Çift Cidarlı Moloz Dolgulu Tarihi Taş Duvarların Yatay Yükler Altındaki Davranışının Deneysel Olarak İncelenmesi

(1)

ĐSTANBUL TEKNĐK ÜNĐVERSĐTESĐ FEN BĐLĐMLERĐ ENSTĐTÜSÜ

YÜKSEK LĐSANS TEZĐ Emre DOĞU

Anabilim Dalı : Đnşaat Mühendisliği Programı : Yapı Mühendisliği

ÇĐFT CĐDARLI MOLOZ DOLGULU TARĐHĐ TAŞ DUVARLARIN YATAY YÜKLER ALTINDAKĐ DAVRANIŞININ DENEYSEL OLARAK

(2)

(3)

ĐSTANBUL TEKNĐK ÜNĐVERSĐTESĐ FEN BĐLĐMLERĐ ENSTĐTÜSÜ

YÜKSEK LĐSANS TEZĐ Emre DOĞU

(501081026)

Tezin Enstitüye Verildiği Tarih : 07 Mayıs 2010 Tezin Savunulduğu Tarih : 11 Haziran 2010

Tez Danışmanı : Doç. Dr. Alper ĐLKĐ (ĐTÜ) Diğer Jüri Üyeleri : Prof. Dr. Zekai CELEP (ĐTÜ)

Doç. Dr. Şevket ÖZDEN (KOÜ)

ÇĐFT CĐDARLI MOLOZ DOLGULU TARĐHĐ TAŞ DUVARLARIN YATAY YÜKLER ALTINDAKĐ DAVRANIŞININ DENEYSEL OLARAK

(4)

(5)

ÖNSÖZ

Yüksek lisans tezi olarak hazırlanan bu çalışmada, tarihi yapılarda temel taşıyıcı sistem elemanlarından biri olan çift cidarlı moloz dolgulu tarihi taş duvarların, yön değiştiren tekrarlı yatay yükler altındaki davranışı deneysel olarak incelenmiş ve elde edilen veriler değerlendirilerek gerekli mühendislik parametreleri ortaya konulmuştur.

Çalışmalarım süresince bilgi ve tecrübelerini esirgemeden her alanda bana destek olan tez danışmanım Doç. Dr. Alper ĐLKĐ ve doktora tezi çalışmasını benimle paylaşan Arş. Gör. Cem DEMĐR’e şükranlarımı sunarım. Ayrıca deneysel çalışmalarım süresince bana gösterikleri ilgi ve yardımları için ĐTÜ Yapı ve Deprem Mühendisliği Laboratuvarı çalışanlarına, ĐTÜ Yapı Malzemesi laboratuvarı çalışanlarına ve zaman zaman birlikte çalıştığımız tüm arkadaşlarıma teşekkür ederim.

Deneysel çalışmalarımıza sağladıkları katkılardan ötürü ĐTÜ BAP birimine, BASF Yapı Kimyasalları’na, Rozak Demir Çelik’e, Pimsan’a, Kesan Sac’a ve Teknik Destek Grubu’na teşekkürü borç bilirim.

Hayatımın her anında yanımda olan ve eğitimim konusunda beni her zaman destekleyen başta annem, babam, kardeşim ve babaannem olmak üzere tüm aileme sonsuz teşekkürler.

(6)

(7)

ĐÇĐNDEKĐLER Sayfa ÖNSÖZ ...iii ĐÇĐNDEKĐLER ... v KISALTMALAR ... vii ÇĐZELGE LĐSTESĐ ... ix ŞEKĐL LĐSTESĐ ... xi ÖZET ... xv SUMMARY ... xvii 1. GĐRĐŞ VE TEZĐN AMACI ... 1 1.1 Giriş ... 1 1.2 Tezin Amacı ... 2

2. ÜLKEMĐZDEKĐ ÇOK TABAKALI TARĐHĐ YIĞMA YAPI DUVARLARI . 3 2.1 Çok Tabakalı Moloz Taş Duvarlar ... 3

2.2 Çok Tabakalı Kesme Taş Duvarlar ... 5

2.3 Çok Tabakalı Kesme Taş Duvarlarda Donatılandırma ... 9

3. LĐTERATÜRDE BULUNAN BAZI DENEYSEL ÇALIŞMALAR ... 15

3.1 Binda ve Diğerlerinin Deneysel Çalışması ... 15

3.2 Vasconcelos ve Lourenço’nun Deneysel Çalışması ... 16

3.3 Valuzzi ve Diğerlerinin Deneysel Çalışması ... 18

3.4 Haider’in Deneysel Çalışması ... 20

4. NUMUNELER VE MALZEME ÖZELLĐKLERĐ ... 23

4.1 Numune Özelliklerinin Belirlenmesi ... 23

4.2 Malzeme Özelliklerinin Belirlenmesi ... 27

4.2.1 Küfeki taşının mekanik özellikleri ... 27

4.2.1.1 Küfeki taşı üzerinde yapılmış basınç deneyleri 29 4.2.1.2 Küfeki taşı üzerinde yapılmış üç noktalı eğilme deneyleri 38 4.2.1.3 Küfeki taşları kuru derzli başlangıç kayma deneyleri 41 4.2.2 Bağlayıcı harcın mekanik özellikleri ... 47

4.2.2.1 Prizma harç numunesi üç noktalı eğilme deneyleri 48 4.2.2.2 Prizma harç numunesi basınç deneyleri 49 4.2.3 Moloz – Harç dolgu karışımı mekanik özellikleri ... 51

4.2.3.1 Standart silindir numunede basınç deneyleri 51 4.2.3.2 Standart silindir numunede yarma deneyleri 55 4.2.4 Kenet donatısının mekanik özellikleri ... 56

4.2.4.1 Kenet donatısı çekme deneyleri 57

(8)

5. DUVAR DENEYLERĐ ... 67 5.1 Deney Düzeneği ... 69 5.1.1 Yükleme düzeneği ... 69 5.1.2 Ölçüm düzeneği ... 72 5.2 Duvar Deneyleri ... 78 5.2.1 M-25-C numunesi deneyi ... 78 5.2.2 M-50-C numunesi deneyi ... 88 5.2.3 M-75-C numunesi deneyi ... 97 5.2.4 M-100-C numunesi deneyi ... 105 5.3 Deneylerin Karşılaştırılması ... 113 6. TEORĐK ÇALIŞMA ... 121

6.1 Deneysel Dayanım Zarflarının Tek Eğimle Đdealleştirilmesi ... 121

6.2 Yatay Ötelemeye Bağlı Olarak Performans Seviyelerinin Belirlenmesi ... 127

7. SONUÇ VE ÖNERĐLER ... 135

KAYNAKLAR ... 139

(9)

KISALTMALAR

ASTM : American Society for Testing and Materials

DBYBHY : Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik FEMA : Federal Emergency Management Agency

GÇ : Göçme Sınırı

GPIB : General Purpose Interface Bus GV : Güvenlik Sınırı

HK : Hemen Kullanım

ĐTÜ : Đstanbul Teknik Üniversitesi

LVDT : Linear Variable Differential Transformer NI : National Instruments

SG : Strain Gauge

TDG : Teknik Destek Grubu TSE : Türk Standartları Enstitüsü

(10)

(11)

ÇĐZELGE LĐSTESĐ

Sayfa Çizelge 4.1 : Deneysel çalışmada kullanılacak numuneler ve deney parametreleri.24 Çizelge 4.2 : Literatürde yer alan ve küfeki taşının özelliklerini belirlemeye

yönelik yapılmış olan deneysel çalışmaların özet tablosu. ... 28

Çizelge 4.3 : Basınç dayanım testlerinde elde edilen mekanik karakteristikler. ... 36

Çizelge 4.4 : Küfeki taşları eğilmede çekme deneyi özet tablosu. ... 40

Çizelge 4.5 : Numuneler ve normal gerilmeye bağlı kayma dayanımları. ... 46

Çizelge 4.6 : Üzerinde basınç deneyleri yapılan farklı karışım oranları. ... 48

Çizelge 4.7 : Harç numuneleri eğilmede çekme deneyi özet tablosu. ... 49

Çizelge 4.8 : Harç numuneleri basınç dayanımı deneyleri özet tablosu. ... 50

Çizelge 4.9 : Standart silindir basınç numunelerinin 28. gün deneyleri sonuç özet tablosu. ... 52

Çizelge 4.10 : Standart silindir basınç numunelerinin 90. gün deneyleri sonuç özet tablosu. ... 54

Çizelge 4.11 : Standart silindir yarma deneyi sonuçları özet tablosu. ... 56

Çizelge 4.12 : Çelik çekme deneyi sonuç özet tablosu. ... 57

Çizelge 4.13 : Kenet donatılarının içerdikleri element oranları. ... 58

Çizelge 5.1 : Ölçüm sisteminde kullanılan yerdeğiştirmeölçerler ve adetleri. ... 72

Çizelge 5.2 : Ölçümlerde kullanılan kanal numaraları ve kanal kodları. ... 75

Çizelge 5.3 : M-25-C numunesi yükleme patronu özet tablosu. ... 80

Çizelge 5.4 : M-25-C numunesi elastisite modülü özet tablosu. ... 88

Çizelge 5.8 : M-75-C duvar numunesi elastisite modülü özet tablosu. ... 105

Çizelge 5.11 : Yük – yerdeğiştirme eğrilerinde elde edilen önemli değerler. ... 114

Çizelge 5.12 : Numuneler için hesaplanan elastisite modülleri özet tablosu. ... 115

Çizelge 5.13 : Yutulan kümülatif enerjilerin özet tablosu. ... 118

Çizelge 6.1 : Numunelerin idealleştirilmiş zarf eğrilerinin karakteristik değerleri. ... 124

Çizelge 6.2 : Deneysel dayanım zarfları yatay yük – yatay deplasman özet tablosu ... 129

Çizelge 6.3 : Performansa dayalı öteleme oranları karşılaştırma tablosu. ... 133

Çizelge A.1 : Numunelerin düzlemdışı yerdeğiştirme grafikleri. ... 151

Çizelge A.2 : Numunelerin tepe noktası yerdeğiştirme grafikleri. ... 152

(12)

(13)

ŞEKĐL LĐSTESĐ

Sayfa

Şekil 2.1 : Tire Gucur Camisi duvar düzeni [1]. ... 3

Şekil 2.2 : Çeşitli çok tabakalı moloz taş duvar örnekleri; (a) Peçin Kızıl Han, (b) Tire Gucur Camii, (c) Tire Karahasan Camii içerisinde bir türbe, (d) Peçin Kızıl Han [1]. ... 4

Şekil 2.3 : Moloz taş duvarlarda ahşap lento detayı [2]. ... 5

Şekil 2.4 : Dolu derzli kesme taş duvar rölövesi, Đstanbul II. Bayezid Medresesi [2]. ... 7

Şekil 2.5 : Đstanbul Edirnekapı Mihrimah Sultan Camii. ... 7

Şekil 2.6 : Edirne II. Beyazıd Camii restorasyonunda kullanılmış küfeki taşları. ... 8

Şekil 2.7 : Osmanlı Mimarisi’nde demir donatı elemanlarının kullanımı [6]. ... 9

Şekil 2.8 : Ahşap lentonun çürümesiyle duvar içerisinde oluşmuş bir boşluk [2]. .. 10

Şekil 2.9 : Boyuna lentolar, enine bağlantı elemanları ve kenetler kullanılarak donatılandırılmış kesme taş duvar görünümü [6]. ... 11

Şekil 2.10 : Bergama Antik Tapınağı’nda kenet kullanımı [1]. ... 11

Şekil 2.11 : Farklı tiplerde kenet donatıları [6]. ... 12

Şekil 2.12 : Edirne II. Bayezid Camii’nde kullanılmış olan kenetler [2]... 13

Şekil 3.1 : Numune boyutları (mm), (a) düz kenetlenme yüzeyi, (b) girintili kenetlenme yüzeyi [8]. ... 15

Şekil 3.2 : Tarihi yığma yapı duvar numuneleri: (a) kuru derzli kesme taş (WS), (b) bağlayıcı harç içeren kaba yonu taş (WI) ve (c) almaşık düzen taş duvarlar (WR) [10]. ... 17

Şekil 3.3 : Vasconcelos ve Lourenço’nun deney düzeneği [10]. ... 17

Şekil 3.4 : Deney numunelerinin ön ve yan görünümleri [11]. ... 18

Şekil 3.5 : Yığma duvarda düzlemiçi yük aktarım mekanizması [12]. ... 20

Şekil 3.6 : Haider’in deney ölçüm düzeneği [12]. ... 21

Şekil 4.1 : Temel deney şeması. ... 23

Şekil 4.2 : Laboratuvar ortamında üretilen numunelerin boyutları. ... 25

Şekil 4.3 : Duvar imalatında kullanılan kesme taşların boyutları. ... 25

Şekil 4.4 : 14. Yüzyılda inşaa edilen bir camiden alınmış kenet örneği. ... 26

Şekil 4.5 : Duvar imalatında kullanılan kenet boyutları. ... 26

Şekil 4.6 : Tek eksenli basınç testine hazırlanmış küfeki taşı numuneleri. ... 30

Şekil 4.7 : Tek eksenli basınç testleri için kullanılan deney düzeneği. ... 31

Şekil 4.8 : Tüm numuneler için elde edilen gerilme – şekildeğiştirme eğrileri. ... 33

Şekil 4.9 : Eksenel basınç deneyi sonrası numunelerde oluşan çatlakların dağılımı. ... 33

(14)

Şekil 4.12 : K1 ve K2 numuneleri eksenel gerilme – hacimsel şekildeğiştirme

ilişkisi. ... 37

Şekil 4.13 : K1 ve K2 numuneleri eksenel gerilme – Poisson oranı ilişkisi. ... 38

Şekil 4.14 : Deney düzeneğinin (a) genel ve (b) şematik görünümü. ... 39

Şekil 4.15 : Deneylerden elde edilen tipik çekme gerilmesi – yerdeğiştirme diyagramı. ... 40

Şekil 4.16 : TS EN 1052 – 3 standardında önerilen deney düzenekleri [21]. ... 42

Şekil 4.17 : Deney düzeneğinin genel ve şematik görünümleri. ... 42

Şekil 4.18 : Numunede eksenel gerilme ve kayma gerilmesi ilişkisi. ... 44

Şekil 4.19 : BK - 2 numuneleri için kayma gerilmesi – yerdeğiştirme ilişkileri. ... 44

Şekil 4.20 : BK – RS numuneleri için kayma gerilmesi – yerdeğiştirme ilişkileri. ... 45

Şekil 4.21 : Kayma gerilmesi – normal gerilme veri noktaları ve eğimleri. ... 47

Şekil 4.22 : Harç numuneleri eksenel gerilme – şekildeğiştirme ilişkileri. ... 50

Şekil 4.23 : Moloz dolgulu silindir harç numunesi deney düzeneği. ... 52

Şekil 4.24 : 28 günlük moloz dolgu silindir numunelerinin basınç dayanımı – şekildeğiştirme ilişkileri. ... 53

Şekil 4.25 : 90 günlük moloz dolgu silindir numunelerinin basınç dayanımı – şekildeğiştirme ilişkileri. ... 54

Şekil 4.26 : Yarmada çekme dayanımı deney düzeneği görünüşleri. ... 55

Şekil 4.27 : Çekme deneyi uygulanan kenet donatısı kupon boyutları (mm). ... 57

Şekil 4.28 : Kenet çekme deneyleri gerilme – şekildeğiştirme eğrileri. ... 58

Şekil 4.29 : Prizma duvar basınç deneyi deney düzeneği ve ölçüm sistemi. ... 59

Şekil 4.30 : Prizma duvar numuneleri basınç deneyi gerilme – şekildeğiştirme ilişkisi. ... 60

Şekil 4.31 : Ultra ses deneyi ölçümlerinden görünümler. ... 61

Şekil 4.32 : Numune üretiminde kullanılan çelik kalıbın perspektif görünüşü (mm). ... 62

Şekil 4.33 : Duvar imalatından önce kalıp temeline dökülen kendinden yerleşen harç. ... 63

Şekil 4.34 : Đmalat sırasında ara moloz dolgu harcı dökülürken çekilmiş bir fotoğraf. ... 64

Şekil 4.35 : Đmalat sırasında duvar düşeyliği kontrol edilirken çekilmiş bir fotoğraf. ... 64

Şekil 4.36 : Moloz dolgu yerleştirilirken çekilmiş bir fotoğraf. ... 64

Şekil 4.37 : Taşlar üzerine yerleştirilmiş kenet donatısı ve sabitleme için kullanılan kurşun. ... 65

Şekil 4.38 : Şekildeğiştirmeölçer yapıştırılmış kenet donatısı. ... 65

Şekil 5.1 : Kesme etkisi altındaki yığma duvarda farklı hasar mekanizmaları. ... 67

Şekil 5.2 : Yatay ve düşey yüklerin kombinasyonuna bağlı göçme durumları; (a) ezilme, (b) diyagonal çatlak, (c) yatay derzlerde kayma. ... 68

Şekil 5.3 : Çelik yükleme çerçevesinin imalat aşaması ve laboratuvardaki konumu. ... 69

Şekil 5.4 : Deney ve yükleme düzeneği şematik görünümü. ... 70

Şekil 5.5 : Çelik reaksiyon çerçevesine yerleştirilmiş numuneden bir görünüm. .... 71

Şekil 5.6 : Güney yüzü ölçüm sisteminin yerleşimi ve kanal numaraları. ... 73

Şekil 5.7 : Kuzey yüzü ölçüm sisteminin yerleşimi ve kanal numaraları. ... 74

Şekil 5.8 : Numune üzerine yerleştirilmiş CDP-50 ve DP-1000-E tipi iki adet yerdeğiştirmeölçer. ... 77

Şekil 5.9 : M-25-C numunesi deney öncesi Kuzey ve Güney yüzlerinin görünümü. ... 79

(15)

Şekil 5.10 : M-25-C numunesi Kuzey ve Doğu yüzleri nihai hasar krokisi. ... 81

Şekil 5.11 : M-25-C numunesi Güney ve Batı yüzleri nihai hasar krokisi. ... 82

Şekil 5.12 : M-25-C numunesi Kuzey yüzü nihai hasar durumu. ... 83

Şekil 5.13 : M-25-C numunesi Güney yüzü nihai hasar durumu. ... 84

Şekil 5.14 : M-25-C numunesi öteleme oranı – çevrim sayısı grafiği. ... 85

Şekil 5.15 : M-25-C numunesi yatay yük – yatay yerdeğiştirme ilişkisi. ... 85

Şekil 5.16 : M-25-C numunesi yatay yük – tepe yerdeğiştirmesi zarf eğrisi. ... 86

Şekil 5.17 : M-25-C numunesi enerji yutma grafiği. ... 87

Şekil 5.18 : M-25-C numunesi eksenel gerilme – düşey şekildeğiştirme ilişkisi. ... 88

Şekil 5.20 : M-50-C numunesi Doğu ve Kuzey cidarları nihai hasar krokisi. ... 91

Şekil 5.21 : M-50-C numunesi Batı ve Güney cidarları nihai hasar krokisi. ... 91

Şekil 5.30 : M-75-C numunesi Doğu ve Kuzey yüzeyleri nihai hasar krokisi. ... 100

Şekil 5.31 : M-75-C numunesi Batı ve Güney yüzleri nihai hasar krokisi. ... 100

Şekil 5.40 : M-100-C numunesi Doğu ve Kuzey yüzleri nihai hasar krokisi. ... 108

Şekil 5.41 : M-100-C numunesi Batı ve Güney yüzleri nihai hasar krokisi. ... 109

Şekil 5.48 : M-100-C numunesi eksenel gerilme – düşey şekildeğiştirme ilişkisi. . 112

Şekil 5.49 : Numunelerin yatay yük – yatay yerdeğiştirme zarf eğrileri. ... 114

Şekil 5.50 : Numunelerin deney sonrası moloz dolgulu harç tabakasının görünümü. ... 117

(16)

Şekil 6.5 : M-100-C numunesi idealleştirilmiş dayanım zarfları. ... 125

Şekil 6.6 : Deney numunelerinde yerdeğiştirmeye bağlı yanal rijitlik düşüşü. ... 126

Şekil 6.7 : Temsili dayanım zarfı üzerinde gösterilmiş performans seviyeleri. ... 128

Şekil 6.8 : M-25-C numunesi performansa dayalı değerlendirme tablosu. ... 131

Şekil A.1 : M-25-C numunesi, Kuzey yüzü hasar gelişimi... 143

Şekil A.2 : M-25-C numunesi, Güney yüzü hasar gelişimi. ... 144

(17)

ÇĐFT CĐDARLI MOLOZ DOLGULU TARĐHĐ TAŞ DUVARLARIN YATAY

YÜKLER ALTINDAKĐ DAVRANIŞININ DENEYSEL OLARAK

ĐNCELENMESĐ ÖZET

Ülkemiz; anıtsal ve tarihsel değer taşıyan, kültürel mirasımızın temel unsurlarından olan birçok yapıya sahiptir. Yığma yapı tekniği ile inşa edilen bu tarihi yapıların gelecekte var olmalarını sağlamaya yönelik yapılan mühendislik çalışmalarının önemli aşamalarından biri, yığma duvarların mekanik özelliklerinin saptanmasıdır. Bu özellikleri belirleyen malzeme niteliklerinin ve işçilik kalitesinin yapı boyunca değişken olması ve yapılardan yeterli sayıda numune alınamaması, mevcut duvar mekanik özelliklerini belirlemeyi güçleştirmektedir. Bu durumda tarihi yapılarımızda bulunan duvar tiplerinin sınıflandırılması, her bir duvar tipinin karakteristik özelliklerinin belirlenmesi ve bu özellikleri içerecek şekilde hazırlanmış yapısal elemanların mekanik davranışlarının laboratuvar ortamında gerçekleştirilecek deneylerle incelenmesi büyük önem arzetmektedir.

Bu tez kapsamında, kültürel mirasımızın önemli bir parçası olan klasik dönem Osmanlı Đmparatorluğu yapılarında sıklıkla kullanılan çift cidarlı moloz dolgulu tarihi taş duvarların düşey ve duvar düzlemi doğrultusunda etkiyen yatay yükler (deprem yükleri) altındaki davranışının deneysel olarak incelenmesi hedeflenmiştir. Gerçek boyutlu yığma yapı duvarları ve donatıları laboratuvar ortamında test edilebilecek şekilde belirli bir oranda küçültülerek numune duvar üretimi yapılmış ve duvar numuneleri deneye tabi tutulmuştur. Ayrıca bu numunelerde kullanılan malzemelerin mekanik özelliklerini belirleyebilmek için yine laboratuvar ortamında deneysel çalışmalar yapılmıştır. ĐTÜ Đnşaat Fakültesi, Yapı ve Deprem Mühendisliği Laboratuvarı’nda gerçekleştirilen deneysel çalışmaya ek olarak literatürde bulunan bağıntılar söz konusu duvar tipi için kullanılmış, bulunan sonuçlar deneysel verilerle karşılaştırılmıştır. Deneysel çalışmalar sonucunda yapı mühendislerinin pratik kullanımı için gerekli parametreler ortaya konulmuştur.

(18)

(19)

EXPERIMENTAL INVESTIGATION OF THE SEISMIC BEHAVIOUR OF MULTI-LEAF HISTORICAL STONE WALLS

SUMMARY

Turkey has so many historical monumental structures. Determination of mechanical characteristics of historical walls of these structures is vitally important for safety assessment of these structures. Since the material quality and workmanship are very variable in the historical structures, and taking sufficient samples from these structures is not possible, characterization of the structural walls and their constituents are difficult. At this point, classification and characterization of typical structural walls of historical structures and investigation of mechanical characteristics of these typical walls through experimental studies are very important.

This thesis aims to investigate the mechanical behavior of multi-leaf stone masonry walls of classical era Ottoman Imperial structures, subjected to axial and in-plane shear forces (earthquake forces). Full size historical masonry walls and their reinforcements are scaled down and new model walls’re produced for testing in laboratory conditions. Beside the tests of these walls, mechanical characteristics of the components of historical masonry walls are also examined through material tests. At the end of the tests on the behavior of specimens, some basic characteristics of this type walls and naturals are obtained. Furthermore, some practical issues like performance levels and idealized curves are obtained. Also they outlined for practical engineering problems related with these type of structures.

(20)

(21)

1. GĐRĐŞ VE TEZĐN AMACI

1.1 Giriş

Yığma yapılar farklı malzeme özellikleri, inşa teknikleri ve biçimsel özellikleriyle insanlık tarihindeki en eski konut tiplerinin başında gelir. Tarihi yığma yapılar bulundukları medeniyetlerin sosyal, kültürel, ekonomik ve coğrafi durumları hakkında geçmişten günümüze ışık tutan en büyük kaynaklardır. Dünya tarihinde birer kültürel miras olarak nesilden nesile aktarılması gereken tarihi yapıların korunup onarılması, içerdiği belirsizlik ve değişkenlerin fazlalığından ötürü oldukça zorlu ve özen gösterilmesi gereken bir süreçtir. Zamana, çevresel faktörlere, doğa olaylarına, savaşlara ve diğer insan kaynaklı yozlaşmalara direnerek günümüze kadar gelebilen tarihi eser niteliğindeki yapıların bakımı, onarımı ve gelecek nesillere aktarımı; üzerinde araştırma yapılması gereken en önemli mühendislik konularından birisidir.

Hemen hemen tamamına yakınını yığma yapı olarak sınıflandırabileceğimiz mevcut tarihi yapıların özellikle deprem hareketi altında yapısal güvenliğinin sağlanabilmesi için deprem kuvvetlerinin yapı ve yapı elemanları üzerindeki etkilerinin iyi etüt edilmesi gerekmektedir.

Yığma yapım tekniği, farklı malzeme özellikleri ve işçilik tekniklerinin kullanımına izin verdiği için uzun yıllar duyulan yapı ihtiyacına çözüm üretebilmiştir. Örneğin zaman içerisinde daha büyük yapılara gereksinim duyuldukça duvar kalınlıklarının da artırılması düşünülmüştür. Genişlikleri birkaç metreyi bulabilen bu duvarların tamamının temini ve imalatı zor, en önemlisi de ekonomik olarak pahalı, düzgün kesilmiş taş tuğlalarla örülmesi imkansız olacağından; bazı tarihi yapılarda duvarın görünen dış ve iç cidarları düzgün kesilmiş taş veya tuğlalarla örülmüş, arada kalan bölümde ise harç ve molozdan oluşan farklı tiplerde dolgu malzemeleri

(22)

Bu düşünceler ışığında, tez çalışmasında çift cidarlı moloz harç dolgulu tarihi taş duvarların yön değiştiren tekrarlı yatay yükler altındaki davranışı incelenmiştir.

1.2 Tezin Amacı

Bu çalışmayla Türk kültürel mirasında önemli bir yer tutan 16. ve 17. Yüzyıl Klasik Dönem Osmanlı Đmparatorluğu yapılarında sıkça kullanılan kuru derzli, üç tabakalı yığma yapı duvarlarının, yön değiştiren tekrarlı yatay yükler etkisi altındaki davranışının deneysel ve teorik olarak incelenmesi, bunun sonucu olarak da gelecek çalışmalara yön verecek şekilde yapısal parametrelerin ortaya konulması amaçlanmıştır. Böylece, elde edilen sonuçlar kültürel mirasımız içerisinde yer alan ve hedeflenen tipte yığma duvarlara sahip tarihi eserlerimizin yapısal güvenliği değerlendirilirken kullanılabilecektir.

Tarihi yığma yapılar için malzeme ve mekanik özellikler açısından betonarme elemanlarda olduğu gibi standartlarla tanımlanmış parametreler ve hesap yöntemleri bulunmamaktadır. Temel deneylerin yanı sıra yukarıda belirtilen tipte çok cidarlı tarihi yığma yapı duvarlarını en iyi temsil edecek malzeme ve mekanik özelliklerin belirlenmesi de tezin önemli amaçlarından birisidir.

(23)

2. ÜLKEMĐZDEKĐ ÇOK TABAKALI TARĐHĐ YIĞMA YAPI DUVARLARI

Tarihi yığma yapı duvarlarında tasarım ve imalat durumlarına göre oldukça fazla sayıda sınıflandırma mevcut olmakla birlikte Kolay [1] ve Tayla [2] tarafından kullanılan sınıflandırma aşağıda özetlenmiştir.

Çok tabakalı yığma yapı duvarları moloz taş ve kesme taş olmak üzere iki temel tipten oluşabilmektedir. Dış cidarların düzenine bakılmaksızın iki yığma duvar tipindeki ortak nokta kırma moloz taş ve bağlayıcı harçtan oluşan orta tabakadaki çekirdeğin varlığıdır.

2.1 Çok Tabakalı Moloz Taş Duvarlar

Çok tabakalı moloz taş duvarlar Roma Đmparatorluğu ve Bizans Đmparatorluğu dönemleri boyunca yaygın şekilde kullanılmıştır. Şekil 2.1’de perspektif bir görünümü verilen çok tabakalı moloz taş duvarlar daha çok kale surlarında ve istihkâm yapılarında kullanılmıştır.

Moloz taş duvarlar genellikle nehir yataklarından ya da taş ocaklarından çıkartılan farklı tipte taşlarla imal edilmiştir. Bazı durumlarda daha eski yapıların enkazlarından temin edilen taşlarla üretim yapıldığı da bilinmektedir.

(24)

Bu tip duvarcılık tekniğiyle ülkemizde Muğla Karapaşa Medresesi, Muğla Yelli Camisi, Đzmir Tire Çanakçı Mescidi, Niğde Hüsamettin Camisi, Đzmir Tire Hafsa Hatun Camisi, Manisa Yedi Kızlar Türbesi, Đzmir Tire Gucur Camisi, Kütahya Küçük Bedesten ve Topkapı Sarayı Đkinci Avlusu gibi pek çok tarihi yapıda karşılaşmak mümkündür. Şekil 2.2’de bu tipte tasarlanan duvarların farklı uygulamalarının eskiz çizimleri görülebilmektedir. Üç tipte de dışta yer alan düzensiz moloz taşlar içerideki kırma moloz taş ve bağlayıcı harçtan oluşan bölümü sınırlandırmaktadır. Şekil 2.2a’da daha geniş ve şekil verilmiş taşlar köşelerde bağlantı elemanları olarak kullanılmıştır. Şekil 2.2b’de görüldüğü üzere aynı taşlar benzer örneklerde bulunmamaktadır. Şekil 2.2c’de ise köşe taşları ara ara farklı sıralarda kullanılan düzgün taş tuğlalar ile sınırlandırılmıştır, bu tuğlalar duvar dış cidarlarındaki moloz taşları da sınırlandırmaktadır. Şekil 2.2d’de görülebileceği gibi bazı duvar tiplerinde duvar içerisindeki taşlar arasında bağlantıyı daha iyi sağlayabilmek için ahşap lentolar kullanılmıştır.

Şekil 2.2 : Çeşitli çok tabakalı moloz taş duvar örnekleri; (a) Peçin Kızıl Han, (b) Tire Gucur Camii, (c) Tire Karahasan Camii içerisinde bir türbe, (d) Peçin Kızıl Han

(25)

Bu tip duvarlarda her 1 - 1.5 m yüksekliğinde daha sık dizilmiş taşlar ya da ahşap lentolar kullanılarak duvar sürekli aynı seviyelerde örülmüştür. Dış cidarlarda büyük boyutlu taşlar düzensiz olarak kullanıldığından duvarın düşeyliğini sağlamak zordur, bu nedenle iri taşlar arasında daha ufak boyutlu moloz taşlar kullanılmıştır [3]. Ahşap lentoların kullanıldığı durumlarda 8-12 cm kalınlığındaki lentolar duvarın her iki dış cidarına da yerleştirilmiştir [2]. Ahşap lentolar için genel olarak çevresel faktörlere daha dayanıklı olan çam ağaçları ya da selvi ağaçlarından elde edilen kalaslar kullanılmıştır. Bazı durumlarda 3-4 m lik ahşap lentolar köşelerde birbirlerine bağlanmıştır, Şekil 2.3.

Şekil 2.3 : Moloz taş duvarlarda ahşap lento detayı [2].

2.2 Çok Tabakalı Kesme Taş Duvarlar

Kesme taş duvarlarda iç ve dış cidarlar iyi işlenmiş ince derzli kesmetaşlarla örülmüştür. Moloz taş duvarlara göre daha fazla işçilik ve ekonomik güç gerektirmektedir. Moloz taş duvarlara göre kesme taş duvarların stabilitesi,

(26)

Kesme taş duvarlarda kullanılan taş türü seçimi, yapının inşa edileceği bölgedeki jeolojik duruma göre yapılmıştır. Örneğin Marmara’da kireç taşı, Afyon çevresinde trakit, Orta Anadolu’da andezit ve dezit, Kayseri’de tüf taşı, Diyarbakır’da bazalt ve Mardin’de yine kireç taşı kayaçları bulunmaktadır [2].

Kesme taş duvarlarda taşların biçimlendirilme şekillerinden dolayı üretim esnasında birbirleriyle uyumları tamdır ve kolayca yerleştirilebilmektedirler. Bu durum duvarın stabilitesini artırmakta, gerilme yoğunlaşmalarını ve moloz taş duvarlarda sıkça ortaya çıkan düzlemdışı deformasyon sorununu azaltmakta, ayrıca duvar düşeyliğinin hassasiyetle sağlanmasına imkan tanımaktadır [3].

Bu tip çok tabakalı yığma yapılar birbirlerinden cidarda kullanılan taşın işlenme durumuna göre ve taşların birleştirilme şekillerine göre ayrılırlar. Đş gücü kalitesi ya da kullanılan malzemeye göre ince kesme taş duvarları kaba yonu taş duvarlardan ayırmak pek de kolay olmamaktadır [2]. Tipik olarak üç farklı türde kesme taş duvara rastlanabilmektedir. Bunlar kaba yonu taş duvarlar, dolu derzli kesme taş duvarlar ve kuru derzli (akçe geçmez derzli) kesme taş duvarlardır.

Dolu derzli kesme taş duvarlar Şekil 2.4’te görüldüğü gibi genellikle sık yatay taş sıralarına sahiptir. Taşların uzunluk / yükseklik oranı 1 ila 4 arasında değişmektedir (genellikle 2 ya da 3). Çoğu durumda ekonomik nedenlerden dolayı ve zaman kısıtlamasından ötürü sadece dönemin önemli yapılarında bu tip duvarların inşası tercih edilmiştir. Duvar derzlerinde ise bağlayıcı olarak Horasan harcı kullanılmıştır. Đstanbul 2. Bayezid Medresesi, Edirnekapı Mihrimah Sultan Camii Medresesi, Topkapı Sarayı Bab-ı Hümayun ve Đzmir Selçuk Đsabey Camii bu duvar tipine sahip en önemli tarihi eserlerdendir [2]. Kuru derzli (akçe geçmez derzli) kesme taş duvarlar ülkemizde oldukça yaygın olarak kullanılmış olan yığma duvar tiplerindendir. Bu tip duvarlarda üretim süresi uzun olduğu ve mali açıdan da külfetli sonuçlar doğurabildiği için genel olarak önemli ve genellikle de değerli yapılarda tercih edilmiştir.

Taşların tümünün yontularak şekillendirilmesi, donatılandırılması, yataylığının ve düşeyliğinin düzenli olarak kontrol edilmesi gibi iş kalemlerinin fazla oluşu zaman faktörü ve ekonomi açısından dezavantaj sağlayan unsurlardır.

(27)

Tayla’ya göre [2], bu duvarların dış cidarları 25-40 cm genişliğindedir, taşların uzunluk / yükseklik oranları ise 2 ya da 3’tür (Bazı tarihi yapılarda 1, 4 veya 5 oranı da görülmüştür). Dış cidardaki taşlar çok ince işçilikle kesilmiştir, bu sebeple arada bağlayıcı harç kullanımına gerek kalmaksızın taşlar birbirlerine başarıyla kenetlenmişlerdir, Şekil 2.5’de dışarıdan bir görünümü verilen Đstanbul Edirnekapı Mihrimah Sultan Camii bu duvar tipine sahip iyi bir örnektir.

Şekil 2.4 : Dolu derzli kesme taş duvar rölövesi, Đstanbul II. Bayezid Medresesi [2].

Şekil 2.5 : Đstanbul Edirnekapı Mihrimah Sultan Camii.

Đstanbul Nuruosmaniye Camii, Đstanbul Edirnekapı Mihrimah Sultan Camii, Đstanbul Süleymaniye Camii, Đstanbul Fâtih Camii, Bursa Ulucamii, Bursa Yeşilcami, Sivas

(28)

Yorulmaz ve Ahunbay [4] ile Günay [5], Mimar Sinan’ın önemli eserlerindeki duvar yapım tekniğini şu şekilde tanımlamışlardır; duvarların iç ve dış yüzeylerde kalan cidarları kesme taşlarla örülmüş, geriye kalan iç kısım ise bağlayıcı harç ve kırma moloz taşlarla doldurulmuştur. Dış cidarlarda kullanılmış moloz taş örgü tipine ise hiç rastlanmamıştır. Cephelerde kullanılan taş yükseklikleri 40 cm’ye kadar çıkabilmektedir. Đstanbul’daki önemli yapıların inşasında genellikle Bakırköy civarındaki kireç taşı ocaklarından çıkartılmış küfeki taşı kullanılmıştır. Edirne’de bademli küfeki, Đzmit’te od taşı ve mermerimsi bir kireç taşı, Tekirdağ’da ise kireç taşı ve kum taşı bu bölgelerde inşa edilen önemli yapılarda kullanılmıştır. Bağlayıcı harç olarak; tuğla tozu da içeren kireç esaslı harç kullanılmıştır. Taşlar birbirlerine genellikle demir kenetlerle bağlıdır ayrıca yatay hatıllar da genel olarak ahşap olmakla birlikte bazı yapılarda demir demir hatıllara da rastlanmıştır. Şekil 2.6’da Edirne II. Bayezid Camii restorasyonunda kullanılmış olan küfeki taşları görülmektedir.

(29)

2.3 Çok Tabakalı Kesme Taş Duvarlarda Donatılandırma

Eski uygarlıklardan günümüze kadar tüm yapılarda farklı amaçlarla da olsa metal ya da ahşap donatı elemanlarının kullanıldığı bilinmektedir. Bu donatı elemanlarının yapıda ihtiyaç duyulan davranışa göre evrimleşip geliştirilmesi oldukça uzun bir zaman almış ve sınırsız gözlemler neticesinde ortaya çıkmıştır. Ahşaptan bakır ve bronz gibi kolay şekil verilebilen metallere kadar pek çok donatı elemanı yığma yapılarda kullanılmaya çalışılmıştır. Günümüzde üretim tekniklerinin ve sanayinin gelişmesiyle birlikte demir, çelik, titanyum gibi metaller rahatlıkla işlenip inşaat sektörünün hizmetine sunulmuştur.

Osmanlı Mimarisi’nde yapısal amaçlarla demirin kullanımı şu şekillerde olabilmektedir [6]: Kenet ve zıvana gibi tekil elemanlarda; lento gibi destek elemanlarında ya da kılıç ve simit gibi bağlantı elemanlarında; yapılarda özellikle de kubbelerde kullanılan gergi çubuklarında. Şekil 2.7’de Osmanlı Mimarisi’nde kullanılmış farklı tipte donatı elemanları verilmiştir.

(30)

Moloz taş duvarlar ya da bu tip duvar örgüsü içerisinde yer alan nispeten düzgün taş sıralarda ahşap ya da demir donatı elemanlarını gözlemlemek genellikle daha kolaydır [2]. Ancak aynı durum dış cidarlarda yer alan kesme taş duvarlar için genel olarak mümkün olmamaktadır. Bununla birlikte hasar almış ya da bütünlüğünü kaybetmiş bazı kesme taş duvarlarda bu tip donatı elemanlarını gözlemlemek mümkün olabilir. Đstanbul Mahmud Paşa Camii (1463-1470), ahşap duvar elemanlarının bu tip yapılardaki kullanımına iyi bir örnektir. Yapıda, 1999 Marmara Depremi’nden sonra yapılan restorasyon çalışmasında ahşap lentoların kullanıldığını kanıtlayan boşluklar (16-20 cm x 12-22 cm) gözlemlenmiştir. Şekil 2.8’de duvar içerisindeki ahşap lentoların çürüyüp yok olmasıyla ortaya çıkmış boşalmadan bir görünüm verilmiştir.

Ekrem Hakkı Ayverdi [7], Đstanbul Mahmud Paşa Camii’ndeki duvarlarda her 190 cm’lik yükseklikte, her birinin uzunluğu 150 cm olan 20x20 cm’lik üç adet ahşap lento kullanımının söz konusu olduğunu belirtmiştir. Zaman içerisinde çürüyen, meşe ağacı ahşap lentoların bıraktığı boşluklar deprem esnasında ortaya çıkan hasarın artmasında birincil derecede etkili olmuştur [2].

Şekil 2.8 : Ahşap lentonun çürümesiyle duvar içerisinde oluşmuş bir boşluk [2]. Osmanlı Dönemi’ndeki izleri takip ederek 15. yüzyılda (Edirne Üç Şerefeli ve II. Bayezid Camileri) kullanılmış ve 16. yüzyılda daha da yaygınlaşmış olan demir düğüm noktası elemanlarını görebiliriz [2], Şekil 2.9’da demir donatı elemanlarıyla donatılandırılmış bir duvar kesiti verilmiştir.

(31)

Şekil 2.9 : Boyuna lentolar, enine bağlantı elemanları ve kenetler kullanılarak donatılandırılmış kesme taş duvar görünümü [6].

Kenet ve zıvana gibi tekil donatı elemanlarının tarihçesi ise antik çağlara kadar uzanmaktadır, Şekil 2.10’da Bergama Antik Tapınağı’nda kullanılmış olan kenet donatılı bir duvar tipi görülmektedir. Zaman içerisinde Osmanlı Döneminde kullanıldığı gibi “U” şekline gelene kadar bakır ve bronz kenetler pek çok değişime uğramıştır, Şekil 2.11’de bu değişimin ürünleri görülmektedir. Kenet kullanımının kuru derzli kesme taş duvarların üretilmeye başlamasıyla birlikte kullanılmaya başlandığı düşünülmesine rağmen, o dönemde inşa edilmiş Bursa Orhan Gazi (1339-40) ve Bursa Hüdavendigâr Camileri’nde (1366) araştırma yapılamadığı için kenet durumları hakkında bir yorum yapılamamaktadır.

(32)

Şekil 2.11 : Farklı tiplerde kenet donatıları [6].

Tanyeli [6], Osmanlı Dönemi yapılarında yoğunlukla kullanılmış olan U şekilli kenetlerin yığma duvarlar içerisindeki görevlerine ilişkin hiçbir deneysel çalışmanın mevcut literatürde bulunmadığını belirtmiştir. Bununla birlikte yapılan gözlemlere dayanarak kenetlerin asli görevinin yığma yapı duvarları içerisinde oluşan çekme gerilmelerini karşılamak olduğu vurgulanmıştır. Ayrıca kenetler sayesinde, üretim sürecinde dış cidarları kesme taşlardan örülen duvarın iç katmanına moloz taş ve harç karışımı doldurulurken, içten dışa doğru oluşacak yanal kuvvetler etkisiyle taşlarda oluşması muhtemel istenmeyen düzlemdışı hareketlerin de kısıtlandığı düşünülmektedir. Bu sayede Romalılar’ın tabakalı üretim alışkanlıklarının aksine, Osmanlılar yapım sürecini hızlandırarak kısıtlı zaman isteyen yapıların inşasında avantaj sağlamışlardır [6]. Romalılar, duvarlarda düzlemdışı hareket sebebiyle devrilmeleri önleyebilmek için dış cidarları ve içte kalan moloz dolguyu aynı yükseklikte tutarak üretirken, Osmanlılar kenetler sayesinde dış cidarlar ve iç tabakayı farklı yüksekliklerde örüp, zamanı daha verimli kullanabilmişlerdir.

(33)

Kenetlerin geometrileri ve üretim işlemleri, kullanıldıkları yapıya ve tarihe göre birbirlerine nazaran değişiklikler göstermektedir. Antik çağlarda geniş bir yelpazede kullanılmakla birlikte, Bizans’ın orta ve son dönemleri, Beylikler Dönemi ve Selçuklular Dönemi’nde kenet kullanımı gözden kaybolmuştur [6]. Tanyeli, Osmanlı Dönemi boyunca kullanılan kenetlerin geometrik evrimini şu şekilde sıralamıştır. 15. Yüzyılın 2. çeyreğinde Edirne Arifağa Camii Minaresi’nde kullanılmış olan U profilli kenetler 17-20 cm uzunluğunda, 2 cm genişliğindeydi fakat aynı dönemde üretilen kuru derzli kesme taşlardan örülmüş hiçbir duvarda kenet izine rastlanamamıştır. 15. Yüzyılın 3. çeyreğinde Edirne Sarayı Mutfakları’nda görülen kenetler ise 19 cm uzunluğunda, 1.8-1.9 cm genişliğindedir ve her iki ucu da 3.5 cm civarı bükülmüştür.

Aynı dönemin sonlarına doğru inşa edilen Edirne II. Bayezid Camii duvarlarında her bir kesme taş birbirine 30 cm uzunluğunda kenetlerle bağlanmıştır, korozyon etkisiyle taşlarda oluşan çatlaklar ve dökülmeler sebebiyle kenet boylarını gözlemlemek mümkün olmuştur, Şekil 2.12’de Edirne II. Bayezid Camii’nde kullanılmış kenetler gösterilmiştir. Đstanbul Bayezid Camisi’nde kenet boyutları 40 cm x 3.7-3.8 cm mertebelerine kadar çıkmıştır. Ancak Cami, Mimar Sinan döneminde onarıma girdiği için, bu boyutta kullanılmış kenetlerin dönemleri hakkında kesin bir yargıda bulunmak imkânsızdır. 16. Yüzyılda, aynı yapı içerisinde kullanılan taşların farklı boyutlarına göre yine farklı boyutlarda kenet kullanılmıştır. Örneğin Mimar Sinan Döneminde, kenet boyları 30 ila 50 cm arasında, kenet genişlikleri ise 2.5 ve 5 cm arasında değişmiştir.

(34)

Yorulmaz ve Ahunbay, kullanılan kenetlerin duvar dış yüzeyinden ortalama 9-10 cm derinlikte bulunduğunu belirtmişlerdir. Ayrıca büzürk, büzürk vasat, vasat ve küçek şeklinde farklı isimlerle adlandırılan farklı tip kenetlerin boylarını 25, 39, 44 ve 60 cm olarak vermişlerdir [4]. Bununla birlikte Tanyeli, kenetlerin farklı tiplerine bağlı olarak değişen uzunluklarının hala netleştirilemediğini düşünmektedir. Bir takım tarihi dökümanlara dayanarak 180 cm’ye varabilecek uzunluktaki kenetlerin de farklı yapılar içerisinde kullanılmış olabileceği varsayımını yapmıştır. Ancak farklı türevlerinin dışında kenet biçimleri klasik dönemin ardından neredeyse hiç değişmemiştir [6].

Kenetlerin duvar üretimi sırasındaki kullanımına gelindiğinde ise duvar içerisinde uygulanma sürecinin antik çağlardan beri hemen hemen aynı kaldığı görülmektedir [6]. Bazı ufak farklılıklar ankrajlama için kullanılan kurşun miktarında ve taşları bağlayan kenetlerin sayısında gözlemlenmiştir. Antik dönemlerden bu yana kenetler kurşun ile birlikte kullanılmıştır. Kurşun, kenetlerin yuvalarına tam oturmalarını sağlamakla birlikte bükülerek taşlara bağlandıkları zayıf noktalarından korozyona uğramalarını da engellemektedir nitekim kenetler korozyona uğrarlarsa duvara faydadan çok zarar vermeleri söz konusudur [3]. Korozyon etkisiyle zayıflayıp, şekil değiştiren donatılar taşların çatlamasına sebep olarak duvarda dayanım kaybına neden olabilmektedir.

Tarihi yığma yapılarda kullanılan bir diğer tekil donatı elemanı da zıvanalardır. Osmanlı Döneminde yapı içerisinde sütunlarda, kemerlerde, minarelerde ve diğer bazı yapı elemanlarında kullanıldığı bilinen zıvanaların kesme taş duvarlar içerisinde kullanıldıklarına dair ise kanıtlar bulunmamaktadır [6].

(35)

3. LĐTERATÜRDE BULUNAN BAZI DENEYSEL ÇALIŞMALAR

Mevcut literatür içerisinde, çok tabakalı yığma yapıların düşey yerçekimi kuvvetleri ve yanal etkiler altındaki davranışını konu alan teorik ya da deneysel çalışma sayısı oldukça sınırlıdır. Tezin bu bölümünde mevcut deneysel çalışmalardan özetler verilmiştir.

Tarihi yığma yapı duvarları üzerine yapılmış olan deneysel çalışmalar; genellikle duvarların yatay ve düşey yükler altındaki davranışlarını anlamaya yönelik deneysel çalışmalar ile mevcut yığma duvarların onarılıp, güçlendirilmesine yönelik yapılan çalışmalardır.

3.1 Binda ve Diğerlerinin Deneysel Çalışması

Binda ve diğerleri [8], çok tabakalı yığma yapı duvarlarında tabakalar arasındaki yük aktarım mekanizmasını incelemek üzere deneysel çalışmalar yapmışlardır. Bu çerçevede hazırlanmış olan 12 adet 310 × 510 × 790 mm3 boyutlarındaki numune üzerinde deneyler yapılmıştır. Üretilen her bir numunede dış cidarlar, derzleri 10 mm kalınlığında bağlayıcı harçla doldurulmuş kesme taş örgüsünden oluşturulurken iç tabaka moloz taş ve harç karışımından üretilmiştir. Şekil 3.1’de görüldüğü üzere cidarlar arasındaki iki farklı tip kenetlenme yüzeyi ve iki farklı cins taş türü deneysel parametreler olarak dikkate alınmıştır.

(36)

Laboratuvarda üretilen numuneler üzerinde üç farklı tipte deney yapılmıştır:

• Kayma testleri [9]; dış cidarlar mesnetlenip iç cidara monotonik yükleme yapılarak gerçekleştirilmiştir. Kayma deneyleri sonrasında elde edilen veriler ışığında düz kenetlenme yüzeyine sahip numunelerde temel kayma dayanımı parametresi olarak taş - harç yapışma dayanımı ortaya çıkarken, girintili kenetlenme yüzeyine sahip numunelerde taşların dayanımının ön plana çıktığı görülmüştür. Dayanımı moloz taş ve harç karışımından oluşan iç tabakanın ezilip göçme durumuna gelmesi belirlemiştir.

• Tek tabaka üzerinde gerçekleştirilen eksenel basınç testleri; dış cidarlar ve iç tabaka üzerinde ayrı ayrı tek eksenli basınç uygulaması şeklinde yapılmıştır. Deneyler sonrasında elde edilen verilerle her bir tabaka için basınç dayanımı ve elastisite modülü gibi parametreler hesaplanmıştır.

• Tüm numune üzerinde gerçekleştirilen eksenel basınç testleri; numune üzerinde tüm cidarları kapsayacak şekilde enine başlıkla monotonik yükleme yapılarak gerçekleştirilmiştir. Deneyler sonucunda, girintili kenetlenme yüzeyine sahip numunelerin, düz kenetlenme yüzeyine sahip numunelere göre %10 daha fazla dayanıma sahip olduğu belirtilmiştir. Ayrıca düz kenetlenme yüzeyine sahip numunelerin, girintili kenetlenme yüzeyine sahip numunelere nazaran daha gevrek bir davranış gösterdikleri de vurgulanmıştır.

3.2 Vasconcelos ve Lourenço’nun Deneysel Çalışması

Vasconcelos ve Lourenço, tek cidarlı yığma yapı duvar numuneleri üzerine düzlemiçi tekrarlı yatay yük çevrimleri uygulayarak, tarihi yığma yapı duvarlarının tekrarlı yük altındaki davranışını incelemek istemişlerdir [10].

Deneyler, Şekil 3.2’de görüldüğü gibi üç farklı teknikle örülmüş olan tarihi yığma yapı duvar numuneleri üzerinde gerçekleştirilmiştir. Birinci duvar tipi, kuru derzli kesme taş duvar (WS); ikinci duvar tipi, derzlerinde bağlayıcı harç kullanılmış kaba yonu taş duvar (WI); üçüncü duvar tipi ise tamamen moloz taşla örülmüş taş duvar (WR) tipidir.

(37)

Numune imalatında kullanılan taş türü ise, Portekiz’in kuzey bölgelerinde yer alan tarihi yapıları temsilen seçilmiş granit esaslı bir taştır. Üretilen tüm numuneler tek cidarlıdır, aralarındaki fark ise örgü düzeninden kaynaklanmaktadır.

Şekil 3.2 : Tarihi yığma yapı duvar numuneleri: (a) kuru derzli kesme taş (WS), (b) bağlayıcı harç içeren kaba yonu taş (WI) ve (c) almaşık düzen taş

duvarlar (WR) [10].

Numuneler laboratuvar şartlarının gerektirdiği çerçevede tasarlanmıştır. Bu doğrultuda 1200 mm yükseklik, 1000 mm genişlik ve 200 mm kalınlığında ve farklı duvar örgüleriyle 23 adet yığma duvar numunesi üretilmiştir. Seçilen boyutlar, gerçek boyutlu bir yığma yapı duvarının 1:3 oranında küçültülmüş modelidir.

(38)

Deneysel çalışmanın sonucunda ortaya çıkan sonuçlar şunlardır:

• Seçilen yükseklik / genişlik oranında göçme modlarının; eksenel yük seviyesine ve numunelerin örgü tipine bağlı olduğu rahatlıkla gözlenmiştir. • Süneklik oranındaki azalma, eksenel yükün ve yığma duvardaki

düzensizliklerin artmasına bağlı olarak gerçekleşmiştir.

• Enerji yutma kapasitesi, duvarın tipine ve eksenel yük seviyesine bağlıdır. Maksimum yatay yük dayanımına ulaşıldıktan hemen sonra hasarların artmasına bağlı olarak enerji yutma kapasitesi daha da artmıştır.

• Deneysel çalışmalarla elde edilen yatay yük dayanımı ile analitik çalışmalar sonucu tahmin edilen kapasite birbirlerine yakın değerler vermiştir.

3.3 Valuzzi ve Diğerlerinin Deneysel Çalışması

Valuzzi ve diğerleri [11], farklı tekniklerle güçlendirilmiş üç tabakalı tarihi yığma yapı duvarlarının yapısal davranışını anlamak üzere deneyler gerçekleştirmişlerdir. Orijinal duvarlardan kesilerek çıkarılan numunelerin ön ve yan yüz görünümleri Şekil 3.4’te verilmiştir.

(39)

Güçlendirme teknikleri olarak: (a) iki farklı tipte üretilen kireç esaslı onarım harcının orta tabakada yer alan çekirdeğe enjekte edilmesi, (b) derzlerin boşaltılıp dayanımı daha yüksek bir başka harçla yeniden doldurulması ve (c) cidarların yaklaşık 600 MPa çekme dayanımına sahip çelik lamalarla birbirlerine bağlanması gibi farklı yöntemler kullanılmıştır. 80x140x50 cm boyutlarında (en, boy, kalınlık) toplam 17 numune basınç testine tabi tutulmuştur. 1’den 9’a kadar numaralandırılan numuneler üretimden 28 gün sonra denenmiş, ardından belirtilen onarım yöntemleri farklı numuneler üzerinde kullanılarak 90 gün sonrasında onarılmış numuneler yeniden deneye tabi tutulmuştur. 10’dan 17’ye kadar numaralandırılan özdeş numunelerde ise direkt güçlendirme yapılmış ve deneyler sonrası tüm numunelerden elde edilen veriler karşılaştırılmıştır.

18 cm kalınlığındaki dış cidarlar en uzunu 25 cm olan kaba yonu kireçtaşlarıyla örülmüştür. Taş blokların arasında bağlayıcı harç içeren derzlerin kalınlıkları ise 1 – 4 cm arasındadır. 14 cm kalınlığındaki iç tabaka ise moloz kireçtaşları içeren bağlayıcı harç içermektedir. Numune üretiminde kullanılan taşların basınç dayanımı yaklaşık 160 MPa dır. Kireç esaslı bağlayıcı harcın ise 4x4x16 cm lik prizma numuneler üzerinden ölçülmüş 28 ve 60 günlük basınç dayanımları ortalama 1.57 MPa ve 1.64 MPa seviyelerindedir. Basınç deneyleri kuvvet kontrollü olarak, 0.25 kN/s lik adımlarla gerçekleştirilmiştir.

Deneyler tamamlandıktan sonra ortaya çıkan sonuçlar değerlendirildiğinde referans alınan orjinal duvarların basınç dayanımının 0.99 – 1.97 MPa arasında çıktığı, elastisite modülünün ise yaklaşık olarak 1857 MPa olduğu gözlemlenmiştir. Hasar durumunda dayanım kaybına sebep olan çatlaklar genellikle düşey ya da düşeye yakın diyagonal çatlak şeklinde görülmüştür. Hasarsız durumdaki orijinal numuneler üzerinde, iç tabakada yer alan ve moloz parçaları arasında büyük boşluklar ihtiva eden çekirdeğe harç enjekte edilerek yapılan güçlendirmenin ardından dayanım %40’lık bir artış göstererek 2.5 MPa, elastisite modülü ise ortalama %30 seviyelerinde artarak 1223 – 3992 MPa arasında hesaplanmıştır.

(40)

Enjeksiyon yönteminin aksine denenen diğer iki güçlendirme tekniğiyle duvarların orijinal dayanımlarından daha yüksek bir dayanım seviyesine ulaşılamamıştır. Bu yöntemler, duvara güçlendirme amacıyla harç enjekte edilmesi yöntemiyle beraber bir kombinasyon oluşturacak şekilde kullanılmaması durumunda geçici bir onarımdan öteye gidememektedir. Nihai olarak dayanımda artış sağlayabilmek için güçlendirmede enjeksiyon yönteminin kullanılması en doğru seçenek olarak savunulmuştur.

3.4 Haider’in Deneysel Çalışması

Haider [12], doktora tezi olarak yayınladığı çalışmasında düzlemleri doğrultusunda kayma etkisine maruz kalan geniş açıklıklı yığma duvarları konu almıştır. Đlk etapta tarihi yapıları konu alan bir çalışma değil gibi görünse de yığma yapı duvarlarının düzlemiçi öteleme davranışını anlamak açısından önemli bir çalışmadır. Şekil 3.5’te çalışmadan alınmış ve yığma duvarların yapı içerisindeki düzlemiçi hareketini özetleyen bir çizim verilmiştir.

Avustralya’da inşa edilen yığma yapı duvarlarına uygun olarak modellenip üretilen 1 adet donatısız, 2 adet sadece temel bağlantı seviyesinde donatılı ve 8 adet de donatılı olmak üzere tek cidarlı 11 adet numune üretilmiş ve denenmiştir.

(41)

Duvar boyutları standart olarak 2408 x 2870 x 150 mm (yükseklik x genişlik x kalınlık) dir. Deney numunelerinin bazılarında tek yönlü, bazılarında ise tekrarlı yön değiştiren yükleme uygulanmıştır. Şekil 3.6’da deney sırasında numunelerden ölçüm alan yerdeğiştirmeölçerlerin şeması verilmiştir.

Şekil 3.6 : Haider’in deney ölçüm düzeneği [12].

Geniş açıklıklı, donatılı 8 numunede sadece donatıların konumu değişken olarak incelenmiş, eksenel düşey gerilme tüm numunelerde 0.5 MPa alınmıştır. Tüm numunelerde ana hasar olarak diyagonal çatlaklar görülmüştür.

Tekrarlı yön değiştiren yükleme adımlarında itme yönünde bir doğrultuda diyagonal çatlak oluşurken, çekme yönünde itmede oluşan çatlağa dik doğrultuda bir başka çatlak oluşmuştur. Sonraki çevrimlerde oluşan hasarlar bu çatlaklar üzerinden ilerlemiştir. Yatay yerdeğiştirmenin yönüne göre diyagonal çatlaklardan biri açılırken diğeri kapanma yönünde eğilim göstermiştir.

Donatısız numunede diyagonal çatlaklara ek olarak topuk bölgelerinde ezilmeden kaynaklanan dökülmeler de görülmüştür.

(42)

(43)

4. NUMUNELER VE MALZEME ÖZELLĐKLERĐ

4.1 Numune Özelliklerinin Belirlenmesi

Numune özelliklerinin belirlenmesinde deneyin temel amacı olan “Çift Cidarlı Moloz Dolgulu Tarihi Taş Duvarların Yatay Yükler Etkisi Altındaki Düzlemiçi Davranışı” araştırma konusunu incelemeye yardımcı olacak temel özellikler belirlenmeye çalışılmıştır. Deneylerde, düşeyde eksenel basınç yükü ve yatayda da duvar düzlemine paralel iki yönlü yatay yük etkitilmiştir. Şekil 4.1’de en yalın haliyle deney şeması verilmiştir.

Şekil 4.1 : Temel deney şeması.

Çok katmanlı yığma yapı duvarları, Osmanlı Klasik Dönem yapılarında genellikle üç katmandan oluşacak şekilde inşa edilmiştir. Dış cidarlar kesme taşlarla örülürken, iç katmanda farklı tiplerde moloz taşlar içeren çekirdek harcı bulunmaktadır [4]. Dış cidarlar kuru derzler üzerinde kenetlerle birbirine bağlanmış ve oldukça iyi şekil

(44)

Literatürde yer alan araştırma verileri ve yerinde yapılan gözlemler neticesinde bir çok cidarlı tarihi yığma duvarını temsil edebilecek prototipin şu özelliklere sahip olabileceği öngörülmüştür:

• Toplam duvar kalınlığı 900 mm dir,

• Üç tabakadan her birinin kalınlığı yaklaşık 300 mm dir,

• Dış cidarlarda kullanılan kesme taşlardan her biri 900x300x300 mm boyutlarındadır (uzunluk x yükseklik x genişlik),

• Kesme taşlar kireç taşıdır (Küfeki Taşı) [4], [13],

• Dış cidarlarda yer alan kesme taşlar birbirlerine kenetler yardımıyla bağlıdır, • Đç tabaka moloztaş ve harç içermektedir.

Mevcut test imkanlarının durumu, iç gücü ve ekonomik kısıtlamalar, zaman kısıtlaması ve konunun genişliği dikkate alındığında, yukarıda belirtilen numune boyutlarında, davranışı temsil yeteneği bozulmayacak şekilde, ölçekte küçültme yapmak zaruri olmaktadır. Bu aşamada da dikkatli olunmalı ve modelin prototip yığma duvarı temsil etme yeteneği kaydadeğer ölçüde azalmamalıdır.

Sabnis ve diğerleri [14], prototip duvar ve üretilecek model arasındaki gerilme - şekildeğiştirme ilişkilerinin teorik olarak aynı olması gerektiğini belirtmişlerdir. Bu doğrultuda model S1 = 1 / 3 oranında küçültülerek, laboratuvar ortamında test

edilebilecek boyutlara indirgenmiştir. Numune boyutu 1200x1200x300 mm (en x boy x kalınlık) olarak belirlenmiş, Şekil 4.2’de numune tasarım modeli verilmiştir; her bir taşın boyutu 100x100x300 mm ve 100x130x300 cm (yükseklik x en x uzunluk) dir, Şekil 4.3’te taş birimlerin boyutları verilmiştir. Bu oranlar çerçevesinde numunede en / boy oranı olarak 1 katsayısı yakalanmıştır. Çizelge 4.1’de değişen eksenel yük parametresi altında denenecek numuneler gösterilmiştir.

Çizelge 4.1 : Deneysel çalışmada kullanılacak numuneler ve deney parametreleri.

Numune Kenet Yatay

Yükleme

Eksenel Gerilme (MPa) M-25-C Var Yön değiştiren tekrarlı yükleme 0.25 M-50-C Var Yön değiştiren tekrarlı yükleme 0.50 M-75-C Var Yön değiştiren tekrarlı yükleme 0.75 M-100-C Var Yön değiştiren tekrarlı yükleme 1.00

(45)

Şekil 4.2 : Laboratuvar ortamında üretilen numunelerin boyutları.

(46)

Çizelge 4.1’de belirlenen eksenel gerilme seviyeleri, gerçek yapılara ait analizlerden elde edilmiş olan düşey gerilme seviyeleridir.

Duvar imalatında kesme taşlar arasındaki bağlantıyı sağlayacak kenet donatıları da bulunmaktadır. Đkinci bölümde yığma yapı duvarları içerisinde kullanılan demir donatı elemanlarından detaylı olarak bahsedilmişti. Şekil 4.4’te 14. yüzyılda inşaa edilmiş olan bir caminin restorasyonu sırasında alınmış, zaman içerisinde korozyona uğramış gerçek kenet donatıları görülmektedir.

Şekil 4.4 : 14. Yüzyılda inşaa edilen bir camiden alınmış kenet örneği.

Yerinden alınan kenet numuneleri 350-370 mm uzunluğunda, 30-40 mm genişliğinde ve yaklaşık 10 mm kalınlığındadır. Uç kısımlarda kurşun yardımıyla taş içerisindeki yuvasına yerleştirilen, bükülmüş kısımların uzunluğu ise 40-50 mm civarındadır. Literatürdeki çalışmalar [2], [4], [6] ve sahada ölçülen boyutlar dikkate alınarak tespit edilen kenet boyutları üzerinde de tıpkı duvar modelinde olduğu gibi 1 / 3 ölçeğinde küçültme yapılmıştır. Bu doğrultuda deneysel çalışmada test edilecek model duvarlar içerisinde kullanılan model kenet donatılarının boyutları Şekil 4.5’te verildiği gibidir.

(47)

4.2 Malzeme Özelliklerinin Belirlenmesi

Deneysel çalışma kapsamında kullanılacak olan küfeki taşı, bağlayıcı harç ve kenet donatısının karakteristik özelliklerini belirlemek amacıyla her bir malzeme için farklı deneyler gerçekleştirilmiş ve hali hazırda bulunan tarihi yapıların yığma duvarlarının temel özelliklerini en iyi şekilde yansıtabilmek amacıyla malzeme seçiminde hassasiyet gösterilmiştir.

Küfeki taşı ve kireç esaslı bağlayıcı harç gibi malzemelerde basınç dayanımı, çekme dayanımı, elastisite modülü ve gerilme – şekildeğiştirme ilişkileri gibi mekanik özelliklerin belirlenmesine yönelik deneysel çalışmalar yapılmıştır. Numune üretiminde kullanılan kenet donatıları için de akma dayanımı, çekme dayanımı, elastisite modülü ve gerilme – şekildeğiştirme ilişkileri gibi mekanik davranışı tanımlamak üzere ihtiyaç duyulan özelliklarin belirlenmesine yönelik yapılan deneysel çalışmanın yanında, gerçek bir tarihi yığma yapı duvarından alınmış kenet numunesi üzerinde de kimyasal deneyler yaptırılmıştır.

4.2.1 Küfeki taşının mekanik özellikleri

Osmanlı Đmparatorluğu’nda ülkenin başkenti Đstanbul ve çevresinde inşa edilen heybetli imparatorluk yapılarında küfeki taşı yaygın olarak kullanılan malzemeydi. Temel taşıyıcı elemanlarda geniş bir yelpazede kullanılmıştır. Küfeki taşı; duvarlarda dış cidar ve iç cidarlarda, cephe kaplamalarında, kemerlerde, döşemelerde, sütunlarda, nişlerde ve bazen de dekoratif amaçlı olarak kullanılmıştır. Bu tip farklı yapısal elemanlarda kullanılabilmesi için taşların yontularak kolay şekil verilebilmesi gerekmektedir; ayrıca üzerine gelen yükleri de zarar görmeden zemine intikal ettirebilecek dayanıma sahip olmalıdırlar. Yapıda beden duvarları inşa edilirken küfeki taşları, kesme taşlar şeklinde kuru derzli olarak, sık sıralı moloz örgü olarak ya da almaşık düzen moloz örgü şeklinde kullanılırlar.

Đstanbul civarında inşa edilen önemli tarihi yapılarda küfeki taşının tercih edilmesinin temel sebepleri küfeki taş ocaklarının Đstanbul bölgesine yakın olmasının yanında, istenilen fiziksel ve mekanik özelliklere sahip olup kolay şekil verilebilmesinin de payı büyüktür.

(48)

Arıoğlu ve Arıoğlu’na göre yukarıda belirtilen avantajlarına ek olarak küfeki taşı ocaktan çıkarılıp inşa sahasında kullanılana kadar karbonatlaşıp, fiziksel ve mekanik özelliklerini geliştirmeye devam eder [15], [16].

Günümüzde Đstanbul Bakırköy, Sefaköy, Halkalı ve Hadımköy – Sazlıbosna yerleşim yerlerine karşılık gelen bölgelerde kurulmuş olan taş ocaklarından elde edilen küfeki taşı, kireç esaslı bir doğal taştır. Küfeki kireç taşı, temel olarak %93 - %100 arasında

Kalsiyum Karbonat (CaCO3) ve geriye kalan kısımlarında da deniz kabuklularının

fosillerini içermektedir. Bu kompozit malzeme doğada devasa büyüklüklerde, el değmemiş şekilde bulunmaktadır [15].

Yapısal tarihimizde önemli bir yeri bulunan küfeki taşı üzerine ülkemizde sınırlı sayıda çalışma yapılmış, taşın fiziksel ve mekanik özelliklerini belirlemeye yönelik farklı testler uygulanmıştır. Şekil 4.2’de küfeki taşları üzerinde farklı araştırmacılarca yapılmış olan deneysel çalışmalar sonrasında elde edilen fiziksel ve kimyasal özellikler özetlenmiştir.

Çizelge 4.2 : Literatürde yer alan ve küfeki taşının özelliklerini belirlemeye yönelik yapılmış olan deneysel çalışmaların özet tablosu.

Kaynak Arıoğlu ve Arıoğlu [15], [16]

Erdoğan ve Mahmutoğlu [17]

Taş Ocağı Hadımköy - Sazlıbosna Hadımköy - Sazlıbosna

Tek eksenli basınç dayanımı (MPa) fc,1gün = 33.2 fc,28gün = 40.3 fc, 30gün = 45.5 fc,28gün = 40.6 15x15x15 cm3 lük numuneler fc,28gün = 40.1 D50x100 silindir numune Elastisite Modülü (MPa) 24000 - Çekme dayanımı (MPa) ft, 30gün 4.55

Eğilmede çekme deneyi

- Birim ağırlık (kN/m3) 21.9 23.1 (kuru) 24.1 (suya doygun) Porozite %12.60 %9.91 Su emme oranı %5.70 (ağırlıkça) %4.30 (ağırlıkça) %11.08 (hacimce)

(49)

4.2.1.1 Küfeki taşı üzerinde yapılmış basınç deneyleri

Küfeki taşının gerilme - şekildeğiştirme davranışını araştırmaya yönelik yapılan tek eksenli basınç dayanımı testleri; ĐTÜ Đnşaat Fakültesi, Yapı Malzemesi Laboratuvarı’nda gerçekleştirilmiştir. Barshan Madencilik tarafından işletilen Hadımköy-Sazlıbosna taş ocaklarından çıkarılıp, model duvar üretimi için sipariş edilen boyutlarda kesilmiş olarak teslim edilen küfeki taşları, toplamda 10 tonluk ağırlıyla 5 palet halinde Yapı ve Deprem Laboratuvarı’nda stoklanmıştır. Teslim alınan tüm paletlerdeki taşlardan eşit sayıda numune denenerek, tüm taşları temsil edecek şekilde ortalama bir dayanım hesaplanması amaçlanmıştır. Bu doğrultuda her paletten rastgele seçilmiş olan 8 numune olmak üzere toplamda 40 adet taş bloğu üzerinde tek eksenli basınç dayanım deneyleri yapılmıştır.

Deneylerin tamamlanmasıyla birlikte elastisite modülü, Poisson oranı, tek eksenli basınç dayanımı ve yüke bağlı olarak gelişen şekildeğiştirme miktarı gibi mekanik özellikler için ortalama değerlerin belirlenmesi hedeflenmiştir.

Numunelerin hazırlanması

Tek eksenli basınç dayanımı testlerine tabi tutulan küfeki taşı numuneleri ASTM C170-90 standardına göre hazırlanmıştır [18]. ASTM C170-90 standardında taş bloğunun yatay uzunluğunun en az 50.8 mm, boy / en oranının da 1.0 olması gerektiği vurgulanmıştır. Model duvar üretiminde kullanılan küfeki taşlarının yatay genişliği ise bir grupta 100 mm, diğer bir grupta ise 130 mm’dir. Basınç deneyi numunelerin boyları standartta verilen minimum 1.0 oranına uygun olacak şekilde kesilip hazırlanmıştır.

Numune kenarı ve yükleme plakası arasındaki sürtünmeden kaynaklanabilecek bir kısıtlanma durumu denenen bloğun olağan basınç dayanımını önemli derecede artırabilir, ayrıca gerilme dağılımlarının da düzensizleşmesi durumu ortaya çıkabilir. Uygun bir en/boy oranıyla bu davranışın kısıtlanması ve gerilme dağılımlarının numune ortasında toplanması sağlanmıştır.

Numenelerin yanal boyutları (yükseklik x en) 100x100 mm ya da 100x130 mm arasında değişmektedir. Boy / en oranları da genellikle 1.3 olmakla birlikte 1.1 ve 1.6

(50)

kenarları zımpara kağıdı yardımıyla düzlenerek, birbirlerine ve zemine paralel, uzun kenara da dik olacak şekilde şekillendirilmişlerdir. Şekil 4.6’da deneye hazır iki küfeki taşı numunesi görülmektedir.

Şekil 4.6 : Tek eksenli basınç testine hazırlanmış küfeki taşı numuneleri. Ocaktan çıkarıldıktan sonra da karbonatlaşıp dayanım kazanma süreci devam eden küfeki taşları üzerindeki deneylere, malzemeler laboratuvara getirildikten yaklaşık dört ay sonra başlanmıştır. Böylece teorik olarak tüm taşlarda aynı fiziksel ve mekanik özelliklerin yakalanacağı tahmin edilmiştir. Numunelerin doğal su hapsetme kapasitelerine indiklerine emin oluncaya kadar üç günde bir numune ağırlıkları ölçülmüş, değişim stabil oluncaya kadar beklenmiştir. Model duvar deneyleri de doğal su hapsetme kapasitesi seviyesindeki taşlarla örülmüş olduğundan tüm eksenel basınç dayanımı deneyleri bu seviyede suyu hapsetmiş olan küfeki taşları üzerinde gerçekleştirilmiştir.

Test işlemleri

Tüm numuneler 2000 kN kapasiteli test aparatı yardımıyla deneye tabi tutulmuştur. Uygulanan yük miktarı, numunenin altına yerleştirilen TML CLP-100 tipi 1000 kN kapasiteli yükölçer (loadcell) yardımıyla ölçülmüştür. Ortalama eksenel yerdeğiştirmeler ise numunenin karşılıklı yüzeylerine yerleştirilen, 25 mm ölçüm kapasitesine sahip TML CDP-25 tipi 2 düşey yerdeğiştirmeölçer (transducer - LVDT) yardımıyla elde edilmiştir, Şekil 4.7.

Elastisite modülü ve Poisson oranını ölçebilmek için dört numuneye, her birinde düşey eksenel şekildeğiştirme için iki ve enine şekildeğiştirme için de iki olmak üzere dört adet TML PL - 60 tipi şekildeğiştirmeölçer (strain gauge) yapıştırılmıştır. Şekildeğiştirmeölçerlerin numuneye başarılı bir şekilde yapıştırılabilmeleri için,