Prefabrik yapılar ve üretiminde kullanılan yapı elemanları

Prefabrik yapılar kullanım amaçlarına göre geçici prefabrik yapılar ve kalıcı prefabrik yapılar olmak üzere iki farklı şekilde üretilirler.

Geçici prefabrik yapılar, belli bir süre boyunca hizmet vermek için genellikle şantiyelerde baraka, yemekhane veya yatakhane olarak kullanılan yapıların üretiminde kullanılırlar. Bunlar daha çok çelik ve ahşap malzemeden elde edilmektedir. Geçici prefabrik yapılar istenildikleri takdirde sökülerek başka bir yerde yeniden montajı yapılabilir.

Kalıcı prefabrik yapılar ise genelde betonarme olarak inşa edilir ve çoğu zaman sökülmezler. Betonarme prefabrik yapılar; Tek katlı ve küçük açıklıklı yapılar (konut, okul vb.). Tek katlı ve büyük açıklıklı yapılar (endüstri, spor, toplantı binaları vb.). Birkaç katlı yapılar (konut, okul, idare, laboratuvar binaları vb.). Çok katlı yapılar (büro, otel, hastane, konut vb.) olarak inşa edilebilmektedirler.

Prefabrik yapı elemanları

Prefabrik yapı elemanları, kolon, kiriş, kemer gibi çubuk elemanlar, döşeme ve duvar gibi yapı elemanlarını oluşturan düzlem elemanlar ve kabuk elemanlar olmak üzere başlıca üç gruba ayrılabilir.

Çubuk Elemanlar, bir boyutu diğer iki boyutundan çok büyük olan yapı elemanlarıdır. Prefabrik yapı sistemlerinde, kirişler, kolonlar, aşıklar vb. elemanlar çubuk eleman olarak adlandırılırlar.

Kiriş elemanlar, yapı elemanları arasında sürekliliği sağlayarak deprem, rüzgar vb. etkilerden kaynaklanan yatay yüklerin aktarılmasında önemli rol oynar. Bu elemanların birleşimleri mafsallı olduğu gibi rijit olarak da teşkil edilebilirler. Prefabrik kirişler, kullanım amacına göre birçok farklı kesit ve biçimde üretilirler. Kirişlerin kesit ve biçimini etkileyen birçok faktör vardır. Bu faktörler, seçilen statik sistem, geçilecek açıklık, öngerme yapma gereği, üretim yeri ve metodu, kalıp ve işçilik imkanları, üretilecek serinin büyüklüğü, kiriş üzerine oturan diğer yapı elemanları olarak sıralanabilir.

Kolon elemanlar, prefabrik yapılarda kullanılan ve diğer yapı elemanlarından gelen düşey ve yatay yükleri temellere aktaran elemanlardır. Genellikle kolon elemanların alt ucu temellere ankastre olarak bağlanmaktadır. Üst ucu ise yapının kullanım amacına, deprem bölgesine, yapının yüksekliğine, vinç olup olmamasına, kolon açıklık ve aralıklarına bağlı olarak mafsallı veya rijit olarak teşkil edilmektedir.

Kolonlar genellikle dikdörtgen en kesitli olarak tasarlanırlar ve üzerleri kirişlerin sabitlenebilmeleri için inceltilmiş uçlu konsollar ve kısa konsollar olarak üretilirler. Ancak duvar plaklarının yaslanması, su iniş boruların saklanması gibi mimari isteklere karşı T, L, H kesitli kolonlarda yapılabilir.
Düzlem elemanlar, bir boyutu diğer iki boyutundan oldukça küçük olan bu elemanlar, düzlemine paralel doğrultuda yük taşırlar. Düzlem elemanlar duvarlar ve düzlemine dik doğrultudaki yükleri taşıyan döşemeler olarak iki farklı şekilde teşkil edilirler.

Döşemeler, prefabrik sistemlerde genellikle kolon ve kirişlerin oluşturduğu ana çerçevenin yanında ikincil taşıyıcı sistem elemanı olarak kullanılmaktadır. Ayrıca yapıdaki katları birbirinden ayırarak farklı yaşama ortamları sağlayan, üzerine gelen yükleri kolonlara ve diğer taşıcı sistemlere aktaran önemli yapı elemanlarıdır. Döşemeler, rüzgar ve deprem gibi yatay yüklere maruz kaldıklarında yanal rijitliği artırarak yapının bu yükleri diğer yapı elemanlarına aktarmasını sağlarlar. Prefabrik döşeme elemanları, T, çift T, U, boşluklu, düz, asmolen, filigran ve kaset döşemeler olarak birçok çeşitte teşkil edilebilirler.

Duvarlar, bir hacmin cephelerini yekpare olarak örten dolu kesitli elemanlar duvar panoları (levha) olarak adlandırılırlar. Deprem ve rüzgar etkileri sebebiyle oluşan yatay yüklere karşı yapının her iki doğrultuda rijitleştirilmesini sağlamasının yanında düşey yüklere karşı da dayanım sağlarlar. Düşey düzlem yapı elemanları olan prefabrik duvarlar işlevlerine göre üç gruba ayrılırlar.

1. Taşıyıcı duvarlar: Düşey yükleri taşıyan duvarlarla, yatay yükleri karşılayan ve eni kalınlığının 4 katından fazla olan panolardır.
2. Rijitlik duvarlar: Taşıyıcı duvarların burkulmasını engellemek amacıyla kullanılan duvarlardır.
3. Taşıyıcı olmayan duvarlar: Yalnız kendi ağırlıklarını taşıyan ve yüzeylerine etkiyen yatay yükleri taşıyıcı elemanlara aktaran duvarlardır.

Kabuk elemanlar, bir boyutu diğer iki boyutuna oranla oldukça küçük olan eğrisel yüzeye sahip prefabrik yapı elemanlarıdır. Bu elemanlar yapısal özellikleri sayesinde üzerlerine etkiyen yükleri yüzeyleri boyunca yönlendirerek ve yüzeyinde membran gerilmeleri oluşturarak taşıma görevi yaparlar.