Ahşap Yapı Malzemesi — Mekanik Özellikler ve Sınıflar

1. Giriş

Yapısal ahşap, yük taşıyan bileşenlerde kullanılan ve mukavemet sınıfı standartlara göre belirlenmiş mühendislik malzemesidir. TS EN 338, TS EN 14080 ve Eurocode 5 (EN 1995-1-1) kapsamında tasarım ve doğrulama süreçleri yürütülür.

1.1 Türkiye Yasal Çerçevesi (2025 İtibarıyla)

Türkiye'de yapısal ahşap kullanımına ilişkin yasal çerçeve 1 Ocak 2025 itibarıyla köklü biçimde yenilenmiştir:

• Ahşap Binaların Tasarım, Hesap ve Yapım Esaslarına Dair Yönetmelik — 24 Mart 2024, RG 32499. Taşıyıcı ahşap yapı elemanlarından müteşekkil veya karma yapı sistemlerini kapsar. Yönetmelik 7 bölümden oluşmaktadır: Genel Hükümler, Malzeme, Yapısal Modelleme/Analiz, Dayanıma Göre Tasarım, Kullanılabilirlik Sınır Durumu Tasarımı, Yangına Karşı Tasarım ve Yalıtım Tasarımı.
• TBDY 2018 (Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği) — Deprem bölgelerinde ahşap taşıyıcılı karma binalarda TBDY 2018 kuralları da uygulanır (Yönetmelik Md. 4/d).
• Yapı Denetimi Kanunu (4708) — Yapım işlerinin denetimi 4708 sayılı Kanun kapsamında yürütülür.
• İmar Kanunu (3194) — Ruhsat ve imar süreçleri 3194 sayılı Kanun çerçevesindedir.
• Yapı Malzemeleri Yönetmeliği (305/2011/AB) — CE işaretli sertifikalı malzeme kullanımı zorunludur; iç piyasada TSE belgesi geçerliliğini korumaktadır.

Saha Notu: Türkiye'nin yaklaşık %90'ı aktif deprem kuşağı üzerinde yer almaktadır. Ahşap yapılar, düşük öz ağırlıkları (380–550 kg/m³) ve yüksek dayanım/ağırlık oranları nedeniyle sismik açıdan avantajlı olmakla birlikte, TBDY 2018 Bölüm 1 kapsamındaki deprem hesapları karma binalarda zorunludur.

Dikkat: TS karşılığı olmayan yabancı standartlar (örn. yalnızca EN numaralı) tek başına Türkiye'deki yapı denetiminde geçerli sayılmaz; TSE onaylı versiyonu olan TS EN numarası kullanılmalıdır.

2. Yapısal Ahşap Türleri

Tablo 1: Yapısal Ahşap Türleri

2.1 Masif Kereste (Solid Timber)

Tek parça kesilmiş, kurutulmuş ve mekanik ya da görsel derecelendirme yapılmış yapısal kereste. TS EN 14081-1+A1 kapsamında sınıflandırılır. Türkiye'deki görsel derecelendirme için TS 1265:2012 (İğne Yapraklı Ağaç Keresteleri) birincil ulusal standarttır; 1. Sınıf, 2. Sınıf ve 3. Sınıf kerestelerin TS EN 338 kapsamındaki sınıf karşılıkları; Marmara Ormancılık Araştırma Enstitüsü'nün CEN projesiyle karaçam (C22/C35) ve göknar (C14/C27) için TS EN 1912 kapsamında uluslararası geçerlilik kazanmıştır. Tipik kesitler: 45×90 mm – 150×300 mm. Nem içeriği servis öncesi ≤ %19 (KD19) veya ≤ %15 (KD15) olmalıdır.

Türkiye'de Yaygın Yerli Ağaç Türleri:

• Anadolu Karaçamı (Pinus nigra subsp. pallasiana) — TS 1265 Sınıf 1 → C35, Sınıf 2 → C22
• Uludağ Göknarı (Abies nordmanniana subsp. bornmuelleriana) — TS 1265 Sınıf 1 → C27, Sınıf 2 → C20
• Doğu Ladini (Picea orientalis) — Yapısal kullanım için çalışmalar sürmektedir
• İthal Ladin (Picea abies, Kuzey/Doğu Avrupa) — C24 sınıfı olarak yaygın ithalat; TS EN 14081-1 + CE belgelenmiş

Saha Notu: Türkiye'de masif yapısal kereste pazarının büyük bölümü Kuzey Avrupa ve Rusya'dan ithal edilmektedir. Yerli karaçam ve göknar keresteleri OGM (Orman Genel Müdürlüğü) kanalıyla temin edilebilir; ancak CE belgeli ve TS EN 14081-1 sınıflandırmalı olduğu onaylanmalıdır.

Dikkat: Piyasada satılan "1. kalite kereste" ifadesi TS 1265:2012 görsel sınıfı değildir; EN 338 / TS EN 338 mukavemet sınıfı (C14–C50) ile karıştırılmamalıdır. Tasarımda sadece TS EN 338 veya TS EN 14081-1 belgeli malzeme kullanılmalıdır.

2.2 Yapıştırılmış Lamine Kereste — GLT/Glulam

Lif yönleri paralel olan ahşap lamellerden özel yapıştırıcılarla (melamin üre formaldehit, MUF, EN 301 Sınıf 1) oluşturulan mühendislik elemanıdır. Üretim standardı: TS EN 14080:2013. Üretimde nem içeriği %9–14 arasında tutulur. Yangın davranış sınıfı: D-s2, d0 (EN 13501-1). Lamel kalınlıkları 20–45 mm arasında değişir; genellikle 45 mm lamel kullanılır.

Avantajlar:

• Uzun açıklık aşımı (20 m ve üzeri mümkün, özel üretimlerde 30 m+)
• Kavisli, eğimli, konik form üretilebilmesi (çatı kirişleri, spor salonları)
• Karbonlaşma tabakası oluşumu nedeniyle korumasız çeliğe göre yangında daha iyi öngörülebilir davranış (β₀ = 0,65 mm/dk)
• Masife göre daha az nem kaynaklı şekil değiştirme
• Büyük kesit boyutlarına ulaşabilme

Saha Notu: Türkiye'de GLT üretimi sınırlıdır; büyük projeler için Avusturya, Almanya ve İsveç'ten ithalat yapılmaktadır. Binderholz, Schilliger, Mayr-Melnhof gibi Avrupalı üreticilerden temin edilen GLT'lerin CE belgesi ve TS EN 14080 uygunluk bildirimi temin edilmelidir. Asmaz Ahşap (Türkiye) ve benzer yerli firmalar GL24h sınıfını üretmektedir.

2.3 Çapraz Lamine Kereste — CLT (Cross-Laminated Timber)

Birbirine dik açılarda katmanlar halinde yapıştırılmış masif ahşap panellerdir. Üretim standardı: TS EN 16351:2015. Katman sayısı genellikle 3, 5, 7'dir; kalınlık 60–320 mm arasında değişir. Yangın direnci: REI 60–REI 120 (kalınlığa bağlı). Ses yalıtımı: 30–40 dB.

Türkiye'de CLT ve Deprem: KTÜ (Karadeniz Teknik Üniversitesi) tarafından 2024 yılında yürütülen TÜBİTAK 1001 Projesi kapsamında Türkiye'de ilk kez CLT binanın sarsma tablası deneyi gerçekleştirilmiş; 5 katlı CLT yapıda hasar oluşmadığı tespit edilmiştir. CLT, PGA 0,20–0,90g aralığındaki ülkelerde yüksek katlı uygulamalarda başarıyla kullanılmaktadır.

Saha Notu: Türkiye'de 2021 tarihli Yozgat CLT Üretim Tesisi Ön Fizibilite Raporu'na (Kalkınma Kütüphanesi) göre yerli CLT üretimi henüz başlangıç aşamasındadır. Projeler için ithal CLT kullanımında ETA (Avrupa Teknik Değerlendirmesi) onaylı ve CE işaretli ürün zorunludur.

2.4 Lamine Kaplama Kereste — LVL (Laminated Veneer Lumber)

Tomruklardan soyma yöntemiyle elde edilen 3 mm kalınlığındaki ahşap panyollerin lif yönleri paralel olarak katlanmasıyla üretilir. Standart: TS EN 14374:2004. Yoğunluk: 480–550 kg/m³; eğilme dayanımı: 38–50 N/mm²; elastisite modülü: 13.800–16.000 N/mm².

3. TS EN 338 Mukavemet Sınıfları

TS EN 338, iğne yapraklı (C serisi) ve geniş yapraklı (D serisi) ağaç türleri için mukavemet sınıflarını tanımlar. Sınıf adındaki rakam, karakteristik eğilme dayanımını (N/mm²) gösterir.

3.1 İğne Yapraklı Ahşap (C Serisi — Softwood)

Tablo 2: İğne Yapraklı Ahşap (C Serisi — Softwood)

Semboller: $f_{m,k}$ = karakteristik eğilme dayanımı, $f_{t,0,k}$ = lif paralel çekme, $f_{c,0,k}$ = lif paralel basınç, $f_{v,k}$ = kayma dayanımı, $E_{0,mean}$ = ortalama elastisite modülü, $\rho_k$ = karakteristik yoğunluk.

Türkiye Yerli Türleri — TS EN 1912 Sınıf Karşılıkları:

• Anadolu Karaçamı (Pinus nigra), TS 1265 Sınıf 1 → C35; Sınıf 2 → C22; Sınıf 3 → C16
• Uludağ Göknarı (Abies nordmanniana), TS 1265 Sınıf 1 → C27; Sınıf 2 → C20; Sınıf 3 → C14

Saha Notu: Türkiye'deki karaçam ve göknar keresteleri, Marmara Ormancılık Araştırma Enstitüsü'nün CEN onaylı projesi kapsamında Eurocode 5 kapsamına alınmış, TS EN 1912'de yer almıştır. Bu onay ile yerli ahşap kerestelerinin uluslararası pazarda taşıyıcı eleman olarak kabul edilmesi için teknik altyapı oluşturulmuştur.

Dikkat: Yerli karaçam ve göknarın kullanımında TS 1265:2012 görsel sınıflandırması yapılmış ve belgelenmiş olmalıdır. "Yaklaşık C24" ifadesiyle tasarım yapılmamalıdır.

3.2 Geniş Yapraklı Ahşap (D Serisi — Hardwood)

Tablo 3: Geniş Yapraklı Ahşap (D Serisi — Hardwood)

Saha Notu: Türkiye'de yapısal meşe kerestesi köprüler, iskele platformları ve tarihî yapı restorasyonlarında kullanılmaktadır. Yerli meşe türleri (Quercus robur, Q. petrea) için TS EN 1912 kapsamında sistematik bir çalışma henüz tamamlanmamıştır; bu durumlarda deney sonuçlarıyla doğrulanmış karakteristik değerler kullanılmalıdır.

3.3 Glulam Sınıfları (GL Serisi — TS EN 14080:2013)

Tablo 4: Glulam Sınıfları (GL Serisi — TS EN 14080:2013)

(c) = birleştirilmiş (combined) lamine — farklı sınıf lamellerden; (h) = homojen lamine — aynı sınıf lamellerden

4. Mekanik Özellikler ve Temel Formüller

4.1 Tasarım Dayanımı (Ahşap Bina Yönetmeliği Md. 1.8.3 — TS EN 1995-1-1 Md. 2.4.1)

Türkiye'deki Ahşap Bina Yönetmeliği, Eurocode 5 ile büyük ölçüde uyumludur. Tasarım dayanımı:

$$f_{d} = C_N \cdot C_Y \cdot \frac{f_k}{\gamma_M}$$

• $f_d$ = tasarım dayanımı (N/mm²)
• $C_N$ = nem/kullanım sınıfı düzeltme katsayısı (Ahşap Bina Yönetmeliği Tablo 1.4)
• $C_Y$ = yük süresi düzeltme katsayısı (Ahşap Bina Yönetmeliği Tablo 1.5)
• $f_k$ = karakteristik dayanım değeri (N/mm²)
• $\gamma_M$ = malzeme kısmi güvenlik katsayısı

Not: Yönetmelik, Eurocode 5'teki $k_{mod}$ faktörünü $C_N \cdot C_Y$ çarpımıyla ifade etmektedir.

Tablo 5: Tasarım Dayanımı (Ahşap Bina Yönetmeliği Md. 1.8.3 — TS EN 1995-1-1 Md. 2.4.1)

Dikkat: $\gamma_M$ değerleri EN 1995-1-1 ulusal ekine göre ülkeden ülkeye farklılık gösterebilir; Türkiye Ahşap Bina Yönetmeliği Tablo 1.3 değerlerini kontrol ediniz.

4.2 Eğilme Hesabı (TS EN 1995-1-1 Md. 6.1.6)

Tek eksenli eğilme kontrolü:

$$\frac{\sigma_{m,d}}{f_{m,d}} \leq 1{,}0$$

İki eksenli eğilme (dikdörtgen kesit, $k_m = 0{,}70$):

$$\frac{\sigma_{m,y,d}}{f_{m,d}} + k_m \cdot \frac{\sigma_{m,z,d}}{f_{m,d}} \leq 1{,}0$$ $$k_m \cdot \frac{\sigma_{m,y,d}}{f_{m,d}} + \frac{\sigma_{m,z,d}}{f_{m,d}} \leq 1{,}0$$

• $\sigma_{m,d}$ = tasarım eğilme gerilmesi (N/mm²)
• $k_m$ = iki eksenli eğilme katsayısı (dikdörtgen kesit için 0,70; diğer kesitler için 1,00)

4.3 Kayma Hesabı (TS EN 1995-1-1 Md. 6.1.7)

$$\tau_{d} = \frac{1{,}5 \cdot V_d}{b_{ef} \cdot h} \leq f_{v,d}$$ $$b_{ef} = k_{cr} \cdot b$$

• $b_{ef}$ = efektif genişlik; $k_{cr} = 0{,}67$ (glulam ve masif kereste)
• $V_d$ = tasarım kesme kuvveti (N)

4.4 Basınç ve Burkulma (TS EN 1995-1-1 Md. 6.3.2)

Eksenel basınç için narinlik kontrolü:

$$\frac{\sigma_{c,0,d}}{k_c \cdot f_{c,0,d}} \leq 1{,}0$$

Burkulma faktörü:

$$k_c = \frac{1}{k + \sqrt{k^2 - \lambda_{rel}^2}}$$ $$k = 0{,}5 \cdot \left[1 + \beta_c \cdot (\lambda_{rel} - 0{,}3) + \lambda_{rel}^2\right]$$

Tablo 6: Basınç ve Burkulma (TS EN 1995-1-1 Md. 6.3.2)

Göreceli narinlik oranı:

$$\lambda_{rel} = \frac{\lambda}{\pi} \sqrt{\frac{f_{c,0,k}}{E_{0,05}}}$$

• $E_{0,05} = \frac{E_{0,mean}}{1{,}30}$ (masif kereste ve glulam için karakteristik değer)

Saha Notu: Kolon burkulması kontrolünde serbest boy katsayısı (burkulma boyu) sahada gerçekleştirilen bağlantı detayına bağlıdır. Basit mesnet alınarak boyut artırılması yerine gerçek sabitleme koşulları hesaba katılmalıdır.

5. Nem Etkisi ve Hizmet Sınıfları (TS EN 1995-1-1 Md. 2.3.1.3)

Tablo 7: Nem Etkisi ve Hizmet Sınıfları (TS EN 1995-1-1 Md. 2.3.1.3)

Ahşabın mukavemeti nem içeriği arttıkça düşer. Bu etki $C_N$ (veya $k_{mod}$) faktörü aracılığıyla tasarıma yansıtılır.

Saha Notu: Türkiye'nin Karadeniz kıyı bölgelerinde (Trabzon, Rize, Artvin) yıllık yağış 1.200–2.000 mm arasında değişmekte; bu bölgelerde ahşap yapılarda minimum Hizmet Sınıfı 2 kabul edilmelidir. Ege ve Akdeniz kıyılarında deniz tuzunun etkisi göz önünde bulundurularak Hizmet Sınıfı 3 gerekebilir. İç Anadolu'da düşük nem (bağıl nem %40–55) nedeniyle Hizmet Sınıfı 1 geçerlidir.

Dikkat: Türkiye'de bölgeden bölgeye değişen don derinliği (İç Anadolu: 80–120 cm, Marmara: 40–60 cm — KGM haritası) ahşap yapı temel detaylarını doğrudan etkiler; su ve nem izolasyonu buna göre tasarlanmalıdır.

6. Modifikasyon Faktörü $k_{mod}$ / $C_N \cdot C_Y$ (TS EN 1995-1-1 Tablo 3.1)

Tablo 8: Modifikasyon Faktörü / (TS EN 1995-1-1 Tablo 3.1)

Yük süresi sınıfları: Sürekli (>10 yıl), Uzun Süreli (6 ay–10 yıl), Orta Süreli (1 hafta–6 ay), Kısa Süreli (<1 hafta), Anlık (deprem, rüzgar vb.)

Saha Notu: Türkiye'nin deprem kuşağında deprem yükü "anlık" yük olarak sınıflandırılır ($k_{mod} = 1{,}10$). Bu, deprem kombinasyonlarında ahşabın kapasitesinin artırılması anlamına gelir ve bu avantaj Türkiye özelinde büyük önem taşır.

7. Eurocode 5 Tasarım İlkeleri

7.1 Limit Durum Yaklaşımı

TS EN 1995-1-1, TS EN 1990 (Eurocode 0) ile birlikte kullanılır. Dayanıma göre tasarım (ULS) ve kullanım uygunluk (SLS) limit durumları tanımlanmıştır. Türkiye Ahşap Bina Yönetmeliği'nde Bölüm 3 (Yapısal Modelleme ve Analiz) ve Bölüm 4 (Dayanıma Göre Tasarım) ile bu yaklaşım benimsenmiştir.

ULS kombinasyonu (TS EN 1990 Md. 6.4.3.2):

$$E_d \leq R_d$$

SLS için sehim sınır değerleri (TS EN 1995-1-1 Tablo 7.2):

Tablo 9: Limit Durum Yaklaşımı

7.2 Yangın Tasarımı (TS EN 1995-1-2 / Ahşap Bina Yönetmeliği Bölüm 6)

Ahşap, yangın durumunda yüzeyde karbonlaşır. Karakteristik yanma hızı:

Tablo 10: Yangın Tasarımı (TS EN 1995-1-2 / Ahşap Bina Yönetmeliği Bölüm 6)

• $\beta_0$ = bir yönde yanma hızı (köşe etkisi yok)
• $\beta_n$ = köşe etkisi dahil etkin yanma hızı

Etkin char derinliği:

$$d_{char,n} = \beta_n \cdot t$$

Rezidüel kesit hesabı bu derinlik düşülerek yapılır.

Saha Notu: Ahşap yangın tasarımı için Türkiye'de Binaların Yangından Korunması Hakkında Yönetmelik (BİYYÖ) ile Ahşap Bina Yönetmeliği Bölüm 6 birlikte uygulanır. Korumasız glulam kesitte REI 60 için yaklaşık 42 mm ek kesit derinliği gerekebilir; bu, başlangıç tasarım kesitinin büyütülmesi anlamına gelir.

Dikkat: Yangın için eklenen bu "sacrificial layer" hesabı, ULS hesabından tamamen bağımsız yapılır; tasarımda ikisi ayrı kontrol olarak değerlendirilmelidir.

8. Ahşap Koruma Yöntemleri

8.1 Doğal Dayanıklılık Sınıfları (TS EN 350-2)

Tablo 11: Doğal Dayanıklılık Sınıfları (TS EN 350-2)

Saha Notu: Türkiye'de yapısal kerestelerde yaygın kullanılan Avrupa ladini (Picea abies) Sınıf 5 (dayanıksız) kategorisindedir ve dış/zemin temas uygulamalarında mutlaka emprenye edilmelidir. Yerli karaçam (Pinus nigra) diri odunu Sınıf 4, öz odunu Sınıf 3 olarak değerlendirilmektedir.

8.2 Kimyasal Emprenye — Kullanım Sınıfları (TS EN 335 / TS EN 351-1)

Tablo 12: Kimyasal Emprenye — Kullanım Sınıfları (TS EN 335 / TS EN 351-1)

Emprenye Yöntemleri (TS EN 351-2):

• Bethell Prosesi (vakum-basınç-vakum) — En etkin yöntem; penetrasyon derinliği UC3 için min. 6 mm, UC4 için min. 12 mm
• Lowry Prosesi (basınç-vakum) — Yüzeysel koruma
• Sürme/Fırçalama — Yalnızca geçici/estetik koruma; UC3 ve üzerinde yeterli değil

Yaygın Emprenye Maddeleri (Türkiye):

• CCA (bakır-krom-arsenik) — eski standart, profesyonel kullanımda kısıtlı
• ACQ ve CA (bakır esaslı, insan temasına uygun) — yeni nesil alternatif
• CCB (bakır-krom-bor) — İç/dış mekân orta-yüksek koruma
• Tanalith E (Hemel — Türkiye'de yaygın) — UC3b–UC4 koruma

Penetrasyon Derinliği ve Retansiyon:

• UC3: Minimum 6 mm penetrasyon, retansiyon ≥ 4 kg/m³ (bakır esaslı)
• UC4: Minimum 12 mm penetrasyon, retansiyon ≥ 8 kg/m³

Saha Notu: Türkiye'de emprenye kereste pazarı genellikle EN 335 UC3 sınıfı olarak belirtilmektedir. Kesin retansiyon ve penetrasyon değerleri temin edilen parti için test raporu talep edilmelidir. Zemin temaslı uygulamalarda (UC4) Ankara Üniversitesi Orman Fakültesi veya OGM akrediteli laboratuvar test raporu önerilir.

Dikkat: Emprenye edilmiş ahşapta kaynak yapılamaz, sonradan kesme yapıldığında yeni yüzeyin tekrar emprenye edilmesi gerekir.

8.3 Yapısal Koruma Önlemleri (TS EN 1995-1-1 Md. 3.4)

• Direkt yağmur ve zemin temasından 150–200 mm mesafede izolasyon boşluğu bırakılması
• Hava sirkülasyonu sağlayan çift cidarlı duvar ve taban detayları
• Bağlantı elemanlarında galvanizli çelik (Z275 — sıcak daldırma) veya paslanmaz çelik (EN 10088 Sınıf A2/A4) kullanımı; Karadeniz ve kıyı bölgelerinde paslanmaz çelik zorunlu
• Şaçak ve bant saçakların ahşap dış yüzeylerden suyu uzaklaştıracak biçimde tasarlanması (minimum 300 mm şaçak genişliği)

9. Hesap Aracı

[Hesap Aracı Linki] — Ahşap kiriş/kolon kapasitesi hesabı (TS EN 1995-1-1'e göre)

10. Örnek Problemler

Problem 1 — Kolay 🟢

Veriler:

• Ahşap sınıfı: C24 (masif iğne yapraklı)
• Hizmet sınıfı: 1
• Yük süresi sınıfı: Orta süreli (1 hafta–6 ay)
• Tasarım eğilme momenti: $M_d$ = 5,0 kNm
• Kiriş boyutları: b = 45 mm, h = 195 mm

İstenen: Eğilme dayanımı yeterliliği kontrolü

Çözüm:

Adım 1 — Malzeme özellikleri (TS EN 338:2016, C24): $f_{m,k} = 24 \text{ N/mm}^2, \quad E_{0,mean} = 11.000 \text{ N/mm}^2$

Adım 2 — $k_{mod}$ faktörü (TS EN 1995-1-1 Tablo 3.1, HC Sınıf 1, orta süreli): $k_{mod} = 0{,}80$

Adım 3 — Tasarım eğilme dayanımı: $f_{m,d} = k_{mod} \cdot \frac{f_{m,k}}{\gamma_M} = 0{,}80 \cdot \frac{24}{1{,}30} = 14{,}77 \text{ N/mm}^2$

Adım 4 — Kesit modülü: $W_y = \frac{b \cdot h^2}{6} = \frac{45 \times 195^2}{6} = 285.188 \text{ mm}^3 = 285{,}2 \text{ cm}^3$

Adım 5 — Tasarım eğilme gerilmesi: $\sigma_{m,d} = \frac{M_d}{W_y} = \frac{5{,}0 \times 10^6 \text{ N\cdot mm}}{285.188 \text{ mm}^3} = 17{,}53 \text{ N/mm}^2$

Adım 6 — Kontrol: $\frac{\sigma_{m,d}}{f_{m,d}} = \frac{17{,}53}{14{,}77} = 1{,}19 > 1{,}0 \quad \Rightarrow \text{ YETERSİZ}$

Sonuç: 45×195 mm C24 masif kiriş bu yük altında yetersizdir. Kesit artırılmalı veya daha yüksek sınıf (C30) seçilmelidir.

Kontrol: 45×220 mm ile yeniden hesap: W = 363.000 mm³ → σ = 13,77 N/mm² → oran = 0,93 < 1,0

Problem 2 — Orta 🟡

Veriler:

• Ahşap sınıfı: GL30c (homojen glulam)
• Yön açıklığı: ℓ = 10 m
• Kesit: b = 115 mm, h = 630 mm
• Tasarım eğilme momenti: $M_{d}$ = 75 kNm (orta noktada)
• Tasarım kesme kuvveti: $V_d$ = 15,8 kN (mesnet ucunda)
• Hizmet sınıfı: 1, Güvenlik sınıfı: 3

İstenen: (a) Eğilme kapasitesi kontrolü, (b) Kayma kapasitesi kontrolü

Çözüm:

Adım 1 — GL30c özellikleri (TS EN 14080:2013): $f_{m,g,k} = 30 \text{ N/mm}^2, \quad E_{0,g,mean} = 13{,}0 \text{ kN/mm}^2, \quad f_{v,g,k} = 3{,}5 \text{ N/mm}^2$

Adım 2 — $k_{mod}$ (Hizmet Sınıfı 1, orta süreli): $k_{mod} = 0{,}80$

Adım 3 — Tasarım dayanımları: $f_{m,g,d} = 0{,}80 \times \frac{30}{1{,}25} = 19{,}20 \text{ N/mm}^2$ $f_{v,g,d} = 0{,}80 \times \frac{3{,}5}{1{,}25} = 2{,}24 \text{ N/mm}^2$

Adım 4 — Kesit büyüklükleri: $W_y = \frac{115 \times 630^2}{6} = 7{,}62 \times 10^6 \text{ mm}^3$

Adım 5 — Eğilme kontrolü: $\sigma_{m,d} = \frac{75 \times 10^6}{7{,}62 \times 10^6} = 9{,}84 \text{ N/mm}^2$ $\frac{9{,}84}{19{,}20} = 0{,}51 < 1{,}0 \quad \checkmark$

Adım 6 — Kayma kontrolü (TS EN 1995-1-1 Md. 6.1.7): $b_{ef} = k_{cr} \cdot b = 0{,}67 \times 115 = 77 \text{ mm}$ $\tau_d = \frac{1{,}5 \times 15{,}8 \times 10^3}{77 \times 630} = 0{,}49 \text{ N/mm}^2$ $\frac{0{,}49}{2{,}24} = 0{,}22 < 1{,}0 \quad \checkmark$

Sonuç: 115×630 mm GL30c kiriş eğilme ve kayma açısından yeterlidir.

Kontrol: h/b = 630/115 = 5,5 < 6 → yanal burkulma tam destek gerektirmez.

Problem 3 — Zor

Veriler:

• Ahşap sınıfı: GL28h (homojen glulam)
• Normal yük altında kesit: b = 140 mm, h = 400 mm
• Hizmet sınıfı: 1
• Tasarım eğilme momenti (normal): $M_d$ = 38 kNm
• Yangın süresi: t = 30 dakika
• Yangına maruz yüzeyler: 3 yüzey (alt + iki yan)
• Yangın yük kombinasyonu katsayısı: $\eta_{fi} = 0{,}60$ (karakteristik yükün yangın değeri)

İstenen: 30 dakika yangın dayanımı kontrolü

Çözüm:

Adım 1 — Normal koşullarda tasarım dayanımı kontrolü (referans): $f_{m,g,k} = 28 \text{ N/mm}^2$ $f_{m,g,d,normal} = 0{,}80 \times \frac{28}{1{,}25} = 17{,}92 \text{ N/mm}^2$ $W_{normal} = \frac{140 \times 400^2}{6} = 3{,}73 \times 10^6 \text{ mm}^3$ $\sigma_{m,d,normal} = \frac{38 \times 10^6}{3{,}73 \times 10^6} = 10{,}19 \text{ N/mm}^2 < 17{,}92 \quad \checkmark$

Adım 2 — Yangın yükü: $M_{fi,d} = \eta_{fi} \cdot M_d = 0{,}60 \times 38 = 22{,}8 \text{ kNm}$

Adım 3 — Karbonlaşma derinliği (TS EN 1995-1-2 Tablo 3.1, GL28h ≥ 290 kg/m³): $\beta_n = 0{,}70 \text{ mm/dk}$ $d_{char,n} = \beta_n \times t = 0{,}70 \times 30 = 21 \text{ mm}$

Adım 4 — Rezidüel kesit (3 yüzey yanıyor: alt ve her iki yan): $b_{fi} = b - 2 \times d_{char,n} = 140 - 2 \times 21 = 98 \text{ mm}$ $h_{fi} = h - d_{char,n} = 400 - 21 = 379 \text{ mm (yalnızca alt yanıyor)}$ $W_{fi} = \frac{98 \times 379^2}{6} = 2{,}34 \times 10^6 \text{ mm}^3$

Adım 5 — Yangın dayanım değeri (TS EN 1995-1-2 Md. 4.3.1): $f_{m,fi,d} = k_{mod,fi} \cdot \frac{f_{m,g,k}}{\gamma_{M,fi}}$ $\text{Yangın için: } k_{mod,fi} = 1{,}0, \quad \gamma_{M,fi} = 1{,}0$ $f_{m,fi,d} = 1{,}0 \times \frac{28}{1{,}0} = 28 \text{ N/mm}^2$

Adım 6 — Yangın altında eğilme gerilmesi: $\sigma_{m,fi,d} = \frac{22{,}8 \times 10^6}{2{,}34 \times 10^6} = 9{,}74 \text{ N/mm}^2$ $\frac{9{,}74}{28} = 0{,}35 < 1{,}0 \quad \checkmark$

Sonuç: 140×400 mm GL28h glulam kiriş 30 dakika yangın dayanımını sağlamaktadır (kapasite kullanım oranı: %35).

Kontrol: REI 30 gereksinimi karşılanmıştır. REI 60 için yeniden hesap gerekir: 60 dk → d_char = 42 mm → b_fi = 56 mm, h_fi = 358 mm → daha kritik kesit — boyut artırımı gerekebilir.

11. Sık Yapılan Hatalar

Tablo 13: Sık Yapılan Hatalar

Kaynaklar

1. Ahşap Binaların Tasarım, Hesap ve Yapım Esaslarına Dair Yönetmelik — 24 Mart 2024, 32499 Sayılı Resmî Gazete, Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı, Ankara.
2. TS EN 338:2016 — Yapısal Ahşap — Mukavemet Sınıfları, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.
3. TS EN 14080:2013 — Ahşap Yapılar — Yapıştırılmış Lamine Kereste ve Yapıştırılmış Masif Kereste, TSE.
4. TS EN 16351:2015 — Ahşap Yapılar — Çapraz Lamine Kereste, TSE.
5. TS 1265:2012 — Kereste — İğne Yapraklı Ağaç Keresteleri — Yapılarda Kullanım İçin, TSE.
6. EN 1995-1-1:2004+A1:2008 — Eurocode 5: Design of Timber Structures — Part 1-1: General — Common rules and rules for buildings, CEN.
7. EN 1995-1-2:2004 — Eurocode 5: Design of Timber Structures — Part 1-2: Fire Design, CEN.
8. TS EN 14374:2004 — Timber Structures — Structural Laminated Veneer Lumber (LVL), TSE.
9. TS EN 351-1:2007 — Durability of Wood and Wood-based Products — Preservative-treated Solid Wood — Classification of Preservative Penetration and Retention, TSE.
10. Swedish Wood (2022). Design of Timber Structures, Volume 2 & 3 — Rules, formulas and worked examples per Eurocode 5. https://www.swedishwood.com
11. Kayakıran, S. ve Kishali, E. (2019). Dünden Bugüne Tutkallı Tabakalı Ahşap Yapı Elemanların İncelenmesi ve Yapılarda Taşıyıcı Olarak Kullanılması Üzerine Öneriler, Mimarlık Bilimleri ve Uygulamaları Dergisi (MBUD), 4(1), 34–50.
12. Ceylan, A. ve Girgin, Z.C. (tarihsiz). Deprem Bölgelerinde Çapraz Lamine Ahşap (CLT) Panel Kullanımının Yapı Uygulamaları Üzerinden İncelenmesi, Yıldız Teknik Üniversitesi.
13. Kurul, F. (2023). Göknar ve Karaçam Tahtalarının TS 1265 Standardına Göre Görsel Mukavemet Sınıflandırması, Anadolu Orman Araştırmaları Dergisi.
14. Türer, A. (2022). Deprem Ülkesi Olan Türkiye'de Yapısal Ahşabın Kullanılması, ODTÜ İnşaat Mühendisliği — Ahşap Kullanımının Yaygınlaştırılması Çalıştayı, OGM, Ankara.
15. Asmaz Ahşap (2016). Sertifikalı Yapısal Ahşap Ürünler Kataloğu. https://www.asmazahsap.com
16. KTÜ (2024). Yeni Nesil Yerli ve Milli Ahşap Yapılarda Deprem Testi Deneyi, TÜBİTAK 1001 Projesi, Trabzon.

İlgili Hesaplama Araçları

Bu konuyla ilgili ücretsiz mühendislik hesaplama araçlarımızla ön tasarım ve kontrol yapabilirsiniz:

• Beton Metrajı Hesaplama
• Pas Payı Hesaplama
• İnşaat Demiri Hesaplama

Önemli Mühendislik Uyarısı: Bu içerik yalnızca bilgilendirme amaçlıdır; nihai tasarım, hesap ve uygulama kararları, güncel yönetmelikler ile proje koşulları çerçevesinde yetkili bir inşaat mühendisinin denetiminde alınmalıdır. Sayısal örnekler ve formüller genel mühendislik pratiğini yansıtır; her projenin kendine özgü zemin, yük ve çevre koşulları proje müellifince ayrıca değerlendirilmelidir.