Çelik yapılarda tasarım ilkeleri ve sorunları. Türkiyedeki durum

Abstract

ÖZET Bu tez çalışmasında, çelik strüktürlü binalarda tasarım ilke ve sorunları incelenmiş, uygulama yöntemleri araştırılmıştır. Birinci bölümde, çalışmanın amacı açıklanmış ve bazı varsayımlara dayanarak bir yöntem belirlenmiştir. İkinci bölümde, öncelikle çeliğin strüktürel malzeme olarak tanımı yapıldıktan sonra, inşaatta kullanılan çeliğin üretim yöntemleri ve ülkemizde üretilen hadde ürünleri ele alınarak açıklanmıştır. Daha sonra çeliğin strüktürel olarak kullanımında karşılaşılan yorulma, korozyon ve yangından korunma sorunları incelenmiştir. Son olarak strüktürel çeliğin tarihçesi anlatılmış ve bu malzemenin önemi vurgulanmıştır. Çelik strüktürün mimarideki yeri ile strüktürel gereksinimlerin sınırlarına dek zorlandığı ve en yeni teknolojinin kullanıldığı çelik 'high-tech' yapılar üçüncü bölümde ele alınmıştır. Tasarımında strüktürel önemliliğe öncelik verilen büyük açıklıklı, yüksek ve hafif binalardan örnekler verilmiş, formlarını belirleyici özellikler açıklanmıştır. Gelişmiş ülkelerin kullandığı çelik taşıyıcı sistemlerin incelenmesi dördüncü bölümde yer almıştır. Dünya teknolojisinin üzerinde durduğu çelik strüktürlü tasarımlarla ilgili uygulanmış örneklere de değinilmiştir. Beşinci bölümde büyük açıklıktı ve çok katlı çelik binalardaki tasarım ilkeleri ve problemleri, projelendirme, yapım ve kullanım açılarından ele alınmıştır. Çelik inşaatlardaki taşıyıcı sistemin belirlenmesine etken faktörler açıklanmış ve strüktürün tasarımı ile ilgili bilgiler sırayla verilmiştir. Son olarak, ülkemizdeki çelik malzeme üretimi, yapı tasarımı, inşaat teknolojisi ve ekonomisi ile işgücü konuları ele alınarak, dördüncü bölümde incelenen çelik yapı taşıyıcı sistemleri ve beşinci bölümde yer alan tasarım sorunları da değerlendirilmesiyle Türkiye koşullarına uygun bir sistem araştırılmasına gidilmiştir. Çalışmanın, toplanan ve değerlendirilen bütün bilgilerin ışığında bir senteze ulaştırıldığı sonuç bölümünde Türkiye için klasik çelik çerçeve modelinin uygun olduğu savunulmuştur.

SUMMARY In this research study, design principles and problems, as well as the application methods, of steel structured buildings are examined. In the first chapter, the objective of the study is explained and according to certain assumptions and limitations a method is pointed out. The second chapter consists of description of steel as a product and as a building material. The production methods of steel as a construction material are explained. Later, structural problems of steel, such as; fatigue, corrosion, fire resistance and their protection methods are pointed out. Afterwards, the importance of steel in building production is pointed out in the historical development of building structures. Subsequently, steel buildings, with structural requirements driven to their limits, which leads their forms to be determined by the priorities given to the importance of modern technology in structural design, are explained. Certain examples of such, tall, big spanned and light 'high-tech' structures are illustrated. Modern technologies in steel constructions being used and developed in well improved countries are studied in the fourth chapter. Some applications of steel structures are also given as examples. In fifth chapter, design principles are studied according to construction and using problems. Factors that influence the design of steel constructions are pointed out and the information in relation to structural design are explained in order. Lastly, structural systems with steel are studied considering the circumstances in Turkey and a proposition is put forth for a suitable model to be applied in our country. At the end of the study, after all the data has been examined, classic steel frame systems were found to be the most appropriate to be correlated in Turkey.