Çerçeve Sistemler
Yapılarda düşey kuvvetlerin yanında deprem ve rüzgâr gibi yatay kuvvetlerin de taşınarak temellere iletilmesi gerekir. Bu nedenle düşey ve yatay yükleri beraber taşıyan bir sistemin tasarlanmalıdır. Bu kapsamda kolon ve kirişlerin rijit olarak birbirine bağlanmasıyla oluşan çerçeve sistemler ortaya çıkmıştır.
Yüksek yapılarda çerçeve sistemler yaygın olarak rijit bağlantılarla oluşturulmuş düşey kolon ve yatay kirişlerden meydana gelir. Betonarme ve çelik malzemenin kullanılabildiği bu taşıyıcı sistemlerin yatay yüklere karşı sağlamlığı, bağlantı noktalarının rijitliğine bağlıdır. Çerçeve sistemin başlıca avantajı planlamada pencere, kapı gibi boşluklarının düzenlenmesinde serbestlik sağlamasıdır.
Perde Duvarlı Sistem
Belirli bir yapı yüksekliğinden sonra (8–10 kat), çerçeve sistemler yatay yüklerin taşınmasında yetersiz kalır. Bu durumda, yapı içinde yapılacak sabit bölmeler düşey ve yatay yüklere karşı koyacak şekilde düzenlenerek “perde duvarlar” oluşturulur. Perdeler düzlem duvar, kafes kiriş şeklinde oluşturulan duvar, asansör, merdiven ve iç çekirdek çevre duvarlarını kapsar. Perde duvarlı sistemler, kendi ağırlıklarını ve yatay kuvvetleri karşılayabilen düşey düzlem elemanlarla oluşturulur ve genellikle büyük serbest mekânların gerekmediği konut, yurt, otel gibi yapılarda kullanılır.
Çerçeve ve Perde Duvarlı Sistem
Yalnızca çerçevelerle oluşturulan çok katlı yapılarda yapı yüksekliği arttıkça özellikle alt katlarda kolon kesitleri çok büyür. Bunun temel nedeni, çerçevelerin artan yapı yükseklikleri için yatay yükleri karşılamada yetersiz kalmalarıdır. Bu nedenle perde ve çerçeve sistemler birlikte kullanılır. Bu şekilde perdelerin büyük rijitliklerinden doğan yetersiz süneklik oranları, binaya çerçevelerin eklenmesiyle arttırılmış olmaktadır. Böylece yalnız çerçevelerin kullanılması halinde yatay yüklerin doğurduğu ötelenmeler sisteme perdeler eklenerek bir ölçüde önlenmektedir. Yatay yük olarak sadece rüzgâr etkisi altında, 30 katın üzerindeki yapılarda rijit çerçeve sistemlerin tek başına kullanılması uygun olmaz. Deprem etkisi söz konusu olduğunda bu kat sayıları daha da azalmaktadır. Bu durumda yapı içinde yatay yükleri karşılayacak perde duvarlar (taşıyıcı duvarlar) düzenlenir. Çerçeve ve perde duvarlı sistemler genellikle 40–60 kat yükseklikler için uygundur, ancak deprem etkisi altındaki bölgelerde bu kat adetleri çok daha düşüktür. Yurdumuzda ve dünyada, çok katlı yüksek yapı tasarımında en çok kullanılan taşıyıcı sistem perde ve çerçevelerden oluşan sistemlerdir.
Tübüler Sistem
Tübüler tasarımda, dış duvarlar rüzgâr yükünün tümünü ya da çoğunu karşıladığı için yapı içindeki diyagonal çaprazlamalara ve kesme duvarlarına gerek kalmaz. Bununla birlikte yapı yüksekliği ya da yatay yükler arttığında iç tüplerden ya da çekirdekten yararlanılabilir.
Tüp, yapı çevresinde sık aralıklı kolonlarla oluşturulur. Bu cephe strüktürü delikli bir duvar görünümündedir. Tübün rijitliği çok fazladır ve konsol kirişe benzer bir şekilde yatay yüklere karşı koyar.
Tübüler sistemler betonarme, çelik ve her ikisinin beraber kullanımından oluşan kompozit malzemeler ile inşa edilebilir.
