Sera tipi hafif çelik konstrüksiyon yapılarda eleman ve birleşimlerin tasarımı

Abstract

Uzunca süredir yapı endüstrisinde var olan hafif çelik bu varlığını her geçen gün daha fazla belirginleştirerek yapı üretiminde önemli bir yere ulaşmaktadır. Bu süreçte hafif çeliğin ana taşıyıcı elemanlarda kullanım yüzdesi artmaktadır. Konutlar, prefabrike yapılar, endüstri yapıları gibi yapıların yapımında tercih edilmeye başlamıştır. Hafif malzeme olması sebebiyle taşınmasının kolay olması, ekonomik olması, daha düşük miktarda atık malzeme bırakması, fabrika üretimi ile işçilik hatasını azaltması, çevresel etkilere karşı daha dayanıklı oluşu, tekrarlı inşa yapılma imkânı sağlaması tercih edilmesinde etkili olmuştur. Ancak ülkemizde hafif çelik yapıların tasarımını düzenleyen kapsamlı bir yönetmelik bulunmamaktadır. AISI NAS- LRFD Amerikan Demir ve Çelik Enstitüsü'nün Kuzey Amerikan Yönetmeliği Yük ve Dayanım Katsayıları Tasarımı Metodu ülkemizde idari makamlarca kabul edilen hükümler sayesinde bu yapıları tasarlamada kullanılabilir. Zirai yapılar tarımsal alanların üretim amaçlı değerlendirilmesinde kullanılan yapılardır. Ülkemizde de kullanılan bu sera yapıları sayesinde daha verimli, kontrol edilebilir, ürün çeşitliliği sağlayan üretim şekilleri gerçekleştirilebilir. Sera üretimde cam veya plastik türevli kaplama malzemesi ile ışığın etkin şekilde kullanılması amaçlanır ve yapının taşıyıcı elemanlarının hem yapıyı güvenle ayakta tutması hem de bu plana entegre olması beklenir. Bu beklentilerin hafif çelik yapıların sağladığı özellik ve avantajlar ile rahatlıkla gerçekleştirilebileceği öngörülmüştür. Bu tez kapsamında hem inşaat mühendisleri hem de tarım yapıları ile uğraşan ziraat mühendisleri için bir rehber olması amacıyla bir sera yapısı zirai bağlamda gereklilikler ve istekler azami şekilde baz alınarak hafif çelik elemanlar ve birleşimler ile tasarlamıştır. AISI-LRFD yönetmeliği kullanılarak yapıya ait oluşan kuvvet ve gerilmeler belirlenilip tasarım ve hesapları gerçekleştirilmiştir. Sonuçta, sera yapıları için uygun eleman ve birleşimler yapılan hesaplamalarla gösterilmiştir.

Light steel, which has existed in the construction industry for a long time, has been arriving at an important place by highlighting this existence more day by day. During this process, the usage percentage of light steel in the main bearing elements has increased. It has been started to be preferred in the construction of houses, prefabricated buildings and industrial buildings.Its efficiency comes from to be carried easily as being a light material, being economical, leaving less waste products, decreasing the workmanship faults and being constructed repeatedly. However, there is no comprehensive specification regulating the design of light steel structures in our country. AISI NAS-LRFD American Iron and Steel Institute's North American Specification Load and Strength Coefficient Design Method can be used to design these structures thanks to the provisions accepted by the administrative authorities in our country. Agricultural structures are structures which are used for the evaluation of agricultural areas for production purposes. Thanks to these greenhouse structures, which are also used in our country, more efficient, controllable and diverse productive forms of production can be realized. In the greenhouse production, it is aimed to use glass elements efficiently with the coating material derived from glass and plastic, and it is expected that carrier elements of the building both sustain its components safely and is being integrated into construction plan. It is predicted that these expectations can be realized easily with the features and advantages of light steel structures. Within the scope of this thesis, a greenhouse structure has been designed with light steel elements and connections which are based on maximum requirements and wishes in agricultural context in order to be a guide for both civil engineers and agricultural engineers dealing with agricultural structures. By using AISI NAS Specification LRFD method, the forces and stresses of the structure were determined and their design and calculations were performed. Finally, with the calculations happened in this thesis, it has been shown that light steel provides suitable elements and connections for greenhouse structures.