Sağlamlık

Yapı Nasıl Ayakta Durur?

Bir yapının en görünür kısmı strüktürü ya da onu ayakta tutan  sistemdir. Bugünlerde mimarlar ve mühendisler çok az malzemeyle çok iş yapan yerçekimine meydan okur gibi görünen strüktür yapmaktan hoşlanıyorlar. Bir yapıya baktığımızda onda duyduğumuz hisler algısal strüktür ve yapıyı taşıyan iskeletle gördüğümüz şey fiziksel strüktür kavramları olarak karşımıza çıkar. Bazı mimarlar ağırlık duygusunu yansıtmak için çok uğraşmıştır. Özellikle Frank Furness  , Philadelphia, Provident Life and Trust Company binası tipik bir örnektir. Önceden yıkılan bu bina ağırlık duygusunu açıkça dışa vuruyordu ve yapı bölümleri aşağıya doğru kayarak birbirinin içine geçirilmiş ve sıkıştırılmış gibi görünüyordu.

 Atina'daki Panthenon'u gördüğümüzde biri diğerine baskın olmayan yatay ve düşey öğeler arası özenli dengenin ''incelikli bir kuvvetler dengesi'' ve Yunan Felsefesi İdeali olduğunu anlarız. Saint Pierre Katedrali, Beauvais Fransa ince düşey taşıyıcılar ve düşey çizgiler vardır. bu yapıda düşey çizgiler baskındır.

Dikme ve Lento:

 Strüktür taş, tuğla, kerpiç, balçık, cam, blok ya da başka malzemeden yapılan duvar ile başlar. Duvarlarla çevrili bir odada ışık ve de görüş olmayacağı için bu duvarın açılması gerekir. Açık ile duvar (yani onun üzerinde blok ya da tuğla) yerçekimine karşı birşey ile desteklenmelidir ki ahşap (1750'den sonra metalden) böylesi bir kirişe lento denir. Duvar kesilebilir ve kolonlar oluşturacak ince blok kümeleriyle onlar arasındaki boşluğu aşan lento ile yer değiştirir. Kolon ve kiriş dayanaklı taşın kullanımından çok önce (birkaç yüz bin yıldır kullanılıyor olabilir) ahşap ya da buna bağlı papirüs kamıştan kolon - kiriş sistemi kullanılır. Böyle bir sisteme trabs (Latince) ya da kirişten türetilerek kirişli (trabeated) sistem denir.

Kolon-kirşili yapıların en saf ve en doğrudan örneği  Mısır, Giza, Kerre piramidi doğusundaki Valley Tapınağı'dır.

Kirişin kolonun ucunun ötesine uzatılması bir konsol kiriş olarak tanımlanabilir.

 Kirişten yapılan malzemeler değişen derecede esnek olduklarından kendi ağırlıkları kadar ya da ağırlıklarından daha fazla bel verme eğilimindedir.

 Lifli bir malzemeden ahşap dövme demir ve modern çelik gibi ve bunlardan yapılan kirişlerin önemli açıklıkları aşabilmesi gibi çekme kuvvetlerine direnir. Bir kirişin altı ya da konsolun üstündeki çekme kuvvetleri büyük bir yük ve açıklık ile aşılacak ve kiriş çatlayacak ya da üstü boyunca deforme olacak ( ya da her ikisi olacak) ve çökecektir.

   

 Kristal malzemeler olan taş ve beton lifli ahşaptan daha az çekme dayanımına sahiptir ve taşa göre ahşap daha fazla yük taşıyabilir.

 Büyük basınç dayanımına sahip olan beton kirişlerde çözüm betonun içine çekme kuvvetlerini alacak şekilde bir şey yerleştirmektir. Bunun içine demir (önceden) şimdi ise çelik çubuk ve sonra sıvı betonun döküleceği şekilde yapılır. Sonuç ise betorname dir.

   

Yunanlılarda bu sorunla karşılaşmışlardır. Propylaia'nın sütunları Yunanlar'ın sivil ve dinsel mimar için geliştirdikleri 3 sütun tipinden birinin görkemli örneklerindendir. Bu sütunlar Romalılar tarafından çeşitli süslemelerle uyarlanmış ve 15.yy Rönesans'tan zamanımıza kadar temel mimarlık sözlüğünün parçası olmuştur. Her bir düzen 3 temel kısımdan oluşur;

- Kaide ( taban ), 

- Gövde , 

- Saçaklık ( çatı yapısı dışına taşan kısım ) ve aşağıdaki sterobat ve stilobat (iki katmanlı) oluşturduğu 3 basamaklı tapınak kaidesinden yükselir. 

Dorik Sütunlar: 

 Üç yunan düzeninin en masifidir. Çap uzunluğunun 4 ya da 6.5 katı uzunluğundadır. Dorik saçaklık sütun tarafından taşınır. Sütun yüksekliğinin 4'te biri kadardır. Dorik düzen gövdesi stilobattan yükselir ; bu düzende kaide yoktur.Gövdede 20 geniş taraklı çentik ya da yiv bulunur. Gövdenin en üstünde başlık sadece şeritli bir boyundan hafifçe dışarı doğru şişkin ekhinos'dan ve kare bir abaküs levhadan oluşur. Her bir düzen 3 kısımdan oluşmuş, kendine özgü saçaklığı vardır. Dorik düzeninin saçaklığı altta arşitrav (ana kiriş), orta bölüm almaşıklı (triglif), (üçüzyiv , stirilize kiriş uçları) ve metoplar (kabartmalarla en üstte, birkaç çıkıntılı silme den oluşan kornişten oluşur.)

İyot Düzeni: 

 Bir kaidesi vardır ve sütün daha incedir. Sütun çapından yaklaşık 9 kat yüksektir. Gövde 24 yive sahiptir. Başlık bir yumuntu - ok silmeye oturan ayırt edici kıvrımlı volütlerle bezelidir. Saçaklık üzeri anlatısal kabartmalar bezeli sürekli bir şerit taşıyan bir orta friz olan 2 ya da 3 yüzlü arşitravdan oluşur. En tepede korniş bulunur.

Korent Düzeni: 

  

 Biraz daha incedir. Sütun yüksekliğinin çapının 10 katıdır. Bir kaideden yükselir. 24 yive sahiptir. Korent başlığı,dışa doğru kıvrımlı akant yapraklarının iki ya da üç merkezli şeridine sahiptir. Üç düzeninin en uzunudur. Saçaklığı iyon düzenine benzer. Romalılar bu öğeleri dekoratif öğeler olarak kullandılar.Yaptıkları değişikliklerde Dorik düzeni bir kaide sıklıkla düz,yivsiz ve bir gövde ekleyerek daha ince Tuskan Dorik Düzene dönüşür. Diğeri ise korent kurant akant yaprağının üzerine iyonik volüntlerin yerleştirilmesiyle oluşan komposit (karma) düzendir. Romalılar sütunları duvar ile birleştirdiler ve böylece duvardan bir yarım sütun çıkıyor gibi göründü. Buna gömme sütun denir. Romalılar düz,paye benzeri bir duvar çıkmasını da geliştirerek aynı düzene karşılık kaide ve başlıkla tamamladılar ve bu da pilastr'dır. Bunlar bir sütun dizisinin ritmik eldesidir.

Çerçeveler: 

  Dikme ve lentoların üç boyutta yayılmış halidir. Perçinli çelik elemandan çelik çerçeve ya da çivilenmiş keresteden Kuzey Amerika'da ev yapımında kullanılan ''balon çerçeve'' yapılmaktadır.

Kemer: 

  Bir açıklık için bulunmuş seçenektir. Kemerlerin lentodan iki büyük avantajı vardır. Birincisi kagir kemer birçok küçük parçadan kıskı şeklinde kemer taşlardan oluşur. Böylece büyük taş bloklarla uğraşmanın yanı sıra kusuru olmayan büyük bir taş bulunmak zorunluluğu ortadan kalkar. İkincisi kemer fiziksel özellikle taş bir lentoya göre çok daha büyük açıklıkları geçer. Duvardaki yer çekim kuvveti diyagonal kuvvetlere dönüşür. Kemer taşı basınç kuvvetine karşı dayanaklıdır. Kemer konstrüksiyonun sakıncalarından biri en üst kemer taşı konuluncaya dek yapım esnasında bütün kemer taşların ahşap bir çatkıyla kemer kalıbı (ispitle) taşınması gerekir. Böylece kemer kendini taşır ve kalıp daha sonra diğer kemer yapımları için sökülebilir. 

 Kemer kalıbı yarım daire biçimindeydi. Çünkü bu şekil ip ve mandallar ile taşınıyordu. Ancak yarım daire beşik kemer kusursuz bir strüktüel yapı değildir. Bu şekildeki kemerin kaidesindeki kuvvetler dümdüz aşağı inmez. Geleneksel strüktüelde yer çekimi tarafından üretilen ve dümdüz aşağı inen düşey kuvvetlere ek olarak yanal kuvvetler bulunur. Bu beşik kemer içinde geçerlidir. Sorun kemerin taşıdığı düşey kuvvetlerle doğru orantılı olarak artar.Yanal kuvvetler uygun olarak sınırlanmazsa kemer kaidesinin bir kayağın iki tarafındaki dip kayaya karşı itme uyguladığı için yayılmaya neden olur. Üzerine bütün ağırlığıyla çöken hiçbir duvarın bulunmadığı bir kemerdeki sorun kemerin kendi ağırlığıdır. Kemerin üstüne konulan ağırlık yataydan kabaca 40 derece yukarı doğru yayılmasına ve çatlamasına neden olur. Ama bu sorun kemer üzerine bir ek biçimli yük yayıldığında hızla azalır. Eğer birkaç kemer uç uca konulursa o zaman bir kemerin yanal kuvvetleri bitişik kemerin yanal kuvvetleri tarafından tümüyle etkisiz olur. Bu olursa üstüne ince paye ya da sütun konulabilir. Bu şekil bir arkad örneğidir.

 Güney Fransa - Nimes , Grand Nehrindeki bir köprü ve su kemeri birleşimi olan Pont du Gard'da örneği vardır. Uzun payeler ve sütunlar üstünde duran bir kemerde uçlarda hala çözümlenmemiş yanal kuvvetler vardır ama bunlar arkadın uçlarındaki payanda ve duvar kesimiyle iletilebilir.

Tonozlar: 

 Kemerlerden inşa edilen ve kemerin mekanda ötelenmesiyle oluşan şeklidir. Beşik-kemer durumunda meydana gelen tonoza tünel tonoz ya da beşik-tonoz denir. Genellikle bu tonozlar duvar üstüne yerleştirilir ama masif beşik-tonoz ağır olduğundan bu durum duvarların üstte yayılmasına neden olur. Bu yanal kuvvetlere duvarlar boyunca yer alan sağlam payandalarla ya da duvar kalınlaştırılarak giderilir. Büyük yüksekliği erişen bir tonozun örneği 1080'de başlanmış, Fransa, Toulouse,Saint - Sernin'in orta nefidir. Son beşik-tonozlar karanlık iç mekanda sonuçlanır. Romalılar tarafından tasarlanan diğer çözüm ana tonoza dik açılı, birbirleriyle kesişen ek tonozlar eklemekti ve böylece her bir ucunda ve kenarları boyunca geniş yarım dairesel lunetteler tarafından açılan çapraz tonoz elde edildi. Böylece kuvvetler tonozların kesiştiği kaburgalar boyunca aşağı doğru aktarılır ve tonozların ayaklarındaki noktalarda toplanır. (Üç göz ya da kesimli çapraz tonoz)

Romalılar tarafından yapılan hamamlar ve bazilikalar gibi büyük kamusal yapıların çoğunda kullanıldı. En yetkin örnek MS 307 - 312 tarihli Roma Maxentius'un Büyük Bazilikası'dır. Romalılar tarafından geliştirilmiş bir beton formla inşa edilmiştir.