Taipei 101 – Tuned Mass Damper (Sönümleyici Kütle)

Taipei 101 Tayvan’ın Taipei’de ki Xinyi Bölgesi’nde bulunan 509.2 metre ve 101 kattan oluşan bir süper gökdelendir. Taipei’de 101 sayısı 1 Ocak’ı temsil ediyor ve bu nedenle ülkenin yeni yıl kutlamaları bu gökdelen ve çevresinde yapılıyor. Toplam maliyeti 700 milyon dolar olup plan alanı 50m x 50m’dir. Bölgede uğurlu olduğu düşünülen 8 rakamından yola çıkarak gökdelen bambu şeklinde dikey olarak 8 çentikli bölümden oluşacak şekilde tasarlanmıştır. 413 Mpa Çelik ve C70 beton malzemeleri kullanılarak Payanda Kirişleri, Moment Çerçeveleri, Kemer Makasları, Süper Kolonlar ve Perde Duvarları yapı inşaatında tercih edilmiştir. Temelde 3 inç beton levha ile 380 kazık kullanılmış ve temelden yükselen mega kolonlar 8 cm kalınlıkta çelik ve 68 Mpa beton dolgusu ile sağlamlaştırılmıştır. İnşaat süresince malzemelerin taşınması için 6 sabit vinç kullanılmıştır. Taipe’de bina yapmanın en zor yanları; zayıf toprak koşulları (Yapılar batma eğilimindedir). Tayfun rüzgarları (Yüksek yanal deplasman yapıları devirmeye meyillidir). Büyük potansiyel depremler (Kesme kuvvetleri oluşturur).

Katlar, kenarlarda 3 m kalınlığında ve en büyük sütunların altında 5 m kalınlığına kadar bir dayanıklı bir levha ile örtülmüştür. Kayışlı makaslarla desteklenmiş çekirdek binayı ayakta tutan asıl yük taşıyıcıdır. Bina zayıf bir zemin ve kil yönünden zengin bir toprağa oturtulduğu için temel 40m ve 60m derinliklerde kazıklarla zemine sabitlenmiştir. Temel kazıklarının çapı 1.5 metredir. Çekirdekte, 16 kolon her bir doğrultuda 4 sıralı destek hattının geçiş noktalarına yerleştirilmiştir. Kolonlar, çelik levhalardan yapılmış, 62. kata kadar çeliğin yanı sıra ilave dayanım için betonla doldurulmuştur. 62 katın üzerinde sadece 80 mm çapında çelik malzeme kullanılmıştır. Gökdelen çevresinde 26. kata kadar, 4 bina yüzünün her birinde 2 süper kolon, 2 alt kolon ve 2 köşe kolonu bulunur. Çekirdek çevresinde (2,46 m x 3,1 m) 16 adet kolon bulunmaktadır. Döşemeler kompozit malzeme ile 13.5 cm kalınlığında yapılmıştır. Tasarım, yüksek performanslı çelik konstrüksiyon kullanımıyla kule için hem sağlamlık hem de esneklik sağlamaktadır.

İlk kez Taipei 101 de kullanılan Tuned Mass Damper

Taipei 101 Richter ölçeğinde 7 dereceye kadar olan depremlere ve 450km/s üzerindeki rüzgarlara dayanabiliyor. Bu yapının ana emme kapasitesi, yere monte edilmiş metal plakalara sahip 660 tonluk bir rüzgar damperinden sağlanıyor. Sönümleme sistemleri arasında en dikkat çeken, Taipei 101 projesinde kullanılan dev kütle sönümleyicidir. Tuned Mass Damper olarak adlandırılan bu sistem, bir yay, bir viskoz sönümleme cihazı ve titreşimli yapıya bağlı ikincil bir kütleden oluşan pasif bir sönümleyiciden oluşur. Dev sönümleme damperi 87-91 katları arasına bağlanmış toplamda 800 tonluk bir kütledir. Dünyada üretilmiş en büyük sönümle topu bu binada kullanılmıştır. Tuned Mass Damper, yapıya gelen yanal yüklerin tersine yükleme yaparak salınımları sönümleme mantığıyla çalışıyor. Zorlu coğrafi koşullar göz önüne alındığında, bu süper kule yapımında yer alan mühendislik ve malzeme teknolojileri dikkat çekiyor. Kule, güçlü ve yine de doğal afetler durumunda plastik gerilmeyi barındırabilmek için düşük gerilme oranına sahip, esnek çelikten yapılmıştır. Tapei 101 projesinde 412-510 MPa aralığında akma dayanımına ve 570-720 MPa aralığında çekme dayanımına sahip beş farklı tipte çelik plaka kullanılmıştır.

Taipei 101 Toshiba tarafından yapılan çift katlı asansörler içeriyor. Asansörlerle yapılan testlerden 60 km/s hıza ulaşabildikleri saptanmıştır. Bina hızlı asansörlere sahip olduğu için yükselme sırasında kulak tıkanmasına sebep olabileceğinden asansörler içerisine basınç kontrol sistemleri eklenmiştir.