Tarihi tuğla bir minarenin iki yer hareketi kaydı altında sarsma tablası testi

Abstract

Bilindiği üzere ülkemiz coğrafyası aktif faylar üzerinde yer almaktadır. Yüzyıllar boyunca birçok medeniyete ev sahipliği yapmış olan bu coğrafya aynı zamanda birçok tarihi eseri de içerisinde barındırmaktadır. Meydana gelen depremlerden korunarak geçmişten günümüze ulaşmış olan bu tarihi ve kültürel mirasın geleceğe güvenle aktarılması önem taşımaktadır. Bu nedenle, sunulan tez çalışması; tarihi yapılar içerisinde önemli bir yer tutan tarihi minarelerin deneysel olarak incelenmesini konu edinmektedir. Tez çalışması kapsamında, Erken Dönem Osmanlı mimarisinin Bursa ilimizde yeralan örnekleri incelenmiş ve Bursa ilimizde yeralan Hocaalizade Cami minaresinin, bu dönem minarelerini temsil edebileceği görülmüştür. Bu minare karakteristikleri esas alınarak, model minare numunesi üretilmiş ve sarsma tablası testleri gerçekleştirilerek sonuçları değerlendirilmiştir. Sunulan tez çalışmasının ilk bölümünde, cami ve minarelerin zaman içerisindeki gelişimi, Türk-Osmanlı minaresinin bölümleri ve ayrıca Türk-Osmanlı minaresi mimarisinden bahsedilmektedir. Çalışmanın ikinci bölümünde, tez kapsamında ele alınan minarenin bulunduğu Bursa ilimizin depremselliği ve sarsma tablası testlerinde prototip olarak seçilen Hocaalizade cami ve minaresinin özellikleri kısaca anlatılmaktadır. Minarenin kaide kısmı almaşık yapıya sahip olup, diğer bölümleri tuğla ve yatay/düşey harç derzlerinden oluşmaktadır. Minare, yaklaşık olarak 27 m yüksekliğinde ve tek şerefelidir. Üçüncü bölümde, sarsma tablası ile ilgili yapılan literatür araştırması özet olarak verilmekte ve teze konu olan testleri gerçekleştirmek üzere kullanılan sarsma tablasının özellikleri anlatılmaktadır. Bunların yanısıra numunenin üretim aşamaları, ölçüm çerçevesi tasarlanması, koruma sistemi ve testlerde kullanılan deprem kaydının özellikleri verilmektedir. Erken Dönem Osmanlı minareleri özelliklerini belirlemek üzere literatür araştırması yapılmış, TC. Vakıflar Genel Müdürlüğü arşivinde yer alan belgeler ve röleveler incelenmiş ve Bursa'da yerinde incelemeler yapılmıştır. Bu çalışmalar sonucunda Hocaalizade Cami minaresinin dönem mimarisi özelliklerini temsil ettiği görülmüş ve sarsma tablası testleri için bu minarenin prototip olarak dikkate alınmasına karar verilmiştir. Yerinde incelemeler ve araştırmalar minarelerin kaide bölümünün yeterince rijit olduğunu göstermekte ve bu nedenle geçmiş depremlerde bu bölümün kısmen ya da hiç hasar almadığı gözlemlenmiştir. Ayrıca minarenin en üst bölümü külahın Erken Dönem mimarisinde genellikle ahşapla imal edildiği görülmüştür. Belirtilen gerekçelerden dolayı model minarenin kaide ve külah bölümlerinin inşa edilmemesine karar verilmiştir. Tez çalışması, üretilen model minarenin gerçek deprem kayıtları altındaki davranışının sarsma tablası testleri ile araştırılmasını hedeflemektedir. Türk – Alman Üniversitesi yerleşkesinde yer alan Allianz Teknik Deprem & Yangın Test ve Eğitim Merkezi'nde bulunan sarsma tablası kullanılarak testler gerçekleştirileceği için bu sarsma tablasının özellikleri ve test merkezinin fiziksel koşulları dikkate alınarak prototip minarenin ¼ oranında ölçeklendirilmesine karar verilmiştir. Model minarenin geometrik boyutları bu ölçeğe göre belirlenerek minarenin tasarımı yapılmıştır. Minarenin deprem etkisi altındaki davranışını yapısal parametrelerle ifade etmek için çok sayıda deplasman ve ivme ölçer kullanılmıştır. Deney sırasında minarede meydana gelebilecek kısmi ya da ani göçmenin test ortamında yeralan cihazlara ve ölçüm sistemi bileşenlerine hasar verebilme ihtimali dikkate alınarak bir koruma sistemi tasarlanmış ve deney öncesi sarsma tablası etrafına bu koruma sistemi yerleştirilmiştir. Tez kapsamında üretilen model minareye iki farklı deprem kaydı artımsal olarak etkitilmiştir. İlk deprem kaydı 6 Haziran 2016'da Bursa'da meydana gelen ve moment büyüklüğü Mw=4.3 olan depremdir. İkinci deprem kaydı ise 17 Ağustos 1999'da meydana gelen Kocaeli depremine aittir ve moment büyüklüğü Mw=7.6'dır. Dördüncü bölümde, testlerden elde edilen ivme ve yatay yerdeğiştirme verisi değerlendirilmiş; ivme ve öteleme oranının minare yüksekliği ile değişimi, kalıcı yerdeğiştirmeler, hasar gelişimi ve frekansın hasarla değişimi gibi minare davranışını anlamaya yönelik çıkarımlar yapılmıştır. Beşinci bölümde ise ilk dört bölümde sunulan çalışmadan elde edilen sonuçlar verilmiştir. İvme ve öteleme oranının minare yüksekliği boyunca değiştiği ve bu değişimin genellikle artış eğilimi gösterdiği görülmüştür. Model minarenin hasarı; önce küp-gövde geçiş bölgesinde devrilme modu olarak ortaya çıkmış ve daha sonra petek bölgesinde kayma çatlakları oluşmuştur.