Analysis of cross laminated timbers with finite element method

Abstract

The bending behavior of cross-laminated timber (CLT) under the imposed load was examined using the Finite Element Method (FEM) in the study. For this reason, the bending properties of CLTs made of Uludağ fir and black pine wood in the literature were used and compared with the study results. Specimens were modeled using ANSYS finite element software, taking into account the orthotropic material properties of the wood and the gluing used in lamination. While the load-deformation curve of the CLT made of Uludağ fir wood moved away from the linear region after imposing a load of 700 N, it moved away from the linear region after 1400 N for the CLT made of black pine wood. While the deformation under 800 N was 10.50 mm in CLTs made of Uludağ Fir wood, it was 13.85 mm in those of black pine wood. Besides, the load-deformation curves obtained from numerical analyses were compatible with the load-deformation curves in the data where the experimental results were shown. The results come into prominence in terms of the use of wood species - cut from native trees - in the wood construction industry by simulating them in a computerized environment using the orthotropic properties of black pine and Uludağ fir wood.Çalışmada, Çapraz Lamine Kerestelerin (ÇLK) Sonlu Elemanlar Metodu (SEM) ile yük altında eğilme davranışları incelenmiş; literatürde yer alan Uludağ göknarı ve karaçam odunundan elde edilen ÇLK’lerin eğilme özellikleri kullanılmış ve çalışma sonuçları ile karşılaştırılmıştır. ANSYS sonlu elemanlar yazılımı kullanılarak ahşap mal-zemenin ortotropik malzeme özellikleri ve laminasyonda kullanılan tutkallama dikkate alınarak modeller oluştu-rulmuştur. Uludağ göknarı odunundan elde edilen ÇLK’lerde malzemenin yük-deformasyon eğrisi 700 N yük uygulamasından sonra lineer bölgeden uzaklaşırken, karaçam odunundan elde edilen ÇLK’lerde ise 1400 N’dan sonra uzaklaşmaktadır. Uludağ göknarı’ndan elde edilen ÇLK’lerde 800 N altındaki deformasyon 10,50 mm iken karacam odunundan elde edilen ÇLK’lerde ise 13,85 mm’dir. Ayrıca, nümerik analizlerden elde edilen yük-deformasyon grafikleri ile deneysel sonuçların gösterildiği verilerdeki yük-deformasyon eğrileri uyumludur. Çalış-manın sonuçları, karaçam ve Uludağ göknarı odunundan elde edilen ÇLK’lerin ortotropik özellikleri kullanılarak bilgisayarlı ortamda simüle edilmesi yerli odun türlerimizin yapı sektöründe kullanılması açısından önem arz etmektedir.