1

ÇELİK YAPILAR

3. Hafta

Onur ONAT

Munzur Üniversitesi Mühendislik Fakültesi

İnşaat Mühendisliği Bölümü, Tunceli

2

Sayısal Örnek

Yukarıdaki şekilde görülen çelik yapı elemanının bağlandığı

perçinlerin üzerine gelen 17.1 ton’luk yükü güvenle taşıyıp

taşıyamayacağını bulunuz?

Yukarıdaki çelik yapı elemanın çekmeye karşı makaslama ve

ezilme tahkikini yapınız?

Sorudaki tüm birimler ‘mm’ cinsindedir.

St 37- H yüklemesi

τem=1.44 t/cm2, σem=2.88 t/cm2

3

Bulonlu (Cıvatalı) Bileşimler

Bulon, altı köşeli başlığı olan ucunda spiral diş açılmış

kısmı bulunan bir bileşim aracıdır.

Bulonlar monte edilirken, montajı için açılmış oyuğa

yerleştirildikten sonra diş açılmamış ucunun dışta kalan

kısmına pul ya da diğer adıyla rondela yerleştirilerek

sıkılan bağlantı elemanlarıdır.

4

Bulonlu (Cıvatalı) Bileşimler

Bulonlu çelik eleman bağlantıları aşağıda gösterilmiştir.

5

Bulonlu Bileşimler Kaça Ayrılır?

Bulonlar birleşimleri itibariyle montajları rahat olduğu için

şantiyede en fazla tercih edilen bağlantı şekilleridir.

Pahalı olduğu için atölye birleşimlerinde kullanılmaz.

Geçici birleşimlerde ve yapılarda kullanılır.

Herhangi bir birleşimin yapıdaki yeri ve birleşim çeşidi

diğer elemanlarla birleştirilmeye uygun değilse.

Eksenel çok büyük çekme kuvvetleri varsa, perçin yerine

kullanılır.

Şantiye birleşimlerinde kullanılır.

Bulonlar önce 2’ye ayrılır.

1. Normal Bulonlar

2. Yüksek Mukavemetli Bulonlar

6

Bulon Çeşitleri

Normal Bulonlar kendi aralarında ikiye ayrılır. Bunlar;

1. Kaba (Siyah) Bulonlar

2. Uygun (Parlak) Bulonlar

Bu ayrım tamamen bulonların üretildiği çelik

malzemesinin mukavemet sınıfından kaynaklı bir

ayrımdır.

Kaba bulonlar 4.6 veya 5.6 malzemesinden, uygun

bulonlar ise tamamen 4.6 malzemesinden üretilirler.

4.6 dendiği zaman çelik malzemenin akma gerilmesinin

yani σF’nin 4*6=24 kg/mm2 olduğu anlaşılmalıdır.

5.6 dendiği zaman ise akma gerilmesinin yani σF’nin

5*6=30 kg/mm2 olduğu anlaşılmalıdır.

7

Bulon Çeşitleri

SORU: Kaba bulon ve uygun bulon ayrımı neden yapılır?

CEVAP: Kaba bulonlarda diş açılmış kısmın dışında kalan

kısım işlenmemiştir. Uygun bulonda ise bu kısım montajın

yapılacağı kısma tam uyacak şekilde imal edilmiştir.

Kaba bulonların gövde çapı, delik çapından 1 mm daha

azdır; d1=d-1

Uygun bulonlarda ise d1=d’dir.

Bulonlar Avrupa’da olduğu gibi ülkemizde de metrik

sistem ile kullanılır ve çeşitleri için harflendirme

kullanılır. Bulonun simgesi ‘M’ dir.

Çeşitleri ise M12, M14, M16 şeklinde kodlanarak yazılır.

M harfinden sonraki sayı bulon çapını mm olarak gösterir.

8

1. Normal Bulonlar (Cıvatalar)

Bulonların kuvvet aktarım yöntemleri perçinlerinkine

benzer.

Gövdede makaslamaya ve delik çevresinde ezilmeye karşı

hesap ve tasarım yapılır.

Bulonlarda kendi ekseni etrafında dönmesinden kaynaklı

ve gövdede makaslamadan dolayı kopma durumları

aşağıda gösterilmiştir.

9

1. Normal Bulonlar (Cıvatalar)

Normal bulonlada dikkat edilmesi gereken birkaç durum

söz konusudur. Bunlar;

Diş açılmamış gövde kısmı uzunluğunun, birleştirilecek

olan ya da birleştirilen elemanların toplam kalınlığından

(s) birkaç mm fazla olmasıdır.

Somunun altına yerleştirilen pul, bu fazlalığa rağmen

sıkılabilmesini sağlar.

HATIRLATMA

Normal bulonlar ikiye ayrılır ve ayrıca bulon malzemeleri

iki çeşit çelikten üretilir.

Bunlar 4.6 ile 5.6’dır.

10

Kullanılan Standartlar Nedir?

Kaba bulonlar için TS 80 ve DIN 7990

Uygun bulonlar için TS 80 ve DIN 7968

Pullar için yani rondelalar için TS 79-1 den

TS 79-10’a kadar

Ayrıca pullar (rondelalar) için DIN 7989 standardı da

kullanılabilir.

Somunlar için TS 80 ve DIN 555 standartları kullanılır.

11

Bulonlar Projelerde Nasıl Gösterilir?

12

Bulonlarda Emniyet Gerilmeleri ve

Yüklere İlişkin Hatırlatma

Çelik yapılarda esas yükler; yapının kendi ağırlığı, servis

yükleri ve kar yükü

Çelik yapılarda ilave yükler; rüzgar, deprem, fren yükleri ve

ısıl değişimler

H (EI) Yüklemesi: Yapıya etki eden esas yüklerdir.

HZ (EIY) Yüklemesi: Esas ve ilave yüklerin toplamıdır.

13

Yüksek Mukavemetli Bulonlar

Bu çeşit bulonlara HV bulonlar da denilir.

Bu bulonların standardı DIN ISO 898 dir.

DIN ISO 898’e göre yüksek mukavemetli bulonlar 2’ye

ayrılır.

Bulon çeşidi 8.8

Bulon çeşidi 10.9 olanlar.

Kullanılan standartlar;

DIN 6914: 10.9 malzeme çeşidi için bulon

DIN 6915: 10.9 malzeme çeşidi için somun

DIN 6916: 10.9 malzeme çeşidi için pullar

DIN 6917: 10.9 malzeme çeşidi için eğimli pullar ‘I’ profilleri

için

14

Bulonlarda Mukavemet Sınıfı Değiştikçe

Çelikteki Element Oranları Nasıl Değişir

15

Bulonlu Birleşimlerde Hesaplama

Nasıl Yapılır?

Bulon ile yapılacak tasarımlarda önce birleştirilecek

elemanların et kalınlığına göre bulon çapı seçilmelidir.

Eğer profiller birbirine birleştirilecekse, maksimum bulon çapı

tablolara bakılarak seçilmelidir.

16

Bulonlu Birleşimlerde Hesaplama

Nasıl Yapılır?

17

Bulonlarda Hangi Gerilmeler Dikkate

Alınmalıdır?

Bulonlarda gerilme tahkikleri yapılırken perçinlerle benzer

şekilde aşağıdaki gerilmeler dikkate alınmalıdır.

Delik çevresinde ezilme (basınç) gerilmesi,

Bulon gövdesinde makaslama gerilmesi,

Bulon eksenel çekmeden kaynaklı gerilme,

18

Bulonda Eksenel Çekme Oluşur mu?

Bulonlarda aynı zamanda burkulmadan ve benzeri

sebeplerden kaynaklı eksenel çekme oluşur.

Bu durumun sonuçları aşağıdaki şekildeki gibidir.

19

Bulonlarda Hesaplamalar

20

Bulonlarda Hesaplamalar

21

Bulon ile ilgili Örnek

Kaynaklar

22

• Deren, H., Uzgider, E., Piroğlu, F., Çağlayan, Ö., (2012).

‘Çelik Yapılar’, Çağlayan Kitapevi

• Keyder, E., Vasti, T., (2010). ‘Çelik Yapı Elemanları’,

Seçkin Yayıncılık ve Dağıtım.

• Ruhi, A. M., Günaydın, A., (2013). ‘ Çelik Yapılar’,

Birsen Yayınevi

• Özhendekçi, N., Çelik Yapılar Ders Notları, YTÜ