Tarihi Tuğla Duvarların Tekstil Donatılı Harç (TRM) ile Güçlendirilmesi

Benzer belgeler
BETONARME KİRİŞLERİN KOMPOZİT MALZEMELER İLE GÜÇLENDİRİLMESİ. Zeki ÖZCAN 1 ozcan@sakarya.edu.tr

Genişletilmiş Çelik Levhalarla Güçlendirilmiş Yatay Boşluklu Tuğla Duvarların Davranışı

BETONARME KİRİŞLERİN ÇELİK LEVHALARLA KESMEYE KARŞI GÜÇLENDİRİLMESİ SHEAR STRENGTHENING OF REINFORCED CONCRETE BEAMS WITH STEEL PLATES

SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ- YAPI MALZEMELERİ LABORATUARI. Kemal Tuşat YÜCEL

Kesmeye Karşı Güçlendirilmiş Betonarme Kirişlerin Deprem Davranışı

İTME ANALİZİ KULLANILARAK YÜKSEK RİSKLİ DEPREM BÖLGESİNDEKİ BİR PREFABRİK YAPININ SİSMİK KAPASİTESİNİN İNCELENMESİ

BOŞLUKLU TUĞLA DUVARLARIN LİFLİ POLİMER İLE GÜÇLENDİRİLMESİ VE DAVRANIŞTA HARÇ ETKİSİ. YÜKSEK LİSANS TEZİ Berk ÖZSAYIN

Kahramanmaras Sutcu Imam University Journal of Engineering Sciences

İSTANBUL TEKNİK ÜNİVERSİTESİ Yapı ve Deprem Uygulama Araştırma Merkezi

Betonarme Birleşim Bölgelerinin Güçlendirilmesine Yönelik İTÜ Çalışmaları

Journal of Engineering and Natural Sciences Mühendislik ve Fen Bilimleri Dergisi

SÜNEK OLMAYAN B/A ÇERÇEVELERİN, ÇELİK ÇAPRAZLARLA, B/A DOLGU DUVARLARLA ve ÇELİK LEVHALAR ile GÜÇLENDİRİLMESİ.

Fiber Takviyeli Polimer (FRP) Uygulanan Betonarme Kirişlerde Moment-Eğrilik İlişkisi

Güçlendirme Alternatiflerinin Doğrusal Olmayan Analitik Yöntemlerle İrdelenmesi

İÇERİSİ BETON İLE DOLDURULMUŞ ÇELİK BORU YAPI ELEMANLARININ DAYANIMININ ARAŞTIRILMASI ÖZET

YTÜ Mimarlık Fakültesi Statik-Mukavemet Ders Notları

DOKUMA BAZALT-CAM VE FINDIK KABUĞU TAKVİYELİ POLİMER KOMPOZİTLERİNİN EĞİLME DAYANIMI VE ISI GEÇİRGENLİKLERİNİN İNCELENMESİ

ĐSTANBUL TEKNĐK ÜNĐVERSĐTESĐ FEN BĐLĐMLERĐ ENSTĐTÜSÜ TARĐHĐ TUĞLALAR ĐLE ÖRÜLEN DUVARLARIN GÜÇLENDĐRĐLMESĐ

YAPILARIN ÇİMENTO ESASLI KOMPOZİT PANALLERLE GÜÇLENDİRİLMESİ

FARKLI TEKNİKLERLE GÜÇLENDİRİLMİŞ BETONARME KİRİŞLERİN EĞİLME DAVRANIŞI

Bazalt Lifli Donatının Yüksek Dayanımlı Betondaki Aderans Performansı

Fikret KURAN İnşaat Yüksek Mühendisi Vakıflar Genel Müdürlüğü

ÇELİK LİF KULLANIMININ YÜKSEK PERFORMANSLI BETONLARIN SÜNEKLİK ÖZELLİĞİNE ETKİSİ

MEVCUT BETONARME BİNALARDAKİ PERDE DONATI AYRINTILARI VE BİR AYRINTI İÇİN SONLU ELEMAN ANALİZİ

TARİHİ TUĞLALARLA ÖRÜLEN YIĞMA KOLONLARIN HARÇ TAKVİYELİ BAZALT LİFLİ KUMAŞLAR İLE SARGILANMASI YÜKSEK LİSANS TEZİ.

DOLGU TUĞLA DUVARLARIN ÇELİK PROFİLLERLE GÜÇLENDİRİLMESİ

BETONARME ÇERÇEVELERDE DOLGU DUVAR ETKİSİNİN İNCELENMESİ ÜZERİNE DENEYSEL ÇALIŞMA

BETONA YAPIŞTIRILMIŞ ANKRAJLI LİFLİ POLİMER LEVHALARIN ARAŞTIRILMASI

FARKLI PARAMETERLERİN CFRP ŞERİTLERLE DOLGU DUVAR GÜÇLENDİRMESİ ÜZERİNDEKİ ETKİLERİ

BETONARME KİRİŞLERİN KESME GÜÇLENDİRMESİ İÇİN KULLANILAN YÖNTEMLERİN KARŞILAŞTIRILMASI

Betonarme Kirişlerin Karbon Elyafla Güçlendirilmesi Üzerine Deneysel Bir Araştırma

Yığma yapı elemanları ve bu elemanlardan temel taşıyıcı olan yığma duvarlar ve malzeme karakteristiklerinin araştırılması

İSTANBUL TEKNİK ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ DÜŞÜK DAYANIMLI BETON PANELLERİN İLERİ TEKNOLOJİ MALZEMELER İLE GÜÇLENDİRİLMESİ

PERDELERDEKİ BOŞLUKLARIN YATAY ÖTELENMEYE ETKİSİ. Ayşe Elif ÖZSOY 1, Kaya ÖZGEN 2 elifozsoy@hotmail.com

BETONARME KİRİŞLERİN LİFLİ POLİMER (FRP) MALZEMELER KULLANILARAK ONARIM VE GÜÇLENDİRİLMESİ

KESME YÖNÜNDEN YETERSİZ DİKDÖRTGEN KESİTLİ BETONARME KİRİŞLERİN CFRP İLE GÜÇLENDİRİLEREK KESME KAPASİTELERİNİN ARTTIRILMASI

KİMYASAL ANKRAJ BULONLARININ KESME DAVRANIŞI SHEAR BEHAVIOR OF CHEMICAL ANCHOR BOLTS

PROJEM İSTANBUL DOKTORA TEZİ. Dolgu Duvarlı Betonarme Çerçevelerin Karbon Lifli Kompozitlerle Güçlendirilmesi. İstanbul Teknik Üniversitesi

Hasarlı betonarme elemanların çelik köşebent ve lamalar ile güçlendirilmesi

SCI Kapsamına Giren Uluslararası Dergilerdeki Makaleler ve Konferanslarda Sunulan Bildiriler

TUĞLA DOLGU DUVARLI ÇERÇEVELERİN HASIR DONATI İLE GÜÇLENDİRİLMESİ. Bora ACUN 1, Haluk SUCUOĞLU 1

Temeller. Onur ONAT Tunceli Üniversitesi Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü, Tunceli

Perdelerde Kesme Kuvveti Tasarımı ve Yatay Donatı Uygulaması

MEVCUT BETONARME BİNALARIN DEPREM GÜVENLİKLERİNİN ARTIRILMASI

Mesnet Şartlarının Betonarme Kısa Kirişlerin Davranışına Etkisinin Deneysel ve Analitik Olarak İncelenmesi

TARİHİ YAPILARDA LOKAL GÜÇLENDİRMEYE BAĞLI LOKAL RİJİTLİK ARTIŞININ YAPI DAVRANIŞINA ETKİSİ

beton karışım hesabı

(Deneysel Çalışmalar)

BÖLÜM II D. YENİ YIĞMA BİNALARIN TASARIM, DEĞERLENDİRME VE GÜÇLENDİRME ÖRNEKLERİ

KAYIT FORMU TEL : 0 (354) FAKS :. 0 (354) E-MAİL 1 : zbabayev@erciyes.edu.tr E-MAİL 2 :...

ÇATI KONSTRÜKSİYONLARINDA GAZBETON UYGULAMALARI Doç.Dr.Oğuz Cem Çelik İTÜ Mimarlık Fakültesi Yapı Statiği ve Betonarme Birimi

KOMPOZİTLER Sakarya Üniversitesi İnşaat Mühendisliği

İÇİNDEKİLER

Ders Kodu Ders Adı İngilizce Ders Adı TE PR KR AKTS Ders Kodu Ders Adı İngilizce Ders Adı TE PR KR AKTS

FRP Donatı Çekme Testlerinde Numune Başlık Özeliklerinin Çekme Test Sonuçlarına Etkilerinin Araştırılması

ANTAKYA MÜZE OTEL TAŞIYICI SİSTEM PROJESİ. İnş.Yük.Müh. Bülent DEVECİ

Yığma Yapıların Rehabilitasyonu İçin Bir Yöntem

YIĞMA YAPI TASARIMI DEPREM BÖLGELERİNDE YAPILACAK BİNALAR HAKKINDA YÖNETMELİK

BETONARME YAPILARDA BETON SINIFININ TAŞIYICI SİSTEM DAVRANIŞINA ETKİSİ

Betonarme Kirişlerde Cam Elyaf Takviyeli Plastik Donatıların Kullanımının Araştırılması

Çelik Tel ve Matris Dayanımlarının Betonların Kırılma Enerjisine Ortak Etkisi

DUVAR TEKNİKLERİ İÇİNDEKİLER

SARILMIŞ VE GELENEKSEL TİP YIĞMA YAPILARIN DEPREM DAVRANIŞLARININ İNCELENMESİ. Ali URAL 1

FARKLI ÇAPMA ETKİLERİNE MARUZ KALMIŞ BETONARME KİRİŞLERİN DAVRANIŞININ BELİRLENMESİ

Sismik Tekstil ile Güçlendirilmiş Düşey Delikli Yığma Tuğla ve Bims Blokların Üç Noktalı Kesme Deneyi

TAHRİBATLI YÖNTEMLE (KAROT) YERİNDE BETON BASINÇ DAYANIMININ BELİRLENMESİ VE DEĞERLENDİRİLMESİ TS EN NİSAN 2010

SIVANMIŞ TUĞLA DOLGU DUVARLARIN ŞERİT BETON/BETONARME PANELLERLE GÜÇLENDİRİLMESİ

Çelik Lif İçeriği, Sıcak Kür ve Lif Korozyonunun Çimento Esaslı Yüksek Performanslı Kompozitlerin Mekanik Davranışına Etkisi

BETONARME KESİT DAVRANIŞINDA EKSENEL YÜK, MALZEME MODELİ VE SARGI DONATISI ORANININ ETKİSİ

Kenet ve Zıvanaların Yığma Duvarların Kesme (Kayma) Davranışına Etkisi

SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ- YAPI MALZEMELERİ LABORATUARI

MMM 2011 Malzeme Bilgisi

Tarihi Yapıların Güçlendirilmesinde Yenilikçi Yaklaşımlar ve FRP Malzemelerin Kullanımı

10 - BETONARME TEMELLER ( TS 500)

PREFABRİK KOLONLARIN GÜÇLENDİRİLMESİNDE CFRP VE İNCE MANTONUN BİRLİKTE KULLANIMI

KISA KOLON HASARI OLUŞMUŞ BETONARME KOLONLARIN CFRP İLE YAPISAL ONARIMI

Determination of Unit Length Changes due to Deformations under Diagonal Pressure Loading for Brick Infill Walls Reinforced with Expanded Steel Plates

Normal dayanımlı betonların CFRP ve GFRP ile güçlendirilmesinde elyaf türü ve sargı katmanlarının etkileri

Betonların Güçlendirilmesinde FRP Kompozitlerin Hibrit Olarak Kullanımın etkisi

Sonlu Eleman Yazılımı İle Ankrajın Doğrusal Olmayan Kesme Davranışının Belirlenmesi

GÜÇLENDİRİLMİŞ BETONARME KİRİŞLERİN DEPREM DAVRANIŞI

ÇİMENTO ESASLI KOMPOZİTLERLE GÜÇLENDİRİLEN DOLGU DUVARLI BETONARME ÇERÇEVELERİN TERSİNİR TEKRARLI YÜKLER ALTINDA DAVRANIŞI YÜKSEK LİSANS TEZİ

Beton Panellerle Güçlendirme - Kuramsal Yaklaşım *

ÇELİK PLAKA İLE GÜÇLENDİRİLEN BETONARME KİRİŞLERDE YAN PLAKALARIN ETKİSİ

Gazbeton Duvar ve Döşeme Elemanları ile İnşa Edilen Az Katlı Konut Binalarının Deprem Güvenliği*

MEVCUT BETONARME YAPILARDA KISA KOLON DAVRANIŞLARININ İYİLEŞTİRİLMESİ

Hibrit ve Çelik Kablolu Köprülerin Dinamik Davranışlarının Karşılaştırılması

RİSKLİ BİNALARIN TESPİT EDİLMESİ HAKKINDA ESASLAR 5-Kontrol Uygulaması

MİNERAL ESASLI SIVALARDA POLİPROPİLEN LİF KATKISININ FİZİKSEL VE MEKANİK ÖZELLİKLERE ETKİSİNİN İNCELENMESİ

TEKNİK RAPOR. Yrd. Doç. Dr. Kemal Tuşat YÜCEL S.D.Ü. Mühendislik Fakültesi İnş. Müh. Böl. Yapı Anabilim Dalı Yapı Malzemesi Bilim Dalı

MALZEME BİLGİSİ DERS 7 DR. FATİH AY. fatihay@fatihay.net

Betonarme Çerçeve İçerisindeki Sandviç Duvarların Birleşik İki Yönlü Yükler Altındaki Davranışı *

) = 2.5 ve R a (T ,

YIĞMA YAPILARDA HASAR TESPİTİ DENEY VE ÖLÇÜM YÖNTEMLERİ. Dr.Fevziye AKÖZ

Sigma 2006/1 Araştırma Makalesi / Research Article THE EXPERIMENTAL INVESTIGATION OF DAMAGED BEAMS REPAIRED WITH REINFORCED JACKETTING

TÜRKİYE PREFABRİK BİRLİĞİ 14. SEMPOZYUMU BETON PREFABRİKASYONDA YENİ ARAYIŞLAR

DÜZCE İLİNDE 1999 YILINDAKİ DEPREMLERDE YIKILAN BETONARME BİNALARDA KULLANILAN BETONUN FİZİKSEL ÖZELLİKLERİNİN BELİRLENMESİ

Yetersiz Betonarme Kolonlar için Lifli Polimer Güçlendirme Tasarım Kurallarının İrdelenmesi


NETMELĐĞĐ. Cahit KOCAMAN Deprem Mühendisliği Şube Müdürü Deprem Araştırma Daire Başkanlığı Afet Đşleri Genel Müdürlüğü

Transkript:

Tarihi Tuğla Duvarların Tekstil Donatılı Harç (TRM) ile Güçlendirilmesi Pelin E. Mezrea, İrem A. Yılmaz İstanbul Teknik Üniversitesi, İnşaat Fakültesi Tel: (212) 383 52 11, (537) 978 35 50 E-Posta: pelinelifmezrea@gmail.com, iremayseyilmaz@gmail.com Medine İspir 1, İhsan Engin Bal 2, Alper İlki 1 İstanbul Teknik Üniversitesi, İnşaat Fakültesi 1 & Deprem Müh. ve Afet Yön. Enstitüsü 2 Tel: (532) 135 63 43, (212) 285 65 32, (212) 285 38 38 E-Posta: medispir@gmail.com, ihsanenginbal@gmail.com, ailki@itu.edu.tr Öz Tarihi yığma yapıların inşasında kullanılan malzemelerin, bu malzemelerin dayanımlarının ve işçilik kalitesinin değişkenliği yığma yapı davranışında çeşitliliğe sebep olmaktadır. Ülkemizde kültürel mirasın önemli bir kısmını oluşturan mevcut yığma yapıların fazlalığı düşünüldüğünde, bu konuda yapılan araştırma sayısı oldukça azdır. Nadir görülen kuvvetli yer hareketlerine karşı koyabilecek dayanım ve sünekliğe sahip olmamaları, zaman içindeki bozunmalar gibi sebepler nedeniyle yığma yapıların ana taşıyıcı elemanı olan duvarlar, yatay yük taşıma kapasitesi ve süneklik açısından genellikle yetersiz kalmaktadır. Güçlendirme uygulaması yapılırken yapısal özellikleri iyileştirmenin yanı sıra; yapının mimari özelliklerinin, özgün tarihi dokusunun korunması ve uygulama kolaylığı aranan özellikler olmalıdır. Tekstil donatılı harç ile güçlendirme, aranan bu özellikleri sağlamasının yanında, geri döndürülebilir olması nedeniyle de klasik güçlendirme yöntemlerine alternatif olmaktadır. Bu çalışmada, tekstil donatılı harç ile güçlendirmenin kayma davranışına etkisini araştırmak amacıyla, 1930lu yıllarda inşa edilen tarihi bir binadan alınan tuğlalar ile altı adet yığma duvar numunesi imal edilmiştir. Harcın yığma malzeme ile uyumlu çalışması, etkin bağlayıcı ve düşük maliyetli olması gibi özellikleri sebebiyle; tekstil donatılı malzeme, numune yüzeyine harç kullanarak yapıştırılmıştır. Duvarların diyagonal basınç etkisi altında davranışını deneysel olarak belirlenirken, sıvanın etkinliği ve tekstil donatılı malzemenin davranışa etkisi araştırılmıştır. İki adet numunenin yüzeyleri, tarihi harçların mekanik özelliklerini yansıttığı düşünülen yeniden üretilmiş düşük dayanımlı harç ile sıvanmıştır. İki adet numune ise karbon tekstil donatılı ve orta dayanımlı harç kullanılarak güçlendirilmiştir. Referans davranışı belirlemek amacıyla da numunelerden ikisine herhangi bir güçlendirme ve sıva uygulaması yapılmamıştır. Güçlendirilmiş numuneler referans numunelerle kıyaslandığında, kayma dayanımı, şekildeğiştirme kapasitesi ve enerji tüketme kapasitesinde önemli artış sağlandığı görülmüştür. Anahtar sözcükler: Tarihi yığma yapı, karbon donatılı harç, kayma dayanımı, diyagonal basınç, güçlendirme

Giriş Onarım veya koruma/güçlendirme teknikleri sayesinde mevcut yığma yapıların oluşturduğu kültürel mirasın devamlılığını sağlamak, gerçekleşebilecek maddi ve manevi kayıpları engellemek mümkün olabilmektedir. Klasik güçlendirme tekniklerinin (püskürtme beton, harç enjeksiyonu, çelik gergiler ile öngerilme uygulaması vb.) genellikle yapıda ciddi kütle artışı yaratması, uygulama alanının kısıtlı olması, uygulamanın zaman alması ve yüksek maliyetli olması gibi özellikleri yeni güçlendirme teknikleri arayışına sebep olmuştur (Luccioni ve Rougier, 2011). Tekstil malzemeler 1980 li yıllardan beri betonarme veya yığma yapı elemanlarını güçlendirme amaçlı kullanılsa da uygulama sıklığı özellikle son yıllarda dikkate değer artış göstermiştir (Papanicolaou ve diğ., 2007). Yığma duvarlarda lifli polimer uygulamasının (FRP) tekrarlı veya monotonik yükleme altında kayma davranışındaki etkisi Ehsani ve diğ. (1997), Triantafillou (1998), Valluzi ve diğ. (2002), Faella ve diğ. (2004), Prota ve diğ. (2006), İlki ve diğ. (2008), Roca ve Araiza (2010), Leone ve diğ. (2012) tarafından deneysel olarak araştırılmıştır. Bu çalışmalarda lifli polimer ile güçlendirmenin duvarların kayma dayanımı ve şekildeğiştirme kapasitesini büyük oranda arttırdığı sonucuna varılmıştır. Ayrıca lifli polimer ile güçlendirilmiş duvarların davranışına dair Triantafillou (1998), Haroun ve diğ. (2005) ve Prota ve diğ. (2008) çeşitli analitik modeller sunmuştur. Olumlu özelliklerine rağmen lifli polimer uygulamasında epoksinin yüksek maliyeti, nemli yüzeylerde veya düşük sıcaklıkta uygulama zorluğu, buhar geçirgenliğinin olmaması (Papanicolaou ve diğ., 2007) ve geri döndürülebilir olmaması gibi dezavantajlar bulunmaktadır. Söz konusu eksiklikler, tekstil malzemenin organik bağlayıcı yerine inorganik malzeme ile yüzeye yapıştırılması ile giderilebilmektedir. Papanicolaou ve diğ. (2007) yığma duvarlarda tekstil donatılı harçla (TRM) güçlendirmeyi ilk defa denemiş ve lifli polimer uygulaması ile karşılaştırmıştır. Çalışma sonunda kayma dayanımı açısından TRM uygulamasının neredeyse (%65-70 oranında) FRP uygulaması kadar etkili olduğu gözlenmiştir. Şekildeğiştirme kapasitesi incelendiğinde TRM uygulamasının, FRP uygulamasına kıyasla %15-30 daha etkin olduğu görülmüştür. TRM uygulamasının ülkemizdeki tarihi tuğla duvarların mekanik davranışına olan etkilerinin araştırıldığı bu çalışmada bağlayıcı olarak harç kullanılmış, yığma malzeme ile uyumlu çalışma, etkin aderans, düşük maliyet ve gerektiğinde uygulamanın geri sökülebilmesi amaçlanmıştır. Harç-duvar ve harç-karbon lifli tekstil donatı arayüzlerinde mümkün olduğunca fazla aderans elde etmek için ızgara şeklinde karbon lifli malzeme tercih edilmiştir. Deney Programı Gerçekleştirilen deneysel çalışmanın temel hedefi, tekstil donatılı harç ile güçlendirme uygulamasının tarihi yığma binaların kayma davranışı üzerindeki etkisini araştırmaktır. Bu amaçla, altı adet yığma duvar numunesinin davranışı diyagonal basınç yüklemesi altında test edilmiştir. Numune isimlendirmesi D-A-B (c) kodlaması ile yapılmıştır. D diyagonal basınç yüklemesini, A tekstil donatısı tipini, B sıva tipini, (c) ilgili numune setinde numune numarasını ve 0 ilgili hanede uygulamanın bulunmadığını ifade etmektedir. L düşük dayanımlı sıva çeşidini, T orta dayanımlı sıva çeşidini ve C tekstil donatısı olarak karbon lifli malzemenin kullanıldığını belirtmektedir. Toplam altı adet duvar numunesi, her numune seti iki duvar numunesini kapsamak üzere üç ayrı numune seti oluşturacak şekilde sınıflandırılmıştır. Yığma duvar numunelerin özellikleri, Tablo 1 de verilmiştir. 2

Tuğla Tablo 1 Duvar Numunelerinin Özellikleri. Numune İsmi Set Numarası Sıva Tipi Tekstil Donatı D-0-0 (1) Set 1 - - D-0-0 (2) Set 1 - - D-0-L (1) Set 2 Düşük dayanımlı - D-0-L (2) Set 2 Düşük dayanımlı - D-C-T (1) Set 3 Orta dayanımlı Karbon ızgara D-C-T (2) Set 3 Orta dayanımlı Karbon ızgara Malzeme Özellikleri Yığma duvar numunelerinin imalatında 1930 lu yıllarda inşa edilmiş tarihi bir binanın yıkımından elde edilen hasarsız tuğlalar kullanılmıştır. Söz konusu binaya ait cephe görüntüsü ve taşıyıcı duvar örneği Şekil 1 de görülmektedir. Şekil 1 Tarihi binanın cephe görüntüsü ve taşıyıcı duvar örneği. Toplanan tuğlalara ait örnekler ve nominal boyutlar Şekil 2 de verilmiştir. Rastgele seçilen 14 adet tuğla numunesi üzerinde gerçekleştirilen basınç deneyleri ile ortalama basınç dayanımı 9.0 MPa, standart sapma 2.3 MPa ve varyasyon katsayısı 0.26 olarak hesaplanmıştır. Tuğlaların eğilme dayanımını tespit etmek amacıyla, üç noktalı eğilme deneyi yapılmıştır. 6 adet numune test edilmiş ve ortalama eğilme dayanımı 1.7 MPa, standart sapması 0.7 MPa ve varyasyon katsayısı 0.42 olarak hesaplanmıştır. Tuğla boyutlarının ve mekanik özelliklerinin değişiklik göstermesi, tuğlaların harman tuğlası olup üretiminde herhangi bir standart takip edilmediğini işaret etmektedir. 70 235 115 Şekil 2 Tuğlaların genel görünümü ve nominal boyutları (mm). 3

Harç ve Sıva Duvar numunelerinin imalatında kullanılan derz harcı, tarihi binalardaki derz harçlarının mekanik özelliklerini temsil edecek şekilde, yeniden üretilmiştir. Harcın hazırlanmasında çimento, kireç, su ve kum bileşenleri kullanılmıştır ve sırasıyla bu bileşenlerin karışım oranı ağırlıkça 1:2:2.9:15 şeklindedir. İspir (2010) çeşitli karışım oranlarının denenmesiyle bu karışım oranının tarihi binalardaki derz harçlarının karakteristiklerini yansıttığını belirtmiştir. Eğilme deneyi için prizmatik harç numuneleri (Boyutlar=160(uzunluk)x40(genişlik)x40(yükseklik) mm) alınmıştır. Basınç deneyi ise eğilme deneyinden elde edilen parçalar üzerinde yapılmıştır. Eğilme ve basınç deneyleri için kullanılan deney düzenekleri, Şekil 3 te görülmektedir. Bu deneylerden elde edilen mekanik özellikler Tablo 2 de özetlenmiştir. Şekil 3 Eğilme ve basınç deneyi sistemleri. Tablo 2 Derz Harcı Mekanik Özellikleri. Basınç Dayanımı (MPa) Eğilme Dayanımı (MPa) 28 günlük 90 günlük 28 günlük 90 günlük 1.40 1.53 0.46 0.56 Sıvanın kayma davranışı üzerindeki etkisini belirlemek için duvar numunelerinin yüzeyine iki farklı sıva uygulanmıştır. Birincisi, tarihi yapıların derz harcını temsil ettiği düşünülen ve duvar imalatı için derzlerde kullanılan düşük dayanımlı harçtır. Ancak, bu harcın aderansını ve işlenebilirliğini arttırmak için, diğer bileşen oranları korunarak su miktarı arttırılmıştır. Bu karışımda kullanılan çimento, kireç, su ve kumun ağırlıkça oranı sırasıyla 1:2:3.7:15 şeklindedir. Bu harç, Tablo 1 de L (düşük dayanımlı) ile gösterilmiştir. Sıva harcından alınan örnekler üzerinde yapılan basınç ve eğilme deneylerinden elde edilen mekanik karakteristikler, Tablo 3 te verilmektedir. Tablo 3 Düşük Dayanımlı Sıva Harcı Mekanik Özellikleri. Basınç Dayanımı (MPa) Eğilme Dayanımı (MPa) 28 günlük 90 günlük 28 günlük 90 günlük 0.87 1.09 0.34 0.41 İkinci tip sıva harcı, üretici tarafından sağlanan kuru karışımın su ile karıştırılmasından oluşmaktadır. Kuru karışım ve suyun ağırlıkça karışım oranı, sırasıyla 15:2.5 olarak kullanılmıştır. Bu harç, Tablo 1 de T (orta dayanımlı) ile gösterilmiştir. Orta dayanımlı bu sıva harcının ortalama basınç ve eğilme dayanımları Tablo 4 te verilmiştir. 4

Tekstil Malzeme Tablo 4 Orta Dayanımlı Sıva Harcı Mekanik Özellikleri. Basınç Dayanımı (MPa) Eğilme Dayanımı (MPa) 28 günlük 90 günlük 28 günlük 90 günlük 9.83 10.37 2.75 4.77 İki yönlü çalışan liflerden oluşan karbon ızgara malzeme, Şekil 4 te verilmektedir. Üretici firma, tekstil malzeme ve harcın beraber bulunduğu sisteme ait mekanik özellikleri Tablo 5 de verildiği şekilde tanımlamıştır. Tekstil Malzeme Çekme Dayanımı (f f ) (MPa) Şekil 4 Karbon ızgara malzeme. Tablo 5 Karbon Izgara Donatılı Harcın Mekanik Özellikleri. Elastisite Kopma Uzaması Modülü (E f ) (ızgara) (ɛ fu ) (MPa) (%) (gr/m 2 ) Nominal Ağırlık (ızgara) Kalınlık (t f ) (mm) Karbon 8.4 500 1.68 220 5 Numune Üretimi Toplam altı adet yığma duvar numunesi yaklaşık 85 yıllık tarihi bir binanın yıkımından elde edilen hasarsız tuğlalar ve binanın orijinal harcını temsil edecek şekilde yeniden üretilen harç ile örülmüştür. Tüm numuneler, makine yağı ile iyice yağlanmış tahta paletler üzerinde imal edilmiştir. Her numune sekiz yatay sıra tuğladan oluşmaktadır. Duvarlarda şaşırtma oluşturabilmek için bazı yatay sıraların başında ve sonunda 50 mm genişliğinde kesilen tuğlalar kullanılmıştır. Numunenin yatay ve düşeyde dengede olmasına dikkat edilmiştir. Üretim aşamalarına ait fotoğraflar, Şekil 5 de verilmiştir. Güçlendirme Uygulaması İki adet yığma duvar numunesi (Set 3) karbon ızgara malzeme ve orta dayanımlı sıva kullanılarak güçlendirilmiştir. Güçlendirme işleminden önce, numune yüzeyleri tüm yabancı maddelerden, tozdan temizlenmiş ve ıslatılmıştır. Tuğla duvar yüzeyleri mala yardımıyla orta dayanımlı harç karışımı ile sıvanmıştır. Tüm yüzeye karbon ızgara malzeme el ile yerleştirilmiş ve ardından yüzeyler yeniden sıvanmıştır. Düzlem dışı deformasyonlardan kaçınmak amacıyla duvarların her iki yüzüne de güçlendirme yapılmıştır. Sıva ve tekstil malzemenin toplam kalınlığı yaklaşık 15 mm dir. Yüzeylerdeki sıvanın çatlamasını önlemek için sıvanın kurumasını takiben yaklaşık 30 5

dakika sonra yüzeyler su ile ıslatılmıştır. Yatay ve düşey derz yükseklikleri sırası ile 21 mm ve 13 mm olup duvar numunelerinin nominal boyutları 235x755x755 mm dir (Şekil 6). Güçlendirme adımları Şekil 7 de gösterilmiştir. Şekil 5 Duvar numunesi üretim aşamaları. Şekil 6 Duvar numunesi geometrik özellikleri (boyutlar mm). Şekil 7 Güçlendirme aşamaları. Diyagonal Basınç Deney Düzeneği İmalat ve güçlendirme aşamaları yukarıda anlatılan toplam altı adet yığma duvar numunesi, düzlem içi deformasyonlar oluşturacak şekilde diyagonal basınç yüklemesi altında denenmiştir. Yükleme 500 kn kapasiteli hidrolik kriko yardımı ile yapılmıştır. Uygulanan yükler 1000 kn kapasiteli yükölçer aracılığı ile kaydedilmiştir. Yığma duvar numunelerinde oluşan yerdeğiştirmeleri takip etmek için numunenin her iki yüzünün orta kısmına birer yatay ve düşey 25 mm kapasiteli yerdeğiştirmeölçer yerleştirilmiştir. Ayrıca numunedeki tüm boy yerdeğiştirmeleri belirlemek amacıyla her numunede 1000 6

mm kapasiteli dört adet yerdeğiştirmeölçer kullanılmıştır. Deney düzeneği ve ölçüm sistemi Şekil 8 de görülmektedir. Şekil 8 Diyagonal basınç deney düzeneği. Deney Sonuçları Tarihi yığma duvarların tekstil donatılı harç ile güçlendirmesinin kayma davranışındaki etkisini belirlemek amacıyla düzenlenen deneysel çalışmanın sonuçları göçme modu, kayma dayanımı, kayma dayanımı seviyesindeki kayma şekildeğiştirmesi ve yutulan enerji başlıklarıyla değerlendirilmiştir. Göçme Modu Diyagonal basınç yüklemesi etkisinde, sıvalı (Set 2 ve 3) duvar numunelerinin tümünde hasarın aynı şekilde başladığı gözlemlenmiştir. Numunenin kayma dayanımına ulaşmasına yakın bir yük seviyesinde duvarın sağ ve sol köşelerinde düşey çatlaklar oluşmuştur (Şekil 9). Göçme, tüm numunelerin yatay derz düzleminden ayrılması ile gerçekleşmiştir. Şekil 9 Duvar numunelerinde hasar başlangıcı. Herhangi bir güçlendirme uygulaması yapılmadan referans olarak denenen Set 1 numuneleri, dayanımını aniden kaybederek gevrek bir davranış sergilemiştir. Yalnız düşük dayanımlı sıva uygulanan Set 2 numuneleri ise referans numunelerine kıyasla daha sünek bir davranış sergilemiştir. Set 1 ve Set 2 numunelerinin deney sonrasına ait görüntüleri Şekil 10 da verilmiştir. 7

Şekil 10 Set 1 ve set 2 numunelerinin deney sonrası görüntüleri. Orta dayanımlı sıva ve karbon tekstil malzeme ile güçlendirilen Set 3 numuneleri diğer iki sete göre oldukça sünek davranış göstermiştir. Bu numunelerin köşelerinde sıvanın bir miktar yüzeyden ayrıldığı ve yüzeydeki tekstil malzemenin yer yer yırtıldığı gözlemlenmiştir, Şekil 11. Mekanik Özellikler Şekil 11 Set 3 numuneleri deney sonu görüntüleri. Duvar numunelerinin yüzeylerinde yatay ve düşey olarak konumlandırılan 25 mm kapasiteli yerdeğiştirmeölçerlerden ve yükölçerden elde edinilen veriler kullanılarak, kayma gerilmesi-kayma şekildeğiştirmesi ilişkileri çizilmiştir (Şekil 12). Numunelere ait kayma dayanımı (τ ms ), kayma dayanımı seviyesindeki kayma şekildeğiştirmesi (γ ms ) ve tüketilen enerji değerleri (A) Tablo 6 da özetlenmiştir. Kayma gerilmeleri Eşitlik 1 de verilen formüle göre hesaplanmıştır. Buna göre τ kayma gerilmesini, P uygulanan yük değerini, h numune yüksekliğini ve d numune derinliğini ifade etmektedir. Kayma şekildeğiştirmeleri ise ASTM E519/E519M-10 takip edilerek belirlenmiştir (Eşitlik 2). İlgili formülde γ kayma şekildeğiştirmesini, ΔV düşey yerdeğiştirmeyi, ΔH yatay yerdeğiştirmeyi ve g ölçüm boyunu göstermektedir. Gerilme-şekildeğiştirme grafiğinin belirli şekildeğiştirme seviyelerine kadar olan kısımlarının altında kalan alan, tüketilen enerji olarak tanımlanmıştır. Buna göre tüketilen enerji, %0.5-2 şekildeğiştirme aralığında yer alan bazı şekildeğiştirme değerleri için hesaplanmıştır. (1) (2) 8

Şekil 12 Kayma gerilmesi-kayma şekildeğiştirmesi grafikleri. Numune İsmi D-0-0 (1) D-0-0 (2) D-0-L (1) D-0-L (2) D-C-T (1) D-C-T (2) Tablo 6 Numunelerin mekanik özellikleri. τ ms (MPa) Set Numarası Set 1 Set 1 Set 2 Set 2 Set 3 Set 3 0.23 0.17 0.35 0.26 0.92 0.72 γ ms A (x10-2 ) %0.5 %1 %1.5 %2 0.0094 0.0048 0.0019 0.0025 0.0017 0.0037 0.07 0.06 0.15 0.12 0.45 0.38 *: İlgili seviyede okuma kaydedilememiştir. 0.19 0.13 0.27 X* 0.75 0.58 0.28 0.19 0.31 0.27 1.04 0.81 0.35 0.25 X* 0.28 1.36 1.08 Set 1 ve 2 ye ait numuneler karşılaştırıldığında, düşük dayanımlı sıvanın kayma dayanımını ortalama %53 arttırdığı görülmektedir. Güçlendirilmiş Set 3 numuneleri ise referans olan Set 1 numunelerine göre ortalama %310 kayma dayanımı artışı göstermiştir. Kayma şekildeğiştirmesinin %0.5 olduğu seviyede tüketilen enerji açısından sonuçlar değerlendirildiğinde, düşük dayanımlı sıva ortalama referans numunelere göre %108 artış sağlamıştır. Tekstil donatılı malzeme ve orta dayanımlı sıva ile güçlendirilmiş Set 3 numunelerinde tüketilen enerji ise kontrol numunelerine kıyasla %538 daha fazladır. Kayma şekildeğiştirmesinin %1 i gösterdiği noktada tüketilen enerjiler karşılaştırıldığında, düşük dayanımlı sıva uygulanan numuneler ortalama %69 artış gösterirken tekstil donatı ve orta dayanımlı harç ile güçlendirmenin katkısı %315 artış şeklindedir. Sonuç Tuğla duvar yüzeyine uygulanmış olan düşük dayanımlı sıva gerek duvarların kayma dayanımını, gerekse tüketilen enerji miktarını arttırmıştır. Duvarların tekstil donatılı orta dayanımlı harç (her iki yüzde 15 mm kalınlıklı ve tek kat karbon ızgara donatılı) ile güçlendirilmeleri durumunda ise kayma dayanımı ve tüketilen enerjide sağlanan artış çok daha dikkat çekici düzeydedir. 9

Teşekkür Çalışmanın gerçekleşmesindeki katkılarından dolayı Fyfe Europe S.A, Tekstar Ltd. Ergün BİNBİR, Ahmet ŞAHİN, Cem DEMİR, Deniz Korhan DALGIÇ ve Ali Osman ATEŞ e teşekkür ederiz. Kaynaklar ASTM E519/E519M (2010) Standard test method for diagonal tension (shear) in masonry assemblages, American Society for Testing Materials, USA. Ehsani M., Saadatmanesh H., Al-Saidy A. (1997) Shear Behavior of URM Retrofitted with FRP Overlays, Journal of Composites for Construction 1(1), pp. 17 25. Faella C., Martinelli E., Nigro E., Paciello S. (2004) Tuff masonry walls strengthened with a new kind of C-FRP sheet: experimental tests and analysis, 13th World conference on earthquake engineering, paper no 923. Haroun, M. A., Mosallam, A. S. and Allam K. H. (2005) Cyclic In-Plane Shear of Concrete Masonry Walls Strengthened by FRP Laminates, 7th International Symposium on Fibr-Reinforced (FRP) Polymer Reinforcement for Concrete Structures, pp. 327-340. Ilki, A., Ispir, M., As, F., Demir, C. And Kumbasar, N. (2008) FRP Retrofit of Walls Constructed with Historical Bricks, Challanges for Civil Construction, CCC2008, Porto. Ispir, M. (2010) A Comprehensive Experimental Research on the Behavior of Historical Brick Masonry Walls of 19th Century Buildings. Ph.D. Thesis, Istanbul Technical University, Instute of Science and Technology. Leone M., Sciolti M. S. and Aiello M. A. (2012) In-plane Shear Behaviour of BFRP reinforced masonry panels, CICE-2012. Luccioni, B. and Rougier, V. C. (2011) In-plane retrofitting of masonry panels with fibre reinforced composite materials, Construction and Building Materials 25, pp 1725-1788. Papanicolaou, C. G., Triantafillou T. C., Karlos, K. and Papathanasiou M. (2007) Textile reinforced mortar (TRM) versus FRP as strengthening material of URM walls: in-plane cyclic loading, Materials and Structures, pp 1081-1097 Prota, A., Marcari, G., Fabbrocina, G., Manfredi G. and Aldea, C. (2006) Experimental In-plane Behavior of Tuff Masonry Strengthened with Cementitious Matrix-grid Composites, Journal of Composites for Costruction, 10(3), pp. 223-233. Roca P. and Araiza G. (2010) Shear Response of Brick Masonry Small Assemblages Strengthened with Bonded FRP Laminates for In-plane Reinforcement, Construction and Building Materials, 24, pp.1372 1384. Triantafillou, T. C. (1998) Strengthening of Masonry Structures Using Epoxy-bonded FRP Laminates, Journal of Composites and Construction, 2 (2), pp. 96-104. 10

Valluzi, M. R., Tinazzi, D. and Modena C. (2002) Shear Behaviour of Masonry Panels Strengthened by FRP Laminates, Construction and Building Materials, 16, pp. 409-416. 11