Farklı ölçülerde köşe destek elemanı kullanılmış T-tipi kavelalı mobilya birleştirmelerinin moment ve kesme kuvveti taşıma kapasiteleri

Bu çalışmada, T-tipi kavelalı tutkallı mobilya birleştirmelerinde, köşe destek elemanı boyutunun moment ve kesme kuvveti taşıma performansı üzerindeki etkileri incelenmiştir. Deney örnekleri, Doğu kayını (Fagus orientalis Lipsky) ve sarıçam (Pinus sylvestris L.) odunlarından hazırlanmıştır. Doğu kayını kavelalar ile polivinilasetat (PVAc) tutkalı kullanılarak birleştirilmiş deney örnekleri, 30x30x25 mm, 40x40x25 mm, 50x50x25 mm ve 60x60x25 mm ölçülerindeki köşe destek elemanları ile desteklenmiştir. 2 deney türü, 2 ağaç türü, 4 değişik boyutta köşe destek elemanı, kontrol örnekleri ve her örnekten 10 yineleme olmak üzere toplam 200 örnek hazırlanmış olup, eğilme ve kesme yükleri altında denenerek moment ve kesme kuvveti taşıma performansları belirlenmiştir. Ayrıca, köşe destek elemanı boyutu ile moment ve kesme performansı arasındaki ilişkiler incelenerek matematiksel modeller geliştirilmiştir. Böylece, mobilya tasarımcıları bu eşitlikleri kullanarak her bir ağaç türü için, köşe destek elemanı boyutuna göre moment ve kesme kuvveti değerlerini önceden tahmin edebileceklerdir. Deneyler sonucunda, Doğu kayınından hazırlanmış 60x60x25 mm ölçülerindeki köşe destek elemanlı örnekler hem moment, hem de kesme performansında en yüksek değerleri vermiştir.

Bending moment and shear force capacities of the T-type doweled furniture joints reinforced with different sizes of corner blocks

In this study, effects of the corner block dimensions on moment and shear force capacities for T-type glued doweled furniture joints were investigated. Specimens were prepared of Turkish beech (Fagus orientalis Lipsky) and Scotch pine (Pinus sylvestris L.) woods. The specimens jointed with beech dowels and polyvinylacetate (PVAc) adhesive were reinforced by the corner blocks measuring of 30x30x25 mm, 40x40x25 mm, 50x50x25 mm ve 60x60x25 mm. A total of 200 specimens included 2 test types, 2 wood species, 4 corner block dimensions, control specimens, and 10 replications for each were prepared and tested under static bending and shear loads, thus the moment and shear force bearing performances were determined. Furthermore, the mathematical models were developed by analyzing the relations between the corner block dimensions and moment and shear performances. Therefore, furniture designers could estimate the moments and shear forces for each wood species as a function of corner block dimension by utilizing these predictive expressions. At the end of the tests, the specimens prepared of beech and reinforced with 60x60x25 mm corner blocks gave the highest values for both moment and shear performances.

PDF

___

1. Eckelman, C., A., “A Look at... The Strength Design of Furniture”, Forest Product Journal, (16) Cilt 3, 21–24, 1966.
2. Kasal, A., Masif ve Kompozit Ağaç Malzemelerden Üretilmiş Çerçeve Konstrüksiyonlu Koltukların Performansı, Doktora Tezi, G.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara, 2004.
3. Örs, Y., Efe, H., “The Mechanical Behavior Properties of Fasteners in Furniture Design for Frame Construction”, Turkish Journal of Agriculture and Forestry, Cilt 22, 21-28, 1998.
4. Aoki, T., Kojıma A. Ugama, S., “The Strength of Dowel Joints”, Tech. Note 68. Bulletin of Industrial Arts Institute, Tokyo, 1963.
5. Eckelman, C., A., “Bending Strength and Moment Rotation Characteristics of Two–Pin Dowel Joints”, Forest Product Journal, Cilt 21, No 3, 35–39, 1971.
6. Eckelman, C., A., “Shear Strength of Dowel Joints”, Furniture Design and Manufacturing, Cilt 43, No 11, 52-55, 1971.
7. Eckelman, C.A., “The Fatigue Strength of Two- Pin Moment-Resistance Dowel Joints”, Forest Products Journal, 4, 43-48, 1970.
8. Eckelman, C., A., “Out–of–Plane Strength and Stiffness of Dowel Joints”, Forest Product Journal, Cilt 29, No 8, 32–38, 1979.
9. Efe, H., “Çerçeve Konstrüksiyonlu Mobilya “T” Birleştirmelerinin Mekanik Davranış Özellikleri”, G.Ü., Endüstriyel Sanatlar Eğitim Fakültesi Dergisi, Cilt 6, No 6, 113-131, 1998.
10. Altınok, M., Söğütlü, C., Döngel, N., “Zıvanalı “T” Birleştirmelerde Ağaç Türü, Tutkal Çeşidi ve Presleme Yönünün Çekme Direncine Etkileri”, Turkish Journal of Agriculture and Forestry, Cilt 24, No 6, 767–771, 2000.
11. Altınok, M., Söğütlü, C., Döngel, N., “Şerit Testerede Açılmış Zıvanalı Birleşmenin Çekme Direncini Etkileyen Temel Faktörlerin Analizi”, Z.K.Ü. Karabük Teknik Eğitim Fakültesi, Teknoloji Dergisi, Cilt 3, No 2–3, 195–203, 2000.
12. Efe, H., Kasal, A., “Çerçeve Konstrüksiyonlu Mobilya “T” Tipi Kavelalı Birleştirmelerde Köşe Destek Elemanı Boyutunun Çekme Direncine Etkisi”, G.Ü., Fen Bilimleri Dergisi, Cilt 16, No 2, 339-350, 2003.
13. Kasal, A., Erdil, Y.Z., Eckelman, C.A., “Shear Force and Bending Moment Capacities of Joints Constructed with Glued Corner Blocks”, Forest Products Journal, Cilt 56, No 9, 74-79, 2006.
14. TS 4539, “Ahşap Birleştirmeler–Kavelalı Birleştirme Kuralları”, T.S.E. , Ankara, 1985.
15. TS 3891, “Yapıştırıcılar–Polivinilasetat Esaslı Emülsiyon (Ahşap Malzeme İçin)”, (Tadil AMD1: 1992 – 07 ), T.S.E. , Ankara, 1982.
16. Polisan, Üretici Firma, http://www.polisan.com.tr, Bolu, 1996.
17. TS 2471, “Odunda, Fiziksel ve Mekaniksel Deneyler İçin Rutubet Miktarı Tayini”, T.S.E., Ankara, 1976.
18. TS 2472, “Odunda Fiziksel ve Mekanik Deneyler İçin Birim Hacim Ağırlığı Tayini”, T.S.E., Ankara, 1976.
19. Eckelman, C., A., “Shear and Bending Strength of Glued Corner Blocks”, Furniture Design and Manufacturing, Cilt 44, No 6, 50-56, 1972.
20. Hill, D., M., and Eckelman, C., A., “Flexibility and Bending Strength of Mortise and Tenon Joints”, Furniture Design and Manufacturing, Cilt 45, No 1, 54-61, 1973.
21. Zhang, J., Quin, F., and Tackett, B., “Bending Strength and Stiffness of Two-pin Dowel Joints Constructed of Wood and Wood Composites”, Forest Product Journal, Cilt 51, No 2, 29–35, 2001.
22. Erdil, Y.Z., Kasal, A., Eckelman, C., A., “Bending Moment Capacity of Rectangular Motrise and Tenon Furniture Joints”, Forest Product Journal, Cilt 55, No 12, 209–213, 2005.
23. Eckelman, C. A., “Strength of Furniture Joints Constructed with Through-Bolt and Dowel- Nuts”, Forest Products Journal, Cilt 39, No 11/12, 41-46, 1989.
24. Rapid Interactive Structural Analysis (RISA–3D) Version 4.1, RISA Technologies Software, Foothill Ranch, 2000.
25. Örs, Y., Altınok, M., “Sandalye Tasarımında Kesit ve Çerçeve Optimizasyonu Modellemesi”, Turkish Journal of Agriculture and Forestry, Ek sayı No 2, 473–479, 1999.
26. Altınok, M., “Ahşap Tutkallı Birleşmelerde Yapışma Performansına Sıcaklık Artışının Etkileri”, Politeknik Dergisi, Cilt 5, No 4, 341- 345, 2002.