Cidde Kulesi’nin Yapısal Tasarımı

Halihazırda dünyanın en uzun gökdeleni Burj Khalifa (828 m) olsa da yakın gelecekte Jeddah Tower (1000+ m) bu ünvanı eline geçirecek ama şu an için inşaatın ne zaman biteceği öngörülemiyor. Geçmişte birkaç defa sorunlarla karşılaşan ve bu nedenle durmak zorunda kalan inşaat en son da pandemi yüzünden durmak zorunda kaldı. Su anda hala daha yapının inşaatı devam etmiyor. Yapının inşa edilebilen kısmı ise sadece üçte biri.

Yapının mimarı Adrian Smith. Adrian Smith aynı zamanda halihazırda dünyanin en yüksek binası olan Burj Khalifa’nın da mimarı. Adrian Smith Burj Khalifa’yı tasarlarken SOM (Skidmore, Owings and Merrill) adında bir mimarlık ve mühendislik bürosunda partnerdi, 2006 yılında ise kendi bürosunu kurdu. Burj Khalifa’nın yapısal tasrımını ise yine SOM partnerlerinden olan Bill Baker üstlenmişti. Jeddah Tower’ın yapısal tasarımı ise Thornton Tomasetti tarafından yapıldı. Bunlardan niye bahsettiğimi ise birazdan her iki yapının da yapısal tasarımının neredeyse aynı olduğunu görünce anlayacaksınız.

Not: Kullanabileceğim telife sahip resimler bulamadığım için sizi aşağıdaki reimler için Google’a yönledirmek zorundayım.

Burj Khalifa’nın Taşıyıcı Sistemi

Cidde Kulesi’nin Taşıyıcı Sistemi

İlk fotoğraftaki Burj Khalifa’nın taşıyıcı sistemi, ikinci fotoğraftaki ise Jeddah Tower’ın taşıyıcı sistemi. Baktığınız zaman iki resmin de aynı yapının taşıyıcı sistemi olduğunu düşünebilirsiniz. Yukarıda neden mimar ve mühendislerinden bahsettiğimi şimdi anlamışsınızdır. Jeddah Tower’ın mühendisleri anlaşılan Bill Baker’ın tasarımını kısaca kopyalamışlar. SOM adındaki büroyu bilmiyorsanız zaten o büro gökdelenlerin tarihinin yazıldığı büro denebilir. Gökdelenlerde kullanılan birçok taşıyıcı sisteminin sahibi o büroda çalıştı. Özellikle Fazlur Kahn en ön plana çıkan mühendis bu konuda.

Jeddah Tower’ın taşıyıcı sistemini anlatacak olursam üçgen şeklinde bir çekirdek ve üç tarafından perdeler bağlanmış. Bu taşıyıcı sistemi mucidi Bill Baker buttressed core olarak isimlendiriyor, yani desteklenmiş çekirdek olarak çevirebiliriz Türkçe’ye. Kalan kısmı kisaca diğer yazımdan alıntılıyorum çünkü yazacağım şeyler bire bir aynı olacak.

“Yukarıdaki resime bakarsanız ortadaki altıgen (veya üçgen) kısım core yani yapının çekirdeğini oluşturuyor, o çekirdekten çıkan üç tane oldukça uzun T şeklindeki perdeler de bu çekirdeği destekleyen duvarlar. Yani taşıyıcı sistemin adı buradan geliyor. Ortadaki altıgen çekirdek özellikle burulmaya (torsion) karşı oldukça etkili. Yanal kuvvet etkisi altında da çekirdeğe bağlanan üç tane T şeklindeki duvar da gelen yanal kuvvetin açısına bağlı olarak belli miktarda bu yanal kuvvetlere karşı koyuyor. Bu T şeklindeki duvarların yerleşim şekilleri sonucu gelen yanal kuvvetlere çoğunlukla üçü + çekirdek birlikte karşı koymaya çalışıyor. Normal dörtgen bir yapının taşıyıcı sistemini düşündüğünüzde perdeler genelde birbirine doksan derece ile bağlanır. Bunun sonucu olarak da birine dik etkiyen bir yanal kuvvet diğerinin zayıf yönünden etkir. Perdeler ise kesitlerinin zayıf yönünde neredeyse göz önüne almayı gerektirmeyecek bir rijitlik sağlarlar. Sonuc olarak da dediğim yükleme durumunda sadece tek yöndeki perdeler çalışır. Buttressed core sisteminde ise bir perdenin (T şeklindeki duvarlardan birinin) zayıf yönünden etkiyen bir yanal kuvvet gelse dahi diğer iki perde + çekirdek + çalışmadığını kabul ettiğimiz perdenin ucundaki T’yi oluşturan duvar (T şeklinin ucundaki duvar) birlikte karşı koyar. Yani geometrisi sayesinde oldukça efektif bir taşıyıcı sistem tasarlandığı söylenebilir.”

Fotoğraf Linki

Yine Burj Khalifa’da olduğu gibi rüzgara karşı tasarım için yapı yükseldikçe inceliyor. Burada biraz farklı bir tasarım yapılmış, daha doğrusu Burj Khalifa’daki tasarım optimize edilmiş diyebiliriz. Burj Khalifa’da bu incelme belli katlarda aniden olurken, Jeddah Tower’da ise incelme aniden değil sürekli bir şekilde gerçekleşiyor. Bu sayede de Jeddah Tower’da outrigger ihtiyacı duyulmamış. Zaten yapısal tasarım anlamında tek farkı outrigger bulunmaması denebilir. Yapının yükselirken incelmesi de her kanatta aynı oranda ayarlanmamış. Bu yüzden de yapının üç kanadı da farklı yüksekliklerde bitiyor. Yukarıdaki resimden görebilirsiniz. Bu tasarım sayesinde rüzgarı şaşırtabilmişler ve rüzgar tüneli testlerinde oldukça iyi sonuçlar almışlar. Rüzgarı şaşırtmanın neden önemli olduğunu yine Burj Khalifa hakkındaki yazımda anlatmıştım. Bilmeyenler için buraya da alıntı yapayım:

“Bu şasırtmalı içeri çekilme sayesinde de yapının etrafından esen rüzgar “şaşırtılarak” vortex shedding denen soruna yol açması engelleniyor. Vortex shedding de esen rüzgarın yapının arka sağ ve sol köşelerinde dönüşümlü olarak girdap oluşturmasına deniyor. Bu oluşan dönüşümlü girdaplar yüzünden de yapı rüzgarın estiği yöne dik yönde salınımlar yapmaya başlıyor. Burj Khalifa’da yapı yükseldikçe içeri çekilen kısımlar rüzgarı şaşırtarak bu etkinin meydana gelmesini engelliyor.”

Son olarak da yapının yüksekliği hakkında biraz yazayım. Yapının 1000 m’den biraz daha uzun olması bekleniyor ancak kullanılabilir en son katı 630 metrede olacakmış. Bu da bize 370 metrelik bir kullanılamaz yükseklik bırakıyor. CTBUH diye bir organizasyon var, açılımı Council on Tall Buildings and Urban Habitat. Bu organizasyonun tanımladığı bir terim olan “Vanity Height” oluyor bu 370 metre. Türkçesi “Gösteriş Yüksekliği” diyebiliriz. Jeddah tower bu konuda da dünyanın en yükseği olacak. Burj Khalifa’da bu yükseklik 244 metreydi, son kullanılabilir katı ise 585 metredeydi. Jeddah Tower kullanılabilir yükseklik olarak o kadar da diğerlerinden farklı gözükmüyor ancak insanlar sürekli toplam yüksekliğe önem verdiğinden dolayı gösteriş veya prestij için bu tarz “boş yere” para harcanıyor.

Hatırlatma: Yazılan makalelerden haberdar olmak istiyorsanız, sosyal medya hesaplarımızı takip edebilirsiniz.