Çok katlı bir yapının çelik ve kompozit çözümünün karşılaştırılması
The Comparison between the steel and composite analysis of a multistorey building
- Tez No: 104058
- Danışmanlar: PROF. DR. NESRİN YARDIMCI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Kompozit yapılar, Çelik yapılar, Composite structures, Steel structures
- Yıl: 2001
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
ÇOK KATLI BİR YAPININ ÇELİK VE KOMPOZİT ÇÖZÜMÜNÜN KARŞILAŞTIRILMASI ÖZET Ülkemizde; endüstri yapılarında çelik iskelet kullanımı yaygın olmakla birlikte, çok katlı yapılarda çelik taşıyıcı sistem yok denecek kadar azdır. Oysa ülkemiz deprem kuşağında yer almaktadır ve çelik yapılar deprem etkilerine en uyarlı şekilde karşılık verirler. Ayrıca çeliğin yalnız başına taşıyıcı olarak kullanılmasının yanısıra, yapıda çeşitli sebeplerden dolayı zaten bulunması da mümkün olabilecek betonun basınca olan dayanımından yararlanmak amacıyla beton ve çeliğin karma taşıyıcı olarak birlikte ele alınması ve hesaplarda alışılagelmiş elastik hesaplan yerine malzemenin gerçek taşıma gücünü yansıtan plastik hesap yöntemlerinin kullanılması, yapının taşıyıcı sistem maliyetini önemli ölçüde azalma gerektirmektedir. Yüksek lisans tezi olarak hazırlanan bu çalışmada, çok katlı bir yapının, çelik ve kompozit taşıyıcı sistemli çözümlerinin karşılaştırılması yapılmıştır. Giriş bölümü olan birinci bölümde, konunun genel tanımına değinilerek tez konusunun içeriği belirtilmiştir. Kıyaslamaya esas teşkil edecek bina önce geometrisiyle tanımlanmış, ardından çok katlı binaların stabilitesi göz önünde bulundurularak taşıyıcı sistemin nasıl belirlendiği açıklanmıştır. Bu amaçla 9 katlı bir yapı seçilmiştir. İncelenen sistem uzun doğrultu boyunca 9 açıklıklı olup 54 m uzunluğunda, kısa doğrultu boyunca 3 açıklıklı olup 18 m uzunluğundadır. Her katın yüksekliği 3,2 m'dir. Yatay yükler altındaki dayanım düşey stabilite bağlantılarıyla sağlanmıştır. Çelik kalitesi Fe 360'dır. Zemin sert kum ve çakıl olup yapı birinci dereceden deprem bölgesindedir. Çözümden elde edilen sonuçların nasıl elde edildiğine fikir olması açısından, bu bölümde bina analizinde kullanılan SAP2000 programı esaslarına da değinilmiştir. İkinci bölümde, öncelikle depreme karşı güvenlik kavramı açıklanmış buradan yola çıkarak depreme dayanıldı yapı tasarımına dair şartlar, 1998 yılı yönetmeliğinde yer alan hesap ve tasarım kuralları başlıkları altında incelenmiştir. Üçüncü bölümde, çelik ve kompozit sistem yüklerinin tanımlanmasına yer verilmiştir. Çelik ve kompozit sistem çözümlerinde plastik hesap yöntemleri kullanıldığı için düşey yükler TS 4561 'de verilen 1,7 değerinde yük güvenlik katsayısı ile çarpılarak artırılmıştır. Yapıda yatay yüklere karşı süneklik düzeyi yüksek dış merkezli kararlılık çaprazlı çerçeveler kullanılmıştır. Hesaplar EC3 ve EC4' göre kontrol edilmiştir. Dördüncü bölümde, çelik çözüm hesaplan, beşinci bölümde kompozit çözüm hesaplan yapılarak, her iki çözüm için kolon, kiriş ve diyagonallerin metrajlan çelik profü, beton, kalıp, donatı metrajlan adı altında gösterilmiştir. xnAltıncı bölümde ise, her iki sistemin metrajları, maliyet analizleri ve ekonomik karşılaştırmaları yapılmıştır. Yedinci ve son bölümde ise, her iki sistemin genel kıyaslaması yapılarak, çözüm sonucunda ortaya çıkan farklılıklar yorumlanmış, önerilerde bulunulmuştur. Karşılaştırmalar sonucunda kompozit taşıyıcı sistemli çözümün, çelik taşıyıcı sistemli çözüme nazaran kullanılan çelik malzeme, taşıyıcı sistemde kullanılan tüm malzemeler ve işçilik dikkate alındığında daha ekonomik olduğu görülmüştür. xııı
Özet (Çeviri)
THE COMPORISON BETWEEN THE STEEL AND COMPOSITE ANALYSIS OF A MULTISTOREY BUILDING SUMMARY In Turkey, it is very common to use steel framework construction in industrial structures, but such application of steel construction does not exist in multistory buildings. From the point of view of structure response to earthquakes, it is vital and rational to use steel structures. In these applications, due to the economical considerations at the construction stage, it is better to use composite structure rather than pure steel framework systems. For the same reasons, it is advantageous to use plastic design method compared with the conventional computation methods, In order to use the effective strength of the concrete under heavy pressure stress, composite elements have been chosen in the framework systems. Within this work prepared as a Master of Science thesis, comparison of the analysis of steel and composite carrier system of multi-story building is done. In this study, taking the above mentioned advantages of the composite beams and columns, a computational analysis has been carried out, in which composite and steel structure systems are compared from the economical point of view. In the first section, which is the introduction section, by referring to the general definition of the subject of the thesis is specified. The building which will constitute a basis for a comparison, is defined with its geometry first, afterwards it is explained how the carrier system is determined by considering the stability of the multi-story buildings. A 9-story building has been selected for this purpose. The system consist of 9 spanned continuous beam with 54 m length in the longitudinal direction and 3 spanned rigid frames with 18 m length in the transverse direction. Height of the each story is 3.2 m. The stability of the structure under horizontal loads was supported with a vertical truss system, which have been constructed in the longitudinal and transversal directions. Fe 360 steel profiles have been used. The soil of the structure consists of hard sand and gravel. The structure is constructed in a first-degree earthquake affected zone. The bases of the SAP 2000 program which is used for the building analysis is mentioned in this section for the purpose of being an idea for how the results obtained from the solution. In the second section, the concept for the security against the earthquake is explained first. From this point of view, the conditions concerning the design of the buildings durable against the earthquake, is reviewed under calculation and design rules headings in the regulation of the 1998, Turkish Earthquake Code. In the third section, the definition of steel and composite system loads is stated. The vertical loads are increased by multiplying with a load safety factor in the value of 1,7 which is given in TS 4561 because plastic calculation methods is used for steel and composite system analysis. The results have been determined in accordance with EC3andEC4. XIV Y& föKSÖlöSBCTİM OIRULU DDK1QMANTAST0II MERKEZİThe measurements for the columns, beams and braces are shown under the headings of rolled steel, concrete, shutter and reinforcing steel for the both steel analysis calculations in the forth section and composite analysis calculations in the fifth section. In the seventh and the last section, a general comparison of the both systems is done and the differences revealed after the analysis is interpreted and suggestions are made. At the end of the comparisons, it is appeared that composite carrier systems analysis is more economical, feasible than the steel carrier systems analysis considering the carrier system materials and the workmanship to be spent. xv
Benzer Tezler
- Çok katlı bir binanın çelik ve kompozit çözümlerinin karşılaştırılması
Başlık çevirisi yok
İBRAHİM VEFA TOKER
- Yüksek bir binada çelik çözümle kompozit çözümün karşılaştırılması
The comparısıon of a multıstory buıldıng wıth stell and composıte solutıons
ZEKİ ÖZTÜRK
- A Comparison of design methods in multi-story large span steel structures
Başlık çevirisi yok
AYLİN SÖZMEN
- Çok katlı bir çelik yapıda çelik ve kompozit çözümlerinin karşılaştırılması
Başlık çevirisi yok
TARKAN GÖRGÜLÜ
- Çok katlı çelik yapılarda ekonomik taşıyıcı sistem tasarımı
Economical structural system design in multi-storey buildings
NURİ TUNCAY
Yüksek Lisans
Türkçe
1999
İnşaat MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. A. ZAFER ÖZTÜRK
