Hafif çelik yapım sistemleri: Taşıyıcı sistem, yapı fiziği etkileri ve mimari tasarım ilkeleri açısından analizi

Abstract

Sıcak hadde çekme yöntemi ile üretilen konvansiyonel çelik yapı elamanlarındanoluşan çelik strüktürlü yapı sistemlerinin mühendislik açısından ekonomik ve etkin birstrüktür olarak kullanılabilmeleri çok katlı ve/ veya büyük açıklıkların geçildiğiyapılarda mümkün olmaktadır. Buna karşın, az katlı ve küçük açıklıklıklı yapılarda(konut, ofis vb.) konvansiyonel çelik strüktürlerin kullanılması, ekonomik olmayacakbiçimde malzeme, yapı ağırlığı ve işçilik gerektirmektedir. Bu noktada, çeliğinstrüktürel avantajlarından optimal düzeyde faydalanmak üzere, soğuk şekillendirilmişçelik profiller (cold formed steel) kullanılarak çeşitli hafif çelik yapı sistemlerigeliştirilmiştir.Bu çalışmada, genel olarak, Türkiye için yeni bir kavram olan hafif çelik yapımsistemlerinin (light gauge steel construction technology), konstrüktif kuruluşununaçıklanması ve belirlenen değerlendirme kriterleri çerçevesinde analiz edilmesihedeflenmiştir. Özetle, yapılan analizler sonucunda, hafif çelik yapım sistemininavantaj ve dezavantajları, hangi tür yapılar için uygun olduğu ve Türkiye şartlarınauyumu araştırılmıştır.Çalışmanın birinci bölümünde, konu ile ilgili genel bilgiler verilmiş; tezde kullanılanterimler tanımlanmış ve hafif çelik sistemin gelişimi ve kullanım alanları anlatılmıştır.İkinci bölümde, hafif çelik yapım sisteminin malzeme, eleman ve bileşenlerinedeğinilerek konstrüktif kuruluşu ayrıntılı olarak ele alınmıştır.Üçüncü bölümde ise, hafif çelik yapı sistemlerinin; taşıyıcı sistem ve statik açısından,yapı fiziği etkileri ve sorunları açısından ve mimari tasarımda sağladıkları olanaklaraçısından analizi ve değerlendirmesi yapılmıştır.

It is possible to use the steel structure systems composed of conventional structureunits (hot rolled steel sections) that are manufactured using ?hot roll process? in acost efficient and effective manner only in buildings that have many levels, and/orwide open spaces. On the other hand, the usage of conventional steel structures forbuildings that do not require many levels and/or wide open spaces (e.g. houses) isnot efficient due to increase in the cost and the labor required to construct thebuilding and it yields heavier buildings. For this reason, light gauge steel systems thatare composed of cold formed steel profiles and that optimize the structuraladvantages of steel are developed for such buildings.This research targets to explain the usage of light gauge steel constructiontechnology -which is new to the Turkish market- and to analyze it based on selectedcriteria. In summary, based on our analytical experiment results the advantages anddisadvantages of light gauge steel systems, their suitability to different structures,and their applicability to the needs of Turkey is researched.The first section defines the terminology used in this thesis, and provides a summaryof background information on the topic.In the second section, the light gauge steel construction technology in terms of thematerials and the structure units used in such systems is definedIn the third section, light gauge steel structure systems are analyzed in terms of theirstructure and static properties, their positive and negative impact on the buildingphysics, and the opportunities that they provide in architectural design.