Yüksek yapıların tasarımında gelişmeler
Developments in the design of high buildings
Yazar: DİLAN YAŞARER
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET EMİN ÖNCÜ
Dicle Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Yapı Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Analiz = Analysis ; Analiz yöntemleri = Analysis methods ; Tüp sistemleri = Tube systems ; Yüksek binalar = High buildings

Özet:
Barınma ihtiyacı insanların yaşamsal faaliyetlerini sürdürebilmesi için ihtiyaç duyduğu en temel gereksinimlerden biridir. İnsanların arsalardan en verimli şekilde faydalanabilme düşüncesi yüksek yapılar tasarlanmasını kaçınılmaz hale getirmiştir. Zamanla yüksek binalar güç ve prestij göstergesi olarak görülmeye başlanmış ve yüksek bina tasarımı ilgi çekici bir durum halini almıştır. Sosyal  faktörler, ekonomik faktörler, şehirlerdeki nüfus yoğunluğu ve arsa fiyatlarının artması  yüksek bina gelişimine hız kazandırmıştır. Yüksek bina yapımı popüler bir hal almaya başlayınca tasarımının zaman içerisinde önemi anlaşılmış, bu durum insanları yüksek bina tasarımını araştırmaya ve geliştirmeye sevk etmiştir. Araştırmalar sonucunda yüksek bina davranışının normal katlı binalardan daha farklı olduğu anlaşılmış ve yüksek bina tasarımının özel kurallar çerçevesinde yapılması gerektiği görülmüştür. Yüksek bina tasarımında deprem ve rüzgar yüklerinin yapıya etkileri dikkate alınarak analizlerin yapılması gerekmektedir.
	Bu tez çalışmasında, yüksek binaların tasarımındaki gelişmeler incelenmiş, ülkemizde yeni çıkan deprem yönetmeliğine göre yüksek bir binanın tasarım aşamaları açıklanmaya çalışılmıştır. Sayısal çalışmalar için 3 katı podyum kısmı olmak üzere toplam 53 kattan meydana gelen kompozit , tübüler taşıyıcı sisteme sahip bina tasarlanmıştır. Yapının Diyarbakır ili Kayapınar ilçesi sınırları içerisinde yapılması planlanmıştır. TBDY(2018) kurallarına uygun olarak dört adet deprem yer hareketi altında yapının doğrusal ve doğrusal olmayan analizleri yapılmıştır. Deprem yönetmeliğinde belirtilen performans hedeflerinin sağlanması amaçlanmış ve tasarım aşamalarının nasıl yapılması gerektiği ayrıntılı olarak irdelenmiştir. ZA zemin sınıfına sahip olan yapının deprem ivme kayıtları PEER internet sitesinden, tasarım spektrumları ise AFAD internet sitesinden temin edilmiştir. Zaman tanım alanında doğrusal olmayan analizler için on bir adet deprem ivme kaydı kullanılmıştır. Bu deprem ivme kayıtları TBDY(2018)'de belirlenen kurallar dikkate alınarak tasarım spektrumuna göre ölçeklendirilmiştir. Yapı analizleri ETABS programı ile yapılmıştır. Bu analizler sonucunda tübüler taşıyıcı sisteme sahip yüksek binanın deprem etkisi altındaki davranışı incelenmiştir.
	Tez çalışması beş bölümden meydana gelmektedir. Birinci bölümde yüksek binalar hakkında genel bilgiler verilmiş ve çalışmanın amacı ve kapsamı belirtilmiştir. İkinci bölümde literatürde yüksek binalar hakkında daha önce yapılan çalışmalar incelenmiş ve bunların özetlerine yer verilmiştir. Üçüncü bölümde yüksek binaların tanımlamaları yapılmış, ortaya çıkma sebepleri irdelenmiştir. Yüksek bina tarihçesi bu bölümde detaylıca ele alınmış, yüksek binalarda kullanılması gereken taşıyıcı sistem ve malzeme seçimine ilişkin kurallar verilmiş, en uygun taşıyıcı sistem ve malzeme seçiminin önemi vurgulanmıştır. Ayrıca 2019 yılı itibari ile yürürlüğe giren deprem yönetmeliğinin yüksek bina tasarımını içeren on üçüncü bölümü detaylıca açıklanmış, bu bölüme uygun olarak yüksek bina tasarım aşamalarının nasıl yapılması gerektiği detaylandırılmıştır. Dördüncü bölümde tübüler taşıyıcı sisteme sahip yüksek bir binanın deprem yönetmeliğine uygun olacak şekilde üç adet tasarım aşaması yapılmıştır. Yönetmelikte belirtilen performans hedefleri sağlanmak üzere ön tasarımı yapılmış ve kontrolleri gerçekleştirilmiştir. Yapının zaman tanım alanında doğrusal olmayan analizleri gerçekleştirilmiş ve yönetmelik kuralları çerçevesinde değerlendirilmesi yapılmıştır. Analizler neticesinde elde edilen göreli kat ötelemelerinin ve kat öteleme oranlarının yönetmelik sınır değerlerine göre karşılaştırılması yapılmıştır. Beşinci bölümde ise elde edilen veriler ışığında yüksek bina tasarımında dikkat edilecek hususlar belirtilmiş ve gelecek çalışmalar için önerilerde bulunulmuştur.
Anahtar Kelimeler: Yüksek bina, Tüp sistem,  Zaman tanım alanında doğrusal olmayan analiz

Abstract:
The need for shelter is one of the most fundamental requirements that people need to maintain their vital activities. The idea that people can use the land in the most optimal way of construction of high-rise buildings has made inevitable. Over time, high-rise buildings were seen as a sign of strength and prestige, and high building design became an interesting situation. Social factors, economic factors, population density in urban areas and increase in land prices accelerated the development of high buildings.When high-rise building became popular, the importance of its design was understood over time, which led people to research and develop high-building design. As a result of the research, it was understood that high building behavior is different from normal story buildings and high building design should be done within special rules. In high-rise building design, the structure should be analyzed by considering the effects of earthquake load and wind load acting on the building.
	In this thesis, the developments in the design of tall buildings were examined and the design stages of a high building were explained according to the new earthquake regulations in our country. For the numerical studies, 3-story basement building consisting of a total of 53 story and a tubular structural system have been designed. The building is planned to be built in Kayapınar district of Diyarbakır province. According to TBDY (2018) rules, linear and nonlinear analysis of the structure was made under four earthquake ground motion. The performance targets stated in the earthquake regulation are aimed to be provided and the stages of the design are explained in detail. Earthquake acceleration records of the structure having ZA soil class were obtained from PEER website and design spectra from AFAD website. 11 earthquake acceleration records were used for time history nonlinear analysis. These earthquake acceleration records were scaled according to the design spectrum by taking into consideration the rules determined in the TBDY (2018).The structure was done by ETABS program. As a result of these analysis, the behavior of the high building with the tubular structure system under the effect of the earthquake has been examined.
	The thesis work consists of five chapter. In the first parts, general information about the high buildings is given and the purpose and scope of the thesis are stated. In the second chapter, the previous studies on the tall buildings in the literature have been examined and their summaries are given. In the third chapter, the definition of the high buildings were made and the reasons for their occurrence were examined. The history of the high building is discussed in detail in this chapter, the rules on the selection of the carrier system and the materials that should be used in the high buildings are given and the importance of selecting the most suitable carrier system and material is emphasized. In addition, the thirteenth section of the earthquake regulation, which entered into enact in 2019, is explained in detail, in this section, it is detailed how high building design stages should be done. In the fourth chapter, three design stages have been made in accordance with the earthquake regulations of a high building with tubular system. In order to achieve the performance targets stated in the regulation, it was pre-designed and controlled. Time history analysis of the structure was carried out and evaluated within the scope of regulation rules. According to the results of the analyzes, relative displacement and story drift rates were compared according to the limit values of the regulations. In the fifth chapter, the points to be considered in high building design are given according to the obtained data and suggestions are made for future studies.
Keywords: High building, Tup system, Time History Non-lineer Analysis