Masonry structures in the rural areas of Turkey often damaged due to moderate and big earthquakes. After every earthquake many scientists made field investigations on the earthquake performance of these structures and gave many useful information on construction techniques. However, the newly constructed masonry buildings are still not suitable for the suggested techniques, and they are still in danger against future earthquakes. Five moderate earthquakes of moment magnitude Mw 5.3, 5.3, 5.2, 5.0, and 5.3 struck the Ayvacik-Çanakkale District of Turkey between 6 and 12 February, 2017. More than a thousand of aftershocks were occurred and most of the masonry buildings in the villages nearby main shock epicenter were affected. The author went to the earthquake field and investigated the earthquake performances of masonry structures. This paper presents the recorded acceleration data, acceleration response spectra, and the seismological aspects of these earthquakes. Besides, case studies of damaged stone masonry buildings, and failure mechanisms are discussed with illustrated photos which were taken during the field investigations. It is concluded that the damaged masonry buildings were not designed and constructed properly in accordance with the Turkish building codes or similar specifications.
In this study, the failure mechanisms of masonry-infilled frames, commonly employed in modern construction, are analyzed at the mesoscale. An equation has been formulated to predict various failure modes of masonry-infilled frames by examining 1392 frames. The equation takes into account variables such as the height-to-width ratio, compressive strength of the masonry prism, and plastic moment capacity of the frame section. The study reveals that the compressive strength of the masonry prism and the height-to-width ratio exert the most significant influence on the lateral strength of masonry-infilled frames with a height-to-width ratio ranging from 0.2 to 1.2. The developed equation demonstrates substantial agreement with previously reported relationships, indicating high accuracy. These findings provide valuable insights into the lateral strength of infill masonry frames, which can contribute to their improved evaluation and design.
석축은 구조 및 시공이 비교적 간단하고, 축조에 주로 사용되는 석재가 철근 및 콘크리트와 같은 일반옹벽 재료에 비해 값이 저렴하다는 등의 장점 때문에 비탈면보호의 목적으로 많이 이용되어 왔으나, 잦은 붕괴사고로 인해 석축의 안정성 자체에 대한 의문제기 및 근본적인 보강방법의 필요성이 계속 요구되어 왔다. 따라서 본 연구에서는, 주변지반에 대한 보강효과 등으로 이미 효율성이 입증된 'soil nailing system'을 이용해, 구조적으로 불안정한 기존의 노후된 일반석축을 보강하거나 또는 신축되는 석축에도 적용 가능한 '보강석축'의 안정해석법을 제시하였다. 특히 문제시 되는 집중호우 등의 기후조건에서 예상되는 간극수압의 영향을 고려하였으며, 설계지침에 관련된 여러가지 변수의 영향을 엄밀히 분석하여 실무에 적용 가능한 설계예 및 설계도표도 아울러 제시하였다.
Masonry constructions exhibit uncertain behaviors under dynamic effects such as seismic action. Complex issues arise in the idealization of structural systems of buildings having different material types and mechanical properties. In this study, the structural behavior of a vaulted masonry building constructed using full clay brick and lime-based mortar and sitting on consecutive arches was investigated by experimental and numerical approaches. The dimensions of the structure built in the laboratory were 391 × 196 cm, and its height was 234 cm. An incremental repetitive loading was applied to the prototype construction model. Along the gradually increasing loading pattern, the load-displacement curves of the masonry structure were obtained with the assistance of eight linear displacement transducers. In addition, crack formation areas, and relevant causes of its formation were determined. The experimental model was idealized using the finite element method, and numerical analyses were performed for the area considered as linear being under similar loading effect. From the linear analyses, the displacement values and stress distribution of the numerical model were obtained. In addition, the effects of tie members, frequently being used in the supports of curved load-bearing elements, on the structural behavior were examined. Consequently, the experimental and numerical analysis results were comparatively evaluated.
Fiber-reinforced polymer reinforcement or polyurea reinforcement techniques are applied to strengthen unreinforced masonry walls (UMWs). The out-of-plane reinforcing effect of sprayed glass fiber-reinforced polyurea (GFRPU), which is a composite elastomer made of polyurea and milled glass fibers on UMW, is experimentally verified. The out-of-plane strengths and ductile behaviors based on various coating shapes are compared in this study. An empirical formula to describe the degree of reinforcement on the out-of-plane strength of the UMW is derived based on the experimental results. It is reported that the peak load-carrying capacity, ductility, and energy absorption capacity gradually improve with an increase in the strengthening degree or area. Compared with the existing masonry wall reinforcement method, the GFRPU technique is a construction method that can help improve the safety performance along with ease of construction and economic efficiency.
Bosiljkov, Vlatko Z.;Totoev, Yuri Z.;Nichols, John M.
Structural Engineering and Mechanics
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제20권1호
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pp.21-43
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2005
Masonry is a composite non-homogeneous structural material, whose mechanical properties depend on the properties of and the interaction between the composite components - brick and mortar, their volume ratio, the properties of their bond, and any cracking in the masonry. The mechanical properties of masonry depend on the orientation of the bed joints and the stress state of the joints, and so the values of the shear modulus, as well as the stiffness of masonry structural elements can depend on various factors. An extensive testing programme in several countries addresses the problem of measurement of the stiffness properties of masonry. These testing programs have provided sufficient data to permit a review of the influence of different testing techniques (mono and bi-axial tests), the variations caused by distinct loading conditions (monotonic and cyclic), the impact of the mortar type, as well as influence of the reinforcement. This review considers the impact of the measurement devices used for determining the shear modulus and stiffness of walls on the results. The results clearly indicate a need to re-assess the values stated in almost all national codes for the shear modulus of the masonry, especially for masonry made with lime mortar, where strong anisotropic behaviour is in the stiffness properties.
Unnikrishnan, Sujatha;Narasimhan, Mattur C.;Venkataramana, Katta
Earthquakes and Structures
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제5권1호
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pp.67-81
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2013
Laterite blocks are used for construction of masonry walls since ages in the South-western coastal areas of India. The south-west coastal areas of India lie in zone III of seismic zonation map of Indian code IS 1893-2002. In spite of the fact that laterite is the most favored masonry material in these regions of India, the structural performance of laterite masonry has not been systematically investigated. Again there are no previous studies addressing, in detail, the seismic performance of laterite masonry buildings. Now that these areas are becoming more and more important from point of view of trade and commerce, there is a need for a detailed research on the seismic response of laterite masonry structures located in these areas. The present paper reports the results of such a study of the seismic response of box-type laterite masonry structures. Time history analysis of these structures under El-Centro acceleration has been performed using commercial finite element software ANSYS. Effect of 'containment reinforcement' on the seismic response of box type laterite masonry structures has been evaluated.
The comprehension and structural modeling of masonry constructions is fundamental to safeguard the integrity of built cultural assets and intervene through adequate actions, especially in earthquake-prone regions. Despite the availability of several modeling strategies and modern computing power, modeling masonry remains a great challenge because of still demanding computational efforts, constraints in performing destructive or semi-destructive in-situ tests, and material uncertainties. This paper investigates the shear behavior of masonry walls by applying a plane-stress FE continuum model with the Modified Masonry-like Material (MMLM). Epistemic uncertainty affecting input parameters of the MMLM is considered in a probabilistic framework. After appointing a suitable probability density function to input quantities according to prior engineering knowledge, uncertainties are propagated to outputs relying on gPCE-based surrogate models to considerably speed up the forward problem-solving. The sensitivity of the response to input parameters is evaluated through the computation of Sobol' indices pointing out the parameters more worthy to be further investigated, when dealing with the seismic assessment of masonry buildings. Finally, masonry mechanical properties are calibrated in a probabilistic setting with the Bayesian approach to the inverse problem based on the available measurements obtained from the experimental load-displacement curves provided by shear compression in-situ tests.
Construction project involves numerous repetitive operations. Especially in high-rise and apartment houses projects, the amount of repetitive operations increase and a preceding operations delay causes serious damage to the total duration of the project. This study deducts work delay factors by site engineer interview and survey. The study analyzes daily report data to deduct crucial processes affecting masonry work which has been investigated to be one of preliminary processes conducted at the beginning of finish work.
Lack of technical standards, specification and inadequate execution in masonry wall construction in Korea lead to produce serious flaw problems such as crack, efflorescene, and upset etc.. The purpose of this paper is to present the practical details for Masonry cavity wall construction to prevent rain penetration and to accommodate differential movement between the inner and outer wythes of cavity walls. Considering rain penetration and differential movement of both wythes of cavity walls, provision of an adequate air space, an airtight back-up wall, clean cavity with weepholes and vents, properly positioned flashing, tie and shelf angle etc. depend on the cavity wall types will help ensure good performance. The present details included noncorrosive hot dip galvanized steel or stainless steel for metal components, plastic and ultra violet resistant polypropylene Copolymer for other components was taken into account the construction method and several types of cavity walls in Korea
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[게시일 2004년 10월 1일]
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