Yüksek Yapı Nedir

Yüksek Yapının Tanımı

Yüksek yapı tanımı, dünyada her şeyden önce o binanın nereye inşaedildiğine göre değişir. Depremselliğiyüksek olan Japonya’da 45 m.lik yüksekliğigeçen yapılar yüksek yapı sınıfına alınıp dinamik hesapla birlikte özel tasarım önlemleri alınırken depremselliği farklı başka ülkelerde bu değer yükselmektedir. 20 katlı bir yapı ABD’de Illinois’de Evanston’da inşa edildiğinde yüksek olarak düşünülürken New York’ta yüksek yapı olarak algılanmaz. Ayrıca soruyu hangi meslekten kişiyesorduğunuza da bağlıdır.

Makine mühendisleri açısından asansör, yürüyen merdiven, ısıtma, havalandırma ve tesisat işleri   çözülecek  ise  bir  yüksek  yapı  olurken  bir  yangın  uzmanına  göre  yatay  yangın bölgelerine bölünmesi ve yangınla mücadele için özel ekipmanların yerleştirilmesi gerektiğinde yüksek yapı kabul edilir. Bir mimar için yükseklik, estetik ve çevre açısından binanın güzel plan ve kesitlere sahip olması demektir.

Yapı mühendisliği açısından bir yüksek yapı, belirlenen mukavemet, öteleme ve işletme ölçülerine uyarak yatay rüzgâr ve deprem yüklerine dayanacak ve yeterince ekonomik olacak şekilde yapısal taşıyıcı sistemi düzenlenecek biryapıdır [Hasgür, 1996].

Yüksek  yapı  hemen  her  belediyenin  imar  yönetmeliğinde  şu  şekilde  tanımlanmaktadır. “Genel olarak yakın ve uzak çevresini, fiziksel çevre, kent dokusu ve her türlü kentsel altyapı yönünden etkileyen bir yapı (bina) türüdür. Son kat tavan döşeme kotu 30.80 metreyi ve/veya bodrum kat dahil olmak üzere toplam kat adedi 13'ü aşan(13 kat hariç) yapılar Yüksek Yapı olarak kabul edilir.”

Yüksek Yapıların Sınıflandırılması

1.  Yüksek olmayan 8–12 kat arası binalardır. Bugün teknolojinin gelişmesine paralel olarak kalfaların imal edebildikleri ve Türkiye’de en çok örneğini gördüğümüz binalardır.

2.12–25 kat arası binalardır. Artık birçok şehrimizde bu türden yapıların örneklerini görmekteyiz.

3.  25 ile 55 kat sınırı arasındaki binalardır ki, bu binalar özel tedbirlerin alınmaya başlandığı yapı türleridir. Son yıllarda ülkemizde bu tür yapıların sayısı giderek artmıştr.

4.  55–75 kat sınırı arasındaki binalardır.  Henüz ülkemizde bulunmamaktadır.

5.  75 katın üzerindeki binalar, “süper gökdelen” olarak adlandırılırlar. Kat adedi 70–110 arasında değişen bu binaların sayısı halen dünyada 50’yi geçmemektedir. Bu tür yapılardan da ülkemizde hiç bulunmamaktadır.

Yüksek Yapıların Yapılma Sebepleri

 Yüksek başlıca yapılma ve gelişme sebeplerini şu şekilde özetleyebiliriz.

•  Şehirlerde kullanılan sahaların azalması,

•  Buna paralel olarak kullanılacak arsa fiyatlarının baş döndürücü şekilde artması,

•  Yine bunun neticesi olarak daarsadan azami kazanç temin etmek hırs ve arzusu,

•  Teknik imkânların artması ve yüksek binaların yapımının artık zor olmaması,

•    Firmalar  arasındaki  rekabetin,  firmaların  kudretini,  içinde çalıştıkları  binalarla reklâm etmek arzusu,

•    Şehir  nüfuslarının  mütemadiyen  artması  nedeniyle,  merkezlerdeki  iş  yerlerinin,  artan çalışaninsan nispetinde genişletilmesinin artık zeminde değil,binaların yükseltilmesiyle mümkün olduğunuda kabul etmek gerekir [Göçer, 1969].

Yüksek Yapıların Gelişimi

İlkyüksek yapının tarihi antik çağa kadar uzanmaktadır. Roma şehirlerinde 10 kat yüksekliğinde yük taşıyıcı duvarları olan yapıların olduğu bilinmektedir. Roma İmparatorluğunun düşüşü ile kaybolan yüksek yapılar, 19.yüzyılda batı şehirleri hızla büyüyünce artan nüfus yoğunluğu karşısında  yeniden ortaya çıkmış,  taşıyıcı  taş duvar yapı sistemi prensipleri tekrar kullanılmaya başlanmıştır.Fakat bu taşıyıcısistem tipinde yükseklik arttıkça duvar kalınlığının artması (yapı ağırlığı) sistemin olumsuz bir yanıdır. 

Altkat duvarlarında183 cm. kalınlıkgerektiren Chicago’daki 16 katlı Monadnock Building (1891) ile bu yapım sisteminin sınırları açıkça belirlenmiştir.

Demir daha sonra çelik çerçeve, yapıda yükselmeye ve büyük açıklılara olanak sağlamış ve doğal olarak hafif iskelet sistemler kullanılmaya başlanılmıştır. Çelik iskeletin gelişmesi 100 yıldan fazla bir süre almıştır. Bu yalnız yapı malzemesi olarak demirin tanınması açısından değil, üretim sistemlerinin de gelişmesi ile ilgilidir. En uygun eleman ve birleşim şekilleri için bu yeni malzemenin davranışının araştırılması, detay ve işçiliğinin geliştirilmesi gerekmiştir.

19. yüzyıl mühendisi mimara iskelet yapının olanaklarını tanıtmıştır. Köprü, fabrika, depo ve sergi yapılarında çerçeveleri kullanarak geliştirmiştir. Bunun etkisi ile 1801’de Manchester’da bir iplik fabrikası 7 katlı demir çerçeve olarak yapılmıştır. Bu yapıda demir kolon ve kirişler iç iskeleti oluşturuyordu.  I profil belki de ilk kez burada kullanılmış vetasarımcı bu şeklin eğilmeye karşı  dayanımını fark etmiştir.  Bu fabrika 1890’larda Chicago’daki çelik çerçeve gelişiminde örnek olarak alınmıştır.

1851’de  Londra  Uluslararası  Sergisi  için  yapılan  Crystal  Palace  ilk  özgün  çelik  çerçeve yapıdır. O yıllardaki mimari standartların esası olan ağır dolu gövdeli duvarlar yerine cam yüzey ve ahşap-demir çerçevelerin hafif etkisi bu yapıda öne çıkmıştır. Bu yapı seri üretime büyük boyuttaki ilk yaklaşımdır. Yüzeyin bölünmesi  122 cm. boyunda üretilen en büyük cam levha ölçülerine göre planlanmış, yapım işlemi tasarımın bir parçası olmuştur.

1843’te Long Island, Black Harbor’da yapılan fener Amerika BirleşikDevletleri’ndeki ilk dövme iskelet yapıdır. Bundan yaklaşık 10 yıl sonra bazı yapılarda iç iskelet ile yük taşıyan taş cephe duvarları birlikte kullanılmıştır. İç çerçeveler, dövme demir kirişleri taşıyandökme demir kolonlar ile oluşturulmuştur.

Yüksek yapılarda metal çerçevelerin sağladığıolanakların kullanılabilmesi için düşey ulaşım sistemlerinin geliştirilmesi gerekiyordu. İlkasansör 1851’de New York 5. Cadde’de bir otelde görüldü. Bu düşeyraylı sistem 1866’da asma sistem şeklinde  geliştirildi.  Yüksek yapılarda asansörün sağladığıolanaklar ilk kez 1870’de New York Equitable Life Insurance Company Building’de kullanılmıştır.

1883’te William Jenny, Chicago’da 11 katlı Home Insurance Building’de iskelet sistemleri geliştirmiştir.  Bu yapı, taşıyıcı  sistemi yalnızca metal çerçeve örneğiolan ilk yüksek yapı örneğidir. Yapının taş cephe duvarları yalnızca kendini taşıyordu.Jenny’nin bu yapısı çelik kirişlerin yapının üst kısmındakullanıldığı ilk örnektir. 1889’da Jenny’nin ikinci Leiter Building’i taşıyıcı duvarın hiç kullanılmadığıilk gerçek iskelet yapıdır.

1889 yılında Chicago’daki 9 katlı 2. Rand McNally Building’de Burnham ve Root ilk kez yapının tümünde çelik çerçeve kullanmışlardır. Aynı mimarlar 1891yılında Chicago’da 20 katlı Masonic Temple’de düşey kesme duvar kavramını geliştirmişlerdir.  Bu yükseklikte rüzgâr, önemli bir tasarım kriteridir. Çelik iskeletin yatay satbilitesini artırmak için cephe çerçevesinde diyagonal çaprazlamalar düzenleyen bu mimamrlar düşey kafes ya da kesme duvarı prensiplerinin yaratıcılarıdırlar.

Çeliktasarım yöntemlerinin geliştirilmesi yapıların sürekli yükselmesine neden oldu. 1905’te NewYork’ta yapılan 50 katlı Metropolitan Tower Building’i 1931’de 102 katlı Empire State Building takip etti. Bundan sonraki gelişmeler  yapı yüksekliğini artırma çabalarından çok yeni çerçeve düzenleri, malzeme kalitesinin yükseltilmesi ve daha iyi yapım yöntemleri üzerinde yoğunlaşmıştır.

1890’da beton yaygın bir taşıyıcı sistem malzemesi olarak kullanılmaya başlanılmıştır. 1903 yılında Paris’te Rue Franklin Apartment Building’de Perret betonarme iskelet sistemini ilk kezyüksek yapıda kullanmıştır. Aynı yıllarda Cincinnati’de yapılan 16 katlı Ingall Building dünyanın ilk betonarme iskeletli gökdeleni olmuştur. 20. yüzyılın ilk yarısında beton yapılar seyrek olarak görülmüştür. Malzemenin davranışıhakkında yeterli araştırmalar olmadığından betonarme sitemler genellikle çelik iskelet yapıyı taklit ediyordu. Bu tutum 2. Dünya Savaşı’ndan sonra değişmiş, yüksek kaliteli malzemeler ve yeni yapım tekniklerinin geliştirilmesi ile kirişsiz döşeme ve yük taşıyanızgara cephe duvarı gibi tasarım kavramları ortaya çıkmıştır.   Bu iki sistemde rijit çerçeveyapının geleneksel tek doğrultulu döşeme ve perde duvarı anlayışınıaşmıştır. 1963 yılındaChicago’da 65 katlı Marina City Towers gibi gökdelenler betonun monolitik heykelsi yapısına örnektir [Yamantürk, 1993].