Hibrit çapraz lamine kerestelerinin deneysel ve numerik analizi

Bu çalışma, farklı odun türleri ve katman kalınlıklarının hibrit çapraz lamine kereste (ÇLK) panellerin yapısal performansı üzerindeki etkilerini deneysel ve nümerik yöntemlerle incelemeyi amaçlamaktadır. Araştırmada, Uludağ göknarı, ladin ve kavak türleri kullanılarak homojen ve hibrit ÇLK konfigürasyonları oluşturulmuş; bu panellerin mekanik özellikleri detaylı olarak analiz edilmiştir. Deneysel testler kapsamında eğilme direnci, elastikiyet modülü, kayma modülü, vida tutma kapasitesi, yuvarlanma kesme dayanımı, basma dayanımı ve bindirme kayma dayanımı gibi kritik parametreler ölçülmüştür. Elde edilen sonuçlar, ladin odununun özellikle eğilme direnci, elastikiyet modülü, basma dayanımı ve vida tutma kapasitesi açısından diğer türlere kıyasla üstün performans sergilediğini ortaya koymuştur. Göknar ve kavak odunları ise daha düşük yoğunluk ve mekanik özelliklere sahip olmakla birlikte, hibrit panellerde uygun kombinasyonlarla mekanik performans iyileştirilebilmiştir. Katman kalınlığı, özellikle dış katmanlarda kullanılan malzemenin kalınlığı, panellerin eğilme direnci ve kayma modülü gibi mekanik özelliklerinde belirleyici bir rol oynamaktadır. 20 mm dış katman kalınlığına sahip paneller, 18 mm kalınlığa göre genellikle daha yüksek mekanik dayanım ve rijitlik değerleri sunmuştur. Ayrıca, hibrit katman dizilimlerinin panellerin hafiflik ve mekanik performans açısından optimizasyonuna olanak sağladığı belirlenmiştir. Tahribatsız muayene yöntemiyle elde edilen dinamik elastikiyet modülü değerleri, homojen panellerde statik ölçümlerle yüksek uyum gösterirken, hibrit panellerde ölçüm noktaları arasındaki varyasyonun önemli ölçüde arttığı gözlemlenmiştir. Bu durum, farklı odun türlerinin mekanik uyumsuzluğu ve katman geçiş bölgelerinin dalga yayılımı üzerindeki etkisiyle açıklanmıştır. Sonlu elemanlar yöntemiyle yapılan nümerik analizler, özellikle homojen 18-18-18 mm katman kalınlığına sahip panellerde deneysel sonuçlarla yüksek uyum göstermiştir. Ancak, 20-14-20 mm gibi asimetrik kalınlığa sahip hibrit panellerde deneysel ve nümerik sonuçlar arasındaki farklar belirgin şekilde artmıştır. Bu durum, nümerik modellerin malzeme heterojenliği, katman geçişleri ve yapısal asimetrileri tam anlamıyla yansıtamadığını göstermektedir. Araştırma, hibrit ÇLK sistemlerinin yapısal performansını artırmak için uygun odun türü kombinasyonlarının ve katman kalınlıklarının seçilmesinin önemini vurgulamaktadır. Ayrıca, nümerik modellemelerde malzeme ve geometrik heterojenliklerin daha detaylı ele alınmasının gerekliliği ortaya konmuştur. Sonuç olarak, hibrit ÇLK paneller, sürdürülebilir ve verimli yapı malzemesi olarak ahşap yapı sektöründe geniş uygulama potansiyeli taşımaktadır.