8/14/2019 Basn ubuklar

1/4

BASIN UBUKLARI

Boylama dorultuda basn kuvveti tayan ubuklara basn ubuu denir. rnein yaplarda;kolonlar ile kafes kirilerin basnca alan ubuklar.

Genel Bilgi: Basn ubuklarnn emniyet yklerinin saptanmasnda burkulma olay esas olduundanbir stabilite problemi sz konusudur. elik yaplarda stabilite halleri ( burkulma-yanal burkulma-buruma )

iin DIN4114 artnamesinde hesap esaslar verilmitir. TS648 de basn ubuklar hesab iin DIN4114 dekiesaslarn bir ksm kabul edilmitir. TS648 kapsamna girmeyen stabilite problemleri iinde DIN4114 dekiesaslar alnmaktadr. Bu artnameye gre basn ubuklarnn hesab metodu ile yaplmaktadr.

Bilindii zere merkezi basn kuvvet etkisinde malzemesi Hooke kanununa uyan, iki ucu mafsall,prizmatik bir ubuk iin ideal eilme burkulmas ykn Leonhard EULER hesaplam ve ;

PB=PKr=PE= 2.E.T / Sk2 formln vermitir. (Atalet momenti kk olan eksentaraf burkulursa gerilme byne ulamaz demektir. Dolaysyla atalet momenti kk olana bakmalyz.Atalet momenti byk olann i atalet yarap da byk olur. i atalet yarap byk olan zor burkulur;=s/i )

Euler burkulma gerilmesi; Ki = PKi / F eklinde tarif edilir.Burada kullanlan ifadelerin anlamlar;

E: elastisite modlF: ubuk en kesit alan

I: ubuun atalet momentis: ubuk burkulma boyui atalet yarap ve narinlik katsays olup; i2 = I / F --- = s / i olduu gz nne alnrsa;

Ki = 2.E / 2 olur.ix --x , iy --y vardr. imin olann seeriz. max olan daha kolay burkulur. ubuk narinlii ile Ki ideal burkulma gerilmesi arasndaki banty gsteren bu denklemin (,) kartezyeneksen takmndaki erisi Euler Hiperboldr. elik malzeme p (orantl snr gerilmesi) olduu taktirde

Hooke Kanununa uyan bir malzemedir. p0,8F (akma snr gerilmesi) kabul edilir. Demek ki Euler FormlKip olmak artyla geerlidir. Ki =P olmasna karlk narinlik derecesi p = (E/p) 100 olur. Buna gre > p olan ubuklar iin Euler Forml geerli oluyor. < p olan ubuklar iinde geerli olmuyor demektir.elik malzemenin elastoplastik davran gsterdii < pblgesinde kritik gerilmelerin hesab iin Tetmayer,Engesser formllerinin kullanld bilinmektedir. DIN4114 artnamesi bu blge iin Tama Yk Metodunahesab kabul etmitir. Bu metotta hakikate yakn baz kabuller yaplmak suretiyle Krtama gerilmesi deerleri

saptanmtr. Yaplan kabuller unlardr;

elik malzeme ideal elastik-ideal plastik malzeme olarak ele alnmtr.

ki Lden oluan tek simetri eksenli bir en kesit alnmtr. ubuun simetri dzlemi iinde etkiyen P basn kuvvetinin

u = i/20 + s/50 ------ i: en kesit atalet yarap----- s: iki ucu mafsall ubuun boyu, kadar eksantrik olaraketkidii kabul edilmitir.

Skki ucu ankastre L/2Bir ucu mafsal bir ucu ankastre 0,707Lki ucu mafsall LBir ucu ankastre dier ucu bo 2L

ubuun burkulmaya kar emniyetli durumda olmas demek =P/F ortalama gerilmesinin Ki veyaKrgerilmesinin belirli bir emniyet deerikadar altnda kalmas demektir. Krdeerleri saptanrken hakikate yakn

8/14/2019 Basn ubuklar

2/4

kabuller yaplm olmasna karn , Ki deerleri ideal kabullere gre bulunmutur. (emniyet bakmndan idealolan gerekten biraz daha emniyetlidir ve biz de ideal olan gze alrz.)

Buna nazaran Ki veKrgerilmelerine gre farkl emniyet katsaylarnn alnmas doru olur. DIN4114artnamesinde;

Kr( tama yk emniyet katsays) = 1,5Ki ( ideal burkulma emniyet says) = 2,5 deerleri kabul edilmitir.

demburkulma emniyet gerilmesi Kr/ Kr ve Ki / Ki deerlerinin k olarak tarif edilir.dem = min [Kr/Kr , Ki /Ki ]

Gerilme-narinlik grafiinde Kr/Kr ve Ki /Ki erileri gsterilmitir. Malzemenin St37 olmasdurumunda bu iki eri = 114,8 olan bir noktada kesiir (st52 iin =89). Bu noktann solunda Kr/Kr erisi,

sanda ise Ki /Kierisidemburkulma emniyet gerilmeleri erisini oluturur.Basn ubuunun emniyetli durumda olmas demek, ortalama gerilme iin = P/F dem tahkikini

salamas demektir. demburkulma emniyet gerilmeleri narinliine gre deikendir. Pratikte deiken emniyetgerilme deerleriyle almak istemediinden ; = em / dem olarak burkulma saylar tarif edilmitir. Busuretle gerilme tahkiki(yukardaki) = . (P/F) b,em ekline gelir, yani tahkik sabit em ile yaplm olur.

burada gerilmesinin gerek bir deeri olmad aikrdr. deerlerine bal olaraktan , deerleri artnamelerde verilmitir. Yuvarlak borudan(ii bo demek

istemi) ubuklar hari btn en kesit ekilleri iin ayn tablolar kullanlr. (kitap: elik yaplar, sayfa:170sayfa:169 da TS648 standartlarnda burkulma emniyet gerilmesinin hesab iin verilen formlasyona dikkat)

Tek Paral ve Srekli Birleik Paralardan Oluan Basn ubuklar: tek profille tekil edilenubuklar ile paralar btn ubuk boyunca dorudan doruya ve srekli olarak birbirine birleik ok paralubuklar bu snfa girer.

ok parallarn kaynakl tekilinde kaynak dikileri srekli olarak ekilmelidir. Ke kaynakdikilerinin kalnl; a=34mm olur.

Perinli tekillerde tespit perinlerinin ubuk boyunca aral Alman artnamelerine gre

Yksek yaplar ve krenler de ; 8d----15tmin Kprlerde ; 7d----14tmin

Deerini amamaldr. Burada d; perin ap, tmin; en ince eleman kalnldr. Merkezi basnca alan ubuklarn metodu ile tahkikinde, en kesitlerin asal eksenlerine dik

dorultularda burkulma durumlar gz nne alnr. lk olarak ubuun sistem ierisindeki durumuna ve uartlarna gre burkulma boylar saptanr. Bundan sonra her iki dorultudaki burkulmada narinlik deerlerisaptanr. byk olan narinlie kar gelen deeri tablodan alnarak = . (P/F) b,emforml ile gerilmetahkiki yaplr.

x= sx / ix x-x eksenine dik burkulma skx / Iy/F den xy

y= sy / iy y-y eksenine dik burkulma sky / Ix/F den y xo

xgergi o(kullanlrsa)

y

otablodan gryoruzki; artarsa da artar = . (P/F) b,em ---- artarsa de artar, burada in en by b,em tigememeli.Alan belli deilse ve tahkik yapmamz gerekiyorsa ilem sras;Balangta = 1 deriz. P. / F b,em --- F P. / b,em buradan bir F buluruz.

bulunan Fe bal olarak profil tablosundan uygun alana en yakn profili belirleriz. Belirlenen profile ait i x, iy, Ix,Iy, F belirlenir. x= sx / ix x-x eksenine dik burkulma ---x , y= sy / iy y-y eksenine dik burkulma --- y belirlenir.Ve =max(x ,y) seilir. = . (P/F) b,em de yerine konur ve salanp-salanmadna baklr. Salamyorsa bulunan y

kullanarak en baa dnlr ve bulunmu olunan ya gre yeni bir F bulunur ve ilem dng halini alr.

8/14/2019 Basn ubuklar

3/4

Paralar Arasnda Aralk Bulunan ok Paral Basn ubuklar: Genellikle ekonomik bakmdanbazen de konstrktif nedenle basn ubuklarnn aralarnda aralk bulunana profillerle tekili sz konusudur.

Bunlarda ubuu tekil eden paralar zel bir balant ile birbirlerine balanarak bu paralarn beraber almassalanr. ki trl balant ekli kullanlr.1. ereve balant2. kafes balantereve balant elemanlar ubuu tekil eden profillere rijit olarak balanmtr. Balant elemanlar ile

profiller rijit bir ereve olutururlar.Kafes balantda ubuk eklindeki balant elemanlar, ubuu tekil eden profillere basit (rijit olmayan)

tarzda birletirilebilir. Balant elemanlar ile ubuk profilleri kafes bir sistem olutururlar.

a detay resmi ereve tarznda bir balant eklidir. Balant eleman olarak iki tarafta ayn hizaya gelenbalant levhalar kullanlmtr. Bu tekil tarzna ba levhal tekil denir.Perinli tekilde ba levhalarkolon profillerinin her birine en az iki perinle, basn ubuunun ularna gelen ba levhalar da en az perinle balanr. h profil en kesit ykseklii olduuna gre ba levhalarnn genilii; g = (0,81,0)h olarakseilir.

Tek gvdeli kafes kirilerinin basn ubuklarolarak ift korniyerle tekil edilen ubuklar da bahiskonusudur. Bunlarda korniyerlerin paralel kollararasndaki arala besleme levhalar konmak ve

perinli tekilde en az iki perin kullanlmak suretiyleereve balant yaplr. Kaynakl birleimde ise

besleme levhas boyu gerekli kaynak dikii boyukadar olmaldr.

ereve balantl basn ubuklarnda profiller,ubuk ularnda ve en az uzunluklarnn te birnoktalarnda balanm olmaldr. Balantlarn ubuk

boyunca s1 aral iinde ayrca artlar konmutur.b detay resminde 2 [ profiliyle tekil edilmi bir

basn ubuunun kafes balants grlmektedir. Buradaki balant elemanlarna rg ubuklar denir. rgubuklar genellikle korniyerle, bazen de lama demiri ile tekil edilir. Her bir rg ubuu profillerden birine tek

bir perinle balanabilir. Profiller I ise iki perin kullanlr. Diyagonal ubuklar mmkn olduka 45 eimletekil edilmeli ve iki taraftaki rg ubuklar ayn hizada ve paralel olmaldr. rg ubuklar profillere kekayna dikileriyle de balanabilir. Burada ki rg sistemi basn ubuu profillerinin beraber almasnsalayan fakat dorudan doruya kuvvet yklemeyen ikinci derece elemanlardan olutuundan konstrktif

8/14/2019 Basn ubuklar

4/4

kolaylk salamak amacyla buradaki kafes sistemde eksenlerin bir noktada kesimesi prensibindenvazgeilmitir. Bu tekil tarznda da ubuk ularna ba levhalar konur ve bu levhalar, profillere en az 3 perinle

balanr. ( kafes sistemlerde; M=T=0, N0 __ ereve sistemlerde ise M0 ) ( kafes balant tek bulonla,ereve balant ise en az 2 bulonla yaplr.)

ok paral basn ubuklarnn hesab; ok paral basn ubuklarnn en kesitleri farkl

karakterde asal eksenler gsterirler. Herhangi bir ubukta ubuu tekil eden profil kesitlerinin hepsini keseneksene malzemeli eken aksine ise malzemesiz eksen denir.

stteki a ve b ekillerinde; ubuun (x-x) ekseni etrafnda eilmesi durumunda profiller arasnda birkayma kuvveti olumaz, (y-y) ekseni etrafnda eilmesi durumunda ise profiller arasnda kayma kuvveti oluur.Bundan dolay ok paral basn ubuklarnn malzemeli eksene dik burkulma hesab, tek paral ubuklarnhesab gibi yaplr. Buna karn malzemesiz eksene dik burkulma durumunda profiller arasnda kayma kuvvetidomayacandan ve bunlar srekli olarak birbirine bal olmadndan ubukta eilme deformasyonu yanndaeilme deformasyonu da nem kazanr. Bu nedenle malzemesiz eksene dik burkulma hesabnda kaymadeformasyonunda gz nnde tutulmas gerekir.

Hooke kanununa uyan malzemeli prizmatik basn ubuunda sadece eilme deformasyonu gz nndetutularak hesaplanacak kritik yk PE Euler Burkulma Ykdr. sk ubuun burkulma boyu olduuna gre;

PE = 2.E.I / sk2 olduu aktr.Kayma deformasyonunun hesaba katlmasyla kritik yk;

= (k.Q) / (GF) kayma asQ: kesme kuvvetiG: kayma modlF: ubuk en kesit alank: kayma gerilmelerinin en kesitte niform dalmasna kar gelen bir arpan