Betonarmede Strüktürel Bir Zirve: Hipar Kabuklar

Abstract

Hiperbolik paraboloit çift eğrilikli bir yüzey türüdür. Bu yüzey türünün bir strüktür olarak kullanımı betonarmenin yaygınlaşmasıyla birlikte mümkün olmuştur. Bu strüktür yapı endüstrisinde çeşitli yüzeylerin birbiriyle entegrasyonuyla birçok kez ortaya konmuştur. Her noktasında çekme ve basınç gerilmelerini karşılaması onu diğer kabuk yapılara oranla daha ince ve estetik kılmıştır. Öte yandan kalıp işçiliği, donatı yerleştirilmesi, beton dökümü, yalıtım ve kaplama katmanlarının teşkilinin zorluğu nedeniyle bu strüktürlerin uygulanması belirli bölgelerle sınırlı kalmıştır. Bunun yanında ilerleyen yapı teknolojisi ve yeni malzemelerin icat edilmesi çeşitli çağdaş uygulamaların ortaya çıkmasını sağlamıştır. Çalışmada ülkemizde nadir rastlanan hipar kabukların mühendislik ve mimarlık ortak disiplininde betonarmeye yönelik teorik bir çerçeve çizip onun plastik boyutu olan ince kabuk strüktürlerden bahsedilmiştir. 20. yüzyılın önemli kabuk tasarımcıları ve dönemine damga vuran yapılarına değinildikten sonra kabuk strüktürler arasında strüktürel etkinlik ve estetik bağlamında en iddialı formlardan olan hiperbolik paraboloit (hipar) kabuklar tarihi gelişim ve yapım yöntemleri bağlamında incelenmiştir. Öncüler, gelişme/ zirve ve çağdaş uygulamalar başlıkları altında sınıflandırılan betonarme hipar kabuk uygulamaları, yapım sorunları, yapım tekniği ve kolaylığı, geçilen açıklık, strüktür malzemesi ve kalınlığı gibi ayırt edici özellikler içeren bir tabloda özetlenmiştir. Elde edilen bulguların özellikle mimarlık ve mühendislik öğrencileri için alandaki Türkçe kaynak eksikliğine katkı sağlayacağı düşünülmektedir.

Hyperbolic paraboloid is a type of double curvature surface. The use of this surface type as a structural system became possible with the widespread use of reinforced concrete. This structural form has been used many times in the building industry with the integration of various surfaces with each other. Neutralizing tensile and compressive stresses at every point made it thinner and more aesthetic than other shell structures. On the other hand, the implementations of these structures has been limited to certain regions due to the difficulty of construction such as formwork, reinforcement placement, concrete casting, forming insulation and coating layers. However, with the advancing construction technology and the invention of new materials, it has led to the emergence of various contemporary technics. In this study, a theoretical information for reinforced concrete is given and mentioned thin shell structures.Then the important concrete shell designers of the 20th century and their structures that marked their period, the hyperbolic paraboloid (hypar), which is one of the most ambitious forms among shell structures has been examined in the context of historical development and construction techniques. Reinforced concrete hypar shell applications, which are classifiedunder the titles of pioneers, development / peak and contemporary applications, are summarized in a table containing distinctive features such as construction problems, construction technique and ease, span, structure material and shell thickness. It is thought that the study will contribute to the lack of Turkish resources in this field, especially for the students of architecture and engineering.