Çelik yapıların sap2000 le tasarımı

UKUROVA NVERSTES FEN BLMLER ENSTTS

YKSEK LSANS TEZ

Sinem KOCABA

ELK YAPILARIN SAP2000 PROGRAMI LE ANALZ VE TASARIMI

NAAT MHENDSL ANABLM DALI

ADANA, 2005

UKUROVA NVERSTES

FEN BLMLER ENSTTS

Sinem KOCABA

YKSEK LSANS TEZ


Bu Tez 23/12/2005 Tarihinde Aadaki Jri yeleri Tarafndan Oybirlii le

Kabul Edilmitir.

mza:......................... mza:.......................... mza:................................

Yrd. Do. Dr. Beytullah TEMEL Prof. Dr. A.Kamil TANRIKULU Yrd. Do. Dr.S.Seren GVEN

DANIMAN YE YE

Bu tez Enstitmz naat Mhendislii Anabilim Dalnda hazrlanmtr.

Kod No:

Prof. Dr. Aziz ERTUN

Enstit Mdr

Not: Bu tezde kullanlan zgn ve baka kaynaktan yaplan bildirilerin, izelge, ekil ve

fotoraflarn kaynak gsterilmeden kullanm, 5846 sayl Fikir ve Sanat Eserleri Kanunundaki hkmlere tabidir.

ELK YAPILARIN SAP2000 PROGRAMI LE ANALZ VE

TASARIMI

I

Z

YKSEK LSANS TEZ

Sinem KOCABA

UKUROVA NVERSTES

FEN BLMLER ENSTTS


Danman: Yrd. Do. Dr. Beytullah TEMEL

Yl: 2005, Sayfa: 107 Jri: Yrd. Do. Dr. Beytullah TEMEL

Prof. Dr. A.Kamil TANRIKULU Yrd. Do. Dr. S.Seren GVEN

Dnyada arlkl olarak kullanlmakta olan eliin lkemizde de zellikle endstri ve sanayi yaplarnda ve ok katl yaplarda kullanm artmaktadr. lkemizde eliin srekli kullanlr hale gelmesi analiz, tasarm ve uygulamada teknolojiden faydalanma gerekliliini dourmaktadr.

Bu tez almasnda, tek aklkl kafes ve dolu gvdeli endstri yaplar ile iki katl bir binann analiz, tasarm ve projelendirilmesi yaplmtr. Endstri yaplarnn analiz ve tasarm statik ykler (z ve kar) ve rzgar ykleri altnda, iki katl binann analiz ve tasarm ise statik ykler (sabit ve hareketli) ve deprem ykleri altnda yaplmtr. Tm analiz ve boyutlandrmalar sonlu elemanlar yntemine dayal yap analizi yapan SAP2000 program ile gerekletirilmitir.

Anahtar Kelimeler: elik yaplar, SAP2000, tayc sistem tasarm, ereve, kafes kiri

ELK YAPILARIN SAP2000 PROGRAMI LE ANALZ VE TASARIMI

II

ABSTRACT

MsC THESIS

Sinem KOCABA

DEPARTMENT OF CIVIL ENGINEERING

INSTITUTE OF NATUREL AND APPLIED SCIENCE

UNIVERSITY OF CUKUROVA

Supervisor: Asist. Prof. Dr. Beytullah Temel

Year: 2005, Pages:107 Jury: Asist. Prof. Dr. Beytullah Temel Prof. Dr. A.Kamil Tanrkulu

Asist. Prof. Dr. S.Seren Gven

The widespread using area of the steel especially for industrial and multi-

storey buildings in our country is increasing. The continuous usage of the steel generates the necessity of using technological developments for analysis, design and practice.

In this thesis study, a truss beam-column frame system and single story gabled frame system and two storey building have been analyzed, designed and projected. Industrial buildings have been analyzed and designed under static loads (dead and snow) and wind loads. Two storey building has been analyzed and designed under static loads (dead and live) and seismic loads. Analysis and design of constructions are executed with the aid of general purpose SAP2000 computer program, which use finite elements method for analysis.

Key Words: Steel constructions, SAP2000, Design of carrier system, frame, truss

ANALYSIS AND DESIGN OF STEEL CONSTRUCTIONS WITH THE AID OF SAP2000

III

TEEKKR

Mhendisler, mimarlar ve yatrmclar olarak zamanla kendimizi ama ve

teknolojiyi yakalama yolunda, elik yap tasarm ve Sap2000 program ile analiz ve

tasarma ynelik, faydal olacan dndm bu kayna hazrlamamda bana

yardmc olan, bilgisini ve fikirlerini esirgemeyen, tecrbesini paylaan btn

hocalarma, arkadalarma ve daima manevi desteini hissettiim aileme teekkr

ederim.

IV

NDEKLER SAYFA Z ...............................................................................................................................I

ABSTRACT ............................................................................................................... II

TEEKKR .III

NDEKLER ........................................................................................................IV

TABLOLAR DZN ........................................................................................... . VII

EKLLER DZN ............................................................................................. VIII

1.GR ........................................................................................................................ 1

1.1 Program ve kullanm ....................................................................................... 1

1.2 Tasarm admlar .............................................................................................. 2

2. NCEK ALIMALAR...................................................................................... ..4

3. MATERYAL VE METOD.................................................................................... ..5

3.1 Materyal ........................................................................................................... 5

3.2 Metod ............................................................................................................... 5

4. KAFES KR KOLON EREVE SSTEM ...................................................... ..7

4.1 Sisteme Ait Bilgileri......................................................................................... 7

4.2 Makasa Ait Bilgiler .......................................................................................... 7

4.3 Yk Analizi ...................................................................................................... 8

4.3.1 Dm Noktas Yklerinin Hesab ......................................................... 9

4.3.2 Malzeme.................................................................................................. 9

4.4 Sistemin SAP2000 de Oluturulmas ve zm......................................... 10

4.5 Makas Elemanlar Kesit Tahkiki................................................................... .26

4.6 Kolon Kesiti Tahkiki..................................................................................... .27

4.7 Ak Hesab ................................................................................................... .30

4.7.1 Ara Ak Hesab ................................................................................... .30

4.7.1.a Gergisiz Hesap ............................................................................ .30

4.7.1.b ift Gergili Hesap ....................................................................... .31

4.7.2 Mahya A ......................................................................................... .32

4.7.3 Gergi Hesab......................................................................................... .33

4.7.4 Ak zerindeki Ek Yerinde Hesap ..................................................... .34

4.8 Alt balk ubuu zerinde ek yerinde hesap................................................ .35

V

4.9 Dm Noktalar Birleim Hesab................................................................ .36

4.10 Kren Kirii Hesab....................................................................................... .38

4.11 Kren Konsolu Hesab .................................................................................. .40

4.12 Temel Hesab .............................................................................................. .41

5. DOLU GVDEL EREVE SSTEM .............................................................. 47

5.1 Sisteme Ait Bilgiler....................................................................................... .47

5.2 Makasa Ait Bilgiler ....................................................................................... .47

5.3 Yk Analizi ................................................................................................... .48

5.3.1 Dm Nokta Yklerinin Hesab......................................................... .49

5.3.2 Malzeme............................................................................................... 49

5.4 Sistemin SAP2000de Oluturulmas ve zm ........................................ .50

5.5 Ak Hesab ................................................................................................... .59

5.5.1 Ara Ak ............................................................................................... .59

5.5.1.a Gergisiz Hesap ............................................................................ .60

5.5.1.b ift Gergili Hesap ....................................................................... .61

5.5.2 Mahya A ......................................................................................... .62

5.5.3 Gergi Hesab......................................................................................... .63

5.5.4 Ak zerindeki Ek Yerinde Hesap ..................................................... .64

5.6 Dm Noktas Birleim Detaylar............................................................... .65

5.6.1 Ke Birleim Detay ........................................................................... .65

5.6.2 Mahya Detay ....................................................................................... .70

5.7 Temel Hesab ................................................................................................ .73

6. OK KATLI KR KOLON EREVE SSTEM ............................................. 76

6.1 Sisteme Ait Bilgiler........................................................................................ 76

6.2 Yk Analizi .................................................................................................... 77

6.2.1 Zemin Kat Deme Yk...................................................................... 77

6.2.2 1. Kat Deme Yk............................................................................. 79

6.2.3 Kolon yk............................................................................................ 80

6.2.4 Deprem Hesab...................................................................................... 80

6.3 Sistemin SAP2000de Oluturulmas ve zm ......................................... 82

6.4 Detaylar .......................................................................................................... 94

VI

6.4.1 B Detay ................................................................................................ 94

6.4.2 A Detay ................................................................................................ 97

6.5 Temel Hesab ................................................................................................. 99

7. SONULAR VE NERLER ........................................................................... ..102

KAYNAKLAR ........................................................................................................ 106

ZGEM ............................................................................................................. 107

EKLER

VII

TABLOLAR DZN SAYFA

Tablo 4.1. Sistemin serbestlik derecesi ...................................................................... 44

Tablo 4.2. Malzeme zellikleri 1 .............................................................................. 44

Tablo 4.3. Malzeme zellikleri ................................................................................. 44

Tablo 4.4. Kesit zellikleri........................................................................................ 44

Tablo 4.5. ubuk Ular art .................................................................................... 45

Tablo 5.1. Sistemin serbestlik derecesi ...................................................................... 75

Tablo 5.2. Malzeme zellikleri 1 .............................................................................. 75

Tablo 5.3. Malzeme zellikleri ................................................................................. 75

Tablo 5.4. ubuk Ular art .................................................................................... 75

Tablo 6.1. Sistemin serbestlik derecesi .................................................................. ..101

Tablo 6.2. Malzeme zellikleri 1 .......................................................................... ..101

Tablo 6.3. Malzeme zellikleri ............................................................................. ..101

VIII

EKLLER DZN SAYFA

ekil 4.1. Makas Kesiti ve Plan ................................................................................ 7

ekil 4.2. Rzgar Yknn Etkisi.............................................................................. 8

ekil 4.3. Makas Eleman simleri .............................................................................. 10

ekil 4.4. Makas Eleman Kesitleri............................................................................. 12

ekil 4.5. z arlk Yklemesi ................................................................................. 14

ekil 4.6. Tam Kar Yklemesi................................................................................... 14

ekil 4.7. Yarm Kar Yklemesi ................................................................................ 15

ekil 4.8. Rzgar Soldan Yklemesi.......................................................................... 15

ekil 4.9. Rzgar Sadan Yklemesi......................................................................... 17

ekil 4.10. Kren Solda Yklemesi ............................................................................. 18

ekil 4.11 Kren Sada Yklemesi ............................................................................. 19

ekil 4.12 Dikme ve diyagonaller mafsallyken kesit yeterlilii 22 ekil 4.13 Tm makas elemanlarnn balants mafsallyken kesit yeterlilii ......... 23

ekil 4.14 Tm makas elemanlarnn rijit balyken kesit yeterlilii ........................ 23

ekil 4.15 Belli Bir Listeye Gre Program Tarafndan Atanan Kesitler

ve Yeterlilikleri ........................................................................................ 25

ekil 4.16 Kolon Kesit Tesirleri ................................................................................ 28

ekil 4.17 Kolon Kesitinde burkulma blgesi ........................................................... 28

ekil 4.18 Gergisiz ak yklemesi ............................................................................ 30

ekil 4.19 M3 Diyagram ........................................................................................... 30

ekil 4.20 M2 Diyagram ........................................................................................... 31

ekil 4.21 ift gergili ak yklemesi ........................................................................ 31

ekil 4.22 M2 Diyagram ........................................................................................... 31

ekil 4.23 Mahya A Yklemesi ........................................................................... 32

ekil 4.24 M3 Diyagram ........................................................................................... 32

ekil 4.25 M2 Diyagram ........................................................................................... 33

ekil 4.26 Aktaki Ekin Tekili ................................................................................ 34

ekil 4.27 Alt Balkta Ek Detay .............................................................................. 35

ekil 4.28 1 Nolu Dm Noktas Detay ................................................................. 36

IX

ekil 4.29 2 Nolu Dm Noktas Detay ................................................................. 36

ekil 4.30 12 Nolu Dm Noktas Detay ............................................................... 37

ekil 4.31 14 Nolu Dm Noktas Detay ............................................................... 37

ekil 4.32 Kren Kirii ve Konsolu ............................................................................. 38

ekil 4.33 Kolon Ayann Tekili ............................................................................ 41

ekil 4.34 M30 Bulonu Detay .................................................................................. 41

ekil 5.1 Makas Kesiti ve Plan ................................................................................. 47

ekil 5.2 Rzgar Yknn Etkisi............................................................................... 48

ekil 5.3 Makas Eleman simleri ............................................................................... 50

ekil 5.4 Makas Eleman Kesitleri.............................................................................. 52

ekil 5.5 z arlk Yklemesi .................................................................................. 53

ekil 5.6 Tam Kar Yklemesi.................................................................................... 53

ekil 5.7 Yarm Kar Yklemesi ................................................................................. 54

ekil 5.8 Rzgar Soldan Yklemesi........................................................................... 54

ekil 5.9 Rzgar Sadan Yklemesi.......................................................................... 55

ekil 5.10 Kolon temel balants mafsallyken kesit yeterlilii ............................... 58

ekil 5.11 Kolon temel balants ankastreyken kesit yeterlilii ............................... 58

ekil 5.12 M3 Diyagram ........................................................................................... 59

ekil 5.13 Gergisiz ak yklemesi ............................................................................ 60

ekil 5.14 M3 Diyagram ........................................................................................... 60

ekil 5.15 M2 Diyagram ........................................................................................... 60

ekil 5.16 ift gergili ak yklemesi ........................................................................ 61

ekil 5.17 M2 Diyagram ........................................................................................... 61

ekil 5.18 Mahya A Yklemesi ........................................................................... 62

ekil 5.19 M3 Diyagram ........................................................................................... 62

ekil 5.20 M2 Diyagram ........................................................................................... 63

ekil 5.21 Aktaki Ekin Tekili ................................................................................ 64

ekil 5.22 Ke dm noktas kesiti ........................................................................ 66

ekil 5.23 Ke dm noktas detay ....................................................................... 67

ekil 5.24 Ke dm noktas kesitinde kaynak isimleri ...................................... 68

ekil 5.25 Tepe dm noktas detay ....................................................................... 70

X

ekil 5.26 Tepe dm noktas kesitinde kaynak isimleri......................................... 71

ekil 6.1 Sistem Plan ................................................................................................ 76

ekil 6.2 Zemin Kat Plan(XY).................................................................................. 82

ekil 6.3 1. Kat Plan(XY) ......................................................................................... 82

ekil 6.4 Zemin Kat ve 1. Kat Eleman Kesitleri(XY) ............................................... 85

ekil 6.5 Zemin Kat ve 1. Kat Eleman Kesitleri(XZ)................................................ 85

ekil 6.6 G (Sabit yk) yklemesi ............................................................................. 87

ekil 6.7 Q (Hareketli yk) yklemesi....................................................................... 87

ekil 6.8 EX ve EY yklemesi................................................................................... 88

ekil 6.9 Zemin ve 1.Kat kiri kesit yeterlilii .......................................................... 90

ekil 6.10 Zemin ve 1.Kat kolon kesit yeterlilii ...................................................... 91

ekil 6.11 Zemin ve 1.Kat kiri kesit yeterlilii(deme kirileri rijit bal) ............ 91

ekil 6.12 Zemin ve 1.Kat kolon kesit yeterlilii(deme kirileri rijit bal) .......... 91

ekil 6.13 D cephede dzenlenmi aprazlar ve kesitleri ....................................... 92

ekil 6.14 aprazl durumda Zemin ve 1.Kat kiri kesit yeterlilii........................... 92

ekil 6.15 aprazl durumda Zemin ve 1.Kat kolon kesit yeterlilii......................... 93

ekil 6.16 B-B Aks M3 Diyagram........................................................................... 93

ekil 6.17 B Detay .................................................................................................... 96

ekil 6.18 A Detay. ................................................................................................... 98

ekil 6.19. Kolon Ayann Tekili ........................................................................... 99

1.GR Sinem KOCABA

1

1.GR

1.1.Program ve kullanm

Mhendislik yaplarnda elik malzeme yaklak iki yz yldan beri

kullanlmaktadr. 20.yzyl balarnda kaynakl birleimlerle uygulama alanna

girmesiyle kullanm yaygnlamtr.

Gnmzde gerek ierisinde kolon bulunmayan byk aklkl binalara,

gerekse byk yerleim yerlerinde belirli merkezlerde toplanan youn insan kitlesini

barndracak ok katl binalara olan ihtiya; bu binalarn tayc iskelelerinde yksek

dayanml malzeme kullanma zorunluluu getirmektedir. Byk aklkl ve ok katl

betonarme tayc sistem kullanlmas halinde esas tayc elemanlara etkiyen kesit

tesirlerinin bykl, ok byk betonarme kesitlerin kullanlmasn

gerektirmektedir. Binalarda byk kesitli kolon ve kiriler fazla yer kaplamakta,

dolays ile bina z arlnn artmasna ve ayrca maliyetlerin ykselmesine neden

olmaktadr. Bu nedenle eliin kullanlmas ihtiyac ortaya kmaktadr. Bylece,

byk aklklarn daha kk kesitli tayc elemanlarla almas sayesinde rahat

hacimler salanm olacak ve nfus younluu fazla olan yerleim merkezlerinde

ok katl bina yaplarak ihtiyalar karlanm olacaktr. Bugn lkemizde elik

yaplar genellikle byk aklkl, tek katl endstri yaplar veya ok katl teknolojik

binalar eklinde uygulanmaktadr.

Temel esaslardan biri olan doru analizin yan sra malzeme seiminde etken

olarak, mimari, ilevsel katklar, yapm sresi ve rekabet gc gibi tasarma dair

zellikler sz konusudur. Bu noktada elik malzeme, yap tasarm aamasnda

zellikle detaylandrma ve uygulama konusunda proje yapan mhendislere deiik

seenekler sunmaktadr.

lerleyen teknoloji ve beyin gc ile en zorlu uygulamalar bile hayata

geirilebilmektedir. Bu srecin projelendirme aamasnda faydalanlan boyutlu

yap modelleme programlarndan biri de SAP2000 programdr. Kaba hatlaryla

SAP2000, sonlu elemanlar yntemine dayal, hzl ve kolay modelleyebilme, hazr

model ktphanesinden ve baka bir programdan model aktarabilme veya ekleme,

1.GR Sinem KOCABA

2

model zerinde her an deiik yapabilme, analiz sonularn eklen ve saysal olarak

izleyebilme, boyutlandrma da optimizasyon gibi pek ok ileve izin veren kapsaml

bir programdr. Hesap ve detaylarda titizlikle almaya izin vermesinin yannda

tasarm aamasnda oluturulan eleman verilerinin CNC (Computer numerically

controlled) tezgahlarna elektronik ortamda aktarm ile ayn uygulamann farkl

safhalarnda ayn verilerin ilenmesini mmkn klmaktadr. Bylece klasik

sistemlerdeki her i istasyonunda dzenlenmesi gereken belge kalabal ve

getirebilecei sorunlar da ortadan kalkm olmaktadr.

Beklentileri karlayabilmek ve teknolojiyi yakalayabilmek iin, kalifiye

iilerin ve bu konuda alan projecilerin az olmas gibi caydrc sebeplere ramen

elik kullanmn artrmaya, ufku ak bireyler yetimenin de nn amaya ynelik

almalar arasnda yer almasn hedeflediimiz bu tez kapsamnda; elik ile ilgili

mevcut bilgi dzeyini artrmann yannda, elik yaplarn SAP2000 program ile

analizi ve tasarm hakknda da k tutmas amalanmtr.

Bu tezde Trkiyede kullanm yaygnlaan yap tiplerinden gerek hal gerekse

karkas yaplara rnek farkl proje SAP2000 programndan yararlanlarak

zlm ve irdelenmitir. Bu irdelemeler sonucunda analiz ve tasarma ait baz

tespitlerde bulunulmutur.

1.2.Tasarm admlar

Genel olarak tasarm, ilevsel tasarm ve tayc sistemin tasarm olmak

zere iki blmde dnlebilir. levsel tasarmda i ve d mimari gz nnde

tutulur; tayc sistemin tasarmnda ise iletme yklerini gvenle tayacak

elemanlarn seimi gerekir. Tasarmn admlar, planlama, n tasarm, yklerin

saptanmas, n boyutlama, analiz(yklerin ve sistemin modellenmesi, i kuvvetlerin

ve yer deitirmelerin saptanmas), deerlendirme (dayanm ve iletme koullarnn

kontrol; sonucun optimum tasarm kriterleriyle uyumunun belirlenmesi),

gerekiyorsa yeniden tasarm ve sonu eklinde zetlenebilir.

Tasarm admlar, bu tezde incelenen elik yaplarn, SAP2000 program

yardmyla hesap ve projelendirmesinde izlenen yol ve yntemler ile rneklenmitir.

1.GR Sinem KOCABA

3

Farkl tasarm ekilleri uygulanarak verilerin karlatrlmas ile eitli sonulara

varlm ve neriler dzenlenmitir. almada ayrca temel projelendirmesinde

deCAD ve izimlerin hazrlanmasnda AutoCAD programlarndan yararlanlmtr.

2.NCEK ALIMALAR Sinem KOCABA

4

2.NCEK ALIMALAR

Bu blmde Dnyada yaklak 200 yllk bir gemii olan, Trkiyede ise

ancak 30 yllk bir gemii olan elik yaplar zerine yaplan almalardan bir ka

hakknda ksaca bilgi verilmeye allmtr.

Yalman Odaba (1990), yap sistemlerinin karlatrlmas, elik yap

sistemlerinin gnmzde kullanm, elik malzemenin zellikleri, dier malzemelerle

ekonomik anlamda karlatrlmas gibi konular zerinde durmutur.

okun Bahar (1995), mevcut bir alana uygulanabilecek farkl tayc

sistemleri ekonomi bakmndan karlatrmtr. Bu yaplar komple elik, komple

betonarme(prefabrike), karma sistem (elik at makas ve betonarme kolon) olmak

zere farkl malzeme tiplerinden olumutur. Elde edilen sonulara gre, komple

elik ve prefabrike sistemler arasnda maliyet fark bulunmad, karma sistemlerinse

en ekonomik sistemler olduu grlmtr.

Aya TARTAR (2002)n almasnda konstrksiyon teknolojileri arasnda

yeni bir teknoloji olarak kabul edilen hafif elik konstrksiyon sistemi anlatlmtr.

Tez bu teknolojide kullanlan malzemenin retim teknolojisi, malzemenin statik,

yapsal zellikleri hakknda zet bilgi iermektedir.

Murat Doan ELK (2003)in almasnda, dnyadaki yksek yaplarn

geliimi ile inasnda kullanlan elik malzeme ve yksek yaplarn iskeletini

oluturan eitli ekillerdeki elik tayc sistemler ve bu sistemlerin rijitlik

asndan irdelenmesi amacyla aratrma yaplmtr.

Muhammed Ayhan (2005)n almasnda bir ara kat bulunan deprem

ykleri dikkate alnmadan boyutlandrlm, elik ve betonarme tayc sistemden

oluan mevcut bir uak hangar yapsnn glendirilmesi zerinedir. Mevcut sisteme

dokunmadan tayc sistemde deiiklik yaplarak sneklik dzeyi yksek, sadece

elik tac sistemden oluacak ekilde yatay ve dey ykler altnda statik ve elik

hesaplar yaplm, ilgili imalat izimleri ile birlikte maliyet analizleri de yaplmtr.

3.MATERYAL VE METOD Sinem KOCABA

5

3.MATERYAL VE METOD

3.1.Materyal

Bu tezde, tek ve ok aklkl tayc sistemler ile ok katl sistemlerin ilgili

ynetmelik koullarna gre analiz ve tasarmlar yaplmtr. Endstri yaplarnn

statik ykler ve rzgar ykleri altnda projelendirilmesinde TS498 (Yap

Elemanlarnn Boyutlandrlmasnda Alnacak Ykler), TS648 (elik Yaplarn

Hesap ve Yapm Kurallar), ve TS3357 (elik Yaplarda Kaynakl Birleimlerin

Hesap ve Yapm Kurallar) kullanlmtr; iki katl binann statik ykler ve deprem

ykleri altnda projelendirilmesinde ise standartlara ek olarak TDY98 (Afet

Blgelerinde Yaplacak Yaplar Hakknda Ynetmelik) kullanlmtr.

Yap analiz ve tasarmlar iin gelitirilmi sonlu elemanlar yntemine dayal,

genel amal SAP2000 yapsal analiz program kullanlmtr.Ayrca yardmc

program olarak deCAD ve AutoCAD programlarndan da yararlanlmtr.

3.2.Metod

SAP2000 bir (ubuk), iki (alan) ve (kat cisim) boyutlu elemanlar ile

mhendisin problemlerine cevap verebilmektedir. Genel olarak kullanlan elemanlar

bir boyutlu ubuk (frame) elemanlardr. ubuk elemanlar aslnda sonlu elemanlar

ynteminin zel bir halini temsil eder. En gereki davrana ulaabilmek iin

rnein bir kiri elemannn kat modellemesi yaplabilir veya iki boyutlu alan

elemanlar ile zme ulalabilir. Ancak, bu konuda yaplan teorik almalar

neticesinde belirli bir geometride boyutlu ya da iki boyutlu yapsal elemanlarn bir

boyutlu ubuk elemanlar ile temsil edilebilecei belirlenmitir.

Bu almada da dzlemsel ve boyutlu bina erevelerini modellerken

tayc sistem elemanlar iin ubuk elemanlar kullanlmtr. ubuk eleman

kesitleri seimi iin SAP2000 programndaki profil ktphanesinden yararlanlmtr. almada ilk olarak tek aklkl kafes kiri- kolon erevesinin zm iin tasarm admlar izlenerek SAP2000 program ile kesit tesirleri elde edilmi ve kesit tahkikleri

3.MATERYAL VE METOD Sinem KOCABA

6

yaplmtr. eitli kontroller ve hesaplar ile ekonomik ve gvenli olacak ekilde kesitler ve

elemanlar seilmitir. Yap temeline ait hesaplar deCADle, analiz ve boyutlandrma

sonrasnda uygulama projeleri ise AutoCAD program ile hazrlanmtr. Dolu gvdeli

ereve sisteminde ve iki katl kiri- kolon ereve sisteminde de ayn sra izlenmitir.

4.KAFES KR-KOLON EREVE SSTEM Sinem KOCABA

7

4.KAFES KR-KOLON EREVE SSTEM

Bu blmde 24m aklkl, 30m uzunluunda kafes kiri makas, 8m

yksekliinde kolon ve zerinde krenden oluan bir sistem zlmtr. Blme ait

plan ve detaylar Ek-1de verilmitir.

4.1.Sisteme Ait Bilgiler

- Sistem ekli : Kafes kiri

- elik malzemesi : ST37, ST44(kolonda)

- Birleim arac : Kaynak(makas, kolon ve temelde), Bulon(temelde)

- Kaplama malzemesi : alminyum sac levha (t=0.7mm)

ekil 4.1 Makas Kesiti ve Plan


8

4.2.Makasa Ait Bilgiler

- Makas aral(L) : 6.00m

- Makas akl(Lm) : 24.00m

- Ak says : 14

- Ak aral (Y.D.) (a) : 2.00m

- Ak aral (.D.) (a1) : 2.02m

- Makas orta ykseklii : 240cm

- at eimi : 8.530

4.3.Yk Analizi

at rts z arl.=5.00kg/m2 (Y.D.)

Ak z arl.. =10.00kg/m2 (Y.D.)

at makas z arl.. =15.00kg/m2 (Y.D.)

Kar yk (TS498 e gre Adana 1.Kar blgesi ; H qr=80 kg/m2

ekil 4.2 Rzgar yknn Etkisi

E dzleminde Pre=Ce.q=(1,2sin-0,4).q=(1,2.0,148-0,4).80=-17.80kg/m2 (.D.) F dzleminde Prf=Cf.q=(-0,4).q=(-0,4).80.......=-32.00kg/m2 (.D.)

A dzleminde Pra=Ca.q=(0,8).q=(0,8).80........ =64.00kg/m2 (D.D.)

B dzleminde Prb=Cb.q=(-0,4).q=(-0,4).80......=-32.00kg/m2 (D.D.)

=8.53

ynRzgar

E F

hBA

CA=+0.8

CB=-0.4

CE=(1.2sin-0.4) CF=-0.4


9

4.3.1.Dm noktas yklerinin hesab

z arlk:

at rts+Ak+at makas =30 kg/m2

g=30.6,00.2,00=360 kg=0,360 t. g/2=0,180 t.

Tam kar yklemesi:

k=75 kg/m2 ; k=75.6,00.2,00=900 kg=0,900 t. ; k/2=0,450 t.

Yarm kar yklemesi:

yk=75 kg/m2 ; yk=75.6,00.2,00=900 kg=0,900 t. ; yk/2=0,450 t.

Rzgar yklemesi:

rsol-E=Pwe=Pre.a1.L=-17,80.2,02.6,00=-215,74 kg=-0,216 t. Pwe/2=0,108 t

rsol-F= Pwf=Prf.a1.L=-32,00.2,02.6,00=-387,84 kg=-0,388 t. Pwf/2=0,194 t.

rsol-A=Pwa=Pra.L=-64,00.6,00=-384 kg/m

rsol-B=Pwb=Prb.L=32,00.6,00=192 kg/m

rsag-E=Pwe=Pre.a1.L=-32,00.2,02.6,00=-387,84 kg=-0,388 t. Pwe/2=0,194 t.

rsag-F= Pwf=Prf.a1.L=-17,80.2,02.6,00=-215,74 kg=-0,216 t. Pwf/2=0,108 t.

rsag-A=Pwa=Pra.L=32,00.6,00=192 kg/m

rsag-B=Pwb=Prb.L=-64,00.6,00=384 kg/m

Kolon zati yklemesi:

g=0.0124.8.00.7.850=0.78t.

Kren yklemesi: (kren kirii hesabndan)

vsol=vsag=-12.33(+z ynnde) ; -1.233(+x ynnde)

4.3.2.Malzeme

elik : ST37 2/44.1 cmtHem = 2/66.144.115.1 cmtHZem == 2/83.0 cmtHem = 2/95.0 cmtHZem = Kaynak 2/10.1 cmtHkem = Betonarme : Temel : Beton : B160 elik : S420 (ST III)

Zemin : 2/0.1 cmtzem =


10

4.4.Sistemin SAP2000de Oluturulmas ve zm

ekil 4.3 Makas Eleman simleri

1. Sap2000 ekran aldnda nce sa alt kede birim Ton,m olarak ayarlanr. 2. Yeni bir sistem oluturmak iin;

i) File New Model seilir. Alan pencerede Select Template2D Trusses seilir.

ii) Alan pencerede 2D Truss Type Praft Truss seilir. iii) Boluklar doldurulur. L1=L2=12 ; H1=H3=0.6 ; H2=2.4 ; N1=N2=6 ve

onaylanr.

3. Ekrana gelen makastaki diyagonallerin tam tersi dzenlenmesi iin;

i) Diyagonaller seilir, EditDelete ile silinir. ii) DrawDraw Frame seilir. stenilen ekilde noktadan noktaya diyagonaller

izilir.

4. Dosyay saklamak iin; FileSave ile dosyay proje 1 adyla kaydederiz. 5. Malzeme tanmlamak iin;

i) DefineMaterials STEELModify/Show Material seilir. ii) Material Name: ST37 ; Modulus of Elasticity=21e6 ; Fy=24000 ;

Fu=37000 olarak deitirilir ve onaylanr.


11

iii) Add New Material seilir. Alan pencerede Material Name: ST44 ; Modulus of Elasticity=21e6 ; Fy=29600 ; Fu=44000 yazlr ve onaylanr.

6. Kesit tanmlamak iin;

i) DefineFrame Sections seilir. ii) Alan pencerede Choose property type to Add Import Double

AngleAdd New Property seilir. iii) Alan pencerede Konum ksmndaki listeden C/Program Files/Computer and

Structures/SAP2000 9/EURO.PRO seilir. Section Labels bal altndaki

listeden CTRL tuu kullanlarak 2L50X5/10/ ; 2L60X6/10/ ; 2L70X7/10/ ;

2L80X8/10/ ; 2L90X9/10/ ; 2L100X10/10/ kesitleri seilir ve onaylanr.

iv) Material alr listesinden ST37 iaretlenir.

v) Choose property type to Add Import I/Wide FlangeAdd New Property seilir.

v) Alan pencerede Konum ksmndaki listeden C/Program Files/Computer and Structures/SAP2000 9/EURO.PRO seilir. Section Labels bal altndaki

listeden HE240-A ; HE300-A ; HE320-A kesitleri seilir ve onaylanr.

vi) Material alr listesinden ST44 iaretlenir. 7. ubuklara O1-O12 ; V1-V13 ; U1-U12 ; D1-D12 eklinde isim vermek iin;

i) ViewSet Display Options seilir. ii) Alan pencerede Frame bal altnda Labels kutusu iaretlenir. iii) Grnen ubuk eleman numaralarna gre, nce 26-37 aras seilir.

iv) EditChange Labels seilir. v) Alan pencerede Item Type Element Labels-Frame seilir. Prefix : 0

yazlr; First Relabel Order X seilir ve EditAuto Relabel seilirse ubuklar O1 den O12 ye sralanm olur.

vi) Ayn ilemler srasyla; 1-13 aras ; 14-25 aras ; 50-61 aras seilerek yaplrsa istenilen sralamalar ve isimlendirmeler yaplm olur.


12

ekil 4.4 Makas Eleman Kesitleri

8. Kesitleri ubuklara atamak iin;

i) O1 den O12 ye st balk ubuklar seilir. AssignFrame Sections 2L90x9/10/ seilir ve onaylanr.

ii) V1 den V13 e dikme ubuklar seilir. AssignFrame Sections 2L50x5/10/ seilir ve onaylanr.

iii) U1 den U12 ye alt balk ubuklar seilir. AssignFrame Sections 2L70x7/10/ seilir ve onaylanr.

iv) D1 den D12 ye diyagonal ubuklar seilir. AssignFrame Sections 2L60x6/10/ seilir ve onaylanr.

9. Dosyay saklamak iin; FileSave seilir. 10. ubuklar gruplandrmak iin;

i) O1 den O12 ye elemanlar seilir. AssignAssign to GroupAdd New Group seilir.

ii) Alan pencerede Group Name : UST yazlr ; Group Uses bal altnda Selection kutusu iaretlenir ve onaylanr


13

iii) Ayn ekilde V1 den V13 e elemanlar iin DIK ; U1 den U12 ye elemanlar iin ALT ; D1 den D12 ye elemanlar iin DIA gruplar oluturulur.

11. Yklemeleri tanmlamak iin;

i) DefineLoad Cases seilir. ii) Alan pencerede,

Load Name Type Self Weight Multiplier

g DEAD 0 Modify Load k SNOW 0 Add New Load yk SNOW 0 Add New Load rsol WIND 0 Add New Load rsag WIND 0 Add New Load vsol DEAD 1 Add New Load vsag DEAD 1 Add New Load ve onaylanr.

**Yk analizine ubuk elemanlarn zati arlklarn da eklediimiz iin self weight

multiplier sfr yaplmaldr ki zati arlklar 2kez hesaba katlmasn.

12. g yklemesine ait Analysis Case Name : g olmas iin;

i) DefineAnalysis Cases seilir. ii) Alan pencere Case Name DEADModify/Show Case seilir ve alan

pencerede Analysis Case Name : g yazlr ve onaylanr.

iii) Ayn pencerede, Modal analiz yaplmad iin,

Case Name MODALDelete Case seilir. 13. Kolon ve kren konsolunu eklemek iin;

i) Yeni akslar eklemek iin DefineCoordinate/Grid SystemModify/Show System seilir.

ii) Alan pencerede, X Grid Data bal altndaki tabloda a) Ordinate : 11.42 ve -11.42 olmak zere 2 satr eklenir. b) Z Grid Data bal altndaki tabloda Ordinate : -8.00 ve -2.80 olmak

zere 2 satr eklenir.

c) Reorder Ordinates dmesine baslr ve onaylanr.

14. Dosyay saklamak iin; FileSave seilir.


14

15. Ana ekrana dndmzde DrawDraw Frame seilir. Properties of Object penceresinde SectionsHE320-A seilir.

(-12.00;0.00;-8.00) den (-12.00;0.00;-2.80) e S11

(-12.00;0.00;-2.80) den (-12.00;0.00;0.00) a S12

(12.00;0.00;-8.00) den (12.00;0.00;-2.80) e S21

(12.00;0.00;-2.80) den (12.00;0.00;0.00) a S22 kolonlar oluturulur.

(-12.00;0.00;-2.80) den (-11.42;0.00;-2.80) e K1

(12.00;0.00;-2.80) den (11.42;0.00;-2.80) e K2 kren konsollar oluturulur.

16. g yklemesi iin;

ekil 4.5 g (z arlk) yklemesi

i) 4-24 aras st balk dm noktalar seilir. AssignJoint LoadsForces seilir.

ii) Alan pencerede Load Case Nameg seilir. Loads bal altnda Force Global Z : -0.36 yazlr.

iii) 2 ve 26 nolu dm noktalar seilir. Ayn yolla Force Global Z : -0.18 yazlr.

iv) 1 ve 25 nolu dm noktalar seilir. Ayn yolla Force Global Z : -0.78 yazlr.

17. k yklemesi iin;

ekil 4.6 k (Tam kar) yklemesi


15


ii) Alan pencerede Load Case Namek seilir. Loads bal altnda Force Global Z : -0.90 yazlr.

iii) 2 ve 26 nolu dm noktalar seilir.Ayn yolla Force Global Z : -0.45 yazlr. 18. yk yklemesi iin;


ii) Alan pencerede Load Case Nameyk seilir. Loads bal altnda Force Global Z : -0.36 yazlr.

iii) 2 ve 14 nolu dm noktalar seilir.Ayn yolla Force Global Z : -0.45 yazlr.

19) rsol yklemesi iin;

ekil 4.8 rsol(rzgar soldan) yklemesi

ekil 4.7 yk (Yarm kar) yklemesi


16

i) O1 ubuu seilir. AssignFrame LoadsPoint seilir. a) Alan pencerede Load Case Namersol seilir b) Load Type and Direction bal altnda Coord SysLocal ;

Direction2 seilir. Point Loads bal altndaki ksm, Distance 0 0.25 0.75 1

Load 0.108 0 0 0.216 olarak dzenlenir.

ii) O3 ve O5 ubuklar seilir, 19ideki yolla, Point Loads bal altndaki ksm, Distance 0 0.25 0.75 1


iii) O6 ubuu seilir, 19ideki yolla, Point Loads bal altndaki ksm, Distance 0 0.25 0.75 1

Load 0 0 0 0.108 olarak dzenlenir.

iv) O7 ubuu seilir, 19ideki yolla, Point Loads bal altndaki ksm, Distance 0 0.25 0.75 1


v) O9 ve O10 ubuklar seilir, 19ideki yolla, Point Loads bal altndaki ksm Distance 0 0.25 0.75 1


vi) O11 ubuu seilir, 19ideki yolla, Point Loads bal altndaki ksm, Distance 0 0.25 0.75 1


vii) S11 ve S12 ubuklar seilir. AssignFrame LoadsDistributed seilir. a) Alan pencerede Load Case Namersol seilir b) Load Type and Direction bal altnda Coord SysGLOBAL ;

DirectionX seilir. c) Uniform Load bal altnda, Load : 0.384 yazlr.

viii) S21 ve S22 ubuklar seilir. AssignFrame LoadsDistributed seilir. a) Load Type and Direction bal altnda Coord SysGLOBAL ;

DirectionX seilir.


17

b) Uniform Load bal altnda, Load : 0.192 yazlr. 20) rsag yklemesi iin;

i) O1 ubuu seilir. AssignFrame LoadsPoint seilir. ii) Alan pencerede Load Case Namersag seilir iii) Load Type and Direction bal altnda Coord SysLocal ; Direction2

seilir. Point Loads bal altndaki ksm,

Distance 0 0.25 0.75 1


iv) O3 ve O5 ubuklar seilir, 20ideki yolla, Point Loads bal altndaki ksm Distance 0 0.25 0.75 1


v) O6 ubuu seilir, 20ideki yolla, Point Loads bal altndaki ksm, Distance 0 0.25 0.75 1


vi) O7 ubuu seilir, 20ideki yolla, Point Loads bal altndaki ksm, Distance 0 0.25 0.75 1


ekil 4.9 rsag (rzgar sadan) yklemesi


18

vii) O9 ve O10 ubuklar seilir, 20ideki yolla, Point Loads bal altndaki ksm Distance 0 0.25 0.75 1


viii) O11 ubuu seilir, 20ideki yolla, Point Loads bal altndaki ksm, Distance 0 0.25 0.75 1


ix) S11 ve S12 ubuklar seilir. AssignFrame LoadsDistributed seilir. a) Alan pencerede Load Case Namersag seilir b) Load Type and Direction bal altnda Coord SysGLOBAL ;

DirectionX seilir. c) Uniform Load bal altnda, Load : -0.192 yazlr.

x) S21 ve S22 ubuklar seilir. AssignFrame LoadsDistributed seilir. a) Load Type and Direction bal altnda Coord SysGLOBAL ;

DirectionX seilir. b) Uniform Load bal altnda, Load : -0.384 yazlr.

21) vsol yklemesi iin;

ekil 4.10 vsol (kren solda) yklemesi

i) K1 ubuu seilir. AssignFrame LoadsPoint seilir. ii) Alan pencerede Load Case Namevsol seilir


19

iii) Load Type and Direction bal altnda Coord SysGLOBAL ; DirectionGravity seilir. Point Loads bal altndaki ksm,

Distance 0 0.25 0.75 1


iv) K1 ubuu tekrar seilir. AssignFrame LoadsPoint seilir. v) Load Type and Direction bal altnda Coord SysGLOBAL ;

DirectionX seilir.Point Loads bal altndaki ksm, Distance 0 0.25 0.75 1

Load 0 0 0 -1.233 olarak dzenlenir,

vi) Options bal altnda Add to Existing Loads iaretlenir ve onaylanr. 22) vsag yklemesi iin;

ekil 4.11 vsag (kren sada) yklemesi

i) K2 ubuu seilir. AssignFrame LoadsPoint seilir. ii) Alan pencerede Load Case Namevsag seilir. iii) Load Type and Direction bal altnda Coord SysGLOBAL ;

DirectionGravity seilir. Point Loads bal altndaki ksm, Distance 0 0.25 0.75 1


iv) K2 ubuu tekrar seilir. AssignFrame LoadsPoint seilir.


20

v) Load Type and Direction bal altnda Coord SysGLOBAL ; DirectionX seilir.Point Loads bal altndaki ksm,

Distance 0 0.25 0.75 1

Load 0 0 0 -1.233 olarak dzenlenir.

vi) Options bal altnda Add to Existing Loads iaretlenir ve onaylanr.

23) Yk kombinasyonlarn tanmlamak iin;

H yklemesi iin,

1) z arlk+Tam kar yklemesi(g+k)

2) z arlk+Yarm kar yklemesi(g+yk)

HZ yklemesi iin,

1) z arlk+Tam kar+Rzgar soldan yklemesi(g+k+rsol)

2) z arlk+Tam kar+Rzgar sadan yklemesi(g+k+rsag)

3) z arlk+Yarm kar+Rzgar soldan yklemesi(g+yk+rsol)

4) z arlk+Yarm kar+ Rzgar sadan yklemesi(g+yk+rsag)

5) z arlk+Rzgar soldan yklemesi(g+rsol)

6) z arlk+Rzgar sadan yklemesi(g+rsag)

7) z arlk+Tam kar+Rzgar soldan+Kren solda yklemesi(g+k+rsol+vsol)

8) z arlk+Tam kar+Rzgar sadan+Kren solda yklemesi(g+k+rsag+vsol)

9) z arlk+Tam kar+Rzgar soldan+Kren sada yklemesi(g+k+rsol+vsag)

10) z arlk+Tam kar+Rzgar sadan+Kren sada yklemesi(g+k+rsag+vsag)

11) z arlk+Yarm kar+Rzgar soldan+Kren solda yklemesi(g+yk+rsol+vsol)

12) z arlk+Yarm kar+Rzgar sadan+Kren solda yklemesi(g+yk+rsag+vsol)

13) z arlk+Yarm kar+Rzgar soldan+Kren sada yklemesi(g+yk+rsol+vsag)

14) z arlk+Yarm kar+Rzgar sadan+Kren sada yklemesi(g+yk+rsag+vsag)

**Bu yklemelerden sonucunda en elverisiz ubuk kuvvetlerini elde etmek iin bu 16

yklemenin zarfn aldmz max yklemesi tanmlanr.

i) g+k kombinasyonunu oluturmak iin,

a) DefineCombinationsAdd New Combo seilir. b) Alan pencerede Response Combination Name : g+k yazlr.

c) Case Name gAdd ve Case Name kAdd seilir ve onaylanr. ii) g+yk kombinasyonunu oluturmak iin,


21

a) Add New Combo seilir. b) Alan pencerede Response Combination Name : g+yk yazlr. c) Mevcut listede Case Name : k iaretlenir.

d) Case Name alr listesinden ykModify seilir veya Mevcut listede Case Name : k iaretlenir Delete dmesi ile silinir.

e) Case Name alr listesinden ykAdd seilir ve onaylanr. iii) 23i ve 23ii maddelerinde anlatlanlar dorultusunda dier kombinasyonlar

da tanmlanr.

iv) En byk ubuk kuvvetlerini grebilmek iin, a) Add New Combo seilir. b) Alan pencerede Response Combination Name : max yazlr.

c) Combination TypeEnvelope seilir. d) Mevcut listedeki ykleme tipleri Delete dmesine baslarak silinir. e) Case Name alr listesinden daha nce tanmlanan tm

kombinasyonlar tek tek seilir ve Add dmesi ile listeye alnr ve

onaylanr.

24) Dosyay saklamak iin; FileSave seilir. 25) Dikme ve diyagonal ubuklarn balk ubuklarna balantlarn mafsall

kabulne gre tekil iin;

i) Dikme ve diyagonaller seilir. AssignFrameReleases seilir. ii) Alan pencerede Moment 33 (Major) karsndaki ReleaseStart End

iaretlenir ve onaylanr.

iii) U1 seilir ve ayn pencerede Moment 33 (Major) karsndaki

ReleaseStart iaretlenir ve onaylanr. iv) U12 seilir ve ayn pencerede Moment 33 (Major) karsndaki

ReleaseEnd iaretlenir ve onaylanr. 26) Analiz yaptrmak iin nce AnalysisSet Analysis Options seilir.

i) Alan pencerede FAST DOFsPlane Frame seilir. ii) AnalysisRun Analysis seilir ve zm yaplm olur.

27) OptionsPreferencesSteel Frame Design seilir.


22

Alan pencerede, Design Code AISC-ASD89 seilir.Stress Ratio Limit :1

yazlr ve onaylanr.

28) Kesit kontrolu iin, i) DesignSelect Design Combos seilir. ii) List of Combos maxAdd ile Design Combos listesine eklenir ve onaylanr. iii) DesignStart Design/Check of Structure seilir. iv) Ekranda renk deiimleri ve 1den kk oranlar ile kesit yeterlilini

gsterir sonulara bakarsak yetersiz kesitin olmadn grebiliriz.

ekil 4.12 Dikme ve diyagonaller mafsallyken kesit yeterlilii


23

v) Eer 25.maddedeki mafsall kabulln yapmayp tm balantlar rijit kabul etseydik elde edeceimiz kesit yeterlilik ekli ise yle olacakt;

ekil 4.14 Tm ubuklar rijit balyken kesit yeterlilii

**Tm makas elemanlarnn birbirleriyle balantlarnn mafsall

olduunu dnrsek elde edeceimiz kesit kapasitesi diyagram bu

ekildedir. Gzlendii zere kesitler azalmaktadr. Ancak, geree

uygunluu asndan ekil 4.12 esas alnmaldr.

ekil 4.13 Tm makas elemanlarnn balants mafsallyken kesit yeterlilii


24

**ekilden de grld zere dikme ve diyagonal elemanlarn dnmesi

engellendiinde ubuklar moment alyor ve baz ubuklarda kesit yetersiz geliyor.

Gerekteki balant ekli mafsallya yakn olduu iin mafsall zm esas

alnmtr.

29) Uygun kesitin belirlenmesinde bir yntem de eitli kesitlerden oluan bir liste hazrlayp, bu listeden eleman kesitlerinin program tarafndan

atanmasdr.

i) 6.maddedeki mevcut ktphaneden kesit alma ileminden sonra Choose

property type to Add Add Auto SelectAdd New Property seilir. ii) Choose Sections bal altndaki List of Sections blmndeki kesitlerden

istenenler Add dmesi ile Auto Selections blmne eklenir.

iii) Hemen altndaki Overwrite dmesine bastmzda Auto selentions listesindeki kesitler grnr. Programn uygun kesiti bulmak iin iterasyona

hangi kesitten balayaca buradan seilebilir veya programn belirledii

gibi kalabilir.

iv) Pencereler kapatldktan sonra btn ubuklar seilir ve AssignFrame Sections AUTO1 seilir ve onaylanr.

v) Analiz yaptrlr ve DesignStart Design/Check of Structure seilir.


25

vi) Ekranda renk deiimleri ve 1den kk oranlar ile kesit yeterlilini gsterir sonulara bakarsak yetersiz kesitin olmadn grebiliriz.

**Kesitlerin ve yeterliliklerinin iki zmde de birbirine yakn kt gzlenmitir.

vi) Yetersiz kesit olduu zaman, DesignStart Design/Verify all Members Passed seilerek ka adet elemann yetersiz olduu ve Do you want to

select them? sorusuna cevap evet verilirse hangi elemanlarn kesitinin

yetersiz olduu grlr. Bu durumda analiz kilidi zlerek Auto selections

listesine yeni kesitler eklenir.

vii) DesignStart Design/Verify all Members Passed seilir ve All steel frames passed the stres/capasity check yazs grlr.

viii) DesignStart Design/Verify Analysis vs Design Sections seilir ve Analysis and design sections match for all steel frames yazs veya

ekil 4.15 Belli bir listeye gre program tarafndan atanan kesitler ve yeterlilikleri


26

Analysis and design sections differ for 43 steel frames. Do you want to

select them? yazs grlr. Eer 2.ileti grldyse, 1.ileti grlene kadar

Run Analysis, ardndan Start Design/Check of Structure ve Start

Design/Verify Analysis vs Design Sections seimleri tekrarlanr.

ix) stenirse kesitler deitirilebilir. rnein alt balk ubuklarnn ayn kesitli olmas isteniyorsa U1, U2, U11 ve U12 elemanlar seilerek 2L70X7/10/

atanmaldr.

x) Design ettikten sonra herhangi bir eleman seip saa tkladmzda alan pencerede Analysis Section ksmnda yazan, analize balarkenki kesit olup;

Design Section ksmnda yazansa programn uygun grp atad kesittir.

Bu iki ksmda geen kesit ayn olana kadar iterasyon yaplr.

xi) Nihayi kesit seimi iin kullanlabilecei gibi n seim amal da kullanlabilecek bu yntem programn kullanl zelliklerinden biri.

4.5.Makas Elemanlar Kesit Tahkik

En elverisiz ubuk kuvvetlerine gre elde tahkik;

st balk

Smax=SO4=-22,93 t.

2L90X9/10/ F=15,50.2=31,00 cm2 ix=iy=2,74 =Sk/i=202/2,74=74 w=1,53 =w.Smax/F=1,53.22,93/31,00=1,13


27

=w.Smax/F=4,39.3,51/13,82=1,11


28

bybx , = Yalnz (Mx, My) eilme momentleri etkisi altnda hesaplanan (eilme-basn) bal gerilmeleri

B = Yalnz eilme momentleri etkisi altnda uygulanacak (eilme-basn) bal iin emniyet gerilmeleri

'' , eyex = (x-x) ve (y-y) asal eksenleri etrafndaki burkulmalar iin hesaplanan ve Euler gerilmesinden tretilen gerilmeler

mymx CC , = Mx, My moment diyagramlarn ve hesap yaplan dzleme dik dorultuda

ubuun tutulma dzenini gz nnde tutan katsaylar

bF = Basn bal ve gvdenin basn blgesinin 1/3nden oluan kesit alan(cm2)

ybi = Basn bal ve gvdenin basn blgesinin 1/3nden oluan kesitin, gvde

eksenine gre atalet yarap(cm)

ekil 4.16 Kolon Kesit tesirleri ekil 4.17 Kolon kesitinde burkulma blgesi

Cephede rzgar yk 1.25 katsays ile bytlr. Buna gre

rsol-A=Pwa=Pra.L=-64,00.6,00.1,25=-480 kg/m

rsol-B=Pwb=Prb.L=32,00.6,00.1,25=240 kg/m alnarak yaplan analiz sonucu HZ

yklemesi olan g+k+rsol+vsol yklemesinden max normal kuvvet; g+k+rsag+vsag

yklemesinden max M3 elde edilmitir.

Fb=1.55*30+(13.95*0.9)/3=50.69cm2

Iyb=1.55*303/12=3488cm4

t1 d1/3d1

b1


29

iyb=(3488/50.69)=8.30cm N=20.66 t. eb=N/F=20.66/124=0.166=166 kg/cm2 x=Skx/ix=520/13.6=38 w=1,13 bem=1660/1.13=1469 kg/m2 eb/bem=166/1469=0.11 0.6*2400=1440kg/cm2 B=1440kg/cm2 (eb/bem)+(bx/B)=(166/1469)+(1239/1440)=0.97


30

4.7.Ak Hesab

4.7.1.Ara Ak Hesab

Projede aklar srekli ve ift gergili tekil edilecektir. SAP2000 de iki

dzlemde ykleme yaplarak boyutlu hesaplanacaktr. at eimi


31

ekil 4.20 M2 Diyagram (kgm.)

Mx=674 kgm My=102 kgm

22 /1440/17767.10

102009.81

67400 cmkgcmkgWM

WM

y

y

x

x =+=+=

cmcmf y 00.240.22.366027.048.2

4

>==

4.7.1.b.ift Gergili Hesap

ekil 4.21 ift gergili ak yklemesi (kg/m)

ekil 4.22 M2 Diyagram (kgm)


32

M3 diyagram gergisisizle ayndr.

Mx=674 kgm My=11.40 kgm

22 /1440/9297.10

11409.81

67400 cmkgcmkg =+= Sehim kontrolu:

x

xx I

Lqf4

48.2=

cmf x 00.15736178.048.2

4

==

0yf (gergiden dolay)

cmfff yx 00.1)(22 =+= < cmL 00.2

300600

300==

4.7.2.Mahya a

mkgq

q xx /892178

2' ===

mkgq

q yy /5.13227

2' ===

ekil 4.23 Mahya a yklemesi (kg/m)



33


Mx=337 kgm My=51.15 kgm

22 /1440/8907.10

51159.81

33700 cmkgcmkg =+= Sehim kontrolu:

cmf x 50.05736089.048.2

4

==

cmf y 20.12.3660135.048.2

4

==

cmfff yx 30.1)(22 =+= < cmL 00.2

300600

300==

4.7.3.Gergi Hesab

ift gergi iin,

23

2cos1

max= nLq

bZ y n=toplam ak says

tZ 665.02

31426027.0

48cos1

max ==

4)86.0( 2dFz

=

22

84.04

)4.186.0( cmFz ==

.121/44.1/79.084.0665.0 22max yeterlidircmtcmt

FZ

z

===


34

4.7.4.Ak zerindeki ek yerinde hesap

Akta maksimum moment iin ek hesab yaplacaktr.

x

x

WM=

22 /1440/8839.81

67400 cmkgcmkg == (kaynak ekme emniyet gerilmesi)

ekil 4.26 Aktaki ekin tekili

tbFba = (profilin bal) 27.586.06.6 cmFba ==

ekme balndaki ekme kuvveti

tFZ kayba 03.5883.07.5 === Ek lamas kesiti iin

mmtmmammb

L

L

10865.2290

===

lamaFZ=

22 /44.1/56.0)91(

03.5 cmtcmt ==

Ek lamasn profile balyan kaynak dikilerinin hesab

3mm a=4mm 0.7tmin=0.7x8.6=6mm

I140

I'k =

105

h

4.150

g

bI'k

ga =

5.7

LL(b )=90Lb =90

90.10.150


35

kemaZl = 121

cml 7.510.14.02

03.51 ==

mmllmmall

olsunlmmalmma

lev

kay

150'2

75471'7140041001006041515

1

11

1111

===+=+=

=====

Balk ek levhas 90.150.10 ; a1=4mm

Gvde kaynak dikilerinde gerilme hesab

I140 h-2c=105 mm

mml 105'2 = mmsa 7.52 == mml 6.937.52105'2 ==

222 34.536.957.0 cmlaFkay ===

2/48.0573236.93.58

2cmt

IcM

xkay ===

kaykay F

Q=

22 /90.0/20.034.5

00.6178.0 cmtcmtkay ==

4.8.Alt balk ubuu zerinde ek yerinde hesap

ekil 4.27 Alt balkta ek detay

2L70X7/10/ F=9.40cm2 Smax=22.54 t.

Ek elemanlarn toplam en kesiti mevcut en kesit alanndan byk olmaldr.

Toplam enkesit alan simetriyi bozmayacak dzende olmak zere, 100.270.10 olsun.

10*1=10cm2>9.40cm2

Kaynak kalnl 3mm a=4mm 0.7*tmin=0.7*7=4.9mm

2L70.70.7/10 100.270.10

4-270


36

15a=45mm 100mm 100a=300mm

Balk levhasnda ; k=22.54/(2*0.4*27)=1.04 < 1.1 t/cm2 Balk ek levhas 100.270.10 ; a=4mm

4.9.Dm Noktalar Birleim Hesab

Aklama: En byk kuvvete gre kaynak hesab

yaplmtr.

U1=-1.37 t. U2-U1=15.26+1.37=16.63 t.

U3-U2=20.86-15.26=5.6 t.

U4-U3=22.54-20.86=1.68 t.

U5-U4=22.26-22.54=-0.28 t.

ve U6-U5=20.86-22.26=-1.4 t. iin,

3mm> l2=160mm

O1=-15.57 t. O2-O1=21.23-15.57=5.66 t.

O3-O2=22.93-21.23=1.70 t.

O4-O3=22.65-22.93=-0.28 t.

O5-O4=21.23-22.65=-1.42 t.

O6-O5=19.11-21.23=-2.12 t.

ve O6=19.11t iin,

ekil 4.29 2 Nolu D.N.detay

3mma=4mm0.7tmin=0.7*9=6.3mm

lmin=15a=60mm l1= 60mm 100a=400mm olsun.

6*6.46=2.54*l2 l2=15.3cm k = N/Fk=19.11/(2*0.4*(15.3+6))=1.10< 1.10 t/cm2


37

l1=6+2*0.4=6.8cm >> l1=70mm ; l2=15.3+2*0.4=16.1cm >> l2=160mm

D1=16.08 t. iin,

3mm a=3mm 0.7tmin=0.7*6=4.2mm ;

lmin=15a=45mm l1= 70mm 100a=300mm olsa

7*4.31=1.69*l2 l2=17.9cm k= N/Fk=16.08/(2*0.3*(17.9+7))=1.08< 1.10 t/cm2 ekil 4.30 12 Nolu D.N.detay l1=7+2*0.3=7.6cm >> l1=75mm ;

l2=17.9+2*0.3=18.5cm >> l2=185mm

D2=6.14 t. ; D3=1.96 t. ; D4=-1.18 t. ; D5=-2.46 t. ; D6=-3.51 t. iin,

3mm a=3mm 0.7tmin=0.7*6=4.2mm ;

lmin=15a=45mm l1= 45mm 100a=300mm olsun

4.5*4.31=1.69*l2 l2=11.5cm k = N/Fk=16.08/(2*0.3*(11.5+4.5))=0.64< 1.10 t/cm2 l1=4.5+2*0.3=5.1cm >> l1=55mm ; l2=11.5+2*0.3=12.1cm >> l2=120mm

V1=-7.56 t. ; V2=-4.62 t. ;

V3=-2.52 t. ; V4=-1.01 t. ;

V5=0.76 t. ; V6=1.65 t. V7=4.41 t. iin,

3mm a=3mm 0.7tmin=0.7*5=3.5mm ;

lmin=15a=45mm l1= 45mm 100a=300mm olsa

4.5*3.60=1.40*l2 l2=11.6cm k= N/Fk=7.56/(2*0.3*(11.6+4.5))=0.78> l1=55mm ; 4.31 14 Nolu D.N.detay

l2=11.6+2*0.3=12.2cm >> l2=120mm


38

4.10.Kren Kirii Hesab

Grup II : Arlk kaldran atlye ve ambar krenleri

Kumanda yeri: Yerden

Kren yk kapasitesi : 5 t.

Kren kprs mesnet akl L1=21250 mm

Kren kprs klavuz tekerlek f=400 mm

Kren kprs klavuz tekerlek aras a=3540 mm

x=440 mm

b=175 mm

Edeer katsays =1,4 ; arpma katsays =1,1 En byk kme fmax=l/800

ekil 4.32 Kren kirii ve konsolu

Vin kirii kesiti IPBL320 (HE320-A)

H=310 mm ; s=9,0 mm ; B=300 mm ; t=15,5 mm ; F=150 cm2 ; e1=18,5 cm

e2=17,5 cm ; Ix=29550 cm4 ; Wxu=1590 cm3 ; Iy=3660 cm4 ; Wxo=1690 cm3

Dey ve yatay hesap ykleri :

Dey ykler, kren kprs tekerlek basnlar R1max=7,1 t. R2max=5,3 t. Rmin=3,8 t.

R2min=2,1 t.


39

Yan kuvvet, Hmax=(R1max+R2max)/2=1,24 t.

Fren Kuvveti, Vmax=R1max/7=1,01 t.

Gezer Vin moment ve tepki kuvveti katsaylar 3.54/6.00=0.59

MI(kenar mesnet) :0.17 MIo(kenar aklk):0.21

MII(ara mesnet) :0.16 MIIo(ara aklk) :0.17

T(mesnet tepki);To:1.307 ; TI=1.737

Gezer Vin kirii moment katsaylar (eit aklkl srekli)

Kenar mesnet ve kenar aklk iin : 11

Ara mesnet ve ara aklk iin : 16

Kiriin kendi arlndan ileri gelen momentler

max MI=max MIo=(1,1*0.015*7,85)*62/11=0,424 tm

max MII=max MIIo=(1,1*0.015*7.85)*62/16=0,291 tm

En byk mesnet momentleri:

MI=0,17*1,4*7,1*6+0,424=10,56 tm ; MIy=0,17*1,4*7,1*6=10,14/10=-1,01 tm MII=0,16*1,4*7,1*6+0,291=9,83 tm ; MIIy=0,16*1,4*7,1*6=9,54/10=-0,95 tm En byk aklk momentleri:

MIo=0,21*1,4*7,1*6+0,424=12,95 tm ; MIoy=0,21*1,4*7,1*6=12,53/10=1,25 tm MIIo=0,17*1,4*7,1*6+0,291=10,43 tm ; MIIoy=0,17*1,4*7,1*6=10,14/10=1,01tm Mesnet tepkileri

TImax=1,307*7,1=9,28 t. ; TIy=9,28/10=0,93 t

TIImax=1,737*7,1=12,33 t. ; TIIy=12,33/10=1,23 t

TImin=1,307*3,8=2,74 t.

TIImin=1,737*3,8=3,65 t.

Gerilme tahkiki

=1043000/1590=656 kg/cm2< 1440 kg/cm2 Kenar aklkta takviyeli kesit gerekmektedir.

e1=(150*18,5+2*8,0*1,0*28,95+2*8,0*1,0*2,05)/(150+4*8,0*1,0)=17,9718 cm

e2=31+(5,5-0,5)-18=18 cm

Ix=29550+2*8,0*1,0*15,952+2*8,0*1,0*10,952+150*0,52=35576 cm4

Iy=3660+2*8,0*1,0*92+2*1*83/12=5041 cm4

Wxu=Ix/e1=35576/18=1976 cm3


40

Aklkta; 1295000/1976=655 kg/cm2 < 1440 kg/cm2

Kren kiriine etkiyen fren kuvvetinden doan kiri ekseni dogrultusunda

burkulma tahkiki;

Ara aklkta; =(1043*12,5/29550)+(101*15/3660)=0,86 t/cm2 < 1,6 t/cm2 Kenar aklkta; =(1295*12,5/35576)+(125*15/5041)=0,83 t/cm2 < 1,6 t/cm2 Aklkta sehim kontrol;fmax=L/800=600/800=0,75 cm

Kenar aklkta;fmax=(2,433*7100*6003)/(2100000*35576*100)=0,50 cm

Ara aklkta;fmax=(1,835*7100*6003)/(2100000*35576*100)=0,38 cm

Kren rayn kren kiriine tesbit eden kaynak dikilerinin tahkiki

maxMI=10,56 tm ; TI=12,33 t.

maxMIy=1,01 tm ; TIy=1,23 t.

kaynak=1056*13/35576)+(101*6,25/5041)=0,51 t/cm2 kaynak=TI*Sx/(Ix*Sa)=12,33*376/(29550*2*0.3)=0,260 < 0,900 t/cm2 h=(1/2)(kaynak+(kaynak2+4kaynak2)=(1/2)(0.51+(0.512+4*0.262) =0.62 t/cm2 < 1.60 t/cm2

4.11.Kren Konsolu Hesab

e=0,425-(0,31/2)=0,27 m

Mmax=Pmax*e=12,33*27=333 tcm

IPBL320 kren konsolunu seelim.

Balk ve gvde kaynak kalnlklar:

a1=6mm< 0,7tmin=0,7*15,5=11 mm

a2=6mm< 0,7tmin=0,7*9=6,3 mm

l1'=300 mm l1=300-2*6=288 mm

l2'=118 mm l2=118-2*6=106 mm

l3'=235 mm l2=235-2*6=223 mm

Ikaynak=2*28,8*0,6*16,32+4*10,6*0,6*14,22+2*0,6*22,33/12=15421 cm4

Wkaynak=15421/16,6=929 cm3

maxkaynak=Mmax/Wkaynak=333/929=0,36 < 1,44 t/cm2


41

Gvde kaynaklarnda;

maxkaynak=Pmax/S(a*l)=12,33/26,76=0,46 < 0,90 t/cm3 Maximum kaynak gvde gerilmesi

maxkaynak=Mmax*k/Ikaynak=333*11,1/15411=0,24 < 1,44 t/cm2 Gvde kaynak asal gerilmesi;

h=(1/2)(kaynak+(kaynak2+4kaynak2)=(1/2)(0.24+(0.242+4*0.462)=0.60t/cm2


42

d=(1/0.86)*{(4/3)*Z/(*em)}=2.5cm 30 taban levhasnn kalnlnn saptanmas;

p=N/(A*B)=20.66/(40*100)=5.2*10-3 t/cm3

t1=10mm olsun c1=(400-300-20)/2=40 mm

M1=p*c12/2=5.2*4.52/2 =52.7 kgcm/cm

M2=p*B*((B/2)-c1)/2=5.2*30((30/4)-4.5)/2=234kgcm/cm

t 2,45*(234/1440)=0.99cm t=20mm Guse levhas yksekliinin (h1) saptanmas;

P=(S/4)+M/2h

P=(20,66/4)+(17,10*100/(2*31))=33 t. (4dikiten birindeki max zorlanma)

h1 (P/(a1*em))+2a1 (33/(0.7*1,1))+2*0.5=43.9 h1=45cm Guse levhasn profil balna balayan dikilerde tahkik a1=7mm

kem=P/(a1*(h1-2*a1)=33/(0.7*(45-2*0.7)=1.08 < 1.1 t/cm2 I-I kesitinde kontrol

MD=33*((100-31)/2-100/8)=726 tcm

MZ=12,1*((100-31)/2-10)=297 tcm

Xg=(2*45*1,0*24+40*2,0*1,0)/(2*1,0*45+40*2,0)=13,44 cm

Ix=2*1.0*453/12+40*2.03/12+2*1,0*45*11.062+1,0*40*12.442=38604 cm4

Wx=Ix/33,56=1150 cm3

bmax=726/1150=0,63 t/cm2 < 1,44 t/cm2 Guse levhasn taban levhasna balyan dikilerde tahkik a2=4mm

Q=max(D;Z)=33 t.

Sx=B*t*(y-(t/2))=40*2.0*(13,44-1,0)=995 cm3

kayma=Q*Sx/(Ix*2*a2)=33*995/(38604*2*0.4)=1,06


43

Kesit kontrol

M=3.53*(10-4)/2=10.6 tcm W=lk*(bk-t)2/6=20*(10-4)2/6=120 cm3

=M/W=10.6/120=0.09 t/cm2 0,75 t/cm2 Fkgvde=2*(bk-2*a4)*a4=2*(10-2*0.4)*0,4=7.36 cm2

k=H/Fkg=3,53/7.36=0,48 < 0,75 t/cm2 v=(0.942+0.482)=1.06 < 1.1 t/cm2 Ankraj bulonu pem=40 kg/cm2 aem=4 kg/cm2 Z1'=(2*G2-*(D2+d2)/4)*pem=9423 kg Z2'=p*taem*(D.N+d*(C-N-F)=3537kg

Z'=Z1'+Z2'=12960 kg

Z1=Z/nZ' 12100/312960

Kolon kiri birleim yerinde hesap;

Birleim tek etkili, m=1 ; n=6 (kullanlan bulon says) d=d1=21 (M20 uygun bulon)

P1em,=m*(*d2/4)*a,em =1*(*2.12/4)*1.4=4.85 t. P1em,l=d*tmin*l,em =2.1*1.0*2.8=5.88 t. P1em=4.85 t. Gerekli bulon says: n=1.37/4.85~1 n=6 (ift sra) yeterlidir. zem=em=1,12 t/cm2 n*(*(0,86d)2/4)*zem Z 6*(*(0.86*2.1)2/4)*1.12 =17.21 7.56 t.

e1=60 2d1=2*21=42mm

3d1=3*21=63mm

6tmin=6*10=60mm

e=140 4d1=4*21=84mm

8d1=8*21=168mm

15tmin=15*10=150mm

M30 bulonu

d=30mm

C=570mm

N=250mm

D=76mm

E=60mm

F=15mm

G=120mm

a=6mm


44

TABLE : Active Degrees of Freedom UX UY UZ RX RY RZ Yes/No Yes/No Yes/No Yes/No Yes/No Yes/No Yes No Yes No Yes No Tablo 4.1 Sistem serbestlik derecesi

TABLE : Material Properties 01 - General Material Type DesignType UnitMass Unit Wt E U Text Text Text Ton-s2/m4 Ton/m3 Ton/m2 Unitless ST37 Isotropic Steel 0.80038 7.849 2.1E+07 0.3 Tablo 4.2 Malzeme zellikleri 1

TABLE: Material Properties 03 - Design Steel Material Fy Fu

Text Ton/m2 Ton/m2 ST37 24000 37000 ST44 29600 44000 Tablo 4.3 Malzeme zellikleri 2

TABLE: Frame Section Properties 01 - General Sect Name Material Shape t3 t2 tf tw t2b tfb dis Area Text Text Text m m m m m m cm m2 2L50X5/10/ ST37 0.05 0.11 0.005 0.005 1 0.0010 2L60X6/10/ ST37 0.06 0.13 0.006 0.006 1 0.0014 2L70X7/10/ ST37 0.07 0.15 0.007 0.007 1 0.0019 2L90X9/10/ ST37 0.09 0.19 0.009 0.009 1 0.0031 AUTO1 Auto Select HE240-A ST44 I 0.23 0.24 0.012 0.0075 0.24 0.012 0.0077 HE300-A ST44 I 0.29 0.3 0.014 0.0085 0.3 0.014 0.0113 HE320-A ST44 I 0.31 0.3 0.0155 0.009 0.3 0.0155 0.0124

Sect Name FileName Text Text

2L50X5/10/ c:\program files\computers and structures\sap2000 9\euro.pro 2L60X6/10/ c:\program files\computers and structures\sap2000 9\euro.pro 2L70X7/10/ c:\program files\computers and structures\sap2000 9\euro.pro 2L90X9/10/ c:\program files\computers and structures\sap2000 9\euro.pro HE240-A c:\program files\computers and structures\sap2000 9\euro.pro HE300-A c:\program files\computers and structures\sap2000 9\euro.pro HE320-A c:\program files\computers and structures\sap2000 9\euro.pro


45

TABLE: Frame Section Properties 01 - General Sect Name TorsConst I33 I22 AS2 AS3 S33 S22

Text m4 m4 m4 m2 m2 m3 m3 2L50X5/10/ 0.00000 0.00000 0.00000 0.00050 0.00042 0.00001 0.00001 2L60X6/10/ 0.00000 0.00000 0.00000 0.00072 0.00060 0.00001 0.00002 2L70X7/10/ 0.00000 0.00000 0.00000 0.00098 0.00081 0.00002 0.00003 2L90X9/10/ 0.00000 0.00000 0.00001 0.00162 0.00135 0.00004 0.00006 AUTO1 HE240-A 0.00000 0.00008 0.00003 0.00173 0.00480 0.00068 0.00023 HE300-A 0.00000 0.00018 0.00006 0.00247 0.00700 0.00126 0.00042 HE320-A 0.00000 0.00023 0.00007 0.00279 0.00775 0.00148 0.00047 TABLE: Frame Section Properties 01 - General

Sect Name Z33 Z22 R33 R22 FromFile SectInFile Text m3 m3 m m Yes/No Text

2L50X5/10/ 0.00001 0.00002 0.01511 0.02430 Yes 2L50X5/10/2L60X6/10/ 0.00002 0.00003 0.01816 0.02843 Yes 2L60X6/10/2L70X7/10/ 0.00003 0.00005 0.02122 0.03258 Yes 2L70X7/10/2L90X9/10/ 0.00007 0.00009 0.02732 0.04086 Yes 2L90X9/10/AUTO1 HE240-A 0.00075 0.00035 0.10054 0.06005 Yes HE240-A HE300-A 0.00138 0.00064 0.12712 0.07473 Yes HE300-A HE320-A 0.00163 0.00071 0.13599 0.07505 Yes HE320-A TABLE: Frame Section Properties 01 - General

ListName SectionName Text Text

AUTO1 2L50X5/10/ AUTO1 2L60X6/10/ AUTO1 2L70X7/10/ AUTO1 2L90X9/10/ AUTO1 HE240-A AUTO1 HE300-A AUTO1 HE320-A Tablo 4.4 Kesit zellikleri

TABLE: Frame Release Assignments 1 - General Frame PI V2I V3I TI M2I M3I PJ V2J V3J TJ M2J M3J Yes/No Y/N Y/N Y/N Y/N Y/N Y/N Y/N Y/N Y/N Y/N Y/N Y/N D1 No No No No No Yes No No No No No Yes D2 No No No No No Yes No No No No No Yes D3 No No No No No Yes No No No No No Yes D4 No No No No No Yes No No No No No Yes D5 No No No No No Yes No No No No No Yes D6 No No No No No Yes No No No No No Yes D7 No No No No No Yes No No No No No Yes D8 No No No No No Yes No No No No No Yes


46

D9 No No No No No Yes No No No No No Yes U1 No No No No No Yes No No No No No No V1 No No No No No Yes No No No No No Yes V2 No No No No No Yes No No No No No Yes V3 No No No No No Yes No No No No No Yes V4 No No No No No Yes No No No No No Yes V5 No No No No No Yes No No No No No Yes V6 No No No No No Yes No No No No No Yes V7 No No No No No Yes No No No No No Yes V8 No No No No No Yes No No No No No Yes V9 No No No No No Yes No No No No No Yes D10 No No No No No Yes No No No No No Yes D11 No No No No No Yes No No No No No Yes D12 No No No No No Yes No No No No No Yes U12 No No No No No No No No No No No Yes V10 No No No No No Yes No No No No No Yes V11 No No No No No Yes No No No No No Yes V12 No No No No No Yes No No No No No Yes V13 No No No No No Yes No No No No No Yes Tablo 4.5 ubuk Ular art

Yapya ait zellikler dikkate alnarak ve TS 498 kullanlarak, statik ykler

ve rzgar etkisinde, yk analizi iin gerekli olan deerler ilgili tablolardan

okunmutur. SAP2000de modelleme yaplm ve kesit tesirleri elde edilmitir.

Modellemede uygulama aamasnda st ve alt baln sreklilii dnlerek

ubuklar rijit bal kabul edilmitir. Dikme ve diyagonal ubuklarn alt ve st bala

balantlar ise mafsall kabul edilerek Tablo 4.5teki dzenlemeler yaplmtr. Tm

makas elemanlar rijit bal dnldnde baz ubuklar iin kesitlerin yetersiz

olduu gzlenmitir. Tm makas elemanlar mafsall bal dnldnde ise

kesitler azalmaktadr. Ancak bu durum uygulamadaki birleim ekline uygun

deildir, balk ubuklarnn sreklilii esas alnmtr. Ak hesabnda gergisiz

durumda gerilme tahkiki salanamamtr, ak ift gergili tekil edilmitir. Kolon

hesab iin yapnn A ve B yzlerine gelen rzgar ykleri 1.25 kat bytlm ve

boyutlandrma yaplmtr. TS648 ve TS3357den de yararlanlmtr. Plan ve

detaylar iin Ek-1e baknz.

5.DOLU GVDEL EREVE SSTEM Sinem KOCABA

47

5.DOLU GVDEL EREVE SSTEM

Bu blmde 40m aklkl, 30m uzunluunda, kolonu ve makas ayn kesite

sahip, 7.40m yksekliinde kolon ve 3.00m orta ykseklikten oluan bir sistem

zlecektir. Yklerin seiminde, boyutlandrma ve detaylandrmada TS498, TS648

ve TS3357den yararlanlacaktr. Projeye ait plan ve detaylar Ek-2de verilmitir.

5.1Sisteme Ait Bilgiler

- Sistem ekli : ereve (makas ve kolon)

- Malzeme : ST37, ST44(kolon ve makasta)

- Birleim arac : Kaynak(makas, kolon ve temelde), Bulon(temelde)

- Kaplama malzemesi : alminyum sac levha t=0.7mm

ekil 5.1 Makas Kesiti ve Plan


48

5.2.Makasa Ait Bilgiler

- Makas aral : 6.00m

- Makas akl : 40.00m

- Ak says : 22

- Ak aral (Y.D.) : 2.00m

- Ak aral (.D.) : 2.02m

- ereve orta ykseklii : 3.00m

- at eimi : 8.530

5.3.Yk Analizi

at rts z arl.=5.00kg/m2 (Y.D.)

Ak z arl.. =10.00kg/m2 (Y.D.)

at makas z arl.. =15.00kg/m2 (Y.D.)

Kar yk (TS498 e gre Adana 1.Kar blgesi ; H qr=80 kg/m2

ekil 5.2 Rzgar yknn Etkisi

E dzleminde Pre=Ce.q=(1,2sin-0,4).q=(1,2.0,148-0,4).80=-17.80kg/m2 (.D.) F dzleminde Prf=Cf.q=(-0,4).q=(-0,4).80.......= -32.00kg/m2 (.D.)

A dzleminde Pra=Ca.q=(0,8).q=(0,8).80........ =64.00kg/m2 (D.D.)

B dzleminde Prb=Cb.q=(-0,4).q=(-0,4).80......=-32.00kg/m2 (D.D.)

=8.53

hA B

E F

ynRzgar CA=+0.8

CB=-0.4

CE=(1.2sin-0.4) CF=-0.4


49

5.3.1.Dm noktas yklerinin hesab

z arlk:

at rts+Ak+at makas =30 kg/m2

g=30.6,00.2,00=360 kg=0,360 t. g/2=0,180 t.

Tam kar yklemesi:

k=75 kg/m2 ; k=75.6,00.2,00=900 kg=0,900 t. ; k/2=0,450 t.

Yarm kar yklemesi:

yk=75 kg/m2 ; yk=75.6,00.2,00=900 kg=0,900 t. ; yk/2=0,450 t.

Rzgar yklemesi:

rsol-E=Pwe=Pre.a1.L=-17,80.2,02.6,00=-215,74 kg=-0,216 t. Pwe/2=0,108 t

rsol-F= Pwf=Prf.a1.L=-32,00.2,02.6,00=-387,84 kg=-0,388 t. Pwf/2=0,194 t.

rsol-A=Pwa=Pra.L=-64,00.6,00=-384 kg/m

rsol-B=Pwb=Prb.L=32,00.6,00=192 kg/m

rsag-E=Pwe=Pre.a1.L=-32,00.2,02.6,00=-387,84 kg=-0,388 t. Pwe/2=0,194 t.

rsag-F= Pwf=Prf.a1.L=-17,80.2,02.6,00=-215,74 kg=-0,216 t. Pwf/2=0,108 t.

rsag-A=Pwa=Pra.L=32,00.6,00=192 kg/m

rsag-B=Pwb=Prb.L=-64,00.6,00=384 kg/m

Kolon zati yklemesi:

g=0.0239*7.850=188 kg/m=0.188 t/m

5.3.2.Malzeme

elik : ST37 2/44.1 cmtHem = 2/66.144.115.1 cmtHZem == 2/83.0 cmtHem = 2/95.0 cmtHZem = Kaynak 2/10.1 cmtHkem = Betonarme : Temel : Beton : B160 elik : S420 (ST III)

Zemin : 2/0.1 cmtzem =


50

5.4.Sistemin SAP2000de Oluturulmas ve zm

ekil 5.3 Makas Eleman simleri

1. Sap2000 ekran aldnda nce sa alt keden birim Ton, m olarak ayarlanr.

2. Yeni bir sistem oluturmak iin;

i) File New Model seilir. Alan pencerede Grid Only seilir. ii) Alan pencerede Number of Grid Lines X;Y;Z3 ; 0 ; 3 ve Grid Spacing

X;Y;Z20 ; 1 ; 7.4 olarak duzenlenir.Edit Grid dugmesine baslr.

iii) Alan pencerede Z Grid Data ksmnda 14.8 olan deer 10.4 yaplarak Reorder Ordinates dumesine baslr ve ekran kapatlr.

iv) DrawDraw Frame seilir. stenilen ekilde noktadan noktaya elemanlar izilir.

3. Dosyay saklamak iin; FileSave ile dosyay proje 2 adyla kaydederiz. 4. Malzeme tanmlamak iin;

i) DefineMaterials STEELModify/Show Material seilir. ii) Material Name: ST37 ; Modulus of Elasticity=21e6 ; Fy=24000 ;

Fu=37000 olarak deitirilir ve onaylanr.

iii) Add New Material seilir. Alan pencerede Material Name: ST44 ; Modulus of Elasticity=21e6 ; Fy=29600 ; Fu=44000 yazlr ve onaylanr.


51

5. Kesit tanmlamak iin;

i) DefineFrame Sections seilir. ii) Alan pencerede Choose property type to Add Import I/Wide

FlangeAdd New Property seilir. iii) Alan pencerede Konum ksmndaki listeden C/Program Files/Computer

and Structures/SAP2000 9/EURO.PRO seilir. Section Labels bal

altndaki listeden CTRL tuu kullanlarak HE400-B ; HE500-B ; HE600-B

kesitleri seilir ve onaylanr.

iv) Material alr listesinden ST44 iaretlenir. 6. ubuklara ve dm noktalarna isim vermek iin;

i) ViewSet Display Options seilir. ii) Alan pencerede Frame bal altnda Labels kutusu iaretlenir.

iii) All dmesi ile btn elemanlar seilir. EditChange Labels seilir. iv) Alan pencerede Item Type Element Labels-Frame seilir. Prefix : bo

braklr , Next Number : 1 , Increment : 1 yazlr ; First Relabel Order X

seilir ve Second Relabel Order X seilir. EditAuto Relabel seilirse ubuklar 1 den 22 ye sralanm olur.

v) Yine btn elemanlar seilip Change Labels penceresinden Item Type Element Labels-Joints, First Relabel Order X, Second Relabel Order X ve EditAuto Relabel seilerek dm noktalar iin yaplrsa dm noktalar 1 den 23 e

sralanm olur.


52

7. Kesitleri ubuklara atamak iin; All dmesi ile btn ubuklar seilir.

AssignFrame Sections HE500-B seilir ve onaylanr.

ekil 5.4 Makas Eleman Kesitleri

8. Dosyay saklamak iin; FileSave seilir. 9. Yklemeleri tanmlamak iin;

DefineLoad Cases seilir. Alan pencerede, Load Name Type Self Weight Multiplier

g DEAD 0 Modify Load k SNOW 0 Add New Load yk SNOW 0 Add New Load rsol WIND 0 Add New Load rsag WIND 0 Add New Load ve onaylanr.

**Yk analizine ubuk elemanlarn zati arlklarn da eklediimiz iin self weight

multiplier sfr yaplmaldr ki zati arlklar 2kez hesaba katlmasn.

10. g yklemesine ait Analysis Case Name : g olmas iin;

i) DefineAnalysis Cases seilir. ii) Alan pencere Case Name DEADModify/Show Case seilir ve alan

pencerede Analysis Case Name : g yazlr ve onaylanr.


53

iii) Ayn pencerede, Modal analiz yaplmad iin, Case Name

MODALDelete Case seilir. 11. Dosyay saklamak iin; FileSave seilir. 12. g yklemesi iin;

ekil 5.5 g (z arlk) yklemesi

i) 2-21 aras balk ubuklar seilir. AssignFrame LoadsDistributed seilir. ii) Alan pencerede Load Case Nameg seilir. iii) Load Type and Direction bal altnda Coord SysGLOBAL ;

DirectionZ veya Gravity seilir. Uniform Loads ksmna -0.18 veya 0.18 yazlr. iv) 1 ve 22 nolu cubuklar seilir. Ayn yolla ayn ksma -0.188 veya 0.188 yazlr.

13. k yklemesi iin;

ekil 5.6 k (Tam kar) yklemesi

i) 2-21 aras balk ubuklar seilir. AssignFrame LoadsDistributed seilir.


54

ii) Load Type and Direction bal altnda Coord SysGLOBAL ; DirectionZ veya Gravity seilir.

iii) Uniform Loads ksmna -0.45 veya 0.45 yazlr. 14. yk yklemesi iin;

ekil 5.7 yk (Yarm kar) yklemesi

i) 2-11 aras balk ubuklar seilir. AssignFrame LoadsDistributed seilir. ii) Alan pencerede Load Case Nameyk seilir. Load Type and Direction

bal altnda Coord SysGLOBAL ; DirectionZ veya Gravity seilir. iii) Uniform Loads ksmna -0.45 veya 0.45 yazlr.

15. rsol yklemesi iin;

ekil 5.8 rsol (Rzgar soldan) yklemesi

i) 2-11 aras balk ubuklar seilir. AssignFrame LoadsDistributed seilir.


55

ii) Alan pencerede Load Case Namersol seilir. Load Type and Direction bal altnda Coord SysLocal ; Direction2 seilir.

iii) Uniform Loads ksmna 0.107 yazlr. iv) 12-21 aras balk ubuklar seilir. AssignFrame LoadsDistributed seilir. v) Alan pencerede Load Case Namersol seilir. Load Type and Direction

bal altnda Coord SysLocal ; Direction2 seilir. vi) Uniform Loads ksmna 0.192 yazlr.

vii) 1 nolu ubuk seilir. Load Case Namersol seilir. Load Type and Direction bal altnda Coord SysGLOBAL ; DirectionX seilir.

viii) Uniform Loads ksmna 0.384*1.25=0.48 yazlr.

ix) 22 nolu ubuk seilir. Load Case Namersol seilir. Load Type and Direction bal altnda Coord SysGLOBAL ; DirectionX seilir.

x) Uniform Loads ksmna 0.192*1.25=0.24 yazlr. 16. rsag yklemesi iin;

ekil 5.9 rsag (Rzgar sadan) yklemesi

i) 2-11 aras balk ubuklar seilir. AssignFrame LoadsDistributed seilir. ii) Alan pencerede Load Case Namersag seilir. Load Type and Direction

bal altnda Coord SysLocal ; Direction2 seilir. iii) Uniform Loads ksmna 0.192 yazlr.


56

iv) 12-21 aras balk ubuklar seilir. AssignFrame LoadsDistributed seilir.

v) Alan pencerede Load Case Namersag seilir. Load Type and Direction bal altnda Coord SysLocal ; Direction2 seilir.

vi) Uniform Loads ksmna 0.107 yazlr.

vii) 1 nolu ubuk seilir. Load Case Namersag seilir. Load Type and Direction bal altnda Coord SysGLOBAL ; DirectionX seilir.

viii) Uniform Loads ksmna -0.384*1.25=-0.48 yazlr.

ix) 22 nolu ubuk seilir. Load Case Namersag seilir. Load Type and Direction bal altnda Coord SysGLOBAL ; DirectionX seilir.

x) Uniform Loads ksmna -0.192*1.25=-0.24 yazlr. 17. Yk kombinasyonlarn tanmlamak iin;

-H yklemesi iin,

1) z arlk+Tam kar yklemesi(g+k)

2) z arlk+Yarm kar yklemesi(g+yk)

-HZ yklemesi iin,

1) z arlk+Tam kar+Rzgar soldan yklemesi(g+k+rsol)

2) z arlk+Tam kar+Rzgar sadan yklemesi(g+k+rsag)

3) z arlk+Yarm kar+Rzgar soldan yklemesi(g+yk+rsol)

4) z arlk+Yarm kar+ Rzgar sadan yklemesi(g+yk+rsag)

5) z arlk+Rzgar soldan yklemesi(g+rsol)

6) z arlk+Rzgar sadan yklemesi(g+rsag)

**Bu yklemelerden sonucunda en elverisiz ubuk kuvvetlerini elde etmek iin bu

yklemelerin zarfn aldmz max yklemesi tanmlanr.

i) g+k kombinasyonunu oluturmak iin,

a) DefineCombinationsAdd New Combo seilir. b) Alan pencerede Response Combination Name : g+k yazlr.

c) Case Name gAdd ve Case Name kAdd seilir ve onaylanr. ii) g+yk kombinasyonunu oluturmak iin,

a) Add New Combo seilir.


57

b) Alan pencerede Response Combination Name : g+yk yazlr.

c) Mevcut listede Case Name : k iaretlenir.

d) Case Name alr listesinden ykModify seilir veya Mevcut listede Case Name : k iaretlenir Delete dmesi ile silinir,

e) Case Name alr listesinden ykAdd seilir ve onaylanr. iii) 17i ve 17ii maddelerinde anlatlanlar dorultusunda dier kombinasyonlar

da tanmlanr.

iv) En byk ubuk kuvvetlerini grebilmek iin, a) Add New Combo seilir.

b) Alan pencerede Response Combination Name : max yazlr.

c) Combination Type Envelope seilir.

d) Mevcut listedeki ykleme tipleri Delete dmesine baslarak silinir.

e) Case Name alr listesinden daha nce tanmlanan tm

kombinasyonlar tek tek seilir ve Add dmesi ile listeye alnr ve

onaylanr.

18. Dosyay saklamak iin; FileSave seilir. 19. Kolonun temele balants mafsall tekil edilecektir.

i) Kolonlar seilir. AssignFrameReleases seilir. ii) Alan pencerede Moment 33 (Major) karsndaki ReleaseStart

iaretlenir ve onaylanr.

20. Analiz yaptrmak iin nce AnalysisSet Analysis Options seilir. i) Alan pencerede FAST DOFsPlane Frame seilir. ii) AnalysisRun Analysis seilir ve zm yaplm olur.

21. OptionsPreferencesSteel Frame Design seilir. Alan pencerede, Design Code AISC-ASD89 seilir. Stres Ratio Limit : 1 yazlr ve

onaylanr.

22. Kesit kontrolu iin,

i) DesignSelect Design Combos seilir. ii) List of Combos maxAdd ile Design Combos listesine eklenir ve onaylanr. iii) DesignStart Design/Check of Structure seilir.


58

ekil 5.10 Kolon temel balants mafsallyken kesit yeterlilii

**Ekranda renk deiimleri ve 1den kk oranlar ile kesit yeterliliini gsterir

sonulara bakarsak yetersiz kesitin olmadn grebiliriz.

**Kolonun temele balants ankastre tekil edilseydi, yani madde19 dzenlenmeseydi kesit

yeterlilik ekli yle olurdu.

ekil 5.11 Kolon temel balants ankastreyken kesit yeterlilii

**ki diyagram incelendiinde ankastre balyken kesitlerin alma kapasitelerinin

dt grlmektedir.


59

23) Kesit tesiri diyagramlarn grmek iin,

i) DisplayShow Forces/StressesFrames/Cables seilir. ii) Case/Combo Name max seilir. iii) Component ksmnda istenilen kesit tesiri seilir. iv

Çelik yapıların sap2000 le tasarımı

Documents