Tonozlarda geometrik şekil değişikliğinin yapısal dayanıma etkileri; Diyarbakır iç Kale Camisi örneği
The effects of geometric form changes on vaults into the structural resistance: The example of Di̇yarbakır İç Kale mosque
Yazar: YASEMİN BARAN
Danışman: PROF. DR. ALİ İHSAN ÜNAY
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Yapı Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2015
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Tarihi yapılar, inşa edildikleri dönemin sosyal, kültürel, ekonomik, politik ve dini yapısını yansıtmakta ve kültürel varlığımızın devamlılığı açısından büyük önem taşımaktadır. Kültürel miras niteliğinde olan bu yapıların korunması için gerek mimarlar gerekse mühendisler disiplinler arası aktarımı iyi sağlamalı ve ortak çalışmalıdır. Tarihi yapıların gelecek nesillere daha sağlıklı bir şekilde aktarılması için bu yapıların taşıyıcı sistemini oluşturan elemanların iyi korunması gerekmektedir. Geçmiş kültürlerin günümüze yansıması olan tarihi yapıların birçoğu karşılaştıkları birçok olumsuzluğa rağmen ayakta kalmayı başarmıştır. Tarihi bir yapının strüktürel davranışı öncelikle yapının geometrisi ve yapıda kullanılan malzemenin özellikleri olmak üzere iki etkene bağlıdır. Geometri, tüm yapıların temelini oluşturmaktadır. Yapı geometrisi farklı olan taşıyıcı elemanlar, aynı tür yükler altında farklı davranış gösterirler. Yapıyı oluşturan taşıyıcı elemanların en kesit boyutları, geometrik biçimleri, kütle ve rijitlikleri, o yapının yapısal dayanımını etkileyen en önemli parametrelerdir. Bu tez çalışmasında tarihi yapıların önemli taşıyıcı sistem elemanlarından olan tonozların geometrik şekil değişikliğinin yapısal dayanıma etkilerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu amaç kapsamında farklı geometrik biçim ve boyutlardaki tonozların yan yana çalıştığı çok az rastlanan tarihi yığma yapı örneklerinden olan Diyarbakır İç Kale Camisi incelenmiştir. Söz konusu tonozların oturdukları duvar, kemer ve sütunların özelikleri dikkate alınarak üç boyutlu modeller hazırlanmıştır. Çeşitli yük ve mesnet şartlarına göre hazırlanan modellerin yapısal davranışı, sonlu elemanlar yöntemiyle SAP2000 (Structural Analysis Program, Yapısal Analiz Programı) bilgisayar programı kullanılarak hesaplanmış ve elde edilen sonuçlara göre değerlendirilmiştir. Bu değerlendirmelere göre, karmaşık bir yapı içinde yer alan tonozların yapısal davranışının sadece o tonozun geometrik biçim ve boyutlarına göre belirlenmesi mümkün değildir. Tonozları destekleyen diğer taşıyıcı sistem elemanlarının rijitlik oranları, birbiriyle ve tonozlarla birleşim detayları ve mesnet koşulları, tonozların yapısal davranışını ve performansını yakından etkiler.

Abstract:
Historical structures and monuments reflect the social, cultural, economic, politic and religious assemblies of the period in which they were built and they have great importance in terms of maintaining our cultural assets. For the aim of conserving these structures forming our cultural heritage, both architects and engineers must ensure the interdisciplinary studies and must work together. In order to ensure a better transfer of the historic buildings to the next generations, the elements constituting the structural system of these buildings must be well protected. Most of the historic buildings which are reflection of the past cultures to the present have succeeded to remain standing despite of many rough conditions. The structural behaviors of a historic building primarily depend on two factors: the geometrical form of the structure and the material properties used in the construction. Geometrical form constitutes the bases of all the structures. Structural elements which have different geometrical shapes exhibit different behaviors under the same kind of loads. The cross-sectional dimensions, geometrical forms, mass and stiffness of the structural elements of the building are the most important parameters that affect the structural capacity of that building. In this thesis, it has been aimed to determine the effects of the geometric deformation of the vaults, one of the significant structural elements of the historic buildings, towards the structural capacity. In the frame of this aim, the Diyarbakır İç Kale Mosque which is one of the rare historic masonry structure examples containing vaults of various geometric forms and dimensions has been examined. Taking into consideration the features of the walls, arches and columns on which are placed these vaults, three-dimensional models have been prepared. The structural behaviors of the models which have been prepared in accordance with various load and support conditions have been analyzed and assessed by use of SAP2000 (Structural Analysis Program). According to the analysis results, it is not possible to determine the structural behavior of the vaults possessing a complex structure, depending only on the geometric form and dimensions of that vault. The stiffness of the other structural elements supporting the vaults, their connection details with each other and vaults and also support conditions intenselyaffect the structural behavior and performance of the vaults.