Bina ve Yapım Bilgisi Dersi 7. Ünite Özet

Yapım Yöntemleri

İnsanoğlu ilk çağlardan günümüze kadar farklı amaçlar için farklı yapılar yapmaktadır. Yapı yapma işi bir üretim faaliyetidir. Bu durumda elde edilen yapı bir üründür.

Üretim ; hammadde ve yarı mamulleri mamule dönüştürmek olarak tanımlanır. Üretim insanların gereksinmelerini karşılamak amacıyla fiziksel çevreyi düzenlemek için yürütülen örgütlü bir çabadır.

Yapım Yöntemleri ve Üretim

Yapım , sözlük anlamıyla, el veya makine ile yapma işi, imal, inşa olarak tanımlanır. Yöntem ise; bir amaca ulaşmak için tutulan yol, usul, sistem, metot olarak açıklanmaktadır.

Yapı elemanlarının, bileşenlerinin ve malzemelerinin birbirleriyle olan ilişkiler düzeninde ve yönteme özgü bağlantı teknikleriyle yapı strüktürlerini meydana getirecek biçimde bir araya getirilmesine yapım yöntemi adı verilir. Yapım yöntemleri, günümüzde ilk çağlardakinden farklı ve karmaşık bir duruma gelmiştir.

Geçmişte yapı malzemeleri büyük ve ağır malzemeler olup yakın çevreden elde edilmişlerdir. Bugün ulaşım olanaklarının artması sonucu malzemeler ulaşılır hale gelmiştir. Teknolojik gelişmeler sonucunda yapı malzemesi, elemanları ve bileşenlerinin elde edilme (Üretim) teknikleri de gelişmiştir. Günümüzde yapıda kullanılan malzeme, eleman ve bileşenlerin sayısı artmıştır.

Yapının kısa sürede ekonomik olarak elde edilmesini sağlamak amacıyla yapım yöntemlerinde gelişmelere yol açmıştır. Yapım yöntemlerinin geliştirilmesindeki ana amaç; yapının kısa sürede ekonomik olarak elde edilmesini sağlamaktır.

Yapım yöntemlerinin gelişmesini etkileyen etmenler şunlardır

• Ekonomik yapı elde etme isteği
• Yapıya olan talep artışı
• Yapı tipi çokluğu
• Kaliteli yapıya talep
• Yönetmelikler
• Teknik ve teknolojideki ilerlemeler
• Nitelikli işgücü bulma zorluğu

Yapım yöntemleri gelişmişlik düzeyine göre üç ana grupta incelenebilir (S:154, Şekil 7.1):

• Geleneksel yapım yöntemleri
• Rasyonalize edilmiş yapım yöntemleri
• Endüstrileşmiş yapım yöntemleri

Geleneksel Yapım Yöntemleri

Genellikle el işçiliği ile yapılan, tüm temel işlemlerin şantiyede geçtiği ancak bazı yarı mamul yapı malzemeleri ile yapı bileşenlerinin kullanıldığı, iş bölümünün yer aldığı yapım yöntemleridir. Yapı elemanları, tuğla ve ahşap gibi gereçler şantiyede bir araya getirilerek yapı inşa edilmektedir. Bazı işlemlerde yapı makineleri de kullanılmaktadır. Geleneksel tuğla yığma yapım sistemi, betonarme veya ahşap iskelet yapım sistemi, bu yapım yöntemleri için örnek olarak verilebilir.

Geleneksel yapım yöntemlerinin genel özellikleri şunlardır:

• Sermaye yatırımlarının düşük olması
• Yarı mamul, mamul yapı malzemeleri kullanımı
• Yarı mamul, mamul yapı bileşenleri kullanımı
• Üretimin büyük oranda şantiyede gerçekleşmesi
• İş bölümü bulunması
• Nitelikli işgücü oranının yüksek olması
• Basit yapı makineleri ve ekipman kullanımı
• Geleneksel kalıp kullanımı

Geleneksel yapım yöntemlerinin dezavantajları şunlardır:

• İklim koşullarından etkilenme
• Aynı yapının eşdeğer bölümlerinde kalite farklılıkları Denetim güçlüğü
• Malzeme kaybı

Tuğla örgü tekniği ile yığma yapım, geleneksel yapım yöntemleri içinde incelenmektedir.

Rasyonalize Edilmiş Yapım Yöntemleri

Geleneksel yapım sürecinin rasyonelleştirilmesini öngören yöntemlerdir. Yapımda organizasyon ve planlama bilimsel tekniklere bağlı olarak yapılır. Gelişmiş malzemeler ve araçlar kullanılır. Yapımda hazır malzeme ve bileşen kullanımı artar. Hazır kalıplar kullanılır.

Özellikle toplu üretiminde yapım kalitesini arttırmak, seri ve ekonomik üretim gerçekleştirmek, üretim aşamalarını daha kolay denetleyebilmek amacıyla rasyonalize edilmiş yapım yöntemlerine başvurulmaktadır. Son yıllarda, ülkemizde yapılan toplu konut uygulamalarında, bu yöntemlerden bazılarının (tünel kalıp sistemleri gibi) yaygın bir şekilde kullanıldığı gözlenmektedir.

Betonun şantiyede veya şantiye dışında kurulan beton üretim tesislerinde üretilmesi bir rasyonelleşmeyi beraberinde getirmektedir. Rasyonalize edilmiş geleneksel yapımın en önemli göstergelerinden biri de kalıp sistemleridir. Geleneksel sistemlerde kalıplar, birim parçaların yerinde birleştirilmesi ile uygulanır. Bu uygulama zaman ve malzeme kaybına yol açmaktadır. Kalıp giderlerinin önemli bir yer tuttuğu betonarme sistemlerde hazır kalıpların kullanımı önemli avantajlar sağlamaktadır.

Hazır kalıplardan bazıları şu şekilde sıralanabilir;

• Modüler kalıplar,
• Tünel kalıplar,
• Kayar kalıplar,
• Tırmanır kalıp sistemleri,
• Yarı bitmiş yapı bölümlerinin kalıp görevi yaptığı sistemler de rasyonalize edilmiş yapım yöntemlerine örnek olarak verilebilir;
  • Döşeme kaldırma sistemleri (lift-slab) ve
  • Duvar kaldırma sistemleri (tilt-up) gibi.

Modüler Kalıp Sistemleri

Modüler kalıplar, betonarme yapıda, genel veya özel amaçlı kullanım için yapılmış kalıp takımlarıdır (S: 157, Şekil 7.6). Modüler kalıplar farklı şekillerde birleştirilerek, kolon, kiriş, perde duvarı, döşeme gibi yapı bölümlerinin oluşturulmasında kalıp işlevini görürler. Çelik veya ahşap malzeme kullanılarak yapılırlar.

Modüler kalıplar;

• Küçük parçalı,
• Büyük parçalı
• Özel biçimli kalıplar olarak üretilmektedir

Tünel Kalıp Sistemleri

Tünel kalıp, duvar ve döşemelerin bir defada dökülerek elde edilmesine olanak sağlayan yapım sistemi olarak tanımlanabilir (S:158, Şekil 7.7). Yaygın olarak çok katlı bloklardan oluşan toplu konut üretiminde kullanılır. Kalıpların üretimi, fabrika veya atölyelerde önceden yapılır. Tünel kalıp elemanlarının yapımında çelik malzeme kullanılır. Kalıp yapımında kullanılan, 3-6 mm kalınlıktaki çelik saç kalıp yüzeyleri, nervürlü metal profillerle desteklenerek, kalıp sistemine dayanıklılık kazandırılır ve düzgün yüzey elde edilmesi sağlanır.

Avantajları : Çok hızlı yapılarak ekonomik yapı elde edilir. Taşıyıcı perde duvarlı bir sistem olması sebebiyle sağlamdır.

Dezavantajları : Tünel kalıplar boyutsal olarak belli sınırlar içinde yapılabilmektedir. Kirişsiz sistem yapımına olanak verdiği için 5-6 metrenin üzerinde açıklık geçilememektedir. Yaygın olarak sadece konut yapımında kullanılan bir sistemdir. Tünel kalıp sistemi ile üretilen yapılar, taşıyıcı sistem özelliği açısından betonarme perde duvarlı sistem olarak anılırlar.

Kayar Kalıp Sistemleri

Yapımda, beton döküldükçe yükseltilen kalıp sistemine kayar kalıp adı verilir. Betonarme yapıda tüm düşey taşıyıcı perdelerin zeminden yukarıya doğru kesintisiz dökülmesine (yapımına) olanak sağlar. Çok katlı konut ve işyerleri, soğutma kuleleri, fabrika bacaları, su kuleleri gibi yapıların inşasında kullanılan bir sistemdir (S:160, Şekil 7.9).

Tırmanır Kalıp Sistemleri

Yapıya gereken kısımda ankre edilen düşey elemanların kanallarında ilerleyerek aşağıdan yukarıya kesintisiz bir devamlılık sağlayan kalıplara tırmanan kalıplar adı verilir. Kalıp montajı, el işçiliği, vinç yardımıyla veya otomatik olarak yapılabilmektedir (S:160, Şekil 7.10).

Kalıcı Kalıplar

Kalıcı kalıplar, şantiye veya fabrikalarda üretilen ve kalıp kullanımını azaltmayı ya da tamamen ortadan kaldırmayı amaçlayan yarı bitmiş yapı bölümleridir. Bu amaç için firmalar kendi yöntemlerini veya ürünlerini geliştirerek piyasaya sunarlar (S:161, Şekil 7.11 ve Şekil 7.12).

Zeminde Dökülüp Kaldırılan Döşemeler (Lift-Slab)

Kat döşemelerinin, yapının inşa edileceği yerde, zemin kat döşemesi üzerinde döküldükten sonra yapıdaki yerlerine yükseltilerek sabitleştirilmesi prensibine dayanan döşeme yapım sistemine Döşeme Kaldırma Sistemi adı verilir (S:162, Şekil 7.13).

Duvar Kaldırma Sistemleri (Tilt-Up)

Şantiyede; uygulama yapılacak yerin yanında, yerde yatay olarak betonarme duvarın dökülmesi ve daha sora vinçler aracılığı ile duvarın kaldırılarak monte edilmesi prensibine dayalı yapım tekniğine Duvar Kaldırma Sistemi adı verilir (S:162, Şekil 7.14). Çok katlı yapı inşasına uygun bir sistem değildir

Endüstrileşmiş Yapım Yöntemleri

Endüstrileşme

Endüstrileşme ; herhangi bir üretim kesiminde girişimci ya da kullanıcıların yerini piyasaya hazır mal veya hizmet sunmak amacını güden profesyonel girişimcilerin alarak; sürekli, büyük ölçekte üretime geçilmesi ve bu doğrultuda üretkenliği arttırmaya yönelik belli teknik ve ekonomik çözümlerin yaygın bir biçimde uygulanmaya başlanmasıdır.

Endüstrileşmiş üretimin özellikleri şöyle sıralanabilir:

• İşbölümü
• İşlemlerin sıralanması
• Kesintisiz ve sürekli üretim
• Tekrar ve işlemlerde uzmanlaşma
• Makineleşme
• Standartlaşma
• Kaynakların en az kayıpla kullanımı
• Yönetim işlevlerinin yerine getirilmesi (planlama, örgütleme, yürütme ve denetleme)

Endüstrileşmiş Yapım

Endüstrileşmiş yapım yapı sürecinin tasarımından yapı ürününün oluşmasına kadar uygulanan işlemlerin tümünü kapsamakta ve bu işlemlerin gerçekleştirilmesinde de endüstriyel üretim sistemleri geçerli olmaktadır.

Yapım teknik ve yöntemlerinin endüstrileşebilmesi;

• Makineleşme,
• Standartlaşma,
• Rasyonelleşme ve
• Prefabrikasyon ile mümkündür.

Endüstrileşme aşamasına göre, kısmi endüstrileşmiş veya tam endüstrileşmiş yapım sistemlerinden söz edilebilir

Prefabrike Yapılar

Dünya nüfusunun hızla artmasına bağlı olarak yapı ihtiyacı artmıştır. Günümüzde konut, üretim yapıları ve diğer yapıların hızlı bir şekilde ve çok sayıda üretilmesi bir zorunluluktur

Prefabrikasyon , yapıyı oluşturan elemanların, önceden fabrikalarda veya şantiyelerde kurulan atölyelerde, topluca ve yoğun olarak üretilip, stok edilmesidir. Yapı üretiminin tamamlanması bu elemanların şantiyede bir araya getirilerek birleştirilmesi ile sağlanır.

Prefabrike yapılar;

• Betonarme,
• Ahşap,
• Metal (çelik, güçlendirilmiş alüminyum) veya
• Güçlendirilmiş plastik malzemeler ile yapılabilirler.

Bazı sistemlerde birden fazla malzeme bir arada kullanılabilir.

Prefabrike Yapım Yöntemleri

Genel olarak prefabrike yapım yöntemleri, kuruluş şekline göre dört ana başlıkta sınıflandırılabilir:

• İskelet sistemler
• Panel sistemler
• Hücre sistemler
• Karma sistemler

Prefabrike İskelet Sistemler

Prefabrike iskelet sistemlerde, taşıyıcı elemanlar, prefabrike kolon, kiriş ve döşemelerdir. Bu taşıyıcı sistem elemanları fabrikalarda önceden üretilirler. Şantiyeye getirilen elemanlar vinç aracılığı ile kaldırılır ve birleştirilirler (S:164, Şekil 7.15).

Prefabrike döşemeler farklı açıklıklar için farklı tiplerde yapılırlar.

Prefabrike Panel Sistemler

Taşıyıcı elemanları büyük boyutlu prefabrike panellerden oluşan sistemlere prefabrike panel sistemler adı verilir. Düşey olarak kullanılan taşıyıcı paneller duvarları (iç duvar, dış duvar) yatay paneller ise döşemeleri oluşturur. Taşıyıcı panel elemanların yüzeyinde, belirli sınırlar içinde boşluk bırakılabilir. Bu boşluklar kapı ve pencere gibi elemanların yerleştirilmesine olanak sağlar (S:165, Şekil 7.16 ve Şekil 7.17).

Prefabrike Hücre Sistemler

Hücre sistemler endüstrileşme düzeyi yüksek prefabrike sistemlerdir. Hücreyi oluşturan konstrüksiyon, fabrika veya atölyelerde büyük oranda tamamlanarak şantiyeye getirilir ve monte edilir. Döşeme, duvar ve tavan gibi yüzeyler oluşturulurken kaplama ve tesisatın da sistem içinde bitirilme olanağı büyük avantaj sağlamaktadır.

Böylece şantiyedeki işçilik düzeyi en aza indirilebilmektedir.

Hücre sistemlerin yapımında;

• Betonarme,
• Ahşap,
• Metal (alüminyum, çelik) veya
• Güçlendirilmiş plastik malzemeler kullanılabilir (S:166, Şekil 7.18 ve S:167, Şekil 7.19).

Prefabrike Karma Sistemler

Karma sistemler, birden fazla prefabrike yapım yönteminin kullanıldığı sistemlerdir, örneğin;

• Panel-hücre,
• Panel-iskelet,
• İskelet-hücre sistemler gibi (S:167, Şekil 7.20 ve S:168, Şekil 7.21).