Ahşapların ve birleşim noktalarının fiber takviyeli polimerlerle (FRP) güçlendirilmesi.pdf

Embed Size (px)

Citation preview

  • T.C. SAKARYA NVERSTES

    FEN BLMLER ENSTTS

    AHAPLARIN VE BRLEM NOKTALARININ FBER TAKVYEL POLMERLERLE (FRP)

    GLENDRLMES

    YKSEK LSANS TEZ

    Tahir AKGL

    Enstit Anabilim Dal : YAPI ETM

    Tez Danman : Prof. Dr. Ahmet APAY

    Ortak Danman : Yrd. Do. Dr. Mehmet SARIBIYIK

    Haziran 2007

  • T.C. SAKARYA NVERSTES

    FEN BLMLER ENSTTS

    AHAPLARIN VE BRLEM NOKTALARININ FBER TAKVYEL POLMERLERLE (FRP)

    GLENDRLMES

    YKSEK LSANS TEZ

    Tahir AKGL

    Enstit Anabilim Dal : YAPI ETM

    Bu tez 11 / 06 /2007 tarihinde aadaki jri tarafndan Oybirlii ile kabul edilmitir.

    Prof. Dr. Ahmet APAY Prof. Adil ALTUNDAL Y. Do. Dr. brahim YKSEL

    Jri Bakan ye ye

  • ii

    TEEKKR

    Tezin hazrlanmas aamasnda bana her trl destei veren danman hocalarm

    Sayn Prof. Dr. Ahmet APAY ve Yrd. Do. Dr. Mehmet SARIBIYIKa, grlerini

    benimle paylaan Ar. Gr. sa VURALa ve tm blm hocalarma teekkr bir

    bor bilirim. Ayrca maddi manevi desteklerinden dolay ev arkadalarm Mustafa

    GEDK ve Mehmet KARAKAYAya ve desteini hibir zaman benden esirgemeyen

    aileme sonsuz kranlarm sunarm.

    Ayrca tez almalarmda maddi destek salayan Sakarya niversitesi Bilimsel

    Aratrma Projeler Komisyonu Bakanlna teekkr ederim.

  • iii

    NDEKLER

    TEEKKR......................................................................................................... ii

    NDEKLER .................................................................................................. iii

    SMGELER VE KISALTMALAR LSTES...................................................... vi

    EKLLER LSTES ......................................................................................... vii

    TABLOLAR LSTES......................................................................................... xii

    ZET................................................................................................................... xiii

    SUMMARY......................................................................................................... xiv

    BLM 1. GR 1

    1.1. Literatr almalar..... 4

    BLM 2. AHAP YAPILAR 7

    2.1. Ahabn Tanm.... 7

    2.2. Ahabn zellikleri................................................................................... 8

    2.2.1. Fiziksel zellikleri ......................................................................... 8

    2.2.2. Ahabn kimyasal zellikleri: ........................................................ 10

    2.2.3. Mekanik zellikler......................................................................... 11

    2.2.4. Termik zellikler ........................................................................... 12

    2.2.5. Akustik zellikler .......................................................................... 12

    2.2.6. Elektrikle ilgili zellikler............................................................... 13

    2.2.7. Estetik zellikler............................................................................ 13

    2.2.8. Oksitlenme zellikleri: .................................................................. 13

    2.3. Gemiten Gnmze Ahap Yaplarda Tayc Sistemler .................... 13

    2.4. Tayc Sistem eitleri........................................................................... 15

    2.4.1. at tayc elemanlar:................................................................. 15

    2.4.2. Deme-kiri elemanlar: .............................................................. 15

    2.4.3. Merdivenler: .................................................................................. 15

  • iv

    2.4.4. Duvarlardaki tayc elemanlar: ................................................... 15

    2.4.5. Temeller:... 16

    2.5. Ahap Yaplarn Tayc Sistemlerinde Kullanlan Birletirme

    eitleri................................................................................................... 17

    BLM 3. CAM ELYAF TAKVYEL PLASTKLER (CTP) 21

    3.1. CTPnin Tarihsel Geliimi ....................................................................... 21

    3.2. Cam Elyaf................................................................................................. 23

    3.3. CTP retim Yntemleri ........................................................................... 25

    3.3.1. Pultruzyonla retilen CTP malzemelerinin zellikleri.................. 26

    3.3.2. Pultruzyon (Profil ekme) ynteminin avantajlar.... 26

    3.4. CTP nin naat Sektrnde Kullanm Uygulamalar ............................... 27

    3.4.1. Cephe kaplama panelleri ................................................................. 28

    3.4.2. CTP beton kalplar ......................................................................... 28

    3.4.3 CTP borular ...................................................................................... 29

    3.4.4. Kprler ve at Makaslar............................................................. 30

    3.4.5. Prefabrik yaplar .............................................................................. 30

    3.4.6. Restorasyon ve glendirme uygulamalar ..................................... 31

    3.4.6.1. Kolonlardaki kullanm ekilleri............................................ 33

    3.4.6.2. Kirilerdeki uygulama ekilleri............................................. 35

    3.4.6.3. Demelerdeki uygulama ekilleri........................................ 36

    3.4.6.4. Duvarlarda uygulama ekilleri.............................................. 37

    3.4.6.5. Yma yaplar uygulama ekilleri......................................... 38

    3.4.6.6. Ahap yaplarda uygulama ekilleri...................................... 39

    BLM 4. DENEYSEL ALIMALAR 43

    4.1. ekme Deneyi ........................................................................................... 44

    4.1.1. ekme deneyinde kullanlan makine ve ekipmanlar....................... 46

    4.1.1.1. ekme makinesi.................................................................... 46

    4.1.1.2. Kumpas................................................................................. 47

    4.1.2. ekme deney numunelerinin hazrlanmas ..................................... 48

    4.1.2.1. CTP numunelerin hazrlanmas............................................. 48

    4.1.2.2. Ahap numunelerin hazrlanmas.......................................... 49

  • v

    4.1.2.3.Deney numuneleri hazrlanmasnda dikkat edilecek hususlar 50

    BLM 5. DENEYLERN YAPILMASI VE SONULARININ

    DEERLENDRLMES

    51

    5.1. Cam Elyaf Takviyeli Plastiklerin (Ctp) ekme Deneyi........................... 51

    5.2. Masif Ahap ekme Deneyi..................................................................... 54

    5.3. Yaptrlarak Birletirilmi Ahap Deneyi............................................... 57

    5.4. Tek Kavelal Birletirme Deneyi.............................................................. 61

    5.5. ift Kavelal Birletirme Deneyi.............................................................. 64

    5.6. Tek CTP ubuklu Birletirme Deneyi...................................................... 68

    5.7. ift CTP ubuklu Birletirme Deneyi...................................................... 71

    5.8. Tek CTP ubuklu Tek Kavelal Birletirme Deneyi................................ 75

    5.9. Tek CTP ubuklu ift Kavelal Birletirme Deneyi................................ 79

    5.10. ift CTP ubuklu Tek Kavelal Birletirme Deerleri.......................... 83

    5.11. ift CTP ubuklu ift Kavelal Birletirme Deerleri.......................... 87

    BLM 6. SONU VE DEERLENDRME 92

    KAYNAKLAR.. 95

    ZGEM... 98

  • vi

    SMGELER VE KISALTMALAR LSTES

    FRP : Fiber takviyeli polimerler

    CFRP : Karbon fiber takviyeli polimerler

    GFRP : Cam fiber takviyeli polimerler

    CTP : Cam takviyeli plastikler

    : Birim deformasyon : Gerilme E : Elastisite modl

    BHA : Birim hacim arlk

    W : Su ierii

    Gw : Malzemenin slak arl

    G0 : Malzemenin kuru arl

    L : Boy deiimi

    L : lk boy

    TS : Trk standartlar

    P : Yk

    A : Alan

  • vii

    EKLLER LSTES

    ekil 2.1. Basn dayanm- Su ierii grafii................................................ 9

    ekil 2.2. Ke birletirmelerde farkl rnek grnler............................... 17

    ekil 2.3. Orta birletirmelerde farkl rnek grnler................................. 18

    ekil 2.4. En birletirmelerde farkl rnek grnler................................... 18

    ekil 2.5. Boy birletirmelerde farkl rnek grnler. 20

    ekil 3.1. Cephe Kaplamalar. 28

    ekil 3.2. CTP Borular................................................................................... 29

    ekil 3.3. at makaslar ve kprler ............................................................ 30

    ekil 3.4. Ctp sistemle yaplan yap .............................................................. 31

    ekil 3.5. Deprem etkisiyle patlayan betonarme kolonlar.............................. 33

    ekil 3.6. FRPlerle glendirilmi betonarme kolonlar................................ 34

    ekil 3.7. FRPlerle glendirilmi betonarme kiriler ................................. 36

    ekil 3.8. FRPlerle glendirilmi betonarme deme ve kpr tablas... 37

    ekil 3.9 . FRPlerle glendirilmi duvar.. 38

    ekil 3.10. FRPlerle glendirilmi ta kemer 39

    ekil 3.11. Ahap tayc sistemlerin FRPlerle glendirilmesi 40

    ekil 3.12. Eilme deneyine tabi tutulan FRPlerle glendirilmi deney

    numuneleri.. 41

    ekil 3.13. ekme deneyine tabi tutulan FRPlerle glendirilmi deney

    numuneleri.. 42

    ekil 4.1. Geleneksel glendirmede lif srekliliini salamak amacyla

    yaplan ahap boy birletirmeler 45

    ekil 4.2. ekme makinesi eneleri ve dzenei... 46

    ekil 4.3. ekme makinesi ve donanm 47

    ekil 4.4. Dijital Kumpas... 48

    ekil 4.5. Daire kesitli CTP profilleri. 48

  • viii

    ekil 4.6. Kertmeli boy birletirmeli ahap numune.. 49

    ekil 5.1. CTP ekme numunesi. 51

    ekil 5.2. ekme deneyine tabi tutulmu CTP ekme numuneleri 51

    ekil 5.3. CTP ubuklara ait gerilme deformasyon grafikleri........................ 52

    ekil 5.4. CTP ubuklara ait toplam gerilme deformasyon grafii 53

    ekil 5.5. Masif ahap numunesi ve boyutlar 54

    ekil 5.6. ekme makinesine yerletirilmi masif ahap... 54

    ekil 5.7. ekme deneyine tabi tutulmu masif ahap... 54

    ekil 5.8. Masif ahap numunelerine ait gerilme deformasyon grafikleri..... 55

    ekil 5.9. Masif ahap numunelerine ait gerilme deformasyon grafikleri..... 56

    ekil 5.10. Masif ahap numuneleri ile CTP numunelerinin karlatrlmas. 57

    ekil 5.11. Yaptrlarak birletirilmi ahap numunesi ve boyutlar.. 57

    ekil 5.12. ekme makinesine balanm yaptrlarak birletirilmi ahap

    numune... 58

    ekil 5.13. ekme deneyine tabi tutulmu yaptrlarak birletirilmi ahap

    numune... 58

    ekil 5.14. Yaptrlarak birletirilmi ahap numunelerine ait gerilme

    deformasyon grafikleri... 59

    ekil 5.15. Yaptrlarak birletirilmi ahap numunelerine ait gerilme

    deformasyon grafii... 60

    ekil 5.16. Masif ahap numuneleri ile yaptrlarak birletirilmi ahap

    numunelerin karlatrlmas. 60

    ekil 5.17. Tek kavelal deney numunesi. 61

    ekil 5.18. Tek kavelal ahap numune 62

    ekil 5.19. ekme deneyine tabi tutulmu Tek kavelal ahap numune.. 62

    ekil 5.20. Tek kavelal ahap birletirme numunelerine ait gerilme

    deformasyon grafikleri... 63

    ekil 5.21. Tek kavelal ahap birletirme numunelerine ait toplam gerilme

    deformasyon grafii... 63

    ekil 5.22. Birletirilmi ahap ile tek kavelal ahap birletirme

    numunelerinin karlatrlmas.. 64

    ekil 5.23. ift kavelal deney numunesi. 64

    ekil 5.24. ift kavelal ahap numune 65

  • ix

    ekil 5.25. ekme deneyine tabi tutulmu ift kavelal ahap numune.. 65

    ekil 5.26. ift kavelal ahap birletirme numunelerine ait gerilme

    deformasyon grafikleri... 66

    ekil 5.27. ift kavelal ahap birletirme numunelerine ait toplam gerilme

    deformasyon grafii... 66

    ekil 5.28. Kavelal ve kavelasz ahap birletirme numunelerinin

    karlatrlmas.. 67

    ekil 5.29. Masif ahap gerilme deerinin kavelal ve kavelasz numunelerle

    karlatrlmas.. 67

    ekil 5.30. Tek CTP ubukla glendirilmi deney numunesi 68

    ekil 5.31. Tek CTP ubuklu ahap numune... 69

    ekil 5.32. ekme deneyine tabi tutulmu tek CTP ubuklu ahap numune... 69

    ekil 5.33. Tek CTP ubukla glendirilmi ahap birletirme numunelerine

    ait gerilme deformasyon grafikleri. 70

    ekil 5.34. Tek CTP ubukla glendirilmi ahap birletirme numunelerine

    ait toplam gerilme deformasyon grafii. 70

    ekil 5.35. Birletirilmi ahap ile tek CTP ubukla glendirilmi ahap

    birletirme numunelerinin karlatrlmas 71

    ekil 5.36. ift CTP ubukla glendirilmi deney numunesi 72

    ekil 5.37. ift CTP ubuklu ahap numune... 72

    ekil 5.38. ekme deneyine tabi tutulmu ift CTP ubuklu ahap numune.. 72

    ekil 5.39. ift CTP ubukla glendirilmi ahap birletirme numunelerine

    ait gerilme deformasyon grafikleri. 73

    ekil 5.40. ift CTP ubukla glendirilmi ahap birletirme numunelerine

    ait toplam gerilme deformasyon grafii. 74

    ekil 5.41. Birletirilmi ahap ile tek CTP ubukla glendirilmi ahap

    birletirme numunelerinin karlatrlmas 74

    ekil 5.42. Masif ahap, yaptrlarak birletirilmi ahap, tek CTP ubukla

    glendirilmi ahap ve ift CTP ubukla glendirilmi ahap

    birletirme numunelerinin karlatrlmas 75

    ekil 5.43. Tek ubuk tek kavelayla glendirilmi deney numunesi. 75

    ekil 5.44. Tek CTP ubuk tek kavelal Ahap numune.. 76

    ekil 5.45. ekme deneyine tabi tutulmu tek CTP ubuk tek kavelal ahap 76

  • x

    numune..

    ekil 5.46. Tek CTP ubuk tek kavelal glendirilmi ahap birletirme

    numunelerine ait gerilme deformasyon grafikleri.. 77

    ekil 5.47. Tek CTP ubuk tek kavelal glendirilmi ahap birletirme

    numunelerine ait toplam gerilme deformasyon grafii.. 78

    ekil 5.48. Birletirilmi ahap ile tek CTP ubuk tek kavelal

    glendirilmi ahap birletirme numunelerinin karlatrlmas. 78

    ekil 5.49. Birletirilmi ahap ile tek CTP ubuk tek kavelal

    glendirilmi ahap birletirme numunelerinin karlatrlmas. 79

    ekil 5.50. Tek CTP ubuk ift kavelayla glendirilmi deney numunesi. 79

    ekil 5.51. Tek CTP ubuk ift kavelal Ahap numune. 80

    ekil 5.52. ekme deneyine tabi tutulmu tek CTP ubuk ift kavelal ahap

    numune... 80

    ekil 5.53. Tek CTP ubuk ift kavelal glendirilmi ahap birletirme

    numunelerine ait gerilme deformasyon grafikleri.. 81

    ekil 5.54. Tek CTP ubuk ift kavelal glendirilmi ahap birletirme

    numunelerine ait toplam gerilme deformasyon grafii. 81

    ekil 5.55. Tek CTP ubuk ift kavelal glendirilmi ahap ile tek CTP

    ubuk tek kavelal ve birletirilmi ahap numunelerinin

    karlatrlmas.. 82

    ekil 5.56. Tek CTP ubuk ift kavelal glendirilmi ahap ile tek CTP

    ubuk tek kavelal ve tek kavelal numunelerinin

    karlatrlmas.. 83

    ekil 5.57. ift ubuk Tek Kavelayla Glendirilmi Deney Numunesi 83

    ekil 5.58. ift CTP ubuk tek kavelal Ahap numune.. 84

    ekil 5.59. ekme deneyine tabi tutulmu ift CTP ubuk tek kavelal ahap

    numune... 84

    ekil 5.60. ift CTP ubuk tek kavelal glendirilmi ahap birletirme

    numunelerine ait gerilme deformasyon grafikleri.. 85

    ekil 5.61. ift CTP ubuk tek kavelal glendirilmi ahap birletirme

    numunelerine ait toplam gerilme deformasyon grafii.. 86

    ekil 5.62. Birletirilmi Ahap le ift CTP ubuk Tek Kavelal

    Glendirilmi Ahap Birletirme Numunelerinin 86

  • xi

    Karlatrlmas.

    ekil 5.63. ift CTP ubuk ile ift CTP ubuk tek kavelal glendirilmi

    ahap birletirme numunelerinin karlatrlmas.. 87

    ekil 5.64. ift CTP ubuk ift kavelayla glendirilmi deney numunesi. 87

    ekil 5.65. ift CTP ubuk ift Kavelal Ahap Numune.. 88

    ekil 5.66. ekme Deneyine Tabi Tutulmu ift CTP ubuk ift Kavelal

    Ahap Numune... 88

    ekil 5.67. ift CTP ubuk ift kavelal glendirilmi ahap birletirme

    numunelerine ait gerilme deformasyon grafikleri.. 89

    ekil 5.68. ift CTP ubuk ift Kavelal Glendirilmi Ahap Birletirme

    Numunelerine ait toplam gerilme deformasyon grafii. 90

    ekil 5.69. ift CTP ubuk ift kavelal glendirilmi ahap ile ift CTP

    ubuk tek kavelal ve birletirilmi ahap numunelerinin

    karlatrlmas. 90

    ekil 5.70. ift CTP ubuk ift kavelal glendirilmi ahap ile ift CTP

    ubuk tek kavelal ve ift kavelal numunelerinin

    karlatrlmas.. 91

    ekil 6.1. Deneye tabi tutulan masif ahap ve birletirilmi ahap

    numunelerinin karlatrlmas.. 92

  • xii

    TABLOLAR LSTES

    Tablo 2.1. Ahabn mekanik dayanmlar 11

    Tablo 3.1. Baz cam elyaf trleri ve kompozisyonlar 24

    Tablo 3.2. Baz cam elyaf trlerinin mekanik zellikleri 24

    Tablo 6.1. Deneye tabi tutulan tm numunelerin ortalama ekme gerilmesi

    deerleri... 92

  • xiii

    ZET

    Anahtar kelimeler: Ahap yap, ekme mukavemeti, kertmeli boy birletirme, CTP, saram. Trkiyede eski yaplarn byk ksmn oluturan ahap yaplarn tarihsel sre ierisinde doal etkenlerden kaynaklanan ypranmalar kanlmazdr. Gerek mevcut tarihi dokunun korunmas gerekse yeni ina edilecek ahap yaplarda durabilitenin salanmas amacyla ahabn zayf blgelerinde, zellikle birleim blgelerinde glendirme yaplmasna ihtiya duyulmaktadr.

    Birletirme blgelerinde oluan gerilme younluunu gidermek, lif sreksizliliini ortadan kaldrmak ve birletirme yzeylerinde oluacak kayma yzeylerini ortadan kaldrmak amacyla glendirme yaplmas kanlmazdr. Yaplacak glendirmelerde Betonarme yaplarn onarm ve glendirmesinde yaygn olarak kullanlan fiber takviyeli plastikler (FRP) kullanlarak yksek dayanma sahip, korozyona uramayan, hafif, uygulanmas kolay, ahap grnm bozmayacak bir glendirme yaplmas mmkndr.

    Bu almada; ahap yap konstrksiyon sisteminde, ekmeye alan yap elemanlarnn lif srekliliinin salanmas hedeflenmektedir. Bu amala, fiberlerle glendirilmi kavelal ve kavelasz kertmeli boy birletirmelerin, birleim blgelerinin mekanik performanslar incelenmitir. Deney numuneleri yap sektrnde bol miktarda bulunan ve ahap yap uygulamalarnda kullanlan saramdan hazrlanmtr. Yaplan deney numunelerinin performans deerlendirilmelerinin yaplabilmesi iin ahit numunelerle birlikte, yaptrmal birletirme, kavelal birletirme, CTPli birletirme, kavela + CTPli birletirme eklinde, 10 farkl tipte 5 er adet deney numuneleri hazrlanm ve ekme deneyine tabi tutulmutur. Numunelerin hazrlanmasnda Teknobont 200 epoksisi kullanlmtr. almann sonucunda ekme mukavemeti, kavelal kertmeli boy birletirmede cam fiberlerle glendirilmi numunelerle, yaptrlm birletirme numunelerinden % 200 daha yksek ekme dayanmna ulalmtr. Uygulanan glendirme teknii sonucunda elde edilen en yksek ekme mukavemeti tek paradan oluan masif ahabn (ahit numunenin) ekme direncinin %70 ine kadar ulalmtr.

  • xiv

    REINFORCMENT OF TIMBER AND ITS JOINTING POINTS WITH FIBER REINFORCED PLASTIK SUMMARY Key Words: Timber Building, Timber Structures, Tensile Strength, FRP, Yellow Pine Timber Timber structures have been used since many years ago in the different regions. In order to obtain both durability and originality of the timber structures it is necessary to strengthen them especially in the connecting places. The main purposes of the strengthing in the connecting places are to decrease the tension stress, to eliminate fiber transitoriness and to remove shear surfaces. In recently, it has been increased the strengthing for timber buildings like reinforced concrete buildings by using Fiber Reinforced Polymer (FRP). Because FRP has high strength, light weight corrosion resistance and is also very easy to apply to the structures. In this study it has been aimed to gain the fiber continuity of timber constrictions systems. In this reason, it has been investigated mechanical performances of the connecting places built both with wooden nail and without wooden-nail. Experiments have been done in the laboratory to investigate the mechanical performance of the connecting places. The specimen used for experiments have been chosen from yellow pine timber, which is very abundant in the building sector. In order to investigate performances of the specimen used in the experiments, some pre-experiments have been done before the main experiments. 5 specimens in 10 different types have been prepared and tested subjected tensile strength. Epoxy Teknobont 200 has been used for preparing the specimen. The out comes demonstrate that the tensile strength of the specimen, which was connected with wooden nail, has higher than stickle specimen and this ratio is about 200 %. In addition the tensile strength ratio have reached 70 % of the to pre-experiment specimen tensile strength.

  • BLM 1. GR

    Son yllarda mhendis ve mimarlar; beton, elik, ahap, ta, plastik, cam gibi

    malzemelerin eitli ekil ve oranlarda bir araya getirilmesi ile daha ok kullanl

    malzemeler elde etmek konusunda youn bir aba gstermektedirler. Bunun yannda,

    yksek mukavemetli cam elyaf, karbon, bor, aramit gibi yeni malzemeler

    gelitirilmektedir. Gelitirilen bu malzemeler ilk olarak risk seviyesi yksek

    uygulamalarda kullanlmakla beraber daha sonralar yapsal uygulamalarda

    kullanlmaya balanmtr.

    Son yllarda elik ve betonarme binalarn glendirmesinde olduu gibi ahap

    yaplarda da fiber takviyeli plastikler (FRP) uygulamalarnn saysnn olduka fazla

    olduu grlmektedir [2]. Ahap yap tasarmnda eleman byl uygun

    birletirme detaylarna baldr. Yksek performansl birletirme sistemlerinin

    kullanm, kullanlan ahap hacminin azalmasna ramen ayn salaml elde etmeyi

    salar. Yaplan almalarda tasarlanan ahap yaplarn birletirme blgelerinin

    yksek performans sergilemesi, ekme yklerine kar dayanmn arttrmak bunun

    ise bu blgelerin elyaf takviyeli plastikler kullanlarak glendirilmesiyle mmkn

    olduunu tespit edilmitir. Ahap yaplarn glendirilmesindeki balca sebepler

    arasnda zamanla d etkenler ve depremler sonucu oluan hasarlar giderilmek,

    restorasyon yoluyla yk tama kapasitesini arttrmak, yetersiz detaylandrmaya bal

    ortaya kan erken yorulma ve krlmalar nlemek, yalanmayla oluan bozulmalara

    bal yk tama kapasitesinde meydana gelen kayplar bertaraf etmek gibi etkenler

    saylabilir.

    lkemizin deprem kua zerinde olmas ve bu nedenle, depreme dayankl yap

    tasarlamak ve retmek kadar, depremde hasar grm yaplarn onarm

    yntemlerinin bilinmesi de bir zorunluluk halini almtr. Yap elemanlarnn olas

  • 2

    depremler sonucunda veya kullanm srasnda zamanla glendirme ihtiyac ortaya

    kmaktadr.

    Ayrca lkemizin farkl blgelerinde uzun yllar nce yaplm ahap yaplarn

    tarihsel sre ierisinde doal etkenlerden kaynaklanan ypranmalar kanlmazdr.

    Gerek mevcut tarihi dokunun korunmas gerekse yeni ina edilecek ahap yaplarda

    durabilite salanmas amacyla ahabn zayf blgelerinde zellikle birleim

    blgelerinde glendirmeye ihtiya duyulmaktadr. nk uzun yllar boyunca yk

    altnda bulunan ahap tayc sistemlerin birleim blgeleri zamanla rmekte ve

    yk tama kapasitesini kaybetmektedir.

    Deneysel almalarla gelitirilecek olan uygun bir glendirme modeli ile yaplacak

    restorasyonlarda lke ekonomisinin muhtemel kayplarnn nlenmesi ve var olan

    tarihi deerlerimizin ve Osmanl mimari dokusunun korunmas olacaktr.

    Gemi kltrlerin gnmze yansmas olan tarihi ahap yaplar srekli olarak

    varlklarn devam ettirmelidirler. Tarihi yaplar zerinde gerekli bilimsel almalar

    arttrlmal, yaplarn malzeme ve mukavemet asndan glendirilmesi iin gerekli

    almalar yaplmaldr. Bu almalar dorultusunda tarihi ahap yaplarn

    iyiletirilmesi iin uygulamaya dnk ilkeler saptamas hedeflenmektedir.

    Yaplan restorasyon ve glendirme almalarnda, zamanla ahap tayc

    sistemlerin baz blgelerinde oluan kurtlanma, mantarlanma, rme vb.

    sebeplerden dolay deimesi gereken yap elemann tamamnn sistemden ayrlmas

    gerek maliyet ve iilik gerekse yap sal asndan sakncaldr. Bu durumda yap

    elemannn tamamn deitirmek yerine elemanlarda lokal deiiklie gidilmesi

    daha uygun grlmektedir. Yaplacak bu lokal deiiklik ile oluacak yeni birleim

    blgelerinin kavela, ivi, blonlama tekniiyle yaplmas statik adan istenen sonucu

    vermemektedir.

    Geleneksel glendirme tekniklerinde, ahap yaplarda birletirme yerlerinin byk

    kuvvetlere maruz kalmalar halinde metal kullanlmas genellikle tavsiye edilen bir

    zmdr. Ancak kullanlacak FRPnin metallere gre stn ynleri dikkate

  • 3

    alndnda FRP eritlerinin elik eritlerine gre en nemli avantajlar; hafiflik,

    korozyona uramama ve esneklik olarak sralanabilir. elikle yaplan

    glendirmelerin zamanla bakma ihtiya duyulmas, glendirilen blgelerde

    grnt kirlilii oluturmas ve yapya ekstra yk getirmesi kanlmazdr.

    Bir yapda bulunan iskelet sistemde tayc elemanlar genellikle basn, ekme ve

    eilmeye maruz kalmaktadr. Bu almada hasarl veya hasarsz ahap tayc

    sistemlerin ekme gerilmesi maruz kalan elemanlarn FRP ubuklarla

    glendirilmesi n grlmtr.

    ekme ubuklarnn glendirilmesindeki ama; lkemizde yaplan ahap,

    betonarme ve elik binalarn at sistemlerinde ahap atlarnn kullanlmas ve at

    elemanlarnn genellikle ekmeye almasnn yan sra kiri alt blgelerinin ekme

    gerilmesine maruz kald ve bu iki hususunda yaplarn gvenlii asndan olduka

    nemli olmasdr. atlarda ve kirilerde kullanlacak ahabn istenen uzunlukta

    bulunamamasndan dolay boy birletirmelerinin yaplmas kanlmazdr. Yaplacak

    bu boy birletirmelerinin de uygulama sahasnda, hem yapm kolay hem de ap

    deiiklii oluturmadan istenen dayanm salayabilecek bir birletirme eidi

    olmas istenmektedir. Uygulama alanlarna ska kullanlan en uygun boy

    birletirmenin kertmeli boy birletirmeleri olduu kanaatine varlm ve almalar

    bu boy birletirme eidi zerinde yaplmtr.

    Ayrca glendirme kullanlacak fiber takviyeli plastiklerden ham maddesi piyasada

    bol miktarda bulunan, retimi kolay, maliyeti dk, istenen dayanma sahip bir fiber

    eidi olan cam elyaf takviyeli plastikler (CTP) tercih edilmitir.

  • 4

    1.1. Literatr almalar

    Chi-Jen, Chen [1], Fiber Takviyeli Ahap Birleimlerinin Mekanik Davran

    makalesinde cam fiberlerle glendirilmi kavelal ahap birletirmelerin mekanik

    performanslar nmerik analizler ve mikroskop altnda yaplan deneysel almalar

    sonucu incelenmitir. Yaplan deneysel almalarda glendirme yzeyleri

    mikroskop altnda gzlenmi ve birleim blgelerinde oluan stres younluklarnda

    ciddi bir iyileme olduu gzlenmitir.

    Steiger,Rane [2], sve ulusal laboratuarlarndaki Malzeme Test ve Aratrma

    merkezinde ahap yaplarda yksek performansl fiberin yaplara uygulanmas

    srecini balatarak Fiber Takviyeli Plastiklerin epoksiyle ahaba yaptrlmas ve

    kullanlan epoksinin ekme dayanmna etkisi zerinde almalar yaplmtr. Sonu

    olarak optimum scaklkta en iyi glendirme detaylar tespit edilmitir.

    Roberto Lopez-Anido, Antonis P Michel, Tomas C. Sandford [3], 2003te tamamen

    zarar grm ahap kolonlarn FRP kompozit levhalarla glendirilmi elemanlarn

    yapsal olarak snflandrlmas ile ilgili bir alma yapmlardr. Yaplan eilme

    testleri sonucu elde edilen verilerde, FRP kompozit levhalarla %60 orannda bir

    iyileme olduu tespit edilmitir.

    H. Ogawa [4], 1999da mimari yap tasarmnda karbon elyaflarla ahaplarn

    glendirilmesi zerinde yapt almada kiriler st, orta ve alt blgelerine karbon

    levhalar yaptrmak veya tm kirii belirli aralklarla karbon elyaf kumala sararak

    glendirilmi ve eilme deneyine tabi tutulmutur. Ayrca ayn deney numuneleri

    800 oClik alev altnda tutularak glendirilmi numunelerin scaklk altna yapsal

    ve statik adan davranlar gzlenmitir. Farkl tiplerde hazrlanan deney

    numuneleri arasnda en yksek dayanm veren numunelerde gerek eilme gerek

    yangna kar dayanm asndan % 300lk performans art gzlenmitir

    Peremrov ve arkadalar [5], karbon fiber takviyeli plastiklerle glendirilmi ahap

    iskeletli yaplarn analizi zerinde allmtr. Ahap levhalar 75 mmlik karbon

    elyafla glendirme sonucu % 50 orannda daha yksek bir dayanm elde edilmitir.

  • 5

    Radford ve arkadalar [6], 2001de Ahap Kpr kirilerinin eilme ve kesmeye

    kar cam takviyeli kompozitlerle glendirilmesi zerine almlardr. Oluturulan

    glendirilmi tabakal kirilerde, kullanlan cam elyaf tabakann eilme dayanmna

    etkisi incelenmi sonu olarak kirilerde %25lik bir dayanm elde edilmitir.

    Peter A. ClaisseU, Tim J. Davis [7], 1998de Ahaplarn yksek performansl

    birletirme sistemleri zerinde almlardr. Farkl boy birletirme blgelerinin cam

    elyaflarla sarlarak hazrlanan numuneler ekme deneyine tabi tutulmutur.

    Glendirilen bu numunelerde gerilme ve birim deformasyonlarda olduka yksek

    performans gzlenmitir.

    Z.W. Guan, P.D. Rodd, D.J. Pope [8], 2005 te GFRP ile glendirilmi ahap

    kirilerin eilme dayanm zerinde yaptklar almada tabakl ahap malzemeden

    oluan kiriler alt blgelerine farkl kalnlkta cam elyaf levhalar yaptrlarak

    eilme deneyine tabi tutulmutur. Ayn tasarmlar nmerik modellemelerle yaplp

    deneysel almalarda elde edilen bulgularla karlatrlmtr. Yaplan bu

    glendirmelerle kullanlan elyaf kalnlna bal olarak geilebilecek aklklar

    tespit edilmitir.

    Schnerch ve arkadalar [9], Mevcut olan elik ve betonarme yap ve kprlerin

    glendirilmesi zerinde almlar, almada orta ve yksek mukavemetli karbon

    fiberler kullanmlardr. zerinde hareketli yk bulunan bir kprde yaplan

    deneylerde hareketli yk altnda kesitlerin rijitliinde ve tama gcnde %30 art

    salamlardr.

    Ayrca gerek ahap birleim blgelerinin performansnn incelenmesi konusunda

    gerekse FRPlerin glendirme sektrnde kullanlmas konusunda birok alma,

    tez ve makale bulunmaktadr.

    Yaplan almalarda ahap yaplarda yap elemanlarnn basn, ekme ve eilme

    direncine kar FRPlerle glendirmesi ile elde edilen sonularn olumlu kmas

    ancak yaplan glendirmelerin genel itibariyle ypranm eski sistemler zerinde

  • 6

    uygulanmas ve tm yapy kapsamas bizi gerek yeni yaplacak, gerekse restore

    edilecek yaplarda blgesel glendirmenin etkilerini aratrmaya sevk etmitir.

    Birleim blgeleri bir ahap yapda en zayf noktalardr.

    Birleim blgelerinde yk aktarmnda oluan sreksizlik hi phesiz tm yapnn

    genel dayanmn etkilemektedir. Bu durumda kullanlan eleman boyutlarnn

    arttrlmas yerine ahap birleim blgelerinin FRPlerle glendirilerek bu

    sreksizliin ortadan kaldrlmas mmkn klnmaktadr [1].

    Yaplan aratrmalar sonucunda, ncelikle kullanlacak ahap ve CTP malzemelerin

    mekanik zellikleri incelenmi ve almada hedef alnan ekme gerilmelerinin

    tespiti iin deneyler yaplmtr. Daha sonra ayn deney dzenekleri kullanlarak

    kertmeli boy birletirme blgelerinin CTP ile glendirilmi ahap deney sonular

    elde edilmi ve ahit numunelerle karlatrlm ve sonular deerlendirilmitir.

  • BLM 2. AHAP YAPILAR

    Tabiat rn olarak orman iletmelerinde kazanlan ahap, iiliin kolayl,

    grnnn gzellii ve mukavemetinin ykseklii sayesinde en ok kullanlan

    malzemelerden biri olmutur. Ahap, ahap evlerden balamak zere birok yap

    elemannn ham maddesidir.

    2.1. Ahabn Tanm

    Ahap, canl bir organizma olan aatan elde edilen lifli, heterojen ve anizotrop bir

    dokuya sahip organik esasl bir yap malzemesidir. Ahap, yapda kullanlan en eski

    malzemelerinden birisidir. nsanolu ahab eski alardan beri barnma ve korunma

    amal olarak kullanmaktadr [14]. Gnmzde ormanlarn eitli nedenlerle

    azalmas, yerine yenisinin yetitirilememesi veya ge yetimesi ahabn deerini

    artrmtr. Gelien teknolojiyle birlikte ahabn yerine plastik, metal, alminyum,

    beton ve imento mamulleri kullanlmasna ramen grn, izolasyon ve istenilen

    eklin kolayca verilmesinden dolay ahap her zaman tercih edilen bir yap

    malzemesidir.

    Ahap tipik bir anizotrop malzemedir. Lifleri ynndeki tm zellikler, Basn ve

    ekme dayanmlar, enine yndeki dayanmlardan yksektir. Ahap su ieriine bal

    olarak ien, bzlen atlayan bir malzemedir. Bu zelliine bal olarak mekanik

    zellikleri de deien bir malzemedir. Ancak;

    Ahap yksek bir tama gcne sahiptir, Ahap doal bir malzeme olduundan farkl iklim koullarna ve doa

    artlarna dayankldr,

    Ahap yanan ama yangna kar direnci yksek olan bir malzemedir, Ahap kayna yenilenebilen tek yap malzemesidir, Ahap rr ama uzun mrldr,

  • 8

    Ahap alr ama boyu uzayp ksalmaz, Ahab tamir etmek ve iyi durumda tutmak kolaydr Ahabn 20 000 deiik doku ve renk seenei vardr, ve bunun gibi daha

    birok zelliiyle ahap mkemmel bir yap malzemesidir.

    Bu gerekler gz nnde bulundurulduunda, amzn getirdii yeni teknolojilerle

    ahab yeniden tanmal ve ona gereken nemi vermeliyiz. Eski ahaplar zel

    yntemlerle yenilemek ve glendirmek mmknken dier materyalleri korumak

    gerekli onarm ve glendirmeleri yapmak son derece g ve pahaldr.

    2.2. Ahabn zellikleri

    2.2.1. Fiziksel zellikleri

    a) Nem: Aa hcreleri arasnda bol miktarda bulunan su ayr ekilde bulunur.

    1)Yapsal(Bnye su): Kimyasal yapsnda olan sudur, kurutma ilemleri ile

    deimez.

    2) Emme suyu (Absorbiyon su): Selloz suya kar ok istekli(Hidrofil) bir madde

    olup, ok iyi su emerek ahabn imesine sebep olur. Emme suyu oran %2830 dur.

    3) Serbest su (Kapiler su): Hcre aralarnda ve ilerinde bulunan sudur. Ya odun ve

    tahtalardaki slaklk hissi bu suyun fazlaldr. Sonu olarak ahabn nemi

    denildiinde Emme suyu ve Serbest su akla gelir. Ahaptaki nem miktar:

    1000

    0 xGGGW W = (2.1.)

    Gw nemli, Go kuru arlktr. W ya aalarda %100 den fazladr. Kendi halinde

    havada kuruyan ahaplarda W, %12-%18 arasndadr. Frnda kurumakla bu deer

    %8 'in altna inebilir.

  • 9

    Lifler dorultusunda basn dayanm W'nin lineer bir fonksiyonun ile ifade

    edilebilir. Bu arda basn dayanmnn younlukla da artt belirtilmelidir.

    ekil 2.1de younluu 0,42 kg/dm olan bir kozalakl iin Basn Dayanm-Su

    ierii grafii izilmitir.

    ekil 2.1. Basn dayanm- Su ierii grafii

    rnein su ile temas eden bir ahap % 200, yeni kesilmi ine yaprakl bir aa %

    60130, piyasada doal yollarla kurutulan ahap % 1525, suni kurutma yoluyla

    kurutulmu bir ahap % 12 rutubetli durumdadr. Ahabn bulunduu ortamn

    rutubetini almas nedeniyle, tam kuru halde bulunmas mmkn deildir. Bu nedenle

    ahabn bnyesine giren su ile selloz dokusu ve balar imeye, eksilmeyle de

    bzlmeye urar ve bu nedenle de birtakm atlaklar meydana gelir. Bu

    deformasyonlar genellikle ahabn lif dorultusunda oluur, geni yaprakllarda ine

    yaprakl trlere gre daha fazla olmaktadr. Ayrca rutubet art ahabn mekanik

    mukavemetini de drc rol oynar [10].

    Ahabn fiziksel zellikleri nem oran ile etkilenir. Ahap kururken hacim kaybna

    urar ve bzlr. Sertlik ve dayanm artar ancak enerji tutma kapasitesi azalr.

    Ahabn zellikleri %1215 nem durumunda belirlenmelidir.

  • 10

    b) Birim Hacim Arlk: Ahabn birim hacim arl ve nem birbirine baldr,

    %15 neme karlk gelen birim hacm arl aa trne gre 0,1 t/m3 ile 1,5 t/m3

    arasnda deiir.

    Birim hacim arl yksek olan ahaplarn mekanik zellikleri de yksektir. Ancak

    bunlarn ilenmesi ve allmas zordur. Mantar, bcek gibi hayvanlara kar

    dayankldr. Birim hacim arl dk olan ahaplarn mekanik dayanmlar

    dktr ancak ilikleri kolaydr [11].

    c) Scaklk Genlemesi: Scaklkla hacmi genileyen ahap, soumayla hacmi azalr.

    d) Is iletkenlii: Ahap hcreli yaps ve yapnn esasn oluturan maddenin selloz

    olmas nedeniyle, s bakmndan kt bir iletkendir.

    e) Elektrik letkenlii: Nem derecesi artmna bal olarak iletkenlik hzla artar. Kuru

    ahap dk gerilimde izolasyon malzemesi olarak kullanlr.

    f) Dayankllk: Ahabn dayankll koruyucu ilemlere bal olmakszn d

    etkenlere dayanmasdr. Yaplarnda ki doal antiseptik maddeler nedeniyle kestane,

    mee, am, grgen dayankldrlar. Dibudak, kayn, nar, kavak st, hlamur az

    dayankldr.

    2.2.2. Ahabn kimyasal zellikleri:

    Hcre duvarnn kimyasal bileiminde;

    Selloz % 40 50 Hemiselloz % 20 -35

    Lignin % 20- Yabanc madde % 0 5 bulunur.

    Selloz: Hcre duvarnn ana katk maddesidir. Ahabn fiziksel zelliklerinden

    eilime ve ekmeye kar mukavemet veren madde budur.

    Hemiselloz: Pentoz ve hektoz ekerlerinin ksa polimerileridir. Hcre duvarn

    glendirir, depo madde grevi yapar, geit zarlarn ayarlar. Su emicidir.

  • 11

    Lignin: Selloz fibrilleri iinde yer alr. Ahabn basnca kar mukavemetini salar.

    Bir fenol halkasnn ana yapsna sahip amorf bir maddedir. Dk oranda su

    emicidir. Rengi kahverengimsi beyazdr.

    2.2.3. Mekanik zellikler

    Ahap, heterojen ve anizotrop bir malzeme olmas nedeniyle mekanik zelliklerini

    incelemek zordur. Lifleri ynndeki tm zellikler, basn, ekme ve eilme

    dayanmlar, enine yndeki dayanmlarndan yksektir.

    Ahap su ieriinin fonksiyonu olarak ien, bzlen bir malzeme olduundan

    mekanik zellikleri de deien bir malzemedir. Hcre boluklarndaki su, buna

    serbest su denir, kesimi izleyen gnlerde buharlar. Hcre eperine yapm emme

    su ise uzun sre ahap iinde kalr.

    Tabii olarak kurutulmu %1015 nemli meenin younluu 800 gr/dm3, amn 550

    600, 800 gr/dm3tr. Liflere paralel durumda 1. snf amn ekme direnci 100105

    kg/cm3, basn direnci 85100 100105 kg/cm3dr.

    Tablo 2.1. Ahabn mekanik dayanmlar [41].

    III. snf II. snf I. snf

    (Kg/cm2) am Kayn, Mee am Kayn, Mee am Kayn, Mee

    ekme // - - 85 100 105 110

    Basn // 60 70 85 100 110 120

    Basn (T) 20 30 20 30 20 30

  • 12

    2.2.4. Termik zellikler

    Bilindii gibi, scaklk deitike birok materyal byklk ve hacim olarak deiir.

    Scakln artmasyla genleirler. Bu dorusal ve hacimsel genileme anlamna gelir.

    Genileme malzemelerin gcnde azalmaya neden olur. elik inorganik ve alev

    almayan bir malzeme olmas nedeniyle yanmaya kar avantajldr. Ama binalarda

    kullanldnda, sdaki artmann bir sonucu olarak genleir ve ger. Ahap sya

    kar genlemez. Tam tersine, snn etkisiyle, kurur ve g kazanr. Ahap, sadece

    tam kuruduunda (ki bu sadece teorikte mmkndr) genleir. Pratikte, scakln en

    yksek olduu mevsimde, nem oran %5in altna dmez [11].

    Ahabn termik iletkenlik katsays ok dktr. Isy ahaba gre, alminyum 7000

    kat, elik 1650 kat, mermer 90 kat ve cam 23 kat daha hzl iletir. Bu nedenle,

    kibritlerin, mekanik aksam donanmnn saplarnn, tavanlarn ve duvar

    sslemelerinin yapmnda ahap kullanlr. Ahabn belirgin ss olduka yksektir.

    Bu bir kilogramlk ahabn ssnn artrlmas ve azaltlmas iin ok fazla enerjiye

    ihtiya duyulmas anlamna gelir. Ahap, talardan ve betonlardan neredeyse iki kat

    daha fazla s enerjisine; benzer bir ekilde, elii stmak ve soutmak iin

    kullanlan s enerjisinin katna ihtiya duyar.

    2.2.5. Akustik zellikler

    Ses izolasyonu yzeyin ktlesini temel alr. Ahap hafif bir malzeme olarak ses

    izolasyonu iin ok mkemmel deildir. Fakat ses emilimi iin idealdir. Ahap eko

    ve grlty emerek olumalarna engel olur. Bu yzden ounlukla konser

    salonlarnda kullanlr. Ses iletimi hz ahapta gazlardan ve svlardan daha hzldr

    ve metallerdeki ses iletim hzna ok yakndr [11].

    Srtnme neticesinde oluan ses enerjisi kayb da ahapta hafiflii ve yapsyla da

    ilintili olarak belirgin bir ekilde dktr. Buna benzer zellikler yznden ahap

    ounlukla mzik enstrmanlarnda kullanlr.

  • 13

    2.2.6. Elektrikle ilgili zellikler

    Tamamyla kuru bir ahabn elektrik akmna olan direnci fenol formaldehitin ile

    eittir. Atete kurutulmu bir tahta ok iyi bir elektrik yaltkandr. Hava ile

    kurutulmu ahapta yaltkanlk belirli lde ayndr. Ne yazk ki ahaptaki elektrie

    olan diren nem miktarnn artmasyla der. Suya doyurulmu ahabn elektrie olan

    direnci ise su ile ayndr. nsan sal iin tehlikeli olan statik elektrik ahapta

    gzlenmemitir. Fakat metal, plastik ve dier malzemelerde bu sz konusudur. Bu

    nedenle ahap salkl bir malzeme olarak nerilmitir [11].

    2.2.7. Estetik zellikler

    Ahap estetik bir malzeme olarak ele alndnda dekoratif bir malzemedir. Her

    aacn kendine has rengi, kokusu ve ekli vardr. Bir aacn yaps kesilme ekline

    gre deiir. Dizayn ve renk tercihine gre farkl ahap malzemelerini bulmak

    mmkndr. Daha koyu renklere boyanabilir ya da verniklenebilir ve ak ya da

    koyu tonlar verilebilir.

    2.2.8. Oksitlenme zellikleri:

    Ahabn baz yrelerde oksitlenme zellikleri olmasna karn metallerde grlen

    oksitlenme gibi deildir. Metaller paslanr. Bu yzden pastan kanma gerekli

    olduunda ahap kullanm tercih edilir.

    2.3. Gemiten Gnmze Ahap Yaplarda Tayc Sistemler

    Trkiyede ahap tayc sisteme sahip yap retimi yaklak 40 yl ncesine kadar

    yaygn bir ekilde grlmesine ramen, zellikle betonarme yapm tekniinin ortaya

    kmas ve gelimesiyle yap sahibi olmak isteyenler bu sre iinde genellikle

    tercihlerini betonarme yaplardan yana kullanmlardr. nsanlarn genel tercihleri

    betonarme ya da yma tr binalardan yana olunca da ahap tayc sisteme sahip

    yaplar nadiren yaplm ve bu yaplar unutulmaya yz tutmulardr. Ancak ABD,

    Kanada, Japonya ve Avustralya gibi gelimi lkelerde ahap yaplar iin bu tr bir

  • 14

    yol izlenmeyip teknolojinin verdii imknlardan da yararlanarak yeni detay ve

    teknikler gelitirilmi ve bu ahap yaplar ina edilmeye devam edilmitir. Bugn

    ABDde ahap yaplar genel olarak tm yaplarn %80-%90n oluturmakta,

    Kaliforniya gibi deprem blgesindeki yerleim yerlerindeki konutlarda ise bu oran

    %99a kadar kmaktadr [27].

    Trkiye iin de yaplmas gereken; bu yaplar hibir irdeleme yapmadan birka basit

    nedenle tamamen devre d brakmak yerine, ada mimari anlaya ve teknolojiye

    uygun olarak deerlendirmek, bu deerlendirmelere gre performanslarnn iyi ve

    kt olduu hususlar belirlemek ve eksik ynlerini gelitirme arelerini aramaktr.

    Bunun sonucunda da ahap tayc sisteme sahip yaplar, insanlarmzn depremde

    can gvenlii ve lke ekonomisi ynnden deerlendirerek, stn ve zayf olduklar

    hususlarla birlikte konut sahibi olmak isteyenlere en azndan bir seenek olarak

    sunulmaldr.

    lkemizde son yllarda gereklemi en byk afetlerden olan 1999 Kocaeli ve

    Dzce depremleri, baz teknik eleman ya da aratrmaclarn dikkatlerinin geleneksel

    yaplar zerine younlamasn salamtr. Bunun bir sonucu olarak da birok

    aratrmac ve gzlemci deprem sonrasnda bu yaplarn deprem performanslar

    hakknda gr bildirmilerdir [27]. Bu grler genelde geleneksel yaplarn deprem

    performanslarnn, betonarme yaplarn performanslarna gre daha stn olduu

    eklinde olumutur. Oysa daha nceki depremlerde bu yaplarn deprem

    performanslar hakknda ya hi gr sunulmam ya da ok kstl bilgiler ve

    grler sunulmutur. Aratrmaclar da geleneksel yaplarn eitli yk ya da yk

    etkisindeki davranlar zerinde almalarna sz konusu depremlerden sonra

    balamlardr. Bu balamda sunulan bu almada Trkiyede gemite geleneksel

    yaplarda uygulanm ve bugn de uygulanmakta olan ahap yaplardaki tayc

    sistemler tantlmakta, bunlar dayanm ve rijitlik asndan irdelenmektedir.

  • 15

    2.4. Tayc Sistem eitleri

    Ahap yaplarn tayc sistem elemanlar yk aktarm asndan aadaki gibi

    snflandrlabilir:

    2.4.1. at tayc elemanlar

    Genelde beik ya da oturtma at olarak ina edilen atlarda tayc eleman olarak

    ahap kiriler, dikmeler, gergi ve payandalar kullanlmaktadr.

    2.4.2. Deme-kiri elemanlar

    Sabit ve hareketli ykler etkisinde kalan deme kaplamalar tali kirilere, tali

    kiriler de ana kirilere sabitlenmektedir. Trkiyedeki geleneksel yaplarda

    genellikle zemin kat zerinde konsollar bulunmaktadr. Bu konsollar yap arlk

    merkezini zeminden daha yksee tadndan ve yapnn daha kk bir alana

    oturmasna neden olduundan deprem davran iin istenmeyen bir durum meydana

    gelmektedir[43].

    2.4.3. Merdivenler

    Geleneksel ahap yaplarda merdivenlerin ok farkl uygulamalaryla karlamak

    mmkndr. Bu yaplardaki merdivenler bazen kendileri bamsz bir tayc

    sisteme sahip olarak yaplmlar bazen de kat kirilerine mesnetlenerek yap tayc

    sisteminin bir paras olmulardr.

    2.4.4. Duvarlardaki tayc elemanlar

    Bu elemanlar, kullanlan ahap yap tekniine bal olarak, yatay olarak dzenlenen

    ahap elemanlar, dey olarak dzenlenen dikmeler, eik olarak dzenlenen

    payandalar, diyagonaller ve panel duvarlardan olumaktadr. Burada esas olarak bu

    elemanlar zerinde durulmakta ve ahap tayc sistemler bu elemanlara gre

    snflandrlmaktadr.

  • 16

    2.4.5. Temeller

    Ahap yaplarn temellerini genellikle kgir bir zemin kat ya da zemin st

    yzeyinden itibaren belirli bir ykseklikte yaplan kgir duvarlar oluturmaktadr.

    Bazen dikmeler ta temellerle mesnetlenmektedir. Bu durumda dey ykler

    etkisinde bir sorunla karlalmayabilir. Ancak, zellikle deprem durumunda, ahap

    elemann mesnetlendii temel tann, zemin hareketi sonucunda yerinden oynamas

    ve dikmelerin telenmesi sz konusu olacandan, bu tr bir dikme-temel birleim

    blgesinden iyi bir performans beklenmemelidir [43].

    Ahap yap temeli olarak ahap elemanlar da kullanlmaktadr. Su altnda kald

    srece sertlii artan ve uzun yllar sonra bir tr talama zellii gsteren kestane

    aac bu tr temeller iin tercih edilmektedir.

    Tm yaplarda ahap, betonarme ya da elik tayc sistem elemanlar genel olarak

    benzer yklerin etkisinde kalmaktadr. Dey ykler, yatay olarak dzenlenmi

    deme-kiri gibi elemanlara etkimekte, bu elemanlar tad ykleri kolon ve perde

    duvar gibi dey tayc elemanlara iletmekte, dey elemanlar ise bu ykleri

    temellere aktarmaktadr. Bilindii gibi temeller de bu ykleri, temel eidine bal

    olarak, mesnetlendikleri zemin ortamna iletmektedir. Deprem durumunda ise yap

    arlk merkezine etkiyen deprem ykleri deme kiri gibi elemanlar aracl ile

    eilme rijitliklerine bal olarak dey tayc elemanlara aktarlmaktadr [43].

    Genelde yukarda ad geen tm tayc elemanlar yk aktarm iin nemli olmakla

    birlikte, zellikle deprem esnasnda yaplarn ayakta kalabilmesi byk oranda dey

    tayc elemanlarn birleim detaylarnn performanslarna bal olduundan bu

    elemanlar ok daha nemli olmaktadr. Bu nedenle sunulan bu almada esas olarak

    ekmeye alan tayc sistem elemanlarnn dz birletirme detaylann

    glendirilmesi hedeflenmitir.

    Ahap yaplarda zellikle geleneksel olarak ina edilenlerde blgenin koullarna ve

    ustalarn bilgi-becerilerine bal olarak ok farkl birleim detaylar uygulamtr.

  • 17

    Ahap yapda elemanlar arasndaki kuvvet aktarm iki trl gerekletirilebilir [12].

    1- Kuvvet, elemanlarn temas halindeki yzeylerinden basn gerilmeleri yoluyla

    aktarlr. Bunun gerekletirilebilmesi iin temas yzeylerinin iyi bir marangoz

    iilii sonucu uygun bir ekilde hazrlanmalar gerekir. Bu nedenle, bu birleimlere

    marangoz birleimleri de denilmektedir. Genelinde, dili birleimler eklinde

    anlmaktadr.

    2- Kuvvetin aktarlmasndan bir bileim aracndan yararlanlr. Ahap yapda sz

    konusu olan birleim aralar; ivi, kavela, bulon kama tutkaldr.

    2.5. Ahap Yaplarn Tayc Sistemlerinde Kullanlan Birletirme eitleri

    Ahap iskelet yaplarnda kullanlan elemanlar u uca, st ste veya yan yana

    geldiklerinde eitli ekillerde birletirilir. Birletirilecek ahaplarn birletirme tr

    belirlendikten sonra aalar zerinde geme ekilleri izilir ve uygun bir biimde

    kesilir. st ste gelecek olan bindirmeler altrldktan sonra balayclar

    kullanlarak yaptrlr. Ahap birletirme eitleri detayl olarak TS 4499 da

    verilmitir.

    Ahap iskeletli yaplarda, iki ahabn birletirme blgelerine gre kullanlan

    birletirme eitleri unlardr[39];

    1- Ke birletirmeler; Her iki ahap elemann u ksmlarnn birletirilmesiyle

    oluturulur.

    ekil 2.2. Ke birletirmelerde farkl rnek grnler

  • 18

    2- Orta birletirmeler; Bir veya iki ahap elemannda orta ksmda st ste

    gelmesiyle oluan birletirme eitleridir.

    ekil 2.3. Orta birletirmelerde farkl rnek grnler

    3- En birletirmeler; iki ahap elemann yan yana altrlarak birletirilmesi ile

    oluturulur.

    ekil 2.4. En birletirmelerde farkl rnek grnler

    4- Boy birletirmeler: iki ahap elemann aln alna birletirilmesi ile oluturulur.

    Ahap iskeletli yaplarda kullanlan boy birletirmeleri de u ekilde sralayabiliriz.

    1. Bindirmeli boy birletirme

    2. Destekli boy birletirme

  • 19

    3. Pahl boy birletirme

    4. Kertmeli boy birletirme

    5. Dz zvanal boy birletirme

    6. Yabanc zvanal boy birletirme

    7. Kavelal boy birletirmeler

    8. Pahl zvanal boy birletirme

    9. Kama dili boy birletirme

    10. Trapez dili boy birletirme

    11. Gemeli boy birletirme

    12. Kurtaz boy birletirme

  • 20

    13. Kamal kurtaz boy

    birletirme

    14. Krlangkuyruu gsl boy

    birletirme

    Ahap doal bir malzeme olduundan byk aklklar gemek iin istenen

    uzunlukta ahabn bulunmas olduka gtr. Bu sebepten dolay yap elemanlar

    yapmnda boy birletirmelerinin yaplmas kanlmazdr. Yaplacak bu boy

    birletirmelerinin de uygulama sahasnda, hem yapm kolay hem de ap deiiklii

    oluturmadan istenen dayanm salayabilecek bir birletirme eidi olmas

    istenmektedir. ekil 2.5te verilen boy birletirme eitlerinde uygulama alanlarna

    ska kullanlan en uygun boy birletirmenin kertmeli boy birletirmeler

    grldnden yaplan deneysel almalarda kertmeli boy birletirme eidi

    kullanlmtr.

    Ahap birletirmelerin dayanmnn yksek olmas amacyla ilk olarak ip ve halatlar

    kullanlmtr. Daha sonralarda kama, bulon, ivi, kavela ve tutkal kullanlmaya

    balanm ve birleim blgelerinin ekmeye, eilmeye veya kaymaya kar dayanm

    arttrlmtr.

    Birletirme vastalarnn emniyetle tayabilecekleri yk bir ekme deneyi yardmyla

    bulunur [12]. Yaplacak deneylerinde kertmeli boy birletirmelerin yaptrlarak,

    kavela+yaptrlarak, CTP+yaptrlarak, CTP+kavela+yaptrlarak elde edilen

    numunelerin ekme yk altnda davranlar incelenmi ve elde edilen ekme

    gerilmesi deerleri ile emniyetli tayabilecekleri yk tespiti yaplmtr.

    ekil 2.5. Boy birletirmelerde farkl rnek grnler

  • BLM 3. CAM ELYAF TAKVYEL PLASTKLER (CTP) Ahap ierisinde glendirme malzemesi olarak kullanlacak olan CTPnin tarihsel

    geliimi, retim teknikleri, avantajlar, mekanik zellikleri ve inaat sektrnde

    kullanm alanlar irdelenecektir.

    Cam elyaf takviyeli plastik malzemelerde, takviye malzemesi olarak cam elyaf

    bulunmakta ve bu takviye malzemesinin evresinde hacimsel olarak daha fazla

    miktarda polyester, dolgu maddesi, boya ve kimyasal reaksiyon gerekli olan

    maddelerden olumu bir matris bulunur. Cam elyaf takviye olarak mekanik

    zellikleri iyiletirir, matris ise deformasyon srasndaki atlak oluumunu nleyici

    rol onar.

    3.1. CTPnin Tarihsel Geliimi

    Tarihte cam elyafnn ilk kez Fenike ve Msrllar tarafndan kullanld

    bilinmektedir. Elyaflar, cam ubuklarnn stlmas sonucunda yumuatlarak

    aktlmas ile elde edilmekteydi. Kullanm alan ise takviye amalyla ve anak,

    mlek, amfora gibi rnlerin salamlatrlmas iin kullanlmaktayd [15].

    Gnmzde bilinen cam elyafn gelitirilmesi, 1930lu yllarn sonlarna doru

    baarlmtr. 1940l yllardan bu yana, farkl cam elyaf tipleri plastiklerin takviyesi

    iin kullanlmaktadr. Bu ekilde, plastiklerin ekme, eilme mukavemetleri ve

    rijitlii tanmlayan elastisite modl gibi mekanik zellikleri iyiletirebilmektedir.

    kinci dnya sava yllarnda lkeler yeni sentetik malzemelerin gelitirilmesi ve

    mevcut plastiklere yeni kullanm alanlar bulunmas konusuna ynelmitir. Doal

    kaucuk, alminyum, pirin ve bakr gibi kritik metallerin yerini alabilecek sentetik

    ikame malzemeleri bulmak ve uaklarn hafifletilmesi sonucu manevra yeteneklerini

  • 22

    arttrmak amalamaktayd. zellikle takviyeli plastikler sava endstrisine, uak

    amndan, motor parasna, tbbi malzemelerden, radar antenine kadar her trl

    rnde stn mekanik zelliklerinin saladklar avantajlarla hizmet vermilerdir.

    kinci dnya savandan sonra plastikler sivil ihtiyalara ynelmitir. zellikle

    sulama borularnda, tekne gvdelerinde, ambalaj sanayi ve ev ii kullanmlarda

    plastik nemli bir malzeme olumutur [16].

    Yakn zamanda, plastik kompozit teknolojisinin geliimiyle bata havaclk, otomotiv

    ve denizcilik olmak zere pek ok ana sektrde vazgeilmez bir malzeme

    olumutur. Ancak inaat sektrnde kullanm greceli olarak kstl kalmtr. CTP

    nin bu sektrdeki kullanm sadece dekoratif amal, tayc olmayan yap elemanlar

    ile snrlanmaktadr.

    lk uygulamalar boru, tesisat ve balant elemanlarnda gereklemitir. Daha sonra

    yksek mekanik zellikleri ve antikorozif yaplar sayesinde cephe kaplama

    panellerinde, depolama tanklarnda, prefabrike geici konut elemanlarnda, beton

    kalplarnda ve ehir mobilyalarnda geni bir kullanm alan olmutur.

    1980 lerden bu yana malzemenin retim tekniinde gzlemlenen maliyet d ile

    CTP nin binalarda yapsal yk tayan bir malzeme olarak kullanma fikri mmkn

    olmutur. Ancak bu fikir klasik betonarme elemanlarnda eliin yerini alacak yeni

    bir yap malzemesi ya da takviye fibresi olmasndan teye gidememitir. Bu tr

    uygulamalarda, betonun geleneksel bir yap eleman olmas nedeniyle, CTP nin bu

    malzeme ile birlikte kullanm stn niteliklerinin maalesef n plana kmamasna ve

    yap endstrisinde yeterince bilinmemesine yol amtr. Bylece kullanm toprak

    alt ve nemli ortam yaplarnda yksek korozyon dayanm salayan CTP takviyeli

    ubuklar ile snrl kalmtr. Ancak son yllarda, ok snrl da olsa, CTP nin kendi

    bana bir tayc yap malzemesi olarak kullanm, at makas ve kpr tabliye

    kirileri olarak uygulamalar rapor edilmektedir [17].

  • 23

    Anlalmaktadr ki, CTPnin inaat sektrnde kullanm byk bir potansiyel

    gsterse de yapsal eleman olarak kullanm henz ok yeni bir konu olup, cidde

    aratrma ve deneysel almalara ihtiya gstermektedir [18].

    3.2. Cam Elyaf

    Cam elyaflarnn dier elyaflara kyasla daha ok kullanm alan bulabilmesinin bir

    sebebi de deiik ihtiyalara cevap verebilecek ok sayda eitlerinin bulunmasdr.

    Kimyasal girdilerin kompozisyonlarna gre farkl cam elyaf trleri retmek

    mmkn olmaktadr [21]. Bu eitlerin arasnda, polyester ve epoksi reineler ile

    nispeten yksek aderans gsteren ve yksek mekanik mukavemet deerleri veren, bu

    yzden de en ok kullanlmakta olan E tipi cam elyafnn Trkiyede de retimi

    yaplmaktadr. Cam elyaf, genellikle alkalisi dk E camnn, 6-15 mikron

    aplarnda devaml proses ile ince lifler halinde ekilmi trdr [42]. Bu cam elyaf

    trlerinin en ok kullanlanlar E tipi, S tipi ve C tipi cam elyaflarnn ham maddesini

    oluturan bileenler ve mekanik zellikleri Tablo 3.1de ve Tablo 3.2de

    sunulmaktadr.

    CTP kompozit in takviyesinde kullanlan E tipi cam elyafn elde etmek iin,

    ncelikle istenilen zellikleri cam elyafna kazandracak ham maddenin frnda

    yaklak 1550 C scaklkta eritilmesi gerekmektedir. Eriyik ham madde, platin

    radyum alamndan yaplm, elektrik enerjisi ile stlarak 5 C hassasiyet ile 1250

    C scaklkta tutulan ve zerinde 1-2 mm apnda ok sayda delik bulunan kovanlara

    doru akmaya braklmaktadr. Kovan deliklerinden serbest aka braklan cam

    eriyii, kovan altnda bulunan sarma aparatlar yardmyla,kekad verilen silindir

    zerine 50-70 m/s gibi yksek bir hzla ekilerek cam lifi demeti olarak

    sarlmaktadr. Sarm hzna bal olarak, 6-20si apnda deien cam elyaf elde

    edilmektedir [26]. Cam elyaf sarlrken, zerlerinebalayc ad verilen ve ileride

    kompozit iinde reine ile cam elyaf arasndaki aderansn kuvvetini belirleyen bir

    malzeme pskrtlerek kaplanmaktadr. Bu balaycnn cinsi, kompozit malzeme

    iinde cam elyafnn mukavemetini etkileyen en nemli faktrlerden biridir. Bu

    balaycnn ierii, bir kaydrc (Lubricant), bir balayc (Coupling agent), bir film

    oluturucu ve sudan olumaktadr. Bu bileenlerden kaydrccam elyafnn

  • 24

    pamuklanmasn, krlmasn nlemek ve liflerin anma dayanm

    arttrmak,balayccam elyafnn reine ile aderansn salamak, film oluturucu

    ise ileme ve dokuma srasnda demet btnln korumak iin kullanlmaktadr

    [20].

    Tablo 3.1 Baz cam elyaf trleri ve kompozisyonlar [21]

    Cam elyaf tipine gre maddelerde kullanm yzdesi (%) Madde

    E tipi S tipi C tipi

    Silikondioksit 52-56 65 64-68

    Aliminyumdioksit 12-16 25 3-5

    Borikoksit 5-10 4-6

    Sodyumoksit ve

    Potasyumoksit 0-2 7-10

    Magnezyumoksit 0-5 10 2-4

    Kalsiyumoksit 16-25 11-15

    Baryumoksit 0-1

    Titanyumoksit 0-1,5

    Demiroksit 0-0,8 0-0,8

    Demir 0-1

    Tablo 3.2 Baz cam elyaf trlerinin mekanik zellikleri [22]

    Mekanik zellikleri E tipi S tipi C tipi

    zgl arlk (g/cm3) 2,56 2,48 2,62

    ekma Day.(GPa) 3,45 4,59 3,31

    Elastisite Modl (GPa) 72 86 -

    Gerek termoset , gerekse termoplastik balaycnn takviye edilmesinde , kimyasal

    birlemeyi en iyi salayabilmek iin demet haline getirilmi srekli cam elyaf

    kullanlmaldr. Sreksiz ve izolasyon amal cam yn veya cam pamuu yksek

    mukavemetli CTP kompozitleri iin uygun deildir [19].

  • 25

    Cam elyafndan takviye malzemeleri biim bakmndan da farkllk gstermektedir.

    Takviye amal cam elyaflar biimlerine gre drt snfta ele alnmaktadr [23].

    3.3. CTP retim Yntemleri

    CTP kalplamasnda kullanlan balca metotlar, iilik maliyetleri, retim prosesine

    gerekli ekipman yatrm ve iilik kalitesini gzeterek ve amaca gre

    kararlatrlmaktadr. CTP kompozitin mekanik mukavemetini etkileyen faktrler,

    kullanlan takviye ve balaycnn cinsine, takviye/balayc oranna ve takviye

    ynne gre deimektedir.

    Seilen retim yntemi, oluacak kompozitin mekanik zelliklerini de

    snrlamaktadr. rnein; el yatrmas ve pskrtme yntemi gibi ak kalplama

    yntemleri ile en fazla % 30-40 cam elyaf takviye oran elde edilirken, bu oran profil

    ekme gibi, srekli cam elyaf fitilleri kullanlarak profil dorultusunda yksek

    mukavemet elde edilen kalplama ynteminde % 70-80 e ulaabilmektedir [23].

    1. El yatrmas yntemi

    2. Pskrtme yntemi

    3. Reine enjeksiyonu yntemi

    4. Souk pres yntemi

    5. Elyaf sarma yntemi

    6. Savurma dkm yntemi

    7. Vakum bonding (Vakum Bagging)

    8. Devaml levha retim yntemi

    9. Hazr kalp bileimleri

    10. Preslenebilir takviyeli termoplastik

    11. Profil ekme yntemi

    Yaptmz almada glendirmede kullanlacak CTPlerin zellikleri ve

    avantajlar gz nnde bulundurularak profil ekme yntemi ile retilmi CTP

    malzemeler kullanlmtr.

  • 26

    3.3.1. Pultruzyonla (Profil ekme) retilen CTP malzemelerinin zellikleri

    1. zgl arlnn az olmasndan dolay, geni bir kullanm alanna sahiptirler,

    2. Hafif olmalarndan dolay, elle ya da basit aletlerle uygulama yaplabilir,

    3. Yine hafif olmasndan dolay, nakliye giderleri dktr,

    4. Kolay kesilebilir ve ilenebilir,

    5. Birletirme ilemleri metallerde olduu gibi cvata, vida v.b. balama eleman

    yerine, yaptrma sayesinde para saylarnda nemli azalmalar salar,

    6. Metal ve seramiklere gre dayanm/younluk oran da yksektir,

    7. Yorulma ve darbe dayanm yksektir,

    8. Yksek korozyon direncine sahiptir,

    9. Dk s iletkenliine sahiptir,

    10. Kimyasallara kar yksek diren gsterirler,

    11. yi elektrik yaltkanlna sahiptir,

    12. Yksek anma mukavemetine sahiptirler,

    13. Uzun yllar bakm ve boya gibi ek bir hizmete ihtiya duymazlar,

    14. Elektromanyetik alan oluturmamas nedeni ile radyo ve mikro dalga

    frekanslarn etkilemezler,

    15. Isya bal uzamalar minimumdur,

    16. Baz plastiin geirmesi, yani saydamlk zelliklerinin de olmas cam ile

    rekabet etmesini da salamaktadr.

    3.3.2. Pultruzyon (Profil ekme) ynteminin avantajlar

    1. retim, dk i gc ile yaplabilir,

    2. Karmak geometriye sahip ekiller bile, kolaylkla retilebilir,

    3. retim kolaylndan dolay, gn getike den maliyetleriyle, metaller ile

    sk bir yar halindedirler,

    4. Farkl mekanik zellikler elde etmek iin, farkl elyaf katmanlar ve

    kombinasyonlar ile CTP retilebilir,

    5. Hacimsel bazda, polimer retimi iin metallerden daha az enerjiye ihtiya

    duyarlar,

    6. retim hz genel olarak 0.6m1.2m/dak. olup, retilen para eer uygun bir

  • 27

    yapya sahip ise 3m/dak. gibi yksek bir hza kabilir,

    7. Ekonomik olmas ve bir ok pazar tarafndan kullanlmas sayesinde, en hzl

    ilerleme gsteren kompozit retim yntemidir,

    8. Pultruzyon, ynlendirilmi elyaf kullanlan bir prosestir. Elyafn byk bir

    ksm optimum ekme dayanm elde edecek ekilde boyuna yerletirilirken

    bir ksm elyaf ise istenen rn zelliklerini salayacak ekilde farkl ynde

    dzenlenebilmesi,

    9. Dk iilik gerektiren byk lde otomatikletirilmi gibi proses olmas,

    10. ilik maliyeti sat fiyatnn %5-10'u arasnda kalabilmesi,

    11. Pultruzyon ynteminde, ekipman yatrm masraflarnn dier yksek hacimde

    retim yaplan yntemlerle kyaslandnda dk olmas,

    12. Ayrca, tm bu unsurlar orta-yksek hacimli uygulamalar iin pultruzyon

    yntemini ekonomik klmaktadr.

    3.4. CTP nin naat Sektrnde Kullanm Uygulamalar

    Dnya' da yaklak olarak 4.7 milyon tonluk bir kullanm potansiyeline sahip olan

    CTP malzemenin inaat sektrnde kullanm, 954.000 tonu aan bir miktarla toplam

    kullanmn % 20.2' sa mertebesindedir. Trkiye'de inaat sektrnde CTP kullanm

    ile ilgili bir istatistik bulunmamakla birlikte, bu orann % 50 mertebesinde olduu

    tahmin edilmektedir [24].

    naat sektrnde kullanlan CTP rnler, el yatrmas gibi basit kalplama

    metotlardan, hazr kalp bileimleri ve profil ekme yntemi gibi gelimi teknoloji

    gerektiren kalplama metotlarna kadar birok kalplama metodu kullanlarak

    retilmektedir. Cephe kaplama panellerinden, depolama tanklarna, prefabrike

    konutlardan kprlere, beton kalplardan, ehir mobilyalarna kadar birok CTP

    rn, inaat sektrnde kullanlmaktadr. Anlald zere inaat sektrnde %

    20'lik bir payla, yksek bir oran gibi gzkse de, kullanmlarnn genelinde dekoratif

    yada yapsal olmayan elemanlarla snrl olduu kabul edilmektedir [24].Sektrde en

    ok kullanlan yapsal olmayan CTP kullanmlar aada snflandrlmaktadr:

  • 28

    3.4.1. Cephe kaplama panelleri

    CTP malzemenin en yaygn olarak kullanld alanlar banda gelmektedir. Cephe

    kaplama panelleri, tek cidarl yaplabilecei gibi, ift cidarl ve arasnda s

    izolasyonu salayan poliretan kpk veya cam elyaf ilte gibi malzemeler

    kullanlarak, izolasyonlu panel olarak da retilebilmektedir. Kolay temizlene bilme

    avantaj sayesinde, CTP paneller, ameliyathane ve labaratuvar gibi steril ortamlarda

    hijyenik bir duvar kaplamas olarak da kullanm alan bulmaktadr. CTP cephe

    kaplama panellerinin bir dier nemli uygulamas, binalar arasnda yaya geiini

    salayan geitlerin kaplama panelleridir. effaf CTP levhalar at klklarnda

    camn yerini alm ve krlmaya kar dayankllklaryla gvenli bir kullanm

    salamtr. CTP paneller yalnzca estetik amal deil, bata kprler olmak zere

    korozyona ak yaplarda, betonu korozyondan koruma amac ile de

    kullanlabilmektedirler (ekil 3.1) [25].

    ekil 3.1 Cephe Kaplamalar [41]

    3.4.2. CTP beton kalplar

    Kaset deme, perde ve kolonlarn kalplarnda kullanlmaktadr. CTP kalplar, kalp

    balama ve skme ilemlerini kolaylatrm ve bu kalplar sayesinde betonun ok

    dzgn yzeyli dklmesi mmkn olabilmitir. CTP kalplar el yatrmas,

    pskrtme ve reine enjeksiyonu yntemleri ile istenilen boyut ve ekilde seri bir

    ekilde retilebilmektedir [24].

  • 29

    3.4.3 CTP borular

    Endstriyel inaatta ok nemli bir yer tutmaktadr. Bunun balca nedeni, ime

    suyu, kimyasal maddeler, kanalizasyon, proses suyu gibi alkanlklarn

    tanmasndaki ihtiyalarn karlanmasna en uygun koullarda zm getiren stn

    nitelikli ve uzun mrl bir malzeme olmasdr. Gerek byk apl (2500 mm' ye

    kadar), gerek kk apl (50 mm'ye kadar) borular CTP malzeme kullanlarak

    yaplmaktadr. Her ne kadar, ak kalplama metotlar ile de CTP boru retme

    olana bulunsa da, prosesin hz nedeni ile genellikle elyaf sarma metodu

    kullanlmakta ve % 60-70 orannda cam elyaf takviyesi salanabilmektedir. retim

    metodu sayesinde, istenilen i basn dayanmna uygun olarak retilebilmektedirler.

    CTP borular dier ikame borularnn tersine, rijit deil esnek olarak tasarlanmaktadr.

    Bu sayede, kendisini evreleyen toprak ile homojen bir sistem oluturup, d yklerin

    etkisini topraa transfer edebilmektedir. Yapmnda kullanlan balayc trne

    (genellikle polyester veya epoksi) bal olarak, pek ok kimyasal maddeden

    etkilenmediinden, her trl korozif zeminde, bataklk ve deniz geilerinde ve bir

    ok kimyasal akkann nakli ve prosesinde vazgeilmez bir malzeme olarak kabul

    edilmektedir. Uzun ve verimli hizmet mrleri (50 yl), dk bakm giderleri ve

    balant kolayl sayesinde sklkla tercih edilmektedir (ekil 3.2) [24].

    ekil 3.2. CTP Borular [36]

  • 30

    3.4.4. Kprler ve at makaslar

    zellikle korozif ortamlara dayankl yrme yollar, kprler ve at makas

    kontrksiyonlar denenmi balca uygulamalar oluturmaktadr [18]. CTP profiller,

    profil ekme metodu ile seri olarak retilebilmektedir. Kpr taban tabliyeleri

    sandvi kontrksiyon metodu ile retilmekte, bylelikle yklerin homojen olarak

    dalmas ve yksek rijitlik salanmaktadr (ekil 3.3) [36].

    ekil 3.3 at makaslar ve kprler

    3.4.5. Prefabrik yaplar

    Is yaltmn sandvi kontrksiyon teknii ile iinde barndran birbirinden bamsz

    panellerin eitli byklklerde bfe, baraka, konut gibi rnlerin retimini

    iermektedir. zellikle prefabrike yap sistemine uygunluu sebebiyle hazr banyo

    birimlerinin ok yaygn olarak kullanld rapor edilmektedir [17]. Bu tr birimler,

  • 31

    zellikle slak mekanlarn seri retimine imkan salamakta, kolay montaj ve hafiflik

    zellii ile inaat hzn byk oranda arttrmaktadr (ekil 3.4) [37].

    ekil 3.4. Ctp sistemle yaplan yap

    3.4.6. Restorasyon glendirme uygulamalar

    Betonarme yap elemanlarnn, tasarm ve uygulama hatalar, zamana bal

    zayflamalar, kullanm amacnn deitirilmesi ve yeni ynetmeliklere gre yetersiz

    kalmas gibi nedenlerle onarm ve/veya glendirilmesi gerekebilmektedir.

    Son depremlerden sonra yaplan aratrmalarda Trkiyedeki betonarme yaplarn

    nemli bir ksmnn onarm ve glendirilmesinin gerektii grlmektedir. Yapsal

    olarak yetersiz olan bina saysnn fazlal, yapm yntemlerinin farkll, halen

    kullanmda olmalar ve lkenin ekonomik durumu da gz nne alnarak, her yap

    iin uygun olabilecek farkl onarm ve glendirme yntemlerinin belirlenmesine

    ynelik aratrmalar devam etmektedir

    Hasarsz veya hasarl yaplarn glendirilme yntemleri gn getike gelimektedir.

    Yaplarn glendirilmesi sadece deprem sonras hasar gren yaplar iin deil, ayn

    zamanda kullanm amac deien ve zellikle korozyon nedeniyle tama gcn

    kaybetme tehlikesiyle kar karya gelen yaplar iinde gereklidir. Glendirme iin

  • 32

    betonarme, elik ve yeni teknoloji rnleri olan karbon lif ve ubuklar kullanlabilir

    [30].

    lkemizdeki yaplar genellikle yeterli yanal dayanm ve rijitlie sahip olmayan,

    donat detaylar deprem davran asndan yetersiz, beton dayanmlar dk

    erevelerden olumaktadr. Bunun yannda bu yaplarda yumuak kat, ksa kolon,

    kuvvetli kiri zayf kolon gibi sistem yetersizliklerinin de bulunmas, deprem

    gvenlikleri yeterli olmayan byk bir yap stokunu gndeme getirmektedir. Bu

    zayflklara sahip yaplarn kuvvetli bir depremde salkl bir davran sergilemesini

    beklemek mmkn deildir. Bu nedenle, bir ncelik sras belirlenerek, mevcut yap

    stokunun deprem gvenliinin artrlmas gerekmektedir.

    Glendirilmesi gereken bina says gz nne alndnda, bu binalarn hepsinin

    deprem sonras kullanlabilirliini koruyacak ekilde glendirilmelerinin ekonomik

    olarak mmkn olmad grlmektedir. Dier taraftan, can ve mal kayplarnn en

    aza indirilmesi iin bu binalarn byk bir depremde gmelerinin engellenmesi de

    gerekmektedir.

    Kullanmda olan binalarn glendirilmesini mmkn klmak zere, onarlacak

    binann boaltlmasn gerektirmeyen, hzl ve binann kullanmn aksatmadan

    uygulanabilen, ekonomik yntemlerin gelitirilmesi gerekmektedir [31].

    Yukardaki gerekler nda betonarme veya ahap yaplarda yaplacak olan

    onarm, restorasyon ve glendirme almalarnda uygulama kolayl, iilik, statik

    verimlilik asndan olumlu sonucu verebilecek glendirme tekniklerinden biri

    olarak FRPlerle yaplan glendirmelerdir.

    Yaplan glendirme almalarnda yap elemanlarna gre FRP ile glendirme

    tekniklerinde aadaki hususlara dikkat edilmelidir.

  • 33

    3.4.6.1. Kolonlardaki kullanm ekilleri

    Kolonlar dey tayc olmalar hasebiyle binalarn ayakta durmasn salayan en

    nemli yap elemanlardr. Kolonlara etki eden kuvvetler kesme, eilme, burkulma

    ve basn olarak sralanabilir.

    Kolonlarda sarg donatlar olan etriyeler eksik olursa kolon, kesme kuvvetlerine

    mukavemet gsteremeyecek ve ani bir krlmaya maruz kalacaktr. Etriyeler, ayn

    zamanda, kolon betonu basn dayanmn ap bzlse bile kolonun dalp

    paralanmasn engeller, betonun deformasyon halinde dahi yk tamasn salar ve

    binann yklmasn geciktirirler (ekil 3.5).

    ekil 3.5. Deprem etkisiyle patlayan betonarme kolonlar

    FRPler, kolonlarda glendirme amacyla kullanlabilecek etkili ve yeni nesil

    malzemelerdir. Eilme mukavemetinin ve rijitliin arttrlmas iin boylamasna

    uygulanrlar. Kesme mukavemetinin, snekliin, basn mukavemetinin ve sismik

    dayanmn arttrlmas iin enlemesine uygulanrlar.

    Salam kolonlar zerinde yaplan deprem testlerinde grlmtr ki, kolon

    yzeyinde en ufak bir atlan belirmesi kolonun gcnn sonuna geliinin iaretidir.

  • 34

    Yaplan testlerde FRP sarl kolonlarn, artan sismik ve tekrarl yklere kar daha

    fazla deplasman yaparak enerji snmledii grlmtr [28].

    FRP ile sarg kalnl ayarlanarak basn mukavemeti % 100 orannda bile

    arttrlabilir. Kat maddelerde de (rnein beton veya ahap) dey ykler sonucu,

    dey bzlme ve buna bal olarak yanal genileme meydana gelir. Bu bantya

    Poisson oran denir. Buradan hareketle yanal deplasmanlar kstlanrsa dey yk

    tama kapasitesinin arttrlabilecei sonucuna varlr.

    Kolon-Kiri birleim blgelerinde etriye sklatrmasna dikkat edilmemi olan eski

    yaplarda FRP sarlmak suretiyle bu eksiklik giderilebilir. Genelde bina

    bodrumlarnda sk rastlanan bant pencerelerin sebep olduu ksa kolon etkisiyle

    oluan ykc kesme kuvvetlerine kar FRP sarglama ideal bir zmdr (ekil 3.6).

    ekil 3.6. FRPlerle glendirilmi betonarme kolonlar

    Statik ve dinamik kuvvetler haricinde kolon donatlarnda korozyon dolaysyla kesit

    azalmas meydana gelir. Bu olaya rutubetli ve asidik ortamlarda, deniz suyuna maruz

    yerlerde ska rastlanr. Korozyon sonucu donatda meydana gelen mukavemet ve

    aderans kaybn telafi etmek iin FRP'ler gereken ynlerde uygulanrlar. FRP

  • 35

    ierisindeki reine beton ve eliin hava ile irtibatn keser. Buhar difzyonuna izin

    vermez, kolonu asit ve alkalilerden korur.

    3.4.6.2. Kirilerdeki uygulama ekilleri

    Kiriler, yaplar iin kolonlardan sonra en nemli tayc elemanlardr.

    Demelerden aldklar dey ykleri kolonlara aktarrlar. Sneklik dzeyi yksek

    ereve sistemlerde kirilerin kolonlara gre daha zayf olmas istenir.

    Bu sebeple, genelde kirislerin aklk blgesinde eilme, mesnet blgelerinde ise

    kesme kuvvetine kar glendirme yaplr. Eilme (orta aklk) blgesinde

    yaplacak gereinden fazla glendirme, eilme donats kopmadan basn

    blgesindeki betonun ezilmesine yol acar. Eilme blgesinde meydana gelebilecek

    bir hasarda nce kullanlan FRP malzemenin kopmas, ondan sonra elik donatnn

    akmas, daha sonra betonun ezilmesi istenir [29].

    FRP'ler kiriin eilme blgesinde boyuna, kesme blgesinde ise 45 ve 135 alarda

    uygulandnda maksimum performanslarn gsterirler. Hasarl bir kiris FRP ile

    glendirildiinde orijinal kiriin tasarm kapasitesi ve daha zeri kapasiteye

    ulalabilir. FRP eritler kirilerde etriye eksikliklerini gidermek iin kiriin c yann

    kuatacak biimde U eklinde uygulanabilirler (ekil 3.7).

    ekil 3.7. FRPlerle glendirilmi betonarme kiriler

  • 36

    Betonarme kirilerde, kirilerin ekme yzeyine ve gvdelerine FRP malzemeyi

    veya elik plakalar epoksi kullanarak yaptrmak suretiyle eilme ve kesme

    glendirmesi yaplmaktadr. elik plakalar birka yldr birok lkede betonarme

    kirilerde eilme glendirmesi uygulamalarnda kullanlmaktadr. elik plaka

    kullanmann en nemli dezavantaj elik-beton ara yzeyindeki balantya zarar

    veren eliin korozyon problemidir. Bu problem, scakln dk olduu mevsimler

    boyunca buzlanmay nleyici kimyasallarn sklkla kullanld kprlerde daha da

    iddetlidir. Korozyon problemini ortadan kaldrmak zere, elik plakalar yerine FRP

    malzeme kullanlmtr [32].

    3.4.6.3. Demelerdeki uygulama ekilleri

    Demeler katlarn konumunu belirleyen, devaml zerinde dolatmz, sonsuz rijit

    kabul edilen, dey tayc elemanlardr. Demelerde en sk grlen hasar ar

    yklemeden meydana gelen sehimlerdir. Bu, deme altndaki donatlarn akmas

    sonucu meydana gelir. Demelerde genelde eilmeye kar glendirme yaplr.

    Depremlerde demelerde kesme kuvvetinden meydana gelen hasarlara fazlaca

    rastlanmaz. Demeler plak elemanlar olduu iin kesitin tamamnn ekmeye

    alt kabul edilir. Demelerde yaplacak glendirmede FRP lamine eritler

    veya kumalar aklk blgesinde alttan, mesnet blgesinde stten yaptrlarak yk

    tama kapasitesi ve eilme mukavemeti arttrlr. (ekil 3.8) [33].

    ekil 3.8. FRPlerle glendirilmi betonarme deme ve kpr tablas

  • 37

    Bilhassa kpr tabliyelerinde artan servis yklerine kar, uygulama kolayl, bakm

    masraflarnn azl, uygulama esnasnda trafiin durdurulmamas gibi sebeplerle

    FRP glendirme sistemleri tercih edilmektedir.

    FRPler son yllarda pultrzyon metodu ile profil eklinde imal edilerek bal bana

    kpr tabliye sistemi olarak da kullanlmaktadrlar.

    3.4.6.4. Duvarlarda uygulama ekilleri

    Tula duvarlar, yaplarda ereve, aralarnda dolgu malzemesi olarak kullanlan,

    tayc zellii olmayan fakat son depremde binann rijitliine katkda bulunduu ve

    evreledii kolonlarn deplasmann kstlayarak burkulmasn nledii anlalan

    elemanlardr. Dolgu duvarlar, depremde ereve sisteminin ar deplasman yaparak

    enerji snmlemesi yerine bu enerjiyi kendi bnyelerinde paralanmak ve atlamak

    suretiyle yok etmi, binalarn yklmasn zorlatrm, bir nevi betonarme perde

    grevi yapmlardr. Dolgu duvarlarda yaplacak en iyi glendirme, kolon ve

    kirilerden ayrlarak ktle halinde dmesini engellemektir. Bu yzden 0/90 ada

    dokunmu FRP kumalar birleim yerlerine yaptrlr. Eer binann betonarme

    sisteminin gl olduu tespit edilmi ve muhtemel bir depremde duvarlarda da

    atlama ve krlma olmas istenmiyorsa, duvarlarda eilmeye kar boyuna, kesmeye

    kar enine dorultuda FRP uygulanabilir.

    Maliyet unsurlar da gz nnde bulundurularak karbona gre daha ucuz olan cam

    elyaf (GFRP) sistemi tercih edilebilir. Ayrca ticari veya stratejik deeri olan

    binalarn (bankalar, emniyet mdrlkleri gibi) duvarlarnn arpma ve

    patlamalara dayankl olmas iin de FRP sistemi uygulanabilir (ekil 3.9).

  • 38

    ekil 3.9. FRPlerle glendirilmi duvar

    3.4.6.5. Yma yaplarda uygulama ekilleri

    Yma yaplarn duvarlar taycdr. Bu duvarlarn kesmeye ve eilmeye kars

    mukavemeti FRP sistemlerde arttrlabilir. Eer bu duvarlar hasar grdyse, atlaklar

    epoksi bazl yksek mukavemetli tamir harlaryla doldurulur ve tm yzeye FRP

    kuma yaptrlr.

    Tarihi yaplarn kubbelerindeki hasarlar gidermek iin FRP sistemler dtan

    uygulanrlar. Tekrar zerleri kurun kaplandnda yaplan glendirme belli olmaz

    ve tarihi doku bozulmam olur. Ta kemerlerin zerinden veya altndan FRP

    uygulamas yaplarak talarn sarsnt annda birbirlerinden ayrlmas engellenir.

    (ekil 3.10)

    ekil 3.10. FRPlerle glendirilmi ta kemer

  • 39

    3.4.6.6. Ahap yaplarda uygulama ekilleri

    Gnmzde tarihi ahap evlerin ou yklm birou da hasar grmtr. Bu

    durum mevcut ahap yaplarmzn gvenli ve hzl bir ekilde onarm ihtiyacn

    dourmutur. Klasik restorasyon teknikleri tarihi dokuyu koruma, zaman maliyet ve

    gvenlik asndan yeterli deildir. Ahap yaplarn tayc elemanlarnn FRP ile

    onarmnn ok ksa srede yaplmas hem gvenlik hem de zaman ve grsellik

    asndan byk nem tamaktadr. ekil 3.11de FRPlerle glendirilmi ahap

    tayc sistemler grlmektedir.

  • 40

    ekil 3.11. Ahap tayc sistemlerin FRPlerle glendirilmesi

    ekil 3.12 ve ekil 3.13te grld ekilde yaplan deneyler sonucu elde edilen

    veriler incelendiinde fiber takviyeli plastiklerle yaplan ahap glendirmelerden

    olumlu sonular elde edilmitir. Gerek onarm ve glendirmelerde gerekse yani

    yaplan ahap binalarn birleim blgelerinde FRPlerle glendirme yntemleri elde

    edilen olumlu sonular nedeniyle tercih sebebi olmutur.

  • 41

    ekil 3.12. Eilme deneyine tabi tutulan FRPlerle glendirilmi deney numuneleri

  • 42

    ekil 3.13. ekme deneyine tabi tutulan FRPlerle glendirilmi deney numuneleri

    Glendirme almalarnda kullanlan FRP eitleri ounlukla stn dayanm

    zelliklerinden dolay CFRP (karbon elyaf takviyeli plastikler) iken almamzda

    yukarda saylan zelliklerden dolay GFRP (cam elyaf takviyeli plastikler)

    kullanlmas uygun grlmtr. Yaplan glendirme almalarnda piyasada ok

    fark ekillerde retilen CTP (cam elyaf takviyeli plastikler) rnlerinden pultruzyon

    yntemiyle retilen daire kesitli ubuklar kullanlmtr.

  • BLM 4. DENEYSEL ALIMALAR

    Malzemelere dtan etkiyen kuvvetlere kar gsterdii dirence mekanik davran

    denir. Bu tepki trleri de malzemenin mekanik zelliklerini oluturur. Bu zellikler

    de eitli deneysel yntemlerle belirlenir. Malzemeler d kuvvetler karsnda nce

    ekli deitirir ve daha sonra malzeme dayanmn yitirerek akar ve krlr.

    ekil deitirmeler elastik veya plastik ekil deitirme halindedir. Elastik blgede

    malzemenin yk altndaki ekil deiimi kalc deildir, malzeme plastik blge

    snrna geldiinde ise deformasyon kalc hale gelir ve yk kaldrldnda malzeme

    eski haline geri dnmez zerinde gzle grnebilecek dzeyde deformasyon vardr.

    Kullanlacak malzemelerin mekanik zelliklerini etkileyen faktrleri

    incelediimizde; Ahap, heterojen ve anizotrop bir malzeme olmas nedeniyle

    mekanik zelliklerini incelemek zordur nk ahap malzemenin mekanik

    zelliklerine etki eden birok faktr saylabilir. Bu faktrler;

    1. Ahabn cinsi

    2. Lif ynleri

    3. Budak, atlak, ezik vb grnt bozukluu

    4. Rutubet miktar

    5. Mantarlanma

    6. Aacn kesilme mevsimi dir.

    Kompozit malzemelerin mekanik zelliklerini etki eden faktrleri ise;

    1. Elyaf geometrisi ve dorultusu,

    2. Takviye eleman tr ve zellii,

    3. Matris tr ve zellii,

  • 44

    4. Uygulanan retim teknii,

    5. Elyaf boy/ap oran,

    6. Matris-takviye elemanlar arasnda oluan aderans,

    7. Takviye elemann hacim oran eklinde sralamak mmkndr.

    Bu etkenler btn kompozitlerde mekanik zelliklere etki ettii gibi, kompozit bir

    malzeme olan CTP lerde de mekanik zellikleri direkt olarak etkileyen nedenlerdir.

    stenilen zelliklerde bir malzeme retilebilmesi iin gerek ahabn gerekse CTPnin

    mekanik zelliklerine etki eden bu faktrler nnde tutulmas gerekmektedir.

    Yaplan almada kompozit malzemenin stn zelliklerinin ahabn vazgeilmez

    grsellii iinde glendirme amacyla kullanm incelenmitir. Bunun iin de, 9

    farkl konfigrasyonla glendirilmi kertmeli boy birletirilmeli ahap numunede

    ekme deneyi yaplmtr. ekme deneyinde, numunelerin ekme gerilmeleri

    deerleri karlatrlacaktr.

    4.1. ekme Deneyi

    ekme deneyi; Ahap ve CTP malzemelerinin, ekme gerilmesini tespit etmek

    amacyla yaplmtr. Masif ahap ve CTP numuneler hazrlanm ve ekme testine

    tabi tutulmutur. naat sektrnde, gerek ahap yap imalat esnasnda tayc

    sistemde yaygn olarak boy birletirmelerin kullanlmaktadr. Bu boy birletirmelerde

    lif sreksizliinden dolay oluan ciddi bir dayanm dkl sz konusudur. Sz

    konusu olan bu mukavemetin ahaba tekrar kazandrlmas veya bu dkln belli

    bir seviyede tutulmas, bu birleim blgelerinde lif srekliliini salamakla

    mmkndr. Bu durum geleneksel yapm sisteminde yaplan glendirmelerde

    ahaplar st ste bindirilerek veya birletirilecek iki ahabn alt ve st yzeyini iki

    ahap arasnda sktrarak ivileme veya bulonlama yntemiyle almaya

    allmtr (ekil 4.1). Ancak bu durum hem sonu hem de oluan ap deiiklii

    nedeniyle estetik adan ve yeterli mukavemete ulalma asndan istenmeyen

    sonular dourmaktadr. Geleneksel glendirmelerle ortaya kan dezavantajlarn

  • 45

    giderilmesi amacyla ince iilik gerektiren uygulamalarda CTPlerle

    glendirmelere gidilmeye allmtr.

    ekil 4.1. Geleneksel glendirmede lif srekliliini salamak amacyla yaplan ahap boy

    birletirmeler

    Bu almada srasyla aadaki deneyler yaplm ve deney sonular birbirleriyle

    kyaslanmtr.

    1. Cam Takviyeli Plastiklerim (CTP) ekme deneyi

    2. Masif ahap ekme deneyi

    3. Birletirilmi ahap deneyi

    4. Tek kavelal birletirme deneyi

    5. ift kavelal birletirme deneyi

    6. Tek CTP ubuklu birletirme deneyi

    7. ift CTP ubuklu birletirme deneyi

    8. Tek CTP ubuklu tek kavelal birletirme deneyi

    9. Tek CTP ubuklu ift kavelal birletirme deneyi

    10. ift CTP ubuklu tek kavelal birletirme deerleri

    11. ift CTP ubuklu ift kavelal birletirme deerleri

    Hazrlanan ahap numunelere, ekme makinesinde belirli hzlarda ekme kuvveti

    uygulanmtr. Elde edilen veriler bilgisayar ortamnda Excel programna aktarlarak

    gerekli hesaplamalar yaplm ve grafikler izilmi ve maksimum ekme

    mukavemetleri bulunmutur. Bu almasnda sadece lif dorultusuna paralel ynde

    deneyler yaplmtr.

  • 46

    4.1.1. ekme deneyinde kullanlan makine ve ekipmanlar

    4.1.1.1. ekme makinesi

    ekme deneyi iin 40 ton ekme kapasitesine sahip, hidrolik yklemeli ve bilgisayar

    donanml ekme makinesi kullanlmtr. Hem manuel hem de otomatik ykleme

    yapabilme, deney grafiklerini izebilme ve deney sonularn rapor eklinde

    sunabilme dzeneine sahiptir. Makinenin deney parasn tutucu eneleri deney

    paralarnn eksenine, istenildii anda kuvvet ynnde ayarlamaya uygun ekilde

    tasarlanmtr. ene yzeyleri deney paralarnn kaymayacak ekilde przl olarak

    retilmi ve eneler ve kendiliinden skma zelliine sahiptir. Ayrca makine

    eneleri deney paralarnn kalnlna ve malzemenin yapsna gre

    deitirilebilmektedir. ekme makinesi ene dzenei ve tipleri ekil 4.2 de

    grlmektedir [35].

    ekil 4.2 ekme makinesi eneleri ve dzenei

  • 47

    ekme makinesi ve bilgisayar donanm ekil 4.3 de grlmektedir.

    ekil 4.3 ekme makinesi ve donanm

    4.1.1.2. Kumpas

    Deney sonularnn doru olabilmesi iin ncelikle gerekli lmlerin doru olmas

    gerekmektedir. Bunun iin deneylerimizde dijital kumpas kullanlmtr. Dijital

    kumpas deneyde kullanlan kalnlk ve genilii hassas olarak llmesini

    salamtr. 0,01 mm lm hassasiyetine sahiptir. Elde edilen deerler

    kullanldktan sonra tekrar sfrlanarak lm yaplabilmektedir. almamzda ki

    deneylerde kullanlan dijital kumpas ekil 4.4de grlmektedir.

  • 48

    ekil 4.4 Dijital Kumpas

    4.1.2. ekme deney numunelerinin hazrlanmas

    4.1.2.1. CTP Numunelerin Hazrlanmas

    Glendirmede kullanlacak CTP numuneleri elde etmek iin lkemizde kompozit

    malzeme retimi yapan Esa Kimya Metal Sanayi ve Ticaret Ltd. ti. firmasndan

    0,45 cm apnda daire kesitli CTP ubuklar temin edilmitir. eitli ap ve

    elyaf/hacim zelliklerine sahip daire kesitli CTP profilleri ekil 4.5 de

    grlmektedir.

    ekil 4.5 Daire kesitli CTP profilleri

    30 cm uzunluunda kesilen numunelerinde boylarnn eit olmasna ve malzemelerin

    kesimi esnasnda zarar grmemesine dikkat edilmitir.

  • 49

    4.1.2.2. Ahap Numunelerin Hazrlanmas

    ekme deneyinde kullanlacak olan ahap deney numuneleri 30*40 mm boyutlarnda

    ve 50 cm uzunluunda 1. Snf kurutulmu, atlaksz ve budaksz karaamdan lif

    ynlerine paralel olacak ekilde TS 12503e [38] uygun olarak hazrlanmtr.

    Hazrlanan bu numuneler ilk olarak ahap ekme dayanmna, ahit numuneyi

    oluturacak masif ahap deneyi yaplmtr. Bu deney numuneleri tek paradan

    oluan ve herhangi bir birletirme sz konusu olmayan numunelerdir.

    kinci aamada masif ahapla ayn boyutlarda, ancak ortadan kertmeli boy

    birletirmeyle birletirilmi iki para ahaptan oluan numuneler hazrlanmtr.

    (ekil 4.6)

    ekil 4.6. Kertmeli boy birletirmeli ahap numune

    Hazrlanan bu iki para ahap birletirme yzeyleri ift birleimli Teknobont 200

    epoksisiyle birletirilerek 72 saat pres altnda tutulmutur. Daha sonra bu numuneler

    temizlenerek ekme deneyine tabi tutulmutur.

    Ayn hususlara dikkat ederek kavelal ve CTP ubuklu 8 farkl deney numune tipi

    daha hazrlanarak deneye tabi tutulmutur.

  • 50

    4.1.2.3. Deney numunelerin hazrlanmasnda dikkat edilecek hususlar

    Hazrlanan tm numuneler;

    1- 1. snf atlaksz budaksz olmaldr.

    2- Ayn cins ahaptan hazrlanmaldr.

    3- Kesim lif dorultusuna paralel olmaldr.

    4- Deney numuneleri kurutulmu ahaptan elde edilmelidir.

    5- Numune boyutlar her tarafta ayn olmaldr.

    6- Boyutlar kumpasla tespit edilmelidir.

    7- Kullanlacak glendirme eleman ahap numuneyi ortalamaldr.

    8- Tm yaptrma yzeylerine epoksi srlmelidir.

    9- Ahaba yerletirilen CTP ubuklar ekme makinesi eneleri tarafndan

    tutulmamaldr.

    10- Tm yaptrma yzeyleri 72 saat preslenmelidir.

    11- ift bileenli epoksi karm orannn (1/1) tm numuneler iin ayn olmasna

    zen gsterilmelidir.

    12- Presten kan tm numuneler epoksi artndan temizlenmelidir.

    13- Her deney tipinden en az 5 numune hazrlanmaldr.

    14- Tm deney numuneleri ayn artlar altnda deneye tabi tutulmaldr.

    Yukardaki hususlar dikkate alnarak hazrlanan den