Investıgatıon of Structural Behaviour of Historical Erzurum Lala Pasha Mosque using Finite Element Method

Abstract

The mosques are the most important pieces of Islamic culture in terms of their architectural and structural properties. The mosques and complexes are built in the center of living areas and constituted important structures in the surroundings in Islamic culture. Therefore, it is very common to observe the mosques in almost every city center. In this study, Lala Pasha Mosque, which is located in the city, center of Erzurum and which take an important part among Erzurum’s historical monuments, is investigated by means of static and dynamic analyses by the use of finite element method. The material properties and formulas, given in the literature, have been considered in order to obtain the structural behavior of the structure. The results of the analyses show that the most critical parts of the mosque are the dome, pulley, and the supports of the main arch structures that carry the main dome. Additionally, the dynamic analyses prove that the most critical parts of the mosque are the sub-sections of the main columns, the window edges, and small domes. Moreover, the narthex section has been determined one of the most critical parts in terms of seismic loads.

Keywords

• Finite element method, Modal analysis, Time history analysis

Sonlu Elemanlar Yöntemiyle Tarihi Erzurum Lala Paşa Cami’nin Yapısal Davranışının İncelenmesi

Öz

Ülkemizdeki kültürel mirasın önemli değerlerinden olan camiler, mimari ve yapısal özelliklerinden dolayı İslam kültürünün en önemli eserleridir. Bu nedenle neredeyse tüm İslam şehirlerinin merkezinde bu tür eserlere rastlanmaktadır. Bu çalışmada, Erzurum şehir merkezinde yer alan ve Erzurum'un en önemli tarihi eserleri arasında olduğu kabul edilen Lala Paşa Cami ele alınmış ve caminin yapısal performansı statik ve dinamik açıdan sonlu elemanlar yöntemiyle araştırılmıştır. Yapının genel davranışı hakkında bilgi edinmek amacıyla, literatürde verilen malzeme özellikleri ve deprem yönetmeliğinde verilen formüllerin kullanılmasıyla analizler gerçekleştirilmiştir. Yapılan çözümlemelere göre statik açıdan caminin kritik yerlerinin asıl kubbe ve kasnağı ile kubbeyi taşıyan askı kemer sisteminin mesnetleri olduğu, zaman tanım alanı yöntemiyle yapılan dinamik çözümlemelere göre ise caminin kritik yerlerinin asıl taşıyıcı ayakların alt kesitleri, pencere kenarları ve küçük kubbeler olduğu ortaya konmuştur. Ayrıca son cemaat bölümünün depremde hasar görebilecek en önemli kısım olduğu tespit edilmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Anahtar Sonlu kelimeler: elemanlar Zaman tanım alanı yöntemi Yığma camiler, Mod Yapısal davranış, yöntemi, yöntemi, birleştirme Masonry mosques, Structural behavior

Kaynakça

1. Şeker BŞ. Mimar Sinan Camilerinin Statik ve Dinamik Yükler Doktora Tezi, Karadeniz Teknik Üniversitesi, Trabzon, Türkiye, 2011. İncelenmesi.
2. Dogangun A, Acar R, Sezen H, Livaoglu R. "Investigation of Dynamic Response of Masonry Minaret Structures". Bull Earthquake Engineering, 6(3), 505-517, 2008.
3. Çamlıbel N. Sinan Mimarlığında Yapı Strüktürünün Analitik İncelenmesi. Doçentlik Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, İstanbul, 1998.
4. Sezen H, Acar R, Dogangun A, Livaoglu R. "Dynamic Analysis and Seismic Performance of Reinforced Concrete Minarets". Engineering Structures, 30(8), 2253-2264, 2008.
5. Çırak İF. "Yığma Yapılarda Oluşan Hasarlar, Nedenleri ve Öneriler". SDU International Technologic Science, 3(2), 55-60, 2011. [6] Gündoğdu H. Erzurum Tarih ve Medeniyet, Erzurum Tarihi Eserler Albümü. Erzurum 2011 Serisi-1, Ankara, Türkiye, Yazarlar Birliği Vakfı, 2011.
6. Konyalı İH. Abideleri ve Kitabeleri ile Erzurum Tarihi. İkinci Cilt. İstanbul, Türkiye, Ercan Matbaası, 1960.
7. Anonim. “En Güzel Erzurum Lala Paşa Camii Resimleri”. http://www.sehirler.net/resim-erzurum-resimleri-21- lala-pasa-camii-3302.htm (10.01.2013).
8. Anonim. “Mimar Sinan Eserleri / Erzurum Lala Paşa Camii”. cizimler/Erzurum Lala Mustafa Pasa Camii/index.html (10.01.2013).

9. ANSYS, Finite Element Analysis Program, USA.
10. Altunışık AC. “Dynamic Response of Masonry Minarets Strengthened With Fiber Reinforced Polymer (FRP) Composites”. Natural Hazards and Earth System Sciences, 11, 2011-2019, 2011.
11. Casolo S, Sanjust Carlo A. “Seismic Analysis and Strengthening Design of a Masonry Monument by a Rigid Body Spring Model: The “Maniace Castle” of Syracuse”. Engineering Structures, 31(7), 1447-1459, 2009.
12. Uysal H, Çakır F. “Tarihi Erzurum Saat Kulesi’nin Statik ve Dinamik Analizleri”. TAÇ Vakfı, Türkiye Anıt Çevre Turizm Değerlerini Koruma Vakfı Dergisi, 1, 72-80, 2013.
13. Şeker BŞ, Doğangün A, Çakır F. “Merzifonlu Kara Mustafa Paşa Cami Taşıyıcı Sistemi Üzerine İrdeleme”. SDÜ 5(1), 112-120, 2013. Bilimler Dergisi,
14. T.C. Başbakanlık Afet ve Acil Durum Yönetimi Başkanlığı Deprem http://kyh.deprem.gov.tr/ftpt.htm (30.01.2013). “Sayısal Veriler”.