Liseler kategorisinde ve Lise Bilgileri forumunda bulunan Yapısal Ahşap Lamine Elemanları ve Genel Tasarım Özellikleri konusunu görüntülemektesiniz.Yapısal Ahşap Lamine Elemanları ve Genel Tasarım Özellikleri 1. Giriş Yapısal ahşap lamine elemanlar ilk olarak 1893 yılında İsviçre’de toplantı ...
| |||||||
| Yapısal Ahşap Lamine Elemanları ve Genel Tasarım Özellikleri | Sitemap | Liseler | Harita | Kayıt ol | Forumları Okundu Kabul Et |
| | #1 |
| Yapısal Ahşap Lamine Elemanları ve Genel Tasarım Özellikleri 1. Giriş Yapısal ahşap lamine elemanlar ilk olarak 1893 yılında İsviçre’de toplantı salonu inşaatında uygulanmıştır. I.Dünya savaşı sırasında bu teknik geliştirilerek uçak yapımında ve daha sonra kavisli yapısal elemanlarda kullanılmıştır. ABD’de ilk kavisli lamine yapısal eleman Forest Product Laboratory tarafından tasarlanarak 1934 yılında inşa edilmiştir. Daha sonraları, bazı Avrupa ülkelerinde lise inşaatlarında, kiliselerde, spor salonlarında, yüzme havuzlarında, fabrika binalarında, hangarlarda ve çiftliklerde ahır yapımında uygulanmıştır. II.Dünya savaşı sırasında sentetik tutkalların geliştirilmesiyle, yüksek direnç gerektiren köprü ve liman inşaatlarında uygulama alanı bulmuş ve bu alanda hızlı bir gelişim kayd edilmiştir. 2. Genel Bilgiler Yapısal ahşap lamine elemanlar düz ya da kavisli olarak üretilmektedir. Kavisli elemanlar da 148m (530 feet), düz taşıyıcı elemanlarda 42m (140 feet) açıklık uygulanabilmektedir. Bu açılıklarda kullanılan taşıyıcı elemanların kesiti 2,1m’yi bulmaktadır. Lamine taşıyıcı elemanın üretiminde yapıştırıcı olarak kullanılan tutkal, kullanım alanında ve direnç özelliklerinde etkili olmaktadır. Polimer tutkalların geliştirilmesi ile lamine taşıyıcı elemanların açık hava koşullarında ve su içi yapılarda kullanılması mümkün olmuştur. Eğer, taşıyıcı eleman kapalı ortamda kullanılacak ise yüksek maliyetli polimer tutkalların kullanılması bir avantaj sağlamayacaktır. Lamine taşıyıcı elemanı oluşturan katlarda değişik en ve boy birleştirmeler uygulanmakta ve uygulanan birleştirme yöntemleri lamine elemanın direnç özelikleri üzerinde etkili olmaktadır. Eğer, lamine eleman yüksek direnç gerektirmiyor ise düz en ve boy birleştirme daha pratik bir yöntemdir. Yüksek direnç gerektiren taşıyıcı elemanlarda, pahlı boy birleştirme ve kama dişli boy birleştirme yöntemleri seçilmelidir. Pahlı boy birleştirmede, birleştirme boyu parça kalınlığının 8-12 katı olacak şekilde uygulandığında en yüksek direnç (%85) değeri elde edilmektedir. Kama dişli birleştirmelerde ise diş boyunun 32mm, diş dibi genişliğinin 6,2mm ve diş ucu genişliğinin 0,5mm olarak uygulanması ile eğilme, çekme ve liflere paralel basınçta en yüksek direnç değeri elde edilmektedir. Şekil 1’de en birleştirmeler, Şekil 2’de ise boy birleştirmelere ait örnekler verilmiştir. ![]() A- Düz birleştirme ![]() B- Kinişli birleştirme ![]() C- Kama dişli birleştirme Şekil 1 En birleştirmeler ![]() A- Düz birleştirmeler ![]() B- Pahlı birleştirmeler ![]() C- Dikey kama dişli birleştirmeler ![]() D- Yatay kama birleştirmeler Şekil 2 Boy birleştirmeler Yapısal elemanın üretiminde kullanılacak ağaç malzemenin rutubeti tamamen açık ortam için %16-19, yarı açık (üstü kapalı) ortam için %12-16, tamamen kapalı ortamlarda %8-12 olmalıdır. Aynı lamine elemanlarda kullanılan katlar arasındaki rutubet farkı %5’den daha fazla olmamalıdır. Lamine elemanın son rutubeti, kullanılacağı ortam ile aynı değerde veya çok az altında olması en idealidir. Fakat, pratikte bu değerleri yakalamak oldukça zordur. Lamine edilecek ağaç malzemede, katların düzenlenmesi son ürünün stabilitesi açısından önem arz etmektedir. Bundan dolayı, aynı lamine elemanda kullanılacak her bir katın aynı özellikte olmasına dikkat edilmelidir. Yani; teğet, radyal yada rast gele kesilmiş parçaların aynı lamine eleman üzerinde karışık olarak kullanılmamasına özen gösterilmeli ve parçaların üzerinde öz bulunmamalıdır. Çünkü, farklı özelliklerde biçilen ağaç malzemeler ve öz kısmı değişik oranlarda çalışacağından, lamine elemanın stabilitesi ve tutkal hattı dayanımı olumsuz yönde etkilenecektir. Pratik uygulamalarda bu kurallara uymak her ne kadar zor olsa da olanaklar ölçüsünde özen gösterilmelidir. Lamine elemanlarda uygulanacak kat düzenlemelerine ait örnekler Şekil 3’de verilmiştir. ![]() Şekil 3 Lamine elemanlarda katların düzenlenmesi Laminasyonda kullanılan katların kaba lifli, kapalı lifli ve tam açık olmayan (yarı açık) lifli olması yapışma dayanımını olumsuz yönde etkilediğinden, direnç özelikleri üzerinde azaltıcı etki yapmaktadır. Ayrıca, budak çapı ve lif açısının artması da direnç azalmasına neden olmaktadır. Lamine ağaç malzemenin, masif ağaç malzemeye göre avantajlı ve dezavantajlı tarafları bulunmaktadır. Bunlar aşağıda verildiği gibidir. Avantajları: i. Masif ahşaptan üretilecek olan yapısal elemanın boyutları sınırlıdır. Oysa, laminasyon yöntemi ile istenilen boyutlarda üretim yapılabilir. ii. Çok değişik stillerde ve sınırsız formda çalışma olanağı verir. iii. Laminasyonda kullanılan ağaç malzemeler ince ve küçük boyutlu olduğundan, doğal yöntemle ekonomik olarak kurutulabilmektedir. Büyük boyutlu ağaç malzemelerin doğal olarak kurutulması kısa sürede yapılamadığından ek bir kurutma maliyeti gerektirir. iv. Özellikle kavisli elemanlarda, kritik yükün meydana geldiği kesitlerde boyutlar diğer taraflara göre daha büyük yapılabilmektedir. v. Daha az direnç gerektiren yapısal elemanların iç katlarında teknolojik değeri düşük ağaç malzeme kullanılmasına olanak sağlanmaktadır. vi. Uygulanan en boy birleştirme yöntemleri ile çok kısa boylarda ki ağaç malzemenin değerlendirilmesine olanak sağlandığından fire oranı azalmaktadır. Ayrıca, ağaç malzemenin bünyesinde bulunan kusurlarından temizlenerek kullanılmasını sağlar. vii. Yapıştırıcı olarak kullanılan tutkalın su itici özelliği ve katların düzenlenmesinde ağaç malzemedeki yıllık halka konumlarının iç gerilmeleri dengeleyecek şekilde tasnif edilmesi, lamine ağaç malzemenin aynı cins mono blok ağaç malzemeden daha az çalışmasına neden olmaktadır. Dezavantajları: i. Ağaç malzemenin tutkallanmaya hazırlanması ve tutkallanması son ürün üzerine ek bir işçilik maliyeti getirmektedir. Fakat, aynı boyutlardaki mono blok ağaç malzemeye göre kabul edilebilir bir durumdur. ii. Yüksek direnç gerektiren lamine elemanlarda teknolojik özeklileri yüksek tutkalların kullanılması zorunluluğu, ek bir tutkal maliyeti getirmektedir. iii. Laminasyon üretimi yapılacak olan fabrikanın özel planda yapılması, özel ekipmanlar ve kalifiye işçiye olan ihtiyacın fazla olması, yatırım ve üretim maliyetlerinin artmasına neden olmaktadır. iv. Yüksek kalitede lamine elemanın üretilebilmesi için, imalatın bütün aşamalarında yapılan operasyonların özenle ve dikkatli bir şekilde uygulanması gerekir. v. Büyük boyutlu kavisli lamine elemanların taşınmasında yani nakliyesi sırasında oldukça fazla sıkıntı yaşanmaktadır. 3. Tasarım Kriterleri 3.1. Tamamen açık mekanlarda kullanılan lamine elemanlarda rutubetten dolayı direnç değerlerinde azalma meydana geldiğinden, açık ortamda kullanılacak lamine elemanın direnç değerlerinin hesaplanmasında ıslak kullanım düzeltme katsayısı devreye girmektedir. Bununa ilgili düzeltme katsayıları Tablo 1’de verilmiştir. Tablo 1 Lamine eleman ıslak kullanım düzeltme katsayısı ![]() 3.2. Boyut Faktörü Eğilme kuvvetine maruz kalan yapısal lamine elemanlarda, dayanak noktaları arasındaki açıklığın kalınlığa oranı 21’den az yada fazla olduğu durumlarda, eğilme direncinin hesaplanmasında boyut etkisi düzeltme katsayısı (CF) devreye girmektedir. Boyut etkisi düzeltme katsayısı Tablo 2’deki değerlerden yararlanılarak bulunmaktadır. Tablo 2 Açıklığın kalınlığa oranına göre boyut etkisi düzeltme faktörü ![]() 3.3. Kavis Faktörü Kavisli lamine taşıyıcılarda, kavisten dolayı direnç değerlerinde azalma söz konusudur. Direnç değerlerinin hesaplanmasında kavis faktörü (CC) devreye girmektedir. Kavis faktörünün hesaplanmasında aşağıdaki eşitlikten yararlanılır. CC = 1 - 2000(t/R)2 Burada; t=Laminasyonda kullanılan bir tek kat kalınlığı R=Kavis yarıçapı t/R oranı sert ağaçlarda 1/100’ü, yumuşak ağaçlarda 1/125’i aşmamalıdır. 3.4. Tutkaldaki Su Faktörü Ahşap lamine elemanlar tutkal ile birleştirme anında, tutkalın içerdiği suyu absorbe etmekte ve bundan dolayı rutubet miktarında artış meydana gelmektedir. Rutubetteki bu artış direnç azalmasına neden olmaktadır. Yapıştırmada kullanılan tutkalın farklı oranlarda su içermesinden dolayı, rutubet miktarındaki artış kullanılan tutkal türüne göre farklılık göstermektedir. Ağaç malzemede %1’lik rutubet artışı; elastikiyet modülünde %2, çekme direncinde %3, liflere paralel basınç direncinde %6, eğilme direncinde %4, şok direncinde %0,5, makaslama direncinde %3 oranlarında direnç azalmasına neden olmaktadır. 3.5. Yangına Dayanımı Ağaç malzeme 230 0C sıcaklığa ulaştığında alev alarak yanan bir malzemedir. Yanıcı bir malzeme olmasına rağmen, çelik ve betona nazaran yangına karşı dayanımı daha fazladır. Çelik ve betonun ısıyı iletme kabiliyeti ağaç malzemeye göre daha fazla olduğundan, yangın anında ağaç malzemeye göre daha çabuk ve fazla etkilenmektedir. Ağaç malzemenin ısı iletkenliğinin düşük olması ve yangın anında yüzeyde oluşan karbonun da etkisi ile ısının iç kısımlara ilerlemesi çelik ve betona göre daha yavaş olmaktadır. Buda yangına karşı dayanım süresini arttırmaktadır. Ağaç malzemenin rutubeti ve özgül ağırlığı yanma süresini etkilemektedir. Özgül ağırlığı ve rutubeti yüksek olan ağaç malzemenin yanma süresi, düşük rutubetli ve düşük özgül ağırlıklı ağaç malzemeye göre daha fazladır. Ayrıca, lamine elemanların yapıştırılmasında kullanılan tutkallar ağaç malzemeye göre daha yüksek sıcaklıklarda (400-500 0C) yandığından yangına karşı dayanma süresini arttırıcı etki yapar. Yanmayı geciktirici maddelerle emprenye edilmiş, %6-7 rutubetteki ağaç malzemede ilk 8 dakika kömürleşme miktarı ortalama 0,85mm/dk’dır. Yanmanın başlamasından 8 dakika sonra, bu oran 0,63mm/dk’ya düşmektedir. Emprenye işlemleri ile bu oran daha da arttırılabilmektedir. Bu yayın, Ulusal Mobilya Kongresi'nde bildiri olarak sunulmuştur. Sn. Ali Şenay’ın anısına Ahşap Teknik Dergisinde yayınlanmaktadır. KAYNAKLAR: AITC 117. Standart specification for structurual glued-laminated timber of softwood AITC 119. Standart specification for hardwood glued-laminated timber AITC Timber construction manual ANSI A190.1 Structural glued-laminated timber ASTM D3737-91 Standart test method for establishing stresses for structural glued-laminated timber CSA O122 Structural glued-laminated timber Pr EN 386-91 Glued laminated timber production requirments SCHAFER,E.(197). State of structural timber fire endurance. Wood and fiber9(2):145-170 SCHAFER,E.(1980) Review of information related to the charring rate of wood. Res. None FBL 145. Madison. Depatmant of Agriculture, Forets Service. ŞENAY,A.(1996) Lamine edilmiş ağaç malzemenin teknolojik özellikleri İ.Ü. Fen bilimleri enstitüsü Doktora tezi. Yazar : Yrd. Doç. Dr. Ali ŞENAY,Uludağ Üniversitesi | |
| Seçenekler | |
| |
Liseler kategorisinde ve Lise Bilgileri forumunda bulunan Yapısal Ahşap Lamine Elemanları ve Genel Tasarım Özellikleri konusunu görüntülemektesiniz.Yapısal Ahşap Lamine Elemanları ve Genel Tasarım Özellikleri 1. Giriş Yapısal ahşap lamine elemanlar ilk olarak 1893 yılında İsviçre’de toplantı ...
| ||||
| Konu | Konuyu Başlatan | Forum | Cevaplar | Son Mesaj |
| Yeni Ahşap Yapı Elemanları | ziyaaktas | Lise Bilgileri | 0 | 02-26-2008 06:59 PM |
| AhŞap Kapi DoĞramalari AhŞap Pencere DoĞramalari AhŞap Kaplamalar | Kyren | Üniversiteler | 0 | 12-31-2007 11:53 AM |
| Mete Han Dönemi Ve Genel Özellikleri | HoLyWar | Tarih | 1 | 12-16-2007 12:39 PM |
| Dörtgenlerin genel özellikleri | HoLyWar | Geometri | 0 | 11-16-2007 12:14 PM |
| Solucanlar ve Genel Özellikleri | HoLyWar | Biyoloji | 0 | 11-15-2007 08:07 PM |