Mimari tasarımla strüktür arasında ayrılmaz bağlar vardır. “Mimarlık” kavramının eski çağlardan bu yana oluşturulmuş tanımları da bu bağı ortaya koyar. Örneğin ünlü Romalı mimar Vitruvius, başarılı bir mimarlık için üç bileşenden söz eder: “Firmitas, Utilitas, Venustas” yani “sağlamlık, kullanışlılık, güzellik”. Rönesans İtalyasında bu tanım, “Comodità, Perpetuita, Bellézza” yani “kullanışlılık, süreklilik-kalıcılık, güzellik” şeklinde benimsenmiştir. Bülent Özer, mimarlık için, ünlü Rus mimar Felix Novikov’un ortaya koyduğu tanım önerisini geliştirerek şu şekle dönüştürmüştür: Mimari = Fonksiyon x (Strüktür+Konstrüksiyon) x Sanatsal Değer.

Yukarıdaki ilk iki tanımda yer alan üç bileşenden biri olan ve biraz farklı ifade edilmiş bulunan Firmitas (sağlamlık), perpetuita (süreklilik-kalıcılık) taşıyıcı sistemle, kısaca “strüktür”le yakından ilgilidir. Bülent Özer ise bunu zaten (Strüktür + Konstrüksiyon) olarak belirlemektedir (1).

Gerçekten de mimari yapıtların öncelikle sağlam olması ve çeşitli yüklere/etkilere dayanarak ayakta kalması gerekiyor. Burada da en önemli rol, yapının taşıyıcı sistemine yani strüktüre düşer. Bir yapı, her şeyden önce üzerine gelen yükleri, düşey olsun, yanal olsun karşılamak zorundadır. Bu bakımdan en basit yapıdan, bir barakadan, büyük açıklıklı yapılara ya da çok yüksek binalara kadar bütün yapılar için strüktür çok önemlidir.

Malzeme ve Strüktür mimariye olduğu kadar kentlerin de görünümüne ve kimliğine yansır. Bu konuya ülkemizden örnekler vererek yaklaşırsak… Eski İstanbul’un mimari belirleyicileri, ölümsüzler için taş dinsel yapıları ile faniler (ölümlüler için) ahşap evleri olmuştur. Bugün gökdelenleşmeye gidişte ise kentsel rant yani arsanın olabildiğince yoğun kullanılarak paraya dönüştürülmesi hırsı kadar, gelişmiş teknoloji ve strüktür olanaklarının da payı vardır.

Çarpıcı başka bir örnek Safranbolu olabilir. Yöredeki Türk mahallesinin çevresini ve kimliğini oluşturan, ahşap strüktürlerdir; Rum mahallesi ise tümüyle başka görünüşte taş yapılardan oluşur. Malzeme ve teknolojiden gelen bu karşıtlık Safranbolu’da kolayca algılanabilmektedir.

Aynı fark Anadolu’da ormanlık bölgelere yakın yerlerde ahşap, taşın bol olduğu yörelerde taş mimarisiyle görülmektedir. Örneğin, Kastamonu’da ahşap, Kayseri’de taş yapılar…

Kısaca özetlersek, yeni strüktürler tarih boyunca yeni biçim ve mekân tasarımlarına yol açmış, hattâ mimari tasarımın ötesinde kentlerin görünümünü, siluetini ve kimliğini de etkilemiştir.

* * *

Strüktürün, mimarlığın yukarıdaki tanımlarının öteki bileşenleriyle yani biçim ve işlevle olan ilişkileri üzerinde de biraz duralım.

Biçim – Strüktür ilişkisi
Biçim (form) mimarlığın vazgeçilmez bileşenlerinden biridir. Mimari tasarım biçim oluştururken malzeme ve teknolojiden yararlanır.

Yüzyıllar önce, ağaç, toprak ve taş insanoğlunun yapımda kullanabildiği ilk malzemeler olmuştur. İnsanlar bunları uygun bir şekilde kullanabilmek için teknikler geliştirmişler ve o teknikleri taşıyıcı sistemlerde kullanmışlardır. Bu yapım yöntemlerine ilişkin bulgular MÖ. 9000’e kadar uzanmaktadır. (Örn. Göbeklitepe’nin taş tapınakları MÖ. 9000, Çatalhöyük’teki kerpiç evler MÖ. 7500.), Mısır’daki ünlü piramitler. Sonraki dönemlerde sırıklar üzerinde yükselen, kerpiç duvarlı saz çatılı evler söz konusu olmuştur. Bunlara, Kapadokya yöresinde görüldüğü gibi kayalara oyularak yapılmış ev ve kiliseleri ekleyebiliriz.

Sonraları, eski Yunan mimarlığında geniş ölçüde taş kullanılmıştır. Başlangıçta taşın kullanılma tarzı, ahşap yapım tekniği geleneğinin bir devamı şeklindedir. Daha sonraları sütunlar uzar, çizgiler hafiflerken, düşeyler ve yataylar denge kazanır. Bugüne kadar gelebilmiş eski Yunan tapınaklarında ve açıkhava tiyatrolarında bu sistem açıkça görülmektedir.

Eski Roma döneminde taş, tuğla ve bir çeşit doğal çimento olan puzolandan yararlanılmış; yapım yönetimlerine kemer, tonoz ve kubbe eklenmiştir. Tanrının evi olarak kabul edilen ve içinde yaşanmayan Yunan tapınağı yerine Roma, görkemli büyük hamamlar gibi, içinde yaşanılabilen mimari mekânları kemer, tonoz ve kubbe sayesinde yaratabilmiştir. Tonoz ve kubbe, puzolanlı harcın mukavemeti sayesinde kendilerini taşıyan duvarlarla tek bir blok haline gelerek genel yapıların örtüsü olmuşlardır (2). İlk kalıplı beton kubbe örneği ise MS. 125 yılında Roma’da bütün tanrıları kutsamak üzere yapılmış olan Panteon’un görkemli kubbesidir ve büyüklük rekorunu 18. yy’a kadar elinde tutmuştur.

Yunan Mimarlığı bir dizi yatay ve düşey öğelerin uyumlu birlikteliğinden oluşurken Roma Mimarlığı böylece, daha çok yuvarlatılmış biçimlerden meydana gelmiştir. Bu gelişme teknolojinin strüktüre, sonra da biçime yansıması sürecini gösterir. Roma’nın teknikleri ve biçimleri Bizans ve Osmanlı’da da gelişerek sürer.

Daha sonraki dönemlerdeki üsluplara bakarsak… 12 yy.dan itibaren Gotik’te; kaburgalı tonoz, kontrforlar arasındaki cam duvarlar ve payanda kemerler sayesinde taşın sanki maddesellikten uzaklaşarak bir çeşit iskeletli sistem oluşturacak şekilde, yükselen yapılara olanak tanıyan bir teknikle uygulandığına tanık oluruz.

Görüldüğü gibi, biçimlerin ve mekânların yaratılması, hattâ giderek onların bir araya gelerek yaygınlık kazanmasıyla üsluplar oluşturmasında strüktürün ciddi bir payı vardır. Zaman içinde, teknolojideki yeni buluşlar strüktürlerin gelişmesini etkilemiş, bu da mimariye yansımakta gecikmemiştir.

Ortaçağ ve Rönesans’ta demir, bazen dekoratif olarak bazen de kâgir yapıları güçlendirmek üzere gergi, kenet vb. gibi kullanılmıştır. 18. yy.dan sonra da dökme ve dövme demir, daha geniş bir şekilde üretilince köprüler, tren garları ve pazar yerlerinde strüktürel olarak yaygınlaşmaya başlamıştır. O dönemin ünlü demir köprüleri de mimarlık tarihindeki yerini almıştır. 1851’de bir sergi binası olarak hazır dövme demir elemanlarla Londra’da Hyde Park’ta kurulan 92 bin m2’lik Crystal Palace dövme demir ve camın en çarpıcı ilk örneğini oluşturmuştur.

1889’da ise Paris Evrensel Sergisi için geçici olarak tasarlanıp inşa edildiği halde ölümsüzlük kazanarak günümüze kadar gelen 324 m yüksekliğindeki Eiffel Kulesi “demir”in önemli taçyapıtı olmuştur.

Endüstri Devriminin getirdiği yeni malzeme çelik, mimarlığın gidişini ve binaların görünümünü büyük ölçüde etkilemiştir. Dövme ve dökme demirin ardından çeliğin yapılara girmesi bir yandan büyük açıklıkların aşılmasına, bir yandan da bina yüksekliklerinin giderek artmasına yol açmıştır. Çelikle geniş açıklıklı köprüler ve yüksek yapıların yolu açılmıştır. Böylece, çelik, mimarlığın çehresini ve gidişini değiştirmiştir. Bir yandan da beton ve çeliğin bütünleşik kullanımıyla yepyeni bir teknoloji olarak betonarme devreye girmiştir. Böylece, yalnızca basınç kuvvetlerine dayanabilen betonun, çekme kuvvetlerini karşılayan çelikle bir arada kullanılmasıyla hem basınç hem de çekme gerilmelerini karşılayabilen bir sisteme kavuşulmuştur.

Çelik ve betonarme sayesinde, çubuk sistemlerle iskeletli yapı üretimi yaygın şekilde devreye girmiş ve iskeletli yapı yığma yapının yerini geniş ölçüde almıştır; üstelik çok hafifleyerek. Aslında iskeletli sistemler ahşaba dayalı olarak önceki dönemlerde de kullanılmaktaydı. MS. 800’de Çin’de Tang Hanedanı döneminde (dikmeler, kirişler, aşıklar ve ahşap konsollarla) depreme dayanıklı yapılar gerçekleştirildiği biliniyor. Yine Çin’de 1056 yılında yapılmış olan 67,3 m yüksekliğindeki Sakyamuni Pagodası bugün bile dünyanın en yüksek ahşap yapısı olma özelliğini koruyor.

Modern Mimarlık çelik ve betonarme sayesinde oluşturulabilen strüktürlerle eski yüzyılların mimarlıklarından çok farklı bir anlayış ve görünümle ortaya çıkmıştır. İskeletli sistemlerde, yığma yapılardan farklı olarak, duvarların taşıyıcılığına ihtiyaç kalmamış, taşıyıcı sistem duvarlardan bağımsız hale gelmiştir. Le Corbusier’nin ileri sürdüğü, Yeni Mimarlık’ın 5 ilkesinin gerçekleşmesi yeni malzemeler ve yeni teknolojinin strüktüre uygulanmasıyla olabilmiştir.

Cam teknolojisindeki gelişmeler de binaların görünümünü etkilemekten geri kalmadı. Taşıyıcılık işlevinden kurtulan dış duvarların yerini alan cam giydirme cepheler camın çelikle uyumlu bir şekilde birlikte kullanılmasıyla ortaya çıktı.

Çelik endüstrisinin giderek gelişmesi, gökdelenlerin yaygınlık kazanmasına, başta ABD’de olmak üzere kentlerin yükselerek farklı görünümler kazanmasıyla kentsel siluetin değişmesine yol açmıştır. 1880’lerden itibaren Şikago ve New York gökdelenlerin en çok yoğunlaştığı yerler olmuştur. Yapıların yükselme olanağı, Organik Mimarlık felsefesinin baş savunucusu F.L. Wright’ı bile 1 mil yüksekliğinde bir gökdelen önermeye kadar götürmüştür. Bu bir millik gökdelen hayali gerçekleşmemiş olsa bile 2010’da Dubai’de 828 m’lik Burj Khalifa gökdeleni hayata geçirilmiş bulunuyor. Gökdelenleşme eğilimleri ABD, Uzakdoğu ve Ortadoğu’da bir yarış halinde sürüp gidiyor.

Çeliğin çekme gerilmelerini çok iyi karşılayabilme özelliği asma (-germe) sistemlerin de yolunu açmıştır. İlk asma-germe sistem Rusya’da Nizhny’de Rotunda Pavilion’da 1896’da gerçekleşecek, sonra da 1964’te Kenzo Tange’nin Tokyo Olimpiyat tesisleriyle öne çıkacaktır. 1972 Münih Olimpiyat tesisleri, mimarlık dünyasına geleneksel çadır formunun yeni yorumlarla çeşitlemelerini sunmuştur. İstanbul Boğaz Köprüleri, bu teknolojinin anlamlı örneklerini oluşturur.

Betonarmenin sağladığı olanaklarla çok geniş açıklıklar aşılabilmiştir. 1960’ta yapılan Roma Spor Sarayı’nın 100 m çapındaki örtüsü, nervürlü betonarme kubbe uygulamasının bir örneğidir.

Beton ve çelik kalitesinin giderek gelişmesi strüktürlerde kesitlerin azalmasını sağlarken, bir yandan da özel formlu ince betonarme kabuklarla geniş açıklıkların örtülmesine olanak verdi.

Önceden üretilmiş betonarme yapı elemanlarının şantiyede monte edilmesi ilkesine dayanan betonarme prefabrikasyon özellikle Avrupa’da, İkinci Dünya Savaşı sonrasında oluşan konut açığını gidermekte yararlı oldu. Ne var ki prefabrikasyonda, standartlaşmanın mimariyi tekdüzeleştiren etkisi aşılamadığı için sonuçlar nitelik bakımından başarılı olamadı.

Öte yandan, standart çelik çubuklarla geliştirilen jeodezik kubbe ve uzay çerçeveler mimariye yeni olanaklar sunmaktan geri kalmadı. 1922’de Walter Bauerfeld’in Almanya’daki bir planetaryum için tasarladığı ilk jeodezik kubbenin ardından Buckminster Fuller’in Montreal’deki jeodezik kubbesi strüktürün camın saydamlığı ardında apaçık ortaya konduğu çok başarılı bir örnek oldu.

Mimari konsepte göre strüktür açıkça gösterilebilir, gizlenebilir ya da strüktürün kendisi yapının biçimi, plastiği olarak ortaya konur. Örneğin, Renzo Piano ve Richard Rogers’in tasarımı Paris’teki Centre Pompidou sanat merkezi de çelik strüktürün dışarıdan okunabildiği, Yeni Brütalist eğilimli yapıların önemli bir örneğini oluşturdu. Santiago Calatrava’nın Valencia’daki Sanat ve Bilim sitesinde strüktürler yapıların biçimini belirler. Aynı durum Oscar Niemeyer’in Brasilia’daki katedrali için de söz konusudur. Örnekler çoğaltılabilir. Bu yapılar, teknolojinin ve strüktürün dışavurumunun mimariye etkisini açıkça ortaya koymaktadır.

Son yıllarda bilgisayar teknolojisi olanaklarının, yeni yapım teknolojileriyle bir araya getirilmesi yepyeni biçimlerin ortaya çıkmasına yol açtı. Günümüz yapılarındaki biçim bolluğu bunun sonucudur: Düşey yüklerin yanısıra depreme, rüzgâra ve başka dış etkilere dayanacak şekilde yapılan gökdelenler ve “yüksek, daha yüksek, en yüksek” yarışı, strüktürlerin bilgisayar olanaklarıyla hesaplanmasına, tasarlanmasına ve uygulanmasına dayanmaktadır.

Böylece, masif inşaattan başlayarak, iskeletli/çubuk sistemlere, asma-germe’ye, yüzeysel sistemlere ve yüksek yapılara, biraz da tarihsel gelişim içinde değinerek bir ufuk turu yapmış olduk.

Özetlersek, mimari strüktürün biçim ve mekânla tam bir uyum içinde olması gerekir. Mimarlığın estetik nitelikleri mekân, biçim ve strüktürün bir uyumlu birlikteliğine bağlıdır.

Bütün bu yapılardaki başarı ya da başarısızlığın, yapıları ya da kentleri “mimarlık değeri” haline getiren öteki değerlendirme ölçütlerinin de irdelenmesiyle belirlenmesi gerektiği açıktır.

İşlev-Strüktür ilişkisi
Strüktürün, genel mimarlık tanımının öteki bileşenlerinden “işlev”le ilişkisine gelince… İşlevle strüktür arasında tam bir iç içelik söz konusudur. Strüktür genelde işlevin hizmetinde olmuş, işlevsel gereksinmelere uygun çözümler aramaya çalışmıştır. Zorunlu durumlarda da işlev kendisini, strüktürün sağladığı olanaklarla sınırlamıştır.

Tarım düzeninden sanayiye geçişte işlevler büyük ölçüde değişirken sanayinin getirdiği teknolojik olanaklar yeni işlevleri karşılamakta gecikmemiştir. Örneğin, havaalanları, uçak hangaları gibi yeni konular, çok geniş açıklıkların örtülmesi, stadyumlarda sahaların üstünün açılır-kapanır olarak düzenlenmesi gibi… Bugün de bilgi ve iletişim çağına özgü özel işlevli yapılar için strüktür sonuna kadar zorlanmaktadır.

1. Özer, B., Kültür Sanat Mimarlık, YEM Yayın, İstanbul 2009, s.175.
2. Hasol, D., Ansiklopedik Mimarlık Sözlüğü “Roma Mimarlığı” maddesi, YEM Yayın, 2010, 11. baskı.