Çok katlı betonarme binalarda farklı döşeme türlerine ait yapısal davranış ve maliyet analizi

Abstract

Türkiye'de en çok tercih edilen bina türü betonarme binalardır. Türk Standartları Enstitüsü tarafından yapılan bir çalışmaya göre 2019 yılında yapılan binların %96.5'i betonarme olarak inşa edilmiştir. Bu tür binalarda farklı türden döşeme sistemleri kullanılmaktadır. Bu çalışma farklı türden döşeme türlerinin çok katlı betonarme binalar üzerindeki yapısal davranışını ve maliyet açısından en uygun döşeme türünün seçimini incelemektedir (iki doğrultuda çalışan kirişli döşeme, kirişssiz döşeme, kaset döşeme ve tek doğrultuda çalışan nervürlü döşeme). Çalışma kapsamında toplamda 36 bina modeli ETABS ve SAFE programları kullanılarak yürürlükteki Türk yönetmelik ve standartlarına uygun olarak oluşturulmuş, gerekli analiz ile tasarım aşamaları gerçekleştirilmiştir. Analiz aşamasında incelenen parametreler şu şekildedir: döşeme türü, kat adedi ve döşeme açıklıkları. Analizi yapılan binalar ofis türü binalar olarak tasarlanmış ve deprem riski yüksek İstanbul'un Maslak bölgesinde yer aldıkları varsayılmıştır. Analiz sonuçlarına göre, 6 metre açıklığa sahip döşemelerde en ekonomik çözüm kirişli sistemlerde elde edilirken, 7.5 metre ve üzerindeki açıklıklarda ise kaset döşemenin daha ekonomik sonuçlar çıkaracağı görülmüştür. İncelenen döşeme türleri arasında yer alan kirişsiz döşeme ise en pahalı çözümü üreten döşeme türü olmuştur. Kirişli döşeme türü depremde en iyi davranışı sergilerken kaset ve kirişsiz döşeme türlerinin deprem davranışları ise daha olumsuz olarak gerçekleşmiştir.In Turkey, reinforced concrete-framed buildings are commonly preferred to other types of buildings. According to a survey published by the Turkish Statistical Institute, reinforced concrete-framed buildings constitute approximately 96.5% of all buildings built in 2019. There are a number of different slab systems used for reinforced concrete-framed buildings (two-way slabs with beams, flat slabs, waffle slabs, and one-way ribbed slabs). This study assesses the effects of different types of slab systems on multi-story reinforced concrete-framed buildings by investigating their structural behaviors while trying to optimize overall cost. To complete this task, a total of 36 building models were constructed, analyzed, and designed using two commercially available software packages, ETABS and SAFE, in compliance with current Turkish Building Codes and Standards. The type of slab system, the number of floors, and span length were the parameters considered in these analyses. All the buildings were assumed to be office buildings located in a severe seismic zone region in Maslak, Istanbul. The results indicate that conventional slab was the most economical slab type for the 6-meter span, while for spans larger than 7.5 meters, it was waffle slab. Flat slab was found to be the most expensive slab type in all cases. Conventional slab displayed better earthquake performance, while waffle and flat slabs provided poor earthquake performance.