Kayadan oyma yapılarda destek sistemlerinin tasarımı
Design of support systems in rock hewn structures
Yazar: OĞUZHAN ARIKAN
Danışman: PROF. DR. İSMAİL DİNÇER
Nevşehir Hacı Bektaş Veli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering
Dizin: Karar destek sistemleri = Decision support systems ; Kaya oyma mekan = Rock carved dwellings ; Piroklastik kayaçlar = Pyroclastic rocks

Özet:
Kayadan oyma yapılar Kapadokya bölgesinin sahip olduğu önemli tarihi, kültürel ve doğal miraslardan biri olup, kolaylıkla kazılabilmesi ve termal yalıtım özelliklerinden dolayı daha çok ignimbirit, tüf ve düşük dayanıma sahip kaya kütleleri içerisinde açılmıştır. Daha önceden açılmış olan kayadan oyma yapıların büyük bir bölümü taşımış oldukları afet risklerinden ve düşük konfor standartlarından dolayı terkedilmiş veya kullanım dışı kalmıştır. Terkedilen veya kullanım dışı kalan yapılar ıslanma-kuruma ve donma-çözülme gibi atmosferik etkilere açık hale gelmiş ve böylece zayıf kaya kütle özelliklerine sahip ignimbiritler ilksel dayanım özelliklerini yitirmişlerdir. Dolayısıyla bölgede ahşap sistemler ve çelik sistemler restorasyon çalışmalarında sıklıkla başvurulan yöntemlerdir. Ancak söz konusu yöntemlerin uygulanması aşamasında yeterli mühendislik tasarımı yapılmamakta olup, daha çok tecrübeye dayalı bir yaklaşım sergilenmektedir. Bu durum yapı güvenliğini tehlikeye attığı gibi aynı zamanda gereksiz yüksek maliyetlerin ortaya çıkmasına da neden olmaktadır. Bundan dolayı bu çalışmada bölgede yaygın olarak tercih edilen ahşap ve çelik sistemlerin tasarımına yönelik yaklaşımlar incelenmiştir. Bu amaç için bölgede yeniden kullanımı planlanan, tipik mimari ve jeolojik özelliklere sahip kayadan oyma yapılar seçilmiştir. Belirlenen yapılarda öncelikle kaya kütle özellikleri belirlenecek, daha sonra nümerik analiz yöntemleri ile duraysızlık durumu değerlendirilecektir. Ortaya çıkacak gerilme ve deformasyon davranışlarına göre alternatif destek sistemlerinin tasarımları yapılacaktır. Son olarak önerilen destek sistemleri mühendislik açısından kullanılabilirliği değerlendirilmiştir.

Anahtar kelimeler: Kaya oyma yapılar, destek sistemleri, Sayısal analiz yöntemleri, Kapadokya

Abstract:
The rock hewn structures are one of the important historical, cultural and natural heritages of the Cappadocia region, and they were excavated mostly in ignimbrite and tuff that are low-strength rock masses due to their easy excavation and thermal insulation properties. Most of the rock hewn structures are abandoned or out of use due to their disaster risk and low comfort standards. Abandoned or out-of-use structures have become vulnerable to atmospheric effects such as wetting-drying, freezing thawing and thus ignimbrites with weak rock mass properties have lost their primary strength. Therefore, wooden systems and steel systems are commonly used as support tools in restoration and remedial works. Nevertheless, an approach based on experience is displayed during the application of these methods, instead of engineering design that should be applied. This situation not only endangers the building safety but also causes unnecessary high costs in remedial works. In this study, approaches will be developed for the design, wood and steel systems that are widely preferred in the region. For this purpose, rock hewn structure with typical architectural and geological features, which are planned to be reused in the region, was selected. First of all, the surrounding rock mass properties of the selected rock hewn caves will be determined, then the instability will be evaluated with numerical analysis methods. Alternative support systems will be designed based on the stress and deformation behaviors around the rock hewn openings. Finally, the engineering usability of the proposed support systems were evaluated.

Key words: Rock-Hewn Structures, Support systems, Numerical Analysis Methods, Cappadocia