Zeynep Dilara Akyürek / Milliyet.com.tr – New York deyince sayısız gökdelen gözünüzde canlanabilir. Her birinin inşa edildiği dönemde gündeme damgasını vuran hikâyesi ve pek çoğunun kırılamayan rekorları olduğunu düşününce burada yeni inşa edilecek bir yapının sıradan olmasını bekleyemezsiniz. JP Morgan’ın New York’ta bulunan 52 katlık gökdeleni de aslında dikkat çekici yapılardan biriydi. Ta ki, yerine dünyaca ünlü mimar Norman Foster’ın 60 katlı, sınırları zorlayan ve tasarımının inşası için yıkılana kadar… 855 milyar dolarlık değeriyle dünyanın en büyük bankası olan JP Morgan, Manhattan’da yeni bir yüzle varlığını sürdürmek istiyordu. Bunun için 52 katlı eski binanın yıkımı, yerine de daha önce bu boyutlara varan eşi benzeri yapılmamış bir tasarıma karar verilmişti. Adres, çılgın mimari projeleriyle tanınan ve etkileyici bir hayal gücüne sahip olan Norman Foster olmuştu. Foster’ın tasarımında 60 kat boyunca hiç kolon kullanılmıyor, bunun yerine yapıyı ayakta tutan güç, yelpaze şeklinde ‘eğik’ taşıyıcılar oluyordu. Üstelik bunlar için kullanılan çelik miktarı dudak uçuklatıyordu. Bugüne dek dünyanın en yüksek binası olmasıyla öne çıkan, en çok çelik kullanılmasıyla 90 yılı aşkın süre boyunca rekoru elinde tutan inanılmaz yapıları bile geçmişti. Ancak JP Morgan’ın bu etkileyici ve devasa gökdeleni doğa olaylarına karşı pek de barışçıl yaklaşamayabilirdi. Çünkü rüzgâr başta olmak üzere, deprem, sıcaklık farkları ve kendi ağırlığıyla kolonlar olmadan mücadele etmek zorundaydı. Peki ama bu imkansız gibi görünen meydan okumadan Foster’in kolonsuz gökdeleni başarıyla çıkabilir miydi? Orta Doğu Teknik Üniversitesi (ODTÜ) İnşaat Mühendisliği Öğretim Üyesi Prof. Dr. Ahmet Türer, tüm detaylarıyla Milliyet.com.tr’ye anlattı.
JP Morgan’ın yeni merkezi inşa aşamasındayken solda 2021, sağda 2022’den bir görünüm
‘KULLANILAN ÇELİK DÜNYAYI 2 KEZ TURLAR’
Eğer Norman Foster’in JP Morgan için tasarladığı gibi ‘çılgın’ sayılabilecek detayları olan alışılmışın dışında bir bina görüyorsanız, muhtemelen alışılmışın dışında ve yine çılgın sayılabilecek teknikler ve malzemeler kullanılarak inşa edilmiş olduğunu da bilmelisiniz. New York’ta ‘koca bir dağ’ olarak tanımlanan bu gökdelenin de kolonsuz inşa edilmiş olmasının bir bedeli vardı. İlk olarak 52 katlı gökdeleni çevresindekilere bir taş bile sıçratmadan yıkmak ve yeni bina için sağlamlık konusundaki şüpheleri silmek için normalden fazla çelik kullanılmalıydı. Hem de bugüne dek kullanılmamış kadar çok! 1931 yılında açılışı yapılan Empire State Binası için 57 bin ton çelik kullanılmış ve 90 yılı aşkın süre kimse bu rekoru kıramamıştı. Öyle ki dünyanın en yüksek binası olan 163 katlı Burj Khalifa’da bile 31 bin 400 ton çelik kullanılmıştı. JP Morgan’ın göz alıcı gökdeleninde ise kullanılan çelik miktarı 95 bin tondu. Bu da daha yüksek ve daha geniş bir alana sahip olan Empire State Binası’ndan yüzde 60 daha fazla çelik kullanılmış olduğunu gösteriyordu. Elbette tüm bunların bir maliyeti vardı. 4 milyar dolara inşa edilen JP Morgan gökdeleni, bu ‘yelpaze kolon’ tasarımı yerine normal kolonlar kullanılarak inşa edilmiş olsaydı 2 milyar 800 milyon dolara mal olurdu. Prof. Dr. Ahmet Türer ‘yelpaze kolonların’ yapının sağlamlığıyla ilgili etkisinden önce, maliyetini şöyle anlatıyor:
“Bu yapının bir ‘ekolojik müstehcenlik’ olarak tanımlanmasının sebeplerinden en önemlisi aşırı çelik kullanılmış olması. Binada 95 bin ton yapısal çelik kullanılmış. Bu miktar, Empire State Binası’ndan yüzde 60 daha fazla. Ayrıca normal kolonlar kullanılsaydı, karbon ayak izi (atmosfere CO2 salınımı ve sera gazı etkisi, iklim değişikliğine katkısı) yüzde 20-30 düşürülebilirdi. Kullanılan çeliğin dünyayı 2 kez sarabileceğini belirtilerek bunun sürdürülebilirlik iddialarıyla çeliştiği söyleniyor. Ayrıca Manhattan’ın zarif ve ince kulelerinin yanında bu binayı çok ‘iri ve hantal’ buluyorlar. Bu binayı yapmak için eskiden yerinde olan 52 katlı (Union Carbide) binanın yıkılması (modern tarihin en büyük kontrollü bina yıkımı), mimarlık camiasında büyük tepki çekmişti. Mühendislik açısından bakınca, 423 metre yüksekliğinde olup sadece 60 kata sahip olması garip. Bu kadar yoğun çelik kullanarak dev ‘yelpaze kolonlar’ üzerinde yükselmesi mutlaka teknik açıdan bazı heyecan verici zorlukları içeriyor.”
KOLON YOKSA NASIL AYAKTA?
JP Morgan’ın yeni merkezinde nasıl hiç kolon kullanılmamış olabilirdi ki? Böyle bir yapıyı ayakta tutan güç, kolon değilse neydi? Bu sorunun cevabı ‘yelpaze kolon’ diye bilinen eğimli ve dik açıya sahip olmayan taşıyıcılarda saklıydı. Foster, tasarımında hiç dikey taşıyıcı, kolon kullanmamıştı. Gökdelenin içinde de bölümleri ayıran traverten taştan yapılmış duvarlar dışında dikey hiçbir yapısal eleman yoktu. Peki ama bu gerçekten güvenli bir bina inşa etmek için yeterli miydi? Yelpaze kolonlar, mühendisliğin sınırlarını zorlarken, doğaya da meydan okuyordu. Prof. Dr. Ahmet Türer, kolonsuz JP Morgan gökdeleninin ne gibi risklerle karşılaşabileceğini şöyle anlattı:
“Bu tür yüksek, yatayda ve düşeyde düzensiz taşıyıcı sistemler çoğunlukla bazı ‘hastalıklı’ özelliklere sahip olur. Depremde, rüzgârda, kendi ağırlığı altında, yüksek yapılarda sıcaklık değişimlerinde (yaz kış arasında, gece gündüz arasında, gününü değişik saatlerinde güneşin konumuna göre, iç ortam ve dış ortam sıcaklığı gibi pek çok farklı durumlarda) hep olmadık sorunlar ile boğuşmak gerekir. Bu sorunları çözmek için daha çok yapısal taşıyıcı malzeme kullanmak gerekir. Daha fazla malzeme kullanınca bina daha ağır olur. Bu ağırlığı taşıyabilmek için kesitleri büyütmek gerekir ve görülebileceği gibi bir kısır döngüye girilir. Manhattan gibi işlek ve yıkılsa sadece kendisine değil etrafındaki birçok yapıya ve insana zarar verebilecek bir konumda olduğu için mühendisliğin bilinen sınırları içinde her türlü güvenlik önlemi alınmış olmalı. Yangın durumunda ne yapılacağı da dahil, bu tür yapılarda sıkı tasarım kontrolleri birden fazla kontrol mekanizması ile yapılır. Sonuç olarak sağlıklı ve güvenli yapısal koşullar, olması gerekenden çok daha yüksek maliyetle sağlanmış olmalı.”
GİRİŞ KATTAKİ YELPAZE KOLON EN KÖTÜ FİKİR OLABİLİR Mİ?
JP Morgan gökdeleninde eğimli kolonlar kullanılmış ancak temel bir kural göz ardı edilmişti. Prof. Dr. Ahmet Türer bu kuralı, “Sıra dışı kolonlar kullanılacaksa da bunların her iki yönde simetrik şekilde kullanılması tercih edilir. Ancak özellikle giriş kattaki fan tipi, yelpaze kolonların bu kurala da uymadığını görüyoruz” diye açıklıyordu. Yani Foster, mücadeleyi tasarım uğruna zorlaştırıyor ve sınırları zorluyordu. 90 yaşında dünyaca ünlü bir mimarın böyle bir gösteriye ihtiyacı yoktu. Çünkü yüksek katlı bir binada bu kolonlar oldukça kritik sonuçlara yol açabilirdi. Prof. Dr. Ahmet Türer bunun için “Eğik kolonlar çok katlı binalarda daha kritiktir. Çünkü binanın boyu arttıkça kolonlara gelen kuvvetler de artar. Gökdelenin kütlesi normal binalara göre çok daha fazla olduğu için özellikle alt katlara inildikçe kolonlara gelen düşey yük son derece büyük olacaktır. Giriş katında kolonları yelpaze şeklinde yapmak olabilecek en kötü tasarım yaklaşımı sayılabilir. Özellikle düşey yöndeki kolonları iptal etmek göze daha iyi görünmesi amacıyla da olsa yapısal açıdan son derece uygunsuz bir yaklaşımdır. Daha alçak katlı binalarda çapraz elemanların kullanılması daha uygun olur. Örneğin gençlik merkezi, spor salonu, havaalanı gibi yüksek, ama az katlı binalarda bu tür mimariler daha uygun olabilir” diyordu. Peki yelpaze kolonlar her zaman bir olumsuzluğa yol açmaması için alınacak önlemler ve yapıya avantaj sağladıkları durumlar var mı? Prof. Dr. Türer bunu da açıklayarak sözlerini noktaladı.
“Yanal kuvvetler yapıya etki ettiği zaman deprem ya da rüzgâr gibi de bir eğilme etkisi oluşur. Açılı ve çapraz kolonlar düşey yükleri taşımakta zorlansalar da, yatay yükleri taşımak için açılı olmaları, avantajlı oldukları tek durum olabilir. Örneğin makas tipi köprülerde çapraz elemanlar kesme kuvvetlerini taşıdığı gibi bazı binalarda yatay deprem ve rüzgâr kuvvetlerini taşımak için de çapraz elemanlar kullanılır. Ancak bu çapraz elemanlar kullanıldığında düşey kolanlar kullanılmaya devam edilir. Sadece çapraz elemanların kullandığı yapıların genellikle alçak katlı olmaları istenir ki yukarıdan gelen kuvvetlerin yatay bileşenleri sebebiyle üzerlerine çok fazla kuvvet gelmesin. Bazı binalarda depreme karşı güçlendirme için mevcut düşey yöndeki kolonların arasına çarpı (X) şeklinde ya da üçgen şeklinde taşıyıcı yatay elemanların koyulduğunu görürüz. Yani yatay yönde bulunan kolon benzeri çapraz yapıların yatay kuvvetlere karşı binada iyi davranış gösterdiği söylenebilir. Ancak düşey yöndeki kolonların tamamen iptal edilmemesi gerekir.”
