Araştırma Makalesi
BibTex RIS Kaynak Göster

Tarihi Miralay Şerif Bey Konağının Malzeme Özelliklerine Bağlı Dinamik Davranışlarının Karşılaştırılması

Yıl 2023, Cilt: 39 Sayı: 3, 485 - 496, 31.12.2023

Öz

Tarihi ve kültürel miras açısından toplumlar için önemli olan yapıların gelecek kuşaklara kullanılabilir bir şekilde aktarılması amacıyla günümüz teknolojisinde kullanılan gelişmiş sensörler ile yapıya zarar vermeden frekans ve mod gibi yapının dinamik davranışları belirlenebilmektedir. Bu veriler yapının geometrisi ve malzeme özelliğiyle birleştirilip doğru sayısal modeller oluşturularak yapılarda hasar tespiti yapılabilir sonrasında ise gerekli tedbirler alınarak yapının servis ömrü uzatılabilir. Bu çalışmada, Yozgat’ta 1890’larda inşa edilen Miralay Şerif Bey konağının sonlu elemanlar metodu ile sayısal olarak modellenmesinden sonra dinamik analizi yapılmıştır. Öncelikle yapının boyutları ile birlikte geometrisi belirlenmiş ve malzeme özelliklerinin gerçekçi tahmini ile yapının sayısal modeli oluşturulmuştur. Malzeme tahminleri her kat için diğer katlardan bağımsız bir şekilde izotropik ve anizotropik malzeme olarak yapılmıştır. Tanımlanan modellerin dinamik analizinin tamamlanmasının ardından yapı dinamik parametrelerinden mod şekilleri ve frekans değerleri hesaplanarak gerekli karşılaştırmalar yapılmıştır. Dolayısıyla farklı malzeme özellikleri ile oluşturulan sayısal modellemelerde yapıların dinamik davranış performansının olumsuz etkilenebileceği gözlemlenmiştir.

Teşekkür

Yazarlar tarihi yapının projeleri ve sanat tarihi raporunun temininde göstermiş oldukları destekten dolayı Sanayi ve Teknoloji Bakanlığına bağlı Orta Anadolu Kalkınma Ajansına içten teşekkürlerini iletmektedir.

Kaynakça

  • [1] P. B. Lourenco, “Computational strategies for masonry structures,” Delft University of Technology, 1996.
  • [2] Y. Liu, Finite Element Method. CEA Research Laboratory Mechanical Engineering Department University Of Cincinnati, USA, 1997.
  • [3] B. Ş. Şeker, F. Çakır, A. Doğangün, and A. Durmuş, “Sonlu Elemanlar Yöntemiyle Tarihi Erzurum Lala Paşa Cami’nin Yapısal Davranışının İncelenmesi,” Pamukkale University Journal of Engineering Sciences, vol. 21, no. 3, pp. 82–87, 2015, doi: 10.5505/PAJES.2014.57441.
  • [4] F. Lorenzoni, F. Casarin, M. Caldon, K. Islami, and C. Modena, “Uncertainty quantification in structural health monitoring: Applications on cultural heritage buildings,” Mech Syst Signal Process, vol. 66–67, pp. 268–281, Jan. 2016, doi: 10.1016/J.YMSSP.2015.04.032.
  • [5] İ. Çalık, İ. Yük Müh, V. Trabzon Bölge Müdürlüğü Alemdar Bayraktar, K. İnşaat Mühendisliği Bölümü, and Y. Doç Temel Türker, “Yığma ve Betonarme Kubbeli Tarihi Camilerin Deneysel Dinamik Davranışlarının Karşılaştırılması,” Vakıflar Genel Müdürlüğü Yayınları, no. 8, p. 20, 2015.
  • [6] S. Russo, “On the monitoring of historic Anime Sante church damaged by earthquake in L’Aquila,” Struct Control Health Monit, vol. 20, no. 9, pp. 1226–1239, Sep. 2013, doi: 10.1002/STC.1531.
  • [7] A. Bayraktar, A. C. Altunışık, T. Türker, and B. Sevim, “Tarihi Yığma Köprülerin Sonlu Eleman Modellerinin Operasyonal Modal Analiz Yöntemiyle İyileştirilmesi,” Ankara: Tarihi Eserlerin Güçlendirilmesi ve Geleceğe Güvenle Devredilmesi Sempozyumu 1, Sep. 2007, pp. 429–440.
  • [8] O. Onat and E. Sayın, “Tarihi Tağar Köprüsünün Doğrusal Olmayan Sismik Analizi,” in 5. Tarihi Eserlerin Güçlendirilmesi ve Geleceğe Güvenle Devredilmesi Sempozyumu, G. Balint, B. Antala, C. Carty, J.-M. A. Mabieme, I. B. Amar, and A. Kaplanova, Eds., Erzurum, 2015, pp. 301–312. doi: 10.2/JQUERY.MIN.JS.
  • [9] G. S. Özkaya, İ. Kazaz, and D. Okuyucu, “Kemerli Yığma Köprünün Sismik Davranışının Sonlu Eleman Yöntemiyle İncelenmesi,” in 5. Tarihi Eserlerin Güçlendirilmesi ve Geleceğe Güvenle Devredilmesi Sempozyumu, Erzurum, Oct. 2015, pp. 43–57.
  • [10] B. Çoruhlu, T. Türker, Y. Yanik, and A. Bayraktar, “Tarihi Taş Kemer Köprülerin Modal Davranışlarının Köprü Boyutlarına Bağlı Olarak Tahmin Edilmesi,” in Uluslararası Katılımlı 6. Tarihi Yapıların Korunması ve Güçlendirilmesi Sempozyumu , 2017, pp. 381–389.
  • [11] Y. Ghanaat, R. W. Clough, and B. B. Redpath, “Experimental Study of Dam-Water-Foundation Interaction,” in Proceedings of the 10th World Conference on Earthquake Engineering, Madrid, 1992, pp. 1573–1578.
  • [12] Ö. Mutlu and A. Şahin, “Investigating The Effect Of Modeling Approaches On Earthquake Behavior Of Historical Masonry Minarets-Bursa Grand Mosque Case Study ,” Sigma J Eng & Nat Sci 7, vol. 7, no. 2, pp. 123–136, 2016.
  • [13] M. Turek, C. Ventura, and P. Placencia, “Dynamic Characteristics of a 17 th Century Church in Quito, Ecuador,” in Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering, 2002.
  • [14] A. Koçak and T. Köksal, “An example for determining the cause of damage in historical buildings: Little hagia sophia (Church of St. Sergius and Bacchus) – Istanbul, Turkey,” Engineering-Failure-Analysis, vol. 17, no. 4, pp. 926–937, Jun. 2010.
  • [15] Ö. Dabanlı, F. Çılı, and Y. Kahya, “Nur-u Osmaniye Camii’nin Dinamik Parametrelerinin Belirlenmesi,” Restorasyon Yıllığı Dergisi, no. 10, pp. 46–57, 2015.
  • [16] B. Sayın, “Tarihi yığma yapıların malzeme özelliklerinin belirlenmesi ve uygulama önerileri,” Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi, vol. 7, no. 3, pp. 387–398, 2016.
  • [17] E. Diz-Mellado et al., “Non-destructive testing and Finite Element Method integrated procedure for heritage diagnosis: The Seville Cathedral case study,” Journal of Building Engineering, vol. 37, p. 102134, May 2021, doi: 10.1016/J.JOBE.2020.102134.
  • [18] L. Guerriero, M. Guadagnuolo, I. Titomanlio, and G. Faella, “An integrated approach for the conservation of archaeological buildings: The ‘Re Barbaro’ Palace in Sardinia,” Digital Applications in Archaeology and Cultural Heritage, vol. 27, p. e00244, Dec. 2022, doi: 10.1016/J.DAACH.2022.E00244.
  • [19] T. Çaylar, “Yozgat Miralay Konağı Sanat Tarihi Raporu,” Kayseri, 2015.

Comparison of Dynamic Behaviors of Historical Miralay Şerif Bey Mansion Based on Material Properties

Yıl 2023, Cilt: 39 Sayı: 3, 485 - 496, 31.12.2023

Öz

For the purpose of passing on the structures that are important for societies in terms of historical and cultural heritage to future generations in a healthy condition, dynamic behaviors of structures such as frequency and mode can be determined with advanced sensors used in today's technology without damaging the structure. By combining these data with geometry and material properties of structures and creating accurate numerical models, structural damages can be determined, and then service life of structures can be extended by taking necessary precautions. In this study, dynamic analysis of the Miralay Şerif Bey mansion, which was built in Yozgat in 1890s, was made by numerical modeling with finite element method. First, geometry of the structure along with its dimensions was determined and a numerical model was created with a realistic estimation of material properties. Material estimates were made for each floor as isotropic and anisotropic materials regardless of the other floors. After completing dynamic analysis of defined models, mode shapes and frequency values were calculated from the dynamic parameters of the structure and necessary comparisons were made. Finally, it has been observed that dynamic performance of structures may be adversely affected in numerical models created with different material properties.

Kaynakça

  • [1] P. B. Lourenco, “Computational strategies for masonry structures,” Delft University of Technology, 1996.
  • [2] Y. Liu, Finite Element Method. CEA Research Laboratory Mechanical Engineering Department University Of Cincinnati, USA, 1997.
  • [3] B. Ş. Şeker, F. Çakır, A. Doğangün, and A. Durmuş, “Sonlu Elemanlar Yöntemiyle Tarihi Erzurum Lala Paşa Cami’nin Yapısal Davranışının İncelenmesi,” Pamukkale University Journal of Engineering Sciences, vol. 21, no. 3, pp. 82–87, 2015, doi: 10.5505/PAJES.2014.57441.
  • [4] F. Lorenzoni, F. Casarin, M. Caldon, K. Islami, and C. Modena, “Uncertainty quantification in structural health monitoring: Applications on cultural heritage buildings,” Mech Syst Signal Process, vol. 66–67, pp. 268–281, Jan. 2016, doi: 10.1016/J.YMSSP.2015.04.032.
  • [5] İ. Çalık, İ. Yük Müh, V. Trabzon Bölge Müdürlüğü Alemdar Bayraktar, K. İnşaat Mühendisliği Bölümü, and Y. Doç Temel Türker, “Yığma ve Betonarme Kubbeli Tarihi Camilerin Deneysel Dinamik Davranışlarının Karşılaştırılması,” Vakıflar Genel Müdürlüğü Yayınları, no. 8, p. 20, 2015.
  • [6] S. Russo, “On the monitoring of historic Anime Sante church damaged by earthquake in L’Aquila,” Struct Control Health Monit, vol. 20, no. 9, pp. 1226–1239, Sep. 2013, doi: 10.1002/STC.1531.
  • [7] A. Bayraktar, A. C. Altunışık, T. Türker, and B. Sevim, “Tarihi Yığma Köprülerin Sonlu Eleman Modellerinin Operasyonal Modal Analiz Yöntemiyle İyileştirilmesi,” Ankara: Tarihi Eserlerin Güçlendirilmesi ve Geleceğe Güvenle Devredilmesi Sempozyumu 1, Sep. 2007, pp. 429–440.
  • [8] O. Onat and E. Sayın, “Tarihi Tağar Köprüsünün Doğrusal Olmayan Sismik Analizi,” in 5. Tarihi Eserlerin Güçlendirilmesi ve Geleceğe Güvenle Devredilmesi Sempozyumu, G. Balint, B. Antala, C. Carty, J.-M. A. Mabieme, I. B. Amar, and A. Kaplanova, Eds., Erzurum, 2015, pp. 301–312. doi: 10.2/JQUERY.MIN.JS.
  • [9] G. S. Özkaya, İ. Kazaz, and D. Okuyucu, “Kemerli Yığma Köprünün Sismik Davranışının Sonlu Eleman Yöntemiyle İncelenmesi,” in 5. Tarihi Eserlerin Güçlendirilmesi ve Geleceğe Güvenle Devredilmesi Sempozyumu, Erzurum, Oct. 2015, pp. 43–57.
  • [10] B. Çoruhlu, T. Türker, Y. Yanik, and A. Bayraktar, “Tarihi Taş Kemer Köprülerin Modal Davranışlarının Köprü Boyutlarına Bağlı Olarak Tahmin Edilmesi,” in Uluslararası Katılımlı 6. Tarihi Yapıların Korunması ve Güçlendirilmesi Sempozyumu , 2017, pp. 381–389.
  • [11] Y. Ghanaat, R. W. Clough, and B. B. Redpath, “Experimental Study of Dam-Water-Foundation Interaction,” in Proceedings of the 10th World Conference on Earthquake Engineering, Madrid, 1992, pp. 1573–1578.
  • [12] Ö. Mutlu and A. Şahin, “Investigating The Effect Of Modeling Approaches On Earthquake Behavior Of Historical Masonry Minarets-Bursa Grand Mosque Case Study ,” Sigma J Eng & Nat Sci 7, vol. 7, no. 2, pp. 123–136, 2016.
  • [13] M. Turek, C. Ventura, and P. Placencia, “Dynamic Characteristics of a 17 th Century Church in Quito, Ecuador,” in Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering, 2002.
  • [14] A. Koçak and T. Köksal, “An example for determining the cause of damage in historical buildings: Little hagia sophia (Church of St. Sergius and Bacchus) – Istanbul, Turkey,” Engineering-Failure-Analysis, vol. 17, no. 4, pp. 926–937, Jun. 2010.
  • [15] Ö. Dabanlı, F. Çılı, and Y. Kahya, “Nur-u Osmaniye Camii’nin Dinamik Parametrelerinin Belirlenmesi,” Restorasyon Yıllığı Dergisi, no. 10, pp. 46–57, 2015.
  • [16] B. Sayın, “Tarihi yığma yapıların malzeme özelliklerinin belirlenmesi ve uygulama önerileri,” Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi, vol. 7, no. 3, pp. 387–398, 2016.
  • [17] E. Diz-Mellado et al., “Non-destructive testing and Finite Element Method integrated procedure for heritage diagnosis: The Seville Cathedral case study,” Journal of Building Engineering, vol. 37, p. 102134, May 2021, doi: 10.1016/J.JOBE.2020.102134.
  • [18] L. Guerriero, M. Guadagnuolo, I. Titomanlio, and G. Faella, “An integrated approach for the conservation of archaeological buildings: The ‘Re Barbaro’ Palace in Sardinia,” Digital Applications in Archaeology and Cultural Heritage, vol. 27, p. e00244, Dec. 2022, doi: 10.1016/J.DAACH.2022.E00244.
  • [19] T. Çaylar, “Yozgat Miralay Konağı Sanat Tarihi Raporu,” Kayseri, 2015.

Ayrıntılar

Birincil Dil Türkçe
Konular Mühendislik
Bölüm Makaleler
Yazarlar

Muslum KİLİNC 0000-0002-8837-3922

Erdal VURAL 0000-0002-2910-735X

Nurullah TOPKARAOĞLU 0000-0003-2032-3555

Erken Görünüm Tarihi 31 Aralık 2023
Yayımlanma Tarihi 31 Aralık 2023
Yayımlandığı Sayı Yıl 2023 Cilt: 39 Sayı: 3

Kaynak Göster

APA KİLİNC, M., VURAL, E., & TOPKARAOĞLU, N. (2023). Tarihi Miralay Şerif Bey Konağının Malzeme Özelliklerine Bağlı Dinamik Davranışlarının Karşılaştırılması. Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fen Bilimleri Dergisi, 39(3), 485-496.
AMA KİLİNC M, VURAL E, TOPKARAOĞLU N. Tarihi Miralay Şerif Bey Konağının Malzeme Özelliklerine Bağlı Dinamik Davranışlarının Karşılaştırılması. Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fen Bilimleri Dergisi. Aralık 2023;39(3):485-496.
Chicago KİLİNC, Muslum, Erdal VURAL, ve Nurullah TOPKARAOĞLU. “Tarihi Miralay Şerif Bey Konağının Malzeme Özelliklerine Bağlı Dinamik Davranışlarının Karşılaştırılması”. Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fen Bilimleri Dergisi 39, sy. 3 (Aralık 2023): 485-96.
EndNote KİLİNC M, VURAL E, TOPKARAOĞLU N (01 Aralık 2023) Tarihi Miralay Şerif Bey Konağının Malzeme Özelliklerine Bağlı Dinamik Davranışlarının Karşılaştırılması. Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fen Bilimleri Dergisi 39 3 485–496.
IEEE M. KİLİNC, E. VURAL, ve N. TOPKARAOĞLU, “Tarihi Miralay Şerif Bey Konağının Malzeme Özelliklerine Bağlı Dinamik Davranışlarının Karşılaştırılması”, Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fen Bilimleri Dergisi, c. 39, sy. 3, ss. 485–496, 2023.
ISNAD KİLİNC, Muslum vd. “Tarihi Miralay Şerif Bey Konağının Malzeme Özelliklerine Bağlı Dinamik Davranışlarının Karşılaştırılması”. Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fen Bilimleri Dergisi 39/3 (Aralık 2023), 485-496.
JAMA KİLİNC M, VURAL E, TOPKARAOĞLU N. Tarihi Miralay Şerif Bey Konağının Malzeme Özelliklerine Bağlı Dinamik Davranışlarının Karşılaştırılması. Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fen Bilimleri Dergisi. 2023;39:485–496.
MLA KİLİNC, Muslum vd. “Tarihi Miralay Şerif Bey Konağının Malzeme Özelliklerine Bağlı Dinamik Davranışlarının Karşılaştırılması”. Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fen Bilimleri Dergisi, c. 39, sy. 3, 2023, ss. 485-96.
Vancouver KİLİNC M, VURAL E, TOPKARAOĞLU N. Tarihi Miralay Şerif Bey Konağının Malzeme Özelliklerine Bağlı Dinamik Davranışlarının Karşılaştırılması. Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fen Bilimleri Dergisi. 2023;39(3):485-96.

✯ Etik kurul izni gerektiren, tüm bilim dallarında yapılan araştırmalar için etik kurul onayı alınmış olmalı, bu onay makalede belirtilmeli ve belgelendirilmelidir.
✯ Etik kurul izni gerektiren araştırmalarda, izinle ilgili bilgilere (kurul adı, tarih ve sayı no) yöntem bölümünde, ayrıca makalenin ilk/son sayfalarından birinde; olgu sunumlarında, bilgilendirilmiş gönüllü olur/onam formunun imzalatıldığına dair bilgiye makalede yer verilmelidir.
✯ Dergi web sayfasında, makalelerde Araştırma ve Yayın Etiğine uyulduğuna dair ifadeye yer verilmelidir.
✯ Dergi web sayfasında, hakem, yazar ve editör için ayrı başlıklar altında etik kurallarla ilgili bilgi verilmelidir.
✯ Dergide ve/veya web sayfasında, ulusal ve uluslararası standartlara atıf yaparak, dergide ve/veya web sayfasında etik ilkeler ayrı başlık altında belirtilmelidir. Örneğin; dergilere gönderilen bilimsel yazılarda, ICMJE (International Committee of Medical Journal Editors) tavsiyeleri ile COPE (Committee on Publication Ethics)’un Editör ve Yazarlar için Uluslararası Standartları dikkate alınmalıdır.
✯ Kullanılan fikir ve sanat eserleri için telif hakları düzenlemelerine riayet edilmesi gerekmektedir.