Tek tabakalı kubbelerin taşıyıcı sistemlerinin yönetmelikler açısından değerlendirilmesi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2019

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: TAYFUN KARA

Danışman: Zehra Canan Girgin

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Geniş açıklıkları geçmeyi sağlayacak daha iyi yapısal form arayışında, uzay kafes sistemler; hafiflik, ekonomiklik ve hız avantajı sağlamasıyla en uygun çözüm olmuştur. Düğüm noktası tasarımlarının geliştirilmesine paralel olarak, 20. yüzyılın ikinci yarısından itibaren geniş açıklıklı sistemlerde kullanım alanı bulan tek tabakalı uzay kafes sistemlerin en yaygın kullanılan formu; minimum yüzeyde maksimum hacim ve ekonomik malzeme kullanımı sağlayan kubbelerdir. Geometrik yapılarına göre kubbeler; Radyal, Schwedler, Lamella (Kavisli ve Diamatik) ve Jeodezik olarak sınıflandırılabilir. Kullanılacak malzeme türü ve detayları, birleşim şekilleri, açıklık ve basıklık oranı kubbelerin tasarımlarında belirleyici rol oynar. Yapının mimari modellemesi Grasshopper adlı algoritmik modelleme aracı ile Rhinoceros programında gerçekleştirilmiştir. Çalışmada 40 ve 70 metre çaplarında, basıklık oranı 1/3 ve 1/6 olan diamatik ve jeodezik toplam sekiz kubbe SAP2000 programında gerekli düzenlemeler yapılarak modellenmiştir. Modellerin analizinde; TBDY-2018, TÇYY-2016, TS EN 1991-1-3: 2009, TS EN 1991-1-4:2005, ANSI-AISC 341-16, ANSI-AISC 360-16 ve ASCE-7-16 Yönetmeliklerinden faydalanılmıştır. Çalışmanın Birinci Bölümünde tezin amacı ile birlikte tez kapsamında literatürde yer alan önemli bilgilere ve bulgulara değinilmiştir. İkinci Bölümde, tek tabakalı uzay kafes sistemlerin tarihsel gelişimi ve sınıflandırılmasına yer verilmiş; her bir kubbe türünün yapısal özelliklerine, güncel örneklerine, avantaj ve limitlerine dair detaylı açıklamalar yapılmıştır. Üçüncü Bölümde, tek tabakalı uzay kafes sistemlerde kullanılan birleşim tiplerinin detayları açıklanmış; burkulma analizi ve vurgu stabilitesi ile ilgili tanımlamalara ve açıklamalara yer verilmiştir. Literatürde yer alan, tek tabakalı uzay kafes sistemler üzerine deneysel çalışmalar ve stabilite incelenmiştir. Dördüncü Bölümde; yapıya etki eden sabit yükler, kaplama yükü, servis yükü, deprem, kar, rüzgar yükleri ve sıcaklık değişiminden kaynaklanan yüklerin; TS EN 1-3, TS-EN1-4, TBDY, ASCE 7-16 şartnamelerine göre modellere tanımlanmış, AISC VE TÇYY esaslarına göre taşıyıcı sistem elemanlarının boyutlandırılması, stabilite tahkikleri ve maliyet analizleri yapılmıştır. Modellerden çıkan; yapı elemanlarının tahkik sonuçlarına, burkulma analizi sonuçlarına, modellerin metraj hesabına, düşey yer değiştirme sonuçlarına ve yapılarda oluşan kesit tesirlerine yer verilmiştir. Beşinci Bölümde analiz sonuçlarının ışığında diamatik ve jeodezik kubbelerin geometrik özelliklerine göre etkinlikleri karşılaştırılmış, sonuçlara varılmıştır. Ekler kısmında, örtü malzemelerinin detayları, rüzgar ve kar yükleri ile ilgili bazı çizelge ve tablolara ve çelik malzeme ile ilgili bilgilere yer verilmiştir.