Diagrid Sistem Nedir?
Diagrid Sistemler, binaların cephelerini sararak daha sağlam ve daha hafif bir yapının oluşturulmasını sağlayan, metal veya beton gibi farklı malzemelerden oluşturulan kirişlerin bir araya getirilmesiyle bir çerçeve görevi gören diyagonal elemanlardır.
Diyagonal elemanlar hem kesme kuvveti hem de moment taşır. Bu sebeple köşegenlerin optimal yerleşim açısı bina yüksekliğiyle doğrudan ilişkilidir. Normal bir binada maksimum eğilme rijitliği için kolonların optimal açısı 90 derece ve kesme rijitliği için köşegenler 35 derecedir. Optimal diagrid açısının bu iki değer arasında olduğu kabul edilir ve bu açı genellikle 60 -70 derecedir. Binanın yüksekliği arttıkça optimum açı da artar.
Diagridin yüksekliği, bir diagrid modülünde bulunan katların sayısına bağlıdır. Bir diagrid modülü için kat sayısı genellikle 2 ila 6 arasındadır.
Bu sistemler, tıpkı tüp sistemler gibi yapının dış katmanını oluşturduğu için yapının formu ile yakından ilişkilidir. Diagrid sistemler için, tüp sistemlerin evrimi diyebiliriz. Tüp sistemler ve diagrid sistemler arasındaki en büyük fark, diagrid sistemlerin çevresinde dikey sütunların bulunmamasıdır.
2022 Yılı Birim Fiyatları – Çevre, Şehircilik Ve İklim Değişikliği Bakanlığı
Düğüm noktaları, bu sistemin tasarımının önemli bir kısmını oluşturur. Tüm diyagonal elemanlar, düğüm noktaları yardımıyla birbirine bağlanır. Bu noktalar, dikey yük ve yatay kesme kuvveti için tasarlanmıştır. Diğer elemanlarla kaynak veya cıvata yardımı ile birleştirilir.
Dikey yük, düğümlerin üzerindeki diagrid elemanlarından köşebent plakasına, daha sonra da düğümlerin altında bulunan elemanlara eksenel yük olarak aktarılır.
Yatay kesme kuvveti, düğümlerin üstündeki diagrid üzerinde de eksenel yük şeklindedir ama burada biri basınç, diğeri gerilmededir. Yük aktarımı, düğüm üzerinden köşebent plakasına ve sonra köşebent plakasından düğüm noktasının altındaki elemanlara sıkıştırma ve çekme kuvveti şeklindedir.
Bu yük aktarım yolu sebebiyle, yanal yükler altında cıvata bağlantı yerinde oluşan kesme kuvvetleri oldukça yüksektir. Bu, depremler sırasında bu yapının zayıf bölgesi olabilir, bu sebeple bulon bağlantılarının tasarımına dikkat edilmelidir.
Diagrid Yapımında Kullanılan Malzemeler
Diagrid yapımında kullanılan malzemeler, malzemenin ulaşılabilirliği, esnekliği, dayanıklılığı, iş gücü maliyeti, malzemenin birim ağırlığı, yangına direnci vb. birkaç faktöre bağlıdır.
En yaygın ve popüler olarak kullanılan malzeme çeliktir. Bunun sebebi yüksek eğilme yüklerine dayanıklı olmaları, hızlı bir şekilde kurulabilmeleri ve kurulum için işçilik maliyetinin düşük olmasıdır.
İkinci olarak beton diagridler, hem prekast hem de yerinde döküm olarak kullanılmaktadır. Prekast beton kısımlar esnek olduğu için yapının geometrisine çok iyi uyum sağlar ve yangın hasarlarına dayanıklılık gösterir. Ancak prekast beton, yapıya daha fazla ölü yük bindirir.
En az kullanılan malzeme ise ahşaptır. Bu malzemenin çok fazla olumsuz yönü vardır. Ahşap, daha az malzeme mukavemetine sahiptir. Ahşabın dayanıklılığının az olması ve aşınması, bir diagrid yapı malzemesi olarak ahşabın en büyük dezavantajlarındandır. Bu malzemenin avantajı, kesitinin her şekil ve ebatta kolayca bulunabilmesi ve kurulum maliyetinin düşük olmasıdır.
Diagrid Sistemin Avantajları
- Binaya estetik bir görünüm katar.
- Çapraz çerçeve yapısına göre çelik kullanımını %20’ye kadar azaltır.
- İnşaat teknolojisi basit olduğu için teknik işçilik gerektirmez.
- Cam ile birlikte kullanıldığında, yapının bol miktarda ışık almasını sağlar.
- Taşıyıcı performansının üstünlüğü ile birlikte, kolon kullanımını azaltmasının sağladığı yapısal ve mimari avantajlar ile çok katlı yapıların tasarımında oldukça iyi bir alternatiftir.
- Diagrid kullanımı maksimum kesme kuvveti ve eğilme momentini önemli ölçüde azaltır.
- Diagrid yapıların yanal rijitliği sebebiyle dinamik yüklerin yanı sıra statik yükleri de dağıtır.
Diagrid Sistemin Dezavantajları
- Binanın estetik görünümünü tamamen üstlendiği için tasarım sadece diagrid ile sınırlıdır.
- Uygun bir şekilde tasarlanmaması veya kurulmaması ekonomi ve güvenlik açısından olumsuz sonuçlar doğurabilir.
- Beton kullanımı durumunda bu yapıyı inşa etmek için gereken kalıp işi, inşaat maliyetlerini yükseltir.
- Çelik kullanımı durumunda karmaşık tasarımın prefabrikasyonu maliyetleri artırır.
Kaynaklar / References
- Yüksek Yapılarda Çelik Karkas Taşıyıcı Sistem Yerine Çelik Diagrid Kullanımının Avantajları, Kutlug Savasir, Fazilet TUĞRUL OKBAZ
- The Constructor
- Architizer
