In plane seismic strengthening of brick masonry walls using rebars
Tuğla duvarların donatı çeliği kullanılarak düzlem içi yönde depreme karşı güçlendirilmesi
- Tez No: 238392
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. AHMET TÜRER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2008
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Bölümü
- Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 136
Özet
Türkiye'deki yapı stokunun yaklaşık yarısı yığma türü yapılardan oluşmaktadır. Bu yapılar genellikle ev sahipleri tarafından hiçbir mühendislik bilgisi kullanılmadan inşa edilmektedir. Bu yapıların çatıları oldukça ağırdır. Ayrıca duvarlar da geniş ve ağır malzemeden oluşmaktadır. Çatı ve duvar ağırlıkları deprem esnasında yüksek atalet kuvvetleri oluşturmaktadır. Duvarlarda meydana gelen gevrek kırılmalar çatının düşmesiyle birlikte komple bir yıkıma dönüşmektedir. Bu tezin amacı, yığma duvarların yıkılma biçimlerini anlamak, deprem anında duvarlarda meydan gelen bu gevrek kırılmaları önlemek ve duvarların daha çok enerji sönümlemesini sağlamaktır. Ayrıca ucuz ve kolay bulunabilen malzemeler kullanılarak duvarın taşıma gücünü artırmak da hedeflenmiştir.Tuğla duvarların kendi düzlemleri içinde etkili ve ekonomik bir biçimde güçlendirilmesini sağlamak için yığma duvar ve ev testlerinde ard germe olarak inşaat demirleri kullanılmıştır. Çatlak sonrasında ard germe etkisinin erken kaybolmasını engellemek için demirler üzerinde ayrıca yaylı bağlayıcılar kullanılmıştır. Testler karşılaştırma yapabilmek için boş, ard germeli ve yaylı ard germeli olarak farklı biçimlerde uygulanmıştır.6 m uzunluğundaki ev testlerinde yapılan gözlemlere göre yatay yük kapasitesi, boş ev ile karşılaştırıldığında, yaklaşık 6 kat artmıştır. Ayrıca enerji sönümlemesi yaklaşık 10 kat artmıştır.Tek katlı yığma evlerin her duvarına etkiyen deprem kuvvetlerini hesaplayan ve depreme karşı yapının zayıflığını değerlendiren bir genel prosedür geliştirilmiştir. Her duvara etki eden deprem kuvveti ve duvar kapasitesinin karşılaştırılması, duvarların değerlendirilmesine ve gerekli görülmesi durumunda güçlendirilmesine olanak tanımaktadır. Geliştirilen formüller kullanılarak, güçlendirme için gerekli olan ard-germe kuvvetleri ve düşey ya da diyagonal gergi çubuklarının tasarımı yapılmıştır. Prosedürün kullanımı, halihazırda bulunan bir ev örneği kullanılarak gösterilmiştir ve bu ev için güçlendirme masrafı, yapının maliyetinin yaklaşık %10'u olarak hesaplanmıştır.2 m uzunluğundaki tuğla duvar testlerinde, yatay yük kapasitesinde, boş duvar ile karşılaştırıldığında yaklaşık olarak 17 kat artış gözlemlenmiştir. Ayrıca enerji sönümleme kapasitesi yaklaşık 30 kat artmıştır.Bu testlerin sonucu göstermiştir ki, tuğla duvarlar üzerinde donatı demirleriyle yapılan ard germe işlemi, duvarların kendi düzlemleri içerisinde etkili ve ekonomik bir güçlendirme oluşturmuş ve bu sistemin depreme karşı savunmasız olan yığma binalar üzerinde ekonomik ve basit bir teknik olarak kullanılabileceği görülmüştür. Yaylı demirler duvarın çatlama sonrası direncini yüksek tutarak çatlama sonrasında oluşan yüksek deformasyonlarda bile duvarın davranışını geliştirmiş ve duvarın enerji sönümleme kapasitesini artırmıştır.
Özet (Çeviri)
About half of the total building stock in Turkey is masonry type building. Masonry buildings in Turkey, especially in rural areas, are constructed without any engineering knowledge mostly by their own residents. They generally have heavy roofs. Masonry type buildings also have thick and heavy wall materials. Heavy roof and wall material generate large inertial forces in the case of an earthquake. Brittle failure of walls leads to total failure of whole system followed by sudden collapse of heavy roof. The aim of this thesis is to understand failure mechanisms of brick masonry walls, prevent their brittle failure and allow the walls to dissipate energy during an earthquake. Furthermore, ultimate capacity increase was also targeted by using low cost and easy to obtain material.In order to find an economical and effective way in strengthening of brick masonry walls in their in-plane direction, steel rebars were used as post-tensioning materials in brick masonry walls and house tests. Springy connections were utilized in the reinforcing and post-tensioning bars in order to prevent early loss of post-tension due to wall cracking or rebar yielding. Separate tests were conducted with and without rebars and springs in order to compare their results.The test results indicated that the ultimate lateral load capacity of 6m long brick masonry house increased up to about 6 times with respect to its nominal value. Energy dissipation also increased up to about 10 times of the original house.Lateral load capacity increase in 2m long rebar post-tensioned brick masonry walls were measured as about 17 times when compared with the original wall. The energy dissipation capacity was also increased about 30 times the nominal value.A general procedure was developed to assess the vulnerability of single storey masonry houses, which calculates the earthquake demand acting on each wall segment. Comparison of capacity versus demand enables evaluation of wall segments and leads strengthening calculations if necessary. Derived formulas were used to calculate post-tensioning force and design vertical and diagonal rebars. The procedure was demonstrated using properties of an existing house and strengthening cost was found to be about 10% of the building cost.The results of the conducted tests have shown that rebar post-tensioning of brick masonry walls is an effective and cost-efficient way of strengthening the walls in their in-plane direction and can be used as an economical and simple technique for seismically vulnerable masonry houses. Spring based connection detail has improved the post cracking performance of the walls at large deformations by keeping the wall reaction higher after ultimate strength has reached as well as increased the energy dissipation capacity of the walls.
Benzer Tezler
- Kiriş-kolon birleşim bölgelerinin ileri teknoloji malzemelerle güçlendirilmesi
Beam-column joints retrofitted with advanced technological materials
SİNAN MURAT CANSUNAR
Doktora
Türkçe
2023
Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Yapı Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KADİR GÜLER
- Tekrarlı yükler etkisindeki bölme duvarların çimento esaslı tekstil kompozitlerle iyileştirme yöntemlerinin geliştirilmesi
Improving retrofitting methods for partition walls under lateral cyclic loading using cement based textile composites
DİDEM DÖNMEZ
Doktora
Türkçe
2021
Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDeprem Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA GENÇOĞLU
- Farklı yöntemlerle güçlendirilmiş betonarme-yığma karma bir yapının yapısal performans ve maliyet analizi
Structural performance and cost analysis of a mixed reinforced concrete-masonry building strengthening with different techniques
İLKER ÇİMEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşaİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SAVAŞ ERDEM
DR. ÖĞR. ÜYESİ BARIŞ GÜNEŞ
- Boşluklu donatısız yığma duvarların lif takviyeli polimer ile güçlendirme teknikleri
Strengthening techniques of unreinforced masonry walls having opening with fiber reinforced polymer
ZEYNEP ÜNSAL ASLAN
Doktora
Türkçe
2022
İnşaat MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BİLGE DORAN
- Yığma yapılarda taşıyıcı tuğla duvarların CFRP ile güçlendirilmesinin deneysel olarak incelenmesi
The experimental investigation about constructive brick walls strengtened with carbon fiber reinforced polymer in masonry buildings
ERTAN ONAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2007
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. MUSTAFA KARAGÜLER
DOÇ.DR. NECDET TORUNBALCI