Yüksek yapıların ısı etkisi altındaki davranışı
Behavior of high-rise buildings under temperature effect
Yazar: FATİH TARIK SARI
Danışman: PROF. DR. NAMIK KEMAL ÖZTORUN
İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / İnşaat Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Fortran = Fortran ; Isı yükü = Heat load ; Sonlu elemanlar yöntemi = Finite element method ; Yapısal analiz = Structural analysis ; Yazılım geliştirme = Software development ; Yer değiştirme = Displacement ; Yüksek yapılar = High structures

Özet:
Yapısal sistemleri etkileyen dış faktörlerden biri de ısı etkisidir. Isı etkisi mevsimsel sıcaklık farklılıkları, yapının içindeki ve dışındaki ısı farklılıkları gibi birçok nedenle yapısal elemanlar üzerinde büyük etkiler oluşturabilen dış yüklerden biridir. Yapının içindeki ve dışındaki ısı farklılıkları, yapıda ilave gerilmelere ve deformasyonlara neden olmaktadır. 
Mevcut çalışmada, ısı etkisinin göz önüne alınmadığında çubuk elemanlarda oluşacak ilave iç kuvvetlerin ve deformasyonların yapı davranışına olan etkileri araştırılmıştır. Mevcut çalışmada ısı etkisini daha anlaşılır ve detaylı görebilmek açısından modeller çok katlı yüksek yapılar olarak seçilmiştir. Yapı analizlerinde sonlu elemanlar yöntemi kullanılmıştır. Ayrıca mevcut çalışma kapsamında sonlu elemanlar yöntemiyle analiz yapan bir bilgisayar programı geliştirilmiştir. Geliştirilen programa BİYAP (Bina Yapısal Analiz Programı) adı verilmiştir. BİYAP'ta, diğer sonlu elemanlar yöntemi ile analiz yapan programlardan farklı bir perde duvar formülasyonu kullanılmıştır. BİYAP ile bir binanın statik tekil yükler altındaki deplasmanların ve iç kuvvetlerin yanı sıra ısı etkisinden kaynaklı oluşacak deplasmanların ve iç kuvvetlerin analizleri de yapılabilmektedir. BİYAP'ın doğrulaması için farklı yapı modelleri üzerinde analizler yapılmıştır. Analiz sonuçları SAP2000, CAL91 ve TUNAL gibi sonlu elemanlar programları ile karşılaştırılmıştır. BİYAP ile örnek çok katlı yüksek bina modellerinin ısı analizleri yapılmıştır. Analiz sonuçlarında ısı etkisinin yapı üzerinde etkili olduğu gözlemlenmiştir.

Abstract:
One of the external factors that affect structural systems is heat effect. Heat effect is one of the external loads that can have huge effects on structural elements for many reasons such as seasonal temperature differences, temperature differences inside and outside of the structure. Differences in heat inside and outside of the structure result in additional stresses and deformations in the structure.
In this study, the effects of the extra internal forces and deformations on the rod members that will occur when heat effect is not taken into account has been investigated. In this study, the models have been chosen as multi-storey high-rise buildings in order to see heat effect more understandable and in detail. The finite element method has been used in the structural analysis. Furthermore, a computer program which analyses using the finite element method has been developed for this study. The developed program has been called BIYAP (Building Structural Analysis Program). In BIYAP, a different shear wall formulation has been used than other programs that analyse with the finite element method. With BIYAP, the displacements and internal forces that will be caused by heat effect can be carried out as well as analysis of the displacements and internal forces under static singular loads of a building. Analysis has been performed on different building models for BIYAP's verification. The analysis results has been compared with finite element programs such as SAP2000, CAL91 and TUNAL. Heat analyses of sample multi-storey high-rise building models have been carried out by BIYAP. In the results of the analysis, it has been observed that heat effect had effective on the structure.