Yığma kolon ve kemerlerin doğalfrekanslarının bulunması
Determining the natural frequencies of masonry columns and arches
Yazar: KUBİLAY ÇARKANAT
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ ZEYNEP FIRAT ALEMDAR
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Yapı Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Kemer yapıları duvarlar veya kolonlar arası açıklıkların geçilmesi için eğrisel
biçimde tasarlanan yapı elemanlarıdır. Tarihten günümüze kadar yığma yapılarda
karşılaştığımız farklı formlarda oluşturulan kemer formları, üzerine gelen yükleri,
taşıcıyı sütun, kolon veya duvar elemanları vasıtasıyla zemine sağlam bir biçimde
aktarmaktadır. Geleneksel süreçlerde yığma yapılarda kapı, pencere gibi
açıklıkların geçilmesi kemer formlarıyla karşımıza çıkmaktadır. Kemer yapılarının
geliştirilmesiyle birlikte köprü ve su kemerleri gibi geniş açıklıklı yapılar
oluşturulmasına olanak sağlanmıştır. Bu çalışma kapsamında yığma yapılarda
sıklıkla karşılaştığımız kolon ve kemer formlarının doğal frekans değerlerinin,
sarsma tablası deneyleri ve üç boyutlu sonlu elemanlar modeli ve analizleri için
ABAQUS programı kullanılarak, hesaplanması amaçlanmıştır. Sarsma tablasında
incelenecek olan deney numunelerinde, 50x50x100 mm boyutlarında harman
tuğlası ve tuğla boyutunun 1/50, 2/50 ve 3/50 oranlarında birleştirici malzeme
olarak silikon kullanılmıştır. 4 ve 5 adet harman tuğlası ile farklı oranlarda silikon
kalınlıkları kullanılarak hazırlanan kolon numuneleri test edilmiş ve deneysel
veriler doğrultusunda seçilen silikon kalınlığıyla kemer formu oluşturulmuştur.
xv
Sarsma tablasında belirli bir frekans değerinde, oluşturulan yapı elemanlarının
sarsma tablası ve tepe noktaları arasındaki ivme farkları karşılaştırılarak kemer
formu için en uygun birleşim oranı tayin edilmiştir. Sarsma tablası deneyleri
sonucunda hazırlanan kemer formunun, tanımlanan boyut ve malzeme
özellikleriyle birlikte ABAQUS programında sonlu elemanlar metodu ile
modellenerek, doğal frekans değeri hesaplanmış ve deneysel veriler ile
karşılaştırılmıştır.

Abstract:
Arch structures are structural elements designed in a curvilinear shape to pass gaps
between columns, walls. Installation of arch forms in different shapes, which we
have encountered in masonry buildings from history to the present, transfer the
loads through the supporting pillars, columns or wall elements to the floor in a safe
way. In traditional periods, it is possible to pass through the openings of masonry
structures such as doors and windows with arch forms. With the development of
arch structures, widely spaced structures such as bridges and aqueducts are made
possible. Within the scope of this study, it is aimed to calculate the natural
frequency values of arch forms and columns, which we frequently encounter in
masonry structures, by using the ABAQUS program for three-dimensional finite
element modal and analyses and making shaking table experiments. In the test
samples to be examined on the shaking table, clay brick with dimensions of
50x50x100 mm and silicone as a binding material in the ratios of 1/50, 2/50 and
3/50 in brick thickness were used. Column samples prepared using 4 and 5 clay
bricks and different silicone thicknesses were tested and an arch form was created
with the silicone thickness selected according to the experimental data. The most
xvii
appropriate combination ratio for the arch form was determined by comparing the
acceleration differences between the shaking table and the top of the columns at a
certain frequency value in the shaking table. The arch form prepared as a result of
the shaking table experiments was modeled with the finite element method in the
ABAQUS program, along with the defined dimensions and material properties, and
its natural frequency value was calculated and compared with the experimental
data