Statik Hesap

Giydirme cepheler geniş alanlarda uygulanan, kendi ağırlığı haricinde rüzgar yüküne maruz kalan düşey strüktürlerdir. Bina yükü taşımazlar ancak konstrüksiyonun ve binanın karşılıklı sehim ve basınç etkisi vardır.

Tablo 5.3: Teklif Hazırlama Sürecinde Statik Hesap Etüdü Için Fonksiyon-etki Analizi

Cephe strüktürü yönetmelik ve standartlarda belirtilen şartlar doğrultusunda oluşturulur. Ölü yükler, kar ve rüzgar yükü, deprem yükü, sıcaklık farklılıkları statik hesapta dikkate alınmalıdır. Ölü yük alüminyum konstrüksiyon ağırlığı ve cam ağırlığından oluşur. Rüzgar yükünü sedece binanın strüktürel geometrisi değil coğrafi konumu ve yüksekliği de etkiler.

Sıcaklık farklılıklarına cephe sistemleri reaksiyon gösterir. Alüminyum profiller artan sıcaklık etkisiyle boyda uzama yapar. Bu uzama cephe bileşenleri tarafından soğurulmazsa profillerde stres yaratır. Rijit sistemler sıcaklık farklılıklarından daha fazla etkilenmektedir.

Sistem stabilitesi bileşenlerde oluşan yüksek stres yüzünden tehlikeye girer. Bu yüzden bina bileşenlerine ait izin verilen maksimum sehim miktarının tanımlandığı DIN 18056 dikkate alınmalıdır. DIN 18056 bina şartnamesini, yüklenmesini, cephe biçimini, ölçülerini, cam panellerin formunu tanımlar. EN 4113 standartı malzeme, yük, hesaplama prensipleri, kabul edilebilir stres, stabilite şartı, strüktürel form, yük taşıyan kesitlerin minimum ölçü ve vida standartlarını belirler.

Modülasyon etüdü aşamasında belirlenen alüminyum giydirme cephe sistemine ait yatay ve düşey aks ölçüleri statik hesap aşaması için önemli bir veridir. Modülasyon etüdünde cephe sisteminin taşıyıcı strüktürü olan yatay ve düşey alüminyum profillere ait akslar belirlenirken, statik hesap aşamasında, kullanılacak olan alüminyum profillerin kesit ölçüleri ve atalet momentleri hesaplanır. Profillere ait atalet momentleri, uygulanacak projenin verileri doğrultusunda hesaplanmalıdır. Kat yüksekliği, binayı etkileyen hakim rüzgarın yönü ve son elli yıl içindeki maksimum şiddetleri, alüminyum giydirme cephe sisteminin bina köşelerinde devam edip etmeyeceği, parapetlerin betonarme olup olmadığı dolayısıyla düşey alüminyum profillerin bir kat mı yoksa iki kat mı aynı anda geçeceği, düşey alüminyum profillerin kaç noktada mesnetlendiği, mesnet tipleri (hareketli veya sabit) ve bu mesnet noktaları arasındaki mesafeler belirlenmeli bu veriler doğrultusunda atalet momentleri hesaplanmalıdır.

Statik hesap aşamasında DIN 1055, DIN 18056, EN 4113 ve DIN 1748 dikkate alınmalıdır. Yüksek binalarda binanın kule tipi bina olup olmadığı tespit edilmelidir. Yatay alüminyum profillere ait statik hesapta rüzgar yükü ve profil uzunluğu yanı sıra kullanılan cam özellikleri, kalınlığı ve ağırlığı dikkate alınmalıdır (Tablo 5.3).

Binaya ait veriler doğrultusunda bulunan atalet moment değerleri projede kullanılacak düşey ve yatay profil kesitlerini belirler. Her profilin Ix ve Iy değeri bellidir. Statik hesap sonucunda çıkan değerlerle profillere ait değerler karşılaştırılır ve uygun kesitli profiller seçilir. Bazı durumlarda binan gerektirdiği moment değerleri sadece alüminyum profillerle temin edilemez. I, U veya kare kesitli çelik profillerle alüminyum profiller bir arada kullanılır .

Statik hesap mühendisler tarafından yapılır yada sistem üretici firmaların hazırlamış olduğu özel hesap programları kullanılır. Aşağıda yer alan statik hesap örneği Schüco International firmasının hazırlamış olduğu özel bilgisayar programı kullanılarak elde edilmiştir. Hesap mesnetler arası 325 cm, düşey akslar arası 145 cm, maksimum yatay aks mesafesi 180 cm olan, 30 metre yüksekliğinde düz bir cephe için yapılmıştır. Dinamik yük 1.10 kN/m2’dir. Sehim faktörü, L/300 alınmıştır. Program bu şartlar altında düşey alüminyum profillerde gerekli Ix değerini 122,59 cm4 olarak belirlemiştir (Şekil 5.6).

Şekil 5.6: Schüco International KG bilgisayar programının düşey alüminyum profil kesiti statik hesap örneği