Effect of the Wood Species, Adhesive Type and Tenon Size on Withdrawal Force Capacity of T-Type Furniture Joints

Yıl 2013, Cilt: 13 Sayı: 2, 287 - 299, 01.06.2013

Harun Diler Ali Kasal Selçuk Demirci Tolga Kuşkun

Öz

In this study, effect of the wood species, adhesive type, and tenon size (depth and length) on withdrawal force capacity of T-type furniture joints were investigated. Specimens were constructed of Turkish beech (Fagus orientalis Lipsky) and Scotch pine (Pinus sylvestris L.), and they were glued with polyvinyl acetate (PVAc) and polyurethane (PU) adhesives. A total of 320 specimens that included 2 wood species, 2 adhesive type, 4 tenon depth, 4 tenon length, and 5 replications for each group were prepared and tested under static direct withdrawal loads. Furthermore, results of tests were incorporated into predictive expressions that allow furniture designers to estimate the withdrawal force capacities for each wood species and adhesive type as a function of tenon depth and tenon length. At the end of test results, beech showed higher withdrawal force capacity than pine in terms of wood species, and similarly, PVAc showed higher withdrawal force capacity than PU according to adhesive type. In case of the tenon size, it was obtained that there was no statistically significance affect of tenon depth on withdrawal force capacity while there was a linear relations between tenon length and withdrawal force capacity

Anahtar Kelimeler

Frame construction, tongued joints, tensile strength

T-Tipi Mobilya Birleştirmelerinde Ağaç Türü, Tutkal Çeşidi ve Zıvana Ölçülerinin Çekme Kuvveti Kapasitesine Etkileri

Öz

Bu çalışmada, çerçeve konstrüksiyonlu mobilya zıvanalı T-tipi birleştirmelerin çekme kuvveti kapasitesi üzerinde ağaç türü, tutkal çeşidi ve zıvana ölçülerinin (genişlik, uzunluk) etkileri araştırılmıştır. Deney örnekleri Doğu kayını (Fagus orientalis Lipsky) ve sarıçam (Pinus sylvestris L.) odunlarından hazırlanmış olup, örneklerin yapıştırılmasında polivinilasetat (PVAc) ve poliüretan (PU) tutkalları kullanılmıştır. Denemelerde, 2 ağaç türü, 2 tutkal çeşidi, 4 zıvana genişliği, 4 zıvana boyu ve her örnekten 5 yineleme olmak üzere toplam 320 T-tipi deney örneği hazırlanmış ve statik yük altında doğrusal çekme deneyine tabi tutulmuştur. Ayrıca, zıvana ölçüleri ile çekme kuvveti performansı arasındaki ilişkiler incelenerek, her bir ağaç türü ve tutkal çeşidine göre çekme kuvveti kapasitesinin zıvana genişliği ve zıvana uzunluğunun fonksiyonu olarak hesaba alındığı matematiksel modeller geliştirilmiştir. Deneyler sonucunda; ağaç türlerinden Doğu kayını sarıçama, tutkal çeşitlerinden de PVAc tutkalı PU tutkalına göre daha yüksek çekme kuvveti kapasitesi göstermiştir. Zıvana ölçülerine göre ise; zıvana genişliğinin çekme kuvvetine istatistiksel anlamda önemli bir etkisi görülmezken, zıvana boyu ile çekme direnci arasında doğrusal bir ilişki olduğu belirlenmiştir

Anahtar Kelimeler

Çerçeve konstrüksiyon, zıvanalı birleştirmeler, çekme direnci

Kaynakça

• Akçay, H., Eckelman, C., Haviarova, E., 2005. Withdrawal Shear, and Bending Moment Capacities of Round Morties and Tenon Timber Framing Joint, Forest Products Journal, 55 (6): 60-72.
• Altınok, M., Söğütlü, C., Döngel, N., 2000. Zıvanalı “T” Birleştirmelerde Ağaç Türü, Tutkal Çeşidi ve Presleme Yönünün Çekme Direncine Etkileri, Turkish Journal of Agriculture and Forestry, 24 (6) : 767–771.
• Eckelman, C., A., 1979. Withdrawal Strength of Dowel Joints: Effect of Shear Strength, Forest Product Journal, 29 (1) : 48 – 52,.
• Eckelman, C., A., 1991. Textbook of Product Engineering and Strength Design of Furniture, Text Book, Purdue University, West Lafayette, Indiana, USA.
• Eckelman, C., Haviarova, E., 2006. Effect of Shoulders on BendingMoment Capacity of Round Mortise and Tenon Joints, Forest Products Journal, 56 (1): 82-86.
• Eckelman, C., Haviarova, E., Erdil, Y., Tankut, A., Akçay, H., Denizli, N., 2004. Bending Moment Capacity of Round Mortise and Tenon Furniture Joint, Forest Products Journal, 54 (12): 192-197.
• Eckelman, C.A, Erdil, Y. Z., Zhang, J., 2002. Withdrawal and Bending Strength of Dowel Joints Constructed of Plywood and Oriented Strandboard, Forest Product Journal, 52 (9): 66– 74. Efe, H., Kasal, A., 2003. Çerçeve Konstrüksiyonlu Mobilya “T” Tipi Kavelalı Birleştirmelerde Köşe Destek Elemanı Boyutunun Çekme Direncine Etkisi, G.Ü. Fen Bilimleri Dergisi, 16 (2): 339-350.
• Erdil, Y. Z., Kasal, A., Eckelman, C., A., 2005. Bending Moment Capacity of Rectengular Mortise and Tenon Furniture Joints”, Forest Products Journal, 55 (12): 209-213.
• Erdil, Y., Z., Eckelman, C., A., 2001. Withdrawal Strength of Dowels In Plywood and Oriented Strand Board, Turkish Journal of Agriculture and Forestry, 25 : 319-327.
• Hill, D., M., Eckelman, C., A., 1973. Flexibility and Bending Strength of Mortise and Tenon Joints, Purdue University Paper, 4758: 25– 33.
• İshii, M., Miyajima , H., 1981. Comparasion of Performaces of Wooden Chair Joints”, Res, Hokkaido University, Bulletin of The College of Experimental Forest, 38 (21): 121-138.
• Kasal, A., Erdil, Y.Z., Eckelman, C.A., 2006. Shear Force and Bending Moment Capacities of Joints Constructed with Glued Corner Blocks, Forest Products Journal, 56 (9): 74-79.
• Mihailecsu, T., 2001. An Investigation of Performance of Mortise and Tenon Joints Using The Finite Element Method”, Journal of Institute of Wood Science., 15 (5): 89–95. Polisan, 1996. Üretici Firma, http://www.polisan.com.tr, Bolu.
• Ratnasingam, J., Ioras, F., McNulty, T., 2010. Fatigue Strength of Mortise and Tenon Furniture Joints Made from Oil Palm Lumber and Some Malaysian Timbers, Journal of Applied Sciences, 10 (22): 2869–2874.
• Tokgöz, H., Özçiftçi, A., Atar M., Uysal ,B., 1999. Shear and Bending Strength of Some End to End Grained Joints Prepared from Scotch Pine, Turkish Journal of Agriculture and Forestry, 23 (6): 621–626.