1) GİRİŞ – GENEL BİLGİLER

Günümüzde uzay kafes sistemler, çeşitli avantajlarından dolayı bütün dünyada yaygın olarak kullanılmaktadırlar. Uzay sistemler, mimarlara, binalarına istedikleri formları uygulayabilme imkanı tanıyan en uygun prefabrike sistemlerdendir.

Bu projenin uygulandığı şehir olan Bursa, Türkiye’nin en önemli şehirlerinden biridir. Osmanlı İmparatorluğu’nun eski başkentlerinden biri olması nedeniyle, çok zengin bir tarihsel kültüre sahiptir. Verimli topraklar üzerinde kurulmuş olan Bursa, tarımsal karakteristiklerine ilave olarak, zaman içerisinde Türkiye’nin en önemli endüstri şehirlerinden birisi haline gelmiştir.

Bu bölümde, proje, imalat ve montaj İşleri, USKON tarafından gerçekleştirilen ve tek cidarlı prefabrike çelik uzay kafes sistemden teşkil edilen, eliptik tabanlı bir kubbe şeklindeki, Bursa Hayvanat Bahçesi Su Kuşları Kafesi’nin tasarım, proje, imalat ve montaj işleri açıklanacaktır.

Şekil 1: Bursa Hayvanat Bahçesi – Su Kuşları Kafesi

2) MİMARİ TASARIM

Bursa Büyükşehir Belediyesi, Soğanlıköy Mevkii’nde, Botanik Parkı karşısında 250.000 m2 üzerine bir hayvanat bahçesi yaptırmayı kararlaştırmıştır. Yurtiçinde ve dışında yapılan araştırmalardan sonra proje ile ilgili hayvan strüktürü, metrajı ve mekan programı, Avrupa Hayvanat Bahçeleri Birliği’nden uzmanların da iştirakiyle gerçekleştirilmiştir. Günümüz hayvanat bahçesi ve felsefesi, eskiye nazaran çok değişmiş durumdadır. Hayvanların yaşadıkları çevre, günlük yaşantılarında meşgul edilmeleri ve beslenmelerinin tamamen doğalarına uygun bir ortamda sağlanması ön plana çıkmaktadır. Bu anafikirlerden yola çıkılarak, mekanların büyüklüğü ile yapısal öğelerin doğa içersinde daha yalın ve doğadan sonra gelmesi şartı, çözülmesi gereken konu olarak ele alınmıştır.

Projenin bir parçası olan Su Kuşları Açık Barınağı, içersinde 10 – 18 m yükseklikte ağaçların yetiştiği, derelerin aktığı, çevre atmosferini sağlamak üzere nostaljik bir değirmenin bulunduğu, çalı türü alçak bitkilerin ve çiçeklerin süslediği doğa içerisinde insanların da kuşları ve doğayı izlemek üzere gezdiği, içerisinde muhtelif cins kuşların serbestçe hareket edebileceği, üzerinde 5 x 5 cm ilmek büyüklüğünde naylon 66’dan imal edilmiş bir balıkçı filesinin bulunduğu tek cidarlı uzay sistem konstrüksiyonu ile bir mekan planlanmıştır.

Yapıda kullanılacak olan form seçilirken Şekil 1’de görülen gösterilen bir yumurtadan esinlenilmiş, iki yöndeki eğriselliği nedeniyle tek cidarlı stabilite üstünlüğü de bulunan yarım yu-murta formu kullanılmıştır. Tek cidarlı eliptik tabanlı yarım bir kubbe özelliğinde olan yapının genişliği 40m, uzunluğu 70m, yüksekliği ise 20m. olarak tasarlanmıştır. Projenin mimari müellifleri, Mimar İlkay İntaş ve Mimar Hüseyin Akdeniz’dir.

Şekil 2: Kuşlara Özel Tasarlanan Mimari Formun Esin Kaynağı.

Şekil 3: Su Kuşları Kafesi’nin İçeriden Görünüşü

Şekil 4: Su Kuşları Kafesi’nin Hayvanat Bahçesi İçindeki Genel Yerleşim Planı

3) FORM OLUŞTURMA VE FORMEX ALGEBRA

Uzay kafes sistemin yarım yumurta şeklindeki formunu oluşturmak için, Formex Algebra kullanılmıştır. Basi-diametic retronomlar kullanılarak oluşturulan form için, formex algebra ile toplam 9 satırlık bir formülasyon yazılmıştır. Formülasyonda elde edilen modül sayısı, sistem içindeki minimum ve maximum olarak istenen çubuk boyu aralığı esas alınarak belirlenmiştir. Oluşturulan form üzerinde, sistemin iki ucunda giriş ve çıkış yapılan bölgelerdeki gerekli boşaltmalar yapıldıktan sonra sistem oluşumu tamamlanmıştır.

Şekil 5: Uzay Kafes Sisteme Ait Plan, Görünüş ve Ölçüler

Şekil 6: Su Kuşları Kafesi Sanal Modellemesi ve Mimari Tasarım Görünüşü

Şekil 7 : Kafesin İçeriden Görünüşü ve Formex Algebra İle Elde Edilen Modülasyon

4) YAPISAL TASARIM

Su Kuşları Kafesi’nin, tüm projelendirme, imalat ve montaj işleri USKON Uzay Sistem Konstrüksiyonları Sanayi ve Ticaret A.Ş. tarafından gerçekleştirilmiş olup, yapısal tasarımı ve statik hesapları İnş. Yük. Müh. Tuncay Kaya tarafından yapılmıştır. Tek cidarlı olarak tasarlanan Su Kuşları Kafesi, düğüm noktaları mafsallı olarak, çelik prefabrike uzay sistemden oluşturulmuştur. Maximum noktalarda 40 x 70 m. genişliğe ve 20 m yüksekliğe sahip olan sistem; kuşların dışarı çıkmasını önlemek amacıyla, naylon bir ağla kaplıdır ve geçirgen olan bu ağın haricinde sistemde bir kaplama bulunmamaktadır.

Şekil 8: Tek Cidarlı Uzay Kafes Sistem Tipik Düğüm Noktası Detayı ve Ağ Kaplaması.

Şekil 9: Su Kuşları Kafesi’nin Ön Görünüşü

Şekil 10: Su Kuşları Kafesi’nin Yan Görünüşü

Uzay kafes sistemi oluşturan boru elemanlar, St 37.2 malzemeden yapılmış olup, boyları 1.478 m ile 4.735 m arasında değişmektedir. Sistemde toplam 2029 adet boru olup, çapları  42.4 mm ile  139.7 mm arasında değişmektedir. C45 malzemeden yapılan kürelerin çapları ise 75 mm’den başlamış ve maximum 160 mm’lik küreler kullanılmıştır. Sistemdeki toplam düğüm sayısı 700 mesnet sayısı ise 68 dir.

Tek cidarlı olarak stabilitenin sağlanabilmesi için, iki uçta bulunan, giriş-çıkış bölümleri de dahil olmak üzere, tabandaki her düğüm noktası hareket kabiliyeti olmayan sabit mesnet olarak tasarlanmıştır. Mesnet kürelerinin oturtulduğu bir kiriş ve altında mütemadi bir temel, çekme çemberi şeklinde çalışmayı sağlayabilecek şekilde dizayn edilmiştir.

Şekil 11: Su Kuşları Kafesi’nin Tamamlanmış Haliyle İçeriden Görünüşü

Sisteme etkeyen dış yükler; uzay zati ağırlığı, ağ kaplama, kısmi kar yükü, elemanlar üzerindeki buz yükü, rüzgar ve deprem yükleridir. Matris deplasman yöntemine göre, bilgisayar destekli tasarım ortamında projelendirilen sistemde, borular, sıcak daldırma galvanizlidir ve elektrostatik toz boya ile boyanmıştır. Küreler, 10.9 kalitedeki yüksek mukavemetli civatalar ve somunlar ise elektro galvaniz işlemine tabi tutulmuşlardır. Kullanılan civata çapları M12 ile M33 arasındadır. Sistem üzerinde bir boruya maximum olmak üzere, 12.115 ton çekme ve 20.689 ton basınç kuvveti gelmektedir.

8) MONTAJ İŞLERİ

Su Kuşları Kafesi uzay sistem konstrüksiyonu montajı, sistemin tamamiyle prefabrike olarak imal edilmesi nedeniyle, tek cidarlı ve düğüm noktalarının mafsallı olmasının verdiği dezavantajlara rağmen 30 gün içerisinde tamamlanmıştır. Montaj sırasında; tüm mesnetlerin sabit olması ve hareket kabiliyetlerinin bulunmaması nedeniyle mesnet küreleri, çok hassas bir aplikasyon yapılarak yerlerine konulmuş ve ilk modüllerin düşeye yakın olma özellikleri kullanılarak çepeçevre en az iki modül yüksekliği tamamlanıncaya kadar montaja devam edilmiştir. Bu aşamadan sonra konstrüksiyon, dıştan zemine bağlantılı gergiler ve içteki kısmi iskeleler ile ayakta tutularak, eğriselliğin her bölgede olması nedeniyle, daha düşeye yakın kısımlar daha fazla yükseltilerek içe doğru kapatılmaya başlanmıştır. Yataya yakın eğriselliklerde montaj hızı daha yavaşlasa da ortada kalan daireye yakın boşluklarda ilave takviyeler kullanılarak montaj işleri tamamlanmıştır. Daha sonra taşıyıcı konstrüksiyon üzeri naylon ağ ile kaplanarak kullanıma hazır hale getirilmiştir.

Şekil 12: Su Kuşları Kafesi’nin Tamamlanmış Haliyle İçeriden Görünüşü

9) SONUÇ

Su Kuşları Kafesi, Bursa Hayvanat Bahçesi ile birlikte, 10 Kasım 1998’ de hizmete açılmıştır. Bu tarihten itibaren kafes sakinleri misafirlerini doğal ortamlarında ağırlamaktadırlar.

Şekil 13: Su Kuşları Kafesi’nin Tamamlanmış Haliyle Dışarıdan Görünüşü