Zeyrek Camii kuzey bölüm strüktür analizi ve sağlamlaştırma önerileri

1985 yılında Unesco'nun Dünya Mirası Listesi'ne giren İstanbul'un Tarihi Alanları içinde bulunan Zeyrek Camii, 1960'larda yapılan onarım çalışmaları sonrasında bakımsız kalmış bir Bizans yapısıdır. Yapı, 12. yüzyılda Pantokrator Manastırı'nın kilisesi olarak inşa edilmiştir. Ortaçağdan günümüze ulaşan bu önemli anıt, geçmişşte birçok deprem ve yangın sonucu zarar görmüştür. Yapı, farklı tarihlerde inşa edilmiş üç bölümden oluşmaktadır. Güney Kilise, kompleksin ilk inşa edilen bölümüdür. İkinci aşamada Kuzey Kilise ve son olarak bu iki kilisenin arasına mezar şapeli inşa edilmiştir. Tüm bu yapım aşamaları 1118- 1136 tarihleri arasında gerçekleştirilmiştir. Bugün yapının sadece güney bölümü camii olarak kullanılmaktadır. 2008 yılında İstanbul Büyükşehir Belediyesi yapının onarım işini ihale yoluyla özel bir firmaya vermiştir. Zeyrek Camii Kuzey Bölümü, Bizans mimarisinin en yaygın tiplerinden biri olan Yunan haçı planındadır. Ana mekanın batısında narteks ve galeri bulunmaktadır. Haçın kolları beşik tonozlar, merkezi kasnaklı bir kubbe ile örtülüdür. Hacmin köşelerinde kalan alanların üzerinde çapraz tonozlar bulunmaktadır. Yapının taşıyıcı sistemi, tuğla ile inşa edilmiş eğrisel örtü elemanları ve bu elemanları taşıyan duvarlar ile ayaklardan oluşmaktadır. Ana kubbenin yükü merkezdeki 4 taşıyıcı ayakla zemine aktarılmaktadır. Kubbe kasnağının oturduğu dairesel tabana geçiş pandantiflerle sağlanmıştır. Pandantiflerle tanımlanan dairesel taban üzerinde silindirik bir tambur yükselmektedir. Bu çalışmada, Zeyrek Camii Kuzey Bölümünde taşıyıcı sistem analizi yapılmış ve yapının onarımı için müdahale önerileri hazırlanmıştır. Çalışmanın, kompleksin kuzey bölümüyle sınırlı tutulması, bu bölümün strüktürel açıdan yapı bütünü içinde en hasarlı kısım olması ve bu nedenle olası bir sağlamlaştırma çalışmasında, bu alanın öncelikli olarak müdahale gerektirmesidir. Çalışma kapsamında, yapıda gözlemlenen hasarlar ölçekli çizimlere işlenmiş ve fotoğraflarla belgelenmiştir. Yapı ile ilgili daha önce hazırlanan çalışmalar, eski fotoğraf ve çizimler incelenerek yapının geçirdiği depremler ve onarımlarla ilgili veriler sağlanmıştır. Yapının taşıyıcı sistem davranışı hakkında bilgi edinmek amacıyla sonlu elemanlar yöntemine dayalı sayısal modeller hazırlanmıştır. Analizlerde malzemenin her doğrultuda aynı özelliklere sahip doğrusal elastik bir malzeme olduğu kabul edilmiş ve yapının tüm taşıyıcı sistem elemanlarının aynı malzeme özelliği gösterdiği varsayılmıştır. Analizlerde katı model, 10 nokta ile tanımlanan ve maksimum kenar uzunluğu 30 cm dörtyüzlü elemanlar kullanılarak parçalara ayrılmıştır. Sayısal modellerde yapının zemine rijit olarak bağlandığı kabul edilmiştir. Analizler, yapının kendi ağırlığı etkisinde taşıyıcı sistem elemanlarında oluşan gerilme ve şekil değiştirme durumunun araştırılması amacıyla doğrusal elastik statik analizlerle başlamaktadır. Deprem davranışına yönelik olarak, ilk önce yapının titreşim frekansları ve modlarının belirlenmesi amacıyla modal analiz, daha sonra modal analizden elde edilen veriler ve tanımlanan spektrumlar kullanılarak modal spektral analizler yapılmıştır. Mevcut hasarların, analiz sonuçları ile uyumları incelenmiş ve farklı hasar senaryoları değerlendirilmiştir. Yapının, mevcut hasarlarının onarımı ve yakın gelecekte beklenen İstanbul Depremi'ni mümkün olan en az hasarla atlatabilmesi amacıyla, çağdaş koruma ilke ve yaklaşımı gözetilerek müdahale önerileri geliştirilmiştir. Tarihi yapıların karakteri mühendislerin alışageldiği kesinlikte bir çözümü mümkün kılmamaktadır. Bunun yanında, birçok inşaat mühendisi ne mesleki eğitiminde, ne de deneyiminde tarihi yapılarla karşılaşmadığı için bu alana yabancıdır. Mühendisin çağdaş yapıların tasarımı, güçlendirilmesi ve projelendirilmesi aşamasında çözüme giderken kullandığı kural ve yönetmelikler tarihi yapıların onarımı için uygun olmamaktadır. Zeyrek Camii ile ilgili çalışmada kullanılan yöntemin benzer özellikler sergileyen tarihi yapıların taşıyıcı sistem onarım ve sağlamlaştırma çalışmalarında kullanılabileceği, bu açıdan çalışmanın konu ile ilgilenen mühendislere yol gösterici bir kaynak olabileceği düşünülmektedir.