ahşap yapı uygulamaları

Transkript

Yrd. Doç. Dr. Şevket ATEŞ
Karadeniz Teknik Üniversitesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü
Yapı Anabilim Dalı Öğretim Üyesi
Ahşap, insanlar tarafından kullanılan en eski yapı malzemelerinden biridir.
Modern anlamda ahşap yapılar ilk olarak 20. yüzyıl başlarında Almanya’da yapı
yönetmeliklerinde yer almış, daha sonra birleşim araçlarının da gelişmesiyle
birlikte oldukça yaygınlaşmıştır. Özellikle geliştirilen sentetik tutkalın birleşim
aracı olarak kullanılmasıyla, köprü, spor salonu vb. büyük yapı sistemlerinin de
ahşap ile yapılabilmesine imkan sağlamışır.
30.11.2011
Ahşap Yapı Uygulamaları
30.11.2011
30.11.2011
Ahşap yapı malzemesi çok değişik ve çok sayıda ağaç türünden elde
edilebilmektedir. Ahşap malzemenin bileşiminde;
% 60 Sellüloz
% 28 Linyin
% 12 diger maddeler
bulunmaktadır. Sellüloz ahşabın liflerini oluşturur. 1-6 mm boyunda ve 0,010,06 mm çapında içi boş borucuklar şeklinde olan liflerin cidarını, linyin
oluşturur. Lifleri birbirine bağlayan maddeye ise pektin adı verilir.
30.11.2011
Ahşap heterojen bir yapıya sahiptir.
30.11.2011
Ahşabın yapı malzemesi olarak kusurları vardır. Bunlar:
Budaklar
Lif eğikliği
Lif kıvrıklığı
Enkesit düzensizliği
Çatlaklar
30.11.2011
Hafif
Öz ağırlığı az olduğundan mesnetlere aktarılan yükler çelik ve beton
mallzemesine nazaran daha azdır.
Montaj Hafif olmasısı sayesinde montaj işinin daha kolay, daha çabuk ve
ekonomik olmasını sağlar.
Nakliye Atölyelerde montaja hazır durumua getirilebilir. Hafif olmalar ı
taşınmaları ve yerine koyulmaları için özel araçlara ihtiyaç göstermezler.
İşçilik Kolay ve süratlidir.
Yüklemeİmalattan sonra hemen yüklenmesinde sakınca yoktur. İnşaat süresini
kısaltır.
Zayiyat Söküldikten sonra az bir zayiyatla başka bir yerde kullanılabilir.
Şekil şekil vermek kolaydır. Sıcak bir malzemedir.
DayanımAsit, baz, tuz ve duman gazlarına karşı dayanıklıdır. Kimya sanayiinde
tercih edilir.
30.11.2011
Rötre Sıcakta çeker. Çatlaklar meydana gelir.
Rutubet Şişmesine neden olur. Rutubet oranının %20’den az olmalıdır. Doğal
veya suni kurutmayla rurubet oranı azaltılır.
DayanımHomojen değildir. Liflerin gidişi, çatlaklar ve budaklar kesitin
heryerinde aynı dağılmamıştır. Bu durum dayanımına etki eder.
Atölyelerde montaja hazır durumua getirilebilir. Hafif olmalar ı
taşınmaları ve yerine koyulmaları için özel araçlara ihtiyaç göstermezler.
AnizotropDayanımı liflerin doğrulltusuma bağlı olarak değişir. Kolay ve
süratlidir. Örnek, II.sınıf çamda lif doğrultusunda basınç emniyeti
85kg/cm2 iken liflere dik doğrultuda ise 20kg/cm2dir. Bu özellik ek
yerlerinin teşkilinde dikkate alınmalıdır.
Yangın Yangına karşı dayanaklı değildir. Yangın dayanımı artırmak için kesitin en
az 450cm2 ve boyutların ise kısa kenar en az 12cm, uzun kenar en az
20cm olmalıdır.
30.11.2011
Doğal ortamda bulunan ağaçlar %45-50 oranında rutubet içermektedir. Bu
rutubet, yapı malzemesi olarak kullanılacak ahşabın mekanik özelliklerini
olumsuz yönde etkilemektedir. Bu nedenle ahşabın kullanılmadan önce belirli
oranda kurutma işlemine tabi tutulması gerekmektedir. Ahşabın özgül ağırlıgı,
ağaç türüne bağlı olarak değismekle birlikte genellikle 600 kg/m3 olarak
alınabilmektedir.
30.11.2011
TÜBİTAK Bilim ve Teknik Dergisi
A-Geniş yıllık halkaların görüldüğü sağlıklı gelişme
B-Beş yıllık dönemde, dar yıllık halkaların oluştuğu zayıf gelişme
C-Ağacın bir bölümünde yangın zararı
D-Böcek ve mantarın neden olabileceği hastalıklı dönem
E-Orman yangınındaki yaranın kapanmasından sonraki normal gelişme,
F-Bir kaç yıl süren kuraklık
G-Öz (Olgun ağaçların çoğunda bunu görmek zordur)
H-Toprak kayması veya kuvvetli rüzgarlar gibi odunu zorlayan bir ortamdaki gelişme
30.11.2011
Dikdörtgen, kare ve yuvarlak parçaların bükülmesi ve büzülme özellikleri
büyüme halkalarının yönünden etkilenmektedir.
30.11.2011
Radyal
Teğet
Teğetsel büzülme (rötre) radyal(merkeze doğru) doğrultudakinden iki kat
daha fazladır.
30.11.2011
RUTUBET MİKTARINA GÖRE;
Taze Yapı Ahşabı:
Rutubet miktarı sınırlandırılmamıştır.
Yarı Kurı Yapı Ahşabı:
Rutubet mikatrı %35 ve daha az
Kuru Yapı Ahşabı
Rutubet mikatrı %20 ve daha az
Yapılarda mümkün oranda Kuru Yapı Ahşabı kullanılmalıdır. Rutubeti azaltmak amacıyla ani
kurutma yapılmamalıdır. Ani kurutma işlemleri, mukavemeti büyük ölçüde azaltır ve çatlaklara
neden olur. Bu çatlakların oluşmaması için rutubetin yavaş yavaş azaltılması gerekir.
30.11.2011
MUKAVEMET VE KALİTESİNE GÖRE;
I. Kalite:
Yüksek mukavemetli ahşap
II. Kalite:
Normal mukavemetli ahşap
II. Kalite
Az mukavemetli ahşap
Bu sınıflandırma; yıl halakalarına, budakların durumuna ve kesit yüzeylerine dağılışlarına,
liflerin gidişine ve eğimine, ahşabın eğriliğine ve çatlaklara bağlı olarak yapılmaktadır.
I. kalite ahşap; budağı en az olan yukarıdaki özellikleri en çok yansıtandır. Çok pahalıdır. Bu
nedenle yapıda en çok zorlanan elemanlarda kullanılır. Projelerde yalnızca I. ve III. Kalite ahşap
kullanılır. III. Kalite ahşap çekme elemanlarında kullanılmamalıdır.
30.11.2011
Budaklar :
Ağacın gövdesinden dışarıya doğru büyüyen dalların kesilmeleri
neticesinde gövdede kalan enkesitlerdir.
Lif Eğikliği:
Liflerin ağaç eksenine paralel olmamasıdır.
Enkesit DüzensizliğiAğaçta meydana gelen oluklu gövde veya eksantiristik büyüme kusurudur.
Çatlaklar
Ağaç enkesitinde görülen çatlaklardır. En zararlı çatlak çevre çatlağı olup
enkesitin dışından olup merkeze doğrudur.
Lif kıvrıklığı
Liflerin ağaç eksenine göre helezon şeklinde doğrultu izlemesidir.
Bu özellikleri inceleyen uzmanlar ahşabı sınıflandırarak uygun sertifika damgası vurmaktadırlar.
30.11.2011
İnşaatlarda kullanılan ahşap malzemenin, genellikle öz ağırlığı az,
mukavemetinin yüksek, işlenme kabiliyetinin çok, ısı iletiliciğinin az olması
tercih edilir. Bu nedenle, yapılarda daha çok iğne yapraklı ağaçlar kullanılır.
Bunlardan;
Çam sınıfı (Çıralılar):
Dış etkilere maruz kısımlarda
Göknar ve ladin sınıfı: İç kısımlarda (Mukavemeti yüksek, sert ve pahalıdır)
Meşe ve kayın sıkça kullanılır.
Kontraplak vs.:
Ihlamur, kavak, söğüt gibi yumuşak ağaçlar
İnşaat Mühendisliği açısından, eksenel kuvvete veya eğilmeye çalışan elemanlardan kalas,
kiriş ve kadronlar genellikle ladin, göknar, meşeden hazırlanmaktadır.
Pencere ve kapı doğramalarında, çamlar, kaplama elemanlarında meşe, kayın
Su ve köprü inşaatlarında çam sınıfı, meşe ve kestane kullanılmakatdır.
30.11.2011
30.11.2011
Ahşap heterojen ve anizotrop (fiziksel ve mekanik özellikleri yükleme
doğrultusuna bağlı olarak değişen) bir yapı malzemesidir.
Mekanik özellikleri;
Liflerin dogrultusuna,
Rutubet miktarına,
Öz ağırlığına,
Yıllık halkalarının genişliğine,
bağlı olarak büyük değişim göstermektedir.
30.11.2011
Ahşabın mekanik özellikleri, liflere paralel ve liflere dik doğrultuda ayrı ayrı
tanımlanmaktadır.
30.11.2011
Ahşabın elastisite modülü ve kayma modülü ağaç türüne göre farklıklar
gösterir, fakat kalite sınıflarına göre değisiklik göstermez. Yapı malzemesi
olarak kullanılan ahsap türlerine ait Elastisita modülleri ve Kayma modülleri
TS 647 (Ahşap Yapıların Hesap ve Yapım Kuralları) ile verilmiştir.
30.11.2011
Esas Yükler (EY):
İlave yükler (IY):
30.11.2011
Sabit yükler (taşıyıcı sistemin ve diğer yapı
bileşenlerinin öz ağırlıkları), hareketli yükler (insan,
eşya vb.), kar yükleri, makinelerin kütle kuvvetleri.
Rüzgar yükleri, deprem yükleri, araç, kren (vinç),
fren yükleri, krenlerin kaldırma yükleri vb.
Mekanik özelliklerin yukarıda sözü edilen etkenlere bağlı olarak büyük değişim
göstermesi nedeniyle, ahşap yapıların tasarımı (boyutlandırılması) “Emniyet
Gerilmeleri Yöntemi”ne göre yapılmaktadır.
1) Yapıya etkiyen işletme yüklerinden (Pi) oluşan gerilmeler (i)belirlenir.
2) Malzemenin sınır gerilmesi bir emniyet katsayısına (e) bölünerek emniyet
gerilmeleri (em) belirlenir.
3) İşletme gerilmesi, emniyet gerilmesinden küçük veya ona eşit olacak şekilde
en kesit boyutları belirlenir.
30.11.2011
Bu yöntemin esasları ve ahsap elemanların emniyet gerilmeleri, ahsap türlerine
ve sınıflarına bağlı olarak TS 647’de verilmiştir. Bu emniyet gerilmesi değerleri
Esas Yükler için geçerlidir. Esas ve İlave Yükler durumunda Emniyet
gerilmeleri % 15 arttırılır.
30.11.2011
30.11.2011
Örnegin Bir egilme elemanına Esas ve İlave Yüklerin birlikte etkimesi halinde
kullanılacak Egilme Emniyet Gerilmesi II. Sınıf Çam için;
eem = 100x1.15= 115 kg/cm2 olarak elde edilir.
30.11.2011
Ahşap yapılarda birleşimler genellikle aşağıdaki sebeplerle yapılmaktadır.
Farklı taşıyıcı elemanların birbirine bağlanması
(Kolon-Kiriş birleşimi
Kiriş-Kiriş birleşimi
Alt başlık-Üst başlık birleşimi
Dikme-alt başlık birleşimi vb.)
Eleman boyunun uzatılması
Eleman en kesitinin arttırılması
30.11.2011
Ahsap yapılarda elemanlar arasındaki kuvvet aktarımı iki şekilde
gerçekleştirilmektedir.
1) Birlesim yüzeylerindeki basınç gerilmeleri yoluyla:
Bu tür birlesimlerde kuvvet, elemanlarda oluşturulan dişler vasıtasıyla
aktarılır. Kullanım alanı sınırlıdır. Bu tür birlesimler “Dişli Birleşimler”
olarak tanımlanmaktadır.
30.11.2011
30.11.2011
Ahsap yapılarda elemanlar arasındaki kuvvet aktarımı iki şekilde
gerçekleştirilmektedir.
2)
Doğrudan birleşim araçlarından yararlanarak:
Bu tür birleşimlerde kuvvet, belirli sayıda birleşim aracı vasıtasıyla
aktarılır. Ahşap yapılarda kullanılan birleşim araçları aşağıda
verilmiştir.
Çivi
Bulon
Kama (Ahşap kama, Çelik kama, Pim kama)
Ağaç Vidası
Tutkal
30.11.2011
30.11.2011
Metal plak birleşim araçları
30.11.2011
Birleşim araçlarının emniyetle taşıyabilecekleri yükler çekme deneyi ile
belirlenir.
Çekme deneyinde, Pk kırılma yükü belirlenir ve bu kırılma yükünün 2.75’de biri
(Pk/2.75) hesaplanır.
 Deney esnasında ahşap elemanların birbirine göre yerdegiştirme (kayma) miktarı d
ölçülür. Bu kayma miktarının 1.5 mm olduğu andaki yük degeri P1.5 belirlenir.
(Pk/2.75) ile P1.5 değerleri karşılaştırılır. Küçük olan, birleşimin emniyetle
taşıyabileceği en büyük yük Pem olarak kabul edilir.
 Birleşimin taşıyabilecegi en büyük yük değeri deney numunesindeki birlesim
elemanı sayısına bölünerek, bir birleşim elemanının emniyetle taşıyabilecegi en büyük
yük Pem belirlenir. Tutkalda ise Pem 1 cm2 alanın emniyetle taşıyabilecegi en büyük yük
olarak tanımlanır.
30.11.2011
30.11.2011
30.11.2011
Çivili bir birleşimin kırılma yüküne
ulaştığı andaki durumu
30.11.2011
30.11.2011
Çivi, bulon, kama ve tutkal için yukarıda sözü edilen deney gerçekleştirildiğinde;
Çivi, tutkal, kama ve vidalı birlesimlerde (Pk/2.75) değerinin etkili olduğu, yani
bu birlesimlerin rijit olduğu, özellikle tutkalın çok rijit olduğu, Bulonlu
birleşimde ise P1.5 değerinin etkili olduğu, yani birleşimin oynak (rijitliği düşük)
olduğu sonucuna varılmaktadır. Buradan, bulonun diğer birleşimler ile birlikte
kullanılamayacağı, tutkal ile diğer birleşim araçlarının birlikte kullanılmasının
uygun olmadığı söylenebilmektedir.
30.11.2011
Birleşim elemanının çapı (d) ve boyu (L),
Birleşim elemanlarının sayısı (n),
Birleşim elemanlarının birleşim yerinde düzenlenmesi ve detay resminin
çizilmesi,
sırasıyla yapılması gerekmektedir. Tutkallı birlesimlerde çap, ölçü ve eleman
sayısı yerine, tutkal tipi ve birlesim yüzeyi boyutları söz konusu olmaktadır.
30.11.2011
Çivi, daire kesitli, bir ucu gömme başlı, bir ucu sivri, çelikten imal edilmiş
birleşim aracıdır. Çiviler karakteristik olarak çap ve boy ile ifade edilirler.
Örnegin: 55/140 „lık çivi denildiginde,
Çapı 55/10mm =5,5 mm olan, Boyu 140 mm olan çivi ifade edilmektedir.
30.11.2011
Ahşap yapılarda kullanılabilecek çiviler ahşap kalınlıgına bağlı olarak TS
155/1’de verilmektedir.
30.11.2011
30.11.2011
30.11.2011
Bulon: gövde, bulon başı, pul (rondela) ve somun bileşenlerinden oluşan
çelik birleşim aracıdır. Ahşap yapılarda Fe37 (St37) çeliğinden üretililen
bulonlar kullanılmaktadır. Bulonlar karakteristik olarak iki farklı sistem ile
ifade edilmektedir. Bunlar Metrik ve Withworth sistemleridir. Yaygın olarak
kullanılan Metrik sistemdir. Metrik sistemde bulonlar M12, M16, M20, M22,
M24...... şeklinde gösterilirler. M harfinin yanındaki sayılar mm cinsinden
bulonun çapını (d) göstermektedir. Bulonun diğer boyutları (baş kalınlığı,
somun kalınlıgı, dişli gövde uzunluğu, pul özellikleri vb.) TS 79 ve TS 80’de
yer almaktadır.
30.11.2011
30.11.2011
30.11.2011
30.11.2011
30.11.2011
30.11.2011
30.11.2011
30.11.2011
30.11.2011
30.11.2011
30.11.2011
30.11.2011
30.11.2011
30.11.2011
30.11.2011
Ahşap Kiriş
Ahşap Kolon
30.11.2011
30.11.2011
30.11.2011
30.11.2011
30.11.2011
Üst Başlık:2adet 10x10
Alt Başlık:2adet 10x10
30.11.2011
30.11.2011
30.11.2011
30.11.2011
30.11.2011
30.11.2011
30.11.2011
30.11.2011
30.11.2011
30.11.2011
AHŞAP BİNALAR İÇİN DEPREME DAYANIKLI
TASARIM KURALLARI
Ahşap binalar bütün deprem bölgelerinde, bodrum katı hariç olmak üzere
en fazla iki katlı olarak yapılacaktır.
Ahşap binalarda bodrum kat dışında her bir katın yüksekliği, döşeme
üstünden döşeme üstüne 3 m’den fazla olmayacaktır. Bodrum kat
yapılması durumunda, bu katın yüksekliği 2.40 m’den fazla olmayacaktır.
Ahşap binaların taşıyıcı duvarları, planda olabildiğince düzenli ve ana
eksenlere göre simetrik veya simetriğe yakın biçimde yerleştirilecektir.
Tüm katlarda taşıyıcı duvarlar üst üste gelecek şekilde düzenlenecektir.
Kısmi bodrum yapılmasından olabildiğince kaçınılmalıdır.
30.11.2011
AHŞAP BİNALAR İÇİN DEPREME DAYANIKLI
TASARIM KURALLARI
Ahşap binaların döşeme ve çatıları da ahşap olarak yapılacaktır. zemin
kattaki döşeme kirişleri taban kirişleri üzerine, diğer katlardaki döşeme
kirişleri ve çatı makasları ise başlık kirişleri üzerine oturtulacak, çivili
olarak birleştirilecektir.
30.11.2011
•ODABAŞI, Y., (1992), “Ahşap ve Çelik Yapı Elemanları” , İstanbul, Beta Basım Yayım Dağıtım A.Ş.
•ERŞEN N. (2000), “ Ahşap Yapılar Problem ve Çözümleri”, İstanbul, Birsen Yayınevi.
•DUMAN, N., ÖKTEN, S., (1988), “Ahşap Yapı Dersleri I”, 2. Baskı, İstanbul YEM Yayın.
•BİNAN, M., (1986), “Yapı Elemanları”, İstanbul, İstanbul Teknik Üniversitesi Vakfı Kitap Yayınları No:9,
İstanbul Teknik Üniversitesi İnşaat Fakültesi Matbaası.
•ÖZTUNALI, İ., (1988), “Ahşabın Yapıda Kullanılması ve Doğal Kurutma Yöntemleri”, İnşaat Dergisi, 1988/4,
s.51-53.
•GÜNAY,R., (2002), “Geleneksel Ahşap Yapılar Sorunları ve Çözüm Yolları”, İstanbul, Birsen Yayınevi.
•TS 51, (1987), “Kereste-Ladin ve Göknar Keresteleri”- Genel Amaçlar İçin”, Ankara, Türk Standartları Enstitüsü.
•SOYGENİŞ, M., (2000), Yapı 2, İstanbul, Birsen Yayınevi.
•TOYDEMİR, N., GÜRDAL, E., TANAÇAN, L., (2000), “Yapı Elemanı Tasarımında Malzeme” , İstanbul,
Literatür Yayıncılık, Dağıtım, Pazarlama, Sanayi ve Ticaret Ltd. Şti.
•TS 647, (1979) “Ahşap Yapıların Hesap ve Yapım Kuralları” , Ankara, Türk Standartları Enstitüsü.
•TÜRKÇÜ, Ç., (2000), “Yapım”, İstanbul, Birsen Yayınevi.
•BENSON, T., GRUBER, J.,(1980), Building The Timber Frame House, U.S.A.,Simon and Schuster.
•ÇELEBİ, R., (2000), “Yapı Bilgisi”, İstanbul, İstanbul Kültür Üniversitesi Yayınları.
•YÜCESOY, L., (2000), “Yapı Elemanları”, İstanbul, Yapı Endüstri Merkezi Yayınları
•AVLAR, E., LİMONCU, S., (2001), “Yapı Malzemesi Olarak Ahşap ve Ahşap Yapı Sistemleri”,
241,2001/12, s. 87-90, Yapı Dergisi.
30.11.2011
30.11.2011

ahşap yapı uygulamaları

Transkript

Benzer belgeler

RESTORASYON RAPORU I. YAPI KİMLİK BİLGİLERİ • Adı

Katalog

panset altıgen masa

acryl wetterschutz farbe whıte

Deckowood® Şartname: Lineer Ahşap Tavan 1/3 30/11/2014 Bölüm

www.indiawood.com 25 – 29 Feb 2016, Bangalore Uluslararası

Betonarme Taşıyıcı Sistemler Betonarme Taşıyıcı Elemanlar

İncele - Thermowood