Büyük açıklıklı yapıların tarihsel gelişim süreci ve ahşap kabuk sistemlerin yapısal özellikleri

Abstract

Günümüz çağdaş dünya mimarlığında; malzeme, form ve yapısal sistem bir bütün olarak değerlendirilmekte ve tasarıma dahil edilmektedir. Bu düşünce biçimi, gelişen teknoloji ve yapım sistemleri ile yeni tasarım fikirlerinin ortaya çıkmasını sağlamıştır. 20. yüzyılın başlarından itibaren; toplumda değişen sosyal, kültürel ve sportif faaliyetler, geniş açıklıklı yapı ihtiyacını beraberinde getirmiştir. Bu dönemde, yapım teknolojilerindeki gelişmelere paralel olarak ortaya çıkan tabakalı tutkallı ahşap kompozit elemanlar kullanılarak çubuk ağı kabuk sistemler üretilmiştir. Taşıyıcı sistemde verimlilik kavramından hareketle; çelik geniş açıklıklı yapılar ile rekabet edebilen, taşıyıcı sistemde malzeme verimliliğini en üst düzeye çıkaran sürdürülebilir bir yapım sistemi olarak ortaya çıkmıştır. Hafif ama aynı zamanda rijit yapısı ile kısa sürede tasarımın hayata geçirilmesi, organik formların da uygulanabilirliği, hizmet ömrü süresince iklimlendirme giderlerinin azaltılması, yangın dayanımı gibi avantajları son dönemde ahşap kompozit elemanların yaygın olarak kullanılmasında etkili olmuştur. Bu çalışmada, gelişen yapım teknolojilerinden olan tutkallı lamine ahşap kompozit elemanlar ile üretilen geniş açıklıklı ahşap yapılar üzerinden çubuk ağı kabuk sistemlerin (tek tabakalı uzay kafes sistemler) tarihçesi, uygulanan formlar ve uygulama esasları, birleşim ve mesnet çözümleri ele alınmıştır. Geçmişten günümüze yapılan tipik uygulamalar detayları ile verilmiştir. Çalışmanın Birinci bölümünde; tezin kısa özeti ve amacı verilmiştir. İkinci Bölümde; çubuk ağı kabuk sistemlerin tarihsel gelişiminden bahsedilmiş, yapım yöntemleri ve oluşturulan formlar incelenmiştir. Üçüncü Bölümde; malzeme olarak ahşap, tabakalı tutkallı ahşap eleman tipleri ve üretim teknolojileri hakkında bilgi verilmiştir. Dördüncü Bölümde; tabakalı tutkallı ahşap elemanlar ile oluşturulan form tipleri, taşıyıcı sistemdeki birleşimler ve yapısal uygulama biçimleri ile aktarılmıştır. Ayrıca sözkonusu ahşap elemanlar ile oluşturulmuş bilinen yapı örnekleri hakkında detaylı bilgi föyleri oluşturulmuştur. Beşinci ve son bölümde, tek tabakalı ahşap uzay kafes sistemler üzerinde yapılan araştırmalar değerlendirilerek çalışmanın sonuçları irdelenmiştir.Ekler Bölümünde, çift tabakalı uzay kafes sistemler, birleşim sistemleri ve yapım yöntemleri tanımlanmıştır.

In today's modern world architecture, material, form and structural system are evaluated as a whole and included in the design. This way of thinking has led to the emergence of new design ideas with developing technology and construction systems. Since the beginning of the 20th century; changing social, cultural and sporting activities in the society brought with the need for wide span structure. In this period, reticulated shells were produced by using glued laminated composite materials in parallel with the developments in construction technologies. Starting from the productivity concept in the structure; a sustainable construction system emerged that can compete with steel wide span structures and maximize material efficiency in the structure. This lightweight but also rigid structure enables the widespread use of wood composite materials in recent period due to the implementation of the design in a short time, the applicability of organic forms, reducing the cost of air conditioning during the service life, and fire resistance.In this study, the history of reticulated shell systems (single layer space frame) over wide span wooden structures produced with glued laminated timber composite elements, which are one of the developing construction technologies, applied forms and application principles, joint and support solutions are discussed. Typical applications from past to present are given in detail.In the First Chapter of the study; brief summary and purpose of the Thesis are given.In the Second Chapter; the historical development of the reticulated shell systems, construction methods and forms are examined.In the Third Chapter; as a material wood, glued laminated timber types and production technologies are given in detail.In the Fourth Chapter; forms composed of glued laminated timber are investigated with the connections in structural system and structural applications. In addition, detailed information sheets have been given about typical constructions. In the Fifth Chapter and the ending section, results of the whole study about timber reticulated shell systems are examined.In the Appendices; assembly methods, system and connection types of double-layer space frame systems are indicated.