33 Katlı Betonarme Yüksek Bir Binanın Deprem Davranışına Farklı Döşeme Sistemlerinin Etkisi

Tez (Yüksek Lisans) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2015
Thesis (M.Sc.) -- İstanbul Technical University, Instıtute of Science and Technology, 2015
Günümüzde deprem ölçüm kayıt teknolojilerinin ve bilgisayar programlarının gelişmesi sayesinde, binalar gerçek deprem etkileri altında modellenip boyutlandırılabilmektedir. Kaydedilmiş deprem kayıtlarının etkileri altında gerçeğe olabildiğince yakın modellenebilen binalarda; deprem etkisi altında oluşacak gerçek davranışa yönelik tasarım yapılabilmektedir. Bu tez çalışmasında; 33 katlı betonarme bir yüksek bina, 4 farklı döşeme sistemi ile modellenerek Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik 2007 ve İstanbul Yüksek Binalar Deprem Yönetmeliği Taslağı 2008 kapsamında belirtilen lineer analiz yöntemleri kullanılarak analiz edilmiş, analizler sonucunda bu 4 farklı tipte döşemenin bina davranışına etkisi incelenmiştir. Yedi bölümden oluşan tezin giriş bölümünde, çalışmanın amacı ve daha önceki yıllarda bu konu ile ilgili yapılan çalışmalar anlatılmış, Dünya’da ve Türkiye’de yüksek yapıların tarihsel gelişiminden ve günümüzde varlığını sürdüren başlıca yüksek binalardan bahsedilmiştir. İkinci bölümde, yüksek binaların taşıyıcı sistem özelliklerine değinilmiştir. Tübüler sistemler, çekirdek sistemler, çerçeve sistemler ve perde duvarlı sistemler incelenerek; yüksek bir binada kullanılabilecek döşeme sistemleri açıklanmıştır. Üçüncü bölüm bu tez çalışmasının ana konusu olan döşeme tiplerini kapsamaktadır. Yüksek binalarda sıkça kullanılan kirişli plak döşeme sistemleri, tek doğrultuda veya çift doğrultuda çalışan dişli döşeme sistemleri ve kirişsiz plak döşeme sistemlerinin başlıca özelliklerinden, olumlu ve olumsuz yönlerinden ayrıca boyutlandırılması ve donatılması prensiplerinden bahsedilmiştir. Dördüncü ve beşinci bölümlerde, 2007 Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik ve İstanbul Yüksek Binalar Deprem Yönetmeliği Taslağı ayrıntılı olarak incelenmiş; iki yönetmelik kapsamında da belirtilen, depreme dayanıklı yapı tasarımı için kullanılacak hesap yöntemleri ve taşıyıcı sistem elemanlarının tasarım ilkeleri ile ilgili bilgiler verilmiştir. Altıncı bölümde ise, 33 katlı betonarme yüksek bir binanın sayısal incelemesine yer verilmiştir. Söz konusu bina; kirişli plak döşeme, bir doğrultuda çalışan dişli döşeme, kirişsiz plak döşeme ve bina çevresinde kirişleri bulunan kirişsiz plak döşeme sistemleri olmak üzere dört tip döşeme sistemi tanımlanarak ETABS programı ile modellenmiş, her sistemin Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi ve Mod Birleştirme Yöntemi ile analizi yapılmıştır. Yedinci bölümde, altıncı bölüm kapsamında yapılan analizler sonucunda taşıyıcı sistemde döşeme tipi farklılıklarının bina davranışına etkileri sayısal olarak incelenmiş ve sonuçlar tablo ve şekillerde karşılaştırmalı olarak verilerek davranışları tartışılmış, sonuçlar ayrıca topluca verilmiştir.
This thesis covers a parametric study; and the purpose is to analyze 33-storey reinforced concrete high-rise building, having frame and shear wall structural system and different slab systems. The design of structural system of the office building is carried out according TEC 2007 and TS500-2000 under vertical and lateral loads. The structural layout kept constant in each model; the type of slab systems has been changed. 3D structural model is established by using ETABS. The slab systems are defined as shell elements with the aim of calculation of all the internal effects such as in plane forces and stresses and bending moments. Types of slab systems used in this study are five types including two way slabs, ribbed slab system in one direction, flat plate system, flat slab system having sprandel (edge) beams. It is assumed that building has tree rigid basement floors. First of all, free vibration properties of the each building model are determined by using modal analysis. This thesis consist of seven chapters; in the first chapter, the purpose of the study and the available studies in the literature are given, the historical development of high-rise buildings in the world and in Turkey are mentioned. In the second chapter; he structural systems that are used in high-rise buildings are introduced as tubular systems, the core system, frame and shear wall systems and elevated floor systems. The third chapter, which is the main subject of this thesis covers the types of slab systems including two way slabs, ribbed slab system in one direction, flat plate system and the main characteristics, advantages and disadvantages, as well as sizing and be equipped principles are discussed. The fourth and fifth chapter are about TEC 2007 and the Istanbul High-Rise Buildings Earthquake Code (Draft) and they are studied in point of views of earthquake resistant design, analysis methods, the design principles and the relevant information of structural elements. In the sixth chapter, the design and analysis of 33-storey reinforced concrete high-rise building having same structural system different slab systems have been carried out under vertical and lateral load. The numerical results are given in detail in tables and graphs to show the behavior of four different types of slab systems by using Equivalent Seismic Load and Modal Analysis methods. In the seventh chapter, general results are given and they are discussed in detail.
Yüksek Lisans
M.Sc.