40 katlı bir çelik binanın taşıyıcı sistemler ve rüzgar yükleri açısından karşılaştırılması ve projelendirilmesi
Comparison and dimensioning of a 40 storey building according to structural systems and wind loads
Yazar: OSMAN KAAN BİNGÖL
Danışman: DOÇ. DR. GÜLİZ BAYRAMOĞLU
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Yapı Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Yapı tasarımı = Building design

Özet:
Bu tez çalışmasında, 40 katlı 150 m. yüksekliğinde kare bir plana sahip çok katlı çelik bir yapının düşey ve yatay yükler altında statik analizi yapılmıştır. Ofis olarak tasarlanan yapının ilk 4 katı yer seviyesinin altındadır ve otopark olarak dizayn edilmiştir. Ayrıca 20. katta da mekanik odaları mevcuttur. Planda 52.5x52.5 m. oturum alanına ve 7.5 m. aks açıklığına sahip çelik yapı, her iki doğrultuda haç şeklindeki kolonlara rijit birleşen 7.5m. uzunluğundaki ana kirişlerden oluşmakla birlikte yatay düzlemde rijiit diyafram oluşturan kompozit basit kiriş döşeme sisteminden oluşmaktadır. Kat kirişlerine düşey yüklerin dengeli dağılımı için kompozit kirişler her iki doğrultuda yerleştirilmiştir. Kirişler 7.5 m. uzunluğunda ve 2.5 m. aralıklardadır. Kompozit döşeme yüksekliği 0.11 m'dir. Kat yüksekliği 3.75 m. olup, 40 katlı bina yüksekliği 150 m. dir. Bina yüksekliği boyunca bir doğrultuda süneklik düzeyi yüksek merkezi çelik çaprazlı perdelerden ve diğer doğrultuda süneklik düzeyi yüksek dışmerkez çelik çaprazlı perdelerden oluşmaktadır. Ayrıca taşıyıcı sistemin yatay yüklere karşı mukavemetini ve rijitliğini arttıracak yatay kafes kirişler 20. ve 40. katlarda teşkil edilmiştir.Yapı elemanlarının boyutlandırılmasında kullanılacak düşey yükler için TS498 (Yapı Elemanlarının Boyutlandırılmasında Alınacak Yüklerin Hesap Değerleri) ve rüzgar yükleri için de TS498 ve İstanbul Yüksek Binalar Rüzgar Yönetmeliği (İTBRY) Versiyon ?V Ağustos 2009 yönetmelikleri dikkate alınmıştır. Taşıyıcı sistem elemanlarından çelik kolonlar, kirişler ve düşey çaprazların boyutlandırılması, TS648 (Çelik Yapıların Hesap ve Yapım Kuralları) ve DBYBHY 2007'de (Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik) bulunan kurallara göre yapılmıştır.

Abstract:
In this study, which is presented as a M.Sc thesis, a multistorey building which has 40 storeys with a square plan is dimensined under horizontal and vertical loads. This building designed as an office building. It?s first 4 floor is below the ground and designed as parking garage. Also, there are mechanic rooms at 20th floor. This steel building with 2,5 axis spacing and 52.5x52.5 location area, is constituted with 7.5 m long composite beams connected to the cross columns and simple composite slab system which constitutes a rigid diaphram in horizontal plane. For equal load distribution, compozite beams are located in both direction. Beams are 7,5 m long and the axis space is 2.5 m. Composite slab thickness is 0.11 m. Storey height is 3,75 m and total height is 150m. The building is constituted with concentrically braced frames in one direction and eccentrically braced frames in the other direction. Also in 20th and 40th storey, a horizontal truss system is constituted for increasing the strength and stiffness of the system against the horizontal loads.For vertical loads which are used for dimensioning the structural elements TS 498 (Calculation Values for Design Loads) is used and for wind loads, TS498 and İstanbul Multistorey Building Wind Loads (ITBRY) Version-5 are used. Steel columns, beams and vertical braces are dimensioned according to TS648 (Calculation and Construction Rules for Steel Building) and Design Specifications for Building in Earthquake Regions 2007.