Mimari tasarımlar mimarların dehasından etkilendiği gibi, gelişen teknolojiler ile de yakından bağlantılıdır. Bu yeni teknolojiler ışığında üretilen yapı malzemeleri, mimarlara daha önce denenmeyen tasarımlar üretme imkanı tanımıştır. Konsol, çıkma veya ahşap mimari geleneğimizdeki biçimiyle cumbalar da mimari teknoloji ve strüktürel bilginin estetik birer yansımasıdır. Dahası, mühendislik biliminin sadece taşıyıcı düzenlemek ile ilgili olmadığının ve mühendislerin de mimarlar ile birlikte konsept tasarımında önemli rol alabileceğinin en büyük örneklerindendir. Mimaride konsol tasarımı konulu yazımızda konsolun tanımını, konsol örneklerini ve malzemeye dayalı sınırları ele alacağız.
Mimaride Konsol Nedir?
Konsol, teknik olarak en basit haliyle tek ucundan rijit bir elemana mesnetli kiriş olarak tanımlanabilir. Sıradan bir kiriş, her iki tarafından bir mesnete bağlı olan ve yükünü her 2 uç noktasından da aşağı doğru ileten bir taşıyıcı elemandır. Fakat konsol kirişler, bir tarafı masif bir elemana(Kolon, kiriş, perde duvar gibi) mesnetli olan diğer tarafı ise boşlukta bulunan türdendir.
Mimaride konsol ise, binaların ana formundan dışarıya doğru çıkıntı yapan yapı elemanı veya genel anlamda kütle biçimidir. Strüktürel olarak bir tarafı mesnetli iken diğer tarafı boşlukta durur. Bu konsollar üstünde bir kütle taşıyan kirişlerden oluşabileceği gibi, sadece kendini taşıyan ve sergileyen konsollar da bulunmaktadır.
Altında herhangi bir kolon desteği olmayan balkonlar, merdivenler ve çatı çıkmaları konsol örneğidir. Bazı modern binalarda konsol, yapının küçük bir parçası olmaktan çıkıp kütlenin konseptini oluşturan devasa çıkmalar halinde tasarlanmıştır.
Konsolun mesnetli ucu ana strüktüre bağlı olabileceği gibi yapıdan bağımsız dış bir yüzeye de bağlanabilir. Örneğin, bir ucu toprağa mesnetli olan diğer ucu ise boşlukta duran yapılar konsol mantığıyla çalışır. Richard Rogers’ın bir tepe üzerinde tasarladığı sanat galerisi bir ucu zemine mesnetlenen konsol yapılara örnektir.
Ek olarak bir konsol yatay düzlemde olmak zorunda değildir. Örnek vermek gerekirse, büyük bir gökdelen tasarlarken toprağı bir konsolun bağlandığı ana kütle olarak düşünebiliriz. Metrelerce derine kazı yapar, zemin kat alanından çok daha geniş bir temel oluştururuz. Böylece bina topraktaki temele mesnetlenmiş olan dikey bir konsol olarak çalışır.
Bir diğer örnek ise istinat duvarıdır. İstinat duvarı, kendisinden daha geniş bir temele bağlı olan dikey bir konsol örneğidir. Fakat bu konsollar mimari tasarımın parçası değil, çoğu zaman strüktürel gereklilikler sonucu oluşan konsollardır.
Yapı Sektöründeki Bazı Konsol Türleri
Bir mimarın yapıda konsol oluşturmasının çeşitli sebepleri olabilir. Estetik kaygı, toprağa en az düzeyde müdahale yapmak, zemin katında gölgelik bir kamusal alan oluşturmak, binayı sert iklim şartlarından korumak, mekansal zenginlik sağlamak ya da yapının prestijini arttırıp konseptini geliştirmek bu sebeplerden birkaçıdır. Buna göre;
- Türbin üzerinde sahaya doğru uzanan stadyum çatıları
- Yapının ana gövdesinden dışarı doğru çıkan balkonlar veya kapalı mekanlar
- Tek duvara mesnetli merdivenler
- Köprülerdeki altında taşıyıcı ayak olmayan tabliyeler
- Altında kolon desteği bulunmayan kirişler
- Binadan dışarı doğru uzayan çatılar konsol türlerine örnek verilebilir.
Yapı Malzemesine Göre Mimari Konsol Tasarımı
Strüktür sisteminin dayanımına ve yapı malzemesine göre çıkmanın boyutları ve biçimi değişiklik gösterebilir. Bazı konsollar ana strüktüre ek destekler ile bağlanma ihtiyacı duyarken, bazıları ise 10 metrelik temiz bir çıkma şeklinde olabilir. Fakat her ne olursa olsun bir yapı elemanının konsol olarak tanımlanabilmesi için ana taşıyıcıya veya rijit bir elemana bağlanması gerekir.
Çelik Yapılarda Konsol
Konsollar ana strüktür tarafından çekilerek taşınır. Dolayısı ile çekme dayanımı en kuvvetli yapı malzemesi olan çelik, betonarme ve ahşaba göre daha uzun çıkmalar yapmamıza olanak tanır. Çelik yapılar ile çok daha geniş yüzeyli konsollar geçmek mümkün. Fakat, strüktürel anlamda doğru bir tasarım olması için geniş açıklıklı konsollarda kat yüksekliğinde kiriş sistemi tasarlanmalıdır.
Bunun strüktür tasarımındaki anlamı ise, çelik sistemde rijitliği sağlayan çapraz elemanların konsol kısımda kullanılması gerektiğidir. Böylece konsol kütlenin alt ve üst hizasında bulunan ana kirişler çapraz bağ kirişleri veya gergi elemanları ile birbirine bağlanırlar. Bu ise kat yüksekliğinde rijit bir kiriş gibi davranan strüktür tasarımı ortaya çıkarır.
Betonarme Yapılarda Konsol
20. yüzyılın başlarında bazı cesur mimarlar, betonarme yapılarda konsollar ile dinamizm sağlamaya başladı. Bunların en ünlüsü Frank Lloyd Wright’ın Şelale Evi’dir. Yapının doğal bir ortamda altından akan şelale tarafından form bulduğu izlenimi veren müthiş bir konsepti vardır. Bu konseptin en önemli bileşenleri ise kütlesel akışkanlığı sağlayan konsol biçimli teraslardır. 1937 yılında tasarladığı bu yapı ile aradan 100 yıl geçmesine rağmen günümüz mimarisini etkilemeye devam eden bir tasarım anlayışının öncüsüdür.
Günümüzdeki betonarme yapıların çoğu konsol şeklinde çalışan balkonlara ve çıkmalara sahiptir. Bu konsollar bir kısmı boşlukta duran ve yükünü ana taşıyıcıya yatayda ileten yardımcı taşıyıcılardır.
Daha büyük konsollar tasarlanmak istenirse, konsol çalıştıran taşıyıcı elemanların da çok incelikli hesaplanması ve haliyle güçlendirilmesi gerekir. Çelik yapıda olduğu gibi kirişlerin ve rijit elemanların büyütülmesi gerekir. Böylece uzun bir konsol şeklinde çalışan rijit eleman, altındaki boşluğa doğru eğilmeden sürekli olarak devam ederek mekanı taşır.
Ahşap Yapılarda Konsol
Betonarme ve çelik yapı malzemelerine kıyasla geleneksel ahşap, büyük çıkmalar için yeterli dayanıma sahip değildir. Bunun ana sebebi ise, tek bir yöne doğru çekme dayanımının kuvvetli olmasıdır.
Bildiğiniz gibi ahşap yapı malzemesini oluşturan lifler, boyuna doğrultuda çekmeye dayanıklıdır. Fakat uzun çıkmalarda strüktür yatay düzlemde ana taşıyıcı tarafından çekilirken, bir yandan da düşey doğrultuda yer çekimine karşı koymak zorundadır.
Bu bilgiye istinaden, geleneksel ahşabın bir tarafından mesnetliyken buna dik doğrultuda çekilirse çok kolay bükülebileceği ve dayanımının kaybedileceği sonucu çıkarılabilir.
Yine de geleneksel ahşap yapılarda yapılan küçük çıkmalar cepheye hareket kazandırarak müthiş yerel mimari örnekleri ortaya çıkarmaktadır. Ülkemizde bu konsollar yüzlerce yıl boyunca yapılarda kullanılarak cumba ismiyle özelleşmiştir.
Mimaride Konsol Tasarımı Örnekleri
MAXXI Müzesi
Zaha Hadid‘in Roma’daki bu müze yapısı adeta betonarme strüktür malzemesinin sınırlarını zorlamaktadır. Ana girişin üstünde bulunan galeri mekanı bir konsol biçiminde dışarı doğru uzuyor.
Bu sayede strüktür sisteminin doğrultusuna takılmadan, mekanın cephesinin yönelimi görülmek istenen manzaraya göre kolaylıkla yönlendirilmiş. MAXXI Müzesi’ndeki bu güçlü kütle hareketi, konsol tasarımının bir yapının kütle tasarımına sağladığı estetik katkının önemli bir örneğidir. Yapı hakkında daha fazla bilgi almak için Maxxi Müzesi yazımızı okuyabilirsiniz.
Richard Rogers Sanat Galerisi
Pritzker ödüllü mimar Richard Rogers’ın bu son projesi mimaride konsol tasarımının en saf örneklerinden biridir. Toprak üzerinde çok küçük bir temasta bulunan bu küçük ölçekli sergi binası yaklaşık 27 metre uzunluğunda bir konsola sahiptir. Fizik kurallarının ve statik bilgisinin mimari deha ile birleştiğinde ortaya çıkardığı bu yapı kesinlikle incelemeye değer.
Richard Rogers Çizim Sergisi, mimarın vefat etmeden önceki son çalışmalarının sergilendiği kişisel galerisidir. Fransa’da bulunan yapı ormanlık bir alanda yer alıyor. İçinde bulunduğu doğal bağlamda toprağa çok küçük dokunuşlar yapması sebebiyle de konsol tasarımının en önemli olanaklarından birini bizlere hatırlatıyor: Toprağa mümkün olan en az düzeyde müdahale yapmak.
Sanat galerisi toplamda 120 metrekaredir. Galeri, normalde sahip olmadığı bir manzara açısını konsol sayesinde uzanarak elde ediyor. Yapının içi tek bir mekandan oluşuyor. İçeri girildiğinde ise girişin tam karşısındaki iç cephe tamamen cam ile kaplı. Bu cam cepheyle arzulanan manzara adeta bir fotoğraf çerçevesine sığdırılmış; Serginin en önemli parçası haline getirilmiştir.
Yapının çelik strüktürü içerideki kütleyi taşıyan dikdörtgen bir kafes sistemden oluşuyor. Bu devasa strüktür toprağa mesnetli olan ve içinde bir kütle taşıyan basit bir kiriş olarak düşünülebilir. Strüktür, toprağa 2 ayak ile temas ediyor, ayrıca daha geride konsol ağırlığını dengelemek adına toprağa bağlanan çelik gergi kabloları bağlanmış.
Ana strüktür toplamda 4 noktada toprağa temas ediyor. Bu tasarım prensibi sayesinde yapının toprağa temas eden ayak izi ve doğaya olan müdahalesi mümkün olan en düşük seviyeye inmiş durumda.
CCTV Kulesi
Pekin’deki CCTV Genel Merkezi, birbirine doğru eğilerek yükselen 2 kule binası ve tepede ikisini birleştiren bir kütleye sahiptir. Metrelerce yüksekteki bu devasa konsol, iki kulenin havadaki birleşiminden meydana geliyor. Yani yan yana bulunan iki kuleyi mesnet olarak kullanan ve altında boşluk bulunan bir yapıdır.
The House of Wisdom
Foster & Partners’in tasarladığı BAE’deki House of Wisdom uçuyormuş gibi görünen zarif çatısı ile meşhur. Bu ince çatı her yöne doğru 15 metre çıkma yapıyor. Ayrıca yapının içinde bulunduğu uçsuz bucaksız çöl bağlamı ile de ilişki kuruyor.
House of Wisdom, devasa çatısı sayesinde BAE’nin sert güneşinden yapıyı koruyor. Yapının büyük ölçüde saydam tasarlanan cephelerine karşın çatı bir güneş kırıcı eleman olarak kullanılıyor. Güneş kontrolü sağlamak adına ayrıca cephede alüminyum katlanır panjurlar bulunmaktadır.
Şelale Evi
Frank Lloyd Wright‘ın 1939’da tamamlanan Şelale Evi, modernizmin en ünlü yapılarından biridir. Doğal bir bağlamda, altından şelale geçecek şekilde konumlandırıldığından bu ismi almıştır.
Yapının konsepti de bağlamına ayak uyduracak biçimde yukarıdan aşağı dökülen bir şelaleyi andıracak tarzda kurgulanmıştır. Şüphesiz bu konsepti tasarlamayı kolaylaştıran en önemli mimari elemanlardan biri Wright’ın tasarladığı konsol teraslardır.
Kat kat tasarlanan bu teraslar, betonarme ile tasarlandığından ve altında herhangi bir taşıyıcı desteği olmadığından yapıldığı dönem için oldukça cesur bir hamledir.
Milstein Hall
Cornell Üniversitesi Mimarlık Okulu’nun stüdyo binası olarak kullanılan Milstein Hall, çelik strüktüre sahiptir. Binanın konsol çalışan kısmı önündeki caddenin 15 metre üzerinde yükseliyor. Böylesine uzun bir çıkma yapılması için katın tamamının bir kiriş gibi çalışması gerekir. Çelik yapılarda bunu sağlamak için konsol çalışacak kütlenin döşemesinden çatısına kadar devasa bir kafes sistem ile çevrelenmelidir.
Nitekim OMA ekibi de oldukça iri olan çelik taşıyıcılar kullanarak kütleyi kafes sistem ile sarmış. Bu konsol tasarımı için kullanılan çelik taşıyıcı toplam 1200 ton ağırlığındadır.
Özetlemek gerekirse, bu makalemizde konsolun çalışma prensibinden, mimaride konsolun tanımından bahsederek konsol türlerine örnekler verdik. Ayrıca yapı malzemesine göre konsol tasarımına kısaca değinerek modern mimarideki özel konsol tasarımlarından bazılarını inceledik.
