman insanları yaşam alanlarını terk edip yeni yaşam alanlarına uyum sağlamak zorunda bırakıyor. 
 
Tarihsel süreçte dünyanın çoğu ülkesinde kontrolsüz yapılaşmanın kentlerin yeşil dokusuna fazlasıyla zarar verdiğini görmekteyiz. Kontrolsüz ve düzensiz yapılaşma aynı zamanda afet toplanma alanı olarak planlanabilen yeşil alanları büyük ölçüde yok edip, insanları ve diğer canlıları afetlere karşı savunmasız bırakmakta. 
 
Ülkemizde de görüldüğü üzere afet toplanma alanları gün geçtikçe azaldı ve artık şehir nüfusuna yetemeyecek hale geldi. Bu durum özellikle de denize kıyısı olan şehirlerde denizleri insanlar için güvenilir bir yaşam alanı oluşturmak için hedef haline getirdi. Afet Sonrası Yaşam Alanı Projesi (ASYAP),  tasarımıyla karadan bağlantımızı kesmek zorunda kaldığımız afet durumlarını ana hedef olarak belirlese de afet toplanma alanlarının yeterli olduğu bölgelerde kara üzerinde de yerleşim yapılabilecek şekilde tasarlandı. Denizde ve karada ulaşılabilirliği en üst noktaya çıkarmayı planlayan ASYAP, gemi, tren ve tır gibi ulaşım ve taşıma araçlarının ortak birimi olan konteyner ölçüsü ile tasarlandığı için afet sonrası acil durumda kolay ulaşılabilir ve dönüşebilir bir proje niteliğinde.
 
ASYAP, tasarımı sayesinde afet sonrasında insanlarda ortaya çıkabilecek psikolojik etkileri de ortak yaşam (co-living) kurgusuyla çözüm sunmayı hedefleyen bir proje. ASYAP  mahalle yaşam kurgusunu ve komşuluk ilişkisini korumaya çalışarak insanların birbirleriyle sosyalleşip vakit geçirebileceği birbirlerine deneyimlerini aktarabileceği ve temel ihtiyaçlarını birlikte karşılayabilecekleri ortak yaşam alanları sunuyor. 
 
Kullanıcı kişi sayısı ve ihtiyacına göre dört farklı modül şeklinde tasarlanan ASYAP, modüllerin farklı şekilde bir araya gelebilmesi ve kendi plan kurgusundaki değiştirilebilme özelliği sayesinde farklı mekân ve vaziyet kurgularını hem gemi hem de kara üzerinde oluşturabilme olanağı sağlıyor. 
 
Proje, afet esnasında oluşabilecek ulaşım ve teknik ekip sorunlarından en az şekilde etkilenmek üzere kurgulandı. Bir konteyner ölçülerini referans olarak alan ASYAP hem dış kabuk hem de iç mekân modüler tasarımında insanlara kendi kendilerine yaşam alanlarını kurabilme olanağı vermekte. 
 
Hem karada hem de denizde kurgulanabilen ASYAP, taşıma kolaylığı sağlamak ve atık ürünleri ortadan kaldırmak için bir paket halinde tasarlandı. Modül kurulumları bittikten sonra herhangi bir atık çıkmaması için paketin dış elemanları modüller için gerekli olan dış panellerden oluşmakta. 
 
Modülleri oluşturulan hafif çelik sistem, iç mekânda kullanıcıya inovatif kullanımlar da sağlamakta. Kullanıcı bu sistem sayesinde yatak, masa, dolap gibi iç mekân tefrişatını çelik taşıyıcı sistemle birlikte tasarlayabilmekte. Aynı zamanda ASYAP tasarlanırken yangın güvenliğini ön planda tutan yapı ürünleri de tercih edildi. 
 
Proje her yaştan insana hem psikolojik hem fiziksel hem de mimari yönden konfor sunuyor. Bununla beraber ASYAP’ın en önemli yanı kontrolsüz ve plansız yapılaşmanın sonucunda oluşabilecek etkilere karşı bir farkındalık da oluşturması.
 
Mühendislik Raporu
Yapının tasarımı yapılırken Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği 2018 (TBDY 2018) ve Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esaslarına Dair Yönetmelik (2018) yönetmelikleri kullanılmış olup TS-EN-1991 standardından rüzgâr ve kar yüklerinin etkileri için faydalanılırken, TS-498 standardından boyutlandırmada alınacak yüklerin hesap değerleri için faydalanıldı. 
 
Hesabı ve tasarımı yapılan yapı 2 normal kattan oluşmakta. Kat yükseklikleri bütün katlarda 2,40 m, zemin üstünde ise bina toplam yüksekliği 4,8 m olarak belirlendi. Katlar geçici barınma yapısı olarak tasarlandı. Binanın aks sistemi X-X doğrultusundaki uzunluğu eksenden eksene 4,7 m ve Y-Y doğrultusundaki uzunluğu eksenden eksene 14,77 m olarak belirlendi. 
 
Deprem hesaplarında konum olarak Muğla ili Dalaman ilçesi göz önüne alınmış olup (Enlem 36.842° Boylam 28,708°) DD-2 Deprem Yer Hareketi Düzeyinde AFAD çıktıları Ss=0,955 (Kısa Periyot Harita Spektral İvme Katsayısı), S1=0,251 (1 Saniye Periyot İçin Harita Spektral İvme Katsayısı) ve zemin sınıfı ZB olarak elde edildi.
 
Projenin uygulandığı alan spesifik olarak çok fazla ya da çok az kar alan bir yer değil. Bundan dolayı kar yükü hesaplarında TS 498’de belirtilen limitler içerisinde hesaplamalar yapılması uygun bulundu. Kar yükü hesabı TS EN 1991-1-3 yönetmeliğine göre yapıldı. Zemin yüzeyindeki kar ağırlığını (Sk), TS EN 1991-1-3 Ek MA Çizelge MA.1’e göre Sk= 0,75 kN/m² olarak belirlendi. Belirlenen kar yükünün ne çok fazla ne de az olması istendi. Rüzgâr hızı 28 m/s olarak tablodan okundu ve emme 0,5 kN/mm² olarak alındı. Duvarın olup olmamasına göre rüzgâr yükü dağıtıldı ve programa eklendi. Tasarlanan yapı birinci derece deprem bölgesinde inşa edildiğinden ötürü artçı sarsıntılara karşı en az hasarı alacak şekilde planlandı. Yapı ayrıca süneklik düzeyi ve şekil değiştirilebilme kapasitesi yüksek olarak tasarlandı. Deprem yüklerinin hesaplanmasında bina önem katsayısı, deprem yükü azaltma katsayısı vb. parametrelerin belirlenmesinde TBDY2018’den yararlanıldı. Yapının performans hedefi KH(Kontrollü Hasar) ve tasarım yaklaşımı DGT(Dayanıma göre tasarım) olarak belirlendi.
 
Deprem hesapları SAP2000 Programının kullandığı Mod Birleştirme Yöntemi ile yapıldı. Response Spectrum AFAD sitesinden alındı ve programa her iki yöndeki deprem için Scale Factor girildi. Binanın taşıyıcı sistemi süneklik düzeyi yüksek olarak tasarlandı. Taşıyıcı sistemi süneklik düzeyi yüksek deprem etkilerinin tamamının moment aktaran çelik çerçevelerle karşılandığı binalar (C11) kategorisinde olduğu için taşıyıcı sistem davranış katsayısı R=8, dayanım fazlalığı katsayısı ise D=3 olarak alındı.
 
Mimari olarak modüllerin birleşiminden oluşan tasarımın hesabında, birleşimlerden en elverişsiz sonuçları vereceği düşünülen modül birleşimi seçilerek matematik modeli SAP2000 üzerinden ön görülen kolon, kiriş boyutlarıyla modellendi.  Gerçekleştirilen analizlerden sonra kesitler analiz sonuçlarına göre revize edildi. Yapı tasarımında etkilenilen yüklerde, yapının kendi ağırlığı kullanılan program tarafından hesaplandı. Sabit yükler altında, duvar, sıva, döşeme betonu vb. gibi elemanlardan kaynaklanan yükler ve hareketli yük için kullanım amacına göre TS498 standardından elde edilen yük kullanılan programda ilgili yerlere yüklendi.
 
Yük kombinasyonları için “Çelik Yapıların Tasarım Hesap ve Yapım Esaslarına Dair Yönetmelik (2018)” yönetmeliği göz önüne alınarak yüklemeler gerçekleştirildi ve elde edilen en elverişsiz kesitlerin saptanması doğrultusunda bu kesitlere etkiyen yüklerin kesitler tarafından emniyetli olarak aktarılması durumu göz önünde bulunduruldu. Yük kombinasyonları ise şu şekilde oluştu:
 
• 1,4G
• 1,2G + 1,6S
• 1,2G + 1,6Q + 0,5S
• 1,2G + 1,6S +0,8W
• 1,2G + Q + 0,5S + 1,6W
• 1,2G + Q + 0,2S + E
• 0,9G + 1,6W
• 0,9G + E
 
Çeşitli yük kombinasyonları, deprem için Response Spectrum’u rüzgâr yükü, kar ve yayılı yükü tanımladıktan ve profil tipleri belirlenip kullanılan programa atandıktan sonra  otomatik olarak her eleman üzerindeki yükler ve deplasmanları hesaplandı. İlk analiz sonucunda elde edilen verilerin doğrultusunda, kolon kesitleri HE160B, ana kirişler, IPE120 ve tali kirişler IPE100 olarak belirlendi ve daha sonra kullanılan programın “Steel Design“ kısmında TS648’e en benzer kod olan AISC-360-10’a göre dizayn yapıldı. Analizden sonra yapının tamamının güvende olduğu görüldü. Elemanlardaki streslerin ciddi anlamda düşük olduğunun görülmesinin ardından analiz sonuçları yorumlandığında model statik olarak stabildir ve göçme riski gözlemlenmemektedir.
 
Yönetmelikte verilen yük kombinasyonlarını içinde bulunan deprem tepki spektrumu, rüzgâr yükü, kar yükü ve hareketli yükleri matematik modele tanımlandıktan ve profil tipleri belirlenip SAP2000’e atandı ve modelin analiz kısmına geçildi. SAP2000 programında analizin başlamasının ardından program kesit etkilerini ve deplasman değerlerini çıktı olarak elde edildi. SAP2000 programında “Steel Design“ kısmında TBDY2018 ile benzer olan AISC 360-10 yönetmeliğine göre kesit yeterlilikleri kontrol edildi ve yeterliliği sağlanan kesitler TBDY2018’göre tekrardan gözden geçirildi.

Jüri Değerlendirmesi
Su üzerinde ya da karada afet sonrası irrasyonel bir yerleşke önerisi sunması olumlu bulunmuştur. Çelikle kurduğu ilişki ve onun bir sisteme dönüşmesi yeterince ilerletilmemiş olmakla beraber mimari düzen olarak pozitif değerlendirilmiş, projenin afet duyarlılığı ve tanımlı bir modülden kentsel bir doku elde edilmiş olması da olumlu görülmüştür. 
 
Süneklik düzeyi yüksek taşıyıcı sistemler kullanılmış ve buna uygun olarak I profiller seçilmiş, bu açıdan olumlu bulunmuştur. Taşıyıcı sisteme çelik kolonlar yerleştirilirken hepsi aynı yönde yerleştirilmiştir ve bu sebeple zayıf yönleri hep aynı yönde kalmıştır. Bu yönde de deprem yüklerini aktarmak istemeleri yanlış bulunmuştur. Kolonların konfigürasyonlarının 90 derece çevrilmesi gerektiği çözüm olarak önerilmiştir. Eski yönetmeliğin kullanıldığı tespit edilmiştir. Aslında sistemin daha modüler olabileceği değerlendirilmiştir.

EfectIs Era AVRASYA Yangın Güvenliği SEÇİCİ Kurul Raporu 
Yarışmaya katılan 10 proje incelenmiş, yapısal yangın güvenliğine değinen 4 proje değerlendirmeye alınmıştır. 
 
Bu 4 projede de yangına dayanım ve yangına tepki kriterlerinden bahsedilmiş, bazı temel hatalar yapılmış olsa da yapılan çalışmalar takdir edilmiştir.
 
Yapılan değerlendirme sonucunda, yangın güvenliği konusuna mühendislik raporlarında yer veren projelerin bu konudaki gayretleri olumlu bulunmuş, ancak diğer projelere nazaran daha fazla ve daha doğruya yakın bilgiler vermesi nedeniyle Yangın Güvenliği Özel Ödülünün Afet Sonrası Yaşam Projesi (ASYAP) isimli projeye verilmesi kararlaştırılmıştır.
 
MİMARLIĞIN İNSAN PSİKOLOJİSİNE ETKİLERİNİ GÖZ ÖNÜNE ALDIK
Afet Sonrası Yaşam Projesi (ASYAP) ile iki farklı ödül kazanan ekip üyelerinden projelerle ilgili ayrıntıları öğrendik.
 
Projede farklı bir konsept karşımıza çıkıyor. Böyle bir proje üretme fikri nasıl ortaya çıktı?
Projeye afet anında ve afet sonrasında insanların en çok neye ihtiyaç duyduklarını araştırarak başladık. Özellikle sosyal medyada ülkemizde yaşanan herhangi bir afet durumunda insanların en çok neye tepki gösterdiklerini ve neye ihtiyaç duyduklarını araştırdık. Araştırma sonucunda insanların en çok afet toplanma alanlarının yetersizliğinden ve artık şehrin nüfusunun karşılayamayacak seviyelere gelmesinden şikâyet ettiklerini gördük. Araştırmanın ardından dünyamızın %70’ini oluşturan okyanus ve denizlerin insanlar için afet sonrası güvenli toplanma alanı olması gerektiğine karar verdik. ASYAP’ı tasarlarken deniz ve okyanusları afet sonrası insanlar için güvenli alan haline getirmeyi amaçlasak da ihtiyaç halinde kolayca karada da inşasının yapılması gerektiği bilinciyle hareket ettik.
 
Projede sosyal olgular da dikkate alınmış. Bu konuda neler söylemek istersiniz?
Psikoloji, sosyoloji gibi insanı inceleyen alanlarla mesleğimizin doğrudan ilişkilendirilmesi ve bu alanların mimari tasarıma entegre edilmesi günümüzde artık bir gereklilik. Biz de bu gerekliliği konseptimizi oluştururken göz önüne alıp afet sonrası insan psikolojisinde oluşan etkilere tasarladığımız sosyalleşme alanlarıyla çözüm sunmaya karar verdik. İnsanların birbirleriyle vakit geçirmelerini arttıracak mekânlar ve komşuluk ilişkilerini ön planda tutarak co-living kurgusunu tasarımımıza yansıttık. Konseptimizde yer verdiğimiz ortak yeme-içme, eğlence, açık ve yarı açık mekânlarımız insanların yalnız kalmamalarını, afet sonrası oluşan depresyon anksiyete, uyku ve kişilik bozukluğu, panik atak gibi psikolojik problemlerini en aza indirmeyi hedefliyor.   
 
Çelik kullanımının bu projeye sağladığı katkılar nelerdir?
ASYAP’ta tasarım bağlamında hem gemi üzerinde hem de ihtiyaç duyulduğu takdirde karada hızlıca kurgulanıp insanların faydalanabileceği bir düzen olarak oluşturmak istedik. Çelik diğer yapım malzemelerinden daha hafif olmasının yanı sıra insan gücüne dayalı çalışmayı daha kolay hale getirmesine olanak sağlıyor. Yüksek mukavemet değerine sahip olan çelik taşıyıcı elemanlar, en az malzeme kullanımı ile en çok verimi mümkün kıldı. ASYAP’ı taşıma kolaylığı sağlamak ve atık ürünleri ortadan kaldırmak amacıyla paket olarak tasarladık. Tasarımda çelik kullanmamız kurulum bittikten sonra herhangi bir atık çıkmaması, paketin dış elemanları modüllerimiz için gerekli olan dış panellerden oluşmasına olanak sağladı. İç mekânda modüllerimizi oluşturduğumuz hafif çelik sistem tasarımda kullanıcıya inovatif kullanımlar da ortaya çıkardı. Yatak, masa, dolap gibi iç mekân tefrişatını taşıyıcı ile entegreli tasarlayarak dönüşebilir mekânlar oluşturdu. 
 
Projeyi tasarlarken hangi programlardan yararlandınız? 
Şematik görseller, diagramlar, eskiz denemeleri Adobe Photoshop ve Adobe Illustrator, iki boyutlu görselleştirmelerin plan, kesit, görünüşleri ise AutoCad programı kullanılarak oluşturuldu. SketchUp programında üç boyutlu kütlesel modellemeler yapıldı. Aynı zamanda çelik detay birleşim modelleri, modüllerin oluşum şemaları ve malzeme gösterimlerinde yine SketchUp programından yararlanıldı. Tasarlanan modelden kesitler, ortamı yaşatacak sahneler render alındı. Mimari görselleştirmelerin yanı sıra mühendislik hesaplamalarının ve modellemelerinin yapılması için Sap2000 programı kullanıldı. Bu program modelimizin ölü ve hareketli yüklere karşı gösterdiği rijitliği sunarak mühendislik raporumuzu ortaya koydu.

Yangın güvenliği konusunda hangi noktaları dikkate aldınız?
Özellikle afet sonrası yaşamı kurguladığımız bu projede yangına çözüm bulmak en önemli sorumluluklarımızdan biriydi. Yangın önlemlerini projemize entegre etmek bizi yangın güvenliği özel ödülüne ulaştırdı. Taşıyıcı sistemden duvarlarımızı oluşturan katmanlara kadar yangın korunma yöntemleri incelenerek malzemeler yangın sınıflarına göre A1 (hiç yanmaz) ve A2 (zor yanıcı) kullanıldı. Püskürtme kaplamalı çelik, taş yünü, yangına dayanıklı alçı levha malzemelerinin içerik özellikleri ve dayanım sıcaklıkları incelenerek tasarımda kullanıldı. Yangın güvenliğinin yanı sıra alçı levha malzeme ile su yalıtımı sağlandı, taş yünü malzemesiyle de ısı yalıtımlı duvar oluşturuldu. 
 
Yarışmadan edindiğiniz deneyimleri bizimle paylaşır mısınız?
Yarışma, mesleğimizin gerekliliği olan multidisipliner bakış açısını psikoloji ve sosyoloji alanları ile deneyimleme şansı sundu. Ayrıca konseptimiz için aldığımız kararların paftalara yansıtılması, düşüncelerimizin diyagramlara iki boyutlu ve üç boyutlu çizimlere aktarılması bizlerin görselleştirme yetisini geliştirdi. Betonarme malzeme dışında çelik sistem hakkında bilgi sahibi olmamız ve çelik sisteminin sökülebilir ve dönüşebilir olması çevre bilinci açısından önemliydi. Henüz lisans hayatımızdayken bu tecrübeyi kazanmak bizim için faydalı oldu.
Çelik Yapılar - Sayı: 73 - Kasım / Aralık 2021

Kendimizi Sınayalım

Sayı 73 Soru



© 2014 - Türk Yapısal Çelik Derneği