1-Çeliğin tarihçesi Çelİk yapilar ders notlari...

18.02.2016

Doç.Dr.Ahmet Necati YELGİN

1

ÇELİK YAPILAR DERS NOTLARI

Doç.Dr.Ahmet Necati YELGİNSakarya Üniversitesi Mühendislik Fakültesi

İnşaat Mühendisliği Bölümü

� Ülkemizle tarihsel ilişkisi� Demir : Düşük oranda karbon(C) içerir, yumuşak, ergime

noktası : 1500 0C� Font : ≥%1,7 karbon(C) içerir, sert, kırılgan, çekme

kuvveti taşıyamayan, ergime noktası : 1200 0C� Çelik : Demirle font arası bir malzemedir, iki

malzemenin özelliklerini içeren dökme çelik, dövme çelikolarak ikiye ayrılır.

� Fontun İnşaatlarda Kullanılması:- 1713 İngiltere Abrahom Darby (Coulbrookdale)

ilk deneyler, yüksek fırınların gelişmesi → Daha sonrasıvı font eldesi.

- 1779 Severn nehri üzerinde ilk font köprü, açıklık30 metredir.

- XIX. Yüzyıl başlarında binalarda kolon ve köprülerdekemer olarak kullanılmaya başlanmıştır.

1- Çeliğin Tarihçesi

2Doç.Dr.Ahmet Necati YELGİN

� Çeliğin İnşaatlarda Kullanılması:- Dövme Çelik:

- 1784 Cort →Puddler fırını- 1846 İngiltere, Britanya köprüsü : Sandık kesitli

olarak yapılmıştır ve köprü orta açıklığı 140 m dir.1857 Batı Prusyada yapılan köprü, Weicsel überDirschau : Sık örgülü kafes kiriş olarak yapılmıştırve 131 m dir.

- Dökme Çelik:- 1855 Bessemer, 1864 Siemens – Martin, 1878

Thomas, 1891 yılında ilk dökme çelik köprü inşaatı- Binalarda kullanılma paralel yürümüştür.- İlk asma çelik asma köprü : Clipton Köprüsüdür.

Bitiş tarihi 1864 dır.

� Birleşim Araçlarında Görülen Gelişme : Perçin, bulon,kaynak (XX.Yüzyıl başlarında), öngermeli bulon.


� Hesap Yöntemlerinde Gelişme: Amprik formüllerleyapılan hesap → Elastik hesap → Plastik hesap

� Çelik Yapılarda Kullanılma: Boru ve kutu kesitler,bükülmüş saç elemanlar, asma ve uzay kafes sistemlerdemeydana gelen gelişmeler.

Severn Köprüsü (1779) İngiltere 4Doç.Dr.Ahmet Necati YELGİN

Severn Köprüsü : Detay

Firth of Forth Demiryolu Köprüsü (1890) İskoçya5

Doç.Dr.Ahmet Necati YELGİN Britanya Köprüsü (1846)Doç.Dr.Ahmet Necati YELGİN6

18.02.2016


2

Takoma BuildingNew York(1887)

Konut BloğuChikago (1951)

IBM BinasıPittsburgh (1965)


1.1- Çeliğin Üstün ve Sakıncalı Özellikleri

� Bir yapının kullanım amaçları ve türü ne olursa olsun projeaşamasında taşıyıcı sistem malzemesinin seçilmesigerekmektedir. Bazen çeşitli malzemeler arasında uygunlukaraştırması da yapılır.

� Malzeme Seçimindeki Faktörler: Yapının fonksiyonu,kullanılma süresi, yapımı için harcanılacak para, işletmeyeaçılması için düşünülen tarih, bakım giderleri, geçici yadakalıcı yapı olması, yapı yerinin temel zemini, yapının coğrafibölgesi (İklim şartları, ulaşım olanakları vs.), yapı malzemesifiyat hareketleri.

� Kullanılacak malzemelerin seçimi için malzemenin üstün vesakıncalı taraflarının iyi bilinmesi gerekmektedir.

� Memleketimizde kullanılmakta olan taşıyıcı sistemmalzemeleri: Kagir(Kerpiç dahil), Betonarme, Çelik, Ahşap.


� Yapı çeliği homojen ve izotrop bir malzemedir. Çelik üretimisıkı ve sürekli denetim altındadır. Bu yüzden güvenli birmalzemedir. Düşük güvenlik katsayılarına sahiptir (< 2).

� Yüksek mukavemetli bir malzemedir. Öz ağırlığın taşınacakfaydalı yüke oranı düşüktür.

� Çeliğin çekme mukavemeti basınç mukavemetine eşittir.

� Çeliğin elastiklik modülü diğer yapı malzemelerine oranlaçok daha yüksektir (E=2100000 kg/cm2). Bu nedenle Sehim,Titreşim ve Stabilite (Kararlılık) problemlerine uygunluksağlar.

1.1.1- Çeliğin Üstün Özellikleri


� Çelik Sünek (Düktil) bir malzemedir. Büyük şekildeğiştirebilme yapma özelliğine sahiptir. Bu nedenle plastikhesap yapma olanağı vardır. Deprem ve zemin çökmelerine(oturmalara) uyabilme özelliğine sahiptir.

� Taşıyıcı elemanların üretimi büyük oranda atölyelerde vefabrikalarda yapılır. Şantiyede sadece montaj işlerigerçekleştirilir. Bu nedenle hava koşullarından önemlioranda bağımsızdır. Bu da yapım süresini kısaltır.

� Çelik yapı elemanlarında değişiklik ve güçlendirmeyapılabilme olanağı vardır.

� Çelik yapı elemanları yerine monte edildiği anda tam yükleyüklenebilirler. Bu sebeple yapım süresi kısadır.

� Sökülüp yeniden kullanılabilme olanağı vardır.

� Uygun bir planlama ile az iskeleli inşaat yapma olanağıvardır.


1.1.2- Çeliğin Sakıncalı Özellikleri

� Yanıcı olmamakla birlikte, yüksek sıcaklık derecelerindemukavemetinde hızlı bir düşüş görülür.

100 200 300 400 500 600 t (0C) 100 200 300 400 500 600 t (0C)

σP1.106

EσA σK

2.106

σ (kg/mm2) E (kg/cm2)

10

20

30

40


� Isıyı iyi iletmesi nedeniyle olay hızla diğer katlara veaçıklıklara yayılır. Önlem alma gereği doğar. Bu da maliyetinve bazen de ağırlığın artmasına neden olur.

� Paslanma (Korozyon) yapar. Sürekli bakım yapma veyabetona gömme gerekli olabilir. Son zamanlarda korozyonadayanıklı özel alaşımlı çelikler yapılmaktadır. Bu ise maliyetartışına neden olmaktadır.

� Ses ve ısıyı iyi ileten bir malzemedir. Bu da yalıtımsorunlarının ortaya çıkmasına neden olur.


18.02.2016


3

1.2- Çeliğin Yapıda Kullanılma Yerleri� Büyük Açıklıkların Geçilmesinde: Hafif olması, yüksek

dayanım, çekme dayanımının yüksek olması.

� Temel Zemininin Zayıf Olduğu Yapılarda: Hafif ve sünekbir malzeme olması.

� Çok Katlı Yüksek Yapılarda: Hafif olması, yüksek dayanımve elastisite modülünün yüksek olması, sünek bir malzemeolması.

� Sanayi Yapılarında: Yüksek Dayanım ve elastisitemodülünün yüksek olması, sünek bir malzeme olması,güçlendirme olanaklarının yüksek olması, yapım hızı.

� Köprülerde: (Sanayi yapılarında belirtilen nedenlerle)

� Geçici Yapılarda (Prefabrike Yapılarda): Hafif olması,sökülebilme olanağının bulunması.

� Hız İsteyen Yapılarda: 13Doç.Dr.Ahmet Necati YELGİN

� Taşıyıcı Sistemi Özellik Gösteren Yapılarda: BüyükAçıklıklı Yapılar, Büyük Çıkmalı Yapılar, Askı KolonluYapılar ve Yüksek Katlı Binalar.


1.3- Çeliğin Yapıda Kullanılma Biçimleri� Kısmi Kullanım: Yapıda özellikle yatay konumlu taşıyıcı

sistemlerde (Kirişler, Çatı Makasları, Lentolar vs).

Kagir Duvar veya Betonarme Kolon

Çelik Döşeme Kirişi

Çelik Çatı Makası

Çelik Aşık


� Çelik Karkas Yapı: (Temeller dışında taşıyıcı elemanlarıntamamı çelik olan yapılar) (Düzlem veya uzay taşıyıcısistemler)

Dolu Gövdeli Karkas Yapı


Kafes Gövdeli Taşıyıcı Sistem

Bazen Gergi


� Kablolu Asma Yapı Sistemleri:

Tabliye


18.02.2016


4

� Karma Kullanım:

Dolu Gövdeli Kolon

Kafes Gövdeli Çatı Makası (Kiriş)


Dünyadaki Uygulamalardan Örnekler

Rockefeller Center (New York) 193220


Sears Tower (Chicago) 197421

Doç.Dr.Ahmet Necati YELGİNJohn Hencox Center (Chicago) 22

Doç.Dr.Ahmet Necati YELGİN John Hencox Center (Chicago)

Welthandelszentrum (New York)

Hotel Du Lac (Tunus) 1972 Öğrenci Yurdu (Paris) 1968


18.02.2016


5

Öğrenci Yurdu (Paris) 1968 Öğrenci Yurdu (Paris) 1968


Hotel Alpha (Amsterdam) 1971 26Doç.Dr.Ahmet Necati YELGİN

Hotel Alpha (Amsterdam) 1971 27Doç.Dr.Ahmet Necati YELGİN

Federal Reserve Bank (Minneapolis)Federal Reserve Bank (Minneapolis)28


Doç.Dr.Ahmet Necati YELGİN29

Federal Reserve Bank (Minneapolis)

2- Malzeme Olarak Çelik ve ÇelikYapıların Hesabına Ait Genel Bilgiler

Çekme Deneyi Numune Biçimi

(F0 : Yüklemeden Önceki Enkesit Alanı)

L0

P P

F0


18.02.2016


6

Gerilme - Şekildeğiştirme Diyagramı

ε p ε e ε K

arctg E

ε = ∆ L / L0

Elastik Bölge

Plastik BölgeKopma

B

σ = P / F0

σ B

σ A

σ E

σ P


Hesaplarda σP = 0,8.σA (Hooke Kanunu Üst Sınırı)

σ P : Orantılılık Sınırıσ E : Elastiklik Sınırıσ A : Akma Sınırıσ B : Kopma Sınırıε K : Kopma Uzamasıε e : Elastik Şekil Değiştirmeε P : Plastik Şekil DeğiştirmeE : Elastiklik Modülü


2.1- Çelik Türleri

Üretim yöntemi ve alaşımlarına bağlı olarak değişik türlerdeyapı çelikleri üretilmektedir. Bu çelikler mekanik özellikleriyönünden, akma yada elastiklik sınırları ve kopmamukavemetleri ile adlandırılırlar.

Memleketimizde iki tür yapı çeliği üretilmektedir.

1- Ç. 37(Fe 37): Normal Yapı Çeliği (σB ≥ 37 kg/mm2)

2- Ç. 52(Fe 52): Yüksek Mukavemetli Çelik (σB ≥52 kg/mm2)


� Her iki tür çelik için de aynı olan değerler ;

E = 2100000 kg/cm2

G = 810000 kg/cm2

αt = 0,000012

� σ A akma sınırları ise ;

σA = 2400 kg/cm2 [Ç.37 (Fe 37) Çeliği]σA = 3600 kg/cm2 [Ç.52 (Fe 52) Çeliği]

� Her çelik türü kaynaklanmaya uygun değildir.


2.2- Çelikte Haddeleme ve HaddeÜrünlerinin Biçimleri

Çeliğin sıcakta, düz yada özel biçimli silindir çiftleri arasındançekilerek şekillendirilmesine Haddeleme denir.Hadde ürünleri Profiller ve Yassı ürünler olarak ikiye ayrılır.

� Hadde Profilleri ;I Profiller : Dar ve geniş başlıklı olarak ikiye ayrılır.[ Profiller :L Profiller : Eşit ve Farklı Kollu olarak ikiye ayrılır.

Korniyer veya Köşebent olarak isimlendirilir.T Profiller :Ray Profiller :

Her bir tür hadde profili değişik boyutlarda üretilebilir.(Profil Tabloları)


bt� Yassı Hadde Ürünleri;

• Daire Kesitli Hadde Ürünleri

• Boru ve Kutu Kesitler

- Şekillendirilmiş Levhalar

- Levhalar : b = 530 ~ 3600 mm, t = 0,1 ~ 60 mm

- Lamalar : Dikdörtgen kesitli çubuklardır.b = 10 ~ 1250 mm, t = 0,1 ~ 60 mm


18.02.2016


7

2.3- Statik Karakterli Yüklemelerde AkmaŞartı, Güvenlik ve Genel HesapEsasları

� Akma Şartı: Sabit şekildeğiştirme işi teorisi (Von MisesKıstası):

(Asal Gerilmeler Cinsinden)

(İki Eksenli Gerilme Durumu)


(Yalnız Kayma Durumu)

(Eğilme + Kayma Durumu)

Değişken yükler için hangi akma teorisinin çeliğe uyduğu çokkesin olarak belli değildir.


� Güvenlik Düzeyi:Çelik malzemenin ana mekanik özellikleri olarak σA akmasınırı alınır. Güvenlik seviyesi bu σA akma sınırına bağlıolarak belirlenir.

Bu bölümde Elastik Hesap esasları ele alınacaktır(Emniyet gerilmeleri yöntemi). Dönem sonuna doğru vakitkalırsa Plastik Hesap (Taşıma Gücü) yönteminden debahsedilmeye çalışılacaktır.

(Akmaya karşı güvenlik)

(Emniyet Gerilmesi)(γA>1)(σ ≤σ em)


� Yükler ve Yüklemeler; Yükler Esas Yükler (E) ve İlaveYükler (İ) olarak ikiye ayrılır.

Esas Yükler: Ağırlık türü (Kar yükü dahil) statik karakterliyüklerdir.İlave Yükler: Rüzgar yükü, deprem yükleri, fren ve demarajyükleri, darbe ve sıcaklık değişmesi etkileri, vs.

• Yükleme Durumları;

Yükleme Durumu 1 (YD1 veya EY) : Esas YüklerYükleme Durumu 2 (YD2 veya EİY) : Esas Yükler + İlave Yükler


Emniyet Gerilmeleri

Gerilme

TürüYD1 YD2

Çekme, Basınç,

Eğilmede Çekme ve Basınç (σ)

1440 1656

Kayma (τ) 831 956Ezilme (σl) 2800 3200

Diğer çelik türleri için akma sınırları oranıyla değişir.

Ç. 37 Çeliği İçin Emniyet Gerilmeleri (kg/cm2)

Ç.52 çeliği için : 3600 / 2400 = 1,5 katı olarak alınacaktır.


Dinamik Etkilerde Güvenlik

Çelik yapılar değişken kuvvetlerin etkisi altında da bulunabilirler.Geniş bir aralıkta hızla değişen etkiler gibi. Çok sık sayıdatekrarlanan bu tür durumlarda, malzemede kopma, statik özellikliyüklemelere göre daha düşük gerilme değerlerinde meydanagelir. Buna yorulma mukavemeti denir.

Wöhler Eğrisi

Gerilme

Yük Tekrarlanma Sayısı


18.02.2016


8

3- Birleşimler ve Birleşim Araçları� Birleşim Yapma Gereği: Elemanların boyunun

uzatılmasında, elemanların enkesitini arttırmada (Bileşikenkesitler), düğüm noktalarının ve mesnetlerin teşkilinde

.� Birleşim Çeşitleri: Çözülebilen Birleşimler (Birleşim aracı

Bulon ile yapılabilen birleşimler), Çözülemeyen Birleşimler(Birleşim aracı Perçin ve Kaynak ile yapılabilen birleşimler)

� Birleşim Araçları:1) Perçin2) Bulon (Cıvata): Bulonlar ikiye ayrılır.

a) Olağan Bulonlarb) Yüksek Mukavemetli ve Öngermeli Bulonlar

Olağan Bulonlar da Kendi İçinde İkiye Ayrılırlar.a) Kaba (Siyah) Bulonlarb) Uygun (Parlak) Bulonlar

3) Kaynak43


3.1- Perçinli Birleşimler

Ham Perçin Vurulmuş Perçin

Perçinler : Yuvarlak Başlı ve Gömme Başlı olmak üzere ikiye ayrılır.

Perçinli birleşim, birleştirilecek parçalarda önceden açılandeliklere, özel biçimli elemanların (Perçin) sıcakta dövülerekve sıkıştırılarak yerleştirilmesiyle gerçekleşir.

d1d = d1 = d0 + 1 mm

d0

L

d

st1t2


Ham Perçin Isıtılması İçin Kullanılan Fırınlar

Perçinler Yuvarlak ve Gömme başlı olmak üzere ikiye ayrılır.

Perçin Çeşitleri

1) Yuvarlak Başlı Perçinler:

2) Gömme Başlı Perçinler:

d1

d0

L

d

st1t2

d1

d0

L

d

st1t2


Gömme Başlı Perçin

Yuvarlak Başlı Perçin

Tek Yamalı Perçinleme

(Tek Kesimli, İki Sıralı, Zikzaklı)

İki Yamalı Perçinleme

(Çift Kesimli, İki Sıralı)

Bindimeli Perçinleme

(Tek Kesimli, Tek Sıralı)

Yamalı ve Bindirmeli Perçinleme

18.02.2016


9

� Ham Perçin Malzemeleri: Ham perçin malzemeleribirleştirdiği parçalardan farklı olarak imal edilirler.Örneğin; Ç. 37 için Ç. 34, Ç. 52 için Ç. 44 gibi

� Ham (Vurulmamış) Perçin Boyutları:

Hadde profillerine uygun çaplarprofil tablolarından alınacaktır

(Makine ile dövmede uygun kapak başıiçin gerekli ham perçin boyu)

(Yuvarlak başlı perçinde dövmede deliğinşişme ile dolması için gerekli şart)

(Gömme başlı perçinde dövmede deliğinşişme ile dolması için gerekli şart)


Perçin Çapları ve Projede Gösterilişleri

Genel olarak perçin gösterilişi

Perçin şantiyede vurulacak

Delik de şantiyede açılacak


Perçin Çaplarına Uygun Levha Kalınlıkları

4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 17 20 24 t (mm)

11

13

17

21

23

25

28d1 (mm)


3.1.1- Perçinli Birleşimlerin Çalışma Şekilleri

� Çift Tesirli Çalışma: Kesilmeye çalışan iki kesit vardır.

� Perçinli birleşimler daha çok makaslamaya(Kesmeye) çalışırlar.

� Tek Tesirli Çalışma: Kesilmeye çalışan tek kesit vardır.

Kesme kuvvetine çalışandüzlem kesit alanıEzilme kuvvetine çalışankesit

Ezilme kuvvetine çalışankesit

P P

P

P

P/2

P/2P


� Çok Tesirli Çalışma: Kesilmeye çalışan birden fazlakesit bulunabilir. Bu çeşit çalışan kesitlere çok tesirliçalışma denir.

Tek Tesirli Çift Tesirli Üç Tesirli

P/2

P/2 P/2

P/2

P/2

P/2

P/2

P/2

P/2

P/2

P/2

P/2


� Ekseni Doğrultusunda Çekmeye Çalışan Perçinler:

P

P


18.02.2016


10

Perçinli Birleşimlerde Gerilme Yayılışı Kabulleri:


3.1.2- Perçinli Birleşim Hesap Bağıntıları(Makaslama Kuvvetine Göre Hesap)

� Perçinlerle İlgili Kontroller:


� Birleştirilen Parçalarla İlgili Kontroller:

(Uygun perçin aralıklarınauyulması durumunda kaymagerilmesi kontrolünün yapılmasınagerek yoktur)


� Uygun Perçin Aralıkları:

e : Perçinler arası mesafee1: Kuvvet doğrultusuna paralel perçin kenar mesafesie2: Kuvvet doğrultusuna dik perçin kenar mesafesi

(Profillerde ayrıca belirlenir yani Profil Tablolarından alınır)

e1 e e1

P

e e2

e2

e


Uygun Perçin AralıklarıAralıklar Binalar, Krenler Köprüler

min e 3d 3,5d

min e1 2d 2d

min e2 1,5d 1,5d

max e 8d; 15tmin

(12d; 25tmin)

6d; 12tmin

max e1 3d; 6tmin 3d; 6tmin

max e2 3d; 6tmin 3d; 6tmin

Not : Çekme çubuklarında parantez içindeki değerler alınacaktır.59


� Bir Perçinin Emniyetle Aktarabileceği Kuvvet:

Bu iki kuvvetten küçüğü bir perçinin bu birleşimdeemniyetle taşıyabileceği kuvvet olarak alınacaktır.


18.02.2016


11

� Gerilme Kontrolü Türü Problemler:

- Seçilen d = d1 perçin çapı uygun olup olmadığınınkontrolu? (Levhada ve profilde ayrı ayrı yapılacaktır)

-

- Birleştirilen parçalarda σ gerilmesi kontrolü (Basınç veçekme durumundaki farklılığa dikkat ediniz)

- Aralıkların uygunluk kontrolü

(Perçinde kontrol)


- Uygun aralıkların belirlenmesi- Sonucun çizimle gösterilmesi

� Boyutlama Türü Problemler:

- Uygun çap ve boy seçimi. Daha sonra birperçinin güvenle taşıyabileceği P1emn kuvvetininhesabı,

-

Perçin sayısı hesabında, şayet perçin sayısı beşadetten fazla çıkıyor ise çift sıra yapılmalıdır.


Not : Kuvvet YD1’ de verilmiştir. Malzeme Ç.37 çeliğidir.

Örnek 3.1Şekilde yük ve ölçüleri verilen perçinli birleşimde gereklikontrolları yapınız.

Perçin çapı d = 17 mm olarak verilmektedir.

a – a kesiti

a

a

40 60 60 40 L100.75.9

P = 8 t

t = 8 mm

45

55


Profil tablosundan L100.75.9 için : d≤21 mmVerilen d = 17 mm < 19 mm (çap uygundur)s = ∑ t = 9 + 8 = 17 mm < 4,5.d = 4,5 . 17 = 76,5 mmolduğundan perçinli birleşim mümkündür.

� Perçin Sayısının Yeterliliği: Perçinler tek tesirlidir (m=1)

levhada :

� Perçin Çapının ve Perçinli Birleşimin UygunlukKontrolu:

d≤19 mm


� Birleştirilen Parçalarda Kontrol:

Levha genişleyerek gittiğinden kontrol yalnız haddeprofilinde yapılacaktır. Kuvvet çekme karakterli olduğundannet enkesit alanı kullanılacaktır.

Perçinler çubuk ekseninde olmadığı için emniyetgerilmesi % 20 düşürülerek hesap yapılmıştır.


� Aralıkların Kontrolu:Profil tablosundan L100.75.9 için →w2 = 55 mm bulunur. Budeğer soruda verilen değere eşittir, yani e2 mesafesi uygunverilmiştir.


18.02.2016


12

Örnek 3.2

Şekilde şematik olarak elemanları verilen birleşimi perçinliolarak çözünüz.

Not: Kuvvet YD2’ de verilmiştir. Malzeme Ç.37 çeliğidir.

a

a

t = 12 mm

100.100.12

P

a – a kesiti


P = 42 Ton İçin Çözüm

Profil tablosundan L100.100.12 için → d≤25 mmUygun perçin çapı d = 23 mm (küçüğü) olarak seçilir.s = ∑ t = 2.12 +12 = 36 mm <4,5.d = 4,5.23 =103,5 mmolduğundan perçinli birleşim mümkündür.Ham perçin : d0 = 23 – 1 = 22 mm

� Uygun perçin çapı ve boyunun belirlenmesi:

Levhada :

Ham perçin boyu L = 67 mm olarak seçilir.

d≤23 mm


� Gerekli Perçin Sayısı: Perçinler çift etkilidir (m = 2).


� Uygun Perçin Aralıkların Belirlenmesi:Profil tablosundan L100.100.12 için w1= 55 mm,w3 = 45 mm bulunur.


� Birleştirilen Parçalarda Kontrol:

Levha genişleyerek gittiğinden kontrol yalnız haddeprofilinde yapılacaktır. Kuvvet çekme karakterli

olduğundan net enkesit alanı kullanılacaktır.

Perçinler çubuk ekseninde olmadığı için emniyetgerilmesi %20 düşürülerek hesap yapılmıştır.


� Sonucun çizimle gösterilmesi:

a – a kesiti

a

a

50 70 70 70 70 50 100.100.12

t = 12 mm

P

45

55


18.02.2016


13

P = 52 Ton İçin Çözüm

Hesapların farklı kısımları burada ele alınacaktır.

Gerekli perçin sayısı:

Perçin sayısı 5’ den büyük olduğu için, kuvvetdoğrultusunda en çok 5 adet perçin konulabileceğinden(Kuvvetin perçinlere üniform yayılı kabulü için) farklı çözümgerekir.Bu farklı çözüm yardımcı köşebentli çözüm olacaktır.Yardımcı köşebent, ana çubuk enkesitinde alınır.Gerekli 6 perçinden 4’ ü ana çubuğa, 2’ si yardımcıköşebende konulacaktır. 73


Ana çubuğu yardımcı köşebentlere bağlayan perçinler teketkilidirler ve aktardıkları kuvvetin 1,5 katına görehesaplanırlar (Dış merkez yüklemeden ve konstrüktifnedenlerle).

Bir perçine gelen kuvvet:


Simetri nedeniyle çift sayıya yuvarlatılır. Aynı çaplı perçinde,tmin için e1 ve e değerlerinin alt ve üst sınırları aynıdır. Bunedenle ve konstrüktif açıdan e = 2e1 = 100 mm alınacaktır.


� Sonucun Çizimle Gösterilmesi:

a – a kesiti

a

a

50 50 100 50 150

100.100.12

P

45

55

55

45

50 100 100 100 50t = 12 mm


3.2 - BULONLU BİRLEŞİMLER

s (Pul öngermelilerde her iki tarafta yapılacaktır)

Diş açılmış bölüm

d1 d

Bulon

Pul Somun Pul (Rondela)

Birleştirilecek parçalar


Bulonların Kullanılma Alanları

� Geçici birleşimlerde ve yapılarda,

� Şantiye birleşimleri ve eklerinde,

� Dinamik karakterli yüklerin aktarılmasında (ÖngermeliBulonlar),

� Farklı malzemelerin birbirlerine bağlanmasında(Örneğin : alüminyum ve çeliğin bağlanmasında),

� Birleşimin yapıdaki yeri, şekli yada parçaların ebatları diğerbirleşim araçlarının kullanılmasına uygun değil ise,

� Eksenleri doğrultusunda büyük çekme kuvveti alanperçinlerin yerine,

� Mafsallarda pim olarak 78Doç.Dr.Ahmet Necati YELGİN

18.02.2016


14

Bulon Türleri

� Normal (Olağan) Bulonlar

– Kaba (Siyah) Bulonlar

– Uygun (Parlak) Bulonlar

� Yüksek Mukavemetli Bulonlar (Genellikle bu tür bulonlaröngermeli olarak kullanılırlar)


Bulon Çapları ve Projede Gösterilişleri


3.2.1- Normal (Olağan) Bulonlar

Kaba bulonlar : d = d1 – 1 mm

Uygun Bulonlar : d ≅ d1 (Gerçekte d = d1– 0,3 mm alınır)

Olağan bulonlarda: Çalışma şekli, hesap bağıntıları, gerilmekontrolü ve boyutlama türü problemlerin çözümleri perçinlibirleşimlerdeki gibi yapılır. Makaslamaya çalışan uygunbulonların çapları ve emniyet gerilmeleri perçinlerinkilerleaynı olup benzer netice verirler.

Kaba bulonların: Kolon ekleri, dolu gövdeli kiriş ekleri,moment aktaran kiriş birleşimleri ve çok katlı yapılardakullanılmalarına standartlarca izin verilmez.


Ç.37 Çeliği İçin Emniyet Gerilmeleri (kg/cm2)

Aralıklar: Perçinlerle aynı olup, ancak emin ≥ (3,5 ~ 4)d1

olarak alınması tavsiye edilir.

Bulon Türü Uygun Bulon Kaba Bulon Ankraj Bulon

Yük Durumu YD1 YD2 YD1 YD2 YD1 YD2

τa,em 1400 1600 1120 1260 - -

σl,em 2800 3200 2400 2700 - -

σa,em 1120 1120 1120 1120 1120 1120


3.2.2- Genellikle Öngermeli OlarakKullanılan Yüksek MukavemetliBulonlar

Yüksek mukavemetli bulonlar, değişik kayma emniyetgerilmeleriyle, olağan bulonlar gibi de kullanılabilirler. Ancakbunlardan tam olarak yararlanılabilmesi öngerme verilerekmümkündür (Ç 10.9 için σK = 100 kg/cm2 ; σA = 90 kg/cm2).

Biçimdeki Ufak Değişiklikler:

� Başlık iç yüzü ile somun iç yüzü taşlanmış olmalıdır.� Gövdede diş açılmış kısım birleşim içinde kalabilir.� Hem somun ve hem de başlık altına yüksek kalite çelikten

yapılmış pul (rondela) konur.83


Kuvvet sürtünmeyle aktarılıyor.

Çalışma ŞekliN0

N0

N0

N0

S = µ N0

S = µ N0

P/nP/n

Resim şu anda görüntülenemiyor.

Resim şu anda görüntülenemiyor.


18.02.2016


15

γ Güvenlik Katsayıları

Yükleme Durumu YD1 YD2

Genelde statik yük 1,25 1,10

Genelde dinamik yük 1,40 1,25

Montaj öncesi yüzey durumu Ç. 37 Ç. 52

Kum (döküm yada kuvartz) püskürtülerek hazırlanmış 0,50 0,55

İki kere oksijen aleviyle yakılmış 0,50 0,55

Yağı giderilmiş ve tel fırça ile temizlenmiş 0,30 0,30

µ Sürtünme Katsayıları


N0 Öngerme Kuvveti: Öngerme kuvveti değişik şekillerdeverilebilir.� Göstergeli tork anahtarı yardımıyla M0 Burulma Momenti

verilebilir.� Darbe anahtarı yardımıyla N0 Öngerme Kuvveti

doğrudan doğruya verilebilir.� İlk sıkmadan sonra ilave sıkıştırma döndürmesi yapılarak

öngerme kuvveti verilebilir.

Sıkma Boyu Ls BulonYeniden döndürme

Açı Çevrim

mm mm derece -

0 ~ 50 M12 ~ M30 180 1/2

51 ~ 100 M12 ~ M30 240 2/3

101 ~ 170 M12 ~ M30 270 3/4

171 ~ 240 ≤M22 360 1

171 ~ 240 ≥M24 270 3/4

İlave Sıkıştırma Yönteminde Döndürme Miktarları


N0 Öngerme Kuvveti Değerleri

Bulon N0

Tork Anahtarı İle (M0)

Darbe Anahtarı İle (N0

’)

İlave Sıkıştırma Yönteminde İlk Sıkıştırma (M)

- ton kg.m ton kg.m

M12 5 12 6 1

M16 10 35 11 5

M20 16 60 17,5 5

M22 19 90 21 10

M24 22 110 24 10

M27 29 165 32 20

M30 35 220 39 20


(Gerekli öngermeli bulon sayısı)

Ayrıca sanal ezilme gerilmesi kontrolü da yapılmalıdır.


Birleştirilen Parçalarda Kontrol Yapılırken:

Çekme çubuklarında Fn ile çalışılır. Ancak her bulonunaktardığı kuvvetin %40‘ nın sürtünme ile zayıflayan kesittenönce ilettiği göz önünde tutularak kuvvette azaltma yapılır.


� Öngerme Verilmede: 0,60N0 birer sıra atlayarak, diğersıralara, geri kalan 0,40N0 da benzer biçimde yapılır.

� Eksenleri Doğrultusunda N Çekme Kuvveti TaşıyanÖngermeli Bulonlar: En çok etkilenen bulonlarda

χ YD1 YD2

Binalar 0,70 0,80

Köprü ve krenlerde 0,60 0,70

Binalarda bundan başka, bir birleşimde çekme kuvveti alanbulonlar için → ΣN / ΣN0 ≤ 0,60 olmalıdır.Bu durumda makaslamadaki P1em,1 kuvvet değerleri de(N - N0) / N0 oranında azaltılmalıdır.

olmalıdır.


18.02.2016


16

1) Kaba Bulonlu,2) Uygun Bulonlu,3) Öngermeli Yüksek Mukavemetli Bulonlu olarak çözünüz.

Not : Kuvvet YD1’ de verilmiştir. Malzeme Ç. 37 çeliğidir.

a – a kesiti

a

a

90.90.9

P = 31 t

t = 20 mm

Örnek 3.3:

Şekilde elemanları şematik olarak verilen birleşimi ;


a) Kaba Bulonlu Çözüm:

Levhada ;

� Uygun Bulon Çapının Belirlenmesi:

� Çubukta Kontrol: Kuvvet çekme olduğundan Fn net enkesitalanı ile çalışılacaktır.

Buraya kadar yapılan hesaplar bütün bulon türleri için aynıdır.

d1≤31 mm

Profil tablosundan : L90.90.9 için d1 ≤ 21 mm

Seçilen uygun çap : d1 = 21 mm M20 ‘ lik bulon

Bulon aralıkları problemin sonunda hesaplanacaktır.


� Gerekli Bulon Sayısının Hesabı: Bulonlar çift etkili (m=2)


Bulon çift etkili (m = 2) ve d = d1 = 21 mm alınacaktır.

b) Uygun Bulonlu Çözüm:


� Yüzeylerin Kum Püskürtülerek Hazırlandığı Kabulü ile:

c) Öngermeli Yüksek Mukavemetli Bulonlu Çözüm:

� Gerekli Öngermeli Bulon Sayısı:

� Sanal Ezilme Gerilmesi Kontrolü: ( d = d1 - 1 mm)

M 20 bulonu için N0 = 16 t alınacaktır.


� Uygun Bulon Aralıklarının Belirlenmesi: (d = d1 alarak)Profil tablosundan L 90.90.9 için : w1 = 50 mm, w3 = 40 mm


18.02.2016


17

Sonucun Çizimle Gösterilmesi :Kaba Bulonlu Çözüm:

a – a kesiti

a

a

45 75 75 75 75 45 90.90.9

M20P

t = 20 mm

40

50


Uygun Bulonlu Çözüm:

a – a kesiti

a

a

45 75 75 75 45 90.90.9

P M20

t = 20 mm

40

50


Öngermeli Yüksek Mukavemetli Bulonlu Çözüm:

Not : Öngermeli yüksek mukavemetli bulonla yapılan birleşimlerde,çubuğun güvenle taşıyabileceği yük de 0,40P1 kadar artar.

a – a kesiti

a

a

45 75 75 45 90.90.9

M20P

t = 20 mm

40

50


Şekilde boyutları verilen bulonlu birleşimin güvenletaşıyabileceği maxP kuvvetini bulunuz ve gerekli diğerkontrolları yapınız.

Örnek 3.4:

Not : Kuvvet YD2‘ de bulunacaktır. Malzeme Ç. 37 çeliğidir.

a – a kesiti

a

a

t = 16 mm

40 70 70 70 70 40 200

P M16

65

70

65


� Her Türden Bulonda Ortak Kontrol :

Levha ve levha kabul edilecek U profili gövdesinde:tmin = 8,5 mm (profil tablosundan) alınır.

Kuvvet doğrultusunda bulon sıra sayısı 5’ dir.Yönetmelik uyarınca söz konusu bu sıra sayısı uygundur.


� Aralıkların Uygunluk Kontrolu:


18.02.2016


18

Profil tablosundan U200 profili için h1 = 151 mm bulunur.

Fn = 2(F1 – ∆F1) = 2(32,2 – 2.1,7.0,85) = 58,62 cm2

Bulon yerleştirme bakımından önerilen uzaklık :

e2* = (h1 – e) / 2

e2* = (h1 – e) / 2

h1 e

Net enkesit alanı :


� Kaba Bulonlu Durum: d = d1 – 1 mm = 16 mm- Bulonlar Bakımından:


- Çubuklar Bakımından: Çubuk çekme çubuğudur.


� Uygun Bulonlu Durum:- Bulonlar Bakımından: d = d 1 = 17 mm


- Çubuklar Bakımından:


� Öngermeli Yüksek Mukavemetli Bulonlu Durum:d = d1 – 1 mm = 16 mm (yüzeyler oksijen aleviyle 2 kezyakılmış, bina durumu söz konusudur)M16 bulonu için N0 = 10 t ; µ = 0,50 ; γ = 1,10

- Bulonlar Bakımından:


18.02.2016


19

3.3- Kaynaklı BirleşimlerAynı yada benzer alaşımlı metallerin ısı etkisi altındabirleştirilmesine Kaynak denir. Lehimleme ile kaynakkarıştırılmamalıdır. Kaynakla birleştirmenin bazı türlerinde,benzer alaşımlı bir İlave Metal de kullanılır (elektrot veya tel).

Kaynaklı birleşimler çözülemeyen, önemli bir malzemetasarrufu sağlayan, yapıya estetiklik getiren, bunun yanındakalifiye işçi ve kontrol hizmeti gerektiren birleşimlerdir.

1) Ergitme Kaynakları : Gaz kaynağı, Elektrik arkıkaynağı

• Başlıca İki Kaynak Grubu Türü Bulunmaktadır.

2) Basınç Kaynakları : Ateş kaynağı, Direnç kaynağı

(küt, punto, kordon kaynağı)109


� Gaz Kaynağı: Ekseriye kesme işlemlerinde çoksıklıkla kullanılır. Bu işleme otojen kesme denir.

Güç kaynağı

Kaynak ağzı (yatağı, yuvası)

Bağlantı maşasıElektrot

Kaynakçı maşası

Kaynaklanacak parçalar

� Elektrik Arkı Kaynağı: Çelik yapılarda birleştirmelerdekullanılan başlıca kaynak türüdür.


Kaynak Dikişi Yapılması İşlemi


� Kaynakta Manyetostriksiyon Olayı: Erimiş metal daimaelektroddan kaynaklanacak parçaya gider.

Elektrod Elektrod


Bütün bu bölgelerde : Doku değişiklikleri (yeniden kristalleşme), fazdeğişimleri (ayrışma, fosfor vb. elemanların heterojen dağılımı),tavlanma, yaşlanma ve kimyasal oluşumlar meydana gelir.Ana metal ve elektrodlar bazı kimyasal ve mekanik özelliklergöstermek zorundadır (kaynağa uygun kalitede çelik).(Siemens – Martin Çelikleri ve Özel HSB Çelikleri).Ülkemizde, t ≤ 20 mm olmak şartıyla Ç.37 çeliği kaynağa elverişlidir.Ç. 52 çeliği ise özel ve pahalı kaynak yöntemleriyle kaynaklanabilir.

� Kaynaklama İşleminin Metalin İç Yapısına Tesiri veKaynaklamaya Uygun Çelik Kalitesi:

Isıdan Etkilenme Bölgesi

Yarı Ergime Bölgesi

Ergime bölgesi


� Hadde Profillerinde Kükürt – Fosfor YığılmaBölgelerinden Olanaklar Ölçüsünde Kaçınmak Gerekir:Genellikle yığılmalar içbükey köşelerde meydana gelir.

Dar ve Geniş Başlıklı I Profilleri

U Profilleri Eşit ve Farklı Kollu Köşebentler


18.02.2016


20

3.3.1- Kaynakta Meydana Gelen Hatalar� Boşluk (Gözenek) ve Yabancı Madde Bulunması: İki

parçanın birleştirilmesi çoğu zaman tek bir geçişle (Paso)yapılamaz.Bu nedenle bir evvelki kaynağın cürufu kaldırılmadan birsonraki kaynak geçilirse meydana gelir.Kaynaklama esnasında, kayak içinde hava kabarcıkları ve subuharı oluşur.

� Bağlantı (Girişim) Hatası: δ ≅ 0 ise kaynaktanbahsetmek söz konusu değildir.Burada ancak yapışmadan bahsetmek mümkündür.

δ


� Kaynak Yatağı Dibi (Kök) Hatası: Söz konusu bu hata daryatak veya kalın elektrod kullanılması sonucu oluşur. Altbölgedeki kök tersten kaynaklanarak bu hata giderilir.

� Çatlaklar: En önemli kaynak hatasıdır. Şayet çelikte C ve Pgibi elementlerin oranı yüksekse veya rötreye (büzülme)engel olunmuşsa oluşur.

� Isırma Olayı (Hatası): Kaynaklama sırasında aşırı ısınmaveya elektrodun yanlış tutulması sonucu oluşur.


3.3.2- Kaynakta Rötre (Büzülme)

Kaynakta rötre, kaynaklama sırasında önüne geçilmesiolanaksız bir olaydır. Kaynakta kullanılan ısıl işlemler, kaynakdikişinin kendisinde ve komşu ana metalde uyuşmayan ısınmave soğuma olayları meydana getirir ve elasto - plastik şekildeğiştirmeler meydana getirir.

e0

t

ek eu

ϕ

ek – rk rk(büzülme) tgϕ ≅ 0,18.(e0 – eu) / t (çarpılma)

σ.F Campus’ a göre rk = 0,18.ek

(çatlak)117


� Kaynaklı Yapıda Temel Kural: Birleşimlerin sayısını enaza indirerek ve bunlarda kaynak kesitini mümkün olan enküçük değerde tutarak rötre (büzülme) etkisini azaltmakmümkündür. Ayrıca kaynaklama sırası öyle seçilmelidir ki,birleştirilen parçalar en uzun süre serbest kalsınlar.

Izgara Döşemelerde Kaynaklama Sıraları: Şayetkaynaklama esnasında ters sıra izlenirse, rötreden(büzülme) meydana gelen parazit gerilmeler (atıkgerilmeler) büyük değerler alırlar.

13 11 12 14

5 3 2 6

8 1 4 7

16 9 10 15


- Uzun olarak yapılacak bir kaynak dikişinde ortadan başlanıpher iki tarafa aynı anda (2 işçi beraber) ilerlemelidir.

- Rötreden meydana gelecek parazit gerilmeleri ortadankaldırmak için bazı teknikler kullanılır. Bu teknikler :Ön ısıtma : 150 – 250 0CSonradan ısıtma: 650 0C (2,5 dakika/mm ≤ 30 dakika)Bu ısıtma bütün elemanlarda aynı anda yapılacaktır.(Bu teknik pahalı ve bazen de yapının büyüklüğü nedeniyleolanaksızdır.

Kaynak Dikişlerinin Kontrolu: Deney örneği alınarak tahripedici deneyler yapılır : rasgele örnek alınmalıdır.Işınla izleme (x ve γ) : Pahalıdır, önemli yapılarda yapılır.

Kaynaklamaya Başlama Yönü


a) Küt Kaynak Dikişleri

b) Alın Kaynak Dikişleri

c) Köşe Kaynak Dikişleri

3.3.3- Kaynak Dikişi Türleri

T.S. 3357’ ye göre ergitme kaynağında kaynak dikişi türleriüç çeşittir.


18.02.2016


21

Küt Kaynak Dikişleri:

Aksi durumda pah(eğim) yapılır

t1 = 3∼16 t1 = 16∼40

t ≤ 5 t = 4∼20 t = 8∼20 t ≥ 20 t = 16∼40 t ≥ 16½ V dikişi K dikişi

Birleştirilecek parçaların uç uca yada ucundan başka birparçaya eklenmesinde kullanılan kaynak türüdür.

Çok Sık Kullanılan Küt Kaynak Dikişleri:I dikişi V dikişi Y dikişi Levhalı dikiş X dikişi U dikişi


Alın Kaynak Dikişleri:Birleştirilecek parçaların birleşim yerleri bir düzlemde yanyana getirilerek yapılan kaynak dikişleridir.

Düz (Basık) Alın Dikişi Ağızlı Alın Dikişi

(0,5 ∼ 1,2) t1min

≅ 600

t1 ≥ 3 t1 ≥ 4


Köşe Kaynak Dikişleri:

Birleştirilecek parçaların oluşturdukları açının içinin kaynakladoldurulmasıyla elde edilir (t ≥ 4 mm).

Bindirmeli Köşe Dikişi İç Köşe (Boyun) DikişiDış Köşe Dikişi

≥ 60 0

0 ~ 3


3.3.4- Kaynak Dikişlerinde HesapBüyüklükleri

� (a) Kaynak Dikişi Kalınlıkları:1) Küt Kaynak Dikişlerinde: (a) Kaynak dikişi kalınlığı

olarak; Uç uca birleştirilen parçalarda, parçalardan inceolanın kalınlığı (a = tmin), ucundan başka bir parçayabağlananlarda ise ucundan bağlanan parçanın kalınlığıalınır.


a

a

2) Alın Kaynak Dikişlerinde:

a = ? Kaynak dikişi kalınlığı belirsizdir.Tespit kaynaklarında yapılır

Düz Alın Kaynağı Ağızlı Alın Kaynağı

a = ağız derinliğia a


3) Köşe Kaynak Dikişlerinde: (a) kaynak dikişi kalınlığıolarak, dikiş enkesiti içine çizilen ikizkenar üçgeninyüksekliği alınır.

Kemerli Dikiş

a a a

Çukur DikişDüz Dikiş

a

t1t2


18.02.2016


22

Köşe Kaynak Dikişlerinde Alt ve Üst Sınırlar

t2t1 t3

a1 a2

[ profiliL Profili

a1 a2

t1t2


Köşe kaynak dikişlerinde (a) kaynak kalınlığının küçük seçilmesielektrotların harcanması açısından çok ekonomiktir.Örneğin, (a) kaynak kalınlığının 2 kat artması için harcanacakelektrot sayısı 4 kat artmaktadır.Daha da önemlisi, bu esnada Rötreye (Büzülme)’ ye de dikkatedilmelidir.

F

a

4F

2a


� (L) Kaynak Dikişi Hesap Boyu:

Kaynak dikişlerini boyu olarak L’ görünen boyları yerine,olarak hesaplanan çalışan boylarıalınacaktır. Böylece başlangıç ve bitiş

kraterlerinin zayıf özellikleri ortadan kaldırılmış olacaktır.

1) Küt Kaynak Dikişlerinde; L = L’ olması isteniyorsa,kaynak dikişi bakır yada alüminyum levha üzerinde dışadoğru taşırılmalıdır. Daha sonra bu taşan kısımlarsonradan tıraşlanır. Bu işlem dinamik karakterli yüklerde buişlem zorunludur.

Taşırma Levhası(Parçası)(Bakır, Alüminyum, vs.)


Kaynak uzunluklarının minimum değeri olan (10~15)adeğerlerinin hangi konumda ne kadar alınacağı aşağıdagösterilmektedir.

(TS 3357)

alınabilir ve L hesap uzunluğu için kuvvet doğrultusundaaşağıda alt ve üst sınırlar verilmektedir.

2) Köşe Kaynak Dikişlerinde; Dikişin konumuna göre,


L’ = L + 2a

P P

a 15a ≤ L ≤ 100a a

a 10a ≤ L ≤ 100a

L2 = L’2P P

L’ = L + a


� (Fk) Kaynak Dikişi Enkesit Alanı:

Tek bir kaynak dikişi için ;

Birden çok kaynak dikişi için ;

bağıntılarıyla hesaplanır.


18.02.2016


23

� (Ik) Kaynak Dikişi Atalet (Eylemsizlik) Momenti:


a4L4 a4L4

a3L3 a3L3 y4 y3 a3L3

x a2L2 a2L2 x y1 y2 a2L2

a1L1 a1L1

Önce kaynaklı birleşimin GK ağırlık merkezi belirlenir.Seçilen bir X,Y eksen takımına göre GK(XG,YG)koordinatları belirlenir.

(Simetri ekseni varsa XG bellidir)(Örneğimizde XG = 0 olur)


GK ‘ ya göre yeni koordinatlar belirlenir (x,y).Daha sonra bu x ve y eksen takımına göre atalet momentlerihesaplanır.

olarak x ve y eksenine göre kaynak atalet momentleri bulunur.


Verilen örnek şekil için ;

(yi ‘ lerin alınış şekline dikkat ediniz)

a4L4 a4L4

a3L3 a3L3 y4 y3 a3L3

x a2L2 a2L2 x y1 y2 a2L2

a1L1 a1L1


Eksenine Dik Tek Dikişte;

(Wk) Kaynak Dikişi Mukavemet Momenti:

L x x

a


3.3.5- Kaynak Dikişlerinin Hesabı

Alın KaynağıKüt Kaynak

Köşe KaynağıZorlanan Kaynakta Gerilme Bileşenleri

τk//

σk a

Lτk⊥


18.02.2016


24

� Kaynağa Yalnız N Normal Kuvveti veya Yalnız TKesme Kuvveti Tesir Ediyor İse:P = ( N veya T ) Durumu

(*) : Yalnız basınç yükü taşıyan kolonların kafa ve tabanlevhalarına birleşimlerinde, bu levhalar kolon eksenine dik veyeterli kalınlıkta iseler, kaynak hesabında kuvvetlerin gerçekdeğerleri yerine dörtte biri alınabilir)


� Kaynağa N Normal Kuvveti ve T Kesme KuvvetiAynı Anda Tesir Ediyor ise: P = ( N + T ) Durumu

( * : Küt kaynaklarda kıyaslama gerilmesi hesabı yapılmaz)

(Kıyaslama Gerilmesi *)

P N

T


� Yalnız M Eğilme Momenti Tesir EttiğiKaynaklı Birleşimler: Yalnız M Durumu

Kaynak dikişi boyunca herhangi bir (yi) oordinatlı noktadagerilme :


� Kaynak Dikişine Kesme, Normal Kuvvet ve EğilmeMomenti Tesir Etmesi Durumu: T + N + M Durumu

(Her iki tür kesme kuvveti aynı anda var ise)142


Aşağıda Belirtilen Durumlarda KıyaslamaGerilmesi (σv) Hesabı Yapılmaz:

ise

1) Kaynak dikişi küt kaynak dikişi ise,

2) değerleri ayrı ayrı


3) Hesap, basitleştirilmiş olarak, momenti yalnız başlıkdikişlerinin, kesme kuvvetini yalnız gövde dikişlerinintaşıdığı kabulüne göre hesap yapılıyorsa ve N = 0durumu söz konusu ise:

Fkg : gövde kaynak dikişleri

alanı

Fkb : başlık kaynak dikişleri

alanı

h : profil yüksekliği


18.02.2016


25

Eğilme Çubukların Boyuna Ekleri: Boyun ekleri, başlıklevhalarının boylama dikişleri, gövde levhası boyunaeklerinde TS. 3357 göre yalnız τk// kontroluyla yetinilir.

Sxi ve Ix kesitle ilgili değerlerdir.

Sx Sx1 Sx2 Sx1 Sx2

küty y1 y2

x x

köşe köşealın alın

köşe

T.S. 3357’ ye göre σk kontrolü yapılmaz.


� Kaynaklı Birleşimlerde Emniyet Gerilmeleri (kg / cm2)

(*) Hadde profilleri eklerinde küt kaynaktan olanaklar ölçüsündekaçınılmalıdır. Ortalama t ≤ 11 mm ise ve ışın kontroluyapılıyorsa parantezsiz değerler, aksi halde paranteziçindeki değerler kullanılmalıdır. 146


� Bir birleşimde küt ve köşe kaynak birlikte kullanılıyor vehesap ΣFk ‘ ya göre yapılıyor ise, emniyet gerilmesi olarakköşe kaynak emniyet gerilmeleri kullanılacaktır. Kuvvetinçekme olması durumunda ise, köşe kaynak alanlarınıntamamının, küt kaynak alanlarının ise yarısının alınmasıtavsiye edilir.

� İşçilik kalitesinden şüphelenilen durumlarda, emniyetgerilmelerinden uzak durulması tavsiye edilir.

� Profilden oluşan çubuklarının kaynaklı birleşimlerindedışmerkezlik meydana gelmesi önlenmelidir.

Her dikiş üzerine gelen kuvvete göre hesaplanmalıdır.

P2 a2L2 a a – a kesiti

P

P1 a1L1 a

e1

e2


Kaynak Dikişi Kuvvete Dik Doğrultuda Dönüyor İse (YaniUç Dikiş de var ise);

P3 hesaplanır. Bu değer diğer denklemlerde yerine konur ve ikibilinmeyenli denklem çözülür. Kaynaklar üzerlerindeki yükleregöre çözülürse dış merkezlik meydana gelmez.

P2 a2L2 a a – a kesiti

P

e1

P3

e2

P1 a1L1 a


� Dışmerkezlik meydana gelmemesine, küt ve köşe kaynakdikişlerinin beraber kullanıldığı profil birleşimlerinde deözen gösterilmelidir. Aksi durumda moment miktarıhesaplanarak momentli hesap yapılmalıdır.

Kaynak dikişlerinin toplam ağırlık merkezi çubuğun ağırlıkmerkezi ile çakışmalıdır. Küt kaynaklarda a1 ve L1 sabittir,Köşe kaynaklarda ise a2 ve L2 değiştirilebilir.

a – a kesiti

Köşe kaynak a2L2 a

Köşe kaynak a2L2 a1L1

küt kaynakP

a


Dışmerkez Momentin Gözönüne Alınmasının

Önemli Olduğu Durum (Kaynaklı Birleşim Örneği):

P

a.La

a

aex

e

t

G

a – a Kesiti


18.02.2016


26

Örnek 3.6:Şekilde yük ve ölçüleri verilen kaynaklı birleşiminyeterliliğini kontrol ediniz. Kuvvetler YD1’ de verilmiştirve malzeme Ç.37 çeliğidir.

b) P1 = 5 t ; P2 = -8 tiçin çözünüz

a) P1 = 3 t ; P2 = 4 t için çözüm ;

N = 4 t, T = 3 t, M = 3x5 = 15 tcm

a) P1 = 3 t ; P2 = 4 t


50

200 v P2

P1t=10 mm

t=10 mm

Küt kaynaklarda kıyaslama gerilmesi kontrolu yapılmaz.


b) P1 = 5 t ; P2 = - 8 t İçin Çözüm;

N = - 8 t, T = 5 t, M = 5 x 5 = 25 tcm

Küt kaynaklarda kıyaslama gerilmesi kontrolu yapılmaz.Kaynak dikişi her iki durumda da yeterlidir.


Örnek 3.7:Şekilde yük ve ölçüleri verilen kaynaklı birleşimin,

a) 1 nolu dikişinde gerekli kontrolları yapınız.b) 2 nolu dikişinde L’2 dikiş boyunu belirleyiniz.

Kuvvet YD1’ de verilmiştir ve malzeme Ç.37 çeliğidir.

a a – a kesiti

3.L’2

P = 12 t

3.65

t = 10 mm aP1

e1

e2

P250.50.5


� a) 1 Nolu Kaynak Dikişinde:

e2 = ex = 1,40 cm (Profil tablosundan)e1 = 5 – 1,40 = 3,60 cm


� b) 2 Nolu Kaynak Dikişinde:

L2’ = 140 mm seçilir.

gerekli

gerekli


18.02.2016


27

Örnek 3.8:

Şekilde yük ve ölçüleri verilen kaynaklı birleşimde gereklikontrolları yapınız. Kuvvet YD2’ de verilmiştir. Malzeme Ç.37çeliğidir.


a – a kesiti

t = 12 mmL 90.90.9

a

a

P = 18 t

5.240


Kesin çözüm

Çekme çubuğunda kopma kontrolu;

Her iki değerden biribile 0,750 t/cm2 yiaşarsa kıyaslamagerilmesi kontroluyapılmalıdır.


Örnek 3.9:

Şekilde krokisi verilen kaynaklı birleşimde gerekli kontrollarıyapınız. Kesit Tesirleri YD1’ de verilmiştir. Malzeme Ç. 37çeliğidir.

t = 12 160.300.12

I 240

T = 10 t

N = 1 t

5.190A

8

M = 2,4 tm


� a) Kesin Çözüm:



18.02.2016


28

� b) N = 0 İçin Basit Çözüm:

σk gerilmesi tutsa idi ;

(Güvenli tarafta kalan basit çözümün her zaman işeyaramadığını gösterir durum).


Örnek 3.10:

Şekilde şematik olarak elemanları verilen kaynaklı birleşimdegerekli kontrolları yapınız ve bilinmeyenleri belirleyiniz.Kuvvet YD1’de verilmiştir. Malzeme Ç. 37 çeliğidir.

a – a kesiti

a2L2’ a IPB 180

a1L1’

P

a2L2’ v

t l = 10 mm a


Birleşim İçin Profilde Yapılan Kesimler ve Kesim Alanları:

y

x x

y

tb

tbr

r

h1 h

tg


gerekli

a) P = 45 t (YD1) İçin Çözüm:

h1 = 124 mm → L1’ = 120 mm seçilmiştir


Her bir köşe kaynak dikişi için; 8 adet kaynak dikişi var.

Gerekli köşe kaynak dikişi alanı;

Kuvvet çekme türünde olduğundan, küt kaynakların yarıalanını kullanma tavsiyesi uyarınca;



18.02.2016


29

b) P = - 55 t (YD1) İçin Çözüm:

Kuvvet basınç olduğundan,

gerekli



3.3.7- Basınç Kaynakları

Kordon KaynağıNokta (Punto) Kaynağı

N

N

N

N

Bakır Elektrod


Kalınlıkları az parçaların birleştirilmesinde kullanılır. Metal,elektrik arkına gönderdiği dirençle kızıl dereceye kadarısınarak plastik kıvama gelir, uygulanan basınçla birbirinekaynar.

tmax = 5 mm

Σ t ≤ 15 mm (En çok 3 parça kaynaklanabilir)

Σtt1

t2

t3

d

t1

t2


� Nokta Kaynakları Perçine Benzer ŞekildeHesaplanır (T.S. 3357)

σemn : Birleştirilen parçaların emniyet gerilmesi 173Doç.Dr.Ahmet Necati YELGİN

� Nokta Kaynaklarında İki Tür Problemle Karşılaşılır:

Nokta kaynak sayısı 5’ den fazla ise çift sıra yapılır.

1) Gerilme Kontrolü Türü Problem:

2) Boyutlama Türü Problem:


18.02.2016


30

Nokta Kaynaklarda Aralıklar

Tespit kaynaklarında üst sınırlar artar.

Kuvvet aktaran nokta kaynaklar için;

e1 e e e e e1 d • n (örneğin n = 10)

P P

e2

e

e2


Örnek 3.11:

Şekilde verilen punto (nokta) kaynaklı birleşimin güvenleaktarabileceği maxP kuvvetini belirleyiniz. Kuvvet YD1’ debulunacaktır. Malzeme Ç. 37 çeliğidir.

30 40 40 40 30

5 mm5 mm

10 • 4

P P 25 mm

25 mm


� MaxP Kuvvetinin Belirlenmesi:1) Nokta Kaynak Yönünden:

2) Birleştirilen Levhalar Yönünden:


Nokta Kaynak Aralıklarının Belirlenmesi:


4- ÇEKME ÇUBUKLARI

Kesit tesiri olarak yalnız eksenleri doğrultusunda, çekmecinsi normal kuvvet (+N) alan çubuklara çekme çubuklarıdenir. Kafes gövdeli sistemlerin çekme çubukları, gergiler,askı çubukları, asma kolonlar, vs.

� Çekme çubuklarının kesitleri tek veya çok parçalı olaraktertiplenebilir. Kesitlerin en az bir simetri ekseni olmasına vekafes gövdeli taşıyıcı sistemlerde simetri ekseninin kafesdüzleminde bulunmasına itina gösterilmelidir. Bağlantıözelliği olan elemanlarda bu kuralın dışına çıkılabilir.

� Çekme çubuklarına ait çeşitli hesaplarda, birleşimlerindekullanılan birleşim aracının türü önemli rol oynar.


4.1- Çekme Çubuğu Hesapları

� Çekme çubuklarıyla ilgili hesapların önemli bir bölümündeçubuğun Fn net yada yararlı alanı kullanılır.

Fn = F – ∆F olarak hesaplanır.

Burada; ∆F delik, kesim ve benzeri sebeplerle kesittemeydana gelen zayıflamayı göstermektedir.

Fn yada ∆F değerlerinin hesaplanmasında kopma çizgisininkonumu önem arz etmektedir.Bu nedenle kopma çizgisi araştırması yapılmalıdır.


18.02.2016


31

Kopma çizgisi üzerindeki toplam alandan, aynı çizgiüzerindeki delik kayıpları toplanarak çıkartılmalıdır.

Profillerde deliklerin şaşırtmalı olarak konması durumundakopma çizgisi;

III II I

III II I

P P

II I

II I

Kopma Çizgisinin Araştırılması:


a) Gerilme Kontrolu Türü Problem:

(Kesim dolayısıyla kesit kaybı olmasıdurumunda)

(Kesim kaybı olmaması durumunda)

2) Birleşim Aracı Kaynak İse;

*: Çubuk ve delik eksenleri çakışmıyorsa; σemn* = 0,8.σemn

alınacaktır.

1) Birleşim Aracı Perçin Yada Olağan Bulon İse;


L’g yerine Lg = L’g – 2a kullanıldığı da olur.

12 3


3) Birleşim Aracı Öngermeli Bulon İse;

* : Çubuk ve Bulon eksenleri çakışmıyor ise;

σ*emn = 0,8.σemn alınacaktır.


b) Boyutlama Türü Problem:

1) Birleşim Aracı Perçin, Olağan Bulon ve Kesit KayıplıKaynak İse;

gerekli

gerekli hesaplanır.F = gerekli Fn + tahmini ∆F

Profil tablosundan F seçilir. Seçilen F ≥ gerekli Fise gerçek ∆F hesaplanır.

Fn = seçilen F - ∆F ≥ gerekli Fn olmalıdır.


2) Birleşim Aracı Kesit Kaybı Olmayan Kaynaklı BirleşimOlması Durumunda İse;

Daha sonra gerilme kontrolu hesabına geçilir.

Seçilen

Profil tablosundan kesit seçimi yapılır.

gerekli

3) Birleşim Aracı Öngermeli Bulon Olması Durumunda İse;

Seçilen

Profil tablosundan kesit seçimi yapılır.

gerekli hesaplanır.

olmalıdır.F ≥ gerekli F

hesaplanır.

olmalıdır.F ≥ gerekli F0


18.02.2016


32

c) Emniyetle Taşınabilen Kuvvetin Hesabı:Emniyetle taşınabilecek kuvvet 3 etkene bağlıdır.

1) Çubuk açısından emniyetle taşınabilen kuvvet.2) Uç birleşimlerde birleşim araçları yönünden emniyetle

taşınabilen kuvvet.3) Şayet var ise, çubuk eki yönünden emniyetle

taşınabilen kuvvet.Birleşim araçları yönünden yapılacak hesap daha evvelgösterilmiş idi. Çubuk açısından taşınabilen kuvvet :

Kesit kaybı yoksa Fn yerine F alınacaktır. Dışmerkezperçin ve bulonlu birleşimlerde σemn yerine 0,8.σemnalınacaktır.Öngermeli bulonlarla bağlanan çekme çubuğunda;


d) Kuvvet Altında Uzama Miktarının Hesabı:

∆L

Askı kolon

∆L

Gergi


σ ≅ σemn durumunda uzama miktarının mertebesi:

Örnek olarak 100 m açıklıklı bir kemerin gergisinde,Ç.37 (Fe 37) için 7,6 cm; Ç.52 (Fe 52) için 11,4 cm olur.


4.2- Çekme Çubuğu EkleriÇekme çubuklarında üç farklı türde ek yapmakmümkündür. Yapılabilecek ekler önem sırasına göresıralanırsa;

1) Bindirme Elemanlı Ekler (Perçin, Bulon, Kaynak)2) Enleme Levhalı Ekler (Kaynak)3) Küt Ekler (Kaynak)

1) Bindirme Elemanlı Ekler (Perçin, Bulon, Kaynak):

P P

(Perçin yada Bulonlu Çözüm)


(Kaynaklı Çözüm)

≥(2∼3)a

P P ≥(2∼3)a


� Bindirme Elemanlı Ekler ve Hesap Kuralları:� Bindirme elemanların (ekleme parçaları) net (*) enkesit

alanları toplamı, eklenen çubuğun net enkesit alanındanküçük olmamalıdır. ( * : kaynaklarda brüt olmalıdır)

Not: Ek, çubuğun taşıdığı N kuvvetine göre değil, çubuğuntaşıyabileceği max N kuvvetine göre hesap yapılmalıdır.

(i : Bindirme elemanı numarası)

� Bindirme elemanlarının toplam brüt alanlarının ağırlıkmerkezi, olanaklar ölçüsünde eklenen çubuğun ağırlıkmerkezi ile üst üste düşmelidir (tolerans:birkaç milimetre).

� Her bir bindirme elemanını çubuğa bağlayan birleşimaracı, söz konusu bindirme elemanına alanıyla orantılıdağıtılan kuvveti aktarabilmelidir.


18.02.2016


33

Not : Aktarılan kuvvet köşe kaynak dikişlerinin aktarabileceğikuvveti aşmamalıdır.

2) Enleme Levhalı Ekler (Kaynak):

t l ≥t çubuk,max ≥3a2a2

≥3a2

P P

a1

≥3a1


3) Küt Ekler (Kaynak):

Not: Bu tür ekten olanaklar ölçüsünde kaçınılmalıdır.TS 3357: Sıfır yada buna yakın kuvvet taşıyançubuklarda yapılabileceğine müsaade eder.

P P


4.3- Konstrüktif Kurallar� Çok parçalı çekme çubukları, statik açıdan gerekli olmamakla

birlikte, uzunlukları boyunca minimum iki ara noktada (Çokuzun çubuklarda 1∼2 metrede bir) birbirlerine bağlanmalıdır.Köprülerde emax aralıkları uygulanır.

≥40 mm≥10 mm

3 mm

3d Pul


Çubuk aralıkları fazla ise arada bağ levhaları kullanılmalıdır.

(3∼6)d1

Bağ levhası

Bağ Levhasının Perçin yada Bulonlu Birleşimi:


Bağ Levhasının Kaynaklı Birleşimi:

40∼100 mm≥10 mm

Bağ Levhası

min 3 mm


Örnek 4.1:

Birleşimde M20’ lik Uygun Bulonlar kullanılmaktadır.

Şekilde verilen çekme çubuğu ekinde gerekli kontrolları yapınızve birleşimin güvenle aktarabileceği kuvveti belirleyiniz.Malzeme Ç. 37 çeliğidir. Kuvvet YD1’ de bulunacaktır.

45 60 60 45 45 60 60 45

12 20 12III II I

N N

3565

6535

III II I


18.02.2016


34

Verilen M 20 bulonu uygundur.


� Çekme Çubuğunun Emniyetle Aktarabileceği Kuvvet:

En elverişsiz kopma çizgisinin bulunması;


� Bindirme Elemanlarının ( Levhaların ) EmniyetleAktarabileceği Kuvvet:

Dolayısıyla bindirme elemanlarında Nemn > Nemn,çubukolduğu için değerinin belirlenmesi gerek yoktur.

� Birleşim Elemanlarının Emniyetle AktarabileceğiKuvvet:Birleşim (ek) tek tip bindirme elemanıyla gerçekleştirilmişolduğundan (yani levha ile), birleşim elemanları için hesapbir defada yapılabilir. Uygun bulon, m = 2 (çift tesirli)

Bindirme elemanlarında da en elverişsiz kopma çizgisininI – I olacağı açıktır.


Birleşim bu değerden küçük veya eşit olan her Nkuvvetini emniyetle taşır.

Birleşim araçları;


½ I 300110 mm

x x15

6ex 90

N N x x45

8 195 180.12.390

Örnek 4.2:Şekilde verilen bindirme elemanlı kaynaklı çekme çubuğuekinde gerekli kontrolları yapınız.Malzeme Ç. 37 çeliğidir. Kuvvet YD1’ de hesaplanacaktır.


� Bindirme Elemanlarının (Ekleme Lamaları) EnkesitiEklenen Çubuğunkinden Büyük Olmalıdır:

½ I 300 çekme çubuğunda;

Ek çubuğun taşıyabileceği Nemn = max N kuvvetine görekontrol edilecektir.


18.02.2016


35

� Bindirme Elemanlarının Ağırlık Merkezi, EklenenÇubuğun Ağırlık Merkezi İle Üst Üste Düşmelidir:

Yeterli yaklaşım elde edilmektedir.

Ekleme lamalarının x – x eksenine göre ağırlık merkezi;

Çubukta (1/2 I 300) ; Fçubuk . ex = Sx


� Kaynak Dikişlerinde Yapılacak Kontrollar:

e2 b e2

e’1

hg L

e1

1) Gövde Ekleme Levhaları Kaynak Dikişleri



2) Başlık Ekleme Levhası Kaynak Dikişleri:


Örnek 4.3:

½ I 300 25

7 120≤hg

N N 27,5

30

11 3517 45 45

75 35 75

Şekilde verilen enleme levhalı kaynaklı çekme çubuğu ekiningüvenle aktarabileceği kuvveti belirleyiniz.Malzeme Ç. 37 çeliğidir. Kuvvet YD1’ de hesaplanacaktır.


Kaynak Dikişlerinde Kontrollar:1) Gövde Kaynak Dikişi;

Enleme levha kalınlığı (17 mm), çekme çubuğu kalınlığınauygun (tmax = 16,2 mm) ve boyutları profil kenarından (2,5-3)ataşacak şekilde seçilmiştir.

Dışta:İçte :

2) Başlık Kaynak Dikişleri;


18.02.2016


36

3) Kaynak Dikişleri Ağırlık Merkezi;

eçubuk = 11,03 cm olarak örnek 4.2’ de bulunmuştur.

Dışmerkezlik aşırı olmayıp ihmal edilebilir.Ancak ihmal edilmeyerek kesin hesap yapılacaktır.

∆e = 11,03 – 10,68 = 0,35 cm = 3,5 mm


� Birleşimin Güvenle Aktarabileceği N Çekme Kuvveti:

Birleşimin emniyetle aktarabildiği kuvvet (Nem = 35,21 t).Kaynak kalınlıkları mümkün en büyük değerler alındığıdurumda (a ≅ 0,7tmin), çekme kuvveti alan çubuğun emniyetletaşıyacağı (N = 49,752 t) kuvvetten küçüktür.


Örnek 4.4:½ I 300 enkesitli çekme çubuğunun, kaynaklı küt ekininemniyetle aktarabileceği Nemn kuvvetini bulunuz.Malzeme Ç 37 çeliğidir. Kuvvet YD1’ de hesaplanacaktır.Not: Hadde profillerinden yapılan çekme çubuklarında bu türeklerden olanaklar ölçüsünde kaçınılması tavsiye edilir.

Bazen, daha güvenli bir yaklaşımla ∆F hesabına(2t2g+2t2başlık) krater payları da katılır. Problemimizde∆F = 6,62 cm2 ve Fk=27,93 cm2 olarak hesaplanır.

N 120<hg N ½ I 300


5- Basınç Çubukları

Euler burkulma bağıntısıyla belirlenir.

Kesit tesiri olarak, eksenleri doğrultusunda basınç türü normalkuvvet taşıyan çubuklara basınç çubukları adı verilir.Bu tür çubuklarla kafes sistemlerde ve bina kolonlarında çok sıkkarşılaşılır.Çelik yapılarda yapılan bütün basınç elemanları burkulmayagöre hesaplanırlar (T.S. 648; DIN 4114).

Mukavemet dersinden de bilindiği üzere, prizmatik enkesitesahip bir basınç çubuğun, orantılılık bölgesi sınırları içinde,burkulmadan emniyetle taşıyabileceği eksenel basınç kuvveti(Euler Kritik Yükü),


Kritik burkulma gerilmesi,

olur.

Bu değerler yukarıdaki bağıntıda yerine konur ise, kritikburkulma gerilmesi;

olarak hesaplanır (Euler kritik burkulma gerilmesi).


Gerilme – Narinlik Diyagramı

20 λp=114,8 λ

σk,emn

σpEuler Hiperbolü

Taşıma Yükü Yöntemine Göre σk

σ


18.02.2016


37

Burkulma olması halinde de bir emniyet gerilmesindensöz etmek mümkündür. Kritik gerilmeden belirli biroranda uzak kalan kritik emniyet gerilmesi değeri;

Bu değerin her iki tarafı σem‘ yebölünür ise;


Basınç Çubuklarında Genel Hesap Yöntemi (T.S. 648)

olmak üzere,

( Plastik Narinlik Sınırı )


� Söz konusu bu bağıntılar çelik cinsi ne olursa olsungeçerlidir.

� T.S. 648, ω yöntemine göre hesabı da kabul etmektedir.� Elastik bölgesi içinde yapılan Euler tipi burkulma

durumunda basınç emniyet gerilmesi;

olarak hesaplanacaktır.


5.1- Tek Parçalı Basınç ÇubuklarıTek parçalı basınç çubukları ifadesi içinde bileşik kesitler desayılabilir ( Tek parçalı sayılabilmesi için parçalar birbirlerinee ≤ emax aralıklı perçin yada bulonlarla, veya sürekli kaynakdikişiyle bağlı olmalıdır).

simetriekseniyok

en azbirsimetrieksenivar

� Tek Parçalı Basınç Çubukları Enkesitlerine ait Örnekler:


� Burkulma Boyları ( sk ) : sk = β.L (L = Çubuk Boyu)1) Uçlarda Mesnetlenme Şeklinin Etkisi:

2,02,11.01,20,80,65Hesap β

2,02,01,01,00,70,5Teorik β

UçlarınMesnetŞekilleri


2) Ara Bağlantıların Etkisi:Ara bağlantıların bulunması : Bir kafes kirişin üst (basınç)başlığını bağlayan aşıklar, duvarlarda kuşaklar, vb.Basınç çubuğu değişik doğrultularda değişik burkulmaboylarına sahip olabilir. Yani skx ≠ sky olabilir.T.S. 648 yönetmeliğinde ortogonal çerçeve çubuklarıburkulma boylarının hesabı için abaklar verilmiştir.Abakların kullanılabilmesi için, önce çubuğun (i) ve (j)uçlarına ait Gi ve Gj redör oranlarının belirlenmesi gerekir


18.02.2016


38

Örneğimizde, B noktasında yazılan bağıntıda, BC çubuğutoplama girmez. Kirişlerde Ik / Lk değerleri aşağıda verilenkatsayılarla çarpılarak alınacaktır.

(Σ) işareti, ele alınan düğüm noktasında ve burkulmadüzleminde, söz konusu düğüm noktasına ait rijit bağlıçubukların toplamı ifade etmektedir (s : kolon için, k : kirişiçin kullanılacaktır).

I J K

D E F G H

A B C


• Ortogonal (Dik Açılı) Çerçevelerde Çubuk BurkulmaBoyları:

(2,0) Düğüm noktaları ankastre çerçeve : E’ de ED çubuğu

Temele ankastre bağlı kolonlarda, bu uçtaki G ≅ 1,0olarak alınabilir (teoride sıfır alınabilir)

(1,5) Düğüm noktaları sabit çerçeve : G‘ de GH çubuğu

(0,5) Düğüm noktaları sabit çerçeve : C‘ de CB çubuğu

Temele mafsallı bağlı kolonlarda, bu uçtaki G ≅ 10 olarakalınabilir (teoride sonsuz alınabilir)

T.S.648 standardı, dik açılı çerçevelerde, çubuk burkulmaboyları için, çubuk uçlarının çubuk eksenine dikdoğrultuda tutulmuş veya serbest olduklarını göz önünealan iki adet abak vermektedir.


Çubuk uçları eksenine dik doğrultuda tutulmuş

Ortagonal Çerçevelerde Çubuk Burkulma Boyları ( sk = β.L )


Çubuk uçları eksenine dik doğrultuda serbest

Ortagonal Çerçevelerde Çubuk Burkulma Boyları ( sk = β.L )


x ve y eksenlerine dik doğrultuda çubuk burkulma227


� Gerilme Kontrolu Türü Problem:

x ve y asal eksenler değillerse (korniyerlerdeki gibi)benzer işlemler asal eksenler için yapılır.

(Tek hadde profilleri için tablodan alınır)

(Tek hadde profilleri için tablodan alınır)

x ve y asal eksenler olmak üzere;


18.02.2016


39

� Boyutlama Türü Problem:

hesaplanır. Tablodan profil seçimi yapılır.(F0 , i0) bulunur ve λ0 = sk / i0 hesaplanır.

F = (1,5 ~2)F0 hesaplanır. Profil seçilir. Gerilme kontrolutürü problemdeki adımlar burada da tekrarlanır.

F ve F0 ‘ın benzer alanlar olmalarından dolayı,

Bir denklem ve iki bilinmeyen vardır.1) Genel Yöntem:

ω0 = 1 alınarak

2) Domke Yöntemi: Bu yöntemde profil türü önceden bellidir.


3) Güvenle Taşınabilen Kuvvetin Hesabı:

Kesit seçimi yapılır. Gerilme kontrolu türüproblemdeki adımlar aynen tekrar edilir.

Çubuğa gelen N basınç kuvveti N ≤ Nem olmalıdır.

Gerilme kontrolu türü probleme benzer durum burada dasöz konusudur. λmax ve ω bulunduktan sonra ;

belirlenir.


Örnek 5.1:Enkesiti [ 300 olan bir basınç çubuğunun sistem şemasıgörülmektedir. Çubuğun emniyetle aktarabileceği basınçkuvvetini bulunuz. Kuvvet YD1‘de hesaplanacaktır. MalzemeÇ.37 çeliğidir.

y x

4,5 mx y y

9 m

x x4,5 m

y

N


x – x eksenine dik burkulma;

y – y eksenine dik burkulma;


Örnek 5.2:2 [ 160 ‘dan bileşik olarak yapılmış bir basınç çubuğunun yüküve taşıyıcı sistem şeması verilmiştir. Gerekli kontrolları yapınız.Kuvvet YD1‘ de verilmektedir. Malzeme Ç.37 çeliğidir.

x y y x y

y x y x

x x

4 m

y

N = 20 t


x – x eksenine dik burkulma;

y – y eksenine dik burkulma ;


18.02.2016


40

Örnek 5.3:

Tek hadde profilinden yapılmış basınççubuklarında, özellikle skx = sky ise Domkeyöntemi hızlı boyutlama olanağı sağlar.(ξ, η asal eksenler)

ξ y η

η

yξ

N = 13 t’ luk yük taşıyacak çelik (Ç.37) bir basınç çubuğundaburkulma boyları sk=skx=sky=2,20 m olup tek köşebent olarakboyutlayınız. Kuvvet YD2’ de verilmektedir


Örnek 5.4:

F(cm2) e (cm) Ix (cm4) Iy (cm4)

[180 28 1,92 1350 114

[220 37,4 2,14 2690 197

Şekilde bileşik enkesiti ve taşıyıcı sistem şeması verilenbasınç çubuğunda gerekli kontrolları yapınız.Kuvvet YD2’ de verilmektedir. Malzeme Ç.52 çeliğidir.

[220xG1

yG1

G1

GG2

x1

x2x

[180

y1 y y2

sk = skx = sky = 325 cm

N = 105 t

N = 105 t

e

x x

y

y

3,25 m


� Ağırlık Merkezinin x1 , y1 Eksenlerine Göre Yeri;



5.2- Çok Parçalı Basınç ÇubuklarıÇok parçalı ve tek parçalı basınç çubukları arasında fark ;

N N N N

Ara bağlantısız →Tek parçalı Ara bağlantılı → Çok parçalı

� Ekonomik yada konstrüktif nedenlerle düzenlenirler.� İki değişik türde ara bağlantı (Enine bağlantı) yapılır.

- Çerçeve Bağlantı : Moment alabilen bağlantı- Kafes Bağlantı : Moment alamayan bağlantı

Her iki tür bağlantıda da birleşim aracı Perçin, Bulon veyaKaynak olabilmektedir.


Kafes Ara Bağlantılı ÇubukÇerçeve Ara Bağlantılı Çubuk

x x

ey

y

s1

ey

y

s1

d

α

x x


18.02.2016


41

• Çok parçalı basınç çubukları, kaymadan meydana gelenşekil değiştirmeleri de dikkate alan itibari narinlik dereceleriyardımıyla hesaplanırlar.

• Standartlar, çok parçalı basınç çubuklarının hesap şekillerini,bunların enkesit şekillerine göre belirlenen, üç ana grubaayırırlar :

a) I. Grup çok parçalı basınç çubukları

b) II. Grup çok parçalı basınç çubukları

c) III. Grup çok parçalı basınç çubukları


5.2.1- I.Grup Çok Parçalı Basınç ÇubuklarıI. Grup çok parçalı basınç çubuklarında, bütün enkesitin asaleksenlerinden biri (örneğin: x – x ekseni), bütün çubuklarınağırlık merkezlerinden geçer ve her birinin kenarlarına paralelx veya y eksenlerinden biriyle çakışır (Bu çakışan eksenemalzeme ekseni denir).

Enkesit Örnekleri

x x

x x

x x(*)


� Hesap Adımları:x – x Malzeme Eksenine Dik Burkulma: Tek parçalı basınççubuğun burkulması gibi hesaplanır. ix farklı enkesitliçubuklar durumu (*) dışında direk profil tablolarındanalınabilir.

bulunur.Daha sonra

hesaplanır.Buradanbelirlenir.

Farklı enkesitli çubuklardan oluşması durumunda, önce


y – y Malzemesiz Eksene Dik Burkulma: Kayma şekildeğiştirmesini dikkate alan λyi itibari narinlik derecesi ilehesaplanır. Önce tüm kesitin Iy atalet momenti değerihesaplanır.

λ1 değerinin alabileceği üst sınır değerleri:

(Kafes ara bağlantı olmasıdurumunda)

(Çerçeve ara bağlantı olması durumunda)

(Kayma şekil değiştirmelerisebebiyle yalnız başınakullanılması uygun değildir)


(m: I. Grup basınç çubuklarında parçasayısı)

Not: skx = sky ve burkulmanın x – x eksenine dik düzlemdeoluşacağı belli ise Domke Yöntemi kullanılabilir.

Kesit seçimi yapılır. Seçilenkesitte gerilme kontrolu yapılır(Boyutlama türü problemde)

(Emniyetle taşınabilen kuvvet bağıntısı)

(Gerilme kontrolu türü problemlerde)


� Özel Durumlar :1) I. Grup 2 parçalı basınç çubuklarında, iki profilin arası, bağlantı

levhası kalınlığına eşit ise (şekilde birinci satırda), ayrıca bu profillerinaralarına, enleme ara bağlantılara ek olarak, aralıkları ≤15i1 olan ilavetali bağlantı elemanları konuluyor ise : λyi = λy alınabilir (Tek parçalıbasınç çubuklarında olduğu gibi)

λx → ω Pratikte bu tür çubuklarla çok karşılaşıldığındanhesaplanmalarında büyük ölçüde bir kolaylık getirir.

x x

2) Eşit kollu köşebentler, yüksek gövdeli “T “ profiller ve farklı kolluköşebentlerin kısa kollarının yan yana gelmeleri özel durumunda,profillerin aralığı bağlantı levhası aralığını aşmıyor ise ve skx = sky ise,hesap yalnız λx narinliğine göre yapılabilir(λy> λyi daima).

≤15i1 ≤15i1 ≤15i1s1


18.02.2016


42

5.2.2- II.Grup Çok Parçalı Basınç Çubukları

Enkesit eşit yada farklı kollu 2 köşebentten oluşabilir. (a) ve(b) durumlarında ara bağlantı elemanlarının doğrultularışaşırtmalı konur. Çatı makaslarında ara örgü çubukları varise, skx = 0,75L alınmalıdır.

II. Grup çok parçalı basınç çubuklarında, bütün parçalarınağırlık merkezlerinden geçen bir asal eksen (malzeme ekseni)bu tür çubuklarda da bulunur. Ancak bu grupta malzemeekseni, çubukların kenarlarına paralel kendi x ve yeksenlerinden biriyle çakışmazlar.

( a ) ( b ) ( c )

x x x

x x 0 x


II. Grup çubuklar, daha çok kafes sistemlerin alt ve üstbaşlıkları arasındaki örgü çubuklarında kullanılırlar. Bu özeldurumda : sk = skx = sky = L olur.

(c) enkesit şekli yalnız eşit kollu köşebentlerle yapılabilir.

(Not: Yalnız aşağıdaki şekilde belirtilen durumda geçerli)

L


� Hesap Adımları:II. Grup basınç çubuklarında, genellikle tek bir sk sözkonusu olduğundan, toplam kesitin x – x eksenine görehesap yapılması yeterlidir ( λx > λyi ).

Burada sorun ix olarak hangi değerin alınacağıdır. (a) ve(c) türü enkesitlerde, ix olarak tek parçanın iξ atalet yarıçapıdeğeri kullanılmalıdır.

y

yξ = x η

x x

η ξ = x


(b) türü enkesitte, toplam kesitin x – x asal ekseni, parçaların birbirininasal eksenleri ile çakışmaz. Bu durumda farklı kollu köşebentlerinenkesit özelliklerinden yararlanılır. Önce, farklı kollu köşebendin uzunkoluna paralel 0 – 0 eksenine göre I0 atalet momenti hesaplanır.

Tek bir sk söz konusu olduğundan, (a) ve (c) türü enkesitlerdeboyutlama için Domke yöntemi uygundur. Genel yöntem dekullanılır.Gerilmenin tutması dışında, bağlantı aralıkları bakımındanλ = (s1 / i1) ≤ 50 olmalıdır ( i1 = iη ).

Her durumda :

II. Grup basınç çubukları yalnız çerçeve bağlantılıdır.

t ey

0 y1 x

y1

x

0


5.2.3- III.Grup Çok Parçalı Basınç Çubukları

y y yx 1 1 1 x

e’ e’ e’(a) m =2 (b) m =2 (c) m =2

e m’=2 e m’=2 e m’=21 1

e’ m =4 e’m’=2

(d) (e) (f)e e e e e

m =2 m =2m’ =2 m’=2

e’(g)

m =3e e m’=2

Malzeme ekseni olmayan çok parçalı basınç çubukları bu gruba girer.


� Hesap Adımları:Her iki asal eksene göre burkulma hesabı, I. Grup basınççubuklarının y – y eksenine göre hesabı gibi, itibari λyi , λxinarinlik derecelerine göre yürütülür.

(Gerilme Kontrolu Problem)

Boyutlamada genel hesap yöntemi kullanılır.

(Emniyetle Taşınabilen Kuvvet)


18.02.2016


43

� Bağlantı Aralıkları Üst Sınırları :

i1 değeri, köşebentler için her iki doğrultuda i1 = iη alınır.Farklı türden parçalarda ([ ve T gibi) i1 her iki doğrultudadeğişiktir.Bununla birlikte, güvenlik tarafında kalan bir yaklaşımla i1 = i1minalınabilir.

olmalıdır.


Konstrüktif bakımdan, enkesit biçimleri (d-e-f-g) türündenolan III. Grup çok parçalı basınç çubuklarında, enkesitindikdörtgen biçimini koruyabilmesi için ara bağlantı levhalarıdışında, her kat hizasına ya kat levhası yada çubukeksenine dik köşegen konulur.


5.2.4- Ara Bağlantı Elemanlarının HesabıAra bağlantı elemanlarının hesabı itibari bir Tikesme kuvvetine göre yapılır.

kadar arttırılır.

Çerçeve türü ara bağlantılı çubuklarda, e > 20i1 ise Ti itibarikesme kuvveti,


� Kafes Ara Bağlantılı Basınç Çubukları:

(a) (b) (c)

α s1 α α s1

s1

s1 s1


değerinde bir çekme ve basınç kuvveti olarak yüklenir.

Gerek köşegen ve gerekse uçlardaki birleşim araçları bu kuvvete görehesaplanır. Ara bağlantılar tali taşıyıcı elemanlar olduklarından, eksenleridüğüm noktalarında aynı bir noktada kesişmeyebilir ve tek bir perçinyada bulonla bağlanabilirler (n ≥ 2 koşulu sağlanmayabilir).

Çubuk eksenine dik konumlu örgü çubukları (a) türünde herhangi birkuvvet taşımayıp yalnız s1 boyunu kısaltırlar. (c) türü kafes örgüde iseNv = ND . sinα < ND değerinde kuvvet taşırlar. Dikmeler ve birleşimlerihesaplanmaz. Köşegenlere eş kesitte alınır, birleşimleri de aynenköşegenlerinki gibi yapılır.Gerek köşegen ve gerekse dikmeler ya lama, yada köşebent enkesitlialınırlar. nD > 1 ise, köşegenler paralel konulmalıdır. Çapraz düzenlemebasınç çubuğunda burulma yaratır.

Köşegen ara bağlantılı çok parçalı basınç çubuklarında Ti itibari kesmekuvveti köşegenlere,

(nD : aynı bir kesitteki köşegen ara bağlantı sayısı)


� Çerçeve Ara Bağlantılı Basınç Çubukları:Çerçeve ara bağlantılı çok parçalı basınç çubuklarında, herara bağlantı ya tek bir bağ levhasıyla (I. Grup örnekler birincisatır, II. Grup örnekleri birinci satır), yada birden çok sayıdabağ levhasıyla düzenlenir.

� Ti Kesme Kuvvetinin Ara Bağlantılara Etkisi:

e/2 e/2

N T Ti/2 Ti/2

T’T T s1/2

T’ m = 2T’

T’ T s1/2

T

N T Ti/2 Ti/2


18.02.2016


44

2e/3 e/3 e/3 2e/3 5e/6 e/6 e/2 e/2 e/6 5e/6

Ti/3 Ti/3 Ti/3 Ti/4 Ti/4 Ti/4 Ti/4

T T T’’ T’ T’’

T T s1/2 T’’ T’ T’’

m = 3 m = 4

Ti/3 Ti/3 Ti/3 Ti/4 Ti/4 Ti/4 Ti/4


Aralarında yalnız bir levhanın girebileceği kadar aralıkbulunan 2 parçalı I. Grup basınç çubuklarında (Enkesitörnekleri, birinci satır), bağlantı levhası daha çok bir beslemelevhası niteliğinde olup ayrıca kontrolu gerekmez. Bu türçubuklarda bağlantı hesabı birleşim aracı hesabındanibarettir. Birleşim aracı (perçin, bulon, kaynak)

Bazı III. Grup basınç çubukları da (enkesit örnekleri, birincisatır), x – x eksenine göre burkulmada, yukarıda bazı I. Grupbasınç çubukları için açıklanan biçimde ara bağlantı hesabıiçerirler.

değerindeki kuvveti aktarabilmelidir.

Diğer bütün durumlarda aşağıda açıklanan ara bağlantı hesabı yapılır.

Aynı bir enkesitteki bağ levhası sayısı > 1 ise T kesme kuvveti bunlara pat edilecektir.


(nL : bağ levhası sayısıörnekte : 2)

e ve e1 aralıklarına dikkat

Bağ levhasında kontrol:

� Birleşim Aracı Perçin veya Bulon İse:

e s1

e1e

bT g d1 e

e1

c t

s1

h


Perçin (bulon) kontrolları:

Bazı ülkelerin şartnameleri τL kontrolü de öngörür.

V

V

V

H

H

T1 M1 b


f Katsayıları Tablosu

0,5330,4000,8005

0,6430,4500,9004

0,8000,5001,0003

1,0000,5001,0002

İki SıralıBir Sıralıİlk Sıradaki

Perçin (bulon) Sayısı

(Şekillerde 3)


değillerse,Ayrı ayrı < 0,75 t/cm2(Ç.37)

Levhada kontrol gereksizdir.büyütülmemesi yararlıdır).örnekte: 2, ayrıca c değerinin(nL : Bağlantı levhası sayısı,

� Birleşim Aracı Kaynak İse:a) Kaynak Dikişi Çubuk Eksenine Paralel (Köşeler a Kadar Dönülüyor):

h

s1

s1

e

a a

T

T

c

g

t


18.02.2016


45

Kaynak dikişlerinde basitleştirilmişHesap yöntemi kullanılır.

b) Kaynak Dikişi Üç Kenarda:

c/2

2

2

1l’2

a

a

a T g


Bazı ülkelerin yönetmelikleri bu durumda levhada dagerilme kontrolu yapılmasını öngörürler.


Levhada kontrolgereksizdir.

c) Küt Kaynak Dikişi Durumu:

v T1 g

c

t


Genellikle artan profil parçalarıkullanılır.h = hb olmalıdır.Bağlantı profilinde kontrolgereksizdir.Kaynak dikişlerinde kontrolbasitleştirilmiş yöntemle yapılır.

Köşeler a2 kadar dönülmüş,l2 = b

d) Profil Parçasıyla Ara Bağlantı Kaynakları:

c

1

1

1

2

22

2

hb

e b

h2


Ç. 37 Çeliği İçin ω Burkulma Katsayılarıλ 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

10 - - - - - - - - - -

20 1,02 1,03 1,03 1,04 1,05 1,06 1,06 1,07 1,08 1,08

30 1,09 1,10 1,11 1,11 1,12 1,13 1,14 1,15 1,15 1,16

40 1,17 1,18 1,19 1,20 1,20 1,21 1,22 1,23 1,24 1,25

50 1,26 1,27 1,28 1,29 1,30 1,31 1,32 1,33 1,34 1,35

60 1,36 1,37 1,38 1,39 1,40 1,41 1,43 1,44 1,45 1,46

70 1,47 1,49 1,50 1,51 1,53 1,54 1,55 1,57 1,58 1,59

80 1,60 1,62 1,64 1,65 1,67 1,69 1,70 1,72 1,74 1,75

90 1,77 1,79 1,81 1,82 1,84 1,86 1,88 1,90 1,92 1,94

100 1,96 1,99 2,01 2,03 2,05 2,08 2,10 2,13 2,15 2,18

110 2,20 2,23 2,26 2,29 2,32 2,35 2,38 2,41 2,45 2,48

120 2,51 2,55 2,59 2,63 2,66 2,71 2,75 2,79 2,84 2,88

130 2,93 2,98 3,03 3,07 3,12 3,17 3,21 3,26 3,31 3,36

140 3,40 3,45 3,50 3,55 3,60 3,65 3,70 3,75 3,80 3,86

150 3,91 3,96 4,01 4,07 4,12 4,17 4,23 4,28 4,34 4,39

160 4,45 4,50 4,56 4,61 4,67 4,73 4,79 4,84 4,90 4,96

170 5,02 5,08 5,14 5,20 5,26 5,32 5,38 5,44 5,50 5,57

180 5,63 5,69 5,75 5,82 5,88 5,94 6,01 6,07 6,14 6,20

190 6,27 6,34 6,40 6,47 6,54 6,60 6,67 6,74 6,81 6,88

200 6,95 7,02 7,09 7,16 7,23 7,30 7,37 7,44 7,51 7,59

210 7,66 7,73 7,81 7,88 7,95 8,03 8,10 8,18 8,25 8,33

220 8,41 8,48 8,56 8,64 8,72 8,79 8,87 8,95 9,03 9,11

230 9,19 9,27 9,35 9,43 9,51 9,67 9,67 9,76 9,84 9,92

240 10,00 10,09 10,17 10,26 10,34 10,43 10,51 10,60 10,68 10,77

250 10,86 - - - - - - - - - 269Doç.Dr.Ahmet Necati YELGİN

Ç. 52 Çeliği İçin ω Burkulma Katsayılarıλ 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

10 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,01 1,02 1,03 1,03 1,04

20 1,05 1,06 1,07 1,08 1,09 1,10 1,11 1,11 1,12 1,13

30 1,14 1,15 1,16 1,17 1,18 1,19 1,20 1,22 1,23 1,24

40 1,25 1,26 1,27 1,28 1,30 1,31 1,32 1,33 1,35 1,36

50 1,37 1,39 1,40 1,41 1,43 1,44 1,46 1,47 1,49 1,50

60 1,52 1,54 1,55 1,57 1,59 1,60 1,62 1,64 1,66 1,68

70 1,70 1,72 1,74 1,76 1,78 1,80 1,83 1,85 1,87 1,90

80 1,92 1,95 1,97 2,00 2,03 2,06 2,08 2,11 2,15 2,18

90 2,21 2,24 2,28 2,32 2,35 2,39 2,43 2,47 2,52 2,56

100 2,61 2,65 2,70 2,75 2,81 2,86 2,92 2,98 3,04 3,10

110 3,15 3,21 3,27 3,33 3,39 3,45 3,51 3,57 3,63 3,69

120 3,75 3,81 3,88 3,94 4,01 4,07 4,14 4,20 4,27 4,34

130 4,40 4,47 4,54 4,61 4,68 4,75 4,82 4,89 4,96 5,03

140 5,11 5,18 5,25 5,33 5,40 5,48 5,55 5,63 5,71 5,78

150 5,86 5,94 6,02 6,10 6,18 6,26 6,34 6,42 6,50 6,59

160 6,67 6,75 6,84 6,92 7,01 7,09 7,18 7,27 7,35 7,44

170 7,53 7,62 7,71 7,80 7,89 7,98 8,07 8,16 8,25 8,35

180 8,44 8,54 8,63 8,73 8,82 8,92 9.01 9,11 9,21 9,31

190 9,41 9,50 9,60 9,70 9,81 9,91 10,01 10,11 10,21 10,32

200 10,42 10,53 10,63 10,74 10,84 10,95 11,06 11,16 11,27 11,38

210 11,49 11,60 11,71 11,82 11,93 12,04 12,16 12,27 12,38 12,50

220 12,61 12,73 12,84 12,96 13,07 13,19 13,31 13,43 13,54 13,66

230 13,78 13,90 14,02 14,14 14,27 14,39 14,51 14,63 14,76 14,88

240 15,01 15,13 15,26 15,38 15,51 15,64 15,77 15,90 16,02 16,15

250 16,28 - - - - - - - - - 270Doç.Dr.Ahmet Necati YELGİN

18.02.2016


46

Ç. 37 Çeliği İçinλ 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 λ

10 - - - - - - - - - - 10

20 20,4 21,4 22,4 23,6 24,6 25,7 26,8 27,9 29,0 30,1 20

30 31,2 32,4 33,4 34,6 35,7 36,9 37,9 39,2 40,4 41,5 30

40 42,7 43,8 45,0 46,3 47,4 48,7 50,0 51,3 52,4 53,7 40

50 55,0 56,3 57,7 58,8 60,1 61,5 62,9 64,2 65,6 67,0 50

60 68,4 69,8 71,2 72,7 74,1 75,5 77,0 78,4 80,2 81,6 60

70 83,1 84,6 86,4 87,9 89,4 91,2 92,8 94,3 96,2 97,7 70

80 99,6 101 103 105 107 108 110 112 114 116 80

90 118 120 121 123 125 127 130 132 134 136 90

100 138 140 142 144 146 148 151 153 155 158 100

110 160 162 165 167 169 172 175 179 181 184 110

120 187 190 193 196 200 203 206 209 213 216 120

130 219 223 226 230 233 237 240 241 248 251 130

140 255 258 262 266 269 273 277 281 285 289 140

150 292 296 300 304 308 312 316 320 325 329 150

160 333 337 341 345 349 354 358 362 367 371 160

170 376 380 385 389 393 398 402 407 422 416 170

180 421 426 430 435 440 445 449 455 459 464 180

190 469 474 479 484 489 494 499 504 509 515 190

200 520 525 534 536 541 546 552 557 562 568 200

210 573 579 584 590 595 601 606 612 618 623 210

220 629 635 640 646 652 658 664 670 676 682 220

230 687 693 699 706 712 718 724 730 736 742 230

240 749 755 761 767 773 780 786 793 769 806 240

250 812 - - - - - - - - - 250

Değerleri


λ 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 λ

10 - - - - - - - - - - 10

20 20,6 21,6 22,8 23,8 24,9 26,0 27,1 28,2 29,4 30,6 20

30 31,6 32,8 33,9 35,1 36,3 37,5 38,6 39,9 41,1 42,4 30

40 43,6 44,7 46,0 47,3 48,6 49,9 51,2 52,5 53,9 55,2 40

50 56,6 58,1 59,5 60,9 62,3 63,9 65,2 66,7 68,4 69,8 50

60 71,2 72,9 74,4 76,1 77,9 79,3 81,1 82,9 84,4 86,2 60

70 88,0 89,8 91,6 93,5 95,3 97,2 99,1 101 103 105 70

80 107 109 111 113 115 117 119 121 124 126 80

90 129 132 135 138 141 147 147 150 153 156 90

100 159 162 166 169 172 175 179 182 185 189 100

110 192 196 200 203 207 210 214 218 222 225 110

120 229 233 237 241 245 249 253 257 261 265 120

130 269 273 277 282 286 290 295 299 303 307 130

140 312 317 321 325 330 335 339 344 349 353 140

150 358 363 368 373 378 383 387 392 397 402 150

160 407 413 418 423 428 433 439 444 449 454 160

170 460 465 471 476 482 487 493 499 504 510 170

180 516 521 527 533 539 545 551 557 562 569 180

190 574 581 587 593 590 605 611 618 624 630 190

200 637 643 650 656 662 669 675 682 689 695 200

210 702 709 715 722 729 736 743 750 756 763 210

220 770 777 784 792 799 806 813 820 827 834 220

230 842 849 857 864 871 879 886 894 902 909 230

240 917 924 932 940 947 955 963 971 979 987 240

250 990 - - - - - - - - - 250

Ç. 52 Çeliği İçin Değerleri


Örnek 5.5:

y – y Eksenine Dik Burkulma:

a) x – x Eksenine Dik Burkulma:

Profil Tablosundan, [ 260 için:

b) Ara bağlantı levhalarını perçinli vekaynaklı olarak hesaplayınız vedüzenleyiniz.

a) Gerekli irdelemeyi yapınız.

Şekilde enkesiti verilen, çerçeve türü arabağlantılı basınç çubuğunda (Ç.37), N = 45 t(YD1), sk = skx = sky = 7 m olduğuna göre,

[260

240e e1

1 y 1

tb

x x

1 y 1


Çerçeve türü ara bağlantıda, bağ levhalarının çubuk eksenidoğrultusunda s1 ara mesafelerinin belirlenmesi:


İtibari narinlik derecesi:


e=19,28 cm<20.i1= 20.2,56 = 51,2 cm

Bağ Levhasında Gerilme Kontrolu :

g = (0,8 – 1,0).h = 0,8.260 = 208 mmg = 200 mm ve t = 8 mm seçilmiştir.Seçilen perçin d = 17 mm

b-1) Bağ Levhalarının Perçinli (Uygun Bulonlu) OlarakHesap ve Düzenlenmesi:

hx x

y

y240

c 8 mms1

s1 w

b g

40606040


18.02.2016


47


Bir Perçine Gelen Kuvvetler :

Perçinlerin Kontrolu:

Hmax

Hmax

b = 120

V1

V1

V1

T1 M1


Kıyaslama gerilmesinin tutmayacağı kesindir. Bu sebeple 2 önlem alınır.

lk = lk’ = g olarak alınır.Kaynak köşelerde döndüğündenM1 = T1.(c / 2) = 4,51.(20 / 2) = 45,1 tcm

a = 5 mm < 0,7.8 = 5,6 mm

b-2) Bağ Levhalarının Kaynaklı Olarak Hesap ve Düzenlenmesi:

c=200

g = 200

5.200


2 Dikişlerinde:

TS 3357 uyarınca, 1 dikişlerinin bir kuvvet çiftinedönüşen momenti, 2 dikişinin kesme kuvvetiniaktardığı kabul edilir.

Önlem 1) Kaynaklar Bağ Levhalarının Eksene Dik KenarlarındaDevam Ettirilir:

1 1

2 2 200

5

c=200 1 Dikişlerinin her birinde :


Gerilme 0,75 t/cm2 den küçük olduğu için kıyaslama gerilmesi kontroluyapılmaz.

Kaynak ilk durumla aynı olup,

Önlem 2) Bağ Levhasının c Boyutu Azaltılır (20 mm > 3a) BindirmePayı İle: c = 100 mm Alınır.

100 5

200

20 60 20


b-2’) Küt Kaynak Dikişli Bağ Levhası Kullanılması Durumu:

s1

s1

g

c=60

x x

y

y

〘 260 Levha 200.60.8


18.02.2016


48

Örnek 5.6:[ 300

c = 250

1

2x x 300

y

y

e = c + 2e1 [ 26090

2 2

2 2

1 1260

8,75 m

N

Şekilde enkesiti ve çalışmadüzeni verilen çelik (Ç.37)basınç çubuğunun (YD1) içingüvenle taşıyabileceği yükübelirleyiniz ve ara bağlantıkontrollarını yapınız.


Profil Tablosundan Alınan Enkesit Değerleri

F Ix Iy ix iy t tg

(cm2) (cm4) (cm4) (cm) (cm) (mm) (mm)

〘300 58,8 8030 495 11,7 2,9 16 10

〘260 - - - - - 14 10

I. Grup çok parçalı basınç çubuğunda :

Burkulma boyları :


s1 Ara Bağlantı Aralığının Belirlenmesi:


Ara bağlantı kontrolları : e = 30,4 cm < 20.i1 0 20.2,9 = 58 cm

2 nolu kaynakta : lk2 = lk2’ = 9 cm (kaynak başları dönüyor)

1 nolu kaynakta :

1 ve 2 nolu kaynak dikişlerinde a = 5 mm seçilir :


Örnek 5.7:

� Çubukta Boyutlama:

sk =skx = sky olduğu ve I. Grup çok parçalı basınç çubuklarının bu özeldurumda λx tek burkulma narinliği olduğundan, boyutlama DOMKEyöntemi yardımıyla yapılacaktır.

y

x x

y

Şekilde enkesiti verilen kiriş dikmesi(sk = skx =sky = 200 cm), N = 12 ton basınçkuvveti (YD1) taşımaktadır. Çubuğu (Ç.37),birleşim elemanı perçin olarak boyutlandırınız(eşit kollu köşebent olarak).


� Ara Bağlantılarda Boyutlama:Aralığın belirlenmesi:


18.02.2016


49

Ara bağlantılarda boyutlama:

e = 2.e1 + t = 2.1,85 + 0,8 = 4,50cm < 20.i1 = 20.1,26 = 25,2 cm

65.65.7 → d1max = 17 mm m = 1 (Tek etkili – ara bağlantılarda)

d = 17 mm’ lik perçin seçilirse;


d = 13 mm’ lik perçin seçilirse;

w1 =35mm (Profil tablosundan)


8.65.100

3530

30 40 308d1 = 13

65.65.7

Birleşim Detayı


Örnek 5.8:Şekilde enkesiti verilen (Ç.37) basınç çubuğunun, YD1 için güvenletaşıyabileceği kuvveti belirleyerek ara bağlantıları boyutlandırınız.

L 80.80.8 → F = 12,3 cm2 , iξ = 3,06 cm ; iη = 1,55 cm

( II. Grup çok parçalı basınç çubuğu )

80.80.8

N N10

3 m

� Nemn Kuvvetinin Belirlenmesi:


� Ara Bağlantı Hesapları:Bağlantı aralığının belirlenmesi;

Ara bağlantı boyutlaması;

e = 2.e1 + t = 2.2,26 + 1,0 = 5,52cm < 20.i1 = 20.1,55 = 31 cm


- Perçinli Çözüm:

35 45 45 3510

55

70

55

80.80.8 → w1 = 45 mm , d1max = 21 mm

(Perçin aralıklarında sınırlara uyulmuştur)

c = 2.4,5 + 1,0 = 10 cm

Levhada :

İstenirse:


18.02.2016


50

Perçinlerde:


- Kaynaklı Çözüm:

20 20

160

4.160

80 10 80

50.160.10

c = 50 mm


Örnek 5.9:

Şekilde şeması verilen çelik (Ç.37) şed çatı makasının,enkesitleri belirli D2 ve D3 çubukları süreklidir. Taşıdıkları enbüyük yük N = 5,366 t (YD1) basınç olduğuna göre enkesitinyeterliliğinin kontrolu yapınız ve ara bağlantıları hesaplayınız.

D2

D3

x G1 G1 x

1

1

1

1v v1 t v1 v

t = 8 mm

L 65.65.7

Kesit : D2 ve D3


II. Grup çok parçalı basınç çubuğu. Bu özel türde (<>), skx ≠ sky

olması gözönüne alınabilir. skx = 223,6 cm, sky = 447,2cm olur.



� Ara Bağlantı Hesapları :

e = 2v1 + tl =2.2,29 + 0,8 = 5,38 cm < 20.i1 = 20.1,26 = 25,20 cm


18.02.2016


51

Ara bağlantı levhası besleme levhası niteliğindedir.

gerekli

(*) = Azaltılmış emniyet gerilmesi

a = amin = 3 mm seçilirse,

L’ = L + 2a = 48,2 + 2.3 = 54,2 mm ≅ 55 mm alınır.


x G1 G1 x

1

1

1

1

tl = 8 mm

L 65.65.7

Kesit : D2 ve D355

s1 =447 mm s1 =447 mm

55.110.8

9

9

46

46

9 ≥ 3a

3

Birleşim Detayı


5.3 - Eğilmeli Basınç ÇubuklarıBu bölümde dışmerkez bir basınç kuvveti veya merkezi bir basınç kuvvetiyanı sıra bir eğilme momenti de taşıyan çubuklar incelenecektir.

≡N N N N

q

ymax

Mmax = N . ymax

Mmax

≡a1 a2

N N N N

M1 = N.a1 M2 = N.a2

M1 M2

M1M2


a1≡

a2

N N N N

M1 = N.a1 M2 = N.a2

M1 M2

M1M2

(½*) katsayısı, düğüm noktası hareketli çubuklarda 1 alınacaktır.

Yatay yada eğik konumlu basınç çubukları da, kendi ağırlıklarından ilerigelen bir momenti de taşırlar.

G : Çubuk ağırlığıLH : Çubuğun yataydaki izdüşümü( LH ≤ 6 m ise bu etki ihmal edilebilir )


� Kontrollar:

- Açıklıkta Burkulmalı Kontrol:

ωx : λx ‘ den meydana gelen ωWxd : Basınç kenarına göre

mukavemet momentiMx = Mmax

Kesitte ydmax < yzmax ise ayrıca,

Wxz : Çekme kenarına göre mukavemet momenti

N

G

ydmax

yzmax


- Uçlarda (Mesnetlerde) Burkulmasız Kontrol:

n : Birleşim nedeniyle zayıflamış kesitteki değerler

Mx = max uç momenti

Benzer kontrol, açıklıkta zayıflamış kesitler varsa, bu kesitlerde de Mx = Mmax olarak tekrarlanmalıdır.λy > λx ise λmax = λy ile momentsiz kontrol yapılır.


18.02.2016


52

5.3.1 - Eğik Eğilmeli BurkulmaAçıklıkta burkulmalı kontrol:

ω değeri λmax tan elde edilen değerdir.

Uçlarda burkulmasız kontrol:


6 - Eğilme ÇubuklarıKesitlerin boyutlandırılmasında, esas etkinliğin M eğilmemomentinde olduğu çubuklara Eğilme Çubukları adıverilir (Dolu gövdeli kiriş).

Eğilme kirişlerinde M Eğilme Momenti yanı sıra hemenhemen daima T kesme kuvveti ve bazen N normal kuvvetide bulunabilir.


• Kesitte, Tarafsız (x – x) Ekseninden y OordinatlıNoktada :


• Bir Kesitteki En Büyük Gerilme Değerleri :

Gerilme değerleriaynı noktadabulunmamaktadır


• Çubuk Boyunca En Büyük Gerilme Değerleri :


Sehim (Çökme) Değerleri İçin Yardımcı Tablolar


18.02.2016


53

Sehim (Çökme) Değerleri İçin Yardımcı Tablolar


Düzgün Yayılı Yük İçin Eş Açıklıklı Sürekli Kirişlerde Maksimum Sehim (Çökme) Değerleri


Birleşim aracı perçin yada bulon ise, ilgili kesitte deliklerdendolayı bir kesit azalması (zayıflaması) söz konusu ise, Ix veWx yerine Ixn ve Wxn değerleri kullanılmalıdır.

Kesit çift simetri eksenli değil ise (Yalnız y – y eksenine göresimetri söz konusu ise) :

Önce ağırlık merkezi ve bu merkezden geçen x – x ekseninegöre Ix atalet momenti bulunmalıdır.


• Eğilme Çubuklarında Şekil Değiştirmenin Önemi :

kontrolları tek başına yeterli değildir. Bundan başka f ≤ fLimsehim kontrolları da yapılmalıdır (L> 5 metre olan aşıklardave kirişlerde).

Örnek olarak, düzgün yayılı yükle yüklü basit kiriş taşıyıcısistemli döşeme kirişlerinde ;


Eğilme Çubuklar Enkesit Şekilleri :

- Hadde Profilleri : Dar ve Geniş Başlıklı I Profilleri,U Profilleri vs. (Bir veya çok sayıda),

- Takviyeli (Güçlendirilmiş) Hadde Profilleri : BileşikKesitler


- Hadde profillerinden değişik yararlanmalar : Değişkenyükseklikte kesilmiş hadde profilleri, Petek kirişler

- Yüksek gövdeli yapma kirişler : Yapma kirişler


18.02.2016


54

6.1. Hadde ProfilleriGerilme ve Sehim kontrolları genel kurallar içinde yapılır.

• Boyutlama Kontrolu Türü Problemler : (N = 0 için)

Gerekli

Mukavemet momenti hesaplanır.

Daha sonra profil tablosundan kesit seçimi yapılır.τ kayma gerilmesi ve f sehim kontrolu yapılır.Şayet N kuvveti de var ise σ kontrolu da yapılmalıdır.

Kısa ve ağır yüklü kirişlerde τ (veya σv), büyük açıklıklıkirişlerde ise f sehimi daha elverişsiz durum yaratabilir. 319


Eğilme çubuklarında boy uzatmak amacıyla ek yapılmasıgerekebilir.

- Ek, olanaklar ölçüsünde kesit fazlalığı olan yerlerde, örnekolarak sürekli kirişlerde moment – sıfır noktaları civarı gibiyerlerde yapılmalıdır.

- Ek yerinde çubuğun taşıdığı gerçek moment değerigerçekte ne olursa olsun (hatta M = 0 için), ek hesaplarındabelli değerlerde bir momentin altına inilemez.

6.1.1 Hadde Profillerinden EğilmeÇubuklarında Ekler

(Ek yerindeki gerçek moment miktarı)

(Sürekli kirişlerde : Mem)


Eğilme çubuklarında ek bindirme levhalarıylagerçekleştirilir. Bu tür eklerde Kaba Bulon kullanılamaz.

A) Eğilme Çubuklarında Perçin ve Bulonlu Ekler


� Bindirme (Ekleme) Levhaları Boyutları :

- Bindirme levhalarının x – x eksenine göre toplam ataletmomenti en az eklenen çubuğun atalet momentinin yarısıkadar olmalıdır.

- Ek gövde bindirme levhalarının her birinin tg kalınlıklarıeklenen çubuğun gövde kalınlığının 0,80 katı alınırsa bulevhalarda, birleşim elemanı hesabı dışında, ayrıca birkontrol gerekmez.


- Başlık bindirme elemanlarının (tbL.bgL) enkesit alanı,eklenen çubuğun (tb.b) başlık enkesit alanına eşit alınırsa,bu levhalarda da, birleşim elemanı hesabı dışında, ayrı birkontrol gerekmez.

� Ek Hesapları :

Ekteki Mx eğilme momenti ile N normal kuvvetinin hemgövde, ve hem de başlıklarca, Ty kesme kuvvetinin iseyalnız gövde tarafından aktarıldığı kabul edilir.


Fb : Başlık bindirme levhalarının toplam alanı

Fg : Gövde bindirme levhalarının toplam alanı

Ib : Başlık bindirme levhalarının x-x eksenine göretoplam atalet momenti


18.02.2016


55

Ig : Gövde bindirme levhalarının x - x eksenine göretoplam atalet momenti

olmak üzere, ek yapılan kesite ait N ve MHesap değerleribaşlık ve gövde bindirme elamanlarına :


� Başlık Bindirme (Ekleme) Levhalarında Hesap(Boyutlama Türü Hesaplarda) :

Bir başlık bindirme levhasına gelen en büyük kuvvetinhesabı:

Bir başlıkta ve etkin bir tarafında gerekli, tek tesirlibirleşim elemanı sayısı (Çap uygun seçildiğine göre)

(Çift sayıya yuvarlatılır)


Uygun e Perçin yada Bulon aralıkları seçilerek LbL başlıkbindirme levhası boyu belirlenir.

Alınmamış ise, başlık bindirme levhası da kontroledilmelidir.


� Gövde Bindirme (Ekleme) Levhalarında Hesap(Gerilme Kontrolu Türü Hesaplarda) :

x

y

Gri

i

xi

yi


Yada yatay ve düşey bileşenlerine ayrılmış olarak ;

(Kesme Kuvvetinden)

(Normal Kuvvetten)

Şayet tutmaz ise değiştirilip hesap tekrarlanır.329


Başlıca 4 türde kaynaklı ek yapmak mümkündür.

B.1 ) Dört Bindirme Levhalı Ek

Statik karakterli olmak şartı ile büyük kesit tesirleriniaktarmaya uygun bir birleşimdir.Sadece köşe kaynaklı bir birleşim olduğundan dinamikkarakterli kesit tesirlerini taşımak için uygun değildir.

B) Eğilme Çubuklarında Kaynaklı Ekler


hglh

tbL

tbL

LgL

LbL bbL

(≥b + 5ab)

ag

ab

ab

c

tgL

18.02.2016


56

Hesap şekli, perçin ve bulonlu bindirmeli eklerdeolduğuna benzer şekilde yapılır.Ib , Ig , Fb , Fg kesit değerleri, Mb , Mg , Nb , Ng bindirmelevhaları kesit tesirleri ve Pb başlık bindirme levhasıkuvveti aynı bağıntılarla bulunur.- Başlık bindirme levhasıyla ilgili hesaplar:

ab Kaynak kalınlığı uygun olarak seçildikten sonra,


- Gövde bindirme levhasıyla ilgili hesaplar:ag Kaynak kalınlığı uygun olarak seçildikten sonra,


(Şayet köşeler dönülüyor ise Lg alınacaktır)

(Ç 37 çeliği için herhangi biri0,75 t/cm2 değerini aşıyorsakıyaslama gerilmesi tahkikiyapılacaktır)

B.2 ) Çekme Başlığı Bindirme Levhalı Ek

Gövde ve basınç başlığı küt kaynak dikişiyle, çekmebaşlığı ve başlık bindirme levhası ise köşe kaynakdikişiyle birleştirilmiştir.

Lg’ ≤ hg=h1 h

tbL

LbL bbL

ab

M M


- Küt Kaynaklı Basınç Başlığında Kontrol(M = MHesap)

Burada Wx ve F kesit ile ilgili değerlerdir.

N Eksenel kuvveti çekme değerine göre işaretlenmiştir.

σk,em ihmal edilen kraterlerden dolayı sınırda kullanılmamasıtavsiye edilir.


- Çekme Başlığı Bindirme Levhası İle İlgiliHesaplar :

(Profilin Başlık Alanı)

(N Çekmeye Göreİşaretlenmiştir)


Gövde Küt Kaynak Dikişleri ile İlgili Hesaplar :

Burada Ix ve F profilin kesitiyle ilgili değerlerdir.


18.02.2016


57

B.3 ) Enleme Levhalı Ek

Bu tür ekte, eklenecek çubuk parçaları arasına, eksenlerinedik düzlemde bir levha sokulur ve kesit tesirleri köşekaynak dikişleriyle aktarılır.

Lg’ ≤ hg h

≥b+5ab

ab

ab

abab

ag ag

Lg =

Lg

’-2a

g

tb

tb

b

≥2,5ab

≥2,5abtL


tL ≥ tmax , a ≅ amax ve Lg’ ≤ hg alınmalıdır.

� Kesit çift simetri eksenli değil ise, kaynak ve çubukağırlık merkezlerinin üst üste düşmesine çalışılır.

� Hesaba, kaynak dikişlerinin x – x eksenine göre ataletmomenti bulunarak başlanır.

Eksen kaydırma bağıntısında yi kuvvet kollarına dikkatedilmelidir.


Ç 37 çeliği için σk ve τk dan herhangi biri 0,75 t/cm2 ‘ yiaşıyor ise σv kıyaslama gerilmesi tahkiki yapılmalıdır.Hesap yaklaşık yolla da yapılabilir (Özellikle N = 0 için).Bu durumda T Kesme Kuvveti yalnız gövde kaynakdikişlerince, manivela koluna bölünerek bir kuvvet çiftinedönüştürülen M Eğilme Momenti de yalnız başlıkdikişlerince aktarılır kabulü yapılır. 339Doç.Dr.Ahmet Necati YELGİN

B.4 ) Tam Küt Ek

Birleştirilecek çubuk elemanları uç uca getirilerek kütkaynakla birleştirilir.Dinamik yüklere dayanması iyi olmakla birlikte düşükçekme emniyet gerilmesi nedeniyle az kesit tesiriaktarılır.Kriterler ve gövde dikişinin boyunun gerçekte küçükolması ihmal edilerek profilin kesit değerleri ile hesapyapılır.

Lg’


Şekilde Yük ve ÖlçüleriVerilen Basit Kirişte;

a) Gerekli Kontrolları Yapınız.

b) M noktasında YapılmasıDüşünülen Bir Ek İçin DeğişikÇözümleri Araştırınız.

Not : Yükler YD2 ’ deVerilmiştir. Malzeme Ç 37Çeliğidir.Kiriş Kesiti Olarak I380 ProfiliKullanılmaktadır.


Örnek 1)P=5 t q = 2,75 t/m

+

+ +

-

M(tm)

T(t)

10,75 t

6,625 t

2,50 t

2,50 t10,75 t

13,03 tm 19,875 tm

A BM C

1,5 m6 m

a) Kirişte Gerekli Kontrolların Yapılması


18.02.2016


58

Kirişin ¼ Noktasında σV Kontrolu Yapılır (Yönetmelik GereğiZorunlu Değildir).


b) M Noktasında Ek İçin Farklı Çözümler

Bu birleşim küt kaynaklı olarak yapılamaz.


b1) Tam Küt Kaynaklı Ek

Bu tür ekte, kesin hesaplamada, Momentin ve Normalkuvvetin bütün kaynak dikişleri tarafından, Kesme kuvvetininise yalnız gövde kaynak dikişleri tarafından aktarıldığı kabuledilecektir.


b2) Enleme Levhalı Kaynaklı Ek

ag ag Lkg’

b = Lkb’

ab

Lkbiç’

430.220.20

I 380 I 380


Başlık Kaynak Dikişlerinde;


Gövde Kaynak Dikişlerinde;


Kaynak Dikişlerinde Kontrollar;

18.02.2016


59


Başlık Kaynak Dikişlerinde Gerilme Kontrolu;

Gövde Kaynak Dikişlerinde Gerilme Kontrolu;

Kaynaklarda Kıyaslama Gerilmesi Kontrolu Yapılmaz.350


b3) Çekme Başlığı Ek Levhalı Kaynaklı Ek

ag

M MI 380

Lkb’

LbL

bL

I 380

ab ab ab

220.14 - LbL


Basınç Başlığı Küt Kaynak Dikişlerinde Gerilme Kontrolu;

Çekme Başlığı Köşe Kaynak Dikişlerinde Gerilme Kontrolu;



Gövde Küt Kaynak Dikişlerinde Gerilme Kontrolu;

Çekme Başlığı Ek Levhalı Kaynaklı Ek Yeterlidir.


b4) Gövde ve Başlık Bindirme Levhalı Bulonlu Ek

LgL

LbL

tgL

tbL

tbL

hbL

bL

I 380

18.02.2016


60


Hem başlık ve hem de gövdede kullanabilecek ortakbulon çapının belirlenmesi :

Seçilen Uygun Bulon Çapı → d=21 mm



tbL.bbL > tb.b olduğundan başlık bindirme levhasındaayrıca kontrol gerekmez.Başlığın birleşimde kullanılan bulonlar tek tesirlidir veaktardıkları kuvvet :


Gövde bindirme levhalarında kontrol (Burada bulonlarçift tesirli olarak çalışmaktadır) :

G

x

y

50 70 70

C = 105

50

100

100

50

r1


50 70 70 70 70 50

50 70 70 35 35 70 70 50

tgL

tbL

tbL

70 80 70

I 380

50

100

100

50

Yandan Görünüş

Üstten Görünüş

70

80

70

Perçin delikleri dolayısıyla zayıflamış kesitte gereklikontrollar:


18.02.2016


61


b5) Başlık ve Gövde Bindirme Levhalı Kaynaklı Ek

hgL=300ag

ab ab

abab

agL’kg ag ag

ab

ab

L’kb

LbL

tbL

tbL

h

220.14 - LbL

100.300.12


Başlık (220.14) ve gövde (300.12) bindirme levhalarıenkesitleri perçinli ekteki gibi seçilmiştir.Ib ve Ig atalet momentleri de aynı olup Mb = 1062,9 tcm veMg = 240,1 tcm olarak elde edilmişlerdir.

Başlıklarda;


Gövdede ;

Hadde profilleri ile düzenlenen aşıklarda, profilin gövdesigenellikle çatı düzlemine diktir. Bu konumdaki aşıklar,ağırlık türü(düşey) yükler altında eğilmeye çalışırlar.


6.1 - Hadde Profilinden Eğilme ÇubuklarındaEğik Eğilme (Aşıklar)

x

xy

yα

q (Ağırlık Türü Yükler - Kar Yükü Dahil)

αx

xy

y

xqx

qy

q


Eğilmeye çalışan çubuklardaki: Mx, Tx ve fx değerlerininyanı sıra qx’ den ileri gelen: My, Ty ve fy değerlerini degösterirler.


Gerilme Kontrolları:

Sehim Kontrolları:

18.02.2016


62

Rüzgar türü, çatı düzlemine dik yüklerde, aşığa yalnız gövdesidoğrultusunda etki geleceğinden, YD2 (EIY)’ de rüzgar yükükatkısı yalnız Mx, Ty ve fy değerlerine olacaktır.

Deprem türü yüklerde ise her iki doğrultuda yük geldiği gibibüyük etki x ekseni doğrultusundadır.

Ağırlık türü yüklemelerde dahi, profilin Wx ve Iy değerleri birhayli küçük olduğundan My ve fx değerlerinin etkileri büyükolur.Bu durumda, Ly açıklığını küçülterek aşağıdaki şekildeki gibiönlem almak (Çatı düzlemi gergi sistemi), özellikle büyükα açı değerlerinde uygun olur.

Gergiler çekme çubukları olup bu özelliklere görehesaplanırlar. Aşıkların gergili düzende, sürekli kiriş gibiçalıştıkları göz önünde tutulmalıdır.



Makas

Makas

Da

mla

lık A

şığ

ı

Da

mla

lık A

şığ

ı

Ma

hya

Aşı

ğı

L yL y

L yL

x=

a

Makas

Makas

Da

mla

lık A

şığ

ı

Da

mla

lık A

şığ

ı

Ma

hya

Aşı

ğı

L yL y

L yL

x=

a

Tek Gergili

Çift Gergili

1-Çeliğin tarihçesi Çelİk yapilar ders notlari...

Documents