TST 14-kabuklar

KABUKLAR
KABUKLAR
Kabuklar
Kabuklar, aynı yönde tek eğrilikli veya çift
eğrilikli ya da ters yönlerde çift eğrilikli yüzeysel
taşıyıcı sistemlerdir. Kabuk kalınlığı kabuğun
yayıldığı alana nazaran çok azdır.
Kabuklar yapılarda genellikle salon gibi geniş
alanların örtülmesinde kullanılır. Kabuklarda 200 m
ye kadar açıklıklar ekonomik olarak geçilebilir.
Tarihsel gelişimde kabuklar kubbe ile aşağı
yukarı
aynı
dönemlerde
ortaya
çıkmıştır.
Betonarmenin kullanılmaya başlaması ile masif
kubbelerin yerini ince betonarme kabuklar almıştır.
Kabukların en önemli özelliği hafif olmalarıdır.
Kabuklar
Kabuklar, büyük alanları ekonomik ve ara
mesnetsiz olarak örtmek amacı ile kullanılırlar.
Verilen bir alanı örtmek için eskiden beri
bilinen en iyi çözüm, kirişlere oturan düzlem bir
örtü sistemi oluşturmaktadır. Bu durumda
birbirinden ayrı iki tür eleman vardır: Örtü
elemanları ve taşıyıcı elemanlar.
Örtü elemanları ile taşıyıcı elemanlar
birleştirilirse kendi kendini taşıyan yapılar elde
edilir. Bunlar arasında betonarme kabuklar son
derece önemli bir grup oluşturur.
Kabuklar
Kabukların
hafifliği,
donatıda
ve
temellerde
ekonomikliğin
sağlanmasında
etkin rol oynar. Başka bir yarar, bu
yapıların zarif ve hafif görünüşündedir.
Böyle bir görünüş yapılarda estetik açıdan
önemli bir etkendir.
Sakıncalarına gelince; önce pahalı olan
kalıp
masrafını
beraberinde
getirir.
Gerçekten örtü elemanları çoğu kez eğri
yüzeylerdir ve bu yüzeylerin açınımı her
zaman olanaklı değildir. Bundan başka
kalıplar büyük bir titizlikle hazırlanmış
olmalıdır.
Kabuklar
Kabuklar,
önemli
eğilme
gerilmeleri
oluşturmayacak kadar ince, fakat yükleri basınç,
kayma ve çekme ile taşıyabilecek kalınlıkta olan iki
boyutlu eğrisel taşıyıcılardır. Kabuklar, kubbe yada
diğer biçimlerdeki eğrisel çatıların çeşitli biçim ve
estetikte yüksek dayanım ve ekonomi sağlayarak
yapılmalarına olanak sağlarlar. Bu tür sistemler,
çağdaş yapı projelerinin en gelişmiş örnekleri
arasındadır.
Kabuklar
Kabuklar
Betonarme küresel kubbelerin rijitlikleri büyük olduğu
için
kalınlıkları d=L/(300-400) alınır.
Eğilmeye çalışan betonarme
kalınlık d=L/(20-30)
düzlem
plaklarda
Çelik kubbelerde ise d=L/1000civarındadır.
bu
Kubbe, bir kemerin kendi ekseni etrafında
döndürülmesi ile elde edilen ve kemerle aynı statik
özelliklere sahip olan bir taşıyıcı sistemdir.
Mesnetlerinde sürekli bir taşıyıcı yüzey elemanına
gerek duyar. Bu nedenle de kubbenin dairesel bir
kaideye oturması gereklidir. Taşıma ilkesi, yükün
en tepedeki kilit taşından başlayarak komşu taşlara
aktarıla aktarıla kubbenin tabanına iletilmesine
dayanır
Ana kubbe ve yarım kubbeler
Kubbeler ya yarım kürelerdir yada küre
parçalarıdır. Küresel kubbelerde bütün eğrilikler
aynıdır. Bir kubbede meridyenler paraleller ile
mesnetlenmiştir. Böylelikle çemberin yanal yer
değiştirmeleri önlenmiş olur. Kubbeler dış yüklerin
değişmesine göre şekil değiştirmezler. Bunun için
kubbe kararlı bir taşıyıcı
sistemdir. Kubbeye
etkiyen düşey yükler, rüzgar yükleri ve deprem
yükleri kubbenin meridyen ve paralel kesitlerinde
basınç ve çekme gerilmeleri meydana getirir.
Özellikle çelik kubbelerde burkulmayı önlemek için
kubbe kalınlığını arttırmadan meridyenler ve
paraleller
doğrultusunda
rijitlik
nervürleri
kullanılmaktadır. Nervürler kalıp maliyeti nedeniyle
betonarme kubbelerde daha az kullanılır.
Tepesine yük binen tonoz açılmak ve genişlemek isteyecektir, bu
genellikle iki duvar arasına çelik bir gergi elemanı koyarak çözülür
Kare planlı
•Kabuklara ilişkin özellikler:
•1. Kabuk mümkün olduğunca ince kalınlıkta olmalıdır.
Bu durumda eğilme oluşmaz, membran davranışına uygundur.
Betonarme kabuklarda min. kalınlık tek eğrilikli kabuklarda 5
cm,
çift eğrilikli kabuklarda 4 cm den az olamaz.
2. Kabuk yüzeylerin kenar çemberi ve kenar kirişler ile birleştiği
çizgiler
boyunca düşey kuvvetler,eğilme veya burulma momentleri
oluşturur.
3. Kabuk kalınlığında sıçrama şeklinde değişme
olmamalıdır. İnce bir kabuğun kalın bir kabuğa
ankastre olarak bağlanması eğilme momenti
oluşturur.
Kabuğun rijitlik
değişimi sürekli,
yavaş olmalıdır
•Kabuk eğrilikleri sürekli olmalıdır, kabukta
kırıklık yapılması katlanmış plaklarda
olduğu gibi eğilme momenti oluşturur.
A-A Kesitinde
uygunluk
mümkün olmaz.
4. Kabuklarda mümkün olduğu kadar yüzeysel yayılı yükler
etki etmelidir.Tekil yük etkimesi durumunda gerilme
yığılmaları ve eğilme oluşur.
Tüm yayılı
yükler sürekli
olmalı;
Yüklerde ani
dalgalanmalar
olmamalıdır.
Eğimdeki ani
değişimler,
eğilme
momentlerinin
oluşmasına
neden olur.
Tekil yükler
olmamalıdır.
1’de denge sağlanmaz
5. Kabukları yük taşıma kapasiteleri biçimleriyle de
bağlantılıdır.Çift eğrilikli kabuklar (küresel kubbeler,
hiperboloid, hiperbolik paraboloid, konoid vd.) Tek
eğrilikli kabuklardan(silindirik, konik kabuklar vd.) daha
dirençlidir.
6. Eğilme etkisi membran kabuklarda
istenmeyen bir iç kuvvet olmasına rağmen
mesnet bölgelerinde, kenar kirişlerinde ve
kaburgalarda ortaya çıkar.Tasarım
aşamasında önlemler alınmalıdır
7. Bütün kubbeler, kemerler gib uçlarında itki kuvvetleri
oluştururlar. Basık kabuklarda bu itkileri karşılamak
için çevresel bir çekme halkası kullanılır.
8. Betonarmeden yapılmış kısa tonoz kabuklarda b
açıklıkları 10 m ye kadar L uzunluklarıda 10-16 m ye
kadar yapılmakta,
Uzun tonoz kabuklarda L uzunlukları betonarme olanlar
için 10-40 m arasında öngerilmeli olanlarda 40 m
civarındadır. Uzun tonoz kabuklarda b açıklıkları
7.5-12 m arasında H yükseklikleri 1-4 m arasında ve
d kalınlıkları 7.5-12 m arasında yapılmaktadır.
Geleneksel mimaride kubbeler, mekân
örtüsünde tek olarak kullanıldıkları gibi mekân
genişlemesine bağlı olarak yarım kubbelerin
çeşitli
kombinasyonlarıyla
beraber
de
kullanılmışlardır. Kubbe, üzerine etkiyen düşey
yükleri üniform olarak, düzgün bir şekilde
yatay
ve
düşey
yüklere
dönüştürerek
mesnetlerine aktarır. 16. yüzyıl boyunca,
Mimar Sinan tarafından geliştirilen Osmanlı’ya
ait mimari şaheserlerde kubbe ustalıkla
kullanılmıştır.
Basit mesnetli küresel kabuk
Kubbede basınç ve çekme gerilmelerinin oluşma bölgeleri
Türkiye'de yapılan ilk betonarme
kubbe İstanbul Sişli camisi kubbesidir
(1945-1949
Kubbeler çelik profiller veya borular
kullanılarak da imal edilir. Bir çelik kubbenin
yapısal davranışı betonarme kubbeninki ile aynıdır.
Çelik çubukların düşey bileşenleri meridyenler
doğrultusundaki kuvvetleri , yatay bileşenleri de
paraleller doğrultusundaki kuvvetler taşır.
Çelik kubbelerin çeşitleri
1. Schwedler kubbesi paraleller ve meridyenler
doğrultusundaki çubuklara ek olarak diyagonal
doğrultusunda da çelik çubuklar konarak üçgenler
oluşturulur.
Schwedler kubbeler
2. Üçgenleştirilmiş jeodezik kubbe: Çelik çubular 60
derecelik açılarla kesişerek üçgenler oluşturulur.
3. Rijit düğüm noktalı jeodozik kubbe: Üçgen yerine
dörtgen, beşgen,altıgen gibi çokgenler kullanılır.
Jeodezik kubbe
Kabuklar
etkinliklerini
eğriliklerine
borçludurlar. Bir yüzeyin bir noktadaki
eğriliği, yüzeyi bu noktada yüzeyin normalini
içine alan düzlemlerle gösterilir. Düzlem
döndürüldükçe eğrilik değişir. Eğrilik bütün
doğrultularda yukarı yada aşağı doğru
olabileceği gibi bazı doğrultularda yukarı,
diğerlerinde aşağı doğru olabilir. Ayrıca, eğim
doğrultusuna dik doğrultuda hareket edildiği
zaman eğim değişeceği için böyle bir yüzeyde
burulma da vardır.
Bir kubbenin, normalinden geçen bir düzlemle
olan tüm ara kesitlerinin eğrilikleri aşağı doğrudur.
Küresel kubbelerde bütün eğrilikler birbirinin
aynıdır. Diğer tüm kubbelerde eğrilik, düzlem
döndükçe bir maksimumdan bir minimuma doğru
gider. Eğriliğin bir nokta etrafında değer
değiştirebildiği fakat daima aşağıya doğru olduğu
yüzeylere
sinklastik
(Yunanca
syn
=ile
klastos=kesme ) yüzeyler denir.
Aşağı doğru olan eğrilikler pozitif, yukarı doğru
olan eğrilikler negatif eğrilik olarak adlandırılır.
Bütün noktalarda pozitif yada negatif eğriliği olan
yüzeylere açılımı yapılamayan yüzeyler denir.
Gerçekten, bu tür yüzeyler dilimlere bölünmedikçe
açılamazlar.
Bu
yüzeylerin
rijitlikleri
ve
dayanımları, büyük ölçüde, bunları açmaya yani,
eğriliklerini azaltmaya çalışan deformasyonlara
karşı koymalarından ileri gelir.
Kabuk türleri
1. Sinklastik biçimler (kubbeler, fincan biçimleri vb.):
Çift eğriliklidirler, bir eğrisel çizginin bir eksen
etrafında
döndürülmesiyle elde edilen dönel
yüzeylerdir.
2.
Geliştirilebilir
biçimler
(koniler,silindirler,
tonozlar): Tek eğriliklidirler.Bir doğrultuda doğrusal
olup diğer doğrultuda eğriseldirler.
3.
Öteleme
yüzeyleri(
semer,hiperbolik
paraboloid,eliptik paraboloid): Bir düzlem eğriyi
genellikle kendine dik olan diğer bir düzlem
eğri
üzerinde kaydırmakla elde edilir. Her iki doğrultuda
eğrilikleri farklı olabilir.
4. Regle yüzeyler (konoid, koni parçası, hiperboloid
parçası) Hareket eden bir doğru parçası ile bu tür
yüzeyler elde edilir.
5. Serbest biçimli kabuklar( kesişen silindirler, dalgalı
silindirik yüzey vb.
Öteleme yüzey (semer)
Geliştirilebilir biçim (tonoz)
Kabukların eğriliklerine göre
sınıflandırılması
Tek eğrilikli kabuklar: Silindirik kabuklar (tonoz),
konik kabuklar
2. Çift eğrilikli kabuklar
a)
Eğrilikleri aynı yönde olan kabuklar: küresel
kabuklar
b) Eğrilikleri ters yönde olan kabuklar: hiperbolik
paraboloid kabuklar
c) Eğrilikleri aynı ve ters yönde olan kabuklar: konoid
kabuklar
3. Serbest biçimli kabuklar: Kompoze yüzeyler
1.
Silindirik kabuklar (Tonoz Kabuklar)
Tek eğrilikli silindirik yüzeylerdir. Tonoz,
kemerin kendi düzlemine dik doğrultuda ötelenmesi
sonucu meydana gelen bir örtü sistemidir.
Dikdörtgen planlı mekânların örtülmesinde kullanılan
tonoz, birbirinden bağımsız kemerlerin yan yana
konulmasıyla
oluşturulmuştur
Tonoz,
mesnet
noktalarında sürekli bir yüzey gerektirir.
Kısa tonoz kabuklar
Uzunlukları (L) serbest açıklıklarından (b) ve
eğrilik yarıçapından daha küçük olan kabuklardır.
Kısa tonoz kabuklarda b=2L
Kabuğa etkiyen yükler kabuk öz ağırlığı düzgün
yayılı yük şeklinde enine doğrultuda mesnetlere
aktarılır. Bu nedenle kısa tonoz kabuklar esas
yüklere karşı taşıyıcı kemer özelliği gösterir. Kısa
tonoz kabuk rüzgar yükü gibi tek taraftan etkiyen
düzgün yayılı yüklemede ise taşıyıcı membran
özelliği gösterir. Bu durumda basınç gerilmeleri
yanında asimetrik yük nedeniyle çekme ve eğilme
gerilmeleri de oluşur.
Kısa tonoz davranışı üç şekilde olur;
1. Kısa tonoz kabuk iki ucundan rijit bir şekilde
kemere bağlanmıştır.
2. Kısa tonoz kabuk mesnetlenme uzunluğu boyunca
kirişlere oturmaktadır.
3. Kısa tonoz kabuk mesnetlenme uzunluğu boyunca
taşıyıcı duvarlara oturmaktadır



Eğer kısa tonoz kabuğun kemer eksen eğrisi 2.
derece parabol olarak seçilirse düzgün yayılı düşey
yüklerden dolayı sadece basınç kuvvetleri meydana
gelir. Kısa tonoz kabukta kabuğun mesnetlerinin
açılmasını önlemek ya da mesnet itkilerini
karşılamak için çeşitli yöntemler uygulanır
Bunlar;
1. Kabuk mesnet kenarları arasına gergi elemanları
konulması,
2. Kabuk mesnet kenarlarının ankastre yapılması,
3.
Kabuk
yüzeylerinin
kaburgalarla
desteklenmesidir.
Uzun Tonoz Kabuklar
Uzunlukları (L) serbest açıklığından(b) ve eğrilik
yarıçapından
büyük
olan
kabuklardır.
Uzunluk/açıklık oranının 1.5 veya 2 den küçük
olduğu kabuklar uzun tonoz kabuklar olarak
tanımlanır.
Bu
kabuklar
iki
ucundan
mesnetlenmiştir. Her iki uçlarında açıklıklar
boyunca alın elemanları vardır. Boyuna doğrultuda
uzun kirişler olarak davranırlar. Uzun tonoz
kabuktaki gerilmeler kirişteki eğilme gerilmelerine
benzerdir. Uzunluk boyunca kabuğun üst kısmında
basınç gerilmeleri oluşurken alt kısmında çekme
gerilmeleri meydana gelir.
Uzun tonoz kabuklarda ana taşıyıcı
elemanlar
uzun tonoz kabuk
kenar kirişi
alın
elemanı
b
L
Katlanmış plaklara benzer şekilde uzun tonoz
kabuğun üzerine etkiyen dış yüklerin bir kısmı alın
elemanlarına bir kısmı da uzun kenar kirişlerine
aktarılmaktadır. Kabuğun uzun doğrultuda açılmasını
engellemek için uçlarda alın elemanları, perdeler,
çerçeveler, kafes kirişler veya gergili kemerler
düzenlenebilir.
Uzun tonoz kabuklarda uçların
rijitleştirilmesi için:
1. Uçlardaki kabuk kalınlığı arttırılarak oluşturulan
kemerler kolonlara mesnetlenir ve ayrıca yanal
etkileri karşılamak içi gergi çubukları konur.
2. Uçlarda oluşturulan taşıyıcı duvarlar hem düşey
mesnetlenmeyi sağlar hem de yanal etkilere karşı
perde duvar olarak davranır. Aslında uzun tonoz
kabuktaki kemer etkisi sadece uçlarda değil bütün
kabuk uzunluğu boyunca meydana gelir. Bunun
sonucunda kabuğun bütün uzunluğu boyunca kemer
itki kuvvetleri (yatay mesnet tepkileri) oluşur.
Uzun tonoz kabuklar yaklaşık 40 m uzunluğa ve
12.5 m açıklığa kadar uygulanmıştır. Burada kabuk
yüksekliği 5 m ye kadar çıkmaktadır. Kabuk
yüksekliği olarak açıklığın onda biri alınabilir. Uzun
tonoz kabukların en kesit biçimlerini üzerine etkiyen
dış yükleri öncelikle alın elemanlarına aktaracak
şekilde tasarlamak gerekir.Daha çok daire kesitli
uzun tonoz kabuklar tercih edilmektedir. Daire
kesitli tonozlarda en uygun kesit mesnetlerine
düşey yük aktaran yarım daire kesitler olmaktadır.
Mekan etkisi daha iyi olan alçak tonozlarda ise
kenarlardaki itki kuvvetleri artacak dolayısıyla
kenar kirişlerin kesitleri büyüyecektir. Kenar
kirişlerin büyümesiyle de hem kenar kirişleri ile
kabuk arasındaki rijitik farkı artacak hem de
ağırlığı artan kenar kirişler daha fazla eğilmeye
maruz kalacaklardır.
Çok gözlü uzun tonoz kabuk durumunda bitişik
kabuklardaki kemer itkileri birbirini dengeler ve
yalnız ilk ve son kabukların ince kiriş olarak
davranan serbest uçlarındaki itkilerin karşılanması
gerekir. Burada ince kiriş gibi davranan kabuk
serbest kenarları, uzun kenar boyunca oluşan
itkileri (basınç kuvvetlerini) uçlarındaki mesnetlere
aktarır ve burkulmasının önlenmesi için de takviye
edilmiş olmamaları gerekir. Bunun içinde kabuğa
genellikle dik bir başlık eklemek gerekir.
Tonoz kabuklar geniş alanları örtmek için
endüstri
yapılarında
yaygın
olarak
kullanılmaktadırlar.
Bu
amaçla
uzun
tonoz
kabukların birkaçı yanyana getirilerek sürekli
silindirik kabuklar oluşturulur. Bazı silindirik
kabuklar gün ışığına izin vermesi için süreksiz
olarak da düzenlenebilir. Yan yana birleştirilmiş
biçim, tekli,ikili,üçlü şeklinde kabukların yanyana
getirilmesiyle serbest form oluşturulabilir. Silindirik
kabuklar enine doğrultuda katlanarak ve ortada
yükseltilerek de birleştirilebilir.
Kimbell Art Museum
Fort Worth
Cylindrical shell
Konik kabuklar
Konik kabuklarda tek eğriliklidir. Konik kabuklar
değişik biçimler oluşturarak fabrika , oditoryum,
vb. büyük açıklıklı mekanların üzeri örtülebilir.
Konik yüzeyle bir noktada mesnetlenmişse bir ters
şemsiye, dairesel kenarları boyunca mesnetlenmişse
bir kubbe olarak kullanılır.
Küresel kabuklar
Küresel kabuklar bir çemberin aynı düzlemde
ve çember merkezinden geçen bir eksen etrafında
dönmesiyle oluşturulan eğrilikleri aynı yönde çift
eğrilikli dönel yüzeylerdir. Böylelikle tam küre,
yarım küre ve küre kapağı gibi dönel yüzeyler elde
edilir.
Küresel
kabuklara
çoğu
kez
kubbe
denilmektedir.Eskiden daha çok dini yapılarda
kullanılan kubbeler günümüzde çelik, alüminyum,
betonarme ahşap gibi malzemelerin kullanılması ile
spor ve sergi salonlarında, toplantı salonlarında ve
sanayi yapılarında kullanılmaktadır.
Florence Cathedral
Dome (1296-1436)
Santa Sophia Istanbul
Dome (532–537)
Kubbe,Yar›m Kubbeler ve Ağırlık
Kuleleri (Sultan Ahmet Camisi)
Hiperbolik parabolid kabuklar
Bir doğrunun iki ucu birbirine paralel olmayan ve
tek düzlem içinde bulunmayan iki doğru üzerinde
kaydırılmasıyla hiperbolik parabolit elde edilir.
Çatılar
genellikle,
hiperbolik
paraboloid
parçaların
birleşik
düzenlenmeleri
biçiminde
yapılırlar. En yaygın düzenlemelerden biri dört
parçalı olup her parçanın dış köşesi kolonlarla
mesnetlenir. Bu durumda, eğimli dış rijitleştiriciler
ile yatay iç rijitleştiriciler kenar kaymalarının
toplanmasıyla tamamen basınç etkisindedir. Eğimli
dış rijitleştiricilerden doğan yatay tepki kuvveti
gergi çubuklarıyla karşılanabilir. Buna karşılık iç
rijitleştiricilerin kesişme noktası eşit değerde fakat
ters yönde etkiyen değerlerle dengelenir. Böyle bir
çatı düzgün kırık bir çatı görünümündedir.
Hiperbolik parboloid kabuk
(Kaliforniya
üniversitesi)
Hiperbolik paraboloid basık olduğu takdirde,
başlıca membran gerilmeleri, aynı şiddette kayma
gerilmelerini
doğrudan
çekme
ve
basınç
gerilmelerine özdeştir. Bu gerilmeler kabuğun her
yerinde
aynı
değerdedir.
Ayrıca,
membran
gerilmelerinin kabuğun kalınlığı boyunca düzgün
yayılı olmaları nedeniyle, kabuğun yüzde yüz etkin
çalıştığı söylenebilir ve herhangi bir kesitin
herhangi bir noktası eşit gerilme altındadır.
Paraboloidde oluşan membran gerilmeleri kabuğa
etki eden toplam düzgün yayılı yük ile doğru, kabuk
yüksekliği ve kabuk kalınlığı ile ters orantılıdır.
Kabuğun burkulmasına neden olabilecek yüksek
basınç gerilmelerinden kaçınmak için,
kabuk
yüksekliğinin açıklığın altıda biri ile onda birinden
az olmaması gerekir.
Los Manantiales Lokantası Mexico

Lokantanın içerden görünüşü
Konoid kabuklar
Konoid kabuklar, eğrilikleri aynı ve aksi yönde
olan çift eğrilikli yüzeysel taşıyıcı sistemlerdir. Bir
fabrika yapısı ardarda sıralanmış çok sayıda konoid
kabukların düşey ışık yüzeyleri birleştirmesiyle şed
kabuk şeklinde yapılabilir.
Hiperpoloid kabuklar
Hiperboloid kabuklar, Bir düzlem içerisinde bir
hiperbol eğrisinin bir simetri ekseni etrafında
döndürülmesiyle oluşturulur.
Uygulamada
hiperboloid
kabuklara
daha
çok
santrallerin
büyük
soğutma
kulelerinde
rastlanmaktadır.
Sogutma kulesi
Silindirlerin kesişmesiyle elde edilen
kabuk biçimleri
Silindirleri birbiriyle kesiştirerek çokgen alanları
örtmeye
uygun
yeni
kabuk
biçimleri
türetilebilmektedir. Manastır tonozu ve Haçvari
tonoz gibi.
Manastır Tonozu
Mimarlıkta
dört
tane
kenar
parçasıyla
birleştirilerek elde edilen küresel kubbeye benzeyen
taşıyıcı sisteme manastır tonozu denir. Bu şekilde
oluşturulan
yüzey
tek
eğriliklidir.
Manastır
tonozunun kenar sayısı arttıkça küre yüzeyine
yaklaşır. Manastır tonozu ile kapalı mekanlar
oluşturulur. Kalıp yapımının kolay olması nedeniyle
20.yüzyılın başında sıkça uygulanmıştır.
Manastır tonozu
Haçvari tonoz
Mimarlıkta dört tepe parçası birleştirilerek elde
edilen taşıyıcı sisteme haçvari tonoz denir.Bu
şekilde dışa açık ve her tarafından ışık alabilen
mekanlar oluşturulur.
.
Yapının planı eşgenar üçgendir ve üç parçalı haçvari tonoz olarak tanımlanabilir
Serbest biçimli kabuklar
Eğri yüzeylerin birbirleriyle kesiştirilmesiyle ve
yalın
geometrik
biçimlerin
birbirleriyle
birleştirilmesiyle serbest biçimli kabuklar elde
edilir.
Serbest biçimli kabuk;Sydney Opera
House
Concrete shell
2003 Pritzker Silindir atık su
tankı en iyi mimari ödülü
Sidney opera binası 1957-1973
Mimar: Jorn UTZON (Danimarka)
Baha’i House of Worship
New Delhi
Concrete dome
St Louis Havaalanı
Küresel kabuk uygulaması, Palazetto Dello sport
, Roma
Prefabrik betonarme çatı
örtüsü(1620 adet pano)
Tasıyıcı sistem
(ızgara eğrisel kirisler
Basınç çemberi ve prefabrike elemanların oluşturduğu
kaburgaların görünümü
Kresge oditoryumu, Cambridge
Colorado da bir mağaza düz kenarlı H.P kabuk. Mesnetler kabuk
eğimine uygun tasarlanmıştır. Böylece temeldeki tepki kuvvetleri
ile kabuktan gelen yükler eksenel karşılanabilmektedir. Kabuk
mesnet bileşimi mafsallıdır.
Hiperbolik
paraboloid,
doğrusal
doğuraylar
ile
mesnetlendirilirse, asal gerilmeler paraboller doğrultusunda
oluşur. Yukarı doğru olan parabolle oluşan çekme etkisi,
eğriliği aşağı doğru olan parabolde oluşan basınç etkisiyle
birleştirilirse, doğrusal kenarlar boyunca etkiyen bir basit
kayma durumu elde edilir. Böylece, kabuğa etki eden yükler ,
mesnetleri oluşturan kenarlara, bu kenarlar doğrultusunda yer
alan basit kayma ile aktarılır. Mesnet elemanları genellikle
"kirişlerdir". Fakat bu elemanlar düşey yüklerden çok,
uzunlukları boyunca toplanan kayma etkileriyle yüklüdürler,
dolayısıyla kendi ağırlıklarının etkisi dışında, basınç ya da
çekme çubuğu gibi davranırlar.
Radyal nervürlü kubbe
Ağ (Net-Work) kubbeler
2003 Pritzker Silindir atık
su tankı en iyi mimari ödülü
Sidney opera binası 1957-1973
Mimar: Jorn UTZON (Danimarka)
Thin-Shell Roof over gas station in Bern-Zurich Highway
Thin-Shell Roof over gas station in Bern-Zurich Highway
Indoor Tennis Center in Heimberg, Switzerland
Indoor Tennis Center in Heimberg, Switzerland
John F. Kennedy International Airport
Şed çatı
Düşey yada eğik aydınlatma yüzeyleri birbirine
bağlanmış betonarme ince kabuklardır. Bunların
strüktürel davranışı eğri eksenli kirişinkine benzer.
Rijitleştirme tonozdaki gibi ana kirişlerle sağlanır.
Üst boyuna kirişi çoğu zaman pencere dikmelerine
oturan ve kabuğa mesnet olan bir kiriştir. Bu üst
uç kirişi çoğunlukla sadece kabuğun uç kısmının
kalınlaştırılması şeklinde oluşturulur. Alt uzun
kenarda ise kesme kuvvetlerini alabilmesi ve
kabuğun rijitleştirilmesi için L biçiminde bir oluk
kiriş düzenlenir.