Research on hail-resistant roofing materials is mostly conducted by insurance companies, technical and professional organizations. Steel balls or indenters in the studies concerning hail damage are generally used for dent tests. Empirical formulas predicting the force and energy required to initiate a dent have been given in current years. However, there is no proven correlation between the results of such tests and the impact of natural hail. This study involves two parts. The study firstly aims to simulate the exact damaging properties of natural hail by adding additives such as polyvinyl alcohol (PVA), liquid nitrogen and cotton into demineralized water to increase the tensile strength of artificial hail. The dynamic effects of four different artificial hailstone developed in this study are evaluated at velocities ranging from 22 to 43 m/s on roof panels having various thicknesses. The artificial hailstones produced using 12% PVA (Polyvinyl alcohol) adhesive or liquid nitrogen remain intact after hitting the steel plate at terminal velocities like the same manner of natural hail. The hailstones produced by this method cover the most important characteristic features of natural hail such as density, homogeneity, and surface friction. Finally, the aim of this study is to examine the correlation between the dent depth and dent diameter on the roof panels after the dynamic impact effect of the artificial hail. The results show that although the dent depth is linearly proportional to the plate thickness, impact velocity and the diameter of the hail, the dent diameter only increases as hail diameter increases. It is seen that the dent diameter in the plate is not affected by the plate thickness.
Doluya dayanıklı çatı malzemeler üzerinde yapılan araştırmalar, genellikle sigorta şirketleri, teknik ve profesyonel kuruluşlar tarafından yapılmaktadır. Dolu hasarları ile ilgili çalışmalarda, genellikle çelik bilyeler ya da indentörler göçük testleri için kullanılmaktadır. Bir göçük başlatmak için gereken kuvvet ve enerjiyi öngören ampirik formüller son yıllarda verilmiştir. Ancak bu tür testlerin sonuçları ile doğal dolunun çarpması sonucu oluşan darbe etkisi arasında kanıtlanmış bir bağlantı yoktur. Bu çalışma, iki bolümden oluşmaktadır. İlk olarak, yapay dolunun gerilme direncini arttırmak için, demineralize su içerisine polivinil alkol (PVA), sıvı nitrojen ve pamuk gibi katkı maddelerinin eklenmesi ile doğal dolunun hasara neden olan özelliklerini bire bir simüle etmeyi amaçlamaktadır. Çeşitli kalınlığa sahip çatı paneller üzerinde 22 - 43 m/s arasında değişen hızlarda dört farklı yöntem ile yapılan yapay doluların dinamik etkileri değerlendirilmektedir. %12 PVA (Polivinil alkol) yapıştırıcı kullanılarak veya sıvı nitrojen ile üretilen yapay dolular doğal dolu gibi terminal hızlarında çelik plakaya çarptıktan sonra parçalanmadan kalmaktadır. Bu yöntemle üretilen dolular, doğal dolunun yoğunluğunu, homojenliğini ve yüzey sürtünme gibi en önemli karakteristik özelliklerini kapsamaktadır. Son olarak bu çalışmada amaçlanan hedef dinamik darbe etkisinden sonra çelik panellerde oluşan göçük derinliklerini ve göçük çapları arasındaki korelasyonu incelemektir. Sonuçlar, göçük derinliğinin levha kalınlığı, çarpma hızı ve dolu çapı ile doğrusal orantılı olmasına rağmen, göçük çapının sadece dolu çapı arttıkça arttığını göstermektedir. Plakadaki göçük çapının plaka kalınlığından etkilenmediği görülmektedir.