Geri Dön

A study on the preliminary design of tall buildings: Investigating structural components

Yüksek yapılan ön tasarımı üzerine bir çalışma: Taşıyıcı sistem elemanlarının incelenmesi

  1. Tez No: 595381
  2. Yazar: GÜLÇİN ÇAMLIBEL
  3. Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. BEKİR ÖZER AY
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Mimarlık, Architecture
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2019
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Yapı Bilgisi Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Yapı Bilgisi Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 154

Özet

Yüksek yapılar kalabalık kent merkezlerinde az sayıda ve yüksek maliyetli arsalardan kaynaklanan yerleşim problemine karşı geliştirilmiş çözümlerdir. Bu yapılar büyük yatırım projeleri olup, tasarımların kiralanabilir alanı yeterli düzeyde tutarken, taşıyıcı sistem gerekliliklerini de karşılaması beklenmektedir. Geleneksel yaklaşımlar, çok büyük yanal yük taleplerine maruz kalan bu binalara uyarlanamadığından, yüksek yapılar için özel taşıyıcı sistemler ve planlama yöntemleri geliştirilmiştir. Bu sebeple yüksek yapıların ön tasarım boyutlandırması, özellikle süper yüksek yapılarda (300 metreden yüksek binalar) hem mimarlar hem de mühendisler için uzun hazırlık aşamaları gerektirmektedir. Bu çalışmanın amacı var olan binaların istatiski analizleri ile yüksek binaların ön tasarımında kullanılacak taşıyıcı sistem eleman boyutlarını belirlemektir. Bu amaçla, ilk olarak literatür taraması yapılmış ve taşıyıcı sistem ile ilişkili önemli parametreler belirlenmiş ve bu parametreler olabildiğince çok sayıda bina için toplanmıştır. Toplanan verilere göre binaların çekirdek alanları ve kolon alanları hesaplanmış ve analiz edilmiştir. Toplanan binalarda varsa rüzgâr açıklıkları ve sönümleyiciler gibi özel uygulamalar belirlenmiş, yatay perdeli çerçeve sistemlerin yatay perdelerinin yükseklikleri ve sayıları incelenmiştir. Çalışma sonucunda, belirli bölgeler için perdeli çerçeve sistemler, dirsek perdeli çerçeve sistemler ve tüp sistemlerde kullanılmak üzere kolon alanı ve çekirdek alanı oranları verilmiştir. Perdeli çerçeve sistemlerin taşıyıcı sistem verimliliğinin süper yüksek binalarda düşük olduğu ve net kiralanabilir alana göre dirsek perdeli çerçeve sistemlerin tüp sistemler kadar avantajlı olduğu görülmüştür. Çalışma sonucuna göre, yüksek bina tasarımında, tercih edilen taşıyıcı sistemden, taşıyıcı sistem malzemesi, yükseklik ve bölgeden bağımsız olarak, 27% çekirdek alanı ve 3% kolon alanı güvenli alt limit olarak kullanılabilir. Bu çalışmada, farklı taşıyıcı sistemlere göre minimum, maksimum ve ortalama çekirdek alanı ve kolon alanı oranları hesaplanmış olup; bu veriler yüksek bina tasarımının hazırlık aşamalarında mimarlar ve mühendisler tarafından kullanılabilir.

Özet (Çeviri)

Tall buildings are built to respond to limited and high-cost urban land problem, and they became essential for urbanization which changes the sights of the cities. These buildings are huge investments, and keeping Net Floor Area (NFA) within acceptable limits while satisfying stiffness and strength requirements of the building is important; therefore, different structural systems are improved in order to overcome huge lateral load demands. Since simple design approaches and rule-of-thumb dimensioning methods based on conventional structures and loads cannot be adapted to tall buildings, tall buildings, particularly supertall buildings which are more than 300m in height requires a long and repetitive planning phase before structural and architectural design. The aim of this study is to provide the approximate dimensions of the structural components, particularly core and columns, of tall buildings for preliminary design phase by investigating existing buildings. For this purpose, a database of tall buildings which is obtained from existing buildings is created and corresponding statistical analysis results are presented. At the first stage of the study, a literature survey has been conducted in order to determine the structural design considerations of tall buildings. According to these considerations, identity parameters, architectural parameters and structural parameters are specified and collected for as much existing buildings as possible. Important parameters such as aspect ratio, core area and column area have been calculated, and special features such as dampers and wind openings have been detected. Structural system details of outriggered frame buildings such as outrigger height and number of outriggers have been investigated. Regarding the collected information, statistics on preliminary design variables of tall building's structural systems have been presented. According to the analyses, core area and column area ranges of tall buildings are given for outriggered frame, tube and shear frame structural systems and for specific regions. The results showed that, shear frame system is the least efficient structural system whereas outriggered frame system is as favored as tube system in terms of net floor area. The results showed that, for preliminary design of a tall building regardless of its structural system, location, structural material or height, 27% and 3% can be taken as conservative central values of core and column area ratio, respectively. Minimum, maximum and average values of ratios of core area to floor area and total column area to floor area are provided with respect to alternative structural system of tall buildings. The results of this study can be easily used by architects and engineers in the preliminary design stage of tall buildings.

Benzer Tezler

  1. Yapı sistemlerinin hesap yöntemlerinin karşılaştırılması ve boşluklu perdelerin araştırılması

    Comparison of methods of structural analysis and investigation of shear walls with openings

    CENK DOĞAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1997

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Yapı Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SUMRU PALA

  2. Deprem etkisi altındaki yüksek binaların 2018 Türk Deprem Yönetmeliğine göre incelenmesi

    Investigation of high-rise buildings under earthquake effect according to 2018 Turkish Earthquake Code

    KADİR FIRAT ZEYBEK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    İnşaat MühendisliğiKütahya Dumlupınar Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA HALUK SARAÇOĞLU

  3. İstanbul Atatürk Havalimanının yeterliliğinin irdelenmesi

    Başlık çevirisi yok

    SALİH GÜZEL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1998

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Ulaştırma Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. GÜNGÖR EVREN

  4. Düzce depreminde yıkılmış 6 katlı betonarme binanın farklı yöntemlerle değerlendirilmesi

    Seismic assessment of six storey reinforced concrete building that collapsed after Düzce earthquake

    MERVE ÖZKARATAY

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FATMA GÜLTEN GÜLAY