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

Yarışma


HİDRO TAK (Mansiyon Ödülü)

Bulunduğu bölgedeki nüfusa göre genişleme özelliğine sahip Hidro Tak projesi, 18. Çelik Yapı Tasarımı Öğrenci Yarışmasında (SteelPRO 2021) Mansiyon Ödülünü kazandı.

 PROJE EKİBİ
Gizem Sayın - Düzce Üniversitesi, Sanat Tasarım ve Mimarlık Fakültesi, Mimarlık Bölümü
Bilge Doğan - Düzce Üniversitesi, Sanat Tasarım ve Mimarlık Fakültesi, Mimarlık Bölümü
Saadet Yiğit - Yıldız Teknik Üniversitesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü
Emin Bölük - Yıldız Teknik Üniversitesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü
Danışmanlar:
Fatih Alemdar - Yıldız Teknik Üniversitesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü
Nuray Benli Yıldız - Düzce Üniversitesi, Sanat Tasarım ve Mimarlık Fakültesi, Mimarlık Bölümü
 

Mimarlık Raporu
Gerçekleştirilen tasarım için bağlamın seçimi öncelikli belirteç oldu. Proje, zemin özelliklerine göre farklı boyutlarda ve uzunluklarda kurgulanabilme, sonrasında ise bulunulan lokasyondaki nüfusa göre sistemin esnetilebilmesi özelliğine sahip. Bu sebeple amaçlanan tasarım, bulunduğu her ortamın özelliğine göre şekil alıp kullanılabilecek nitelikte. Projenin kendisini daha iyi ifade edebilmesi için deprem riski yüksek olan, eğitim, turizm, ticaret sektörlerinin gelişmiş olduğu insan yoğunluğunun fazla bulunduğu İzmir ili bağlam olarak belirlendi. 
 
Daha önce yapılan modüler acil durum birimlerini incelendiğimizde en büyük sorunun insanların minimum şartlarda yaşarken yaşamsal faaliyetlerini bir şekilde karşılayabildikleri (yeme-içme, uyuma vb.) ancak topluca kullanılan alanların tamamen tanımsız boş alanlara yönlendirilmesi olduğu gerçeği karşımıza çıktı. O esnada evdeki babalar, oyuncaksız bebekler, okula gidemeyen çocuklar ve sadece ailesinin ihtiyaçları için çabalayan anneler için hiçbir rekreasyon alanının düşünülmediği fark edildi. Bu düşünceden yola çıkılarak hem modüler sistem içerisinde zorunlu yaşam faaliyetlerini sürdürebilen hem de hidrolik sistem içerisinde ve dışarısında tüm zorunlu ve sosyal yaşam faaliyetlerini destekleyebilen bir modüler tasarım meydana getirildi. Her bir modüler yapı 3,5-4 dakikada kurulabilme imkânına sahip. Çevreci ve ekolojik tasarım; doğal ısı yalıtımı, güneş ışığı alımı, hava sirkülasyonu ise sürdürülebilir bir yaklaşıma örnek olması açısından kurgulandı.
 
Tasarımının temel fonksiyonunun “barınma” olduğu dikkate alınarak, normal koşullarda kullanımı apart, konuk evi, afet sonrası geçici konaklama, mülteciler için geçici barınma salgın ile mücadele dönemleri için barınma imkânı sunan sistem tercih edildi. Tamamen çelik ve ahşap malzemeden üretilen modüler sistem, birimlerin bir araya gelmesi ile ortaya çıkan açık mekânlardan oluşan çoklu barınma, sosyal ve rekreasyon işlev ihtiyaçlarını karşılamakta. Tasarım, çelik bağlantı detayları ile demonte edilerek farklı yerlerde yeniden monte edilip kullanılmaya da uygun.
 
Tasarımın en önemli yapı taşlarından birisi de modülerlik kavramı üzerine. İnsanların afet sonrasındaki durumlarda psikolojileri ve kullanabilecekleri fiziki güçleri de düşünülerek tasarlanacak olan sistemin, sök, ayır, paketle, götür felsefesi ekseninde olması için araştırmalara başlandı. 
 
Modüler birimin iç mekân organizasyonu, katlanma hareketleri ve işleyişi düşünüldüğünde büyük sisteme uyabilecek ve farklı açılardan birleşebilecek bir form olarak düşünüldü. Bu formun prefabrik görüntüden uzak durması da hedeflendi.  
 
Tasarlanan modüler sistem, her biri kendi içinde yaşam alanı oluşturan kütleler ve bu kütlelerin bir araya geldiği (dikeyde hareket sağlayan) hidrolik sistemden oluşmakta. Parça-bütün ilişkisine vurgu yapan tasarım, kütlelerin hidrolik sistem etrafında birleşerek bir iç avlu oluşturması ve biraz da küçük bir mahalle havası yaratması, insanların doğal afet sonrası kendilerini psikolojik açıdan yalnız ve eksik hissetme duygularını giderme amacı taşıyor.
 
Konaklama ihtiyacına göre kütlelerin sayısı artırılıp, hidrolik sistem sayesinde kütleler yukarı çıkarılabilmekte. Bu sayede insan sayısı artarken yaşam mekânları için alandan tasarruf sağlandı. Kütleler ve bahçe arasında sirkülasyon hem her kütlenin kendi kapısı ile hem de hidrolik sistemin içerisinde yer alan asansör ve merdiven sayesinde sağlanmakta. Her biri dört kişi kapasiteye sahip olan kütleler, duvarların içine gizlenmiş şekilde; dört tek kişilik yatak, mini mutfak, yemek masası olmak üzere temel yaşam alanlarını barındıran tasarımlar olarak kurgulandı. 
 
Kütlelerin tasarımındaki malzeme, iskelet ve çelikten oluşmakta. Katlanabilir duvarlar ile çelik profiller arasında CLT (Çapraz Lamine Ahşap) kullanılarak, sıcak, doğal, sürdürülebilir ve nefes alan bir malzeme seçimi yapıldı. Tasarım ayrıca güneş ışığını ise şeffaf pleksi levhalar sayesinde içeri almakta.

Mühendislik Raporu
Konum: Çalıkuşu Mahallesi, 3205 Sokak ve 3209 Sokak Kesişimi Çalıkuşu Feride Parkı 3 No’lu Afet ve Acil Toplanma Alanı, Karabağlar/ İzmir
Mülkiyet Bilgileri: Kamu
Alan: 1386 m²
Kapasitesi: 554 kişi
Enlem: 38.40°
Boylam: 27.13°
 
Kullanılan Yönetmelikler: Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (TBDY 2018), Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esaslarına Dair Yönetmelik (2018), TS-498.
 
Kullanılan Profil: 13 x 7 x 0.6 cm kutu profil.
 
Dönüştürülebilir pansiyon binası birinci derece deprem bölgesinde yer alacak ve Z4 yerel zemin sınıfı üzerine inşa edilecek. Deprem toplanma alanlarına önceden kurulmuş olan bu sistem hidrolik kriko mantığında çalışmakta. Katlanabilir modüler odalar deprem sonrasında toplanma alanına getirildiğinde pinler yardımı ile hidrolik sisteme tutturuluyor. Pinler hem modüler odanın hem de hidrolik sistemin gövdesinde bir araya getirildiklerinde tam üst üste oturacak şekilde tasarlandı. Bir oda ile hidrolik sistemi 6 adet pin bağlıyor. Pinler üst üste oturduktan sonra ortalarından uzun perçin benzeri bir eleman ile birbirine tutturuluyor. Yan duvarları yatay doğrultuda tam ortadan menteşeli olarak tasarlanan odanın ön ve arka cephesi sonradan takılmakta ve yan duvarların taşıyıcı olarak çalışması hedeflenmekte.
 
Kalıcı yük hesabında ahşap döşemenin özgül ağırlığı TS-ISO-9194’ten 800 kN/m3 alındı.  Hareketli yük ise TS-498 çizelge 7’de belirtilen 50 m2’den küçük alan olduğu için 2 kN/m2 olarak belirlendi. Kar yükü TS-498 çizelge 4’te konumun 1. kar yükü bölgesinde bulunması sebebiyle 0,75 kN/m2 alındı.
 
Deprem yükü ise AFAD’ın Türkiye Deprem Tehlike Haritalarından rapor olarak alındı. Deprem yer hareketi düzeyi 50 yılda aşılma olasılığı %10 olan yer hareketi düzeyi olarak DD-2 seçildi. Yerel zemin sınıfı daha önce konuma yaklaşık bir yerde yapılmış olan zemin etüt raporundan orta-sıkı kum, çakıl veya çok katı kil tabakaları olarak belirlenip ZD olarak seçildi. AFAD’ın raporuna göre Ss=1.122, S1= 0.274, SDS=1.179, SD1=0.562, PGA=0.457, PGV= 27.703 çıktıları alındı. Modüler odanın kolon kiriş birleşimi mil birleşimi ile yapıldı. Miller kolon ve kirişe kaynak yapılarak bağlandı. 
 
Mil ile kolon veya kiriş elemanı arasındaki levhanın kaynak hesabı;
Çelik Sınıfı: S355
Kutu profil: 130 x 70 x 6 mm, A = 22.56 cm2
Ucuna mil bağlanacak olan levhanın et kalınlığı (t) = 10 mm
Kaynak türü: Köşe kaynak (Çekme dayanımı 560 MPa olan elektrot kullanıldı).
 
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esaslarına Dair Yönetmelik tablo 13.4’ten t≤ 6 mm olduğu için  kaynak kalınlığı 0.7 x t = 0.7 x 6 = 4.2 mm’dir.
 
S355: Fy: 35.5 kN/cm2,  Fu: 51 kN/cm2, E=20000 kN/cm2

Jüri Değerlendirmesi
İzmir’de hızla demonte edilebilen bir sistem öneren projeye, bütün içinde bakıldığında çok boyutlu bir çaba olduğu görülmüştür. Hem modül ölçeğinde detaya inilmiş hem de modüllerin bir araya gelinmesi ile ilgili bir sistem geliştirilmiş olması olumlu bulunmuştur.
 
Hesap raporu başarılı bulunmuştur. Yapısal birleşimler basit hesaplar ile çözümlenirken, aynı zamanda da süneklik düzeyi yüksek bir taşıyıcı sistem planlamasına ilişkin çözümler olduğu görülmüştür. Bazı taşıyıcı sistem parametreleri oldukça yüksek alınmıştır. Ama mevcut sistemin bu basit birleşimlerle bu yüksek sünekliği nasıl sağlayacağı konusunda bir bilgi verilmediği tespit edilmiştir. Kullanılan sistem, deneyim eksikliği nedeniyle deprem yüklerini güvenli aktaracak şekilde tasarlanmamıştır. Bununla beraber, statik açıdan görülen eksikliklerin düzeltilebilir olduğu değerlendirilmiştir. Ancak bu haliyle, mühendislik raporu yetersizdir.

PROJEYİ HAZIRLARKEN AFETZEDELERİN RUH HALİNİ DÜŞÜNDÜK
Hidro Tak projesini hazırlayan öğrenciler, proje aşamasında sadece mimari ve mühendislik açılarıyla sınırlı kalmayarak insan psikolojisini de tasarım sürecine dâhil ettiklerine söylediler. 
 
Zemin özelliklerine göre farklı boyutlara, uzunluklara sahip ve genişlemeye olanak sağlayan bir proje görüyoruz. Bu düşüncenin ardında yatan nedenleri sizden öğrenebilir miyiz?
Acil afet durumları her zaman ve her yerde olabilir, bunu öngörerek böyle bir yaklaşım sergiledik. Bunun yanında her bölgede zemin, iklim şartları farklı olduğu gibi nüfus yoğunlukları da farklılıklar içeriyor. Hidrolik sistemle birlikte nüfusun yoğunluk ve ortalamasına göre esneyen bir yapıda oluşan bir sistem öngördük. Projemiz her zemin koşuluna uygun olmasının yanında olağanüstü durumlarda (afetler salgınlar vb.) pratik bir şekilde dönüştürülmeye de uygun. Hatta ailedeki fert sayısına göre iki modüler oda birleştirilip büyük geniş bir odaya dönüştürülebilme gibi pratik fikirleri içerisinde barındırıyor. Katlanabilir modüler odalar bazı bölgelerde hidrolik sistem üzerine yerleştirilebilir nitelikte, bazı bölgelerde ise tek katlı evlerden oluşan köy tarzı her modüler oda birinden bağımsız zemine konulabilir durumda. 
 
Projede temel ihtiyaçların yanı sıra yaşam olgusu da psikolojik açıdan ele alınmış. Bu kriterleri göz önüne alma nedenlerinizi öğrenebilir miyiz?
Yaşam olgusu dediğimiz durum acil durum alanlarında fazlasıyla atlanılmış bir olgu. Biz de insan psikolojini düşünerek hareket etmenin bu proje için en uygun tercih olduğunu düşündük. İnsan böyle zor bir durumun içerisine bir anda girince psikolojik anlamda en hızlı şekilde normal yaşantısına devam etmek isteyecektir doğal olarak. Ancak bu durumu karşılayacak fonksiyonel birim ve alanlara ulaşamadıklarını gördük.  Bu durumlar düşünüldüğünde her bir bireyin sosyal yaşam faaliyetlerinin desteklenmesinin iyi olacağını düşündük. Projemizde mühendislik ve mimarı açıdan istenilenleri gerçekleştirmeyi çalışırken, eğer bir afetzede olsak o an olayların nasıl yönetilmesini isterdik diye kendimize sorular sorarak, cevaplar bulmaya çalıştık. Böyle zamanlarda insanlar üzüntü, çaresizlik gibi duygulara bürünmüş oluyorlar. Bu gibi zamanlarda yaşam alanlarında rahatlatıcı etkili çözümlerle insanlara deva olmak, onların psikolojisini rahatlatmak amaçlandı.
 
Tasarım içerisinde hem modüler sistem tasarımı hem de hidrolik sistem tasarımını görüyoruz. Bu iki sistemin birbiriyle olan ilişkisi projeye neler kazandırıyor?
Hidrolik sistem, zemin ve bağlam arasındaki ilişkinin kuvvetlendirildiğinin ve alanın tamamen bilinçli bir şekilde hazırlandığının kanıtı. Bu sistemin oluşturulması ile modüler birimler arası bağlantı detaylarının düşünülmesine gerek kalmamasını sağlandı. Basit bir şekilde pimli bağlantı detayları ile takılabilir sistem oluşumunun uygun olduğunu düşündük. Hidrolik sistem kriko mantığında çalıştığı için modüler odaların sisteme takılma aşamasının sadece zemin kotunda yapılması amaçlandı. Her kat zemin kotunda hidrolik sisteme monte edilecek, o katın tüm imalat işlemleri tamamlanınca kriko mantığıyla o kat yukarı kaldırılacak ve diğer katın imalatına geçilecek. Bu da afet sonrası barınma amaçlı kullanacağımız modüler sistemin kurulum aşamasını hızlandıracak.
 
Projeyi tasarlarken hangi programlardan yararlandınız?
Modelleme, tasarım, render süreçlerinde Rhino, Revit, Autocad, Photoshop, Lumion programlarını kullandık. Projemizi tasarlarken matematiksel modelleme aşasında ise SAP2000 kullanıldı. Birleşim detaylarının çiziminde ise Autocad programını tercih ettik.

Çelik kullanımının bu projeye sağladığı katkılar nelerdir?
Çelik kullanımının farklı şekillerdeki detayları bizlere sunduğunu, katlanma detaylarında ise istediğimiz form ve kullanım detayını çözebiliyor oluşumuzun bize çok şey kazandırdığını düşünüyoruz. Modüler çalışma mantığında özellikle taşıyıcı sistemin kendisinin bir tasarım elemanı oluşu ve iç mekândaki malzeme kullanımına kadar etkileyişinin bu denli önemli bir kriter oluşu çok önemli.  Çeliğin hafif, hızlı monte edilip sökülebilen, uzun ömürlü olması ve en önemlisi projenin konusunu da içeren pratik bir şekilde zaman kaybetmeden dönüştürülebilir olması bizim açımızdan büyük katkı sağladı.
 
Yarışmadan edindiğiniz deneyimleri bizimle paylaşır mısınız?
Yarışmada ilk defa inşaat mühendisleri ile birlikte ekip olarak çalıştık. Sayısal ve mühendislik değerlerini de düşünerek tasarım aşamasını gerçekleştirmek çok büyük bir deneyim oldu. Yarışmanın detaylarının da değerlendirilmesi bizim ölçü ve malzeme değerlerine kadar düşünmemize katkı sağladı. Okulda öğrenmiş olduğumuz çelik derslerini teoriden pratiğe dönüştürmek açısından çok ciddi bir deneyim kazandık. Hangi konularda eksiğiz, kendimizi hangi konularda geliştirmeliyiz gibi sorulara yanıt bulduk. Lisans aşamasındayken katıldığımız bu yarışma sayesinde hangi konuda yüksek lisans yapmak istediğimizi kavradık. Heyecanlı bir süreçti, farklı bir deneyim oluşu ve ödüle değer görülmek çok mutlu hissettirdi. 
Çelik Yapılar - Sayı: 73 - Kasım / Aralık 2021

Kendimizi Sınayalım

Sayı 73 Soru



© 2014 - Türk Yapısal Çelik Derneği