Yapısal ahşap ı-kirişlerin çelik takviyeler ile güçlendirilmesi: deneysel analiz ve performans değerlendirmesi

Ekolojik açıdan sürdürülebilir ve yenilenebilir bir kaynak niteliği taşıyan ahşap, tarihsel süreçte kullanılan en eski yapı malzemelerinden biridir. Günümüzde alternatif yapı bileşenlerine kıyasla daha düşük karbon ayak izine sahip olması, ahşabın modern inşaat sektöründeki öncelikli tercih sebebi haline gelmesini sağlamıştır. Söz konusu bu kullanım yaygınlığı, ahşabın yapısal performansının artırılmasına yönelik çalışmaları da beraberinde getirmiştir. Literatür incelendiğinde, bu alandaki araştırmaların büyük ölçüde polimer kompozit uygulamalara, özellikle de karbon fiber takviyeli polimerlere (CFRP) odaklandığı görülmektedir. Buna karşın, çelik güçlendirme konfigürasyonlarının yapısal performansa etkileri literatürde nispeten daha sınırlı sayıda araştırmaya konu olmuştur. Mevcut literatürdeki bu boşluktan hareketle hazırlanan bu çalışma kapsamında; Ardanuç ladininden üretilen I-kesitli ahşap kirişler üzerinde dört farklı yenilikçi çelik güçlendirme konfigürasyonu ele alınmış ve bu sistemlerin yapısal performansa etkileri deneysel olarak analiz edilmiştir. Yürütülen deneysel çalışmalar neticesinde; farklı çelik güçlendirme konfigürasyonlarının, kirişlerin mekanik davranışları ve hasar mekanizmaları üzerindeki belirleyici etkisi saptanmıştır. Elde edilen veriler ışığında, dikey tij takviye (RB) sisteminin en kapsamlı ve dengeli yapısal iyileşmeyi sağladığı görülmüştür. Söz konusu konfigürasyon; rijitliği yaklaşık %138, maksimum yük kapasitesini %28 ve enerji emilimini ise %45 oranında artırarak diğer yöntemler arasında öne çıkmıştır. Bununla birlikte, tüm gruplar üzerinde gerçekleştirilen detaylı hasar analizleri, güçlendirilmiş ahşap kirişlerin karakteristik zayıf noktasını da ortaya koymuştur. Bu bağlamda; süreksiz gövde ek yerlerinin varlığı, yapısal hasarı tetikleyen ve sistemin nihai kapasitesine ulaşmasında belirleyici olan temel unsur olarak kaydedilmiştir. Çalışmada, başta dikey tij takviye sistemi olmak üzere farklı çelik elemanların ahşap kirişlerin güçlendirilmesinde etkin bir yöntem olduğu saptanmış; ancak güçlendirme performansının ahşap kalitesine doğrudan bağımlı olduğu sonucuna varılmıştır.