ZAL PAŞA CAMİSİNDE SİSMİK İZOLASYON UYGULAMASININ DEPREM PERFORMANSI ÜZERİNDEKİ ETKİNLİĞİNİN FAYA OLAN UZAKLIĞA BAĞLI DEĞİŞİMİ

Benzer belgeler
ZAL PAŞA CAMİSİ ÖZELİNDE SİSMİK İZOLASYON UYGULAMASININ TARİHİ YAPI PERFORMANSI ÜZERİNDEKİ ETKİNLİĞİNİN DEPREM BÜYÜKLÜĞÜNE BAĞLI DEĞİŞİMİ

Güçlendirme Alternatiflerinin Doğrusal Olmayan Analitik Yöntemlerle İrdelenmesi

İTME ANALİZİ KULLANILARAK YÜKSEK RİSKLİ DEPREM BÖLGESİNDEKİ BİR PREFABRİK YAPININ SİSMİK KAPASİTESİNİN İNCELENMESİ

YÜKSEK RİSKLİ DEPREM BÖLGESİNDEKİ BİR PREFABRİK YAPININ FARKLI YER HAREKETLERİ ETKİSİNDEKİ SİSMİK DAVRANIŞININ İNCELENMESİ

Betonarme Yapıların Davranışının Zaman Tanım Alanında Hesap Yöntemi ile Belirlenmesi

TDY 2007 de Kullanılan Farklı Zemin Sınıfları İçin Performans Değerlendirme Yöntemleri Üzerine Bir Araştırma

DOĞRUSAL OLMAYAN SİSMİK İZOLASYON SİSTEMLERİNİN PERFORMANSLARININ YAPISAL PARAMETRELERE OLAN DUYARLILIĞI

Farklı Zemin Koşullarındaki Betonarme Yapıların Davranışının Zaman Tanım Alanında Hesap Yöntemi ile İncelenmesi: 8 Katlı Çerçeve Örneği

ÇOK KATLI BİNALARIN DEPREM ANALİZİ

SARILMIŞ VE GELENEKSEL TİP YIĞMA YAPILARIN DEPREM DAVRANIŞLARININ İNCELENMESİ. Ali URAL 1

DOKUZ KATLI TÜNEL KALIP BİNA SONLU ELEMAN MODELİNİN ZORLAMALI TİTREŞİM TEST VERİLERİ İLE GÜNCELLENMESİ

Yığma yapı elemanları ve bu elemanlardan temel taşıyıcı olan yığma duvarlar ve malzeme karakteristiklerinin araştırılması

Kirişli Döşemeli Betonarme Yapılarda Döşeme Boşluklarının Kat Deplasmanlarına Etkisi. Giriş

Sıvı Depolarının Statik ve Dinamik Hesapları

Şekil 1. DEÜ Test Asansörü kuyusu.

Farklı Zemin Sınıflarının Bina Deprem Performansına Etkisi

YAPAN: ESKISEHIR G TIPI LOJMAN TARİH: REVİZYON: Hakan Şahin - ideyapi Bilgisayar Destekli Tasarım

BİNALARDA KISA KOLONA ETKİ EDEN PARAMETRELERİN İNCELENMESİ

İtme Sürme Yöntemi İle İnşa Edilmiş Sürekli Ardgermeli Köprülerin Deprem Tasarımı. Özgür Özkul, Erdem Erdoğan, Hatice Karayiğit

RİSKLİ YAPILARIN TESPİT EDİLMESİNE İLİŞKİN ESASLAR. 5- Risk Tespit Uygulaması: Betonarme Bina

İÇERİSİ BETON İLE DOLDURULMUŞ ÇELİK BORU YAPI ELEMANLARININ DAYANIMININ ARAŞTIRILMASI ÖZET

ÇELİK UZAY ÇATI SİSTEMLİ HAL YAPILARIN DEPREM DAVRANIŞLARININ İNCELENMESİ. Armağan KORKMAZ *, Zeki AY **

YAPILARIN DEPREME KARŞI KORUNMASINDA ETKİN BİR ÇÖZÜM

Beton Sınıfının Yapı Performans Seviyesine Etkisi

Tarihi Niksar Kulak Kümbetinin Deprem Altındaki Sismik Davranışının Değerlendirilmesi

Data Merkezi. Tunç Tibet AKBAŞ Arup-İstanbul Hüseyin DARAMA Arup- Los Angeles. Tunç Tibet AKBAŞ

KESME BAKIMINDAN DOĞRU TASARLANMAMIŞ BETONARME PERDE DUVARLI YÜKSEK BİNALARIN DEPREM PERFORMANSI

RİSKLİ YAPILARIN TESPİT EDİLMESİNE İLİŞKİN ESASLAR. 4- Özel Konular

SÜLEYMANİYE CAMİİ NİN FARKLI DEPREM KAYITLARI ALTINDA DAVRANIŞININ İNCELENMESİ

Farklı Yöntemler Kullanılarak Güçlendirilmiş Betonarme Binaların Performansa Dayalı Tasarıma göre Deprem Performanslarının Belirlenmesi

REZA SHIRZAD REZAEI 1

SÜLEYMANİYE CAMİİ TAŞIYICI SİSTEMİNİN ONARIMI VE GÜÇLENDİRME ÇALIŞMALARI

Betonarme Yapılarda Perde Duvar Kullanımının Önemi

Erdal İRTEM-Kaan TÜRKER- Umut HASGÜL BALIKESİR ÜNİVERSİTESİ MÜH. MİM. FAKÜLTESİ İNŞAAT MÜH. BL.

BETONARME BİNALARIN FARKLI HESAP YÖNTEMLERİNE GÖRE PERFORMANS SINIRLARININ İNCELENMESİ ÜZERİNE BİR DEĞERLENDİRME

Eşdeğer Deprem Yüklerinin Dağılım Biçimleri

TAŞIYICI DUVARLARDA FARKLI BOŞLUK YAPILANDIRMASINA SAHİP SARILMIŞ YIĞMA YAPILARIN DEPREM DAVRANIŞLARININ İNCELENMESİ. Ali URAL 1

AKDENİZ BÖLGESİNDEKİ SANAYİ YAPILARININ DEPREMSELLİĞİNİN İNCELENMESİ

DEPREM HESABI. Doç. Dr. Mustafa ZORBOZAN

ÇOK KATLI BETONARME YAPILARIN DİNAMİK ANALİZİ

RİSKLİ YAPILARIN TESPİT EDİLMESİNE İLİŞKİN ESASLAR. 6- Risk Tespit Uygulaması: Yığma Bina

Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi Afyon Kocatepe University Journal of Science and Engineering

SİSMİK İZOLASYON SİSTEMLERİNİN KULLANILIŞ TİPLERİ ÖRNEK BİR MALİYET ANALİZİ. Hakan TÜRKER 1 hakanturker@hatgrup.com

2.3. Dinamik Benzeri Yöntemler ile Ölçekli Beton Barajda Deprem Simulasyonu

BETONARME PERDE DUVAR ORANININ BİNALARIN SİSMİK PERFORMANSINA ETKİSİ

DİNAMİK BENZERİ DENEYLERLE YETERLİ DAYANIMA SAHİP BİR BETONARME ÇERÇEVENİN BİRLEŞİM BÖLGELERİNİN PERFORMANSININ İRDELENMESİ

DEPREM YÖNETMELİĞİNDEKİ FARKLI ZEMİN SINIFLARINA GÖRE YAPI DAVRANIŞLARININ İRDELENMESİ

Merkezi Çaprazlı Çerçevelerde Dayanım Farklılığı Sonucu Oluşan Burulma Etkileri

Yığma Yapıların Rehabilitasyonu İçin Bir Yöntem

YAPILARIN ÜST RİJİT KAT OLUŞTURULARAK GÜÇLENDİRİLMESİ

RYTEİE E GÖRE DOLGU DUVAR ETKİSİNİ DİKKATE ALAN BASİTLEŞTİRİLMİŞ YÖNTEMİN İRDELENMESİ

YAPISAL DÜZENSİZLİKLERİ OLAN BETONARME YAPILARIN DEPREM DAVRANIŞLARININ DEĞERLENDİRİLMESİ

SİSMİK YALITIM KULLANIMININ YAPISAL PERFORMANS ÜZERİNDEKİ ETKİSİNİN DEĞERLENDİRİLMESİ

Orta Doğu Teknik Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü

ANTAKYA'DAKİ YIĞMA BİNALARIN ÖZELLİKLERİNİN DEPREM PERFORMANSI AÇISINDAN ANALİTİK OLARAK DEĞERLENDİRİLMESİ

ARTIMLI DİNAMİK ANALİZ YÖNTEMİ İLE BETON AĞIRLIK BARAJLARDAKİ HASAR BELİRLENMESİ

PERDE DUVARLI MODEL BİR BİNANIN DİNAMİK DAVRANIŞINA YÖNELİK PARAMETRİK ÇALIŞMA

YUMUŞAK KAT DÜZENSİZLİĞİNİN VE DOLGU DUVARLARIN BETONARME BİNALARIN DEPREM DAVRANIŞINA ETKİLERİ

KESİT HASAR SINIRLARININ BELİRLENMESİNDE SARGILAMA DURUMUNUN ETKİSİ

İNM Ders 2.2 YER HAREKETİ PARAMETRELERİNİN HESAPLANMASI. Yrd. Doç. Dr. Pelin ÖZENER İnşaat Mühendisliği Bölümü Geoteknik Anabilim Dalı

TÜRKİYE DEKİ SİSMİK İZOLASYON UYGULAMALARININ İNCELENMESİ INVESTIGATION ON SEISMIC ISOLATION APPLICATIONS IN TURKEY

EDIRNEKAPI MIHRIMAH SULTAN CAMISINDE YAPILAN ONARIM ve GUCLENDIRME. CALISMALARI

KAPSAM. Sismik İzolasyon Temel İlkeleri. İzolatör Tipleri. İzolatörlü Tasarım Genel Süreci. Sorunlar ve Çözüm Önerileri

Hızlı Değerlendirme ve Ayrıntılı İnceleme Yöntemleri ile Betonarme Yapıların Hasar Durumlarının İncelenmesi

BÖLÜM II D. YENİ YIĞMA BİNALARIN TASARIM, DEĞERLENDİRME VE GÜÇLENDİRME ÖRNEKLERİ

YARI RİJİT BİRLEŞİMLİ ÇELİK ÇERÇEVELERİN ANALİZİ

hir Osmangazi Üniversitesi, Mühendislik

DUMLUPINAR ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ GÜZ YARIYILI

PERDELERDEKİ BOŞLUKLARIN YATAY ÖTELENMEYE ETKİSİ. Ayşe Elif ÖZSOY 1, Kaya ÖZGEN 2 elifozsoy@hotmail.com

Yeni Deprem Yönetmeliği ve İstinat Yapıları Hesaplarındaki Değişiklikler

TÜRKİYE DEKİ ORTA KATLI BİNALARIN BİNA PERFORMANSINA ETKİ EDEN PARAMETRELER

MEVCUT PERDELİ BETONARME BİR YAPININ DOĞRUSAL OLMAYAN YÖNTEMLE DEPREM PERFORMANSININ BELİRLENMESİ

MEVCUT BETONARME BİNALARIN DOĞRUSAL ELASTİK VE DOĞRUSAL ELASTİK OLMAYAN HESAP YÖNTEMLERİ İLE İNCELENMESİ ÜZERİNE BİR DEĞERLENDİRME

Deprem Etkisindeki Betonarme Binalarda Yumuşak Kat Düzensizliğine Perde Duvar Etkisi

RİSKLİ BİNALARIN TESPİT EDİLMESİ HAKKINDA ESASLAR 5-Kontrol Uygulaması

YIĞMA YAPI MÜHENDİSLİĞİNİN GELİŞİM TARİHİ DEPREME DAYANIKLI YAPI TASARIMLARI

YAPILARDA BURULMA DÜZENSİZLİĞİ

Karayolu Köprülerinin Sismik Tasarımı: Mesnet Tiplerinin Karşılaştırılması ve Seçimi

Bulanık Mantık ve DURTES Yönteminde Uygulanması İçin Bir Öneri

BETONARME ÇERÇEVELERİN DEPREM HESABINDA TASARIM İVME SPEKTRUMU UYUMLU DİNAMİK YÖNTEMLERİN KARŞILAŞTIRILMASI

DEPREME DAYANIKLI YAPI TASARIMI

MEVCUT BİNALARDA DEPREM PERFORMANSLARININ AYRINTILI İNCELEME YÖNTEMLERİ İLE DEĞERLENDİRİLMESİ

BETONARME YAPI TASARIMI -KOLON ÖN BOYUTLANDIRILMASI-

UCUZ VE HAFİF ALTERNATİF SİSMİK İZOLASYON TEKNİKLERİ

ÇELİK YAPILARIN GÜÇLENDİRİLMESİNİN DOĞRUSAL OLMAYAN ANALİZLERLE DEĞERLENDİRİLMESİ. Armağan KORKMAZ*, Zeki AY, Ömer UYSAL

ÇATI KONSTRÜKSİYONLARINDA GAZBETON UYGULAMALARI Doç.Dr.Oğuz Cem Çelik İTÜ Mimarlık Fakültesi Yapı Statiği ve Betonarme Birimi

BETONARME ÇERÇEVE YAPILARIN GERÇEK DEPREMLERE AİT İVME KAYITLARI İLE DOĞRUSAL OLMAYAN DİNAMİK ANALİZİ

KONU: Beton Baraj Tasarım İlkeleri, Örnek Çalışmalar SUNUM YAPAN: Altuğ Akman, ESPROJE Müh.Müş.Ltd.Şti

Selçuk Üniversitesi ISSN 1302/6178 Journal of Technical-Online YIĞMA BİR OKUL BİNASININ DEPREM PERFORMANS ANALİZİ.

DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ FEN ve MÜHENDİSLİK DERGİSİ Cilt: 8 Sayı: 1 s Ocak 2006

Bina Türü Yapı Sistemlerinin Analizi Üzerine Rijit Döşeme ve Sınır Şartları ile İlgili Varsayımların Etkisi

BETONARME YÜKSEK YAPILARIN DEPREM PERFORMANSINA BETONARME PERDE ORANIN ETKİSİ

PERDELĠ BETONARME YAPILAR ĠÇĠN DOĞRUSAL OLMAYAN ANALĠZ METOTLARI

BETONARME YAPILARDA BETON SINIFININ TAŞIYICI SİSTEM DAVRANIŞINA ETKİSİ

Deprem Kayıtlarının Seçilmesi ve Ölçeklendirilmesi

1- BELGELER 2- YAPI GENEL BİLGİLERİ BAŞLIKLAR 3- YAPIDAN BİLGİ TOPLANMASI 4- RİSKLİ YAPI TESPİT ANALİZİ 5- ZEMİN ETÜD RAPORU 6- YIĞMA YAPI ANALİZİ

DEPREM YÖNETMELİĞİ 2007 VE TÜRKİYE BİNA DEPREM YÖNETMELİĞİ İLE UYUMLU ZAMAN TANIM ALANINDA ANALİZ SONUÇLARININ KARŞILAŞTIRILMASI

BETONARME-II ONUR ONAT HAFTA-1 VE HAFTA-II

Taban Yalıtım Tekniğinin Betonarme Binaların Deprem Performansına Etkisinin Araştırılması

Mukavemet 1. Fatih ALİBEYOĞLU. -Çalışma Soruları-

Transkript:

ZAL PAŞA CAMİSİNDE SİSMİK İZOLASYON UYGULAMASININ DEPREM PERFORMANSI ÜZERİNDEKİ ETKİNLİĞİNİN FAYA OLAN UZAKLIĞA BAĞLI DEĞİŞİMİ F. Kıpçak 1, B. Erdil 2, G. Özdemir 3 1 Yüksek Lisans Öğrencisi, İnşaat Müh. Bölümü, Yüzüncü Yıl Üniversitesi, Van 2 Yrd. Doç. Dr., İnşaat Müh. Bölümü, Yüzüncü Yıl Üniversitesi, Van 3 Doç. Dr., İnşaat Müh. Bölümü, Anadolu Üniversitesi, Eskişehir 3 Email: gokhan_ozdemir@anadolu.edu.tr ÖZET: Yapıları depremin yıkıcı etkilerinden korumanın en etkin yollarından birisi sismik izolasyon yöntemidir. Sismik izolasyon yöntemi yeni inşa edilecek yapılarda kullanılabildiği gibi mevcut yapıların deprem performansını iyileştirmek için de kullanılabilir. Ülkemizde giderek yaygınlaşan sismik izolasyon uygulamalarının yer bulduğu bir diğer alan da tarihi yapıların korunmasıdır. Bu çalışmada, Zal Paşa Camisi özelinde analitik olarak uygulanan sismik izolasyon tekniğinin yapının deprem performansını ne ölçüde iyileştirdiği irdelenmiştir. Bu amaçla yürütülen doğrusal olmayan dinamik analizlerde sentetik olarak üretilen deprem kayıtları kullanılmıştır. Kullanılan sentetik kayıtlar ile fay kırığına olan mesafenin 3-18 km arasında (3 km aralıklarla) değişiminin etkisi doğrudan incelenebilmiştir. Yürütülen analizlerde Zal Paşa Camisi hem geleneksel yöntemlerle hem de sismik izolasyonlu olarak modellenmiş ve yapı tepkileri kıyaslamalı olarak sunulmuştur. Buna göre, faya olan mesafe azaldıkça sismik izolasyon uygulamasının yapı davranışı üzerindeki etkinliğinin arttığı belirlenmiştir. Sismik izolasyon uygulaması sonucunda yapı tepkilerinde ciddi miktarda azalmalar tespit edilmiştir. ANAHTAR KELİMELER: Sismik izolasyon, kurşun çekirdekli kauçuk izolatör, Zal Paşa Camii, tarihi yığma yapı SEISMIC PERFORMANCE OF A SEISMIC ISOLATED HISTORICAL STRUCTURE BASED ON DISTANCE FROM FAULT ABSTRACT: In this study, Zal Paşa Mosque has been analytically modeled and enhancement in its seismic performance due to application of seismic isolation was investigated. For this purpose, Zal Paşa Mosque was idealized by both conventional methods and seismic isolated models. Then, subjected to ground motion excitations through nonlinear time history analyses. In order to assess the effect of distance from fault on seismic performance, synthetic ground motions were generated based on scenarios where distance from fault varies from 3 km to 18 km with intervals of 3 km. In the analyses, response quantities of Zal Paşa Mosque was recorded for both analytical representations and compared with each other. The results revealed that efficiency of seismic isolation increases with decreasing distance from fault. Application of seismic isolation result in considerable reductions in all of the considered response quantities. KEYWORDS: Seismic isolation, lead core rubber bearing, Zal Paşa Mosque, historical masonry structure 1. GİRİŞ Bulundukları bölgenin kültürel geçmişi ile ilgili izler taşımaları bakımından tarihi yığma yapılar eşsiz eserlerdir. Ayrıca bu yapılar inşa edildikleri dönemin en üstün mühendislik hizmetini almaları sebebi ile çok farklı

yüklemelere maruz kalmalarına rağmen günümüze ulaşabilmişlerdir. Ömürleri boyunca maruz kaldıkları her yükleme sonucunda, az ya da çok, bir miktar hasar görmüş ve ilk dayanımlarını kaybetmişlerdir. Bu sebepledir ki geçmişte büyük depremlere maruz kalıp ayakta duran yapıların bir kısmı günümüzde yaşanan depremlerde ağır hasarlar almış veya yıkılmıştır (Akansel v.d. 214, Dizhur v.d. 211, Erdil v.d. 217). Dolayısıyla geçmişten günümüze miras olarak aldığımız bu önemli yapıları güvenli bir şekilde geleceğe aktarmak için yapısal olarak müdahalelerde bulunmak zorundayız. Malzeme, inşaat tekniği, yapısal sistem vs. bakımından tarihi yığma yapılar önemli farklılıklar barındırmaktadır. Bu sebepledir ki standart bir betonarme, çelik veya yığma yapı için belirlenmiş kurallar ve değerlendirme kriterleri bu yapılara uygulanamamaktadır. Her bir tarihi yığma yapı hem kültürel ve tarihi önem hem de strüktürel özellikler bakımından bağımsız olarak ele alınmakta ve değerlendirilmektedir. Değerlendirmenin önemli bir aşaması da yapının mevcut durumda olası aşırı zorlamalar karşısında yeterli dayanıma sahip olup olmadığının belirlenmesidir. Yapı yeterli dayanıma sahip ise basit onarımlar yapılmaktadır. Aksi durumda yapının bütünsel olarak ele alınarak yeterli dayanıma sahip olması sağlanmaktadır. Tarihi yığma yapıların aşırı zorlamalar altındaki dayanımlarını güvenli seviyelere çekebilmek için binalar çeşitli yöntemler ile güçlendirilmektedirler. Güçlendirme sisteminin, yapının mimari ve kültürel özelliklerini bozmayacak ve/veya engellemeyecek şekilde seçilmesi gerekmektedir. Bazı durumlarda bu yapıların çevrelerinde arkeolojik çalışmalar devam etmekte ve güçlendirme sisteminin seçimi daha da güçleşmektedir. Dolayısıyla seçilecek olan güçlendirme sisteminin bütün olası müdahalelere izin vermesi, yapının görüntüsünü etkilememesi, mimari özellikleri değiştirmemesi ve yapı ruhuna uygun olması gerekmektedir. Literatürde farklı güçlendirme teknikleri mevcuttur fakat hiçbir güçlendirme önerisi belirtilen bütün özellikleri aynı anda karşılayamamaktadır. Sismik izolatörler, tarihi yığma yapıların deprem yüklemeleri altındaki davranışlarını iyileştirerek güçlendirme yöntemlerine bir alternatif olmaktadır (Mokha v.d. 1996, Matsagar ve Jangid 28, Kawamura v.d. 2, De Luca v.d. 21). Tarihi yığma yapıların izolatörler ile güçlendirilmesinin ilk örneği 1989 yılında Salt Lake City and County Building de gerçekleşmiştir (Prudon 1987). Bu uygulamanın başarılı olması sebebi ile tarihi yığma binaları deprem yüklerinin yıkıcı etkilerinden korumak için izolatörler başvurulan bir alternatif olmaya başlamıştır. Son 4 yılda ABD, Yeni Zelanda ve Japonya başta olmak üzere dünyanın farklı yerlerinde izolatörler ile yapıların deprem yalıtımları yapılmıştır. Bu çalışmada Adilcevaz, Bitlis te bulunan ve 16. yy da inşa edildiği belirtilen Zal Paşa (Tuğrul Bey) camisi ele alınmış, bu cami özelinde sismik izolasyon uygulamasının yapının deprem yükleri altındaki davranışına nasıl bir etkisi olduğu araştırılmıştır. Araştırmada her biri farazi bir faya belirli uzaklıklarda olan ve sentetik olarak üretilmiş 6 farklı ivme kaydı dikkate alınmış ve analizler doğrusal olmayan zaman tanım alanında analiz tekniği ile yapılmıştır. 2. MATERYAL VE YÖNTEM 2.1. İnceleme Konusu Binanın Özellikleri İnceleme konusu Zal Paşa (Tuğrul Bey) Camii, Bitlis in Adilcevaz ilçesinin hemen girişinde, Erciş-Ahlat karayolu üzerinde ve Van Gölü nün kenarında bulunmaktadır. 16. yy eseri olan cami bölgede en iyi korunmuş yapılardan biridir. Cami girişine asılan açıklama levhasında caminin Mimar Sinan ın eserlerinden biri olduğu belirtilmektedir. Cami 1965 yılında restore edilmiş ve 211-212 yıllarında tekrar restorasyon programına alınmıştır (YIP, 211). Zal Paşa Camii dikdörtgen plana sahip olup 15.2x19.25 m plan ebatlarındadır. Son cemaat yeri 4x15.2 m plan ebatlarında olup caminin iç kısmından daha yüksek inşa edilmiştir. Bu bölümün duvar yüksekliği 5.94 m iken diğer kısımların yüksekliği 4.65 m dir. Caminin en önemli özelliklerinde bir tanesi tavanın tek kubbe yerine 12 adet küçük kubbe ile kapatılmasıdır (Şekil 1). Son cemaat yerinde kubbeler yan duvarlar ile birlikte iki adet sütün ile desteklenmiştir. Cami içinde ise kubbeler yan duvarlara ilave olarak 4 sütun ile taşınmaktadır (detaylı bilgi için Erdil ve Okuyucu, 211).

Şekil 1. Zal Paşa (Tuğrul Bey) Camii nin görünümü 2.2. Caminin Matematiksel Modeli Zal Paşa Camii nin sismik izolasyon uygulanması durumunda deprem performansında nasıl bir değişiklik olacağını belirlemek amacıyla cami üç boyutlu olarak SAP2 sonlu elemanlar programı kullanılarak modellenmiştir. Modellemede, kubbe kabuk elemanlarla, diğer birimler (kemer, duvar, Türk üçgeni, sütunlar vs.) katı elemanlarla temsil edilmiştir. Modelleme detayları Erdil ve Okuyucu (211) de verildiğinden burada ayrıntılı açıklama yapılmayacaktır. Şekil 2. Zal Paşa Camii nin matematiksel modeli Analizlerde iki farklı model kullanılmıştır. İlk modelde caminin rijit bir temele sahip olduğu ve sağlam bir zemine oturduğu varsayılmış ve temel noktasında 3 yönlü yaylar kullanılmıştır. Cami tabanının her türlü deformasyona karşı tamamen kısıtlandığı ankastre varsayımının doğru olmayacağı düşünüldüğünden ankastre benzeri fakat deformasyonlara imkan veren bir yaklaşımla nispeten büyük yay katsayıları kullanılmıştır. Buna göre yatay doğrultudaki yayların rijitlikleri 6 kn/m, düşey yöndeki yayların rijitliği ise 1 kn/m alınmıştır (Karaca vd., 27). İkinci modelde ise caminin tabanına 4 cm yüksekliğinde betonarme bir döşeme yerleştirilmiş ve bu döşemenin altında 16 adet kurşun çekirdekli kauçuk izolatör kullanılmıştır. İzolatör

özellikleri aşağıdaki bölümlerde verilmektedir. Oluşturulan analitik modeller doğrusal olmayan zaman tanım alanında analiz yöntemi kullanılarak analiz edilmiştir. Analizler sırasında çeşitli deprem yükleri altındaki davranışın iyi anlaşılabilmesi için sentetik olarak üretilmiş 6 farklı ivme kaydı kullanılmıştır. Bu ivme kayıtları, depremin büyüklüğü (M w=6.9) ve içerdiği döngü sayısı (N=2) bakımından özdeş iken faya olan mesafeler bakımından farklılıklar içermektedir. Tablo 1 de analizlerde kullanılan ivme kayıtlarının özellikleri verilmektedir. Tabloda R faya olan uzaklığı, A p maksimum ivmeyi, V p maksimum hızı ve T p ivme kaydının periyodunu göstermektedir. Her ivme kaydı maksimum ivme değeri ile başlayıp iki döngü yaptıktan sonra sönümlenmektedir (Şekil 3). Seçilen M w ve farklı R değerleri için hesaplanan V p ve T p değerleri Somerville (1998) tarafından önerilen Denk. (1)-(2) kullanılarak hesaplanmıştır. ln V 2.31 1.15 M.5 ln R p (1) T p 2.5. 425 M w w Log1 (2) Tablo 1. Analizlerde kullanılan sentetik ivme kayıtlarının özellikleri M69R3N2 M69R6N2 M69R9N2 M69R12N2 M69R15N2 M69R18N2 Deprem Büyüklüğü 6.9 6.9 6.9 6.9 6.9 6.9 R, km 3 6 9 12 15 18 A p, cm/s 2 5.72 353.63 287.91 25.36 225.32 23.42 V p, cm/s 16 113 92 8 72 65 T p, s 2.71 2.71 2.71 2.71 2.71 2.71 A p/v p 3.13 3.13 3.13 3.13 3.13 3.13 İvme, cm/s 2 6 4 2-2 -4 M69R3N2 M69R6N2 M69R9N2 M69R12N2 M69R15N2 M69R18N2 2 4 6 8 1 12 14 16 18 2 Zaman, s Şekil 3. Analizlerde kullanılan ivme-zaman serileri 2.3. Malzeme Özellikleri Ahlat taşının (ignimbrite) caminin ana malzemesi olduğu belirtilmektedir (Erdil ve Okuyucu, 211). Yığma yapılar homojen bir yapıya sahip olmadıkları için tek bir yığma birimin özellikleri bu malzeme kullanılarak inşa edilmiş olan taşıyıcı sistem elemanının özelliğini yansıtmamaktadır. Bunun sebebi olarak yığma birimler arasında kullanılan harç benzeri malzeme, narinlik, yığma birimlerin yerleşimi vs. gösterilebilir. Dolayısıyla bir yığma birim ve harç özellikleri kullanılarak literatürde belirtilen dönüşümler ile taşıyıcı sistem elemanlarının mekanik özellikleri belirlenebilmektedir. Bu çalışmada Erdil ve Okuyucu (211) de tanımlanan mekanik özelliklere sadık kalınmış ve duvar, sütun, kemer ve kubbe gibi bütün taşıyıcı sistem elemanların basınç dayanımlarının 1.9 MPa, çekme dayanımlarının 1.6 MPa, elastisite modüllerinin 45 MPa olduğu kabulü yapılmıştır. İzolatörlü modelde kullanılan kurşun çekirdekli kauçuk izolatörler, izolasyon periyodu 2.5 s olacak

şekilde tasarlanmıştır. Caminin tabanında 16 adet izolatör kullanılması planlanarak yapılan hesaplarda, her bir izolatör için tanımlanan doğrusal olmayan kuvvet-deplasman eğrisine ait değerler şu şekildedir: elastik bölgede rijitliği 7528 N/mm, akma sonrası rijitlik 891 N/mm, akma kuvveti 188 kn ve akma deplasmanı 25 mm (Şekil 4). Şekil 4. İzolatörlerin kuvvet-deplasman grafiği 3. ANALİZ SONUÇLARI İnceleme konusu cami iki farklı mesnet durumu için analiz edilmiştir. Yukarıda da bahsedildiği gibi ilk modelde cami tabanında izolatör kullanılmamış, ikinci modelde ise cami tabanında 16 adet kurşun çekirdekli kauçuk izolatörün bulunduğu varsayılmıştır. Modeller doğrusal olmayan zaman tanım alanında analiz yöntemi kullanılarak analiz edilmiş ve caminin taban kesme kuvveti, tepe deplasmanları, kritik elemanlardaki çekme ve kayma gerilmelerindeki değişimler karşılaştırılmıştır. 3.1. Taban Kesme Kuvveti Sonuçları Kurşun çekirdekli kauçuk izolatörlerin binaların periyodunu büyüterek binaya gelen ivmeleri ve deprem kuvvetlerini küçültme hedefi olduğu belirtilmişti (Vasant ve Matsagar 28). Şekil 5 de iki sistemin x ve y yönünde (x yönü caminin kısa doğrultusuna, y yönü ise uzun doğrultusuna karşılık gelmektedir) kaydedilen taban kesme kuvvetlerinin bina kütlesine olan oranı karşılaştırmalı olarak verilmektedir. Karşılaştırmalar ayrıca faya olan mesafeye bağlı olarak da sunulmaktadır. Buna göre, beklendiği gibi, izolatör kullanımının taban kesme kuvvetlerini her deprem kaydı için azalttığı görülmektedir (Şekil 5.a). Şekil 5.b de iki sistemin taban kesme kuvveti farkları gösterilmiştir. Farklar izolatörlü sistemin izolatörsüz sisteme oranı şeklinde verilmiş ve Denk. (3) de gösterildiği gibi hesaplanmıştır. Örneğin grafikteki %2 ifadesi izolatörlü sistemin taban kesme kuvvetinin izolatörsüz sistemin taban kesme kuvvetinden %2 daha az olduğunu ifade etmektedir. Grafikten görüleceği üzere caminin faya olan uzaklığı arttıkça izolatörlü sistemin taban kesme kuvvetlerinde ciddi azalmalar meydana gelmektedir. Faya 3 km mesafede olan caminin x yönündeki taban kesme kuvveti %1 azalmışken 18 km mesafede bu azalma % 3 a çıkmıştır. Aynı şekilde y yönündeki taban kesme kuvveti faya 3 km uzaklıkta %15 azalmışken, 18 km mesafede bu oran %35 e yükselmiştir. Özetle, izolatör kullanımının taban kesme kuvvetlerini önemli düzeylerde azalttığı ve faydan uzaklaştıkça izolatör etkinliğinin arttığı belirlenmiştir. (1)

Göreli Kat Ötelemesi, % Fark, % 4. Uluslararası Deprem Mühendisliği ve Sismoloji Konferansı.8.6 İzolatörsüz Sistem (X-yönü) İzolatörüz Sistem (Y-yönü) İzolatörlü Sistem (X-yönü) İzolatörlü Sistem (Y-yönü) 4 3 X-yönü Y-yönü Vt/W.4 Fark, % 2.2 1. 5 1 15 2 Faya olan uzaklık, km 5 1 15 2 Faya olan uzaklık, km a) Taban kesme kuvvetinin bina kütlesine oranı a) İki sistemin taban kesme kuvveti farkları Şekil 5. Taban kesme kuvveti sonuçları 3.2. Göreli Kat Ötelemesi ve Tepe Deplasmanı Sonuçları İzolatörlü ve izolatörsüz sistemlerin göreli kat öteleme sonuçları Şekil 6 da hem x-yönü hem de y-yönü için karşılaştırmalı olarak sunulmaktadır. Şekil 6.a dan görüleceği gibi izolatör kullanımının göreli kat ötelemelerinde önemli azalmalara sebep olduğu, faya olan mesafe arttıkça caminin x ve y yönündeki göreli kat ötelemelerinin yaklaşık aynı seviyelere geldiği görülmektedir. Denk. (1) kullanılarak izolatörlü sistemin göreli kat ötelemelerinin izolatörsüz sistemden ne kadar farklı olduğunun verildiği Şekil 6.b de binanın kısa doğrultusu olan x-yönünde göreli kat ötelemelerinin izolatörlü sistemde %58-7 mertebelerinde azaldığı, uzun doğrultuda ise bu azalma miktarının %48-54 mertebelerinde olduğu belirlenmiştir..8.6.4 İzolatörsüz Sistem (X-Yönü) İzolatörsüz Sistem (Y-Yönü) İzolatörlü Sistem (X-Yönü) İzolatörlü Sistem (Y-Yönü) 8 6 4.2 Y-Yönü 5 1 15 2 5 1 15 2 Faya Olan Uzaklık, km Faya Olan Uzaklık, km a) Göreli kat ötelemeleri b) Göreli kat öteleme farkları Şekil 6. Göreli kat öteleme sonuçları 2 X-Yönü 3.3. Çekme ve kayma gerilme sonuçları İnceleme konusu cami yukarıda belirtilen ivme kayıtları altında hem izolatörsüz hem de izolatörlü olarak modellenmiş ve kritik elemanlarda oluşan çekme ve kayma gerilmeleri her ivme kaydı için kaydedilmiştir. Şekil 7.a kritik bir kemer, kolon başlığı ve kubbedeki çekme gerilmelerini, Şekil 7.b ise kritik bir kemer ile kolon başlığındaki kayma gerilmelerini karşılaştırmalı olarak göstermektedir. Şekil 7.a dan görüldüğü gibi kritik bir kemerdeki çekme gerilmeleri faya 3 km lik bir mesafedeki ivme kaydı için izolatör kullanımı ile 3.26 MPa dan 1.39 MPa a düşmekte ve bu düşüş faya olan mesafenin artması ile azalmaktadır-faya 18 km mesafede 1.32 MPa dan.63 MPa a düşmekte-(azalma miktarı %52-57 arasında). Kritik bir kolon başlığı ile kubbedeki çekme gerilmelerinin aynı olduğu grafikte gerilme azalmasının %7 lere kadar çıktığı görülmüştür. Kayma gerilmelerinin kıyaslandığı Şekil 7.b de yine izolatör kullanımının gerilmelerde önemli düzeylerde azalmalara

sebep olduğu görülmektedir. Kayma gerilmelerindeki azalma miktarının kemerlerde %6 mertebelerinde, kolon başlığında ise %8 mertebelerinde olduğu belirlenmiştir. Çekme Gerilmeleri, MPa 4 3 2 1 KEMER (İzolatörsüz Sistem) KEMER (İzolatörlü Sistem) KOLON BAŞLIĞI (İzolatörsüz Sistem) KOLON BAŞLIĞI (İzolatörlü Sistem) KUBBE (İzolatörsüz Sistem) KUBBE (İzolatörlü Sistem) Kayma Gerilmeleri, MPa. 5 1 15 2 5 1 15 2 Faya olan uzaklık, km Faya olan uzaklık, km a) Çekme gerilmeleri b) Kayma gerilmeleri Şekil 7. Çekme ve kayma gerilme sonuçları 2. 1.5 1..5 KEMER (İzolatörsüz Sistem) KEMER (İzolatörlü Sistem) KOLON BAŞLIĞI (İzolatörsüz Sistem) KOLON BAŞLIĞI (İzolatörlü Sistem) 4. SONUÇLAR Yığma bir yapının, her ne kadar basınç yükleri altında yeterli dayanıma sahip olsa da, heterojen malzemeler barındırması sebebi ile çekme ve kayma gerilmelerine karşı dirençleri zayıftır. Yatay kuvvetlerin etkimediği ve tamamen düşey yükler altında güvenli olabilecek bir yığma yapı yatay yükler altında ise önemli gerilme değişimlerine maruz kalmakta, kritik elemanlardaki gerilme limitleri aşıldığında kısmi veya toptan göçmeler yaşanabilmektedir. Bu sebeple, mevcut yığma yapıların olası güçlü yer hareketleri altında göçmelerini engellemek amacı ile güçlendirme veya performans iyileştirme çalışmalarının yapılması gerekebilir. Bu amaca hizmet edebilecek yöntemlerden birisi olan sismik izolasyon uygulamasının etkinliği bu çalışmada irdelenmiştir. Bu amaçla, 16. yy da Ahlat taşı kullanılarak inşa edilmiş olan tarihi yığma bir caminin, farazi bir faya olan mesafelere bağlı olarak değişen ve sentetik olarak üretilmiş ivme kayıtları altındaki yapı tepkilerinin sismik izolasyon uygulaması ile ne oranda değiştiği belirlenmeye çalışılmıştır. Yapılan analitik çalışmalarda aşağıdaki sonuçlar elde edilmiştir: Sismik izolasyon uygulaması ile caminin rijit bir kütle halinde hareketi sağlanarak yanal duvarların göreli hareketi engellenmiştir. İncelenen cami özelinde, sismik izolasyonlu modelden elde edilen tepe deplasmanları ve bunlara bağlı olarak hesaplanan göreli kat ötelemelerinde geleneksel yaklaşımlarla tanımlanan modele kıyasla %7 lere varan düşüşler elde edilmiştir. Sismik izolasyon uygulaması neticesinde tüm kuvvetli yer hareketleri için taban kesme kuvvetlerinde önemli ölçüde düşüş kaydedilmiştir. Söz konusu düşüş miktarları fay kırığına olan mesafe arttıkça daha da büyümektedir. Geleneksel yaklaşımlarla tanımlanan modele kıyasla sismik izolasyonlu yapı modelindeki taban kesme kuvvetlerinde ve tepe deplasmanlarındaki düşüş, yığma yapı davranışında kilit rol oynayan gerilmelere olumlu olarak yansımıştır. Caminin kritik elemanlarında çatlaklara sebep olacak çekme ve kayma gerilmelerinin %8 lere varan düzeylerde azalabileceği gözlenmiştir. Bu çalışmanın amacı sismik izolasyon uygulamasının tarihi bir yığma yapı davranışına olan etkisi olduğundan, elde edilen iyileştirme oranlarının salt sayısal veriler olarak değerlendirilmesi yerine izolatör kullanımının davranışı önemli derecelerde iyileştirdiği şeklinde yorumlanmasının daha doğru olacağını belirtmekte fayda vardır. Çünkü sismik izolasyon uygulamasının etkinliği bina yapısı, zemin durumu, izolatör özellikleri ve deprem karakteristiklerine bağlı olarak değişiklik gösterebilir.

KAYNAKLAR Akansel, V., Ameri, G., Askan, A., Caner, A., Erdil, B., Kale, Ö., Okuyucu, D. (214). The 23 October 211 Mw=7. Van (Eastern Turkey) Earthquake: Interpretations of Recorded Strong Ground Motions and Post- Earthquake Conditions of Nearby Structures. Earthquake Spectra, 3:2, 657-682. Computers and Structures Inc.(CSI) SAP2 Linear and Nonlinear Static and Dynamic Analysis and Design of Three-Dimensional Structures. Version 14, Berkeley, CA De Luca, A., Mele, E., Molina, J., Verzeletti, G., Pinto, A. V. (21). Base isolation for retrofitting historic buildings: Evaluation of seismic performance through experimental investigation. Earthquake Engineering & Structural Dynamics, 3:8, 1125-1145. Dizhur, D., Ingham, J., Moon, L., Griffith, M., Schultz, A., Senaldi, I., Magenes, G., Dickie, J., Lissel, S., Centeno, J., Ventura, C., Leite, J., Lourenco, P. (211). Performance of Masonry Buildings and Churches in The 22 February 211 Christchurch Earthquake. Bulletin of the New Zealand Society for Earthquake Engineering, 44:4, 279-296. Erdil B., Okuyucu D. (211). Seismic Performance Evaluation of Adilcevaz Pasha (Tugrul Bey) Mosque. Proceedings of WCCE-ECCE-TCCE Joint Conference 2; Seismic Protection of Cultural Heritage, October 31 November 1, Antalya, Turkey Erdil, B., Tapan, M., Akkaya, İ., Korkut, F. (217). Effects of Structural Parameters on Seismic Behaviour of Historical Masonry Minaret. Periodica Polytechnica Civil Engineering, https://doi.org/1.3311/ppci.1687. Karaca, Z., Kasımzade, A. A., Ak, M. (27). Zemin fiziksel parametreleri ile zemin yatak katsayıları arasındaki bağlantı ve zemin yapı etkileşiminde uygulama. Zemin Mekaniği ve Temel Mühendisliği 1. Özel Konulu Sempozyumu, İstanbul. Kawamura, S., Sugisaki, R., Ogura, K., Maezawa, S., Tanaka, S., & Yajima, A. (2). Seismic isolation retrofit in Japan. 12th World Conference on Earthquake Engineering. Matsagar, V. A., & Jangid, R. S. (28). Base isolation for seismic retrofitting of structures. Practice Periodical on Structural Design and Construction, 13:4, 175-185. Mokha, A. S., Amin, N., Constantinou, M. C., & Zayas, V. (1996). Seismic isolation retrofit of large historic building. Journal of Structural Engineering, 122:3, 298-38. Prudon, T. H. (1987). The Seismic Retrofit of the City and County Building in Salt Lake City: A Case Study of the Application of Base Isolation to a Historic Building, 8th ICOMOS General Assembly and International Symposium, 459-466. Somerville, P. G. (1998). Development of an improved representation of near fault ground motions. Proceedings of the SMIP98 Seminar on Utilization of Strong Ground Motion Data, California Division of Mines and Geology, Sacramento, 1-2. YIP, (211). Yearly Investment Program Sub-Detail Project Lists. Published by Turkish Directorate General of Foundations, pp. 21.