Yıl: 2021 Cilt: 17 Sayı: 32 Sayfa Aralığı: 90 - 108 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.14744/tasarimkuram.2020.96967 İndeks Tarihi: 24-05-2022

Betonarmede Strüktürel Bir Zirve: Hipar Kabuklar

Öz:
Hiperbolik paraboloit çift eğrilikli bir yüzey türüdür. Bu yüzey türünün bir strüktür olarak kullanımı betonarmenin yaygınlaşmasıyla birlikte mümkün olmuştur. Bu strüktür yapı endüstrisinde çeşitli yüzeylerin birbiriyle entegrasyonuyla birçok kez ortaya konmuştur. Her noktasında çekme ve basınç gerilmelerini karşılaması onu diğer kabuk yapılara oranla daha ince ve estetik kılmıştır. Öte yandan kalıp işçiliği, donatı yerleştirilmesi, beton dökümü, yalıtım ve kaplama katmanlarının teşkilinin zorluğu nedeniyle bu strüktürlerin uygulanması belirli bölgelerle sınırlı kalmıştır. Bunun yanında ilerleyen yapı teknolojisi ve yeni malzemelerin icat edilmesi çeşitli çağdaş uygulamaların ortaya çıkmasını sağlamıştır. Çalışmada ülkemizde nadir rastlanan hipar kabukların mühendislik ve mimarlık ortak disiplininde betonarmeye yönelik teorik bir çerçeve çizip onun plastik boyutu olan ince kabuk strüktürlerden bahsedilmiştir. 20. yüzyılın önemli kabuk tasarımcıları ve dönemine damga vuran yapılarına değinildikten sonra kabuk strüktürler arasında strüktürel etkinlik ve estetik bağlamında en iddialı formlardan olan hiperbolik paraboloit (hipar) kabuklar tarihi gelişim ve yapım yöntemleri bağlamında incelenmiştir. Öncüler, gelişme/ zirve ve çağdaş uygulamalar başlıkları altında sınıflandırılan betonarme hipar kabuk uygulamaları, yapım sorunları, yapım tekniği ve kolaylığı, geçilen açıklık, strüktür malzemesi ve kalınlığı gibi ayırt edici özellikler içeren bir tabloda özetlenmiştir. Elde edilen bulguların özellikle mimarlık ve mühendislik öğrencileri için alandaki Türkçe kaynak eksikliğine katkı sağlayacağı düşünülmektedir.
Anahtar Kelime: Betonarme, ince kabuk strüktürler, hiperbolik paraboloit, hipar kabuklar.

-

Öz:
Hyperbolic paraboloid is a type of double curvature surface. The use of this surface type as a structural system became possible with the widespread use of reinforced concrete. This structural form has been used many times in the building industry with the integration of various surfaces with each other. Neutralizing tensile and compressive stresses at every point made it thinner and more aesthetic than other shell structures. On the other hand, the implementations of these structures has been limited to certain regions due to the difficulty of construction such as formwork, reinforcement placement, concrete casting, forming insulation and coating layers. However, with the advancing construction technology and the invention of new materials, it has led to the emergence of various contemporary technics. In this study, a theoretical information for reinforced concrete is given and mentioned thin shell structures.Then the important concrete shell designers of the 20th century and their structures that marked their period, the hyperbolic paraboloid (hypar), which is one of the most ambitious forms among shell structures has been examined in the context of historical development and construction techniques. Reinforced concrete hypar shell applications, which are classifiedunder the titles of pioneers, development / peak and contemporary applications, are summarized in a table containing distinctive features such as construction problems, construction technique and ease, span, structure material and shell thickness. It is thought that the study will contribute to the lack of Turkish resources in this field, especially for the students of architecture and engineering.
Anahtar Kelime: Reinforced Concrete, thin shell structures, hyperbolic paraboloids, hypar shells.

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
  • Adriaenssens, S., Brown, N., Lowinger, R. ve Hernandez, J. (2014). Structural Analysis of ReinforcedConcreteFoldedHyperbolicParaboloid: A Case Study of the Modern Miami Marine Stadium. International Journal of ArchitecturalHeritage, 8 (4), 498-516.DOI: 10.1080/15583058.2012.694967
  • Aka, İ., Keskinel, F., Çılı, F. ve Çelik, O. C. (2001). Betonarme: Betonarmeye Giriş, Betonerme Yapı Elemanları, Betonarme Taşıyıcı Sistemler. İstanbul: Birsen Yayınevi. ISBN: 978-975-511-283-9
  • Akyürek, M.E.(2020). Hiperbolik Paraboloitlerin Yapı Endüstrisindeki Yeri. Mimar Sinan Güzel Sanatlar Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü (Yüksek Lisans Tezi), İstanbul.
  • Billington, D.P. (1983). The Tower and Bridge: The New Art of Structural Engineering. Princeton: Princeton University Press. ISBN: 9780691023939
  • Block, P. (2016). Parametricism’s Structural Congeniality. Architectural Design, 86(2), 68-75.DOI: 10.1002/ ad.2026
  • Bruun, E.P. G. (2014). Robert Maillart: The Evolution of Reinforced Concrete Bridge Forms. 9th International Conference on Short and Medium Span Bridges. Kanada, Alberta, Calgary, 15-18 Temmuz.
  • Burger, N. & Billington, D. P. (2006). Felix Candela, Elegance and Endurance: an Examination of the Xochimilco Shell. Journal of the International Association for Shell and Spatial Structures (IASS), 152, 271-278.
  • Candela, F. (1964). Understanding the Hyperbolic Paraboloid. In R.E. Fischer (Ed.), Architectural Engineering: New Structures (1nd ed., Vol. 1, pp.45-49) . New York: McGraw-Hill. ISBN: 978-0070210745
  • Candela, F., Madsen, G. ve Biggs, D. (1966). Hiperbolik Paraboloit Kabuklar (M. Yorulmaz & H. Karataş, Çev.). İstanbul, İnşaat Mühendisleri Odası Yayınları, 12.
  • Cassinello, P. (2016). Fundacion Eduardo Torroja. Madrid, Dayton S.A. ISBN: 978-84-941820-2-0
  • Chilton, J. C. (2011). Eminent Structural Engineer: Prof. Dr Heinz Isler (1926-2009). Structural Engineering International, 21(1), 124-126.DOI: 10.2749/10168 6611X12910257102875
  • Corres, H.& Leon, J. (2012). Eminent Structural Engineer: Eduardo Torroja (1899-1961). Structural Engineering International, 22(4), 581-584.DOI: 10.2749/101686612X13363929517938
  • Curra E. & Russo, M. (2018). Reinforced Concrete in Italy Through the Works of Two Generations of Engineers: Mario and Giorgio Baroni. 6th International Congress on Construction History (6ICCH 2018): ‘‘Building Knowledge, Constructing Histories’’. Belçika, Brüksel, 9-13 Temmuz.
  • Draper, P., Garlock, M. E. M. ve Billington, D. P. (2008). Finite-Element Analysis of Felix Candela’s Chapel of Lomas de Cuernacava. Journal of Architectural Engineering, 14 (2), 47-52.DOI: 10.1061/(ASCE)1076-0431(2008)14:2(47)
  • Domingo, A., Lazaro, C. ve Serna, P. (2004). Construction of Jchypar, a Steel Fiber Reinforced Concrete Thin Shell Structure. 6th RILEM Symposium on Fibre-Reinforced Concretes (FRC), Varenna, İtalya: 20-22 Ekim, 1143-1152.
  • Espion, B. (2016). Pioneering Hypar Thin Shell Concrete Roofs in the 1930s. Beton- Und Stahlbetonbau, 111(3), 159-165. DOI: 10.1002/best.201600001 Faber, C. (1963). Candela: The Shell Builder. London: The Architectural Press.
  • Garlock, M. E. M., & Billington, D. P. (2009). Felix Candela’s Legacy. International Association for Shell and Spatial Structures (IASS) Symposium, Valensiya, İspanya: 28 Ekim- 2 Kasım.
  • Gerçek, C. (1979). Yapıda Taşıyıcı Sistemler. Ankara: Yaprak Kitapevi.
  • Giedion, S. (1959). Space, Time and Architecture. Cambridge: Harvard University Press.
  • Giovannardi, F. (2015a). Felix Candela Construttore di Sogni-2: Intorno a Candela. Academia. Erişim: 10 Aralık 2020, https://www.academia. edu/33668203/F%C3%A9lix_Candela_Vol_2
  • Giovannardi, F. (2015b). Felix Candela Construttore di Sogni-3: Immagini. Academia. Erişim: 10 Aralık 2020, https://www.academia.edu/37197186/F%- C3%A9lix_Candela_Vol_3_Images
  • Gürdal, E. (t.y.). Yapı Malzemeleri-I. Yayınlanmamış ders kitabı.
  • Hruban, K. (1963). Some Recent Shell Structure. Architectural Science Review, 6(2), 44-49.
  • Isler, H. (1994). Concrete Shells Derived From Experimental Shapes. Structural Engineering International, 4(3), 142-147.
  • Koçyiğit, K. (1997). Betonarme Kabuk Yapılar Tarihi Gelişimi ve Geleceği (Yüksek Lisans Tezi), İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
  • Lee, J. & Garlock, M. E. M. (2009). Eladio Dieste and Felix Candela: a Comparative Analysis. International Association for Shell and Spatial Structures (IASS) Symposium, Valensiya, İspanya: 28 Eylül2 Ekim, 1562-1573.
  • Lori, T. & Poretti, S. (2019). Pier Luigi Nervi: an engineer, an architect and a builder. Informes de la Construccion. 71(553): e282.
  • Martin, L.M. (2011). Cubierta de Acceso al Oceanografic. Erişim: 07 Ocak 2021, https://riunet.upv.es/bitstream/handle/10251/12167/PFG.%20LETICIA%20 MARTINEZ.pdf?sequence=1.
  • Miller, M. (2018). AD Classics: Los Manantiales / Felix Candela. Archdaily. Erişim: 07 Ocak 2020, https://www.archdaily.com/496202/ ad-classics-los-manantiales-felix-candela/
  • Mörsch, E. (1909). Concrete-Steel Construction (Çev. E. P. Goodrich). New York: The Engineering News Publishing Company.
  • Nervi P. L. (1964). A Philosophy of Structural Design. In R.E. Fischer (Ed.), Architectural Engineering: New Structures (C1, ss.205-212). New York: McGraw-Hill. ISBN: 978-0070210745
  • Nervi, P.L. (1966). Aesthetics and Technology in Building (R. Einaudi, Çev.). Londra: Oxford University Press. ISBN: 978-0674007017
  • Ökten, S. (1995). Yapı Mühendisliği ve Sanayi Devrimi. K.Y. Aren, İ. A. Yüksel, Ö. Ergiydiren (Ed.), Ekrem Hakkı Ayverdi Hâtıra Kitabı içinde (120-143 ss.), İstanbul: İstanbul Fetih Cemiyeti Yayınları.
  • Pedreschi, R. (2008). Form, Force and Structure: A Brief History. Architectural Design, 78(2), 12-19. DOI: 10.1002/ad.636
  • Prkic, L. (2017). Magnificant Hyperbolic Paraboloid. BeBee. Erişim: 07 Ocak 2021, https:// www.bebee.com/producer/@lada-prkic/ magnificent-hyperbolic-paraboloid
  • Shaeffer, R. (2008). The Life and Works of Eero Saarinen. Structures Congress 2008, Vancouver, Kanada: 27-26 Nisan. DOI: 10.1061/41016(314)166
  • Scholzen, A., Chudoba, R. ve Hegger, J. (2015). Thinwalled Shell Structures Made of TextileReinforced Concrete. Structural Concrete, 16(1), 106-114. DOI: 10.1002/suco.201300071
  • Silman, R. (2011). Eminent Structural Engineer: Anton Tedesko (1903-1994). Structural Engineering International, 21 (2), 241-243. DOI: 10.2749/10168 6611X13022679604145
  • Steiger, R.W. (1995). The History of Concrete. The Aberdeen Group. Erişim: 07 Ocak 2021, https:// web.archive.org/web/20150528183822/http:// www.theconcreteproducer.com/Images/The%20 History%20of%20Concrete%2C%20Part%202_ tcm77-1306954.pdf
  • Strasky, J., Juchelkova, P., Kalab, P., Necas, R. (2017). Roofs of Prestressed Concrete Membranes. Structural Concrete: Journal of the fib, 18(1), 5-18. DOI: 10.1002/suco.201600037
  • Tomas, A. & Marti-Montrull, P. (2010). Optimality of Candela’s Concrete Shells: a Study of His Posthumous Design. International Association for Shell and Spatial Structures (J. IASS), 51 (1), 67-77.
  • Veenendaal, D. & Block, P. (2014). Design Process for Prototype Concrete Shells Using a Hybrid Cable-net and Fabric Formwork. Engineering Structures, 75, 39-50. DOI: 10.1016/j. engstruct.2014.05.036
  • Vitruvius (2017). Mimarlık Üzerine (Çev. Çiğdem Dürüşken). İstanbul: Alfa Basım Yayın. ISBN: 9786051714431
  • URL-1:<https://brewminate.com/engineering-the-pantheon-architectural-construction-structural-analysis/>, erişim tarihi 07.01.2021.
  • URL-2: <https://www.britannica.com/technology/construction/Early-steel-frame-high-rises#ref105155>, erişim tarihi 07.01.2021.
  • URL-3: <https://www.oceanografic.org/en/what-is-oceanografic/>, erişim tarihi 07.01.2021.
  • URL-4: <https://structurae.net/en/, erişim tarihi 07.01.2021.
  • URL-5: <https://structurae.net/en/persons/felix-candela>, erişim tarihi 07.01.2021.
  • URL-6: <https://en.wikiarquitectura.com/building/ saint-marys-cathedral-of-tokyo/>, erişim tarihi 07.01.2021.
  • URL-7: <http://archeyes.com/st-marys-cathedral-in-tokyokenzo-tange/>, erişim tarihi 07.01.2021.
  • URL-8: <https://www.archdaily.com/94493/hypar-pavilion-diller-scofidio-renfro-with-fxfowle>, erişim tarihi 07.01.2021.
  • URL-9: <https://www.arup.com/projects/lincoln-center-pavilion>, erişim tarihi 07.01.2021.
APA Akyürek M, Gür N, Ökten M (2021). Betonarmede Strüktürel Bir Zirve: Hipar Kabuklar. , 90 - 108. 10.14744/tasarimkuram.2020.96967
Chicago Akyürek Muhammed Emin,Gür N. Volkan,Ökten Mehmet Selim Betonarmede Strüktürel Bir Zirve: Hipar Kabuklar. (2021): 90 - 108. 10.14744/tasarimkuram.2020.96967
MLA Akyürek Muhammed Emin,Gür N. Volkan,Ökten Mehmet Selim Betonarmede Strüktürel Bir Zirve: Hipar Kabuklar. , 2021, ss.90 - 108. 10.14744/tasarimkuram.2020.96967
AMA Akyürek M,Gür N,Ökten M Betonarmede Strüktürel Bir Zirve: Hipar Kabuklar. . 2021; 90 - 108. 10.14744/tasarimkuram.2020.96967
Vancouver Akyürek M,Gür N,Ökten M Betonarmede Strüktürel Bir Zirve: Hipar Kabuklar. . 2021; 90 - 108. 10.14744/tasarimkuram.2020.96967
IEEE Akyürek M,Gür N,Ökten M "Betonarmede Strüktürel Bir Zirve: Hipar Kabuklar." , ss.90 - 108, 2021. 10.14744/tasarimkuram.2020.96967
ISNAD Akyürek, Muhammed Emin vd. "Betonarmede Strüktürel Bir Zirve: Hipar Kabuklar". (2021), 90-108. https://doi.org/10.14744/tasarimkuram.2020.96967
APA Akyürek M, Gür N, Ökten M (2021). Betonarmede Strüktürel Bir Zirve: Hipar Kabuklar. Tasarım+Kuram, 17(32), 90 - 108. 10.14744/tasarimkuram.2020.96967
Chicago Akyürek Muhammed Emin,Gür N. Volkan,Ökten Mehmet Selim Betonarmede Strüktürel Bir Zirve: Hipar Kabuklar. Tasarım+Kuram 17, no.32 (2021): 90 - 108. 10.14744/tasarimkuram.2020.96967
MLA Akyürek Muhammed Emin,Gür N. Volkan,Ökten Mehmet Selim Betonarmede Strüktürel Bir Zirve: Hipar Kabuklar. Tasarım+Kuram, vol.17, no.32, 2021, ss.90 - 108. 10.14744/tasarimkuram.2020.96967
AMA Akyürek M,Gür N,Ökten M Betonarmede Strüktürel Bir Zirve: Hipar Kabuklar. Tasarım+Kuram. 2021; 17(32): 90 - 108. 10.14744/tasarimkuram.2020.96967
Vancouver Akyürek M,Gür N,Ökten M Betonarmede Strüktürel Bir Zirve: Hipar Kabuklar. Tasarım+Kuram. 2021; 17(32): 90 - 108. 10.14744/tasarimkuram.2020.96967
IEEE Akyürek M,Gür N,Ökten M "Betonarmede Strüktürel Bir Zirve: Hipar Kabuklar." Tasarım+Kuram, 17, ss.90 - 108, 2021. 10.14744/tasarimkuram.2020.96967
ISNAD Akyürek, Muhammed Emin vd. "Betonarmede Strüktürel Bir Zirve: Hipar Kabuklar". Tasarım+Kuram 17/32 (2021), 90-108. https://doi.org/10.14744/tasarimkuram.2020.96967