The use of laser scanning in civil and earthquake engineering

Abstract

Lazer tarama teknolojisi üç boyutlu veri elde etmenin en etkili yollarından biridir. Lazer tarama tekniği, arkeoloji, biyoloji, jeoloji ve mimarlık gibi birçok alanda kullanımının yanı sıra, inşaat mühendisliğinin çeşitli disiplinlerinde de farklı kullanım alanları bulmuştur. Geleneksel noktasal ölçüm teknikleri ile yapıların belli bölgelerinin mevcut durumu hakkında bilgi edinilirken, üç boyutlu lazer taramadan elde edilen veri sayesinde yapının bütün geometrisi hızlı ve çok ayrıntılı bir şekilde tanımlanabilir. Bunun yanında lazer tarayıcılar depremler veya başka sebeplerle yapılarda oluşan yapısal deformasyonların izlenmesinde de kullanılabilir. Aynı zamanda yapının mevcut geometrisini yansıtan üç boyutlu yapısal model oluşturulabilir ve mühendislik hesapları bu gerçekçi modeller kullanılarak yapılabilir. Bu tebliğde Edirnekapı Mihrimah Sultan Camisi'nde gerçekleştirilen lazer tarama çalışmalarının sonuçları sunulmaktadır. 1562-1565 yılları arasında yapılan Mihrimah Sultan Camisi, alışılmışın dışında mimarisi ile Mimar Sinan'ın eserleri arasında önemli bir yere sahiptir. Bu çalışmanın, hem bu anıtsal yapının kültür mirası olarak korunmasına, hem de lazer tarama yönteminin inşaat mühendisliği ve deprem mühendisliğinde kullanımına katkısı olacağı düşünülmek-tedir. Mihrimah Sultan Camisi'nde lazer tarama çalışmaları 2015 yılından bu yana senelik periyodlarla gerçekleştirilmektedir. Yapının geometrisi elde edilen nokta bulutu yardımıyla tanımlanmış ve yapının güncel deformasyon/hasar durumu incelenmiştir. Nokta bulutu verisinden binanın, yapısal analize esas üç boyutlu sayısal modeli oluşturul-ma aşamaları ve ön analiz sonuçları sunulmuştur.

Laser scanning technology is one of the most efficient solutions for generating three-dimensional data. Besides its use in areas such as archaeology, biology, geology, architecture, it has been used for various purposes in civil engineering. While conventional methods are limited in describing the current state of a structure as they mostly involve point specific measurements, the geometry of a structure can be rapidly described by analyzing three-dimensional point clouds to a high precision. Laser scanners can be also used as a tool for structural monitoring. Structural deformations/damage caused by earthquakes, or due to other static or dynamic mechanisms can be monitored. Moreover, realistic structural models reflecting the actual geometry can be created for engineering purposes. In this study, the results of the laser scanning survey carried out in the Edirnekapı Mihrimah Sultan Mosque are presented. Mihrimah Sultan Mosque was built in the period of 1562-65 by Architect Sinan and has a special importance among his work because of its exceptional geometry. The first laser scanning survey of the mosque was performed in 2015 and has been repeated annually since then. The current deformation/damage state is investigated with the help of the point cloud data. Three-dimensional structural model of the dome of the Mosque was created from point cloud data and results are presented. It is believed that this study will positively contribute to the use of laser scanning in civil/earthquake engineering and to the preservation of this important architectural heritage building.