16 katlı betonarme bir yapının projelendirilmesi

Abstract

Bu çalışmada 16 katlı betonarme binanın statik ve betonarme çözümü yapılarak projelendirilmiştir. Esas olarak çözümlemelerde bilgisayar programlarından faydalanılmış farklı programların sonuçlan derlenerek ortak bir sonuca varılması sağlanmıştır. Tezin ilk bölümü olan giriş bölümünde tezin içeriği ve konusu kısaca açıklanmış ve veriler ışığında taşıyıcı sistemdeki tek seçenek olarak ortaya çıkan betonarme perdelere oturan mantar döşeme üzerindeki çalışmanın genel perspektifi verilmiştir. İkinci bölüm çözüme esas yüklerin analizini kapsamaktadır. Mantar döşemede düşey yüklere ait çözümlemelere ait analizler ve hesap değerleri, kullanılan malzemelere ve ilgili standart olan TS 498'e göre yapılmış, sonuçta elde edilen veriler sayesinde statik çözüm için gerekli olan yüklemeler bulunmuştur. Üçüncü bölümde düşey yüklere göre çözüm yapılmıştır. Bu çözümlemede kullanılan Sonlu Elemanlar Yöntemi ile mantar döşeme ve kirişler bir kerede çözüme tabi tutularak gerçek etkileşimleri bulunmuştur. Sonlu elemanların çözümünde Sap90 statik analiz programı kullanılarak her düğüme ait değerler elde edilmiştir. Dördüncü bölüm yapının yatay yüklere göre davranışının incelendiği bölümdür. Bu bölümde de esas olarak yapının modellenerek yapılacak dinamik analizin Sap90 ile yapılması düşünülmüş, ancak yapının oldukça fazla noktaya sahip olması sebebi ile oluşan dosya ve dahilindeki düğüm adedi Sap90 programının limitlerini aşmış ve çözüm elde edilememiştir. Buradan hareketle yeni arayışlara gidilmiş ve sonuçta Yyp adlı yatay yük programı kullanılmıştır. Bu programın eski ABYYHY'ye göre yazılmış olmasından dolayı program iki kere çalıştırılıp yeni yönetmeliğe adaptasyonu sağlanmıştır. Bunun detayları ilgili bölümde mevcuttur. Beşinci ve altıncı bölümler, kirişlerin ve kolonların kendilerine etkiyen en elverişsiz zorlar karşısında yapılan betonarme tablolarını ve çözümlerini içerir. Yazar tüm sonuçların incelenip kontrol edilebilmesi amacı ile sonuçları tablolar halinde sunmayı uygun görmüştür. Bu bölüm içinde bodrum perdesinin çözümlemesi ve detaylarına da yer verilmiştir. Yedinci bölüm radye temelin Winkler Hipotezi uyarınce sonlu elemanlardan oluşan sistemin her düğümüne bir fiktif yay konularak Sap90 ile statik çözümünü içermektedir. Bu bölümde radye temel eşit büyüklükte elemanlara bölünmüş ve üzerine etkiyen yükler en kısa mesafedeki düğüme dış yük olacak şekilde etkitilerek çözüm yapılmıştır. Winkler yaylan sayesinde her noktadaki zemin gerilmesi elde edilerek zemin emniyeti sağlanmıştır. Optimum plak kalınlığı olarak düşünülen 100cm. kalınlıkta temelde oldukça fazla donatı çıkmıştır. Sebep olarak zeminin çürük olması, üst yapı yüklerinin elverişsizliği düşünülebilir. Radye ve döşeme plağında ayrıca zımbalama tahkikleri yapılarak plakların zımbalama emniyeti sağlanmıştır. Sekizinci bölümde yine sonlu elemanlar yöntemi ile merdiven plağı çözümü Sap90 ile yapılmış, donatı hesabına geçilmiştir. Tüm detay çizimleri ekte verilmiştir.

In this study the reinforcement concrete design of the 16 storey building is done. The plan of the building is given in Appendix A. This design depends on the result of the static and dynamic analysis. One storey of sixteen storey is basement and it is surrounded by reinforced retaining walls. These walls have an importance of decreasing the horizontal effects on the vertical elements of the first storey. Other important character of the building is that all of the vertical frame elements are formed of sheer walls. There are no beams deeper then the floor depth except the beams that surrouns the floor. Other data given are as follows: The concrete class is BS30 which has 20N/mm2 of design load. In reinforced concrete desing of the floors BCIV is used. For the columns and the beams BCin and fot all of the stirrups BCI is used. According to TS500 all members are checked for the minimum reinforcement ratio. It is also checked for the maximum reinforcement ratio according to TS500. Safety stress for the footing calculations is given 30 t/m2 (3 kN/m2) and K=6000 t/m3 (600kN/M3) This structure is going to be designed in the first degree of earthquake zone. This building will be used as residence. In this thesis all of the results are given in the form of tables so that results can be easily checked when needed. In the first part of the study, the subject and the contents are explained. The floor will be designed and calculated as cork flooring. The reason for the crok flooring is that there is no deep beams wanted can be seen on the ceiling. In the second part of the study the loads on the floor and the loads on the beams are calculated and defined. TS498 is used while defining dead and live loads which are acting except the loads that are calculated. In these calculations the dead loads include the weight of the floor covering and the floor itself. According to the dead load calculations, floor covering is assumed as mosaic. For the live loads, it is taken 200 kg/m2 (20 N/m2) for closed areas (inside of the houses), 500 kg/m2 (50 N/m2) for balconies and stairs according to TS498. Other dead loads for example for the beams are calculated like the floor dead loads, weight of the walls are calculated as weight per unit length on the beams. On the floor the weight of the wall is calculated so that it is given on the nearest joint as external loads. All these loads are then used in Sap90 input data file to analyse the behavior of the finite shell and frame elements of the floor. As these loads are known it is easy to make the concrete design for the floors because it can be said that vertical loads are important for the floors. But there is a problem in the joints near the columns. Because there are no beams between these columns which are must be called as shear walls. After the dynamic analysis it has to be checked for the extra effects. Because of the shear walls there will be negative effects as the result of the horizontal loading. After controlling these effects it can be said that the thickness of the floor is enough to carry both the vertical and horizontal loads in safe.