Ahşap kirişlerde eğilme direnci ve elastikiyet modülünün tahribatsız ve tahribatlı test yöntemleri ile belirlenmesi
Determination of bending strength and modulus of elasticity in wooden beam with nondestructive and destructive test methods
Yazar: HIZIR VOLKAN GÖRGÜN
Danışman: DOÇ. DR. TÜRKER DÜNDAR
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Orman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Odun Mekaniği ve Teknolojisi Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences ; Ormancılık ve Orman Mühendisliği = Forestry and Forest Engineering
Dizin: Ahşap = Wooden ; Elastik modül = Elastic module ; Eğilme dayanımı = Bending strength ; Kirişler = Beams ; Tahribatlı yöntemler = Destructive methods ; Tahribatsız muayene yöntemleri = Nondestructive inspection methods

Özet:
Bu çalışmada tahribatsız değerlendirme ve sınıflandırma yöntemlerinin uygunluğu kiriş olarak kullanılacak Karaçam (Pinus nigra ssp. pallasiana) kerestelerinde incelenmesi amaçlanmıştır.Deneme keresteleri İstanbul Üniversitesi Orman Fakültesi Orman Endüstri Mühendisliği Anabilim Dalı bünyesinde bulunan yaklaşık 200 adet kereste istifinden alınmıştır. Bu keresteler, TS 1265 görsel sınıflandırma standardının her bir sınıfında eşit miktarda kereste olacak şekilde elenerek, 53 adet kereste alınmıştır. Alınan kerestelerin yoğunlukları ve rutubetleri ölçüldükten sonra, TS 1265, DIN 4074, BS 4978 ve TS EN 14081 olmak üzere toplam dört standarda göre ayrı ayrı görsel olarak sınıflandırılmışlardır. Keresteler bundan sonra üç ayrı tahribatsız değerlendirme ve sınıflandırma (boyuna vibrasyon, stres dalga ve vida çekme) yöntemiyle değerlendirilmiş ve sınıflandırılmıştır. Bu testlerden snra kerestelerin, TS 5497 EN 408 standardına bağlı kalınarak, tahribatlı olarak eğilme direnci ve elastikiyet modülü değerleri ölçülmüştür. Daha sonra kırılan kerestelerden elde edilen elastikiyet modülü değerleri ve TS EN 338 standardı kullanılarak, mekanik direnç bazında sınıflandırmaları yapılmıştır. Yapısal boyutta yapılan tahribatlı ölçümler sonrası, kerestelerin kırılma bölgesine yakın yerlerinden, her bir keresteden ortalama beşer adet olacak şekilde, küçük ve kusursuz eğilme direnci-elastikiyet modülü, basınç direnci ve yoğunluk numuneleri elde edilmiştir. Son olarak bu numunelerin hem hava kurusu hem de tam kuru yoğunlukları ölçülmüştür. Tam kuru yoğunluk ölçümü için, hava kurusu haldeki numuneler, rutubet içermeyecek şekilde kurutularak ölçümleri yapılmıştır.Hem yapısal boyutta yapılan tahribatsız ve tahribatlı değerlendirmeler ve sınıflandırmalar, hem de kusursuz ve küçük boyuttaki numunelerde yapılan tahribatlı değerlendirmeler, kendi aralarında ve birbirleriyle karşılaştırılmış ve istatistiksel olarak analizleri yapılmıştır.Bu çalışmada elde edilen sonuçlara göre, iki görsel sınıflandırma standardının (BS 4978 ve TS EN 14081) mekanik değerlendirmeye daha uygun olduğu görülmüştür. Buna karşın görsel olarak elde edilen sınıfların direkt kullanımı yerine, tahribatsız ve tahribatlı ölçümlere rehber olması tavsiye edilmektedir. Tahribatsız değerlendirme ve sınıflandırma yöntemi olarak kullanılan boyuna vibrasyon yönteminin, Karaçam (Pinus nigra ssp. pallasiana) yapı kerestelerinde yüksek doğrulukla ölçüm yapmaya imkan sağladığı görülmüştür. Stres dalga yönteminde sınıflandırma olmamasına karşın, önerilen dönüştürme formülü ile sınıflandırma yapılması denenmiştir. Uyumlu sonuçlar vermesine karşın, aynı kerestede birden fazla ölçüm yapılarak yüksek doğrulukta değerlendirme ve sınıflandırma yapılabileceği görülmüştür. Tahribatsız değerlendirme yöntemlerinden vida çekme yönteminin direkt kullanılması yerine, tahribatsız ölçümlerle birlikte kullanılmasıyla daha yararlı sonuçlar elde edilebileceği görülmüştür. Sonuç olarak çıkan bu olumlu sonuçlar neticesinde, bu yöntemlerin ahşap kirişlerde kullanılabileceği söylenebilir.

Abstract:
In this study, non-destructive evaluation and classification methods? suitability was examined in Black Pine (Pinus nigra ssp. pallasiana) lumbers which will be used as beams.Samples were taken from about 200 lumbers in Istanbul University Forest Faculty Forest Industry Engineering Department. 53 lumbers were taken by using TS 1265 visually grading standard and lumbers were taken to be en equal amount of each class. After measuring densities and moistures, the samples were visually graded separately with using four standards (TS 1265, DIN 4074, BS 4978 and TS EN 14081). After this, they were evaluated and graded with using three different non-destructive methods (longitudinal vibration, stress wave and screw withdraw). After these experiments, these lumbers? bending strength and modulus of elasticity were measured destructive methods in order to TS 5497 EN 408 standard. And then these broken lumbers were classified with using their elasticity of modulus and TS EN 338 standard. After destructive tests, five specimens from each lumbers? which were near the lumbers? broken area were taken for to measure bending strength-modulus of elasticity, compression strength and density from little and without defect specimens. At last, these specimens? air dry densities and no-moisture densities were measured. For no-moisture density measurement, air dry specimens were dried until to have no moisture.Non-destructive evaluations (and classifications) in structural dimensions were compared each other and were compared destructive evaluations (and classifications) in structural dimensions and in little and without defect dimensions. And they were compared and analyzed statistically.In this study results showed that, two visually grading standards (BS 4978 and TS EN 14081) more predictable for mechanical evaluation. Although, instead of visual grades directly use, they were advised to be guide non-destructive and destructive tests. It?s said that, longitudinal vibration method which is used for non-destructive evaluations and classification, can be used with high accuracy in Black Pine (Pinus nigra ssp. pallasiana) structural lumbers. Although stress wave non-destructive method has no classification, this methods? dynamic elasticity of modulus were changed to strength classes according to TS EN 338 standard with using formula which were seen in longitudinal vibration method. Although it has predictable results, more predictable evaluation and classification results can be obtained with measuring more tests in same lumber. Screw withdraw method is only predictable density results but if it used with non-destructive methods, it would be more predictable. These positive results indicate that, these methods can be used in wooden beams.