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

cativecephe.com Çatı & Cephe / Kasım-Aralık 2017 50 Rüzgarın estiği yönde çatı saçağının alt yüzeyinde rüzgar kaynaklı basınç etkisi ile tersi yönde ve çatı saçağının üst yüzeyinde meydana gelen alçak basınç bölgeleri sonucundaki çekme etkisi, çatı yapı elemanın bütününde olduğu gibi, kenetli metal çatı kaplama- larında da hasarlar meydana getirebil- mektedir (Şekil 4, 5). Bu hasarlardan sık karşılaşılanları ve hasara neden olan etkenleri şu şekilde sıralamak müm- kündür [9]: Hasarlar: • Kenetin klipsten sıyrılması • Klipslerin vida/çividen ayrılması • Vida/çivinin kör kaplamadan çık- ması Etkenler: • Çatı saçağının alt yüzeyinde yer alan havalandırma deliklerinden giren hava akımının çatı konstrük- siyonuna içten basınç etkisi • Rüzgarın tüm çatı sisteminde mey- dana getirdiği titreşim • Kör kaplamayı oluşturan levhaların arasındaki derzlerden geçen hava- makale nın, bu bölgenin üzerinde kalan kenetli metal levhalara iç taraftan oluşturduğu basınç etkisi. 3. Kenetli metal çatı kaplama sistemlerinin tasarımında rüzgar güvenliği Rüzgar kaynaklı çatı hasarlarının önüne geçilmesinde iki aşamalı bir tasa- rım yaklaşımı benimsenebilir: çatı “göv- de”sinin bina taşıyıcı sistem bileşenle- rine emniyetli bağlantısının sağlanması; çatı kaplama ve yalıtım katmanları ile bileşenlerinin çatı “gövde”sine emni- yetli bağlantısının sağlanması [3]. Her iki aşama da son derece ayrıntılı tasa- rım kural ve kararları içermesine ve bütüncül bir tasarım için birlikte düşü- nülmeleri gerekmesine rağmen kenetli metal çatı kaplama sistemlerinde rüz- gar güvenliği kapsamında ikinci aşama ele alınacaktır. Çatı kaplama ve yalıtım katmanları ile bileşenlerinin çatı “göv- de”sine bağlantısının emniyetli olması rüzgarın çekme kuvveti ile doğrudan ilişkilidir ve bu bağlamda çatı tasa- rımında iki temel nokta göz önünde bulundurulmalıdır [3]: 1. Çatı konstrüksiyonuna etki ede- cek çekme kuvvetinin en büyük değe- rinin belirlenmesi, 2. Çatı konstrüksiyonu bağlantıları- nın, oluşabilecek en büyük çekme kuv- vetine eşit veya daha büyük dayanımlı tasarlanması. Rüzgar kuvvetlerinin çatı konstrük- siyonuna etkisinin belirlenmesinde ulusal ve uluslararası düzeyde yapılan literatür araştırmasında çeşitli standart ve yayın örnekleri incelenmiştir. Bun- lardan ASCE 7-05 “Minimum Design Loads for Buildings and Other Stru- ctures”, binanın taşıyıcı sistemine ve yapı elemanlarına etki eden tüm yükleri içeren bir ABD standartıdır [11]. Rüz- gar yükleri ile ilgili bölümü, rüzgar yükü hesabının tüm çatı formlarında yapı- labilmesini sağlayan kapsayıcılıktadır. Çatılarda rüzgar yükü hesabında kul- lanılabileceği tespit edilen üç yöntem sunmaktadır [11]: Yöntem 1- Basitleştirilmiş Yön- tem: Düzenli ve basit formlara sahip, 18 metreyi aşmayan binaların teras, beşik ve kırma çatı yüzeylerinde; temel rüzgar hızı, bina önem katsayısı, yük- seklikle değişen etkilenme katsayısı ve yüzey pürüzlülük katsayısı ile kurulan bir denklemle hesaplanan rüzgar basın- cının, verilen sınır değerlere göre kont- rolünü sağlamaktadır. Yöntem 2- Analitik Yöntem: Düzenli ve basit formlara sahip binaların çatı yüzeylerinde; temel rüzgar hızı ve rüz- gar yönü faktörü, bina önem katsayısı, yükseklikle değişen etkilenme katsayısı, rüzgar hız basıncı, topoğrafya katsayısı, türbülans şiddeti, iç ve dış yüzey basınç katsayıları ile binanın bulunduğu rüzgar bölgesine, bina kabuğundaki boşluk- ların oranına ve çatının biçimine göre rüzgar yükü hesabı yapılmasını sağla- yan ayrıntılı bir hesap yöntemidir. Yöntem 3- Rüzgar Tüneli Testi: Basit veya karmaşık formlu tüm binalar için uygulanabilen deneysel yöntemdir. TS 498 “Yapı Elemanlarının Boyut- landırılmasında Alınacak Yüklerin Hesap Değerleri” yapı elemanlarına etki eden tüm yükleri içeren Türk stan- dartıdır [12]. Rüzgar yükü hesabı tüm yapı elemanları genelinde ele alınmış olup, çatıya özgü durumlar belirtil- memiştir. Hesaplanan rüzgar yükü; binanın aerodinamik yük katsayısına, emme hız basıncına ve etkilenen yüzey alanına bağlı bir denklemle yapılmak- tadır. Rüzgar hız ve basınç değerleri, binanın zeminden yüksekliğine göre dört sınıfta toplanmıştır. ASCE 7-05 ve TS 498, rüzgar güvenliğine bina ve yapı elemanı ölçeklerinde genelgeçer kurallara yer Şekil 4: ABD’deki bir kenetli metal kaplamada kuvvetli rüzgar kaynaklı oluşmuş hasar [10] Şekil 5: Türkiye’deki bir kenetli metal kaplamada kuvvetli rüzgar kaynaklı oluşmuş hasar