Dergiler / Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi / 2023 / Cilt: 38 - Sayı: 4

Eğilme-etkin yapıların tasarımı ve uygun masif ahşap tipinin seçimi

Design of bending-active structures and selection of the proper solid wood type

Sayfa
2421–2434
Yayın Tarihi
2023-04-12
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Değerlendirmelerden, ülkemizde yaygın olan ve Avrupa’daki örneklerine göre de eğilme dayanımı daha nitelikli olan kayın, karaçam ve meşenin; ızgara kabuk üretimi için tedarik, dayanım ve eğilebilirlik yönünden en uygun ağaçlar olduğu sonucuna varılmıştır.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Eğilme-etkin tasarım, başlangıçta düzlemsel olan kirişler veya kabuk parçalarının elastik yerdeğiştirme sınırları içerisinde eğilip mesnetlenmesi esaslı bir yaklaşımdır; hafif, esnek ve organik olma özellikleri ile öne çıkan ahşap ızgara kabuklar bu yaklaşım ile üretilir.
📊
Temel Bulgular & Veri:Bu araştırma; ızgara kabuk yapıların Türkiye’de uygulanabilirliğinin araştırılması, ağaç türlerinin sınıflandırılarak uygun olanların analitik yöntemler ile belirlenmesi ve değerlendirilmesi bakımından literatürdeki ilk çalışmadır.
💡
Sonuç & Katkı:Değerlendirmelerden, ülkemizde yaygın olan ve Avrupa’daki örneklerine göre de eğilme dayanımı daha nitelikli olan kayın, karaçam ve meşenin; ızgara kabuk üretimi için tedarik, dayanım ve eğilebilirlik yönünden en uygun ağaçlar olduğu sonucuna varılmıştır.
🔬Tür:Literatür & Derleme Çalışması
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:esnek yapılar · ahşap ızgara kabuk · Türkiye ağaç odunları

Özet

Eğilme-etkin tasarım, başlangıçta düzlemsel olan kirişler veya kabuk parçalarının elastik yerdeğiştirme sınırları içerisinde eğilip mesnetlenmesi esaslı bir yaklaşımdır; hafif, esnek ve organik olma özellikleri ile öne çıkan ahşap ızgara kabuklar bu yaklaşım ile üretilir. Taşıyıcı elemanın eğilebilmesine yönelik ölçütler ve deneysel çalışmaların oldukça sınırlı olması nedeniyle eğilme işleminde malzeme kayıpları da sözkonusudur. Bu çalışmada, ahşap ızgara kabukların Türkiye’de uygulanabilirliğine odaklanılmıştır. Öncelikle bu konuda dünyadaki uygulamaların boyut ve detay bilgileri belirlenmiş, takiben yerli ağaç odunu karakteristikleri incelenmiştir. Bu kapsamda, Türkiye’de yetişen bazı ağaç odunlarının fiziksel ve mekanik karakteristikleri tablolaştırılmış, hangi ağaç odunlarının bu işleme uygun olduğu detaylı veri analizi ile araştırılmıştır. Yerli literatürde bulunmayan eğrilik yarıçapları hesaplanarak; yoğunluk, eğilme dayanımı, elastisite modülü, maliyet, üretim miktarı parametreleri ile ilişkisi belirlenmiştir. Bu araştırma; ızgara kabuk yapıların Türkiye’de uygulanabilirliğinin araştırılması, ağaç türlerinin sınıflandırılarak uygun olanların analitik yöntemler ile belirlenmesi ve değerlendirilmesi bakımından literatürdeki ilk çalışmadır. Değerlendirmelerden, ülkemizde yaygın olan ve Avrupa’daki örneklerine göre de eğilme dayanımı daha nitelikli olan kayın, karaçam ve meşenin; ızgara kabuk üretimi için tedarik, dayanım ve eğilebilirlik yönünden en uygun ağaçlar olduğu sonucuna varılmıştır. Analiz sonuçlarının bu yapıların inşası konusunda ahşap endüstrisini teşvik edeceği öngörülmektedir.

Abstract

Bending-active design is an approach based on bending and then fixing initially planar beams or shell parts within elastic displacement limits; gridshells, which stand out with their light, flexible and organic properties, are produced with this approach. In the production under consideration, material losses also occur in bending due to some missing criteria and limited experimental studies on the bending of the structural member. In this study, it is focused on the applicability of wooden gridshells in Turkiye. First, the sizing and detailing knowledge of worldwide applications were determined, and then the characteristics of the native wood types were investigated. In this scope, the tree species and proper wood types in Turkiye for this process were studied through detailed data analysis. From the current literature, the physical and mechanical characteristics of native wood species in Turkiye were tabulated. The radii of curvature not available in the national literature were calculated and the relationships of the parameters among the density, flexural strength, modulus of elasticity, cost, production quantity parameters were investigated. This research is the first study in the literature on the applicability of gridshell structures in Turkiye to classify tree species and to determine and evaluate suitable wood types with analytical methods. From the evaluations, beech, larch and oak, which are common in our country and have higher flexural strength compared to their examples in Europe; it was concluded that the most proper tree species in terms of supply, strength, and bendability for gridshell production. It is predicted that the results of the analysis will encourage the wood sector for the construction of this type structural systems.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

AKYÜREK, M. E., GİRGİN, Z. C. (2023). Eğilme-etkin yapıların tasarımı ve uygun masif ahşap tipinin seçimi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, Cilt: 38 - Sayı: 4, 2421–2434. https://ajindex.com/articles/886090

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (15)

  1. Engel, H., Structure Systems, Hatje Cantz, Ostfildern, Germany, 2013. ISBN: 978-3-7757-1876-9
  2. Lienhard, J., Knippers, J, Considerations on the Scaling of Bending-Active Structures. International Journal of Space Structures, 3-4 (28), 137-147, 2013. Doi: https://doi.org/10.1260/0266-3511.28.3-4.137
  3. Lienhard, J. (2014). Bending-Active Structures: Form-Finding Strategies Using Elastic Deformation in Static and Kinematic Systems and the Structural Potentials Therein, Phd. Dissertation, University of Stuttgart, Institude of Building Structures, Stutgard, 2014.
  4. Naicu, D., Harris, R., Williams, C., Timber Gridshells: Design Methods and Their Application to a Temporary Pavilion. World Conference on Timber Engineering, Canada, Quebec City, August 10-14, 2014.
  5. Chilton, J. and Tang, G., Timber Gridshells: Architecture, Structure and Craft. New York: Routledge, New York, USA, 2017. ISBN: 978-1-138-77529-9
  6. Molina, J. C., Neto, C.C., Diego da Fe, A., Freitas, U. M., Morais, P. H., Silva Matos, G., Gridshell em Madeira: Aspectos Teóricos e Construtivos. Ambiente Construido, Porto Alegre, 1 (20), 277-29, 2020. Doi: https://doi.org/10.1590/s1678-86212020000100374
  7. Pedreschi, R., Form, Force and Structure: A Brief History. Architectural Design, 78 (2), 12-19, 2008. Doi: https://doi.org/10.1002/ad.636
  8. Liddell, I., Frei Otto and the development of gridshells. In: Case Studies in Structural Engineering, Case Studies in Structural Engineering, 4, 39-49, 2015. Doi: https://doi.org/10.1016/j.csse.2015.08.001
  9. Koç, S., Gür. N. V., Mimaride Etkin Strüktürler Olarak Ahşap Izgara Kabuklar, Mimarlık ve Yaşam Dergisi, 6 (2), 349-369, 2021. Doi: https://doi.org/10.26835/my.861916
  10. Lara-Bocanegra, A. J., Majano-Majano, A., Arriaga, F., Guaita, M. Long-Term Bending Stress Relaxation in Timber Laths fort he Structural Design of Lattice Shells, Construction and Building Materials, 193, 565-575, 2018.
  11. As, N., Büyüksarı, Ü., Masif Ağaç Malzemenin Bükülmesi, Journal of the Faculty of Forestry, Istanbul University, 60 (1), 29-37, 2010.
  12. Koç, S., Ahşap ızgara kabuk strüktürlerin incelenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Mimar Sinan Güzel Sanatlar Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2020.
  13. Vardar Öz, M., Tek Tabakalı Uzay Kafes Sistemlerin Tasarımı, Yüksek lisans tezi, Yıldız Teknik Üniversitesi,
  14. Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul, 2012.
  15. Collins, M., O’Regan, B., Cosgrove, T., Potential of Irish Orientated Strand Board in Bending Active Structures. International Journal of Civil, Construction and Architectur