Konut yapılarında proje özellikleri ile kaba inşaat imalat metrajları arasındaki ilişkilerin modellenmesi
Modeling of relations between project properties andquantities of rough construction works in residential buildings
Yazar: ALPEREN SARI
Danışman: DOÇ. DR. DENİZ ARTAN
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Yapı İşletmesi Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Mimarlık = Architecture ; İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Nüfus artışı, köyden kentlere ve ülkeler arası göç, nüfustaki demografik yapı değişikliği gibi sebepler kent yoğunluklarının artışına sebep olmaktadır. Bu durum farklı alanlarda yeni yerleşim alanlarının yapılması gerekliliğini ortaya çıkarır. Yeni yerleşim alan ihtiyacının yanında mevcut yerleşim bölgelerinin de yenilenmesi gündeme alındığında konut yapıları alanında çok büyük bir ihtiyaçtan söz edilebilir. İhtiyacın büyüklüğü inşaat sektörünün büyümesine neden olacaktır. Büyüyen sektörün içerisinde yapım işi için gerekli kaynak ve maliyet konusunda yeterli bilgi ve organizasyona sahip olmayan küçük sermayeli firmalar da yer almaktadır. Bu firmaların kullanabilecekleri tek kaynak bundan önceki projelerden elde ettikleri verilerdir. Yola yeni çıkmış firmalar için bu kaynak da bulunmamaktadır. Yatırımcı açısından da benzer durumlar geçerlidir. Yatırımcı için yatırım kararı almadan önce gerekli kaynak miktarının belirlenmesi ve bu sayede yatırımın maliyetinin bulunması önem arz etmektedir. Ancak küçük sermayeli firmalar gibi küçük yatırımcıların birçoğunun da kaynak ve maliyet tahmini konusunda yeterli bilgiye sahip olmadıklarını söyleyebiliriz.
Birim fiyatların özellikle ülkemiz gibi ekonomik dalgalanmaların çok sık yaşandığı, malzeme fiyatlarının çok sık değiştiği bir ortamda aynı kalmasını bekleyemeyiz. Dolayısıyla maliyete yönelik yapılan tahmin ve modeller, çalışmanın dönemini yansıtacaktır. Maliyetin yıllar arası dönüşümü için indeksler kullanılsa da bu indeksler de ek hata payı oluşturacaktır. Oysa ki yapılan çalışmalar metrajlar üzerine yapılır ve kullanılacağı dönemde imalatların miktarı birim fiyatlarıyla çarpılırsa çok daha doğru bir sonuca ulaşma imkanı yakalanacaktır. Yapımı ne zaman olursa olsun yapım için gerekli imalat metrajlarında yıllara göre değişim yaşanmayacaktır.
Türkiye'de çeşitli çalışmalar yapılmış olsa da konut yapılarının yoğunluğuna rağmen yapım işi için gerekli kaynak miktarı tespiti konusunda bu yapı tipinin pazardaki ağırlığı oranında yeterli çalışma bulunmamaktadır. Tez kapsamında yapılacak çalışmalar için toplamda 7 şehrin farklı ilçe, belde veya köylerinde bulunan 93 adet konutun proje özellikleri ( toplam inşaat alanı, kat sayısı, toprak altı kat sayısı, toprak altı inşaat alanı, taban alanı, taban alanının inşaat alanına oranı, temel tipi, deprem bölgesi, zemin sınıfı ) ve ideCAD ya da sta4cad programlarından sağlanmış yapıların kaba inşaat imalat metrajları (kalıp-demir-beton) ayrı ayrı listelenmiştir. Çalışmanın ilk kısmında projelerin özellikleri ile yapının kalıp, beton ve demir metrajları ya da yapının 1 m2 inşaat alanına düşen kalıp, beton ve demir metrajları SPSS programı ile korelasyon analizine tabi tutulmuştur. Bu analizler ile ilişkilerin doğru orantılı veya ters orantılı olup olmadığı ve bu orantının ne şiddette olduğu araştırılmıştır. Korelasyon analizi çalışmaları sonucunda elde edilen veriler, ilişkilerin tanımlanması bakımından ve literatüre kaydı açısından bir anahtar olarak düşünülebilir. Tasarım aşamasında çeşitli sebepler dolayısıyla sınırlamalar olacaktır. Ancak bu sınırlamaların yanında özgür tasarımın yapılabildiği durumlarda sunulmuş olan analizlerden elde edilen ipuçları oldukça değerli olacaktır. Çalışmanın ikinci kısmında ise SPSS programı ile proje özellikleri kullanılarak yapının toplam kalıp, beton ve demir metrajları tahminine yönelik regresyon analizleri yapılmış ve fonksiyonlar elde edilmiştir. Regresyon analizi çalışmaları sonucunda elde edilen matematiksel ilişkiler, yatırım aşamasındaki işverenler, teklif aşamasındaki müteahhitler ve yapım işiyle ilgilenen kişiler için oldukça kullanışlı ve basit modeller ortaya koymaktadır. Bölgesel karakteristiklerin de göz önünde bulundurulabileceği proje özelliklerini kullanarak tahminler kolayca yapılabilecektir.

Abstract:
Population growth, migration from village to city or migration from a country to another country and demographic change in the population cause urban density. This situation reveals the necessity of new settlement areas in different areas. In addition to the need of new settlement areas, the need for renewal of existing settlements is a big need in the field of housing structures. The size of the need will cause the construction industry to grow. In the growing sector, there are also small firms with insufficient knowledge and organization in terms of the resources and costs required for the construction works. The only source that these companies can use is the data they obtained from previous projects. This resource is also not available for new companies. There are similar terms for an investor. It is important for the investor to know the amount of resources and the cost of the investment required before making an investment. However, we can say that many of the small investors do not have sufficient knowledge of the resource and cost estimation as in small-capital firms.
We cannot expect unit prices to remain unchanged in an condition where economic fluctuations are very frequent and material prices change very often such as our country. Therefore, the cost estimation and models will reflect the period of the study. Even indexes are used for the conversion of the cost between years, these indexes will generate additional error margins. However, if the quantity of productions is multiplied by unit prices, it will be possible to reach a more accurate result. Even if construction is new or old, there will be no change according to years in the quantities of resource required for construction.
There are no adequate studies on determining the quantities of resources required for the construction work despite the density of residential structures in Turkey. For the study, The features of the project of the 93 residences (Total construction area, number of floors, number of floors which is under the ground, underground construction area, floor area, ratio of floor area to construction area, type of base of the building, earthquake zone, soil class) in different districts, towns or villages of 7 cities, and the quantities of rough construction works (formwork, concrete, rebar) provided by ideCAD or sta4cad programs are listed separately.
In the first part of the study, the features of the projects and the quantities of rough construction works (formwork, concrete, rebar) or the rate of the quantities of rough construction works to unit constuction area were subjected to correlation analysis with SPSS program. With these analyzes, it was investigated whether the relationships are directly proportional or inversely proportional to and also how much this ratio was. Studies can be considered as a key in terms of defining the relations and in terms of the literature. There will be limitations due to various reasons at the design stage. However, there will be situations where free design can be made. The most suitable term where the data obtained from the analyzes can be used is the design phases of the projects. In addition, the design phase of the projects are the most suitable period in which the total resource requirement and the total cost can be reduced. In researches, There is no study found between features of the projects and rough construction works in Turkey. This study will fill the specified area. And thus, buildings which require the lowest resources can be done thanks to the designs made with the results obtained.
In the second part of the study, regression analyzes which are between features of the projects (Total construction area, number of floors, number of floors which is under the ground, underground construction area, floor area, ratio of floor area to construction area, type of base of the building, earthquake zone, soil class) and the rough construction works (formwork, concrete, rebar) were performed and the functions were obtained by using SPSS program.
We should evaluate the results obtained from regression and correlation analysis separately in terms of the rough construction works.
In terms of the formwork quantity or unit formwork quantity;
According to the correlation analysis data, "the total construction area, the earthquake zone and the construction area of basement floor" strongly affect the formwork quantity of the buildings. Also "ratio of floor area to construction area, number of floors" strongly affect the formwork quantity of the buildings for the buildings whose construction area is over 650 m2.
For quantities of formwork of the buildings whose construction area is under 650 m2;
Quantites of Formwork=294,992+(Total Construction Area*2,065)+(Earthquake Zone *53,787)+(Underground Construction Area*1,841)-(Floor Area/Total Construction Area*328,163)-(Type of Base of the Building*49,346)
For quantities of formwork of the buildings whose construction area is over 650 m2;
Quantites of Formwork=(-2306,044)+(Total Construction Area*2,018)+(Earthquake Zone*303,708)+(Underground Construction Area*1,533)-(Floor Area/Total Construction Area*2296,649)+(Type of Base of the Building*692,399)
In terms of the concrete quantity or unit concrete quantity;
According to the correlation analysis data, "the total construction area, number of floors, ratio of basement floor area to construction area " strongly affect the concrete quantity of the buildings. Also "ratio of floor area to construction area" strongly affect the concrete quantity of the buildings for the buildings whose construction area is under 650 m2. If the construction area is over 650 m2, we can regard "type of base of the building" about this effect.
For quantities of concrete of the buildings whose construction area is under 650 m2;
Quantites of Concrete=19,814+(Total Construction Area*0,397)+(Underground Construction Area*0,116)-(Floor Area/Total Construction Area*27,140)+(Type of Base of the Building*12,440)-(Number of Floors*13,334)
For quantities of concrete of the buildings whose construction area is over 650 m2;
Quantites of Concrete=(-61,225)+(Total Construction Area*0,341)-(Earthquake Zone*4,102)+(Underground Construction Area*0,089)+(Type of Base of the Building*59,537)-(Number of Floors*15,977)
In terms of the rebar quantity or unit rebar quantity;
According to the correlation analysis data, "the total construction area, type of base of the building, ratio of basement floor area to construction area " strongly affect the rebar quantity of the buildings. Also "the earthquake zone, number of floors" strongly affect the rebar quantity of the buildings for the buildings whose construction area is under 650 m2.
For quantities of rebar of the buildings whose construction area is under 650 m2;
Quantites of Rebar=3,331+(Total Construction Area*0,045)+(Underground Construction Area*0,036)-(Floor Area/Total Construction Area*4,748)+(Type of Base of the Building*1,011)-(Number of Floors*1,794)
For quantities of rebar of the buildings whose construction area is over 650 m2;
Quantites of Rebar=8,357+(Total Construction Area*0,035)+(Underground Construction Area*0,014)-(Floor Area/Total Construction Area*61,843)+(Type of Base of the Building*6,793)-(Number of Floors*2,90)
The mathematical relationships obtained as a result of the regression analysis studies provide useful and simple models for the employers in the investment phase, for the contractors at the tender stage and for the people who are interested in construction. Estimates can be made easily by using the features of the projects where regional characteristics are considered.
There are important differences between this study and the old studies which are in literature. These differences and advantages can be expressed as follows;
In most of the studies, projects which are considered as non parametric (less than 30) are used but there are 93 projects in this study.
In the literature research, it is seen that there is no study in terms of residential buildings which have few number of floors in Turkey. But these type of buildings are very important part of the construction sector. The research area is generally on the residential buildings which have high number of floors.
In the literature research, it is seen that there are studies fairly limited about the quantities of rough construction works in Turkey.
Most of studies are prepared for the employer. This study can be evaluated as a guide book that can be used by contractors, employers or small capital investors.
New studies must be better than old studies. Science can make progress only like this way. Study which is done in this thesis have superiority then old studies. Normally, it can be seen that this study is used as an idea or as a step for new studies.