Tuğla duvarların taşıma gücüne donatı etkisinin deneysel incelenmesi

Abstract

ÖZET ülkemizde kırsal bölgelerde inşa edilen yapılar, iklim durumuna, yöresel malzemeye, geleneklere, yapı şekline ve gelir durumuna bağlı olarak farklılıklar göstermektedir. Kagir yapılar üzerine yapılan araştırmalar, iskelet taşıyıcı sistemlere göre daha az sayıdadır. Yapılan deneysel araştırmalardaki sonuçlar da birbirine göre farklılıklar göstermektedir. Tuğla bir duvarın hesapta bulunan dayanımından gerçekte daha farklı bir davranış göstermesi bu nedenle doğaldır. Duvarlar düşey yüklerin yanısıra, deprem ve rüzgar gibi dinamik olan yatay yük etkisine de maruz kalırlar. Düşey ve yatay yük etkisindeki duvar, iki eksenli gerilme etkisindedir. Yatay yükün etkisi altında bulunan bir duvarda harç, tuğlaya göre daha az dayanım göstermekte, tuğla ile harç arasındaki aderans bağının yeterli olmamasından, çatlaklar genellikle tuğladan ziyade harçta ve tuğla ile harcın birleşim noktalarında meydana gelmektedir. Yapılan çeşitli çalışmalarda, tuğla duvarların iki eksenli yükleme altındaki davranışları deneysel ve analitik olarak incelenmiştir. Duvar mukavemetini artırmak amacı ile harç dayanımlarının iyileştirilmesi yönünde çalışmalar yapılmıştır. Düşey yük tesirlerine karşı duvarın harç dayanımının artırılması gerekirken, yatay yük etkisine karşı duvarın donatılı yapılması gerekmektedir. Değişken düşey ve yatay yük etkisindeki donatılı duvarların davranışı üzerine bir çalışmaya yapılan literatür taramasında rastlanmamıştır. Bu çalışmada, çeşitli yükleme durumlarına bağlı olarak duvarların davranışları, hasarlı tuğla duvarın farklı donatı aralıkları ile takviyesi ve takviye sonrası davranışı deneysel olarak araştırılmıştır. Değişken donatı yüzdesine bağlı olarak duvar çekme ve basınç dayanımının değişimiII incelenmiştir. Birinci aşamada 1/2 ölçekli küçük tuğlalardan 38x38, 5cm boyutunda duvar numuneleri hazırlanmıştır. Düşey yük/Yatay yük oranı tga olmak üzere a=3(T,45`,60° ve 90' için yüklemeler yapılmıştır. Her bir yükleme durumunda sıvasız, sıvalı ve kırılma sonrası donatı ile takviyeli üç adet tuğla duvar numunesi denenmiştir. Denenen numunelere ait yük- deplasman eğrileri çizilmiştir. Kırılma şekilleri sistem şeması üzerinde işaretlenmiş, fotoğraf ile de görüntülenmiştir. Farklı donatı yüzdelerine bağlı olarak herbir elemanın a-x kırılma zarfı belirlenmiş, elastik ve elasto-plastik davranış bölgeleri tesbit edilmiştir. Kırılma zarfı eğrilerinin doğrusal ve parabolik denklemleri çıkarılmış, donatının duvar taşıma gücüne olan etkisi belirlenmiştir. Enerji yutma kapasitesini belirlemek amacı ile yatay yük etkisindeki duvarın yatay deplasmanları ölçülmüş, yatay yük- deplasman eğrileri çizilerek enerji yutma kapasiteleri araştırılmıştır.

Ill SUMMARY la our country buildings exhibit differences with respect to climate, regional materials, traditions, building features and the level of income. Investigations are less on masonry buildings than framing systems. The results of experiments the masonry exhibit differences with respect to one on another. Thus it is natural to observe that a brick wall may show a different strength, in realty with respect to the calculation. The Walls are effected by vertical loads, as well as horizontal dynamic earthquake and wind loads. A wall under vertical and horizontal loads is affected by a two biaxial stress. In a wall which is under horizontal load, since the adherence binding is not good enough between mortar and brick, mortar shows less strength than the brick, and cracks are generally on the mortar and its contact points with the bricks rather than being on the bricks. By applying various methods, the behavior of brick walls under biaxial stress are investigated experimentally and analytically. In order to increase the wall strength, studies aiming to inprove mortar endurance are carried out. For the effect of vertical loads the mortar strength of walls must be increased while for the horizontal load effects walls must be reinforced by steel bars. For walls under variable vertical and horizontal there is a nead to carry out feuther research. In this work the behavior of walls under various loading conditions of damaged reinforced brick walls with various steel spacias, and the behavior of the wall after strengthenig are investigated experimentally. The tensile and the compression strength of walls have been investigated with respect to the variable percentage of steel.IV At the first stage wall samples of 38x38,5 cm in size are prepared by using 1/2 scaled bricks. Taking the ratio of vertical load/horizantal load as tga, loadings are made for a=30°,45°,60° and 90°. For all loadings three samples of unplastered, plastered, damaged reinforced brick walls are tested. The load versus displacement curves are plotted for the tested samples. The crake patterns are indicated on the sketch of the system, and also pictured by photographs. The <t-t craking envelope of every element with respect to various steel percentages are found and the regions of elastic and elastoplastic behaviours are established. The linear and the parabolic equations of the craking envelope curves are derived, and the effect of reinforcing on the strength is observed. In order to determine the capacity of energy absorbtion of walls horizontal displacements of every wall under horizontal load are measured, in different points horizontal load- displacement curves are drawn and the energy absorbtion capacities are calculated.