Çok katlı çelik yapılarda ekonomik taşıyıcı sistem tasarımı

Abstract

Çok katlı çelik yapıların, yükleme özellikleri, yapım kriterleri ve yapı konforu göz önünde bulundurularak ekonomik biçimde tasarlanması gerekmektedir. Bu amaçla taşıyıcı sistem tipinin, taşıyıcı sistem elemanlarının ve çerçeve birleşimlerinin maliyetlerinin mümkün olduğunca düşük tutulması sağlanmalıdır. Ekonomik bir tasarım için taşıyıcı sistemin uygun biçimde belirlenmesinin yanı sıra, yapıda kullanılan profillerin, bulon çeşitlerinin ve kaynaklama malzemelerinin istenilen zamanda ve miktarda bulunabilmesi, çerçeve birleşimlerinin, finansman ve işçilik maliyetinin düşük tutulması, inşaat ve işletme süresinin azaltılması gereklidir. Çok katlı çelik yapılarda kolon ve kirişler, tek profilden veya çok parçalı yapma profillerden oluşturulmaktadır. Kolon ve kirişlerin yangından korunması amacıyla, kesitin etrafı betonla kaplanmaktadır. Çelik yapılarda kompozit döşemeler kullanılmakta olup bu döşemeler, kirişlere sabitlenmiş hazır betonarme plaklarla veya çelik levhaların üzerine beton dökülmesiyle elde edilir. Birleşimlerin rijitliğine göre sınıflandırılması, rijit birleşimler, basit birleşimler ve yan rijit birleşimler olarak yapılmaktadır. Birleşim aracı olarak perçinler, kaynaklar ve, normal veya sürtünmeyle kuvvet aktaran bulonlar kullanılmaktadır. Yapılarda kullanılan taşıyıcı sistem çeşitleri aşağıda gösterilmiştir:. Kayma çerçevesi sistemi.. Kayma kafesi sistemi.. Kayma kafes ve çerçevesi etkileşimli sistemleri.. Yatay kafes sistemi.. Çerçeveli tüp sistemi.. Kafes tüp sistemi.. Bağlı veya modüler tüp sistemi.. Kompozit sistemler. Yapının ekonomik biçimde tasarımı, zemin durumuna, maruz kalacağı düşey ve yanal yüklemelerin şiddetine, yapının kat adedine, yapının yüksekliğinin taban alanına oranına, yapım kriterlerine, bölgesel yönetmeliklere, işgücü maliyetine, malzeme temini kriterlerine ve mekanik sistem kriterlerine bağlıdır. Taşıyıcı sistemin ekonomik biçimde belirlenmesi yapılan çalışmalar şunlardır. 1 ) Rijit çerçeve sistemi, diyagonal destekli rijit çerçeve sistemi ve diyagonal destekli basit çerçeve sistemlerinin karşılaştırılması. 2 ) Rijit çerçevelendirme yöntemlerinin karşılaştırılması. 3 ) Kat yüksekliği ve yatay deplasman linetlerinin yapı maliyetine etkisi. 4 ) Yapı elemanları sayısını azaltmanın yapı maliyetine etkisi. 5 ) Bulon sayısını azaltmanın yapı maliyetine etkisi. 6 ) Tasarım momentlerinin kat adedine bağlı değişiminin incelenmesi. 7 ) Çeşitli tipteki çerçevelerin ağırlık ve maliyetlerinin karşılaştırılması.