Taşıyıcı Sistem İlkeleri. Dr. Haluk Sesigür İ.T.Ü. Mimarlık Fakültesi Yapı ve Deprem Mühendisliği Çalışma Grubu

Transkript

1 Taşıyıcı Sistem İlkeleri Dr. Haluk Sesigür İ.T.Ü. Mimarlık Fakültesi

2 TAŞIYICI SİSTEM ELEMANLARI

3 YÜKLER

4 YÜKLER ve MESNET TEPKİLERİ

5 YÜKLER

6 RÜZGAR YÜKLERİ BETONARME TAŞIYICI SİSTEM ELEMANLARI

7 Rüzgar yönü YATAY YÜKLER Yer ivmesi

8 DÜŞEY YÜKLER

9 SICAKLIK DEĞİŞİMİ YÜKLEMESİ

10 GÖÇME MEKANİZMASI

11 TAŞIYICI SİSTEM ELEMANLARI

12 ÇERÇEVE SİSTEMLER

13 PLAK ELEMANLARDA YÜK DAĞILIMI

14 BETONARME TAŞIYICI SİSTEM ELEMANLARI Yatay yüklerin yayılı olarak döşeme, kolon ve duvarlara etkisi Basitleştirme: Atalet kuvvetleri her katın ağırlık merkezine etki eder Basitleştirme: Atalet kuvvetleri çerçeve düğüm noktalarına etkitilir

15 ÇERÇEVEYE ETKİYEN YÜKLER Deprem Yükleri Düşey Yükler Deformasyon durumları

16 BETONARME TAŞIYICI SİSTEM ELEMANLARI Perde Çerçeve Yatay yük etkisi altında perde ve çerçevede deformasyonlar

17 TAŞIYICI SİSTEM DÜZENLEME İLKELERİ Taşıyıcı sistem elemanları planlamada serbestlik sağlayacak ölçüde az yer kaplamalı; ısıtma, havalandırma, aydınlatma vb her türlü tesisatın uygun yerleştirilmesine, bunların bakım, onarımının kolay yapılma-sına olanak sağlamalı; Taşıyıcı sistem bütün elemanlarıyla yangına karşı dayanıklı olmalı, yangında göçmemeli, yangından sonra kullanılabilmeli; Taşıyıcı sistem ses ve titreşimleri bir bölümden ötekine geçirmemeli; nem, su, ısı yalıtımı yapılmasına olanak sağlamalı; Kullanma yükleri altında tek tek elemanlarda ve taşıyıcı sistemin tümünde çatlama, aşırı şekil-değiştirme vb bir kusur görülmemeli

18

19

20 Betonarme Yapılar

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33 Betonarme Yapılar

34

35

36 DÖŞEMELER

37 Kenarlarının oranına göre bir ya da iki doğrultuda çalışan plaklar kareye yakın olunca yüzeysel taşıyıcılıklarından en çok yararlanılan konumdadırlar. Bu durumda açıklıkları 6~7 m ye kadar, yüklere bağlı olarak kalınlıkları 18~20 cm ye kadar ekonomik olurlar.

38

39

40

41 20-40cm

42 Kirişsiz Döşemeler Arada kiriş olmadan doğrudan doğruya kolonlara oturan ve bunlarla eğilmeye dayanıklı olarak bağlı bulunan, çift doğrultuda donatılı betonarme döşeme sistemleridir. Açıklık ve yüklerin büyük olmadığı düzgün yapılarda kullanılmaları uygun olur. Kirişsiz döşemeler yapı yüksekliğinin az olması ya da düz bir tavan istendiğinde uygun bir çözümdür. Kirişsiz döşeme minimum döşeme kalınlığı ve düz tavanı ile klima ve aydınlatma düzenleri için büyük esneklik sağlar. Kirişsiz döşemelerin birbirine dik düzgün sıralanmış eksenlerdeki kolonlara oturtulması ve her iki doğrultuda en az üç açıklık bulunması öğütlenir. Açıklıklar için limitler kolon başlığı olup olmamasına bağlıdır. Genellikle yüklere göre, her iki doğrultuda m arasındaki açıklıklar uygun olur.

43 ancak kat döşemesi yükünü az kalınlıktaki bir plakla kolona aktarırken oluşan zımbalama etkisi eğilmeden daha önemlidir ve çoğunlukla plak kalınlığını belirler. Kolon başlarında zımbalama ve eğilme etkilerini karşılamada bir başlık yapılması yararlı olur. Kirişsiz döşemelerde kalıp, donatı yerleştirme ve betonlama işçilikleri düşüktür; ancak donatı miktarı fazladır. Bu bakımdan her yapı için toplam maliyetin ekonomikliği araştırılmalıdır. Kirişsiz döşemeler bir levha etkisi yapmakla birlikte, yatay yükler altında fazla yerdeğiştirmeye engel olamadıklarından, özellikle çok katlı yapılarda yatay yüklerin perdelerle karşılanması gereklidir.

44

45

46 Dişli (Nervürlü) Döşemeler Kirişli döşemelerde açıklık büyüyünce kalınlaşan plak ağırlığını azaltmak amacıyla serbest aralıkları 70 cm yi aşmayan sık kirişler kullanıldığında dişli döşeme elde edilir. Bütün katta dişler ve onları taşıyan kirişler aynı yükseklikte yapılırsa tavandan sarkan bir eleman bulunmaz; kirişsiz döşeme için sayılan yararlar elde edilir. Ana kiriş açıklığı diş açıklığının 2/3 ü kadar olursa dişlerle aynı yükseklikteki kirişlerin genişliği kabul edilebilir ölçüde kalır ve ekonomik olur.

47

48

49

50

51

52

53

54

55 BETONARME YAPILARDA DERZLER Yapının boyutları büyüyünce, ikinci derecedeki gerilmeler tehlike yaratacak değerlere çıkabilirler. Zorunlu durumlarda rötre (büzülme), sıcaklık değişmesi, temelde farklı oturmalar gibi etkenleri de hesaba katarak boyutlandırma yapılabilir. Yapıyı derzlerle parçalara ayırmak, uygun yerlerde sürekliliği, bağlantıyı kesmekle bu etkiler ortadan kaldırılabilir.

56 (a) Genleşme Derzleri (Dilatasyon Derzleri). Betonarme yapıda rötre, sünme, sıcaklık değişmesi yüzünden meydana gelen boy değişiklikleri etkisini azaltmak için plandaki boyutlarını sınırlı tutmak amacıyla, yapı genleşme derzleriyle bloklara ayrılır.

57 (b) Oturma Derzleri. Temel zemini özelliklerinin ya da yapı yüklerinin bütün alanda düzgün olmayışı yüzünden meydana gelecek farklı oturmaların ve dönmelerin yapıya zarar vermesini önlemek için yapılan derzlerdir. Çeşitli özellikteki zeminler üzerine inşa edilen yapı bölümleri ya da yan yana gelmiş, farklı karakterde, çeşitli biçimde yüklü yapı bölümleri oturma derzleriyle birbirinden ayrılırlar. oturma derzi oturma derzi temelde derz temelde derz (b) (a) (a) Farklı zemin şarttarı (b) Farklı yükler (c) Farklı temel ve üst yapı oturma derzi temelde derz (c)

58 (c) Yapımsal Derzler. Sabit yükler, hareketli yükler ve dinamik etkilerden meydana gelecek şekil-değiştirmelerin engellenmesini önlemek, titreşimlerin bölgesel kalmasını sağlamak amacıyla yapılan derzlerdir. (d) Deprem Derzleri. Yapıyı deprem etkisiyle kendi içinde az zararlı titreşim yapabilecek bölümlere ayıran derzlerdir.

59

60

61