Çelik yapılarda taşıyıcı sistemle dış duvarları bütünleştirme olanakları
Ossibilities of integrating steel structures with the exterior wall
- Tez No: 127163
- Danışmanlar: PROF. DR. ERTAN ÖZKAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mimarlık, Architecture
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2002
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mimarlık Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Yapı Bilgisi Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 141
Özet
ÇELİK YAPILARDA TAŞIYICI SİSTEMLE DIŞ DUVARLARI BÜTÜNLEŞTİRME OLANAKLARI ÖZET Çelik yapıların tasarım ve uygulamasında karşılaşılan en önemli sorunlardan biri, taşıyıcı sistem elemanlarının yapıyı oluşturan diğer sistem ve elemanlarla bütünleştirilmesidir. Bütünleştirmede sözkonusu sorunların çözümü; kullanıcı konforu, sağlığı ve güvenliği açısından önem taşırken, yapının mimari kalitesinde de belirleyici bir rol oynar. Bu çalışmada, çelik yapılarda taşıyıcı sistemle dış duvar sistemlerinin bütünleştirme olanaklarım değerlendirmek üzere bir model kurulmaya çalışılmıştır. İlk bölümde, çelik yapıların gelişimine paralel olarak artan bütünleştirme sorunlarının böyle bir çalışmayı gerekli kıldığı ifade edilmiş ve tez çalışmasının amacı, kapsamı ve yöntemi tanımlanmıştır. Tezin ikinci bölümünde, taşıyıcı sistem malzemesi olarak kullanılan çeliğin malzeme özelliklerinden ve yapılarda kullanım olanaklarından bahsedilmiştir. Çeliğin diğer taşıyıcı sistem malzemelerine göre günümüz teknolojisiyle daha uyumlu ve geleceği daha parlak bir malzeme olmasına karşın, kullanım alanının belirli yapı tipleriyle sınırlı kalmış olmasının nedeni, malzemenin mimari potansiyelinin yeterince keşfedilememesine dayandırılmıştır. Bu nedenle çelik mimarisini oluşturan öğeler ayrıntılı olarak tanıtılmıştır. Üçüncü bölümde, tezin kapsamım oluşturan çelik taşıyıcı sistemle dış duvar bütünleştirmesinde taşıyıcı sistemden sonra ikinci öge olan dış duvarlarla ilgili kavramlar ve tasarım verileri ortaya konmuş, yapılarda görülen dış duvar türleri genel olarak sınıflandırılmıştır. Daha sonra dış duvarların, endüstrileşmiş dış duvarbileşenlerinin yaygınlaşmasına kadar süren tarihsel gelişimine ve endüstrileşme olgusunun bu gelişimdeki rolüne değinilmiştir. Genel olarak dış duvarlardan beklenen üç işlev; koruyuculuk, mekan sınırlayıcılık ve taşıyıcılıktır. Bu işlevlerden en önemlisi olan koruyuculuk niteliklerini belirleyen 'Çevresel Etmenler' den iklimsel etmenler olan rüzgar, su ve ısı üzerinde ayrıntılı olarak durulmuştur. Bu etmenlerin, dış duvarlara etki mekanizmaları ortaya konmuş, bu etkiler altmda karşılaşılabilecek sorunlar ve bunların yaratabileceği hasarlardan korunma yollan tartışılmıştır. Dördüncü bölümde, taşıyıcı sistem elemanlarıyla dış duvarları bütünleştirme olanaklarını analiz edebilmek için öncelikle çelik iskeletti yapılarda dış duvar oluşumu incelenmiştir. Bu kapsamdaki dış duvarların tarihsel gelişiminden başlayan bu inceleme, çelik yapılarda dış duvarların taşıması beklenen karakteristik özelliklerin ortaya konması ve olası dış duvar seçeneklerinin sınıflandırılması yolunu izlemektedir. Çalışmanın hedefini oluşturan bütünleştirme olanaklarının değerlendirilmesi modelinin teorik kurgusu, AIA tarafından 1986 yılında ortaya konan 'Altsistemlerin Bütünleştirilmesi' kavramı çevresinde oluşturulmuştur. Bu sistematiğe göre yapıyı oluşturan dört altsistem olduğu belirtilmiştir: 1. Strüktürel altsistem 2. Kabuk altsistemi 3. Mekanik-elektriksel altsistem 4. İç öğeler altsistemi Bu altsistemlerin biraraya gelişinde beş farklı etkileşim türü mevcuttur:. Ayrı. Dokunan. Bağlantılı. Birbirine geçmiş. Birleşmiş XIIIÇelik taşıyıcı sistemlerle dış duvar elemanlarının bütünleştirilmesinde ise bu etkileşim türlerinden dokunan, bağlantılı ve birbirine geçmiş etkileşim türlerinin gözlemlendiği ve bunların, cephe kolonlarının dış duvara göre konumuyla ilişkili olarak beş farklı şekilde karşımıza çıktığı belirtilmiştir: 1. Cephe Kolonlarının Dışarıda Olduğu 'Bağlantılı' Etkileşim Türü 2. Cephe Kolonlarının İçeride Olduğu 'Bağlantılı' Etkileşim Türü 3. Cephe Kolonlarının Dışarıda Olduğu 'Dokunan' Etkileşim Türü 4. Cephe Kolonlarının İçeride Olduğu 'Dokunan' Etkileşim Türü 5. Birbirine Geçmiş Etkileşim Türü Değerlendirme modelinde, bu beş alternatif çerçevesinde bütünleştirme olanaklarının incelenmesi öngörülmüştür. Kurulan modelin hem yeni tasarımlarda tasarımcıya yol gösteren bir araç olarak hem de mevcut bütünleştirme örneklerinin analizi ve değerlendirmesinde kullanımı amaçlanmış ve bunlar her iki amaca hizmet eden akış çizgeleri yardımıyla açıklanmıştır. Bütünleştirme alternatiflerinin bu iki amaca da hizmet edebilmesi için öncelikle, karar vermede etkili olan etmenler ve tasarım kriterleri, bütünleştirmede etkili performans kriterleri yardımıyla belirlenmiş ve bunların değerlendirilmesinden karar kriterlerine ulaşılmıştır. Sonuçlar bölümünde ise, bütünleştirmede önemli etmenler ve kriterler tablolarda belirtilmiş ve bu kriterlerin etkileşim türleri üzerindeki önemlilik dereceleri 'az önemli', 'önemli' ve 'çok önemli' şeklinde üç düzeyde ele alınmıştır. Kurulan analiz modelinin çelik yapılarda taşıyıcı sistem elemanlarıyla dış duvarların bütünleştirmesinde uygulanabilirliği tartışılmıştır. XIV
Özet (Çeviri)
OSSIBILITIES OF INTEGRATING STEEL STRUCTURES WITH THE EXTERIOR WALL SUMMARY One of the most important problems in design and construction of steel structures is integration of structural system components with other building sub-systems and components. Overcoming this integration problem is an important issue for user comfort, health and safety, and also determines building's architectural quality. In the study, it is aimed to form a model for evaluating 'structural system - exterior wall system' integration possibilities in steel structures. In the first part of the dissertation thesis, the integration problem, which is aggravating parallel with developments in steel structure technology, was explained. Moreover, the objective, scope and method of the study were given. In the second part, material characteristics of structural steel and its application in buildings were explained. Although steel is more compatible than other structural system materials with present construction technologies, its application is limited with some special building types. The reason for this might be the unawareness in architectural potential of the material. Therefore, elements of steel architecture were considered in detail. In the third part, the second constituent of the investigated integration problem; exterior wall system was considered. Main definitions and design data related with exterior walls were given, and exterior wall types were classified. Moreover, developments in exterior wall systems and role of industrialisation upon these developments were explained. XVExterior walls are generally expected to serve three functions as; protecting, space forming and supporting, and the most important of these is protecting. While analysing protection, wind, water and thermal conditions were investigated in detail, as the main climatic factors affecting protection. Moreover, force mechanisms of these factors on exterior walls were given, problems encountered due to these factors and damage preventive methods were discussed. In the fourth part, exterior wall alternatives in streel structures were investigated in order to analyse integration between structural and exterior wall systems. In this context, development of exterior wall systems in steel structures, required characteristics of exterior walls in steel structures and classification of wall systems were given. The model formed to evaluate integration alternatives was set upon the 'Integration of Sub-systems' study of AIA, done in 1986. In the study of AIA, four building sub systems were defined. These are; ? Structural ? Envelope ? Mechanical ? Interior sub-systems. Moreover, five different levels of integration were defined as; ? Remote ? Touching ? Connected ? Meshed ? Unified In the integration of steel structures with exterior walls, three levels of integration; touching, connected and meshed were observed to be mostly used, and five different integration types were appeared according to the location of steel facade columns in respect to exterior walls as; ? 'Connected' type with facade columns on outer side XVI? 'Connected' type with facade columns on inner side ? 'Touching' type with facade columns on outer side ? 'Touching' type with facade columns on inner side ? 'Meshed' type In the evaluation model, integration alternatives within the framework of these five types was supposed to be investigated. The model was aimed to be used both as a guide in designing and as a tool for analysing and evaluating existing integration examples, and the processes were explained by flow charts. In order to serve in both ways, design criteria and factors affecting decision making were determined initially, by the aid of performance criteria related with integration. Then, decision criteria were determined by evaluating these. In the conclusion part, Factors and criteria affecting integration were shown on the tables and the importance of these criteria on integration types were ranked as 'less important', 'important' and 'very important'. The applicability of the model on the integration of structural and exterior wall systems in steel structures was discussed. XVII
Benzer Tezler
- Comparative evaluation among three strucrural systems for low-rise energy efficient residential buildings
Enerji etkin az katlı binalarda taşıyıcı sistem alternatiflerinin karşılaştırılması
SAREH NAJI
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OĞUZ CEM ÇELİK
- The analysis of the shear wall as a composite plate
Perde duvarın kompozit plak olarak analizi
SİNAN ABDULHALIK YASIN
Doktora
İngilizce
2004
İnşaat MühendisliğiDokuz Eylül Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SERAP KAHRAMAN
- Metro Han ve Cer binası koruma sorunları ve restorasyon projesi
Metro Han and traction building conservation issues and restoration project
ÖMER FARUK KARA
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. GÜLSÜM TANYELİ
- Bimsblok ile örülen dış duvarların yapısal performansının değerlendirilmesi üzerine bir alan araştırması
A field study on the assessment of constructional performance of external walls made of pumice aggregate concrete blocks
ÖZLEM UZUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2008
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HÜLYA KUŞ
- Çapraz lamine ahşap ve betonarme taşıyıcı sistemli tekil konut yapılarının çevresel etkilerinin karşılaştırmalı değerlendirmesi
Comparative evaluation of the environmental impacts of single-family buildings with cross laminated timber and reinforced concrete structural systems
NÜKET BARUTÇU
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FETHİYE ECEM EDİS