Comparative design of high rise RC building according to eurocode and ASCE 7-10/ ACI 318-11/ IBC 2012
Eurocode ve ASCE 7-10 / ACI 318-11 / IBC 2012 yönetmeliklerine göre çok katlı betonarme binaların karşılaştırmalı tasarımı
- Tez No: 389373
- Danışmanlar: PROF. DR. KUTLU DARILMAZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 229
Özet
Bugünün dünyasındaki yüksek teknik teknolojisinin gelişimi özellikle somut bilim , mühedislere yüksek binalar inşaa etmesine ,mimari çeşitlilikleri geliştirmesine ve yeni binalarda çeşitli şekiller ve formlar inşaa etmesine imkan tanımaktadır. Bu özellikle son 20 yılda bütün yüksek bina yapımında uygulanmaktadır. Modern projeler eski yapılara nazaran bizi daha fazla şaşırmaktadır. Yüksek binaların tasarımındaki yenilikler sadece yeni fikirlerin oluşumuna yer açmamakta aynı zamanda yaşamak icin insanların konforu ve rahatını da geliştirmektedir. Kompleks formlara sahip yüksek yapı tasarımı bilgisayar teknolojilerindeki gelişmeler sayesinde mümkündür. Yapısal modellerin hazırlanmasında bilgisayarların ileri hesaplama gücü daha iyi simülasyon ve tekniklerle daha ileri mühendislik hizmeti yaratılmasına izin veriyor. Bu durum yapının deprem ve rüzgar anındaki davranışı gibi dinamik çözümleri de kapsıyor. Bu tez, var olan veya yapım aşamasındaki yüksek binanın farklı yönetmelikler kullanılarak yapısal analiz programlarından biriyle hesaplanmasi bulunması amacıyla hazırlanmıştır. Bina projesinden alınan boyutlar ve detaylar ETABS ve AUTODESK ROBOT yapısal analiz programlarında işlenerek ana yapının modeli oluşturulmuştur.Oluşturulan modelin, gerçek yapının basitleştirilmiş hali olduğunu belirtmek gerekir.Eğriler ve döşeme yayları, dik ve çapraz kenarlar ile değiştirildi.Bu sadeleştirmeler genel olarak sonucu etkilemez çünkü bu sadeleştirmeler yalnızca geometriyle alakalı değişikliklerdir. Model, kat planında net alanı arttırmak için yapı taşıyıcıları merkezde çekirdek ile birlikte betonarme çerçeve olarak tanımlandı. Betonarme çekirdek dışarıda konumlanan kolonlara bağlanan kirişleri taşıyan bir taşıyıcı olarak kullanıldı.. Ana yükler sırasıyla ölü yük, hareketli yük,rüzgar yükü ve sismik yük, Amerika'da (ASCE 7-10, ACI 318-11, IBC 2012) ve Avrupa'da (Eurocode 1, 2, 8) kullanılan standartlara göre tanımlandı. Her iki durumda da ölü yükün aynı değere sahip olduğu varsayılmıştır.Malzemeler ve zemin özellikleri her iki yönetmeliğe göre tasarında aynı kabul edilmiştir. Ancak hareketli yük ayrı bir kategoriye ve bina kodlarındaki öngörülen şartlara bağlı olarak değişmiştir. Rüzgar yükünün detaylı hesapları binanın rüzgar direncinin hesabında ve dizaynında gereklidir. Rüzgar hızı bina yüzeyiyle karşılaştığında basınç etkisi gösterir. Bu basınç etkisinin yoğunluğu yapıda rüzgar yükünün nasıl davranacağını tanımlamaya yardımcı olur. Fakat, genel anlamda basınç dağılımını kesin olarak gösteren bir standart bulunmamaktadır. Amerikan standartlarında rüzgar yükü, rüzgar yönüne paralel olarak yükseklikle değişmemekte, sadece rüzgar yönüne dik doğrultuda bazı azaltma katsayıları bulunmaktadır. Buna rağmen Eurocode ise bir miktar daha komplekstir. Rüzgar yönü doğrultusundaki bölüm her bir segmentin referans yüksekliğinde tanımlanan dikdörtgen alanlara bölündü. Eğer sadece rüzgar kuvvetinin toplam hacmi ve binanın ya da basitleştirilmiş segmentlerin ölçülerininin rüzgar basıncı katsayısına bakarsak rüzgar hareketinin yaklaşık sonuçlarını kolayca karşılaştırabiliriz. Bunun da ötesinde yüklemenin tahmin edilemeyen özelliklerinin doğru sonuçlar elde etmeyi zorlaştırdığından söz edilebilir. Depreme dayanıklı yapı tasarımı için, davranış spektrum analizi yöntemi kullanılmıştır.Bu yöntem, sadece yerdegistirmelerin maksimum degerlerinin hesaplanmasini ve birkaç deprem hareketinin ortalamasını içeren pürüzsüz tasarım spektrumu kullanılarak hazırlanan her bir titreşim modundaki eleman kuvvetleri içerir. Sismik hesaplamalar işlemi uzun zaman aldığı için Etabs yardımıyla tamamlanmıştır. Yerleşime, zemin türüne ve yönetmeliklerde farklılık gösteren sınıflandırmalara göre seçilen sismik parametreler sonuçları etkilemektedir. Buna rağmen, taban kesme kuvveti diyagramı deprem etkileri aralığı ile ilgili bilgi verir. Eurocode ve ASCE'ye dayanarak yapılan ETABS hesaplama sonuçlarına göre, kiriş, kolon ve perde gibi yapı elemanları kontrol edildi ve gerekli donatıların hesabı yapıldı. Donatıların kullanımı, yerleşim detayları karşılaştırıldı ve analizin iki yoluna göre olan farklılıklar sonuca göre açıklandı. Bazı basit çizimlerin sonuçları ek olarak hesaplama kısmından sonra bulunmaktadı.
Özet (Çeviri)
In today's world the development of high tech technology, especially in concrete sciences, let engineers to create higher and higher buildings with the variety of architectonic shapes and forms. It is observed especially in tall buildings in the last 20 years. Modern projects surprised us by complicated forms alluding to history, tradition etc. The innovations in skyscraper design not only promote new ideas in construction solutions but as well in reduction of energy consumption, improving comport of people who live in. Modern equipment of high buildings makes that they can be considered as an intelligent buildings. Designing of high rise buildings with complex form is possible thanks to the development in the computer technology. Increased computational power of computers allowed to create more advanced engineering programs with better simulations and technics in preparing the structural models. However, the use of new computing solutions from other fields such as mechanics is still limited. It concerns dynamic solutions – the behavior of buildings during earthquakes and hurricanes. This limitation is due to not enough numbers of studies and researches. The main idea of this thesis was to prepare a computational model of existing or tall building under construction in one of the structural analysis program. According to dimensions and details taken from building project the main structural model was created in ETABS and Autodesk Robot Structural Analysis Software. It is important to mention that created model was simplification of real building. Curves, arcs in slabs were replaced by perpendicular and diagonal edges. These simplifications don't influence in generally on results obtained, because they concern only geometry. Model was defined as a core wall structure mixed with reinforced concrete frame building in order to maximize the floor – space by consolidating structural support. Concrete core was used as a base or fundament for carrying a beams connected with outside placed columns.According to regulations used in America (ASCE 7-10, ACI 318-11, IBC 2012) and Europe (Eurocode 1, 2, 8) main working loads, namely dead, load, wind and seismic were defined. Dead load in both cases were assumed to have the same value. Materials and their configuration in structural elements like floor, don't depend on the chosen building regulation. However, live load have been changed according to separate category and prescribed conditions in buildings codes.Detailed calculations of wind load were necessary for the design and construction of more wind resistant building. The speed of the wind acts as a pressure when it meets with a building. The intensity of that pressure helps to describe how wind load acts on the structure. Unfortunately there is no precise code which would deal with its pressure distribution in general. In American Codes wind load does not change over a height, just some coefficients are reduced in direction perpendicular to the direction of wind. Although in Eurocode model is a bit more complex. Windward side is divided into rectangular areas where pressure is defined over reference height of each of the segment. If we just look at the total volume of wind forces and building or simplified segments dimenssions of wind pressure coefficient, we can easily compare approximate results of wind actions. Moreover, it should be mentioned that the unpredictability character of loading makes difficulties to obtain accurate calculations.To design a structure against earthquake, method called response spectrum analysis, where maximum responses for a system are estimated, was chosen.The method involves the calculation of only the maximum values of the displacements and member forces in each mode of vibration using smooth design spectra that are the average of several earthquake motions. Because of long computation process all of seismic calculation were done with the help of ETABS. Seismic parameters according to localization, type of the ground and their classification varies from code to code which slightly influence the results. However, the diagram of shear base force after all gave some ideas about range of seismic actions. Based on the results obtained in computational part in ETABS, according to Eurocode and ASCE, structural elements like beam, column and wall were checked and reinforcement was design. The usage of steel reinforcement, placement details were compared and some discrepancies between two ways of analysis were explained as a conclusion. The results of the project were some simple construction drawings included after computational part.
Benzer Tezler
- Comparative analysis of high-rise rc structures according tointernational seismic design codes
Yüksek betonarme yapıların uluslararası sısmık tasarım kodlarına göre karşılaştırmalı analızı
ALİ KHALİD HUSSEIN
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
İnşaat MühendisliğiHasan Kalyoncu Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ DIA EDDIN NASSANI
- Türkiye'de olasılıksal deprem tehlike haritalarının betonarme yapılarda deprem davranışının tespitine etkileri
The effect of probabilistic seismic hazard maps on seismic assessment of rc structures in Turkey
SARPER SEVİNÇ
Doktora
Türkçe
2018
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDeprem Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ İHSAN ENGİN BAL
- T tipi plan düzensizliği olan betonarme yapıların doğrusal olmayan yöntemle performansının değerlendirmesi
Performance evaluation of T-shaped irregular reinforced concrete structures with nonlinear method
ALEXIS NZAPFAKUMUNSI
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
İnşaat MühendisliğiSakarya Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ NECATİ MERT
- Design and seismic performance evaluation of rc high-rise building according to Turkish seismic code 2018
Betonarme yüksek bir binanın TBDY 2018'e göre tasarımı ve deprem performansının incelenmesi
ALI BEHROZ FRAIDOON
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KADİR GÜLER
- Sabancı Center Akbank Kulesi için bir sistem analizi
The System analysis for Akbank Tower of Sabancı Center
OSMAN SALICI
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiYapı Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERDOĞAN UZGİDER