Modern ahşap hibrit yapı teknolojisi ve uygulama örnekleri

Abstract

Geleneksel bir yapı malzemesi olarak ilk örneklerinde üst üste yığılarak (log house) mekân üretimine olanak sağlayan ahşap, zamanla kesici aletlerin el verdiği ölçüde istenen boyutlara getirilmiş ve çerçeve sistemlerin basit örnekleri üretilmiştir. Yumuşak ağaçların (soft wood) kolay işlenebilmesi dolayısıyla bu yapı malzemesinin tasarım sınırlılıklarının belirlenmesi, sıklıkla malzemeyi deneyimleme imkanıyla mümkün olmuştur. İlkel örneklerinde asma dalları gibi eğilip bükülebilen doğal malzemelerle kombine olarak üretilen ahşap yapılar farklı türde bağlantı elemanlarına ihtiyaç duymamışlardır. Geçmeli sistemler olarak adlandırılan çok gelişmiş bir geleneksel yaklaşım, daha karmaşık yapılar bile üretirken ikinci bir bağlayıcı yapı malzemesine ihtiyaç duymaksızın sistemin statik olarak iyi performans sergilemesine yol açmıştır. Sanayi devrimi ve demirin işlenmesi gibi gelişmeler ile birlikte bağlantı elemanları hibritleşmiş ve üretilen mekanlar büyümeye başlamıştır. Ahşabın iyi tanınması ve teknolojisinin nesiller boyu ustalarca aktarılması dolayısıyla yeni geliştirilen malzemeler ile kombinasyonunun olası etkileri ve avantajları da öngörülebilmiştir. Örneğin ahşap-beton döşeme sistemleri denenmeye başlamış ve nihayetinde de 20. yüzyılın ikinci çeyreğinde patenti alınmıştır. Uygulama denemelerine nispeten daha geç başlanan ahşap-çelik hibrit sistemler ise ilk örneklerinde geleneksel ahşap yapılarda güçlendirme yöntemleri olarak karşımıza çıkmaktadır. Bu çalışmada hibritleşme seviyeleri yapıyı oluşturan bileşen, eleman, parça, ünite, sistem kavramları kapsamında değerlendirilmiş ve dört farklı hibritleşme seviyesi öngörülmüştür: Bileşen seviyesinde, eleman seviyesinde, sistem seviyesinde ve yapı seviyesinde hibritleşme. Bileşen seviyesinde hibritleşme çalışma kapsamında yer almadığı için ayrı bir bölüm olarak değerlendirilmemiş sadece kısaca bahsedilmiştir. Çalışmanın amacı bu konuda literatürde anılan farklı kavramların net bir ayrım ile ortaya konarak bu yapı teknolojisinin anlaşılmasını kolaylaştırmaktır. Bir diğer amacı ise yapı sektöründe tek tip malzeme ve tek tip yapım tipolojisinin benimsenmesinin rasyonel tarafının irdelenerek akılcı bir malzeme kombinasyonu ile daha verimli yapım sistemlerinin ortaya çıkarılmasına olanak sağlayacak bir rehber kaynak olmaktır. Bu kapsamda tezin birinci bölümünde ahşap yapılarda hibritleşmenin tarihsel gelişimi araştırılmış ve ilgili kavram terminolojik olarak ortaya konmuştur. İkinci bölümde ahşap yapı teknolojilerinde söz konusu teknikler ve bileşenler ortaya konmuş ve ahşap, taşıyıcı sistem malzemesi olarak değerlendirilmiştir. Betonarme, çelik ve ahşabın taşıma kapasitelerini etkileyen özellikleri ile birlikte taşıyıcılık bağlamında karşılaştırmaları yapılmıştır. Üçüncü bölümde ahşap tabanlı hibritleşme için farklı yapı malzemelerinin bir araya gelme ana konsepti kapsamlı bir şekilde açıklanmakta ve yapıdaki hibritleşme seviyelerine göre sınıflandırılmaktadır. Hibritleşmeye imkân tanıyan ana bileşen olarak bağlantı teknolojileri kapsamlı bir şekilde ortaya konmuş ve 'hibrit', 'kompozit' ayrımını netleştirebilmek amacıyla kompozit ahşap sistemler sunulmuştur. Ahşap özelinde, yapım teknolojileri söz konusu olduğunda dikkat edilmesi gereken parametreler yangın, akustik, nem ve ısı yönetimi olarak belirlenmiş ve dördüncü bölümde kapsamlıca işlenmiştir. Literatür araştırmasının sonuçlarından elde edilen ahşap hibrit yapı sistemlerini desteklemek ve çeşitlendirmek maksadıyla Türkiye'den ve dünyadan ahşap hibrit yapı uygulamaları beşinci bölümde örneklenmiş ve hibritleşme teknolojileri ile ilgili özellikleri açıklanmıştır. Son bölümde ise hem literatür araştırması hem de uygulama örneklerinin ışığında hibritleşme düzeylerine göre; eleman düzeyinde 4, sistem düzeyinde 10 ve yapı düzeyinde 3 farklı ahşap hibrit yapı teknolojisi belirlenmiş ve ilgili parametreler, kullanılan teknoloji, uygulama alanları gibi kriterler açısından değerlendirilerek tablolaştırılmıştır.