Yüksek ofis yapılarında diagrid taşıyıcı sistem biçimlenişinin yapısal performans ve iç ortam aydınlık düzeyi üzerindeki etkisinin araştırılması
Investigation of the effect of diagrid carrier system formation on structural performance and indoor illuminance level in high rise office buildings
Yazar: SERAP EŞER
Danışman: DOÇ. DR. ASENA SOYLUK ; PROF. DR. İDİL AYÇAM
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mimarlık Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Mimarlık = Architecture

Özet:
Şehirlerde artan insan ve aktivite sayısı nedeniyle, kullanılan arazi miktarı sınırlanırken, yeni yaşam alanları ve ticari alan ihtiyacını karşılamak için yüksek yapılar dünya genelinde hızla artmaktadır. Son yıllarda, hesaplama araçlarının ve teknolojik çözümlerin geliştirilmesi sayesinde, yüksek yapıların tasarımı önemli gelişmeler göstermiştir. Bu, yüksek yapısal performansların ve kayda değer mimari çözümlerin elde edilmesini sağlayan, diagrid taşıyıcı sistem gibi yenilikçi yapısal sistemlerin inşa edilmesine yol açmıştır. Yüksek yapılarda diagrid taşıyıcı sistemin farklı geometrik biçimlenişinin yapısal performans ve çevresel etkilerine ilişkin araştırmalar sınırlıdır. Çalışmanın amacı yüksek yapılarda diagrid taşıyıcı sistemde farklı açı ve yoğunluktaki modül geometrilerinin, içsel yapısal kararlılığı ve verimliliği yansıtmasına, çelik malzeme miktarı ve gün ışığı aydınlatma düzeyi, dolayısıyla yıllık birincil ısıtma ve soğutma yükleri üzerindeki etkilerini araştırarak taşıyıcı sistem tasarımının yapının çevresel etkileri üzerindeki rolünü belirlemektir. Ankara ili Eskişehir Yolu Bölgesi'nde 42 katlı çelik diagrid taşıyıcı sisteme sahip bir yapı varsayılmıştır. Alternatif modeller SAP2000 V20 programında modellenmiş ve analiz edilmiştir. Seçilen üç sistemin karşılaştırılmalı olarak strüktür analizi yapılarak biçimin oluşumuna katkı sağlayan taşıyıcı elemanlarının somut performans değerlendirmeleri yapılmıştır. Gün ışığı analizleri için Rhinoceros yazılımı ClimateStudio eklentisi kullanılmıştır. Yüksek yapılarda mimari tasarım kararlarının ve yapısal tasarım gerekliliklerinin karşılıklı olarak, yapısal davranışı, mimari tasarımı ve iç ortam konforunu nasıl etkileyeceği bütünsel bir yaklaşımla ele alınmıştır. Elde edilen verilere göre diagrid sistem yüksek yapı tasarımında cephe geometrisini belirlemede yol gösterici olabilecek yapısal bir dil geliştirilmeye çalışılmıştır.

Abstract:
Due to the increasing number of people and activities in cities, while the amount of land used is limited, high-rise buildings are increasing rapidly around the world to meet the need for new living spaces and commercial areas. In recent years, thanks to the development of computational tools and technological solutions, the design of tall buildings has shown significant improvements. This has led to the construction of innovative structural systems, such as the diagrid load-bearing system, which enable high structural performances and remarkable architectural solutions. Research on the structural performance and environmental effects of the different geometric configuration of the diagrid carrier system in high-rise buildings is limited. The aim of the study is to determine the role of structural system design on the environmental effects of the structure by investigating the effects of module geometries of different angles and densities in the diagrid structural system in high-rise buildings, on the reflection of internal structural stability and efficiency, on the amount of steel material and daylight illumination level, and therefore on the annual primary heating and cooling loads. A structure with a 42-storey steel diagrid carrier system is assumed in the Eskişehir Highway Region of Ankara. Alternative models were modeled and analyzed in the SAP2000 V20 program. Concrete performance evaluations of the carrier elements contributing to the formation of the form were made by making a comparative analysis of the three selected systems. Rhinoceros software ClimateStudio plugin was used for daylight analysis. How architectural design decisions and structural design requirements mutually affect the structural behavior, architectural design and indoor comfort in high-rise buildings is discussed with a holistic approach. According to the data obtained, a structural language has been tried to be developed that can be a guide in determining the facade geometry in the diagrid system high-rise design.