Çelik Yapılar I - Ders 7 - Birleşim elemanları 3

(1)

Araçları

Birleşim detay tipleri ve tasarım Perçinli Birleşimler

Bulonlu Birleşimler Bulonlu Birleşimler Kaynaklı Birleşimler Birleşim Analizleri

İSTANBUL ÜNİVERSİTESİ Çelik Yapılar 1 128

Kuvvetlerin Dağılımı Yükleri dengeleyen eleman kuvvetleri Eleman kuvvetlerinin birleşimlerde oluşturduğu birleşimlerde oluşturduğu iç kuvvetler Bu iç kuvvetleri taşıyabilecek kapasitede birleşim araçları (kaynak, bulon, levha…)

Birleşim Analizleri Kuvvetlerin Dağılımı

δ= = = 0,2 mm

∆l=

= =0,0005mm

400 kat daha 400 kat daha rijitrijit

Yük deformasyonun daha az olduğu yani daha Yük deformasyonun daha az olduğu yani daha rijitrijit olunan doğrultuda daha fazla taşınır !

olunan doğrultuda daha fazla taşınır !

(2)

Kuvvetlerin Dağılımı

V Bulonlar

M ve V kaynak

M = M = hh112T2T11+ h+ h222T2T22+ h+ h332T2T33+ h+ h442T2T44 + h

+ h₅₅2T2T₅₅+ h+ h₆₆2T2T₆₆

Alın levhası kalınlığının etkisi

Aynı anda moment ve eksenel kuvvet durumu

Aynı anda moment ve kesme

kuvveti durumu

Son durum tasarım yüklerinin oranlarına bağlı…

oranlarına bağlı… Bulon gruplarında;

Kesme ve ezilme durumunda bulonun kesmesinden önce levhanın daha erken ezilmesine göre tasarım

Kaynak dikiş grupları

Birleşim Analizleri Kuvvetlerin Dağılımı Alın ve kenar Alın ve kenar dikişlerinin aynı dikişlerinin aynı kalınlıkta olmasına kalınlıkta olmasına dikkat edin ! dikkat edin !

(3)

Farklı tip birleşim araçlarının kombinasyonu

Yakın deformasyon özelliği olan Yakın deformasyon özelliği olan birleşim araçları kullanılabilir. birleşim araçları kullanılabilir. (Kaynak+

(Kaynak+öngerilmeliöngerilmeli bulonbulon))

(Kaynak+

(Kaynak+öngerilmeliöngerilmeli bulonbulon)) Farklı deformasyon özelliği olan Farklı deformasyon özelliği olan birleşim araçları kullanılırsa birleşim araçları kullanılırsa rijitrijit olan taşır!

olan taşır!

Kuvvetlerin Aktarımı

Eksenel Çekme ve Basınç

kuvvetlerinin aktarımı Küt kaynak ile

Birleşim Analizleri Kuvvetlerin Aktarımı

Ek levha ile

Ek levha ile Kaynaklı Levha gerilme tahkiki Kaynak gerilme tahkiki Birleşim Analizleri Kuvvetlerin Aktarımı

Ek levha ile

Kaynaklı Bulonlu

Levha tahkiki (net alan) Bulonların tahkiki

Ek levha ile

Kaynaklı Bulonlu

(4)

Ek levha ile

Kaynaklı Bulonlu

Bağlantı levhası ile

U dayanımı

Kaynak dikişinin dayanımı I-I bağlantı levhasının

dayanımı

Ek levha ile

Kaynaklı Bulonlu

L dayanımı

Kaynak dikişinin dayanımı F1 ≠ F2 (dış merkezlik) I-I bağlantı levhasının

dayanımı

Ek levha ile

Kaynaklı Bulonlu

L dayanımı Bulon dış merkezliği engelleyemez Bağlantı levhasına ek kuvvet Birleşim Analizleri Kuvvetlerin Aktarımı

Ek levha ile

Kaynaklı Bulonlu

L dayanımı Bulon dış merkezliği engelleyemez Bağlantı levhasına ek kuvvet Birleşim Analizleri Kuvvetlerin Aktarımı

kuvvetlerinin aktarımı Küt kaynak ile Ek levha ile Ek levha ile Kaynaklı Bulonlu

L dayanımı Bulon dış merkezliği

kuvvetlerinin aktarımı Küt kaynak ile Ek levha ile Ek levha ile Kaynaklı Bulonlu

(5)

Kesme kuvvetlerinin aktarımı b)

Tüm kesit: V≤ 2 hptp0,58 fy Net kesit: V≤ 2(hp- 2dh) tp0,6fu/1,25

τ xy= σ z= c) Birleşim Analizleri Kuvvetlerin Aktarımı Kesme kuvvetlerinin aktarımı F1= V F₂=

Birleşim Analizleri Kuvvetlerin Aktarımı Kiriş-Kiriş Kesme kuvvetlerinin aktarımı Anakirişin küçük

Anakirişin küçük burulma rijitliği =>

Kesme kuvveti ana gövde hizasında Birleşim Analizleri Kuvvetlerin Aktarımı Kiriş-Kiriş Kesme kuvvetlerinin aktarımı

Kritik II-II kesiti, M+ V tahkiki Kritik I-I kesiti,

blok kesme

Kiriş eklerinde kesme kuvvetlerinin aktarımı

V tahkiki

(6)

Kiriş eklerinde moment ve kesme kuvvetlerinin aktarımı

a) gövde eki de M alır

Başlıktaki Moment : M_fl= (I_flanges/I_tot).M_sp Gövdedeki Moment :

M_web= (I_web/I_tot). M_sp Başlıktaki kuvvet:

F_fl= M_fl/(h - t_fl)

b) başlık Momentin hepsini alır

M_fl= M_sp/(h - t_fl)

Çekme ve Basınç çifti ile Moment aktarımı

(7)

Kayma Panel Bölgesi

Binalarda Birleşimler

Basit (Mafsallı) Birleşimler

Kiriş tepki kuvvetlerini kesme olarak kolona aktarır.

Dış merkezlikten dolayı oluşan küçük momentleri

oluşan küçük momentleri kolona aktarır.

Basit kiriş davranışını sağlayacak yeterli dönme kapasitesine sahiptir.

Kiriş-kiriş birleşimleri

Kiriş-kolon birleşimleri

(8)

Kiriş-kolon birleşimleri

Kolon ekleri

Genelde h/5 seviyesinde yapılır.

Çerçeve durumunda bazen

Çerçeve durumunda bazen çekme kuvvetlerini de aktarması gerekebilir. A-C tüm kuvvetleri aktarır. D-G ezilme kuvvetlerini aktarır. Binalarda Birleşimler

Çapraz birleşimleri

Kolon taban birleşimleri

(9)

Kiriş betornarme perde birleşimleri

Moment (Rijit) Birleşimleri

8.8 veya 10.9, ön gerilmeli , ≥M24 bulonlar

Mümkün olduğu kadar yakın sık yerleştirilmiş bulonlar

yerleştirilmiş bulonlar

Bulonlara yakın berkitme levhaları İnce yerine daha kalın bağlantı

levhaları

Moment kolunu arttırmak için guse detayı

Binalarda Birleşimler Ekler

(10)

Ekler

İSTANBUL ÜNİVERSİTESİ

ÇELİK YAPILAR I

184

Dr. Kağan YEMEZ [email protected]