ÇELİK HALAT GERGİ CEPHELER
CABLE NET FACADE SYSTEM
“Çelik Halat Gergi Cephe” olarak adlandırdığım bu cephe grubunu, kısaca “Gergili Cephe”olarak anacağım. Gergili Cephe, Çelik halatın gerilme geometrisine göre veya gergi sistemin içinde kullanılan basınç çubuklarının mevcudiyetine göre mimarlar arasında farklı isimler ile anılmaktadır. Bu durum beraberinde kavram kargaşasına sebep olmaktadır. Dahası ülkemizde Gergi cephelerin ortak mutabakata varılmış bir kategorik tanımı da henüz yoktur. Dolayısıyla bu cephe grubunu oluşturan cephe sistemlerinin mimari açıdan, birinin diğerinden ne farkının olduğu, avantaj veya dezavantajlarının neler olduğu, yapının neresinde hangi tip Gergi Cephenin uygulanabileceği konusunda, tasarımcı mimarların elinde derlenmiş yeterli bilgi bulunmamaktadır.
Gergili Cephe grubunun, mimarlar tarafından tam anlaşılması durumunda yapı tasarımına büyük katma değer sağlayacağına ve mimarların gergili cephe kullanımında daha ısrarcı olacağına inanıyorum.
ÇELİK HALAT GERGİLİ CEPHE SİSTEMLERİNİN TEMEL KULLANIM AMACI,
Her şeyden önce bu cephe grubu vizyonel dir. Yani içeriden dışarının kolayca görülmesi gerektiği ve çoğunlukla dışardan da içerinin görülmesi istendiği durumlarda kullanılır. Yani çift yönlü görünürlüğün tasarımsal veya işlevsel anlamda önemli olduğu cephe yüzeylerinde kullanılır. Tüm bu işlevsel özelliklerinin yanı sıra oldukça yenilikçi ve prestijli bir görselliği vardır.
Çubuklu giydirme cephelerde çoğunlukla saydam camlar kullanılır bu camlar renkli olabilir, Camdan farklı saydam materyaller de kullanılabilir. Çubuklu giydirme Cephelerde bu camların taşıyıcı karkası olarak, alüminyum veya çelik düşey (Mulyon) ve yatay (Tranzom) taşıyıcı profil elemanlar kullanılır. Cephe yüksekliğinin beş-altı metreden fazla olduğu durumlarda bu taşıyıcıların kesitleri görselliğe engel olacak seviyede artış gösterir.
Mulyon ve tranzom kesitlerinin artması çift yönlü görünürlüğü yatayda ve düşeyde engeller, dahası tasarımcının istemediği gölgeler veya yansımalar oluşabilir. Cephe maliyeti artarken estetikten uzak bir genel cephe görünümü oluşabilir.
Dış cephe de mimari kaygılar sebebiyle, kesit artışlarının önüne geçebilmek için sırasıyla bazı ek tedbirler alınabilir. Bunları sıralarsak,
- Öncelikle alüminyum profillerin et kalınlığı artırılır,
- Yeterli gelmediğinde, alüminyum profillerin iç kısmına ataleti artıracak çelik profiller yerleştirilir,
- Yeterli atalet momentine halen ulaşılamıyor ise mulyon veya tranzomlar, çelik konstrüksiyon veya cam fin’ lere dönüştürülür. Bu taşıyıcı karkasın üzerine cam yuvalarını organize eden alüminyum profil giydirme cephe sistemi monte edilir. Cephe taşıyıcılarında yeterli atalet momenti sağlanması uğruna, cephe görünümünde de bazı görsel değişimler oluşması kaçınılmazdır.
Bu değişimlerin kabul edilebilirlik sınırını elbette ki yapının mimarı belirleyecektir. Bu aşama da alınan mühendislik tedbirler sebebi ile mimari görünüm zafiyete uğruyor ise çubuklu cephe sisteminden vaz geçilip “Gergili Cephe” düzenine geçmek gerekecektir.
- Gergili cephe sistemlerinde, çift taraflı görünürlük en ideal seviyeye ulaşır. Bu aşama da ne tip bir gergili cephe sistemi kullanılacağına karar verilmelidir. Bu konu da, yazının ilerleyen bölümlerinde ayrıntılı bilgi aktarımları yer almaktadır.
Bazı yapılarda cephe boyutu düşeyde tek parça olarak çok daha yüksek tasarlanmış olabilir. Bu gibi durumlarda büyük ve hantal taşıyıcı karkas kesitleri oluşabilir. Bu kesinlikle tercih edilen bir durum değildir. Bu sorunun aşılmasında Gergili cephe sistemleri, önemli bir çözüm metodudur.
Elbette ki, gergili cephe sistemlerinin tercih edilmesi için mutlaka yüksek cephe boyutları şart değildir. Alçak cephelerde de estetik kaygılarla kullanılabilir ve oldukça şık görünümler oluştururlar.
Gergi Cephelerde düşey ve yatay taşıyıcılar çelik halat veya ince çelik çubuklardan oluşmaktadır dolayısıyla bu sistemin kullanılması çift yönlü görünürlüğün büyük oranda artmasını sağlar .
Burada unutulmaması gereken önemli bir nokta vardır. Yapının statik proje aşamasından önce “Gergi cephe” nin henüz konsept proje aşamasındayken, bina üzerinde kullanılacağı yerin kesin olarak belirlenmesidir. Mimari konsept Proje aşamasında bu karın alınması Gergi cephe imalat ve montajının çok daha ekonomik bir şekilde çözümlenmesine imkan sağlar. Aksi halde sonradan Gergi Cephe yapılması kararı alındığında, Gergi cephenin inşa edileceği yerdeki ilgili taşıyıcıların tekrar statik tahkiki yapılması gerekecektir, çıkan sonuca göre belki de alt ve üst kirişlerde güçlendirme tedbirleri alınması gerekebilecektir. Dolayısıyla bu tip bir cephenin kullanımına, Mimari konsept aşamasındayken karar verilmesi mali avantaj sağlayacaktır. Gergi Cephelerde mulyon ve tranzomları gerilmiş çelik halatlar oluşturur. Bu gerilmenin oluşturduğu “çekme kuvveti” doğal olarak Gergi Cephenin inşa edildiği yerdeki kolon ve kirişlere aktarılmaktadır. Dolayısıyla statik proje aşamasından önce cephe kararlarının verilmiş olması önemlidir.
GERGİ CEPHE SİSTEMLERİNİN KENDİ İÇİNDE TASARIM KURGUSU
Gergi cephe sistemlerinde düşey ve gerekiyor ise yatay doğrultularda çelik gergi halatları kullanılır. Cepheye gelecek yüklere göre, halat üzerinde ki tork miktarı tespit edilir ve ihtiyaç duyulan halat kesitleri hesaplanır. Bu hesaplamalar tümüyle Cephe mühendisliği çalışmaları kapsamındadır, ancak, cephe görünümünü belirleyecek olan tasarımcının, bilmesi gereken mühendislik bilgilere de burada kısaca değineceğiz.
Gergi Cephe Sisteminin basit kurgusu, Yeterli dirence sahip iki nokta arasında çelik bir halatın gerdirilerek, rijit taşıyıcı bir çubuk elde edilmesi mantığına dayalıdır.
Bu düşey gergi halatları mulyonlar gibi çalışır, aynı halatların yatay doğrultuda olanları ise Tranzom lar olarak görev yapar. Böylece bir kablo ağı oluşturulmuş olunur, yabancı litaratürde buna “Cable Net” adı verilmektedir. Cable Net in oluşturduğu yüzey alanı düşey de durduğu gibi yatayda da konumlanabilir. Böylece sky light veya saçak tasarımları oluşturulabilmektedir.
Oluşturulan bu Cable net alanının içinde, çelik halatların bir biriyle kesiştiği noktalarda bazı “bağlantı elemanları” kullanılarak kablolar birbirlerine sabitlenirler böylece kablolar arası ölçülerin sapmasının da önüne geçilmiş olunur.
Oluşturulan bu ağ yüzeyinin örtücüsü olarak camların bağlanabilmesi için mevcut cablo bağlantı elemanlarından faydalanılabileceği gibi cable net üzerine ilave cam tutucu elemanlar da bağlanabilir. Böylece Camların yükü cable net e iletilmiş olur.
Gergi Cephe tiplerinin ayrıntılarına girmeden önce bu cam tutucularını da tanımak gerekir. Zira camın ağırlığı ve diğer yüklerin kablo ağına aktarılmasını bu cam tutucular sağlamaktadır. Cam tutucular, Gergi cephe sistemi tipine göre farklı şekillerde tasarlanırlar ancak hepsinin ortak yönü “yük aktarımı” yapıyor olmalarıdır.
Unutulmaması gereken diğer bir husus, cam tutucular yük aktarımı yaparken aynı zamanda ısı aktarımı da (ısı transferi de) yaparlar. Isı bariyerli cam tutucu tasarımları sayesinde cephe performansı istenilen seviyede sağlanabilir.
GERGİ CEPHE SİSTEMLERİ SINIFLANDIRMASI,
Gergi Cephe Sisteminin kurgusunda temel prensipler bakımından üç tip “Gergi Cephe Sistemi” mevcuttur. Bu temel prensip doğrultusunda farklı Gergi Cephe tipleri tasarlanabilir.
- Basit Gergi Cephe Sistemleri
- Basınç Çubuklu Gergi Cephe Sistemleri
- Kolon Mulyonlu Gergi Cephe Sistemleri
- BASİT GERGİ CEPHE SİSTEMİ TİPİ,
Bu sistemde basınç çubuğu kullanılmaz, tüm gerilimler çekme kuvveti niteliğindedir. Çekme kuvvetleri ise gergi cephenin kurulduğu yerde ki kolon ve kirişlere aktarılır.
Düşey halatlar mulyon, yatay halatlar tranzom olarak çalışır.
Başta rüzgar yükü olmak üzere, gergi cephenin maruz kaldığı diğer yükler i artırdığımızda, gergi cephenin sehim yaptığı gözlemlenir. Bu gibi durumlarda öncelikle kablo kesiti arttırılır. Kesit artırımı yeterli gelmediği durumlarda ise yatay ve düşey kablo sayısı ikiye çıkartılır.
Cephe yüksekliğinin daha fazla veya rüzgar yüklerinin çok daha fazla olması durumunda ise “Basir Gergi Cephe Sistemi” yetersiz kalacağından “ Basınç Çubuklu Gergi Cephe Sistemi” kullanılacaktır.
- BASINÇ ÇUBUKLU GERGİ CEPHE SİSTEMİ TİPİ,
Cable net sistemin basit modelinde tüm çelik halatlar ve mapalar çekme kuvvetine maruz kalırlar, daha büyük cephe imalatlarında, cephe sehimlerini kontrol altına alabilmek için aynı zamanda basınç çubuklarının da yer aldığı yeni bir konfigürasyona ihtiyaç vardır. Bu tasarım şekli cephe sehimlerini kontrol altına almada büyük faydalar sağlar.
