Rüzgâr Etkisindeki Binalarda Dış Yüzey Basınçlarının Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği ile Analizi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, -, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2019
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Halil Zeyrek
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Serkan BEKİROĞLU
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Rüzgârın sebep olduğu etkiler birçok mühendislik dalında olduğu gibi inşaat mühendisliğinin de önemli konuları arasında yer almaktadır. Yapılar üzerinde oluşan rüzgâr etkilerini tespit etmek için uluslararası yönetmelikler, rüzgâr tünel testleri ve sayısal bir yöntem olan Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) yöntemi kullanılmaktadır. Ancak deneysel yöntemler pahalı ve zaman alıcıdır. Yönetmeliklerin içeriğinde ise bütün farklı durumları kapsayacak şekilde yapılarda oluşan rüzgâr etkileri bulunmamaktadır. Bu durumlar HAD yönteminin önemini arttırmaktadır. Bu çalışmada yapılar üzerindeki rüzgâr etkileri, oluşturulan farklı yapı veya yapı grupları için iki boyutlu HAD analizler ile bulunacaktır. Bu çalışmada; dikdörtgen planlı ve farklı çift çatı eğimine sahip yapıların rüzgâr hızından kaynaklı yapı dış duvar basınçları; Eurocode 1 (TS EN 1991-1-4) standardı, TS 498 standardına göre ve iki boyutlu HAD analizi yapılarak bulunacaktır. HAD analizlerinde Eurocode 1 esaslarına göre oluşturulan rüzgâr hızı fonksiyonu, analiz hız girişi olarak kullanılacaktır. Böylece yapıların aynı yüzey bölgeleri için Eurocode 1, TS 498 ve analiz dış duvar basınç değerleri birbirleriyle karşılaştırılmaktadır. Bunların sonucunda; TS 498 sonuçlarının Eurocode 1 ve HAD analiz sonuçlarına göre yeterli düzeyde olmadığı görülmektedir. Eurocode 1 ve HAD analizi sonuçlarında; aynı bölgelerin pozitif ve negatif basınç oluşması durumu uyumlu bulunmaktadır. Eurocode 1 sonuçları, bazı yapıların köşe kıvrım bölgelerinden elde edilen sonuçlar dışında HAD analiz sonuçlarından yüksek değerler sunmaktadır. Ayrıca bu tez çalışma içerinde oluşturulan kare planlı yapının köşelerinde oluşturulan köşe boşaltması ve köşe kesmelerinin yapının dış duvar rüzgâr basıncında meydana getirdiği değişiklikler yapılan iki boyutlu HAD analizleri ile bulunacaktır. Bu analizler sonucunda bu değişikliklerin dış duvar rüzgâr basıncını değiştirdiği bulunmaktadır. Ayrıca bu tez çalışma içerinde birbirine olan mesafeleri ve yükseklikleri değiştirilerek oluşturulan komşu alçak ve yüksek yapılar için iki boyutlu HAD analizleri yapılacaktır. Bu analiz sonucunda komşu yapıların yapılar üzerinde oluşan rüzgâr etkilerini önemli ölçüde değiştirdiği görülmektedir. Ayrıca bu tez çalışma içerinde, oluşturulan aynı bölgede bulunan üç yüksek yapının birbirlerine olan mesafeleri değiştirilerek yaya seviyesinde ve 60 m yüksekliğinde iki boyutlu HAD analizleri yapılacaktır. Bu analiz sonucunda yapıların birbirine olan mesafeleri azaldıkça birbirleri üzerindeki rüzgâr etkilerini değiştirdiği görünmektedir. Bu tez çalışması sonuç bölümü hariç sekiz bölümden oluşmaktadır. Bölüm 1'de giriş ve literatür özeti; Bölüm 2'de akışkanlar mekaniği ile ilgili temel bilgiler; Bölüm 3'te yapı-rüzgâr etkileşimi ile ilgili temel bilgiler verilecektir. Bölüm 4'te Eurocode 1 yönetmeliğine göre yapı dış duvar basıncının hesap adımları verilecektir. Bölüm 5'te farklı çift eğimli çatıya sahip yapıların rüzgâr kaynaklı yapı dış duvar basınçları; Eurocode 1, TS 498 standartlarına göre ve yapılan iki boyutlu HAD analizleri bulunarak karşılaştırılacaktır. Bölüm 6'da yapıların kat planlarında yapılan geometrik sınır değişikliklerin yapılar üzerinde oluşan rüzgâr kaynaklı dış duvar basınçlarının değişimlerini görmek için iki boyutlu HAD analizleri yapılacaktır. Bölüm 7'de birbirine komşu olan alçak ve yüksek yapıların birbirlerine olan etkileri sonucu yapılar üzerinde oluşan rüzgâr etkilerini yapılan iki boyutlu HAD analizleri ile bulunacaktır. Bölüm 8'de günümüzde çok sık karşılaştığımız yapı kompleksleri düşünülerek, aynı yerleşim bölgesinde yapılan biri dairesel planlı ikisi kare planlı üç yüksek yapının belirli yükseklikleri için iki boyutlu HAD analizi yapılacaktır.