Geri Dön

Tarihi yığma taş bir deney yapısında doğrusal olmayan artımsal hesap yöntemi önerisi

Proposal of a nonlinear incremental analysis method for historical cut stone masonry

  1. Tez No: 622777
  2. Yazar: ÖZGE TOROS
  3. Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. İHSAN ENGİN BAL
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Deprem Mühendisliği, İnşaat Mühendisliği, Earthquake Engineering, Civil Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2017
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Deprem Mühendisliği ve Afet Yönetimi Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Deprem Mühendisliği ve Afet Yönetimi Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Deprem Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 79

Özet

Yığma yapıların deprem kuvvetleri altındaki davranışı, günümüzdeki ilerlemiş analiz yöntemleri ve bilgi birikimine rağmen, halen birçok bilinmezlik içeren bir konu olmaya devam etmektedir. Bu bilinmezliklere ayrıca tarihi yığma yapılardaki ilave zorluklar eklendiğinde, tarihi yığma yapıların deprem davranışını tespit etmek oldukça zorlaşmaktadır. Özellikle aktif olarak kullanılan tarihi yığma yapılar aynı zamanda kamusal alanlar olduklarından, buraları kullanan insanların can güvenliği de önem kazanmaktadır. Tarihi yapılar dönemlerine ve coğrafi bölgelerine göre oldukça fazla farklılıklar göstermektedirler. Bu durumda bir grup tarihi yığma yapı için geliştirilen ve uygulanan kuralların, başka yapılar ve yapı grupları için uygulanması pek mümkün olmamaktadır. Yine de bazı genel geçer kuralların bir yapı türünden diğerine transferi, kısıtlı olsa da, mümkündür. Ülkemiz ise tarihi yığma yapı stoku anlamında çok zengin olmasına rağmen, bu yapıların deprem davranışı alanındaki deneysel çalışmalar ve aynı zamanda bu yapılara özel olarak geliştirilmiş analitik çözümler, yok denecek kadar azdır. Tarihi yığma yapılarda öncelikle yapısal elemanların ve malzemelerin tespiti önemli rol oynamakla birlikte, elde edilecek bu verilerin bilgisayar modellerinde kullanılması birtakım zorluklar içermektedir. Yığma malzemenin davranışının anizotropik olması, malzemenin kendisinin dayanım ve elastisite modülü gibi temel parametrelerinin aynı yapı içerisinde bile büyük farklar göstermesi, deprem yüklerinin gelişigüzel ve çevrimsel hareketler olması ve bu tip hareketlerin nümerik olarak tespitinin zorluğu, tarihi yığma yapılarda deprem güvenliğinin tespiti için yapılan çalışmalardaki başlıca zorluklardandır. Bu teze konu olan tarihi yığma yapı grubu, daha önce hakkında pek az araştırma bulunan, Osmanlı döneminin büyük kamusal yapılarının ana inşaat yöntemi olan küfeki kesme taş birimlerin harçsız olarak ve kenet-zıvanalar kullanılarak birleştirilmesi yöntemi ile inşa edilen yapılardır. Bu inşaa yaklaşımı, İstanbul'un bugünkü karakterini veren selatin camileri de olmak üzere büyük orandaki klasik Osmanlı yapısında kullanılan yöntemdir. Bu yöntemde, mermere nazaran damarsız olan ve üç yöndeki dayanımı nispeten benzer olan küfeki taşı kullanılmaktadır. Bu xx taşlar, yatayda U şeklindeki kenetler ile düşeyde ise metal zıvanalar ile birbirlerine bağlanmaktadırlar. Korozyon ve taş içerisinde genişlemeye mani olmak için bu elemanlar eritilmiş kurşun ile kaplanmaktadır. Harç, bu yapıda sadece dolgu malzeme olarak kullanılmakta olup, özellikle yatay deprem yüklerine dayanımda rolü oldukça azdır. Bu tezde, doğrusal olmayan yığma analizindeki en büyük zorluklardan biri olan yakınsama problemini iyileştirmeye yönelik olarak, her adımda doğrusal analiz yapan ve çeşitliyaklaşıklıklar içeren bir yöntem önerilmiş ve büyük ölçekli bir deney ile de kalibre edilmiştir. Bu tezde, klasik dönem Osmanlı mimarisinin özgün eserlerinden biri olan Edirnekapı Mihrimah Sultan Camii'nin taşıyıcı çerçevesinden biri alınarak gerçekleştirilen 1/5 ölçekli deney verileri kullanılmıştır. Bu deneyde test edilen yapı bir kez de bu tezde tarif edilen modelleme ve analiz yaklaşımı kullanılarak analiz edilmiştir. Deneyden elde edilen çevrimsel global yük-deplasman sonuçları, bu tezde tarif edilen yaklaşım ile nümerik olarak, monotonik yükleme için, edilmiştir. Analizler sonucunda, deney ile analitik bulgular arasında yüksek derecede uyum söz konusudur.

Özet (Çeviri)

Despite the elevated knowledge and complicated analysis tools in hand, the theme of seismic response of masonry still remains as a topic that needs further developments. Additionally to the inherent difficulties of estimating the seismic response of masonry accurately, there are additional issues to be addressed when historicalmasonry is concerned. The life safety and public safety are of prime concerns in historicalmasonry buildings often populated by people. There is a very large variety in material types and in workmanship characteristics, depending on geography as well as on the period of construction of historical buildings. All these variations are not feasible to be involved in numerical computer models. Additionally, set of rules and approaches established for a certain group of structures cannot be applied to other types of historical masonry. Despite these difficulties, however, some general rules can still be derived for historical masonry. ThoughTurkey is very rich in terms of historical building heritage, there are handful of research on the seismic response of type of buildings found in the building stock. The definition of structural and material properties of a historical masonry building is the very first step for defining the seismic safety of such buildings. However, there are several issues that cause difficulties in reaching accurate conclusions in terms of the seismic safety. The anisotropic response of masonry, often unfeasibly large variations in basic structural characteristics of the material, such as the strength and stiffness, the randomness and cyclic nature of seismic loads, render seismic assessment of historical masonry rather difficult. The type of structures examined in this thesis wasbuilt by using the common construction method of the classical Ottoman period, where dry cut stone units are connected to each other by using vertical (zıvana) and horizontal (kenet) elements. The metal elements are then covered by using melted led. The horizontal elements are U-shaped and the ends are embedded into consecutive stone units. The type stone material used in construction iskufeki, a variation of limestone, which has a non- layered texture allowing to provide similar response in all orthogonal directions. The mortar is used as filling material in this texture, playing an insignificant role in the seismic response of the system. This construction approach constitutes most of the historically important structures not only in Istanbul but also in a wider area of Turkey, Balkans and vicinity. A step-wise nonlinear analysis method has been proposed in this thesis. The method is a rather approximate approach aiming to improve the inherent convergence problem of nonlinear analyses on masonry. The method proposed here is calibrated against a large-scale open-air cyclic test. The test specimen is a 1/5 scale specimen extracted from a real classical Ottoman mosque (EdirnekapıMihrimah Sultan) and was tested under cyclic lad reversals representing seismic actions. The test specimen has been modeled by using the method presented here in this thesis, and the monotonic envelope of the overall base shear vs top displacement plots are obtained. There is a high degree on agreement between the experimental and the analytical findings.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    539996

    3D nonlinear modeling and testing of historic stone masonry arch bridges: The case of Justinian's Bridge

    Tarihi yığma taş kemer köprülerin doğrusal olmayan davranışının 3B modellenmesi ve deneysel olarak incelenmesi: Justinianos Köprüsü örneği

    VİLDAN GİZEM MENTEŞE

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Mimarlıkİstanbul Teknik Üniversitesi

    Mimarlık Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. OĞUZ CEM ÇELİK

  2. Tez No

    322852

    Seismic behaviour of historical stone masonry multi-leaf walls

    Çok tabakalı tarihi taş yığma duvarların deprem yükleri altında davranışı

    CEM DEMİR

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2012

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ALPER İLKİ

  3. Tez No

    892115

    Yığma yapılarda taşıyıcı tuğla duvarların hasır donatılı horasan harcı ile güçlendirilmesinin deneysel olarak incelenmesi

    Experimental investigation of the strengthening of masonry walls with steel mesh reinforcement horasan mortar in masonry structures

    VOLKAN ÖZTAŞ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Mimarlıkİstanbul Teknik Üniversitesi

    Mimarlık Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NECDET TORUNBALCI

  4. Tez No

    772459

    Seismic capacity of masonry arches optimally strengthened with fibre-reinforced polymer: Experimental and numerical investigation

    Lif takviyeli polimer ile optimum olarak güçlendirilen yığma kemerlerin sismik kapasitesi: Deneysel ve sayısal araştırma

    İSMAİL HAKKI TARHAN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    İnşaat MühendisliğiAtatürk Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HABİB UYSAL

    PROF. DR. PAULO BARBOSA LOURENCO

  5. Tez No

    316051

    Lifli polimerle güçlendirilmiş yığma duvarların modellenmesi

    Numerical modeling of unreinforced masonry walls strengthened with fiber reinforced polymers

    OKTAY JAFAROV

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2012

    İnşaat MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. BİLGE DORAN

    PROF. DR. H. ORHUN KÖKSAL

Geri Dön