Mevcut yığma duvarlarda derz güçlendirme yöntemlerinin deneysel olarak incelenmesi
Experimental research for joint strengthening methods in existing masonry walls
Yazar: YAŞAR KANDEMİR
Danışman: YRD. DOÇ. DR. ERKAN AKPINAR
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Yığma yapıların büyük bir çoğunluğunun, yapısal güvenlik açısından ve kültürel mirasın yaşatılabilmesi için güçlendirilmesi gerekmektedir. Özellikle tarihi yapılarda uygulanacak güçlendirmenin, duvarların görsel ve yapısal dokusunu bozmaması istenmektedir. Bu durum harç enjeksiyonu ve derz güçlendirme gibi özel yöntemler gerektirir.
Bu çalışmada, kısmen eski duvarları temsil etmesi için harman tuğlasıyla kötü kalitede örülen, 19x119x139 cm boyutlarında dört adet duvar numunesi üretilmiştir. Birinci numune referans kabul edilmiş, ikinci numuneye sadece enjeksiyon yapılarak güçlendirilmiştir. Üçüncü numuneye enjeksiyon yapılmış ve yatay derzleri 3D Fabrik ile güçlendirilmiştir. Dördüncü numunede ise üçüncüden farklı olarak 3D Fabrik yerine CFRP plakalar kullanılmıştır. Tüm numuneler sabit düşey yük altında, düzlem içi monotonik yatay yük verilerek test edilmiştir. Testler sırasında duvar davranışı gözlenmiş, yük-deplasman değerleri kaydedilmiştir. Yapılan deneylerde en yüksek yük kapasitesi artışının CFRP plakalar ile sağlandığı görülmüştür. 3D Fabrik ile yapılan güçlendirmede elde edilen dayanım artışı, CFRP kullanımında elde edilen artışa yakındır ve iki malzemenin kullanımında kuvvet eşitliği gözetilmediği göz önüne alındığında, çıkan sonuç önem arz etmektedir (Güçlendirme malzemesi kullanım miktarı, uygulama yapılacak derzlere göre belirlenmiştir). 3D Fabrik kullanılarak yapılan güçlendirme sonucunda, diğer güçlendirilmiş numunelere göre daha yüksek süneklik elde edilmiştir. 
CFRP plakalar ile beraber kullanılan epoksinin ve/veya 3D Fabrik hammaddesi olan polyesterin, tarihi duvarlarda durabilite sorununa yol açabileceği bilinen bir gerçektir. 3D Fabrik üretiminde hammadde olarak naylon, karbon vb. liflerin kullanılması ile bu sorun ortadan kaldırılabilir. 3D Fabrik malzemesinin, yukarıda bahsedilen olumlu etkileri göz önüne alındığında ve CFRP'ye oranla çok daha ekonomik ve işçiliğinin daha kolay olmasından dolayı, yığma yapılarda güçlendirme malzemesi olarak, önemli bir alternatif olabileceği düşünülmektedir.

Abstract:
A great number of the existing masonry buildings need strengthening to structural safety and maintain the cultural heritage. Especially for historical structures, strengthening methodology is not desired to spoil visual and structural tissue of walls. This situation requires special methods such as grout injection and bed-joint strengthening.
In this study, four masonry walls built in poor quality by using clay bricks representing the quite old walls were constructed in size of 19x119x139 cm. First specimen was considered as reference one and the second specimen was only strengthened by means of grout injection. Third specimen was both grout injected and bed-joints strengthened by using 3D Fabric. For the fourth specimen, unlike the third one, CFRP plates was used instead of 3D Fabric. All specimens tested under constant vertical load and in-plane lateral load applied in monotonic manner. Wall behavior were observed and load-displacement values were recorded during the tests. It was noted that the highest increase in load capacity among the strengthened specimens was obtained from the wall strengthened by using CFRP plates. The strength increase obtained from the wall strengthened by using 3D Fabric was so close to the value that obtained from the CFRP plate applied one. In addition, it was thought that this result was significant since there were no force equilibrium consideration for application of the CFRP and 3D Fabric materials (Quantity of CFRP and 3D Fabric materials used in strengthening schemes was decided according to bed-joints implemented). Furthermore, higher ductility level was obtained by using 3D Fabric relative to the other strengthening schemes in the study.
It is a well-known fact that epoxy that is used for application of CFRF plates and/or polyester that is the raw material of 3D Fabric may cause durability problems in historical masonry walls. This issue can be solved by using nylon, carbon, etc. fibers as raw material in production of 3D Fabric. Considering the aforementioned positive effects of 3D Fabric usage, having regard to being cheaper and easier in workmanship than CFRF plate applications, it can be said that 3D Fabric is an important alternative strengthening material for masonry structures.