Çok katlı çelik yapıların interaktif olarak ekonomik tasarımı

Abstract

Günümüzde yapıların boyutlandırılmasında kullanılan yönetmeliklere temel teşkil eden iki farklı felsefe bulunmaktadır. Bunlardan ilki emniyet gerilmeleri yöntemi ikincisi ise taşıma gücü yöntemidir. Emniyet gerilmeli yöntemi çok eski yıllardan beri kullanılan bir yöntemdir. Taşıma gücü yöntemi ise gerek betonarme yapılarda, gerek ise de çelik yapılarda son zamanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır.Bu çalışma kapsamında, boyutlandırmanın temel ilkeleri, yapı güvenliği kavramı açıklanmış, yönetmeliklerde kullanılan taşıma gücü yöntemi ve emniyet gerilmeleri yöntemi hakkında genel bilgiler verilmiştir. Uygulamalarda ise süneklik düzeyi yüksek çelik çerçevelerde oluşan 15 katlı bir yapının taşıyıcı elemanları; düşey ve deprem yükleri altında Eurocode3, AISC-ASD ve AISC-LRFD yönetmeliklerine göre ayrı ayrı boyutlandırılmıştır. Boyutlandırmada Sap2000 programı kullanılmıştır. Böylece, her üç yönetmelik kullanılarak yapılan çözümlerde, yapı elemanları interaktif olarak değiştirilerek daha ekonomik tasarımlar (daha hafif yapılar) araştırılmıştır. Ayrıca, her üç yönetmeliğe göre elde edilen çözümlerde kıyaslanmıştır. Buna göre en ekonomik çözümü AISC-LRFD yönetmeliğine göre yapılan tasarım vermiştir.

There are two philosophies today which are bases for the designing of structures. The first one is allowable stress design method, and the second is limit states design method. Allowable stress design method has enjoyed a long history of usage. Limit states design method is commonly used in both reinforced concrete and steel structures recently.In the scope of this study, basic principles of design and structural safety concept are explained and general information about allowable stress design and limit states design methods, which are used in the specifications, is given. In the applications, members of 15-storey building consists of high level ductile steel frames are sized separately according to the Eurocode3, AISC-ASD and AISC-LRFD specifications under the vertical and earthquake loads. Sap2000 software is used in the designs. Thus, by changing the structural members interactively more economical designs (lighter structures) are investigated using the three specifications. Moreover, the designs of the three specifications are compared. Accordingly, the most economic solution is obtained using AISC-LRFD specification.