Yığma taş minarelerin doğal frekanslarının sıcaklık ve neme bağlı değişimleri

Abdullah Aymelek; Yusuf Yanık; Ömer Yıldırım; Temel Türker

doi:10.17341/gazimmfd.1222524

Research Article

Yığma taş minarelerin doğal frekanslarının sıcaklık ve neme bağlı değişimleri

Year 2025, Volume: 40 Issue: 2, 951 - 966

Abdullah Aymelek , Yusuf Yanık , Ömer Yıldırım , Temel Türker

https://doi.org/10.17341/gazimmfd.1222524

Abstract

Yapılarda olası bir hasar durumunda frekanslarda meydana gelecek değişimin, ortam koşullarına (sıcaklık ve nem) bağlı değişimden ayırt edilebilmesi oldukça önemlidir. Bu çalışmada, yığma taş minarelerin dinamik özelliklerinin sıcaklık ve nem gibi çevresel etkiler altındaki değişimleri incelenmiştir. Trabzon’da yer alan İskenderpaşa, Hacı Kasım ve Tavanlı camilerinin minareleri çevresel titreşim testi yöntemiyle takip edilerek doğal frekanslarla sıcaklık ve nem arasındaki ilişki belirlenmeye çalışılmıştır. Bu amaçla minarelerin yaklaşık olarak altı aylık süre içerisinde farklı sıcaklık ve nem koşullarında doğal frekansları belirli aralıklarla ölçülmüştür. Ölçümlerde araştırma ekibimiz tarafından geliştirilen titreşim ölçüm sistemi kullanılmıştır. Ölçümlerden elde edilen verilerden doğal frekansların değişim aralıkları (en küçük ve en yüksek değerler), değişim yüzdeleri ile sıcaklık ve nemle ilişkileri ortaya konulmuştur. Bu ilişki doğrusal ve doğrusal olmayan basit ve çoklu regresyon analizleri kullanılarak belirlenmiştir. Çalışmadan, doğal frekansların sıcaklık ve nem gibi çevresel etkiler altında değişim gösterdiği ve bu değişim oranının yaklaşık olarak %7 düzeyinde olduğu belirlenmiştir.

Keywords

Çevresel etkiler, deneysel modal analiz, doğal frekanslar, nem, sıcaklık

Supporting Institution

Karadeniz Teknik Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi

Project Number

FYL-2022-10134

Thanks

Saha çalışmalarında katkılarından dolayı Trabzon Vakıflar Bölge Müdürü Dr. İsmet ÇALIK’a teşekkür ederiz.

References

1. Gentile C., Guidobaldi M., Saisi A., One-year dynamic monitoring of a historic tower: Damage detection under changing environment, Meccanica, 51 (11), 2873-2889, 2016.
2. Masciotta M.G., Roque J.C.A., Ramos L.F., Lourenço P.B., A multidisciplinary approach to assess the health state of heritage structures: The case study of the church of monastery of Jerónimos in Lisbon, Construction and Building Materials, 116, 169-187, 2016.
3. Saisi A., Guidobaldi M., Gentile C., On site ınvestigation and health monitoring of a historic tower in Mantua, Italy, Applied Sciences, 6 (173), 1-18, 2016.
4. Cavalagli N., Comanducci G., Gentile C., Guidobaldi M., Saisi A., Ubertini F., Detecting earthquake-ınduced damage in historic masonry towers using continuously monitored dynamic response-only data, Procedia Engineering, 199, 3416-3421, 2017.
5. Ubertini F., Comanducci G., Cavalagli N., Laura Pisello A., Luigi Materazzi A., Cotana F., Environmental effects on natural frequencies of the San Pietro Bell Tower in Perugia, Italy, and their removal for structural performance assessment, Mechanical Systems and Signal Processing, 82, 307-322, 2017.
6. Gentile C., Ruccolo A., Saisi A., Continuous dynamic monitoring to enhance the knowledge of a historic bell-tower, International Journal of Architectural Heritage, 13 (7), 992-1004, 2019.
7. Gentile C., Ruccolo A., Canali F., Continuous monitoring of the Milan Cathedral: Dynamic characteristics and vibration-based SHM, Journal of Civil Structural Health Monitoring, 9 (5), 671-688, 2019.
8. Kita A., Cavalagli N., Ubertini F., Temperature effects on static and dynamic behavior of Consoli Palace in Gubbio, Italy, Mechanical Systems and Signal Processing, 120, 180-202, 2019.
9. Cabboi A., Gentile C., Saisi A., From continuous vibration monitoring to fem-based damage assessment: Application on a stone-masonry tower, Construction and Building Materials, 156, 252-265, 2017.
10. Xia Y., Chen B., Weng S., Ni Y.Q., Xu Y.L., Temperature effect on vibration properties of civil structures: A literature review and case studies, Journal of Civil Structural Health Monitoring, 2 (1), 29-46, 2012.
11. Kazaz İ., An analytical method to visualize higher mode effects on yielding cantilever walls, The Structural Design of Tall and Special Buildings, 30 (3), e1827, 2021.
12. Yanik Y., Türker T., Calik I., Yildirim O., Investigation of environmental and time depended effects on historical masonry minarets by vibration test, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 37 (2), 799-813, 2022.
13. Kocaman İ., Kazaz İ., Examination of the damage limits of a historical mosque, Konya Sultan Selim Mosque example, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 39 (1), 51-64, 2024.
14. Yetkin M., Calayır Y., Alyamaç K.E., The effect of mortar and bond type on mechanical parameters of masonry walls, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 39 (1), 621-634, 2024.
15. Analog Devices. Documentation. https://www.analog.com/en/products/adxl355.html?doc=ADXL_355.pdf. Erişim tarihi Ocak 20, 2019.
16. Direnc.net. Arduino. https://www.direnc.net/klon-arduino-nano-328-ft232rl. Erişim tarihi Mart 07, 2019.
17. Tuluk Ö.İ., Trabzon İskender Paşa Camii: Fiziksel gelişim süreci üzerine tarihsel bir değerlendirme, Uluslararası Karadeniz İncelemeleri Dergisi, 3 (3), 9-24, 2007.
18. Çalık İ., Tarihi cami ve minarelerin deneysel dinamik karakteristiklerinin belirlenmesi ve restorasyon etkilerinin değerlendirilmesi, Doktora Tezi, Karadeniz Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Trabzon, 2017.
19. Özen H., Tuluk Ö.İ., Engin H.E., Düzenli H.İ., Sümerkan M.R., Tutkun M., Demirkaya F.Ü., Keleş S., Trabzon kent içi kültür varlıkları envanteri, Trabzon Valiliği İl Kültür ve Turizm Müdürlüğü Yayınları, Trabzon, 2010.
20. Çalık İ., Bayraktar A., Türker T., Tarihi ahşap çatılı yığma taş camilerin deneysel dinamik karakteristikleri, Vakıflar Dergisi, 45, 189-207, 2016.
21. https://yandex.com.tr/harita/org/iskenderpasa_cami/36306276114/?l=sat&ll=39.732419%2C41.004976&z=18. Erişim tarihi Aralık 26, 2021.
22. https://yandex.com.tr/harita/org/hacikasim_cami/23114156376/?l=sat&ll=39.724360%2C41.003805&z=18Erişim tarihi Aralık 26, 2021.
23. https://yandex.com.tr/harita/org/tavanli_cami/32475624331/?l=sat&ll=39.727768%2C41.001326&z=18. Erişim tarihi Aralık 26, 2021.
24. Matlab, Mathworks Inc, MATLAB User Guide, Natick, MA, 1999.
25. ARTEMIS V-5.3, Ambient Response Testing and Modal Identification Software, Structural Vibration Solutions A/S, Denmark, www.svibs.com.
26. Peeters B., Roeck G.D., Reference based stochastic subspace identification in civil engineering, Inverse Problems in Civil Engineering, 8 (1), 47-74, 2000.
27. Peeters B., System identification and damage detection in civil engineering, Doktora Tezi, K.U, Leuven, Belgium, 2000.
28. Yao Y., Li X., Yang Z., Li L., Geng D., Huang P., Song Z., Vibration characteristics of corn combine harvester with the time-varying mass system under non-stationary random vibration, Agriculture, 12 (11), 1963, 2022.
29. Liu B., Shi Y., Liu K., Li T., Wang S., Dynamic characterization of a reinforcement rammed wall for the earthen ruins, Shock and Vibration, 2022.
30. Aslay S.E., Okuyucu D., Technical evaluation of abscissa damage of Erzincan Değirmenliköy Church, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 35 (1), 387-402, 2020.
31. Kazaz İ., Kocaman İ., Seismic load capacity evaluation of stone masonry mosques, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 33 (2), 557-573, 2018.
32. IBM Corp. Released. IBM SPSS Statistics for Windows, Version 26.0. Armonk, NY: IBM Corp, 2019.