Uzay kafes yap± sistemleri

  • View
    1.249

  • Download
    13

Embed Size (px)

Text of Uzay kafes yap± sistemleri

UKUROVA NVERSTES MHENDSLK- MMARLIK FAKLTES NAAT MHENDSL BLM

UKUROVA NVERSTESMHENDSLK- MMARLIK FAKLTESNAAT MHENDSL BLM

UZAY KAFES YAPI SSTEMLER

Sajjad BAYRAMI11BLMLERUZAY KAFES YAPI SSTEMLERNN TANIMIUZAY KAFES YAPI SSTEMLERNN SINIFLANDIRILMASIUZAY KAFES YAPI SSTEMLERNN MALZEMESUZAY KAFES YAPI SSTEMLERNN BLEENLERUZAY KAFES YAPI SSTEMLERNN ANALZ VE STABLTES

21- UZAY KAFES YAPI SSTEMLERNN TANIMIYap mhendislii ve mimarlk dnyasnda Uzay yaplar veya Uzaysal Yaplar boyutlu davrana sahip olan tayc sistemlere denir. Uzay yaplar Trke literatrde uzay kafes yap sistemleri olarak tanmlanmaktadr. Uzay kafes yap sistemleri dm elemanlar ve ubuklardan veya prefabrik modllerden olumaktadrlar. 3

1- UZAY KAFES YAPI SSTEMLERNN TANIMIeitli stnlklerden dolay Uzay kafes yap sistemlerinin kullanm son yllarda hzla gelimektedir ve endstri yaplar, spor salonlar, fuar ve kongre merkezleri, sinema ve tiyartro salonlar, hangarlar, hava liman terminal binalar ve tren istsiyonlar yapmnda kullanlmaktadrlar.

4

1- UZAY KAFES YAPI SSTEMLERNN TANIMI5

1-1- Uzay Kafes Yap Sistemlerinin Tarihsel Geliimi Belenger ve Brunet tarafndan 1811de Pariste tasarlanan ve demir elemanlardan yaplm olan yarm kre kbbe, uzay kafes yap sistemleri iin bir balang olarak tanmlanmaktdr. ngilterede ilk demir kbbe 1815 ylnda Brightondaki kraliyet saraynda ina edilmitir. August Fpple (1854-1924) genelde boyutlu elik kafes konusunda ilk aratrmac olarak tanmlanmaktadr.

61-1- Uzay Kafes Yap Sistemlerinin Tarihsel Geliimimetal uzay kafes tasarmna ynelik ilk giriim Alexander graham Bell (1847-1922) tarafndan yaplmtr.1907de Graham Bell uak kanatlar yapmnda uzay kafes sistemininden yararlanmtr. Ayn ylda Graham Bell uak deneyleri denetiminde kullanlan ve elik dm noktalar ve ubuklardan oluan bir uzay kafes kule ina etmitir.

71-1- Uzay Kafes Yap Sistemlerinin Tarihsel GeliimiDr. Max Mengeringhausen (1903-1988) uzay kafes yap sistemlerinin geliiminde en nemli etkisi olan aratrmac olarak kabul edilmektedir. Mengeringhausen 1942 ylnda mehur Mero uzay kafes sistemini sundmutur. Mero sistemi ilk ticari uzay kafes sistemidir ve gnmzde dnyada en yaygn uzay kafes sistemi olark kullanlmaktadr.

81-2- Uzay Kafes Yap Sistemlerinin stnlkleri Hafif, yapsal olarak verimli ve malzeme asndan optimum yap sistemleridir. Kolonsuz byk aklklarn rtmesinde en ekonomik seenektir. Uzay kafes sistemlerde d kuvvetleri boyutlu davaranla tanmaktadr. Dm noktasnda d kuvvet sadece dme balanm olan ubuklara deil dier ubuklarada yaylmaktadr. Bu nedenle herhangi bir dme iddetli kuvvetlerin aktarmas mmkn olmaktadr. Bu zellik ak bakm hangarlarnda yararl olmaktadr.

991-2- Uzay Kafes Yap Sistemlerinin stnlkleri Yksek doal rijitlikten dolay deplasmanlar kk olmaktadr. Bu zellik uzay kafes sistemlerinin parabolik anak antenlerin, ok levhal antenlerin ve teleskoplarn destek yaps olarak kullanlmasnda yararldr. Uzay kafes sistemler prefabrik bileenlerden olumaktadr ve bu nedenle deneyimsiz ii tarafndan montaj edilmesi mmkn olmaktadr. Uzay kafes yap sistemlerinde aydnlatma ve havalandrma gibi sistemler kolaylkla kurulmas mmkndr.101-2- Uzay Kafes Yap Sistemlerinin stnlkleri Uzay kafes sistemler kolaylkla fabrikada retilmi ve inaat alanna tanm olan prefabrik bileenlerden kurulmaktadr ve bu yzden yapm sresinde tasarruf edilmektedir. Bileenlerin hafif olmasndan dolay nakliyat kolayca yaplmaktadr. Mimari tasarmda snrsz zgrlk salanmaktadr. Hafif olmalarndan doly zati yklerin iddeti dk olmaktadr ve buyzden kolon saysnda ve temelde tasarruf edilmektedir.

112- UZAY KAFES YAPI SSTEMLERN SINIFLANDIRILMASI Dzlem yzeyli uzay kafes sistemleri Tonoz uzay kafes sistemleri Kubbe uzay kafes sistemleri Kule uzay kafes sistemleri Bileik uzay kafes sistemleri Serbest formlu uzay kafes sistemleri

122-1- Dzlem Yzeyli Uzay Kafes SistemlerBir veya birden fazla dzlemsel ve paralel tabakadan oluan uzay kafes yap sistermlerine dzlem yzeyli uzay kafes yap sistemleri denir. Tek tabakal dzlem yzeyli uzay kafesler eksenleri ayn dzlemde olan kiri elemanlarn birlemesinden olumaktadr. Tek tabakal sistemlerinde dm noktalari rijit olmaldr.

132-1- Dzlem Yzeyli Uzay Kafes Sistemlerift tabakal ve ok tabakal dzlem yzeyli uzay kafes sistemler birbirine paralel iki veya ikideden fazla tabakann birlemesinden oluur. Bu tip sistemlerde alt ve st tabakalar diyagonal ara ubuklar yardmyla birletirilir. ift tabakal ve ok tabakal dzlem yzeyli uzay kafes sistemlerde ubuk elemanlar eksenel kuvvetleri tamaktadrlar ve buyzden dm noktalar mafsal olmabilmektedirler.

142-2- Tonoz Uzay Kafes Sistemleri Tek ynde erilikli olan uzay kafes sistemlerine tonoz kafes sistemleri denir. Tonoz biimli uzay kafes sistemler bir veya birden fazla tabakadan yaplabilmektedir.Tek tabakal yaplarda yapnn stabilitesini salamak iin dm noktalar rijit olmaldr. Bu durumda yap elemanlarnda eilme momenti olumaktadr.

152-2- Tonoz Uzay Kafes Sistemleri ift ve ok tabakal tonoz uzay kafeslerde dm noktalar mafsal olarak tanmlanmaktadr ve ubuklar sadece eksenel kuvvetleri tamaktadrlar.

162-3- Kubbe Uzay Kafes Sistemleri Tm ynlerde erilie sahip olan uzay kafes sistemlerine kubbe kafes sistemleri denir. Kubbe uzay kafes sistemleri aada verildii gibi snfandrlmaktadr. Kaburga KubbelerSchwedler KubbelerLamella KubbelerScallop KubbelerDiyametik KubbelerJeodezik Kubbeler

172-3- Kubbe Uzay Kafes Sistemleri Kaburga kubbe, kubbenin tepesinden aaya doru devam eden kaburga elemanlar ve yatay halka elemanlardan olumaktadr.

182-3- Kubbe Uzay Kafes Sistemleri Schwedler kubbe, kubbenin tepesinden aaya doru devam eden kaburga elemanlar ve yatay halka elemanlar ve kaburga ile halka elemanlarn kesime noktasndan geen diyagonal elemanlardan olumaktadr.

192-3- Kubbe Uzay Kafes Sistemleri Lamella kubbe, kubbenin tepesinden ekvatoruna doru saat ynnde ve saat ynnn tersinde yerletirilmi olan diyagonal elemanlardan olumaktadr. Lamella kubbelerde yatay halka olabilir veya olmayabilir ancak bu sistemlerde meridyen eleman bulunmamaktadr.

202-3- Kubbe Uzay Kafes Sistemleri Diyametik kubbeler u noktas etrefnda radyal olarak tekrarlanan dilimlerden olumaktadr.

212-3- Kubbe Uzay Kafes Sistemleri Jeodezik kubbenin kkeni dierlerinden olduka farkldr. Bu tip kubbeler platonik veya arimet ya da prizma veya anti-prizma hacimlerden olumaktadrlar.

222-3- Kubbe Uzay Kafes Sistemleri Scollap kubbe , kubbelerin en zarif ve k tipi olarak tanmlanmaktadr. Scollap, sz konusu kubbelerin deniz tara kabuuna benzerliini ifade etmektedir.

232-4- Piramit Uzay Kafes SistemlerPiramit uzay kafes sistemler tek tabakal veya ok tabakal olarak yaplmaktadrlar. Piramidin taban gen, kare veya poligon olarak yaplmaktadr.

242-6- Kule Uzay Kafes SistemlerKule uzay kafes sistemler deiik ekilerde ve tek tabakal veya ok tabakal olarak yaplmaktadr.

252-7- Bileik Uzay Kafes SistemlerBileik uzay kafes sistemi iki veya ikiden fazla kafes sistemini birletirilerek yaplmaktadr. Tonoz ve kubbeden yaplm olan bileik sistemler aadaki ekilde gsterilmektedir.

262-8- Serbest Formlu Uzay Kafes SistemlerSerbest formlu uzay kafes sistemler istee bal deiik geometrilerde yaplmaktadrlar. Ayrca bu tip yaplarn geometrisi normal ve dzenli uzay kafes sistemlerini birletirerek veya geometrilerinde deiim yaparak da retilbilmektedir.

273- UZAY KAFES YAPI SSTEMLERN MALZEMESUzay kafes yap sistemlerinin ounun elikten yaplmasna ramen alminyumda bu sistemlerin yapmnda olduka yaygndr ve ahap, betonarme ve takviyeli plastik gibi malzemeler baz yaplarda kullanlmtr. Yksek akma mukavemetli dkme elikten yaplm olan elemanlar veya souk ekillendirilmi elemanlar uzay kafes sistemlerin yapmnda kullanlmaktadr. elik bileenler genelde galvanize ve/veya boyal olarak kullanlmaktadr. Alminyum younluu yaklak olarak eliin younluunun te biridir ve elie gre daha dk elastisite modlne sahiptir.

283- UZAY KAFES YAPI SSTEMLERN MALZEMESAhap malzeme yuvarlak direk, kereste ve lamine ahap eklinde uzay kafes yap sistemlerinin yapmnda kullanlmaktadr.Ahap uzay kafeslerde ubuklarn uunda metal lar yerletirilmektedir ve bylece kuvvetlerin kolaylkla aktarlabilmesi salanmaktadr.

293- UZAY KAFES YAPI SSTEMLERN MALZEMESBetonarme uzay kafes sistemler ok ar olmasna ramen elik miktar az ve pahal olan lkelerde ekonomik bir seenektir. rnein 1982 ylnda Hindistanda fuar alan yapmnda byk boyutlarda bir betonarme uzay kafes ina edilmitir

303- UZAY KAFES YAPI SSTEMLERN MALZEMESBaz deney amal uzay kafes sistemleri takviyeli plastik malzeme kullanarak zellikle cam takviyeli polyesterden yaplmtr. Ancak bu malzemelerin uzay kafeslerin yapmnda kullanm balang aamasndadr. Takviyeli polimerler birok geleneksel yap malzemesine gre daha yksek mukavemet-arlk oran, termal genleme katsays ve elastisite modlne sahipler. Seminer kapsamnda sadece elikten veya alminyumdan yaplm olan uzay kafes sistemleri incelenmektedir.314- UZAY KAFES YAPI SSTEMLERN BLEENLERUzay kafes sistemleri genelde iki tipe ayrlmaktadr.

ubuk-dm (veya kk para ) sistemler: uzay kafes prefabrik ubuklar ve dmleri birletirerek monte edilmektedir.

Modler sistemler : uzay kafes prefabrik modllerin birletirerek monte edilmektedir.

324-1- ubuk- Dm Sistemlerubuk-dm sistemler dm eleman tipi ve ubukla dm eleman balant yntemine gre farkl sistemlere ayrlmaktadrlar. Alternatif sistemlerin en nemli farkll dm noktas sistemi ve detaydr. Baz sistemler aada verilmektedir.

Mero KK, Mero NK, Mero ZK Tuball Teriodetic Nodus Octatube Moduspan

334-1- ubuk- Dm Sistemlerubuk Elemanlar ubuk elemen iki dm eleman arasnda balant kurmaktadr ve dm elemanlarna gelen d kuvvetleri aktarmaktadr. ubuklarda boru ve kutu kesitler dier kesitlare gre daha ok kullanlmasna ramen IPE, kebent ve U kesitleri de bazen kullanlmaktadr. Alminyum ubuklar hafif olmasna ramen elik ubua gre daha pahaldr. Uzay kafeslerin byk bir ounluu 21