Lif takviyeli polimerlerle güçlendirilen ahşap yapı elemanlarının sayısal olarak incelenmesi
Numerical i̇nvestigation of timber structural members reinforced with fiber reinforced polymers
Yazar: CENGİZ BEKTAŞ
Danışman: PROF. DR. HABİB UYSAL
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Mekanik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Güçlendirme = Strengthening ; Karbon lifler = Carbon fibers ; Kirişler = Beams ; Kompozit malzemeler = Composite materials ; Lif takviyeli polimerler = Fiber reinforced polymers

Özet:
Amaç: Bu çalışmada, ahşap malzeme olarak piyasada sık kullanılan sarıçam ağaç türü seçilmiş ve güçlendirme malzemesi olarak ta karbon lifi takviyeli polimer (CFRP) kullanılarak ahşap yapı elemanlarının güçlendirilmesi amaçlanmıştır. Ahşap taşıyıcı yapı elemanlarından olan kirişlerin alt yüzeylerinden boyuna doğrultuda kanallar açarak ve kanal açmadan doğrudan yüzeye yapıştırma ile lif takviyeli polimer (FRP) kompozit malzemelerle güçlendirme işlemi uygulanmıştır.
Yöntem: Çalışma kapsamında, ANSYS Workbench 21R paket programı kullanılarak, oluşturulan modeller üzerinde analizler yapılmıştır. Analizlere göre güçlendirme uygulanmış ve uygulanmamış modeller arasında gerilme ve yer değiştirme açısından karşılaştırma yapılmıştır.
Bulgular: Tarih boyunca insanoğlu yaşadığı yüzyılın ve etrafındaki çevrenin ona verdiği imkânlarla barınma ihtiyacını gidermek istemiştir. Ahşap tarih boyunca insanoğlunun barınma ihtiyaçlarında kullanılan önemli yapı malzemelerinden birisi olmuştur. Zamanla dış ortam şartlarından etkilenen ve deforme olan ahşabın görevini yerine getirebilmesi için ya değiştirilmesi ya da belli malzemeler ile güçlendirilerek tekrar kullanılması gerekmektedir. Son yıllarda ahşap elemanların polimer esaslı kompozit malzemeler ile güçlendirilmesi yaygınlaşmıştır. 
Sonuç: Kullanılan güçlendirme elemanın boyutlarına bağlı olarak ahşap üzerinde elde edilen gerilme ve yer değiştirme değerlerinde azalmalar olduğu görülmüştür. 
Anahtar Kelimeler: Cam lifi takviyeli polimer, karbon lifi takviyeli polimer, ahşap kiriş, güçlendirme, kompozit malzemeler.

Abstract:
Purpose: In this study, scotch pine wood species, which are frequently used in the market, were chosen as wood materials, and it was aimed to strengthen wooden structural elements by using carbon fiber reinforced polymer (CFRP) as reinforcement material. Reinforcement with fiber-reinforced polymer (FRP) composite materials was applied by opening channels in the longitudinal direction from the lower surfaces of the beams, which is one of the wooden load-bearing structural elements, and bonding directly to the surface without opening channels.
Method: Within the scope of the study, analyses were made on the models created using the ANSYS Workbench 21R package program. According to the analyses, comparisons were made between the reinforced and non-reinforced models in terms of stress and displacement.
Findings: Humans have always wanted to meet their need for shelter with the opportunities provided by the century and the environment around them. Throughout history, wood has been an important building material used to meet human needs for shelter. To fulfill its function, wood that has been affected and deformed by external environmental conditions must be changed or reused by strengthening it with certain materials. In recent years, it has become common practice to reinforce wooden elements with polymer-based composite materials.
Result: The stress and displacement values obtained on the wood have been considerably decreased based on the dimensions of the used reinforcement element.
Keywords: Glass fiber reinforced polymer, carbon fiber reinforced polymer, wooden beam, reinforcement, composite materials