Çapraz lamine ahşap levhaların teknolojik özellikleri ve sonlu elemanlar yöntemi ile analizi
Technological properties of cross laminated timber boards and analysis by finite element method
- Tez No: 860489
- Danışmanlar: PROF. DR. HAKAN KESKİN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Ağaç İşleri, Wood Products
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Ağaç İşleri Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 149
Özet
Bu çalışmada, sarıçam (Pinus sylvestris L.) uludağ göknarı (Abies bornmülleriana Mattf.) ve meşe (Quercus petreae L.) odunlarından elde edilen 17 mm kalınlığa sahip katman kalınlıkları ile 3 katmanlı ve 5 katmanlı çapraz lamine ahşap levhalar (CLT) üretilmiştir. Dış katmanlarda sarıçam ve meşe, ara katmanlarda ise sarıçam ve göknar odunları kullanılmıştır. Yan yana ekleme presinde katmanların oluşumu aşamasında ve katmanların 900 üst üste sıkılarak CLT levha oluşumu aşamasında PVAc ve poliüretan (PÜR) tutkalları kullanılmıştır. Ayrıca yalıtım özelliklerinin iyileştirilmesi amacıyla 3 katmanlı CLT levhaların ara katmanına (2.katman) ve 5 katmanlı CLT levhaların 2. ve 4. ara katmanlarına %10 ve %20 perforasyon uygulanmıştır. Sarıçam, göknar ve meşe odunları ile oluşturulan CLT levhaların 20℃ sıcaklık ve %65 bağıl nem şartlarında kondisyonlandıktan sonra yoğunluk, tam kuru yoğunluk, denge rutubeti değeri, tutkal hattına dik eğilme mukavemeti, tutkal hattına paralel eğilme mukavemeti, tutkal hattına dik eğilmede elastikiyet modülü, tutkal hattına paralel eğilmede elastikiyet modülü, ısı yalıtım testi, ısı geçirgenlik testi, ses yutum testi değerleri tespit edilmiştir. Sonuç olarak, 3 ve 5 katmanlı olarak üretilen çapraz lamine ahşap levhalardan elde edilen örnekler kiriş olarak kullanılması durumunda; 5 katmanlı olarak üretilen CLT'lerin dış katmanı ve ara katmanı sarıçam olan kirişleri tutkal hattına parelel, 3 katmanlı poliüretan tutkalı ile üretilen CLT levhalardan tutkal hattına dik yada 3 katmanlı PVAc tutkalı ile üretilen CLT levhalardan tutkal hattına parelel uygulanmalıdır. Isı yalıtımının önemli olduğu durumlarda taşıyıcı olmayan kısımlarında %20 perfore uygulanmış ara katmanı göknar olan 3 katmanlılardan sarıçam-göknar-sarıçam (SGS) ve beş katmanlılardan meşe-göknar-göknar-göknar-meşe (MGGGM) CLT levhalar kullanılmalıdır. CLT levhaların 500-800 Hz frekans seviyelerinde ses yutma katsayıları daha yüksek bulunmuştur, ara katmanlara uygulanan perforasyon işlemlerinin CLT levhaların ses yutma katsayılarında artış sağladığı tespit edilmiştir. Ses yutma ve ısı iletim katsayılarının artış sağlanabilmesi için daha düşük yoğunluklu malzemelerin tercih edilmesi ile birlikte ara katmanlara uygulanacak perforasyon işlemlerinin de %20'den fazla olması önerilmektedir. Sonlu elemanlar analizi (ANSYS) ile dijital olarak da incelenmiş, elde edilen sonuçların deney sonuçları ile kabul edilebilir hata payı çerçevesinde örtüşmektedir. Bu durum sonraki benzer çalışmalarda referans olarak kullanılmasına imkan tanımaktadır.
Özet (Çeviri)
In this study, 3-layer and 5-layer cross-laminated timber boards (CLT) were produced with layer thicknesses of 17 mm obtained from yellow pine (Pinus sylvestris L.), Uludag fir (Abies bornmülleriana Mattf.) and oak (Quercus petreae L.) woods. Yellow pine and oak woods were used in the outer layers and yellow pine and fir woods were used in the intermediate layers. PVAc and polyurethane (PUR) glues were used during the formation of the layers in the side-by-side splicing press and during the formation of CLT boards by pressing the layers 900 on top of each other. In addition, 10% and 20% perforation was applied to the interlayer (2nd layer) of 3-layer CLT boards and to the 2nd and 4th interlayers of 5-layer CLT boards to improve the insulation properties. Density, full dry density, equilibrium moisture content, flexural strength perpendicular to the glue line, flexural strength parallel to the glue line, modulus of elasticity in bending perpendicular to the glue line, modulus of elasticity in bending parallel to the glue line, modulus of elasticity in bending parallel to the glue line, thermal insulation test, heat permeability test, sound absorption test values were determined after the CLT boards formed with yellow pine, fir and oak woods were conditioned under 20℃ temperature and 65% relative humidity conditions. As a result, if samples obtained from 3- and 5-layer cross-laminated timber boards are used as beams, the outer layer and interlayer of 5-layer CLTs with yellow pine should be applied parallel to the glue line, perpendicular to the glue line from CLT boards produced with 3-layer polyurethane glue or parallel to the glue line from CLT boards produced with 3-layer PVAc glue. In cases where thermal insulation is important, 3-layer yellow pine-fir-yellow pine (SGS) and five-layer oak-fir-fir-fir-fir-fir-fir-oak (MGGGM) CLT boards with 20% perforation applied on the non-bearing parts and fir interlayer should be used. The sound absorption coefficients of CLT boards were found to be higher at frequency levels of 500-800 Hz, and perforation processes applied to the intermediate layers were found to increase the sound absorption coefficients of CLT boards. In order to increase the sound absorption and heat transmission coefficients, it is recommended that lower density materials should be preferred and the perforation processes to be applied to the interlayer should be more than 20%. The results were also digitally analyzed by finite element analysis (ANSYS), and the results obtained coincide with the experimental results within the acceptable margin of error. This allows it to be used as a reference for future similar studies.
Benzer Tezler
- Resilient design of CLT buildings against fire and earthquake
Çok katlı CLT binaların yangın ve depreme karşı direnç esaslı tasarımı
ÖMER ASIM ŞİŞMAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖMER TUĞRUL TURAN
PROF. DR. ARIO CECCOTTI
- Çapraz lamine ahşap panel yapı sistemleri ve birleşim özelliklerinin deneysel incelenmesi
Cross laminated timber (CLT) panel structural systems and experimental investigation of connections
AYGÜL CEYLAN
Doktora
Türkçe
2021
MimarlıkYıldız Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZEHRA CANAN GİRGİN
- Çapraz lamine ahşap (CLT) malzemenin bina enerji performansına etkisi: Trabzon ili örneği
The effect of cross-laminated timber (CLT) material on building energy performance: A case study of Trabzon city
HAZAL ARTUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
MimarlıkAvrasya ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ESRA LAKOT ALEMDAĞ
- Çapraz lamine ahşap duvarlar ile temel bağlantısında kullanılan profillerin tasarımı
Design of the profiles used in cross laminated timber walls to foundation connection
GÜLTEN TANDOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
MimarlıkAvrasya ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ESRA LAKOT ALEMDAĞ
- Çapraz lamine ahşap çok katlı konutların Türkiye koşullarında üretimi için bir model önerisi
A model proposal for the use of CLT panels in multi-storey housing production in Türkiye's conditions
DUYGU YÜREKLİ
Doktora
Türkçe
2023
MimarlıkDokuz Eylül ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZGÜL YILMAZ KARAMAN