Yüksek katlı kompozit tübüler sistemlerin davranışının teorik olarak incelenmesi

Yüksek yapıların düşey yükler ve yatay yük etkileri altında tasarımları ve performanslarını değerlendirme konusunda yakın zamana kadar yönetmeliklerin ve teknik bilginin yetersiz olmasından dolayı ve mevcut bilginin de ağırlıklı olarak betonarme binaları konu alması ülkemizdeki mühendisleri betonarme yüksek binaların tasarımına ve yapımına yönlendirmiştir. 2007 yılında yürürlüğe girmiş olan Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik'te yüksek katlı yapılarla ilgili bir bölüm bulunmamakta ve bu binalar yönetmeliğin kapsamı dışında tutulmuştur. Bu durumun gerek teoride gerek pratikte, ilgili mühendis ve akademisyenler için yıllar yıllı eksiklik olarak kaldığı görülmektedir. 2018 yılında yürürlüğe giren Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (TBDY 2018) ile birlikte yüksek yapıların tasarımı ilk kez ayrı bir başlık altında değerlendirlmiştir. Bu tarihten önce Türkiye'de yapılan bu tür yapı sınıfına giren yüksek katlı binalarda İstanbul Büyükşehir Belediyesi tarafından Boğaziçi Üniversitesi, Kandilli Rasathanesi ve Deprem Araştırma Enstitüsü'ne hazırlatılmış olan İstanbul Yüksek Binalar Deprem Yönetmeliği'nin kullanıldığı görülmektedir. Bu yönetmelikteki tasarım felsefesi, TBDY 2018'in 13. Bölümü'ndeki esaslar ile benzerlikler göstermektedir. Bu tez çalışmasında öncelikle yüksek katlı yapıların tasarım ve gelişim süreçleri incelenmiş, yüksek yapıların tasarım felsefesi irdelenmiş ve bu tip binalarda kullanılan taşıyıcı sistemler hakkında özet bilgiler sunulmuştur. Genelde çelik yapılar, özelde ise kompozit tübüler sistemlere sahip, yüksek yapıların deprem performansının TBDY 2018 Bölüm 13'te belirtilen hususlar doğrultusunda incelenmesine odaklanılmıştır. Çalışmada, farklı deprem tasarım sınıflarına sahip, farklı kompozit tübüler sistemlerin deprem etkileri altındaki davranışları analiz edilmiştir. Yapısal analizler, farklı depremsellik sınıflarına sahip Mersin ve Hatay illerinde, 72 kattan oluşan kompozit taşıyıcı sistem elemanlarına sahip çelik çaprazlı kafes tübüler ve kolon ve kirişlerden oluşan çerçeve tübüler sistemlere sahip binalar üzerinde gerçekleştirilmiştir. Bu hedef gözetilirken konunun geniş kapsamlı olmasından dolayı Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (TBDY 2018) ve Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapımına Dair Esaslar (ÇYTHYE-2018) yönetmeliğinin ilgili birçok bölümüne değinilmiştir. Bu sebeple TBDY 2018, bu yüksek yapıların tasarımını ayrı bir uzmanlık sınıfı içerisinde değerlendirmiştir. Bu amaçla ülkemizde yapılan yüksek yapılar ile ilgili çalışmaların kısıtlı olduğu, bu konuda yapılan çalışmaların ise ağırlıklı olarak betonarme yüksek yapılar üzerine olduğu tespitinden hareketle kompozit yüksek yapılar üzerine yapılan bu çalışma ile bu alana katkı yapılması hedeflenmiştir. Farklı depremsellik sınıflarına sahip Mersin ve Hatay gibi lokasyonlarda, farklı kompozit tübüler sistemlerin (kafes (çaprazlı) ve çerçeve tübüler sistemler) deprem performansları analiz edilmiştir. Elde edilen sonuçlar, farklı lokasyonlar ve sistemler açısından birbiriyle karşılaştırılmış ve karşılaştırmalar sonucunda, farklı tübüler sistemlerin avantaj ve dezavantajları ortaya konulmuştur. Deprem yükleri altında sistemlerin teorik davranışları incelenerek, yapısal performansları değerlendirilmiştir. Yaplan bu çalışma sonucunda, Hatay gibi yüksek Deprem Tasarım Sınıfı (DTS)'na sahip depremseliğin büyük olduğu yerlerde çaprazlı kompozit tüp sistemlerin tercih edilmesinin, Mersin gibi nispeten düşük depremselik arz eden yerlerde ise çerçeve tüp sistemlerin tercih edilmesinin uygun olabileceği sonucuna varılmıştır. Bu çalışma ile yüksek yapıların deprem performansının anlaşılmasına ve TBDY 2018 kapsamında tübüler sistemlerin tasarım felsefelerini anlama adına katkı yapacağı düşünülmektedir. Farklı deprem senaryoları ve lokasyonlar için yapılacak analizlerin, mühendislik uygulamalarında kullanılabilecek pratik bilgiler sağlayacağı öngörülmektedir. Çalışma sonucunda, farklı deprem tasarım sınıfları ve tübüler sistemlerin deprem performanslarına ilişkin detaylı bilgi ve değerlendirmelerin konuyla ilgili pratikte ve teorikte çalışan uzman ve bilim insanlarına konuyla ilgili ön fikir sunacağı düşünülmektedir. .