Hazırlayan: Yard.Doç.Dr.Kıvanç TAŞKIN

ÇELİK YAPILAR

EKSENEL ÇEKME KUVVETİ ETKİSİ

2

TANIM

25/09/2017

Eksenel çekme kuvvetini taşıyan yapısal elemanlar çekme elemanlarıolarak isimlendirilir. Çekme elemanı olarak kullanılabilecek tipik enkesitleraşağıdaki şekilde verilmiştir.

3

EKSENEL ÇEKME KUVVETİ ETKİSİNDEKİELEMANLARIN DAVRANIŞI

25/09/2017

Eksenel çekme kuvveti etkisindeki bir elemanın davranışı, kayıpsız alan veetkin net enkesit alanı davranışları ile birleşim bölgesinde eleman davranışıolmak üzere, üç farklı karakteristik durum dikkate alınarak incelenmektedir.

Bu durumda bir çekme elemanının dayanımı, aşağıdaki üç davranış biçimidikkate alınarak belirlenmektedir.Kayıpsız enkesit alanının davranışı,Kayıpsız enkesitteki gerilmelerin akma gerilmesine ulaşması.

Etkin net enkesit alanının davranışı,Etkin net enkesitteki gerilmelerin çekme dayanımına (kopma gerilmesine)ulaşması.

Birleşim bölgesinde eleman davranışı,Birleşim bölgesinde blok kırılma sınır durumuna ulaşılması.

4

Kayıpsız enkesit alanının davranışı,

25/09/2017

Kayıpsız enkesit alanının eksenel çekme kuvveti etkisindeki davranışı, 1000mmuzunluğunda bir eleman ve çeliğin (S235) gerilme-şekildeğiştirme ilişkisi dikkatealınarak incelenebilir.

5

Kayıpsız enkesit alanının davranışı,

25/09/2017

6

Kayıpsız enkesit alanının davranışı,

25/09/2017

7

Kayıpsız enkesit alanının davranışı,

25/09/2017

8

Kayıpsız enkesit alanının davranışı,

25/09/2017

Büyük uzama miktarına ulaşılması göçme sınır durumu olarak tanımlanır ve

bu duruma karşı gelen çekme kuvveti dayanımı, akma gerilmesi ile kayıpsız

enkesit alanının çarpımı (Fy Ag) ile sınırlandırılmaktadır.

9

Etkin net enkesit alanının davranışı,

25/09/2017

Etkin net enkesit alanının eksenel çekme kuvveti etkisindeki davranışı, aşağıdakibirleşim ve çeliğin (S235) gerilme-şekildeğiştirme ilişkisi dikkate alınarakincelenebilir.

10

Etkin net enkesit alanının davranışı,

25/09/2017

11

Etkin net enkesit alanının davranışı,

25/09/2017

12

Etkin net enkesit alanının davranışı,

25/09/2017

13

Etkin net enkesit alanının davranışı,

25/09/2017

14

Etkin net enkesit alanının davranışı,

25/09/2017

Kayıpsız enkesit alanında meydana gelen uzama miktarına göre oldukça

küçük bir uzama değerine ulaşılması nedeniyle, göçme sınır durumu, çekme

dayanımına ulaşılması olarak tanımlanır ve bu duruma karşı gelen çekme

kuvveti dayanımı, çekme dayanımı ile etkin net enkesit alanının çarpımı

(Fu Ae) ile sınırlandırılır.

15

Birleşim bölgesinde eleman davranışı,

25/09/2017

Birleşimi oluşturan çekme elemanının veya birleşim levhasının bir parçasının

blok halinde kırılarak esas elemandan (çekme elemanı veya birleşim levhası)

ayrılması durumu olarak karşılaşılan davranış biçimidir. Bu sınır durum çekme

elemanı ve birleşim levhası için ayrı ayrı olmak üzere, bir korniyerin bulonlu ve

kaynaklı birleşimleri esas alınarak açıklanabilir.

13.4.3 uyarınca, çekme elemanlarının uç birleşimlerinde blok kırılma sınır

durumunun değerlendirilmesinde, kesme yüzeyi veya yüzeyleri boyunca akma

ve kırılma sınır durumları ile çekme yüzeyi boyunca kopma sınır durumları

esas alınacaktır.

16

Birleşim bölgesinde eleman davranışı,

25/09/2017

Korniyerin bulonlu birleşimi

17

Birleşim bölgesinde eleman davranışı,

25/09/2017

18

Birleşim bölgesinde eleman davranışı,

25/09/2017

19

Birleşim bölgesinde eleman davranışı,

25/09/2017

Korniyerin kaynaklı birleşimi

20

Birleşim bölgesinde eleman davranışı,

25/09/2017

21

Birleşim bölgesinde eleman davranışı,

25/09/2017

22

Birleşim bölgesinde eleman davranışı,

25/09/2017

SINIR DURUMLAR İÇİN ENKESİT ALANI HESABI

Olası sınır durumlarının değerlendirilmesinde kullanılacak enkesit alanlarıaşağıda açıklandığı şekilde hesaplanacaktır.

Kayıpsız enkesit alanı, AgKayıpların gözönüne alınmadığı toplam enkesit alanı olup herhangi bir yapısalçelik eleman enkesiti için tablo yardımıyla elde edilebilmektedir.

23

Birleşim bölgesinde eleman davranışı,

25/09/2017

Net (kayıplı) enkesit alanı, An

Elemanın kırılma çizgisi üzerinde yer alan bulon delikleri nedeniyle veyakonstrüktif nedenlerden dolayı oluşan kayıp enkesit alanlarının çıkarılması ile eldeedilecektir.

Şekildeki bulonlu birleşim dikkate alındığında,net enkesit alanı (taralı alan), An

şeklinde hesaplanacaktır. Yukarıdaki ifadedeyer alan kayıp enkesit alanı, Akayıp, 5.4.3uyarınca etkin delik çapı, de kullanılarakhesaplanmalıdır. Buna göre,

24

Birleşim bölgesinde eleman davranışı,

25/09/2017

Etkin net enkesit alanı, Ae

25

Birleşim bölgesinde eleman davranışı,

25/09/2017

Yönetmelikte birleşim içindeki gerilme yayılışı düzensizliği, gerilme düzensizliğietki katsayısı, U, kullanılarak hesaba katılmaktadır.

26

Birleşim bölgesinde eleman davranışı,

25/09/2017

Gerilme düzensizliği etki katsayısı, U,Bu katsayı, çekme elemanı enkesit parçalarının bağlantı teşkiline bağlı olarakTablo 7.1 ile belirlenecektir. Bu tabloya göre Durum 2 dikkate alındığında, bukatsayı

şeklinde hesaplanmaktadır. Burada,: Birleşim etki alanı ağırlık merkezinin birleşim düzlemine dik uzaklığı

(dışmerkezlik etkisi).l : Yük doğrultusundaki etkin birleşim uzunluğu (bulonlu birleşimlerde enuzunbulon sırasındaki en dış bulon merkezleri arasındaki uzunluk).

27

Birleşim bölgesinde eleman davranışı,

25/09/2017

28

Birleşim bölgesinde eleman davranışı,

25/09/2017

29

Birleşim bölgesinde eleman davranışı,

25/09/2017

Net enkesit alanı hesabında bulon deliklerinin yerleşiminin gözönünealınması, Enkesitte kırılmanın izlediği çizgi (göçmenin ortaya çıktığı enkesit)kırılma çizgisi olarak tanımlanır.

Birleşim alanının sınırlı olması veya birleşimin geometrisi nedeniyle, bulonlarbirbirine paralel olan birden fazla bulon çizgisine şaşırtmalı olarakyerleştirilebilir. Bu yerleşimde bulonlar arasındaki uzaklığa ve bulonlarınyerleşimine bağlı olarak aşağıdaki şekilde de gösterildiği gibi birden fazlakırılma, diğer bir deyişle, göçme enkesiti olasılığı ortaya çıkabilir.

30

Birleşim bölgesinde eleman davranışı,

25/09/2017

Şaşırtmalı delikler için net enkesit alanı hesabında birkaç yöntem önerilmiştir. Enyaygın yöntem, şaşırtmalı olarak yerleştirilen iki delik arasındaki göçme çizgisiiçin azaltılmış çap, nün kullanılmasıdır.

Birleşimde bulonlar kuvvet doğrultusunda aynı enkesitte iki çizgi boyuncayerleştirilmiş (şaşırtma yapılmamış veya s = 0) ise, bu durumda, = olacağıkolaylıkla görülebilir.

31

Birleşim bölgesinde eleman davranışı,

25/09/2017

Bulonlarin sasirtmali olarak yerlestirilmesi durumunda net enkesit alani, An,

5.4.3 uyarınca

32

YÖNETMELİK BÖLÜM 7,

25/09/2017

Yönetmelikte çekme kuvveti etkisindeki elemanların boyutlandırılmasında

kullanılacak esaslar Bölüm 7 de verilmektedir.

Narinlik Oranı Sınırı (7.1.1)

Çekme kuvveti etkisindeki elemanlarda stabilite bir tasarım kriteri olmamasına

karşın, bu tür elemanlarda narinlik oranı, L/i ≤ 300 olmalıdır. Ancak, bu sınır

çelik kablolar ve miller için geçerli değildir.

Enkesit Alanları

Olası göçme sınır durumlarının değerlendirilmesinde esas alınacak enkesit

alanları;

Kayıpsız Enkesit Alanı, Ag (7.1.2)

Açılan delikler nedeniyle oluşan kayıpların gözönüne alınmadığı toplam

enkesit alanı.

33

YÖNETMELİK BÖLÜM 7,

25/09/2017

Net (Kayıplı) Enkesit Alanı, An(7.1.2)

Elemanın kırılma çizgisi üzerinde yer alan bulon delikleri nedeniyle veya

konstrüktif nedenlerden dolayı oluşan kayıp enkesit alanlarının çıkarılması ile

elde edilen alan.

Etkin Net Enkesit Alanı, Ae(7.1.3)

Çekme elemanının birleşim bölgesine tüm enkesit parçalarıyla bulonlu veya

kaynaklı olarak bağlanmadığı durumda, gerilme yayılışındaki düzensizlik

dikkate alınarak hesaplanan alan.

U : Gerilme düzensizliği etki katsayısı (Tablo 7.1)

34

YÖNETMELİK BÖLÜM 7,

25/09/2017

Çekme Kuvveti Dayanımı (7.2)

Akma Sınır Durumu (7.2.1)

35

YÖNETMELİK BÖLÜM 7,

25/09/2017

Kırılma Sınır Durumu (7.2.2)

36

YÖNETMELİK BÖLÜM 7,

25/09/2017

Blok Kırılma Dayanımı (13.4.3)

37

YÖNETMELİK BÖLÜM 7,

25/09/2017

Yapma Enkesitli Çekme Elemanları (7.3)Çekme kuvveti aktaran elemanların iki veya daha çok sayıda profil ve/veyalevhanın birbirlerine bulonlu veya kaynaklı olarak birleştirilmesiyle oluşmasınaizin verilir. Uç noktalar arasında en az iki adet ara bağlantı teşkil edilecektir.Ayrıca bu tür elemanların teşkilinde 7.3 te verilen uygulama koşullarınauyulacaktır. Ara bağlantılar için verilen örnek bazı uygulama koşulları aşağıdagösterilmiştir.