Jeodezik kubbe formlu bir taşıyıcı sistemin AISC 360-10 yönetmeliği kullanılarak mafsallı ve ankastre düğüm noktası tiplerine göre karşılaştırmalı analizi

Antik çağlardan günümüze, yapı ve yapısal eleman tasarım doktrinleri sıklıkla değişmiştir. Tüm değişikliklerin ortak yönü ise, tasarımı iyileştirmek ve güncel taleplere daha iyi cevap vermek adına yapılmış olmalarıdır. Strüktürün ve malzemenin doğasına uygun tasarım yapmak, maliyetler ve tasarım bütünlüğü açısından büyük önem taşımaktadır. Yapısal elemanların bir araya getirilerek optimum tasarımlı bir yapının inşa edilmesinde, tasarımın mümkün olduğunca doğaya uyumlu olması büyük avantaj yaratmaktadır. Tarihte, formun doğaya uygun hale getirilmesi denince akla ilk olarak kemer ve kubbe taşıyıcılar gelmektedir. Bu tip taşıyıcıların ortak özelliği, doğada var olan formlardan esinlenilmiş olması ve malzemenin mekanik özelliklerine uygun davranış sergileyecek şekilde düzenlenmesidir. Doğaya ve doğal formlara uygunluk kıstasının yenilikçi ve belki en ileri formlarından birisi , jeodezik kubbelerdir. Jeodezik kubbeler, bilim adamlarının doğadaki moleküler formlardan veya doğal strüktürlerden faydalanarak ortaya çıkardığı ideal bir taşıyıcı sistem tipidir. Modern jeodezik kubbe formunu ilk olarak Buckminster Fuller tanımlamış, ortaya attığı teoriler ve bilim dünyasına kazandırdığı patentler ile günümüze ışık tutmuştur. Yapısal elemanların, uygun geometri ile üretildiği takdirde, bileşenlerinin ne kadar uyumlu çalışacağını belirgin bir şekilde ortaya koyan jeodezik kubbeler sayesinde, geniş açıklıkları en ekonomik şekilde geçmek mümkün olmaktadır. Bu tez çalışmasında, jeodezik kubbe yapılar hakkında genel tanımlar yapılarak konuya giriş yapılmıştır. Jeodezik formlarda frekans kavramı ve jeodezik formları modelleme esasları anlatılmıştır. Jeodezik kubbelerde normalizasyon kavramına giriş yapılmıştır. Yapısal analiz bölümünde, belirli bir frekansta, çapta ve yükseklikte bir jeodezik kubbe formu ele alınarak, AISC 360-10 (Amerikan çelik yapı şartnamesi), DBYHBY 2007 (Deprem bölgelerinde yapılacak binalar hakkında yönetmelik) ve ASCE 7-10 (Binalar ve diğer yapılar için minimum tasarım yükleri) ışığında; tanım, modelleme, yükleme ve analiz aşamalarından geçirilmiştir. Yapı, analiz edilirken düğüm noktaları ankastre ve mafsallı olarak tanımlanmış iki ayrı model hazırlanmıştır. Analiz verileri ışığında; yapı stabiliteleri, yapının burkulma performansları ve yapısal elemanlar için kesit tahkikleri yapılmıştır. Mafsallı ve ankastre düğüm noktalı olarak tasarlanan ve analiz edilen edilen yapılar, bu bağlamlarda karşılaştırılmıştır. Mafsallı düğüm noktası için bir düğüm noktası tipi belirlenerek gerilme tahkikleri yapılmış ve çalışma sonlandırılmıştır.