Yüksek yapılarda farklı tip dış destek kullanımının yapı performansına etkisi

Abstract

Son 50 yılda deprem ve yapı mühendisliğindeki çalışmalar, mühendislik bilgi ve becerilerini hızla geliştirmiştir. Bu gelişmeler, yapıların süreç içerisinde yükselmesine ve sayısının artmasına imkân tanımıştır. Bu noktada, geleneksel taşıyıcı sistemler ile tasarlanmış yüksek ve narin yapılar, güçlü rüzgârlara ve deprem etkilerine karşı yatay rijitlik açısından zorlanmaya başlamıştır. Bütün bu problemler altında yüksek yapılara yatay rijitlik kazandırmak ve kat deplasmanlarını azaltmak için dış destek (outrigger) sistem kullanımı yaygınlaşmıştır. Yüksek yapılarda dış destek sistem kullanımının, göreli kat ötelemelerini ve narin çekirdek perdesindeki devrilme momenti talebini azalttığı ve yatay rijitliği arttırdığı bilinmektedir. Dış destek sistemler, çekirdek perdesi ile dış kolonlar arasında derin betonarme kiriş, merkezi çapraz veya burkulması önlenmiş çelik çapraz ile oluşturulabilmektedir. Çalışma kapsamında, Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği'ne (TBDY) uygun olarak 60 katlı narin bir yüksek yapı tasarlanmış ve deprem performans değerlendirmesi yapılmıştır. Daha sonra aynı yapıda, merkezi çapraz sistem ve burkulması önlenmiş çelik çapraz kullanılarak dış destek sistem oluşturulmuştur. Dış destek sistemlere sahip yüksek yapı deprem performans sonuçları dış destek sistem kullanılmayan yapı ile kıyaslanmış ve sonuçlar irdelenmiştir. Böylelikle hem dış destek sistemlerin yapı deprem performansına katkısı hem de farklı tip dış destek sistemlerin birbirleri ile olan ilişkisi incelenmiştir.In the past 50 years, the developments in earthquake and structural engineering have rapidly improved the knowledge and skills of engineering. This development allowed the structures to rise and increase in numbers. At this point, tall and slender Buildings which have been designed with conventional load-bearing system have begun to struggle in terms of horizontal rigidity against strong wind and earthquakes effects. Considering all of these problems usage of outrigger system has become popular in tall buildings. For tall buildings reducing drift ratio, increasing horizontal rigidity and reducing overturning demand of slender core by outrigger system are known. Outrigger Systems may consists of deep reinforced beam, steel truss and buckling-restrained brace (BRB) which connected between external composite column and center core. A high-rise concrete structure which has 60 floors is designed according to New Turkish Seismic Code. Identical structure is re-designed by using two different applications of outrigger systems, which are Tube-In-Tube Buckling Restrained Brace (TBRB) and steel truss system. Analytic results of bare system, BRB and steel truss outrigger systems are compared in terms of structural performance level, drift ratio, base shear and etc. under wind and earthquake load excitation.