27 Ocak 2016 Çarşamba

Güneş Paneli Çatı Kurulumlarında Sık Karşılaşılan Yapısal Problemler


Fotovoltaik güneş panelleri uygulamadaki pratikliğinden ötürü, her tür çatı ve bina tipine rahatlıkla uygulanabilmektedir. Tarımsal depolama binaları, soğuk depolar, büyük/küçükbaş hayvan çiftlikleri, her tür üretim tesisi ve fabrikalar en sık karşılaşılan fotovoltaik panel kurulumu yapılan bina türleridir. Bu binalar ülkemizde sıklıkla prefabrik betonarme veya yapısal çelik konstrüksiyondan yapılmaktadır.



Prefabrik Betonarme Yapılar

Ülkemizdeki sanayi yapısı stoğunun %90’ı prefabrik betonarme taşıyıcı sisteme sahiptir. Bu yapılar, hızlı imalat ve sanayi yapılarının ihtiyaç duyduğu geniş açıklık imkanları ve göreceli ekonomik maliyetleri nedeniyle tercih edilmektedir.

Prefabrik yapıların tasarımında kullanılan şartnameler ve yönetmelikler,

  •  TS 498-1997, Yapı Elemanlarının Boyutlandırılmasında Alınacak Yüklerin Hesap Değerleri
  • TS 500-2000, Betonarme Yapıların Tasarım ve Yapım Kuralları
  • TS 3233, Ön gerilmeli Beton Yapıların Hesap ve Yapım Kuralları
  • TS 9967 - Yapı Elemanları Taşıyıcı Sistemler ve Binalar-Prefabrike Betonarme ve Ön gerilmeli Betondan-Hesap Esasları ile İmalat ve Montaj Kuralları
Prefabrik sanayi yapılarını deprem tasarımında ise 1998 yılına kadar 1975 tarihli “Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında Yönetmelik, 1998 yılından Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik” in yürürlüğe girdiği 2007 yılına kadar ise 1998 tarihli “Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında Yönetmelik” dikkate alınmıştır. 1998 Adana ve 1999 Marmara depremlerinden sonra prefabrik sanayi yapılarında gözlenen hasarlar, bu yapı performanslarının sorgulanmasına neden olmuştur. 

Tek katlı sanayi yapıları temel, kolon, çatı makası, aşık, oluklar ve vinç kirişlerinden oluşan çerçeve tipi taşıyıcı sisteme sahiptir. Genellikle bu yapılar planda dikdörtgen forma sahip olup, çatı makası düzlemi yönünde tek yada çok açıklıklı olarak inşa edilmektedir. Yapıya etkiyen yatay ve düşey yükler temele moment aktaran ankastre şekilde bağlanan kolonlar tarafından taşınmaktadır. Çatı makasları ve oluklar kolonlara mafsallı olarak bağlanmaktadır. Aşıklar ise çatı makaslarına mafsallı basit kiriş olarak bağlanmaktadır.
Gerek güneş paneli gerekse de dış yüklerin ilk temas noktası çatı kaplaması olmaktadır. Çatı kaplaması olarak alüminyum ve saç sandviç paneller boyalı/galvanizli trapez saçlar veya izolasyonlu membran çatılar tercih edilmektedir. Güneş paneli yatırım ömrünün en az 20 yıl olduğu düşünüldüğünde, çatının bu süre içinde büyük bir kalite kaybı yaşamadan hizmet vermeye devam etmesi gerekmektedir. Bu sebeple güneş paneli kurulumundan önce ekonomik ömrünü yitirmiş çatı kaplamaları için yatırımcılar uzmanlarımız tarafından yönlendirilmekte ve gerekirse çatı kaplamaları yenilenmektedir.

Güneş paneli ve taşıyıcı alt konstrüksiyonunun ağırlıkları, yukarıda tanımlanan çatı tipiyle ilgili olmakla birlikte, mevcut çatı kaplaması, çatı aşıkları ve taşıyıcı makaslara (ana taşıyıcılar) doğrudan yük artışı getirmektedir. Mevcut tasarım yüklerine ilave olan bu yük artışı neticesinde, mevcut elemanlarda donatı yetersizliğinden kaynaklanan moment kapasitesi yetersizliği sık karşılaşılan bir problemdir. Bu konu, çatı kirişi olarak çalışan gerek aşık gerekse de ana taşıyıcılarda karşımıza çıkmaktadır.  Taşıma kapasitesi yanında çatı elemanlarında düşey sehim tahkikleri de mutlaka yapılması gereken kontrollerdir.

Prefabrik yapılarda, yapı zati ağırlığının diğer çatı tiplerine kıyasla yüksek olması, deprem yükleri açısından göreceli daha fazla yatay yüke maruz kalmasına neden olmaktadır. Bu sebeple Genser Mühendislik teknik ekibi, çatının göçme modu olan yatay ötelenme sınırlarının kontrolünü mutlaka tahkik etmekte ve tasarımcılara önermektedir. Aşırı yatay ötelenme, ağır çatı sistemine sahip prefabrik yapı makaslarının, mesnetlerinden ayrılmasına, aşırı kalıcı deformasyon yapmasına ve eleman düşmesi gibi toptan göçmelere neden olabilir.

Genser Mühendislik

İzmir, 2016

Hiç yorum yok:

Yorum Gönder