Dev Yapılar – Burj Al Arab Ve Yapısal İncelemesi

Burj Al Arab Hakkında Bilinmesi Gerekenler

Burj Al Arab, Birleşik Arap Emirlikleri’nin Dubai kentindeki Jumeirah Plajı’na yaklaşık 300 metre mesafede yapay bir adada bulunan lüks bir oteldir. 321 m yüksekliğiyle dünyanın üçüncü en yüksek oteli konumunda bulunmaktadır. Yapımı yaklaşık olarak 7,8 milyar dolara mal olmuştur ve bu özelliğiyle aynı zamanda en pahalı otel konumundadır.

Dubai, 1990’lı yıllarda petrol rezervlerinden elde edilen gelirlerle ekonomik refahın tadını çıkardı. Ancak yetkililer rezervlerin azalmasının ve yakın gelecekte tükenme riskiyle karşı karşıya olunmasının ekonomide bir değişiklik gerektireceğine karar verdi. Bu nedenle Dubai ekonomisi lüks turizme ve gayrimenkul geliştirmeye yöneldi. 1993 yılında, Dubai’nin Şeyh veliaht prensi İngiliz danışmanlık firması Atkins’i Dubai ve Birleşik Arap Emirlikleri ile özdeşleşecek bir bina tasarlaması için görevlendirdi. Bu projeyi bu ülkenin üzerine oturduğu ekonomik saatli bombaya bir tepki olarak gören şeyh bu binaya çok büyük bir önem veriyordu. Mimar Tom Wright liderliğindeki Atkins, geleneksel bir “Arap yelkenlisi” veya yatın dalgalı yelkenine benzeyen yüksek teknolojili bir bina tasarladı. Bu bina Burj Al Arab’dı.

Burj el Arab Dizayn ve İnşa Süreçleri

Burj Al Arab sadece sınırları zorlayan mimarisiyle değil aynı zamanda zemin şartlarıyla da inşaat mühendislerini bir hayli zorlayacak bir yapıydı. Bu yüzden yapının, karmaşık mühendislik hesapları, kullanılan inşaat teknikleri ve inşaat becerisiyle dikkat çektiğini söyleyebiliriz.

Zemin Özellikleri ve Temelin Tasarlanması

Zeminin kum olmasının yanı sıra binanın su üzerinde yer almasının istenmesi mühendisleri ilk etapta en çok zorlayan şeydi. İnşa edilecek yapay adanın su üstünde olmasının istenmesinin temel sebebi; yapının su üzerinde yüzüyormuş izlenimini vermesinin istenmesiydi. Bu yüzden inşa edilen yapay adanın, alçak inşa edilmesi gerekiyordu. Mühendislerin büyük kayalardan oluşan bir zemin / yüzey tabakası oluşturması nedeniyle arazinin denizden ıslahı neredeyse 3 yıl sürdü. Su baskını riskinden kaçınmak için, dev bir yapay “sünger” görevi görecek ve dalga etkisini azaltacak şekilde tasarlanmış bir petek şeklinde ana kayaya delikli beton bloklar monte edildi.

Bina zemini diğer yüksek yapılar gibi kaya değildi ve kumdan oluşmaktaydı. Bu yüzden sahilden 300 metre uzaklıktaki mega yapıyı desteklemek için temelleri tasarlamak çok zordu. İnsan yapımı yapay
adanın üstüne inşa edilen 320 metre uzunluğundaki bu devasa yapı aynı zamanda fay hatlarının yakınında yer alıyordu ve hızı neredeyse saatte 90 mile ulaşan rüzgar yüküne maruz kalıyordu.

Binanın batmasını engellemek amacıyla zemine kazıklar çakıldı. Çakılan kazıkların etrafına sürtünmeyi artırmasını sağlamak için kum sıkıştırıldı. Yapı aynı zamanda denizin derinliklerine açılan 1.5 metre çaplı 250 adet kolonla desteklenmektedir. Bu kolonların her biri çelikle desteklenmekteydi ve uzunlukları neredeyse 45 metreyi buluyordu. Kullanılan bu sistemlerle birlikte yapının temel sistemi hazırlanmıştı. Burj Al Arab’ın sadece zemini ve temeli için yapılan işlemler bile mühendislik harikası olarak nitelendirilebilir.

Çevre Etkileri

Burj Al Arab’ın yönü yaz aylarında ısı kazancını minimize etmektedir. Dubai’deki sıcaklık ortalamaları düşünüldüğünde ısı artışının minimize edilmiş olması çok önemli bir detay olarak önümüze çıkmaktadır. Coğrafi konumu nedeniyle yapı, şiddetli rüzgarlara ve zaman zaman da şiddetli ve gök gürültülü fırtınalara maruz kalmaktaydı. Bölgede bulunan rüzgar tüneli binanın tüm iskeletini tehdit ediyordu. Rüzgarın keskin kenarları savurup yıkma tehlikesi göz önünde bulundurulmak zorundaydı. Bu aşamada mühendislerin aklına gelen ilk düşünce yapının şeklini değiştirmekti ancak mimarlar tarafından bu istek kesinlikle reddedilmişti. Sorunun çözülmesi için binanın belirli bölgelerine asılı ağırlıklar yerleştirildi. Bu 5 ton asılı ağırlıklar rüzgar estiğinde sallanacak ve titreşimleri güvenli seviyeye indirgeyecekti. Raporlara göre tasarım için saniyede 45 metre rüzgar yükü kabul edilmişti.

Yapının kendisi, çok yoğun bir deprem bölgesinde yer almamaktadır. Ancak yapının temelinin yerleştiği noktadan yaklaşık 100 mil ötede yer alan Güney İran, orta derecede deprem riskine sahipti ve bu bölgedeki sismik olaylar Burj Al Arab’da da sarsıntıya sebep olabilirdi.  Bu yüzden yapıyı herhangi bir potansiyel sallanmaya karşı güçlendirmek için , her biri yaklaşık 2 ton ağırlığında kütle sönümleyiciler kullanılmıştır. Bu kütle sönümleyicilerle çelik borulardaki titreşimler 1 ton ile sınırlandırılmıştır.

Kat Planları

Yapının kat planları ”V” şeklindedir. İnşaatı sırasında betonarme ve çelik birlikte kullanılmıştır. V şeklindeki çelik çerçeve, içinde otel odaları ve lobileri de bulunduran betonarme gövdeyi sarmaktadır. Burj Al Arab toplamda 28 adet bölünmüş, toplam 56 kattan(her katta 2 kat bulunmakta) oluşmaktadır. Yapımında yaklaşık 60.000 m² beton ve 9000 ton güçlendirilmiş çelik kullanılmıştır. Yapının arka cephesinde beton bir çekirdek bulunmaktadır ve yapıya V şeklini veren çerçeve elemanları bu beton çekirdeğe bağlanmaktadır.

Binanın Beton Çekirdeği ve Dış İskelet Kafes Sistemi

Bir üst paragrafta da belirtildiği gibi yapının arka cephesinde bulunan ve çelik çerçeve elemanlarının bağlandığı bir çekirdek bulunmaktadır. Dış iskelet her 2 tarafta bulunan 2 ayaktan yapılmıştır. Ayrıca yapının inşaatı sırasında yeterli sertliği elde etmek için duvarların dışında her biri 85 m uzunluğunda dökme demir çubuklar ve enine kesit üçgenler kullanılmıştır. Yan kiriş tarafını ve geniş beton kolonu çapraz olarak destekleme etkisine sahiptirler. Bu kafes kirişler, onlara uyacak şekilde tasarlanması gereken özel bir tasarımla günde 5 cm²’ye kadar uzatılabilir ve daraltılabilir.

Yapının Yük Analizi

Burj Al Arab’ın V şeklindeki 2 yüzünde de 3 adet çelik boru kafes vardır. Bu 3 adet çelik boru ve kafes sistemi yanal yöndeki deprem yüklerine ve rüzgar yüklerine çapraz destek görevi görmektedir. Binanın ön cephesinde yer alan atriyumun yarı saydam duvarları yanal yüklerin aktarılmasına yardımcı olurlar. Rijitliğin sağlanması için bu çok önemli bir imalattır. Burj Al Arab’ın V şeklindeki yapısı rüzgar yüklerini kalıplaşmış kare şeklindeki gökdelenlere göre daha efektif bir şekilde karşılamaktadır.

Yapı, üzerindeki dikey yükleri yukarıdan aşağıya doğru birkaç farklı yönde aktarmaktadır. Yapı, üzerine etkiyen dikey yöndeki kuvvetleri büyük omurgası yardımıyla doğrudan zemine aktarmaktadır ve bu inşaat sektörü için en efektif yük aktarım yöntemlerinden biridir. Yapının dikey yükleri bir diğer aktarma şekli ise kafes sisteminin kıvrımlı yüzeylerinden zemine aktarmasıdır. Yan yana bir arada çalışan çelik kafes sistem hem dikey yükleri iletir hem de yatay yüklerin saptırılmasına yardımcı olur.

Yapının İç Özellikleri

Dünyanın en lüks otellerinden biri olarak sayılan Burj Al Arab, medya tarafından resmi anlamda böyle bir gerçeklik olmamasına rağmen 7 yıldız övgüsünü alan tek oteldir. Binanın iç mimarisi görkemli, elektik ve barok olacak şekilde tasarlanmıştır.

Yapının iç mimarisini tasarlama görevi, dünyanın dört bir yanında lüks ve yüksek profilli otellerin iç mimarisini tasarlamasıyla ünlü olan Çinli tasarımcı Khuan Chew’e verilmiştir. Dubai’nin veliaht prensini tatmin etmek oldukça zor olduğundan Çinli tasarımcı ve ekibi epey detaylı bir çalışma yaptılar. Chew, iç mekanı antik dünyanın dört unsuruna (su, ateş, rüzgar ve toprak) dayalı olarak tasarladı. Otel genelinde akvaryumlarda ve çeşmelerde su bulunurken, havayı temsil eden buharla birlikte bir giriş çeşmesine ateş dahil edilerek antik dünyanın 4 unsuru temsil edilmiş oldu.

Otelde ayrıca 2 farklı dikkat çekici restoran yer almaktadır. Al Muntaha, Basra Körfezi’nin 200 m yukarısında bulunan, merkezi “direk” sütununun her iki tarafından 30 m’de çıkıntı yapacak şekilde tasarlanmış bir C-kesit tasarımıdır. Bu yapı kalınlığı 1.6 metreyi bulan çelik kirişlerle desteklenerek oluşturulmuştur. Bir diğer restoran olan Al Mahara, büyük bir deniz suyu akvaryumuna sahiptir ve bir denizaltı yolculuğunu anımsatması düşünülerek tasarlanmıştır. Cam tankın duvarı, su basıncına dayanabilmesi amacıyla 18 cm  kalınlığında özel olarak üretilmiştir.

Kaynaklar / References

• Mega Yapılar Belgeseli: Burj Al Arab

• Designing Buildings