Kompozit sismik kumaş ile güçlendirilmiş taşıyıcı duvar elemanlarının üç noktalı kesme deneyleri ile performanslarının değerlendirilmesi

Abstract

Bu çalışmada, özel geliştirilmiş kompozit sismik tekstil malzemesi kullanılarak güçlendirilen ve güçlendirme olmaksızın ele alınan düşey boşluklu tuğla duvar elemanlarının kesme gerilmeleri altındaki mekanik davranışları ve çatlak modelleri deneysel olarak incelenmiştir. Bahsi geçen güçlendirme işlemi alkali dirençli cam ve polipropilen lif esaslı çok eksenli sismik tekstil malzemesinin, düşey boşluklu tuğla duvar elemanları ile oluşturulan deney numunelerinin yüzeylerine tek veya çift taraflı uygulanması ile gerçekleştirilmiştir. İlgili sismik kumaşın numune yüzeyine uygulanabilmesi için farklı tip iki yapıştırma sıvası kullanılmıştır. Bunlardan birincisi, beyaz çimento ve doğal su kireci esaslı sıva bir diğeri ise genleştirilmiş cam kürecik esaslı sıvadır. Deneysel çalışma için 24 adet üçlü tuğla numune üretilmiş ve tüm numunelere üç noktalı kesme deneyi uygulanmıştır. Bu numunelerden 6 tanesi, deprem kumaşının beyaz çimento ve doğal su kireci esaslı sıva ile tek veya çift taraflı uygulanması şeklinde üretilirken 9 adet örnek ise sismik tekstil malzemesinin genleştirilmiş cam kürecik esaslı sıva ile numune yüzeyine yapıştırılmasıyla güçlendirilmiştir. Kalan numunelerden 6'sı kum sıva ile sıvanarak deprem kumaşı kullanılmadan üretilmiş ve tipik kum sıva uygulamasının tuğla elemanın mekanik davranışına etkisi de araştırılmıştır. Geriye kalan 3 numune ise güçlendirme ve kum sıva uygulaması olmaksızın hazırlanıp, referans olarak değerlendirilmiştir. Bu çalışmadaki tüm deneyler Sakarya Üniversitesi'nin Teknoloji Fakültesi'ne bağlı yapı malzemesi laboratuvarında gerçekleştirilmiştir. Deneysel çalışmada, düşey yük kapasitesi 50 kN ve yükleme hızı 1,5 mm/dk olan basma-çekme test cihazı kullanılmıştır. Gerçekleştirilen deneylerde, numunelere düşey yönde yükleme yapılarak ilgili numuneler harç-tuğla arayüzeyinden kaymaya zorlanmıştır. Bu çalışmanın sonuçları, tüm numuneler için kesme kuvveti-yer değiştirme ilişkisi bakımından karşılaştırmalı olarak verilmiştir. Sismik kumaş ve yüzey bağlayıcı özel sıvaların bir kombinasyonu olan güçlendirme sistemi, numunelere ait kayma mukavemeti ve süneklik kapasitesini önemli ölçüde arttırarak numunelerin aniden göçmelerini engellemiştir. Ancak, güçlendirme kumaşı kullanılmadan üretilen referans ve kum sıvalı deney numunelerinde gevrek kırılmalar ile göçme moduna ulaşılmış numuneler kayma dayanımı ve enerjiyi sönümleyebilme parametreleri bakımından yetersiz kalmışlardır.

In the thesis, an experimental study was conducted to investigate mechanical behavior and crack patterns of perforated brick block masonry under shear stresses. For that objective, unstrengthened or strengthened specimens by using specially developed composite seismic textile material were taken into account. As a strengthening application alkali-resistant glass and polypropylene fiber-based multi-axis seismic textile materials were applied to surfaces of test specimens either singly or bilaterally. In order to apply the relevant seismic fabric to specimen surfaces, two different types of bonding plasters were used. The first one was white cement and natural water lime based and the other was an expanded glass granules based plaster. Additionally, 24 brick specimens were produced in the experimental study and a triplet shear test was performed. While 6 of the specimens were produced by applying white cement and natural water lime based plaster, 9 specimens were retrofitted with expanded glass granular-based plaster. Moreover, 6 of the remaining samples were pargeted with sand plaster (without using the earthquake fabric) and the effect of typical sand plaster application on mechanical behavior of brick elements was also investigated. The remaining of 3 were prepared without application of retrofit and sand plaster and determined as reference specimens as well. All tests were carried out in Building Materials Laboratory of Technology Faculty of Sakarya University. In the experimental work, a compression-tensile test device with vertical load capacity of 50 kN and loading speed of 1,5 mm / min was used. The specimens were loaded vertically to occur slip between mortar-brick interfaces. Results of the study are given comparatively in terms of shear-displacement relationship. Consequently, it was deduced that the strengthening type a combination of seismic fabric and surface-binding plasters increases shear strength and ductility capacity of perforated brick blocks. However, the unstrengthened specimens were performed insufficient behavior in terms of those parameters.