Çapraz lamine ahşap panel yapı sistemleri ve birleşim özelliklerinin deneysel incelenmesi
Cross laminated timber (CLT) panel structural systems and experimental investigation of connections
- Tez No: 666174
- Danışmanlar: PROF. DR. ZEHRA CANAN GİRGİN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Mimarlık, Architecture
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mimarlık Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Yapı Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 165
Özet
Sismik açıdan aktif bir bölgede yer alan Türkiye'de; sünek, hafif, sürdürülebilir, insan sağlığı ve konfor gereksinimlerine uygun yapı sistemlerine gereksinim vardır. Bu özelliklere uygun, yatay/düşey yüklere karşı rijitlik sağlayan, yenilikçi çapraz lamine ahşap (CLT) paneller; 1990'larda Avrupa'da geliştirilmiş, 2010 yılı ile üretimi yaygınlaşmıştır. Deprem etkin bölgelerde kullanımı üzerine yoğunlaşan araştırmalarda; özellikle, enerji yutabilen metal birleşimlerin geliştirilmesi amaçlanmaktadır. Ülkemizde ise, CLT panellerin döşeme/duvar uygulamaları henüz, az sayıda az katlı yapı uygulaması ile sınırlıdır. Bu çalışmada, kapsamlı bir literatür araştırmasının ardından, Türkiye'de üretilen metal birleşim parçaları kullanılarak; yapıya etkiyen kuvvetler altında enerji yutabilen CLT panel birleşimlerinin geliştirilmesine odaklanılmıştır. Tez; Türkiye'de, CLT panel duvar-döşeme birleşim davranışını inceleyen ilk deneysel araştırmaları içermektedir. Araştırma kapsamında öncelikle; birleşimi sağlayan vida ve çivilerin çekme direnci (çivi/vida tutma dayanımı/sıyrılma/direnci), 50mmx50mmx100mm'lik 200 adet CLT örnek ile incelenmiştir. Bu kapsamda, el ve tabanca ile uygulanan halkalı/burgulu çiviler ve ahşap vidasının çekme deneyleri gerçekleştirilmiş, çekme dirençleri literatürdeki bağıntılar ile karşılaştırılmıştır. Ayrıca, uluslararası literatür açısından özgünlük taşıyan; fosfat ve reçine kaplamalı halkalı çivilerin sıyrılma davranışı, çakılma biçimi ve CLT örneğin lif yapısının çekme direncine etkisi ile çekme enerjileri irdelenmiştir. Yük/enerji-yerdeğiştirme, birim uzunluğa ilişkin çekme dayanımı-çekme enerjisi bağıntıları üretilmiştir. En yüksek çekme direnci; yerli üretim fosfat kaplamalı çivilerde elde edilmiş olup, CLT duvar-döşeme birleşim deneylerinde bu çiviler kullanılmıştır. Birleşim deneyleri, küçük ölçekli ve düşük maliyetli olup, birleşim davranışının belirlenmesinde öncü niteliktedir. Çivi/vida deneyleri sonrası; gerçek boyutlu beş CLT duvar-döşeme birleşimi örneği, monotonik deprem yüklerini temsilen çekme kuvveti altında incelenmiştir. Literatürün değerlendirilmesi ile metal birleşimlerin seçiminde, ülkemizde uygulanabiliyor olması esas alınmıştır. Deneylerin sonucunda; kullanılan yerli üretim güçlendirilmiş köşebent ve levha gibi metal parçalar ile enerji yutabilen CLT panel birleşimlerinin elde edilebileceği görülmüştür. Tezin Birinci Bölümünde; amaç, önem, kapsam ve hipotez aktarılmıştır. İkinci Bölümde, CLT panel üretimi ve özellikleri; Üçüncü Bölümde, yapı sistemi elemanları ve yapı kabuğu özellikleri incelenmiştir. Dördüncü Bölümde, yapı sistemi birleşimleri ile yapı davranışı üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Beşinci Bölüm, deneysel çalışmalara ayrılmıştır. Altıncı Bölümde, sonuçlar ve öneriler sunulmuştur. Bu çalışmanın; ülkemizde CLT panel yapı sistemi üzerine kuramsal ve deneysel bilgi eksikliğinin giderilmesine katkı sağlayarak, depreme dayanıklı ahşap çok katlı yapı tasarımı ve uygulamalarına öncülük edebileceği varsayılmaktadır.
Özet (Çeviri)
Turkey is located in a seismically active region; there is a need for ductile, lightweight, sustainable structural systems that comply with human health and comfort necessities. Innovative cross laminated timber (CLT) panels meet these features as well as rigidity requirements against horizontal/vertical loads. It was developed in Europe in the 1990s and became widespread after 2010. Intensive research studies are carried out about its utilization in earthquake-prone areas; especially to develop metal components for energy dissipating connections. In Turkey, wall/floor applications of CLT panels are still limited with a small number of low-rise building applications. In this study; following a comprehensive literature search, metal components produced in Turkey were focused to enhance seismic performance and producing energy dissipating connections for CLT panel combinations under lateral forces. This Thesis includes the first experiments examining the behavior of wall-to-floor connections with CLT panels. First, the withdrawal strength tests of the four types of nails and wood screw (self tapping screw) were executed on 200 CLT specimens of 50mmx50mmx100mm. Withdrawal tests of nails with annular/helical shanks and wood screw applied via manual/gun drive were executed, and withdrawal strengths were compared with the relationships in the literature. Herein, the withdrawal strength of phosphate and resin threated annular ring nails, the grain density of CLT, the effect of drive style, and the withdrawal energy were investigated the first time in the international literature. Load/energy-displacement, withdrawal strength-withdrawal energy relationships per length were produced. The highest withdrawal strengths were attained in domestic phosphate-coated annular ring nails, and these nails were used in CLT wall-to-floor connections tests. After nail/screw withdrawal tests; pioneering small-scale low-cost connection experiments were organized through five full-size CLT wall-to-floor tests. Metal combinations were based on its application in Turkey. It was concluded CLT panel connections can dissipate energy with domestic angle brackets and plates. In the First Chapter of this Thesis; aim, importance, scope, and hypothesis are introduced. In the Second Chapter, CLT panel production and properties; in the Third Chapter, members of structural system and properties of building envelope are examined. In the Fourth Chapter, structural system combinations and their effects on building behavior are investigated. The Fifth Chapter is devoted to experimental studies. In Chapter Six, concluding remarks are presented. This Thesis, by contributing to eliminate the lack of theoretical and experimental knowledge on the CLT panel structural systems in Turkey, may lead to the design and applications of earthquake-resistant wooden multi-storey building.
Benzer Tezler
- Investigation of fire spread in industrial wooden buildings with numerical simulation
Endüstriyel ahşap binalarda yangın yayılımının sayısal benzetimle incelenmesi
CEYDA BECENİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NURİ SERTESER
- Çok katlı binalarda çapraz lamine ahşap taşıyıcı sistemlerin kullanımının incelenmesi
Investigation of the use of cross laminated timber structural systems in multi storey buildings
BURAK ATİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
İnşaat MühendisliğiKonya Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜNNUR YAVUZ
- Göknar ve sarıçam odunlarından nanokil ilaveli çapraz lamine kereste üretim olanaklarının incelenmesi
Production feasibility of nanoclay added cross laminated timber manufactured by using fir and pine woods
VEDAT HEKİMOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Ağaç İşleriBartın ÜniversitesiOrman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SAADETTİN MURAT ONAT
- Sarıçam ve Göknar Odunlarından Elde Edilen Lamine ve Çapraz Lamine Kirişlerin Mukavemetinin Karşılaştırılması ve İyileştirilmesi
Comparison and improvement of strength of laminated and cross laminated beams obtained from scots pine and fir wood
MUSTAFA GÜLCEMAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Ağaç İşleriBartın ÜniversitesiOrman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SAADETTİN MURAT ONAT
- 21. yüzyılda üretilen çok katlı ahşap yapıların yapım sürecinin değerlendirilmesi
Assessment of multi-story wooden structures constructed in the 21st century
HÜMEYRA ŞENTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
MimarlıkYıldız Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERKAN AVLAR