O slideshow foi denunciado.
Utilizamos seu perfil e dados de atividades no LinkedIn para personalizar e exibir anúncios mais relevantes. Altere suas preferências de anúncios quando desejar.

Uzay kafes yapı sistemleri

9.090 visualizações

Publicada em

uzay kafes yapı sistemlerinin tanımı

Publicada em: Engenharia

Uzay kafes yapı sistemleri

  1. 1. ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK- MİMARLIK FAKÜLTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ UZAY KAFES YAPI SİSTEMLERİ Sajjad BAYRAMI 1
  2. 2. BÖLÜMLER 1) UZAY KAFES YAPI SİSTEMLERİNİN TANIMI 2) UZAY KAFES YAPI SİSTEMLERİNİN SINIFLANDIRILMASI 3) UZAY KAFES YAPI SİSTEMLERİNİN MALZEMESİ 4) UZAY KAFES YAPI SİSTEMLERİNİN BİLEŞENLERİ 5) UZAY KAFES YAPI SİSTEMLERİNİN ANALİZİ VE STABİLİTESİ 2
  3. 3. 1- UZAY KAFES YAPI SİSTEMLERİNİN TANIMI • Yapı mühendisliği ve mimarlık dünyasında ‘Uzay yapılar’ veya ‘Uzaysal Yapılar ’ üç boyutlu davranışa sahip olan taşıyıcı sistemlere denir. Uzay yapılar Türkçe literatürde ‘uzay kafes yapı sistemleri’ olarak tanımlanmaktadır. • Uzay kafes yapı sistemleri düğüm elemanları ve çubuklardan veya prefabrik modüllerden oluşmaktadırlar. 3
  4. 4. 1- UZAY KAFES YAPI SİSTEMLERİNİN TANIMI • Çeşitli üstünlüklerden dolayı Uzay kafes yapı sistemlerinin kullanımı son yıllarda hızla gelişmektedir ve endüstri yapıları, spor salonları, fuar ve kongre merkezleri, sinema ve tiyartro salonları, hangarlar, hava limanı terminal binaları ve tren istsiyonları yapımında kullanılmaktadırlar. 4
  5. 5. 1- UZAY KAFES YAPI SİSTEMLERİNİN TANIMI 5
  6. 6. 1-1- Uzay Kafes Yapı Sistemlerinin Tarihsel Gelişimi  Belenger ve Brunet tarafından 1811’de Paris’te tasarlanan ve demir elemanlardan yapılmış olan yarım küre kübbe, uzay kafes yapı sistemleri için bir başlangıç olarak tanımlanmaktdır.  İngilterede ilk demir kübbe 1815 yılında Brighton’daki kraliyet sarayında inşa edilmiştir.  August Föpple (1854-1924) genelde üç boyutlu çelik kafes konusunda ilk araştırmacı olarak tanımlanmaktadır. 6
  7. 7. 1-1- Uzay Kafes Yapı Sistemlerinin Tarihsel Gelişimi  metal uzay kafes tasarımına yönelik ilk girişim Alexander graham Bell (1847-1922) tarafından yapılmıştır.  1907’de Graham Bell uçak kanatları yapımında uzay kafes sistemininden yararlanmıştır.  Aynı yılda Graham Bell uçak deneyleri denetiminde kullanılan ve çelik düğüm noktaları ve çubuklardan oluşan bir uzay kafes kule inşa etmiştir. 7
  8. 8. 1-1- Uzay Kafes Yapı Sistemlerinin Tarihsel Gelişimi • Dr. Max Mengeringhausen (1903- 1988) uzay kafes yapı sistemlerinin gelişiminde en önemli etkisi olan araştırmacı olarak kabul edilmektedir. • Mengeringhausen 1942 yılında meşhur Mero uzay kafes sistemini sundmuştur. Mero sistemi ilk ticari uzay kafes sistemidir ve günümüzde dünyada en yaygın uzay kafes sistemi olark kullanılmaktadır. 8
  9. 9. 1-2- Uzay Kafes Yapı Sistemlerinin Üstünlükleri  Hafif, yapısal olarak verimli ve malzeme açısından optimum yapı sistemleridir.  Kolonsuz büyük açıklıkların örtmesinde en ekonomik seçenektir.  Uzay kafes sistemlerde dış kuvvetleri üç boyutlu davaranışla taşınmaktadır. Düğüm noktasında dış kuvvet sadece düğüme bağlanmış olan çubuklara değil diğer çubuklarada yayılmaktadır. Bu nedenle herhangi bir düğüme şiddetli kuvvetlerin aktarması mümkün olmaktadır. Bu özellik üçak bakım hangarlarında yararlı olmaktadır. 9
  10. 10. 1-2- Uzay Kafes Yapı Sistemlerinin Üstünlükleri  Yüksek doğal rijitlikten dolayı deplasmanlar küçük olmaktadır. Bu özellik uzay kafes sistemlerinin parabolik çanak antenlerin, çok levhalı antenlerin ve teleskopların destek yapısı olarak kullanılmasında yararlıdır.  Uzay kafes sistemler prefabrik bileşenlerden oluşmaktadır ve bu nedenle deneyimsiz işçi tarafından montaj edilmesi mümkün olmaktadır.  Uzay kafes yapı sistemlerinde aydınlatma ve havalandırma gibi sistemler kolaylıkla kurulması mümkündür. 10
  11. 11. 1-2- Uzay Kafes Yapı Sistemlerinin Üstünlükleri  Uzay kafes sistemler kolaylıkla fabrikada üretilmiş ve inşaat alanına taşınmış olan prefabrik bileşenlerden kurulmaktadır ve bu yüzden yapım süresinde tasarruf edilmektedir.  Bileşenlerin hafif olmasından dolayı nakliyat kolayca yapılmaktadır.  Mimari tasarımda sınırsız özgürlük sağlanmaktadır.  Hafif olmalarından dolyı zati yüklerin şiddeti düşük olmaktadır ve buyüzden kolon sayısında ve temelde tasarruf edilmektedir. 11
  12. 12. 2- UZAY KAFES YAPI SİSTEMLERİN SINIFLANDIRILMASI  Düzlem yüzeyli uzay kafes sistemleri  Tonoz uzay kafes sistemleri  Kubbe uzay kafes sistemleri  Kule uzay kafes sistemleri  Bileşik uzay kafes sistemleri  Serbest formlu uzay kafes sistemleri 12
  13. 13. 2-1- Düzlem Yüzeyli Uzay Kafes Sistemler • Bir veya birden fazla düzlemsel ve paralel tabakadan oluşan uzay kafes yapı sistermlerine düzlem yüzeyli uzay kafes yapı sistemleri denir. • Tek tabakalı düzlem yüzeyli uzay kafesler eksenleri aynı düzlemde olan kiriş elemanların birleşmesinden oluşmaktadır. • Tek tabakalı sistemlerinde düğüm noktalari rijit olmalıdır. 13
  14. 14. 2-1- Düzlem Yüzeyli Uzay Kafes Sistemler • Çift tabakalı ve çok tabakalı düzlem yüzeyli uzay kafes sistemler birbirine paralel iki veya ikideden fazla tabakanın birleşmesinden oluşur. Bu tip sistemlerde alt ve üst tabakalar diyagonal ara çubuklar yardımıyla birleştirilir. • Çift tabakalı ve çok tabakalı düzlem yüzeyli uzay kafes sistemlerde çubuk elemanlar eksenel kuvvetleri taşımaktadırlar ve buyüzden düğüm noktaları mafsal olmabilmektedirler. 14
  15. 15. 2-2- Tonoz Uzay Kafes Sistemleri • Tek yönde eğrilikli olan uzay kafes sistemlerine tonoz kafes sistemleri denir. Tonoz biçimli uzay kafes sistemler bir veya birden fazla tabakadan yapılabilmektedir. • Tek tabakalı yapılarda yapının stabilitesini sağlamak için düğüm noktaları rijit olmalıdır. Bu durumda yapı elemanlarında eğilme momenti oluşmaktadır. 15
  16. 16. 2-2- Tonoz Uzay Kafes Sistemleri • Çift ve çok tabakalı tonoz uzay kafeslerde düğüm noktaları mafsal olarak tanımlanmaktadır ve çubuklar sadece eksenel kuvvetleri taşımaktadırlar. 16
  17. 17. 2-3- Kubbe Uzay Kafes Sistemleri • Tüm yönlerde eğriliğe sahip olan uzay kafes sistemlerine kubbe kafes sistemleri denir. Kubbe uzay kafes sistemleri aşağıda verildiği gibi sınıfandırılmaktadır. Kaburga Kubbeler Schwedler Kubbeler Lamella Kubbeler Scallop Kubbeler Diyametik Kubbeler Jeodezik Kubbeler 17
  18. 18. 2-3- Kubbe Uzay Kafes Sistemleri • Kaburga kubbe, kubbenin tepesinden aşağıya doğru devam eden kaburga elemanlar ve yatay halka elemanlardan oluşmaktadır. 18
  19. 19. 2-3- Kubbe Uzay Kafes Sistemleri • Schwedler kubbe, kubbenin tepesinden aşağıya doğru devam eden kaburga elemanlar ve yatay halka elemanlar ve kaburga ile halka elemanların kesişme noktasından geçen diyagonal elemanlardan oluşmaktadır. 19
  20. 20. 2-3- Kubbe Uzay Kafes Sistemleri • Lamella kubbe, kubbenin tepesinden ekvatoruna doğru saat yönünde ve saat yönünün tersinde yerleştirilmiş olan diyagonal elemanlardan oluşmaktadır. Lamella kubbelerde yatay halka olabilir veya olmayabilir ancak bu sistemlerde meridyen eleman bulunmamaktadır. 20
  21. 21. 2-3- Kubbe Uzay Kafes Sistemleri • Diyametik kubbeler uç noktası etrefında radyal olarak tekrarlanan dilimlerden oluşmaktadır. 21
  22. 22. 2-3- Kubbe Uzay Kafes Sistemleri • Jeodezik kubbenin kökeni diğerlerinden oldukça farklıdır. Bu tip kubbeler platonik veya arşimet ya da prizma veya anti-prizma hacimlerden oluşmaktadırlar. 22
  23. 23. 2-3- Kubbe Uzay Kafes Sistemleri • Scollap kubbe , kubbelerin en zarif ve şık tipi olarak tanımlanmaktadır. Scollap, söz konusu kubbelerin deniz tarağı kabuğuna benzerliğini ifade etmektedir. 23
  24. 24. 2-4- Piramit Uzay Kafes Sistemler • Piramit uzay kafes sistemler tek tabakalı veya çok tabakalı olarak yapılmaktadırlar. Piramidin tabanı üçgen, kare veya poligon olarak yapılmaktadır. 24
  25. 25. 2-6- Kule Uzay Kafes Sistemler • Kule uzay kafes sistemler değişik şekilerde ve tek tabakalı veya çok tabakalı olarak yapılmaktadır. 25
  26. 26. 2-7- Bileşik Uzay Kafes Sistemler • Bileşik uzay kafes sistemi iki veya ikiden fazla kafes sistemini birleştirilerek yapılmaktadır. Tonoz ve kubbeden yapılmış olan bileşik sistemler aşağıdaki şekilde gösterilmektedir. 26
  27. 27. 2-8- Serbest Formlu Uzay Kafes Sistemler • Serbest formlu uzay kafes sistemler isteğe bağlı değişik geometrilerde yapılmaktadırlar. Ayrıca bu tip yapıların geometrisi normal ve düzenli uzay kafes sistemlerini birleştirerek veya geometrilerinde değişim yaparak da üretilbilmektedir. 27
  28. 28. 3- UZAY KAFES YAPI SİSTEMLERİN MALZEMESİ • Uzay kafes yapı sistemlerinin çoğunun çelikten yapılmasına rağmen alüminyumda bu sistemlerin yapımında oldukça yaygındır ve ahşap, betonarme ve takviyeli plastik gibi malzemeler bazı yapılarda kullanılmıştır. • Yüksek akma mukavemetli dökme çelikten yapılmış olan elemanlar veya soğuk şekillendirilmiş elemanlar uzay kafes sistemlerin yapımında kullanılmaktadır. • Çelik bileşenler genelde galvanize ve/veya boyalı olarak kullanılmaktadır. • Alüminyum yoğunluğu yaklaşık olarak çeliğin yoğunluğunun üçte biridir ve çeliğe göre daha düşük elastisite modülüne sahiptir. 28
  29. 29. 3- UZAY KAFES YAPI SİSTEMLERİN MALZEMESİ • Ahşap malzeme yuvarlak direk, kereste ve lamine ahşap şeklinde uzay kafes yapı sistemlerinin yapımında kullanılmaktadır. • Ahşap uzay kafeslerde çubukların uçunda metal üçlar yerleştirilmektedir ve böylece kuvvetlerin kolaylıkla aktarılabilmesi sağlanmaktadır. 29
  30. 30. 3- UZAY KAFES YAPI SİSTEMLERİN MALZEMESİ • Betonarme uzay kafes sistemler çok ağır olmasına rağmen çelik miktarı az ve pahalı olan ülkelerde ekonomik bir seçenektir. Örneğin 1982 yılında Hindistan’da fuar alanı yapımında büyük boyutlarda bir betonarme uzay kafes inşa edilmiştir 30
  31. 31. 3- UZAY KAFES YAPI SİSTEMLERİN MALZEMESİ • Bazı deney amaçlı uzay kafes sistemleri takviyeli plastik malzeme kullanarak özellikle cam takviyeli polyesterden yapılmıştır. Ancak bu malzemelerin uzay kafeslerin yapımında kullanımı başlangıç aşamasındadır. Takviyeli polimerler birçok geleneksel yapı malzemesine göre daha yüksek mukavemet-ağırlık oranı, termal genleşme katsayısı ve elastisite modülüne sahipler. • Seminer kapsamında sadece çelikten veya alüminyumdan yapılmış olan uzay kafes sistemleri incelenmektedir. 31
  32. 32. 4- UZAY KAFES YAPI SİSTEMLERİN BİLEŞENLERİ Uzay kafes sistemleri genelde iki tipe ayrılmaktadır.  Çubuk-düğüm (veya küçük parça ) sistemler: uzay kafes prefabrik çubukları ve düğümleri birleştirerek monte edilmektedir.  Modüler sistemler : uzay kafes prefabrik modüllerin birleştirerek monte edilmektedir. 32
  33. 33. 4-1- Çubuk- Düğüm Sistemler • Çubuk-düğüm sistemler düğüm elemanı tipi ve çubukla düğüm elemanı bağlantı yöntemine göre farklı sistemlere ayrılmaktadırlar. Alternatif sistemlerin en önemli farklılığı düğüm noktası sistemi ve detayıdır. Bazı sistemler aşağıda verilmektedir.  Mero KK, Mero NK, Mero ZK  Tuball  Teriodetic  Nodus  Octatube  Moduspan 33
  34. 34. 4-1- Çubuk- Düğüm Sistemler Çubuk Elemanlar • Çubuk elemenı iki düğüm elemanı arasında bağlantı kurmaktadır ve düğüm elemanlarına gelen dış kuvvetleri aktarmaktadır. • Çubuklarda boru ve kutu kesitler diğer kesitlare göre daha çok kullanılmasına rağmen IPE, köşebent ve U kesitleri de bazen kullanılmaktadır. • Alüminyum çubuklar hafif olmasına rağmen çelik çubuğa göre daha pahalıdır. Uzay kafeslerin büyük bir çoğunluğu 210 ila 450 MPa akma mukavemetine sahip olan çelikten yapılmaktadır . 34
  35. 35. 4-1- Çubuk- Düğüm Sistemler Düğüm Elemanları • Düğüm noktalarının farklı tipleri farklı sistemleri meydana getirmiştir. Genelde bu sistemler düğüm noktası ismiyle tanımlanmaktadır. Düğüm elemanları aşağıda verildiği gibi sınıflandırılmaktadırlar.  Dolu Küre Düğüm Elemanları  Boş Küre Düğüm Elemanları  Silindirik Düğüm Elemanları  Düzlemsel Düğüm Elemanları 35
  36. 36. 4-1-2-1- Dolu Küre Düğüm Elemanları • Dolu küre düğüm elemanlarında dolu dökme çelik küreler üzerinde dişli delikler yapılmaktadır. • Genelde her çubuğun düğüm elemanı ile bağlantısı çubuğun uçunda ve merkez ekseni üzerinde bulunan cıvata ile elde edilmektedir. • Mero KK en yaygın dolu küre düğüm elemanlar sistemi olarak tanımlanmaktadır. 36
  37. 37. 4-1-2-1- Dolu Küre Düğüm Elemanları Mero KK • Mero KK sistemi ilk ticari uzay kafes sistemidir. Bu sistem Dr. Max Mangeringhausen tarafından 1930’ larda doğal yapıların uzerinde yaptığı araştırmalar sonucunda geliştirildi ve halen uzay kafes sistemlerin yapımında en mukemmel çözum olarak tanımlanmaktadır. 37
  38. 38. 4-1-2-1- Dolu Küre Düğüm Elemanları • Mero sistemi boru ve dökme çelik küre elemanlardan oluşmaktadır ve her düğüm noktasında elemanlar ile kürenin bağlantısı cıvata yardımıyla sağlanmaktadır. 38
  39. 39. 4-1-2-1- Dolu Küre Düğüm Elemanları 39
  40. 40. 4-1-2-2- Boş Küre Düğüm Elemanları Tuball • Eekhout tarafından 1984 ylında geliştirilmiş olan Tubal boş küre düğüm elemanı sferodan yapılmaktadır. • Düğüm elemanı kürenin dörtte birinden ve üçte birinden yapılmış olan kapaklardan oluşturmaktadır. Boru veya kutu elemanların uçunda kaynaklanmış dişli elemanlar bulunmaktadır ve bu elemanların düğüm ile bağlantısı yüksek mukavemetli cıvatalarla sağlanmaktadır. • Dolu küre düğümlerine göre Tuball sistemi hafif olmasına rağmen maliyeti daha yüksek olmaktadır. 40
  41. 41. 4-1-2-2- Boş Küre Düğüm Elemanları 41
  42. 42. 4-1-2-2- Boş Küre Düğüm Elemanları Mero NK • Mero NK sistemi Mero KK sisteminin geliştirilmiş tipi olarak bilinmektedir. Bu sistemler genelde çift tabakalı olak yapılmaktadır. 42
  43. 43. 4-1-2-2- Boş Küre Düğüm Elemanları • Üst tabaka elemanları kutudan yapılmaktadır ve pim ile içi boş kürelere bağlanmaktadır. • Diyagonal ve alt tabaka elemanlerı ise Mero NK gibi borudan yapılmaktadır. Alt tabakada Mero KK düğüm elemanı kullanılmaktadır. • Bu sistemlerin en önemli özelliği kaplama elemanlarının direk olarak çubukların üzerine oturabilmesidir. 43
  44. 44. 4-1-2-3- Silindirik Düğüm Elemanlanı Teriodetic sistem • En tanınmış olan silindirk düğüm, Kanada’ da geliştirilmiş olan Teriodetic sistemidir. • Teriodetic sistemler üzeri yarık alüminyum silindir ve uçları pres edilmiş borulardan oluşmaktadır. 44
  45. 45. 4-1-2-3- Silindirik Düğüm Elemanlanı • Teriodetic düğüm elemanının merkezinden geçen tek bir cıvatata tarafınden oluşan kuvvet borunun düğüm elemanına bağlantısını sağlamaktadır. 45
  46. 46. 4-1-2-3- Silindirik Düğüm Elemanlanı Mero ZK • Mero ZK silindirik düğüm elemanı çubuklar için rijit bir bağlantı temin etmktedir ve bu nedenle düz ve eğri yüzeyli tek tabakalı uzay kafes sistemlerinde kullanılmaktadır. 46
  47. 47. 4-1-2-3- Silindirik Düğüm Elemanlanı • Mero ZK sistemlerinde kutu kesitler kullanılmaktadır ve her bir elemanın düğüm ile bglantısı bir veya iki adet cıvata ile sağlanmaktadır. Bu sistemlerde NK sistemi gibi kaplama elemanları dierek olarak çubukların üzerine oturmaktadırlar. 47
  48. 48. 4-1-2-4- Levha Düğüm Elemanları • Düz veya preslenmiş levha, cıvata ve somundan oluşan düğüm elemanlarıdır. • Bu tip düğümlerin küresel düğümlere göre en önemli farkı kuvvet aktarma yöntemidir. Küresel düğümlerde cıvatalar eksenel kuvvet aktarmaktadır ancak levha düğümlerde levhayla çubuğun bağlantısını sağlayan cıvatalar kesme kuvvti etkisindedirler. • Bazı levha düğüm elemnı tipleri söğuk şekillendirilmiş çubuklardan yapılan hafif uzay kafes sistemlerinde veya ahşap uzay kafes sistemlerinde kullanılmaktadır. • Nodus, Octatube ve Moduspan (vaya Unistrut) levha düğüm elemanları grubunda yer alan en yaygın sistemlerdir. 48
  49. 49. 4-1-2-4- Levha Düğüm Elemanları Nodus • Nodus sistemi 1960’ ların sonunda İngiltere çelik derneği tarafından geliştirildi ve 1970’ li yılların başında ticari olarak tanıtıldı. 1985’ den beri Nodus sistemi Space Decks Ltd tarafından sunulmaktadır. • Nodus sistemi çeşitli parçaların montajından elde edilmektedir. Düğüm elemanı kendisi dökme çelikten yapılmış iki kapak ve bir ara parçadan oluşmaktadır. 49
  50. 50. 4-1-2-4- Levha Düğüm Elemanları • Kapaklar yüksek mukavemetli sürtünmeli tek bir cıvata ve somun yardımıyal birleştirilmektedir. • Dövme çelikten yapılmış ve cubuklara kaynaklanmış olan dişli uçlar çubukl ile düğüm elemanının bağlantısını sağlamaktadır 50
  51. 51. 4-1-2-4- Levha Düğüm Elemanları Octatube • 1973 yılında Prof. Dr. Ir. Mick Eekhout tarafından Hollanda’da geliştirilmiş olan Octatube sistemi bir adet sekizgen levha, ve levhaya kaynaklanmış iki adet yarım sekizgen levhadan oluşmaktadır. • Uçları pres edilmiş boru elemanlar, yüksek dayanımlı cıvata ile düğüm noktasına bağlanması sağlanmaktadır. • Octatube sistemi iki veya çok katlı uzay kafes sistemlerinde kullanılmaktadır. 51
  52. 52. 4-1-2-4- Levha Düğüm Elemanları Moduspan (Unistrut) • Moduspan sistemi Charles Atwood tarafından geliştirilmiş bir düğüm sistemidir ve özellikle soğuk şekillendirilmiş çubuklar için uygundur. • Düğüm beş adet standart bileşenden oluşmaktdır ve bu bileşenler cıvata ile birleştirilmektedir . 52
  53. 53. 4-2- MODÜLER SİSTEMLER Space Deck Sistemi • Space Deck modüler bir uzay kafes sistemidir ve 1950 li yallarda İngiltere’de geliştirildi. • Spcae Deck sistemi prefabrik piramit madülleri birleştirilerek imal edilmektedir. Piramit modüller çelik köşebent elemanlardan yapılmış olan bir kare çerçeveden, diyagonal çelik boru elemanlardan ve bir adet dökme çelik düğüm elemanından oluşmaktadır . 53
  54. 54. 4-2- MODÜLER SİSTEMLER • Boyutsal ayarları sağlamak için piramit imal aşamasında tüm bileşenler birbirine kaynaklanmaktadır. • Piramitin uçunda bulunan dökme çelik düğüm elemanı üzerinde her tarafta ve yatay yönde bir adet delik bulunmaktadır. • Komşu piramitlerde düğüm elemanlarının bağlantısı yüksek mukavemetli çelik çubuk kullanarak sağlanmaktadır . 54
  55. 55. 4-2- MODÜLER SİSTEMLER Cubic Sistemi • Laszek kubik tarafından 1970 li yıllarda geliştirildi ve Kubik şirketi tarafından pazarlanmaktadır. • Cubic sisteminde ‘T’, ‘L’ ve ‘X’ şeklinde olan üç tip prefabrik modül kullanılmaktadır. Modüllerin imalatı çubuk elemanları kaynakla birleştirilerek yapılmaktadır. • Cubic sistemlinde diyagonel eleman bulunmamaktadır ve buyüzden modüllerin bağlantısı rijit düğümlerle sağlanmaktadır. 55
  56. 56. 5- KAPLAMA ELAMANLARI • Uzay kafes yapı sistemlerinin kaplaması farklı malzemelerleden yapılmış olan elemanlarla yapılmaktadır. Kaplama elemanları aşağıda verilen gruplara ayrılmaktadır.  Metal kaplama  Şefaf kaplama  Memberan kaplama • Uygun kaplamanın seçiminde projenin ihtiyaçlarına göre aşağıda verilmiş olan kriterler dikkate alınmaktadır.  Su, ısı ve ses yalıtımı  Yangına ve rüzgara karşı dayanım  Devam ve yük taşıma kapasitesi  Estetik 56
  57. 57. 5-1- Metal Kaplama • Metal kaplama çelik veya alüminyumdan yapılmış olan trapezoid veya sandviç panel levhalarla yaoılmaktadır. • Çelik alüminyuma göre daha düşük maliyetlidir. 57
  58. 58. 5-2- Şeffaf kaplama • Uzay kafes yapı sistemlerinde şeffaf kaplama, cam , polikarbonat ve akrilik gibi şeffaf malzemelerden üretilmiş olan levhalarla yapılmaktadır. • Şeffaf kaplama güneş ısısını aktarma ve doğal aydınlatmadan dolayı enerji tüketimimi azltmaktadır ve estetik açısından diğer kaplama elemanlarına göre üstünlüğe sahiptir. 58
  59. 59. 5-3- Membran Kaplama • Son yıllarda kaliteli ve mukavemetli dokumaların üretimi kumaş malzemelerin inşaat sektöründe kullanımını geliştirmektedir. Membren kaplamalar estetik ve aydınlatma açısından önemli özelliklere sahipler. Kaplamada aşağıda verildiği gibi iki tip kumaş kullanılmaktadır.  Cam iplikle dokunmuş ve teflon ile kaplanmış kumaş  Polyester iplikle dokunmuş ve PVC ve PVDF ile kaplanmış kumaş 59
  60. 60. 6- UZAY KAFES YAPI SİSTEMLERİNİN STABİLİTESİ • Üniform olmayan kar yükü ve düğüm sistemi kusurlarından dolayı 1963’ te Bürkeş sergi salonunun çökmesi uzay kafes sistemlerin burkulma ve burkulma sonrası davranışını incelemeye yönelik ilgi oluşturmuştur. • Stabilite analizinin gelişmesinde iki ana yaklaşım kullanılmıştır.  Süreklilik benzetme yöntemi: yapı bir kabuk veya plaka gibi sürekli eşdeğer sistem ile ifade edilmektedir. Ayrık yöntem: Uzay kafes olduğu gibi analiz edilmektedir. Geniş sayısal hesplamalardan dolayı ayrık yöntemin kullanbilmesi bilgisayar programları gelişmesiyle mümkün olmuştur. 60
  61. 61. 6-1- Nonlineer Analiz Ve Burkulma Kuvveti • Aşağıda verilen hususların uzay kafes sistemlerinin burkulma analizinde dikkate alınması gerekmektedir.  Nonlineerliğin hanbigi tür olmasına karar vermek- sadece geometrik nonlineerlik ve elestik analiz veya geometrik ve malzeme nonlineerliği ve elastoplastik analiz.  Fiziksel model seçimi- eşdeğer sürekli veya ayrık yapı. 61
  62. 62. 6-1- Nonlineer Analiz Ve Burkulma Kuvveti  Kritik öncesi, çökme sırası ve kritik sonrası davranışınında nonlineer cevap belirlemek için sayısal prosedür seçimi. Yük taşıma kapasitesini etkileyen faktörlerin incelenmesi- (burkulma modları, çubuk sıklığı, geometrik ve mekanik kusurlar, plastik deformasyon, düğüm noktası rijitliği, yük dağılımı) . 62
  63. 63. 6-1-1- Geometrik ve Malzeme Nonlineerliği • Uzay kafes yapı sistemleri (özellikle tek tabakalı sistemler) önemli derecede nonlineer davranış göstermektedirler. Nonlineer davranış aşağıda verilmiş olan nedenlerden dolayı bu sistemlerde oluşmaktadır . 1) Eksenel kuvvetlerin etkisinde çubukların kısalması 2) Eğilmeden dolayı çubuk uzunluğunda değişim 3) Düğüm elemanlarının dönmesi 4) Hatalı bğlantı sisteminden dolayı çubuk uzunluğunun kısalması 5) Nonlineer malzeme özelliklerinden dolayı çubuk riğitliğinin değişimi • İlk dört geometrik nonlineerlik ve beşinci malzeme nonlineeriği olarak tanımlanmaktadır 63
  64. 64. 6-1-1- Geometrik ve Malzeme Nonlineerliği • Tek tabakalı eğri yuzeyli sistemlerde geometrik nonlineerlik oldukça etkilidir ve malzeme nonlineerliği etkisi düşük olmaktadır. • Çift tabakalı düzlem yüzeyli sistemlerde malzeme nonlineerliği geometrik nonlineerliğenden daha önemlidir. • Çift tabakalı eğri yüzeyli sistemlerde ise malzeme nonlineerliği ve geometrik nonlineerliğin dikkate alınması gerekmektedir. 64
  65. 65. 6-1-2- Nonlineer Yük-Deformasyon Eğrisinin Çiziminde Kullanılan Yöntemler • Nonlineer yük-deformasyon eğrisini çiziminde kullanılan yöntemler aşağıda verildiği gibi sınıflandırılmaktadır. Yük kontrollü yöntemler Deplasman kontrollü yöntemler Yay-Boyu metodu • Yük kontrollü yöntemler limit noktaları civarında çözüm vermemektedirler. Bu sorunu atlatmak için deplasman kontrollü yöntemler geliştirilmiştir. Bu yöntemlerin dezavantajı limit noktaları civarında artım parametrinin seçimidir. Yay-Boyu metodu bu soruna çözebilmektedir ve büyük ölçüde nonlineer sistemler için uygundur. 65
  66. 66. 6-2- Burkulma Kuvvetini Etkileyen Faktörler • Aşağda verilmiş olan faktörler uzay kafes sistemlerin burkulma kuvvetini etkilemektedirler. İnstabilite Modları Lokal burkulma yayılımı Çubukların sıklığı Sınır şartları Geometrik ve mekanik yapım hataları Düğüm noktası riğitliği Yük dağılımı 66
  67. 67. 6-2-1- İnstabilite Modları Çubuk İnstabilitesi • İnstabilitenin en basit şeklidir ve tek bir çubuğun burkulmasıyla meydana gelmektedir ve diğer çubuklar durumdan etkilenmemektedir. Eksenel basınç etkisinde düz prizmatik çubuğun burkulma kuvveti denklem 1’ de verimektedir. • 𝐸𝑒 etkin elastisite modülü • I çubuk eylemsizlik momenti • 𝑐𝑖 ve 𝑐𝑗 miktarları çubuk düğüm noktalarının dönme rijitliğini bağlı miktarlar • 𝑤0 başlangıç yapım hatası miktarı • 𝑒 çubuk uç basınç kuvvetlerinin dışmerkezliği miktarı • 𝑚 çubuk uç kesme kuvvet ve momenti ile ilgili bir miktar 67
  68. 68. 6-2-1- İnstabilite Modları Düğüm İnstabilitesi • Düğüm instabilitesi düğüm noktasına bağlanmış olan çubukların tümünün burkulmasıyla ve düğüm noktasının yük taşıma gücünü kayb etmesiyle meydana gelmektedir. 68
  69. 69. 6-2-1- İnstabilite Modları • Uzay kafes yapı sistemlerinin düğüm instabilitesi düğüm noktasında meydana gelen bir vurgu burkulmasından oluşmaktadır. • Düğüm instabilitesi t/R (t eşdeğer kabuk kalınlığı ve R eğrilik yarıçapıdır) oranı küçk olduğu zaman meydana gelmektedir. 69
  70. 70. 6-2-1- İnstabilite Modları • Düğüm instabilitesi büyük ölçüde düğüm noktasında birleşen çubukların rijitliğinden ve dış kuvvetlerden etkilenmektedir. Bir mafsal düğüm noktasını dikkate alarak birim alanı üniform düşey yükü cinsinden burkulma yükü ‘qcr’ denklem 2 ile ifade edilmektedir • A çubuk kesit alanı • E elastisite modülü • R eşdeğer kabuk eğrilik yarıçapı 70
  71. 71. 6-2-1- İnstabilite Modları Düğüm Burulma İnstabilitesi • Düğüm burulma instabilitesi düğüm elemanının boyutları büyük ve yüzey düzleminde çubukların eğilme riğitliği düşük olduğu zaman oluşmaktadır. 71
  72. 72. 6-2-1- İnstabilite Modları Sıralı İnstabilite • Kubbelerde bir halka üzerinde bulunan ve tonoz sistemlerde bir doğrultuda bulunan tüm düğümler ve düğüme bağlanan çubukler stabilitesini kayb ettiği zamam meydan gelmektedir. 72
  73. 73. 6-2-1- İnstabilite Modları Genel İnstabilite • Yapının büyük bir kısmında düğümler ve düğümlere bağlanmış olan çubuklar stabilitetesini kayb ettiği zamn meydana gelmektedir. 73
  74. 74. 74
  75. 75. 75
  76. 76. 76
  77. 77. 77
  78. 78. TEŞEKKÜRLER 78

×