Çatı ve Cephe 71.Sayı (Kasım-Aralık 2017)

cativecephe.com Çatı ve Cephe / Kasım-Aralık 2017 49 Mekanik yollarla tespit edilen kenetli metal çatı kaplama sistemlerinin tasa- rımında malzeme ve bileşenlerin farklı kombinasyonlarda deneysel olarak rüzgar tüneli testleriyle rüzgar güvenli- ğinin saptanması mümkündür. Bunun dışında, standartlara dayalı hesaplama yöntemleriyle de rüzgar güvenliği belirli bir seviyeye çıkarılabilmektedir. Ancak hesaplama yöntemlerinin mimar tara- fından kullanılması nadir görülen bir durumdur [6]. Rüzgar yükü hesabı, tasarım ekibinde yer alan mühendis ya da rüzgar güvenliği konusunda uzmanlaşmış kişilerce yapılmaktadır. Bununla birlikte mimarın bu formüle aşina olması, rüzgarın binaya ve çatı tasarımına nasıl etkide bulunacağını öngörmesi ve mühendisle işbirliği içinde çalışabilmesi açısından önemlidir [6]. Bu nedenle kenetli metal çatı kap- lama sisteminin tasarım ve uygulaması- nın ilkesel ve basit düzeyde tariflendiği kurallara ihtiyaç duyulmaktadır. Bu çalışma ile kenetli metal çatı kap- lama sistemlerinin tasarım ve uygula- masına ilişkin genel kuralların tanım- lanmış olduğu kitaplar ve el kitapları araştırılmıştır. Bunun dışında, kenetli metal çatı kaplamalarında rüzgar daya- nımının sağlanmasına yönelik ulusal ve uluslararası standart, yönetmelikler ve kılavuzlar incelenmiş ve bunların arasından Alman standartı DIN 18339 daha ayrıntılı analiz edilerek ilkesel bir ön boyutlandırma yaklaşımı önerilmiştir. 2. Çatılarda rüzgar etkisi ve kenetli metal çatı kaplamalarında meydana gelebilecek hasarlar Metal çatılarda rüzgar etkisi kendini öncelikle çatıların saçak bölgesinde ya da çatı-dış duvar birleşimlerinde çatının sonlandığı kenarlarda göstermektedir. Bu bölgelerde oluşan hasarlar kısa süre içerisinde tüm çatı sisteminde hasara yol açmaktadır [7]. Kenetli metal çatı- larda rüzgar güvenliğini ölçmeye yöne- lik yeterli düzeyde test standartlarının ve tüm kenetli metal çatılarına uygula- nabilecek kapsayıcılıkta tasarım/yapım ilkelerinin olmayışı, bu çatılarda hasar- ların başlıca sebebidir [6]. Doğru tasa- rımların ve uygulamaların yapılması, öncelikle rüzgarın binaya ve çatıya nasıl etki ettiğini öngörmeyi gerektirir. 2.1. Çatılarda rüzgar etkisi Rüzgar, üç boyutlu ve çok yönlü olan, yatay ve düşey bileşenleri ara- sındaki düşey doğrultulu etkisi çok daha az olduğundan yatay doğrultulu hava akımı olarak tanımlanmaktadır [6]. Rüzgar, binanın yüzeylerine aero- dinamik basınç uygular ve bu basıncın etkisi, binanın araziye konumlanışı ile ilintilidir. Rüzgar, estiği yöndeki bina yüzeyine dik olarak yayılı yük oluşturur ve pozitif bir basınç uygular. Etki-tepki prensibine bağlı olarak rüzgarın bina- nın direkt etki etmediği ve binayı terk ettiği yüzeyinde negatif basınç oluşur ve çekme etkisi yaratır [8]. Bu nedenlerle bina araziye, hakim rüzgar yönüne ve bölgedeki rüzgar hızlarına uygun olarak konumlandırılmalıdır. Rüzgar, bina yüzeyinden yukarı doğru hareket ettikçe hızlanır ve çatıyı binadan ayırma eğiliminde bulunur. Bu durum çatının üst yüzeyinde nega- tif basınç bölgeleri meydana getirir. Çatının biçimine bağlı olarak yüksek çekme etkileri hem rüzgar alan saçak- larda hem de mahyada kendini gös- terebilmektedir. Çatıda oluşan basınç farkları, çatının eğimine göre değişiklik göstermektedir [6] (Şekil 1, 2). Çatının dış duvar ile birleşiminde saçakların bulunması ise saçağın alt yüzeyinde pozitif basınç, üst yüzeyinde negatif basınç oluşturarak yine çatının binadan uçma riskini doğurur [6] (Şekil 3). 2.2. Çatılarda rüzgar kaynaklı hasarlar Rüzgarın neden olduğu hasarlarda bina ölçeğinde dört temel etmen sıra- lanabilir [6]: • Binanın çevresindeki hava akımı tarafından yaratılan aerodinamik basınç • Bina kabuğundaki duvar boşlukları ya da yarık/yırtık vb. nedeniyle olu- şan iç basınç farklılaşmaları • Rüzgarın taşıdığı parçacıkların çarpma etkisi • Ani atmosferik basınç değişimlerinin yarattığı basınç ve çekme etkileri. Şekil 1: Binalarda ve az eğimli çatılarda rüzgar etkisi [6] KESİT Şekil 2: Binalarda ve çok eğimli çatılarda rüzgar etkisi [6] KESİT Şekil 3: Saçaklarda rüzgar etkisi [6] KESİT