Çanakkale Anten Kulesi Statik Projesi

imyusyil

Site Yöneticisi
Personel
#1
Türkiye'nin ilk karasal yayın kulesi olacak "Çanakkale Anten Kulesi", "Sky Path", ziyaretçi salonu ve anten kulesi olmak üzere üç bölümden oluşmakta. Yapısal tasarımı (statik projesi) İntaç Mühendislik tarafından yapılan kule ile ilgili bilgilere aşağıdan ulaşabilirsiniz:

canakkale-anten-1.jpeg
Resim - 1: Taşıyıcı Sistem Genel Görünüşü
canakkale-anten-2.jpeg
Resim - 2: Taşıyıcı Sistem Genel Görünüşü

Projelendirmede ilk adım olarak kule taşıyıcı sisteminin kafes sistem mi yoksa kutu kesit mi olacağının belirlenmesi için çalışmalar yapılmıştır. Tasarımı zorlayan konular arasında, kule tepesinde bulunan dijital yayın antenlerinin deplasman limitleri en önemli yeri tutmaktadır. Bu tip kulelerde yayının kesilmemesi için vericilerin yerçekimi ile olan açılarından 1 dereceden daha fazla sapmamaları gerekmektedir. Bu durum esnek ve narin bir yapı olan kulenin tasarımı için oldukça zorlayıcı bir husustur.

Kulenin tasarımında, özellikle çelik yapılarda makas sistemin daha ekonomik olacağı genel bir kabul olsa da mimari gereklilikten dolayı kulenin kaplanacak olması bu durumu tersine çevirmiştir. Rüzgar yüklerinden dolayı 8mm civarında bir kaplama gereksinimi olduğundan bu kaplama makas sistemin üzerine oldukça fazla yük bindireceğinden içten berkitilmiş kutu kesite dönülmüştür. Aşağıda berkitilmiş kutu kesitin görünüşleri verilmiştir. Bu sistem çelik ayaklı tüm asma köprülerde kullanılan sistemdir.

canakkale-anten-3.jpeg
Resim - 3: Yapı Taşıyıcı Sistem Kesitleri

Kule kısmı, 95m'ye varan yüksekliği ile projenin en hassas bölümüdür. Bu tip kule sistemlerin narinlikleri yüksek olduğundan rüzgar yükleri altında rezonans ve aşırı titreşim sorunları yaşanabilir. Bu amaçla, öncelikli olarak ön rüzgârın titreşim frekansları hesaplanarak sistem periyodlarının kontrolü gerçekleştirilmiştir. Yapılan analizler sonucunda kulenin hakim titreşim frekansının 0.5Hz değerinden büyük olması durumunda rüzgardan kaynaklanacak olumsuz etkilerin önüne geçileceği görülmüştür. Aşağıdaki şekillerde de gösterildiği gibi ön analizler gerçekleştirilerek frekansların uygun olduğu görülmüştür.

canakkale-anten-4.jpeg
Resim - 4: CFD Rüzgâr Analizi

canakkale-anten-5.jpeg
Resim - 5: Yapı Sonlu Elemanlar Modeli ve Rüzgâr Etkisi Altındaki Deformasyonu

Ön hesaplamalar sonucunda sistem geometrisinin ve kesit tiplerinin belirlenmesinin ardından detaylı hesaplara başlanmıştır. Özellikle bu tip yüksek yapılarda üstyapı ve zemin davranışının beraber değerlendirilmesi önem arz etmektedir. Bu amaçla zemin parametreleri İntaç mühendisleri tarafından değerlendirilmiş, kazıklı temel gereksiniminin olduğu belirlenmiştir. Sonrasında ise yapı-zemin etkileşimli sonlu eleman modeli kurularak analizler gerçekleştirilmiştir. Yapı-zemin etkileşimli modeli oluştururken kazıklar yapısal eleman olarak kule temellerinin altında modellenerek uygun parametreler ile zemin etkisi temsil edilmiştir.

canakkale-anten-6.jpeg
Resim - 6: Yapı - Temel - Kazık - Zemin Etkileşimli Modeli

Yapının bulunduğu bölge yüksek rüzgar yüklerine açık olduğu gibi, aynı zamanda da bir deprem bölgesidir. Yapının aynı zamanda beklenen yüksek deprem yüklerine de dayanıklı olması amacıyla anten kulesi için Sahaya Özgü Sismik Risk Analizi çalışması yapılarak olası bir depremin bu bölgedeki spesifik etkisi elde edilmiştir. Mevcut yönetmeliklerde bu tip yapılar için deprem yüklerinin ne ölçüde azaltılacağı belirtilmediğinden lineer olmayan hesaplar yapılarak öncelikle deprem yükü azaltma katsayıları hesaplanmıştır. Sonrasında ise yapıya özel sönümler belirlenerek tasarım spektrumları elde edilmiştir. En son adımda ise tüm bu bilgiler esas alınarak deprem yükleri hesaplanmış ve sistem de buna göre boyutlandırılmıştır.

Detay boyutlandırma yapılırken gerek sonlu elemanlar ile yapılan karşılaştırmalı çözümler, gerekse de el ile yapılan mertebe kontrolleri ile sonuca gidilmiştir. Her aşamada uygulanabilirlik, ekonomi ve güvenlik faktörleri düşünülerek adımlar atılmış ve tasarım sonlandırılmıştır.

Yapı deniz kenarında olması sebebiyle zamanla yapı yüzeyinde oluşacak korozyon etkisinin önüne geçebilmek, aynı zamanda doğal bir görünüme sahip olması amacıyla yapı çeliği olarak korten çelik kullanılmıştır. Bu çelik hava koşullarına yüksek mukavemet gösterir. Kısaca ifade edilecek olursa "paslı" ya da "paslandırılmış" çelik de denebilir. Bu çeliklerin en yaygın olarak bilinen COR-TEN Amerikan USX Corporation tarafından geliştirilen, özel üretilmiş çelik metalidir.

Diğer adıyla "Eskitme Çelik" de denebilir. Birkaç yıl boyunca hava şartlarına maruz kaldıysa doğal olarak paslanır, pas patine gibi özel bir tabaka oluşturur ve yıpranmış görünüm özel inşaatlarda, çelik imalatlar ile çalışan sanatçı ve tasarımcı mimarlar için özel ilgi alanına dönüşür.

CORTEN Çelik Kaplama kendine has renge sahiptir. Yapılan bu seçim ile bütün yapının nerdeyse her tarafının cesaretli bir şekilde "paslı çelik" ile kaplanmış olması çarpıcı bir renk ve etki yaratacaktır.