Malatya ili mimari dokusunu temsil eden tarihi bir yapının deprem davranışının incelenmesi

Öz

Tarihi yapılar bir şehrin ve dönemin kültürünü ve yaşantısını gelecek nesillere aktaran en önemli bileşenlerden biridir. Özellikle yerel bölgelerde yörenin malzemesi ve kullanım taleplerini bir araya getirerek yapılan yapılar yapıldığı dönemi ve zamanın yaşantısını göstermektedir. 2023 yılında meydana gelen Kahramanmaraş depremleri sonrası birçok tarihi yapı hasar görmüş veya yıkılmıştır. Bu çalışmada incelenen yapı doğu Anadolu fay zonu üzerinde yer almaktadır ve başta 2023 Kahramanmaraş depremleri olmak üzere birçok büyük depreme maruz kalmıştır. Yapının gelecek nesillere güvenle aktarılması için mevcut durumunun analiz edilmesi ve deprem davranışının ortaya koyulması gerekmektedir. Çalışma kapsamında Malatya ili kültürünü ve mimarisini yansıtan bir yapı seçilmiştir. Sahada gözlemlerle hasar analizi ve sonlu elemanlar yöntemi ile deprem davranışı analiz edilmiştir. Analizlerde Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği 2018 (TBDY 2018) ve Tarihi Yapılar İçin Deprem Risklerinin Yönetimi Kılavuzu- 2017 kriterleri dikkate alınmıştır. Analiz sonuçlarına göre yapı, DD-3, DD-2 ve DD-1 deprem düzeyleri için göreli kat ötelenmesi sınırları olan %0.3–%0.7–%1.0 değerlerini sağlamıştır; ancak DD-2 deprem düzeyinde özellikle 15 cm kalınlığındaki narin duvarların açıklık bölgelerinde oluşan çekme gerilmeleri maksimum 1.88 MPa olarak meydana gelmiş ve 0.05 MPa olan sınır değerleri aşmıştır. Buna karşın kayma gerilmeleri sınır değerlerin altında kalmıştır.

Anahtar Kelimeler

• Tarihi yapılar
• sonlu elemanlar yöntemi
• deprem davranışı
• kerpiç

Investigation the seismic behaviour of a historical building representative the architechtural style of Malatya province

Öz

Historical buildings are among the most important components that transmit the culture and way of life of a city and era to future generations. Especially in local areas, structures made by combining the region's materials and usage demands reflect the era and lifestyle of the time. After the 2023 Kahramanmaraş earthquakes, many historical buildings were damaged or destroyed. The structure examined in this study is located on the East Anatolian Fault Zone and has been subjected to many large earthquakes, including the 2023 Kahramanmaraş earthquakes. To safely transmit the structure to future generations, its current condition must be analyzed, and its seismic behavior needs to be revealed. A building reflecting the culture and architecture of the Malatya province has been selected for the study. Damage analysis through field observations and seismic behavior analysis using the finite element method have been conducted. In the analyses, the Turkey Building Earthquake Code 2018 (TBDY 2018) and the Earthquake Risk Management Guide for Historic Structures-2017 criteria have been taken into account. According to the results of the analyses, the structure met the relative storey drift limits of 0.3%-0.7%-1.0% for DD-3, DD-2 and DD-1 earthquake levels; however, at DD-2 earthquake level, the tensile stresses, especially in the span regions of the 15 cm thick slender walls, were maximum 1.88 MPa and exceeded the limit values of 0.05 MPa. On the other hand, shear stresses remained below the limit values.

Anahtar Kelimeler

• Historical structures
• finite element method
• seismic behavior
• adobe

Kaynakça

1. P. Usta and Ö. Bozdağ, Seismic fragility analysis of traditional himis structures in Turkey. Structures, 43, 28–39, 2022. https://doi.org/10.1016/j.istruc.2022.06.028.
2. G. Karanikoloudis and P. B. Lourenço, Structural assessment and seismic vulnerability of earthen historic structures. Engineering Structures, 160, 488–509, 2018. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2017.12.023.
3. C. Briceño, M. F. Noel, C. Chácara and R. Aguilar, Integration of non-destructive testing, numerical simulations, and simplified analytical tools for assessing the structural performance of historical adobe buildings. Construction and Building Materials, 290, 123224, 2021. https://doi.org/10.1016/ j.conbuildmat.2021.123224.
4. C. Briceño, S. Moreira, M. F. Noel, M. Gonzales, E. Vila-Chã and R. Aguilar, Seismic vulnerability assessment of a 17th century adobe church in the Peruvian Andes. International Journal of Architectural Heritage, 13(1), 140–152, 2019. https://doi.org/10.1080/15583058.2018.1497224.
5. M. P. Ciocci, S. Sharma and P. B. Lourenço, Engineering simulations of a super-complex cultural heritage building: Ica Cathedral in Peru. Meccanica, 53, 1931–1958, 2018. https://doi.org/10.1007/s11012-017-0720-3.
6. G. Sumerente, H. Lovon, N. Tarque and C. Chácara, Assessment of combined in-plane and out-of-plane fragility functions for adobe masonry buildings in the Peruvian Andes. Frontiers in Built Environment, 6, Article 52, 2020. https://doi.org/10.3389/fbuil.2020.00052.
7. L. Sarchi, H. Varum, R. Monteiro and D. Silveira, Seismic behavior of two Portuguese adobe buildings: Part II—Numerical modeling and fragility assessment. International Journal of Architectural Heritage, 12(6), 936–950, 2018. https://doi.org/10.1080/15583058.2017.1423132.
8. G. Ataman, Hımış Yapının Taşıyıcılık Açısından Karşılaştırmalı Olarak Değerlendirilmesi. Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul, Türkiye, 2007.

9. J. H. Kim and D. V. Rosowsky, Fragility analysis for performance-based seismic design of engineered wood shearwalls. Journal of Structural Engineering, 131 (11), 1764-1773, 2005. https://doi.org/10.1061/(ASCE)07339445(2005)131:11(1764)
10. A. Barontini and P. B. Lourenço, Seismic safety assessment of mixed timber-masonry historical building: An example in Lima, Peru. Journal of Earthquake Engineering, 25(5), 872–891, 2021. https://doi.org/10.1080/13632469.2018.1540368.
11. P. B. Lourenço, M. P. Ciocci, F. Greco, G. Karanikoloudis, C. Cancino, D. Torrealva and K. Wong, Traditional techniques for the rehabilitation and protection of historic earthen structures: The seismic retrofitting project. International Journal of Architectural Heritage, 13(1), 15–32, 2019. https://doi.org/10.1080/15583058.2018.1497232.
12. S. S. Ahmadi, G. Karanikoloudis, N. Mendes, R. Illambas and P. B. Lourenço, Appraising the Seismic Response of a Retrofitted Adobe Historic Structure, the Role of Modal Updating and Advanced Computations. Buildings, 12(11), 1795, 2022. https://doi.org/10.3390/buildings12111795
13. O. Onat, F. Deniz, A. Özmen, E. Özdemir and E. Sayın, Performance evaluation and damage assessment of historical Yusuf Ziya Pasha Mosque after February 6, 2023 Kahramanmaras earthquakes. In: Structures, Vol. 58, p. 105415, 2023. https://doi.org/10.1016/j.istruc.2023.105415.
14. M. M. Maraş, A. Özmen, E. Sayın and Y. Ayaz, Seismic assessment of the historical Sütlü Minaret Mosque. Periodica Polytechnica Civil Engineering, 66(2), 445-459, 2022. https://doi.org/10.3311/PPci.19400
15. A. Özmen and E. Sayin, Different soil-structure interaction modelling strategies for seismic analysis of a masonry church. International Journal of Architectural Heritage, 19(9), 1341-1361, 2025. https://doi.org/10.1080/15583058.2024.2341330
16. P. U. Evci, A. E. Sever, E. Şakalak and A. Arici, Effect of Opening Frame Materials with Different Mechanical Properties on the Behavior of Unreinforced Masonry Structures. European Journal of Sustainable Development Research, 8(1), 31-40, 2024.
17. B. Ş. Şeker and M. Özkaynak, Seismic Performance Evaluation of Historical Case Study of Armenian Architecture Tekor Church. Civil and Environmental Engineering Reports, 32(2), 36-52, 2022. https://doi.org/10.2478/ceer-2022-0018
18. B. Ş. Şeker and M. Özkaynak, Analysis Of the Structural Behaviour of a Historical Mosque Damaged Due to An Earthquake: Sofular Mosque Example. Journal of Engineering Research, 9(4b), 2021. https://doi.org/10.36909/jer.9787
19. G. B. Sakcalı, M. B. Bağbancı, Y. Öztürk and Ç. M. Cevahir, Seismic performance of Nilüfer Hatun Bridge pre-and post-restoration under near-fault and far-fault ground motions. Engineering Failure Analysis, 109677, 2025. https://doi.org/10.1016/j.engfailanal.2025. 109677.
20. G. B. Sakcalı, A. Gönül, M. B. Bağbancı and İ. Yüksel, Linear/Nonlinear Dynamic Analysis and Prediction of Failure Mechanism of Irgandi Bridge. Periodica Polytechnica Civil Engineering, 66(4), 1248-1261, 2022. https://doi.org/10.3311/PPci.20355
21. P. U. Evci, A. E. Sever and E. Şakalak, Investigation of Seismic Behavior of the Historical Yeşiltepe Bridge. Prevention and Treatment of Natural Disasters, 3(2), 198-209, 2024. https://doi.org/10.54963/ptnd.v3i2.291
22. T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı, Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (TBDY 2018). Resmî Gazete: 18 Mart 2018, Sayı: 30364 (Mükerrer), Ankara, 2018.
23. T.C. Başbakanlık Vakıflar Genel Müdürlüğü, Tarihi Yapılar için Deprem Risklerinin Yönetimi Kılavuzu. Vakıflar Genel Müdürlüğü, Sözcü Yayıncılık, Ankara, 2017.