Eflani-Karacapınar köyü geleneksel yapılarda taşıyıcı sistem incelenmesi: Tescilli Ekrem Safran konağı örneği
Investigation of structural system in traditional buildings in Eflani-Karacapınar village: Registered Ekrem Safran mansion sample
Yazar: ENES MELİK KÖSEOĞLU
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET FETHİ ERTENLİ
Karabük Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Bilgisayar destekli analiz = Computer aided analysis ; Geleneksel yapı = Traditional structure ; Karabük-Eflani = Karabük-Eflani ; İtme analizi = Push analysis

Özet:
Geleneksel yapılar inşaa edildiği dönemin kültürel simgelerini yansıtan ve yüzyıllar boyunca uygulanagelen bir yapım sistemine sahiptir. Günümüzde yapı malzemesi olarak betonarme ve çelik yapıların yaygınlaşması ile geleneksel yapılara olan ilgi azalmıştır. Tarihi yapılar incelendiğinde bir çoğu mühendislik desteği olmadan ustaların deneyimlerinin izlerinin taşıdığı görülmektedir. Bu bağlamda farklı yapısal malzemeler ve farklı taşıyıcı sistem kurgusunun kullanıldığı gözlenmektedir.
Bu tez çalışmasında geleneksel ahşap yapıların taşıyıcı sistem elemanları Kültür Varlıklarını Koruma Kurulu tarafından sit alanı olarak belirlenen Eflani Karacapınar köyündeki yapılar özelinde incelenmiştir. Örneklem alanında seçilen 198 ada 3 parselde bulunan yapıya ait ahşap taşıyıcı panel SAP2000 yapısal analiz programı ile analiz edilmiştir. Tez çalışmasına konu olan örneklem alanı koruma kurulunun kapsamına dahil olması sebebi ile deneysel çalışma için kullanılabilecek numune
temin edilememektedir. Bu nedenle sayısal modelin doğrulanması için literatürden faydalanılmıştır. Qaisar vd. tarafından yapılmış olan deneysel çalışmada kullandıkları ahşap panel SAP2000 programı ile modellenerek deneysel verilerle örtüşen sonlu eleman modeli elde edilmiştir. Plastik mafsal tanımları literatürde ki bu çalışmadan alınmış ve tez kapsamında incelenen ahşap taşıyıcı panel modeline tanımlanmıştır. SAP2000 programı ile doğrusal olmayan statik itme (pushover) analizi yapılarak panelin kuvvet deformasyon ilişkisi elde edilmiştir. Analiz sonucunda mevcut panelin yanal itki taşıma kapasitesinin 7,56 kN olduğu tespit edilmiştir. Panelde yer alan çapraz elemanlar çekme kuvvetini de aktarabilecek şekilde özel önlem alınarak takviye edildiğinde mevcut panelin 2,5 katı daha fazla kapasiteye ulaştığı görülmüştür. Ahşap çapraz elemanların çekme kuvvetini aktarabilmesi için çelik bağlantı parçaları uygulanabileceği önerilmiştir.
Ardından örnek yapının son katı üç boyutlu olarak modellenmiş ve analiz edilmiştir. Analiz sonucunda ilgili katın yanal itki kapasitesinin 31 kN mertebesinde olduğu görülmüştür. Benzer şekilde çapraz elemanların çekme kuvveti aktaracak şekilde takviye edilmesi durumunda kapasitenin yaklaşık 2,1 kat arttğı görülmüştür.
Son olarak örnek yapının ahşap taşıyıcı sistemle kurgulanmış bölümleri röleve projesine uygun şekilde üç boyutlu olarak modellenip analiz edilimiş ve yapının mevcut halde yanal itki kapasitesinin 14,77 kN olduğu görülmüştür. Yapıdaki çapraz elemanlar çekme kuvvetini aktaracak şekilde takviye edilmesi durumunda kapasitenin 2,85 kat arttığı görülmüştür.

Abstract:
Traditional buildings have a construction system that reflects the cultural symbols of the period in which they were built and has been applied for centuries. Today, with the widespread use of reinforced concrete and steel structures as building materials, the interest in traditional buildings has decreased. When historical buildings are examined, it is seen that most of them bear the traces of the experience of the masters without engineering support. In this context, it is observed that different structural materials and different structural system setups are used.
In this thesis, the structural elements of the traditional timber structures were examined in particular for the structures in the village of Eflani Karacapınar, which was determined as a protected area by the Cultural Heritage Preservation Board. The timber load-bearing panel of the building located in the 198 block 3 parcel selected in the sample area was analyzed with the SAP2000 structural analysis program. Since the sample area, which is the subject of the thesis, is included in the scope of the conservation committee, the sample that can be used for the experimental study cannot be obtained. For this reason, literature was used to validate the numerical model. Qaisar et al. The wooden panel used in the experimental study was modeled with the SAP2000 program, and a finite element model that overlaps with the experimental data was obtained. Plastic hinge definitions were taken from this study in the literature and defined to the timber structural panel model examined in the thesis. The force-deformation relationship of the panel was obtained by performing nonlinear static pushover analysis with the SAP2000 program. As a result of the analysis, it has been determined that the lateral thrust bearing capacity of the existing panel is 7.56 kN. It has been observed that the existing panel reaches 2.5 times more capacity when the cross members in the panel are reinforced by taking special precautions so that they can transfer the tensile force. It has been suggested that steel fittings can be applied to transfer the tensile force of the timber cross members.
Then, the last floor of the sample structure was modeled and analyzed in three dimensions. As a result of the analysis, it was seen that the lateral thrust capacity of the relevant floor was in the order of 31 kN. Similarly, it has been observed that the capacity increases approximately 2.1 times when the cross members are reinforced in such a way as to transfer tensile force.
Finally, the sections of the sample structure, which were constructed with a wooden carrier system, were modeled and analyzed in three dimensions in accordance with the survey project and it was seen that the lateral thrust capacity of the structure in its current state is 14.77 kN. It has been observed that the capacity is increased by 2.85 times when the cross members in the structure are reinforced to transfer the tensile force.