The Effect of Dowels Fixed with Different Filling Materials on the Shear Strength of Masonry Stone Blocks

Farklı Dolgu Malzemeleri ile Sabitlenen Zıvanaların Yığma TaşBloklarının Kayma Dayanımına Etkisi

Abstract

Dowels are steel made elements connecting the cut stones to each other. Dowel applications in the historical structures are performedby carving circularly the cut stones, then injecting lead mine into these carved holes and finally placing the dowels properly. As aresult of this application, the behavior of the carrier walls are turned into more ductile. Traditionally lead mine has been used as fillingmaterial in dowel applications. In this study, different filling materials were used as an alternative to the lead filling material used indowels and the results were compared. In the scope of the study, lead, epoxy and cement grout were used as filling materials. Theshear strength of the dowels fixed with three different materials on the stone blocks was investigated. As a result of the study, slippingwas observed in the test samples made with cement grout and their load carrying capacities were found to be quite low compared toother test samples. On the other hand, in the experimental samples made using epoxy, sudden drops in the load occurred and majordamages occurred on the stone blocks as a result. The lead material traditionally used in the construction of historical structuresdisplayed a more ductile behavior compared to other materials. With this study, the importance of lead in the use of historicalstructures has been revealed more clearly.

Özet

Zıvanalar, kesme taşları birbirine bağlamak için kullanılan çelikten yapılmış bağlantı elemanlarıdır. Tarihi yapılardaki zıvanauygulaması, kesme taşların üst ve alt kısımlarının yuvarlak şekilde oyulması ve bunların içine kurşun akıtılıp zıvana çeliğininyerleştirilmesiyle yapılmıştır. Bu uygulama ile taşıyıcı duvarların davranışı sünek hale getirilerek yapının bütünlüğü korunmuştur.Geleneksel olarak kesme taşlardaki zıvana uygulamalarında dolgu malzemesi olarak kurşun kullanılmıştır. Bu çalışmada, zıvanalardakullanılan kurşun dolgu malzemesine alternatif olarak farklı dolgu malzemeleri kullanılmış ve sonuçları karşılaştırılmıştır. Çalışmakapsamında dolgu malzemesi olarak kurşun, epoksi ve çimento şerbeti kullanılmıştır. Üç farklı malzeme ile sabitlenen zıvanaların taşbloklar üzerindeki kayma dayanımları incelenmiştir. Çalışma sonucunda çimento şerbeti ile yapılan deney numunelerinde sıyrılmalargözlemlenmiş ve yük taşıma kapasiteleri diğer deney numunelerine kıyasla daha düşük çıkmıştır. Epoksi kullanılarak yapılan deneynumunelerinde ise yükte ani düşmeler meydana gelmiş ve buna bağlı olarak taş bloklar üzerinde büyük hasarlar meydana gelmiştir.Tarihi yapıların yapımında geleneksel olarak kullanılan kurşun malzemesinin diğer malzemelere kıyasla daha sünek bir davranışsergilediği görülmüştür. Bu çalışma ile kurşunun tarihi yapılarda kullanılmasındaki önemi daha net olarak ortaya konulmuştur.