Çok katlı yapıların prefabrike elemanlarla kuruluşunda, yatay kuvvetlere karşı, perde ile çerçevenin ortak davranışlarının hesabı için bir yöntem ve mimariye etkileri

Abstract

Bu çalışmada, çok katlı yapıların yatay yükler etkisi altında çözümünde kullanılabilecek bir yöntem geliştirilmiştir. Perde ile perdeye mafsallı bağlı çerçeveden oluşan sistemlerin yatay kuvvetlere göre çözümü için kullanılabilen bu yöntem genel halde perde ve çerçevenin n ayrı kesit değişimi ve düzgün yayılı yükten, parabolik yayılı yüke kadar dış yük değişimi halinde geçerli olup, sonunda geliştirilen, yapı boyutlarına bağlı bir tablolar takımı ile de pratik hesaba olanak yaratmaktadır.Birinci bölümde çok katlı yapıların ortaya çıkışına ait çeşitli nedenlere değinilmiş ve çok katlı yapının tarifi yapılmıştır. Daha sonra da çok katlı yapıların özellikleri incelenmiştir.İkinci bölümde, endüstrileşme süreci içinde yapının endüstrileşmesi, standardizasyon ve modüler koordinasyonun yapıdaki yeri incelenerek, prefabrikasyona geçiş anlatılmıştır. Bundan sonra prefabrikasyon ana hatları ile ele alınmış, gerek yapım sistemleri gerekse strüktür çeşitleri üzerinde durulmuştur.Üçüncü bölümde ise daha önce görülen prefabrike yapı sistemlerinden perde ile ona mafsallı bağlı bir çerçeveden meydana getirilen sistemin, yatay yükler etkisi altında şimdiye kadar uygulanan hesap yöntemlerinin kısa bir özeti verilerek, güncel endişeler ve yeni varsayımlar ışığında sistemin değişik bir çözümüne varılmaya çalışılmıştır. Çerçevenin meydana getirdiği taşıyıcı sistem bir kayma kirişi olarak idealleştirilmiş, perde ise bir eğilme kirişi olarak ele alınmıştır. Bu idealleştirmeden sonra kayma kirişi ile eğilme kirişi birbirlerine elastik yataklanmış olarak kabul edilmiş ve sistemin matematik modeli kurularak her iki kirişin elastik eğrilerinin diferansiyel denklemlerinin çözümü kapalı olarak elde edilmiştir. Bundan sonra birbirlerine mafsallı çubuklarla bağlı perde ve çerçevenin n ayrı bölgede kesit değişimi göstermesi halinde problemin çözümüne değinilmiş ve üç ayrı bölgede kesit değişimi göz önüne alınarak sistemin kapalı çözümü elde edilmiştir.Daha sonra elastik eğrilerin diferansiyel denklemlerinin katsayılarının değişimine bağlı olarak değişik boyutlardaki yapıların kayma kirişi ve eğilme kirişi elastik eğrileri, kirişler arasındaki bağ kuvvetinin değişimini gösteren eğriyi ve kesme kuvveti ile eğilme momenti değerlerini yapıdaki $x/D = \xi$ değişkeninin 10 ayrı değeri için veren tablolardan elde edilmesine ait bir hesap algoritması sunularak çözümle ilgili bilgisayar programları geliştirilmiştir.Sayısal örnekler ve karşılaştırmalar bölümünde çeşitli problemler ele alınarak bunların çözümlerinin genel yöntemlerle uyuştuğu ve yeterli bir yaklaşım sağladığı saptanmıştır. Ayrıca tablolar arası enterpolasyonun da geçerliliği görülmüştür. Böylece bu tip yapılarda tasarımcının büyük matematik ve teorik hesaplara girmeden tablolardan yararlanmak suretiyle basit işlemler sonucunda yapıdaki gerçek kesit tesiri değerlerine göre ön boyutlandırmayı sağlıklı bir biçimde yapma olanakları yaratılmıştır.