Hiperbolik tasarım
Hiperbolik tasarım

Hiperbolik Paraboloit Strüktür Sistemi

Hiperbolik paraboloitler karşılıklı kenarlarının boyut farklarına göre çeşitli şekillerde oluşturulabilirler. Hiperbolik paraboloitlerin yük altındaki davranışı yüzeyin düz kenarlı veya eğri kenarlı olma durumu ve mesnet koşullarına göre değişiklik göstermektedir. Yüzey etkinliği ile çalışan bir kabuk strüktür olan hipar, birbirine zıt yönlü eğrilikleri sayesinde her noktasında sabit ve birbirine eşit kayma gerilmelerine sahiptir. Yani bir doğrultuda etkiyen basınç kuvveti nedeniyle oluşacak burkulma tepkisi diğer doğrultuda etkiyen çekme kuvveti ile engellenir. Yüzeye etkiyen burulma kuvveti, çekme ve basınca oranla daha az olmakla birlikte genellikle kenar kirişleriyle önlenir. Bu avantajları ile hipar, diğer formlarına göre daha narin boyutlarda üretilebilir. Bu da kullanılan malzeme miktarını düşürerek maliyeti azaltır.

Hipar formunun yapı sektöründeki kullanımına yönelik iki önemli etken söz konusudur. Bunlardan biri, kuşkusuz onun strüktürel etkinliğidir. Taşıyıcı sistemin dayanıklılığı, kullanılan malzemenin cinsi ve kalınlığına bağlı olmakla birlikte biçimsel özellikler, strüktürel etkinlikte daha büyük bir öneme sahiptir. Bu nedenle tarih boyunca kemer, kubbe, tonoz gibi biçimler vazgeçilmez strüktür biçimleri olmuştur. Bir hipar strüktür, geleneksel yığma yapım tekniklerinde olduğu gibi; basınç gerilmelerine karşı mukavemet göstermekle birlikte, onun zıt yöndeki eğriliği çekme dayanımı da oluşturmaktadır.

Hipar, strüktürel etkinliğin yanında estetik yönüyle de öne çıkmaktadır. Özellikle de çeşitli boyutlardaki hipar yüzeylerin kombinasyonuyla oluşturulan kabuklar oldukça dinamik ve heyecan verici hacimler oluşturmaktadır. Bu nedenle bu biçimin, yalnızca estetik yönüyle ele alındığı örneklere de rastlanmaktadır. Örneğin, yapımı 2009 yılında tamamlanan, Amsterdam’daki Funen Block K konut yapısı betonarme karkas strüktürlü olup hiperbolik paraboloit formlu bir yeşil çatıya sahiptir. Çatısında yer yer düşey boşluklar ile teraslar elde edilen hipar betonarme döşeme ile taşınmaktadır.

Yük dağılımı yüzeyin üst noktalarından alt kenar noktalarına doğrudur. Bu nedenle strüktür alt noktalardan mesnetlenmeli, üst noktalardan asılmalıdır. Kenarlar kabuğun tüm basınç ve çekme gerilmelerini karşılamaktadır. Bu yüzden kenarlar kalınlaştırılmalı veya kirişler oluşturulmalı ve bu kirişler belli aralıklarla kolonlara ya da taşıyıcı perdelere mesnetlenmelidir. Bunun yanında birden fazla hiperbolik paraboloitin kombinasyonu kenarların birleşimi ve yük paylaşımı açısından strüktürü daha dayanıklı hâle getirmektedir.

Written by

Volkan Atabey

402 Posts

Afyon Kocatepe Üniversitesi Yapı Öğretmenliği (2014) İnşaat Mühendisliği (2020) Lisans Eğitimleri ve İnşaat Mühendisliği (2016) (Tezli) İş Güvenliği (2016) (Tezsiz) Yüksek Lisans Eğitimleri Almıştır. B Sınıfı İş Güvenliği Uzmanlığı Sertifikasına sahiptir.
View all posts

Leave a reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *