Using the Ultrasonic Stress Wave Technique to Evaluate Structural Timber Members of an Old Masonry Building

Abstract

Aim of study: The main objective of this study is to evaluate the current state of the structural timber members of an old masonry building by using destructive and non-destructive test methods and to determine the efficiency of non-destructive test methods by obtaining correlations between destructive and non-destructive test parameters.   Area of study: Specimens were extracted from different parts of an old semi-detached masonry building in Istanbul, Turkey. The building was built at the beginning of the 20th century in Kadıköy, a residential district in the Asia side of Istanbul.   Material and Methods: Ultrasonic stress wave test was carried out on specimens prepared from the structural members. Following the ultrasonic based non-destructive tests, the bending strength and modulus of elasticity in the bending tests were determined for the specimens.   Main results: According to the results of the experiments, it was observed that the regression correlations were high for the softwoods (fir and spruce), but relatively lower correlations were obtained for the chestnut specimens.   Highlights: Because of the good R2 values obtained between the MOED and mechanical properties of the softwoods, the non-destructive stress wave technique can be recommended for the evaluation of softwoods in structures. Although chestnut showed very good mechanical properties, a satisfactory evaluation of the chestnut members could not be obtained because of the small number of specimens. Further investigation is needed with large sample groups. Çalışmanın amacı: Çalışmanın amacı, eski bir yığma yapının ahşap yapı elemanlarının mevcut durumlarının tahribatlı ve tahribatsız test yöntemleri ile değerlendirilmesidir. Tahribatlı ve tahribatsız test parametleri arasındaki korelasyonlar elde edilerek tahribatsız test yöntemlerinin verimliliğinin belirlenmesi amaçlanmıştır.   Çalışma alanı: Numuneler İstanbul'da bitişik nizamda inşa edimiş eski bir yığma yapının farklı kısımlarından çıkarılmıştır. Yapı 20. yüzyılın ilk yarısında, İstanbul'un ağırlıklı olarak konut yerleşiminin bulunduğu Anadolu yakasındaki Kadıköy ilçesinde inşa edilmiştir. Materyal ve Yöntem: Yapısal elemanlardan elde edilmiş numunelere ultrasonik stres dalga testi uygulanmıştır. Bu testin ardından numunelerin, eğilme dayanımı ve eğilmede elastiklik modülü değerleri belirlenmiştir.   Sonuçlar: Yapılan deneylerin sonuçlarına göre, yapraklı ağaçlardan elde edilen numunelerin (köknar, ladin) korelasyonları yüksektir, ancak kestane numuneleri için daha düşük korelasyonlar elde edilmiştir.   Önemli Vurgular: Yapraklı ağaçlardan elde edilen numunelerin MOED ve mekanik özellikleri arasındaki korelasyon değerlerinin yüksek olması sebebiyle ultrasonik stres dalga testinin bu türlerin değerlendirilmesinde kullanılması tavsiye edilebilir. Bununla birlikte, kestane ahşabı yüksek mekanik özelliklere sahip olmasına rağmen, numune sayısının az olması sebebiyle bu ağaç türü ile ilgili tatmin edici sonuçlar elde edilememiştir. Bu konuda tatmin edici sonuçlar elde edilebilmesi için daha fazla sayıda numune ile araştırma yapılması tavsiye edilmektedir.