YAPI MALZEMESĐ I DERSĐ AŞINMAYA DAYANIKLILIK

1

A A Ş Ş INMAYA INMAYA

DAYANIKLILIK DAYANIKLILIK

YAPI MALZEMES

YAPI MALZEMES Đ Đ I DERS I DERS Đ Đ

Dokuz Eylül Üniversitesi Đnşaat Mühendisliği Bölümü

A A Ş Ş INMAYA DAYANIKLILIK INMAYA DAYANIKLILIK

AşıAşınma snma süürtürtünen ynen yüüzeylerden zeylerden malzeme kayb

malzeme kaybıı olarak tanolarak tanıımlanmlanıır. r.

AşıAşınma miktarnma miktarıı malzemenin malzemenin ttürürüüne, süne, sürtürtünen ynen yüüzeylerin zeylerin bibiçimine, sçimine, süürtrtüünme koşnme koşullarıullarına na ve ve ççevrenin kimyasal etkilerine evrenin kimyasal etkilerine bağbağllıdıdır.ır.

SSüürtrtüünen hareketli parnen hareketli parççalaralarıın n bulundu

bulunduğğu aletler, üu aletler, üzerinden zerinden hareketli cisimlerin ge

hareketli cisimlerin geççtitiğği yol, i yol, ddööşşeme vb. malzemeler zamanla eme vb. malzemeler zamanla aşıaşınma etkisine girerler. nma etkisine girerler.

A A Ş Ş INMAYA DAYANIKLILIK INMAYA DAYANIKLILIK

Cisimlerin yü Cisimlerin y üzeylerine mikroskopla bak zeylerine mikroskopla bak ı ı ld ld ığı ığı zaman, gö zaman, g ö zle zle çok d ç ok dü ü zgü zg ü n gö n g ö rü r ü nen yerlerin asl nen yerlerin asl ında girintili ı nda girintili ç çı ı k k ınt ı ntı ıl l ı ı

olduğ oldu ğu anla u anlaşı şıl l ı ı r. r.

Bö B öylece iki cismin s ylece iki cismin sü ürt rtü ü nmesi ile cismin yü nmesi ile cismin y ü zeyindeki zeyindeki belirli tepe noktalarda gerilme y

belirli tepe noktalarda gerilme yığı ığılmalar lmaları ı olu olu ş ş ur. ur.

ekil değekil değişişimlerinin ve simlerinin ve sıcaklıcaklığın artığın artıımmıı ile sile süürtürtünen iki nen iki cisimden kesme dayan

cisimden kesme dayanıımmıı küçüküçük olandan bazk olandan bazıı parçparçalar kopar. alar kopar.

Adezif

Adezif A A şınma şı nma

Bu tip a Bu tip a şı şı nmaya adezif nmaya adezif aşı a şınma denir. nma denir.

Sertlik yanıSertlik yanında malzemenin anda malzemenin aşışınmasnmasınınıı etkileyen dietkileyen diğğer fakter faktörler, örler, malzemeye uygulanan bas

malzemeye uygulanan basıınnçç ve ave aşındşındıırma srma süüresidir. residir.

A A Ş Ş INMAYA DAYANIKLILIK INMAYA DAYANIKLILIK

S S ü ü rt rt ü ü nen cisimlerden biri yumu nen cisimlerden biri yumu ş ş ak diğ ak di ğ eri sert ise, sert cisim eri sert ise, sert cisim yumuş yumu şak olan ak olanı ı çizerek ve kaz ç izerek ve kazı ı yarak aşı yarak a şı nmaya neden olabilir. nmaya neden olabilir.

End End üstride ü stride ü ü retim teknolojisinde ta retim teknolojisinde ta şlama ve parlatma ş lama ve parlatma i i ş ş lemleri bu aşı lemleri bu a şı nma t nma t ü ü r r ü ü ne dayan ne dayan ı ı r. r.

ÇÇok iyi parlatok iyi parlatıılmlmışış ve sertleşve sertleştirilmiştirilmiş yüyüzeylerde abrazifzeylerde abrazif aşıaşınma en dnma en düüşşüük k ddüüzeydedir.zeydedir.

Abrazif

Abrazif A A şı şı nma nma

Bu tip a Bu tip a şı şı nmaya abrazif nmaya abrazif aşı a şı nma denir. nma denir.

5

A A Ş Ş INMAYA DAYANIKLILIK INMAYA DAYANIKLILIK

iki cisim arası iki cisim aras ında suyun nda suyun veya ba

veya baş ş ka bir s ka bir s ı ı v v ı ı n n ı ı n n bulunmas

bulunması ı, bunlarla kat , bunlarla katı ı cisimler aras

cisimler aras ı ı nda baz nda baz ı ı kimyasal reaksiyonlar kimyasal reaksiyonları ın n oluş olu ş mas mas ı ı na neden olur. na neden olur.

Bu reaksiyonlar sonunda oluş Bu reaksiyonlar sonunda olu ş an maddelerin cisimlerden an maddelerin cisimlerden ayr ayr ı ı lmas lmas ı ı ile cisim aşı ile cisim a şı n n ı ı r. r.

Korozif

Korozif A A şınma şı nma

Bu tip a Bu tip a şı şı nmaya Korozif nmaya Korozif a a şı şı nma denir. nma denir.

A A Ş Ş INMAYA DAYANIKLILIK INMAYA DAYANIKLILIK

İ İ n n ş ş aat M aat M ü ü hendisliğ hendisli ğ inde inde metallerde a

metallerde aşı şı nma olay nma olay ı ı na, na, demiryolu raylar

demiryolu rayları ında nda rastlan

rastlanı ı r. r.

Metalik malzemelerin aşıMetalik malzemelerin aşınmaya dayannmaya dayanııklıklıllıık deneyi zor bir deneydir. k deneyi zor bir deneydir.

Metallerde a

Metallerde aşı şınma olay nma olayı ı ve deneyi ve deneyi

Genellikle deney belirli bir basıGenellikle deney belirli bir basınnçç ile malzeme yüile malzeme yüzeyine temas zeyine temas ettirilen ve bir eksen etraf

ettirilen ve bir eksen etrafıında dönda dönen millerle yapnen millerle yapıılılır. r.

Malzeme öMalzeme örneğrneği, deney i, deney ööncesi ve sonrasıncesi ve sonrası tarttartılılııp, ap, ağığırlrlııktaki azalma deney ktaki azalma deney süsüresine böresine bölülünerek, aşınerek, aşınmaya dayannmaya dayanııklklııllıık g/k g/dakdak cinsinden tanıcinsinden tanımlanmlanıır.r.

8

A A Ş Ş INMAYA DAYANIKLILIK INMAYA DAYANIKLILIK

Yap Yap ı ı m m ü ü hendisli hendisli ğ ğ inde inde özellikle ta ö zellikle taş ş bü b ünyeli nyeli

elemanlar a

elemanlar a şı şı nma olay nma olay ı ı n n ı ı n n etkisinde kal

etkisinde kal ı ı rlar. rlar.

Taş Ta ş yap yap ı ı lı l ı cisimlerde aşı cisimlerde a şınma olay nma olayı ı ve deneyi ve deneyi

Bu nedenle beton yol, hava meydanı Bu nedenle beton yol, hava meydan ı , merdiven , merdiven basamaklar

basamaklar ı ı , d , d öş ö ş emeler gibi yerlerde kullan emeler gibi yerlerde kullan ı ı lan lan malzeme a

malzeme aşı şınmaya dayan nmaya dayanı ıkl klı ı olmalı olmal ıd dı ır. r.

Bu Bu şekilde pşekilde püürrüüzlzlüü yüyüzeyde, malzeme dözeyde, malzeme dönen anen ağığırlırlıklarklarıın altn altında ında aşıaşınnıır. r.

A A Ş Ş INMAYA DAYANIKLILIK INMAYA DAYANIKLILIK

Bu tü Bu t ür malzemenin deneyi, r malzemenin deneyi, bir d

bir d üş ü ş ey eksen etraf ey eksen etraf ı ı nda ve nda ve yatay d

yatay dü ü zlem iç zlem i çinde d inde d ö ö nen nen 60 cm

60 cm ç ç apl apl ı ı madensel bir madensel bir tabladan olu

tabladan oluş ş an Dorry an

(

(

B

ö

hme

) ayg

ı

t

ı ile yap ile yap ı ı l l ı ı r. r.

Taş Ta ş yap yap ı ı lı l ı cisimlerde aşı cisimlerde a şınma olay nma olayı ı ve deneyi ve deneyi

TablanıTablanın ün üzerine dözerine dönnüşüş sısırasırasında belirli nda belirli öözelliklere sahip azelliklere sahip aşışındndıırrııcıcı toz ak

toz akııttıılmaktadlmaktadıır. r.

Bu tip deneyler daha çBu tip deneyler daha çok karo plak gibi yok karo plak gibi yüüzeysel elemanlar zeysel elemanlar üüzerinde yapzerinde yapıılılır.r.

A A Ş Ş INMAYA DAYANIKLILIK INMAYA DAYANIKLILIK

Tabla dakikada 28-Tabla dakikada 28-30 devirlik 30 devirlik hhızla dızla dööner. ner.

Taş Ta ş yap yap ı ı lı l ı cisimlerde aşı cisimlerde a şınma olay nma olayı ı ve deneyi ve deneyi

Bu deneyin Bu deneyin ııslak yapslak yapııldldığıığı cihazlarda vardcihazlarda vardıır. r.

440 devir sonra malzeme 440 devir sonra malzeme

tartıtartılarak veya hacmi ölarak veya hacmi ölçülçülerek lerek aşıaşınma miktarınma miktarı saptanısaptanır. r.

Yatay tabla dYatay tabla döndöndüürürülerek belirli bir sülerek belirli bir süre sonunda are sonunda ağığırlrlık kaybık kaybıı ölölçüçülülür. r.

Birim mesafede a

Birim mesafede aşışınan miktar anan miktar aşışınma direnci olarak tannma direnci olarak tanıımlanmlanıır.r.

A A Ş Ş INMAYA DAYANIKLILIK INMAYA DAYANIKLILIK

Ahş Ah ş ap, linolyum, plastik gibi ap, linolyum, plastik gibi dö d öş ş eme kaplamaları eme kaplamalar ın nı ın a n aşı şınma nma miktar

miktarı ı Taber Taber aleti aleti ile bulunur. ile bulunur.

Taş Ta ş yap yap ı ı lı l ı cisimlerde aşı cisimlerde a şınma olay nma olayı ı ve deneyi ve deneyi

Bu deneyde, dBu deneyde, döönen yatay bir tabla nen yatay bir tabla üüzerine tespit edilen deney numunesi zerine tespit edilen deney numunesi üüzerine malzeme tüzerine malzeme türürüne göne göre sere seççilen bir ilen bir ççift aift aşışındndırırııccıı disk belirli bir yüdisk belirli bir yükle kle bastıbastırrııllıır. r.

Tamburun içTamburun içine ayrine ayrııca deney ca deney öörnerneğği tipine baği tipine bağllıı olarak belirli sayıolarak belirli sayıda da ççelik elik küküre yerleşre yerleştirilip, silindir kapattirilip, silindir kapatılılıır. r.

A A Ş Ş INMAYA DAYANIKLILIK INMAYA DAYANIKLILIK

Yollarda kullanıYollarda kullanılan beton veya lan beton veya

asfalt gibi kaplama malzemelerinin asfalt gibi kaplama malzemelerinin iskeletini olu

iskeletini oluşşturan turan ççakakııl veya l veya

kıkırmataşrmataşlarlarıınn aşıaşınma deneyleri inma deneyleri iççin in ise Los Angelesise Los Angeles deneyi uygulanıdeneyi uygulanır. r.

Taş Ta ş yap yap ı ı lı l ı cisimlerde aşı cisimlerde a şınma olay nma olayı ı ve deneyi ve deneyi

İçİçerisinde bir raf bulunan standart boyutlardaki bir silindirik taerisinde bir raf bulunan standart boyutlardaki bir silindirik tamburun mburun içiçine belirli aine belirli ağığırlrlııkta (P) ve tane dakta (P) ve tane dağığıllıımmıında deney nda deney öörnerneği konulur. ği konulur.

A A Ş Ş INMAYA DAYANIKLILIK INMAYA DAYANIKLILIK

Tambur dakikada 30-Tambur dakikada 30-33 devirlik 33 devirlik hhızla 500 devir dızla 500 devir dööndndüürrüüllüür. r.

Taş Ta ş yap yap ı ı lı l ı cisimlerde aşı cisimlerde a şınma olay nma olayı ı ve deneyi ve deneyi

KüKürelerin ağırelerin ağırlrlığıığı ve dinamik etkisi ve dinamik etkisi ile par

ile parççalanan malzeme 12 alanan malzeme 12 nono’’lulu elekten elenir.

elekten elenir.

Bu eleBu eleğğin üin üststüünde kalan malzeme nde kalan malzeme PP_uu ağıağırlrlığıığında ise, anda ise, aşışınma nma yüyüzdesi U zdesi U şşööyle bulunur: yle bulunur:

100 P

P U P −

×

=

A A Ş Ş INMAYA DAYANIKLILIK INMAYA DAYANIKLILIK

Hesaplanan a Hesaplanan a şınma y şı nma yü ü zdesi zdesi (U) ne kadar k

(U) ne kadar k üçü üçü k ise, k ise, agregan

agregan ı ı n a n a şı şı nma dayan nma dayan ı ı m m ı ı o kadar y

o kadar y ü ü ksektir. ksektir.

Taş Ta ş yap yap ı ı lı l ı cisimlerde aşı cisimlerde a şınma olay nma olayı ı ve deneyi ve deneyi

ASTM standartlarASTM standartlarıına gna gööre bu kayre bu kayııp yp yüüzdesinin zdesinin beton agregas

beton agregasıında 100 devir inda 100 devir iççin % 10in % 10’’u, 500 devir iu, 500 devir iççin % 50in % 50’’yi, yi, yol agregas

yol agregasıı içiçin 500 devirde % 30in 500 devirde % 30’’u geu geççmemesi istenir. memesi istenir.

16

ĐŞ ĐŞ LENEB LENEB Đ Đ L L Đ Đ RL RL Đ Đ K K

Mekanik işMekanik işlemler sonucunda, malzemenin ölemler sonucunda, malzemenin özelliklerinde zelliklerinde öönemli bir nemli bir değdeğişişiklik olmamasiklik olmamasıı haline işhaline işlenebilme lenebilme özelliözelliğği denir. i denir.

Metalik malzemenin bu öMetalik malzemenin bu özellizelliğği i pilyajpilyaj deneyi sonucunda belirlenir deneyi sonucunda belirlenir

ĐŞ ĐŞ LENEB LENEB Đ Đ L L Đ Đ RL RL Đ Đ K K

BazıBazı malzemeler yapımalzemeler yapıda da kullan

kullanıılmadan lmadan öönce baznce bazıı mekanik mekanik işişlemlere tabi tutulabilir. lemlere tabi tutulabilir.

Metalik Malzemelerde

Metalik Malzemelerde İş İş lenebilirlik lenebilirlik

EğEğer deney er deney öörneğrneği bu işi bu işlemler slemler sıırasrasıında, nda, ççatlatlııyorsa veya yorsa veya ddüüktilitektilite, , dayan

dayanıım gibi m gibi öözelliklerini kaybediyorsa, o malzemeyi yapzelliklerini kaybediyorsa, o malzemeyi yapııda da kullanmak sak

kullanmak sakııncalncalıı olabilir.olabilir.

ÖrneÖrneğğin, betonarmede kullanin, betonarmede kullanıılan donatılan donatınnın, betona yapın, betona yapışışmasmasıınnın ın (aderans(aderansıınn) sağ) sağlanmasılanması amacıamacıyla uçyla uçlarlarıına kanca yapna kanca yapııllır. ır.

18

TOKLUK ve DARBEYE TOKLUK ve DARBEYE

DAYANIKLILIK

DAYANIKLILIK

Toklu Toklu ğ ğ un en basit un en basit ö ö l l ç ç me yö me y ö ntemlerinden ntemlerinden birisi

birisi darbe darbe deneyidir. deneyidir.

TOKLUK ve DARBEYE TOKLUK ve DARBEYE

DAYANIKLILIK DAYANIKLILIK

Tokluk bir malzemenin k Tokluk bir malzemenin k ı ı r r ı ı lmadan lmadan ö ö nce nce s s ön ö nü ü mledi mledi ği enerjinin bir ğ i enerjinin bir ö öl lçü çüs sü ü d d ür. ü r.

Tokluk Ve Darbeye Dayan

Tokluk Ve Darbeye Dayanı ıkl kl ı ı lı l ık k

Bir malzemenin kı Bir malzemenin k ı rı r ı lmadan bir darbeye lmadan bir darbeye dayanmas

dayanmas ı ı yeteneğ yetene ği s i sö ö z konusu z konusu

olduğ oldu ğ unda unda ö ö nem kazanan bir nem kazanan bir

mü m ü hendislik ö hendislik özelli zelli ğidir. ğ idir.

. Bir yapı . Bir yap ı ya veya elemana uygulanan dış ya veya elemana uygulanan d ış yü y ü k, do k, do ğal titre ğ al titre ş ş im im periyodunun

periyodunun üç üç te birinden daha k te birinden daha k ı ı sa zamanda uygulan sa zamanda uygulan ı ı r ise r ise bu yü bu y üklemeye klemeye darbe

denilir. denilir.

Bu harekette hareketin kendini bir kere tekrarı Bu harekette hareketin kendini bir kere tekrar ı iç i ç in ge in ge ç ç en en zaman

zaman do

al titre

ş

im periyodu olarak tan olarak tan ı ı mlanı mlan ır. r.

TOKLUK ve DARBEYE TOKLUK ve DARBEYE

DAYANIKLILIK DAYANIKLILIK

Bir yapıBir yapı veya yapıveya yapı elemanıelemanı statik denge konumundan statik denge konumundan uzakla

uzaklaşştıtırrıılarak blarak bıırakrakııldldığıığında bir titrenda bir titreşşim hareketi im hareketi yapar.

yapar.

Tokluk Ve Darbeye Dayan

Tokluk Ve Darbeye Dayanı ıkl kl ı ı lı l ık k

DışDış bir zorlama olmadığıbir zorlama olmadığı takdirde bu hareket dotakdirde bu hareket doğğal al titre

titreşşim hareketiim hareketi olarak tanolarak tanımlanımlanıır.r.

Malzemelerin darbeye dayanı Malzemelerin darbeye dayan ıkl klı ıl lı ı kları klar ı , karmaşı , karma şı k bir olgu olup, k bir olgu olup, ancak

ancak ö özel deneylerle saptanabilir. zel deneylerle saptanabilir.

Cisimlerin darbeye dayanı Cisimlerin darbeye dayan ıkl klı ıl lığı ığı malzemenin atom bağ malzemenin atom ba ğ lar lar ı ı (kohezyon dayan

(kohezyon dayanı ım m ı ı ) ile yakı ) ile yak ından ili ndan iliş ş kilidir. kilidir.

TOKLUK ve DARBEYE TOKLUK ve DARBEYE

DAYANIKLILIK DAYANIKLILIK

Yap Yap ı ı malzemeleri baz malzemeleri baz ı ı ko ko ş ş ullarda, ö ullarda, örne rneğ ğ in in a a ğır bir cismin d ğı r bir cismin d ü ü şmesi ile darbe etkisinde ş mesi ile darbe etkisinde kal kal ı ı rlar. rlar.

Tokluk Ve Darbeye Dayan

Tokluk Ve Darbeye Dayanı ıkl kl ı ı lı l ık k

Çok y Ç ok y üksek h ü ksek hı ızla uygulanan kuvvet zla uygulanan kuvvet malzemede ani b

malzemede ani bü ü y y ük gerilmelere yol ü k gerilmelere yol

aç a ç maktadı maktad ır. r.

Bu tip göç Bu tip g öç melere daha ç melere daha çok k ok kö ö pr pr ü, yol ve havaalanlar ü , yol ve havaalanları ında nda kullan

kullan ı ı lan malzemelerde rastlan lan malzemelerde rastlan ı ı r. r.

Eğ E ğer bu er bu ş şekil de ekil değ ğ i i ş ş im iş im i ş i belirli bir kritik değ i belirli bir kritik de ğ eri aş eri a ş arsa arsa malzeme darbe tesiriyle g

malzeme darbe tesiriyle göç öç er. er.

TOKLUK ve DARBEYE TOKLUK ve DARBEYE

DAYANIKLILIK DAYANIKLILIK

Darbe etkisinde malzeme dışDarbe etkisinde malzeme dış kuvvetlerin yapmışkuvvetlerin yapmış olduğolduğu bir iu bir işş etkisinde kalmaktadıetkisinde kalmaktadır. r.

Tokluk Ve Darbeye Dayan

Tokluk Ve Darbeye Dayanı ıkl kl ı ı lı l ık k

Bu işBu işi dengelemek içi dengelemek için, malzeme in, malzeme şşekil değekil değişiştirerek itirerek içç işiş oluşoluşturur.turur.

TOKLUK ve DARBEYE TOKLUK ve DARBEYE

DAYANIKLILIK DAYANIKLILIK

Malzemenin darbeye dayan Malzemenin darbeye dayan ı ı kl kl ı ı l l ığı ığı na na ö ö rneğ rne ğ in ş in ş ekli ve boyutu, ekli ve boyutu,

kuvvetin uygulama h

kuvvetin uygulama hı ı zı z ı, , gerilme y

gerilme yığı ığılmas lması ın nı ın n ş şiddeti ( iddeti (ç çentik entik derinli

derinliğ ğ i ve keskinliğ i ve keskinli ğ i) ve i) ve sı s ıcakl cakl ı ı k k

etki eder.

etki eder.

Tokluk Ve Darbeye Dayan

Tokluk Ve Darbeye Dayanı ıkl kl ı ı lı l ık k

Uygulamada metaller iç Uygulamada metaller i ç in en in en çok ç ok kullan

kullan ılan darbeye dayan ı lan darbeye dayanı ıkl klı ı l l ık ı k deneyi

deneyi

Charpy deneyidir. deneyidir.

TOKLUK ve DARBEYE TOKLUK ve DARBEYE

DAYANIKLILIK DAYANIKLILIK

Malzemelerin darbeye dayan Malzemelerin darbeye dayan ı ı m m ı ı n n ı ı belirlemek i

belirlemek iç ç in in çentik darbe deneyi olarak ç entik darbe deneyi olarak da adland

da adland ı ı r r ı ı lan deneyler kullan lan deneyler kullan ı ı lmaktad lmaktad ı ı r. r.

Çentik darbe deneyi ( Ç entik darbe deneyi ( Charpy Charpy Deneyi) Deneyi)

Deneylerde kullanı Deneylerde kullan ılacak lacak ö örnekler rnekler ü ü zerinde zerinde gerilme y

gerilme yığı ığı lmas lmas ın ı nı ı sağ sa ğ lamak ü lamak ü zere zere çentik ç entik

aç a ç ı ı lı l ır. r.

TOKLUK ve DARBEYE TOKLUK ve DARBEYE

DAYANIKLILIK DAYANIKLILIK

Charpy Charpy darbe deneyi, bü darbe deneyi, b ü y y ü ü k ani bir darbe k ani bir darbe nedeniyle malzemenin

nedeniyle malzemenin absorbe absorbe etti etti ğ ğ i i enerjinin miktar

enerjinin miktarı ı n n ı ı ö ö l l ç ç er ve malzemenin er ve malzemenin gevrekli

gevrekliğ ğ ini değ ini de ğerlendirmede kullan erlendirmede kullan ı ı l l ır. ı r.

Çentik darbe deneyi ( Ç entik darbe deneyi ( Charpy Charpy Deneyi) Deneyi)

Hatalı Hatal ı ı ı s s ıl i ı l iş ş lem veya ba lem veya ba ş ş ka nedenlerden ka nedenlerden do do ğ ğ an kı an k ır rı ılganl lganl ığı ığı ç ç ekme deneyi ile tespit ekme deneyi ile tespit etmek m

etmek mü ü mkü mk ün olamayabilir. n olamayabilir.

Çentik darbe deneyi ile bu k Ç entik darbe deneyi ile bu k ı ı rı r ı lganlı lganl ık k rahatl

rahatlı ıkla g kla g özlenebilir. ö zlenebilir.

Tokmak yTokmak yöörrüüngesi ngesi üüzerindeki zerindeki öörneğrneği zayi zayııflatflatıılmlmışış kesitinden kesitinden kıkırarak yoluna devam eder ve çrarak yoluna devam eder ve çarpma nedeniyle potansiyel arpma nedeniyle potansiyel enerjinin bir k

enerjinin bir kıısmsmıınnıı kaybettiğkaybettiğinden hinden h₂₂ den kden küçüüçük bir hk bir h₁₁ yüyüksekliğksekliğine ine ççııkar. kar.

TOKLUK ve DARBEYE TOKLUK ve DARBEYE

DAYANIKLILIK DAYANIKLILIK

Deneyde belirli ağıDeneyde belirli ağırlrlııktaki tokmaklıktaki tokmaklı bir pand

bir pandüül belirli bir hl belirli bir h₂₂, ,

yüyüksekliksekliğğinden serbest olarak inden serbest olarak daha a

daha aşşaağığıda mesnet da mesnet üüzerine zerine konmu

konmuşş, malzeme , malzeme öörneğrneği üi üzerine zerine düdüşşüürürülülür. r.

Çentik darbe deneyi ( Ç entik darbe deneyi ( Charpy Charpy Deneyi) Deneyi)

SSüüneknek malzemeler gevrek malzemelere malzemeler gevrek malzemelere kıkıyasla çyasla çok daha fazla enerji yutarlar.ok daha fazla enerji yutarlar.

Genellikle çGenellikle çentik 2 mm derinlikli ve 45entik 2 mm derinlikli ve 45ºº açaçıılılıddıır. Çr. Çentik dibi eentik dibi eğğrilik yarrilik yarııçapçapıı 0.25 0.25 mm’mm’dirdir. .

TOKLUK ve DARBEYE TOKLUK ve DARBEYE

DAYANIKLILIK DAYANIKLILIK

ZayıZayıflatflatıılmışlmış kesitin (kesitin (çentik) derinliçentik) derinliğği, i, açaçııssıı deney sonuçdeney sonuçlarlarıınını etkilemektedir. etkilemektedir.

Çentik darbe deneyi ( Ç entik darbe deneyi ( Charpy Charpy Deneyi) Deneyi)

TokmağıTokmağın çn çııktktığıığı yüyükseklik yutulan kseklik yutulan enerji artt

enerji arttıkıkçça azalacakta azalacaktır. ır.

Deney sıDeney sırasrasında yutulan enerji birim ında yutulan enerji birim alana d

alana düüşşen enerji ile ifade edilir. en enerji ile ifade edilir.

Deney aletindeki Deney aletindeki öözel bir düzel bir düzenek ile W dozenek ile W doğğrudan dorudan doğğruya öruya ölçülçüllüür. r.

TOKLUK ve DARBEYE TOKLUK ve DARBEYE

DAYANIKLILIK DAYANIKLILIK

P ile pandüP ile pandülülün an ağığırlrlığıığı, W ile , W ile malzemenin k

malzemenin kıırrıılmaslmasıı içiçin harcanan in harcanan işiş gögösterilirse ve süsterilirse ve sürtrtüünme gibi dinme gibi diğğer er etkiler ihmal edilirse;

etkiler ihmal edilirse;

Çentik darbe deneyi ( Ç entik darbe deneyi ( Charpy Charpy Deneyi) Deneyi)

P P × × h h

= P = P × × h h

+W +W

⇒ ⇒ ⇒

⇒ ⇒

⇒ ⇒

⇒ W = P ( W = P ( h h

– – h h

) )

TOKLUK ve DARBEYE TOKLUK ve DARBEYE

DAYANIKLILIK DAYANIKLILIK

Haz Haz ı ı rlanan rlanan ö ö rnek darbe rnek darbe etkisi ile k

etkisi ile k ı ı r r ı ı l l ı ı rken ; rken ;

Bazen tamamen kopabilir. Bazen tamamen kopabilir.

Bazen de tamamen iki Bazen de tamamen iki par par ç ç a haline gelmez a haline gelmez

Çentik darbe deneyi ( Ç entik darbe deneyi ( Charpy Charpy Deneyi) Deneyi)

İzodİzod ve ve CharpyCharpy deneyleri arasıdeneyleri arasındaki fark, deney ndaki fark, deney öörneğrneğinin boyutu, inin boyutu, örneörneğğin in mesnetlenimesnetlenişş ve yüve yükleniklenişş şeklidir.şeklidir.

TOKLUK ve DARBEYE TOKLUK ve DARBEYE

DAYANIKLILIK DAYANIKLILIK

Benzer bir darbeye dayan Benzer bir darbeye dayan ı ı klı kl ıl l ı ı k deneyi de İ k deneyi de

deneyidir. deneyidir.

İ İ zod zod deneyi deneyi - - Charpy Charpy Deneyi Deneyi

Malzeme yüMalzeme yüksek sksek sııcaklcaklıklarda tok iken, dıklarda tok iken, düüşşük sük sııcaklcaklııklarda gevrek klarda gevrek hale gelir.

hale gelir.

TOKLUK ve DARBEYE TOKLUK ve DARBEYE

DAYANIKLILIK DAYANIKLILIK

Malzemelerin (öMalzemelerin (özellikle hacim merkezli kzellikle hacim merkezli küübik kristal yapıbik kristal yapıllıı cisimler) cisimler) çentik darbe tokluklarçentik darbe tokluklarıı sısıcaklcaklııkla dekla değğişişir. ir.

Çentik darbe toklu Ç entik darbe tokluğ ğ unun s unun s ıcakl ı caklı ıkla de kla de ğ ğ iş i ş imi imi

Normal yumuşNormal yumuşak (hacim merkezli kak (hacim merkezli küübik kristal yapbik kristal yapılılıı) ) çelik çelik

yapyapılarılarıın n ççentik darbe dayanentik darbe dayanıımımı genellikle atmosfer sıgenellikle atmosfer sıcaklcaklığınığınıın n altaltıında aniden azalında aniden azalır.r.

ÖÖrneğrneğin tipik bir in tipik bir ççelieliğğin in ssüüneklinekliğğii sısıcaklcaklık 27ık 27ººC den C den -- 40º40ºC C

ddüşüşttüüğğünde ünde ççentik darbe dayanentik darbe dayanıımmıı 95 Nm95 Nm’’denden 14 Nm14 Nm’’ee düdüşebilir.şebilir.

TOKLUK ve DARBEYE TOKLUK ve DARBEYE

DAYANIKLILIK DAYANIKLILIK

Çentik darbe toklu Ç entik darbe tokluğ ğ unun s unun s ıcakl ı caklı ıkla de kla de ğ ğ iş i ş imi imi

malzemenin tokluğmalzemenin tokluğunu kaybederek unu kaybederek gevrekle

gevrekleştiştiğği sıi sıcaklcaklığa ığa ççentik darbe entik darbe toklu

tokluğğu geçu geçiişş sısıcaklcaklığıığı denir. denir.

ÖrneÖrneğğin, sin, sııcak iklim cak iklim şşartlarartlarında ında kullan

kullanıılacak lacak şşekilde tasarlanmekilde tasarlanmışış bir bir petrol tankeri Kuzey Buz Denizinde petrol tankeri Kuzey Buz Denizinde dalgalar

dalgalarıın veya rn veya rüüzgarzgarıın olun oluşşturduturduğğu u darbe etkisiyle hasar g

darbe etkisiyle hasar göörebilirrebilir

DDüüşüşük sık sıcaklcaklııklarda klarda ççalalışışacak acak malzemeler i

malzemeler için bu çin bu özellik özellik önem önem kazanmaktad

kazanmaktadır. ır.

33

Liberty Ships

TOKLUK ve DARBEYE TOKLUK ve DARBEYE

DAYANIKLILIK DAYANIKLILIK

Çentik darbe toklu Ç entik darbe tokluğ ğ unun s unun s ıcakl ı caklı ıkla de kla de ğ ğ iş i ş imi imi

Malzemelerin davranMalzemelerin davranışıışı kesitlerinde ani bir kesitlerinde ani bir değdeğiişşiklik olmasiklik olmasıı durumunda farklıdurumunda farklıddır.ır.

BazıBazı malzemeler bu etkiye karşımalzemeler bu etkiye karşı daha duyarl

daha duyarlıdıdıır. r.

BöBöylece farklıylece farklı malzemelerin çmalzemelerin çentik entik hassasiyeti de bu deney ile

hassasiyeti de bu deney ile kıkıyaslanabilir. yaslanabilir.

Çentik hassasiyeti olarak bilinen bu Çentik hassasiyeti olarak bilinen bu davran

davranışıışın incelenmesinde n incelenmesinde ççentik darbe entik darbe deneyi iyi bir metottur.

deneyi iyi bir metottur.

TOKLUK ve DARBEYE TOKLUK ve DARBEYE

DAYANIKLILIK DAYANIKLILIK

Çentik darbe toklu Ç entik darbe tokluğ ğ unun s unun s ıcakl ı caklı ıkla de kla de ğ ğ iş i ş imi imi

Kı K ır rı ılma sonu lma sonuç çlar lar ı ı ç ç ı ı plak gö plak g özle de zle de incelenmelidir.

incelenmelidir.

Dü

D

z ipeksi b

ö

lgede

ü

ktil

k

ba

lam

ış

t

ı

r.

Genellikle iki farklı Genellikle iki farkl ı b b ö ö lge gö lge g özlenmektedir. zlenmektedir.

Kaba taneli bö

Kaba taneli b

lgede ise gevrek k

r

lma

olu

ş

mu

ş

tur

36

D D ĐĞ ĐĞ ER MEKAN ER MEKAN Đ Đ K K Ö Ö ZELL ZELL Đ Đ KLER KLER

YAPI MALZEMES

YAPI MALZEMES Đ Đ I DERS I DERS Đ Đ

Dokuz Eylül Üniversitesi Đnşaat Mühendisliği Bölümü