Çok Katlı Tüp Sistem Çerçeveli Betonarme Bir Binanın Tasarımı

Abstract

Yüksek lisans tezi olarak, yapılan bu çalışmada 20 katlı bir betonarme ofis binasının deprem yükleri ve artırılmış düşey yükler etkisindeki davranışı ve tasarım aşamaları irdelenmiştir. Proje olarak, taşıyıcı sistemi tüp çerçevelerden ve perdelerden oluşan bir işyeri binası ele alınmıştır. Yapıda kullanılan malzeme özellikleri, yükleme durumları, yapı elemanlarının ön boyutları binaya ve taşıyıcı sisteme ait geometrik ve fiziksel özellikler, davranış biçimleri, binanın konumu, zemin özellikleri gibi çeşitli kabuller uygun görüldükleri ve sistemi zorlamaya yönelik şekillerde yapılmıştır. Uygulanan yükler altında kesit etkilerinin saptanmasında, bilgisayar ortamında üç boyutlu olarak ve sonlu elemanlarla çözüm yapan SAP2000 yapısal analiz programı kullanılmıştır. Söz konusu yapı 1. deprem bölgesinde olup, 4 bodrum kattan 1 zemin kattan ve 15 normal kattan oluşmakta ve iş merkezi olarak kullanılması amaçlanmaktadır. Zemin ve normal katların yüksekliği 3 m, bodrum katların yüksekliği 4 m dir. Döşemeler kirişli döşeme tipinde olup, taşıyıcı sistem tüp çerçeve ve perdelerden oluşmaktadır. Malzeme olarak BS25 ve BÇIIIa (S420) kullanılmıştır. Yapıda taşıyıcı sistem oluşturulurken önce TS 498 de verilen sabit ve hareketli düşey yükler altında döşemelerin ve kirişlerin kesit tesirlerini hesaplamak üzere tek katlı, sonlu ve çubuk elemanlardan oluşan model düzenlenmiştir. Modelin boyutlandırılmasında TS500 ve Deprem Yönetmeliğine uygunluklar, sehim kontrolü yapılmıştır. Binanın deprem kuvvetleri etkisindeki davranışını incelemek amacıyla ABYYHY’de anlatılan Eşdeğer Deprem Yükü yöntemine göre belirlenen kuvvetler bilgisayar modelinde etki ettirilmiştir. Ayrıca SAP2000 programıyla Spektral Analiz metodu yapıya uygulanarak sonuçlar karşılaştırılmıştır.

The design procedure of a 20 storey reinforced concrete building and its behaviour under seismic loads and increased vertical loads, is considered as master thesis. The Project in this context, a business center, consisting of concrete exterior tube and shear walls support system, has been chosen to study. Three dimensional modelling of the building is made using SAP2000 programme, to determine the section effects under the loads. The building under consideration is located in 1st degree seismic zone which consist of 4 basement stories, ground floor and 15 official stories. It is designed to be business center. The basement stories are 4m, the ground floor and official stories are 3m in height. The floor slabs are plates and structural system consist of exterior tube with closely spaced columns and shear walls. As materials C25 concrete and S420 steel are used. First of all, under the effects under dead and live vertical loads that are presented in TS 498, preliminary dimensions are assigned to the structural elements according to the criteria mentioned in TS 500. In the realization of the model, TS 500 and Turkish Earthquake Code compatibility was verified. For the purpose of considering the behaviour of the building under lateral seismic effects, the loads found according to the Equivalent Seismic Load Method presented in Turkish Earthquake Code are used in computer model. In addition, Spectral Analysis method using the SAP2000 programme is applied to the building. Using the results obtained from the Equivalent Seismic Loads method, the reinforced concrete sectional calculations of the ground floor columns and beams, shear walls located in center zone and the mat foundation with adequate thickness in which punching effects are sustained without any steel reinforcement. Also, the calculations of the basement surrounding shear walls are made under the effects of the static and dynamic earth pressure.