Ahşap ev taşıyıcı düzlem çerçeve sistemlerinin mekanik özelliklerinin belirlenmesine yönelik bir model önerisi
A model proposal for determining the mechanical properties of wooden house carrier plane frame systems
- Tez No: 983937
- Danışmanlar: PROF. DR. MUSTAFA ALTUNOK, DOÇ. DR. OSMAN ŞİMŞEK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Ağaç İşleri, Wood Products
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Ağaç İşleri Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışma ile doğal ve ekolojik yapı malzemesi olan ahşaptan müstakil iki katlı konutun tasarlanması, planda ve yapı elemanlarında modüler bir prototipin geliştirilmesi ile taşıyıcı düzlem çerçevenin konstrüksiyon ve mekanik analizler yoluyla yapının uygulanabilirliği amaçlanmıştır. Bu kapsamda prototipin işlevselliği, modül çerçevelerin yapısal yeterliliği ve yapının tamamen ahşaptan yapılabilirliği değerlendirilmiştir. Prototip yapının ana ve ara taşıyıcı düzlem çerçeve modülleri oluşturulmuştur. Bu modüllere yapı yükü altında zorlanma biçimine uygun mekanik testler uygulanarak, çerçevelerin bileşenleri olan kolon ve kiriş ile bunların köşe birleşim yerlerindeki mekanik direnç belirlenmiştir. Bu çalışmada birinci sınıf sarıçam kullanılmış ve deney örnekleri laminasyon tekniği ile hazırlanmıştır. Kolon ve kirişlerin köşe ve düz kiriş ile kontra kirişlerin çapraz birleşim yerinde yarım bindirme birleştirme yöntemi uygulanmış ve yapıştırma işleminde poliüretan tutkalı kullanılmıştır. Çalışmada 1/5 ölçeğinde hazırlanan deney örneklerine ilgili standartlara göre üç ve dört noktada dolu ve kertme gövdeli kirişlerde eğilme direnci, basınç etkisi ile sütun direnci, yapışma direnci, köşe birleşme yerlerini temsil eden moment taşıma kapasitesi deneyleri uygulanmıştır. Deneyler sonunda elde edilen ortalama yapışma direnci 42 kgf/cm2, metal bağlantı elemanı ile desteklenmesi halinde 48,5 kgf/cm2, laminasyonda ise 69,7 kgf/cm2'dir. Kirişlerde ortalama eğilme direnci, kertme gövdeli üç noktadan 399,8 kgf/cm2 ve dört noktadan ise 474,91 kgf/cm2 olarak bulunmuştur. Kolonlarda sütun direnci ise ortalama 189,11 kgf/cm2 olarak tespit edilmiştir. Deneysel mekanik direnç değerleri 1/1 ölçekli taşıyıcı çerçeve elemanlarının boyutlarına göre doğrusal olarak dönüştürülmüştür. Teorik yapı yüklerinden gelen yük miktarları ile deneylerden elde edilen performans değerleri birbirleriyle karşılaştırılmıştır. Buna göre tüm yapışma dirençleri 2 kat, kirişlerdeki eğilme direnci 4,8–8,5 kat, kolonlardaki burkulma direncinin 9,43 kat emniyetli olduğu saptanmıştır. Ayrıca kirişlere uygulanan yarım bindirme yöntemi, yapının yatay yöndeki hareketlerini sınırlayarak tüm sistemin yekpare çalışmasını sağlamıştır. Bu çalışma sonucunda; yarım bindirme birleştirme yöntemi ile oluşturulan taşıyıcı çerçeve elemanların, işletmede üretilme ve taşınabilme, montaj kolaylığı ve düşük yapı yükü oluşturma gibi avantajları nedeniyle yapı sektörüne önemli katkılar sağlayacağı düşünülmektedir.
Özet (Çeviri)
This study aims to design a detached two-story house made of wood, a natural and ecological building material, to develop a modular prototype in plan and structural elements, and to assess the applicability of the structure through the construction and mechanical analysis of the carrier plane frame. In this context, the prototype's functionality, the structural adequacy of the module frames, and the feasibility of the structure being entirely made of wood were evaluated. The main and intermediate carrier plane frame modules of the prototype structure were created. By applying mechanical tests to these modules in accordance with the strain type under the building load, the mechanical resistance of the columns and beams, which are the components of the frames, and their corner joints, was determined. In this study, first-class Scots pine, and the lamination technique were used to prepare test samples. A half lap jointing method was applied to the cross joints of columns and beams, corner beams, and counter beams, and Polyurethane adhesive was used in the bonding process. In the study, bending strength, column strength under compression, bond strength, and moment carrying capacity tests representing corner joints were performed on test specimens prepared at a 1/5 scale, according to relevant standards, at three and four points on solid and notched web beams. The average bond strength obtained at the end of the tests was 42 kgf/cm², 48.5 kgf/cm² when supported with metal fasteners, and 69.7 kgf/cm² when laminated. The average bending strength of the beams was 399.8 kgf/cm² at three points with notched webs and 474.91 kgf/cm² at four points. The average column strength of the columns was 189.11 kgf/cm². Experimental mechanical resistance values were linearly transformed according to the dimensions of a 1/1 scale supporting frame elements. The load amounts from theoretical building loads and the performance values obtained from experiments were compared with each other. Accordingly, all bond strengths were found to be 2 times safer, beam flexural strength was 4.8 to 8.5 times safer, and column buckling strength was 9.43 times safer. Additionally, the half lap jointing method applied to the beams limited the horizontal movement of the structure and ensured that the entire system functioned as a single unit. As a result of this study, it is believed that carrier frame elements formed by the half lap jointing method will make significant contributions to the construction sector due to their advantages, including being produced and transported in a factory, ease of assembly, and reduced building load.
Benzer Tezler
- Üçgen düzlem çerçeve taşıyıcı sistemli ahşap ev konstrüksüyon tasarımı ve modellemesi
Design and modeling of wooden-frame house construction with triangular plane frame carrying systems
NİHAT ŞİMDİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2004
Ağaç İşleriGazi ÜniversitesiMobilya ve Dekorasyon Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF.DR. MUSTAFA ALTINOK
- 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
- Research on design and development of a wooden mobile house prototype in green house concept
Yeşil ev konseptinde bir ahşap mobil ev prototipi tasarımı ve geliştirme araştırması
ÜMİT DENİZYOL
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Ağaç İşleriGazi ÜniversitesiAğaç İşleri Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA ALTUNOK
- Bartın geleneksel evlerinde cephe düzenlemesi ve ahşap süsleme
Facade arrangement and wooden decoration in Bartin traditional houses
FATMA İRİBAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Sanat TarihiKarabük ÜniversitesiSanat Tarihi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LÜTFİYE GÖKTAŞ KAYA
- Anadolu'nun geleneksel konutlarında ahşap kullanımına ait bir derleme
A compilation concerning timber utilization in traditional houses of Anatolia
NESLİHAN ÖZHAN