kenet ve zıvanaların yığma duvarların kesme …herhangi bir katkı malzemesi (keçi kılı,...

12
Kenet ve Zıvanaların Yığma Duvarların Kesme (Kayma) Davranışına Etkisi Ali Ural, Mehmet Emin Kara Aksaray Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, Aksaray. E-Posta: [email protected], [email protected] Serkan Uslu Milli Savunma Bakanlığı, Ankara E-Posta: [email protected] Özet Tarihin ilk çağlarından bu yana yığma yapı sistemleri kullanıla gelmektedir. Bu yapıların yapım tekniklerine bakıldığında yapıda sünekliği sağlayacak bazı bağlantı elemanlarının kullanıldığı görülmektedir. Bu elemanlar önceleri ahşap olarak kullanılsa da en genel kullanımı demirdendir. Kenet ve Zıvana olarak adlandırılan bu birleşim elemanlarının hangi usullerle yapıldığı günümüzde bilinse de en etkili bir şekilde nasıl kullanılacağı henüz net olarak bilinmemektedir. Bu çalışmada, laboratuvar ortamında gerçekleştirilmiş olan deneysel çalışmalar sunulmaktadır. Farklı Kenet-Zıvana sistemlerine sahip aynı ebattaki yığma duvar numuneleri üzerinde gerçekleştirilen deneyler sonucunda sistemlerin yığma duvarların kesme (kayma) kapasitesine ne tür bir etkisi olduğu incelenmiş, fotoğraflar yardımıyla çeşitli yorumlarda bulunulmuştur. Çalışmanın sonunda, günümüzde yapılacak olan restorasyon çalışmalarına ışık tutabilecek önemli bazı sonuçlara ulaşılmıştır. Anahtar sözcükler: Tarihi yapılar, yığma yapılar, restorasyon, kenet, zıvana, kesme (kayma) davranışı Giriş Kültür mirasımızın önemli bir kısmını tarihi yığma yapılar oluşturmaktadır. Günümüze kadar bu yapılar deprem, sel, yangın, savaşlar, iklimsel etkiler ve define avcılarının müdahaleleri sebebiyle ya yıkılmış ya da ağır hasara uğramışlardır. Söz konusu yapıların gelecek nesillere aktarılması bizim asli görevlerimiz arasındadır. Bu amaçla yapılacak çalışmalardan en önemlisi bu yapıların statik ve malzeme açısından davranışlarının iyi bilinerek gerekli müdahalelerin yapılmasını sağlamaktır. Müdahaleler yapılırken göz önünde bulundurulması gereken en önemli husus yapının aslının korunmasıdır. Geçmiş yıllarda yapılan bazı restorasyon çalışmalarında yapılan hatalar neticesinde bugün bu tarihi yapılar aslını koruyamamış, en önemlisi de statik açıdan stabil durumunu kaybederek daha fazla hasara uğramıştır. 537 5. Tarihi Eserlerin Güçlendirilmesi ve Geleceğe Güvenle Devredilmesi Sempozyumu

Upload: others

Post on 06-Jul-2020

1 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Kenet ve Zıvanaların Yığma Duvarların Kesme …herhangi bir katkı malzemesi (keçi kılı, kendir, vb.) kullanılmamıştır. TS EN 1015-11’e (2000) uygun olarak 40 x 40 x

16

Kaynaklar

Ataoğuz Çal, Ö. (2004). Kastamonu Şehri Kapı Halkaları ve Tokmakları. Kastamonu Eğitim Dergisi, Cilt 12, No 2, s.485-504, Kastamonu. Çetecioğlu, M. (1940). Yapı Konstrüksiyonları I, Milli Eğitim Basımevi, 1940, Ankara Darga M. (1985) Hitit Mimarlığı-I, Yapı Sanatı, Arkeolojik ve Filolojik Veriler. İstanbul Üniversitesi Edebiyat Fakültesi Yayınları, İstanbul. Doğan H. (1991) Osmanlı Mimarisinde Madeni Yapılar, Maden Kullanımı ve Teknolojisi (1700-1923), Yüksek Lisans Tezi, Yıldız Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul. Göktaş Kaya L., (2010). Geleneksel Kapı Halka Ve Tokmakları. Zonguldak Karaelmas Üniversitesi Sosyal Bilimler Dergisi, Cilt 6, Sayı 12, 2010, s. 341–369, Safranbolu. Kılıç Y. (2007) 19.yy İkinci Yarısı Kârgir Konut Mimarisi’nin Beyoğlu Bölgesi Örneğinde İncelenmesi ve Yapısal Ölçekte Bir Koruma Yaklaşımı Geliştirilmesi. Yüksek Lisans Tezi, Mimar Sinan Güzel Sanatlar Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul. Sönmez, N. (1997) Osmanlı Dönemi Yapı ve Malzeme Terimleri Sözlüğü, YEM Yayınları, 1997, İstanbul. Tanyeli G. (1990) Osmanlı Mimarlığında Demirin Strüktürel Kullanımı (15-18.yy). Doktora Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul. Uluengin, B. (2006). Mimari Metaller, Özellikleri, Bozulma Nedenleri, Koruma ve Restorasyon Teknikleri. Birsen Yayınevi, 2006, İstanbul. Uzunlar N. (1989) Son Dönem Çıragan Sarayı Eski Yapım Sistemleri, Yüksek Lisans Tezi, Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü. Ünsal B. (1973) Mimari Tarihi, İDM, Kutulmuş Matbaası, İstanbul. Üste C. ve Sert H. (2007). Orijinal Malzemelerin ve Kullanılması Düşünülen Malzemelerin Analizleri ve İrdelenmesi. Tarihi Eserlerin Güçlendirilmesi ve Geleceğe Güvenle Devredilmesi Sempozyumu 1, TMMOB İnşaat Mühendisleri Odası Ankara Şubesi, Bildiriler Kitabı, s. 359-370, ISBN: 978-9944-89-340-4, 27-29 Eylül, Ankara.

1

Kenet ve Zıvanaların Yığma Duvarların Kesme (Kayma) Davranışına Etkisi

Ali Ural, Mehmet Emin Kara Aksaray Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, Aksaray.

E-Posta: [email protected], [email protected]

Serkan Uslu Milli Savunma Bakanlığı, Ankara

E-Posta: [email protected]

Özet

Tarihin ilk çağlarından bu yana yığma yapı sistemleri kullanıla gelmektedir. Bu yapıların yapım tekniklerine bakıldığında yapıda sünekliği sağlayacak bazı bağlantı elemanlarının kullanıldığı görülmektedir. Bu elemanlar önceleri ahşap olarak kullanılsa da en genel kullanımı demirdendir. Kenet ve Zıvana olarak adlandırılan bu birleşim elemanlarının hangi usullerle yapıldığı günümüzde bilinse de en etkili bir şekilde nasıl kullanılacağı henüz net olarak bilinmemektedir. Bu çalışmada, laboratuvar ortamında gerçekleştirilmiş olan deneysel çalışmalar sunulmaktadır. Farklı Kenet-Zıvana sistemlerine sahip aynı ebattaki yığma duvar numuneleri üzerinde gerçekleştirilen deneyler sonucunda sistemlerin yığma duvarların kesme (kayma) kapasitesine ne tür bir etkisi olduğu incelenmiş, fotoğraflar yardımıyla çeşitli yorumlarda bulunulmuştur. Çalışmanın sonunda, günümüzde yapılacak olan restorasyon çalışmalarına ışık tutabilecek önemli bazı sonuçlara ulaşılmıştır.

Anahtar sözcükler: Tarihi yapılar, yığma yapılar, restorasyon, kenet, zıvana, kesme (kayma) davranışı

Giriş

Kültür mirasımızın önemli bir kısmını tarihi yığma yapılar oluşturmaktadır. Günümüze kadar bu yapılar deprem, sel, yangın, savaşlar, iklimsel etkiler ve define avcılarının müdahaleleri sebebiyle ya yıkılmış ya da ağır hasara uğramışlardır. Söz konusu yapıların gelecek nesillere aktarılması bizim asli görevlerimiz arasındadır. Bu amaçla yapılacak çalışmalardan en önemlisi bu yapıların statik ve malzeme açısından davranışlarının iyi bilinerek gerekli müdahalelerin yapılmasını sağlamaktır. Müdahaleler yapılırken göz önünde bulundurulması gereken en önemli husus yapının aslının korunmasıdır. Geçmiş yıllarda yapılan bazı restorasyon çalışmalarında yapılan hatalar neticesinde bugün bu tarihi yapılar aslını koruyamamış, en önemlisi de statikaçıdan stabil durumunu kaybederek daha fazla hasara uğramıştır.

537

5. Tarihi Eserlerin Güçlendirilmesi ve Geleceğe Güvenle Devredilmesi Sempozyumu

Page 2: Kenet ve Zıvanaların Yığma Duvarların Kesme …herhangi bir katkı malzemesi (keçi kılı, kendir, vb.) kullanılmamıştır. TS EN 1015-11’e (2000) uygun olarak 40 x 40 x

2

Son yıllarda bilim insanları tarafından tarihi yapıların restorasyonu konusunda birçok çalışma yapılmaktadır. İnşaat Mühendisliği alanında yapılan çalışmalarda genellikle hasarlı tarihi yapıların güçlendirilmesi üzerine geliştirilen teknikler uygulanmaktadır. Yığma yapılarda görülen en yaygın ve en tehlikeli hasar kayma (kesme) kuvvetinden dolayı meydana gelen kesme çatlaklarıdır. Bu çatlaklar yapıda ani bir göçmeye neden olmaktadır. Bu çatlakların oluşma sebeplerinin başında deprem ve zeminde meydana gelen oturmalar sayılabilir. Literatürde, yığma yapıların kesme davranışları ve kesme çatlaklarının rehabilitasyonu ile ilgili birçok çalışmaya rastlamak mümkündür (Churilov ve Jovanoska, 2013; Augenti ve Parisi, 2011; Yılmaz, 2010; Kara, 2009; Öztaş, 2009).

Tarihi nitelik taşıyan yapılar genellikle yığma sistemde inşa edilmişlerdir. Yığma türü yapılarda esas düşey taşıyıcı sistem duvarlardır. Duvarların yapımında dönemsel farklılıklar olsa da geneli itibariyle yığma birim olarak taş ve tuğlanın kullanıldığı bilinmektedir. Yığma birimleri birbirine bağlamak amacıyla Horasan Harcı türü bağlayıcılar kullanılagelmiştir. Tarihi yığma yapılar dikkatlice incelendiğinde yığma birim ve harcın haricinde duvarın sünekliğini artırmak amacıyla çeşitli bağlantı elemanlarının kullanıldığı görülmektedir. Bu bağlantı elemanları ilk çağlarda ahşaptan olsa da daha sonraları demir kullanılmaya başlanmıştır. Düşey yığma birimlerin birbirine bağlanması amacıyla zıvanalar, yatay yığma birimlerin birbirine bağlanması amacıyla da kenetler kullanılmıştır.

Ahşap kenet uygulamasına Minos ve Myken Uygarlıkları döneminden itibaren rastlanılmakta, fakat sonraları özellikle yumuşak taşların sürtünmeden zarar görmemesi amacıyla kırlangıçkuyruğu denen ahşap kenet kullanılmıştır. Ahşap kenetten sonra demir zıvanaların kullanılmış olduğu görülmektedir. M.Ö. 6. yy.’da U tipi kenetler ortaya çıkmaktadır. Demirin paslanmaması, sürtünmenin önüne geçilmesi ve kenedin sabit kalması amacıyla etrafı kurşun dökülerek doldurulmaktaydı (Çördük, 2006).

Literatürde yapılan çalışmalara bakıldığında tarihin farklı devirlerinde kullanılmış olan bu bağlantı elemanlarını camilerde, minarelerde, kemer köprülerde, sütunlarda, sütun kaidelerinde hatta bazı mezar taşlarında görmek mümkündür. Aydın’ın Germencik ilçesi yakınlarında bulunan ve M.Ö. 3. yy. sonu ve M.Ö. 2. yy. başı arasında yapıldığı tahmin edilen Magnesia Artemis Tapınağı’nın birçok bölümünde metal bağlantı elemanlarının kullanılmış olduğu bilinmektedir (Şekil 1a). Bunun yanında Çanakkale’de bulunan antik Truva Harabelerine bakıldığında mermer olan sütun bloklarını birbirine bağlamak amacıyla zıvanalar kullanılmıştır (Şekil 1b). Mostar köprüsü dâhil Osmanlıların yaptırmış olduğu köprülerin birçoğunda kenet ve zıvanaların kullanıldığını görmek mümkündür (Şekil 1c). Osmanlıların balkanlarda bıraktıkları birçok tarihi caminin yapısında, taşları birbirine bağlamak amacıyla kenetler kullanılmıştır. Bu yapıların en önemlilerinden biri Makedonya’nın başkenti Üsküp’te yer alan Mustafa Paşa Camisi’dir. Caminin avlusunda yer alan taşlar metal kenetler yardımıyla birbirine bağlanmıştır (Şekil 1d).

538

5. Tarihi Eserlerin Güçlendirilmesi ve Geleceğe Güvenle Devredilmesi Sempozyumu

Page 3: Kenet ve Zıvanaların Yığma Duvarların Kesme …herhangi bir katkı malzemesi (keçi kılı, kendir, vb.) kullanılmamıştır. TS EN 1015-11’e (2000) uygun olarak 40 x 40 x

2

Son yıllarda bilim insanları tarafından tarihi yapıların restorasyonu konusunda birçok çalışma yapılmaktadır. İnşaat Mühendisliği alanında yapılan çalışmalarda genellikle hasarlı tarihi yapıların güçlendirilmesi üzerine geliştirilen teknikler uygulanmaktadır. Yığma yapılarda görülen en yaygın ve en tehlikeli hasar kayma (kesme) kuvvetinden dolayı meydana gelen kesme çatlaklarıdır. Bu çatlaklar yapıda ani bir göçmeye neden olmaktadır. Bu çatlakların oluşma sebeplerinin başında deprem ve zeminde meydana gelen oturmalar sayılabilir. Literatürde, yığma yapıların kesme davranışları ve kesme çatlaklarının rehabilitasyonu ile ilgili birçok çalışmaya rastlamak mümkündür (Churilov ve Jovanoska, 2013; Augenti ve Parisi, 2011; Yılmaz, 2010; Kara, 2009; Öztaş, 2009).

Tarihi nitelik taşıyan yapılar genellikle yığma sistemde inşa edilmişlerdir. Yığma türü yapılarda esas düşey taşıyıcı sistem duvarlardır. Duvarların yapımında dönemsel farklılıklar olsa da geneli itibariyle yığma birim olarak taş ve tuğlanın kullanıldığı bilinmektedir. Yığma birimleri birbirine bağlamak amacıyla Horasan Harcı türü bağlayıcılar kullanılagelmiştir. Tarihi yığma yapılar dikkatlice incelendiğinde yığma birim ve harcın haricinde duvarın sünekliğini artırmak amacıyla çeşitli bağlantı elemanlarının kullanıldığı görülmektedir. Bu bağlantı elemanları ilk çağlarda ahşaptan olsa da daha sonraları demir kullanılmaya başlanmıştır. Düşey yığma birimlerin birbirine bağlanması amacıyla zıvanalar, yatay yığma birimlerin birbirine bağlanması amacıyla da kenetler kullanılmıştır.

Ahşap kenet uygulamasına Minos ve Myken Uygarlıkları döneminden itibaren rastlanılmakta, fakat sonraları özellikle yumuşak taşların sürtünmeden zarar görmemesi amacıyla kırlangıçkuyruğu denen ahşap kenet kullanılmıştır. Ahşap kenetten sonra demir zıvanaların kullanılmış olduğu görülmektedir. M.Ö. 6. yy.’da U tipi kenetler ortaya çıkmaktadır. Demirin paslanmaması, sürtünmenin önüne geçilmesi ve kenedin sabit kalması amacıyla etrafı kurşun dökülerek doldurulmaktaydı (Çördük, 2006).

Literatürde yapılan çalışmalara bakıldığında tarihin farklı devirlerinde kullanılmış olan bu bağlantı elemanlarını camilerde, minarelerde, kemer köprülerde, sütunlarda, sütun kaidelerinde hatta bazı mezar taşlarında görmek mümkündür. Aydın’ın Germencik ilçesi yakınlarında bulunan ve M.Ö. 3. yy. sonu ve M.Ö. 2. yy. başı arasında yapıldığı tahmin edilen Magnesia Artemis Tapınağı’nın birçok bölümünde metal bağlantı elemanlarının kullanılmış olduğu bilinmektedir (Şekil 1a). Bunun yanında Çanakkale’de bulunan antik Truva Harabelerine bakıldığında mermer olan sütun bloklarını birbirine bağlamak amacıyla zıvanalar kullanılmıştır (Şekil 1b). Mostar köprüsü dâhil Osmanlıların yaptırmış olduğu köprülerin birçoğunda kenet ve zıvanaların kullanıldığını görmek mümkündür (Şekil 1c). Osmanlıların balkanlarda bıraktıkları birçok tarihi caminin yapısında, taşları birbirine bağlamak amacıyla kenetler kullanılmıştır. Bu yapıların en önemlilerinden biri Makedonya’nın başkenti Üsküp’te yer alan Mustafa Paşa Camisi’dir. Caminin avlusunda yer alan taşlar metal kenetler yardımıyla birbirine bağlanmıştır (Şekil 1d).

539

5. Tarihi Eserlerin Güçlendirilmesi ve Geleceğe Güvenle Devredilmesi Sempozyumu

Page 4: Kenet ve Zıvanaların Yığma Duvarların Kesme …herhangi bir katkı malzemesi (keçi kılı, kendir, vb.) kullanılmamıştır. TS EN 1015-11’e (2000) uygun olarak 40 x 40 x

4

basınç dayanımı testleri Aksaray Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, Yapı Mekaniği Laboratuvarında yapılmıştır. Numunelerin basınç dayanımları TS EN 772-1’de (2012) belirtildiği üzere ulaşılan azami yükün, yük uygulanan alana bölünmesiyle hesaplanmıştır. Yük uygulanan alan yığma birimin şerit şeklinde yataklanan brüt yüzey alanıdır. Yığma birimlerin basınç dayanımı, tek numune dayanımlarının aritmetik ortalaması alınarak hesaplanmaktadır. Aşağıdaki Tablo 1’de duvar deneylerinde kullanılan taşın basınç dayanımı sonuçları toplu olarak verilmektedir.

Tablo 1. Duvar deneylerinde kullanılan yığma birimlere ait basınç dayanımı sonuçları

Numune No Enkesit boyutları (mm) Kırılma Yükü (N) Basınç Dayanımı (MPa)a bA1 52 51 12650 4,77A2 50 50 10850 4,34A3 50 50 8570 3,43A4 50 48 9970 4,15A5 52 50 11450 4,40A6 51 53 8450 3,13

Ortalama 4,04Standart Sapma 0,63

Kullanılan taşın eğilmede çekme dayanımının tayini amacıyla TS EN 772-6’ya (2004) uygun olarak hazırlanan yaklaşık 40 x 40 x 160 mm3 (B1-B6 numuneleri) ve 50 x 100 x 150 mm3 (C1-C6 numuneleri) boyutlarındaki toplam 12 adet numune deneye tabi tutulmuştur. Yükleme hızı, sabit ve darbe tesiri olmadan kırılmanın 30-90 saniye arasında gerçekleşmesi amacıyla ayarlanmıştır.

Numunelerin eğilmede çekme dayanımları TS EN 772-6’da (2004) belirtilen şekilde ve aşağıdaki bağıntı yardımıyla hesaplanmıştır.

2bdPLRtf (1)

Burada; Rtf eğilmede çekme dayanımı (MPa), P prizmanın kırıldığı anda ortasına uygulanan kuvvet (N), b numune genişliği (mm), d numune yüksekliği (mm), L mesnet silindirlerinin eksenleri arasındaki mesafedir (mm).

Tablo 2’de duvar deneylerinde kullanılan taşın eğilmede çekme dayanımı sonuçları toplu olarak verilmektedir. Duvar numunelerinde kullanılmak üzere seçilen tüf taşlarının iki farklı boyutta yapılan testler sonucunda ortalama olarak eğilmede çekme dayanımı 0,65 MPa olarak elde edilmiştir.

5

Tablo 2. Duvar deneylerinde kullanılan yığma birimlere ait eğilmede çekme deneylerisonuçları

Numune No P (N) L (mm) b (mm) d (mm) Rtf (MPa)B1 490 100 44 38 0,77B2 490 100 39 45 0,62B3 560 100 40 40 0,88B4 570 100 41 44 0,72B5 500 100 44 41 0,68B6 450 100 45 41 0,59C1 3300 100 49 99 0,69C2 3990 100 54 97 0,79C3 2500 100 48 99 0,53C4 2860 100 51 99 0,57C5 2570 100 51 99 0,51C6 2450 100 50 99 0,50

Ortalama 0,65Standart Sapma 0,12

Horasan Harcı

Deneysel çalışmalarda kullanılan horasan harcı için dikkate alınan hacimsel oranlar; %40 kaymak kireç, %40 taş tozu ve kırığı ile %20 ince kumdur. Bunların haricinde herhangi bir katkı malzemesi (keçi kılı, kendir, vb.) kullanılmamıştır. TS EN 1015-11’e (2000) uygun olarak 40 x 40 x 160 mm3 boyutlarındaki kalıplara yerleştirilen 6 adet harç numunesi 28 günlük kür süresi sonunda eğilmede çekme testine tabi tutulmuştur. Harcın eğilmede çekme dayanımı, kalıba dökülerek hazırlanmış, sertleşmiş harç prizma numunelerinin üç noktadan, kırılıncaya kadar yüklemeye tabi tutulmasıyla belirlenmektedir. Bunun için aralarındaki mesafe 100 mm olan iki silindir üzerine oturtulan numunelerin üst yüzeyinin tam ortasına gelen aynı boyutlu silindir üzerine numune kırılıncaya kadar 5 kg/sn hızla yükleme yapılmıştır. Kullanılan harcın basınç dayanımının tayini amacıyla TS EN 1015-11’ e (2000) uygun olarak 6 adet harç numunesi 40 x 40 x 40 mm3 boyutlarındaki kalıplarda 28 günlük küre tabi tutulmuşlardır. Bu süre zarfında harcın su ile temasından kaçınılmış, normal şartlar altında oda sıcaklığında bekletilmiştir. Yük, numunede kırılma meydana gelinceye kadar 240 kg/sn sabit hızıyla yüklemeye tabi tutulmuştur. Eğilme ve basınç deneylerine tabi tutulan harç numunelerinden elde edilen sonuçlar aşağıda topluca verilmektedir (Tablo 3).

Tablo 3. Duvar deneylerinde kullanılan harcın basınç ve eğilmede çekme deney sonuçları

Numune No Basınç Dayanımı (MPa) Numune No Eğilmede Çekme Dayanımı

(MPa)D1 2,30 E1 0,32D2 2,32 E2 0,31D3 2,47 E3 0,35D4 2,47 E4 0,34D5 2,46 E5 0,30D6 2,34 E6 0,31

Ortalama 2,39 0,32

6

Standart Sapma 0,07 0,02

Metal Bağlantı Elemanları

Diyagonal basınç deneyleri için üretilmiş olan yığma duvarlarda, yatay iki yığma birim arasında sürekliliğin sağlanabilmesi amacıyla kenetler (Şekil 2a), düşey iki yığma birimarasında sürekliliğin sağlanabilmesi amacıyla ise zıvanalar (Şekil 2b) kullanılmıştır. Laboratuvar ortamında zıvanaların imal edilmesinin zorluklarından dolayı iki ucu cıvatalı 50 mm uzunluğunda vidalar kullanılmıştır. Kenet amacıyla ise 2 mm kalınlığında ve projesinde belirtilen uzunluklarda demir sac kullanılmıştır.

Şekil 2. Duvar deneylerinde kullanılan zıvana ve kenetler.

Kullanılan metal bağlantı elemanlarının çekme dayanımının tayini amacıyla TS EN ISO 6892-1’e (2004) uygun olarak ortam sıcaklığında çekme dayanımı deneyine hazır hale getirilmiştir. Deneylerde kullanılan kenetlerin çekme mukavemeti 290 MPa civarında bulunmuştur.

Duvar Deneyleri

Numunelerin Hazırlanması

Duvarların tümünde 6 sıra düşey ve 3,5 sıra yatay düzlemde taş sırası vardır. Yığma birimleri birbirine bağlayan harç tabakasının kalınlığı 10 mm olarak dikkate alınmıştır. Referans duvar numunesi hariç diğer tüm duvar numuneleri örülmeye başlanmadan önce kenet ve zıvanaların yerleştirilmesi amacıyla projelerinde belirtildiği miktar, çap ve derinlikte laboratuvarda mevcut bulunan sabit matkap yardımıyla delinmektedir. Zıvanaların yerleştirilmesi gereken delikler, zıvana yerleştirme işinden sonra çimento şerbeti ile doldurulması gerekmektedir. Bu amaçla, öncelikle yığma birimlerin altındaki zıvana deliklerine zıvanalar yerleştirilip çimento şerbetiyle sabitlenmektedir. Bu işlemden 1-2 gün sonra asıl duvarın imalatına geçilmektedir. Bu yöntem sayesinde zıvanaların her iki yığma birim içerisindeki kısımları çimento şerbetiyle dolu halde olmaktadır. Yığma birim olarak kullanılan tüf taşı, yüksek gözenek yapısına sahip olması nedeniyle su emme kapasitesi oldukça yüksektir. Duvar numunelerinde örme işlemine başlanılmadan evvel bu taşların suya doygun hale getirilmesi gerekmektedir. Bu amaçla taşlar örülme aşamasında en az 5 dakika su tankında bekletilmiştir. Aşağıda duvar numunelerinin örülme aşamaları fotoğraflar halinde sunulmaktadır (Şekil 3).

(a) (b)

540

5. Tarihi Eserlerin Güçlendirilmesi ve Geleceğe Güvenle Devredilmesi Sempozyumu

Page 5: Kenet ve Zıvanaların Yığma Duvarların Kesme …herhangi bir katkı malzemesi (keçi kılı, kendir, vb.) kullanılmamıştır. TS EN 1015-11’e (2000) uygun olarak 40 x 40 x

4

basınç dayanımı testleri Aksaray Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, Yapı Mekaniği Laboratuvarında yapılmıştır. Numunelerin basınç dayanımları TS EN 772-1’de (2012) belirtildiği üzere ulaşılan azami yükün, yük uygulanan alana bölünmesiyle hesaplanmıştır. Yük uygulanan alan yığma birimin şerit şeklinde yataklanan brüt yüzey alanıdır. Yığma birimlerin basınç dayanımı, tek numune dayanımlarının aritmetik ortalaması alınarak hesaplanmaktadır. Aşağıdaki Tablo 1’de duvar deneylerinde kullanılan taşın basınç dayanımı sonuçları toplu olarak verilmektedir.

Tablo 1. Duvar deneylerinde kullanılan yığma birimlere ait basınç dayanımı sonuçları

Numune No Enkesit boyutları (mm) Kırılma Yükü (N) Basınç Dayanımı (MPa)a bA1 52 51 12650 4,77A2 50 50 10850 4,34A3 50 50 8570 3,43A4 50 48 9970 4,15A5 52 50 11450 4,40A6 51 53 8450 3,13

Ortalama 4,04Standart Sapma 0,63

Kullanılan taşın eğilmede çekme dayanımının tayini amacıyla TS EN 772-6’ya (2004) uygun olarak hazırlanan yaklaşık 40 x 40 x 160 mm3 (B1-B6 numuneleri) ve 50 x 100 x 150 mm3 (C1-C6 numuneleri) boyutlarındaki toplam 12 adet numune deneye tabi tutulmuştur. Yükleme hızı, sabit ve darbe tesiri olmadan kırılmanın 30-90 saniye arasında gerçekleşmesi amacıyla ayarlanmıştır.

Numunelerin eğilmede çekme dayanımları TS EN 772-6’da (2004) belirtilen şekilde ve aşağıdaki bağıntı yardımıyla hesaplanmıştır.

2bdPLRtf (1)

Burada; Rtf eğilmede çekme dayanımı (MPa), P prizmanın kırıldığı anda ortasına uygulanan kuvvet (N), b numune genişliği (mm), d numune yüksekliği (mm), L mesnet silindirlerinin eksenleri arasındaki mesafedir (mm).

Tablo 2’de duvar deneylerinde kullanılan taşın eğilmede çekme dayanımı sonuçları toplu olarak verilmektedir. Duvar numunelerinde kullanılmak üzere seçilen tüf taşlarının iki farklı boyutta yapılan testler sonucunda ortalama olarak eğilmede çekme dayanımı 0,65 MPa olarak elde edilmiştir.

5

Tablo 2. Duvar deneylerinde kullanılan yığma birimlere ait eğilmede çekme deneylerisonuçları

Numune No P (N) L (mm) b (mm) d (mm) Rtf (MPa)B1 490 100 44 38 0,77B2 490 100 39 45 0,62B3 560 100 40 40 0,88B4 570 100 41 44 0,72B5 500 100 44 41 0,68B6 450 100 45 41 0,59C1 3300 100 49 99 0,69C2 3990 100 54 97 0,79C3 2500 100 48 99 0,53C4 2860 100 51 99 0,57C5 2570 100 51 99 0,51C6 2450 100 50 99 0,50

Ortalama 0,65Standart Sapma 0,12

Horasan Harcı

Deneysel çalışmalarda kullanılan horasan harcı için dikkate alınan hacimsel oranlar; %40 kaymak kireç, %40 taş tozu ve kırığı ile %20 ince kumdur. Bunların haricinde herhangi bir katkı malzemesi (keçi kılı, kendir, vb.) kullanılmamıştır. TS EN 1015-11’e (2000) uygun olarak 40 x 40 x 160 mm3 boyutlarındaki kalıplara yerleştirilen 6 adet harç numunesi 28 günlük kür süresi sonunda eğilmede çekme testine tabi tutulmuştur. Harcın eğilmede çekme dayanımı, kalıba dökülerek hazırlanmış, sertleşmiş harç prizma numunelerinin üç noktadan, kırılıncaya kadar yüklemeye tabi tutulmasıyla belirlenmektedir. Bunun için aralarındaki mesafe 100 mm olan iki silindir üzerine oturtulan numunelerin üst yüzeyinin tam ortasına gelen aynı boyutlu silindir üzerine numune kırılıncaya kadar 5 kg/sn hızla yükleme yapılmıştır. Kullanılan harcın basınç dayanımının tayini amacıyla TS EN 1015-11’ e (2000) uygun olarak 6 adet harç numunesi 40 x 40 x 40 mm3 boyutlarındaki kalıplarda 28 günlük küre tabi tutulmuşlardır. Bu süre zarfında harcın su ile temasından kaçınılmış, normal şartlar altında oda sıcaklığında bekletilmiştir. Yük, numunede kırılma meydana gelinceye kadar 240 kg/sn sabit hızıyla yüklemeye tabi tutulmuştur. Eğilme ve basınç deneylerine tabi tutulan harç numunelerinden elde edilen sonuçlar aşağıda topluca verilmektedir (Tablo 3).

Tablo 3. Duvar deneylerinde kullanılan harcın basınç ve eğilmede çekme deney sonuçları

Numune No Basınç Dayanımı (MPa) Numune No Eğilmede Çekme Dayanımı

(MPa)D1 2,30 E1 0,32D2 2,32 E2 0,31D3 2,47 E3 0,35D4 2,47 E4 0,34D5 2,46 E5 0,30D6 2,34 E6 0,31

Ortalama 2,39 0,32

6

Standart Sapma 0,07 0,02

Metal Bağlantı Elemanları

Diyagonal basınç deneyleri için üretilmiş olan yığma duvarlarda, yatay iki yığma birim arasında sürekliliğin sağlanabilmesi amacıyla kenetler (Şekil 2a), düşey iki yığma birimarasında sürekliliğin sağlanabilmesi amacıyla ise zıvanalar (Şekil 2b) kullanılmıştır. Laboratuvar ortamında zıvanaların imal edilmesinin zorluklarından dolayı iki ucu cıvatalı 50 mm uzunluğunda vidalar kullanılmıştır. Kenet amacıyla ise 2 mm kalınlığında ve projesinde belirtilen uzunluklarda demir sac kullanılmıştır.

Şekil 2. Duvar deneylerinde kullanılan zıvana ve kenetler.

Kullanılan metal bağlantı elemanlarının çekme dayanımının tayini amacıyla TS EN ISO 6892-1’e (2004) uygun olarak ortam sıcaklığında çekme dayanımı deneyine hazır hale getirilmiştir. Deneylerde kullanılan kenetlerin çekme mukavemeti 290 MPa civarında bulunmuştur.

Duvar Deneyleri

Numunelerin Hazırlanması

Duvarların tümünde 6 sıra düşey ve 3,5 sıra yatay düzlemde taş sırası vardır. Yığma birimleri birbirine bağlayan harç tabakasının kalınlığı 10 mm olarak dikkate alınmıştır. Referans duvar numunesi hariç diğer tüm duvar numuneleri örülmeye başlanmadan önce kenet ve zıvanaların yerleştirilmesi amacıyla projelerinde belirtildiği miktar, çap ve derinlikte laboratuvarda mevcut bulunan sabit matkap yardımıyla delinmektedir. Zıvanaların yerleştirilmesi gereken delikler, zıvana yerleştirme işinden sonra çimento şerbeti ile doldurulması gerekmektedir. Bu amaçla, öncelikle yığma birimlerin altındaki zıvana deliklerine zıvanalar yerleştirilip çimento şerbetiyle sabitlenmektedir. Bu işlemden 1-2 gün sonra asıl duvarın imalatına geçilmektedir. Bu yöntem sayesinde zıvanaların her iki yığma birim içerisindeki kısımları çimento şerbetiyle dolu halde olmaktadır. Yığma birim olarak kullanılan tüf taşı, yüksek gözenek yapısına sahip olması nedeniyle su emme kapasitesi oldukça yüksektir. Duvar numunelerinde örme işlemine başlanılmadan evvel bu taşların suya doygun hale getirilmesi gerekmektedir. Bu amaçla taşlar örülme aşamasında en az 5 dakika su tankında bekletilmiştir. Aşağıda duvar numunelerinin örülme aşamaları fotoğraflar halinde sunulmaktadır (Şekil 3).

(a) (b)

541

5. Tarihi Eserlerin Güçlendirilmesi ve Geleceğe Güvenle Devredilmesi Sempozyumu

Page 6: Kenet ve Zıvanaların Yığma Duvarların Kesme …herhangi bir katkı malzemesi (keçi kılı, kendir, vb.) kullanılmamıştır. TS EN 1015-11’e (2000) uygun olarak 40 x 40 x

6

Standart Sapma 0,07 0,02

Metal Bağlantı Elemanları

Diyagonal basınç deneyleri için üretilmiş olan yığma duvarlarda, yatay iki yığma birim arasında sürekliliğin sağlanabilmesi amacıyla kenetler (Şekil 2a), düşey iki yığma birimarasında sürekliliğin sağlanabilmesi amacıyla ise zıvanalar (Şekil 2b) kullanılmıştır. Laboratuvar ortamında zıvanaların imal edilmesinin zorluklarından dolayı iki ucu cıvatalı 50 mm uzunluğunda vidalar kullanılmıştır. Kenet amacıyla ise 2 mm kalınlığında ve projesinde belirtilen uzunluklarda demir sac kullanılmıştır.

Şekil 2. Duvar deneylerinde kullanılan zıvana ve kenetler.

Kullanılan metal bağlantı elemanlarının çekme dayanımının tayini amacıyla TS EN ISO 6892-1’e (2004) uygun olarak ortam sıcaklığında çekme dayanımı deneyine hazır hale getirilmiştir. Deneylerde kullanılan kenetlerin çekme mukavemeti 290 MPa civarında bulunmuştur.

Duvar Deneyleri

Numunelerin Hazırlanması

Duvarların tümünde 6 sıra düşey ve 3,5 sıra yatay düzlemde taş sırası vardır. Yığma birimleri birbirine bağlayan harç tabakasının kalınlığı 10 mm olarak dikkate alınmıştır. Referans duvar numunesi hariç diğer tüm duvar numuneleri örülmeye başlanmadan önce kenet ve zıvanaların yerleştirilmesi amacıyla projelerinde belirtildiği miktar, çap ve derinlikte laboratuvarda mevcut bulunan sabit matkap yardımıyla delinmektedir. Zıvanaların yerleştirilmesi gereken delikler, zıvana yerleştirme işinden sonra çimento şerbeti ile doldurulması gerekmektedir. Bu amaçla, öncelikle yığma birimlerin altındaki zıvana deliklerine zıvanalar yerleştirilip çimento şerbetiyle sabitlenmektedir. Bu işlemden 1-2 gün sonra asıl duvarın imalatına geçilmektedir. Bu yöntem sayesinde zıvanaların her iki yığma birim içerisindeki kısımları çimento şerbetiyle dolu halde olmaktadır. Yığma birim olarak kullanılan tüf taşı, yüksek gözenek yapısına sahip olması nedeniyle su emme kapasitesi oldukça yüksektir. Duvar numunelerinde örme işlemine başlanılmadan evvel bu taşların suya doygun hale getirilmesi gerekmektedir. Bu amaçla taşlar örülme aşamasında en az 5 dakika su tankında bekletilmiştir. Aşağıda duvar numunelerinin örülme aşamaları fotoğraflar halinde sunulmaktadır (Şekil 3).

(a) (b)

7

Şekil 3. Duvar numunelerinin örülme aşamaları

Deney Düzeneği ve Duvar Numuneleri

Deneysel çalışmalar Aksaray Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, Yapı Mekaniği Laboratuvarı’nda gerçekleştirilmiştir. Çalışma kapsamında 1 adet referans numune olmak üzere toplam 7 adet 650 x 730 x 150 mm3 boyutlarında taş yığma duvar numunesi diyagonal basınç etkisine tabi tutulmuştur. Her bir yığma birimin boyutu 100 x 150 x 200 mm3’tür. Referans duvar numunesinde herhangi bir metal bağlantı elemanı kullanılmamakla birlikte, diğer 6 adet duvar numunesinde farklı düzenlerde metal bağlantı elemanları kullanılmıştır. Duvarların diyagonal olarak deneye tabi tutulmasındaki esas amaç, bu duvarların kesme etkisindeki davranışlarını incelemektir. Deney kurulumu, yükleme sistemi, malzemelerin detayları, çift etkili hidrolik kriko ve maksimum 500 kN yük kapasitesine sahip yükleme hücresi Şekil 4’tegörülmektedir.

Yükleme düzeneğinde, yığma numunelere düşey yükleme uygulayabilmek için daha önceden hazırlanan 2 adet yükleme başlığı yerleştirilmiştir. Düşey kuvveti dağıtabilmek için yığma numuneler ile başlıklar arasına 1’er adet 0,5 mm kalınlığında kauçuk yerleştirilmiştir. Deneylerde yük ölçümleri yük hücresi, yer değiştirmeler ise LVDT’ler (Linear Variable Differential Transformer) kullanılarak yapılmıştır. Numunelere hidrolik kriko yardımıyla uygulanan diyagonal basınç kuvveti yük hücresi yardımıyla okunmuştur. Deney düzeneğin yükleme hızı, maksimum yüke kadar kuvvet kontrollü olarak ortalama 0,3 kN/sn yükleme hızıyla yüklenmiştir. Maksimum yükten sonra deplasman kontrollü olarak ortalama 5 mm/sn deplasman yapabilecek şekilde yüklemeye devam edilmiştir. 6 adet metal bağlantı elemanı kullanılarak imal edilen taş yığma duvar numunelerinin donatılma şemaları Tablo 4’te topluca verilmektedir.

(b) Zıvanaların çimento şerbetiyle doldurulması

(a) Yığma birimlerde kenet ve zıvana deliklerinin açılması

(c) Düşey derzlerin harç ile doldurulması

(d) Kenetlerin tespiti (f) Bitmiş bir duvar numunesi(e) Yatay derzlerin harç ile doldurulması

542

5. Tarihi Eserlerin Güçlendirilmesi ve Geleceğe Güvenle Devredilmesi Sempozyumu

Page 7: Kenet ve Zıvanaların Yığma Duvarların Kesme …herhangi bir katkı malzemesi (keçi kılı, kendir, vb.) kullanılmamıştır. TS EN 1015-11’e (2000) uygun olarak 40 x 40 x

6

Standart Sapma 0,07 0,02

Metal Bağlantı Elemanları

Diyagonal basınç deneyleri için üretilmiş olan yığma duvarlarda, yatay iki yığma birim arasında sürekliliğin sağlanabilmesi amacıyla kenetler (Şekil 2a), düşey iki yığma birimarasında sürekliliğin sağlanabilmesi amacıyla ise zıvanalar (Şekil 2b) kullanılmıştır. Laboratuvar ortamında zıvanaların imal edilmesinin zorluklarından dolayı iki ucu cıvatalı 50 mm uzunluğunda vidalar kullanılmıştır. Kenet amacıyla ise 2 mm kalınlığında ve projesinde belirtilen uzunluklarda demir sac kullanılmıştır.

Şekil 2. Duvar deneylerinde kullanılan zıvana ve kenetler.

Kullanılan metal bağlantı elemanlarının çekme dayanımının tayini amacıyla TS EN ISO 6892-1’e (2004) uygun olarak ortam sıcaklığında çekme dayanımı deneyine hazır hale getirilmiştir. Deneylerde kullanılan kenetlerin çekme mukavemeti 290 MPa civarında bulunmuştur.

Duvar Deneyleri

Numunelerin Hazırlanması

Duvarların tümünde 6 sıra düşey ve 3,5 sıra yatay düzlemde taş sırası vardır. Yığma birimleri birbirine bağlayan harç tabakasının kalınlığı 10 mm olarak dikkate alınmıştır. Referans duvar numunesi hariç diğer tüm duvar numuneleri örülmeye başlanmadan önce kenet ve zıvanaların yerleştirilmesi amacıyla projelerinde belirtildiği miktar, çap ve derinlikte laboratuvarda mevcut bulunan sabit matkap yardımıyla delinmektedir. Zıvanaların yerleştirilmesi gereken delikler, zıvana yerleştirme işinden sonra çimento şerbeti ile doldurulması gerekmektedir. Bu amaçla, öncelikle yığma birimlerin altındaki zıvana deliklerine zıvanalar yerleştirilip çimento şerbetiyle sabitlenmektedir. Bu işlemden 1-2 gün sonra asıl duvarın imalatına geçilmektedir. Bu yöntem sayesinde zıvanaların her iki yığma birim içerisindeki kısımları çimento şerbetiyle dolu halde olmaktadır. Yığma birim olarak kullanılan tüf taşı, yüksek gözenek yapısına sahip olması nedeniyle su emme kapasitesi oldukça yüksektir. Duvar numunelerinde örme işlemine başlanılmadan evvel bu taşların suya doygun hale getirilmesi gerekmektedir. Bu amaçla taşlar örülme aşamasında en az 5 dakika su tankında bekletilmiştir. Aşağıda duvar numunelerinin örülme aşamaları fotoğraflar halinde sunulmaktadır (Şekil 3).

(a) (b)

7

Şekil 3. Duvar numunelerinin örülme aşamaları

Deney Düzeneği ve Duvar Numuneleri

Deneysel çalışmalar Aksaray Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, Yapı Mekaniği Laboratuvarı’nda gerçekleştirilmiştir. Çalışma kapsamında 1 adet referans numune olmak üzere toplam 7 adet 650 x 730 x 150 mm3 boyutlarında taş yığma duvar numunesi diyagonal basınç etkisine tabi tutulmuştur. Her bir yığma birimin boyutu 100 x 150 x 200 mm3’tür. Referans duvar numunesinde herhangi bir metal bağlantı elemanı kullanılmamakla birlikte, diğer 6 adet duvar numunesinde farklı düzenlerde metal bağlantı elemanları kullanılmıştır. Duvarların diyagonal olarak deneye tabi tutulmasındaki esas amaç, bu duvarların kesme etkisindeki davranışlarını incelemektir. Deney kurulumu, yükleme sistemi, malzemelerin detayları, çift etkili hidrolik kriko ve maksimum 500 kN yük kapasitesine sahip yükleme hücresi Şekil 4’tegörülmektedir.

Yükleme düzeneğinde, yığma numunelere düşey yükleme uygulayabilmek için daha önceden hazırlanan 2 adet yükleme başlığı yerleştirilmiştir. Düşey kuvveti dağıtabilmek için yığma numuneler ile başlıklar arasına 1’er adet 0,5 mm kalınlığında kauçuk yerleştirilmiştir. Deneylerde yük ölçümleri yük hücresi, yer değiştirmeler ise LVDT’ler (Linear Variable Differential Transformer) kullanılarak yapılmıştır. Numunelere hidrolik kriko yardımıyla uygulanan diyagonal basınç kuvveti yük hücresi yardımıyla okunmuştur. Deney düzeneğin yükleme hızı, maksimum yüke kadar kuvvet kontrollü olarak ortalama 0,3 kN/sn yükleme hızıyla yüklenmiştir. Maksimum yükten sonra deplasman kontrollü olarak ortalama 5 mm/sn deplasman yapabilecek şekilde yüklemeye devam edilmiştir. 6 adet metal bağlantı elemanı kullanılarak imal edilen taş yığma duvar numunelerinin donatılma şemaları Tablo 4’te topluca verilmektedir.

(b) Zıvanaların çimento şerbetiyle doldurulması

(a) Yığma birimlerde kenet ve zıvana deliklerinin açılması

(c) Düşey derzlerin harç ile doldurulması

(d) Kenetlerin tespiti (f) Bitmiş bir duvar numunesi(e) Yatay derzlerin harç ile doldurulması

543

5. Tarihi Eserlerin Güçlendirilmesi ve Geleceğe Güvenle Devredilmesi Sempozyumu

Page 8: Kenet ve Zıvanaların Yığma Duvarların Kesme …herhangi bir katkı malzemesi (keçi kılı, kendir, vb.) kullanılmamıştır. TS EN 1015-11’e (2000) uygun olarak 40 x 40 x

8

Şekil 4. Deneylerin yükleme-ölçüm düzeneği

Tablo 4. Duvar numunelerinin donatılma şemaları.

Yığma birim detayları Deney No

a*(mm)

b**(mm)

c***(mm)

M11 10 105 105

M12 20 105 105

M21 10 52,4 157,6

M22 20 52,4 157,6

M31 10 15 210

M32 20 15 210

* Kenet genişlikleri** Kenetler arası mesafe***Kenet uzunlukları

Yükleme Hücresi

Yükleme Başlığı

Hidrolik Kriko

LVDT

LVDT

Taban Kirişi

a

b

a

bc

KenetZıvana

544

5. Tarihi Eserlerin Güçlendirilmesi ve Geleceğe Güvenle Devredilmesi Sempozyumu

Page 9: Kenet ve Zıvanaların Yığma Duvarların Kesme …herhangi bir katkı malzemesi (keçi kılı, kendir, vb.) kullanılmamıştır. TS EN 1015-11’e (2000) uygun olarak 40 x 40 x

8

Şekil 4. Deneylerin yükleme-ölçüm düzeneği

Tablo 4. Duvar numunelerinin donatılma şemaları.

Yığma birim detayları Deney No

a*(mm)

b**(mm)

c***(mm)

M11 10 105 105

M12 20 105 105

M21 10 52,4 157,6

M22 20 52,4 157,6

M31 10 15 210

M32 20 15 210

* Kenet genişlikleri** Kenetler arası mesafe***Kenet uzunlukları

Yükleme Hücresi

Yükleme Başlığı

Hidrolik Kriko

LVDT

LVDT

Taban Kirişi

a

b

a

bc

KenetZıvana

545

5. Tarihi Eserlerin Güçlendirilmesi ve Geleceğe Güvenle Devredilmesi Sempozyumu

Page 10: Kenet ve Zıvanaların Yığma Duvarların Kesme …herhangi bir katkı malzemesi (keçi kılı, kendir, vb.) kullanılmamıştır. TS EN 1015-11’e (2000) uygun olarak 40 x 40 x

10

Diyagonal basınç deneyleri sonrasında meydana gelen çatlaklar incelendiğinde bu çatlakların kesme çatlakları olduğu ve diyagonal düzlemde gerçekleştiği görülebilmektedir. Çatlaklar arasındaki en önemli farklılık; Referans numunede meydana gelen çatlakların yığma birim-harç arayüzeyinde gerçekleştiği, kenet ve zıvanaların kullanıldığı diğer numunelerde ise söz konusu çatlakların genellikle yığma birimler üzerinde meydana geldiği görülmektedir. Aşağıdaki Şekil 6’da numunelere ait gerilme şekil değiştirme grafikleri karşılaştırmalı olarak verilmektedir.

Şekil 6. Duvar numunelerine ait karşılaştırmalı kayma gerilmesi- kayma şekil değiştirmesi eğrileri

Şekil 6’daki grafikler incelendiğinde Referans numunenin kenet-zıvana sistemli numunelere göre dayanımının oldukça düşük seviyelerde kaldığı görülmektedir. Yığma duvarlarda, çekme gerilmelerinden kaynaklanan deformasyonlar yoğunlukla düşey ve yatay derzlerde meydana gelmektedir. Referans numune haricinde yapılan kenet ve zıvana sistemleri yatay ve düşey derzlerdeki çekme gerilmelerinin azaltılması yönünde duvar numunelerinin genel davranışına olumlu yönde katkı sağlamıştır. Bunun yanında, referans numunedeki düşey ve yatay derzlerde meydana gelen çekme gerilmeleri bu bölgedeki çekme dayanımını aştığında ani bir deformasyona uğramış, sünek bir davranış sergileyememiştir. Buna karşın kenet ve zıvanaların bulunduğu diğer modellerde düşey ve yatay süreklülük sağlandığından dolayı sünek bir davranış gözlemlenmiştir.

0 0.01 0.02 0.03 0.04xy

0

0.1

0.2

0.3

0.4

sxy

(MPa

)

ReferansM11M12

0 0.01 0.02 0.03 0.04xy

0

0.1

0.2

0.3

0.4

sxy

(MPa

)

ReferansM21M22

0 0.01 0.02 0.03 0.04xy

0

0.1

0.2

0.3

0.4

sxy

(MPa

)

ReferansM31M32

(a) Referans, M11 ve M12 numuneleri kayma gerilmesi-kayma şekil değiştirmesi eğrileri

(b) Referans, M21 ve M22 numuneleri kayma gerilmesi-kayma şekil değiştirmesi eğrileri

(c) Referans, M31 ve M32 numuneleri kayma gerilmesi-kayma şekil değiştirmesi eğrileri

11

Sonuçlar

Yığma birimleri bağlayan metal bağlantı elemanları hali hazırda farklı tür tarihi yapılarda kullanılmıştır. Bununla birlikte bu bağlantı elemanları hakkında literatürde oldukça az miktarda çalışma bulunmaktadır. Bu çalışmada, metal bağlantı elemanları olan kenet ve zıvanaların kesme taş duvarlardaki kayma davranışına katkıları araştırılmıştır. Deney sonuçları genel olarak aşağıda maddeler halinde özetlenmiştir.

1. Bu çalışmada elde edilen verilerden varılan temel sonuç: kenet ve zıvana ile yapılan uygulamaların, yığma yapıların ana taşıyıcı elemanı olan duvarların kayma dayanımını yüksek oranlarda arttırdığı, normal şartlarda yapılan bu uygulamaların yapının deprem performansını artıracağını göstermektedir.

2. Metal bağlayıcı olmayan takviyesiz duvarlarda, duvar elemanları ve harç arasındaki aderansın zayıf olmasına bağlı olarak, düşük yük seviyelerinde deformasyon ve hasarlar meydana gelmiştir. Kenet ve zıvanalar, iki bitişik duvar elemanın sürekliliğini sağlamaktadır.

3. Kenet ve zıvana gibi metal bağlantı elemanlarının, kesme gerilmeleri altındaki tüf taşı duvarların kesme dayanımları üzerinde olumlu etkisi vardır. M11, M21 ve M31 duvarlarının kesme dayanımlarında, referans duvara göre %150-160 oranında artış olmuştur. M12, M22 ve M32 duvar modellerinde bu oran yaklaşık %84-130 arasındadır. Bu duvarlar arasındaki temel farklılık kenetlerin genişliğidir. M11, M21 ve M31 10 mm genişliğe sahipken M12, M22 ve M32 20 mm genişliğe sahiptir. Taş duvarların kesme dayanımı, kenet genişliği azaldığında artmaktadır. Bunun temel sebeplerinden birisi, kenetler için açılan deliklerin yığma birimlerde kesit kaybına neden olmasıdır. Deneyler sonucunda yapılan incelemelerde metal bağlantı elemanları incelenmiş ve herhangi bir akma durumu gözlemlenmemiştir. Bu sonuçlar ışığı altında yapılacak olan kenet sisteminde kenetlerin genişliği büyük önem arz etmektedir. Bu çalışmada sadece iki farklı kenet genişliğine sahip numuneler tasarlanmış ve kenet genişliğinin duvarın davranışına etkidiği gözlemlenmiştir. İleride yapacak olan çalışmalarda kenet genişlikleri farklı şekillerde değiştirilerek en optimum kenet genişliği ortaya konabilir.

4. Metal bağlantı elemanları, Türkiye’de ve dünyanın birçok yerinde yeni yapılan yığma taş yapılarda kullanılmamaktadır. Ancak bazı yeni yığma minarelerde, taş kemer köprüler üzerindeki yenileme işlerinde kullanımı mevcuttur. Bundan başka bu metal bağlantı elemanlarının kullanımına ilişkin herhangi bir mühendislik bilgisi veya standart/yönetmelik mevcut değildir. Bu çalışmayla birlikte özellikle ülkemizde dikkatleri bu konuya çekmek ana hedeflerden biridir.

5. Metal bağlayıcıların uygulamasında kurşun kullanılmalıdır. Çünkü, kurşunun taş duvarların sünekliğine katkıda bulunduğu belirtilebilir.

6. Bu konu ile ilgili ileride yapılacak bilimsel çalışmalarda, farklı boyut ve tipteki kesme taştan örülen yığma duvarlar için farklı düzenekteki kenet ve zıvanalar kullanılarak davranışlar değerlendirilebilir. Ayrıca kenet ve zıvana gibi metal bağlantı elemanlarının minare, kubbe ve tonozlarda kullanımlarıyla ilgili farklı çalışmalar yapılabilir.

546

5. Tarihi Eserlerin Güçlendirilmesi ve Geleceğe Güvenle Devredilmesi Sempozyumu

Page 11: Kenet ve Zıvanaların Yığma Duvarların Kesme …herhangi bir katkı malzemesi (keçi kılı, kendir, vb.) kullanılmamıştır. TS EN 1015-11’e (2000) uygun olarak 40 x 40 x

10

Diyagonal basınç deneyleri sonrasında meydana gelen çatlaklar incelendiğinde bu çatlakların kesme çatlakları olduğu ve diyagonal düzlemde gerçekleştiği görülebilmektedir. Çatlaklar arasındaki en önemli farklılık; Referans numunede meydana gelen çatlakların yığma birim-harç arayüzeyinde gerçekleştiği, kenet ve zıvanaların kullanıldığı diğer numunelerde ise söz konusu çatlakların genellikle yığma birimler üzerinde meydana geldiği görülmektedir. Aşağıdaki Şekil 6’da numunelere ait gerilme şekil değiştirme grafikleri karşılaştırmalı olarak verilmektedir.

Şekil 6. Duvar numunelerine ait karşılaştırmalı kayma gerilmesi- kayma şekil değiştirmesi eğrileri

Şekil 6’daki grafikler incelendiğinde Referans numunenin kenet-zıvana sistemli numunelere göre dayanımının oldukça düşük seviyelerde kaldığı görülmektedir. Yığma duvarlarda, çekme gerilmelerinden kaynaklanan deformasyonlar yoğunlukla düşey ve yatay derzlerde meydana gelmektedir. Referans numune haricinde yapılan kenet ve zıvana sistemleri yatay ve düşey derzlerdeki çekme gerilmelerinin azaltılması yönünde duvar numunelerinin genel davranışına olumlu yönde katkı sağlamıştır. Bunun yanında, referans numunedeki düşey ve yatay derzlerde meydana gelen çekme gerilmeleri bu bölgedeki çekme dayanımını aştığında ani bir deformasyona uğramış, sünek bir davranış sergileyememiştir. Buna karşın kenet ve zıvanaların bulunduğu diğer modellerde düşey ve yatay süreklülük sağlandığından dolayı sünek bir davranış gözlemlenmiştir.

0 0.01 0.02 0.03 0.04xy

0

0.1

0.2

0.3

0.4

sxy

(MPa

)

ReferansM11M12

0 0.01 0.02 0.03 0.04xy

0

0.1

0.2

0.3

0.4

sxy

(MPa

)

ReferansM21M22

0 0.01 0.02 0.03 0.04xy

0

0.1

0.2

0.3

0.4

sxy

(MPa

)

ReferansM31M32

(a) Referans, M11 ve M12 numuneleri kayma gerilmesi-kayma şekil değiştirmesi eğrileri

(b) Referans, M21 ve M22 numuneleri kayma gerilmesi-kayma şekil değiştirmesi eğrileri

(c) Referans, M31 ve M32 numuneleri kayma gerilmesi-kayma şekil değiştirmesi eğrileri

11

Sonuçlar

Yığma birimleri bağlayan metal bağlantı elemanları hali hazırda farklı tür tarihi yapılarda kullanılmıştır. Bununla birlikte bu bağlantı elemanları hakkında literatürde oldukça az miktarda çalışma bulunmaktadır. Bu çalışmada, metal bağlantı elemanları olan kenet ve zıvanaların kesme taş duvarlardaki kayma davranışına katkıları araştırılmıştır. Deney sonuçları genel olarak aşağıda maddeler halinde özetlenmiştir.

1. Bu çalışmada elde edilen verilerden varılan temel sonuç: kenet ve zıvana ile yapılan uygulamaların, yığma yapıların ana taşıyıcı elemanı olan duvarların kayma dayanımını yüksek oranlarda arttırdığı, normal şartlarda yapılan bu uygulamaların yapının deprem performansını artıracağını göstermektedir.

2. Metal bağlayıcı olmayan takviyesiz duvarlarda, duvar elemanları ve harç arasındaki aderansın zayıf olmasına bağlı olarak, düşük yük seviyelerinde deformasyon ve hasarlar meydana gelmiştir. Kenet ve zıvanalar, iki bitişik duvar elemanın sürekliliğini sağlamaktadır.

3. Kenet ve zıvana gibi metal bağlantı elemanlarının, kesme gerilmeleri altındaki tüf taşı duvarların kesme dayanımları üzerinde olumlu etkisi vardır. M11, M21 ve M31 duvarlarının kesme dayanımlarında, referans duvara göre %150-160 oranında artış olmuştur. M12, M22 ve M32 duvar modellerinde bu oran yaklaşık %84-130 arasındadır. Bu duvarlar arasındaki temel farklılık kenetlerin genişliğidir. M11, M21 ve M31 10 mm genişliğe sahipken M12, M22 ve M32 20 mm genişliğe sahiptir. Taş duvarların kesme dayanımı, kenet genişliği azaldığında artmaktadır. Bunun temel sebeplerinden birisi, kenetler için açılan deliklerin yığma birimlerde kesit kaybına neden olmasıdır. Deneyler sonucunda yapılan incelemelerde metal bağlantı elemanları incelenmiş ve herhangi bir akma durumu gözlemlenmemiştir. Bu sonuçlar ışığı altında yapılacak olan kenet sisteminde kenetlerin genişliği büyük önem arz etmektedir. Bu çalışmada sadece iki farklı kenet genişliğine sahip numuneler tasarlanmış ve kenet genişliğinin duvarın davranışına etkidiği gözlemlenmiştir. İleride yapacak olan çalışmalarda kenet genişlikleri farklı şekillerde değiştirilerek en optimum kenet genişliği ortaya konabilir.

4. Metal bağlantı elemanları, Türkiye’de ve dünyanın birçok yerinde yeni yapılan yığma taş yapılarda kullanılmamaktadır. Ancak bazı yeni yığma minarelerde, taş kemer köprüler üzerindeki yenileme işlerinde kullanımı mevcuttur. Bundan başka bu metal bağlantı elemanlarının kullanımına ilişkin herhangi bir mühendislik bilgisi veya standart/yönetmelik mevcut değildir. Bu çalışmayla birlikte özellikle ülkemizde dikkatleri bu konuya çekmek ana hedeflerden biridir.

5. Metal bağlayıcıların uygulamasında kurşun kullanılmalıdır. Çünkü, kurşunun taş duvarların sünekliğine katkıda bulunduğu belirtilebilir.

6. Bu konu ile ilgili ileride yapılacak bilimsel çalışmalarda, farklı boyut ve tipteki kesme taştan örülen yığma duvarlar için farklı düzenekteki kenet ve zıvanalar kullanılarak davranışlar değerlendirilebilir. Ayrıca kenet ve zıvana gibi metal bağlantı elemanlarının minare, kubbe ve tonozlarda kullanımlarıyla ilgili farklı çalışmalar yapılabilir.

547

5. Tarihi Eserlerin Güçlendirilmesi ve Geleceğe Güvenle Devredilmesi Sempozyumu

Page 12: Kenet ve Zıvanaların Yığma Duvarların Kesme …herhangi bir katkı malzemesi (keçi kılı, kendir, vb.) kullanılmamıştır. TS EN 1015-11’e (2000) uygun olarak 40 x 40 x

12

Kaynaklar

Augenti, N. ve Parisi, F. (2011) Constitutive modelling of tuff masonry in direct shear, Construction and Building Materials, 25 (4), pp.1612-1620.

Churilov, S. ve Dumova-Javanoska, A. (2013) In-plane shear behavior of unreinforced and jacketed brick masonry walls. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 50, pp.85-105.

Çördük, A. (2006) Yunan ve Roma mimarisindeki yapı teknikleri. Yüksek Lisans Tezi, Ege Üniversitesi, Sosyal Bilimler Enstitüsü, İzmir.

Demirtaş, M.B. (2006) Magnesia Artemis Tapınağı’nın teknik ve işçilik özellikleri.Doktora Tezi, Ankara Üniversitesi, Sosyal Bilimler Enstitüsü, Ankara.

Kara, H.G. (2009) Tarihi yığma yapıların taşıyıcı sistemleri güvenliğinin incelenmesi, onarım ve güçlendirilmesi. Yüksek Lisans Tezi, İTÜ, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.

Öztaş, V. (2009) Yığma yapıların güçlendirilmesi ve bir yığma yapı örneğinde güçlendirme analizi. Yüksek Lisans Tezi, İTÜ., Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.

TS EN 1015-11 (2000) Kâgir harcı-deney metotları-bölüm 11: Sertleşmiş harcın basınç ve eğilme dayanımının tayini. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.

TS EN 771-6 (2007) Kâgir birimler-özellikleri-Bölüm 6: Doğal taş kâgir birimler. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.

TS EN 772-1 (2012) Kâgir birimler-deney yöntemleri-Bölüm 1: Basınç dayanımının tayini. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.

TS EN 772-6 (2004) Kâgir birimler-deney metotları-Bölüm 6: Beton kâgir birimlerin eğilmede çekme dayanımının tayini. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.

TS EN ISO 6892-1 (2004) Metalik malzemeler-çekme deneyi-bölüm 1: Ortam sıcaklığında deney metodu. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.

Yılmaz, E. (2010) Boşluklu tuğla ile örülmüş yığma duvarların LP kompozitler ile güçlendirilmesi ve davranışta boyut etkisi. Yüksek Lisans Tezi, İTÜ, Fen Bilimleri Enstitüsü , İstanbul.

Restorasyonda Geri Döndürülebilirlik ÜzerineSagunto Tiyatrosu Örneği

Zeynep Aktüre (PhD)İYTE Mimarlık Bölümü, Gülbahçe Kampusü, Urla 35430 İzmir

E-Posta: [email protected]

Özet

Yapılan müdahalenin özgün malzemeye zarar vermeden geri döndürülebilir olması, özellikle arkeolojik alanlardaki çağdaş restorasyon uygulamalarında gözetilen en önemli ilkelerden biridir. 1950lerde, İtalyan restorasyon mimarı Franco Minissi (1919-1996) tarafından, ilkenin savunucularından İtalyan koruma-restorasyon kuramcısı Cesare Brandi (1906-1988) danışmanlığında, Sicilya’da, Piazza Armerina’daki antik Roma döneminden kalma Villa del Casale ve Heraclea Minoa Antik Tiyatrosu’nda yapılan restorasyonların geçtiğimiz on yıl içinde farklı projeler için geri döndürülebilmiş olması, ilkenin teknik açıdan uygulanabilirliğini örnekler. Ancak, teknik açıdan uygulanabilirlik yasal koşul ise de, İspanya’nın Valensiya Özerk Bölgesi’ndeki Sagunto kentinde yer alan Antik Roma Tiyatrosu müdahalesinde olduğu gibi, yasalara aykırılığının mahkemece karara bağlandığı durumda bile, bir restorasyonun yerine başka bir proje önerilmeksizin geri döndürülmesini kamu gözünde meşru kılmakta yeterli olmayabilir.

Belgelenmemiş sistemsiz onarımların ardından, ünlü İtalyan mimar Giorgio Grassi’nin Valensiyalı Manuel Portaceli ile birlikte Sosyalist İşçi Partisi’nin yerel yönetimde olduğu 1980lerde gerçekleştirdiği Sagunto Tiyatrosu projesi, 1990’da muhalefetteki Halkçı Parti tarafından, İspanya yasalarında öngörülenden daha fazla tamamlama içerdiği gerekçesiyle mahkemeye verilmiş ve mahkeme 1993’te yıkım kararı ile sonuçlanmıştı. Kararı izleyen sokak gösterileri, basın açıklamaları ve mahkemeye verilen itiraz dilekçelerinde Grassi-Portaceli projesinin uygulanmasının ardından yapının kazandığı sosyo-ekonomik değer, proje müelliflerinin fikir ve sanat eserleri yasası tarafından korunan hakları ve yıkımın yüksek maliyeti dile getirildi. Bilirkişiler ise önceki uygulamalardaki tutarsızlıklar nedeniyle yıkım kararının uygulanmasının teknik olanaksızlığı yönünde rapor verdiler ve bu raporlar 2009’da mahkemenin kendi yıkım kararının uygulanamayacağı hükmüne dayanak oldu.

Bu bildiride, Sagunto Tiyatrosu davası, Türkiye’deki benzer davalı uygulamalar için bir karşılaştırma örneği olarak sunuluyor.

Anahtar sözcükler: Restorasyonda geri döndürülebilirlik ilkesi, Villa del Casale, Heraclea Minoa Antik Tiyatrosu, Sagunto Antik Tiyatrosu, Meşruiyet.

Giriş

548

5. Tarihi Eserlerin Güçlendirilmesi ve Geleceğe Güvenle Devredilmesi Sempozyumu