Proje Adı: Doğadan İlhamlı Dayanıklı Yapı
Proje Amacı : Doğadaki dayanıklılığı göz önünde bulundurarak depreme dayanıklı yapı tasarımı geliştirmek.
Giriş :
Mimari tasarımlar yapılırken doğadaki örneklerden yararlanmak günümüzde son derece yaygın olan bir yöntemdir. Çünkü doğadaki tasarımlar her yönden kusursuzdur. Enerji tasarrufu, estetik, kusursuz işlevsellik, sağlamlık gibi mimari bir tasarımda olması gereken bütün özellikler doğadaki örneklerinde eksiksiz olarak mevcuttur.
İnşaat ve mimaride genellikle yaygın ve düz yüzeyler tercih edilir. Oysa doğada bu tip yüzeylere daha çok eğrisel yerleşmiş lifler arasında rastlayabilirsiniz. Örneğin muz bitkisi böyle bir yapıya sahiptir. Mimarlar ve inşaat mühendisleri muzun bu formunu kullanarak ‘jeodezik kubbe’ olarak adlandırılan yapı tarzını geliştirmişlerdir. Jeodezik kubbe sayesinde, büyük mekanları az malzeme kullanarak kapamak mümkün olmuştur. Üstelik mekanın içi bol miktarda gün ışığı alabilmekte ve sistem çok çabuk bir şekilde monte edilebilmektedir. Bu nedenle bu yapı daha çok sera ve fuar alanı inşasında uygulanmaktadır
Arı peteklerinin inşasında son derece önemli detaylar vardır. Bu detaylardan biri de peteklerin dayanıklılığıdır. Arılar birbirlerine yön tarif ederken kovanda, bu boyutlarda bir yapı için deprem kabul edilebilecek titreşimler oluşur. Peteğin duvarları bu ufak depremleri emer.
Bazı örümceklerin kurdukları ağlar, çalıların üzerine bırakılmış bir örtüye benzer. Zemin boyunca yayılan ağ, çalıların uçlarına tutturulan gergin iplikçiklerle taşınır. Bu taşıma sistemi, örümceğe, sağlamlıktan ödün vermeden, oldukça geniş bir alanda ağ kurmasına imkan tanır.
Bu harika yöntem, büyük mekanların üstünü kapamak amacıyla insanlar tarafından birçok yapıda taklit edilmiştir. Bu yapılardan bazıları şunlardır: Cidde Havaalanı Hac Terminali, Münih Olimpiyat Stadyumu, Sidney’deki Ulusal Atletik Stadyumu, Kanada ve Münih’teki hayvanat bahçeleri, ABD’de Denver Havaalanı ve Cambridge’teki Schlumberger Araştırma Merkezi binası.
Birçok mimar ve inşaat mühendisi çatı tasarımı yaparken kemiğin iç yapısından faydalanmıştır. Kafes yapı kemiğin kaldırabileceği yük kapasitesini arttırır ve büyük bir sağlamlık kazandırır.
Eugene Tsui, projelerinde doğadaki tasarımları kullanmasıyla tanınmış bir mimardır. Tsui, binalarda görmeye alıştığımız düz, köşeli birbirini kesen hatları kullanmaz. Bunun yerine doğada hakim olan eğimli, yuvarlak hatları tercih etmiştir. Tsui bu tarz planlanmış yapıların deprem, sel, rüzgar gibi yıkıcı etkilere göre daha sağlam olduğunu söylemektedir.
Biz de depreme dayanıklı yapı tasarımında tespih böceğinin anatomik yapısını göz önünde bulundurduk. Tesbih böceğinin vücudunun alt kısmında çok sayıda ayak vardır ve ayakları vücutlarında karşılıklı simetrik olarak dizilmiştir. Üzeri sert bir kabuk ile sarılıdır ve bu kabuk bölmeler halindedir. Kabuklar arası ince elastiki bir yapı mevcuttur. Tesbih böceği tehlike anında içine kıvrılarak top gibi bir hal alır ve dayanıklı kabuğu sayesinde korunur.
Tespih böceğinin bölmeli kabuk yapısını , birbiri içinde hareket edebilen sütunlar gibi düşünerek depreme dayanıklı bina inşa etmeyi hedefledik. Ayrıca geometrik şekillerden en dayanıklılarından biri olan eğrisel (yumurta şeklinde ) yapıyı projemize, depremin enerjisini homojen olarak dağıtması gerekliliğini göz önünde bulundurarak ilave ettik. Yapının dışında ise arı peteklerinin dayanıklı formu olan altıgen şeklinde camlar kullanarak, yapımızın dayanıklılığını arttırdık. Yüzeyin bütününde cam malzeme kullanıp güneşten yararlanma imkanını arttırarak enerjiden de tasarruf etmeyi planladık. Binanın aerodinamik yapısı da rüzgardan etkilenmeyi en aza indirecektir.
Çalışmalarımız sırasında reklam ajanslarından grafiğin oluşturulması esnasında yardım alınmıştır. Ölçeklerimizin çıkartılmasında fen ve teknoloji öğretmenimizden yardım alınmıştır.
Kullanılan Yöntemler;
Deprem olgusunun insanlık için tehdidinin büyük problem yaratmasından yola çıkarak probleme dayalı çözüm geliştirmeye yönelik kaynak taraması yapıldı. Yapılan araştırmalarda depremin yıkıcı etkisinin binanın ve zeminin bir çok özelliğine bağlı olduğuna ulaşıldı. Ancak araştırmalarda mimari çalışmaların tasarım anlamında farklılık göstermediği sonucuna ulaşıldı. Edinilen bilgiler ışığında doğadaki canlılardan tespih böceği formuyla depreme dayanıklı bina tasarlanabileceği hipotezi oluşturuldu.
Ölçekler çıkarılarak, tespih böceğinin yapısına benzer önce mukavvadan sonra ahşap malzemeden iskelet çıkartıldı. İskelet parçaları birbirine elastik malzemelerle bağlandı. Yapılan bütün yapı sarsma tablası üzerinde test edilerek mekanizmanın çalışırlığı test edildi. Yapının esnekliği onaylandı ve hipotez kabul edildi.
Ayrıca köşeli yapıların eğrisel yapılara göre dayanıksızlığını test etmek amacıyla da bir test yapıldı. Buna göre ; alçıdan elde edilen dikdörtgenler prizması ve yumurta şeklindeki elips kütleler yüksek bir yerden sert zemin üzerine bırakıldı. Elips kütlede parçalanmanın daha az olduğu tespit edildi.
Proje Bütçesi;
2 tabaka mukavva 2 TL
1 kg alçı 2 TL
İskelette kullanılan ahşap parçalar ve işçilik 20 TL
Grafik tasarım 50 TL
Şeffaf kaplama 12 TL
Poster hazırlıkları 10 TL
Proje Çalışmasının Takvimi ;
3 Ekim – 22 Ekim: Problemin belirlenmesi
24 Ekim – 26 Kasım: Literatür taraması
1 Aralık – 6 Ocak: Projenin uygulanması
Sonuçlar, Sonuçların Değerlendirilmesi ;
Depremin ani şekilde oluşturduğu yüklere karşı binalarda eğilebilirlik ve bükülebilirlik arzu edilen özelliklerdendir. Bu özellikler binanın depremde biriken enerjiyi dağıtmasını sağlar. Bu durum binaların çökmeden kalabilme ve şekil değiştirebilme kabiliyetini sağlar. Elde ettiğimiz tespih böceğinin bina formu yapılan testlerle bu esnekliğe ve dayanıklılığa sahip olabileceğini göstermektedir.
Kaynaklar ;
http://www.scienceinschool.org/2010/issue15/earthquakes/turkish
http://www.betonarme.com/deprem/3789-depreme-dayanikli-yapi-tasarimi.html
http://www.mimdap.org
http://www.mmo.org.tr/resimler/dosya_ekler/f6fa1f3cc82f809_ek.pdf
http://tugrahafriyat.blogcu.com/insaat/sayfa/2
