Helisel merdivenlerin yapı ile üç boyutlu olarak etkileşimi
Three dimension interaction between helix staircases and structure
Yazar: ULVİ GÖKAY NURALOĞLU
Danışman: PROF. DR. NAMIK KEMAL ÖZTORUN
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Yapı Mekaniği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2009
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
En önemli yapı elemanlarından biri olan merdivenlerin, statik ve betonarme hesapları, proje mühendisliği yapan pek çok meslektaşımızın uygulamada en çok güçlük çektiği konulardan biridir. Bu konuya okullarda pek değinilmemesi ve şimdiye dek ülkemizde yayınlanan çoğu eserde ele alınmamış olması, güçlüğü doğuran ana nedenlerin başında gelmektedir.Çok katlı yapılarda merdivenlerin kesit tesirleri, merdivenlerin binaya mesnetlendiği sınır şartlarına, merdivenin geometri ve malzeme özelliklerine binanın kat sayısına, binanın ve merdiven komponentlerinin rijitlik oranına ve ait oldukları katlara göre değişmektedir. Genellikle ilk ve son katlardaki kesit tesirleri ara katlardaki kesit tesirlerine göre farklıdır. Yaklaşık el hesapları için çıkartılmış olan formülasyonlarda merdivenler yapıdan bağımsız olarak incelenmektedir. Tasarım ise momentler ve kesme kuvvetleri esas alınarak yapılmakta, merdivenlerin yatay ve eğik komponentlerinin düzlem içi gerilmeleri ihmal edilmektedir. Gerçekte merdiven komponentlerinin eksenel (düzlem içi) gerilmeler sıfır olmayıp, sınır şartlarına bağlı olarak çekme veya basınç değerleri alabilmekte, dolayısıyla diğer kesit tesirleri birçok parametreye bağlı olmakta ve merdiven bina ile etkileşimli olarak çalışması sonucunda ortaya çıkmaktadır. Bu durumda en gerçekçi yaklaşımın merdivenin yapı ile birlikte ve üç boyutlu olarak analiz edilmesi düşünülebilir. Sonlu elemanlar yöntemini kullanarak bu tür bir analizi gerçekleştirmek mümkündür.Bu çalışmada helisel merdivenlerin yapı ile olan etkileri incelenmiştir. Söz konusu yapı ile ilgili olarak merdivenli-merdivensiz, rijit-elastik temel, ve farklı kat sayıları gibi alternatifler uygulanarak çok sayıda bilgisayar modeli hazırlanmıştır.

Abstract:
It is a hard work that to make the helix staircases more detailed by finite elements programs which are used nowadays. For this reason, the system is being analyzed by ignoring the helix staircases. However indeed, it is a probable circumstance that helix staircases will bring serious load and it is believed that these effects will significantly influence the building behaviours.In multi-floor buildings, cross-section effects of staircases change in respect of the border condition that staircases support to the building, geometry and property of material, number of floor of the building, rate of rigidity of the building and staircases and the floors that they belong to. In general, cross-section effects of first and final floor are different from the cross-section effects of middle floors. The effects of staircases dependent on the position to the floors are considered in the formulation derived for approximate hand calculation. But generally, design is being made by considering the moments and shearing forces, stretching in the plane of horizontal and inclined components of staircases is being ignored. Being not zero of axial strength of components of staircases in reality, it may take the pull and pressure values according to the border conditions. Consequently, other cross-section effects depend on many parameters and they come out during the staircases and buildings are working interaction.In this situation, analyzing the staircases with the building in a three dimension can be thought as the most realest approach. It is possible to realize such an analysis by using finite-element methods.