Farklı çapraz tipine sahip çok katlı çelik yapıların analizi

Abstract

Geçmişten günümüze incelendiğinde, yapıların mimarlık ve mühendislik alanında önemli gelişmeler gösterdiği görülmektedir. Yapıların ortaya çıkışında kullanılan malzeme çeşitliliği avantaj sağlamasına istinaden sürekli değişmiştir. Her bir yapı malzemesinin kendisine göre avantaj ve dezavantajları vardır. Beton için söyleyecek olursak çelik ve ahşap yapılara göre daha rijittir. Fakat çelik ve ahşap yapılara göre daha ağırdır ve özellikle deprem durumunda olumsuzluklar yaratır. Maliyetinin uygun oluşu ve yangına karşı dayanım olarak beton malzemesi çeliğe göre daha avantajlıdır. Çelik malzemesinin inşa süresi daha kısa olmakla birlikte çelik malzemeleri tekrar kullanmak mümkündür. Bunlar gibi daha çok avantaj ve dezavantajları sıralamak mümkündür. Fakat bu avantajlar ve dezavantajlar günümüzde giderek değişmektedir ve farklı yapı malzemeleri tercih edilmektedir. Günümüzde ise çelik yapı malzemesi olarak sıklıkla kullanılmaya başlamıştır. Yapılarda betonun yapı malzemesi olarak kullanılması eskisi kadar çeliğe nazaran maliyeti çok fazla değişmemektedir. Yangına karşı dayanımı sağlayacak çeşitli malzemeler geliştirilmiştir. Çeliğin yapı malzemesi olarak daha önceden köprü gibi yapılarda sıklıkla kullanılırken artık günümüzde binalarda da sıklıkla kullanılmaktadır. Ülkemizde ve dünyada depremin etkilerini artırmasıyla çeliğin binalarda yapı malzemesi olarak kullanılması mecburi hale getirmektedir. Çelik yapıların hafifliği sayesinde daha yüksek binaları daha güvenli bir şekilde inşa etmek ve ömrü bakımından uzun kılmak mümkündür. Bu tez çalışmasında; ilk bölümde çeliğin yapı malzemesi olarak hayata giriş sürecinden, avantaj ve dezavantajlarından, depreme karşı çelik yapıların davranışından bahsedilmiştir. İkinci bölümde geçmişten günümüze yüksek çelik yapılarla ilgili çalışmalar ele alınmıştır. Üçüncü bölümümüzde yüksek çelik yapılardan, ortaya çıkış sürecinden özellikle yüksek çelik yapıların normal çelik yapılara göre farklı olarak yapılacak özelliklerinden, Türkiye de ve dünyada kullanılan çelik yapılar yönetmeliklerinden bahsedilmiştir. Dördüncü bölümümüzde ise SAP2000 programı ile beş farklı yüksek çelik yapının modellenmesiyle oluşacak olan yapıların mod birleştirme yöntemi ile analizi gerçekleştirilerek taban kesme kuvvetleri, yer değiştirmeler ve yapı ağırlıkları vb. özellikleri üzerine karşılaştırmalar yapılmıştır. Son bölümümüzde ise sonuçlar ve öneriler kısmı yer almaktadır.

When examined from the past to the present, it is seen that the buildings show significant developments in the field of architecture and engineering. The variety of materials used in the emergence of the structures has been constantly changed in order to provide advantages. Each building material has its own advantages and disadvantages. For concrete, it is more rigid than steel and wooden structures. However, it is heavier than steel and wooden structures and creates negativities especially in case of earthquakes. Concrete material is more advantageous than steel in terms of cost and fire resistance. Although the construction time of the steel material is shorter, it is possible to reuse the steel materials. It is possible to list more advantages and disadvantages such as these. However, these advantages and disadvantages are changing day by day and different building materials are preferred. Today, steel has started to be used frequently as a building material. The cost of using concrete as a building material in buildings does not change much compared to steel as it used to be. Various materials have been developed to provide fire resistance. While steel was used as a building material in structures such as bridges, it is now frequently used in buildings. As the effects of earthquakes increase in our country and in the world, it becomes obligatory to use steel as a building material in buildings. Thanks to the lightness of steel structures, it is possible to construct higher buildings more safely and to make them longer in terms of life. In this thesis, in our first chapter, the process of introducing steel to life as a building material, its advantages and disadvantages, and the behavior of steel structures against earthquakes are mentioned. In the second part, studies on high-rise steel structures from past to present are mentioned. In our third chapter, high steel structures, the process of their emergence, especially the features of high steel structures to be made different from normal steel structures, the steel structures regulations used in Turkey and in the world are mentioned. In the fourth part, the structures that will be formed by modeling five different high steel structures with the SAP2000 program were analyzed by mode addition method and comparisons were made in terms of base shear forces, displacements and structure weights. In our last section, there are conclusions and recommendations.