A comparative study on alternative structural system layouts of twisted tall buildings
Burgulu yüksek yapılarda farklı taşıyıcı sistem şemaları üzerine karşılaştırmalı bir çalışma
- Tez No: 579082
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ BEKİR ÖZER AY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mimarlık, Architecture
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Yapı Bilgisi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Mimarlık Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 149
Özet
Yüksek binalar bulundukları çevrenin simgeleri olarak görülür ve şehirlerin siluetini güçlü şekilde etkiler. Yüksek bir binanın formu, bu ikonik ifadeyi iyi tanımlamak ve binanın şehir silueti üzerindeki etkisini estetik açıdan kontrol etmek için kritik bir öneme sahiptir. Bu bağlamda, tasarımcılar yüksek binaların formunda çeşitlilik ve özgünlüğü araştırmaktadır. Burgulu formlar bu araştırmanın vardığı sonuçlardan biridir. Fakat, burgulu yüksek binaların karmaşık yapısı, tasarımda zorluklara sebep olabilir. Bu çalışma, burgulu formların mimari ve yapısal tasarım açısından zorluklarını değerlendirmeyi amaçlamaktadır. İlk olarak, burgulu yüksek binaların mevcut örnekleri mimari ve yapısal açıdan incelenmiştir. Daha sonra, kapsamlı burgulu yüksek bina modelleri oluşturulmuştur. Bu modellerin yüksekliği, yapısal sistemi ve burgu açısı, mevcut binaları mümkün olduğu kadar iyi temsil edecek şekilde ve bu özelliklerin mimari ve yapısal tasarım üzerindeki etkilerini kontrollü olarak analiz etme imkânı sağlayacak bir biçimde tanımlanmıştır. Bu çalışmada,“dönmeyle uyumlu”ve“dönmeden bağımsız”olarak adlandırılan iki alternatif taşıyıcı sistem düzeni karşılaştırılmıştır. Bunların yanı sıra,“dönmeyle uyumlu iç sistem”olarak adlandırılan üçüncü bir alternatif sistem de bir kereye mahsus olmak üzere incelenmiştir. Dönmeden bağımsız taşıyıcı sistemli düzen, kolonların alışılagelmiş şekilde, yerçekimi ivmesine paralel olarak yerleştirildiği düzendir. Burgulu formu oluşturmak için, katlar her seviyede kütle merkezi etrafında belirli bir açıyla döner, ancak kolonlar sabit kalır. Yapısal olarak dönmeyle uyumlu düzende ise, hem taşıyıcı elemanlar hem de katlar, aynı bükülme açısı ile dönmektedir ve bu durum kolonların eğilmesine sebep olur. Dönmeyle uyumlu iç sistemde taşıyıcı elemanlar dönmeyle uyumlu alternatifte olduğu gibi burgulu yapıdadır fakat sistemin etkin derinliği dönmeden bağımsız alternatifteki derinlikle eşittir. ETABS yazılımında bilgisayar modelleri oluşturulmuş, yapısal analizler ve tasarım kontrolleri yapılmıştır. Tepe deplasmanı ve taşıyıcı elemanlar üzerinde oluşan yükler, araştırmanın öncelikli olarak incelediği sonuçlardır. Bunların yanı sıra, taban tepki kuvvetleri ve modal özellikler de incelenmiştir. Sonuçlar, bina yüksekliğin, taşıyıcı sistem seçimin ve dönme açısının, dömeden bağımsız ve dönmeyle uyumlu taşıyıcı sistemlerin performansı üzerine etkilerini göstermek üzere karşılaştırılmış ve tartışılmıştır.
Özet (Çeviri)
Tall buildings are seen as icons in their environment and they have a strong impact on the silhouette of the cities. The form of a tall building is critical to define an iconic expression and control their impact on the city silhouette in an aesthetically desired way. In this respect, designers are searching for diversity and uniqueness in the form of tall buildings. Twisted forms are one of the answers for this quest. However, the inherent complexity of twisted tall buildings can pose adverse design features. This study aims to evaluate the challenges of twisted forms in terms of architectural and structural design. First, architectural and structural features of existing examples of twisted tall buildings are examined in terms of their plan layouts, modelling and constructing process, aerodynamic performance, lateral stiffness and torsional demands. Then, generic twisted tall building models are created. The height, structural system and angle of twist of these models are defined such that, the resulting configurations represent the existing buildings as much as possible and provide the opportunity to analyze effect of these features on architectural and structural design in a controlled way. In this study, mainly two alternative structural system layouts called as“adaptive”and“non-adaptive”are compared. Besides, a third case named“adaptive-inside”is examined only once. In non-adaptive case, columns stand parallel to the gravitational acceleration as in the case of conventional structures. To create the twisted form, the floors are rotating around the center of the mass by a certain angle on each level but the columns aren't. In the structurally adaptive case on the other hand, both the structural system and the floors are rotating with the same twist angle which make the columns be leaned to some extent. Adaptive-inside case has a twisted structural system similar with adaptive case but the structural depth of the system is equal to the non-adaptive case's structural depth. Computer models are created and structural analyses and design checks are performed in ETABS software. Top displacement and structural member forces are of primary concerns in this study where base reactions and modal characteristics have been investigated as well. The results are compared and discussed to evaluate the effects of building height, structural system and angle of twist on the efficiency of adaptive and non-adaptive structural system layouts.
Benzer Tezler
- Betonarme yapı elemanlarının çelik lamalarla güçlendirilmesi ve birleştirilmesi; deneysel inceleme
The strengthening and joining method for structural concrete members by using plates; experimental study
MAHMUT KÖSE
- Yüksek binalarda asansörlerin tasarımı ve değerlendirilmesi için bir uzman sistem
An Expert system for the design and evaluation of the elevators in high buildings
NURAY ÇANKAYA
- Kiriş-kolon birleşim bölgelerinin ileri teknoloji malzemelerle güçlendirilmesi
Beam-column joints retrofitted with advanced technological materials
SİNAN MURAT CANSUNAR
Doktora
Türkçe
2023
Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Yapı Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KADİR GÜLER
- An approach to the determination of adaptable spatial design concept in housing production by using prefabricated building elements
Hazır yapı elemanları ile konut üretiminde uyabilir mekansal tasarım kavramının belirlenmesi üzerine bir yaklaşım
NESLİHAN ONAT
Doktora
İngilizce
1998
MimarlıkDokuz Eylül ÜniversitesiBina Bilgisi (Mimari Tasarım) Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÇETİN TÜRKÇÜ