Proje Yürütücüsü: Garanti Bankası İnşaat Grubu
Yeniden İşlevlendirme Projesi: Han Tümertekin ve Mimarlar
Bölgesel Tasarım Mimarları:
Açık Sinema, Hakan Demirel, Arif Suyabatmaz Mimarlık
Mağaza, Ömer Ünal
Uygulama: EFESKA / SİSKA İnşaat
Restorasyon Projesi: Ali Emrah Ünlü - Ferhat Keten
Proje Bilimsel Danışmanı: Prof.Dr.Oğuz Ceylan
Malzeme Analizleri: Prof.Dr. Ahmet Ersen
Statik Danışman: Prof.Dr. Ahmet Saygun
Statik Proje: Celal Erdem
Elektrik Projesi: Enkom
Mekanik ve Havalandırma Projesi: Haluk Derya
Yangın Danışmanlığı: Prof.Dr. Abrurrahman Kılıç
Akustik Danışmanlığı: Proplan
Yeniden İşlevlendirme Denetimi: Promim
Dikey Taşıma: OTIS
Bina Detayları
Mekan Boyutları: A Blok 11,40m x 36,50m - B Blok 10,80m x 30,80m
Yükseklik: 23,50m
Kat Sayısı: 6
Toplam Metrekare: 4500
Mimari Olgular
Yazan: Han Tümertekin
Salt Beyoğlu, gün boyunca önünden ortalama bir milyon kişinin geçtiği bir yapı.
Burada, bu bir milyon kişiden olabildiğince çok sayıda ziyaretçinin, neredeyse farkında olmadan içeriye girmelerini sağlayacak bir kurgu amaçlandı.
Bu nedenle tüm cephe bir geçiş ara yüzü olarak tasarlandı. Malzeme seçimi ve mekansal kurgusuyla caddenin karakterinin korunduğu, caddenin devamı niteliğinde tasarlanan forum alanı da yapının arkasındaki küçük meydana bağlıyor.
Binanın bütünündeki mimari düşünce; çok sayıda insanın yatayda ve düşeydeki dolaşımlarının tasarlanması üzerine temellendirildi. Bu tasarım yapının ana karakterini oluşturan temel mimari ögeler korunarak oluşturuldu.
Örneğin ana merdiven ve hemen yanında konumlandırılan, binanın işlevsel çeşitliliğinin izlenebileceği şeffaf asansörlerle, düşey sirkülasyonda da bu mimari gezinti kurgusu sürdürüldü.
Orijinal adı Siniossoglou Apartmanı olan altı katlı bina, İstiklal Caddesi üzerinde 1850-1870 yılları arasında 19.yüzyıl mimari üslubunda inşa edilmiştir. İki bloktan oluşan çelik putrelli, volta döşemeli, tam kagir bir yapıdır. Özgün işlevinin cadde kotunda ticaret, üstündeki katlarda konut olduğu anlaşılan yapının, Beyoğlu’nun konut alanı olarak kullanımının azaldığı dönemlerden itibaren iş-hanı, büro, sanat galerisi, parti il başkanlığı işlevlerini üstlenmiştir.
Bina; orijinal yapı elemanları korunarak çelik ve betonarme sistemlerle güçlendirilmiş, gereken yerde gerektiği kadar müdahale edilerek ve günümüz yapım teknolojisinden destek alarak yeni kullanıma uygun mekan kurgusuna kavuşturulmuştur.
Yapının zemin katları yukarıda belirtilen amaçlar doğrultusunda kamuya açık alanlar olarak düşünüldü. Caddenin devamı niteliğindeki ve programlı bölgelere geçişi kapsayan 290 m2 büyüklüğündeki Forum alanı konuk hizmetleri ve bilgilendirme işlevlerinin yürütüleceği giriş bölgesi. Zemin katlarda, Forum alanını destekleyen, hem içeriden, hem dışarıdan ulaşılabilinen, arka küçük meydana açılan 175 metrekarelik kafe ve bir galeri boşluğuyla kafe ile ilişkilenen, görsel kültür ağırlıklı yayınları kapsayan 100 metrekare bir mağaza yer almakta. Bir alt katta yer alan dijital sinema mekanı çok amaçlı etkinlikleri barındırabilecek şekilde bu kamusal mekana eklemlendirildi. Binada, kamuya açık 1130 metrekare sergileme alanları; 160 metrekarelik dijital sinema bulunmaktadır. Bunları dışında arşiv depoları, ofisler, arka plan hizmet birimlerini kapsayan 1095 metrekare alan mevcuttur.
STATİK DETAYLAR
Garanti Bankası’na ait yapının güçlendirme ve tadilatına yönelik hazırlanan mimari restorasyon projeleri üzerinden, Erdem Mühendislik Müşavirlik İnşaat Hizmetleri tarafından inşaat hesaplamaları gerçekleştirilmiş ve İTÜ’den Prof. Dr. Ahmet Saygun tarafından da değerlendirilerek Teknik Rapor hazırlanmıştır.
Teknik Rapor’a göre bina orijinal haliyle 2 Bloktan oluşan, 5 katlı, yığma bir yapı. İstiklal Cadde’sine cephesi olan A Blok, yaklaşık 36,90 m x11.45 m boyutlarında dikdörtgen bir alana sahip. 50-70 cm kalınlıklı dış cephe ile 30-40 cm kalınlıklı iç bölme duvarları yığma ve binanın düşey taşıyıcı sistemini oluşturuyor. Başlangıçtan itibaren veya zaman içinde A Blok zemin katında bütün iç bölme duvarların kaldırıldığı ve yerine 3.1 m aralıklarla, 2 sıra kolonların oluşturulduğu, yani yığma yapı taşıyıcı sisteminin bozulmuş olduğu tespit ediliyor ve bu durumun da bina kısa doğrultusunda deprem güvenliğini büyük ölçüde zedelediği ifade ediliyor.
Binanın güçlendirme ve restorasyonu yapılırken binanın dış duvarlarının ve bazı iç duvarlarının orijinaline sadık kalınarak korunması, bazı iç duvarlarınınsa kaldırılması ön görülmüş. Bloklarda katlardaki mevcut volta döşeme sistemi korunarak, bu döşemeleri taşıyacak bina enine bir çelik çerçeve sistemi oluşturulmuş. Genelde yaklaşık 3.10-3.60 m aralıklarla yerleştirilen bu çerçeve sistemde 9.40 m tek açıklıklı, bir kesitli kirişler bina boyuna yönündeki duvarlara yapışık bir profilli kolonlara mesnetlenmiş. Bu çerçeve sistemi ile binanın yetersizlik gösterdiği kısa doğrultusu kuvvetlendirilmiş.
Kat adedi ve etkileyen yükler dikkate alındığında binada mevcut taş duvar altı temel sistemin yetersiz kaldığı gözlenmiş ve hazırlanan tadilat projelerine göre, restorasyon sırasında mevcut kısmi bodrum tama çevrilmiş ve kat yüksekliği arttırılmış. Bunun için zemin kotundan 4,6 m daha aşağıya inilerek 70 cm kalınlıklı radye temel plağı dökülerek, çepeçevre betonarme perde ile çevrili, 3.90 m kat yükseklikli bir bodrum kat alanı elde edilerek, üst yapı radye temeli bu rijit bodrum kata mesnetlenmiş.
A Bloğun zemin katında bulunan mevcut kolonlar korunmuş ve bodrum katta bu kolonların altına gelecek şekilde 40/40 kesitli betonarme kolonlar inşa edilmiş. -4.04 kotundaki zemin kat, A Blok’ta Forum alanı olup, B Blok’taki Konferans Salonu’nun taban döşemesi -4.04 kotundan -4.89 kotuna kadar kademeli dökülmüş. B Blok girişi + 0.12 m kotunda olacak şekilde ve bu bloktan A Bloktaki zemin kotu ile 1. Kat taban kotuna merdivenlerden inilip çıkılabilmesi sağlanmış. B Blokta +3.16 kotunda kısmi bir asma kat tutulmuş.
Dış cephe duvarları kalınlıklarında bir değişiklik yapmadan muhafaza edilecek şekilde ve iç yüzleri gelen kesitlere göre kalınlığı 10 cm ile 25 cm arasından değişebilen hazır donatılı shotcrete betonu ile güçlendirilmiş. Buna göre her iki blokta da bina uzun doğrultusunda düşey taşıyıcı sistem, çıkmaz sokağa bakan cephede boşluklu, caddedeki bitişik nizam olan cephede tam dolu betonarme kagir kompozit duvarlar oluşturulmuş.
Bloklarda enine yöndeki çerçevelerin kolon enkesitleri bu doğrultudaki deprem etkilerinin tümüyle bu çerçevelerde karşılanmasına imkan vermediği ortaya çıkınca, bu doğrultuda da ağırlıklı olarak donatılı shotcrete betonu ile güçlendirilmiş, duvarlar çerçevelerle birlikte bina kısa doğrultusundaki deprem tesirlerini karşılanmasından etkin olması sağlanmış.
Kolon aksları arasında dış cephe betonarme perdeleri içinde kalan 25 cm genişlikli boşluklar her türlü tesisat için gerekli düşey şaftlar yaratmış. Çelik çerçeve kiriş gövdelerinde bırakılan 30 cm çaplı dairesel boşluklar havalandırma, elektrik ve sıhhi tesisatın asma tavan içinde yatay geçişine imkan sağlanmış.
Projede üst yapı için betonarme imalata C30 beton sınıfı, temellerde C 25 beton sınıfı ile S420 donatı kalitesi, çelik konstrüksiyonlarda ST37 çelik sınıfı öngörülmüş. Moment aktaran çelik kolon-kiriş birleşimlerinde 10.9 kalitesinde yüksek mukavemetli bulonlar kullanılmış.
Hesap ve Tasarım İlkeleri
Yapının hesabında 2007’de yürürlüğe giren Deprem Yönetmeliği, TS500, TS648, TS498 ve diğer ilgili standartlar esas alınmış. Binanın üç boyutlu taşıyıcı sistem modeli düzenlenip SAP2000 bilgisayar programından yararlanılarak düşey ve yatay yüklere göre hesapları yapılmış, kompozit duvarlar programda kabuk elemanlarla idealize edilmiş.
Beyoğlu ilçesi deprem haritasına göre 2. Derece deprem bölgesine girmekte. Bina için yapı önem katsayısı 1.2 alınmış. Zemin etüd raporundan zemin sınıfı olarak Z2 önerilmiş. Buna göre spektrum karekteristik periyodları Ta=0.12 san. ve Tb=0.40 san. Değerlerinde kabul edilmiş.
Güçlendirme inşaatında önce bodrum kat dış cephe perde duvarları ve altlarındaki temeller ilk etapta sürekli temel şeklinde kuyu sistemine benzer bir çalışma düzeni ile bölge bölge inşa edilmiştir. Dış duvar çelik kolonları ve donatılı püskürtme beton imalatı alt kattan başlayarak en üst kata kadar yapıldıktan sonra, çelik kirişler yerleştirilip iç duvarların kaldırılması işleminin üst kattan başlayarak alt katlara doğru yapılması gerçekleştirilmiş. Son aşamada bodrum radye temeli ve betonarme tavan döşemesi tamamlanmış.
Mimari fonksiyon gereği yapıdaki hem yatay hem de düşey yükleri taşıyıcı fonksiyonu bulunan iç duvarların kaldırılmasından dolayı taşıyıcı sistemin, hem yatay hem de düşey yüklerin taşınması bakımından zaaflara uğrayacağı aşikar olduğundan iç duvarların kaldırılması durumunda volta döşeme taşıyıcı kirişlerinin mesnetleri de iptal olacağından mevcut döşemeyi emniyetle taşıyacak bir çelik taşıyıcı sistem düşünülmüş. Mimari ile uyumlu olacak şekilde bina yüksekliği boyunca cephelere yerleştirilecek çelik kolonlar arasına konan çelik kirişler, volta çelik kirişlerine mesnet vazifesi görmüş.
Yapının diğer bloğunda ise döşeme sistemi yeniden oluşturulduğundan aynı çelik kolon-kiriş sistemi uygulanmış ama bu kez oluşturulan kompozit döşeme sistemi bu ana çerçevelere mesnetlenmiş.
Yapının düşey yüklerini taşıması amaçlanan çelik çerçeve sisteminin kolonları temelden bodrum tavanına kadar oluşturularak çevre perde içine gömülü betonarme kolonlara mafsallı olarak oturtulmuş. Üst katlarda ise kiriş kolon bağlantıları yüksek mukavemetli bulonlu rijit olarak imal edilerek, duvar kalınlıklarına göre çelik kolonlar ya kısmi olarak betonarme perde içinde kalacak veya duvardan açıldığı katlarda betonarme üçgen bir başlık oluşturularak arkasındaki
betonarme perdeye bağlanmış.
TASARIM ve ÇÖZÜM PRENSİPLERİ
1. Dizayn Yükleri:
1.1 . Döşeme Yükleri:
Sabit Yükler:
Mevcut Döşeme:
Kagir kısım + çelik konstrüksiyon ağırlığı: 0,200 t/m2
Kaplama + asma tavan: 0,150 t/m2
d= 7 cm topping betonu: 0,175 t/m2
Tesisat askı yükleri v.b: 0,015 t/m2
g = 0,540 t/m2
Yeni imal edilen kompozit döşeme:
Betonarme döşeme d=7 cm: 0,175 t/m2
Trapez sac levha: 0.010 t/m2
Kaplama + asma tavan: 0,150 t/m2
Tesisat askı yükleri v.b: 0,015 t/m2
g = 0,350 t/m2
Döşeme Hareketli yükleri:
Koridorlar, Kütüphane ve Spor Salonu: 0,500 t/m2
Kar yükü:0,075 t/m2
Duvar Yükleri:
Tüm hesaplarda duvar birim hacim ağırlığı 2.000 t/m3 olarak alınmıştır.
1.2 . Deprem Yükleri:
Deprem hesapları, DEPREM BÖLGELERİNDE YAPILACAK BİNALAR HAKKINDA YÖNETMELİK (2007) ‘e göre yapılmıştır.
Buna göre ;
Spektral ivme katsayısı: A(T)= A0 x I x S(T)
A: Etkin yer ivmesi katsayısı
(A=0.30 İstanbul – Beyoğlu 2. Derece deprem bölgesi )
I: Yapı önem katsayısı I =1.20 alınmıştır
S: Spektrum katsayısı
S(T)=1+1.5T/TA T < TA
S(T)=2.5 TA ş T ş TB
S(T)=2.5(TB/T)0.8 T > TB
olarak hesaplanmıştır.
Burada
T: yapının birinci doğal titreşim periyodu
TA,TB: zemin karakteristik periyotlarını göstermektedir.
Toplam eşdeğer deprem kuvveti V = W x A(T) / Ra
Formülü ile hesaplanmıştır.
W: bina toplam ağırlığı W=G+nQ
G: ölü yükler
Q: hareketli yükler
n: hareketli yük azaltma katsayısı 0,60 olarak alınmıştır.
R: Taşıyıcı sistem davranış katsayısı
R=4.00 ( Deprem yüklerinin tamamının boşluklu veya boşluksuz perdelerle
taşındığı süneklik düzeyi normal yapılar )
(Yığma Kargir yapılarda R katsayısı 2.5 olarak verilmektedir. Ancak taşıyıcı duvarların çelik hasırlarla güçlendirilmesi durumunda bu katsayı %50 artırılarak 3,75 olarak alınabileceğinden ve de yapının taşıyıcı sistemini oluşturan duvarların büyük bir bölümü betonarme perdelerle entegre edilip güçlendirildiğinden böyle bir yaklaşım kabul edilmiştir.)
2. Malzeme
2.1 Betonarme Betonu
Yapının her üç blokunun üst yapı püskürtme beton perde hesaplarında C30
betonarme betonu önerilmiştir.
Yapının temellerindeki radye döşemelerde C25 betonarme betonu kullanılmıştır.
2.2. Betonarme Çeliği
Temeller, kazıklar ve üst yapı elemanlarının birleşim detaylarında ;
Minimum Akma dayanımı = 420 N/mm2
Minimum Kopma dayanımı = 500 N/mm2
Elastisite Modülü ………… Es = 200000 N/mm2
karakteristik değerlere sahip S420 Betonarme Çeliği
Püskürtme Beton uygulanacak perde elemanlarda:
Minimum Akma dayanımı ….. fyk = 500 N/mm2
Minimum Kopma dayanımı ….. fsu = 550 N/mm2
Elastisite Modülü …… Es = 200000 N/mm2
karakteristik değerlere sahip S500 Betonarme Çeliği kullanılmıştır.
2.3. Kargir yığma Duvarlar
Duvar birim hacim ağırlığı (sıva dahil ): 2.000 t/m3
Duvar Elastiklik modülü: Ed = 1050 Mpa olarak hesaplarda kullanılmıştır .
2.4. Yapı Çeliği
Geniş Başlıklı profil kirişlerde:
Akma dayanımı = 275 N/mm2
Çekme dayanımı = 410~560 N/mm2
Elastisite Modülü … Es = 206182 N/mm2
Mekanik özelliklere sahip S275 JR ( EN 10025: 1993 ) Yapı Çeliği kullanılmıştır.
Ana çerçeve kiriş ve kolonlarda, yapma kirişlerde, tali taşıyıcı eleman ve tüm birleşimlerin plakalarında;
Akma dayanımı = 235 N/mm2
Çekme dayanımı = 363 N/mm2
Elastisite Modülü Es = 206182 N/mm2
Mekanik özelliklere sahip (FE 37) S235 JR ( EN 10025: 1993 ) Standart profil ve sac kullanılmıştır.
2.5. Birleşim Elemanları
Moment aktaran ana taşıyıcı kiriş-kolon birleşimlerinde 10.9 kalitede yüksek
mukavemetli bulon kullanılmıştır.
10.9 Kalite Y.M.Bulon mekanik özellikleri: ( SL Birleşimi )
Kopma Dayanımı .. = 1000 N/mm2
Akma Dayanımı .. = 800 N/mm2
Makaslama Emniyet Gerilmesi = 240 N/mm2 (H yüklemesi) = 270 N/mm2 (HZ yüklemesi)
Ezilme Emniyet Gerilmesi = 280 N/mm2 (H yüklemesi)
= 320 N/mm2 (HZ yüklemesi)
Çekme Emniyet Gerilmesi = 360 N/mm2 (H yüklemesi)
= 410 N/mm2 (HZ yüklemesi)
Tali eleman birleşimlerinde 5.6 kalite kaba bulon kullanılmıştır.
5.6 Kalite Kaba Bulon mekanik özellikleri: ( SL Birleşimi ) ( DIN 7990)
Kopma Dayanımı .. = 500 N/mm2
Akma Dayanımı .. = 300 N/mm2
Makaslama Emniyet Gerilmesi = 168 N/mm2 (H yüklemesi)
= 192 N/mm2 (HZ yüklemesi)
Ezilme Emniyet Gerilmesi = 280 N/mm2 (H yüklemesi)
= 320 N/mm2 (HZ yüklemesi)
Çekme Emniyet Gerilmesi = 225 N/mm2 (H yüklemesi)
= 240 N/mm2 (HZ yüklemesi)
Kolon ankrajlarında 5.6 kalite bulon kullanılmıştır.
5.6 Kalite ankraj bulonu mekanik özellikleri :
Akma Gerilmesi = 300 N/mm2
Kopma Gerilmesi = 500 N/mm2
Çekme Emniyet Gerilmesi = 150 N/mm2
2.6. Birleşimlerde kullanılan kaynak emniyet gerilmeleri:
- Düşey yükler altında:
Köşe Kaynaklarda:DIN 4100 ; 1956
Basınç ve eğilme basıncı,
Çekme ve eğilme çekmesi gerilmesi: = 90 N/mm2 (H yüklemesi)
= 105 N/mm2 (HZ yüklemesi)
Kayma gerilmesi = 90 N/mm2 (H yüklemesi)
= 105 N/mm2 (HZ yüklemesi)
Asal gerilme= 110 N/mm2 (H yüklemesi)
= 130 N/mm2 (HZ yüklemesi)
Küt Kaynaklarda:
Basınç ve eğilme basıncı = 140 N/mm2 (H yüklemesi)
= 160 N/mm2 (HZ yüklemesi)
Çekme ve eğilme çekmesi gerilmesi: = 110 N/mm2 (H yüklemesi)
= 130 N/mm2 (HZ yüklemesi)
Kayma gerilmesi= 90 N/mm2 (H yüklemesi)
= 105 N/mm2 (HZ yüklemesi)
Asal gerilme= 140 N/mm2 (H yüklemesi) = 160 N/mm2 (HZ yüklemesi)