Construction methods and seismic retrofitting suggestions for vernacular timber houses, case studies of an Istanbul house, rumah gadang and kyomachiya

Yerel ahşap evlerı̇n yapım yöntemlerı̇ ve sı̇smı̇k güçlendı̇rme önerı̇lerı̇, İstanbul evı̇, rumah gadang ve kyomachı̇ya örneğı̇

PDF İndir

Tez No: 712823
Yazar: FERİHA KAMİLE ÖZCAN
Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ HALET ALMILA BÜYÜKTAŞKIN
Tez Türü: Yüksek Lisans
Konular: Mimarlık, Architecture
Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
Yıl: 2022
Dil: İngilizce
Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
Ana Bilim Dalı: Mimarlık Ana Bilim Dalı
Bilim Dalı: Çevre Kontrolü ve Yapı Teknoloji Bilim Dalı
Sayfa Sayısı: 173

Özet

Ahşap, konut mimarisi için her zaman önemli bir yapı malzemesi olmuştur. Özellikle deprem bölgelerinde inşa edilen evlerde ahşap strüktür tercih edilmiştir. Bunun sebeplerinden biri ahşabın hafif ve dayanıklı olmasıdır. Depreme dayanıklı modern ahşap yapı sistemleri her gün gelişmeye devam ederken geleneksel ahşap yapı sistemlerinin gelişimi birçok ülkede kesintiye uğramış ve doğal gelişimine devam edememiştir. Geçmişten beri geliştirile gelmekte olan yerel yapı yöntemlerini keşfetmeden yapılan sağlamlaştırılma uygulamaları da geleneksel yöntemlerin devamlılığı açısından birçok soruna yol açmıştır. Ahşap yapıları bu yönleri ile ele almayı hedefleyen bu tez araştırması 5 bölümde çalışılmıştır. Birinci bölümde, problem tanımı, çalışmanın amacı, kapsam ve çalışma yöntemi açıklanmıştır. İkinci bölümde, literatürde, amaçlanan konu kapsamında yapılmış çalışmalar ve bu teze kaynak olan çalışmalar sıralanmış ve içerikleri kısaca ele alınmıştır. Daha sonra bir yapı malzemesi olarak ahşabın tercih edilmesini sağlayan özellikleri ve diğer yapı malzemelerine göre avantajları üzerinde durulmuştur. Burada ahşabın fiziksel ve mekanik özellikleri gözden geçirilmiştir. Ahşabın doğal ve yenilenebilir olması sayesinde bu yüzyılın ihtiyaçlarını karşıladığı belirtilmiştir. Ahşap hakkında genel bilgiler ve kavramlar anlatılmış ve geleneksel yapıda nasıl kullanıldığı hakkında bilgiler verilmiştir. İleriki bölümlerde ele alınacak örnek yapı incelemelerinin daha iyi açıklanabilmesi için depremlerin ahşap yapılar üzerindeki etkileri açıklanmıştır. Ahşap yapıların sünek davranışlarının kaynağı ve depremdeki avantajları, depremlerin kaydedilme ve simüle edilme yöntemlerinden bahsedilmiştir. Bunun amacı, söz konusu yöntemlerin depremden sonra ahşap yapılarda oluşan hasarların ölçüm yöntemlerinin geliştirilmesindeki önemini vurgulamaktır. Üçüncü bölümde inceleme süreci başlamıştır ve örnek yapılar, Endonezya, Japonya ve Türkiye olmak üzere üç farklı bölgeden seçilmiştir. Seçim, yapıların kültürel önemi, deprem olgusu ve yapım tarihi dikkate alınarak belirlenmiştir. Çevresel koşulları önemli ölçüde farklı olsa da Avrupa ve Japon ahşap evlerinin benzerliklerini ve farklılıklarını tartışan birçok araştırma bulunmaktadır. Benzer şekilde literatürde Japon ve Türk ahşap evleri arasında karşılaştırma yapan birkaç çalışma da bulunmaktadır. Ancak Endonezya ve Türk evlerinin benzerliklerini tartışan bir araştırma bulunmamaktadır. Bu sebeple, özellikle depreme karşı üretilen geleneksel çözümleri yeterince tespit edebilmek için seçilen bu örnekler arasındaki benzerlik ve farklılıkları incelemek önemlidir. Bahsedilen bölgelerden birer örnek seçilmiş, bunların yapısal özelliklerini keşfetmek için literatür taraması ve yazarın geçmiş saha ziyaretlerinde elde etmiş olduğu kayıtlar temel olarak kullanılmıştır. Belirlenen üç bölgede, ahşap malzemenin yöresel olarak nasıl işlendiği ve seçilen yapılarda nasıl kullanıldığı ayrıntılandırılmıştır. Bu bölgelerde kullanılan ahşap malzemesinin hammaddesi olan orman varlığı, ahşap türleri ve bu türlerin yapıda nasıl kullanıldıklarından bahsedilmiştir. Bölgelerin sismik özellikleri, iklimi ve topografyası da incelenmiş ve yakınlıkları karşılaştırılmıştır. Seçilen ahşap yapıların hepsi ahşap karkas sistemlerdir. Günümüzde hala ayakta olan bu yapı türlerini şekillendiren çevresel etkenler ve bu etkenlere karşı kullanılan yöresel ahşap sistem inşa yöntemleri açıklanmıştır. Sistemler, inşaat yöntemleri, kullanılan malzemeler, ölçekleri, konfigürasyonları, bağlantıları, tasarım konseptleri açısından incelenmiş ve benzerlikleri irdelenmiştir. Bunun yanı sıra ileriki bölümlerde çözüm önerisi sunmak üzere yapıların depremde karşılaşacağı mekanik sorunlar belirlenmiştir. Ahşap malzemenin sağladığı yapı ömrünün, yeniden tasarlanabilir ve yenilenebilir olmasının, geleneksel yapılarda faydalanılan ortak özellikleri olduğu belirtilmiştir. Bu karşılaştırmada doğal çevre şartlarının benzerlik ve farklılıkları da göz önünde bulundurulmuştur. Yapıların deprem sebebiyle benzer yüklere maruz kalsa da bu sorunların üstesinden gelmek için çeşitli yapısal konfigürasyonlara başvurulduğu gösterilmiştir. Bu sebeple, hasarlar ve onarım çalışmaları her ev için büyük ölçüde farklıdır. Örnek yapıların bu özellikleri, sürdürülebilirlikleri ve gelecekte uygun çözümlerle onarılmalarını önerebilmek için ayrıntılı olarak açıklanmıştır. Dördüncü bölümde, her bir vaka çalışması bölgesinde kullanılan mevcut sismik güçlendirme yöntemleri belirlenmiş, seçilen geleneksel evlere uygun güçlendirme yöntemleri tartışılmış ve evlere güçlendirme yöntemleri belirlenmiş, en az müdahaleye sebep olan yöntemler tercih edilmiştir ve uygun çözümler listelenmiştir. Genel bir değerlendirme tablosu ile yöntemlerin özeti yapılmıştır. Beşinci bölümde sonuç ve öneriler yer almaktadır. Geleneksel sistemlerin yeterli yönleri vurgulanmış ve yetersiz yönlerini geliştirecek yapısal sağlamlaştırma önerileri sunulmuştur. Geleneksel ahşap strüktürün gelişim sürecinin devam etmesinin önemi ve bu gelişiminin modern ahşap binalarda devam edebilmesinin mümkün olduğu gösterilmeye çalışılmıştır. Yerel yaşam tarzlarına uygun evlerin ahşap malzeme ile inşa edilmeye daha uyumlu olduğu, ekolojik bir çözüm ve depreme dayanıklı olduğu vurgulanmıştır. Ahşap yapı malzemelerine, geleneksel yöntemlerin bugün de uygulanabilecek yönleri olduğu vurgulanarak özendirilmeye çabalanmıştır. Çıkarımlar aşağıdaki gibi listelenebilir; • Seçilen yapı sistemlerinin depremlerde az bir hasarla ayakta kaldığı geçmişteki kayıtlar incelenerek görülmüştür. Ancak depremde az hasar sağlanması için yapının orijinal formunda olması ve bakımının doğru yapılmış olması gibi şartların sağlanması gereklidir. • Deprem güçlendirme çalışması için taban izolasyon sistemleri, sıvılı titreşim sönümlendirici (viscous damper), çelik kama (shear plate connector), çubuk veya levha cam elyaf takviyeli polimer (bar or plates of FBR), temel ankrajı, çelik çekirdek sistemlerinin hangi şartlarda hangi yapılar için kullanılabileceği yorumlanmıştır. Bu yöntemlerin kullanıldığı yapılardan örnekler de verilmiştir ve seçilen yapılarda uygulanabilirliği tartışılmış ve öneriler sunulmuştur. • Dolgu sistemleri sayesinde geleneksel yapıların daha iyi deprem davranışı gösterdiği düşünülerek geleneksel yapıların davranışlarının anlaşılması için dolgu sistemlerinin simülasyonlara eklenmesinin önemi belirtilmiştir. • Seçilen yapılardan dolgu malzemeleri olanların hasar görme modlarına etkisi olduğu ve yine simülasyonlarda bunların etkisinin ayrıca göz önünde bulundurulması gerektiği not edilmiştir. • Sürdürülebilir orman kullanımının ve geliştirilmesinin geleneksel yöntemlerde de var olduğu ve devam edilmesi gerektiği çünkü geleneksel yapılarda kullanılan ağaç türlerinin tükenmekte olduğu vurgulanmıştır. • Tam ölçekli deneyler, seçilen yapı türlerinden bazılarında daha önce hiç yapılmamış olması sebebiyle bazı yapı davranışlarının tam anlaşılamayacağı ve bu deneylerin önemi belirtilmiştir. • Geleneksel yapılara yerleştirilecek olan ölçüm sistemleri ile hasarların erken tespiti önerilmiştir. • Standartlardaki uygulamalar ve bu uygulamaların gelişiminden kısaca bahsedilmiş ve bu konuda takip ve araştırmaların artması gerektiği belirlenmiştir. • Yerli dilde olan yayınlar ancak kısmi bir şekilde incelendiği için sonraki çalışmalarda bu incelemenin artması ve başka bölgelerde uygulanabilirliği düşünülmesi gerektiği önerilmiştir. • Geleneksel yapı yöntemlerinin devamlılığının nasıl sağlanabileceği hakkında çözümler üretilmiş, disiplinler arası çalışmaların önemi vurgulanmıştır. Bu alanda yapılacak çalışmalarda simülasyon yöntemleri ile hasar tespitleri ve önerilerin uygulanmasıyla elde edilecek sonuçların tespiti ve gelişen teknolojilerin takip edilerek yöntemlerin yenilenmesi gerektiği önerilmiştir.

Özet (Çeviri)

Timber has been a crucial building material for residential architecture. Especially in earthquake-prone regions, timber is preferred over other building materials due to its lightweight and strength. In this research, the special properties of timber are discussed. The advantages of timber over other materials are also emphasised. The effects of earthquakes on timber structures are explained. The methods for recording and simulating earthquakes are briefly explained since these systems are crucial in the development of quantitative measurement methods of residual damages on timber structures after earthquakes. Three case study buildings are selected for the research. The case studies are chosen from different parts of the world namely Turkey, Indonesia and Japan. The cultural importance, seismic environment and the construction dates of the structures are considered in the selection. The literature is devoid of research that discusses the similarities of Indonesian and Turkish vernacular timber houses. However, a few studies discuss the similarities between the Japanese and Turkish timber houses. Additionally, countless research projects discuss the similarities and differences of European and Japanese timber houses even though the environmental conditions of these two are significantly different. It is essential to study Turkey, Indonesia and Japan to recognise the similarities and differences in their local construction solutions against earthquakes. The literature review and records from previous site visits by the author are used as a basis to decipher the structural properties of the cases. It is presented that the case studies experience similar lateral loads due to the earthquakes. Diverse structural configurations are used by the local builders to overcome the seismic loads. Therefore, the residual damages and repair works are significantly different for each case. These properties of the cases are explained in detail to be able to suggest suitable future solutions for their sustainability. The existing seismic retrofitting methods that are used in each case study region are discussed. The suitable retrofitting methods are chosen for each case study. The suggested solutions are listed in a table.

Benzer Tezler

Tez No
485219
CFRP elemanlarla güçlendirilmiş tüp kesitli çelik çaprazların histeretik davranışı
Hysteretic behavior of tubular steel braces retrofitted with CFRP memebers
CEM HAYDAROĞLU
Doktora
Türkçe
2017
Deprem Mühendisliği İstanbul Teknik Üniversitesi
İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OĞUZ CEM ÇELİK
Tez No
691137
Yoğun deprem risk bölgesindeki bir okul binasının türkiye bina deprem yönetmeliği 2018'e göre değerlendirilerek güçlendirilmesi
Evaluation and reinforcement according to the turkey building earthquake code 2018 of a school building in the intensive earthquake region
SELMA GÜNEŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
İnşaat Mühendisliği Gümüşhane Üniversitesi
İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZLEM ÇAVDAR
Tez No
559194
Mevcut bir betonarme binanın 2019 Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği'ne göre zaman tanım alanında analizinin yapılarak performansının belirlenmesi ve çelik güçlendirme önerileri
Earthquake in Turkey 2019 building an existing concretebuilding structures by regulation analysis determination of performance areas in time description and recommendations for reinforcing steel
YUNUS ŞAHİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
İnşaat Mühendisliği İstanbul Teknik Üniversitesi
İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ELİŞAN FİLİZ PİROĞLU
Tez No
642148
Yönetmelik kurallarına uymayan yapılar için kullanılabilecek farklı deprem güçlendirme yöntemlerinin kırılganlık eğrileri ile değerlendirilmesi
Use of fragility curves for evaluation of different seismic retrofitting techniques applicable to substandard structures
MEHMET AKİF ALTINOK
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Deprem Mühendisliği İstanbul Teknik Üniversitesi
İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALPER İLKİ
Tez No
401445
The adaptability of slab track systems to unstable areas
Başlık çevirisi yok
ALPER CEBECİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
İnşaat Mühendisliği The University of Birmingham
DR. DERMOT KELLY
DR. FELIX SCHMID

Geri Dön