Analysis of Historical Structures with Finite Elements Method

Abstract

Historical masonry structures are important parts of our cultural heritage and the transfer of these structures to future generations is one of the most important problems in the field of conservation. These structures can be damaged by long-term natural events or sudden natural causes such as earthquakes, floods, avalanches, as well as adverse environmental conditions and human-based reasons. Finite element analysis is the most appropriate method for the structural analysis of historical masonry structures, which have survived until today and are the magnificent structures of the periods they were built. The load bearing behavior of historic masonry structures is quite different and complex from other structures due to the elements and materials that make up the structural system. In this study, calculations and results based on finite element method are presented in order to determine the structural behavior of Cenabi Ahmet Pasa Tomb located in Ulucanlar Street in Ankara Province, Altındağ District in the face of a possible earthquake and to determine the earthquake resistance.

Keywords

• Historical masonry structure
• finite elements
• Cenabi Ahmet Paşa Tomb

Sonlu Elemanlar Yöntemi ile Tarihi Yapıların Analizi

Öz

Tarihi yığma yapılar kültürel mirasımızın önemli parçaları olup bu yapıların gelecek kuşaklara aktarılması koruma alanındaki en önemli sorunlardan birisidir. Bu yapılar uzun süreli doğa olayları ya da deprem, sel, çığ gibi aniden oluşan doğal nedenlerle olduğu gibi olumsuz çevre koşulları ve insan kaynaklı nedenlerle de bozulabilmektedir. Günümüze kadar varlıklarını sürdüren ve yapılmış oldukları dönemlerin görkemli yapıları olan tarihi yığma yapıların yapısal çözümlemesi için en uygun yöntem sonlu elemanlar analizidir. Tarihi yığma yapıların yük taşıma davranışı, yapısal sistemi oluşturan elemanlar ve malzemeler nedeniyle diğer yapılardan oldukça farklı ve karmaşıktır. Bu çalışmada Ankara İli, Altındağ İlçesi Ulucanlar Caddesi’nde bulunan Cenabi Ahmet Paşa Türbesi’nin olası bir deprem karşısında yapısal davranışının belirlenmesi ve deprem dayanımının saptanması amacıyla sonlu elemanlar yöntemine dayalı olarak yapılan hesaplamalar ve sonuçları sunulmuştur.

Anahtar Kelimeler

• Tarihi yığma yapı
• sonlu elemanlar
• Cenabi Ahmet Paşa Türbesi

Kaynakça

1. Referans1 Betti, M., Vignoli, A. (2008). Modelling and Analysis of a Romanesque Church under Eathquake Loading: Assestment of Seismic Resistance, Engineering Structures, 30(2), 352-367.
2. Referans2 Başkan, S. (1998). Ankara Cenabi Ahmet Paşa Camii, Ankara: T.C. Kültür Bakanlığı Yayınları.
3. Referans3 Can, H. ve Ünay, A., İ. (2012). Tarihi Yapıların Deprem Davranışını Belirlemek İçin Sayısal Analiz Yöntemleri, Gazi Üniversitesi Mimarlık ve Mühendislk Fakültesi Dergisi, 27(1), 212-217.
4. Referans4 Can, H., Kubin, J., Ünay, A., İ. (2012). Düzensiz Geometrik Şekile Sahip Tarihi Yığma Binaların Sismik Davranışı, Gazi Üniversitesi Mimarlık ve Mühendislk Fakültesi Dergisi, 27(3), 679-686.
5. Referans5 Karakuş, F. (2019). Investigation of the Repairing and Strengthening Methods in Historical Structures. International Journal of Scientific and Technological Research, 5(5), 90-107., Doi: 10.7176/JSTR/5-5-11
6. Referans6 Keypour, H., Fahjan, Y., Bayraktar, A., (2007). “Analysis and strengthening methods for historical masonry structures”, 5th International Conference on Seismology and Earhquake Engineering, Tahran.
7. Referans7 Lourenço, P.B. (2006). Structural Behavıor of Civil Engineering Structures: Highlight in Historical and Masonry Structures, Universidade do Minho, Portugal, http://repositorium.sdum.uminho.pt/handle/1822/6436.
8. Referans8 Mainstone, R. (1997). Structural Analysis, Structural Insights and Historical Interpretation, The Journal of the Society of Architectural Historians, 56(3), 316-340).

9. Referans9 Saraç, M., M. (2003). Tarihi Yığma Kargir Yapıların Güçlendirilmesi, Yüksek Lisans Tezi, İTÜ Fen Bilimleri Enstitüsü Mimarlık Bölümü, İstanbul.
10. Referans10 Şenel, M., Ş. (1996). Sonlu Elemanlar Yöntemi ile Üç Boyutlu Yapı Analizi Yapan Bir Bilgisayar Programı, Yüksek Lisans Tezi, Pamukkale Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü İnşaat Mühendisliği Bölümü, Denizli.
11. Referans11 Vintzileou, E. ve diğ. (2007). Seismic behaviour of the historical structural system of the island of Lefkada, Greece, Construction and Building Materials, vol. 21: 225-236.
12. Referans12 Ünay, A. İ. (2002). Tarihi Yapıların Depreme Dayanımı, Ankara: ODTÜ Mimarlık Fakültesi Yayınları.