Çerçeve, perde ve tüp sistemlerin ekonomik olarak karşılaştırılması

Abstract

ÇERÇEVE, PERDE VE TÜP SİSTEMLERİN EKONOMİK OLARAK KARŞILAŞTIRILMASI Gazanfer KARA Anahtar Kelimeler : Çerçeve, Perde ve Tüp Özet : Bu tez çalışması, Çerçeve, Perde, ve Tüp sistemler üzerine yapılan araştırmalar ile yine bu sistemlerin analizleri ile ulaşılan ekonomik karşılaştırmayı içerir. Yapılan çalışma iki aşamadan meydana gelmektedir. Birinci aşamada Çerçeve, Perde, Tüp sistemler ile ilgili olarak yapılan literatür araştırması sonucunda çeşitli kaynaklardan elde edilen bilgiler sunulmuş, ikinci aşamada ise çerçeve, tüp ve perde taşıyıcı sistemlerine sahip olan 4 adet bina tipinde, seçilen beton basınç dayanımları (C20, C30 ve C40) ve seçilen kat yükseklikleri (5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40 kat) için en ekonomik taşıyıcı sistem araştırılmıştır. Şehir merkezlerindeki yoğunluk ve arsa fiyatlarındaki artış insanları yüksek binalar yapmaya zorlamaktadır. Yüksek yapılarda taşıyıcı sistem elemanlarının boyutlarının belirlenmesinde düşey yüklerden çok yatay yükler etkili olmaktadır. Çerçeve, Perde ve özellikle Tüp sistemlerle yatay yüklere karşı etkili bir yapı davranışı elde edilebilmektedir. Tez çalışmamızın birinci ayağında Çerçeve, Perde ve Tüp sistemlerin tanım, özellik ve çeşitleri üzerinde durulmuştur. Tez çalışmamızın ikinci aşamasında yapılan analizler sonucunda elde edilen grafik ve tabloların karşılaştırılması ile de şu sonuçlara varılmıştır ; Az katlı yapılarda ekonomik bir yapı sistemi olan çerçeve sistem, C20 ve C30 beton sınıfı için yaklaşık 17 kattan sonra kolon ve kiriş boyutlarındaki artış nedeniyle ekonomik olmaktan uzaklaşmakta, C40 beton sınıfı için yaklaşık 35 kata kadar en ekonomik olan çerçeve sistem bu kat adedinin üstündeki katlarda ekonomik olmaktan uzaklaşmaktadır. Yapılan analizler neticesinde C20 ve C30 beton sınıfları için perdeli sistemlerin.yaklaşık 10 kata kadar ekonomik bir sistem olduğu, C40 beton sınıfı için yaklaşık 20 kata kadar ekonomik ve bu katların üstünde ekonomik anlamda olumsuz bir sistem olduğu anlaşılmıştır. Tüp 1 ve Tüp 2 Sistemler ise az katlı yapılar için ekonomik olmayan yapı sistemleridir. Yüksek katlı yapılarda rij itliklerinden dolayı oldukça etkin yapı sistemleridirler. Ve bunun sonucunda yüksek katlı yapılarda C20 ve C 30 beton sınıfları için sırasıyla Tüp 2 ve Tüp 1 taşıyıcı sistemleri en ekonomik sistemlerdir. C 40 Beton sınıfı için Tüp 2 Sistemler yaklaşık 37 kattan sonra en ekonomik sistem olarak görülmektedir.

ECONOMICAL COMPARISONS OF FRAME, SHEAR WALL and TUBE STRUCTURAL SYSTEMS Gazanfer KARA Key Words : Frame, Shear Wall and Tube Abstract : This study includes the explanation of Frame, Shear Wall, and Tube structural systems and their economical comparisons by means of structural analysis. In the first part, the available information on the load-bearing systems is presented. Later, economical comparisons between frame, frame and shear wall, and two different tube systems is presented. Three concrete compressive strength levels, namely C20, C30, and C40 was used in the analysis of the structures with different structural systems and number of storeys, changing from 5 to 40. In this study as a master thesis is a studying that for analysis and searching has to be done to compare as economic and frame, Share- Wall, Tube systems, The studying has been consisting by two progress. As a result of literature searching for the frame, share-wall and tube systems at the first progress was proposed of various sourch informations. Most economic systems is searched of second progress for chosen floor height (5,10,15,20,25,30,35,40 floor) and researched concrete pressure endrement ( C20,C30 and C40) for 4 buildings which has frame, tube and share wall structural system. The limited land supply in the city centers diverted the construction practice to high- rise buildings, even sky scrapers. The Lateral loads are more pronounced in the design and detailing of the high rise structures. Some structural systems are inherently resistant to the lateral loads as compared the companion vertical load carrying systems. Structural system definitions, their weak and strong points are defined in the first part of this study. In the second part, economical comparisons of different structural systems with different number of storeys and concrete quality was performed and presented. Analysis of the structural systems revealed that Frame system with C20 and C30 quality concrete becomes uneconomical beyond approximately 1 5 storeys due to the rapid increase in the beam and column cross-sections. On the other hand, the same structural system seem economical as compared to others, in case C40 quality concrete is used. The frame with shear wall systems turned out to be economical up to approximately 10 storeys for C20 and C30 concrete qualities. For C40 concrete quality, the system seem economical for number of storeys up to 40. Beyond this limit it is uneconomical. It is observed that, Tube 1 and Tube 2 systems are not economic for low rise structures. These systems with high lateral bearing capacity and lateral stiffness become economical beyond approximately 35 storeys. Tube 2 seem the most economical one for the high-rise buildings with C40 concrete quality. iii