Çok katlı çelik bir yapının tasarımında deprem ve rüzgar yüklerinin karşılaştırılması
Comparision of earthquake and wind effects on design of a high rise steel structure
Yazar: ÖZGE ÖZEL
Danışman: DOÇ. DR. FİLİZ PİROĞLU
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Yapı Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2009
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Depreme dayanıklı binalar = Earthquake resistant buildings ; Yüksek çelik yapılar = High steel structures ; Çelik konstrüksiyon = Steel construction

Özet:
Hazırlanan bu yüksek lisans tezinde, çok katlı bir çelik yapının rüzgar ve deprem yüklerine altında en uygun sistem ile tasarlanması amaçlanmıştır. Tez kapsamında sadece birkaç tanesi anlatılan birçok sistem denenmiş, moment aktaran çerçeveli, merkezi V çaprazlı ve çelik çapraz çekirdekli sistem en uygun sistem olarak bulunmuştur. Seçilen sisteme etkiyen deprem ve rüzgar yükleri ve bu yüklerin oluşturduğu deplasmanlar karşılaştırılmıştır. Planda x yönünde 56.5m, y yönünde 19.5m olan yapı 28 katlıdır. Ofis binası olduğu için ve kompozit döşemeler kullanıldığı için kat yükseklikleri 3.7m alınmıştır. Toplam boyu 103m'dir. Her iki yönde de aks aralığı 6.5m, asansör, mutfak, banyo kısmı ise çaprazlarla çevrilmiş çekirdek kısmının içine yerleştirilmiştir. Takviyeli ve takviyesiz hadde profillerden oluşturulan sistemde, kolon, kiriş ve levhaların malzeme kalitesi St52 olup yalnızca çaprazlar St37'dir. Birleşimlerde yüksek mukavemetli bulonlar ve bazik örtülü kaynak kullanılmıştır. Kompozit döşeme için beton sınıfı için C40 ve donatı için BÇIII kalitesi seçilmiştir. Yapı Z2 zemin tipine sahip olup, 1.derece deprem bölgesindedir. Yapının statik ve dinamik analizi SAP 2000 bilgisayar programı ile yapılmıştır. Yapının rüzgar yüklemeleri için Kanada Yönetmeliği kullanılmıştır. DBYYHY 2007, İMO-02. R-01 ve TS 648'e göre de kesitler boyutlandırılmış, birleşimler hesaplanmıştır. Deplasman limitleri DBYYHY 2007 ve İMO-02. R-01 baz alınmıştır. Yapının genel plan, kesit görünüşleri, birleşim detayları Autocad programı yardımıyla çizilmiştir. Tüm bu veriler ışığında, seçilen sistemde rüzgar yüklerinin deprem yüklerinden elverişsiz olması, karşılaştırılması, olumlu ve olumsuz etkileri detaylı olarak anlatılmıştır.

Abstract:
On the following master thesis, it is aimed to obtain the suitable high rise steel structure which is loaded by earthquake and wind forces. Many trials are done to find out the system and finally eccentrically braced core and moment frame system was the best solution. The building has 58.5m on x axis and 19.5m on y axis. It has 28 floors and total height is 103m. As being used as office, each height of the story is taken as 3.7m. The floor system is composed of composite members. The span length of each direction is 6.5m. The kitchen, bathroom and the elevator is located inside the braced core. SAP 2000 program is used for the static and dynamic analysis. The material quality of the columns, beams and plates are St52, only the bracing members are St37 due to the design results. All bolts are high strength quality. The concrete quality of the floor system is C40 and steel quality is BÇIII. The building is located on soil which is Z2 class. In order to compare the earthquake forces to the wind forces, it is assumed that the structure is on the first degree earthquake zone. For the wind loading Canadian Wind standards is used. Turkish Earthquake Code 2007 is used for the earthquake analysis; the earthquake-resistant design of sections and connections is also done due to this code. TS498 is used to obtaind the floor loading data. TS 648 and İMO-02. R-01 are used as main structural steel design standards. All the plans, sections and connection details are drawn in Autocad program. According to all the information gained during the design and analysis, the advantages and disadvantages of the wind and earthquake effects on the selected structural high rise system are discussed briefly.