Ahşap Yapıların Birleşim Bölgelerinde Karbon Elyaf Takviyeli Polimer Levhaların Kullanımının Araştırılması

Son yıllarda güçlendirme çalışmalarında sıklıkla kullanılan karbon elyaf takviyeli plastik levhaların ahşap yapıların birleşim bölgelerinde kullanımı incelenmiştir. Bilindiği üzere ahşap yapıların birleşim bölgelerinde çelik levha kullanımı sıkça rastlanan bir uygulamadır. Ancak ahşapta bulunan doğal nem nedeniyle çelik levhalar kolayca korozyona uğramakta, bu nedenle ahşap yapıların birleşim bölgelerindeki ahşap zamanla çürümekte ve ahşap yapıların ömrünü kısaltmaktadır. Yapılan bu çalışmayla çelik levhalar yerine korozyona uğramayan CFRP (karbon elyaf takviyeli plastik) kullanımının mekanik dayanım açısından uygunluğu araştırılmıştır. Bu çalışmada; kertmeli boy birleştirme numuneleri, uç uca boy birleştirme, L tipi, T tipi ve 45° gönye numunelerinden hazırlanmıştır. 6 ‘şar adet hazırlanan bu numuneler çekme (boy birleştirme numuneleri için) ve konsol eğilme (L, T ve 45° gönye numuneleri için) deneyine tabi tutulmuştur. Aynı cinsten numunelere ait sonuçlar birbirleriyle karşılaştırılmıştır. Çekme deney sonucunda karbon elyafla güçlendirilen numunelerin dayanımı çelik levhalarla güçlendirilen numunelerin dayanımına göre kertmeli boy birleştirmede % 44 ve uç uca boy birleştirmede % 26 arttığı tespit edilmiştir. Konsol eğilme deney sonucunda karbon elyafla güçlendirilen numunelerin dayanımı çelik levhalarla güçlendirilen numunelerin dayanımına göre L birleştirmede %60, T birleştirmede % 67 ve 45° gönyeli birleştirmede % 80 arttığı tespit edilmiştir.

Investigation of Used of Carbon Fiber Reinforced Polymer Sheets in Joints of Wooden Structures

In recent years, the usage of carbon fiber reinforced plastic sheets which are frequently used in reinforcement works in the joints of wooden structures were investigated As it is known, the use of steel plates in the joints of wooden structures is a common application. However, due to the inherent moisture in the wood, the steel plates are easily corroded, so the wood in the joints of the structures decays and shortens the life of the wooden structures. In this study, the suitability of the use of noncorrodible CFRP (carbon fiber reinforced plastic) instead of steel sheets in terms of mechanical strength was investigated. In this study, Longitudinal Notched Lap Joint samples from end-to-end on length, L type, T type and 45 ° miter samples were prepared. 6 specimens of each sample were subjected to tensile test (for Longitudinal Notched Lap Joint samples) and console bending (for L, T and 45 ° miter samples). The results of the specimens in each sample type were compared with each other. As a result of the tensile test, the strength of carbon fiber-reinforced samples was found to increase 44% for the Longitudinal Notched Lap Joint samples and 26% in end-to-end joining samples and 9% in tongued longitudinal joining samples, according to the strength of the samples reinforced by steel plates. As a result of the console bending test, the strength of the carbon fiber reinforced samples was found to increase by 60% in the L-joining, 67% in the T-joining and 80% in the 45 ° miter joint samples according to the strength of the steel plates reinforced samples.

PDF

___

[1] Chen, C.J., Mechanical behavior of fiberglass reinforced timber joints. Ph.D Thesis N° 1940. Swiss Federal Institute of Technology Lausanne EPFL, Switzerland, 1999.
[2]. Saribiyik, M., Akgül T., “GFRP Bar Element To Strengthen Timber Connection Systems” Scientific Research and Essays Vol. 5 (13), pp. 1713-1719, 4 July, 2010
[3]. “Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği, Deprem Etkisi Altında Binaların Tasarımı İçin Esasları” Afet ve Acil Durum Yönetm Başkanlığı, Ankara, 2018
[4] Günay R., Geleneksel Ahşap Yapılar /Sorunları Ve Çözüm Yolları, Birsen Yayınevi, 2007.
[5]. Eckelman, C., A., “A Look at. The Strength Design of Furniture”, Forest Product Journal, (16) 3: 21–24, 1966.
[6]. İnternet sitesi; http://www.haber7.com /mimari/haber/1000784-civisiz-ahsap-camibuyuluyorErişimTarihiOcak 20, 2019.
[7]. Premrov, M., Dobrila, P., and Bedenik, B.S., “Analysis of timber framed walls coated with CFRP strips strengthened fibre-plaster boards”, Faculty of Civil Engineering, University of Maribor, Maribor, Slovenia, 1-12 (2003).
[8]. HuiChuan, C., Xie, Y.M., Li, Y.F., Lin, L.D., and Tsai, M.J., “Study on the accelerated aging of CFRP-wood composites”, Forest Products Industries, EbscoHost, 24: 237-246 (2007).
[9]. Yeou-Fong L., Xie, Y.M., andTsai, M.J., “Enhancement of the flexural performance of retrofitted wood beams using CFRP composites heats”, Construction and Building Materials, Science Direct Journals, 23 (1): 411-420 (2009).
[10]. Martin Sviták, Štefan Barcík, Jakub Ryspler, Application Of Carbon Fibers On Wood Beams. University of Life Sciences Prague Faculty of Forestry and Wood Sciences. 2015, Czech
[11]. Luggin, W., Bergmeister, K., “Carbon fiber reinforced and pre stressed timber beams”, 2nd Int. PhD. Symposium in Civil Engineering, Budapest (1998).
[12].Borri, A., and Corradi, M., “A method for flexural reinforcement of old wood beams with CFRP materials”, Composites Part B: Engineering, Science Direct Journals, 36 (2): 143-153 (2005).
[13]. PUPSYS Tomas, CORRADI Marco, BORRI Antonio and AMESS Leon. Bending Reinforcement of Full-Scale Timber Beams with Mechanically Attached GFRP Composite Plates. Dept. of Mechanical & Construction Engineering, Northumbria University, july 2017. United Kingdom,
[14]. Yashida Nadir , Praveen Nagarajan , Mohammed Ameen , Muhammed Arif , Flexural stiffness and strength enhancement of horizontally glued laminated wood beams with GFRP and CFRP composite sheets. Department of Civil Engineering, College of Engineering Trivandrum, Thiruvananthapuram, February 2016, Kerala, India
[15] Muratoğlu, A., (2011). Restorasyonda Ahşap Yapı Elemanlarının Karbon Fiber TakviyeliPolimerler (Cfrp) İle Güçlendirilmesi: Karabük Üniversitesi.
[16] Peter A. Claisseu, Tim J. Davis, High performance jointing systems for timber, School of The Built Environment, Coventry University, Priory Street, Coventry, March 1998, UK
[17]. J.P. Reis, M.F.S.F. de Moura, F.G.A. Silva, N. Dourado, Dimensional optimization of carbon-epoxy bars for reinforcement of wood beams. November 2017, Portugal
[18] Örs Y., Keskin H., “Ağaç Malzeme Bilgisi”, Atlas Yayınları, İstanbul Temmuz, 2001.
[19]. İnternet sitesi: www.esakimya.com.tr Erişim Tarihi: Aralık 05, 2018
[20]. TS 2470 “Odunda Fiziksel Ve Mekanikse Deneyler İçin Numune Alma Metotları Ve Genel Özellikler”, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, Kasım 1976
[21] TS 647, Ahşap Yapıların Hesap Ve Yapım Kuralları, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 1979.
[22] TS 4499, Ahşap Birleştirmeler- Terimler Tanımlar, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 1985.
[23]. TS 2475, Odunda Liflere Paralel Doğrultuda Çekme Gerilmesinin Tayini, TSE, Ankara, 1976.
[24]. TS 2474, “Odunun Statik Eğilme Dayanımının Tayini”, TSE., Ankara, 1976.