Prefabrik Yapılarda Taşıyıcı Elemanlar

[LordofAndromeda]

   İskelet sistemler tüm dünyada olduğu gibi Türkiye’de de büyük açıklıklı sanayi yapılarının üretiminde kullanılan, yapının tüm yüklerinin kolon, kiriş, çerçeve gibi yapı bileşenleri ile temel sistemine iletildiği yapım sistemidir. Kolon ve kiriş, iskelet sisteminin iki rijit ve doğrusal elemanıdır. Kiriş ve kolonların birlikte çalışacak şekilde mafsallı ya da ankastre birleştirilmesiyle çerçeve oluşturulmaktadır. İskelet sistemlerin temel özelliği taşımadır ve çatı sistemi, döşeme, duvar ve bölme gibi mekan oluşturan elemanların taşınmasına olanak sağlamaktadır. Büyük açıklıklı sanayi yapıları yapımında kirişlerin açıklık doğrultusu, düşey elemanların ve stabilite elemanlarının tipi ve düzenlenmesi önemli kriterler oluşturmaktadır.

   Kirişler, üzerlerine etkiyen düşey yükleri eğilmeye çalışarak taşıyan, kolon ya da taşıyıcı duvar üzerine mesnetlenmiş yatay taşıyıcı yapı bileşenleridir. Kolonlar kirişlerin altında çoğunlukla basınca çalışan düşey yapı bileşenleridirler. Kolon temelleri, yükü zemine yayarak çökmelerin sınırlı olmasını sağlamakta ve esas olarak basınca çalışmaktadırlar. Yapıya etkiyen yükler düşey ve yatay yükler olarak ikiye ayrılmaktadır. Düşey yükler; öz ağırlık, kullanım yükleri, kar yükü, buz yükü, konstrüksiyon (yapım) yükleridir. Yatay yükler, rüzgar yükü ve deprem yükleridir.

   Günümüzde büyük açıklıklı sanayi yapıları, ülkemizde önyapım betonarme bileşenler, öngerilmeli betonarme bileşenler ve çelik yapı bileşenleri ile kurulan iskelet sistemler ile üretilmektedir. İskelet sistemler 25 – 30 m’lik açıklıklardan sonra ekonomik olmaktan uzaklaşmaktadırlar. İmalat, nakliye, montaj ve işçilik bakımlarından önemli maliyet artışları ortaya çıkmaktadır. Bu durumlarda diğer sistemler araştırmalıdır.

   Dolu Gövdeli İskelet Sistemleri:

   Dolu gövdeli iskelet sistemler 15 m. açıklığa kadar ekonomik olarak kullanılabilmektedir. Bu açıklığın artırılması istendiğinde ise betonda ön gerilimin uygulanması, çelikte ise özel imalat kirişlerin yapımı ile 25 – 30 m. açıklığa kadar ulaşılabilmektedir.

   Kafes Kirişli İskelet Sistemler :

   Açıklık büyüdükçe kiriş yüksekliği de artmaktadır. Buna karşılık çok parçadan oluşan, içi boşaltılmış kirişler yapmak mümkündür. Üst ve alt başlık çubukları ile bunların arasında üçgen alanlar oluşturacak şekilde düzenlenen örgü çubuklarından oluşan sistemler, kafes kiriş sistemlerdir. Birleşim yerlerine düğüm noktası denmektedir. Kafes kirişi oluşturan doğru eksenli çubuklar ve düğüm noktaları, aynı düzlem içinde oluşturulmaktadır. Bu çubuklar eksenel basınç ve çekme gerilmeleri almakta ve ince en kesitler ile büyük açıklıklar geçilebilmektedir. Düzlem kafes kirişler taşıyıcı olabilmeleri için üçgenler ile kurulmaktadırlar. Kısaca makas denilen düzlem kafes kirişler, başlık şekillerine göre adlandırılmaktadırlar. Düzlem kafes kirişlerde kiriş yüksekliğinin açıklığa oranı ve geçebileceği en büyük açıklık, malzeme türüne göre değişmektedir. Bu oran çelik için H/L = 1/12 ~ 1/16 ve ön gerilmeli çelik için H/L = 1/16 ~ 1/25 alınmaktadır. Bu sistem ve çelik malzeme ile geçilebilecek en büyük açıklıklar ise 50 – 60 metredir.

   Makas aralıkları, çatı örtüsü ve aşık sistemine bağlıdır. Genellikle 3 - 6 m. arasında seçilmektedir. Büyük açıklıklı sanayi yapılarında, aşık olarak paralel başlıklı kafes kirişler kullanılarak 15 – 20 m.’ye kadar çıkabilmektedir.

   Düzlem kafes kirişler (makaslar), yapı kısa kenarına paralel olarak yerleştirilmektedirler. Ayrıca kafes düzlemine dik etkiyen yatay yükleri karşılamak ve yapıyı rijit hale getirmek için bu yüklerin etkidiği doğrultuda aşıklar ile aynı düzlemde stabilite bağlantıları (çaprazlamalar) düzenlenmektedir. Bu stabilite bağlantılarının, yapı iki ucunda ve iki ya da üç açıklıkta bir yapılması gerekmektedir.

   Kemer Kirişli İskelet Sistemleri:

   Kemer kirişli iskelet sistemler, kafes kirişlerin ekonomiklik sınırını aştığı durumlarda, 30 – 60 m. gibi açıklıklarda kullanılabilen sistemlerdir. Kemerler, basınca çalışan eğri eksenli çubuk taşıyıcı sistemlerdir. Basınç kuvveti belirli bir büyüklüğe ulaştığında doğru eksenli basınç çubuklarında olduğu gibi kemerlerde de burkulma olmaktadır. Yalnız kemerler daha fazla basınç kuvveti taşıyabildikleri için doğru eksenli çubuklara kıyasla narin yapılabilmektedirler.