TUTKALLI TABAKALANMIŞ AHŞAP TEKNOLOJİSİ NEDİR?


Ülkemizde hemen hemen hiç tanınmayan bu teknoloji Avrupa’da yaklaşık 100,USA’da ise 75 yıldır çok yaygın olarak kullanılmaktadır.Bu yapı ürününü,genel olarak,değişik ölçülerdeki bağımsız ahşap tabakaların, kontrollu endüstri koşullarında ve özel bağlayıcılarla tutkallanıp birleştirilmesinden oluşan bir ahşap yapı elemanı olarak tanımlayabiliriz.Bu yapı elemanları ,kolonlar,düz veya eğri kirişler, kemerler, makaslar, aşıklar ve benzeri formasyonlarda üretilebilmekte,birleşmeleri için gerekli tüm detaylar ve metal aksesuarlar endüstriel olarak fabrikada tamamlanmaktadır.Bir yanıyla,tipik bir ön yapım teknolojisinin avantajlarını taşımakta,ancak bağımsız yapı elemanlarının şantiyede başka yapı elemanlarıyla (Betonarme&Çelik) birlikte kullanılmasına da olanak sağlamaktadır.Bu teknoloji, yapının tüm kaba ve ince bitirme süreçlerinde diğer tüm yapı elemanlarıyla çok iyi bir birleşme ve tamamlama özelliği gösterdiği için Mimari Tasarım dünyasında kendine çok ayrıcalıklı bir yer kazanmıştır.

Gerek yapı ürünü ve teknolojisi gerekse tutkallama sistemi Dünya ve Avrupa Topluluğu nezdinde belirli Şartname ve kodlara uygun olarak sürdürülmektedir.Genel Şartname DIN1052,bağlayıcılara ait özel şartname DIN 68141’dir. Statik hesaplar için referans şartname yine DIN 1052 olup,deprem hesapları için ülke ve bölge sismik kodları kullanılmaktadır.

Elbette,bu teknolojiyi masif ahşaptan ,onun sınırlarından ve uyduğu şartname & kodlardan ayırmak gerekmektedir.



TARİHÇE


Bu Yapı Teknolojisinin doğuşu ,genel amacı ve ürünün niteliği açısından baktığımızda 16.Yüzyıla tarihlenmektedir.Örnekleri Orta ve Yeni Çağ İtalya kentlerinde halen görmek olasıdır.


*MS1500............................LEONARDO DA VINCI

*MS1600............................VERANZİO

*MS1600............................DELORME

*MS 1700.......................... DEL ROSSO

*MS 1800.......................... EMY

*MS 1800.......................... MİGNERON

*MS 1800.......................... WIEBEKİNG

*MS 1900.......................... HETZER


En olgun ve tipik formasyonuna Otto Hetzer ile ulaşan teknoloji ilk örneğini 1901 yılında İsviçre’de verdi. Bunu, 1906’da, Almanya’da uygulanan ikinci örnek izledi ve 1907-1930 yılları arasında teknoloji Avusturya, Belçika, Macaristan, İngitere ve Danimarka’da tanındı ve kullanılmaya başlandı.Örneğin 1914 yılında Danimarka’da Hetzer lisansı ile, 1918’de Norveç’de, 1919’da İsviçre’de Brekke lisansı ile üretim yapılmaya başlandı.Bu arada,teknoloji kendini uluslararası Fuarlarda(1910 Brüksel Dünya fuarı,1913 Lipsia Dünya fuarı) göstermeye başladı. 1923 yılında Alman Mühendis -Mimar Max Hanisch Amerika Birleşik Devletlerine göçedip Wisconsin’e yerleşti.Otto Hetzer ile 1906 ‘dan beri çalışan ve tutkallı tabakalanmış ahşap teknolojisini çok iyi bilen Hanisch bu teknolojiyi USA’da yaygınlaştırdı.İlk örnek ,1934’de Wisconsin’de bir okula ait spor yapısı idi.İlerki uygulamalar sırasında Thompson Boat Manufacturing Firması ile Max Hanisch arasında bir ortaklığın oluşmasıyla birlikte teknoloji gemi yapım endüstrisine de hizmet vermeye başladı.Kısa zamanda sivil yapılarda,kilise inşaatlarında ,köprülerde kendini gösteren teknoloji,II.Dünya savaşıyla birlikte askeri yapılarda da yaygın olarak kullanılmaya başlandı.North Dakota Uçak hangarı yapısı ,1947 yılında, 46,8 mt açıklık geçen kemer kirişlerle inşa edildi.1942’de Minnesota’da 52,7 mt açıklıklı kirişlerle bir dizi uçak hangarı inşa edildi.

USA’da, 1980 ‘li ve 1990’lı yıllarda ,bu teknoloji ile köprü yapımı çok yaygınlaştı.Çok tali yol köprüsü, tutkallı ahşap olarak yenilendi.Mühendislik alanında en tanınmış olanı ise,1968’de tamamlanan Güney Dakota’nın yakınında 3 seviyeli,47 mt açıklık geçen kemer kirişli,8 mt genişlikli,58 mt uzunluklu, bir araç köprüsü idi.Michigan’da Eagle River Köprüsü de geniş oto yol köprüleri için yeni ve oldukça başarılı bir örnektir(12 X 50mt).

Günümüze dek USA ve Avrupa’nın hemen tüm ülkelerinde geliştirilerek uygulanan ve genel anlamda Endüstrileşmenin tüm kolaylık ve avantajlarını kullanan bu teknolojinin günümüzde uygulanan klasik üretim akışını incelersek avantaj ve özelliklerini daha iyi anlıyor olacağız:

ÜRETİM:


A)Tabakaların seçimi ve hazırlanması:

Bu Teknoloji’de,genellikle,Douglas Fır,Southern Pine ve Hem Fır gibi yumuşak ağaçlar kullanılmaktadır. Ağaç tabakaları,budak büyüklük ve dağılımına,liflerin yönü ve açılarına göre sınıflandırılır. Tabaka uzunlukları standart olarak ortalama 400 cm ,kalınlıklar 19mm-38 mm arasında,genişlikler ise 26-28 cm ‘dir.Tabakaların yüzeyleri ,bağlayıcıların aderansını en fazlaya çıkarmak üzere önceden düzleştirilir. Üretim hattına girmeden önce, tüm tabakalar, 5 gün ortalama 70 santigrad ısıda fırınlanır.Böylece,yeni kerestenin bünyesindeki yüksek nem %12 seviyesine getirilir ve kerestenin bünyesindeki diğer canlılar (böcek vb) öldürülmüş olur.Bu işlemden sonra üretim bandına giren tabakaların,ulaşmış oldukları nem elektronik sensörlerle yeniden kontrol edilir ve tabakalar genişliklerine göre tasnif edilmeye başlanır. İlk bandın ucunda,istenilen nem oranında kurutulmuş,istenilen standartta budak dağılımı ve lif yapısı olan tabakalar diğer işlemlere hazır halde birikmeye başlar.




B)Tabakaların uç eklemeleri:

Bu teknolojinin en büyük avantajı olan,ahşabın doğal boyundan çok daha uzun yapı elemanı üretilmesi,tesisin can damarlarından birini oluşturmaktadır.En çok kullanılan yöntem,tabakanın uç bölümlerinde,incelen kurtağzı birleşim kesimi yapılmasıdır. Bu özel birleşim kesimi üretim bandı üzerinde bulunan high-tech makinalarla yapılmaktadır.Bu tip kurtağzı ekler,çok iyi bir bağlanma ve birleşme sağlamakta ve strüktürel tabakalanmada statik olarak talep edilen yüksek dayanımları rahatlıkla sağlamaktadır.




C)Bağlayıcıların uygulanması:

Bu teknolojinin en önemli yanı olan bağlayıcılar,aynı zamanda gelişimin tarihini de işaretlemektedirler. Otto Hetzer ile Modern anlamda başlayan üretim bağlayıcı olarak Kazein kullanıyordu.2.Dünya Savaşı’na kadar kullanılan bu bağlayıcı,özellikle mantarların üremesine olanak sağladığı için yerini sentetik bağlayıcılara bıraktı.Yüksek teknoloji özelliği gösteren,yangın direnci ve aderans kalitesi yüksek,melamin türevi (MUF) ve resorcinol bazlı (PRF) bağlayıcılar kullanılmaktadır.Ayrıca,yapı elemanın kullanıldığı yere göre (harici, dahili, nemli ortam, vb..) bağlayıcı tipi değiştirilmektedir.Üretim bandı üzerinde olan bağlayıcı püskürtme istasyonundan geçen tabakalar kalıplara girmek üzere hazırlanmış bulunmaktadırlar.


 

D)Kalıplama /Presleme işlemleri:

Tutkallanan bağımsız tabakalar,yapı elemanın formuna göre hazırlanmış düz,eğik,eğrisel kalıpların içine yerleştirilir.Daha sonra bu kalıplar pneumatik kilitlerle kilitlenir ve basınç uygulanır.Bu basınç işlemi ile tabakaların bağlanması,fazla tutkalın atılması sağlanmış olur.Bu işlemdeki kür süresi 8-24 saattir.Daha sonra,elemanlar kalıptan alınırlar ve bitirme işlemleri için taşınırlar.


 

E)Bitirme işlemleri:

Kalıptan çıkan tüm elemanlar ,planya & kalınlık işlemlerini aynı anda tamamlayan ,gerekli kesim, dekopaj, delik vb ince işlemleri yapan bilgisayar kumandalı ayrı bir banda girerler.Bu banttan çıkan elemanların üzerinde gerekli olan metal (sıcak daldırma galvaniz çelik,ST 36 kalitesi) bağlantı elemanları montajı yapılır. Müşterinin talebine uygun renkte,solvent bazlı emprenye sıvısı( asgari 100gr/m2) ile emprenye işlemi elemanın üzerinde uygulanır.




Tüm yukarıdaki işlemler,yaklaşık 20 santigrad ısı,%65 nem ortamında yapılmaktadır.Ayrca,tutkallama ve tabakalandırma süreçlerinin tüm aşamalarında üretimden alınan örnekler tesis laboratuvarlarında değişik dayanım testlerine tabi tutulmaktadırlar.


 

F)Ön Montaj işlemleri(Pre-Assembly):

Özellikle,şantiye koşullarında yapılması zor ve ekonomik olmayan makas, kolon gibi birden çok elemandan oluşan birleşik yapı elemanları,tesisin ayrı bir bölümünde monte edilir ve nakledilmeye hazır hale getirilir.


 

G)Nakliye:

Özellikle,ahşabın hafif olması,taşımacılıkta önemli avantajlar getirmekte,nakliye harcamalarını düşürmektedir. Ancak,uzun yapı elemanlarının taşınması da bu taşımaya uygun araç ve yardımcı ekipmanları da gündeme getirmektedir.Örneğin İtalya’da 60mt’ye kadar yapı elemanı karayollarında taşınmaktadır. Ayrıca,deniz nakliyesi de bu sistemde kullanılmaktadır.


 

H)Montaj:

Bütün diğer prefabrik uygulamalarda olduğu gibi,şantiyede yapılacak işlerin minumuma indirgendiği bir sistem uygulanmakta,genelde değişik büyüklükteki mobil vinçler kullanılmaktadır.Yine de,Ahşabın kolay işlenilebilirliği açısından düşündüğümüzde,montajın beton veya çelik eleman montajına göre daha rahat olabileceğini,in-situ ölçü problemlerinin daha rahat halledilebileceğini söyleyebiliriz.

Montaj genelde,marangoz ekipleriyle yapılabilmekte,çok standart uygulamaları çelik montaj ekipleri dahi yapabilmektedir.


 

Üretim sürecini de tanıdıktan sonra,diğer yapı elemanlarına kıyasla neden daha avantajlı olduğu konusunu irdelemeye başlayalım:


AVANTAJLAR:


A)Mimari Tasarım zenginliği:

*Gerek çelik gerek betonarme gerekse masif ahşap yapı elemanlarına kıyasla çok uzun boylarda ve değişken kesitlerde üretilebilmesi tasarımcıya mekan tarifinde çok önemli araçlar vermiştir.

*Plastik özelliği oldukça yüksek formlar üretebilmesi,tasarımcının emrindeki yapı mutfağına,hafif,statik dayanımları yüksek ,değişken formlu bir dizi yeni yapı elemanı ve bir dizi yapı kurgusu katmıştır.

*Tutkallı tabakalanmış yapı sisteminin ve yapı elemanlarının beton ,çelik ve diğer kargir yapı elemanlarıyla kolayca ve sorun çıkarmadan buluşabilmesi,uzlaşabilmesi,hatta çok örnekte görüldüğü üzere birlikte TEK bir strüktür oluşturabilmeleri ise,tasarımcıyı yapı kurgusundaki zorlamalardan uzaklaştırır ve yapıya hem iyi bir analizci hem de iyi bir bütünleyici olma şansını verir.

*Tasarımcının bütün ve özgün mekan arayışlarının en çok yoğunlaştığı Dini yapılar,Auditoryum,Tiyatro , Konser salonları , eğitim yapıları ve ürün teşhir/satış yapıları gibi geniş ve tek açıklıklı yapılarda geodezik kubbe,normal kubbe,piramit,tonoz,vb tüm geometrik strüktür olanaklarına başarıyla yanıt vermektedir.

*Üstüne bir kaplama veya bitirme malzemesi alma gereksinmesi göstermeden yalın haliyle oldukça sıcak ve çekici bir güzellik sunması,mimari ifadeye yeni bir ufuk açmaktadır.

 

B)İnşaat Mühendisliği ve Statik Çözümler açısından:

* Bu teknolojinin ürünleriyle, mesnetler arasında, mukavemet hesaplarına göre istenebilecek değişken kesitli yapı elemanı tasarlayıp hesaplayabilmek olanaklı hale geldi.Masif ahşabın ölçü sınırlamaları ortadan kalktı.(Örneğin 8,5 cm’den 220 cm’e kadar uzanan kesit aralığı ile,karayollarının izin verdiği ölçüde 60mt’ye kadar uzanan yapı eleman ölçüleri...)

*Bu yapı elemanlarının hafifliği(400kg/m3),düşey taşıyıcılar ve temel hesaplarında inşaat mühendisliğine önemli avantajlar getirdi.

*Deprem anındaki davranışının diğer yapı elemanlarına kıyasla çok başarılı olduğu bilinmektedir.Hafiflik aynı zamanda,yatay kuvvetleri de azaltmaktadır.

*Özellikle büyük mühendislik yapılarında(Köprü,hangar vb) bu teknoloji statik açıdan büyük performans göstermektedir

NOT: Tabakalanmış tutkallı ahşap yapı elemanlarının normal masif ahşaba kıyasla tercih edilebilmesi,statik hesaplara standart bir parametri olarak rahatça girebilmesinin altında yatan nedenleri inceleyelim.Tabakalandırma işlemindeki üç ana özellik bu yapı elemanına yüksek taşıma performansı vermektedir:

1)Tabakaların kurutulması

2)Yapı elemanının içindeki tabakaların yerleştirilme tekniği,

3)Kerestenin yetiştirilme karekteristiğinin geliştirilmesi,

 

C)Yapı fiziğindeki avantajları açısından:

* Genel kanının tersine Tutkallı ahşap ,yangın direnci en yüksek yapı elemanıdır.

Yangında taşıma yeteneğini en geç kaybeden yapı elemanıdır.Çelik ,yangın sürecinde 15 dakikada doğal şeklini ve taşıma yeteneğini kaybeder.Aynı zamanda çok iyi bir iletici olduğu için ısının yayılmasını da hızlandırır.Beton,çelikten iyi olmasına karşın,demir donatının beton içindeki pas payı ortadan kalktığında, inşaat demiri çelik yapıdaki gibi iletken olmakta ve yaklaşık 30dakika sonra taşıma özellikleri ortadan kalkmakta ve bir daha kullanılamamaktadır.

Ancak,ahşabın statik hesaba göre aldığı minumum kesit yangın anında minumum 30dakika (R30) yangın direnci sağlamaktadır.30 dakikadan sonra 0.7mm/1 dakika kesit azalması olmaktadır.Yani, ilk mimari/statik planlamada yapı elemanının kesitini baştan artırıp R30 veya R90 dirençlerine ulaşmak mümkündür.

*Nefes alan kendini yenileyen canlı bir yapı elemanıdır.Bu yüzden,özellikle su buharı veya kimyasal gazların yer aldığı ortamlara büyük adaptasyonlar göstermiştir.Paslanmaması ve sudan etkilenmemesi de ayrı bir avantajdır.Bu yüzden ,en yaygın uygulama alanını,köprülerde,yüzme havuzlarında,buz hokey stadlarında,kapalı arıtma tesislerinde bulmuştur.Çok extrem bir örnekle %80nem ve 10 derece ısı koşullarındaki bir kapalı ortamda tabakalanmış ahşabın 4 ay dayanabildiğini söyleyebiliriz.

*Mükemmel bir ısı yalıtım değerine sahiptir.

*Hafiftir.Bu özelliği ona çeşitli avantajlar sunmaktadır.

*Bakım maliyeti çok azdır.Uygun ve periyodik bir şekilde bakılması onu ölümsüz bir yapı elemanı yapmaktadır.

*Akustik özelliği yüksek bir malzemedir.Ancak,özel akustik gerektiren mekanlarda,başka akustik yapı elemanlarıyla desteklenmesi gerekmektedir.

 

D)Kaynak kullanımı ve ekolojik açıdan:

*Kısa ve küçük kereste parçalarından büyük ölçülü yapı elemanı üretmesi,kereste kaynaklarının daha verimli kullanılabilmesine olanak sağlamaktadır.

*Üretimde kullanılan (Conifer) kozalaksı çam türü doğanın çok çabuk yenileyebildiği bir ağaç türüdür.

*Yapı elemanının üretiminde çok düşük enerji kullanılmaktadır(Yakıt&elektrik enerjisi) Aynı şekilde, nakliyede kullanılan ortalama yakıt miktarı da düşmektedir.Tüm bunlar,genel anlamda enerji tasarrufunu artırmaktadır.

*Kurutma ve böceklerden korunma tekniğinin fırında ısı ile kurutma şeklinde yapılmasından dolayı zehir veya benzeri sentetik kimyasallar kullanılmaması da ekolojik açıdan önemli bir unsurdur.

Avantajlarını kısaca işledikten sonra,bu yapı tekniğinin yaygın kullanılma alanlarını inceleyelim:

 

E)Kullanım alanları:

*Kapalı ve açık Spor Yapıları,kapalı tribün yapıları,kapalı yüzme havuzu

*Endüstriel tesisler,hangar ve depolar ile kapalı arıtma tesisleri

*Yaya ve taşıt köprüleri

*İdari-Sosyal yapılar,okullar,kiliseler,konferans salonları,alışveriş merkezleri,

* Kongre Salonu,Tiyatro&Konser salonu vb.kültür mekanları

*Evler,Otel yapıları,bahçe mobilyası,pergole ve gazebolar

 

F)Yapı elemanlarının standart şekilleri:

*Düz kiriş,trapez kiriş,üstü trapez altı eğrisel kiriş

*Eğri kiriş,kemer kiriş,gergili kemer kiriş,

*Çeşitli formlarda kolonlar,makaslar

*Çeşitli tiplerde çerçeveler,

*Kaset döşemeler,

*Geodesik vb. form sistemleri

 


SONUÇ:


Ülkemizin Mimarlık dünyasında mutlaka yer alması gerektiğine inandığımız bu yapı teknolojisinin yaygınlaşması, tasarımcı mimarların,yapı sahiplerinin ve kullanıcıların ilgi ve sevgisi ile mümkün olacaktır.Bu konudaki Eğitimin Üniversitelerin Mimarlık ve İnşaat Mühendisliği Fakültelerindeki standart eğitime girmesi yeni yetişen mimarların da ön yargısız ve daha zengin biçimde bilgilenmiş olarak tasarım dünyasına girmelerini sağlayacaktır.

Ayrıca,bu Teknoloji ve onun yapı elemanları ülkemizde yürürlükte olan şartnamelerde,yasa ve yönetmeliklerde ,resmi birim fiat tarifi ve rayiç listelerinde yer almalı,dolayısıyla,Belediye ve resmi Kurumların yatırımları için de bir yasal zemin hazırlanmalıdır.
yukarı

Yazan: Vedat TOKYAY


 
Ana Sayfa Site Haritası Arama