Tarihi cami ve minarelerin deneysel dinamik karakteristiklerinin belirlenmesi ve restorasyon etkilerinin değerlendirilmesi

Abstract

Bu tez çalışmasında, farklı taşıyıcı sistemli tarihi cami ve minarelerin deneysel dinamik karakteristiklerinin belirlenmesi için Çevresel Titreşim Testi Yöntemi ile veriler toplanmış ve eserlerin dinamik karakteristikleri elde edilmiştir. Restorasyon öncesi ve sonrası veriler irdelenerek restorasyon etkileri ortaya konulmuştur. Sunulan tez çalışması, başlıca dört bölümden oluşmaktadır. Birinci bölümde, tarihi eser çeşitleri, hasar türleri ve nedenleri, restorasyon teknikleri, kullanılan deneysel yöntemlere ait formülasyonlar, cami ve minareler hakkında bilgiler ve konu ile ilgili yapılan önceki çalışmalar verilmektedir. İkinci bölümde, örnek olarak seçilen farklı taşıyıcı sistemli otuz bir adet cami ve otuz iki adet minarenin tanıtımları, restorasyon işlemleri ve yapılan deneysel ölçümler ile ilgili saha uygulamalarına ilişkin bilgiler sunulmaktadır. Üçüncü bölümde, deneysel sonuçlar değerlendirilerek, ahşap çatılı yığma, kargir kubbeli yığma ve ahşap taşıyıcı sistemli camiler ile yığma taş ve betonarme minarelerin yaklaşık doğal frekanslarının analitik olarak tespitine ilişkin formüller geliştirilmekte, sönüm oranı ve modal davranışlarına yönelik değerlendirmeler yapılmakta ve restorasyon işlemlerinin eserler üzerindeki etkileri ortaya konulmaktadır. Dördüncü bölümde ise, yapılan çalışmalardan elde edilen sonuçlar ve gelecek çalışmalara ışık tutacağı ümit edilen öneriler sunulmaktadır. Çalışma sonucunda, tarihi cami ve minarelerin analitik doğal frekanslarının deneysel yöntemlere dayalı geliştirilen formülasyonlar ile yaklaşık olarak elde edilebileceği, sönüm oranı ve modal davranışlarının tahmin edilebileceği ve restorasyon uygulamalarının yapıların dinamik karakteristiklerine önemli derecede etkisinin olduğu belirlenmiştir. In this study, experimental dynamic characteristics of historical mosques and minarets with different structural systems have been determined by using the Ambient Vibration Testing Method. The restoration effects are scrutinized by comparing the dynamic data before and after the restoration. The thesis consists of four main chapters. The first chapter gives types of historical artifacts, types and causes of damages, restoration techniques, formulations of experimental methods, information about mosques and minarets, and literature review. The second chapter presents introductory information about selected samples, which are thirty one mosques and thirty two minarets with different structural systems, restoration processes, and information on the field applications related to the experimental measurements. The third chapter mentions on the evaluation of experimental results, proposed approximate natural frequencies formulas for the mosques with masonry wooden roofing, massive masonry dome and wooden structural system and masonry and reinforced concrete minarets, evaluation of damping ratios and mode shapes, and effects of restoration processes on the monuments. The fourth chapter presents the results obtained from the thesis and suggestions for future studies. The result of this study shows that analytical natural frequency of historical mosques and minarets can be obtained approximately from the developed formulations based on experimental methods, and also, damping ratio and modal behaviors can be predicted. In addition, the results illustrate that the impact of restoration applications on the structures have a considerable effect on the dynamic characteristics of the structures.