CLT Üretimi İçin Kereste Kalite Ve Direnç Sınıfı Optimizasyon Modeli Geliştirilmesi


Demirkır C. (Yürütücü), Altunışık A. C., Özşahin Ş., Gezer E. D., Öztürk H., Demir A.

TÜBİTAK Projesi, 2021 - 2023

  • Proje Türü: TÜBİTAK Projesi
  • Başlama Tarihi: Mart 2021
  • Bitiş Tarihi: Eylül 2023

Proje Özeti

Kaliteli hammadde ihtiyacı ve kereste fiyatı, CLT üretiminde maliyeti etkileyen en önemli iki faktördür. Çünkü CLT üretimi için belirli kalitede keresteye ihtiyaç duyulmakta ve kaliteli kerestenin fiyatı da yüksek olmaktadır. Bu da düşük kaliteli nispeten daha ucuz, hızlı büyüyen, geniş yayılım gösteren ağaç türü ve kerestelerinin CLT üretiminde kullanılması mümkün olabilir mi araştırma sorusunu akıla getirmektedir. Önerilen projenin amacı, CLT kullanım yeri direnç özelliklerini (mekanik, fiziksel ve yapısal) etkilemeyecek şekilde üretimde kullanılacak kerestelerin EN standartlarında belirtilen kalite ve direnç sınıflandırmasına göre bir optimizasyonunun yapılarak, optimum kereste kalitesi ve direnç sınıfının ortaya koyulacağı bir model oluşturmaktır. Temel hipotezimiz; CLT üretimi için görünüm ve dayanıklılık sınıflarına göre optimum kereste kalite ve direnç sınıfını veren model ile düşük değerli bir materyali yüksek katma değerli bir yapısal ürüne dönüştürmektir.

Aşağıdaki spesifik hedefler izlenerek, projenin amacına başarılı bir şekilde ulaşması sağlanacaktır;

1. Kerestelerin Kalite ve Direnç Sınıflarına Göre Temin Edilmesi; Proje kapsamında ağaç türü olarak ladin ve kızılağaç türlerine ait keresteler kullanılacaktır. CLT üretimi için kızılağaç gibi orman ağacı statüsündeki geniş yayılım alanı gösteren ve hızlı büyüyen bir tür kullanımı, çalışmanın yenilikçi yönlerinden biri olarak görülmekte ve yapısal ahşap malzeme pazarında ülkemizin rekabet gücünü artırabilecek bir unsur olarak düşünülmektedir.

2. Kerestelerin Hasarlı ve Hasarsız Test Yöntemleri İle Test Edilmesi Ve Sonuçların Analizi; Keresteler EN 384 standardına göre hasarlı yöntemler ve proje amacına uygun olarak hasarsız test yöntemleri ile test edilecektir. Literatürde CLT üretiminde kullanılan keresteler üzerine hasarlı ve hasarsız test yöntemlerinin uygulandığı ve elde edilen sonuçların karşılaştırılarak aralarındaki ilişkinin ortaya koyulduğu bir çalışmaya rastlanılmadığından dolayı, bu nokta projenin özgün ve yenilikçi yönlerinden biri olarak görülmektedir.

3. Kerestelerin Kalite ve Direnç Özelliklerine Göre Sınıflandırılması; Keresteler EN 338 standardına göre sınıflandırılacaktır.

4. CLT Panellerin Üretimi; 60 adet 120-240x240x7.5cm ebatlarında CLT panel üretimi gerçekleştirilecektir.

5. CLT Panellerin Mekanik, Fiziksel ve Yapısal Özelliklerinin Test Edilmesi; EN 408 ve ASTM E 72 standartlarına göre CLT panellerin teknolojik özellikleri test edilecektir.

6. SAP 2000 ile CLT duvar paneli modellenmesi

7. Yapay Sinir Ağları (YSA) ile Optimizasyon Modelinin Oluşturulması; YSA ile CLT üretimi için optimum kereste kalitesi ve direnç sınıfının ortaya koyulacağı bir optimizasyon modeli kurulacaktır. Yapılan literatür araştırmasında iğne yapraklı ve yapraklı ağaçlardan elde edilen kerestelerin kalite ve direnç sınıfına göre CLT üretiminde değerlendirilmesi konusunda bir optimizasyon çalışmasına rastlanılmamıştır. Pazara girecek ülkelerin kalite ve maliyet istikrarını sağlayabilmek ve rekabet gücünü artırabilmek için daha uygun maliyetli ürünler sunması gerekmektedir. Direnç ve kalite sınıflarına göre maliyetin değiştiği bir ortamda CLT kalitesini değiştirmeden optimum kereste kalitesi ve direnç sınıfın belirlenmesinin önemli olduğu ve bu açıdan projeye önemli bir özgünlük kattığı düşünülmektedir.

Proje, disiplinler arası bir projedir. Orman Endüstri Mühendisliği, İnşaat Mühendisliği ve Endüstri Mühendisliği disiplinlerinden oluşmaktadır. Ahşap ve ahşap esaslı iş paketleri Orman Endüstri Mühendisliği Bölümü tarafından yürütülecektir. Yapısal Özellikler ve Yapısal Modelleme iş adımları İnşaat Mühendisliği, YSA ile optimizasyon modeli oluşturulması Endüstri Mühendisliği disiplini içerisinde yürütülecektir.

Projeden elde edilen sonuçların aynı zamanda On Birinci Kalkınma Planı (2019-2023) kapsamında 415.5. başlığı altında "Ahşap kullanımının yaygınlaştırılması ve standartlarının belirlenmesi” maddesine katkı sağlayacak şekilde kendi standartlarımızın oluşturulması adına bir veri tabanı sağlayacağı öngörülmektedir.