Yüksek yapılarda çekirdek tasarımı ve destek sistem ilişkisi
Core design and outrigger systems relationship in high rise buildings
Yazar: İSMET SERHAN GÜNEŞ
Danışman: DOÇ. DR. ZEYNEP YEŞİM İLERİSOY
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mimarlık Ana Bilim Dalı / Mimarlık Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Mimarlık = Architecture
Dizin: Betonarme yapılar = Reinforced concrete structures ; Bina tasarımı = Building design

Özet:
Yapı ve yapım teknolojileri ülke ekonomilerinde önemli bir yere sahiptir. Bu duruma bağlı olarak kentlerde yapılaşma alanları azaldıkça küçük arazi kullanımına sahip yüksek yapılar önem kazanmaktadır. Belirli yüksekliklerden sonra ise geleneksel taşıyıcı sistemler deprem, rüzgar gibi yanal yüklere karşı yeterli dayanım sağlayamadığı için farklı taşıyıcı sistem alternatifleri aranmaktadır. Bu taşıyıcı sistemler içerisinde destek sistemler, şu anda dünyanın en yüksek yapılarında Türkiye'nin en yüksek yapılarında uygulanan bir taşıyıcı sistem çözümüdür. Bu çalışmada mimari tasarım sürecinde karar verilen bina çekirdek çözümlerine göre farklılık gösterecek olan destek sistem kullanımı bütüncül bir davranış sergilemeyi hedefleyen destek sistemlerin yapısal davranış incelemesi yapılmıştır. Çalışmada bina üretiminde hakim role sahip mimarlar için çekirdek kararları ile destek sistemlerin kullanımına dair bilinç oluşturmak amaçlanmaktadır. Çalışma kapsamında ilk etapta nitel araştırma yöntemlerinden veri toplama ve iz sürme metotları kullanılarak dünyadan ve ülkemizden 10 adet destek sistem ile tasarlanmış yüksek yapı örneği değerlendirilmiştir. Ardından farklı çekirdek tiplerinde destek sistem kullanımına dair 6 model oluşturulmuştur. Özellikle risk teşkil eden dinamik yükleri de dikkate almak için projelerin İstanbul'un Şişli ilçesinde olduğu varsayılarak sonlu elemanlar modellenmesi yapılmıştır. İdecad programı ile sismik performans doğrulaması yapılarak modeller güvenlik sınırları içerisinde en optimum sonuçlar elde edecek şekilde tamamlanmıştır. Ardından modellere dair yapısal davranış, yapım maliyet ve kiralanabilir alan verilerinin hangi mertebelerde değiştiği karşılaştırılarak ön tasarım sürecine katkı sağlayacak çıkarım elde edilmiştir. Her ne kadar kiralanabilir alan olarak merkezi çekirdek+destek sistem modeli diğer modellere göre daha düşük değerde kalsa da taşıyıcı sistem etkisiyle kazandırdığı yapısal avantajlar, toplam yapım maliyetinde diğerlerine göre daha düşük maliyete sahip olması ve çekirdeğin merkezde konumlanmasının getirdiği özgür cephe tasarımı ve cephe manzara avantajı ile en verimli model olduğu sonucuna ulaşılmıştır.

Abstract:
Building and construction technologies have an important place in national economies. Depending on this situation, high-rise buildings with small land use gain importance over time as the areas in cities decrease. After certain heights, different structural system alternatives are sought since conventional structural systems cannot provide sufficient resistance against lateral loads such as earthquakes and winds. Among these systems, outrigger systems are a structural solution currently applied in the tallest buildings in the world and Turkey. In this study,İt is expected that the use of outriggers, which will differ according to the building core solutions decided in the architectural design process, aiming to exhibit a holistic behavior has been made. Therefore, in this study, it is aimed to reveal the extent to which the core decisions and the use of outrigger have changed for the architects who have a dominant role in building production. Within the scope of the study, firstly 10 high-rise buildings designed with outrigger systems from the world and our country were evaluated by using data collection and tracing methods, which are qualitative research methods. Then, 6 models were created for the use of outrigger in different core types. Finite element modeling was carried out assuming that the projects are in Şişli district of Istanbul to consider especially the dynamic loads that pose a risk. Seismic performance verification was made with the İdecad program, and the models were completed within the safety limits to obtain the most optimum results. Then, the structural behavior, construction cost and leasable area data of the models were compared, and an inference was obtained that would contribute to the preliminary design process. Although the central core+outrigger model remains at a lower value compared to other models as a leasable area, the structural advantages it brings with the effect of the structural system, its lower cost in total construction cost than the others, and the free facade design and view advantage brought by the central location of the core. It was concluded that it was the most efficient model.