Sepet örgülü ve ahşap iskelet strüktürlü geleneksel Akçakese evlerinin deprem performansının değerlendirilmesi
Evaluation of the seismic performance of traditional Akçakese houses in relation to structural deterioration
- Tez No: 949680
- Danışmanlar: DOÇ. DR. CANER GÖÇER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mimarlık, Architecture
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- 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: 171
Özet
Aktif fay hatlarının bulunduğu Türkiye'nin yüksek deprem riski altında yer alması, geleneksel yapıların ve kültürel mirasın korunmasını önemli bir konu haline getirmektedir. Ülkenin çeşitli bölgelerinde farklı iklimsel ve coğrafi koşullara uygun olarak geliştirilen geleneksel yapı tipleri, sadece fiziksel çevrenin değil, aynı zamanda toplumsal belleğin ve kültürel sürekliliğin birer taşıyıcısı niteliğindedir. Anadolu'da nesiller boyu inşa edilen geleneksel ahşap iskelet yapı sistemine sahip konutlar, yalnızca yerel mimari ve zanaatkârlığı yansıtmakla kalmamakta, aynı zamanda tarihsel, sosyo-kültürel ve ekonomik yapının sürdürülebilirliğine de katkıda bulunmaktadır. Bu tür yapıların korunması, hem mevcut yerleşim dokusunun karakteristik özelliklerinin devamlılığının sağlanması hem de mimari mirasın gelecek nesillere aktarılması bakımından büyük bir öneme sahiptir. Aynı zamanda, bu yapılar toplumun kolektif hafızasının ve yerel yaşam biçimlerinin somut göstergeleri olarak değerlendirilmektedir. Dolayısıyla bu yapıların belgelenmesi, dijital ve fiziksel arşivlere kazandırılması, gelecek kuşaklara aktarılması ve afetlere karşı dirençli hale getirilmesi, kültürel sürekliliğin sağlanması açısından da stratejik bir gereklilik olarak öne çıkmaktadır. Şile'nin Akçakese köyünde bulunan ve“sepet örgülü”olarak tanımlanan evler, bölgenin iklim koşulları, topoğrafyası ve yerel malzeme kaynaklarına uygun özgün mimari özellikler taşımaktadır. Yörede bol miktarda bulunan ve dayanıklılığı ile bilinen kestane ağacı, bu yapıların ahşap iskeletinin ana malzemesi olarak tercih edilmiştir. Bu tercih, yapıların hem hafif hem de esnek olmasını sağlayarak hem uygulama sürecinde kolaylık sağlamış hem de deprem gibi yatay kuvvetlere karşı daha dirençli bir yapı formu ortaya çıkarmıştır. Ahşabın sünek yapısı, ani etkilere karşı enerji yayma kapasitesi sayesinde göçmeyi geciktirici ve deformasyonu kontrol edici bir davranış sergilemesini mümkün kılmaktadır. Ancak, söz konusu evler zaman içinde çevresel faktörlerin etkisiyle çeşitli bozulmalara uğramış hem malzeme düzeyinde hem de strüktürel bütünlük açısından birtakım zayıflıklar oluşmuştur. Bu durum, yapıların dayanıklılığını azaltmakta ve özellikle deprem gibi ani ve şiddetli doğal felaketler karşısında ciddi bir tehdit oluşturmaktadır. Marmara Denizi çevresinde beklenen büyük ölçekli deprem riski göz önüne alındığında, bu tür yapısal bozulmaların dikkate alınması, kapsamlı teknik incelemelerin yapılması ve mevcut duruma uygun müdahale stratejilerinin geliştirilmesi gerekmektedir. Günümüzde artan kentleşme eğilimleri, modern yapı malzemelerinin yaygın kullanımı ve geleneksel yapım tekniklerinin giderek unutulması, geleneksel yapıların korunmasını oldukça zorlaştırmıştır. Birçok geleneksel konut, bakım yetersizliği ve kullanım dışı kalma gibi nedenlerle zamanla terk edilmiştir. Bu noktada, geleneksel Akçakese evlerinin sismik performansının değerlendirilmesi hem tarihsel sürekliliğin sağlanması hem de olası depremlerin etkilerinin minimize edilmesi açısından bilimsel araştırmalara temel oluşturacak nitelikte bir konudur. Söz konusu değerlendirmeler yalnızca yapısal sağlamlık bağlamında değil, aynı zamanda mekânsal kimliğin, geleneksel yaşam biçimlerinin ve yerel üretim pratiklerinin sürdürülebilirliği açısından da önem arz etmektedir. Bu tür yapıların korunmasına yönelik çalışmaların çok boyutlu ve disiplinlerarası bir yaklaşımla ele alınması hem koruma politikalarının geliştirilmesi hem de afet yönetimi stratejilerinin iyileştirilmesi açısından kritik bir gerekliliktir. Bu çalışma kapsamında, öncelikle geleneksel ahşap yapıların taşıyıcı sistemlerine yönelik strüktürel kurguları incelenmiş; Türkiye'de meydana gelen geçmiş depremlerde ahşap iskelet yapılarda gözlemlenen hasar mekanizmaları literatür verileri üzerinden değerlendirilmiştir. Daha sonra Şile'nin Akçakese Köyü'ndeki geleneksel ahşap yapıların mimari, yapısal ve malzeme özellikleri alanda yapılan incelemeler ve ölçümler sonucunda belirlenmiştir.“Sepet örgülü”olarak tanımlanan bu geleneksel konutların; farklı plan tipleri, yapısal kuruluş biçimleri, duvar kaplamaları, bağlantı türleri ve duvar dolgusu gibi yapı bileşenlerine göre konut tipolojileri oluşturulmuştur. Hem yapısal kuruluş biçimi hem de zaman içerisinde meydana gelen bozulmalar, yapıların deprem performansını etkileyen temel parametreler olarak değerlendirilmiştir. Bu bağlamda problemli noktalar tespit edilmiş ve her birine yönelik teknik çözüm önerileri geliştirilmiştir. Özellikle ahşap dikme, payanda ve alt-üst başlık birleşimlerinde oluşan zayıf bağlantı noktaları, deprem etkisi altında yapıların genel davranışını olumsuz etkileyen kritik detaylar arasında yer almaktadır. Bu nedenle, mevcut yapı tipolojilerine ait seçenekler ile çözüm önerilerine dayalı geliştirilmiş yapı varyantlarının deprem yükleri altındaki davranışlarının karşılaştırmalı olarak ortaya konulması bu çalışmanın temel amaçlarından birini oluşturmaktadır. Köydeki evlerin mevcut plan tiplerinden dört ana plan tipi seçilerek; zemin katında yığma duvar kullanılan veya her iki katı da karkas sistemle inşa edilmiş yapı türleri, taşıyıcı elemanların mafsallı ya da ankastre olması, kaplama ve duvar dolgusu bulunup bulunmaması gibi değişkenler göz önünde bulundurularak toplamda 40 farklı yapı seçeneği oluşturulmuştur. Bu yapıların rölöve projeleri üzerinden taşıyıcı sistemleri ve ahşap elemanları detaylı olarak incelenmiş; elde edilen veriler doğrultusunda üç boyutlu modelleri hazırlanmıştır. Üç boyutlu olarak oluşturulan taşıyıcı sistemler, SAP2000 programı kullanılarak yatay deprem yükleri altında analiz edilmiştir. Bu analizlerde mesnet tepkileri, yapı ağırlığı ve doğal titreşim periyotları hesaplanmıştır. Takip eden aşamada, her bir plan tipine ait yapı seçeneklerinin deprem etkisi altındaki davranışını değerlendirmek amacıyla, yapı duvarları bazında iki boyutlu modeller hazırlanmış ve analizler gerçekleştirilmiştir. 2018 Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (TBDY 2018) esas alınarak, her bir yapı tipi için iki boyutlu eşdeğer deprem yükü (EDYY) hesabı yapılmış; bu yükler, yapıların üst başlık noktalarına orantılı olarak yatay yükler şeklinde uygulanmıştır. Uygulanan bu yükler sonucunda, ahşap taşıyıcı elemanlarda oluşan gerilme değerleri ile noktasal yer değiştirme miktarları belirlenmiştir. Gerilme hesaplarında ise TS 647“Ahşap Yapıların Hesap ve Yapım Kuralları”standardı esas alınmıştır. Sonuç olarak elde edilen analiz verileri karşılaştırmalı olarak değerlendirilmiş ve geleneksel Akçakese evleri için strüktürel açıdan en uygun yapı tipinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Yapılan analizler, plan tipi, bağlantı detayları, kaplama ve dolgu sistemlerinin yapı davranışı üzerindeki belirleyici etkilerini sayısal verilerle açık bir şekilde ortaya koymuştur. Çalışma kapsamında belirlenen 40 farklı yapı seçeneği üzerinden yapılan değerlendirmelerde, plan tipinin yapı rijitliği ve yer değiştirme davranışı üzerinde doğrudan etkili olduğu belirlenmiştir. Özellikle orta sofalı, simetrik ve çıkmasız plan tiplerinin daha dengeli kütle dağılımına sahip olması nedeniyle deprem etkisi altındaki performanslarının daha başarılı olduğu tespit edilmiştir. Buna karşılık, geniş çıkmalı ve yüksek kat hacmine sahip plan tiplerinde deplasman değerlerinin arttığı ve yapı performansının zayıfladığı gözlemlenmiştir. Bağlantı tipi, kaplama sistemi ve duvar dolgusu gibi yapısal elemanların taşıyıcı sistemle olan entegrasyonu performans üzerinde belirgin farklar yaratmıştır. Mafsallı bağlantılar ve kaplaması bozulmuş ahşap iskelet sistemler, deprem yükleri altında yetersiz kalırken; ankastre bağlantılar, sağlam dış kaplama sistemleri ve tuğla dolgu elemanları yapı rijitliğini ve enerji sönümleme kapasitesini önemli ölçüde artırmıştır. Ayrıca tamamı karkas sistemle inşa edilen yapıların, zemin katı yığma duvar olan yapılara kıyasla daha hafif ve sünek davrandığı, bu sayede hem daha düşük deprem yüküne maruz kaldığı hem de daha kontrollü deformasyon üretebildiği ortaya konulmuştur. Sonuç olarak elde edilen bulgular, yerel yapım teknikleriyle şekillenen geleneksel yapıların, mühendislik esaslarına dayalı olarak değerlendirilmesi halinde hem sismik performanslarının iyileştirilebileceğini hem de bu yapıların uzun vadeli korunmasının mümkün olabileceğini göstermektedir. Tez kapsamında ulaşılan sonuçlar, kültürel mirasın korunması ile yapısal güvenliğin bütünleşebileceği sürdürülebilir bir yaklaşıma işaret etmekte; yapı stoğunun sayısal modelleme ve yapısal analizle desteklenerek gelecek kuşaklara aktarılması yönünde somut ve uygulanabilir bir yol haritası sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
Turkey's location along active fault lines places it under significant seismic risk, rendering the preservation of traditional structures and cultural heritage a critical issue. Traditional building types developed across various regions of the country, each adapted to specific climatic and geographical conditions, function not only as elements of the physical environment but also as carriers of collective memory and cultural continuity. Timber-frame dwellings constructed over generations in Anatolia not only reflect local architectural traditions and craftsmanship, but also contribute to the sustainability of the historical, socio-cultural, and economic fabric. The preservation of such buildings is of utmost importance for maintaining the characteristic features of existing settlement patterns as well as for ensuring the transmission of architectural heritage to future generations. Moreover, these structures serve as tangible indicators of a society's collective memory and vernacular lifestyle. Accordingly, documenting these structures, archiving them both digitally and physically, transmitting them to future generations, and enhancing their resilience against natural disasters is a strategic necessity for safeguarding cultural continuity. The houses located in the village of Akçakese in Şile and identified as examples of the wattle and daub construction technique, exhibit unique architectural characteristics shaped by the region's climatic conditions, topography, and local material resources. Chestnut wood, which is abundant in the area and known for its durability, was selected as the principal structural material for the timber frame of these buildings. This material choice enabled the construction of lightweight and flexible structures, facilitating both ease of construction and enhanced resistance to lateral forces such as those generated by seismic activity. The ductile behavior of wood allows energy dissipation under sudden loads, delaying collapse and enabling controlled deformation. However, over time, these structures have undergone various forms of deterioration due to environmental factors, resulting in material degradation and the weakening of structural integrity. Consequently, the buildings' overall seismic resilience has been compromised, posing significant threats particularly in the face of sudden and severe natural disasters such as earthquakes. Considering the anticipated large-scale seismic event in the Marmara Sea region, it is crucial to assess such structural vulnerabilities, conduct detailed technical evaluations, and develop appropriate retrofitting strategies tailored to current conditions. Today, the increasing pace of urbanization, widespread use of modern building materials, and the gradual disappearance of traditional construction practices have rendered the conservation of such structures increasingly difficult. Many traditional dwellings have been abandoned over time due to lack of maintenance and disuse. At this juncture, evaluating the seismic performance of Akçakese's traditional houses represents an important field of research for ensuring both historical continuity and minimizing potential earthquake-related losses. These evaluations are critical not only from a structural integrity perspective but also in terms of sustaining spatial identity, vernacular lifestyle, and local modes of production. Conservation efforts for these buildings require a multidisciplinary and holistic approach, essential for the development of effective heritage preservation policies and disaster risk management strategies. Within the scope of this study, the structural systems of traditional timber buildings were first examined, followed by an evaluation of damage mechanisms observed in historical timber-frame structures during past earthquakes in Turkey, based on existing literature. Subsequently, the architectural, structural, and material characteristics of the traditional buildings in Akçakese village were identified through on-site investigations and detailed measurements. The timber houses constructed using the wattle and daub technique were classified into housing typologies based on components such as plan configurations, structural arrangements, wall cladding systems, joint types, and infill materials. Both the initial construction techniques and the deterioration that occurred over time were considered key parameters affecting seismic performance. Accordingly, problematic areas were identified and technical solution proposals were developed for each case. In particular, weak connections observed at vertical posts, braces, and beam-to-post joints were determined to be critical details negatively influencing the overall structural behavior under seismic loads. One of the main objectives of this study is to compare the seismic behavior of existing structural typologies with proposed retrofitting alternatives under earthquake loading conditions. Based on the existing floor plans of the houses in the village, four principal plan typologies were selected. Considering various structural configurationssuch as buildings with load-bearing masonry walls on the ground floor or fully timber-frame systems on both floors; joints being pinned or fixed (moment-resisting); and the presence or absence of wall cladding and infilla total of 40 structural alternatives were generated. The structural systems and timber elements of these buildings were analyzed using measured survey drawings (as-built documentation), and three-dimensional models were developed based on the data obtained. These 3D structural models were analyzed under lateral seismic loads using the SAP2000 structural analysis software. Support reactions, total building weight, and natural vibration periods were calculated. In the next stage, to examine the seismic behavior of each plan type in more detail, two-dimensional models were developed on a wall-by-wall basis using SAP2000. Based on the Turkish Building Earthquake Code (TBDY 2018), equivalent static seismic loads were calculated for each model, and these loads were applied as distributed lateral forces along the top beams of the walls. Under these loads, stress values and nodal displacements in the timber structural elements were calculated. The TS 647 standard, titled“Design and Construction Rules for Timber Structures,”was used as the reference for structural stress analysis. The resulting data were comparatively evaluated to determine the most structurally appropriate typology for the traditional houses of Akçakese. The analyses clearly revealed the influence of plan typology, connection detailing, cladding systems, and infill materials on the overall structural behavior. The comparative evaluation of the 40 different structural alternatives demonstrated that plan layout has a direct effect on both lateral stiffness and displacement behavior. Central-hall plans with symmetrical and non-protruding layouts exhibited superior seismic performance due to balanced mass distribution. In contrast, plans with large cantilevers and increased vertical height displayed higher displacement values, indicating lower structural performance. The type of joint, cladding condition, and integration of infill materials into the structural system also had a significant impact on seismic behavior. Pinned joints and deteriorated timber-frame systems proved insufficient under lateral loads, whereas moment-resisting (fixed) joints, intact external cladding, and brick infill walls significantly enhanced stiffness and energy dissipation capacity. Furthermore, buildings with a fully timber-frame system showed lighter and more ductile behavior compared to those with masonry ground floors. This resulted in reduced seismic demand and more controlled deformation responses. In conclusion, the findings of this research suggest that traditional buildings shaped by local construction techniques can achieve improved seismic performance when evaluated and supported with engineering principles. The results indicate that these structures can be made significantly safer through cost-effective and localized retrofitting methods. The study presents a sustainable framework in which the preservation of cultural heritage is integrated with structural safety and offers a practical, evidence-based roadmap for transferring traditional building stock to future generations through structural modeling and analysis.
Benzer Tezler
- Yeni Cami'nin akustik açıdan performans değerlendirmesi
Evaluation of the acoustical performance of the New Mosque
EVREN YILDIRIM
Yüksek Lisans
Türkçe
2003
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEVTAP YILMAZ DEMİRKALE
- Performance of composites from 3d orthogonal woven preforms in terms of architecture and sample location during resin infusion
Üç boyutlu dikey dokunmuş öncül formlardan müteşekkil kompozitlerin mimari ve reçine emilimi esnasındaki numune konumu açısından performansının incelenmesi
MEHMET ERDEM İNCE
Doktora
İngilizce
2013
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiNorth Carolina State UniversityLif ve Polimer Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDEL-FATTAH MOHAMED SEYAM
- Kocaeli ili Karamürsel ilçesi bitkisel örücülüğü
Plant basketry of Kocaeli province, Karamürsel district
MEHTAP MELAHAT UÇAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
El SanatlarıGazi ÜniversitesiEl Sanatları Eğitimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HALİDE SARIOĞLU