Yüksek Yapılar-Seminer - İstanbul Kültür Üniversitesi

Transkript

Yüksek Binaların Gelişimi
ve Tasarım İlkeleri
Y.Doç.Dr. Erdal Coşkun
İnşaat Yüksek Mühendisi
5/8/2006
TC İstanbul Kültür Üniversitesi
İnşaat Mühendisliği Bölümü
1
Yüksek Binaların Gelişimi
5/8/2006
2
Giriş
•
•
•
•
•
•
Birleşik Devletler’de yüksek binaların diğer deyişle
gökdelenlerin (Skyscraper) en düşük yüksekliği 153 m
olarak kabul edilmektedir.
Gökdelen kelimesi gemicilikte geminin en uzun direğine
verilen isimdir.
305 m ‘den daha yüksek binalara İngilizce’de
“Supertall” isminin verildiğini görüyoruz.
Yüksek binalar genellikle büro, konut, otel, hastane
amaçlı olarak kullanılmaktadır.
Yüksek binaların çevre ile iletişimleri önemlidir.
Yüksek binaların analiz ve tasarımında özel yöntemler
kullanılması gerekmektedir.
5/8/2006
3
Yüksek Binaların Yapılmalarının
Nedenleri
TEKNOLOJİK NEDENLER
•
•
•
•
•
•
Çeliğin yapılarda taşıyıcı
sistem malzemesi olarak
kullanımı
Yüksek dayanımlı beton
teknolojisindeki ilerlemeler
Asansörün ve hidroforun
geliştirilmesi
Havalandırma sistemlerinin
geliştirilmesi
Kalıp teknolojisindeki
gelişimler
Yatay yüklere göre analiz ve
tasarım yöntemlerinin gelişimi
5/8/2006
SOSYAL NEDENLER
•
Şehir arazilerinin değerlerinin
artışı
• Ekonomik büyüme
• Büyük şirketlerin gücünü
simgeleyen anıtsal yapılar
yapma ihtiyacı
• Yüksek yapıların politik bir
yatırım amacı olarak görülmesi
4
Yüksek Binaların Yoğun Olduğu
Merkezler
Kaynak : www.emporis.com
5/8/2006
5
Yüksek Binaların Kıtalara Göre
Dağılımı
Kıta
Bina Adedi
Yüzde
Asya
24.302
% 33.16
Kuzey Amerika
22.863
% 31.20
Avrupa
13.114
% 17.89
Güney Amerika
9.903
% 13.51
Okyanusya
2.244
% 3.06
Afrika
859
% 1.17
5/8/2006
6
Bina Adedi
Yüksek Binaların Yapımının Yıllara
Göre Dağılımı
Yıllar
5/8/2006
7
Yüksek Binaların Yıllara Göre Gelişimi
5/8/2006
8
Home Insurance Binası
Yer: Chicago (ABD)
Mimar: William Le
Jenney
Tarih: 1883-1885
Kat: 11
Baron
“Council on Tall Buildings and
Urban
Habitat”
tarafından
dünyanın ilk gökdeleni olarak
kabul edilmiştir.
Bina 1931 yılında yıkılmıştır.
5/8/2006
9
Carbide and Carbon
Binası
Yer: Chicago (ABD)
Mimar: Burnham Brothers
Tarih: 1929
Kat: 37
5/8/2006
10
Empire State Binası
Yer : New York (ABD)
Mimar: Shrave, Lamb, Harmon
Tarih: 1931
Yükseklik: 381 m
Kat: 102
Çelik, rijit çerçeve
1945 yılında 450 km/saat hızla B25 tipi
bir bombardıman uçağı Empire State
Binasının 79. katına çarpmış, ancak
binada meydana gelen hafif hasar
onarılarak giderilmiştir.
http://www.esbnyc.com
5/8/2006
11
Prizmatik Formda Binalar
New York, Seagram Binası
New York, Birleşmiş Milletler Binası
Chicago, IBM Binası
II. Dünya Savaşı Sonrası Mimar Mies Van Der Rohe
Konsepti
5/8/2006
12
Pirelli Binası
Yer: Milano, İtalya
Mimar: Gio Ponti ve Pier
Luigi Nervi
Tarih: 1958
Yükseklik: 127 m
Kat: 32
Betonarme taşıyıcı
sistem
Prizmatik formdan sapmalar
görülmektedir.
5/8/2006
13
Transamerica Pramidi
Yer: San Francisco, (ABD)
Mimar:William L. Pereira
Assoc.
Tarih: 1972
Yükseklik: 260 m
Kat: 48
Betonarme taşıyıcı sistem
Binanın kanatları 29.kattan sonra
başlamaktadır.
1986 daki 7.1 büyüklüğündeki Bay
Area depreminde en üst kat yaklaşık
30 cm deplasman yapmıştır.
5/8/2006
14
Citicorp Binası
Yer : New York
Mimar: Edward Larrabee
Barnes Associates
Tarih: 1977
Yükseklik: 279 m
Kat: 59
Betonarme
5/8/2006
15
CitiCorp Binası
5/8/2006
CitiCorp Binası
16
Sears Towers
Yer: Chicago (ABD)
Mimar:Skidmore,Owings&
Merrill LLP
Tarih: 1974
Yükseklik: 442 m
Kat: 108
Çelik, tüp demeti
1996 ylında Petronas kuleleri inşaa
edilene dek dünyanın en yüksek yapısı
idi.
5/8/2006
17
Hongkong Bankası
Yer: Hongkong, Çin
Mimar: Norman Foster&Assoc.
Yükseklik : 180 m
Kat : 45
Periyot : 4.4 sn
Kullanılan Çelik : 30 000 ton
5/8/2006
18
Taipei 101
Yer: Taipei, Taiwan
Mimar: C.Y.Lee&Assoc.
Tarih:
Yükseklik: 509 m
Kat: 100
Kompozit sistem
Dünyanın en yüksek binasıdır.
5/8/2006
19
Petronas Kuleleri
Yer: Malezya
Mimar: César Pelli
Tarih: 1995-1998
Yükseklik: 452 m
Kat: 88m
5/8/2006
20
Jin Mao Binası
Yer: Sanghai
Mimar: Skidmore, Owings &
Merrill
Yükseklik: 421 m
Kat : 88
Periyod: 5.7 sn
Betonarme
5/8/2006
21
Hancock ve Onterie Binaları
Çelik, 344 m, 100 katlı, Chicago
5/8/2006
Betonarme,174 m, 58 katlı, New York
22
30 St Mary Axe, Londra-İngiltere
180 m, 41 kat, 2003
5/8/2006
23
İstanbul Diamond
5/8/2006
24
Dünyanın En Yüksekleri
No
Bina
Şehir
Ülke
Yükseklik (m)
Kat Adedi
1
Taipei 101
Taipei
Tayvan
509
101
2
Petronas Tower 1
Kuala Lumpur
Malezya
452
88
3
Petronas Tower 2
Kuala Lumpur
Malezya
452
88
4
Sears Tower
Chicago
ABD
442
110
5
Jin Mao Tower
Shanghai
Çin
421
88
6
Citic Plaza
Guangzhou
Çin
391
80
7
Shun Hing Square
Shenzhen
Çin
384
69
8
Empire State Building
New York
ABD
381
102
9
Central Plaza
Hong Kong
Çin
374
78
10
Bank Of China
Hong Kong
Çin
369
70
11
The Center
Hong Kong
Çin
350
79
12
Aon Center
Chicago
ABD
346
80
13
John Hancock Center
Chicago
ABD
344
100
14
Burj al Arab Hotel
Dubai
BAE
321
60
5/8/2006
25
Dört Büyüklerin Karşılaştırılması
5/8/2006
26
Japonya
5/8/2006
27
SKY CITY 1000 (Japonya-Yapılmadı)
5/8/2006
28
BURJ DUBAI -2008
5/8/2006
29
BURJ DUBAI
5/8/2006
30
Toronto-Kanada ‘da
bulunan CN Tower
dünyanın en yüksek
betonarme yapısıdır.
Yüksekliği : 600 m
5/8/2006
31
Fantaziler..
5/8/2006
32
Yüksek Binaların
Tasarım İlkeleri
5/8/2006
33
Yüksek Binalara Etkiyen Yükler
• Düşey Yükler
-Sabit Yükler
-Hareketli Yükler
• Yatay Yükler
-Rüzgar Yükleri
-Deprem Yükleri
• Özel Yükleme Halleri
-Patlama Yükleri
-Çarpma Yükleri
•
•
•
Yüksek binalarda Yangın
önemli bir sorundur.
5/8/2006
Binanın ağırlığı ve maliyeti
artan yüksekliğe etkiyen yatay
yüklerden
dolayı
lineer
olmayan bir şekilde artar.
Optimum malzeme ve taşıyıcı
sistem seçimi ile ağırlık ve
maliyet azaltılabilir.
Rüzgar Yükleri:
Çelik binalarda 150 m
Betonarme binalarda 250 m
den sonra birinci dereceden
etkilidir.
34
Rüzgar Yükleri
Rüzgar
5/8/2006
35
Deprem Yükleri
Deprem Talebi
Şiddet
Süre
Yön
5/8/2006
Bölge
Bina
Malzeme
Yerel Zemin Koşulları
Birleşimler
Bölgenin Sismisitesi
Bina Geometrisi
Topografya
Harmoni
Hasar
İnsan Kaybı
Ekonomik Kayıplar
36
W
V
Yapı yükseldikçe Periyot artar
5/8/2006
37
Yüksek Binaların Taşıyıcı Sistem
Malzemesi
Kompozit %33
Çelik %42
Betonarme %25
Mevcut 200 Yüksek Bina Değerleri Esas
Alınarak
Betonarme
%25
Kompozit
%33
Çelik %42
*Yüksek Performanslı Beton
*Yüksek Performanslı Çelik
*Kompozit Malzeme
5/8/2006
38
Yüksek Binaların Taşıyıcı Sistemleri
•
•
•
•
Moment Taşıyan Çerçeve
Çaprazlı Çerçeve, Perde
Çekirdek
Tüp Sistemler
-Çerçeveli Tüp
-Çapraz Bağlar + Tüp
-Demet Tüpler
• Hibrid Sistemler
5/8/2006
39
Yüksek Binaların Taşıyıcı Sisteminin Sınıflandırılması
(Drosdov-Lishak 1978)
5/8/2006
40
Çerçeve Sistemler
• Yatay yer değiştirmelere
düğüm noktalarının
dönmesi ile karşı koyar.
• Kolon ve kiriş
elemanlarının yüksek
eğilme rijitliğine sahip
olmaları gerekir.
• Rijit düğüm noktaları
stabilite için gereklidir.
• 30 kattan sonra etkin
değildir.
5/8/2006
41
Farklı planlarda taşıyıcı sistem düzenlemesi
5/8/2006
Kolon düzenlenmesi
42
Döşemeler
• Döşemeler düşey yükleri taşıyan en önemli sistem elemanlarıdır.
• Döşeme sisteminin seçimi binanın davranışını ve dayanımını
önemli ölçüde etkiler.
• Binanın kullanım amacı döşeme sisteminin seçiminde önemli rol
oynar.
- Büro binalarında büyük açıklıklı basit kirişlerin kullanımı
yaygındır.
- Otel ve konut tipi yüksek binalarda ise küçük açıklıklı sürekli
kirişlerin kullanımı yaygındır.
• Döşeme Tipleri:
- Betonarme (plak, kirişli, düz, kaset)
- Öngerilmeli Beton
- Kompozit
5/8/2006
43
Kompozit Döşemeler
Tesisat borusu
Kompozit olmayan kirişler
5/8/2006
Tesisat borusu
Kompozit tali kiriş
44
Kompozit Döşemeler
Petek (Castella) kompozit döşeme
Kesme bağlantıları
Basit kompozit döşeme
Kompozit döşeme
Tesisat geçişleri
Rijitleştirici
Öngermeli kompozit döşeme
Ankraj
Germe halatı
Tesisat geçişleri
Guseli kompozit döşeme
Çelik kiriş
Tesisat geçişleri
5/8/2006
45
Çekirdek duvarı
Çelik çerçeve
Kompozit döşeme
Döşeme Planı
Kompozit döşeme
Çekirdek perde
Basit birleşim
Dış çelik kolon
5/8/2006
Guse
46
Çapraz Bağlar
Çelik çapraz bağlar
Betonarme perde
5/8/2006
47
5/8/2006
48
Yatay Yükler Altında Çerçeve Çapraz
Bağlar Etkileşimi
Çerçeve
5/8/2006
Çapraz Bağlar
Çerçeve –Çapraz Bağlar Etkileşimi
49
Moment taşıyan çerçeve +çapraz bağlı sistem
Moment taşımayan çerçeve + çapraz bağ sistemi
Katlar
Çerçeve Sistem
Yatay Deplasman
5/8/2006
50
Katlar
Çaprazlı ve Kuşaklı Sistemler
1-Kuşaklanmış halde
yatay deplasman
2-Kuşaklanmamış halde
yatay deplasman
Yatay Deplasman
5/8/2006
51
Çekirdekli Sistemler
5/8/2006
Çerçeve Sistemler
52
Perde
Perde ve çekirdek
Perde ve rijit çerçeve
Perdeli Sistemler
5/8/2006
53
Tüp Sistemler
5/8/2006
54
Merkezi Çekirdekli
Tüp
Sears Binası-tüp demeti
Sık Kolonlar
5/8/2006
55
D-D Kesiti
C-C Kesiti
B-B Kesiti
Ön Yapım Çevre Kolon-Kiriş Sistemi
A-A Kesiti
Sears Binası Demet Tüp Sistemi
5/8/2006
56
Sears Binası Ön Yapım Çevre Kolon-Kiriş Sistemi
5/8/2006
57
Kontrol Sistemleri
Diyagonal çapraz viskoz ya da
viskoelastik sönümleyici
Pall sürtünmeli sarkaç
Yay
Sönümleyici
Kütle sönümleyici
5/8/2006
Chevron çapraz
viskoz sönümleyici
Sıvı kolon sönümleyici
Chevron çapraz
viskoelastik sönümleyici
Sıvı kolon sönümleyici
Actuator
Aktif kütle sönümleyici
Hibrid kütle sönümleyici
58
Çapraz Elemanlar
Pall Sönümleyicisi
Sürtünmeli izolatörler
5/8/2006
59
Taipei 101 deki
sarkaç
5/8/2006
60
Japonya’da bir yüksek binada
sismik izolatör kullanılması
5/8/2006
61
Yüksek Binaların Maliyet Yüzdeleri
Temeller
% 5 ~ %10
Taşıyıcı İskelet Sistem
%10 ~ % 20
Döşeme Sistemi
% 5 ~ % 10
Kaplama- Finishes
% 15 ~ % 40
Tesisat
% 15 ~ % 40
5/8/2006
62
Gelecekte Tasarımda Önemli Rol
Oynayacak Başlıklar
•
•
•
•
•
Sürdürülebilir çevrenin korunması
Risk analizi ve değerlendirmesi
Performans esaslı tasarım
Malzeme seçimi
Aktif ve pasif kontrol sistemlerinin
kullanılması
• Tehlike anında binanın boşaltılması
5/8/2006
63
htpp:/www.iku.edu.tr
[email protected]
5/8/2006
64

Yüksek Yapılar-Seminer - İstanbul Kültür Üniversitesi

Transkript

Benzer belgeler

mühendislik ve mimarlık fakültesi inşaat mühendisliği bölümü

İnşaat Mehendisliği Laboratuvarı - İstanbul Aydın Üniversitesi

ETKİNLİK ALANI KULLANIM İSTEK ve İZİN FORMU

KÜLTÜR

mahdumkulu - MustafaAksoy.com

YÖNETİM ÖZETİ

Pdf Formatı

haberi - HT Emlak

PDF İndir

kültür yöneticileri değişimi

the digital issue Welcome to the digital issue

tc gıda, tarım ve hayvancılık bakanlığı müfettiş yardımcılığı giriş sınavı

Türkçe - Palet İnşaat

PROJE vE YAPIM YÖNETİMİ

Yayını İndir - Birleşik İnşaat Müteahhitleri Federasyonu

“Kültür Değişmeleri” ve Batılılaşma Meselesi

KSB Mart Bülteni - İstanbul Teknik Üniversitesi

Katalog 1 - botek.com.tr

Ocak 2009 - Sayı: 144 - TMMOB İnşaat Mühendisleri Odası

Donanım Kataloğu - Teknoloji Fakültesi

İDOL 3, 4 - ARKEOLOGLAR DERNEGİ

Başvuru Kılavuzu - Deniz Kuvvetleri Komutanlığı Personel Temin