ÇELİK YAPILARIN TASARIM, HESAP ve YAPIM ESASLARI ...±larda... · Bu yönetmelik,yapısalçelikve...
Transcript of ÇELİK YAPILARIN TASARIM, HESAP ve YAPIM ESASLARI ...±larda... · Bu yönetmelik,yapısalçelikve...
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
ÇELİK YAPILARIN TASARIM, HESAP ve
YAPIM ESASLARI YÖNETMELİĞİ – 2016
EĞİTİM NOTLARI
Prof.Dr. Cavidan YORGUN (İTÜ)
Prof.Dr. Cem TOPKAYA (ODTÜ)
Yrd.Doç.Dr.Cüneyt VATANSEVER (İTÜ)
Nisan-2017
1
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 2
GİRİŞ
Bilindiği gibi, ülkemizde yapısal çelik tasarımı ile ilgili TS 648 “Çelik Yapıların
Hesap ve Yapım Kuralları” standardı 1980 de yayımlanmıştır.
Bu standardın büyük bölümü güvenlik gerilmeleri ile tasarım yaklaşımına
dayanan Amerikan AISC/ASD (1978) yönetmeliğinin esasları çerçevesinde
hazırlanmış olup, yapısal çeliğin kullanımında son yıllarda ülkemizde
gözlenen hızlı gelişimin aksine günümüze kadar da güncellenmemiştir.
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 3
Yapısal çelik tasarımı ile ilgili 1980 standardının yetersizliği ve 1997 yılından
itibaren, bir önceki 1975 Afet Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında
Yönetmelik’in değiştirilmesi ile yürürlüğe giren deprem yönetmeliklerinden
sonra ortaya çıkan gereksinimler doğrultusunda, yapısal çelik tasarımında
güncel hesap ve uygulama kuralları ile yapım kontrol esaslarını düzenleyen
güncel bir Çelik Yapılar Yönetmeliği için T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı,
Mesleki Hizmetler Genel Müdürlüğü tarafından 2015 yılının başında bir proje
başlatılmıştır.
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği,
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı’nın desteklediği bu proje
kapsamında 2015 yılında hazırlanmış, 04 Şubat 2016 tarihinde Resmi
Gazete’de yayınlanmış ve 01 Eylül 2016 tarihinde kesinlik kazanarak
yürürlüğe girmiştir.
4
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 5
Yönetmelik’in hazırlanmasını izleyen süreçte, T.C. Çevre ve Şehircilik
Bakanlığı’nın desteklediği diğer bir proje kapsamında, Yönetmelik’in
açıklamalarını ve 116 adet sayısal örneği içeren bir doküman hazırlanmıştır.
http://csb.gov.tr/gm/meslekihizmetler/index.php?Sayfa=duyurudetay&Id=193677
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
YÖNETMELİK BÖLÜMLERİ VE EKLER
BÖLÜM 1 Genel Esaslar
BÖLÜM 2 Malzeme
BÖLÜM 3 İmalat ve Montaj
BÖLÜM 4 Kalite Kontrolü
BÖLÜM 5 Tasarımda Temel İlkeler
BÖLÜM 6 Stabilite Tasarımı
BÖLÜM 7 Eksenel Çekme Kuvveti Etkisi
BÖLÜM 8 Eksenel Basınç Kuvveti Etkisi
BÖLÜM 9 Eğilme Momenti Etkisi
BÖLÜM 10 Kesme Kuvveti Etkisi
6
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
BÖLÜM 11 Bileşik Etkiler
BÖLÜM 12 Kompozit Elemanlar
BÖLÜM 13 Birleşimler ve Birleşim Araçları
BÖLÜM 14 Boru ve Kutu Enkesitli Elemanların Birleşimleri
BÖLÜM 15 Kullanılabilirlik Sınır Durumları İçin Tasarım
BÖLÜM 16 Yapısal Elemanlar İçin Stabilite Bağlantıları
EK 1 Su Birikmesi (Göllenme) Etkisi
EK 2 Yorulma Etkisi
EK 3 Diyaframlar ve Yük Aktarma Elemanları
EK 4 Kaynak Yayınlar
7
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 8
SİMGELER
ABM Kaynak uzunluğu boyunca esas metal yüzey alanı.
Ab Diş açılmamış bulon gövdesi karakteristik enkesit alanı.
Abi Bindirmeli K-birleşimde üstteki örgü elemanı enkesit alanı.
Abj Bindirmeli K-birleşimde alttaki örgü elemanı enkesit alanı.
Ac Beton enkesit alanı.
Ac Etkin genişlik içindeki beton döşemenin enkesit alanı.
Ae Etkin net enkesit alanı.
Ae Etkin alan.
……………………………..
………………………………………..
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 9
TANIMLAR
Akma Akma gerilmesine ulaşıldığında meydana gelen elastik olmayan
şekildeğiştirme.
Akma gerilmesi Malzemenin akma noktasına karşı gelen gerilme değeri.
Akma momenti Eğilme etkisindeki bir elemanda, en dış lifin akma gerilmesine
ulaştığı moment değeri.
Akma noktası Gerilme-şekildeğiştirme diyagramında, gerilme değerinde artış
olmaksızın, malzemede şekildeğiştirme artışının devam ettiği nokta.
Altlık levhası Tam penetrasyonlu küt kaynaklarda, kök bölgesine kaynak
uygulanamadığı durumlarda, kaynak uzunluğu boyunca kullanılan
levha, (karşılama levhası).
Ankraj donatısı Betonun kırılarak ayrılmasının önlenmesi amacıyla kullanılan
donatı.
…………………………………………………
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
BÖLÜM 1
GENEL ESASLAR
Bu yönetmelik, yapısal çelik ve çelik-betonarme kompozit yapı elemanlarının
ve yapı sistemlerinin, kullanım amaçlarına uygun olarak, yeterli bir güvenlikle
tasarımına ve yapımına ilişkin yöntem, kural ve koşulları içermektedir.
10
Kapsam (1.1)
Bu bölümde çelik yapıların tasarım ve yapım kuralları yönetmeliğinin kapsamı ve
genel esasları açıklanarak, yönetmelikte doğrudan veya dolaylı olarak referans
verilen ulusal ve uluslararası standart, yönetmelik ve normlar sıralanmaktadır.
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 11
Bu yönetmelikte verilen kurallar, esas olarak bina türü çelik yapı sistemlerini
kapsamakla beraber, düşey ve yatay yük taşıyıcı elemanlar içeren diğer yapı
sistemlerine de, Yönetmeliğin ilkeleri esas alınarak, benzer şekilde
uygulanabilmektedir.
Bu yönetmelik, boru ve kutu profillerin karakteristik cidar kalınlıkları hariç olmak
üzere, eleman kalınlıkları en az 4.0mm olan çelik yapı sistemlerini kapsamaktadır.
Boru ve kutu enkesitlerin karakteristik cidar kalınlığı 2.5mm den küçük olamaz.
Deprem bölgelerindeki yapılacak çelik ve kompozit yapı sistemlerinin depreme
dayanıklı olarak tasarımında, bu yönetmelikte verilen kural ve koşullara ek olarak,
ilgili Deprem Yönetmeliği kuralları da yerine getirilmelidir.
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
İlgili Standart ve Yönetmelikler (1.3)
Bu yönetmelik kapsamı içinde bulunan yapısal çelik ve çelik-betonarme
kompozit yapı elemanları ve yapı sistemlerinin tasarımında referans verilen
başlıca standart ve yönetmelikler aşağıda özetlenmiştir.
TS 498: 1997 Yapı Elemanlarının Boyutlandırılmasında Alınacak Yüklerin
Hesap Değerleri
TS EN 1991-1-3: 2009 Kar yükleri
TS EN 1991-1-4: 2005 Rüzgar etkileri
Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik
(DBYBHY-2007)
TS 500: 2000 Betonarme Tasarım ve Yapım Standardı
Yapısal çelik malzemeler, bulonlar, kaynak ve başlıklı çelik elemanlar ile
ilgili TS EN standartları
12
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 13
1.3.2 – Sıcak Haddelenmiş Kaynaklanabilir Yapısal Çelik
TS EN 10025 – 1: 2004 Sıcak haddelenmiş yapısal çelik mamulleri – Bölüm 1:
Genel teknik teslim şartları
TS EN 10025 – 2: 2004 Sıcak haddelenmiş yapısal çelik mamulleri – Bölüm 2:
Alaşımsız yapısal çelikler için teknik teslim şartları
TS EN 10025 – 3: 2004 Sıcak haddelenmiş yapısal çelik mamulleri – Bölüm 3:
Normalize edilmiş/normalize edilirken haddelenmiş ve kaynaklanabilen ince taneli
yapısal çelikler için teknik teslim şartları
……………………..
1.3.3 – Yapısal Çelik Boru ve Kutu Profiller
TS EN 10210 – 1: 2006 Sıcak haddelenmiş alaşımsız ve ince taneli çeliklerden imal
edilmiş yapısal boru ve kutu profiller – Bölüm 1: Teknik teslim şartları
TS EN 10219 – 1: 2006 Soğuk şekillendirilmiş alaşımsız ve ince taneli çeliklerden
imal edilmiş yapısal boru ve kutu profiller – Bölüm 1: Teknik teslim şartları
……………………………………
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 14
1.3.5 –Bulonlar, Somunlar ve Pullar
TS EN 14399 – 1: 2006 Önyüklemeli yüksek mukavemetli yapısal
cıvatalama düzenekleri – Bölüm 1: Genel gereklilikler
TS EN 14399 – 2: 2006 Önyüklemeli yüksek mukavemetli yapısal
cıvatalama düzenekleri – Bölüm 2: Önyükleme uygunluk deneyi
TS EN 14399 – 3: 2006 Önyüklemeli yüksek mukavemetli yapısal
cıvatalama düzenekleri – Bölüm 3: HR Sistemi – Altıköşe başlı cıvata ve somun
düzenekleri………………………………….
1.3.6 – Kaynak Malzemesi ve Kaynak
TS EN ISO 2560: 2009 Kaynak sarf malzemeleri – Alaşımsız ve ince
taneli çeliklerin elle yapılan metal ark kaynağı için örtülü elektrotlar – Sınıflandırma
TS EN ISO 4063: 2010 Kaynak ve kaynakla ilgili işlemler – İşlemlerin
adlandırılması ve referans numaraları
TS EN ISO 9692-1: 2013 Kaynak ve benzer işlemler – Kaynak ağzı hazırlığı
için tavsiyeler – Bölüm 1: Çeliklerin el kaynağı, gaz kaynağı, TIG kaynağı ve demet
kaynağı …………………………………
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 15
1.3.7 – Başlıklı Çelik Ankrajlar ve Kaynak
TS EN ISO 13918: 2008 Kaynak – Saplama ark kaynağı için saplamalar ve
seramik yüksükler
TS EN ISO 14555: 2014 Kaynak – Metalik malzemelerin saplama ark kaynağı
1.3.8 – Yangına Karşı Koruma
BYKHY: 2015 Binaların Yangından Korunması Hakkında Yönetmelik
TS EN 13501–1: 2009 Yapı mamulleri ve yapı elemanları, yangın sınıflandırması
Bölüm 1: Yangın karşısındaki davranış deneylerinden elde edilen veriler kullanılarak
sınıflandırma
………………………………………………..
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 16
BÖLÜM 2
MALZEME
Bu bölümde yapı çeliği, birleşim araçları ve diğer çelik yapı malzemesinin özellikleri
ve ilgili standart, norm ve yönetmelikler yer almaktadır. Bu bölümde verilen malzeme
karakteristik değerleri üretim standartlarında verilen minimum değerlerdir.
Beton için TS 500 ve donatı çeliği için TS 708 standartlarında belirtilen ilgili malzeme
özellikleri geçerlidir.
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Yapısal Çelik (2.1)
Çelik yapı malzemesinin (çelik profiller, levhalar, borular ve kutu enkesitli
elemanlar) özellikleri, ilgili TS EN standartlarına uygun olacaktır.
17
Standart ve Çelik
Sınıfı
Karakteristik Kalınlık, t (mm)
t ≤ 40mm 40mm < t ≤ 80mm
Fy (N/mm2) Fu (N/mm2) Fy (N/mm2) Fu (N/mm2)
EN 10025-2
S235
S275
S355
S450
235
275
355
440
360
430
510
550
215
255
335
410
360
410
470
550
Bu yönetmelikteki kurallar Tablo 2.1A ve Tablo 2.1B de verilen çelik sınıfları için
geçerlidir. Tablo 2.1A ve Tablo 2.1B deki değerler, tasarım hesaplarında
kullanılacak karakteristik değerlerdir.
TABLO 2.1A – SICAK HADDELENMİŞ YAPISAL ÇELİKLERDE KARAKTERİSTİK AKMA
GERİLMESİ, Fy VE ÇEKME DAYANIMI, Fu
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Tokluk (2.1.2)
Çekme elemanlarında gevrek göçmenin önlenmesi amacıyla, yapının ömrü
boyunca oluşması muhtemel en düşük sıcaklıkta minimum çentik tokluğu (CVN,
Charpy – V – Notch) değeri 27J olacaktır
18
TABLO 2.1B – YAPISAL BORU VE KUTU PROFİLLERDE KARAKTERİSTİK AKMA
GERİLMESİ, Fy VE ÇEKME DAYANIMI, Fu
Standart ve Çelik
Sınıfı
Karakteristik Kalınlık, t (mm)
t ≤ 40mm 40mm < t ≤ 80mm
Fy (N/mm2) Fu (N/mm2) Fy (N/mm2) Fu (N/mm2)
EN 10210-1
S235 H
S275 H
S355 H
235
275
355
360
430
510
215
255
335
340
410
490
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Bulonlar, Somunlar, Pullar ve Perçinler (2.2)
Bulonlar, somunlar ve pullar, Bölüm 1.3.5 te verilen standartlara uygun olacaktır. Bu
yönetmelikteki kurallar Tablo 2.2 de verilen bulon sınıfları için geçerlidir. Tablo 2.2
deki değerler, tasarım hesaplarında kullanılacak karakteristik değerlerdir.
19
Bulon sınıfı 4.6 4.8 5.6 5.8 6.8 8.8 10.9
Fyb 240 320 300 400 480 640 900
Fub 400 400 500 500 600 800 1000
TABLO 2.2 – BULONLARIN KARAKTERİSTİK AKMA GERİLMELERİ, Fyb VE ÇEKME
DAYANIMLARI, Fub, (MPa)
Perçin malzemesinin akma gerilmesi ve çekme dayanımı deneysel olarak
belirlenecektir.
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Kaynak Malzemesi (2.4)
Kaynak malzemesi (kaynak metali) özellikleri, ilgili TS EN standartlarına uygun
olacaktır (1.3.6). Ayrıca, kaynak metalinin akma gerilmesi ve çekme dayanımı,
kopmaya karşı gelen uzama oranı ve minimum çentik tokluğu değerleri, uygulandığı
esas metalin benzer değerlerinden daha az olmayacaktır.
20
Ankraj Çubukları (2.3)
Ankraj çubuklarının malzeme özellikleri, Bölüm 1.3.2 ve Bölüm 1.3.5 te verilen
standartlara uygun olacaktır. Ankraj çubuklarının karakteristik çekme dayanımı 1000
N/mm2 değerini aşmayacaktır. Çekme testi ile belirlenen toplam uzama oranı en az
%16, enkesit azalma oranı da en az %30 olacaktır. Çekme dayanımı 800 N/mm2
değerini aşmayan ankraj çubuklarının çapları 100 mm değerini, bunun dışındaki
durumlarda ise 75 mm değerini aşmayacaktır.
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
BÖLÜM 3
İMALAT VE MONTAJ
Genel (3.1)
Çelik yapı sistemleri ve çelik-betonarme kompozit yapıların yapısal çelik elemanlarının
imalat ve montaj aşamalarına ait genel ve teknik esasların uygulamalarında ilgili Türk
standardında (TS EN 1090-2) belirtilen koşullara uyulması zorunludur.
Yapısal çelik elemanların imalat ve montajında uygulanması gereken genel ve teknik
esaslar, kalite kontrol ve yönetim ölçütleri TS EN 1090 – 2 de tanımlanan uygulama
sınıflarına göre verilmektedir. Uygulama sınıfı proje müellifi tarafından belirlenecektir.
Uygulama sınıfı belirlenirken TS EN 1090 – 2 de verilen kurallara uyulacaktır.
21
Hesap raporu ve uygulama projeleri ile imalat ve montaj (yerinde uygulama) işlerinde
bu bölümde belirtilen kurallar esas alınacaktır.
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Proje Hesap Raporu (3.2.1)
Proje hesap raporunun başında projeye ait Tasarım İlkeleri verilir. Tasarım ilkeleri
en az aşağıdaki bilgileri içermelidir.
Yapının taşıyıcı sistemini açıklayan krokiler.
Tasarımda kullanılan standart ve yönetmelikler ile diğer ilgili doküman bilgileri.
Tasarıma esas olan yük bilgileri.
Deprem parametreleri (deprem tehlikesi sınıfı, tasarım deprem spektrumu,
taşıyıcı sistem davranış katsayısı, bina önem katsayısı vb.).
Uygulanan tasarım yöntemi (YDKT veya GKT) ve ilgili yük birleşimleri.
Malzeme bilgileri (yapı çeliği, bulonlar, kaynak).
Temel zemini ile ilgili parametreler.
Yapı sisteminin analiz ve boyutlandırma hesapları, stabilite (kararlılık) kontrolleri
ile birleşim ve ek detaylarına ait hesaplar hesap raporunda açık ve izlenebilir bir
şekilde yer almalıdır.
22
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Uygulama Projesi Çizimlerine İlişkin Kurallar (3.2.2)
Çelik uygulama projesinde şu çizimler bulunacaktır.
Çatı döşemesi ve kat döşemelerine ait, geometrik boyutları ve kotları içeren
genel konstrüksiyon planları.
Kolon aplikasyon (yerleşim) planları.
Ankraj planı ve detayları.
Yeterli sayıda kesitler ve cephe görünüşleri.
Tüm yapısal elemanlara (kirişler, kolonlar, çaprazlar vs.) ait uygulama
resimleri.
Birleşim ve eklerin prensip detayları.
23
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Uygulama projesi çizimlerinde şu bilgiler yer alacaktır.
Pafta ölçekleri, ölçü birimleri.
Deprem parametreleri.
Projede kullanılan profiller ve çelik levhalar ile bunların karakteristik
dayanımları.
Bulonlu birleşim ve ek detaylarında, kullanılan bulon sınıfı, bulon ve delik
çapları, rondela ve somun özellikleri ile bulonlara uygulanacak öngerme
kuvvetleri.
Kaynaklı birleşim ve ek detaylarında, kaynak türü, kaynak kalınlığı ve
uzunluğu ile, küt kaynaklarda kaynak ağzının geometrik boyutları.
Gerekli olan durumlarda, elemanlara uygulanacak ters sehim ile ilgili
bilgiler.
Eleman boya bilgileri.
Sürtünme yüzeyi uygulamaları ile ilgili bilgiler.
24
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
BÖLÜM 4
KALİTE KONTROLÜ
Bu bölüm yapısal çelik ve çelik – betonarme kompozit yapı sistemlerinin ve
elemanlarının kalite kontrolü ve güvencesi için gerekli minimum kuralları
içermektedir.
Genel (4.1)
İmalat ve montaj aşamalarındaki işlerin kalite kontrolü ilgili Türk Standardına (TS
EN 1090-2) uygun olarak gerçekleştirilecektir. Kalite güvencesi, gerekli yetkinliğe
sahip olan bağımsız denetim kuruluşu tarafından sağlanacaktır.
25
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 26
Malzemenin, imalatın ve montajın denetimi, testler ve varsa düzeltme işlemleri TS
EN 1090 – 2 Bölüm 12 de belirtilen esaslar dahilinde yapılacaktır.
İmalatçı ve yüklenicinin kalite kontrol denetimcileri, aşağıdaki uygulamaların TS EN
1090 – 2 ye uygun olarak gerçekleşmesini denetleyecektir.
Kalite kontrolünde başlıca şu uygulamalar denetlenecektir.
Kullanılacak malzemenin projede tanımlanan özelliklere uygunluğu.
İmalat ve şantiye koşulları.
Kaynak ve bulonların uygulama koşulları.
İmalat aşamaları ile ilgili kesim işlemleri ve yüzey hazırlığı.
Boya uygulama koşulları ve yöntemi.
İmalat ve montaj aşamalarında izin verilen hata sınırları.
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
BÖLÜM 5
TASARIMDA TEMEL İLKELER
Genel Esaslar (5.1)
Yapı sistemini oluşturan elemanların ve birleşimlerin tasarımı, yapısal analizin
temel varsayımları ve yapı için öngörülen kullanım ve davranış özellikleri ile
uyumlu olmalıdır.
Tasarım Prensipleri (5.2)
Çelik yapı elemanlarının ve birleşimlerin tasarımı Yük ve Dayanım Katsayıları ile
Tasarım (YDKT) veya Güvenlik Katsayıları ile Tasarım (GKT) yaklaşımlarından
biri uygulanarak gerçekleştirilebilir.
27
Bu bölümde çelik yapıların analiz ve boyutlandırılmasında uygulanan ve
yönetmeliğin tüm bölümleri için geçerli olan temel ilkeler açıklanmaktadır.
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Yük ve Dayanım Katsayıları ile Tasarım (YDKT) (5.2.2)
Yük ve Dayanım Katsayıları ile Tasarım (YDKT), tüm yapısal elemanlar için,
tasarım dayanımı, Rn nin bu tasarım yöntemi için öngörülen yük birleşimleri
altında hesaplanan gerekli dayanım, Ru değerine eşit veya daha büyük olması
prensibine dayanır.
Buna göre tasarım aşağıdaki denkleme uygun olarak gerçekleştirilir.
Ru : YDKT yük birleşimi ile belirlenen gerekli dayanım
Rn : karakteristik dayanım
: dayanım katsayısı
Rn : tasarım dayanımı (=Rd )
Karakteristik dayanım, Rn, ve dayanım katsayısı, , yönetmeliğin ilgili
bölümlerinde açıklanmaktadır.
Denk.(5.1)
28
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Güvenlik Katsayıları ile Tasarım (GKT) (5.2.3)
Güvenlik Katsayıları ile Tasarım (GKT), tüm yapısal elemanlar için, güvenli
dayanım, Rn/ nın bu tasarım yöntemi için öngörülen yük birleşimleri altında
hesaplanan gerekli dayanım, Ra değerine eşit veya daha büyük olması
prensibine dayanır.
Buna göre tasarım aşağıdaki denkleme uygun olarak gerçekleştirilir.
Ra : GKT yük birleşimi ile belirlenen gerekli dayanım
Rn : karakteristik dayanım
: güvenlik katsayısı
Rn/ : güvenli dayanım(=Rg )
Karakteristik dayanım, Rn, ve güvenlik katsayısı, , yönetmeliğin ilgili
bölümlerinde açıklanmaktadır.
Denk.(5.2)
29
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Yükler ve Yük Birleşimleri (5.3)
Yapı sisteminin tasarımında esas alınan tasarım yükü değerleri, kar, rüzgar ve
deprem hariç olmak üzere, TS 498 Standardına uygun olarak belirlenecektir.
Kar yükleri için TS EN 1991-1-3 te verilen koşullar gözönüne alınacaktır.
Rüzgar yükleri için TS EN 1991-1-4 te verilen koşullar gözönüne alınacaktır.
Deprem etkilerinin tanımı için yürürlükteki deprem yönetmeliği koşulları
gözönüne alınacaktır.
30
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Gerekli dayanımı belirlemek için karakteristik yüklere uygulanacak yük
birleşimleri, seçilen tasarım yöntemine bağlı olarak ayrı ayrı verilmiştir.
Bu yük birleşimlerinde yer alan yükler aşağıda tanımlanmıştır.
G : sabit yük
Q : hareketli yük
Qr : çatı hareketli yükü
S : kar yükü
R : yağmur yükü
W : rüzgar yükü
E : deprem etkisi
F : akışkan madde basınç yükü
T : sıcaklık değişmesi ve/veya mesnet çökmesi etkileri
H : yatay zemin basıncı, zemin suyu basıncı, yığılı madde basıncı
31
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Yük ve Dayanım Katsayıları ile Tasarım – YDKT (5.3.1)
Bu tasarım yönteminde gerekli dayanım, Ru aşağıdaki yük birleşimleri ile
belirlenecektir.
(1) 1.4G
(2a) 1.2G + 1.6(Qr veya S veya R)
(2b) 1.2G + 1.6Q + 0.5(Qr veya S veya R)
(3) 1.2G + 1.6(Qr veya S veya R) + (Q veya 0.8W)
(4) 1.2G + 1.0Q + 0.5(Qr veya S veya R) + 1.6W
(5) 1.2G + 1.0Q + 0.2S + 1.0E
(6) 0.9G + 1.6W
(7) 0.9G + 1.0E
32
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Güvenlik Katsayıları ile Tasarım – GKT (5.3.2)
Bu tasarım yönteminde gerekli dayanım, Ra aşağıdaki yük birleşimleri ile
belirlenecektir.
(1) G
(2) G + Q
(3) G + (Qr veya S veya R)
(4) G + 0.75Q + 0.75(Qr veya S veya R)
(5a) G + 1.0W
(5b) G + 0.7E
(6a) G + 0.75Q + 0.75(Qr veya S veya R) + 0.75W
(6b) G + 0.75Q + 0.75(Qr veya S veya R) + 0.75(0.7E)
(7) 0.6G + W
(8) 0.6G + 0.7E
33
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Not:
F akışkan madde basınç yükünün, H yatay kuvvetinin ve T sıcaklık değişmesi
ve/veya mesnet çökmesi etkilerinin mevcut olması halinde, bu etkilerin
birleşimlere hangi katsayılar ile gireceği yönetmelikte belirtilmiştir.
34
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Eleman Enkesit Özellikleri (5.4)
Eksenel basınç etkisindeki enkesit parçaları, yerel burkulma sınır durumu esas
alınarak narin ve narin olmayan olarak ikiye ayrılırlar.
Benzer şekilde, eğilme momenti etkisindeki enkesit parçaları, yerel burkulma
sınır durumu esas alınarak kompakt, kompakt olmayan ve narin olarak üçe
ayrılırlar.
Bu sınıflandırma eleman enkesitini oluşturan enkesit parçalarının genişlik(çap)
/ kalınlık oranlarına bağlı olarak tanımlanır.
Yönetmelikte, rijitleştirilmemiş ve rijitleştirilmiş enkesit parçaları için yukarıdaki
sınıflandırmaya ait sınır değerler tablolar halinde verilmiştir.
35
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
1. GENEL ESASLAR
2. İKİNCİ MERTEBE TEORİSİNİN DAYANDIĞI ESASLAR
3. GENEL ANALİZ YÖNTEMİ İLE TASARIM
4. BURKULMA BOYU YÖNTEMİ İLE TASARIM
5. YAKLAŞIK İKİNCİ MERTEBE ANALİZİ
36
BÖLÜM 6
STABİLİTE TASARIMI
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Genel Esaslar (6.1)
Yapı sistemlerinin stabilite tasarımı, eleman bazındaki ve sistem genelindeki
geometri değişimlerinin (yerdeğiştirmelerin) denge denklemlerine etkisini
gözönüne alan ikinci mertebe teorisi ’ne göre analiz yapılmasını ve hesaplanan
iç kuvvetlerin elemanların mevcut dayanımları ile karşılaştırılmasını
öngörmektedir.
Yapı sistemlerinin stabilitesini etkileyen başlıca faktörler aşağıda sıralanmıştır.
Elemanların eğilme, kayma ve eksenel şekildeğiştirmeleri ile birlikte yapı
sisteminin yerdeğiştirmesinde etkili olan diğer tüm şekildeğiştirmeler.
Eleman şekildeğiştirmesine ait (P – δ) ve sistem yerdeğiştirmesine ait
(P – Δ) ikinci mertebe etkileri.
Geometrik ön kusurlar (ilkel kusurlar).
Doğrusal olmayan şekildeğiştirmeler.
37
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
sistem ekseni şekildeğiştirmiş eksen
İkinci mertebe teorisinde denge denklemleri yapı sisteminin şekildeğiştirmiş
ekseni üzerinde yazılmaktadır. Yapı sisteminin şekildeğiştirmiş ekseni analizin
başında bilinmediğinden, ikinci mertebe teorisi doğrusal (lineer) değildir.
38
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
İkinci mertebe teorisi doğrusal olmadığından süperpozisyon prensibi geçerli
değildir. Bu nedenle, işletme(servis) yüklerinin ilgili yük katsayıları ile
çarpımından oluşan toplam yükler altında sistem ikinci mertebe teorisine göre
hesaplanır.
Toplam yükler, YDKT yük birleşimlerinden elde edilen yüklemeden veya GKT
yük birleşiminin 1.6 katına eşit bir yüklemeden elde edilirler.
• Yapısal stabiliteyi etkileyen yukarıdaki faktörleri gözönüne alan genel
(doğrudan) analiz yöntemi ve burkulma boyu (etkin uzunluk) yöntemi ile
stabilite tasarımının esasları sırasıyla, Yönetmelik 6.3 ve 6.4 de
açıklanmaktadır.
• Ayrıca, ikinci mertebe etkilerin yaklaşık olarak hesaba katıldığı yaklaşık ikinci
mertebe analizi nin esasları da Yönetmelik 6.5 te verilmektedir.
39
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Bu bölümde, geometri değişimlerinin denge denklemlerine etkisini gözönüne
alan ikinci mertebe teorisinin dayandığı esaslar ve bunların sistem analizinde
nasıl gözönüne alınabileceği incelenecektir.
İkinci Mertebe Teorisinin Dayandığı Esaslar (6.2)
Yapısal Analizin Esasları (6.2.1)
İkinci mertebe teorisine göre yapısal analiz aşağıdaki koşulları sağlayacaktır.
(a) Analizde, sistemin yerdeğiştirmelerine katkıda bulunan tüm şekildeğiştirmeler
gözönüne alınacaktır. Bu şekildeğiştirmelerin doğrusal olmayan bileşenlerinin
ikinci mertebe analizine etkilerini yaklaşık olarak gözönüne almak üzere, eleman
rijitlikleri uygun şekilde azaltılacaktır.
40
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Geometrik Ön Kusurların Gözönüne Alınması (6.2.2)
Geometrik ön kusurların yapısal stabiliteye etkileri doğrudan doğruya
modellenebildiği gibi, fiktif kuvvetler kullanarak da hesaba katılabilir. Yapısal
stabilite analizinde gözönüne alınan sistem ön kusurları, düğüm noktalarının
konumundaki geometrik ön kusurlar olarak tanımlanmaktadır.
Geometrik ön kusurların modellenmesinin genel yöntemi, bu sistem ön
kusurlarının analizde doğrudan doğruya gözönüne alınmasıdır. Bunun için yapı
sistemi, düğüm noktalarının yerdeğiştirmiş konumları esas alınarak analiz edilir.
Geometrik ön kusurların modellenmesinde, bunların sistemde dış yüklerden
oluşan yerdeğiştirme durumu ve olası burkulma modu ile benzer olması
öngörülmelidir. Ön kusurları temsil eden yerdeğiştirmelerin değerleri, eğer
biliniyorsa yapı sisteminin gerçek ön kusurlarına eşit olarak alınmalı veya ilgili
yönetmeliklerin öngördüğü yapım toleransları kullanılmalıdır.
41
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Geometrik Ön Kusurların Gözönüne Alınması (6.2.2) - devam
Düşey yüklerin düşey çerçeve, kolon ve perdeler tarafından taşındığı yapı
sistemlerinde düğüm noktalarının konumundaki geometrik ön kusurların aşağıda
tanımlandığı şekilde belirlenen yatay fiktif yükler ile gözönüne alınmasına izin
verilebilir.
Sistem ön kusurlarını temsil eden bu fiktif yükler şekildeğiştirmemiş orijinal
sistem üzerine etkitilecektir.
(a) Fiktif yükler her kat düzeyinde sisteme etkitilecektir. Bu yükler yapı
sistemine etkiyen tüm düşey ve yatay yük birleşimlerine eklenecektir.
Ancak, YDKT yük birleşimlerinden veya GKT yük birleşimlerinin 1.6 katına eşit
yüklemelerden dolayı ve azaltılmış rijitlikler kullanılarak hesaplanan ikinci
mertebe yerdeğiştirmelerin birinci mertebe yerdeğiştirmelere oranının 1.7
değerine eşit veya daha küçük olması halinde, geometrik ön kusurların yatay
yükleri içermeyen düşey yük birleşimlerinde hesaba katılması yeterlidir.
42
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Geometrik Ön Kusurların Gözönüne Alınması (6.2.2) - devam
Yatay fiktif yükler Denk.(6.1) ile hesaplanacaktır.
Buradaki terimler aşağıda açıklanmıştır.
= 1.0 (YDKT) veya = 1.6 (GKT) değerindeki katsayılar.
Ni : (i) kat düzeyine etkitilecek yatay fiktif yük.
Yi : YDKT veya GKT yük birleşimleri ile belirlenen, (i) katı döşemesine
etkiyen toplam düşey yük.
(b) Her kat düzeyindeki düğüm noktalarına etkitilen fiktif yükler, yapısal stabilite
açısından sistemde en elverişsiz etkileri oluşturacak doğrultu ve yönde
uygulanacaktır.
(c) Denk.(6.1) de yer alan 0.002 katsayısı, katlar arasında yapım toleransına
bağlı olarak tanımlanan 1/500 oranındaki bir sistem ön kusuruna karşı
gelmektedir.
Denk.(6.1)
43
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Genel analiz yöntemi ile ikinci mertebe teorisine göre hesapta, doğrusal olmayan
şekildeğiştirmelerin stabilite analizine etkisini yaklaşık olarak gözönüne almak
üzere, eleman rijitlikleri aşağıda açıklandığı şekilde azaltılacaktır.
(a) Tüm yapı elemanlarının eğilme, kayma ve eksenel rijitlikleri 0.80 katsayısı ile
çarpılarak azaltılacaktır.
(b) Eğilme rijitliklerinin yapısal stabilite üzerinde etkili olduğu tüm elemanlarda,
eksenel kuvvet düzeyine bağlı olarak, eğilme rijitlikleri ayrıca bir katsayısı ile
çarpılarak azaltılacaktır.
Azaltılmış Rijitliklerin Gözönüne Alınması (6.2.3)
44
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Azaltılmış Rijitliklerin Gözönüne Alınması (6.2.3) - devam
denklemleri ile hesaplanacaktır.
Buradaki terimler aşağıda açıklanmıştır.
= 1.0 (YDKT) veya = 1.6 (GKT) değerindeki katsayılar.
Pr : YDKT veya GKT yük birleşimleri altında hesaplanan gerekli eksenel basınç
kuvveti dayanımı.
Pns : Elemanın enkesit basınç kuvveti dayanımı (=FyAg).
Bu katsayı
(1)
(2)
Denk.(6.2)
Denk.(6.3)
45
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Genel Analiz Yöntemi İle Tasarım (6.3)
Yöntemin Uygulama Sınırları (6.3.1)
Genel analiz yöntemi, sınırlama olmaksızın, tüm çelik yapı sistemlerinin stabilite
tasarımına uygulanabilmektedir.
Gerekli Dayanımın Hesabı (6.3.2)
Bu yöntem ile gerekli dayanımın hesabı, esasları Bölüm 6.2.1 de açıklanan ikinci
mertebe hesabı uygulanarak elde edilir. Sistem hesabında, geometrik ön kusurları
temsil eden fiktif yükler Bölüm 6.2.2 de, doğrusal olmayan şekildeğiştirmeleri temsil
eden rijitlik azaltılması ise Bölüm 6.2.3 te belirtildiği şekilde hesaba katılacaktır.
Stabilite Kontrolleri (6.3.3)
Geometri değişimlerinin denge denklemlerine etkilerinin genel analiz yöntemi ile
hesaba katıldığı yapı sistemlerinin eleman ve birleşimlerinin stabilite kontrollerinde,
burkulma boyu katsayıları (burkulma boyunun eleman boyuna oranı) K = 1.0 olarak
alınacaktır.
46
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Burkulma Boyu (Etkin Uzunluk) Yöntemi İle Tasarım (6.4)
Yöntemin Uygulama Sınırları (6.4.1)
Aşağıdaki sınırlar içinde, burkulma boyu (etkin uzunluk) yöntemi, genel analiz
yönteminin yerine kullanılabilir.
(a) Yöntem, düşey yüklerin düşey çerçeveler, kolonlar ve perdeler tarafından
taşındığı yapı sistemlerine uygulanabilir.
(b) Tüm katlarda, YDKT yük birleşimlerinden veya GKT yük birleşimlerinin
1.6 katına olan eşit yüklemelerden oluşan ikinci mertebe göreli kat
ötelemelerinin birinci mertebe göreli kat ötelemelerine oranı 1.5 değerine
eşit veya daha küçük olmalıdır.
Gerekli Dayanımın Hesabı (6.4.2)
Bu yöntem ile gerekli dayanımın hesabı, rijitlik azaltılması gözönüne alınmaksızın,
ikinci mertebe hesabı uygulanarak elde edilir. Sistem hesabında geometrik ön
kusurların fiktif yüklerle temsil edilmesi halinde, bu yükler sadece düşey yükleri
içeren yük birleşimlerinde hesaba katılacaktır.
47
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Burkulma Boyu (Etkin Uzunluk) Yöntemi İle Tasarım (6.4) - devam
Stabilite Kontrolleri (6.4.3)
Geometri değişimlerinin denge denklemlerine etkilerinin burkulma boyu yöntemi ile
hesaba katıldığı yapı sistemlerinin eleman ve birleşimlerinin stabilite kontrollerinde,
basınç etkisindeki elemanların stabilite kontrolleri için burkulma boyu katsayısı, K,
aşağıda açıklandığı şekilde belirlenir.
(a) Çaprazlı çerçeve sistemler, perdeli sistemler ve yatay yüklerin taşınmasının
kolonların eğilme rijitliklerinden bağımsız olduğu benzeri sistemlerde burkulma
boyu katsayısı, daha küçük bir değer kullanılması geçerli bir yaklaşımla
kanıtlanmadığı sürece, K=1.0 olarak alınır.
(b) Kolonların eğilme rijitliklerinin sistemin yatay yük taşıma kapasitesine
ve yanal stabilitesine katkı sağladığı moment aktaran çerçeveler ve benzeri
sistemlerde burkulma boyu katsayısı, K, ilgili denklemlerden veya
nomogramlardan yararlanarak hesaplanabilir.
48
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Yaklaşık ikinci mertebe analizi yöntemi, birinci mertebe analizi yapılarak elde
edilen iç kuvvetlerin belirli katsayılarla arttırılması prensibine dayanmaktadır.
Uygulama Sınırları (6.5.1)
Doğrusal olmayan sistem analizini gerektirmeyen bu yaklaşım düşey yüklerin
düşey çerçeveler, kolonlar ve perdeler tarafından taşındığı yapı sistemleri
için uygulanabilir.
Yaklaşık İkinci Mertebe Analizi (6.5)
49
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
r 1 nt 2 ltM B M B M
r nt 2 ltP P B P
Hesap Esasları (6.5.2)
Sistem elemanlarının ikinci mertebe etkilerini içeren gerekli eğilme momenti
dayanımı, Mr ve gerekli eksenel kuvvet dayanımı, Pr aşağıdaki denklemler ile
hesaplanacaktır.
B1 : Yatay ötelenmesi önlenmiş sistemin elemanlarındaki (P-δ) etkilerini
gözönüne alan bir arttırma katsayısıdır. Bu katsayı, eğilme ve basınç etkisindeki
elemanlar için, aşağıda açıklandığı şekilde hesaplanır. Basınç etkisinde olmayan
elemanlarda B1 katsayısı 1.0 olarak alınır.
B2 : Yatay ötelenmesi önlenmemiş sistem genelindeki (P-Δ) etkilerini
gözönüne alan bir arttırma katsayısıdır. Bu katsayı, yapı sisteminin her katı için,
aşağıda açıklandığı şekilde hesaplanır.
Denk.(6.7)
Denk.(6.8)
50
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Mr : YDKT veya GKT yük birleşimleri altında hesaplanan, ikinci mertebe etkilerini
içeren gerekli eğilme momenti dayanımı.
Pr : YDKT veya GKT yük birleşimleri altında hesaplanan, ikinci mertebe etkilerini
içeren gerekli eksenel kuvvet dayanımı.
Mnt : Yatay ötelenmesi önlenmiş sistemde, YDKT veya GKT yük birleşimleri altında
hesaplanan, birinci mertebe eğilme momenti.
Pnt : Yatay ötelenmesi önlenmiş sistemde, YDKT veya GKT yük birleşimleri altında
hesaplanan, birinci mertebe eksenel kuvvet.
Mlt : Yapı sisteminin yatay yerdeğiştirmelerinden dolayı, YDKT veya GKT yük
birleşimleri altında hesaplanan, birinci mertebe eğilme momenti.
Plt : Yapı sisteminin yatay yerdeğiştirmelerinden dolayı, YDKT veya GKT yük
birleşimleri altında hesaplanan, birinci mertebe eksenel kuvvet.
51
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
m1
r
el
1
CB
P
P
P- δ Etkileri İçin B1 Arttırma Katsayısı (6.5.2.1)
Eğilme momenti ve eksenel basınç kuvveti etkisindeki elemanlar için, elemanın
her iki eğilme doğrultusunda uygulanacak B1 arttırma katsayısı Denk.(6.9) ile
hesaplanacaktır.
= 1.0 (YDKT) veya = 1.6 (GKT) değerindeki katsayılar.
Cm : Eşdeğer sabit moment yayılışına dönüştürme katsayısı. Bu katsayı
yanal doğrultuda yerdeğiştirme yapmadığı varsayılan sistemlerin
elemanlarında aşağıdaki şekilde hesaplanır.
Denk.(6.9)
52
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
1m
2
0.6 0.4M
CM
(a) Eğilme düzleminde mesnetler arasında yanal yüklerin etkimediği
elemanlarda:
Burada M1 ve M2 , elemanın uçlarında birinci mertebe analizi ile hesaplanan,
sırasıyla küçük ve büyük eğilme momentlerini göstermektedir. M1/M2 büyüklüğü
tek eğrilikli eğilmede negatif, çift eğrilikli eğilmede ise pozitif olarak alınacaktır.
(b) Eğilme düzleminde mesnetler arasında yanal yüklerin etkidiği elemanlarda,
güvenli yönde kalmak üzere, Cm=1.0 değeri kullanılabilir.
Pel : Elemanın uç noktalarının yanal yerdeğiştirme yapmadığı varsayımı altında,
eğilme düzlemindeki elastik burkulma yüküdür ve Denk.(6.11) ile hesaplanır.
Denk.(6.10)
53
( - ) ( + )M1
M2
M1
M2
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
EI* : Genel analiz yöntemi ile tasarımda, Bölüm 6.2.3’e göre hesaplanan azaltılmış
rijitlik. Burkulma boyu yöntemi ile tasarımda ise EI* = EI olarak alınacaktır.
E : Yapısal çelik elastisite modülü (200000 MPa).
I : Eleman enkesitinin eğilme düzlemindeki atalet momenti.
L : Eleman boyu.
K1 : Elemanın uç noktalarının yanal yerdeğiştirme yapmadığı varsayımı altında,
eğilme düzlemindeki burkulma boyu katsayısı. Daha küçük bir değer aldığı geçerli
bir yaklaşımla kanıtlanmadığı sürece K1=1.0 olarak alınacaktır.
Denk.(6.9) daki Pr büyüklüğü için, birinci mertebe yaklaşımına ait Pr = Pnt + P1t
ifadesinin kullanılmasına izin verilebilir.
2
el 2
1
EIP
K L
Denk.(6.11)
54
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
2kat
e,kat
11.0
1
BP
P
P - Δ Etkileri İçin B2 Arttırma Katsayısı (6.5.2.2)
Sistemin her katında, her iki yanal yerdeğiştirme doğrultusunda uygulanacak B2
arttırma katsayısı Denk.(6.12) ile hesaplanacaktır.
= 1.0 (YDKT) veya = 1.6 (GKT) değerindeki katsayılar.
Pkat : YDKT veya GKT yük birleşimleri için, söz konusu katın tüm düşey
taşıyıcı elemanlarına (yatay yük taşıyıcı sistemin dışında olan elemanlar
da dahil olmak üzere) etkiyen toplam düşey yük.
Pe,kat : Gözönüne alınan yanal yerdeğiştirme doğrultusunda, söz konusu kata
ait elastik burkulma yükü. Bu büyüklük burkulma analizi ile veya Denk.(6.13)
ile hesaplanacaktır.
Denk.(6.12)
55
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
RM : P-δ nın P-Δ üzerindeki etkisini gözönüne alan katsayı.
L : Kat yüksekliği.
Pmf : Gözönüne alınan doğrultuda moment aktaran çerçeveler bulunması halinde,
bu çerçevelerin kat kolonlarına etkiyen toplam düşey yük, (çaprazlı çerçevelerde
bu değer sıfır alınacaktır).
ΔH : Gözönüne alınan doğrultuda, seçilen yatay yükler altında, sistem rijitliği
kullanılarak hesaplanan birinci mertebe göreli kat ötelemesi.
H : Gözönüne alınan doğrultuda, ΔH göreli kat ötelemesini hesaplamak için
kullanılan, yatay yüklerden oluşan kat kesme kuvveti.
Denk.(6.13)
RM = 1 - 0.15(Pmf / Pkat ) Denk.(6.14)
56
e,kat M
H
HLP R
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
ÖRNEK 1
Geometrisi, kiriş ve kolon enkesit profilleri, servis (işletme) yükleri aşağıda
verilen sistemin, ikinci mertebe teorisine göre gerekli dayanımı Genel Analiz
Yöntemi ile hesaplanacaktır.
Malzeme: S355 (Fy =355 Mpa)
(C)(A) (B)
HE280A
PG = 30 kN
PQ
= 90 kN
PG = 30 kN
PQ
= 90 kN
PG = 120 kN
PQ
= 360 kN
IPE360
HE280A
wG = 6 kN/m
wQ
= 18 kN/m
6 m
10 m 10 m
57
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
(C) Aksındaki kolon ve (B) - (C) aksları arasındaki kiriş iki ucu mafsallı çubuklar
olduğundan sistem stabilitesine katkıları bulunmamaktadır. Bu nedenle, (C) aksındaki
kolonun kesit hesapları, eksenel kuvvetine bağlı olarak ve K=1.0 alınarak yapılır.
Buna karşılık, (A) – (B) aksları arasındaki tek açıklıklı mafsallı çerçeve düşey sabit ve
hareketli yükler altında ikinci mertebe teorisine göre analiz edilerek, YDKT ve GKT
yöntemlerine göre gerekli dayanımları hesaplanacaktır.
YDKT ve GKT yüklemeleri için (A-B) kirişinde oluşan yayılı yükler ile (A), (B) aksları
kolonlarına ve (C) aksı kolonuna etkiyen düşey yükler aşağıdaki tablolarda hesaplanmıştır.
YDKT (5.2.2) GKT (5.2.3)
1.2 1.6
1.2 6 1.6 18 36.0 kN/m
u G Q
u
w w w
w
6 18 24kN/m
a G Q
a
w w w
w
YDKT (5.2.2) GKT (5.2.3)
1
2
1.2 1.6
1.2 30 1.6 90 180 kN
1.2 120 1.6 360 720 kN
u G Q
u
u
P P P
P
P
1
2
30 90 120 kN
120 360 480 kN
a G Q
a
a
P P P
P
P
58
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Bu yükler, sistem analizinde kullanılmak üzere, YDKT için 1.0 katsayısı ile, GKT yüklemesi
için 1.6 katsayısı ile çarpılmış ve aşağıdaki tabloda topluca özetlenmiştir.
Sistemin düğüm noktalarının konumundaki geometrik ön kusurları temsil eden yatay fiktif
yükler , YDKT ve GKT yük birleşimleri için ayrı ayrı olmak üzere, aşağıda hesaplanmıştır.
YDKT (6.1) GKT (6.1)
1
2
1.0 36 36.0 kN/m
1.0 180 180 kN
1.0 720 720 kN
u
u
u
w
P
P
1
2
1.6 24 =38.4kN/m
1.6 120 192kN
1.6 480 768kN
a
a
a
w
P
P
YDKT (6.2.2.2) GKT (6.2.2.2)
1.0
36 10 2 180 720 1440kN
0.002 1.0 1440 2.88kN
i
i
Y
N
1.6
24 10 2 120 480 960kN
0.002 1.6 960 3.072kN
i
i
Y
N
59
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
YDKT ve GKT yük birleşimleri için yukarıda hesaplanan düşey yükler ile yatay
fiktif yükler aşağıdaki sistem şemaları üzerinde topluca gösterilmiştir.
Bu sistemlerin öncelikle birinci mertebe teorisine göre analizi yapılarak eleman
uç momentleri ve mesnet tepkileri ile düğüm noktası yatay yerdeğiştirmeleri
hesaplanmıştır.
HE280A
180 kN
36 kN/m
HE280A
IPE360
180 kN 720 kN
YDKT
stabilite analizinde sistem ve yükler
2.88 kN
HE280A
192 kN
38.4 kN/m
HE280A
IPE360
3.072 kN
192 kN 768 kN
GKT
60
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
YDKT ve GKT yük birleşimleri için yukarıda belirtildiği şekilde hesaplanan
mesnet momentleri ve mesnet tepkileri ile düğüm noktası yatay yerdeğiştirmeleri
aşağıdaki sistem şemaları üzerinde topluca gösterilmiştir.
GKT yüklemesi için hesapta yüklerin 1.60 katsayısı ile arttırılması nedeniyle,
elde edilen iç kuvvetler ve mesnet tepkileri diyagramda 1.60 katsayısı ile
bölünerek gösterilmiştir. Buna karşılık, birinci ve ikinci mertebe
yerdeğiştirmelerinin karşılaştırılması amacıyla, yatay yerdeğiştirme değeri
azaltılmaksızın verilmiştir.
YDKT GKT
210.9
kNm
193.6
kNm
32.3 kN
358.3 kN 361.7 kN
35.2 kN 21.5 kN
129.1
kNm140.6
kNm
23.4 kN
241.1 kN238.9 kN
1=0.686 cm1=0.643 cm
61
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Genel Analiz Yöntemi ile sistemin ikinci mertebe teorisine göre analizinde,
doğrusal olmayan şekildeğiştirmelerin etkisini yaklaşık olarak gözönüne almak
üzere, eleman rijitliklerinin azaltılması gerekmektedir.
Başlangıçta, kolon eksenel kuvvetlerinin eksenel kuvvet kapasitelerine
oranlarının αPr / Pns ≤ 0.5 koşulunu sağladığı varsayımı ile, elemanların eğilme,
kesme ve eksenel rijitlikleri 0.80 katsayısı ile çarpılarak azaltılmıştır.
Analizin sonunda, yukarıdaki koşulun sağlanıp sağlanmadığı kontrol edilecek ve
gerekli olması halinde eğilme rijitlikleri Denk.(6.3) uyarınca yeniden azaltılarak
analiz tekrarlanacaktır.
62
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Bir bilgisayar yazılımından yararlanarak, bu şekilde tanımlanan sistemin P - Δ
ve P-δ etkilerini içerecek şekilde ikinci mertebe analizi yapılmış, YDKT ve GKT
yük birleşimleri için elde edilen eğilme momentleri, mesnet tepkileri ve düğüm
noktası yatay yerdeğiştirmeleri aşağıdaki diyagramlarda verilmiştir.
Not: Birinci mertebe iç kuvvetler ile ikinci mertebe iç kuvvetler arasındaki farkı
belirgin olarak göstermek amacıyla Δ2 / Δ1 oranının büyük olması sağlanmıştır.
172.8
kNm
227.8
kNm
30.4 kN
354.5 kN
36.3 kN
365.5 kN
110.6
kNm156.3
kNm
24.6 kN
244.6 kN235.4 kN
19.8 kN
YDKT GKT
2=2.660 cm
2 1 2.660 0.643 4.14
2=3.554 cm
2 1 3.554 0.686 5.18
63
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
GKT yüklemesi için hesapta yüklerin 1.60 katsayısı ile arttırılması nedeniyle,
elde edilen iç kuvvetler ve mesnet tepkileri diyagramda 1.60 katsayısı ile
bölünerek gösterilmiştir. Buna karşılık, birinci ve ikinci mertebe
yerdeğiştirmelerinin karşılaştırılması amacıyla, yatay yerdeğiştirme değeri
azaltılmaksızın verilmiştir.
Başlangıçta, kolon eksenel kuvvetlerinin eksenel kuvvet kapasitelerine
oranlarının αPr / Pns ≤ 0.5 koşulunu sağlayıp sağlamadığı, YDKT ve GKT yük
birleşimleri için aşağıda kontrol edilecektir.
HE280A profilinin enkesit alanı: A=97.3 cm2
Pns =Fy Ag =355 × 9730 × 10-3 =3454 kN
YDKT için: αPr / Pns = 1.0 × 365.5 / 3454 = 0.106 < 0.50
GKT için : αPr / Pns = 1.6 × 244.6 / 3454 = 0.113 < 0.50
Görüldüğü gibi, seçilen eğilme rijitliklerinin ayrıca azaltılmasına gerek
olmamaktadır.
64
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 65
1.GENEL ESASLAR
2. KAYNAKLAR
3. BULONLAR
4. ELEMANLARIN BİRLEŞEN ENKESİT PARÇALARI VE BİRLEŞİM ELEMANLARININ DAYANIMLARI
5. BESLEME LEVHALARI
6. MESNETTE EZİLME DAYANIMI
7. KOLON AYAKLARI VE BETON ÜZERİNE MESNETLENME
8. ANKRAJ ÇUBUKLARI VE BETONA YERLEŞİM
9. BÖLGESEL KUVVETLER ETKİSİNDEKİ BAŞLIK VE GÖVDE ENKESİT PARÇALARININ DAYANIMLARI
10. ÇEKME ELEMANLARININ MİL BİRLEŞİMLERİ
BÖLÜM 13
BİRLEŞİMLER VE BİRLEŞİM ARAÇLARI
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 66
1. GENEL ESASLAR (13.1)
Birleşim araçları ve elemanları ile birleşim bölgeleri dikkate alınarak, birleşen
elemanların tasarımı Bölüm 13 te belirtilen kurallara göre yapılacaktır.
Tasarım Esasları (13.1.1)
Birleşimlerin tasarım dayanımı, Rn (YDKT) veya güvenli dayanımı, Rn/ (GKT)
Bölüm 13 ve Bölüm 5 te verilen kurallara uygun olarak hesaplanacaktır.
Birleşimlerin gerekli dayanımı, tasarım yükleri altında gerçekleştirilen yapısal analiz
sonucunda veya ilgili alt bölümlerde tanımlanması durumunda, birleşen elemanların
gerekli dayanımının belirli bir oranı olarak belirlenecektir.
Eksenel yüklü elemanların düşey eksenlerinin ortak bir noktada kesişmemesi
halinde, dışmerkezlik etkisi gözönüne alınacaktır.
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 67
Rijit
Mafsallı
Dönme
Moment
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 68
Kaynak ve Bulonların Yerleşimi (13.1.7)
Dışmerkezlik etkisi dikkate alınmadığı sürece, eksenel kuvvet aktarmak amacıyla
boyutlandırılacak uç birleşimlerde, kaynak veya bulon grubu ağırlık merkezlerinin
birleşen eleman ağırlık merkezi ile üst üste düşmesi sağlanacaktır.
Bu durum, tek ve çift korniyerler ile benzer elemanların uç birleşimleri için geçerli
değildir.t = 20 mm I
I
2U260 U 260 U 260
I - I Kesiti
10010035 100 35
70
60
60
70
35 50 50 50 50 50 50 35
20
M16-8.8
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 69
Bulonların Kaynaklarla Birlikte Kullanımı (13.1.8)
Bulon ve kaynakların, aynı kuvveti veya bir kuvvetin aynı bileşenini ortak olarak
aktaracak şekilde boyutlandırılmasına izin verilmez.
Yüksek Dayanımlı Bulonların Perçinlerle Birlikte Kullanımı (13.1.9)
Mevcut yapıların yenileme ve revizyon çalışmalarında, 13.3.11 e göre boyutlandırılan
sürtünme etkili (kayma kontrollü) birleşimlerin kullanılması koşuluyla, yüksek
dayanımlı bulonların mevcut perçinlerle birlikte gözönüne alınmasına izin verilir.
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 70
Bulonlu ve Kaynaklı Birleşimlerde Sınırlamalar (13.1.10)
Aksi belirtilmedikçe, birleşimlerin normal bulonlar ve basit sıkılan yüksek dayanımlı
bulonlar kullanılarak teşkil edilmesine izin verilebilir.
Aşağıdaki birleşimler, önçekme verilen yüksek dayanımlı bulonlar veya kaynak
kullanılarak teşkil edilecektir.
(a) Yüksekliği 40m yi aşan tüm çok katlı yapıların kolon ekleri.
(b) Yüksekliği 40m yi aşan yapılarda tüm kirişlerin kolona bağlantıları ve kolonların
yanal doğrultuda desteklenmesini sağlayan diğer kirişlerin bağlantıları.
(c) Kapasitesi 5 ton (50 kN) u aşan krenlerin bulunduğu tüm yapılarda, kafes kiriş
ekleri, kafes kirişin kolonlara bağlantıları, kolon ekleri, stabilite elemanı
birleşimleri ve kren mesnetleri.
(d) Makinelerin mesnetleri ve tekrarlı veya darbe etkili yüklerin aktarıldığı birleşimler.
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 71
2. KAYNAKLAR (13.2)
Kaynak, aynı veya benzer alaşımlı metal parçaların ısı etkisiyle birleştirilmesi
işlemidir.
Bu işlemde; benzer alaşımlı metal parçaları arasında bağlantıyı sağlamak amacıyla
kullanılan malzeme kaynak metali, birleştirilen elemanlar ise esas metal olarak
adlandırılmaktadır.
Esas metal
Esas metal
Kaynak metali
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 72
Kaynaklar üç ana grupta incelenecektir.
Küt Kaynaklar (13.2.1)
Köşe Kaynaklar (13.2.2)
Dairesel ve Oval Dolgu Kaynaklar (13.2.3)
Küt kaynak uygulaması Köşe kaynak uygulaması
Dairesel ve dolgu kaynak uygulaması
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 73
Küt Kaynaklar (13.2.1)
Etkin Alan (13.2.1.1)
Küt kaynakların etkin alanı, kaynak uzunluğu ile etkin kaynak kalınlığının çarpımı
olarak dikkate alınacaktır.
Tam penetrasyonlu küt kaynakların etkin kalınlığı, birleşen parçalardan ince olanının
kalınlığına eşit alınacaktır.
Tipik Tam Penetrasyonlu Küt Kaynak Uygulamaları
a = t1
t1 < t2
t1 t2
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 74
Kısmi penetrasyonlu küt kaynakların etkin kalınlıkları, kaynak konumuna ve kaynak
ağzının tipine göre Tablo 13.1 de verilmiştir. Buna göre,
Etkin kaynak kalınlığı = kaynak ağzı derinliği
veya
Etkin kaynak kalınlığı = kaynak ağzı derinliği – 3mm
olmak üzere iki şekilde belirlenmektedir.
Tipik Kısmi Penetrasyonlu Küt Kaynak Uygulamaları
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 75
Sınırlamalar (13.2.1.2)
Kısmi penetrasyonlu küt kaynağın minimum etkin kalınlığı, hesaplanan kuvvetin güvenle
aktarılmasını sağlayacak kaynak kalınlığından ve Tablo 13.3 te verilen minimum kalınlıklardan
az olamaz.
Minimum kaynak kalınlığı, birleşen iki parçanın ince olanı esas alınarak belirlenecektir.
Birleşen İnce Elemanın Kalınlığı, t
[mm]
Minimum Kaynak Kalınlığı,
[mm]
6 t
13 t > 6
19 t > 13
38 t > 19
57 t > 38
150 t > 57
t > 150
3
5
6
8
10
13
16
TABLO 13.3 – KISMİ PENETRASYONLU KÜT KAYNAKLARIN MİNİMUM ETKİN
KALINLIKLARI
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 76
Köşe Kaynaklar (13.2.2)
Birleştirdiği elemanlar arasındaki açı 60 ile 120 arasında olan kaynaklar, köşe
kaynak olarak dikkate alınacaktır. Bu açının 60 den küçük olması halinde bu
kaynaklar, kısmi penetrasyonlu küt kaynak olarak değerlendirilecektir.
Köşe kaynak uzunluğu, uygulanan kaynak uzunluğundan kaynak başlangıç ve bitiş
noktalarının her biri için kaynak kalınlığı, a, kadar uzunlukta krater kaybı çıkarılarak
hesaplanabilir.
Tipik Köşe Kaynak Uygulamaları
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 77
Etkin Alan (13.2.2.1)
Bir köşe kaynağın etkin alanı, kaynak etkin uzunluğu ile etkin kalınlığı çarpılarak elde
edilecektir.
Köşe kaynağın etkin kalınlığı, a, kaynak kökünden kaynak yüzeyine olan en kısa
uzunluk (kaynak enkesiti içine çizilebilen üçgenin yüksekliği) olarak dikkate
alınacaktır.
Köşe Kaynak Etkin Kalınlığı
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 78
Sınırlamalar (13.2.2.2)
Köşe kaynakların minimum etkin kalınlığı, hesaplanan kuvvetin güvenle aktarılmasını
sağlayacak kaynak kalınlığından ve Tablo 13.4 te verilen minimum kalınlıklardan az
olamaz. Bu koşullar, kısmi ve tam penetrasyonlu küt kaynakların takviye edilmesi
amacıyla kullanılan köşe kaynaklar için geçerli değildir.
Birleşen İnce Elemanın Kalınlığı, t
[mm]
Minimum Köşe Kaynak
Kalınlığı,a [mm]
6 t
13 t > 6
19 t > 13
38 t > 19
3.0
3.5
4.0
5.5
a: Tek geçişli kaynaklar kullanılmalıdır.
TABLO 13.4 – KÖŞE KAYNAKLARIN MİNİMUM KALINLIKLARI
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 79
Kaynaklanan elemanın kenar kalınlığı, t, olmak üzere, köşe kaynakların maksimum
kalınlığı için aşağıdaki koşullar gözönüne alınacaktır.
(a) Kaynaklanan elemanın kenar kalınlığı 6mm veya daha ince ise 0.7t kalınlığından
büyük olamaz.
(b) Kaynaklanan elemanın kenar kalınlığı 6mm den daha kalın ise, öngörülen kaynak
kalınlığının sağlanabilmesi amacıyla, 0.7(t – 2mm) şeklinde belirlenecektir.
t 6 mm
amaks = 0.7t
t > 6 mm
amaks = 0.7(t – 2 mm)
2 mm
tta a
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 80
Köşe kaynakların minimum etkin uzunluğu, kaynak kalınlığının 6 katından veya
40mm den az olamaz. Bu koşulun sağlanamadığı durumda, kaynağın etkin kalınlığı,
kaynak uzunluğunun 1/6 sı olarak gözönüne alınacaktır. Lamadan teşkil edilen bir
çelik çekme elemanın uç birleşiminde sadece boyuna doğrultuda köşe kaynaklar
kullanılması halinde, bu kaynakların her birinin uzunluğu kaynaklar arası dik
uzaklıktan daha küçük olamaz.
L
Lb
t
L b
Kaynaklanan
eleman
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 81
Elemanların kaynaklı uç birleşimlerinde etkin kaynak uzunluğu aşağıdaki koşullar
dikkate alınarak hesaplanacaktır.
150 için eL a L L
150 400 için βea L a L L β=1.2 0.0014 1.0L a
400 için 250ea L L a
Buradaki terimler aşağıda açıklanmıştır.
L : Kaynak uzunluğu.
Le : Etkin kaynak uzunluğu.
a : Etkin kaynak kalınlığı (kaynak enkesiti içine çizilebilen üçgenin yüksekliği).
: Azaltma katsayısı.
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 82
Kaynaklı Birleşimlerin Dayanımı (13.2.4)
Kaynaklı birleşimlerin tasarım dayanımı, Rn veya güvenli dayanımı, Rn/, esas
metalin çekme ve kayma etkisinde kırılma sınır durumları ile kaynak metalinin kırılma
sınır durumuna göre hesaplanan değerlerin küçüğü olarak alınacaktır.
Esas metal karakteristik dayanımı, RnBM, ve kaynak metali karakteristik dayanımı,
Rnw, sırasıyla, Denk.(13.1) ve Denk.(13.2) kullanılarak hesaplanacaktır.
nBM nBM BMR F A
nw nw weR F A
Denk.(13.1)
Denk.(13.2)
Buradaki terimler aşağıda açıklanmıştır.
FnBM : Esas metal karakteristik gerilmesi.
Fnw : Kaynak metali karakteristik gerilmesi.
ABM : Kaynak uzunluğu boyunca esas metal yüzey alanı.
Awe : Etkin kaynak alanı.
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 83
, , FnBM ve Fnw nin değerleri Tablo 13.5 te verilmiştir.
Köşe kaynakların karakteristik gerilmesi, Fnw, köşe kaynakların boyuna eksenlerinin kuvvet
doğrultusuyla yaptığı açı gözönüne alınmaksızın, Tablo 13.5 ten alınabilir.
Köşe kaynakların boyuna eksenlerinin kuvvet doğrultusuyla yaptığı açı gözönüne alındığında
ise kaynakların mevcut dayanımları (tasarım dayanımı, Rnw veya güvenli dayanımı, Rnw/),
= 0.75 (YDKT) veya = 2.00 (GKT)
alınarak, aşağıda verildiği şekilde de hesaplanabilir.
(a) Ağırlık merkezinden geçen eksenel yük etkisindeki, birbirine paralel veya aynı eksen
üzerindeki üniform kalınlıklı köşe kaynak grubunun karakteristik dayanımı Denk.(13.3) ve
Denk.(13.4) kullanılarak hesaplanabilir.
nw nw weR F A Denk.(13.3)
1.5
nw E0.60 1.0 0.50sin θF F Denk.(13.4)
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 84
(b) Ağırlık merkezinden geçen eksenel yük etkisindeki, eksenine paralel ve eksenine dik yük
etkisindeki köşe kaynaklardan oluşan üniform kalınlıklı kaynak grubunun karakteristik dayanımı,
Denk.(13.5) ve Denk.(13.6) ile hesaplanan değerlerin büyüğüne eşit alınacaktır.
nw nwl nwtR R R
nw nwl nwt0.85 1.5R R R
Denk.(13.5)
Denk.(13.6)
Buradaki terimler aşağıda açıklanmıştır.
FE : Kaynak metali karakteristik çekme dayanımı.
: Kaynak boyuna ekseni ile yük doğrultusunun oluşturduğu açı (derece).
Rnwl : Eksenine paralel yük etkisindeki köşe kaynakların toplam karakteristik dayanımı.
Rnwt : Eksenine dik yük etkisindeki köşe kaynakların toplam karakteristik dayanımı.
Rnwl ve Rnwt, köşe kaynakların boyuna eksenlerinin kuvvet doğrultusuyla yaptığı açı gözönüne
alınmaksızın hesaplanan toplam karakteristik dayanımlardır.
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 85
Esas metalin kayma etkisinde kırılma durumları
(A) Kaynak Eksenine
Paralel Kuvvet Etkisi
(B) Kayma Gerilmeleri Altında
Esas Metalin Kırılma Durumu
(C) Kayma Gerilmeleri Altında
Esas Metalin Kırılma Durumu
(A) Loaded Connection (B) Base Metal Failure Mode 1 (Shear) (C) Base Metal Failure Mode 2 (Shear)
(A) Kaynak Eksenine
Paralel Kuvvet Etkisi
(B) Kayma Gerilmeleri Altında
Esas Metalin Kırılma Durumu
(C) Kayma Gerilmeleri Altında
Esas Metalin Kırılma Durumu
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 86
ÖRNEK 1. Aşağıda köşe kaynaklı uç birleşim detayı verilen, 14200 enkesit
boyutlarına sahip eleman, sabit ve hareketli yükler altında, sırasıyla, PG = 100kN ve
PQ = 250kN eksenel çekme kuvvetleri etkisindedir.
a. Birleşimin karakteristik dayanımının belirlenmesi.
b. Birleşimin tasarım dayanımının kontrolü (YDKT).
c. Birleşimin güvenli dayanımının kontrolü (GKT).
Malzeme (Tablo 2.1A)
S 355 Fy = 355 N/mm2 Fu = 510 N/mm2
Enkesit
14200 t = 14.0 mm b = 200 mm
Kaynak metali (1.3.6)
FE = 550 N/mm2 > Fu = 510 N/mm2 (2.4)
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 87
200
250 14200
2506
t = 16
14
16
6 250
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 88
Çözüm
a. Birleşimin karakteristik dayanımının belirlenmesi,
Birleşen eleman kenarı ile birleşilen yüzey arasındaki 90 lik açının uygunluğu,
60 90 120 (13.2.2)
Köşe kaynağın etkin kalınlığı, a (13.2.2.2)
13 mm < t = 14 mm 19 mm amin = 4 mm < a = 6 mm (Tablo 13.4)
amaks = 0.7(14.0 – 2.0) = 8.4 mm < a = 6 mm
Köşe kaynağın etkin uzunluğu, Le (13.2.2.2)
L = 250 – 2a = 250 – 2(6) = 238 mm (13.2.2)
L = 238 mm Maks.(6 6.0 = 36 mm; 40 mm) = 40 mm
L = 238 mm b = 200 mm
L = 238 mm 150(6.0) = 900 mm olduğundan Le = 238 mm
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 89
Köşe kaynağın etkin alanı, Awe (13.2.2.1)
Köşe kaynaklı birleşimin karakteristik dayanımı,
Dayanım, aşağıda gösterildiği gibi birim kaynak uzunluğu kullanılarak hesaplanabilir.
26.0 238 1428 mmwe eA aL
nw E
nw nw
0.60
6.0 mm
F F
R F a
a
2
nw
3
nw
nw
0.60 550 330 N/mm
330 6.0 10 1.980 kN/mm
2 1.980 238 942.48 kN
F
R
R
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 90
Esas metal karakteristik dayanımı, RnBM (13.4.2)
Dayanım, aşağıda gösterildiği gibi birim uzunluk kullanılarak hesaplanabilir.
Kayma etkisinde kırılma sınır durumu için
nBM u
nBM nBM
0.60F F
R F t
3
nBM
nBM
0.60 510 14.0 10 4.284 kN/mm
2 4.284 238 2039.18 kN
R
R
Birleşimin karakteristik dayanımının belirlenmesinde, kaynak metali dayanımı
belirleyicidir.
n nw nBM
n
Min. ; Min. 4.284;1.980 1.980 kN/mm
942.48 kN
R R R
R
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 91
YDKT (5.2.2) GKT (5.2.3)
Gerekli çekme kuvveti dayanımı (5.3.1) Gerekli çekme kuvveti dayanımı (5.3.2)
Tasarım dayanımı
(Tablo 13.5)
Güvenli dayanım
(Tablo 13.5)
1.2 1.6
1.2 100 +1.6 250 =520 kN
u G QP P P
100 250 350 kN
a G QP P P
nw 0.75(942.48) 706.86 kNdR R
5200.74 1.0
706.86
u
d
P
R
3500.74 1.0
471.24
a
g
P
R
nw 942.48 2.00 471.24 kNgR R
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 92
ÖRNEK 2. Aşağıdaki şekilde köşe kaynaklı birleşim detayı verilen düğüm noktası
levhası, sabit ve hareketli yükler altında sırasıyla, PG = 300kN ve PQ = 750kN
eksenel çekme kuvveti etkisindedir.
a.Birleşimin karakteristik dayanımının belirlenmesi
b.Birleşimin tasarım dayanımının kontrolü (YDKT)
c.Birleşimin güvenli dayanımının kontrolü (GKT)
Malzeme (Tablo 2.1A)
S 355 Fy = 355 N/mm2 Fu = 510 N/mm2
Bağlanan elemanların kalınlıkları
tf = 18.0 mm t = 10.0 mm
Kaynak metali (1.3.6)
FE = 550 N/mm2 > Fu = 510 N/mm2 (2.4)
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 93
65
60
15
01
50
15
01
50
60
A-A
HE 280 B18
A
A
5 720
5 720
A
36
03
60
t = 10
72
0
60.0°
A-A KESİTİ
PG = 300kN
PQ
= 750kN
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 94
Çözüm
a. Birleşimin karakteristik dayanımının belirlenmesi,
Birleşen eleman kenarı ile birleşilen yüzey arasındaki 90 lik açının uygunluğu,
60 90 120 (13.2.2)
Köşe kaynağın etkin kalınlığı, a (13.2.2.2)
6 mm < t = 10 mm 13 mm amin = 3.5 mm < a = 5 mm (Tablo 13.4)
Köşe kaynağın etkin uzunluğu, Le (13.2.2.2)
L = 720 – 2a = 720 – 2(5) = 710 mm (13.2.2)
L = 710 mm Maks.(6 5.0 = 30 mm; 40 mm) = 40 mm
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 95
Köşe kaynağın etkin alanı, Awe (13.2.2.1)
Köşe kaynaklı birleşimin karakteristik dayanımı, köşe kaynakların boyuna ekseninin
kuvvet doğrultusuyla yaptığı açı gözönüne alınarak hesaplanabilir.
22 5.0 710 7100 mmwe eA aL
1.5
nw E
nw nw we
0.60 1.0 0.50sin θF F
R F A
1.5 o 2
nw
3
nw
3
nw
nw
0.60 550 1.0 0.5sin 60 462.98 N/mm
462.98 7100 10 3287.30 kN
462.98 5.0 10 2.315 kN/
vey
mm
2 2.315 710 328
a
7.30 kN
F
R
R
R
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 96
YDKT (5.2.2) GKT (5.2.3)
Gerekli çekme kuvveti dayanımı (5.3.1) Gerekli çekme kuvveti dayanımı (5.3.2)
Tasarım dayanımı
(Tablo 13.5)
Güvenli dayanım
(Tablo 13.5)
1.2 1.6
1.2 300 +1.6 750 =1560 kN
u G QP P P
300 750 1050 kN
a G QP P P
nw 0.75(3287.30) 2465.48 kNdR R
15600.63 1.0
2465.48
u
d
P
R
10500.64 1.0
1643.65
a
g
P
R
nw 3287.30 2.00 1643.65 kNgR R
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 97
ÖRNEK 3. Aşağıda köşe kaynaklı uç birleşim detayı verilen, UPE 240 enkesitli
eleman, sabit ve hareketli yükler altında, sırasıyla, PG = 130kN ve PQ = 300kN
eksenel çekme kuvvetleri etkisindedir.
a. Birleşimin karakteristik dayanımının belirlenmesi.
b. Birleşimin tasarım dayanımının kontrolü (YDKT).
c. Birleşimin güvenli dayanımının kontrolü (GKT).
Malzeme (Tablo 2.1A)
S 275 Fy = 275 N/mm2 Fu = 430 N/mm2
Enkesit
UPE 240 d = 240 mm tf = 12.5 mm tw = 7 mm
Kaynak metali (1.3.6)
FE = 550 N/mm2 > Fu = 430 N/mm2 (2.4)
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 98
240240
240
UPE 240
UPE 24010
t=10
7
3.5
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 99
Çözüm
a. Birleşimin karakteristik dayanımının belirlenmesi,
Birleşen eleman kenarı ile birleşilen yüzey arasındaki 90 lik açının uygunluğu,
60 90 120 (13.2.2)
Köşe kaynağın etkin kalınlığı, a (13.2.2.2)
6 mm < t = 7 mm 13 mm amin = 3.5 mm a = 3.5 mm (Tablo 13.4)
amaks = 0.7(7.0 – 2.0) = 3.5 mm a = 3.5 mm
Köşe kaynaklı birleşimin karakteristik dayanımı,
Kaynak metali karakteristik dayanımı, Rnw (13.2.4(b))
nw nwl nwt
nw nwl nwt0.85 1.5
R R R
R R R
Denk.(13.5)
Denk.(13.6)
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 100
Köşe kaynağın etkin uzunluğu, Le (13.2.2.2)
Kuvvete paralel köşe kaynaklar için
L = 240 – a = 240 – 3.5 = 236.5 mm (13.2.2)
L = 236.5 mm Maks.(6 3.5 = 21 mm; 40 mm) = 40 mm
L = 236.5 mm 150(3.5) = 525 mm olduğundan Le = 236.5 mm
Kuvvete dik köşe kaynak için
L = 240 (Köşe bölgelerde kaynağın sürekliliğinin devam ettiği varsayılmıştır)
L = 240 mm Maks.(6 3.5 = 21 mm; 40 mm) = 40 mm
3
nwl nw we E
3
nwt nw we E
0.60 2 3.5 236.5 10 546.32 kN
0.60 3.5 240 10 277.20 kN
R F A F
R F A F
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 101
13.2.4(b) uyarınca, üniform kalınlıklı kaynak grubunun karakteristik dayanımı,
Denk.(13.5) ve Denk.(13.6) ile hesaplanan değerlerin büyüğüne eşit alınacaktır.
nw
nw
nw
546.32 277.20 823.52 kN
0.85 546.32 1.5 277.20 880.17 kN
880.17 kN
R
R
R
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 102
YDKT (5.2.2) GKT (5.2.3)
Gerekli çekme kuvveti dayanımı (5.3.1) Gerekli çekme kuvveti dayanımı (5.3.2)
Tasarım dayanımı
(Tablo 13.5)
Güvenli dayanım
(Tablo 13.5)
1.2 1.6
1.2 130 1.6 300 636 kN
u G QP P P
130 300 430 kN
a G QP P P
nw 0.75(880.17) 660.13 kNdR R
6360.96 1.0
660.13
u
d
P
R
4300.98 1.0
440.09
a
g
P
R
nw 880.17 2.00 440.09 kNgR R
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 103
ÖRNEK 4. Aşağıda IPE enkesitli elemanın köşe kaynaklı uç birleşim detayı
verilmektedir. Kaynak grubuna e = 300mm dışmerkezlik ile etkiyen sabit ve hareketli
yükler, sırasıyla, PG = 30kN ve PQ = 70 kN dur.
a. Kaynak grubunun (YDKT) ve (GKT) esaslarıyla gerekli kontrolleri
Malzeme (Tablo 2.1A)
S 275 Fy = 275 N/mm2 Fu = 430 N/mm2
Enkesit
IPE 300 d = 300 mm tf = 10.7 mm bf =150 mm tw = 7.1 mm
Kolon tf = 20 mm
Kaynak metali (1.3.6)
FE = 480 N/mm2 > Fu = 430 N/mm2 (2.4)
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 104
P = 100 kN
4 200
xx
y
y
4 150
4 50
4 200
e = 300mm
10.7
300
10.7
150
139.3
150
tf = 20 mm
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 105
Çözüm
Köşe kaynağın etkin kalınlığı, a (13.2.2.2)
6 mm < t = 7.1 mm 13 mm amin = 3.5 mm a = 4.0 mm (Tablo 13.4)
Kesme kuvvetinin sadece gövdedeki köşe kaynaklar ile, dışmerkezlik momentinin ise
tüm kaynak dikişleri ile aktarıldığı varsayılabilir.
YDKT (5.2.2) GKT (5.2.3)
Gerekli dayanım (5.3.1) Gerekli dayanım (5.3.2)
1.2 1.6
1.2 30 1.6 70 148 kN
148 0.30 44.40kNm
u G Q
u u
P P P
M P e
30 70 100 kN
M 100 0.30 30kNm
a G Q
a a
P P P
P e
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 106
Dışmerkezlik momenti etkisi için kaynak kontrolü,
Atalet momenti birim kaynak kalınlığı için hesaplanabilir.
3
2
2 4
200 2 4 12 4 50 2 4 1 139.3 ....
12
... 2 150 2 4 1 150 10853047mm / mm
wI
YDKT (5.2.2) GKT (5.2.3)
nw
20.75(0.6 ) 216 N/mm480vF F
nw
2(0.6 480) 2.00 144 N/mmvF F
0.614 kN/mm
44400150
10853047t
u
w
fM
cI
0.614 kN/mm
kN/mm0.216 4 0.864
t
v
f
F
0.415 kN/mm
30000150
10853047t
a
w
fM
cI
0.415 kN/mm
kN/mm0.144 4 0.576
t
v
f
F
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 107
Gövde kaynaklarının kesme kuvveti için yeterliliğinin kontrolü*
nw nw wg
2
nw E
2
wg
3
nw
0.60 0.60 480 288 N/mm
2 4 200 2 4 1536 mm
288 1536 10 442.37 kN
e
R F A
F F
A aL
R
YDKT (5.2.2) GKT (5.2.3)
Tasarım dayanımı
(Tablo 13.5)
Güvenli dayanım
(Tablo 13.5)
nw 0.75(442.37) 331.78 kNdR R nw 442.37 2.00 221.19 kNgR R
1480.45 1.0
331.78
u
d
P
R
1000.45 1.0
221.19
a
g
P
R
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 108
(*) Gövde kaynaklarının kesme kuvveti etkisi için kontrolü gerilme esaslı olarak
yapılabilir.
YDKT (5.2.2) GKT (5.2.3)
nw
20.75(0.6 ) 216 N/mm480vF F
3 296.35 N/mm
14810
1536v
u
wg
fP
A
2 296.35 N/mm N/mm216v vf F
nw
2(0.6 480) 2.00 144 N/mmvF F
3 265.10 N/mm
10010
1536v
a
wg
fP
A
2 265.10 N/mm N/mm144v vf F
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 109
Gövde kaynağında kesme kuvveti+ dışmerkezlik momenti etkisi için kontrol,
Kontrol birim kaynak kalınlığı için yapılabilir.
YDKT (5.2.2) GKT (5.2.3)
nw
20.75(0.6 ) 216 N/mm480vF F nw
2(0.6 480) 2.00 144 N/mmvF F
0.265 kN/mm
200 2 430000
10853047 2t
a
w
fM
cI
2 2kN/mm
kN/mm
0.393 0.385 0.550
0.216 4 0.864
r
v
f
F
0.385 kN/mm
148
2 1 200 2 4v
u
wg
fP
A
0.393 kN/mm
200 2 444400
10853047 2t
u
w
fM
cI
0.260 kN/mm
100
2 1 200 2 4v
a
wg
fP
A
2 2kN/mm
kN/mm
0.265 0.260 0.371
0.144 4 0.576
r
v
f
F
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 110
ÖRNEK 5. Aşağıda mesnet elemanın köşe kaynaklı uç birleşim detayı verilmektedir.
Kaynak grubunun ağırlık merkezine e dışmerkezliği ile etkiyen sabit ve hareketli yükler,
sırasıyla,
PG = 15kN ve PQ = 20 kN dur.
a. Kaynak grubunun (YDKT) ve (GKT) esaslarıyla yeterliliğinin kontrolü
Malzeme (Tablo 2.1A)
S 275 Fy = 275 N/mm2 Fu = 430 N/mm2
Kaynak metali (1.3.6)
FE = 480 N/mm2 > Fu = 430 N/mm2 (2.4)
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 111
4
4
4
250
t=10mm
110
PG
PQ
250
xx
y
y
xg e
110tf = 20 mm
e=220mm
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 112
Köşe kaynağın etkin kalınlığı, a (13.2.2.2)
6 mm < t = 10 mm 13 mm amin = 3.5 mm a = 4.0 mm (Tablo 13.4)
amaks= 0.7(t-2mm)=0.7(10-2)=5.6 mm a = 4.0 mm
Kaynak grubunun dayanım kontrolünde elastik yöntem ile birim kaynak kalınlığı için
hesap yapılabilir. Krater kayıpları ihmal edilmiştir.
22 110 1 250 1 470mmwA
2 110 1 110 / 225.74mm
470gx
Kaynak grubu kesme kuvveti ve burulma momenti etkisinde olduğundan, elastik
yöntemde burulma momenti etkisi aşağıdaki genel ifade ile göz önüne alınabilir.
TM df
J
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 113
3
2 4250 12 110 1 125 4739583.33mm / mm
12xI
3
2
2 4
110 12 2 110 1 55 25.74 ....
12
..... 250 1 25.74 575822.71mm / mm
yI
44739583.33 575822.71 5315406mm / mmx yJ I I
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 114
YDKT (5.2.2) GKT (5.2.3)
Gerekli dayanım (5.3.1) Gerekli dayanım (5.3.2)
1.2 1.6
1.2 15 1.6 20 50 kN
50 84.26 220 15213kNmm
u G Q
u u
P P P
M P e
15 20 35 kN
M
35 84.26 220 10649kNmm
a G Q
a a
P P P
P e
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 115
YDKT (5.2.2) GKT (5.2.3)
22
kN/mm
0.358 0.241 0.106
0.499
rf
0.106 kN/mm50
470v
u
w
fP
A
0.358 kN/mm15213
1255315406
xTu
w
fM
yI
0.241 kN/mm15213
84.265315406
yTu
w
fM
xI
0.251 kN/mm10649
1255315406
xTa
w
fM
yI
0.169 kN/mm10649
84.265315406
yTa
w
fM
xI
0.074 kN/mm35
470v
a
w
fP
A
22
kN/mm
0.251 0.169 0.074
0.349
rf
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 116
YDKT GKT
nw
20.75(0.6 ) 216 N/mm480vF F
kN/mm
kN/mm
0.499
0.216 4 0.864
r
v
f
F
nw
2(0.6 480) 2.00 144 N/mmvF F
0.349kN/mm
kN/mm0.144 4 0.576
r
v
f
F
mm0.499
2.31mm 40.216
r
v
fa
F
a
mm0.349
2.42mm 40.144
r
v
fa
F
a
Kaynak grubunun yeterliliğinin kontrolü yukarıda gösterildiği gibi, dayanım kontrolü
veya kaynak kalınlığı kontrolü şeklinde yapılabilir.
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 117
3. BULONLAR (13.3)
Bulonlar (cıvatalar), altıgen başlıklı, silindirik gövdeli birleşim araçlarıdır. Bir bulonlu
birleşim, birleştirilecek parçalarda açılan deliğe bulonların yerleştirilmesinden sonra
diş açılmış gövde kısımlarına tutturulan somunların döndürülerek sıkılmasıyla teşkil
edilmektedir.
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 118
Bir bulonu oluşturan elemanlar aşağıdaki şekilde gösterilmiştir.
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 119
Genel (13.3.1)
Tüm bulonlar, somunlar ve pulların 1.2.5 te verilen ilgili standartlara uygun olması
sağlanacaktır. Bu standartlarda belirtilen esaslar 2.2 de verilen bulon sınıfları için
geçerlidir. Ayrıca, bu bölümde verilen kurallar diş açılmış çubuklar için de
uygulanacaktır.
Normal Bulonlar (13.3.2)
Tablo 2.2 de verilen 4.6, 4.8, 5.6, 5.8 ve 6.8 bulon sınıfları normal bulonlar olarak
dikkate alınacak ve bu bulonlar, 1.2.5 te verilen ilgili standartlarda belirtilen koşullara
uygun olarak kullanılacaktır.
Bu tür bulonlar basit sıkma yönteminin uygulandığı ezilme etkili birleşimlerde
kullanılacak ve montajları sırasında öngerme kuvveti uygulanmayacaktır.
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 120
Yüksek Dayanımlı Bulonlar (13.3.3)
Tablo 2.2 de verilen 8.8 ve 10.9 bulon sınıfları yüksek dayanımlı bulonlar olarak
tanımlanacak ve bu bulonlar, 1.2.5 te verilen ilgili standartlarda belirtilen koşullara
uygun olarak kullanılacaktır.
Montaj sırasında tüm düğüm noktası yüzeyleri, yüzey pullarından temizlenecektir.
Bu tür bulonlar basit sıkma yönteminin uygulandığı ezilme etkili birleşimlerde de
kullanılabilir.
Bulonlara uygulanacak sıkma yöntemi proje çizimleri üzerinde açık olarak
tanımlanacaktır.
Önçekme verilerek kullanılacak tüm yüksek dayanımlı bulonlara, Tablo 13.6 da
verilen çekme kuvvetlerinden az olmayacak şekilde önçekme uygulanacaktır.
Önçekme kuvveti uygulamasında, somun döndürme, çekme kuvvetini doğrudan
belirten göstergeç, çekme kontrollü bulon, göstergeli sıkma anahtarı yöntemlerinden
biri kullanılabilir.
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 121
Bulon gövdesinde kesme kırılması sınır durumu Bulon deliğinde ezilme sınır durumu
Yönetmelikte bulonlu birleşimler,
Ezilme etkili birleşimler
Sürtünme etkili(kayma kontrollü) birleşimler
olarak sınıflandırılmaktadır.
Ezilme etkili birleşimlerde sınır durumlar
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 122
Ezilme etkili birleşimin bir bulonunun karakteristik dayanımı, kayma
etkisinde bulon gövdesi kırılma sınır durumu için Denk.(13.10b) kullanılarak
hesaplanan karakteristik kesme kuvveti dayanımı ile Bölüm 13.3.13 e göre
hesaplanan, bulon deliğinin karakteristik ezilme kuvveti dayanımlarının
küçüğü olarak alınacaktır. Birleşimin dayanımı ise, birleşimdeki her bir
bulonun dayanımlarının toplamı alınarak hesaplanacaktır, (Bölüm 13.3.9)
Sürtünme etkili (kayma kontrollü) birleşimler, birleşen parçaların temas
yüzeyleri arasında kaymayı önleyecek şekilde ve ezilme etkili birleşimler için
tanımlanan bulon gövdesi kırılma sınır durumu ve bulon deliği ezilme sınır
durumu dikkate alınarak boyutlandırılacaktır, (Bölüm 13.3.11).
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 123
Bulonların Karakteristik Çekme ve Kayma Gerilmesi Dayanımları (13.3.4)
Bulonların karakteristik çekme gerilmesi dayanımı, Fnt, Tablo 2.2 de verilen bulon
malzemesi karakteristik çekme dayanımı, Fub ye bağlı olarak, Denk.(13.7) ile
hesaplanacaktır.
nt ub0.75F F Denk.(13.7)
Bulonların karakteristik kayma gerilmesi dayanımı, Fnv, aşağıdaki iki durum dikkate
alınarak elde edilecektir.
(a) Bulonun diş açılmış gövde bölümü kayma düzlemi içinde ise Denk.(13.8) ile
hesaplanacaktır.
(b) Bulonun diş açılmış gövde bölümü kayma düzlemi dışında ise Denk.(13.9) ile
hesaplanacaktır
nv ub0.450F F Denk.(13.8)
nv ub0.563F F Denk.(13.9)
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 124
Her bir bulon sınıfı için karakteristik çekme ve kayma dayanımları Tablo 13.7 de
verilmiştir. Normal bulonların (4.6, 4.8, 5.6, 5.8 ve 6.8) karakteristik kayma
dayanımları, diş açılmış gövde bölümünün konumundan bağımsız olarak sadece
Denk.(13.8) ile hesaplanacaktır.
Perçin malzemesinin akma gerilmesi ve çekme dayanımının deneysel olarak
belirlenmesi koşuluyla, perçinlerin karakteristik çekme gerilmesi dayanımı
Denk.(13.7), kayma gerilmesi dayanımı ise Denk.(13.9) ile belirlenecektir.
Perçinlerin güvenli dayanımları, ezilme etkili bulonlar için verilen esaslar kullanılarak
hesaplanacaktır.
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 125
Bulon Deliği Boyutları ve Uygulaması (13.3.5)
Bulonlar için maksimum delik boyutları Tablo 13.8 de verilmiştir. Diğer kural ve
koşullar için Bkz. 13.3.5.
Bulon
Delik Boyutları
Standart
Dairesel
Delik Çapları
Büyük Dairesel
Delik Çapları
Kısa Oval Delik
(Genişlik ×
Uzunluk)
Uzun Oval
Delik
(Genişlik ×
Uzunluk)
M16
M20
M22
M24
M27
M30
M36
18
22
24
26
30
33
d + 3
20
24
28
30
35
38
d + 8
18 × 22
22 × 26
24 × 30
26 × 32
30 × 37
33 × 40
(d + 3) × (d + 10)
18 × 40
22 × 50
24 × 55
26 × 60
30 × 67
33 × 75
(d + 3) × 2.5d
TABLO 13.8 – KARAKTERİSTİK DELİK BOYUTLARI, (mm)
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 126
Minimum Bulon Aralığı (13.3.6)
Standart dairesel, büyük dairesel ve oval deliklerin merkezleri arasındaki uzaklık, s,
karakteristik bulon çapı d nin 3 katından az olmamalıdır, (s 3d).
Ancak yerinde uygulanabilirliğinin gösterilmesi koşuluyla, bu uzaklığın, s < 3d olarak
belirlenmesine izin verilebilir.
Eleman Kenarına Minimum Uzaklık (13.3.7)
Standart dairesel delik çapı merkezinden itibaren parça kenarına uzaklık, herhangi
bir doğrultuda olmak üzere, Tablo 13.9 da verilen veya 13.3.13 ün gerektirdiği
değerden az olamaz.
Büyük dairesel delik veya oval delik merkezinden itibaren parça kenarına uzaklık,
standart dairesel delik çapının gerektirdiği değere, Tablo 13.10 da verilen
uygulanabilir C değeri ilave edilerek hesaplanan uzaklıktan az olamaz
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 127
Bulon Çapı Kenara Olan Minimum Uzaklık
16
20
22
24
27
30
36
> 36
22
26
29
32
36
40
48
1.30d
a: Büyük dairesel delik çapı veya oval delik çaplarına uygulanacak
artım değerleri için Bkz. Tablo 13.10.
TABLO 13.9 – STANDART DAİRESEL DELİK ÇAPIa MERKEZİNDEN
PARÇA KENARINA OLAN MİNİMUM UZAKLIK, (mm)
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 128
Maksimum Bulon Aralığı ve Kenara Uzaklık (13.3.8)
Herhangi bir bulonun merkezinin en yakın kenara olan maksimum uzaklığı, bağladığı
parçanın kalınlığının 12 katını ve 150mm yi aşamaz.
Boyalı veya korozyon etkisinde olmayan boyasız elemanlarda, bir profil ile bir levhayı
veya iki levhayı sürekli olarak birbirine bağlayan bulonların kuvvet doğrultusundaki
aralıkları, birleşen ince parçanın kalınlığının 14 katını ve 200mm yi aşamaz.
Bu boyutlar, temas halindeki iki profilin birbirine sürekli olarak bağlantısını sağlayan
bulonlu birleşimler için geçerli değildir.
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 129
Bulonların Çekme ve Kesme Kuvveti Dayanımları (13.3.9)
Öngermeli yüksek dayanımlı bulonların, basit sıkılan bulonların ve diş açılan
çubukların karakteristik çekme kuvveti veya kesme kuvveti dayanımı, çekme
etkisinde kopma veya kayma etkisinde kırılma sınır durumları esas alınarak,
hesaplanacaktır.
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 130
n nt nt bR R F A
n nv nv sp bR R F n A
Denk.(13.10a)
Denk.(13.10b)
Tasarım çekme kuvveti veya kesme kuvveti dayanımı, Rn (YDKT) veya güvenli
çekme kuvveti veya kesme kuvveti dayanımı, Rn/ (GKT),
= 0.75 (YDKT) veya = 2.00 (GKT)
alınarak belirlenecektir.
Buradaki terimler aşağıda açıklanmıştır.
Ab : Diş açılmamış bulon gövdesi karakteristik enkesit alanı.
Fnt : Tablo 13.7 de verilen karakteristik çekme gerilmesi dayanımı.
Fnv : Tablo 13.7 de verilen karakteristik kayma gerilmesi dayanımı.
Rnt : Karakteristik çekme kuvveti dayanımı.
Rnv : Karakteristik kesme kuvveti dayanımı.
nsp : Kayma düzlemi sayısı.
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 131
Gerekli çekme kuvveti dayanımı, birleşim parçasının şekildeğiştirmesi nedeniyle
meydana gelen bulon boyuna eksenine paralel ilave kaldırma kuvvetini de
kapsayacaktır.
Etkiyen kuvvet
Bulon eksenel kuvveti
Kaldırma
kuvveti
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 132
Çekme ve Kesme Kuvvetinin Ortak Etkisindeki Ezilme Etkili Birleşimler (13.3.10)
Çekme ve kesme kuvvetinin ortak etkisindeki bir bulonun karakteristik çekme kuvveti dayanımı
kopma sınır durumu için Denk.(13.11) ile hesaplanacaktır.
n nt bR F A Denk.(13.11)
Tasarım çekme kuvveti dayanımı, Rn (YDKT) veya güvenli çekme kuvveti dayanımı, Rn/
(GKT),
= 0.75 (YDKT) veya = 2.00 (GKT)
alınarak belirlenecektir. Buradaki terimler aşağıda açıklanmıştır.
Fnt : Kesme kuvveti etkisi dikkate alınarak elde edilen azaltılmış karakteristik çekme gerilmesi.
Fnt : Tablo 13.7 de verilen karakteristik çekme gerilmesi dayanımı.
Fnv : Tablo 13.7 de verilen karakteristik kayma gerilmesi dayanımı.
frv: YDKT veya GKT yük birleşimleri altında bulonun karakteristik gövde alanındaki en büyük
kayma gerilmesi
ntnt rv nt
nv
1.3 nt
FF F f F
F
ntnt rv nt
nv
1.3 nt
FF F f F
F
(YDKT) (GKT)
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 133
Gerekli kayma gerilmesi, fv
Gere
kli
çekm
e g
erilm
esi, f
t
Bulondaki kayma gerilmesi, fv, kayma tasarım veya güvenlik gerilmesinin %30’una eşit veya
daha küçük ( fv 0.30Fv ) ise, etkilerin birlikte dikkate alınmasına gerek yoktur.
Çekme ve kesme kuvveti etkileşimi
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 134
Birleşimdeki her bir bulon için karakteristik gövde alanı gözönüne alınarak
hesaplanan en büyük kayma gerilmesi, frv, değeri,
YDKT için tasarım kayma gerilmesi (=Fnv) veya
GKT için güvenli kayma gerilmesi (=Fnv/) değerine eşit veya daha küçük olmalıdır.
Sürtünme Etkili Birleşimlerde Yüksek Dayanımlı Bulonlar (13.3.11)
Sürtünme etkili (kayma kontrollü) birleşimler, birleşen parçaların temas yüzeyleri
arasında kaymayı önleyecek şekilde ve ezilme etkili birleşimlerin sınır durumları
dikkate alınarak boyutlandırılacaktır.
Sürtünme etkili birleşimlerin bulonlarının besleme levhasını da bağladığı durumlarda,
kayma etkisindeki tüm yüzeyler mevcut kayma dayanımını sağlayacak şekilde
hazırlanacaktır.
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 135
Bir bulon için sürtünme etkili karakteristik kayma kuvveti dayanımı, sürtünme etkili kayma sınır
durumu esas alınarak Denk.(13.12) ile hesaplanacaktır.
n u f b sR D h T n Denk.(13.12)
Sürtünme etkili tasarım kayma kuvveti dayanımı, Rn (YDKT) veya sürtünme etkili güvenli
kayma kuvveti dayanımı, Rn/ (GKT), aşağıda tanımlanan durumlara göre,
(a) Standart dairesel delikler ve boyuna ekseni yük doğrultusuna dik oval delikler için
= 1.00 (YDKT) veya = 1.50 (GKT)
(b) Büyük dairesel delikler ve boyuna ekseni yük doğrultusuna paralel kısa oval delikler için
= 0.85 (YDKT) veya = 1.76 (GKT)
(c) Uzun oval delikler için
= 0.70 (YDKT) veya = 2.14 (GKT)
alınarak belirlenecektir. Buradaki terimler aşağıda açıklanmıştır.
Du : Bulon montajı sırasında uygulanan ortalama önçekme kuvvetinin karakteristik minimum önçekme
kuvvetine oranını gösteren bir katsayı olarak tanımlanır ve 1.0 değerine eşit alınacaktır. Uygunluğu
gösterilmek koşuluyla, Du 1.13 olmak üzere, farklı değerler de kullanılabilir.
ns : Sürtünme etkili kayma düzlemi sayısı.
Tb : Tablo 13.6 da verilen minimum bulon önçekme kuvveti.
: Tablo 13.11 de A, B, C ve D Sınıfı yüzeyler için verilen veya deneysel olarak belirlenen ortalama
sürtünme katsayısı (0.20 0.50).
hf : Aşağıda tanımlandığı şekilde belirlenen besleme levhası katsayısı (1.0 veya 0.85).
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 136
Çekme ve Kesme Kuvvetinin Ortak Etkisindeki Sürtünme Etkili Birleşimler
(13.3.12)
Bir sürtünme etkili birleşime ayrıca bir dış çekme kuvveti etkimesi halinde, her bir
bulon için Bölüm 13.3.11 de hesaplanan sürtünme etkili mevcut kayma kuvveti
dayanımı (YDKT için sürtünme etkili tasarım kayma kuvveti dayanımı veya GKT için
sürtünme etkili güvenli kayma kuvveti dayanımı) aşağıdaki şekilde elde edilecek ksc
katsayısı ile çarpılarak azaltılacaktır.
usc
u b b
1T
kD T n
asc
u b b
1.51
Tk
D T n (YDKT) (GKT) Denk.(13.13)
Buradaki terimler aşağıda açıklanmıştır.
Ta : GKT yük birleşimleri altında hesaplanan gerekli çekme kuvveti dayanımı.
Tu : YDKT yük birleşimleri altında hesaplanan gerekli çekme kuvveti dayanımı.
nb : Çekme kuvveti etkisindeki bulon sayısı.
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 137
Levhada (bulon deliklerinde) ezilme sınır durumu,
Bulon gövdesi ile levha kenarı temas ettiğinde, bu iki yüzey arasında basınç
gerilmeleri oluşmasıyla, bulon gövdesinde ve/veya levhada ezilme, başka bir deyişle,
plastik şekildeğiştirmeler meydana gelecektir.
Ezilme etkisinde
plastik şekildeğiştirme
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 138
Bulon gövdesi ve delik kenarında ezilme gerilmelerinin gerçek dağılımı
bilinmediğinden, basınç etkisindeki bu yüzeyde gerilmelerin düzgün dağıldığı
varsayımı ile silindirik ezilme yüzeyi yerine (d×t) dikdörtgen düzlem alanı gözönüne
alınır. Burada, d ve t sırasıyla bulon gövdesi karakteristik çapı ile birleştirilen eleman
kalınlığını göstermektedir.
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 139
Bulon deliğinin ovalleşmesi,
n u2.4R dtF
Levhada kesme kırılması,
n c u1.2R l tF
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 140
hece dLL 0.5
hci dsL
s : Bulon delik merkezleri arasındaki
uzaklık
Le :Bulon deliği merkezinin birleştirilen
eleman kenarına uzaklığı
dh :Bulon deliği çapı
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 141
Bulon Deliği Ezilme Kuvveti Dayanımı (13.3.13)
Bir bulon deliğinin karakteristik ezilme kuvveti dayanımı, Rn, kayma etkisinde ezilme sınır
durumu esas alınarak, aşağıda açıklandığı şekilde belirlenecektir.
(a) Yükün doğrultusundan bağımsız olarak, standart dairesel, büyük dairesel delikler ve kısa
oval deliklerde veya oval boyuna ekseni yük doğrultusuna paralel olan uzun oval deliklerden
teşkil edilen birleşimler için Denk.(13.14a) ile hesaplanacaktır.
(b) Oval boyuna ekseni yük doğrultusuna dik uzun oval deliklerden teşkil edilen birleşimler için
Denk.(13.14b) ile hesaplanacaktır.
Tasarım ezilme kuvveti dayanımı, Rn (YDKT) veya güvenli ezilme kuvveti dayanımı, Rn/
(GKT),
= 0.75 (YDKT) veya = 2.00 (GKT)
alınarak hesaplanacaktır.
n c u u1.2 2.4R l tF dtF Denk.(13.14a)
n c u u1.0 2.0R l tF dtF Denk.(13.14b)
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 142
Buradaki terimler aşağıda açıklanmıştır.
Fu : Bağlanan eleman malzemesinin karakteristik çekme dayanımı.
d : Bulonun karakteristik gövde çapı (bulonun diş açılmamış gövdesinin çapı).
lc : Kuvvet doğrultusundaki delik kenarı ile en yakın diğer delik kenarı arasındaki veya delik
kenarı ile eleman kenarı arasındaki net uzaklık.
t : Bağlanan elemanın kalınlığı.
(c) Bulonların rijitleştirilmemiş boru ve kutu enkesitli elemanların tüm enkesiti boyunca
geçirilmesiyle teşkil edilen birleşimlerde, 13.6 ve Denk.(13.21a) gözönüne alınacaktır.
Birleşimler için ezilme kuvveti dayanımı, her bir bulon deliği için hesaplanan ezilme kuvveti
dayanımlarının toplamı alınarak elde edilecektir.
Ezilme kuvveti dayanımı, ezilme ve sürtünme etkili birleşimlerin her ikisi için kontrol edilecektir.
Sürtünme etkili birleşimlerde, büyük dairesel delikler ile oval boyuna ekseni kuvvet doğrultusuna
paralel kısa ve uzun oval deliklerin kullanımı 13.3.5 e göre sınırlandırılmıştır.
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 143
ÖRNEK 1. Aşağıda ezilme etkili bulonlu birleşim detayı verilen 12200 enkesit
boyutlarına sahip çekme elemanı, sabit ve hareketli yükler altında, sırasıyla, PG =
80kN ve PQ = 200kN eksenel çekme kuvvetleri etkisindedir.
a. Birleşimin karakteristik dayanımının belirlenmesi
b. Birleşimin tasarım dayanımının kontrolü (YDKT)
c. Birleşimin güvenli dayanımının kontrolü (GKT)
Malzeme (Tablo 2.1A)
S 235 Fy = 235 N/mm2 Fu = 360 N/mm2
Enkesit
12200 t = 12.0 mm b = 200 mm
Bulonlar (Tablo 13.8)
M20 – 8.8 (Standart dairesel delik çapı kullanılacaktır ve diş açılmış bulon gövdesi bölümünün
kayma düzlemi içinde olduğu varsayılacaktır)
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 144
14
I
I12
35 50 50 35
40
60
60
40
200
M20 - 8.8
t=14
12 200
I-I KESİTİ
PG = 80kN
PQ
= 200kN
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 145
Çözüm
a. Birleşimin karakteristik dayanımının belirlenmesi.
Bulon gövdesinde kesme kırılması sınır durumu (13.3.9)
Bulon malzemesinin (8.8) karakteristik çekme dayanımı, Fub (Tablo 2.2)
Bulonun karakteristik kayma gerilmesi dayanımı, Fnv (13.3.4(a) ve Tablo 13.7)
M20-8.8 bulon grubunun karakteristik kesme kuvveti dayanımı, Rnv (Tablo 13.8)
2
nv ub0.450 0.450 800 360 N/mmF F
2
ub 800 N/mmF
2
2
3
nv nv sp b
20314.16 mm
4
360 1 314.16 10 113.10 kN
bA
R F n A
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 146
Bulon deliklerinde ezilme sınır durumu (13.3.13)
Ezilme dayanımı için bulon delik çapı, dh (Tablo 13.8)
Ezilme etkisi altındaki etkin kalınlık, t
Bulon deliğinin karakteristik ezilme kuvveti dayanımı, Rn (13.3.13)
Her bir kenar bulon deliği için
h 20 2.0 22 mmd
12 mm 12 mm 14 mmt
,1
3
,1
3
,1
0.5 35 0.5(22) 24mm
1.2 1.2 24 12 360 10 124.42 kN
124.42 kN 2.4 20 12 360 10 207.36 kN
c e h
ne c u
ne
L L d
R L tF
R
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 147
,2
3
,2
3
,2
,2
0.5 35 50 0.5(22) 74mm
1.2 1.2 74 12 360 10 383.62 kN
383.62 kN 2.4 20 12 360 10 207.36 kN
207.36 kN
c e h
ne c u
ne
ne
L L d
R L tF
R
R
Diğer her bir bulon deliği için
3
3
100 22 78mm
1.2 1.2 78 12 360 10 404.35 kN
404.35 kN 2.4 20 12 360 10 207.36 kN
207.36 kN
c h
n c u
n
n
L s d
R L tF
R
R
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 148
Yönetmelik 13.3.9 uyarınca, ezilme etkili birleşimin bir bulonunun karakteristik
dayanımı, kayma etkisinde bulon gövdesi kırılma sınır durumu için hesaplanan
karakteristik kesme kuvveti dayanımı ile bulon deliği ezilme sınır durumu için
hesaplanan karakteristik ezilme kuvveti dayanımlarının küçüğü olarak alınacaktır.
Kenar bulonlar ve kenar bulon delikleri için
nb nv ne,1 ne,2min ; ;R R R R
nb min 113.10 kN;124.42 kN;207.36 kN 113.10 kNR
Diğer bulonlar ve bulon delikleri için
nb nv nimin ;R R R
nb min 113.10 kN;207.36 kN 113.10 kNR
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 149
Ezilme etkili birleşimin dayanımı, Rn
Tüm bulonların karakteristik dayanımını kayma etkisinde bulon gövdesi kırılma
sınır durumu belirlediğinden, toplam bulon sayısı, n = 5 olmak üzere, birleşimin
karakteristik dayanımı,
n nbR nR
n 5 113.10 565.50 kNR
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 150
YDKT (5.2.2) GKT (5.2.3)
Gerekli çekme kuvveti dayanımı (5.3.1) Gerekli çekme kuvveti dayanımı (5.3.2)
Birleşimin tasarım dayanımı (13.3.9) Birleşimin güvenli dayanımı (13.3.9)
1.2 1.6
1.2 80 +1.6 200 =416 kN
u G QP P P
80 200 280 kN
a G QP P P
0.75(565.49) 424.12 kNd nR R g n / 565.49 2.00 282.75kNR R
4160.98 1.0
424.12
u
d
P
T
2800.99 1.0
282.75
a
g
P
T
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 151
ÖRNEK 2. Aşağıda detayı verilen ezilme etkili bulonlu birleşim, sabit ve hareketli
yükler altında, sırasıyla, PG = 200kN ve PQ = 480kN eğik merkezi kuvvetlerin
etkisindedir.
a. Bulon grubunun tasarım dayanımının kontrolü (YDKT)
b. Bulon grubunun güvenli dayanımının kontrolü (GKT)
Not: Birleşim parçasının şekildeğiştirmesi nedeniyle meydana gelen bulon boyuna
eksenine paralel ilave kaldırma kuvvetinin oluşmadığı varsayılacaktır.
Malzeme (Tablo 2.1A)
S 235 Fy = 235 N/mm2 Fu = 360 N/mm2
Bağlanan elemanların kalınlıkları
tf = 18.0 mm t = 20.0 mm
Bulonlar (Tablo 13.8)
M24 – 8.8 (Standart dairesel delik çapı kullanılacaktır ve diş açılmış bulon gövdesi bölümünün
kayma düzlemi içinde olduğu varsayılacaktır)
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 152
30.0
°
15065
60
150
150
150
150
60
6518 20
A
A
60
150
150
150
150
60
8 720
M24 - 8.8
8 720 A
A
M24-8.8
HE 280 B
A-A KESİTİ
Pu veya Pa
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 153
Çözüm
Eğik ve merkezi olarak etkiyen çekme kuvveti nedeniyle bulonlar çekme ve kesme
kuvvetinin ortak etkisi altındadır. Bu nedenle bulonlar, bu iki kuvvetin ortak etkisi
altında değerlendirilmelidir. (13.3.10)
YDKT (5.2.2) GKT (5.2.3)
Gerekli çekme kuvveti dayanımı (5.3.1) Gerekli çekme kuvveti dayanımı (5.3.2)
Merkezi olarak etkiyen gerekli çekme
kuvvetinin yatay (H) ve düşey (V)
bileşenleri
Merkezi olarak etkiyen gerekli çekme
kuvvetinin yatay (H) ve düşey (V)
bileşenleri
1.2 1.6
1.2 200 +1.6 480 =1008 kN
u G QP P P
200 480 680 kN
a G QP P P
1008 30 872.95 kN
1008 30 504.00 kN
H Cos
V Sin
680 30 588.90 kN
1008 30 340.00 kN
H Cos
V Sin
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 154
M24-8.8 bulon karakteristik kesme kuvveti dayanımı, Rnv (Tablo 13.8)
2
2
3
nv nv sp b
24452.39 mm
4
0.450 800 1 452.39 10 162.86 kN
bA
R F n A
YDKT (5.2.2) GKT (5.2.3)
Bir bulona etkiyen kuvvetin yatay (H1) ve
düşey (V1) bileşenleri
Bir bulona etkiyen kuvvetin yatay (H1) ve
düşey (V1) bileşenleri
Bir bulonun tasarım kesme kuvveti
dayanımı (13.3.9)
Bir bulonun güvenli kesme kuvveti
dayanımı (13.3.9)
1
1
872.95 10 87.30 kN
504.00 10 50.40 kN
H
V
1
1
588.90 10 58.89 kN
340.00 10 34.00 kN
H
V
0.75 162.86 122.15 kNd nvR R 162.86 2.00 81.43 kNg nvR R
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 155
YDKT (5.2.2) GKT (5.2.3)
Çekme ve kesme kuvveti (yatay ve düşey
kuvvet) bileşenlerinin etkileşimi
Çekme ve kesme kuvveti (yatay ve düşey
kuvvet) bileşenlerinin etkileşimi
Çekme ve kesme kuvveti etkileşimi
dikkate alınmalıdır. (13.3.10)
Çekme ve kesme kuvveti etkileşimi
dikkate alınmalıdır. (13.3.10)
1 50.40 122.15 0.41 0.30dV R 1 34.00 81.43 0.42 0.30dV R
ntnt rv nt
nv
2
2
3 2
2
1.3
0.75 800 600 N/mm
0.45 800 360 N/mm
50.40 10 452.39 111.41 N/mm
0.75 360 270 N/mm
nt
nt
nv
rv
rv
FF F f F
F
F
F
f
f
(13.3.4)
nt
nt rv nt
nv
2
2
3 2
2
1.3
0.75 800 600 N/mm
0.45 800 360 N/mm
34.00 10 452.39 75.16 N/mm
360 2.00 180 N/mm
nt
nt
nv
rv
rv
FF F f F
F
F
F
f
f
(13.3.4)
(13.3.10) (13.3.10)
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
YDKT (5.2.2) GKT (5.2.3)
Bulon grubunun karakteristik çekme
kuvveti dayanımı, Rn (13.3.10)Bulon grubunun karakteristik çekme
kuvveti dayanımı, Rn (13.3.10)
156
nt
nt
2 2
1.30.75
600600 111.41
360
532.42 N/mm 600 N/mm
F
F
nt
nt
2 2
1.32.00 600
600 75.16360
529.47 N/mm 600 N/mm
F
F
3
n nt b
n
10 532.42 452.39 10
2408.61 kN
R nF A
R
3
n nt b
n
10 529.47 452.39 10
2395.27 kN
R nF A
R
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 157
YDKT (5.2.2) GKT (5.2.3)
Bulon grubunun karakteristik çekme
kuvveti dayanımı, Rn (13.3.10)Bulon grubunun karakteristik çekme
kuvveti dayanımı, Rn (13.3.10)
Bulon grubunun tasarım çekme kuvveti
dayanımı (13.3.9)
Bulon grubunun tasarım çekme kuvveti
dayanımı (13.3.9)
3
n nt b
n
10 532.42 452.39 10
2408.61 kN
R nF A
R
3
n nt b
n
10 529.47 452.39 10
2395.27 kN
R nF A
R
Birleşen parçaların ezilme dayanımı kontrolü, sadece kesme kuvveti (düşey bileşen) dikkate
alınarak Örnek 1 de açıklandığı şekilde yapılabilir.
0.75(2408.61) 1806.46 kN
872.950.48 1.0
1806.46
d n
d
R R
H
R
g n / 2395.27 2.00 1197.64kN
588.900.49 1.0
1197.64g
R R
H
R
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 158
ÖRNEK 3. Aşağıda mesnet elemanın bulonlu uç birleşim detayı verilmektedir. Bulon
grubuna dışmerkezlik ile etkiyen sabit ve hareketli yükler, sırasıyla, PG = 50 kN ve
PQ = 100 kN dur.
a. Bulon grubunun (YDKT) ve (GKT) esaslarıyla yeterliliğinin kontrolü
Malzeme (Tablo 2.1A)
S 235 Fy = 235 N/mm2 Fu = 360 N/mm2
Bulonlar (Tablo 13.8)
M20 – 8.8 (Standart dairesel delik çapı kullanılacaktır ve diş açılmış bulon gövdesi bölümünün
kayma düzlemi içinde olduğu varsayılacaktır)
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 159
35 50 35
40
60
60
40
200
t=14
M20 - 8.8
50
t=12
PG = 50kN
PQ
= 100kN
100
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 160
YDKT (5.2.2) GKT (5.2.3)
Gerekli dayanım (5.3.1) Gerekli dayanım (5.3.2)
1.2 1.6
1.2 20 1.6 45 96 kN
96 185 17760kNmm
u G Q
uT u
P P P
M P e
20 45 65 kN
M
65 185 12025kNmm
a G Q
aT a
P P P
P e
Bulon grubu kesme kuvveti ve burulma momenti etkisinde olduğundan, elastik
yöntemde burulma momenti etkisi aşağıdaki genel ifadeler ile göz önüne alınabilir.
TM df
J
2 2
T Tv v
M d M dP Af A
A d d
2 2 2
2 2 24 50 60 24400mm
d x y
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 161
YDKT (5.2.2) GKT (5.2.3)
22
kN43.67 36.39 19.20 70.69urP
19.20 kN96
5v
uPP
n
, 243.67 kN
1776060
24400x m
TuMP y
d
, 236.39 kN
1776050
24400y m
TuMP x
d
, 229.57 kN
1202560
24400x m
TaMP y
d
, 224.64 kN
1202550
24400y m
TaMP x
d
13 kN65
5v
aPP
n
22
kN29.57 24.64 13 47.87arP
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 162
Bulon grubunun ağırlık merkezinden en uzakta olan bulon en büyük kesme kuvveti
etkisinde olduğundan bu bulon için kontrol yapılacaktır.
Bulon gövdesinde kesme kırılması sınır durumu (13.3.9)
Bulon malzemesinin (8.8) karakteristik çekme dayanımı, Fub (Tablo 2.2)
Bulonun karakteristik kayma gerilmesi dayanımı, Fnv (13.3.4(a) ve Tablo 13.7)
M20-8.8 bulonun karakteristik kesme kuvveti dayanımı, Rnv (Tablo 13.8)
2
nv ub0.450 0.450 800 360 N/mmF F
2
ub 800 N/mmF
2
2
3
nv nv sp b
20314.16 mm
4
360 1 314.16 10 113.10 kN
bA
R F n A
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 163
Bulon deliklerinde ezilme sınır durumu (13.3.13)
Ezilme dayanımı için bulon delik çapı, dh (Tablo 13.8)
Ezilme etkisi altındaki etkin kalınlık, t
Bulon deliğinin karakteristik ezilme kuvveti dayanımı, Rn (13.3.13)
h 20 2.0 22 mmd
12 mm 12 mm 14 mmt
,1
3
,1
3
,1
0.5 35 0.5(22) 24mm
1.2 1.2 24 12 360 10 124.42 kN
124.42 kN 2.4 20 12 360 10 207.36 kN
c e h
ne c u
ne
L L d
R L tF
R
nb nv ne,1 ne,2min ; ;
min 113.10 kN;124.42 kN;207.36 kN 113.10 kN
R R R R
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 164
YDKT GKT
Gerekli kesme kuvveti dayanımı Gerekli kesme kuvveti dayanımı
Bulonun tasarım dayanımı (13.3.9) Bulonun güvenli dayanımı (13.3.9)
0.75(113.10) 84.82 kNd nR R g n / 113.10 2.00 56.55kNR R
47.870.84 1.0
56.55
ar
g
P
R
70.690.83 1.0
84.82
ur
d
P
R
22
kN43.67 36.39 19.20 70.69urP 22
kN29.57 24.64 13 47.87arP
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 165
ÖRNEK 4. Aşağıda mesnet elemanın bulonlu uç birleşim detayı verilmektedir. Bulon
grubuna dışmerkezlik ile etkiyen sabit ve hareketli yükler, sırasıyla, PG = 50 kN ve
PQ = 150 kN dur.
a. Bulon grubunun (YDKT) ve (GKT) esaslarıyla yeterliliğinin kontrolü
Malzeme (Tablo 2.1A)
S 235 Fy = 235 N/mm2 Fu = 360 N/mm2
Bulonlar (Tablo 13.8)
M20 – 8.8 (Standart dairesel delik çapı kullanılacaktır ve diş açılmış bulon gövdesi
bölümünün kayma düzlemi içinde olduğu varsayılacaktır)
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 166
Dışmerkez yüklü bulon grupları güvenli tarafta kalan ve daha basit olan,
yaklaşım ile aşağıdaki varsayımlar gözönüne alınarak da kontrol edilebilir:
i) Birleşimin tarafsız ekseni bulon grubunun ağırlık merkezinden geçmektedir.
i) Bu eksenin üstündeki bulonlar çekme kuvveti etkisinde, altındaki bulonlar
ise basınç kuvveti etkisindedir.
i) Her bir bulon maksimum çekme dayanımına ulaşmaktadır.
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 167
T
T
C=T
C=T
d'
PG
PQ
p.t.e
e = 150
60
60
60
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 168
YDKT (5.2.2) GKT (5.2.3)
Gerekli dayanım (5.3.1) Gerekli dayanım (5.3.2)
1 ' ' ' '
1
4500093.75kN
4 120
30037.5kN
8
u uu
uu
b
P e MT
n d n d
PV
n
50 150 200 kN
M
200 150 30000kNmm
a G Q
a a
P P P
P e
1.2 1.6
1.2 50 1.6 150 300kN
300 150 45000kNmm
u G Q
u u
P P P
M P e
1 ' ' ' '
1
3000062.50kN
4 120
20025kN
8
a aa
aa
b
P e MT
n d n d
PV
n
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 169
M20-8.8 bulon karakteristik kesme kuvveti dayanımı, Rnv (Tablo 13.8)
2
2
3
nv nv sp b
20314.16 mm
4
0.450 800 1 314.16 10 113.10 kN
bA
R F n A
YDKT (5.2.2) GKT (5.2.3)
Bir bulonun tasarım kesme kuvveti
dayanımı (13.3.9)
Bir bulonun güvenli kesme kuvveti
dayanımı (13.3.9)
0.75 113.10 84.82 kNd nvR R 113.10 2.00 56.50 kNg nvR R
1 37.50.44 1.0
84.82
0.44 0.30
u
d
V
R
1 25.00.44 1.0
56.5
0.44 0.30
a
d
V
R
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 170
M20-8.8 bulon karakteristik çekme kuvveti dayanımı, Rnt (Tablo 13.7)
2
2
3
nt nt b
20314.10 mm
4
0.75 800 314.10 10 188.46 kN
bA
R F A
YDKT (5.2.2) GKT (5.2.3)
Bir bulonun tasarım çekme kuvveti
dayanımı (13.3.9)
Bir bulonun güvenli çekme kuvveti
dayanımı (13.3.9)
0.75 188.46 141.35 kNd ntR R 188.40 2.00 94.20 kNg ntR R
1 93.750.66 1.0
141.35
0.66 0.30
u
d
T
R
1 62.500.66 1.0
94.20
0.66 0.30
a
d
T
R
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 171
YDKT (5.2.2) GKT (5.2.3)
Çekme ve kesme kuvveti etkileşimi dikkate
alınmalıdır. (13.3.10)Çekme ve kesme kuvveti etkileşimi dikkate
alınmalıdır. (13.3.10)
ntnt rv nt
nv
2
2
3 2
2
1.3
0.75 800 600 N/mm
0.45 800 360 N/mm
37.5 10 314 119.43 N/mm
0.75 360 270 N/mm
nt
nt
nv
rv
rv
FF F f F
F
F
F
f
f
nt
nt rv nt
nv
2
2
3 2
2
1.3
0.75 800 600 N/mm
0.45 800 360 N/mm
25.00 10 314.10 79.60 N/mm
360 2.00 180 N/mm
nt
nt
nv
rv
rv
FF F f F
F
F
F
f
f
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
YDKT (5.2.2) GKT (5.2.3)
Bulon grubunun karakteristik çekme
kuvveti dayanımı, Rn (13.3.10)Bulon grubunun karakteristik çekme
kuvveti dayanımı, Rn (13.3.10)
172
nt
nt
2 2
1.30.75
600600 119.43
360
514.60 N/mm 600 N/mm
F
F
nt
nt
2 2
1.32.00 600
600 79.60360
514.67 N/mm 600 N/mm
F
F
3
n nt b
n
514.66 314.10 10
161.55 kN
R F A
R
3
nt nt b
nt
514.60 314.10 10
161.58 kN
R F A
R
1 93.750.77 1.0
121.18
u
d
T
R
0.75 161.58 121.18 kNd ntR R 161.55 2.00 80.77 kNg ntR R
1 62.500.77 1.0
80.77
a
d
T
R
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 173
4. ELEMANLARIN BİRLEŞEN ENKESİT PARÇALARI VE BİRLEŞİM ELEMANLARININ
DAYANIMLARI (13.4)
Bu bölüm, elemanların birleşen enkesit parçaları ile bağlantı için kullanılan levhalar, düğüm
noktası levhaları, korniyerler gibi birleşim elemanlarının tasarımı için uygulanacaktır.
Çekme Etkisinde Dayanım (13.4.1)
Çekme etkisindeki enkesit parçaları ve birleşim elemanlarının karakteristik çekme kuvveti
dayanımı, Rn, çekme etkisinde akma ve kopma (kırılma) sınır durumları için sırasıyla
Denk.(13.15) ve Denk.(13.16) ile belirlenecektir.
Tasarım çekme kuvveti dayanımı, Rn (YDKT) veya güvenli çekme kuvveti dayanımı, Rn/
(GKT), aşağıda (a) ve (b) ye göre hesaplanan değerlerin küçüğü olarak alınacaktır.
(a) = 0.90 (YDKT) veya = 1.67 (GKT) alınarak, birleşim elemanlarının akma sınır durumu
için,
(b) = 0.75 (YDKT) veya = 2.00 (GKT) alınarak, birleşim elemanlarının kopma (kırılma) sınır
durumu için,
şeklinde hesaplanacaktır.
n y gR F A Denk.(13.15)
Denk.(13.16)n u eR F A
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 174
Bulonlu ek levhaları için Ae = An ≤ 0.85Ag koşulunun sağlandığı gösterilecektir. Bu koşulun
sağlanmaması halinde, Ae = An = 0.85Ag alınacaktır.
Ag : Kayıpsız enkesit alanı.
An : Net enkesit alanı.
Ae : 7.1.3 te tanımlanan etkin net enkesit alanı.
Kayma Etkisinde Dayanım (13.4.2)
Kayma gerilmesi etkisindeki enkesit parçaları ve birleşim elemanlarının karakteristik kesme
kuvveti dayanımı, Rn, kayma etkisinde akma ve kırılma sınır durumları için sırasıyla
Denk.(13.17) ve Denk.(13.18) ile belirlenecektir.
Tasarım kesme kuvveti dayanımı, Rn (YDKT) veya güvenli kesme kuvveti dayanımı, Rn/
(GKT), aşağıda (a) ve (b) ye göre hesaplanan değerlerin küçüğü olarak alınacaktır.
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 175
(a) = 1.00 (YDKT) veya = 1.50 (GKT) alınarak, birleşim elemanlarının akma sınır durumu
için,
(b) = 0.75 (YDKT) veya = 2.00 (GKT) alınarak, birleşim elemanlarının kopma (kırılma) sınır
durumu için,
şeklinde hesaplanacaktır.
Agv : Kayma gerilmesi etkisindeki kayıpsız alan.
Anv : Kayma gerilmesi etkisindeki net alan.
Denk.(13.17)
Denk.(13.18)
n y gv0.60R F A
n u nv0.60R F A
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 176
Blok Kırılma Dayanımı (13.4.3)
Karakteristik blok kırılma dayanımı, Rn, kesme yüzeyi veya yüzeyleri boyunca akma ve kırılma
sınır durumları ile çekme yüzeyi boyunca kopma sınır durumları esas alınarak, Denk.(13.19) ile
hesaplanacaktır.
Tasarım blok kırılma dayanımı, Rn (YDKT) veya güvenli blok kırılma dayanımı, Rn/ (GKT),
= 0.75 (YDKT) veya = 2.00 (GKT)
alınarak belirlenecektir.
Buradaki terimler aşağıda açıklanmıştır.
Ant : Çekme gerilmesi etkisindeki net alan.
Ubs : Çekme gerilmeleri yayılışını gözönüne alan bir katsayı.
n u nv bs u nt y gv bs u nt0.60 0.60R F A U F A F A U F A Denk.(13.19)
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 177
Çekme gerilmeleri yayılışının üniform olduğu yüzeylerde, Ubs = 1.0, üniform olmadığı
yüzeylerde ise Ubs = 0.5 olarak alınacaktır.
Korniyerin Bulonlu
Birleşimi
Korniyerin Kaynaklı
Birleşimi
Korniyerin Kaynaklı
Birleşimi
Düğüm Noktası Levhasına
Bulonlu Birleşim
Korniyerin Bulonlu
Uç BirleşimiTek Sıra Bulonlu
Kiriş Uç Birleşimi
Çok Sıra Bulonlu
Kiriş Uç Birleşimi
a)Ubs = 1.0 olan birleşim tipleri
b)Ubs = 0.5 olan birleşim tipi
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 178
Basınç Etkisinde Dayanım (13.4.4)
Basınç etkisindeki enkesit parçaları ve birleşim elemanlarının karakteristik basınç kuvveti
dayanımı, Pn, akma ve burkulma sınır durumları esas alınarak, aşağıda verildiği şekilde
belirlenecektir.
(a) Lc / i ≤ 25 için karakteristik basınç kuvveti dayanımı, Pn, Denk.(13.20) ile hesaplanacaktır.
(b) Lc / i > 25 için karakteristik basınç kuvveti dayanımı, Pn, Bölüm 8 e göre hesaplanacaktır.
Tasarım basınç kuvveti dayanımı, Pn (YDKT) veya güvenli basınç kuvveti dayanımı, Pn/
(GKT),
= 0.90 (YDKT) veya = 1.67 (GKT)
alınarak belirlenecektir.
Ag : Kayıpsız enkesit alanı.
Lc : Burkulma boyu (=KL).
i : Atalet yarıçapı
n y gP F A Denk.(13.20)
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 179
Eğilme Etkisinde Dayanım (13.4.5)
Birleşen enkesit parçalarının durumu dikkate alınarak, tasarım eğilme momenti dayanımı
(YDKT) veya güvenli eğilme momenti dayanımı (GKT), akma, yerel burkulma, yanal burulmalı
burkulma ve kırılma sınır durumları için hesaplanan mevcut dayanımların en küçüğü esas
alınarak belirlenecektir.
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 180
EKSENEL ÇEKME KUVVETİ ETKİSİ
TANIM
EKSENEL ÇEKME KUVVETİ ETKİSİNDEKİ ELEMANLARIN DAVRANIŞI
SINIR DURUMLAR İÇİN ENKESİT ALANI HESABI
YÖNETMELİK BÖLÜM 7
7.1.GENEL ESASLAR
7.2. ÇEKME KUVVETİ DAYANIMI
7.3. YAPMA ENKESİTLİ ÇEKME ELEMANLARI
ÖRNEKLER
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 181
TANIM
Eksenel çekme kuvvetini taşıyan yapısal elemanlar çekme elemanları olarak
isimlendirilir. Çekme elemanı olarak kullanılabilecek tipik enkesitler aşağıdaki şekilde
verilmiştir.
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 182
EKSENEL ÇEKME KUVVETİ ETKİSİNDEKİ ELEMANLARIN DAVRANIŞI
Eksenel çekme kuvveti etkisindeki bir elemanın davranışı, kayıpsız alan ve etkin net
enkesit alanı davranışları ile birleşim bölgesinde eleman davranışı olmak üzere, üç
farklı karakteristik durum dikkate alınarak incelenmektedir.
Bu durumda bir çekme elemanının dayanımı, aşağıdaki üç davranış biçimi dikkate
alınarak belirlenmektedir.
Kayıpsız enkesit alanının davranışı,
Kayıpsız enkesitteki gerilmelerin akma gerilmesine ulaşması.
Etkin net enkesit alanının davranışı,
Etkin net enkesitteki gerilmelerin çekme dayanımına (kopma gerilmesine) ulaşması.
Birleşim bölgesinde eleman davranışı,
Birleşim bölgesinde blok kırılma sınır durumuna ulaşılması.
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 183
Kayıpsız enkesit alanının davranışı,
Kayıpsız enkesit alanının eksenel çekme kuvveti etkisindeki davranışı, 1000mm uzunluğunda
bir eleman ve çeliğin (S235) gerilme-şekildeğiştirme ilişkisi dikkate alınarak incelenebilir.
Şekildeğiştirme
Ger
ilm
e
Fu
Fy
E
Esh
ey
.001 to .002
esh.01 to .03
er
.2 to .3
eu.1 to .2
E= 200000MPa
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 184
Şekildeğiştirme
Ger
ilm
e
Fu
Fy
E
Esh
ey
.001 to .002
esh.01 to .03
er
.2 to .3
eu.1 to .2
Δy = 0.0012(1000) = 1.2mm
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 185
Şekildeğiştirme
Ger
ilm
e
Fu
Fy
E
Esh
ey
.001 to .002
esh.01 to .03
er
.2 to .3
eu.1 to .2
Δy = 0.0012(100) =1.2mm
Δsh= 0.02(1000) = 20mm
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 186
Şekildeğiştirme
Ger
ilm
e
Fu
Fy
E
Esh
ey
.001 to .002
esh.01 to .03
er
.2 to .3
eu.1 to .2
Δy = 0.0012(1000) = 1.2mm
Δsh = 0.02(1000) = 20mm
Δu = 0.15(1000) = 150mm
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 187
L0 = 1000 mm olan bir çekme elemanı için,
Δakma = yaklaşık 0.00117(1000) = 1.17 mm
Δpekleşme başlangıcı = yaklaşık 0.02(1000) = 20 mm
Δçekme dayanımı = yaklaşık 0.15(1000) = 150 mm
Büyük uzama miktarına ulaşılması göçme sınır durumu olarak tanımlanır ve
bu duruma karşı gelen çekme kuvveti dayanımı, akma gerilmesi ile kayıpsız
enkesit alanının çarpımı (FyAg) ile sınırlandırılmaktadır.
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 188
Etkin net enkesit alanının davranışı,
Etkin net enkesit alanının eksenel çekme kuvveti etkisindeki davranışı, aşağıdaki
birleşim ve çeliğin (S235) gerilme-şekildeğiştirme ilişkisi dikkate alınarak incelenebilir.
20 mm
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 189
Şekildeğiştirme
Ger
ilm
e
Fu
Fy
E
Esh
ey
.001 to .002
esh.01 to .03
er
.2 to .3
eu.1 to .2
E= 200000MPa
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 190
Fy = 235 MPa
Şekildeğiştirme
Ger
ilm
e
E
Esh
ey
.001 to .002
esh.01 to .03
er
.2 to .3
eu.1 to .2
Fu
Δ = 0.0012(20) = 0.024mm
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 191
er
.2 to .3Şekildeğiştirme
Ger
ilm
e
Fy
E
Esh
ey
.001 to .002
esh.01 to .03
eu.1 to .2
Δ = 0.02(20) = 0.4mm
Fu
Δ = 0.0012(20) = 0.024mm
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 192
Şekildeğiştirme
Ger
ilm
e
Fy
E
Esh
ey
.001 to .002
esh.01 to .03
er
.2 to .3
eu.1 to .2
Δsh = 0.02(20) = 0.4mm
Δu = 0.15(20) = 3mm
Fu
Δy = 0.0012(20) = 0.024mm
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 193
L0 (=de) = 20 mm olan bir etkin delik çapı için,
Δakma = yaklaşık 0.00117(20) = 0.023 mm
Δpekleşme başlangıcı = yaklaşık 0.02(20) = 0.4 mm
Δçekme dayanımı = yaklaşık 0.15(20) = 3 mm << 150 mm
Kayıpsız enkesit alanında meydana gelen uzama miktarına göre oldukça
küçük bir uzama değerine ulaşılması nedeniyle, göçme sınır durumu, çekme
dayanımına ulaşılması olarak tanımlanır ve bu duruma karşı gelen çekme
kuvveti dayanımı, çekme dayanımı ile etkin net enkesit alanının çarpımı
(FuAe) ile sınırlandırılır.
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 194
Birleşim bölgesinde eleman davranışı,
Birleşimi oluşturan çekme elemanının veya birleşim levhasının bir parçasının blok
halinde kırılarak esas elemandan (çekme elemanı veya birleşim levhası) ayrılması
durumu olarak karşılaşılan davranış biçimidir. Bu sınır durum çekme elemanı ve
birleşim levhası için ayrı ayrı olmak üzere, bir korniyerin bulonlu ve kaynaklı
birleşimleri esas alınarak açıklanabilir.
13.4.3 uyarınca, çekme elemanlarının uç birleşimlerinde blok kırılma sınır
durumunun değerlendirilmesinde, kesme yüzeyi veya yüzeyleri boyunca
akma ve kırılma sınır durumları ile çekme yüzeyi boyunca kopma sınır
durumları esas alınacaktır.
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 195
Korniyer için blok kırılma dikkate alındığında
Birleşim levhası için blok kırılma dikkate alındığında
Korniyerin bulonlu birleşimi
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 196
Levhada kesme düzlemiLevhada çekme düzlemi
Korniyerde çekme
düzlemi
Korniyerde kesme düzlemi
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 197
Korniyerde blok kırılma
Levhada blok kırılma
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 198
Korniyerin kaynaklı birleşimi
Çepeçevre köşe kaynak
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 199
Levhada çekme düzlemi
Levhada kesme düzlemi
Levhada kesme düzlemi
Levhada çekme düzlemi
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 200
Levhada blok kırılma
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 201
SINIR DURUMLAR İÇİN ENKESİT ALANI HESABI
Olası sınır durumlarının değerlendirilmesinde kullanılacak enkesit alanları aşağıda
açıklandığı şekilde hesaplanacaktır.
Kayıpsız enkesit alanı, Ag
Kayıpların gözönüne alınmadığı toplam enkesit alanı olup herhangi bir yapısal çelik
eleman enkesiti için tablo yardımıyla elde edilebilmektedir.
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 202
Net (kayıplı) enkesit alanı, An
Elemanın kırılma çizgisi üzerinde yer alan bulon delikleri nedeniyle veya konstrüktif
nedenlerden dolayı oluşan kayıp enkesit alanlarının çıkarılması ile elde edilecektir.
Şekildeki bulonlu birleşim dikkate alındığında, net
enkesit alanı (taralı alan), An
şeklinde hesaplanacaktır. Yukarıdaki ifadede yer alan
kayıp enkesit alanı, Akayıp, 5.4.3 uyarınca etkin delik
çapı, de, kullanılarak hesaplanmalıdır. Buna göre,
n g kayıpA A A
e 2 0mmhd d .
kayıp e2A d t
35 50
40
60
60
40
200
X
I-I KESİTİ
I
I
b
t
n e2A bt d t
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 203
Çekme kuvvetinin
taşındığı bölge
Kırılma
Düzlemi
Çekme kuvvetinin
enkesit içinde
yayılışı
Etkin net enkesit alanı, Ae
Çekme elemanı enkesit parçalarının
(başlık ve gövde) tümünün bağlanmadığı
durumda, hesaplanacaktır.
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 204
Yönetmelikte birleşim içindeki gerilme yayılışı düzensizliği, gerilme düzensizliği etki
katsayısı, U, kullanılarak hesaba katılmaktadır.
Kuvvetin
aktarılmasında
etkin olmayan
alan
Etkin net alan
e nA UA
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 205
1 1.0x
U Ul
Gerilme düzensizliği etki katsayısı, U,
Bu katsayı, çekme elemanı enkesit parçalarının bağlantı teşkiline bağlı olarak Tablo
7.1 ile belirlenecektir. Bu tabloya göre Durum 2 dikkate alındığında, bu katsayı
şeklinde hesaplanmaktadır. Burada,
x : Birleşim etki alanı ağırlık merkezinin birleşim düzlemine dik uzaklığı
(dışmerkezlik etkisi).
l : Yük doğrultusundaki etkin birleşim uzunluğu (bulonlu birleşimlerde en uzun
bulon sırasındaki en dış bulon merkezleri arasındaki uzunluk).
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 206
x nin belirlenmesi,
xx
x
x
x x
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 207
l nin belirlenmesi,
I l
I I1
I2
Bulonlu birleşimler
Kaynaklı birleşimler
1 2
2
l ll
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 208
Net enkesit alanı hesabında bulon deliklerinin yerleşiminin gözönüne alınması,
Enkesitte kırılmanın izlediği çizgi (göçmenin ortaya çıktığı enkesit) kırılma çizgisi
olarak tanımlanır.
Birleşim alanının sınırlı olması veya birleşimin geometrisi nedeniyle, bulonlar birbirine
paralel olan birden fazla bulon çizgisine şaşırtmalı olarak yerleştirilebilir. Bu
yerleşimde bulonlar arasındaki uzaklığa ve bulonların yerleşimine bağlı olarak
aşağıdaki şekilde de gösterildiği gibi birden fazla kırılma, diğer bir deyişle, göçme
enkesiti olasılığı ortaya çıkabilir.
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 209
Şaşırtmalı delikler için net enkesit alanı hesabında birkaç yöntem önerilmiştir. En
yaygın yöntem, şaşırtmalı olarak yerleştirilen iki delik arasındaki göçme çizgisi için
azaltılmış çap, d nün kullanılmasıdır.
2
4e
sd d
g
s
Birleşimde bulonlar kuvvet doğrultusunda aynı enkesitte iki çizgi boyunca yerleştirilmiş
(şaşırtma yapılmamış veya s = 0) ise, bu durumda, d = de olacağı kolaylıkla görülebilir.
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 210
Bulonların şaşırtmalı olarak yerleştirilmesi durumunda net enkesit alanı, An, 5.4.3
uyarınca,
Denk.(5.3) kullanılarak hesaplanacaktır.
2
n g e4
s tA A d t
g Denk.(5.3)
g
s
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 211
YÖNETMELİK BÖLÜM 7
Yönetmelikte çekme kuvveti etkisindeki elemanların boyutlandırılmasında
kullanılacak esaslar Bölüm 7 de verilmektedir.
Narinlik Oranı Sınırı (7.1.1)
Çekme kuvveti etkisindeki elemanlarda stabilite bir tasarım kriteri olmamasına
karşın, bu tür elemanlarda narinlik oranı, L/i 300 olmalıdır. Ancak, bu sınır çelik
kablolar ve miller için geçerli değildir.
Enkesit Alanları
Olası göçme sınır durumlarının değerlendirilmesinde esas alınacak enkesit alanları;
Kayıpsız Enkesit Alanı, Ag (7.1.2)
Açılan delikler nedeniyle oluşan kayıpların gözönüne alınmadığı toplam enkesit
alanı.
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 212
Net (Kayıplı) Enkesit Alanı, An (7.1.2)
Elemanın kırılma çizgisi üzerinde yer alan bulon delikleri nedeniyle veya konstrüktif
nedenlerden dolayı oluşan kayıp enkesit alanlarının çıkarılması ile elde edilen alan.
Etkin Net Enkesit Alanı, Ae (7.1.3)
Çekme elemanının birleşim bölgesine tüm enkesit parçalarıyla bulonlu veya kaynaklı
olarak bağlanmadığı durumda, gerilme yayılışındaki düzensizlik dikkate alınarak
hesaplanan alan.
U : Gerilme düzensizliği etki katsayısı (Tablo 7.1)
e nA UA Denk.(7.1)
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 213
Çekme Kuvveti Dayanımı (7.2)
Tasarım çekme kuvveti dayanımı, tTn, (YDKT) veya güvenli çekme kuvveti
dayanımı, Tn/t, (GKT), eksenel çekme kuvveti etkisindeki elemanın, akma sınır
durumu, kırılma sınır durumu ve blok kırılma sınır durumlarına göre hesaplanacak
dayanımların en küçüğü olarak alınacaktır.
Akma Sınır Durumu (7.2.1)
Çekme elemanlarında akma sınır durumu için karakteristik çekme kuvveti dayanımı,
Tn, kayıpsız enkesit alanı kullanılarak Denk.(7.2) ile hesaplanacaktır.
Tasarım çekme kuvveti dayanımı, tTn, (YDKT) veya güvenli çekme kuvveti
dayanımı, Tn/t, (GKT),
ϕt = 0.90 (YDKT) veya Ωt = 1.67 (GKT)
alınarak belirlenecektir.
n y gT F A Denk.(7.2)
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 214
Kırılma Sınır Durumu (7.2.2)
Çekme elemanlarında kırılma sınır durumu için karakteristik çekme kuvveti dayanımı,
Tn, etkin net enkesit alanı kullanılarak Denk.(7.3) ile hesaplanacaktır.
Tasarım çekme kuvveti dayanımı, tTn, (YDKT) veya güvenli çekme kuvveti
dayanımı, Tn/t, (GKT),
ϕt = 0.75 (YDKT) veya Ωt = 2.0 (GKT)
alınarak belirlenecektir.
Ae : Etkin net enkesit alanı.
Ag : Kayıpsız enkesit alanı.
Fy : Yapısal çelik karakteristik akma gerilmesi.
Fu : Yapısal çelik karakteristik çekme dayanımı.
n u eT F A Denk.(7.3)
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 215
Blok Kırılma Dayanımı (13.4.3)
Karakteristik blok kırılma dayanımı, Rn, kesme yüzeyi veya yüzeyleri boyunca akma ve kırılma
sınır durumları ile çekme yüzeyi boyunca kopma sınır durumları esas alınarak, Denk.(13.19) ile
hesaplanacaktır.
Tasarım blok kırılma dayanımı, Rn, (YDKT) veya güvenli blok kırılma dayanımı, Rn/, (GKT),
ϕ = 0.75 (YDKT) veya Ω = 2.00 (GKT)
alınarak belirlenecektir.
Agv : Kayma gerilmesi etkisindeki kayıpsız alan.
Anv : Kayma gerilmesi etkisindeki net alan.
Ant : Çekme gerilmesi etkisindeki net alan.
Ubs : Çekme gerilmeleri yayılışını gözönüne alan bir katsayı (Şekil 13.9)
n u nv bs u nt y gv bs u nt0.60 0.60R F A U F A F A U F A Denk.(13.19)
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 216
Yapma Enkesitli Çekme Elemanları (7.3)
Çekme kuvveti aktaran elemanların iki veya daha çok sayıda profil ve/veya levhanın birbirlerine
bulonlu veya kaynaklı olarak birleştirilmesiyle oluşmasına izin verilir. Uç noktalar arasında en az
iki adet ara bağlantı teşkil edilecektir.
Ayrıca bu tür elemanların teşkilinde 7.3 te verilen uygulama koşullarına uyulacaktır. Ara
bağlantılar için verilen örnek bazı uygulama koşulları aşağıda gösterilmiştir.
ai300a i
a
a
Lp
*
bp
tp
bp
tptf
p p50b t
p
p
2
3
bL
* : Bkz. Bölüm 7.3(3)
ii : Bir parçanın minimum atalet yarıçapı
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 217
ÖRNEK 1. Aşağıda bulonlu birleşim detayı verilen 14200 enkesit boyutlarına sahip
çekme elemanı sabit ve hareketli yükler altında, sırasıyla, PG = 80kN ve PQ = 200kN
eksenel çekme kuvveti etkisindedir.
a. Elemanın karakteristik çekme kuvveti dayanımının belirlenmesi
b. Elemanın tasarım çekme kuvveti dayanımının kontrolü (YDKT)
c. Elemanın güvenli çekme kuvveti dayanımının kontrolü (GKT)
Malzeme (Tablo 2.1A)
S 235 Fy = 235 N/mm2 Fu = 360 N/mm2
Enkesit
14200 t = 14.0 mm b = 200 mm
Bulonlar (Tablo 13.8)
M20 – 8.8 (Standart dairesel delik çapı kullanılacaktır)
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 218
Pu veya Pa
14
I
I14
35 50 50 35
40
60
60
40
200
M20 - 8.8
14 200
I-I KESİTİ
120
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 219
Çözüm
a. Elemanın karakteristik çekme kuvveti dayanımının belirlenmesi.
Akma sınır durumunda karakteristik çekme kuvveti dayanımı, Tn (7.2.1)
Kırılma sınır durumunda karakteristik çekme kuvveti dayanımı, Tn (7.2.2)
Standart dairesel delik çapı, dh (Tablo 13.8)
Etkin delik çapı, de (5.4.3)
3235(14 200)(10) 658kNn y gT F A Denk.(7.2)
20 2 22mmhd
22 2 24mmed
n u eT F A Denk.(7.3)
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 220
Net enkesit alanı, An (7.1.2)
Birleşim detayı incelendiğinde, minimum net enkesit alanının olası 2 kırılma çizgisi
formu dikkate alınarak değerlendirilmesi gerektiği anlaşılmaktadır. Bu iki olası durum
aşağıdaki şekilde gösterilmiştir.
1
12
2
g=
60
g=
60
s=50
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 221
2
,1 14 200 2(24) 14 2128mmnA
2
2
,2
50 1414 200 3(24) 14 2 2083.67 mm
4 60nA
2
n g e4
s tA A d t
g Denk.(5.3)
2
n ,1 ,2 ,2; 2083.67 mmn n nA Min A A A
Etkin net enkesit alanı, Ae (7.1.3)
e nA UA Denk.(7.1)
1.0U Tablo-7.1 Durum 1
2
e 1 0 2083 67 2083 67 mmA . . .
3360 2083.67 10 750.12 kNnT Denk.(7.3)
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 222
Blok kırılma sınır durumunda karakteristik çekme kuvveti dayanımı, Rn (13.4.3)
Blok kırılma sınır durumunun değerlendirilmesinde aşağıdaki şekilde gösterilen
olası göçme durumu öngörülebilir.
35 100
120
28
40
40
28
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 223
n u nv bs u nt y gv bs u nt0.60 0.60R F A U F A F A U F A Denk.(13.9)
Karakteristik blok kırılma dayanımı, Rn,
1.0bsU Çekme gerilmelerinin yayılışı yaklaşık olarak üniform olduğundan
olduğundan
22 35 100 14 3780 mmgvA
23780 2 24 24 2 14 2772 mmnvA
2 2
,2 ,22 28 14 1299.67 mm 2083.67 mmnt n nA A A
3 3
n 0.60 360 2772 10 1.0 360 1299.67 10 1066.63 kNR
3 30.60 235 3780 10 1.0 360 1299.67 10 1000.86 kN
n 1066.63 kN 1000.86 kNR n 1000.86 kNR
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 224
YDKT (5.2.2) GKT (5.2.3)
Gerekli çekme kuvveti dayanımı (5.3.1) Gerekli çekme kuvveti dayanımı (5.3.2)
Tasarım çekme kuvveti dayanımı (7.2) Güvenli çekme kuvveti dayanımı (7.2)
0.90(658) 592.20 kN
0.75(750.12) 562.59 kN
0.75(1000.86) 750.65 kN
d t n
d t n
d n
T T
T T
T R
g n t
g n t
g n
/ 658 1.67 394.00kN
/ 750.12 2.00 375.06kN
/ 1000.86 2.00 500.43kN
T T
T T
T R
4160.74 1.0
562.59
u
d
P
T
2800.75 1.0
375.06
a
g
P
T
1.2 1.6
1.2 80 +1.6 200 =416 kN
u G QP P P
80 200 280 kN
a G QP P P
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 225
ÖRNEK 2. Aşağıda bulonlu birleşim detayı verilen IPE 270 enkesitli eleman, sabit ve
hareketli yükler altında, sırasıyla, PG = 150 kN ve PQ = 350 kN eksenel çekme
kuvveti etkisindedir.
a. Elemanın karakteristik çekme kuvveti dayanımının belirlenmesi
b. Elemanın tasarım çekme kuvveti dayanımının kontrolü (YDKT)
c. Elemanın güvenli çekme kuvveti dayanımının kontrolü (GKT)
Malzeme (Tablo 2.1A)
S 235 Fy = 235 N/mm2 Fu = 360 N/mm2
Enkesit
IPE 270 A = 4590 mm2 tf = 10.2 mm bf = 135 mm
Bulonlar (Tablo 13.8)
M16 – 10.9 (Standart dairesel delik çapı kullanılacaktır)
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 226
B
B
40
72
160
T = 500kN
t = 15
72.515
72.5
IPE 270 (S235)
IPE 270
C
B
B
4070707040
72
160
10
A
A
t = 15
t = 15
72.515
72.5
A-A Kesiti
M16 - 10.9
Düğüm noktası
levhası
Düğüm noktası
levhası
IPE 270
Birleşim levhası
Birleşim
levhaları
B-B Kesiti
C C
C-C Görünüşü
72.5
15
72.5
1040 70 70 70 40
160
IPE 270 Pu veya Pa
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 227
Çözüm
a. Elemanın karakteristik çekme kuvveti dayanımının belirlenmesi.
Akma sınır durumunda karakteristik çekme kuvveti dayanımı, Tn (7.2.1)
Kırılma sınır durumunda karakteristik çekme kuvveti dayanımı, Tn (7.2.2)
Standart dairesel delik çapı, dh (Tablo 13.8)
Etkin delik çapı, de (5.4.3)
3235(4590)(10) 1078.65kNn y gT F A Denk.(7.2)
16 2 18mmhd
18 2 20mmed
n u eT F A Denk.(7.3)
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 228
Net enkesit alanı, An (7.1.2)
Birleşim detayı incelendiğinde, net enkesit alanının, alt ve üst başlıklarda olmak
üzere toplam 4 adet bulon deliğini kapsayan düşey doğrultudaki kırılma çizgisi formu
dikkate alınarak değerlendirilmesinin yeterli olduğu anlaşılmaktadır.
24590 4(20) 10.2 3774mmnA
2
n g e4
s tA A d t
g Denk.(5.3)
Etkin net enkesit alanı, Ae (7.1.3)
e nA UA Denk.(7.1)
1x
Ul
Tablo-7.1 Durum 2
29.66 mmx
Birleşim
levhaları
x
x 3 70 210 mml
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 229
29.661 0.859
210U Tablo-7.1 Durum 2
2
e 0 859 3774 3241 87 mmA . .
3360 3241.87 10 1167.07 kNnT Denk.(7.3)
Gerilme düzensizliği etki katsayısı, U,
Etkin net enkesit alanı, Ae (7.1.3)
Kırılma sınır durumunda karakteristik çekme kuvveti dayanımı, Tn (7.2.2)
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 230
Blok kırılma sınır durumunda karakteristik çekme kuvveti dayanımı, Rn (13.4.3)
Blok kırılma sınır durumuna aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi ulaşılacağı
öngörülmüştür.A-A Kesiti
40 70 70 70
31.5
40 70 70 70
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 231
n u nv bs u nt y gv bs u nt0.60 0.60R F A U F A F A U F A Denk.(13.9)
24 40 70 70 70 10.2 10200 mmgvA
210200 4 20 20 20 20 2 10.2 7344 mmnvA
24 31.5 20 2 10.2 877.20 mmntA
1.0bsU Çekme gerilmelerinin yayılışı üniform olduğundan
3 3
n 0.60 360 7344 10 1.0 360 877.20 10 1902.10 kNR
n 1902.10 kN 1753.99 kNR
3 30.60 235 10200 10 1.0 360 877.20 10 1753.99 kN
olduğundan n 1753.99 kNR
Karakteristik blok kırılma dayanımı, Rn,
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 232
YDKT (5.2.2) GKT (5.2.3)
Gerekli çekme kuvveti dayanımı (5.3.1) Gerekli çekme kuvveti dayanımı (5.3.2)
Tasarım çekme kuvveti dayanımı (7.2) Güvenli çekme kuvveti dayanımı (7.2)
1.2 1.6
1.2 150 +1.6 350 =740 kN
u G QP P P
150 350 500 kN
a G QP P P
0.90(1078.65) 970.79 kN
0.75(1167.07) 875.30 kN
0.75(1753.99) 1315.49 kN
d t n
d t n
d n
T T
T T
T R
g n t
g n t
g n
/ 1078.65 1.67 645.90kN
/ 1167.07 2.00 583.54kN
/ 1753.99 2.00 877.00kN
T T
T T
T R
7400.85 1.0
875.30
u
d
P
T
5000.86 1.0
583.54
a
g
P
T
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 233
ÖRNEK 3. Aşağıda kaynaklı birleşim detayı verilen UPE 240 enkesitli eleman sabit
ve hareketli yükler altında, sırasıyla, PG = 130 kN ve PQ = 300 kN eksenel çekme
kuvveti etkisindedir.
a. Elemanın karakteristik çekme kuvveti dayanımının belirlenmesi
b. Elemanın tasarım çekme kuvveti dayanımının kontrolü (YDKT)
c. Elemanın güvenli çekme kuvveti dayanımının kontrolü (GKT)
Malzeme (Tablo 2.1A)
S 275 Fy = 275 N/mm2 Fu = 430 N/mm2
Enkesit
UPE 240 A = 3850 mm2 d = 240 mm tf = 12.5 mm bf = 90 mm
Kaynaklar (13.2.2)
Köşe kaynak
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 234
UPE 240
UPE 240
t=10
10240240
240
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 235
Çözüm
a. Elemanın karakteristik çekme kuvveti dayanımının belirlenmesi.
Akma sınır durumunda karakteristik çekme kuvveti dayanımı, Tn (7.2.1)
Kırılma sınır durumunda karakteristik çekme kuvveti dayanımı, Tn (7.2.2)
Etkin net enkesit alanı, Ae (7.1.3)
3275(3850)(10) 1058.75kNn y gT F A
n u eT F A
e n n gA UA A A Denk.(7.1)
1x
Ul
Tablo-7.1 Durum 2
27.90 mmx
240 mml
x
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 236
27.901 0.884
240U Tablo-7.1 Durum 2
2
e 0 884 3850 3403 40 mmA . .
3430 3403.40 10 1463.46 kNnT
Denk.(7.3)
Gerilme düzensizliği etki katsayısı, U,
Etkin net enkesit alanı, Ae (7.1.3)
Kırılma sınır durumunda karakteristik çekme kuvveti dayanımı, Tn (7.2.2)
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 237
Blok kırılma sınır durumunda karakteristik çekme kuvveti dayanımı, Rn (13.4.3)
Blok kırılma sınır durumuna aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi ulaşılacağı
öngörülmüştür.
240
240
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 238
n u nv bs u nt y gv bs u nt0.60 0.60R F A U F A F A U F A Denk.(13.9)
22 240 10 4800 mmgvA
24800 mmnv gvA A
2240 10 2400 mmntA
1.0bsU Çekme gerilmelerinin yayılışı üniform olduğundan
3 3
n 0.60 430 4800 10 1.0 430 2400 10 2270.40 kNR
n 2270.40 kN 1824.00 kNR
3 30.60 275 4800 10 1.0 430 2400 10 1824.0 kN
olduğundan n 1824.00 kNR
Karakteristik blok kırılma dayanımı, Rn,
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 239
YDKT (5.2.2) GKT (5.2.3)
Gerekli çekme kuvveti dayanımı (5.3.1) Gerekli çekme kuvveti dayanımı (5.3.2)
Tasarım çekme kuvveti dayanımı (7.2) Güvenli çekme kuvveti dayanımı (7.2)
1.2 1.6
1.2 130 1.6 300 636 kN
u G QP P P
130 300 430 kN
a G QP P P
0.90(1058.75) 952.88 kN
0.75(1463.46) 1097.60 kN
0.75(1824.00) 1368.00 kN
d t n
d t n
d n
T T
T T
T R
g n t
g n t
g n
/ 1058.75 1.67 633.98kN
/ 1463.46 2.00 731.73kN
/ 1824.00 2.00 912.00kN
T T
T T
T R
6360.67 1.0
952.88
u
d
P
T
4300.68 1.0
633.98
a
g
P
T
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
EKSENEL BASINÇ KUVVETİ ETKİSİ
240
TANIM
BURKULMA SINIR DURUMLARI
ELASTİK BURKULMA VE EULER BURKULMA TEORİSİ
ELASTİK OLMAYAN BURKULMA
EKSENEL BASINÇ KUVVETİ ETKİSİNDEKİ ELEMANLARIN DAVRANIŞI
YÖNETMELİK BÖLÜM 8
8.1 GENEL ESASLAR
8.2 KARAKTERİSTİK BASINÇ KUVVETİ DAYANIMI
8.3 TEK KORNİYERDEN OLUŞAN BASINÇ ELEMANLARI
8.4 YAPMA ENKESİTLİ BASINÇ ELEMANLARI
8.5 NARİN ENKESİTLİ BASINÇ ELEMANLARI
ÖRNEKLER
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
TANIM
Eksenel basınç kuvveti etkisindeki yapısal elemanlar basınç elemanları olarak
isimlendirilir. Basınç elemanlarının en bilinen örneği kolonlardır.
Boru KesitDikdörtgen
Kutu Kesit
Hadde “I”
Profil
Kaynaklı
Kutu Kesit
Kaynaklı
Yapma “I”
Kesit
Güçlendirilmiş
“I” Profil
Tek Parçalı Basınç Elemanları
241
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Çok Parçalı Basınç Elemanları
Enkesiti oluşturan profillerin birbirine daha büyük bir mesafede konumlandırıldığı çok
parçalı basınç elemanları ağır kren yükü veya vinç taşıyan uzun kolonlarda,
televizyon ve radyo antenlerinde kullanılmaktadır. Bu amaçla kullanılacak çok parçalı
basınç elemanının enkesitini oluşturan parçaların, eleman uzunluğu boyunca çeşitli
şekilde teşkil edilebilen kafes örgü sistemler ile bağlanarak beraber çalışmaları
sağlanır.
242
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Çekme elemanlarının tersine,
basınç elemanlarının dayanımı ve
göçme şekli enkesit özellikleri ile
beraber basınç elemanının
uzunluğuna ve mesnet koşullarına
bağlıdır.
Eksenel basınç kuvveti etkisindeki
elemanlarda göçme, genel olarak,
burkulma sınır durumu ile
belirlenir.
P
P
Kısa kolon
Uzun kolon
243
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
BURKULMA SINIR DURUMLARI
Eksenel basınç kuvveti etkisindeki çelik kolonlarda
yerel burkulma ve genel burkulma (eleman
burkulması) olmak üzere iki durum gözönüne alınır.
Yerel BurkulmaGenel Burkulma (Eleman Burkulması)
x
y
244
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Yerel Burkulma
Basınç elemanının eleman burkulması (genel burkulma) ile
hesaplanan karakteristik burkulma dayanımına ulaşılabilmesi için
yerel burkulma veya yerel buruşma olarak isimlendirilen sınır
durumun ortaya çıkmadığı kabul edilmektedir.
Başlık parçasında yerel burkulma
Gövde parçasında yerel burkulma
245
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
• Rijitleştirilmemiş enkesit parçası (basınç kuvveti doğrultusuna paralel sadece
bir kenarı boyunca enkesitin diğer parçası ile bağlanan enkesit parçaları)
• Rijitleştirilmiş enkesit parçası (her iki kenarı boyunca enkesitin diğer parçaları
ile bağlanan enkesit parçaları)
246
Yönetmelikte, rijitleştirilmemiş ve rijitleştirilmiş enkesit parçaları için sınır değerler
tablolar halinde verilmiştir.
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
/ 2
2
f f
f f
b bb
t t t
w
h
t
Yerel burkulmanın önlenebilmesi için enkesitin tüm parçalarının , değerlerinin
r , sınır değerinden küçük olması gerekmektedir.
r
Bu elemanlar narin enkesit parçası bulunmayan elemanlar olarak tanımlanmaktadır.
Başlık parçası için yerel burkulma narinliği
Gövde parçası için yerel burkulma narinliği
247
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Tablo 5.1AEksenel Basınç Kuvveti Etkisindeki Enkesit Parçaları için Genişlik / Kalınlık Oranları
Durum Tanım
Genişlik / Kalınlık
Oranı,
Genişlik / Kalınlık Oranı
Sınır Değeri, r
Enkesit
Rijit
leşti
rilm
em
iş E
nk
es
it P
arç
as
ı 1
Hadde I- profillerinin başlıkları, bu profillere bağlanan levhalar, boşluksuz olarak sürekli birleştirilen çift korniyerlerin dış kolları, U- ve T- profillerin başlıkları
b/t 0.56y
E
F
2
Yapma I-profillerin başlıkları, bu profillere bağlanan levhalar ve korniyerlerin dış kolları
b/t
[a]
0.64 c
y
k E
F
3
Tek korniyerlerin kolları, birbirlerine boşluklu olarak bağlanan çift korniyerlerin kolları ve tüm rijitleştirilmemiş elemanlar
b/t 0.45y
E
F
t
tb b
t
bt
bt
t
h bt
t tbt
tb
248
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Tablo 5.1A (devam)Eksenel Basınç Kuvveti Etkisindeki Enkesit Parçaları için Genişlik / Kalınlık Oranları
Rij
itle
ştir
ilm
iş E
nk
esit
Pa
rça
sı
5
U-profillerin ve çift simetri eksenli I-profillerin gövdeleri
h/tw 1.49y
E
F
6
Üniform kalınlıklı dikdörtgen ve kare kutu enkesitlerin gövde ve başlıkları
b/t 1.40y
E
F
7
Birleşim araçları arasında kalan takviye levhaları ve diyafram levhaları
b/t 1.40y
E
F
8 Tüm diğer rijitleştirilmiş enkesit parçaları
b/t 1.49y
E
F
9 Boru enkesitli elemanlar
D/t 0.11y
E
F
hh h
tw tw tw
b
bt t
b
t
D
249
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Eğilmeli burkulma: Kesitin asal eksenlerinden biri etrafında meydana gelen
eğilme deformasyonu şeklinde ortaya çıkar. Bu tür burkulma, çift simetri eksenli I-
enkesitlerde, kutu ve boru enkesitlerde kritik olan en basit burkulma sınır
durumudur.
Eğilmeli Burkulma
Eleman burkulması (genel burkulma)
250
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Burulmalı burkulma: Elemanın boyuna ekseni etrafında meydana gelen dönme
deformasyonuyla ortaya çıkar. Burulmalı burkulma sınır durumu çok narin enkesit
elemanlarına sahip, çift simetri eksenli I-enkesitli, +-enkesitli veya sırt sırta
yerleştirilmiş dört korniyerden oluşan açık enkesitli basınç elemanlarında
görülebilmektedir.
+-enkesitli elemanın
burulmalı burkulması
251
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Eğilmeli burulmalı burkulma: Enkesit kayma merkezi ile ağırlık merkezinin
çakışmadığı elemanlarda eğilme ve burulma deformasyonlarının kombinasyonu
şeklinde ortaya çıkmaktadır. U-profiller, T-profiller, çift korniyerler ve eşit kollu
tek korniyer gibi tek simetri eksenine sahip enkesitlerde ve simetri eksenine
sahip olmayan farklı kollu korniyerlerde ortaya çıkabilir.
Tek simetri eksenli enkesitler
S: Kayma merkezi
C: Ağırlık merkezi U-enkesitli bir elemanın
eğilmeli-burulmalı burkulması
252
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 253
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 254
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
ELASTİK BURKULMA VE EULER BURKULMA TEORİSİ
Euler 1744’de iki ucu mafsallı prizmatik bir kolonda aşağıdaki varsayımları esas
alarak elastik burkulma teorisini geliştirmiştir. Bu varsayımlar:
Malzeme homojen ve Hooke Kanuna uygundur.
Kolon enkesiti prizmatik ve çift simetri eksenlidir.
Basınç kuvveti kolon enkesiti ağırlık merkezine
etkimektedir.
Kolona etkiyen enine yük yoktur.
Kolon ekseni tam doğrusaldır.
Kolon üst ucu düşey doğrultuda kayıcı yatay doğrultuda
sabit, alt ucu ise her iki doğrultuda da sabit olarak mesnetlidir.
Kesitte çarpılma veya burulma ortaya çıkmamaktadır.
Kayma deformasyonlarının etkisi ihmal edilmektedir.
Burkulma Elastik malzeme
modeli
255
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
2 2
2 2( / )
cr ecr
P P EI EF
A A AL L i
2 2
2 2( / ) ( / )cr
c
E EF
KL i L i
Kritik burkulma gerilmesi, Fcr
I : Enkesit atalet momenti
A : Enkesit alanı
i : Enkesit atalet yarıçapı
K : Burkulma boyu katsayısı
Lc : Eleman burkulma boyu (=KL)
Elemanların mesnet koşulları dikkate alınarak belirlenen burkulma boyu katsayısı, K
ya bağlı, kritik burkulma gerilmesi, Fcr
Bu teoriye göre, eleman eğilme rijitliği ve eleman boyunun bir fonksiyonu olan ve
burkulmaya sebep olan yük, kritik burkulma yükü olarak tanımlanır.
2
2cr e
EIP P
L
256
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
2
2
xex
EIP
L
2
2
y
ey
EIP
L
L
Tipik bir I-enkesitli elemanın elastik eğilmeli burkulma durumu dikkate alındığında,
Euler burkulma yükünün, eleman boyuna ve eğilme eksenlerine göre değişimi
aşağıdaki diyagramda gösterilmiştir.
Kuvvetli eksen etrafında
Zayıf eksen etrafında
L
x yL L L Pex ve Pey : Elastik burkulma yükü
Ix ve Iy : Burkulma eksenine göre enkesit atalet momenti
L : İki ucu mafsallı kolon boyu
E : Elastisite modülü
x
yP
257
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
ELASTİK OLMAYAN BURKULMA
Burkulma gerilmelerinin elastik olmayan bölgede oluşması, başka bir deyişle, elastik
olmayan burkulmanın meydana gelmesi durumunda Euler Burkulma ifadesi güvenilir
sonuçlar vermeyecektir.
Bu durum, aşağıdaki grafikten de görüleceği gibi kritik burkulma gerilmesi hesabı için
elastik olmayan bölgede tanımlanacak değişken elastisite modülü, ET’nin
kullanılmasını gerektirmektedir.
258
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
F
KLi
yF
Elastik olmayan
bölgeElastik bölge
2
2
π Tcr
EF
KL
i
2
2
πcr
EF
KL
i
259
y resF F
Fy : Akma gerilmesi
Fres: Artık gerilmesi
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
F
KLi
yF
Elastik olmayan
bölgeElastik bölge
2
2
π Tcr
EF
KL
i
2
2
πcr
EF
KL
i
Fy : Akma gerilmesi
Fres: Artık gerilmesi
260
y resF F
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
EKSENEL BASINÇ KUVVETİ ETKİSİNDEKİ ELEMANLARIN DAVRANIŞI
Eksenel basınç kuvveti etkisi altındaki elemanların davranışının tanımlasında belirleyici
etkenler,
Narinlik (L / i),
Mesnet koşulları,
Başlangıç kusuru,
Dışmerkezlik etkisi,
Artık gerilmeler,
Özellikle son üç tanesi her bir eleman için oldukça fazla değişiklik gösteren
etkenlerdir.
261
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Deneysel sonuçlar
2
2
πe
EF
KL
i
KLi
yF
Artık gerilmelerin malzemenin elastik ötesi
davranışına etkisi
Elemana ait başlangıç kusurunun
etkisi
262
y resF F
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Burkulma Boyu Katsayısı, K
Eksenel basınç kuvveti etkisindeki
elemanlar için verilen ifadeler basınç
elemanının her iki ucunda mafsallı
birleşim olduğu varsayımına dayanmasına
karşın, pratikte uç birleşimleri, farklı uç
dönmelerine ve ötelenmelerine izin
verecek şekilde tasarlanabilir. Mesnet
şartlarına bağlı olarak gerçek uzunluktan
farklı olabilen eleman burkulma
boylarının kullanılmasıyla, hesaplarda
tüm basınç elemanları iki ucu mafsallı
elemanlar olarak gözönüne alınabilir.
Serbest
Uç
AnkastreUç
KL =
2 x
L
KL =
0.5
x L
L
L
AnkastreUç
AnkastreUç
KL =
0.5
x L
L
AnkastreUç
AnkastreUç
263
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Belirli mesnet koşulları için burkulma boyu katsayıları, K
264
3000
3000 I
I
90t
12600
3.0tm
9.6tm
3000
3000
M [tm]
2.002.001.001.000.700.50K teorik
2.002.101.001.200.800.65K öneri
Kesikli çizgiler
burkulma
eğrilerini
göstermektedir.
Dönme ve öteleme önlenmiş.
Dönme serbest, öteleme önlenmiş.
Dönme önlenmiş, öteleme serbest.
Dönme ve öteleme serbest.
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Yapı sistemlerinin yanal yerdeğiştirme durumları dikkate alındığında, K
katsayılarının beklenen değerleri;
Yanal yerdeğiştirmesi önlenmiş sistemlerde, 0.5 K 1.0
0.5 K 1.0
Yanal yerdeğiştirmesi
önlenmiş ideal sistem
Yanal yerdeğiştirmesi önlenmiş sistemler ve kolonların burkulma durumu
Perde
265
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Yanal yerdeğiştirmesi önlenmemiş sistemlerde, 1.0 K
Yanal yerdeğiştirmesi önlenmemiş sistem
266
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Farklı mesnet koşulları halinde, örneğin bir çelik çerçeve sistemin kolonlarına ait
burkulma boyu katsayıları, K nomogramlar (çizelgeler) kullanılarak elde edilebilir.
Kolon uçlarına ait GA ve GB (rölatif rijitlik) katsayıları kullanılır.
c c
c
g g
g
E I
LG
E I
L
E : Elastisite modülü
I : Kolon ve kiriş atalet momentleri
L : Kolon ve kirişlerin uzunluğu
Kolon temele ankastre bağlıysa, alt uçta G = 0 olur. G = 1 alınması önerilir.
Kolon temele mafsallı bağlıysa, alt uçta G = olur. G = 10 alınması önerilir.
Denk.(6.4)
267
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Yanal Yerdeğiştirmesi Önlenmiş
(Şekil 6.1)
Yanal Yerdeğiştirmesi Önlenmemiş
(Şekil 6.2)
268
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
GAX
GBX
GAX
GBX
Yanal Yerdeğiştirmesi Önlenmiş Yanal Yerdeğiştirmesi Önlenmemiş
269
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
GAX
GBX
GAX
GBX
K
K
Yanal Yerdeğiştirmesi Önlenmiş Yanal Yerdeğiştirmesi Önlenmemiş
270
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Kolona birleşen kirişlerin diğer uçlarına ait mesnet koşulları farklılık gösteriyorsa, G
katsayılarının hesabında kirişlere ait terimler aşağıdaki değerlerle çarpılmalıdır.
• Yanal yerdeğiştirmesi önlenmiş bir çerçevede;
kirişin diğer ucu mafsallı ise 1.5,
ankastre ise 2.0,
• Yanal yerdeğiştirmesi önlenmemiş bir çerçevede bu katsayı;
kirişin diğer ucu mafsallı ise 0.5,
ankastre ise 0.67.
271
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Burkulma boyu katsayısı, K için rölatif rijitlik katsayıları, GA ve GB nin en genel
durum için hesabı,
1
1
1 2
1 2
1 2
c c
c cA
g g
g g
g g
I I
L LG
I I
L L
2
2
3 4
3 4
3 4
c c
c cB
g g
g g
g g
I I
L LG
I I
L L
272
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
YÖNETMELİK BÖLÜM 8
Eksenel (enkesit ağırlık merkezine uygulanan) basınç kuvveti etkisindeki elemanların
tasarımı BÖLÜM 8 de belirtilen kurallara göre yapılacaktır.
Genel Esaslar (8.1)
Narinlik Oranı Sınırı (8.1.1)
Basınç elemanlarının, Bölüm 6 veya Bölüm 16 ya göre belirlenen burkulma
boyu (Lc = KL) kullanılarak hesaplanan narinlik oranı, Lc/i 200 olacaktır.
Lc : Eleman burkulma boyu (=KL).
i : Atalet yarıçapı.
K : Burkulma boyu katsayısı.
L : Desteklenen noktalar arasında kalan eleman uzunluğu.
273
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Tasarım Esasları (8.1.2)
Karakteristik eksenel basınç kuvveti dayanımı, Pn, eksenel basınç etkisindeki
elemanın enkesit asal eksenlerinden herhangi biri etrafında eğilmeli burkulma,
burulmalı burkulma ve/veya eğilmeli burulmalı burkulma sınır durumlarına göre
hesaplanacak dayanımların en küçüğü olarak alınacaktır.
Tüm basınç elemanlarında, tasarım basınç kuvveti dayanımı, cPn, (YDKT) veya
güvenli basınç kuvveti dayanımı, Pn/c, (GKT)
ϕc = 0.90 (YDKT) veya Ωc = 1.67 (GKT)
olmak üzere hesaplanacaktır.
274
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Karakteristik Eksenel Basınç Kuvveti Dayanımı (8.2)
Narin olmayan enkesitli (Tablo 5.1A ya göre narin enkesit parçası içermeyen)
elemanların karakteristik eksenel basınç kuvveti dayanımı,
n cr gP F A
4.71 2.25 0.658
y
e
F
y Fccr y
y e
FL Eveya F F
i F F
4.71 2.25 0.877yc
cr e
y e
FL Eveya F F
i F F
Fe : Elastik burkulma gerilmesi
Ag : Kayıpsız enkesit alanı
Denk.(8.2)
Denk.(8.3)
Denk.(8.1)
275
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 276
Elastik olmayan
bölge
Elastik bölge
y resF F
2
2e
EF
KL
i
KL i
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Elastik burkulma gerilmesi, Fe
Eksenel basınç kuvveti etkisindeki elemanın enkesit asal eksenlerinden herhangi biri
etrafında eğilmeli burkulma, burulmalı burkulma ve/veya eğilmeli burulmalı
burkulma sınır durumlarında, Denk.(8.2) veya Denk.(8.3) için elastik burkulma
gerilmesi, Fe aşağıda verilen esaslara göre belirlenecektir.
Eğilmeli Burkulma Sınır Durumu (8.2.1)
Bu sınır durum, enkesit özelliklerinden bağımsız olarak, tüm basınç elemanlarında
dikkate alınacaktır. Eğilmeli burkulma sınır durumunda elastik burkulma gerilmesi, Fe,
2
e 2
c
EF
L
i
Denk.(8.4)
277
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Burulmalı ve eğilmeli burulmalı burkulma (8.2.2)
• Enkesiti tek simetri eksenli basınç elemanlarının (sırt sırta yerleştirilmiş çift
korniyer, T-enkesitler, vb.),
• enkesiti çift simetri eksenli bazı yapma basınç elemanlarının (+ şekilli yapma
enkesitler)
• simetri ekseni bulunmayan basınç elemanlarının,
• burulmaya karşı desteklenmeyen uzunluğu, yanal ötelenmeye karşı
desteklenmeyen uzunluğunu aşan enkesiti çift simetri eksenli tüm basınç
elemanlarının,
• kol uzunluğunun kalınlığına oranı, olan tek korniyerden
oluşan basınç elemanlarının tasarımında, burulmalı ve eğilmeli burulmalı
burkulma sınır durumunda elastik burkulma gerilmesi, Fe,
bu bölümde verildiği gibi hesaplanacaktır.
y0 71b / t . E / F
278
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Çift simetri eksenli enkesitler için;
“y” ekseninin simetri ekseni olduğu tek simetri eksenli enkesitler için;
2
2
1we
x ycz
ECF GJ
I IL
2
41 1
2
ey ez ey ez
e
ey ez
F F F F HF
H F F
Burulma veya eğilmeli burulma sınır durumunda elastik burkulma gerilmesi, Fe
Denk.(8.5)
Denk.(8.6)
279
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Simetri ekseni olmayan enkesitler için;
2 2
2 2o oe ex e ey e ez e e ey e e ex
o o
0x y
F F F F F F F F F F F Fi i
: Kayma merkezine göre hesaplanan polar atalet yarıçapı
xo, yo : Kayma merkezinin ağırlık merkezine göre koordinatları
Cw : Çarpılma sabiti
G : Kayma modülü
J : Burulma sabiti
Kz : Burulmalı burkulma durumu için burkulma katsayısı
Ix : x-ekseni etrafında atalet momenti
Iy : y-ekseni etrafında atalet momenti
H : Eğilme sabiti
oi
Denk.(8.7)
280
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
2
2ex
cx
x
EF
L
i
2
2ey
cy
y
EF
L
i
2
2 2
1wez
ocz g
ECF GJ
L A i
2 2
21 o o
o
x yH
i
22 2 x y
o o o
g
I Ii x y
A
İlgili denklemlerde yer alan büyüklükler aşağıdaki ifadeler kullanılarak hesaplanacaktır.
Denk.(8.8) Denk.(8.9)
Denk.(8.10)
Denk.(8.11)
Denk.(8.12)
Fex : x-ekseni etrafında eğilmeli burkulma sınır
durumunda elastik burkulma gerilmesi.
Fey : y-ekseni etrafında eğilmeli burkulma sınır
durumunda elastik burkulma gerilmesi.
Fez : Burulmalı burkulma sınır durumunda elastik
burkulma gerilmesi.
281
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Tek korniyerler (8.3)
Kol uzunluğunun kalınlığına oranı,
olan tek korniyerden oluşan basınç elemanlarında, karakteristik basınç kuvveti
dayanımı, Pn, eğilmeli burkulma sınır durumu esas alınarak (8.2.1 veya 8.5) ve
eğilmeli burulmalı burkulma sınır durumu esas alınarak, (8.2.2) ye göre
hesaplanan değerlerin en küçüğü olarak alınacaktır.
Kol uzunluğunun kalınlığına oranı,
olan tek korniyerden oluşan basınç elemanlarında, karakteristik basınç kuvveti
dayanımı, Pn, sadece eğilmeli burkulma sınır durumu esas alınarak (8.2.1 veya
8.5) e göre belirlenecektir.
y0 71b / t . E / F
y0 71b / t . E / F
282
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Aşağıda verilen koşulları sağlayan, tek korniyerden oluşan basınç elemanlarında,
dışmerkezlik etkisinin ihmal edilmesine ve etkin narinlik oranları (Lc/i)
kullanılarak eksenel basınç kuvveti dayanımının hesaplanmasına izin verilmektedir.
Bunun için esas alınacak koşullar aşağıda verilmiştir (8.3).
(a) Korniyer, her iki ucunda aynı kolundan basınç kuvveti etkisinde olmalıdır.
(b) Korniyer uçları, en az 2 bulon ile veya kaynakla bağlanmalıdır.
(c) Korniyerin boyuna eksenine dik yük bulunmamalıdır.
(d) Lc/i oranı 200 sınırını aşmamalıdır.
(e) Farklı kollu korniyerde, uzun kol boyunun kısa kol boyuna oranı 1.7 yi
aşmamalıdır.
Ayrıca, korniyerler komşu örgü elemanıyla birlikte düğüm noktası levhasının veya
başlık elemanının aynı yüzüne (tarafına) bağlanmalıdır.
283
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
(8.3) de tanımlanan koşulları sağlamayan, tek korniyerden oluşan basınç
elemanları, eğilme momenti ve eksenel basınç kuvvetinin ortak etkisi altında
Bölüm 11 e göre boyutlandırılacaktır.
Eşit kollu korniyerlerin veya uzun kolları vasıtasıyla bağlanan farklı kollu
korniyerlerin etkin narinlik oranları, tek veya düzlem kafes sistemin örgü
elemanı olarak veya uzay kafes sistemin örgü elemanı olarak kullanılmaları
durumları için verilmektedir.
284
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Eşit kollu korniyerlerin veya uzun kolları vasıtasıyla bağlanan farklı kollu
korniyerlerin tek veya bir düzlem kafes sistemin örgü elemanı olarak
kullanılmaları halinde, etkin narinlik oranları,
80 72 0 75c
a a
LL L.
i i i
80 32 1 25c
a a
LL L.
i i i
ia : Bağlanan kola paralel geometrik
eksende atalet yarıçapı
Kısa kolu ile bağlanan farklı kollu korniyerler için, (Lc / i ) narinlik oranları,
değeri ile arttırılacaktır. Ancak, bu narinlik oranı korniyerin zayıf asal
ekseni etrafındaki narinliğinin 0.95 katından küçük olamaz:
Denk.(8.15)
Denk.(8.16)
2
l s4 ( / ) 1b b
iz : Zayıf asal eksende atalet yarıçapı
Lc/i ≥ 0.95L / iz
285
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Yapma enkesitli basınç elemanları (8.4)
Bu bölüm birbiriyle temasta olan veya belirli bir aralıkla
konumlandırılan profillerin ve/veya levhaların, birbirine
aşağıdaki koşulları sağlayan bağlantı elemanları (bağ
levhaları ve/veya kafes örgü elemanları) ile birleştirildiği
çok parçalı basınç elemanlarını kapsamaktadır.
a
Lp bp
Lp bp
L
tp
y1
y1
xx
bp
y
yÇok parçalı basınç elemanlarında uç noktalar arasında
en az iki adet ara bağlantı teşkil edilecek ve kayma
şekildeğiştirmelerinin karakteristik basınç kuvveti
dayanımına etkisi gözönüne alınacaktır. Bu etki, etkin
narinlik oranı, (Lc/i)m, ile hesaba katılacaktır.
286
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Yapma basınç elemanlarının narinliği
Elemanının karakteristik basınç kuvveti dayanımı, (Lc/i)o yerine (Lc/i)m etkin
narinlik oranı kullanılarak, Bölüm 8.2.1, Bölüm 8.2.2 veya Bölüm 8.5 de verilen
esaslara göre belirlenecektir. Elemanların etkin narinlik oranları, bağ levhası ve
kafes örgü elemanlarının birleşim araçlarının özelliklerine bağlı olarak
tanımlanmaktadır.
/ :c o
L i Yapma elemanın tek parçalı basınç elemanı gibi davranması durumunda, gözönüne
alınan burkulma eksenine göre narinlik.
287
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
(a) ara bağlantı araçlarının basit sıkılan bulonlar olması durumunda etkin narinlik oranı
(Denk. 8.19)
(b) ara bağlantı araçlarının kaynak ya da öngermeli bulonlar olması durumunda etkin narinlik oranı
Ki = 0.50 sırt sırta korniyer halinde
0.75 sırt sırta U-profil halinde
1.00 diğer durumlarda
a :Ara bağlantı elemanları arasındaki
mesafe
ii : Bir parçanın minimum atalet
yarıçapı
:c
o
L
i
Yapma elemanın tek parçalı basınç elemanı gibi davranması durumunda, gözönüne
alınan burkulma eksenine göre narinlik.
(Denk. 8.20)
(Denk. 8.21)
22
c c
m o i
L L a
i i i
c c
m oi
40L La
i i i
22
c c i
m oi i
40L L K aa
i i i i
288
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Kafes örgü elemanları, bağ levhaları ve birleşim elemanları,
ϕcPn (YDKT) veya Pn/Ωc (GKT)
olmak üzere, basınç elemanının mevcut eksenel kuvvet dayanımının %2’si ile
hesaplanan, basınç elemanı eksenine dik kesme kuvveti etkisi altında
boyutlandırılacaktır.
Elemanın, yanal yük veya eğilme momenti etkisinde olduğu durumda ise örgü
elemanları ve birleşim elemanlarının boyutlandırılmasında, ilave kesme kuvveti ve
eğilme momenti etkisi de gözönüne alınacaktır.
Ara bağlantı elemanlarının boyutlandırıması
289
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Çok parçalı olarak teşkil edilen bir basınç elemanının enkesitini oluşturan tek bir
elemanın bağlantı noktaları arasındaki narinliği, tüm basınç elemanı enkesiti narinliğinin
0.75 katından küçük olmalıdır.
3
4
c
i maks
La
i i
a : Bağ levhalarının aralığı
ii : Tek bir parçanın en küçük atalet yarıçapı
Lc/ i : Çok parçalı basınç elemanı enkesitinin en büyük narinlik oranı
Denk.(8.22)
290
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Narin Enkesitli Basınç Elemanları (8.5)
Eksenel basınç kuvveti altında, Tablo 5.1A ya göre narin enkesit parçalarına sahip
basınç elemanlarında karakteristik basınç kuvveti dayanımı, Pn,
n cr eP F A
Kritik burkulma gerilmesi, Fcr, eğilmeli burkulma sınır durumu, burulmalı
burkulma sınır durumu ve eğilmeli-burulmalı burkulma sınır durumlarına (8.2.1
veya 8.2.2) göre belirlenecektir.
Tek korniyer enkesitlerde ise, kritik burkulma gerilmesi, Fcr sadece eğilmeli
burkulma sınır durumu (8.2.1) ile hesaplanacaktır.
Denk.(8.23)
291
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
ÖRNEK 1. Sabit yüklerden PG = 850 kN ve hareketli yüklerden PQ = 2400 kN eksenel basınç
kuvveti etkisinde HE 450 B enkesitli kolonun sistem bilgileri Şekil 1 de verilmiştir.
Şekil 1 Sistem Şeması (Örnek 1)
7. ÖRNEKLER
a. Kolonun karateristik basınç kuvveti
dayanımının belirlenmesi
b. Kolonun tasarım basınç kuvveti dayanımının
kontrolü (YDKT)
c. Kolonun güvenli basınç kuvveti dayanımının
kontrolü (GKT)
P
4500
mm
4500
mm
x
x y
y
292
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Geometrik özellikler
HE 450B A = 21800mm2 b=300mm h=344mm
tf =26mm tw = 14mm ix =191.40mm iy =73.30mm
Çözüm
Yerel burkulma kontrolü
Başlık parçası (Tablo 5.1A, Durum1)300 200000
5.76 0.56 13.292 2(26) 355
r
f
b
t
344 20000024.57 1.49 35.36
14 355r
w
h
t
Kolon enkesitinin başlık ve gövde parçaları narin sınıfında değildir.
Malzeme özellikleri S 355 Fy = 355 N/mm2 Fu = 510 N/mm2
Gövde parçası (Tablo 5.1A, Durum 5)
293
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Eğilmeli burkulma sınır durumu
Asal eksenler etrafında burkulma durumunda kolon burkulma boyları
1.0(9000) 9000mmcx x xL K L
1 1 2 2( );( ) (1.0 4500);(1.0 4500) 4500mmcy y y y y maksmaksL K L K L
Narinlik oranları
900047.02 200
191.40
cx
x
L
i
450061.39 200
73.3
cy
y
L
i
(8.2.1)
(8.1.1)
294
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
61.39 4.71 4.71(23.74) 111.79c
ymaks
L E
i F
Burkulma elastik bölge aşıldığında ortaya çıkacaktır.
Elastik burkulma gerilmesi,
2 22
2 2
(200000)524N/mm
(61.39)e
cy
y
EF
L
i
(Denk.8.2)
Kolon dayanımını, y-ekseni etrafında oluşan eğilmeli burkulma durumu
belirleyecektir.
(47.02;61.39) 61.39cmaks
maks
L
i
(Denk.8.4)
295
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Karakteristik basınç kuvveti dayanımı,
3267.40(21800)10 5829.40kNn cr gP F A
355
25240.658 0.658 355 0.753(355) 267.40N/mm
y
e
F
Fcr yF F
Eğilmeli burkulma sınır durumunda kritik burkulma gerilmesi,
Denk.(8.2)
Denk.(8.1)
296
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
YDKT (5.2.2) GKT (5.2.3)
Gerekli basınç kuvveti dayanımı (5.3.1) Gerekli basınç kuvveti dayanımı (5.3.2)
Tasarım basınç kuvveti dayanımı (8.1.2) Güvenli basınç kuvveti dayanımı (8.1.2)
1.2 1.6
1.2(850)+1.6(2400)=4860kN
u G QP P P
0.90(5829.40) 5246kNd c nP P
48600.93 1.0
5246
u
d
P
P
1.0 1.0
1.0(850)+1.0(2400)=3250kN
a G QP P P
/ 5829.40 /1.67 3491kNg n cP P
32500.93 1.0
3491
a
g
P
P
297
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
ÖRNEK 2. L= 4000mm uzunluğundaki iki ucu mafsallı ½ HE280B enkesitli basınç elemanı,
sabit yüklerden PG = 130 kN ve hareketli yüklerden PQ = 290 kN eksenel basınç kuvveti
etkisindedir.
a. Kolonun karateristik basınç kuvveti dayanımının belirlenmesi
b. Kolonun tasarım basınç kuvveti dayanımının kontrolü (YDKT)
c. Kolonun güvenli basınç kuvveti dayanımının kontrolü (GKT)
Malzeme özellikleri
½ HE280B S 355 Fy = 355 N/mm2
Enkesit özellikleri
A=65.7x102 mm2 b=280 mm d=140 mm tw =10.5 mm
yg =22.31mm tf =18 mm Iy =3297x104 mm4 Ix =673x104 mm4
iy =71 mm ix =32 mm J=718500 mm4
298
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Yerel burkulma kontrolü
Başlık parçası280
7.78 0.56 13.292 2(18) yf
b EFt
14013.33 0.75 0.75(23.7) 17.80
10.5 yw
d EFt
Gövde parçası
(Tablo 5.1A, Durum1)
(Tablo 5.1A, Durum 4)
Çözüm
Basınç elemanı enkesitinin başlık ve gövde parçaları narin enkesit sınıfında
değildir.
Basınç elemanı enkesiti tek simetri eksenine sahip olduğundan basınç dayanımını,
x- veya y- asal ekseninde eğilmeli burkulma (8.2.1) veya simetri ekseni olan y-
asal ekseninde eğilmeli-burulmalı burkulma (8.2.2) sınır durumu ile belirlenen
dayanımların küçüğü belirleyecektir.
299
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Eğilmeli burkulma sınır durumu
1.0(4000)125 200
32
cx x
x x
L K L
i i
125 4.71 4.71(23.73) 112y
E
F
burkulma elastik bölgede ortaya çıkacaktır. Elastik burkulma gerilmesi,
2 22
2 2
(200000)126.33N/mm
(125)ex
cx
x
EF
L
i
Kritik burkulma gerilmesi,
20.877 0.877(126.33) 110.79N/mmcr eF F
(Denk.8.2)
(Denk.8.2)
(Denk.8.4)
300
1.0(4000)56.34 200
71
cy y
y y
L K L
i i
(125;56.34) 125cmaks
maks
L
i
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
y-asal ekseni etrafında eğilmeli-burulmalı burkulma sınır durumu
1.0(4000)56.34 200
71
cy y
y y
L K L
i i
2 22
2 2
(200000)622N/mm
(56.34)ey
cy
y
EF
L
i
Kayma merkezine göre polar atalet yarıçapı,
(Denk.8.3)
4 42 2 2 2 2673(10) 3297(10)
0 (13.31) 6219mm6570
x yo o o
g
I Ii x y
A
(Denk.8.12)
301
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
2
2g o
77200(718500)1358N/mm
(6570)6219ez
GJF
A i
2 2 2
2
0 (13.31)1 1 0.971
6219
o o
o
x yH
i
y-ekseninde eğilmeli-burulmalı burkulma için elastik burkulma gerilmesi
2)(
411
2ezey
ezeyezey
eFF
HFF
H
FFF
2
2
622 1358 4(622)(1358)(0.971)1 1 608N/mm
2(0.971) (622 1358)eF
Burulmalı burkulma sınır durumunda elastik burkulma gerilmesi,
(Denk.8.6)
(Denk.8.14)
(Denk.8.11)
302
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
3550.58 2.25
608
y
e
F
F
olduğundan, burkulma elastik bölge aşıldıktan sonra ortaya çıkacaktır.
355
26080.658 0.658 355 0.784(355) 278N/mm
y
e
F
F
cr yF F
Burkulma dayanımını, x-asal ekseninde eğilmeli burkulma sınır durumu
belirleyecektir. Karakteristik eksenel basınç kuvveti dayanımı,
3(110.79)10 (6570) 728 kNn crP F A
(Denk.8.2)
(Denk.8.2)
(8.1.2)
(Denk.8.1)
303
2Min 110.79 N/mmcr cr
F F
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
YDKT (5.2.2) GKT (5.2.3)
Gerekli basınç kuvveti dayanımı (5.3.1) Gerekli basınç kuvveti dayanımı (5.3.2)
Tasarım basınç kuvveti dayanımı (8.1.2) Güvenli basınç kuvveti dayanımı (8.1.2)
1.2 1.6
1.2(130)+1.6(290)=620 kN
u G QP P P
0.90(728) 655.20 kNd c nP P
6200.95 1.0
655.20
u
d
P
P
1.0 1.0
1.0(130)+1.0(290)=420kN
a G QP P P
/ 728 /1.67 436 kNg n cP P
4200.96 1.0
436
a
g
P
P
304
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
ÖRNEK 3. Bir düzlem kafes sistemin örgü elemanı olarak kullanılan eksenel basınç kuvveti
etkisindeki L150.150.15 enkesitli basınç elemanı, komşu örgü elemanıyla birlikte düğüm
noktası levhasının aynı yüzüne her iki ucundan kaynaklı uç birleşimi ile bağlanmaktadır.
Basınç elemanı, sabit yüklerden PG = 250 kN eksenel basınç kuvveti etkisindedir.
a. Kolonun karakteristik basınç kuvveti dayanımının belirlenmesi
b. Kolonun tasarım basınç kuvveti dayanımının kontrolü (YDKT)
c. Kolonun güvenli basınç kuvveti dayanımının kontrolü (GKT)
Malzeme özellikleri
L150.150.15 S 275 Fy = 275 N/mm2
305
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Çözüm
Yerel burkulma kontrolü
150 20000010 0.45 12.13
15 275r
b
t
Basınç elemanı enkesiti parçaları narin değildir.
150 20000010 0.71 0.71 19.14
15 275y
b E
t F
olduğundan, karakteristik basınç kuvveti dayanımı, Pn sadece eğilmeli burkulma sınır
durumu esas alınarak belirlenir.
Enkesit özellikleri
L150.150.15 A = 4302mm2 ix = iy =45.70mm iw=57.57mm iz=29.33mm
306
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
a
300065.65 80
45.70
L
i
c
a
72 0.75 72 0.75(65.65) 121.23L L
i i için
olduğundan, tek korniyerden oluşan basınç elemanında, dışmerkezlik etkisi ihmal
edilerek, eksenel basınç kuvveti dayanımı (Lc/i=121.23) olarak hesaplanan etkin
narinlik oranı kullanılarak belirlenecektir.
(a) Korniyer, her iki ucunda aynı kolundan basınç kuvveti etkisindedir.
(b) Korniyer uçları, kaynakla bağlanmıştır.
(c) Korniyerin boyuna eksenine dik yük bulunmamaktadır.
c 121.23 200L
i
Etkin narinlik oranı
(d)
307
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Eğilmeli burkulma sınır durumu
121.23 4.71 127c
y
L E
i F
Burkulma elastik bölge aşıldığında ortaya çıkacaktır.
2 22
2 2
(200000)134N/mm
(121.23)e
c
EF
L
i
Eğilmeli burkulma sınır durumunda kritik burkulma gerilmesi
275
21340.658 0.658 275 116.60N/mm
y
e
F
Fcr yF F
Denk.(8.2)
Denk.(8.2)
Denk.(8.4)
308
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Karakteristik eksenel basınç kuvveti dayanımı (kapasite)
3116.60(4302)10 501.61kNn cr gP F A
YDKT (5.2.2) GKT (5.2.3)
Gerekli basınç kuvveti dayanımı (5.3.1) Gerekli basınç kuvveti dayanımı (5.3.2)
Tasarım basınç kuvveti dayanımı (8.1.2) Güvenli basınç kuvveti dayanımı (8.1.2)
1.4 1.4(300)=420kNu GP P 1.0 1.0(300)=300kNa GP P
0.90(501.61) 451.45kNd c nP P / 501.61 / 1.67 300.36kNg n cP P
4200.93 1.0
451.45
u
d
P
P
3001.0 1.0
300.36
a
g
P
P
309
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
ÖRNEK 4. Sabit yüklerden PG = 470 kN eksenel basınç kuvveti etkisinde sırt sırta
konumlandırılarak 2L110.110.10 dan teşkil edilen yapma enkesitli çok parçalı basınç elemanının
boyu L=2700mm dir. Her iki asal ekseninde uçlarında mafsallı mesnet teşkil edilmiştir.
a. Basınç elemanının karakteristik basınç kuvveti dayanımının belirlenmesi
b. Basınç elemanının basınç kuvveti dayanımının kontrolü (YDKT)
c. Basınç elemanının güvenli basınç kuvveti dayanımının kontrolü (GKT)
310
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Geometrik özellikler
L110.110.10 A = 2120mm2 Ix=Iy=238(10)4mm4 J=7(10)4mm4
iz =21.5mm ix = iy = 33.5mm ex = ey = 30.6mm
Malzeme özellikleri
L110.110.10 S 275 Fy = 275 N/mm2
Çözüm
Yerel burkulma kontrolü
110 20000011 0.45 0.45 12.13
10 275r
y
b E
t F
Basınç elemanı enkesitinin parçaları narin değildir.
311
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Çok parçalı basınç elemanının 10mm bağ levhası aralığı ile teşkil edilmesi durumu
için, y-ekseni etrafında atalet momenti ve atalet yarıçapı,
4 2 4 42 238(10) 2120(30.6 5) 1013.36(10) mmy
I
41013(10)48.89mm
2(2120)y
i
Gerekli ara bağlantı aralığı kontrolü
1.0(2700)80.60
33.5
1.0(2700)55.23
48.89
cx x
x x
cy y
y ymaks
L K L
i i
L K L
i i
3
4
c
i maks
La
i i
900mm 0.75(21.5)(80.60) 1300mma
Denk.(8.22)
312
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
x-ekseninde eğilmeli burkulma sınır durumu
80.60 4.71 4.71(26.97) 127.02cx
x y
L E
i F
2 22
2 2
(200000)303.85N/mm
(80.60)ex
x
x
EF
K L
i
275
2303.850.658 0.658 275 188.29N/mm
y
e
F
Fcr yF F
Denk.(8.2)
Denk.(8.4)
Denk.(8.2)
313
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
y- ekseninde eğilmeli burkulma sınır durumu
Ara bağlantıların birleşiminin kaynaklı olması durumu için
90041.86 40 için
21.5i
a
i
22
c c i
im o
L L K a
i i i
2
2 0.5(900)55.23 59.06
21.5
c
m
L
i
Denk.(8.21b)
59.06 4.71 4.71(27.63) 130.14c
m y
L E
i F
0.658
y
e
F
F
cr yF F Denk.(8.2)
314
2 2
2
2 2
(200000)566.0N/mm
(59.06)ey
cy
y m
EF
L
i
Denk.(8.9)
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
y- ekseninde eğilmeli-burulmalı burkulma sınır durumu
2
41 1
2
ey ez ey ez
e
ey ez
F F F F HF
H F F
Denk.(8.6)
2
0
1ez
g
F GJA i
0 30.6 5 25.6mmy
315
275
25660.658 0.658 275 224.40N/mm
y
e
F
Fcr yF F
Denk.(8.14)
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
2
2
0
1 177200(2 70000) 612N/mm
(2 2120)4168ez
g
F GJA i
Denk.(8.14)
2
2
566 611 4(566)(611)0 8431 1 420 41N/mm
2 0 843 566 611e
.F .
.
2 2 2
2
0 (25 6)1 1 0 843
4168
o o
o
x y .H .
i
Denk.(8.11)
2 2 2 2 2 2 2 2 20 (25.60) (33.50) (48.89) 4168mmo o o x yi x y i i Denk.(8.12)
Denk.(8.6)
316
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Basınç dayanımını x-ekseninde eğilmeli burkulma sınır durumu belirler.
Karakteristik basınç kuvveti dayanımı
2750.654 2.25
420.41
y
e
F
F
burkulma elastik bölge aşıldıktan sonra ortaya çıkacaktır.
275
2420.410.658 0.658 275 209.14N/mm
Fy
Fe
cr yF F
3(188.29)10 (2 2120) 798.35kNn cr g
P F A
Denk.(8.2)
Denk.(8.1)
317
2Min 188.29 N/mmcr cr
F F
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
YDKT (5.2.2) GKT
Gerekli basınç kuvveti dayanımı (5.3.1) Gerekli basınç kuvveti dayanımı (5.3.2)
Tasarım basınç kuvveti dayanımı (8.1.2) Güvenli basınç kuvveti dayanımı (8.1.2)
1.4 1.4(470)=658kNuP G 1.0 1.0(470)=470kNaP G
0.90(798.35) 718.51kNd c nP P / 798.35 /1.67 478.05kNg n cP P
6580.915 1.0
718.51
u
d
P
P
4700.983 1.0
478.05
a
g
P
P
(5.2.3)
318
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
EĞİLME MOMENTİ ETKİSİ
319
TANIM
AKMA MOMENTİ VE PLASTİK MOMENT
STABİLİTE
YÖNETMELİK BÖLÜM 99.1 GENEL ESASLAR
9.2 KUVVETLİ EKSENLERİ ETRAFINDA EĞİLME ETKİSİNDEKİ KOMPAKT U-ENKESİTLİ VE ÇİFT SİMETRİ EKSENLİ
KOMPAKT I-ENKESİTLİ ELEMANLAR
9.3 KUVVETLİ EKSENLERİ ETRAFINDA EĞİLME ETKİSİNDEKİ KOMPAKT GÖVDELİ VE KOMPAKT OLMAYAN VEYA
NARİN BAŞLIKLI ÇİFT SİMETRİ EKSENLİ I-ENKESİTLİ ELEMANLAR
9.4 KUVVETLİ EKSENLERİ ETRAFINDA EĞİLME ETKİSİNDEKİ KOMPAKT VEYA KOMPAKT OLMAYAN GÖVDELİ DİĞER
I-ENKESİTLİ ELEMANLAR
9.5 KUVVETLİ EKSENLERİ ETRAFINDA EĞİLME ETKİSİNDEKİ ÇİFT VE TEK SİMETRİ EKSENLİ NARİN GÖVDELİ I-
ENKESİTLİ ELEMANLAR
9.6 ZAYIF EKSENLERİ ETRAFINDA EĞİLME ETKİSİNDEKİ I-ENKESİTLİ VE U-ENKESİTLİ ELEMANLAR
9.7 KUTU ENKESİTLİ ELEMANLAR
9.8 BORU ENKESİTLİ ELEMANLAR
......
9.13 KİRİŞLERİN TASARIMINDA DİĞER ESASLAR
ÖRNEKLER
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 320
Eğilme elemanları boyuna eksenlerine dik etkiyen yükleri taşıyan yapısal
elemanlardır ve genel olarak kiriş olarak isimlendirilirler. Mesnetlendikleri kiriş,
kolon, duvar v.b. diğer yapısal elemanlara yükleri aktarırlar.
TANIM
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 321
x-ekseninde eğilme etkisi
altındaki I-enkesitli eleman
boyunca tarafsız eksenin altında
ve üstünde kalan eleman lifleri
boy değiştirir.
Gözönüne alınan kiriş
enkesitinde uygulanan eğilme
momenti için alt lifler çekme
etkisinde iken, üst lifler basınç
etkisinde olacaktır.
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 322
AKMA MOMENTİ VE PLASTİK MOMENTmax
max
max/
x x x
x x ex
M y M Mf
I I y W
x exM f W
y y exM F WAkma momenti
My : x-ekseninde eğilme etkisindeki enkesitin
en dış lifinde akma gerilmesine ulaşıldığı
akma momenti
Plastik moment
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 323
Plastik moment
Plastik tarafsız eksen
C T
c y t yA F A F
2p y c y t y y px
AM F A a F A a F a F W
A : Toplam enkesit alanı
a : Plastik tarafsız eksenin iki tarafındaki alanların ağırlık merkezleri arasındaki uzaklık
Wpx : x-ekseni etrafında plastik mukavemet momenti
Mp : Plastik eğilme momenti
px px
yx ex
M W
M W Şekil faktörü
Şekil faktörü
- akma momentinden sonra enkesitin sahip
olduğu ilave eğilme momenti dayanımının
bir göstergesidir.
- bir değerine yaklaştıkça enkesitin eğilme
etkisindeki etkinliği artmaktadır.
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 324
STABİLİTE
Kuvvetli eksende eğilmede hadde I kirişlerin karakteristik moment dayanımı,
Mn aşağıdaki göçme sınır durumlarına karşı gelen moment dayanımlarının
küçüğü ile belirlenir:
o Akma sınır durumu
o Yerel burkulma sınır durumu
o Yanal burulmalı burkulma sınır durumu
Yanal burulmalı burkulma
Kuvvetli eksen etrafında eğilme etkisindeki hadde I-profil elemanın stabilitesi
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 325
Akma sınır durumu
Kiriş enkesiti tam olarak plastikleşene kadar stabil kalacak şekilde (yerel ve yanal
burkulma sınır durumuna ulaşılmadan) boyutlandırılırsa, kiriş enkesitinde plastik
moment dayanımına ulaşabilir.
Bu durumda, kirişin karakteristik moment dayanımı plastik moment dayanımına
eşit alınabilir.
n p y pM M F W
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 326
Yerel Burkulma Sınır Durumu
Başlık elemanında yerel burkulma
Gövde elemanında yerel burkulma
Eğilme momentinin basınç bileşeni etkisinde yerel burkulma sınır durumu
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 327
: başlık veya gövde parçaları için genişlik/kalınlık oranı (=h/t veya b/t)
p : kompakt /kompakt olmayan enkesit parçası için sınır narinlik
r : kompakt olmayan/ narin enkesit parçası için sınır narinlik
Eğilme momentinin basınç bileşeni etkisinde yerel burkulma sınır durumunda
karakteristik tanımlar
≤ p → kompakt enkesit parçası
p< ≤ r → kompakt olmayan enkesit parçası
>r → narin enkesit parçası
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 328
Tablo 5.1B
Eğilme Momentinin Basınç Bileşeni Etkisindeki Enkesit Parçaları için
Genişlik / Kalınlık Oranları (ÇYTHYE-2016)
Durum Tanım
Genişlik/
Kalınlık
Oranı,
Genişlik / Kalınlık Oranı Sınır
Değerleri
Enkesit p
(kompakt /
kompakt
olmayan)
r
(kompakt
olmayan / narin)
Rij
itle
ştir
ilm
em
iş E
nk
esi
t P
arç
ası
10
Hadde I-profiller, U-
profiller ve T-
enkesitli elemanların
başlıkları
b/t 0.38y
E
F 1.00
y
E
F
11
Tek ve çift simetri
eksenli yapma I-
enkesitli elemanların
başlıkları
b/t 0.38y
E
F
[a] [b]
c
L
0.95k E
F
12 Tek korniyerlerin
kolları b/t 0.54
y
E
F 0.91
y
E
F
13
Zayıf eksen etrafında
eğilme etkisindeki
tüm I-enkesitli
elemanlar ve U-
profiller
b/t 0.38y
E
F 1.00
y
E
F
14 T-enkesitli
elemanların gövdeleri d/t 0.84
y
E
F 1.03
y
E
F
bt b
t
bt
t
h
t
t
tb
b
b
t
b
t
dt
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 329
Mn= Mp olabilmesi için kiriş enkesit
parçalarının kompakt eleman
koşullarına uygun olması gerekir.
Enkesit parçaları kompakt değilse,
narinlik oranına bağlı olarak kiriş
enkesitinde ulaşılabilecek moment
değeri Mp ile Mr arasında değişecektir.
Karakteristik moment dayanımı-narinlik oranı ilişkisi
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 330
Yanal burulmalı-burkulma sınır durumu
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 331
Kirişlerde basınç başlığının kararlılığı için stabilite bağlantıları (yanal mesnetler)
Kiriş basınç başlığının yanal yerdeğiştirmesinin ve/veya burulmasının, kiriş açıklığı
boyunca yanal stabilite bağlantısı ve/veya burulma stabilite bağlantısı
kullanılarak önlenmesi sağlanabilir, (Bölüm 16)
Gerekli dayanım ve rijitliğe sahip stabilite bağlantısının kullanıldığı noktalarda, kiriş
üst ve alt başlıklarının göreli yerdeğiştirmesinin (kesitin çarpılmasının) önlendiği
varsayılır.
Çift eğrilikli eğilme etkisindeki elemanlarda büküm noktası (moment sıfır noktası), bu
noktanın yanal yerdeğiştirmesi stabilite bağlantısıyla önlenmediği sürece,
desteklenen bir nokta olarak gözönüne alınamaz.
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 332
Başlıklı çelik ankrajlar Döşeme
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 333
Kiriş üzerindeki farklı yük dağılımlarına bağlı
olarak yanal olarak tutulu olmayan uzunluk
boyunca moment değişiminin olumlu katkısı Cb ile
tanımlanan moment düzeltme katsayısı ile hesaba
katılır.
Yanal olarak desteklenmeyen sınır uzunluk, Lb
rM
I-enkesitli kiriş için yanal burkulma yükü veya kritik moment
2
cr n b y y w
b b
EM M C EI GJ I C
L L
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 334
Örnek olarak; basit mesnetli kiriş için, tipik
yükleme durumlarında yanal mesnetlerin
yerleşimine bağlı olarak Cb katsayıları
şekilde görülmektedir.
Tüm yükleme durumlarında güvenli tarafta
kalınarak Cb =1.0 alınabilir.
Cb katsayıları
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 335
YÖNETMELİK BÖLÜM 9
Asal eksenlerinden herhangi biri etrafında basit eğilme etkisindeki elemanların tasarımı
BÖLÜM 9 da belirtilen kurallara göre yapılacaktır. Basit eğilme etkisindeki elemanlarda,
yükler kayma merkezinden geçen asal eksene paralel olan düzlemde etkimeli veya
eleman, yük etkime noktalarında ve mesnetlerde burulmaya karşı desteklenmelidir.
Eğilme etkisindeki elemanın karakteristik eğilme momenti dayanımı, Mn, olası her bir
göçme sınır durumu için belirlenecek dayanımların en küçüğü olarak alınacaktır.
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 336
Genel Esaslar (9.1)
Tüm eğilme elemanları için,
ϕb = 0.90 (YDKT) veya Ωb = 1.67 (GKT)
alınarak, tasarım eğilme momenti dayanımı, bMn , (YDKT) veya güvenli eğilme
momenti dayanımı, Mn/b, (GKT) olarak belirlenecektir.
Yanal burulmalı burkulma sınır durumunda, yanal stabilite bağlantısı ile desteklenen
noktalar arasındaki uzunluk boyunca, eğilme momenti yayılışının olumlu katkısı
Denk.(9.1) ile tanımlanan moment düzeltme katsayısı, Cb, ile hesaba katılabilir.
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 337
maks
b
maks A B C
12.5
2.5 3 4 3
MC
M M M M
Denk.(9.1) çift simetri eksenine sahip, tüm elemanlar ve tek simetri eksenine sahip
tek eğrilikli eğilme etkisinde olan elemanlar için kullanılabilir.
Çift eğrilikli eğilme etkisindeki tek simetri eksenli elemanlar için, Cb değeri analizle
belirlenmelidir.
Denk.(9.1)
Mmaks : Yanal stabilite bağlantısı ile desteklenen noktalar arasındaki kiriş uzunluğu boyunca en
büyük eğilme momentinin mutlak değeri.
MA : Yanal stabilite bağlantısı ile desteklenen noktalar arasındaki kiriş uzunluğunun 1/4
noktasındaki eğilme momentinin mutlak değeri.
MB : Yanal stabilite bağlantısı ile desteklenen noktalar arasındaki kiriş uzunluğunun 1/2
noktasındaki eğilme momentinin mutlak değeri.
MC : Yanal stabilite bağlantısı ile desteklenen noktalar arasındaki kiriş uzunluğunun 3/4
noktasındaki eğilme momentinin mutlak değeri.
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 338
Kuvvetli Asal Eksenleri Etrafında Eğilme Etkisindeki, Kompakt U-Enkesitli ve
Çift Simetri Eksenli I-Enkesitli Elemanlar (9.2)
Karakteristik eğilme momenti dayanımı, Mn, aşağıda verilen sınır durumlar için
hesaplanan değerlerin küçüğü olarak alınacaktır.
Akma Sınır Durumu (9.2.1)
Yanal Burulmalı Burkulma Sınır Durumu (9.2.2)
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 339
Akma Sınır Durumu (9.2.1)
Akma sınır durumu için karakteristik eğilme momenti dayanımı, Mn,
n p y pxM M F W
Mn : Karakteristik eğilme momenti dayanımı.
Mp : Plastik eğilme momenti.
Fy : Yapısal çelik karakteristik akma gerilmesi.
Wpx : x-ekseni etrafında plastik mukavemet momenti.
Denk.(9.2)
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 340
Yanal Burulmalı Burkulma Sınır Durumu (9.2.2)
Yanal burulmalı burkulma sınır durumu için, aşağıda (a), (b) ve (c) maddelerinde
tanımlanan göçme sınır durumları için karakteristik eğilme momenti dayanımı, Mn
(a) Lb Lp ise bu sınır durumun gözönüne alınmasına gerek yoktur.
(b) Lp < Lb Lr olması durumunda karakteristik eğilme momenti dayanımı, Mn,
Denk.(9.3)
(c) Lb > Lr olması durumunda karakteristik eğilme momenti dayanımı, Mn,
Denk.(9.4)
b p
n b p p y ex p
r p
( 0.7 )L L
M C M M F W ML L
n cr ex pM F W M
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 341
M p=FyW px
Lp Lr
Cb>1.0 için M n
Lb
Denk. (9.4)
Denk. (9.3)
Denk. (9.2)M n
Cb=1.0 için M n
0.7FyWex
Lb : Basınç başlığında yanal yerdeğiştirmenin ve enkesit burulmasının önlendiği noktalar
arasındaki eleman uzunluğu (stabilite bağlantısı ile desteklenmeyen eleman uzunluğu).
Lp : Akma sınır durumu için yanal olarak desteklenmeyen sınır uzunluk.
Lr : Elastik olmayan yanal burulmalı burkulmada sınır uzunluk.
Basınç başlığının yanal olarak desteklenmeyen uzunluğuna bağlı olarak
karakteristik eğilme momenti dayanımı
Lb≤ Lp ise kiriş basınç başlığı yanal
olarak desteklenmiş
Lb> Lp ise kiriş basınç başlığı yanal
olarak desteklenmemiş
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 342
22
b bcr 2
ex o tsb
ts
1 0.078C E LJc
FW h iL
i
Lp ve Lr sınır uzunlukları
p y
y
1.76E
L iF
2 2
y
r ts
y ex o ex o
0.71.95 6.76
0.7
FE Jc JcL i
F W h W h E
(i) Çift simetri eksenli I-enkesitlerde: c =1
(ii) U-enkesitlerde:yo
w2
Ihc
C
Denk.(9.6a)
Denk.(9.6b)
Denk.(9.7b)
Denk.(9.7a)
Denk.(9.5)
h0 : başlık ağırlık merkezleri arasındaki uzaklık (= d-tf )
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Etkin atalet yarıçapı, its,
y w2
ts
ex
I Ci
W
Çift simetri eksenli I-enkesitlerde, güvenli tarafta kalınarak, etkin atalet yarıçapı, its,
için enkesit basınç başlığı ve gövdesinin (1/6) sı ile tanımlanan parçasının düşey
simetri eksenine göre Denk.(9.8b) ile hesaplanan atalet yarıçapı kullanılabilir.
Denk.(9.8a)
fts
w
f f
112 1
6
bi
ht
b t
Denk.(9.8b)
343
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 344
Kuvvetli Eksenleri Etrafında Eğilme Etkisindeki, Kompakt Gövdeli ve Kompakt
Olmayan veya Narin Başlıklı Çift Simetri Eksenli I-Enkesitli Elemanlar (9.3)
Karakteristik eğilme momenti dayanımı, Mn, aşağıda verilen sınır durumlar için
hesaplanan değerlerin küçüğü olarak alınacaktır.
Yanal Burulmalı Burkulma Sınır Durumu (9.3.1)
Yerel Burkulma Sınır Durumu (9.3.2)
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 345
Yanal Burulmalı Burkulma Sınır Durumu (9.3.1)
Karakteristik eğilme momenti dayanımı, Mn, Bölüm 9.2.2 ye göre belirlenecektir.
Yerel Burkulma Sınır Durumu (9.3.2)
(a) I-enkesitin gövde parçasının kompakt olması ve başlık parçalarının kompakt
olmayan koşulunu sağlaması durumunda, karakteristik eğilme momenti
dayanımı, Mn,
f pf
n p p y ex
rf pf
0.7M M M F W
Denk.(9.9)
(b) I-enkesitin gövde parçasının kompakt olması ve başlık parçalarının narin olması
durumunda, karakteristik eğilme momenti dayanımı, Mn,
c exn 2
f
0.9Ek WM
Denk.(9.10)
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 346
Kuvvetli Eksenleri Etrafında Eğilme Etkisindeki, Kompakt veya Kompakt Olmayan
Gövdeli Diğer I-Enkesitli Elemanlar (9.4)
Yanal Burulmalı Burkulma Sınır Durumu (9.4.1)
Basınç Başlığı Yerel Burkulma Sınır Durumu (9.4.2)
Basınç Başlığı Akma Sınır Durumu (9.4.3)
Çekme Başlığı Akma Sınır Durumu (9.4.4)
Kuvvetli asal eksenleri etrafında eğilme etkisindeki, Tablo 5.1B ye göre, enkesitin
gövde parçası kompakt olmayan, çift simetri eksenli I-enkesitli elemanlar ile gövde
parçası kompakt veya kompakt olmayan, gövde düzlemine göre tek simetri eksenli I-
enkesitli elemanların karakteristik eğilme momenti dayanımı, Mn, aşağıda verilen sınır
durumlar için hesaplanan değerlerin en küçüğü olarak alınacaktır.
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 347
Yanal Burulmalı Burkulma Sınır Durumu (9.4.1)
(a) Lb Lp ise bu sınır durumun gözönüne alınmasına gerek yoktur.
(b) Lp< Lb Lr olması durumunda karakteristik eğilme momenti dayanımı, Mn,
b p
n b p yc pc L exc pc yc
r p
( )c yc
L LM C R M R M F W R M
L L
Denk.(9.11)
(c) Lb > Lr olması durumunda, karakteristik eğilme momenti dayanımı, Mn,
n cr exc pc ycM F W R M
Basınç başlığının dış lifinde akma gerilmesine ulaşıldığı akma momenti, Myc,
Denk.(9.13)
yc y excM F W Denk.(9.15)
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 348
Gövde plastikleşme katsayısı, Rpc, gövde narinliğine bağlı olarak verilmektedir.
(1) Iyc / Iy > 0.23 olması durumunda,
cpw
w
h
t p
pc
yc
MR
M
cpw
w
h
t
p p w pw p
pc
yc yc rw pw yc
1M M M
RM M M
(2) Iyc / Iy ≤ 0.23 olması durumunda Rpc = 1.0
Denk(9.16a)
Denk(9.16b)
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 349
Basınç Başlığı Yerel Burkulma Sınır Durumu (9.4.2)
(a) Başlık parçaları kompakt olduğunda bu sınır durumun gözönüne alınmasına
gerek yoktur.
(b) Başlıkları kompakt olmayan enkesitler için karakteristik eğilme momenti
dayanımı, Mn, Denk.(9.21) ile belirlenecektir.
f pf
n pc yc pc yc L exc
rf pf
M R M R M F W
Denk.(9.21)
(c) Başlıkları narin olan enkesitler için karakteristik eğilme momenti dayanımı, Mn,
c excn 2
f
0.9Ek WM
Denk.(9.22)
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 350
Basınç Başlığı Akma Sınır Durumu (9.4.3)
n pc yc pc y excM R M R F W Denk.(9.23)
Çekme Başlığı Akma Sınır Durumu (9.4.4)
(a) Wext ≥ Wexc için bu sınır durumun gözönüne alınmasına gerek yoktur.
(b) Wext < Wexc için çekme başlığı dayanımı kritik olabileceğinden, karakteristik
eğilme momenti dayanımı, Mn,
n pt ytM R M
Burada, dış çekme lifinde akma gerilmesine ulaşıldığı akma momenti, Myt,
Denk.(9.24)
yt y extM F W Denk.(9.25)
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 351
Gövde plastikleşme katsayısı, Rpt, gövde narinliğine bağlı olarak verilmektedir.
(1) Iyc / Iy > 0.23 olması durumunda,
cw pw
w
h
t
p
pt
yt
MR
M
Denk(9.26a)
cw pw
w
h
t
p p w pw p
pt
yt yt rw pw yt
1M M M
RM M M
Denk(9.26b)
(2) Iyc / Iy ≤ 0.23 olması durumunda Rpt = 1.0
Mn : Karakteristik eğilme momenti dayanımı.
Mp : Plastik eğilme momenti.
Myc : Dış basınç lifinde akma gerilmesine ulaşıldığı akma momenti.
Myt : Dış çekme lifinde akma gerilmesine ulaşıldığı akma momenti.
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 352
Kuvvetli Eksenleri Etrafında Eğilme Etkisindeki, Çift ve Tek Simetri Eksenli Narin
Gövdeli I-Enkesitli Elemanlar (9.5)
Kuvvetli asal eksenleri etrafında eğilme etkisindeki, Tablo 5.1B ye göre narin gövde
parçasına sahip, çift simetri eksenli elemanlar ve gövde düzlemine göre tek simetri
eksenli I-enkesitli elemanların karakteristik eğilme momenti dayanımı, Mn, aşağıda
verilen sınır durumlar için hesaplanan değerlerin en küçüğü olarak alınacaktır.
Yanal Burulmalı Burkulma Sınır Durumu (9.5.1)
Basınç Başlığı Yerel Burkulma Sınır Durumu (9.5.2)
Basınç Başlığı Akma Sınır Durumu (9.5.3)
Çekme Başlığı Akma Sınır Durumu (9.5.4 )
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 353
Yanal Burulmalı Burkulma Sınır Durumu (9.5.1)
Karakteristik eğilme momenti dayanımı, Mn,
n pg cr excM R F WDenk.(9.27)
(a) Lb Lp için bu sınır durumun gözönüne alınmasına gerek yoktur.
(b) Lp < Lb Lr olması durumunda kritik gerilme, Fcr,
b p
cr b y y y
r p
(0.3 )L L
F C F F FL L
Denk.(9.28)
(c) Lb > Lr olması durumunda kritik gerilme, Fcr,
Denk. (9.29)
2
bcr y2
b
t
πC EF F
L
i
Rpg :Eğilme dayanımı azaltma katsayısı
Wexc: Basınç bölgesi için x-ekseni
etrafında elastik mukavemet momenti.
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 354
Eğilme dayanımı azaltma katsayısı, Rpg
w cpg
w w y
1 5.7 1.01200 300
a h ER
a t F
Denk.(9.31)
c ww
fc fc
10h t
ab t
Denk.(9.32)
Lp ve Lr sınır uzunlukları,
p t
y
1.1E
L iF
r t
y0 7
EL i
. F
Denk.(9.30a)
Denk.(9.30b)
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 355
Zayıf Eksenleri Etrafında Eğilme Etkisindeki I-Enkesitli ve U-Enkesitli
Elemanlar (9.6)
Karakteristik eğilme momenti dayanımı, Mn, aşağıda verilen esaslar doğrultusunda
hesaplanan değerlerin küçüğü olarak alınacaktır.
Akma Sınır Durumu (9.6.1)
Yerel Burkulma Sınır Durumu (9.6.2)
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 356
n p py y ey y1.6M M W F W F
Karakteristik eğilme momenti dayanımı, Mn,
Akma Sınır Durumu (9.6.1)
Yerel Burkulma Sınır Durumu (9.6.2)
(a) Enkesitin başlık parçalarının Tablo 5.1B ye göre, kompakt olma koşulunu
sağlaması durumunda, bu sınır durum gözönüne alınmayacaktır.
(b) Başlık parçaları Tablo 5.1B ye göre kompakt olmayan enkesitler için karakteristik
eğilme momenti dayanımı, Mn,
f pf
n p p y ey
rf pf
0 7M M M . F W
Denk.(9.40)
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 357
(c) Başlık parçaları Tablo 5.1B ye göre narin enkesitler için karakteristik eğilme
momenti dayanımı, Mn,
n cr eyM F W Denk.(9.41)
cr 2
f
0.69EF
Denk.(9.42)
pf : Kompakt başlık parçası için narinlik sınır değeri, (Tablo 5.1B).
rf : Kompakt olmayan başlık parçası için narinlik sınır değeri, (Tablo 5.1B).
Wpy : Zayıf asal eksen etrafında plastik mukavemet momenti.
Wey : Zayıf asal eksen etrafında elastik mukavemet momenti.
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 358
Çekme Başlığındaki Deliklerin Eğilme Momenti Dayanımına Etkisi (9.13.1)
Başlıklarında bulon deliklerinin bulunduğu eğilme elemanlarının, karakteristik eğilme momenti
dayanımı, Mn, hesabında çekme başlığında çekme kırılması sınır durumu da gözönüne
alınacaktır
(a)Çekme kırılması sınır durumu, olması halinde gözönüne alınmaz. u fn t y fgF A Y F A
(b)Çekme başlığında deliklerin bulunduğu enkesitte olması durumunda
karakteristik eğilme momenti dayanımı, Mn,
u fnn ex
fg
F AM W
A
u fn t y fgF A Y F A
Denk.(9.81)
Afg : Çekme başlığı kayıpsız enkesit alanı (5.4.3)
Afn : Çekme başlığı net enkesit alanı (5.4.3)
Wex: x-ekseni etrafındaki en küçük elastik mukavemet momenti.
Yt : Düzeltme katsayısı
Yt =1.0 (Fy / Fu 0.8 için)
Yt =1.1 (Fy / Fu > 0.8 için)
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 359
Bölüm 9.7 Kutu Enkesitli Elemanlar
Bölüm 9.8 Boru Enkesitli Elemanlar
Bölüm 9.9 Simetri Düzleminde Yük Etkisindeki Çift Korniyer ve T-Enkesitli
Elemanlar
Bölüm 9.10 Eğilme Etkisindeki Tek Korniyer Elemanlar
Bölüm 9.11 Dolu Enkesitli Elemanlar
Bölüm 9.12 Simetri Ekseni Olmayan Enkesite Sahip Elemanlar
Bölüm 9.13 Kirişlerin Tasarımında Diğer Esaslar
Eğilme momenti etkisi altındaki diğer elemanların tasarım esasları ÇYTHYE-2016
Yönetmeliğinde aşağıdaki başlıklar altında verilmektedir.
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 360
ÖRNEK 1. Şekilde statik sistemi verilen HEA 450 enkesitli kirişte, sabit yükler altında
MB=MC=Mmaks= 590kNm olarak verilmektedir. Kiriş başlıkları A,B,C ve D noktalarında yanal
olarak desteklenmiştir.
Geometrik özellikler
bf =300mm tf =21mm d=440mm
hw=344mm tw=11.5mm iy=72.92mm
Wex=2896x103 mm3 Wpx=3216x103mm3 Iy=9465x104mm4
J=243.8x104mm4 Cw=4148x109mm6
d
b
h
tw
tf
xx
y
y
a. Kirişin karakteristik eğilme momenti dayanımının belirlenmesi
b. Kirişin tasarım eğilme momenti dayanımının kontrolü (YDKT)
c. Kirişin güvenli eğilme momenti dayanımının kontrolü (GKT)
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 361
Çözüm
Yerel burkulma kontrolü
3007.14 0.38 / 9.02
2 2(21)
f
pf y
f f
b bE F
t t Başlık parçası (Tablo 5.1B, Durum10)
Gövde parçası 344
29.91 3.76 / 89.2411.5
wpw y
w
hE F
t (Tablo 5.1B, Durum15)
Kiriş enkesitinin başlık ve gövde parçaları kompakt sınıfındadır.
Kuvvetli asal ekseni etrafında eğilme etkisindeki, gövde ve başlık parçaları kompakt sınıfında
olan çift simetri eksenli I-enkesitli kirişin karakteristik eğilme momenti dayanımı, Mn, akma sınır
durumu ve yanal burulmalı burkulma sınır durumu için hesaplanan değerlerin küçüğü olarak
alınacaktır (9.2)
Malzeme özellikleri S 355 Fy = 355 N/mm2 Fu = 510 N/mm2
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 362
Akma sınır durumu (9.2.1)
3355(3216)10 1141.68kNmp y px
M F W
Yanal burulmalı burkulma sınır durumu (9.2.2)
(Denk.9.2)
Kiriş basınç başlığının tutulu olmadığı AB ve BC uzunlukları için incelenmelidir.
p y
y
2000001.76 1.76(72.92) 3046.2mm
355
EL i
F (Denk.9.6a)
AB parçası için Lb = 2400mm < Lp = 3046.2mm olduğundan yanal burulmalı
burkulma sınır durumunun incelenmesine gerek yoktur.
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 363
Lb >Lp olduğundan elastik olmayan yanal burulmalı burkulmada sınır uzunluk, Lr
2 2
y
r ts
y ex o ex o
0.71.95 6.76
0.7
FE Jc JcL i
F W h W h E
fts
w
f f
30082.40mm
1 344(11.5)112 112 1
6 300(21)6
bi
ht
b t
(Denk.9.6b)
(Denk.9.8b)
BC parçası için Lb = 3650mm > Lp = 3046.2mm olduğundan yanal burulmalı
burkulma sınır durumu incelenecektir. Bu uzunluk boyunca moment sabit
alınabileceğinden Cb =1.0 olacaktır.
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 364
2 24 4
3 3
200000 243.8(10) (1.0) 243.8(10) (1.0) 0.7(355)1.95(82.40) 6.76 9860mm
0.7(355) 2896(10) (419) 2896(10) (419) 200000rL
3046.2mm 3650mm 9860mmp b rL L L
b p
n b p p y ex p
r p
( 0.7 )L L
M C M M F W ML L
3650 3046.21.0 1141.68 (1141.68 719.66) 1104kNm 1141kNm
9860 3046.2n pM M
30.7 0.7(2896)355(10) 719.66kNmr ex yM W F
9.2.2(b)
(Denk.9.3)
kiriş dayanımını yanal burulmalı burkulma sınır durumu kontrol eder.
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
YDKT GKT
Gerekli eğilme momenti dayanımı (5.3.1) Gerekli eğilme momenti dayanımı (5.3.2)
Tasarım eğilme momenti dayanımı (9.1) Güvenli eğilme momenti dayanımı (9.1)
1.4
1.4(590)=826kNm
u GM M
0.90(1104) 993.60kNmd b nM M
1.0
1.0(590)=590kNm
a GM M
/ 1104 /1.67 661.08kNmg n bM M
5900.89 1.0
661.08
a
g
M
M
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
(5.2.2) (5.2.3)
8260.83 1.0
993.60
u
d
M
M
365
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 366
ÖRNEK 2. Kesiti HEA 260 olarak belirlenen kirişte sabit yükler altında moment
diyagramı şekilde verilmektedir. Kiriş başlıkları A,B ve C noktalarında yanal olarak
desteklenmiştir.
a. Kirişin karakteristik eğilme momenti
dayanımının belirlenmesi
b. Kirişin tasarım eğilme momenti
dayanımının kontrolü (YDKT)
c. Kirişin güvenli eğilme momenti
dayanımının kontrolü (GKT)
MG (kNm)
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 367
Malzeme özellikleri S 355 Fy = 355 N/mm2 Fu = 510 N/mm2
Geometrik özellikler
bf=260mm tf=12.5mm d= 250mm
hw=177mm tw=7.5mm iy=65mm
Wex=836.4x103 mm3 Wpx=919.8x103mm3 Iy=3668x104mm4
J=52.37x104mm4 Cw=516.4x109mm6
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 368
Başlık parçası
Çözüm
Gövde parçası
26010.4 0.38 / 9.02
2 2(12.5)
f
pf y
f f
b bE F
t t
(Tablo 5.1B, Durum10)
(Tablo 5.1B, Durum15)
26010.4 1.0 / 27.74
2 2(12.5)
f
rf y
f f
b bE F
t t
Enkesitin başlık parçaları kompakt olmayan koşulunu sağlamaktadır.
17723.6 3.76 / 89.24
7.5
wpw y
w
hE F
t
Enkesitin gövde parçası kompakt koşulunu sağlamaktadır.
Kuvvetli asal ekseni etrafında eğilme etkisindeki, gövde parçası kompakt ve başlık parçaları
kompakt olmayan sınıfında olan çift simetri eksenli I-enkesitli kirişin karakteristik eğilme momenti
dayanımı, Mn, yanal burulmalı burkulma sınır durumu ve yerel burkulma sınır durumu için
hesaplanan değerlerin küçüğü olarak alınacaktır (9.3)
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 369
Yanal burkulma sınır durumu (9.3.1)
Kiriş yanal mesnetler arasındaki AB ve BC parçalarında basınç başlığının tutulu
olmadığı Lb =3000mm uzunluğu için incelenmelidir.
2000003000m 1.76(65) 2715mm
355b p
L L
2 24 4
3 3
200000 52.37(10) (1.0) 52.37(10) (1.0) 0.7(355)1.95(72.63) 6.76
0.7(355) 836.4(10) (237.5) 836.4(10) (237.5) 200000
9403.30mm
rL
fts
w
f f
26072.63mm
1 177(7.5)112 112 1
6 260(12.5)6
bi
ht
b t
(Denk.9.6a)
(Denk.9.8b)
(Denk.9.6b)
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 370
p 2715mm< 3000mm 9403.30mmb rL L L
b p
n b p p y ex p
r p
( 0.7 )L L
M C M M F W ML L
AB ve BC parçaları için moment düzeltme katsayısının farklı olduğuna dikkat edilmelidir.
CB parçası için Cb=1.67
AB parçası için
12.5(165)2.24
2.5(165) 3(90) 4(15) 3(60)b
C
(Denk.9.3)
(9.2.2(b))
(Denk.9.1)
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 371
3355(919.8)10 326kNmp y px
M F W
30.7 0.7(355)(836.4)10 207.84kNmr y px
M F W
3000 27152.24 326 (326 207.84) 2.24(320.96) 719kNm 326kNm
9403 2715n p
M M
Yanal burulmalı burkulma sınır durumu için karakteristik moment dayanımı, Mn=326kNm
Yerel burkulma sınır durumu (9.3.2)
23.06 89.24w pw
9.02 10.14 27.74pf f rf
gövde parçası kompakt
başlık parçası kompakt olmayan
(Denk.9.2)
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 372
Gövde parçası kompakt ve başlık parçaları kompakt olmayan sınıfında olan çift simetri
eksenli I-enkesitli kirişin karakteristik eğilme momenti dayanımı, Mn, (9.3.2(a))
10.40 9.02
326 326 207.84 317.29kNm27.74 9.02
nM
f pf
n p p y ex
rf pf
0.7M M M F W
(Denk.9.9)
Yanal burulmalı burkulma sınır durumu için karakteristik moment dayanımı,
Mn=326kNm>317.29kNm olduğundan, karakteristik moment dayanımını yerel
burkulma sınır durumu kontrol eder.
317.29kNmn
M
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
YDKT GKT
Gerekli eğilme momenti dayanımı (5.3.1) Gerekli eğilme momenti dayanımı (5.3.2)
Tasarım eğilme momenti dayanımı (9.1) Güvenli eğilme momenti dayanımı (9.1)
1.4
1.4(165)=231kNm
u GM M
0.90(317.29) 285.56kNmd b nM M
2310.809 1.0
285.56
u
d
M
M
1.0
1.0(165)=165kNm
a GM M
/ 317.29 / 1.67 190kNmg n bM M
1650.868 1.0
190
a
g
M
M
(5.2.2) (5.2.3)
373
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 374
ÖRNEK 3. Kesiti HE 450 B olarak belirlenen L= 5.0m açıklığa sahip basit mesnetli
kiriş (y-y) ekseninde eğilme etkisindedir.
Geometrik özellikler
A=21800mm2 d=450mm b=300mm h=344mm tf=26mm
tw=14mm ix=191.4mm iy=73.3mm Wpy=1198x103mm3
Iy=11720x104mm4 Wey=781,4x103mm3
d
b
h
tw
tf
xx
y
y
a. Kirişin karakteristik eğilme momenti dayanımının belirlenmesi
b. Kirişin tasarım eğilme momenti dayanımının kontrolü (YDKT)
c. Kirişin güvenli eğilme momenti dayanımının kontrolü (GKT)
wG= 25kN/m
wQ=50kN/m
Malzeme özellikleri S 355 Fy = 355 N/mm2 Fu = 490 N/mm2
225(5)78.13kNm
8G
M
250(5)156.25kNm
8Q
M
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 375
Çözüm
Yerel burkulma kontrolü
3005.77 0.38 / 9.02
2 2(26)
f
pf y
f f
b bE F
t t Başlık parçası (Tablo 5.1B, Durum10)
Zayıf asal ekseni etrafında eğilme etkisindeki, I-enkesitli kirişin karakteristik eğilme
momenti dayanımı, Mn, akma sınır durumu ile belirlenir. (9.6)
Enkesitin başlık parçaları Tablo 5.1B ye göre, kompakt olma koşulunu sağladığından
yerel burkulma sınır durumu gözönüne alınmayacaktır.
n p py y ey y1.6M M W F W F (Denk.9.39)
3 3355(1198)10 425kNm 1.6(355)(781.4)10 444kNmn p
M M
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
YDKT GKT
Gerekli eğilme momenti dayanımı (5.3.1) Gerekli eğilme momenti dayanımı (5.3.2)
Tasarım eğilme momenti dayanımı (9.1) Güvenli eğilme momenti dayanımı (9.1)
1.2 1.6
1.2(78.13)+1.6(156.25)=343.76kNm
u G QM M M
0.90(425) 382.50kNmd b nM M
343.760.899 1.0
382.50
u
d
M
M
1.0 1.0
1.0(78.13)+1.0(156.25)=234.38kNm
a G QM M M
/ 425 /1.67 254.49kNmg n bM M
234.380.921 1.0
254.49
a
g
M
M
(5.2.2) (5.2.3)
376
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
KESME KUVVETİ ETKİSİ
377
TANIM
KESME KUVVETİ ETKİSİNDE DAVRANIŞ
YÖNETMELİK BÖLÜM 10
10.1 GENEL ESASLAR
10.2 I-ENKESİTLİ VE U-ENKESİTLİ ELEMANLAR
10.3 ÇEKME ALANI KATKISI
10.4 KUTU ENKESİTLİ ELEMANLAR
10.5 BORU ENKESİTLİ ELEMANLAR
10.6 TEK KORNİYERLER VE T-ENKESİTLİ ELEMANLAR
10.7 BAŞLIKLARINA PARALEL DÜZLEMDE KESME KUVVETİ ETKİSİNDEKİ TEK VEYA
ÇİFT SİMETRİ EKSENLİ ELEMANLAR
10.8 GÖVDESİ BOŞLUKLU KİRİŞLER
ÖRNEKLER
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 378
TANIM
Gövde düzleminde kesme kuvveti etkisindeki I-enkesitli elemanlarda kayma gerilmeleri
Gerçek kayma gerilmesi
Kayma
alanı
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 379
o Kesme kuvvetinin gövde tarafından aktarıldığı varsayılır
o Eğilme momenti kesme kuvveti etkileşimi gözönüne alınmaz
o Kaymada akma koşulu olarak kabul edilir.y0.6y F
KESME KUVVETİ ETKİSİNDE DAVRANIŞ
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 380
Gövdede hesaplanan ortalama kayma gerilmesi kayma akma gerilmesi olarak
tanımlanan (0.60Fy) sınır değerine eşitlenerek, karakteristik kesme kuvveti dayanımı
n y w v10.6V F A Cny0.6v
w
Vf F
A
Gövdede kesme kuvveti etkisiyle yerel burkulma ortaya çıkabileceğinden, Cv1 ile bu
etki gözönüne alınır.
Vn : Karakteristik kesme kuvveti dayanımı.
Fy : Yapısal çelik karakteristik akma gerilmesi.
Aw : Gövde alanı (= dtw)
d : Enkesit yüksekliği.
tw : Gövde kalınlığı.
Cv1: Gövde kesme kuvveti dayanım katsayısı.
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 381
YÖNETMELİK BÖLÜM 10
Gövde düzleminde kesme kuvveti etkisinde olan çift simetri eksenli I-enkesitli, tek
simetri eksenli I- ve U-enkesitli elemanların, kesme kuvveti etkisinde olan boru ve
kutu enkesitli elemanların, tek korniyerlerin, T-enkesitli elemanların ve başlıklarına
paralel düzlemde kesme kuvveti etkisinde olan tek veya çift simetri eksenli
elemanların tasarımı Bölüm 10 da belirtilen kurallara göre yapılacaktır.
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 382
Genel Esaslar (10.1)
Kesme kuvveti etkisindeki elemanının tasarım kesme kuvveti dayanımı, vVn,
(YDKT) veya güvenli kesme kuvveti dayanımı, Vn/v, (GKT), Bölüm 10.2.1(a)
dışında kalan tüm kesme kuvveti etkisindeki elemanlar için,
ϕv = 0.90 (YDKT) veya Ωv = 1.67 (GKT)
alınarak, bu bölümde verilen kurallar çerçevesinde belirlenecektir.
I-enkesitli hadde profillerinin gövdelerinde, olması durumunda,
(10.2.1(a))
w y/ 2.24 /h t E F
ϕv = 1.00 (YDKT) veya Ωv=1.50 (GKT)
olarak alınmasına izin verilir.
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 383
I-Enkesitli ve U-Enkesitli Elemanlar (10.2)
Kesme Kuvveti Dayanımı (10.2.1)
Gövde düzleminde kesme kuvveti etkisindeki çift simetri eksenli I-enkesitler ile tek
simetri eksenli I- ve U-enkesitlerde, çekme alanı katkısı gözönüne alınmadığında,
karakteristik kesme kuvveti dayanımı, Vn,
n y w v10.6V F A C Denk.(10.1)
(a) I-enkesitli hadde profillerinin gövdelerinde, olması durumunda, w y/ 2.24 /h t E F
ϕv = 1.00 (YDKT) veya Ωv=1.50 (GKT)
Cv1=1.0 olarak alınacaktır.
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 384
(b) Tüm diğer I-enkesitli ve U-enkesitli elemanlarda, Cv1 katsayısı
w v y/ 1.10 /h t k E F v1 1.0C
w v y/ 1.10 /h t k E Fv y
v1
w
1.10 /
/
k E FC
h t
Denk.(10.2a)
Denk.(10.2b)
Gövde levhası burkulma katsayısı, kv
(a) Gövdede düşey ara rijitlik levhalarının kullanılmadığı durumda, kv=5.34
(b) Gövdede düşey ara rijitlik levhalarının kullanılması durumunda
v 2
53.0 5
( / )a h k
a h
v3.0 5.34a h k
Denk.(10.3b)
Denk.(10.3c)
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 385
Başlıklarına Paralel Düzlemde Kesme Kuvveti Etkisindeki Tek ve Çift Simetri
Eksenli Elemanlar (10.7)
Burulma etkisi olmaksızın, başlıklarına paralel doğrultuda kesme kuvveti etkisindeki
tek ve çift simetri eksenli enkesitlerde, her bir eleman için karakteristik kesme kuvveti
dayanımı, Vn,
n y f f v20.6V F b t C Denk.(10.16)
Cv2 : h/tw yerine b/tf kullanılarak ve kv=1.2 alınarak Bölüm 10.3.1 de tanımlanan, kayma
etkisinde gövde burkulma katsayısı.
tf : Başlık kalınlığı.
bf : Başlık genişliği.
b : I- ve T-enkesitlerde başlık genişliğinin yarısı.
U-enkesitlerde başlık genişliği.
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 386
Burada Cv2, aşağıda tanımlandığı şekilde gözönüne alınacaktır.
w v y/ 1.10 /h t k E F
v2 1.0C
v y w v y1.10 / / 1.37 /k E F h t k E F
(i)
(ii)
(iii) w v y/ 1.37 /h t k E F
v y
v2
w
1.10 /
/
k E FC
h t
v
v2 2
w y
1.51
( / )
k EC
h t F
h: Hadde profilleri için köşe bölgelerdeki yarıçap veya eğrisel bölgeler çıkarılarak elde edilen
başlıklar arasındaki net gövde yüksekliği, kaynaklı yapma enkesitli elemanlar için başlık iç
yüzeyleri arasındaki net yükseklik,
tw: Gövde kalınlığı.
Cv2 : Kayma etkisinde gövde burkulma katsayısı.
kv: Bölüm 10.2.1 de tanımlanan gövde levhası burkulma katsayısı.
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 387
Bölüm 10.4 Kutu Enkesitli Elemanlar
Bölüm 10.5 Boru Enkesitli Elemanlar
Bölüm 10.6 Tek Korniyerler ve T-Enkesitli Elemanlar
Bölüm 10.7 Başlıklarına Paralel Düzlemde Kesme Kuvveti Etkisindeki Tek
veya Çift Simetri Eksenli Elemanlar
Bölüm 10.8 Gövdesi Boşluklu Kirişler
Kesme kuvveti etkisi altındaki diğer elemanların tasarım esasları ÇYTHYE-2016
Yönetmeliğinde aşağıdaki başlıklar altında verilmektedir.
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 388
ÖRNEK 1. HEB 450 enkesitli kiriş gövde düzleminde sabit yüklerden V=180kN ve
hareketli yüklerden V=600kN kesme kuvveti etkisindedir.
a. Kirişin karakteristik kesme kuvveti dayanımının belirlenmesi
b. Kirişin tasarım kesme kuvveti dayanımının kontrolü (YDKT)
c. Kirişin güvenli kesme kuvveti dayanımının kontrolü (GKT)
Geometrik özellikler
A=21800mm2 d=450mm b=300mm h=344mm tf=26mm tw=14mm
Malzeme özellikleri S 355 Fy = 355 N/mm2 Fu = 510 N/mm2
ÖRNEKLER
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 389
34424.57 2.24 53.17
14w y
h E
t F (10.2.1)Cv1=1.0
2450(14) 6300mmw w
A dt
Karakteristik kesme kuvveti dayanımı
3
10.6 0.6(355)6300(1.0)10 1342kN
n y w vV F A C
(10.2.1)
Denk. (10.1)
I-enkesitli hadde profilinin gövdesinde, koşulu sağlandığından,w y/ 2.24 /h t E F
ϕv = 1.00 (YDKT) veya Ωv=1.50 (GKT)
(10.2.1(a))alınacaktır.
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 390
YDKT GKT
Gerekli kesme kuvveti dayanımı (5.3.1) Gerekli kesme kuvveti dayanımı (5.3.2)
Tasarım kesme kuvveti dayanımı (10.2.1) Güvenli kesme kuvveti dayanımı (10.2.1)
1.2 1.6
1.2(180)+1.6(600)=1176kN
u G QV V V
1.0(1342) 1342kNd v n
V V
11760.876 1.0
1342
u
d
V
V
1.0 1.0
1.0(180)+1.0(600)=780kN
a G QV V V
/ 1342 /1.5 894.67kNg n v
V V
7800.872 1.0
894.67
a
g
V
V
(5.2.2) (5.2.3)
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 391
ÖRNEK 2. Kesiti HE 450 B olarak belirlenen L= 5.0m açıklığa sahip basit mesnetli
kiriş (y-y) ekseninde eğilme etkisindedir.
Geometrik özellikler
A=21800mm2 d=450mm b=300mm h=344mm tf=26mm
tw=14mm
d
b
h
tw
tf
xx
y
y
a. Kirişin karakteristik kesme kuvveti dayanımının belirlenmesi
b. Kirişin tasarım kesme kuvveti dayanımının kontrolü (YDKT)
c. Kirişin güvenli kesme kuvveti dayanımının kontrolü (GKT)
wG= 25kN/m
wQ=50kN/m
Malzeme özellikleri S 355 Fy = 355 N/mm2 Fu = 510 N/mm2
25(5)62.50kN
2G
V
50(5)125kN
2Q
V
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 392
300 / 2 1.2(200000)5.76 1.10 1.10 28.60
26 355
v
f y
k Eb
t F (10.7a)Cv2=1.0
Karakteristik kesme kuvveti dayanımı (10.7)
Denk. (10.16)3n y f f v20.6 0.6(355)2 (300)(26)1.0(10) 3322.80kNV F b t C
y- ekseni etrafında eğilme etkisi durumunda HE 450 B başlıklarına paralel
doğrultuda kesme kuvveti etkisindeki olacaktır.
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 393
YDKT GKT
Gerekli kesme kuvveti dayanımı (5.3.1) Gerekli kesme kuvveti dayanımı (5.3.2)
Tasarım kesme kuvveti dayanımı (10.2.1) Güvenli kesme kuvveti dayanımı (10.2.1)
1.2 1.6
1.2(62.50)+1.6(125)=275kN
u G QV V V
1.0 1.0
1.0(62.50)+1.0(125)=187.50kN
a G QV V V
0.9(3322.80) 2990.5kNd v n
V V / 3322.80 /1.67 1989.7kNg n v
V V
2750.092 1.0
2990.5
u
d
V
V
187.500.094 1.0
1989.7
a
g
V
V
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
BİLEŞİK ETKİLER
394
TANIM
BİLEŞİK ETKİLER ALTINDA DAVRANIŞ
YÖNETMELİK BÖLÜM 11
11.1 EĞİLME MOMENTİ VE EKSENEL KUVVET ETKİSİNDEKİ ÇİFT VE TEK SİMETRİ
EKSENLİ ELEMANLAR
11.2 EĞİLME MOMENTİ VE EKSENEL KUVVET ETKİSİNDEKİ DİĞER ELEMANLAR
11.3 BURULMA ETKİSİNDEKİ ELEMANLAR VE BURULMA, EĞİLME, KESME VE/VEYA
EKSENEL KUVVETİN ORTAK ETKİSİNDEKİ ELEMANLAR
11.4 ÇEKME ETKİSİNDEKİ DELİK KAYBI İÇEREN BAŞLIK ENKESİTLERİNDE KOPMA
ÖRNEKLER
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
TANIM
Çelik yapı sistemlerini oluşturan elemanlar (kolon, kiriş, çapraz,…), düşey yükler ve
yatay kuvvetlerin (deprem, rüzgar,…) ortak etkisi altında boyutlandırılmaktadır. Bu
durumda, yapısal elemanlar, uç birleşimlerine bağlı olarak, eksenel kuvvet, kesme
kuvveti, iki doğrultuda eğilme momenti, burulma momenti gibi kesit tesirlerinin
biri veya bir kaçını aynı anda güvenli bir şekilde aktarabilmelidir.
395
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Eksenel kuvvet ve eğilme etkisindeki elemanlar için ÇYTHYE-2016 Yönetmeliğinde
verilen etkileşim denklemleri aşağıdaki basit etkileşim ifadesinden türetilmiştir.
Burada, “r” gerekli dayanımı, “c” ise mevcut dayanımı göstermektedir. Herhangi
iki yükleme bileşeni için basitleştirilmiş etkileşim yüzeyleri aşağıdaki şekilde
görülmektedir.
1.0ryrxr
c cx cy
MMP
P M M
Gerekli eksenel kuvvet dayanımı, Pr ve
gerekli eğilme momenti dayanımı, Mr
ikinci meretebe etkileri de içeren kesit
tesirleridir.
396
BİLEŞİK ETKİLER ALTINDA DAVRANIŞ
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Özellikle eksenel basınç kuvveti etkisindeki çelik kolonlarda ikinci mertebe
etkileri eleman iç kuvvetlerinin belirlenmesinde önemli rol oynamaktadır.
İkinci mertebe teorisi genel olarak elemanlardaki (P–δ) ve
sistem genelindeki (P–Δ) ikinci mertebe etkilerini içermektedir.
Detaylı bilgi Bölüm 6 da verilmektedir.
P- Etkisi
P- Etkisi
397
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
YÖNETMELİK BÖLÜM 11
Bileşik etkiler altıdaki elemanların tasarım esasları ÇYTHYE-2016 Yönetmeliğinde
aşağıdaki başlıklar altında verilmektedir.
Eğilme Momenti ve Eksenel Kuvvet Etkisindeki Çift ve Tek Simetri Eksenli
Elemanlar (11.1)
Eğilme ve Basınç Etkisindeki Çift ve Tek Simetri Eksenli Elemanlar
Eğilme ve Çekme Etkisindeki Çift ve Tek Simetri Eksenli Elemanlar
Tek Eksenli Eğilme ve Basınç Etkisindeki Çift Simetri Eksenli Kompakt
Enkesitli Hadde Elemanlar
Eğilme Momenti ve Eksenel Kuvvet Etkisindeki Diğer Elemanlar (11.2)
398
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Burulma Etkisindeki Elemanlar ve Burulma, Eğilme, Kesme ve/veya Eksenel
Kuvvetin Ortak Etkisindeki Elemanlar (11.3)
Burulma Etkisindeki Boru ve Kutu Enkesitli Elemanlar
Burulma, Kesme Kuvveti, Eğilme ve Eksenel Kuvvetin Ortak Etkisindeki Boru
ve Kutu Enkesitli Elemanlar
Burulma ve Bileşik Gerilme Etkisindeki Boru ve Kutu Enkesitler Dışındaki
Diğer Tüm Elemanlar
399
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Eğilme Momenti ve Eksenel Kuvvet Etkisindeki Çift ve Tek Simetri Eksenli
Elemanlar (11.1)
Eğilme ve Basınç Etkisindeki Çift ve Tek Simetri Eksenli Elemanlar (11.1.1)
2.0c
r
P
P0.1
9
8
cy
ry
cx
rx
c
r
M
M
M
M
P
Piçin
2.0c
r
P
Piçin 0.1
2
cy
ry
cx
rx
c
r
M
M
M
M
P
P
Pc : Bölüm 8 e göre mevcut eksenel basınç kuvveti dayanımı, (= cPn veya Pn/c).
Mc : Bölüm 9 a göre mevcut eğilme momenti dayanımı, (= bMn veya Mn/b).
Denk.(11.1a)
Denk.(11.1b)
400
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Eğilme ve Çekme Etkisindeki Çift ve Tek Simetri Eksenli Elemanlar (11.1.2)
Pc : Bölüm 7 ye göre mevcut eksenel çekme kuvveti dayanımı, (= tPn veya Pn/t).
Mc : Bölüm 9 a göre mevcut eğilme momenti dayanımı, (= bMn veya Mn/b).
Bölüm 11.1.2 uyarınca Cb değeri katsayısı ile çarpılabilirey
r
P
P1
2
2
b
y
eyL
EIP
Geometrik eksenleri (x ve/veya y) etrafında eğilme etkisindeki çift ve tek simetri
eksenli elemanlarda, eğilme momenti ve eksenel çekme kuvveti etkileşimi
Denk.(11.1a) ve Denk.(11.1b) ile sınırlandırılacaktır.
Pey : Zayıf eksen etrafındaki burkulmada elastik kritik burkulma yükü.
Lb : Basınç başlığında yanal yerdeğiştirmenin ve enkesit burulmasının önlendiği
noktalar arasındaki eleman uzunluğu (stabilite bağlantısı ile desteklenmeyen
eleman uzunluğu).
401
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Tek Eksenli Eğilme ve Basınç Etkisindeki Çift Simetri Eksenli Kompakt Enkesitli
Hadde Elemanlar (11.1.3)
Düzlem içi stabilite için Denk.(11.1a ve 11.1b) kullanılmalıdır.
Bu durumda,
Pc eğilme düzlemi içindeki mevcut eksenel basınç kuvveti dayanımı
Mcx akma sınır durumu için eğilme düzlemi içindeki mevcut eğilme momenti dayanımı
olarak alınacaktır.
Kuvvetli asal ekseni etrafındaki eğilme momentinin etkin olduğu (Mry/Mcy < 0.05) ve
Lcz ≤ Lcy koşulunu sağlayan, eğilme momenti ve basınç kuvveti etkisindeki çift simetri
eksenli kompakt hadde elemanlar için Bölüm 11.1.1 de verilen yaklaşım yerine, iki
bağımsız sınır durumun, düzlem içi stabilite kaybı ve düzlemine dik burkulma veya
yanal burulmalı burkulma olarak ayrı ayrı aşağıda açıklandığı şekilde dikkate
alınmasına izin verilir.
402
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Eğilme düzlemine dik burkulma ve yanal burulmalı burkulma sınır durumu için
Denk.(11.2) kullanılacaktır.
0.15.015.0
2
cxb
rx
cy
r
cy
r
MC
M
P
P
P
P
Pcy : Eğilme düzlemine dik doğrultuda mevcut eksenel basınç kuvveti dayanımı
Mcx : Kuvvetli eksen etrafında yanal burulmalı burkulma sınır durumu için belirlenen
mevcut eğilme momenti dayanımı (Bölüm 9 a göre Cb = 1.0 alınarak )
Denk.(11.2)
403
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Eğilme Momenti ve Eksenel Kuvvet Etkisindeki Diğer Elemanlar (11.2)
Denk.(11.3)0.1cbz
rbz
cbw
rbw
ca
ra
F
f
F
f
F
f
fra: YDKT veya GKT yük birleşimleri için, dikkate alınan noktadaki en büyük eksenel gerilme.
frbw, frbz: YDKT veya GKT yük birleşimleri için, dikkate alınan noktadaki en büyük eğilme gerilmesi.
Fc : Dikkate alınan noktadaki mevcut eksenel sınır gerilme.
Fcbw, Fcbz: Dikkate alınan noktadaki mevcut eğilme sınır gerilmesi.
YDKT için dikkate alınan noktadaki tasarım eğilme gerilmesi, b n e/M W
YDKT için basınç etkisinde Bölüm 8 (= cFcr) veya çekme etkisinde Bölüm 7 ye göre belirlenen tasarım
eksenel gerilmesi.
GKT için basınç etkisinde Bölüm 8 (= Fcr / c) veya çekme etkisinde Bölüm 7 ye göre belirlenen eksenel
güvenlik gerilmesi.
GKT için dikkate alınan noktadaki eğilme güvenlik gerilmesi, n
b e
M
W
404
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Burulma Etkisindeki Elemanlar ve Burulma, Eğilme, Kesme ve/veya Eksenel
Kuvvetin Ortak Etkisindeki Elemanlar(11.3)
Burulma Etkisindeki Boru ve Kutu Enkesitli Elemanlar (11.3.1)
245.42 tttHtBC
CFT crn Denk.(11.4)
Karakteristik burulma dayanımı
C : Boru ve kutu enkesitli elemanlar için tanımlanan burulma sabiti
Fcr: Kritik gerilme.
Kutu enkesitli elemanlar
Boru enkesitli elemanlar
2
2ttD
C
Denk.(11.10)
Denk.(11.6)
405
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Kutu enkesitli elemanlar için Fcr
yF
E
t
h45.2 için ycr FF 6.0
26007.3 t
h
F
E
y
için
t
h
FEFF
yy
cr
45.26.0
Denk.(11.7)
Denk.(11.8)
yy F
E
t
h
F
E07.345.2
için 2
2458.0
t
h
EFcr
Denk.(11.9)
Boru enkesitli elemanlar için Fcr
ycr F
t
D
D
L
EF 6.0
23.145
Denk.(11.5a)
Denk.(11.5a) ve Denk.(11.5b) nin büyüğü alınacaktır.
ycr F
t
D
EF 6.0
6.023
Denk.(11.5b)
406
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Burulma, Kesme Kuvveti, Eğilme ve Eksenel Kuvvetin Ortak Etkisindeki Boru ve Kutu
Enkesitli Elemanlar (11.3.2)
Gerekli burulma dayanımı, Tr nin mevcut burulma dayanımı, Tc nin %20 sine eşit veya
daha küçük olması halinde, boru ve kutu enkesitli elemanlar için burulma, kesme, eğilme
ve/veya eksenel kuvvet etkileşimi, burulma etkileri terkedilerek Bölüm 11.1 e göre
belirlenecektir. Tr nin Tc nin %20 sini aşması halinde ise bu etkileşim, gözönüne alınan
noktada, Denk.(11.11) ile sınırlandırılacaktır.
0.1
2
c
r
c
r
c
r
c
r
T
T
V
V
M
M
P
PDenk.(11.11)
407
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Burulma ve Bileşik Gerilme Etkisindeki Boru ve Kutu Enkesitler Dışındaki Diğer Tüm
Elemanlar (11.3.3)
Eksenel gerilmeler altında akma sınır durumu için
Kayma gerilmeleri altında akma sınır durumu için
Burkulma sınır durumu için
yn FF
yn FF 6.0
crn FF
Denk.(11.12a)
Denk.(11.12b)
Denk.(11.12c)
Karakteristik burulma dayanımı, Tn, eksenel gerilmeler altında akma sınır durumu,
kayma gerilmeleri etkisinde akma sınır durumu veya burkulma sınır durumlarının
en küçüğü esas alınarak hesaplanacaktır.
Fcr : Enkesit için hesap ile belirlenen burkulma gerilmesi
408
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
ÖRNEK 1. Sabit yüklerden PG = 100 kN ve hareketli yüklerden PQ =200 kN eksenel
basınç kuvveti ve sabit yüklerden FG = 40 kN ve hareketli yüklerden FQ = 120 kN
düşey yük etkisinde HE 300 B enkesitli elemanın sistem bilgileri Şekil 1 de verilmiştir.
Elemanın bileşik etkiler altında dayanımının YDKT ve GKT’ye göre kontrolü.
Malzeme özellikleri S 275 Fy = 275 N/mm2 Fu = 430 N/mm2
Şekil 1 Sistem Şeması (Örnek 1)
Eleman yanal ötelenmeleri mesnet noktalarında önlenmiştir
PG ve PQ
FG ve FQ
3m 3m
409
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Geometrik özellikler
HE 300 B A = 14910 mm2 bf = 300 mm h = 208 mm h0 = 281 mm
tf =19 mm tw = 11 mm ix =129.9 mm iy =75.8 mm
Wpx = 1869×103 mm3 Wex = 1678×103 mm3 J = 185×104 mm3
Iy = 8563×104 mm4 Cw = 1688×109 mm6 Ix=25170×104 mm4
Çözüm
Elemanın karakteristik eksenel basınç kuvveti dayanımının belirlenmesi
Yerel burkulma kontrolü
Başlık parçası (Tablo 5.1A, Durum1)1.15275
20000056.089.7
192
300
2
r
ft
b
410
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
(8.2.1)
(8.1.1)
Gövde parçası (Tablo 5.1A, Durum 5)
Eleman enkesitinin başlık ve gövde parçaları narin değildir.
2.40275
20000049.19.18
11
208 r
wt
h
Eğilmeli burkulma sınır durumu
Asal eksen etrafında burkulma durumunda eleman burkulma boyları
mm 600060000.1 xxcx LKL
mm 600060000.1 yycy LKL
Narinlik oranları
2.469.129
6000
x
cxx
i
L
2.798.75
6000
y
cy
yi
L
411
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Burkulma elastik bölge aşıldığında ortaya çıkacaktır.
Elastik burkulma gerilmesi
Denk.(8.2)
Eleman basınç dayanımını, (y-y) ekseni etrafında oluşan eğilmeli burkulma
durumu belirleyecektir.
2.792.79 ; 2.46; maksyxmaks
0.127275
20000071.42.79 maks
2
2
2
2
2
N/mm 69.3142.79
200000
y
cy
e
i
L
EF Denk.(8.4)
412
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Karakteristik basınç kuvveti dayanımı
Eğilmeli burkulma sınır durumunda kritik burkulma gerilmesi
269.314
275
N/mm 76.190275658.0658.0
y
F
F
cr FF e
y
kN 2.2844101491076.190 3
gcrn AFP
YDKT GKT
Tasarım eksenel basınç kuvveti dayanımı (Bölüm 8)
Güvenli eksenel basınç kuvveti dayanımı (Bölüm 8)
kN 0.25602.28449.0 ncc PP kN 1.170367.1
2.2844
c
nc
PP
Denk.(8.2)
Denk.(8.1)
413
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Elemanın karakteristik eğilme momenti dayanımının belirlenmesi
Yerel burkulma kontrolü
Başlık parçası (Tablo 5.1B, Durum10)
Gövde parçası (Tablo 5.1B, Durum 15)
Eleman enkesitinin başlık ve gövde parçaları kompakt sınıfındadır.
2.10275
20000038.089.7
192
300
2
p
ft
b
4.101275
20000076.39.18
11
208 p
wt
h
Yanal burulmalı burkulma sınır durumu, (9.2.2)
mm 3598275
2000008.7576.176.1
y
ypF
EiL Denk.(9.6a)
414
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
22
00
7.076.6
7.095.1
E
F
hW
Jc
hW
Jc
F
EiL
y
exexy
tsr
4 9
2
3
8563 10 1688 10 84.6 mm
1678 10
y w
ts ts
ex
I Ci i
W
Denk.(9.8a)
Denk.(9.6b)
22
3
4
3
4
200000
2757.076.6
281101678
110185
281101678
110185
2757.0
2000006.8495.1
rL
mm 15873rL
6000 mmp b r
L L L Mn Denk.(9.3) ile belirlenecektir
415
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
p
pr
pb
exyppbn MLL
LLWFMMCM
7.0 Denk.(9.3)
kNm 51410275101869 63
pxyp WFM
Plastik eğilme momenti dayanımı
Denk.(9.2)
Moment düzeltme katsayısı Cb
M 0.5M0.5MCBAmaks
maksb
MMMM
MC
3435.2
5.12
Denk.(9.1)
32.15.0345.035.2
5.12
MMMM
MCb
Lb/4 Lb/4 Lb/4 Lb/4
416
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
3 6 3.5981.32 514 514 0.7 275 1678 10 629kNm
15.873 3.598n p
M M
kNm 514 pn MM
YDKT GKT
Tasarım eğilme momenti dayanımı (Bölüm 9)
Güvenli eğilme momenti dayanımı(Bölüm 9)
kNm 6.4625149.0 nbcx MM kNm 8.30767.1
514
b
ncx
MM
417
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Gerekli eksenel kuvvet dayanımı (Pr) ve gerekli eğilme momenti dayanımı (Mr)
YDKT ve GKT için belirlenmelidir.
YDKT GKT
Eksenel yük (5.3.1) Eksenel yük (5.3.2)
Düşey yük (5.3.1) Düşey yük (5.3.2)
1.2 1.6
1.2 100 1.6 200 440 kN
u G Q
u
P P P
P
100 200 300 kN
a G Q
a
P P P
P
1.2 1.6
1.2 40 1.6 120 240 kN
u G Q
u
F F F
F
40 120 160 kN
a G Q
a
F F F
F
418
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Analizler ikinci mertebe etkilerini içermelidir.
6.2.1(d) uyarınca ikinci mertebe hesabı GKT yük birleşiminin 1.6 katına eşit bir
yükleme için yapılacak, ancak elde edilen sonuçlar 1.6 katsayısına bölünerek
gerekli dayanım bulunacaktır.
YDKT yüklemesi GKT yüklemesi
440 kN
240 kN
300 x 1.6 = 480 kN
160 x 1.6 = 256 kN
6.2.1(d) 6.2.1(d)
419
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
İkinci mertebe etkilerini göz önüne alan bilgisayar programı vasıtasıyla elde edilen
analizlerin sonuçları ve yaklaşık metodlarla karşılaştırılması
YDKT GKT
İkinci Mertebe Analizi İkinci Mertebe Analizi
Mr=370.4 kNm Mr=396.1 kNm
Birinci Mertebe Analizi Birinci Mertebe Analizi
İkinci mertebe etkilerinden dolayı %2.88
artış
İkinci mertebe etkilerinden dolayı %3.15
artış
kNm 3604
6240
M kNm 384
4
6256
M
420
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Yaklaşık ikinci mertebe analizi ile gerekli eğilme momenti dayanımının
belirlenmesi
(Bölüm 6.5) 1 2r nt ltM B M B M Denk.(6.7)
YDKT GKT
240 6360 kNm
4nt
M
256 6
384 kNm4
ntM
elr
m
PP
CB
11 Denk.(6.9)
21
*2
LK
EIPel
Denk.(6.11)
Güvenli yönde kalmak üzere, Cm=1.0 değeri kullanılabilir
Mnt : Yatay ötelenmesi önlenmiş sistemde, YDKT veya GKT yük birleşimleri altında hesaplanan
birinci mertebe eğilme momenti
Mlt : Yapı sisteminin yanal ötelenmesi sonucu, YDKT veya GKT yük birleşimleri altında ilgili
elemanda oluşan birinci mertebe eğilme momenti
421
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
YDKT GKT
Bilgisayar Analizi ile Mr = 370.4 kNm Bilgisayar Analizi ile Mr = 396.1 kNm
0.3% fark 0.4% fark
kN 1380010
60001
1025170200000 3
2
42
elP
032.1
13800
44011
0.11
B 036.1
13800
3006.11
0.11
B
1.032 360 0 371.5 kNmrM 1.036 384 0 397.8 kNmrM
Denk.(6.7) Denk.(6.7)
Denk.(6.9)Denk.(6.9)
1 2r nt ltM B M B M
1 2r nt ltM B M B M
(6.5) (6.5)
422
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
YDKT GKT
440 kNr uP P 480
300 kN1.6
r aP P
370.4 kNmr u
M M 396.1247.6 kNm
1.6r a
M M
2560.0 kNc d
P P 1703.1 kNc g
P P
462.6 kNmcx dx
M M 307.8 kNmcx gx
M M
423
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
(11.1.1)YDKT GKT (11.1.1)
2.017.02560
440
c
r
P
P2.018.0
1.1703
300
c
r
P
P
0.12
cx
rx
c
r
M
M
P
P0.1
2
cx
rx
c
r
M
M
P
P
440 370.40.89 1.0
2 2560 462.6
300 247.60.89 1.0
2 1703 307.8
Denk.(11.1b) Denk.(11.1b)
(11.1.1)
Not: Bilgisayar Analizi ile hesaplanan Pr ve Mr değerleri kullanılmıştır.
424
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
ÖRNEK 2. Sabit yüklerden PG = 300 kN ve hareketli yüklerden PQ =600 kN eksenel
basınç kuvveti ve sabit yayılı yüklerden wG = 4 kN/m ve hareketli yüklerden wQ = 8
kN/m düşey yük ve sabit yüklerden FG = 5 kN ve hareketli yüklerden FQ =7 kN yatay
yük etkisinde HE 300 B enkesitli elemanın sistem bilgileri Şekil 1 de verilmiştir.
Elemanın bileşik etkiler altında dayanımının YDKT ve GKT’ye göre kontrolü.
Malzeme özellikleri S 275 Fy = 275 N/mm2 Fu = 430 N/mm2
Şekil 1 Sistem Şeması (Örnek 2)
PG ve PQ
FG ve FQ
3m 3m
Eleman yanal ötelenmeleri mesnet noktalarında önlenmiştir
wG ve wQ
425
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Geometrik özellikler
HE 300 B A = 14910 mm2 bf = 300 mm h = 208 mm h0 = 281 mm
tf =19 mm tw = 11 mm ix =129.9 mm iy =75.8 mm
Wpx = 1869×103 mm3 Wex = 1678×103 mm3 J = 185×104 mm3
Iy = 8563×104 mm4 Cw = 1688×109 mm6 Ix=25170×104 mm4
Wey = 570.9×103 mm3 Wpy = 870.1×103 mm3
Çözüm
Elemanın karakteristik eksenel basınç kuvveti dayanımının belirlenmesi
Yerel burkulma kontrolü
Eleman enkesitinin başlık ve gövde parçaları narin değildir (Bkz. Örnek 1)
426
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
YDKT GKT
Tasarım eksenel basınç kuvveti dayanımı (Bölüm 8)
Güvenli eksenel basınç kuvveti dayanımı (Bölüm 8)
0.9 2844.2 2560.0 kNc d c nP P P 2844.2
1703.1 kN1.67
nc g
c
PP P
Örnek 1’e göre
Elemanın karakteristik eğilme momenti dayanımının belirlenmesi
x-ekseni etrafında eğilme durumu
Yerel burkulma kontrolü
Eleman enkesitinin başlık ve gövde parçaları kompakt sınıfındadır. (Bkz.Örnek 1)
mm 3598pL mm 15873rL (Bkz.Örnek 1)
427
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
6000 m3598 mmm 15873mmbp r
LL L
Mn Denk.(9.3) ile belirlenecektir
kNm 514pM (Bkz. Örnek 1)
Moment düzeltme katsayısı Cb
M 0.75M0.75M
CBAmaks
maksb
MMMM
MC
3435.2
5.12
Denk.(9.1)
12.51.14
2.5 3 0.75 4 3 0.75b
MC
M M M M
Lb/4 Lb/4 Lb/4 Lb/4
(Bkz. Örnek 1)
428
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
pn MM
543
598.3873.15
598.36 1016782757.051451414.1 3
514 kNmnx pxM M
y-ekseni etrafında eğilme durumu
Yerel burkulma kontrolü
2.10275
20000038.089.7
192
300
2
p
ft
bBaşlık parçası (Tablo 5.1B, Durum13)
Eleman enkesitinin başlık parçası kompakt koşulunu sağlamaktadır ve gövde
parçası için ayrı bir kontrole gerek yoktur.
429
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
YDKT GKT
Tasarım eğilme momenti dayanımları (Bölüm 9)
Güvenli eğilme momenti dayanımları(Bölüm 9)
0.9 514 462.6 kNmcx dx b nxM M M 514
307.8 kNm1.67
nxcx gx
b
MM M
0.9 239 215.1 kNmcy dy b nM M M 239
143.1 kNm1.67
ny
cy gy
b
MM M
Akma sınır durumu için Bölüm 9.6.1’e göre hesaplanan zayıf eksen etrafında
eğilme momenti dayanımı
1.6ny py py y ey yM M W F W F
3 3870.1 10 275 239 kNm 1.6 570.9 10 275 251 kNmnyM
Denk.(9.39)
430
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Gerekli eksenel kuvvet dayanımı (Pr) ve gerekli eğilme momentleri dayanımları
(Mrx, Mry) YDKT ve GKT için belirlenmelidir.
YDKT GKT
Eksenel yük (5.3.1) Eksenel yük (5.3.2)
Düşey yayılı yük (5.3.1) Düşey yayılı yük (5.3.2)
Yatay yük (5.3.1) Yatay yük (5.3.2)
1.2 1.6
1.2 300 1.6 600 1320 kN
u G Q
u
P P P
P
300 600 900 kN
a G Q
a
P P P
P
1.2 1.6
1.2 4 1.6 8 17.6 kN/m
u G Q
u
w w w
w
4 8 12 kN/m
a G Q
a
w w w
w
5 7 12 kN
a G Q
a
F F F
F
1.2 1.6
1.2 5 1.6 7 17.2 kN
u G Q
u
F F F
F
431
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Analizler ikinci mertebe etkilerini içermelidir.
6.2.1(d) uyarınca ikinci mertebe hesabı GKT yük birleşiminin 1.6 katına eşit bir
yükleme için yapılacak, ancak elde edilen sonuçlar 1.6 katsayısına bölünerek
gerekli dayanım bulunacaktır.
YDKT GKT
1320 kN
17.2 kN
900 x 1.6 = 1440 kN
12 x 1.6 = 19.2 kN
17.6 kN/m 12 x 1.6 = 19.2 kN/m
432
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Bilgisayar programı vasıtasıyla elde edilen ikinci mertebe etkiler (Mrx ve Mry)
YDKT (Mrx) GKT (Mrx)
İkinci Mertebe Analizi İkinci Mertebe Analizi
Birinci Mertebe Analizi Birinci Mertebe Analizi
İkinci mertebe etkilerinden dolayı
%11.5 artış
İkinci mertebe etkilerinden dolayı %12.7
artış
Mrx =88.3 kNm Mrx = 97.4 kNm
217.6 679.2 kNm
8xM
219.2 686.4 kNm
8xM
433
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
YDKT (Mry) GKT (Mry)
İkinci Mertebe Analizi İkinci Mertebe Analizi
Birinci Mertebe Analizi Birinci Mertebe Analizi
İkinci mertebe etkilerinden dolayı %31.8
artış
İkinci mertebe etkilerinden dolayı %35.4
artış
Mry = 34.0 kNm Mry = 39.0 kNm
17.2 625.8 kNm
4yM
19.2 628.8 kNm
4yM
434
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Yaklaşık ikinci mertebe analizi ile gerekli eğilme momenti dayanımları (Mrx ve Mry)
(Bölüm 6.5)Denk.(6.7)
Mnt : Yatay ötelenmesi önlenmiş sistemde, YDKT veya GKT yük birleşimleri altında
hesaplanan birinci mertebe eğilme momenti
Mlt : Yapı sisteminin yanal ötelenmesi sonucu, YDKT veya GKT yük birleşimleri altında ilgili
elemanda oluşan birinci mertebe eğilme momenti
YDKT GKT
25.8 kNnt yM M
86.4 kNnt xM M
Denk.(6.9) Güvenli yönde kalmak üzere,
Cm=1.0 değeri kullanılabilir
79.2 kNnt xM M
28.8 kNnt yM M
1 2r nt ltM B M B M
0ltM 0ltM
elr
m
PP
CB
11
435
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
YDKT (x-ekseni) GKT (x-ekseni)
Bilgisayar Analizi ile Mrx = 88.3 kNm Bilgisayar Analizi ile Mrx = 97.4 kNm
0.5% fark 0.6% fark
2 * 2 43
2 2
1
200000 25170 1010 13800 kN
1 6000elx el
EIP P
K L
11.1
13800
132011
0.11
xB 1
1.01.12
9001 1.6
13800
xB
1 2
1.11 79.2 0 87.9 kNm
rx x nt x ltM B M B M
1 2
1.12 86.4 0 96.8 kNm
rx x nt x ltM B M B M
Denk.(6.9) Denk.(6.9)
Denk.(6.7) Denk.(6.7)
Denk.(6.11)
436
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
YDKT (y-ekseni) GKT (y-ekseni)
Bilgisayar Analizi ile Mry = 34.0 kNm Bilgisayar Analiz ile Mry = 39.0 kNm
5.5% fark 6.4% fark
kN 469510
60001
108563200000 3
2
42
elyP
1
1.01.39
13201 1
4695
yB
1
1.01.44
9001 1.6
4695
yB
1 2
1.39 25.8 0 35.9 kNm
ry y nt y ltM B M B M
1 2
1.44 28.8 0 41.5 kNm
ry y nt y ltM B M B M
Not: Fark Cm değerinin emniyetli tarafta kalmak için 1.0 kabul edilmesinden kaynaklanmaktadır.
Rasyonel analiz bu yükleme durumu için Cm =0.93 değerini vermekte olup bu değerin kullanılması
farkı azaltmaktadır.
Denk.(6.11)
Denk.(6.9) Denk.(6.9)
Denk.(6.7) Denk.(6.7)
437
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
YDKT GKT
1320 kNrP 1440900 kN
1.6rP
kNm 3.88rxM kNm 60.96.1
4.97rxM
2560 kNcP kN 1.1703cP
kNm 6.462cxM
kNm 1.143cyM
kNm 0.34ryM kNm 24.46.1
0.39ryM
kNm 1.215cyM
kNm 8.307cxM
438
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
YDKT GKT
2.052.02560
1320
c
r
P
P2.053.0
1.1703
900
c
r
P
P
0.19
8
cy
ry
cx
rx
c
r
M
M
M
M
P
P
1320 8 88.3 340.83 1.0
2560 9 462.6 215.1
0.19
8
cy
ry
cx
rx
c
r
M
M
M
M
P
P
900 8 60.9 24.40.86 1.0
1703.1 9 307.8 143.1
Denk.(11.1a) Denk.(11.1a)
(11.1.1) (11.1.1)
Not: Bilgisayar analizi ile elde edilen Pr ve Mr değerleri kullanılmıştır.
439
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
ÖRNEK 3. Bölüm 11.2 kuralları ile ÖRNEK 2’de verilen elemanın bileşik etkiler
altında dayanımının YDKT ve GKT’ye göre kontrolü.
Malzeme özellikleri S 275 Fy = 275 N/mm2 Fu = 430 N/mm2
Şekil 1 Sistem Şeması (Örnek 3)
PG ve PQ
FG ve FQ
3m 3m
Eleman yanal ötelenmeleri mesnet noktalarında önlenmiştir
wG ve wQ
Geometrik özellikler
HE 300 B A = 14910 mm2 Wex = 1678×103 mm3 Wey = 570.9×103 mm3
Çözüm
Elemanın karakteristik basınç ve eğilme dayanımları Örnek 2’de tayin edilmiştir. Eleman iç
kuvvetleri de Örnek 2’de sunulmaktadır.
440
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
YDKT GKT
kN 1320rP kN 900rP
kNm 3.88rxM kNm 60.9rxM
kN 0.2560ncP kN 1.1703c
nP
kNm 6.462nxbM
kNm 1.143b
nyM
kNm 0.34ryM kNm 24.4ryM
kNm 1.215nybM
kNm 8.307b
nxM
441
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
YDKT GKT
2
3N/mm 5.88
1014910
1320
A
Pf r
ra
23
N/mm 6.521678
103.88
ex
rxrbw
W
Mf
2
3N/mm 7.171
1014910
0.2560
A
PF nc
ca
2
3N/mm 2.114
1014910
1.1703
A
PF
c
nca
23
N/mm 7.2751678
106.462
ex
nxbcbw
W
MF
2
3N/mm 4.60
1014910
900
A
Pf r
ra
23
N/mm 3.361678
109.60
ex
rxrbw
W
Mf
23
N/mm 6.599.570
100.34
ey
ry
rbzW
Mf
23
N/mm 7.429.570
104.24
ey
ry
rbzW
Mf
23
N/mm 4.1831678
108.307
exb
nxcbw
W
MF
23
N/mm 8.3769.570
101.215
ey
nyb
cbzW
MF
2
3
N/mm 7.2509.570
101.143
eyb
ny
cbzW
MF
442
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Denk.(11.3)0.1cbz
rbz
cbw
rbw
ca
ra
F
f
F
f
F
f
YDKT GKT
88.5 52.6 59.60.86 1.0
171.7 275.7 376.8
60.4 36.3 42.70.90 1.0
114.2 183.4 250.7
(11.2) (11.2)
443
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
ÖRNEK 4. Sabit yüklerden PG = 300 kN ve hareketli yüklerden PQ =500 kN eksenel
çekme kuvveti ve sabit yüklerden wG = 6 kN/m ve hareketli yüklerden wQ = 11 kN/m
düşey yayılı yük etkisinde HE 300 B enkesitli elemanın sistem bilgileri Şekil 1 de
verilmiştir. Elemanın bileşik etkiler altında dayanımının YDKT ve GKT’ye göre
kontrolü.
Malzeme özellikleri S 275 Fy = 275 N/mm2 Fu = 430 N/mm2
Şekil 1 Sistem Şeması (Örnek 4)
PG ve PQ
10 m
Eleman yanal ötelenmeleri mesnet noktalarında önlenmiştir
wG ve wQ
444
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
YDKT GKT
Tasarım eksenel çekme kuvveti dayanımı (Bölüm 7)
Güvenli eksenel çekme kuvveti dayanımı (Bölüm 7)
kN 3.36903.41009.0 ntc PP kN 3.245567.1
3.4100
t
nc
PP
Elemanın karakteristik çekme dayanımının belirlenmesi
Elemanın karakteristik eğilme momenti dayanımının belirlenmesi
Yerel burkulma kontrolü
Örnek 1’e göre eleman enkesitinin başlık ve gövde parçaları kompakt eleman
sınıfındadır.
kN 3.41001014910275 3
gyn AFP Denk.(7.2)
10000 m3598 mmm 15873mmbp r
LL L (Bkz. Örnek 1)
Mn Denk.(9.3) ile belirlenecektir
445
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
(11.1.2) uyarınca Cb değeri katsayısı ile çarpılabilir
ey
r
P
P1
kN 2.16901010000
108563200000 3
2
42
2
2
b
y
eyL
EIP
YDKT GKT
1.2 300 1.6 500 1160 kNr uP P 300 500 800 kNr aP P
30.12.1690
116011
32.1
2.1690
8006.11
48.130.114.1 bC 50.132.114.1 bC
(11.1.2) (11.1.2)
446
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
3 10 3.5981.48 514 514 0.7 275 1678 10 613kNm
15.873 3.598n pM M
514 kNmn pM M
3 10 3.5981.50 514 514 0.7 275 1678 10 621kNm
15.873 3.598n pM M
YDKT için
GKT için
YDKT GKT
Tasarım eğilme momenti dayanımı (Bölüm 9)
Güvenli eğilme momenti dayanımı(Bölüm 9)
kNm 6.4625149.0 nbcx MM kNm 8.30767.1
514
b
ncx
MM
447
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Analizler ikinci mertebe etkilerini içermelidir.
6.2.1(d) uyarınca ikinci mertebe hesabı GKT yük birleşiminin 1.6 katına eşit bir
yükleme için yapılacak, ancak elde edilen sonuçlar 1.6 katsayısına bölünerek
gerekli dayanım bulunacaktır.
YDKT yüklemesi GKT yüklemesi
1160 kN800 x 1.6 = 1280 kN
24.8 kN/m 17 x 1.6 = 27.2 kN/m
448
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
YDKT (Mrx) GKT (Mrx)
İkinci Mertebe Analizi İkinci Mertebe Analizi
Birinci Mertebe Analizi Birinci Mertebe Analizi
İkinci mertebe etkilerinden dolayı %19.7
azalma
İkinci mertebe etkilerinden dolayı %21.3
azalma
Mrx= 248.9 kNm Mrx= 267.5 kNm
224.8 10310.0 kNm
8xM
227.2 10340.0 kNm
8xM
449
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
YDKT GKT (11.1.2)
2.031.03.3690
1160
c
r
P
P 2.032.03.2455
800
c
r
P
P
0.19
8
cx
rx
c
r
M
M
P
P
1160 8 248.90.79 1.0
3690.3 9 462.6
800 8 167.20.81 1.0
2455.3 9 307.8
0.19
8
cx
rx
c
r
M
M
P
P
(11.1.2)
Denk.(11.1a) Denk.(11.1a)
450
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
ÖRNEK 5. Sabit yüklerden PG = 200 kN ve hareketli yüklerden PQ =700 kN eksenel
basınç kuvveti ve rüzgar yükünden W = 18 kN yatay yük etkisinde HE 300 B enkesitli
elemanın sistem bilgileri Şekil 1 de verilmiştir. Eleman kuvvetli ekseninde eğilmekte
olup düzlem dışında burkulması önlenmiştir. Elemanın bileşik etkiler altında burkulma
boyu yöntemi kullanılarak dayanımının YDKT ve GKT’ye göre kontrolü.
Malzeme özellikleri S 275 Fy = 275 N/mm2 Fu = 430 N/mm2
Şekil 1 Sistem Şeması (Örnek 5)
W
PG ve PQ
6 m
451
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
YDKT GKT
Eksenel yük Eksenel yük
Yatay yük Yatay yük
Fiktif yük Fiktif yük
1.2 1.0
1.2 200 1.0 700 940 kN
u G Q
u
P P P
P
0.75 0.75G Q W
kN 8.28186.1
6.1
u
u
W
WW
kN 5.131875.0
75.0
a
a
W
WW
kN 88.19401002.0 N kN 32.27256.1002.0 N
0.75
200 0.75 700 725 kN
a G Q
a
P P P
P
(5.3.2)(5.3.1)1.2 1.0 1.6G Q W
Denk.(6.1) Denk.(6.1)
(6.2.2.2) (6.2.2.2)
452
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
1.88+28.8=30.68 kN
940 kN
YDKT
Mrx = 241.44 kNm
Birinci mertebe analizi ile
184.08 kNm mesnet momenti
elde edilir. İkinci mertebe
etkilerinden dolayı %31.2 artış
olmuştur. İkinci mertebe etkileri
terk edilerek yapılan analiz
sonucunda 44.6 mm tepe
deplasmanı elde edilir.
kate
kat
P
PB
,
2
1
1
Denk.(6.12)H
Mkate
HLRP
,
Denk.(6.13)
kN 35086.44
600068.3085.0,
kateP
50.137.1
3508
94011
12
BBurkulma boyu
yöntemi
kullanılabilir
453
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
13.5 x 1.6 +2.32 =23.92 kN
725 x 1.6 = 1160 kN
GKT
Mrx = 204.12 kNm
Birinci mertebe analizi ile
143.52 kNm mesnet momenti
elde edilir. İkinci mertebe
etkilerinden dolayı %42.2 artış
olmuştur. İkinci mertebe etkileri
Terk edilerek yapılan analiz
sonucunda 34.8 mm tepe
deplasmanı elde edilir.
kate
kat
P
PB
,
2
1
1
Denk.(6.12)H
Mkate
HLRP
,
Denk.(6.13)
kN 35058.34
600092.2385.0,
kateP
2
11.49 1.50
1.6 7251
3505
B
Burkulma boyu yöntemi
kullanılabilir
454
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Elemanın karakteristik eksenel basınç kuvveti dayanımının belirlenmesi
Yerel burkulma kontrolleri Örnek 1’de verilmiştir.
Burkulma elastik bölge aşıldığında ortaya çıkacaktır.
Elastik burkulma gerilmesi
Denk.(8.2)
Eleman basınç dayanımını, (x-x) ekseni etrafında oluşan eğilmeli burkulma
durumu belirleyecektir. (y-y) ekseni etrafında burkulma önlenmiştir.
0.127275
20000071.40.97
9.129
60001.2
maks
2 22
2 2
200000209.8 N/mm
97.0e
cx
x
EF
L
i
Denk.(8.4)
455
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Karakteristik eksenel basınç kuvveti dayanımı
Eğilmeli burkulma sınır durumunda kritik burkulma gerilmesi
28.209
275
N/mm 9.158275658.0658.0
y
F
F
cr FF e
y
kN 2.236910149109.158 3
gcrn AFP
YDKT GKT
Tasarım eksenel basınç kuvveti dayanımı (Bölüm 8)
Güvenli eksenel basınç kuvveti dayanımı (Bölüm 8)
kN 3.21322.23699.0 ncc PP kN 7.141867.1
2.2369
c
nc
PP
Denk.(8.2)
Denk.(8.1)
456
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Elemanın karakteristik eğilme momenti dayanımının belirlenmesi
Yerel burkulma kontrolü Örnek 1’de verilmektedir
(Bkz. Örnek 1)
Mn Denk.(9.3) ile belirlenecektir
kNm 514pM (Bkz. Örnek 1)
Moment düzeltme katsayısı Cb
(Bölüm 9.1)
6000 m3598 mmm 15873mmbp r
LL L
Konsol kirişlerde Denk.(9.1) ile tanımlanan Cb ifadeleri geçerli değildir ve Cb=1.0
alınacaktır.
457
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
3 6 3.598514 514 0.7 275 1678 10 476.62kNm
15.873 3.598n pM M
476.62 kNmnM
YDKT GKT
Tasarım eğilme momenti dayanımı (Bölüm 9)
Güvenli eğilme momenti dayanımı(Bölüm 9)
0.9 476.62 429 kNmcx b nM M 476.62
285.40 kNm1.67
ncx
b
MM
458
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
YDKT GKT
2.044.02.2132
940
c
r
P
P2.051.0
7.1418
725
c
r
P
P
0.19
8
cx
rx
c
r
M
M
P
P0.1
9
8
cx
rx
c
r
M
M
P
P
940 8 241.440.94 1.0
2132.2 9 429
725 8 127.60.91 1.0
1418.7 9 285.40
Denk.(11.1a) Denk.(11.1a)
(11.1.1) (11.1.1)
Not: Bilgisayar analizi ile elde edilen Pr ve Mr değerleri kullanılmıştır.
459
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
ÖRNEK 6. Sabit yüklerden PG = 200 kN ve hareketli yüklerden PQ =700 kN eksenel
basınç kuvveti ve rüzgar yükünden W = 18 kN yatay yük etkisinde HE 300 B enkesitli
elemanın sistem bilgileri Şekil 1 de verilmiştir. Eleman kuvvetli ekseninde eğilmekte
olup düzlem dışında burkulması önlenmiştir. Elemanın bileşik etkiler altında genel
analiz yöntemi kullanılarak dayanımının YDKT ve GKT’ye göre kontrolü.
Malzeme özellikleri S 275 Fy = 275 N/mm2 Fu = 430 N/mm2
Şekil 1 Sistem Şeması (Örnek 6)
W
PG ve PQ
6 m
460
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Yükler Örnek 5 ile aynıdır.
Genel analiz yöntemi uyarınca gerekli dayanımların hesabında rijitliklerin azaltılması
gerekmektedir.
kN 41001014910275 3
gyns AFP
YDKT 0.1 5.023.04100
9400.1
b
ns
r
P
P
GKT 0.1 5.028.04100
7256.1
b
ns
r
P
P
Tüm yapı elemanlarının eğilme, kayma ve eksenel rijitlikleri 0.8 ile çarpılarak
azaltılacaktır (Bölüm 6.2.3(a))
(6.3.2)
(6.2.3 (b))
(6.2.3)
461
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
30.68 kN
940 kNYDKT
Mrx = 262.97 kNm
Birinci mertebe analizi ile
184.08 kNm mesnet momenti
elde edilir. İkinci mertebe
etkilerinden dolayı %42.9 artış
olmuştur.
13.5 x 1.6 +2.32 =23.92 kN
725 x 1.6 = 1160 kNGKT
Mrx = 229.85 kNm
Birinci mertebe analizi ile
143.52 kNm mesnet momenti
elde edilir. İkinci mertebe
etkilerinden dolayı %60.1 artış
olmuştur.
462
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Elemanın karakteristik basınç dayanımının belirlenmesi
Yerel burkulma kontrolleri Örnek 1’de verilmiştir.
Burkulma elastik bölge aşıldığında ortaya çıkacaktır.
Elastik burkulma gerilmesi
Denk.(8.2)
Elemanın eksenel basınç kuvveti dayanımını, (x-x) ekseni etrafında oluşan
eğilmeli burkulma sınır durumu belirleyecektir. (y-y) ekseni etrafında burkulma
önlenmiştir. Stabilite kontrolünde K=1.0 olarak alınacaktır (6.3.3)
0.127275
20000071.42.46
9.129
60000.1
maks
2 22
2 2
200000924.8 N/mm
46.2e
cx
x
EF
L
i
Denk.(8.4)
463
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Karakteristik eksenel basınç kuvveti dayanımı
Eğilmeli burkulma sınır durumunda kritik burkulma gerilmesi)
28.924
275
N/mm 8.242275658.0658.0
y
F
F
cr FF e
y
kN 1.362010149108.242 3
gcrn AFP
YDKT GKT
Tasarım eksenel basınç kuvveti dayanımı (Bölüm 8)
Güvenli eksenel basınç kuvveti dayanımı (Bölüm 8)
kN 1.32581.36209.0 ncc PP kN 7.216767.1
1.3620
c
nc
PP
Denk.(8.2)
Denk.(8.1)
Elemanın karakteristik eğilme momenti dayanımı Örnek 5’de belirlenmiştir.
464
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
YDKT GKT
2.029.01.3258
940
c
r
P
P2.033.0
7.2167
725
c
r
P
P
0.19
8
cx
rx
c
r
M
M
P
P0.1
9
8
cx
rx
c
r
M
M
P
P
940 8 262.970.83 1.0
3258.1 9 429
725 8 143.70.78 1.0
2167.7 9 285.40
(11.1.1) (11.1.1)
Denk.(11.1a) Denk.(11.1a)
Not: Bilgisayar analizi ile elde edilen Pr e Mr değerleri kullanılmıştır.
465
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
ÖRNEK 7. Sabit yüklerden TG = 4 kNm ve hareketli yüklerden TQ =10 kNm burulma
momenti etkisinde elektrik direnç kaynaklı 150x100x6 kutu enkesitli elemanın sistem
bilgileri Şekil 1 de verilmiştir. Elemanın bileşik etkiler altında dayanımının YDKT ve
GKT’ye göre kontrolü.
Malzeme özellikleri S 275 Fy = 275 N/mm2 Fu = 430 N/mm2
Şekil 1 Sistem Şeması (Örnek 7)
TG ve TQ
Geometrik özellikler
150x100x6mm kutu enkesiti
mm 58.5693.0 t (5.4.2)
466
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Çözüm
mm 3.13358.531503 tHh
1.66275
20000045.29.23
58.5
3.133
t
h
(5.4.1.2(d))
2N/mm 1652756.06.0 ycr FF Denk.(11.7)
(11.3.1(b))
Burulma sabiti 245.42 tttHtBC Denk.(11.10)
32 mm 15205958.545.458.558.515058.51002 C
Karakteristik burulma dayanımı n crT F CDenk.(11.4)
467
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
kNm 1.2510152059165 6 CFT crnDenk.(11.4)
0.9 25.1 22.6 kNmT nT
Karakteristik burulma dayanımı
YDKT (5.2.2) GKT (5.2.3)
Gerekli burulma momenti dayanımı (5.3.1) Gerekli burulma momenti dayanımı (5.3.2)
Tasarım burulma momenti dayanımı (1.3.1) Güvenli burulma momenti dayanımı (1.3.1)
25.115 kNm
1.67
n
T
T
1.2 1.6
1.2 4 1.6 10 20.8 kNm
u G Q
u
T T T
T
4 10 14 kNm
a G Q
a
T T T
T
20.80.92 1.0
22.6
u
d
T
T
140.93 1.0
15
a
g
T
T
468
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
ÖRNEK 8. Sabit yüklerden TG = 3 kNm ve hareketli yüklerden TQ = 8 kNm burulma
momenti etkisinde elektrik direnç kaynaklı 127x6.3 boru enkesitli elemanın sistem
bilgileri Şekil 1 de verilmiştir. Elemanın bileşik etkiler altında dayanımının YDKT ve
GKT’ye göre kontrolü.
Malzeme özellikleri S 275 Fy = 275 N/mm2 Fu = 430 N/mm2
Şekil 1 Sistem Şeması (Örnek 8)
TG ve TQ
Geometrik özellikler
127x6.3 mm boru enkesiti
mm 86.53.693.0 t (5.4.2)
4 m
469
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Çözüm
Burulma sabiti
Denk.(11.6)
Karakteristik burulma dayanımı n crT F C Denk.(11.4)
3
22
mm 1350802
86.586.5127
2
ttDC
Boru enkesitli elemanlar için Denk.(11.5a) ve (11.5b) ile hesaplanan değerlerden
büyüğü kritik gerilme, Fcr, olarak alınacaktır.
ycr F
t
D
D
L
EF 6.0
23.145
2
45N/mm 1652756.04.937
86.5
127
127
4000
20000023.1
crF
ycr F
t
D
EF 6.0
6.023
2
23N/mm 1652756.04.1189
86.5
127
2000006.0
crF
Denk.(11.5a)
Denk.(11.5b)
470
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı
Denk.(11.4)
0.9 22.3 20.07 kNmT nT
Karakteristik burulma dayanımı
YDKT (5.2.2) GKT (5.2.3)
Gerekli burulma momenti dayanımı (5.3.1) Gerekli burulma momenti dayanımı (5.3.2)
Tasarım burulma momenti dayanımı (1.3.1) Güvenli burulma momenti dayanımı (1.3.1)
22.313.35 kNm
1.67
n
T
T
16.40.817 1.0
20.07
u
d
T
T
110.824 1.0
13.35
a
g
T
T
1.2 1.6
1.2 3 1.6 8 16.4 kNm
u G Q
u
T T T
T
3 8 11 kNm
a G Q
a
T T T
T
kNm 3.2210135080165 6 CFT crn
471
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016
T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 472
Sadece eğitim amacıyla hazırlanan bu dokümanda, yayın hakkı yararlanılan dijital
ortam ve kaynaklarda saklı olan şekil ve resimler kullanılmıştır.