T.C. MĠLLÎ EĞĠTĠM BAKANLIĞI. ĠNġAAT TEKNOLOJĠSĠ ÇELĠK ÇĠZĠMLER 581MSP055

Transkript

1 T.C. MĠLLÎ EĞĠTĠM BAKANLIĞI ĠNġAAT TEKNOLOJĠSĠ ÇELĠK ÇĠZĠMLER 581MSP055 Ankara, 2011

2 Bu modül, mesleki ve teknik eğitim okul/kurumlarında uygulanan Çerçeve Öğretim Programlarında yer alan yeterlikleri kazandırmaya yönelik olarak öğrencilere rehberlik etmek amacıyla hazırlanmıģ bireysel öğrenme materyalidir. Millî Eğitim Bakanlığınca ücretsiz olarak verilmiģtir. PARA ĠLE SATILMAZ.

3 ĠÇĠNDEKĠLER AÇIKLAMALAR... iii GĠRĠġ... 1 ÖĞRENME FAALĠYETĠ ÇELĠK PROFĠL VE LEVHA ÇĠZĠMLERĠ Çeliğin Yapısı ve Çelik Mamulleri Çeliğin Yapısı Standart Profiller Özel Üretim Profilleri Kapalı Yapı Profilleri (Borular) Açık Yapı Profilleri Lamalar Çelik Profil Çizimleri Çelik Profillerin Ölçülendirilmesi Çelik Levhalar Düz Levhalar Silindirik ve Kubbeli Levhalar Baklavalı veya Çıkıntılı Levhalar Oluklu Levhalar Çelik Levha Çizimleri Çelik Levhaların Ölçülendirilmesi UYGULAMA FAALĠYETĠ ÖLÇME VE DEĞERLENDĠRME ÖĞRENME FAALĠYETĠ ÇELĠK BĠRLEġĠM GEREÇLERĠ ÇĠZĠMĠ Çelik BirleĢim Gereçleri Bulon (Cıvata) Perçin Kaynak Çelik BirleĢim Gereçlerinin Projede GösteriliĢi Çelik Bağ Levhası Çizimleri Çelik BirleĢim Gereçleri ve Sembol Çizimleri Bulon Gösterim Çizimleri Perçin Gösterim Çizimleri Kaynak Gösterim Çizimleri UYGULAMA FAALĠYETĠ ÖLÇME VE DEĞERLENDĠRME ÖĞRENME FAALĠYETĠ BASĠT KESĠTLĠ ÇELĠK KONSTRÜKSĠYON VE BĠRLEġĠM DETAYLARI Basit Kesitli Çelik Konstrüksiyonlar Çelik Temeller Çelik Kolonlar Çelik KiriĢler Çelik DöĢemeler Çelik KiriĢli Çatılar i

4 3.2. Çelik Kafes KiriĢli Çatı Tipik BirleĢim Detayları Bulonlu BirleĢim Detay Çizimleri ve Ölçümlendirilmesi Kaynaklı BirleĢim Detay Çizimleri ve Ölçümlendirilmesi Perçinli BirleĢim Detay Çizimleri ve Ölçümlendirilmesi UYGULAMA FAALĠYETĠ ÖLÇME VE DEĞERLENDĠRME MODÜL DEĞERLENDĠRME CEVAP ANAHTARLARI KAYNAKÇA ii

5 AÇIKLAMALAR AÇIKLAMALAR KOD ALAN DAL/MESLEK MODÜLÜN ADI MODÜLÜN TANIMI SÜRE ÖN KOġUL YETERLĠK MODÜLÜN AMACI EĞĠTĠM ÖĞRETĠM ORTAMLARI VE DONANIMLARI ÖLÇME VE DEĞERLENDĠRME 581MSP055 ĠnĢaat Teknolojisi Çelik Yapı Teknik Ressamlığı Çelik Çizimler Bu modül çelik profiller ve levhalar, birleģim gereçleri, basit kesitli çelik konstrüksiyon ve birleģim detaylarıile ilgili bilgi, beceri, tavır ve tutumların kazandırıldığı öğrenme materyalidir. 40/24 (40/24 uygulama tekrarı yapmalı) Bu modülün ön koģulu yoktur. Basit çelik yapı elemanlarını çizmek Genel Amaç Gerekli ortam sağlandığında çizim kurallarına uygun olarak çelik proje temel çizimlerini yapabileceksiniz. Amaç 1. Çelik profil ve levha çizimlerini doğru olarak yapabileceksiniz. 2. Çelik birleģim gereçleri çizimlerini doğru olarak yapabileceksiniz. 3. Basit kesitli çelik konstrüksiyon ve birleģim detayı çizimlerini doğru olarak yapabileceksiniz. Ortam: Teknik resim atölyesi Donanım: Planlar ve çizim araçları Modül içinde yer alan her öğrenme faaliyetinden sonra verilen ölçme araçları ile kendinizi değerlendireceksiniz. Öğretmen modül sonunda ölçme aracı (çoktan seçmeli test, doğru-yanlıģ testi, boģluk doldurma, eģleģtirme vb.) kullanarak modül uygulamaları ile kazandığınız bilgi ve becerileri ölçerek sizi değerlendirecektir. iii

6 GĠRĠġ GĠRĠġ Sevgili Öğrenci, DeğiĢimin en büyük olgusu, ona ayak uydurmak ve geliģtirmektir. GeliĢim içerisinde yapılan buluģlar, üretim sistemleri, insanlara büyük kolaylıklar sağlar. Teknolojinin hızla geliģmesi ile oluģan yeni yaklaģımları, sistemleri öğrenmek ve takip etmek olmasa olmazlarımızdan olmalıdır. Çelik çizimler; çelik yapı proje çizimleri, ayrıntılı detay çizimleri ve tasarım yapma gibi yeterliklere hazırlık amacı taģımaktadır. Burada kazanılacak bilgi ve becerilerin, tutum ve davranıģların, eksiksiz olarak yerine getirilmesi ve uygulanması çelik yapıların çizimi ve imalatında hatasız üretim için temel etkendir. Bu modül sizlere çelik yapı projelerinin, birleģtirme gereçlerinin, çelik yapı elemanlarının, gereçlerinin ve çelik kafes kiriģ tip detay çizimlerinin standart ve yönetmeliklere uygun olarak çizim tekniğini kullanarak ölçekli çizebilme, beceri ve mesleki alıģkanlıkları kazandırmak amacı ile hazırlanmıģtır. Bu modül sonunda, çelik profillerin, levhaların, çelik yapı elemanlarının basit kesitleri ve çelik kafes kiriģlerin tip birleģim detaylarını çizmeyi öğreneceksiniz. 1

7 2

8 ÖĞRENME FAALĠYETĠ 1 AMAÇ ÖĞRENME FAALĠYETĠ-1 Bu faaliyette verilen bilgiler doğrultusunda ve uygun ortam sağlandığında çelik standart, özel üretim, kapalı ve açık profil çizimleri ile çelik levha çizimlerini doğru olarak yapabileceksiniz. ARAġTIRMA Çelik yapıların çiziminde kullanılan ölçek çeģitlerini araģtırınız ve sınıf ortamında arkadaģlarınızla paylaģınız. 1. ÇELĠK PROFĠL VE LEVHA ÇĠZĠMLERĠ 1.1. Çeliğin Yapısı ve Çelik Mamulleri Çeliğin Yapısı Çelik malzeme, tabiatta bulunan demir cevherinden, birtakım iģlemler sonucu, hadde veya döküm mamulü olarak elde edilir. Demir cevherinde C (karbon), Mn (manganez), P (fosfor), Si (silis), S (kükürt) gibi maddeler karıģık olarak bulunur. KarıĢımda bulunan zararlı maddelerin belirli bir yüzdeye kadar uzaklaģtırılmaları ve bazı maddelerin de ilave edilmesi gerekir. Fazla karbon, kükürt, fosfor, arsen, bakır, silisyum, azot vb. maddelerin uzaklaģtırılması; krom, manganez, silisyum, molibden gibi maddelerin ilave edilmesi gerekir. Bu maddeler: Krom : Mukavemeti artırır. Manganez : Mukavemeti artırır, sıcakta iģlenmesini kolaylaģtırır. Silisyum : Mukavemeti artırır. Molibden : Bilhassa yüksek sıcaklıklarda çeliğin mukavemetini artırır. Karbon : Çeliğin mukavemeti üzerindeki etkisi çok büyüktür. Fosfor : Çeliğin çok gevrek olmasına ve çabuk kırılmasına yol açar. Bu da zararlı bir etkendir. Kükürt : Çeliğin yüksek sıcaklıkta gevremesine ve kırılmasına neden olur. 3

9 Standart Profiller Hadde çeliğinden yapılan standart profiller; tek baģlarına, perçinli, cıvatalı ve kaynaklı bağlantılarla birleģtirilerek yapı elemanı olarak kullanılabilmektedir. Boyları 6 10 m arasında değiģen standart profiller baģlık ve gövde denilen iki kısımdan oluģur ve kesit Ģekillerine göre isim alır I Profilleri Normal I profili Bu profiller cm olarak yükseklikleri ile belirtilir. Örneğin 22 cm yüksekliği I çeliği, I 22 iģareti ile belirtilir. I çeliklerinin h yüksekliği 8 60 cm, baģlıklarının eğimi % 14'e eģittir. Bu nedenle bulonla birleģimde kama biçiminde pul kullanılması gerekir. DöĢeme kiriģi olarak kullanıldıkları takdirde az bel verirler. Bu kiriģlerde kuvvetler, gövde düzlemi içinde kiriģ eksenini dik olarak etkiler. GeniĢ baģlı I profili GeniĢ baģlıklı ve baģlık yüzeyleri birbirine paralel olan IP çelikleri de cm olarak yükseklikleri ile belirtilir. Örneğin; IP 22 gibi. BaĢlık iç yüzeyleri eğimli olabilir (h=10 18 cm'ye kadar eğim % 9). BaĢlık yüzeyleri birbirine paralel olan IP çeliklerinin hı yükseklikleri cm dir. Bu profiller mesnetlerde (dayanaklarda) amaca uygun olarak kullanıldığı gibi sınırlanmıģ yapım yüksekliği hâlinde esas kiriģ olarak da kullanılır. BaĢlıklarında perçinleme ve vidalama kolaydır. GeniĢ ve paralel baģlıklı I profili Gövdenin alt ve üstündeki baģlıklar düzdür. Gövde yükseklikleri 300 mm'ye kadar olanların geniģlikleri yüksekliklerine eģit olur. Gövde kalınlığı mm arasında olan bu profillere H profili denir. Bu profillerin pek çok çeģitleri vardır. Örnek olarak I profili; IPE, IPEo, IPEv, IPB, IPBl, IPBv vb. profiller bulunmaktadır. Ayrıca I profilleri olarak Avrupa HE, HL, HD, HP, ve IPN profilleri ile Ġngiliz UB, UC ve Amerikan W profilleri de bulunmaktadır (Euronorm Avrupa kesit I profilleri). ġekil 1.1: I profilleri 4

10 U Profili Yüksekliği mm, baģlık geniģliği 33~110 mm ve gövde kalınlığı 50~140 mm, baģlık eğimi %5~% 8 arasında değiģir. Yapı elemanlarının oluģturulmasında tek olarak veya iki U profili gövdelerden veya baģlıklardan birleģtirilerek kullanılır. ĠĢareti yanına cm olarak yüksekliğinin yazılması suretiyle belirtilir (DIN 1026) (ġekil 1.2) L Profili ġekil 1.2: U profilleri KöĢebent veya korniyer profilidir. Kesit boyutları 20x30x3 mm ile 100x200x16 mm arasında değiģir. EĢit kollu L profili (korniyer) Kol geniģlikleri 20~200 mm'dir. L iģareti yanına mm olarak kol yüksekliği X kol geniģliği X kol kalınlığı Lı xh x dj yazılarak gösterilir. Örneğin; L 80x80x10 gibi. KuvvettaĢıyan perçinler için minimum L 50x50x5 gereklidir. Ekonomik bakımdan büyük kol kalınlıklarından mümkün olduğunca kaçınılmalıdır. EĢit kollu L çelikleri; ek yerlerinde, dolu gövdeli kiriģlerin baģlıklarında; kafes kiriģ çubuklarında vb. yerlerde kullanılır. EĢit kollu olmayan L profili (korniyer) Bunlar da L iģareti yanına mm olarak kol yüksekliği X kol geniģliği X kol kalınlığı h xb x dj yazılarak gösterilir. Örneğin; L 100x50x8 gibi. Kol geniģlikleri 30x20 veya 40x20 mm'den 150x 100 veya 200x 100 mm'ye kadar değiģir (ġekil 1.3). ġekil 1.3: L profilleri 5

11 T Profili Yüksek gövdeli T profili Yükseklik ile ayak geniģliği birbirine eģit olup 2-14 cm dir. Bu profiller, iģareti yanına yüksekliğin yani geniģliğin cm olarak yazılması ile gösterilir. Örneğin, 5 gibi. Ayak yüzeylerinin eğimi % 2'dir. Camlı örtü döģemelerine ara demiri olarak ve kaynaklı çelik yapılarda kullanılır. GeniĢ ayaklı T profili Yükseklik ayak geniģliğinin yarısına eģittir. Ayak geniģlikleri 2~ 14 cm dir. Bu profiller, iģareti yanına cm olarak ayak geniģliği X yükseklik yazılarak gösterilir. Örneğin, 12x6 gibi. Ayak üst yüzeyinin eğimi % 2, gövdenin iki yanal yüzeyinin eğimi % 4 tür Z Profili Yapı elemanı olarak az kullanılan bu profillerin yükseklikleri 30~200 mm, geniģlikleri 30~80 mm ve gövde kalınlıkları 4-10 mm arasında değiģir Özel Üretim Profilleri Standart profiller dıģında, uygulama projesinin gerektirdiği Ģekillerde profiller haddeden çekilerek veya bükülerek yapılabilir. Profil kesitleri çelik boyunca aynı veya farklı olacak Ģekilde yapılabilir. Hafiflik için I profilinin gövdesi boyunca zikzaklı olarak kesilmesiyle elde edilen iki parçanın kaydırılıp ek parça kullanılarak kaynak ile yeniden birleģtirilmesi sonucu petek kiriģler elde edilebilir (ġekil 1.4) Kapalı Yapı Profilleri (Borular) ġekil 1.4: Özel üretim profiller (petek kiriģler) Mat ve D.K.P. çelik bantlardan yapılan kapalı profiller daire, kare ve dikdörtgen kesitinde yapılır. Profil borular çeģitli ve standart boyutlarda bulunur. Bu profiller yük taģıyıcı eleman olarak genellikle kolonlarda, mobilya ve kaplama iģlerinde, ayrıca T, Z ve L kesitinde olanlar çelik kapı ve pencere doğramalarının yapımında kullanılır (ġekil 1.5). 6

12 Açık Yapı Profilleri ġekil 1.5: Kapalı yapı profilleri Çelik yapı elemanları için özel olarak istek üzerine yapılır. Yük taģıyıcı olmaktan çok kaplama, doğrama ve çelik konstrüksiyon iģlerinde kullanılır. Mat ve D.K.P. çelik borular profilin açınım ölçüsü kadar geniģlikte kesilir, bükülerek istenilen profil elde edilir. Bu malzemelere bükme profiller de denir (ġekil 1.6). ġekil 1.6: Açık yapı profilleri 7

13 Lamalar Dar Lama Çelikleri GeniĢlikleri 500 mm ye kadar, kalınlıkları ise 8 mm ye kadar olan Ģerit biçimindeki lama çeliklerine ince lama çeliği adı verilir Normal Lama Çelikleri GeniĢlikleri 12~ 1500 mm ve kalınlıkları 5~60 mm olan dikdörtgen kesitli lama çelikleri 30 m uzunluğa kadar üretilebilmektedir GeniĢ Lama Çelikleri Bu lama çeliklerinin kenarları keskin olup dikdörtgen Ģeklindeki kesitlerinin geniģliği 152~ mm ve kalınlıkları 5~60 mm arasındadır. Bu lama çelikleri baģlık levhası olarak kullanılır. Düğüm levhası olarak kullanılmaları uygun değildir (ġekil 1.7) Çelik Profil Çizimleri ġekil 1.7: Lama çelikleri Çelik konstrüksiyon projelerinde sıkça kullanılan profiller ve çizimleri önemli yer tutmaktadır. Öncelikle kesiti çizilecek olan profil kesitine karar verilir. Çizimlerde genellikle 1 / 1, 1 / 2, 1 / 5 ve 1 / 10 ölçekleri kullanılır. Örnek olarak biz IPE serisi profile ait bir çizim yapalım (ġekil 1.8). 8

14 ġekil 1.8: IPE Serisi profiller IPE profiller baģlıkları düz olan yapı profilleridir ve piyasada genellikle St.44 çeliğinden imal edilmiģ olanları bulunmaktadır. Türkiye de genellikle St.37 cinsi profil üretilmektedir. IPE serisi profil tablosu aģağıda gösterilmiģtir. Avrupa kesit I-profiller IPE Euronorm IPE A IPE O IPE 750 KESĠT ÖLÇÜLER KESĠT ALANI TASARIM ÖLÇÜLERĠ YÜZEY ALANI G h b t w t f r A h i d Ø Min p max A L A G kg/m mm mm mm mm mm cm 2 mm mm Mm mm m 2 /m m 2 /t IPE , ,3 8,0 9 23,95 164,0 146,0 M ,698 37,13 IPE O , ,0 9,0 9 27,10 164,0 146,0 M ,705 33,12 IPE A , ,5 7, ,47 183,0 159,0 M ,764 41,49 IPE , ,6 8, ,48 183,0 159,0 M ,768 34,36 IPE O , ,2 9, ,96 183,0 159,0 M ,779 31,05 IPE A , ,0 7, ,26 201,6 177,6 M ,843 38,02 IPE , ,9 9, ,37 201,6 177,6 M ,848 32,36 IPE O , ,6 10, ,39 201,6 177,6 M ,858 29,24 IPE A , ,2 8, ,31 220,4 190,4 M ,918 35,10 IPE , ,2 9, ,12 220,4 190,4 M ,922 30,02 IPE O , ,0 10, ,71 220,4 190,4 M ,932 27,17 Tablo 1.1: IPE serisi profil tablosu 9

15 Örneğimizde IPE 200 kesitini ele alacağız. Profilin genel kesiti ġekil 1.9 daki gibidir. ġekil 1.9: Çizilecek IPE 200 profili Profilin B ile gösterilen ve tf kalınlığında olan kısmına profilin baģlığı adını veriyoruz. Aynı Ģekilde baģlıklara dik olarak konumlanmıģ ve tw kalınlığındaki kısmı da gövde olarak adlandırıyoruz. Profili çizebilmek için ġekil 1.9 da da görüldüğü gibi bazı parametrelere ihtiyaç vardır. B: Kesitin geniģliği H: Kesitin yüksekliği tf: BaĢlık kalınlığı tw: Gövde kalınlığı r: Gövdenin baģlığa birleģtiği kısımdaki çeyrek dairenin yarıçapı Bir profil çizimine baģlayabilmek için profilin kesit geometrisini bilmemiz gerekmektedir. Bu değerler genellikle çelik profil üreticileri ya da çelik profil ithal eden firmalar tarafından çelik projesi çizen bürolara sunulmaktadır. IPE 200 serisi profil tablosunda değerleri Tablo 1.1 deki IPE serisi profil tablosundan alınmıģ, bu değerler Tablo 1.2 de gösterilmiģtir. IPE 200 KESĠT KESĠT ÖLÇÜLER TASARIM ÖLÇÜLERĠ YÜZEY ALANI ALANI G h b t w t f r A h i d Ø min p max A L A G kg/m mm mm mm mm mm cm 2 mm mm mm mm m 2 /m m 2 /t 22, ,6 8, ,48 183,0 159,0 M ,768 34,36 Tablo 1.2: IPE 200 serisi profil tablosu değerleri Bu tabloya göre; B: 100 mm, H: 200 mm, tf: 8,5 mm, tw: 5,6 mm, r: 12 mm dir. 10

16 Çizim yapabilmenin birkaç yolu vardır. Bunlardan biri direkt kâğıt üzerine elle çizim yapmaktır. Bunun için de cetvel kalem ve pergel gibi araçlara ihtiyaç duyulmaktadır. Fakat günümüzde artık projelerin neredeyse hepsi bilgisayar ortamında CAD programlarıyla çizilmektedir. Profil tablodan alınan değerlerle r yarıçapı kullanılmadan çizilir daha sonra da daire cetveli veya pergel (CAD ortamında fillet komutu) kullanılarak baģlık ve gövdenin birleģtiği noktalar yuvarlatılır. Tablodan alınan değerler ġekil 1.10 da gösterilmiģtir. ġekil 1.10: Tablodan alınan değerler El ile çizimde kurģun kalemle üst baģlık ve gövde için paralel çizgiler çizilerek sınırlar belirlenir. Profil baģlığı ile gövdenin kesiģtikleri iç köģelerden (r) kadar uzaklıktan pergel ile daireler ya da daire parçaları çizilir. Bu daireler profil çizgilerine teğettir (ġekil 1.11). ġekil 1.11: KurĢun kalem ile profil ve daire çizimleri 11

17 Ġyi bakıldığında IPE profilimizi oluģturan hatlar göze çarpmaktadır. Artık rapido kalem ile kesiti tamamlamak kalmıģtır. Uygun çizgiler birleģtirildiğinde IPE profil kesitimiz hazırdır (ġekil 1.12). ġekil 1.12: I Profilinin çinilenmesi 1.3. Çelik Profillerin Ölçülendirilmesi ġekil 1.13: I profilinin ölçülendirilmesi ve çizimi bitmiģ profil 12

18 Aynı mantıkla diğer yapı profilleri de çizilebilmektedir. Uygulama: AĢağıda verilen değerler ıģığında; UPN 200 serisi U profilini çiziniz (ġekil 1.14, Tablo 1.3, 4, 5). ġekil 1.14: UPN serisi profiler 13

19 Avrupa kesit U- profiller DIN , 2000, NF A (1983) KESĠT UPN ÖLÇÜLER KESĠT ALANI TASARIM ÖLÇÜLERĠ YÜZEY ALANI G h b t w t f r 1 r 2 A d Ø e min e max A L A G kg/m mm mm mm mm mm mm cm 2 mm mm mm m 2 /m m 2 /t UPN , ,5 8,5 4,5 13, ,372 35,1 UPN , ,5 17, ,434 32,52 UPN , ,4 98 M ,489 30,54 UPN , ,5 10,5 10,5 5,5 24,0 115 M ,546 28,98 UPN , ,5 28,0 133 M ,611 27,8 UPN , ,5 11,5 11,5 6 32,2 151 M ,661 26,15 UPN , ,5 12,5 6,5 37,4 167 M ,718 24,46 UPN , , ,5 42,3 184 M ,775 23,34 UPN , ,3 200 M , UPN , ,5 53,3 216 M ,89 21,27 UPN , ,8 232 M ,95 20,58 UPN , ,5 17,5 8,75 75,8 246 M ,982 16,5 UPN , ,3 282 M ,047 17,25 UPN , , ,4 313 M ,11 17,59 UPN , ,5 324 M ,182 16,46 Tablo 1.3: UPN serisi profil tablosu Avrupa kesit U- profiller DIN , 2000, NF A (1983) KESĠT UPN KUVVETLĠ EKSEN y-y STATĠK DEĞERLER ZAYIF EKSEN z-z G I y W el.y W pl.y i y A vz I z W el.z W pl.z i z s s I t I wx10-3 y s y m kg/m cm 4 cm 3 cm 3 cm cm 2 cm 4 cm 3 cm 3 cm mm cm 4 cm 6 cm cm UPN , ,2 49 3,91 6,46 29,3 8,49 16,2 1,47 20,3 2,81 0,41 1,55 2,93 UPN , ,7 72,6 4,62 8,8 43,2 11,1 21,2 1,59 22,2 4,15 0,9 1,6 3,03 UPN , , ,45 10,41 62,7 14,8 28,3 1,75 23,9 5,68 1,8 1,75 3,37 UPN , ,21 12,6 85,3 18,3 35,2 1,89 25,3 7,39 3,26 1,84 3,56 UPN , ,95 15, ,4 42,9 2,02 26,7 9,55 5,57 1,92 3,75 UPN , ,7 17, ,8 2,14 28,1 11,9 9,07 2,01 3,94 UPN , ,48 20, ,6 64,1 2,3 30, ,6 2,14 4,2 UPN , ,22 23, ,6 75,7 2,42 31,7 19,7 22,1 2,23 4,39 UPN , ,99 27, ,7 91,6 2,56 33,9 25,5 33,3 2,36 4,66 UPN , ,9 29, , ,74 35, ,5 2,53 5,02 UPN , ,7 31, , ,9 37,3 37,4 69,1 2,7 5,41 UPN , ,1 47, , , ,7 96,1 2,6 4,82 UPN , ,9 50, ,72 40,7 61, ,4 4,45 UPN , , , ,77 40,3 59, ,38 4,58 UPN , ,9 58, , , ,65 5,11 Tablo 1.4: UPN serisi profil3 tablosu statik değerler KESĠT ÖLÇÜLER 14 KESĠT ALANI TASARIM ÖLÇÜLERĠ YÜZEY ALANI

20 G h b tw Tf r1 R2 A d Ø emin emax AL AG kg/m mm mm mm Mm mm mm cm2 mm mm mm m2/m m2/t UPN , ,5 11,5 11,5 6 32,2 151 M ,661 26, Çelik Levhalar Tablo 1.5: UPN 200 serisi profil tablosunda değerleri ÇeĢitli kalınlık ve boyutlarda bulunur, levha olarak ve ayrıca diğer profillerin elde edilmesinde kullanılır. Presler altında istenilen düzgünlüğe getirilebilir ve Ģekillendirilebilir. Sac levhalar yüzey Ģekillerine göre düz, baklavalı veya çıkıntılı, oluklu, silindirik veya kubbeli levhalar olmak üzere dört gruba ayrılır Düz Levhalar Çelik yapı elemanlarında birleģtirme, kaplama ve üst iģlemlerinde kullanılan sac levhalar, kalınlıklarına göre ince, orta ve kalın olmak üzere üç kısma ayrılır. Ġnce sac levhaların kalınlıkları 3 mm den az, orta sac levhalar 3~5 mm kalınlığında ve kalın levhalar 5~60 mm kalınlığındadır (ġekil 1.15) Silindirik ve Kubbeli Levhalar ġekil 1.15: Düz sac levhalar (ince, orta ve kalın) Düz veya galvanizli sac kullanılır. Kullanım yerlerine göre görünüģlerini görselleģtirmek veya gerilimlerini artırmak amacıyla orta kısımları silindir veya kubbe Ģeklinde eğimli yapılır(ġekil 1.16). 15

21 Baklavalı veya Çıkıntılı Levhalar ġekil 1.16: Silindirik veya kubbeli levhalar Bir yüzeyi düz, diğer yüzeyinde 1,5~2,5 mm yüksekliğinde kabarıklıklar bulunan, orta ve kalın sac levhalardır. Üzerinde bulunan çıkıntılar kaymayı önlediğinden çelik köprülerde, merdiven basamaklarında veya kaldırımlarda kullanılır (ġekil 1.17) Oluklu Levhalar ġekil 1.17: Baklavalı ve çıkıntılı levhalar Ġnce sacdan ve çoğunlukla ince galvanize edilmiģ olarak kullanılan dalgalı sac levhalardır. Dalga yüksekliğinin geniģliğine oranı bakımından üçe ayrılır. Dalga geniģliği yüksekliğinin iki katına eģit olanlara normal levha denir. Dalga geniģliği yüksekliğinin iki katından fazla olanlar yası oluklu olup çatı oluklu levhası adı verilir. Dalga geniģliği yüksekliğinin iki katından az olan levhaya kiriģ oluklu levha denir (ġekil 1.18). 16

22 1.5. Çelik Levha Çizimleri ġekil 1.18: Oluklu levhalar Çelik konstrüksiyon projelerinde kullanılan levhalar ve çizimleri önemli yer tutmaktadır. Öncelikle kesiti çizilecek olan levha kesitine karar verilir. Örnek olarak galvanizli düz levhaya ait bir çizim yapalım (Tablo 1.6). Ölçüler (m) Uzunluk mm (standart) 2400, 3000 ve istenilen boylarda Standart levha geniģliği 1000, 1200, 1500 mm Levha Kalınlığı (mm) 0,30 0,35 0,40 0,45 0,50 0,55 0,60 0,65 0,70 0,75 0,80 0,85 0,90 0,95 1,00 1,20 1,50 2,00 Ağırlık (kg/m²) 2,48 2,71 3,10 3,42 3,81 4,21 4,60 4,99 5,38 5,78 6,17 6,56 6,95 7,33 7,74 9,70 12,05 15,97 Tablo 1.6: Levha tablosu Levha çizimi için 2 mm kalınlığında 1000 mm geniģliğinde ve 800 mm yüksekliğinde bir levha çizelim. KurĢun kalem ile 1000 mm geniģliğinde ve 800 mm yüksekliğinde bir dikdörtgen çizilir. Levhada birbirini kesen çizgiler uzatılır (ġekil 1.19). 17

23 ġekil 1.19: Levhaya ait kurģun kalem çizimleri Uzatılan bu yardımcı çizimler ile 2 mm lik kesit çizilir (ġekil 1.20). ġekil 1.20: KurĢun kalem ile çizimin tamamlanması Tamamlanan kurģun kalem iģlerinden sonra çizimin rapido kalem ile çizilmesi gerekmektedir (ġekil 1.21). 18

24 ġekil 1.21: ġeklin rapido kalem ile çizilmesi 1.6. Çelik Levhaların Ölçülendirilmesi ġekli bitmiģ olan levha ölçülendirilir. Ġki ölçü çizgisi arasında yazı yazmaya müsait alan yoksa ölçü çizgisi bir kenarından uzatılarak rakamlar yazılır. Burada 2 mm lik profil kalınlığı için yeterli yazı boģluğu olmadığından ölçü yazısı ölçü çizgisinin yanına yazılmıģtır (ġekil 1.22). ġekil 1.22: Levhanın ölçülendirilmesi 19

25 UYGULAMA FAALĠYETĠ UYGULAMA FAALĠYETĠ AĢağıdaki Ģekilde verilen çelik levha çizimini yapınız. ĠĢlem Basamakları Uygulamaya baģlamadan önce gerekli olan kalem ve kâğıtları hazırlayınız. Çizim için gerekli araçları hazırlayınız. Profilin eksenini çiziniz. Çizim ölçeğini tespit ediniz. Tablodan (r) değerleri (gövdenin baģlığa birleģtiği kısımdaki çeyrek dairenin yarıçapı) alarak IPE 200 profilinin gövde ve baģ kısmının birleģim yerinde çiziniz. Profilin ölçülendirmesini yapınız. Levhayı ölçülendirirken kesit kalınlığı ölçüsünü, ölçü çizgisinin yanına yazınız. Öneriler Gerekli güvenlik önlemlerini alınız. Çizim araç ve gereçlerinizin temiz olmasına önem gösteriniz. Ölçüleri tam ve eksiksiz yapınız. Uygun ölçek belirleyiniz. 20

26 KONTROL LĠSTESĠ Bu faaliyet kapsamında aģağıda listelenen davranıģlardan kazandığınız beceriler için Evet, kazanamadığınız beceriler için Hayır kutucuğuna (X) iģareti koyarak kendinizi değerlendiriniz. Değerlendirme Ölçütleri Evet Hayır Uygulamaya baģlamadan önce gerekli olan kalem ve kâğıtları hazırladınız mı? Çizim için gerekli araçları hazırladınız mı? Profilin eksenini çizdiniz mi? Çizim ölçeğini tespit etiniz mi Tablodan (r) değerleri (gövdenin baģlığa birleģtiği kısımdaki çeyrek dairenin yarıçapı) alarak IPE 200 profilinin gövde ve baģ kısmının birleģim yerinde çizdiniz mi? Profilin ölçülendirmesini yaptınız mı? Levhayı ölçülendirirken kesit kalınlığı ölçüsünü, ölçü çizgisinin yanına yazdınız mı? DEĞERLENDĠRME Değerlendirme sonunda Hayır Ģeklindeki cevaplarınızı bir daha gözden geçiriniz. Kendinizi yeterli görmüyorsanız öğrenme faaliyetini tekrar ediniz. Bütün cevaplarınız Evet ise Ölçme ve Değerlendirme ye geçiniz. 21

27 ÖLÇME VE DEĞERLENDĠRME ÖLÇME VE DEĞERLENDĠRME AĢağıdaki soruları dikkatlice okuyunuz ve doğru seçeneği iģaretleyiniz. 1. AĢağıdakilerden hangisi çelik elemanların çizim ölçeği değildir? A) 1/1 B) 1/2 C) 1/5 D) 1/15 2. Ġki ölçü çizgisi arasında yazı yazmaya müsait bir alan yoksa ne yapılır? A) Ġlgili ölçü çizgisi bir kenara uzatılarak bu çizginin üzerine yazılır. B) Ölçü yazılmaz. C) Ölçü, ölçü çizgisini yanına çizilen daire içine yazılır. D) Ölçü, ölçü çizgisinin üzerine kırmızı kalemle yazılır. 3. AĢağıdaki ifadelerden hangisi çelik yapı elemanlarının çizim yöntemlerinden biri değildir? A) Bilgisayar programı ile çizim B) KurĢun kalem, cetvel, gönye, pergel vb. teknik resim aletleriyle çizim C) Rapido kalemlerle, cetvel, gönye, pergel vb. teknik resin aletleriyle çizim D) Kırmızı kalem kullanarak serbest elle çizim 4. AĢağıdakilerden hangisi standart profil değildir? A) I Profili B) U Profili C) L Profili D) K Profili DEĞERLENDĠRME Cevaplarınızı cevap anahtarıyla karģılaģtırınız. YanlıĢ cevap verdiğiniz ya da cevap verirken tereddüt ettiğiniz sorularla ilgili konuları faaliyete geri dönerek tekrarlayınız. Cevaplarınızın tümü doğru ise bir sonraki öğrenme faaliyetine geçiniz. 22

28 ÖĞRENME FAALĠYETĠ 2 AMAÇ ÖĞRENME FAALĠYETĠ-2 Bu faaliyette verilen bilgiler doğrultusunda çelik birleģim gereçleri ve sembol çizimlerini kurallarına uygun olarak yapabileceksiniz. ARAġTIRMA Bulon, perçin ve kaynak ile ilgili tablolar var mı? Çevrede bulunan çelik yapıların projeleri hakkında öğretmeninizin rehberliğinde bilgi toplayarak sınıf ortamında bunu görsel olarak paylaģınız. 2. ÇELĠK BĠRLEġĠM GEREÇLERĠ ÇĠZĠMĠ 2.1. Çelik BirleĢim Gereçleri Çelik yapılar, profillerin ve levhaların birleģtirme elemanları ile birleģtirilmesi sonucunda elde edilir. BirleĢtirilen elemanların zarar vermeden sökülüp sökülememe durumuna göre ayrılabilir. Çözülebilen birleģim araçları bulonlardır. Çözülemeyen birleģtirme araçları ise perçin ve kaynaktır Bulon (Cıvata) Bulon (cıvata) silindirik gövdeli, altı köģeli baģlıklı, ucunda spiral diģ açılmıģ kısmı bulunan bir birleģim aracıdır. Deliğine konduktan sonra diģ açılmıģ ucuna, altına pul (rondela) konmak suretiyle somunu takılır (ġekil 2.1, ġekil 2.2). ġekil 2.1: Bulon, somun ve pul 23

29 Perçin ġeki 2.2: Bulon, somun, pul ve sıkıģan levhalar Perçin; yuvarlak çelikten presleme suretiyle elde edilen, delik çevresinde ezilme ve gövdesinde makaslama etkisiyle yük taģıyan birleģtirme aracıdır. Bir daha çözülemeyecek olan birleģtirmelerde kullanılır. Yerine konmamıģ perçinler, bir baģ ve gövdeden meydana gelir. Esas perçin çapı yerine konmuģ ve dövülmüģ olanıdır. Çünkü yerine konmamıģ perçin çapı, yerine konmuģ perçin çapından 1 mm küçüktür. Yerine yerleģtirilen perçinin dövüldükten sonra deliği tamamen doldurmalıdır. Bu nedenle yerine konmamıģ bir perçin uzunluğunu yerine konduktan ve dövüldükten sonra hem deliği dolduracak ve hem de bir baģ oluģturacak uzunlukta seçilmelidir. Perçin üretiminde, ana malzemeye göre daha yumuģak kalitede çelik kullanılır. St.37çeliği ile yapılan yapılarda kullanılacak perçin St.34, St.52 çeliği ile yapılan yapılarda ise, St.44 çeliği tercih edilir. Kopma uzamaları % 30 a yakındır (ġekil 2.3). ġekil 2.3: Yerine konmamıģ perçin 24

30 Biçimlerine göre perçin çeģitleri: Yuvarlak baģlı perçinler (ġekil 2.4) Düz baģlı (gömme) perçinler (ġekil 2.5) ġekil 2.4: Yuvarlak baģlı perçin ġekil 2.5: Düz baģlı perçin Her iki perçin çeģidi de baģlarının Ģekline ve çaplarına göre isimlendirilir. Çelik yapılarda en çok yuvarlak baģlı perçinler kullanılır. ġekil 2.6: Yuvarlak baģlı perçinle levhaları birleģtirme detayı Kaynak ġekil 2.7: Gömme baģlı perçinle levhaları birleģtirme detayı Aynı veya benzer alaģımlı metallerin ısı tesiri altında birbirlerine birleģtirilmesi iģlemi olan kaynak, yapılarda bu yüzyılın baģından itibaren kullanılmaya baģlanmıģtır. Ġlk defa yüksek yapılarda, sonra gemi inģaatında, daha sonra da köprü yapımında kullanılan kaynak, bugün bütün çelik inģaat ve imalat sanayinin baģlıca birleģtirme aracı durumuna gelmiģtir. Kaynak yaparken metaller ergime derecesine kadar ısıtılarak plastik kıvama getirilir. Kaynak yapma metotları ergitme ve basınç kaynağı diye ikiye ayrılır. 25

31 Kaynak DikiĢleri Ergitme kaynağı metotlarıyla çekilen kaynak dikiģleri küt kaynak dikiģleri ve köģe kaynak dikiģleri olmak üzere baģlıca iki çeģittir. Küt kaynak dikiģleri Aynı düzlemde bulunan iki levhanın, yan yana getirilerek aralarına çekilen kaynak dikiģine denir (Tablo 2.1). Kaynak dikiģi ismi I DikiĢi V DikiĢi Y DikiĢi X DikiĢi U DikiĢi Levha kenarları Ģekli Kaynak iģareti Levha t kalınlığı 5 3~20 8~20 18~40 >16 Tablo 2.1: Küt kaynak dikiģleri (ölçüler mm) KöĢe kaynak dikiģleri Ġki çelik elemanın birbirine dik veya en az 60 teģkil eden yüzeyleri arasındaki köģelere çekilen kaynak dikiģine denir (ġekil 2.8). ġekil 2.8: KöĢe kaynak dikiģleri Yüksek yapılarda a=3 mm, köprülerde ise a=3,5 mm alınır. Her iki yapı çeģidinde de max a=0,7. t min olur. Burada t min kaynaklanan iki parçadan daha ince olanın kalınlığıdır. 26

32 ġekil 2.9: Alın dikiģi ve yan dikiģ KöĢe kaynak dikiģi, doğrultusu kuvvet doğrultusuna paralel ise yan dikiģ, dik ise alın dikiģi adını alır (ġekil 2.9) Çelik BirleĢim Gereçlerinin Projede GösteriliĢi Perçinlerin projede gösteriliģi d(mm) 11 13( ) 15 17( ) 19 21( ) 23( ) 25( ) ĠĢaret ( ) En çok kullanılan perçinler Tablo 2.2: Perçinlerin projede gösteriliģi Bakılan taraftaki baģ gömme Arka taraftaki baģ gömme Her iki baģ gömme Perçin Ģantiyede vurulacak Delik Ģantiyede açılacak Tablo 2.3: Perçinlerin özellikleri için kullanılan iģaretler Bulonların projede gösteriliģi Bulon M10 M12 M16 M20 M22 M24 M27 M30 M33 M36 DIN 407 ye göre iģareti Delik Çapı (D) mm Kaba bulon gövde çapı d (mm) Uygun bulon gövde çapı d (mm) Çekirdek alanı (cm²) 0,509 0, Tablo 2.4: Bulonların projede gösteriliģi çapları ve çekirdek alanları 27

33 Perçin ve bulonların birleģimindeki tertibinde bazı kurallara uyulması zorunluluğu vardır. Bu zorunluluklar Tablo 2.5 te gösterilmiģtir. d t e e e 1 2 e Uzaklık Binalar Ġçin Köprüler Ġçin Min. Max. Min. Max. Perçinlerde 3d 8d, 15t 3d 6d, 12t Bulonlarda 3,5d 8d, 15t 3,5d 6d, 12t e 1 2d 3d, 6t 2d 3d, 6t e 2 1,5d 3d, 6t 1,5d 3d, 6t Tablo 2.5: Perçin ve bulon aralıkları, kenar uzaklıkları BirleĢim aracı çapı BirleĢimdeki en ince kalınlık Aralık Kuvvet doğrultusunda kenar uzaklık Kuvvete dik doğrultuda kenar uzaklık Kaynakların projede gösteriliģi Kaynak dikiģ ismi I DikiĢi V DikiĢi Y DikiĢi X DikiĢi U DikiĢi Kaynak iģareti (DIN 1912) Tablo 2.6: Kaynakların projede gösteriliģi 28

34 ġekil 2.10: Kaynak sembolü Düz dikiģ Kemerli dikiģ Çukur dikiģ Görünür yüzeyde Görünür yüzeyde Görünür yüzeyde Görünmez yüzeyde Görünmez yüzeyde Görünmez yüzeyde Tablo 2.7: Kaynak dikiģi sembolleri Montaj öncesi kaynak Bütün çevresinde kaynak Bütün çevresinde kaynak Ġlgili yerde kaynak Tablo 2.8: Kaynak yapılacak yerin gösterilmesi ġekil 2.11: Kaynakların ölçülendirilmesi 29

35 ġekil 12: Kaynak kesitlerinin ölçülendirilmesi ġekil 2.13: Kaynaklı birleģimlerin projede gösterilmesi 2.2. Çelik Bağ Levhası Çizimleri Bu tip bağlantıda, kolon profilleri dikdörtgen Ģeklinde kesilmiģ çelik levhalar ile birbirine bağlanır. Bağ levhaları her bir profile en az iki perçin, iki bulon veya çevre dikiģ kaynağı ile tespit edilmelidir. 30

36 Bağ levhalarının kalınlığı en az 8 mm olmalıdır. Levhanın geniģliği kolonu meydana getiren profilerin yüksekliğinin 0,8~1,0 katı alınır ancak bu geniģlik 15 cm den az olamaz. BirleĢik kesitli bir kolonda en az 3 adet bağ levhası bulunmalıdır. Bağ levhaları, olabildiğince kolonu eģit parçalara ayırmalıdır. ġekil 2.14: Perçinli bağ levhaları Ġki [profili ile teģkil edilmiģ basınç çubuğunda profiller, çubuk boyunca s1 aralıklı bağ levhaları ve perçinle bağlanmıģtır (ġekil 2.14). KESĠT ÖLÇÜLER KESĠT ALANI TASARIM ÖLÇÜLERĠ YÜZEY ALANI G h b tw tf r1 r2 A d Ø emin emax AL AG kg/m mm mm Mm mm mm mm cm 2 mm mm mm m 2 /m m 2 /t UPN , ,3 200 M , Tablo 2.9: UPN 260 serisi profile ait değerler (Tablo 1.3 ten alınmıģtır.) 31

37 Uygulama: ġekil 2.14 de sağda ve Tablo 2.9 da verilen değerler doğrultusunda perçinli bağ levhalarını çiziniz. ġekil 2.15: KöĢe kaynak dikiģli bağ levhaları 32

38 Ġki [ profili ile teģkil edilen basınç çubuğunda bağ levhaları ana profillere köģe kaynak dikiģleriyle bağlanmıģtır. KöĢe kaynak dikiģlerinin çekileceği köģelerin meydana gelmesi için bağ levhası kenarı profil baģlık kenarından en az 3a kadar (a=kaynak dikiģi kalınlığı) geriye çekilmiģ olmalıdır. Burada yalnızca çubuk profillerine paralel dikiģlerle birleģim yapılmıģtır (ġekil 2.15) Çelik BirleĢim Gereçleri ve Sembol Çizimleri Bulon Gösterim Çizimleri Gösterim Altıgen baģlıklar (DIN7990) M12 M16 M20 M22 M24 M27 M30 DiĢ açılmıģ kısımda bulon çapı d 1 (mm) DiĢ açılmıģ kısmın uzunluğu b (mm) DiĢ açılmıģ kısımdan bulon gövdesine geçiģ mesafesi x (mm) e Somun baģının köģeden köģeye uzunluğu min (mm) Bulon baģının yüksekliği k (mm) Somun baģının yüksekliği m (mm) Eğrilik yarıçapı r (mm) Somun baģının kenardan kenara mesafesi s (mm) Hesap enkesit alanı 2 cm Bulon çekirdek (dıģ dibi) enkesit alanı 2 cm Gövde enkesit alanı 2 cm A pulundaki delik çapı mm Tablo 2.10: Kaba bulon tablosu (DIN 7990) 33

39 Gösterim Altıgen baģlıklı uygun bulonlar M12 M16 M20 M22 M24 M27 M30 DiĢ açılmıģ kısımda bulon çapı d 1 (mm) Gövde çapı d 2 (mm) DiĢ açılmıģ kısmın toplam uzunluğu b (mm) Somun baģının köģeden köģeye mesafesi e min (mm) Bulon baģının yüksekliği k (mm) Somun baģının yüksekliği m (mm) Eğrilik yarıçapı r (mm) Somun baģının kenardan kenara mesafesi s (mm) B pulundaki delik çapı (mm) Tablo 2.11: Uygun bulon tablosu (DIN 7968) 34

40 DiĢ açılmamıģ kısımdaki bulon çapı d M12 M16 M20 M22 M24 M27 M30 DiĢ açılmıģ kısmın boyu 1) b 2) Min c Max d a Max d w Min e Min k r Min s ), 2) GeçiĢ bölgesinin (diģ kısmı açılmıģ kısmın ön ve arka tarafındaki geçiģ bölgesinin dıģında) üstünde ve altında kalan boylar için geçerlidir. Tablo 2.12: Somun ve pul kullanılan yüksek mukavemetli bulon tablosu (DIN 6914) 35

41 Rondela (DIN 6916 / UNI 5714 / ISO 7416) Ölçülendirmeler (mm) d1 d2 s c f Ağırlık kg/1000 M M M M M M M M M M M M M Bulon çizimi Tablo 2.13: Rondela (pul) tablosu (DIN 6916) ġekil 2.16: Bulon çizim basamakları 36

42 ĠĢlem basamakları: Aks çizilir. Bulon mili çizilir. Bulon miline istenen derinlikte diģ açılır. Bulonun çizilmesi ve mil ile birlikte gösterilir. ġekil ölçülendirilir Perçin Gösterim Çizimleri ĠĢlem basamakları: ġekil 2.17: Perçin çizim basamakları Aks çizilir. Perçin gövdesi çizilir (l=s+4/3d formülü gereği l=40+ (4/3)x22=69.33 mm). BaĢlık çizilir (D = 5.t min formülü gereği D= 5x2-0,2=4.272 cm). Perçin çizilir ve birleģtirilen levha kesitleriyle gösterilir (Delik, perçin çapından 1 mm daha geniģ olur.) Kaynak Gösterim Çizimleri ġekil 2.18: Kaynak sembolü çizim basamakları 37

43 ĠĢlem basamakları: ĠĢaret imleci ucundaki ok ile birlikte çizilir. Daire Ģablonu ile kaynak sembolü çizilir. Kaynak çeģidini gösteren sembolü çizilir. Kaynak kalınlığı gösterilir. Örnekte verilen köģe kaynağı sembolünün bitmiģ hâlidir. Örnek çizim ġekil 2.19: Kren kiriģi birleģim detayı 38

44 UYGULAMA FAALĠYETĠ UYGULAMA FAALĠYETĠ Öğrenme Faaliyetinde verilen bilgilere göre çelik yapı birleģim gereçlerinden; Bulon gösterim biçimlerini çiziniz. Perçin gösterim biçimlerini çiziniz. Kaynak gösterim biçimlerini çiziniz. ĠĢlem Basamakları Uygulamaya baģlamadan önce gerekli olan kalemleri, kâğıtları ve çizim gereçlerini hazırlayınız. Çizim ölçeğini seçiniz. Çelik birleģim gereçlerinin sembol gösterimlerini çiziniz. Perçinli bağ levhalarını çiziniz. Bulonu çiziniz. Perçin çiziniz. Kaynak gösterimini çiziniz. Öneriler Gerekli güvenlik önlemlerini alınız. Çizim araç ve gereçlerinizin temiz olmasına önem gösteriniz. Ölçüleri tam ve eksiksiz yapınız. Uygun ölçek belirleyiniz. KONTROL LĠSTESĠ Bu faaliyet kapsamında aģağıda listelenen davranıģlardan kazandığınız beceriler için Evet, kazanamadığınız beceriler için Hayır kutucuğuna (X) iģareti koyarak kendinizi değerlendiriniz. Değerlendirme Ölçütleri Evet Hayır 1. Uygulamaya baģlamadan önce gerekli olan kalemleri, kâğıtları ve çizim gereçlerini hazırladınız mı? 2. Çizim ölçeğini seçtiniz mi? 3. Çelik birleģim gereçlerinin sembol gösterimlerini çizdiniz mi? 4. Perçinli bağ levhalarını çizdiniz mi? 5. Bulonu çizdiniz mi? 6. Perçin çizdiniz mi? 7. Kaynak gösterimini çizdiniz mi? DEĞERLENDĠRME Değerlendirme sonunda Hayır Ģeklindeki cevaplarınızı bir daha gözden geçiriniz. Kendinizi yeterli görmüyorsanız öğrenme faaliyetini tekrar ediniz. Bütün cevaplarınız Evet ise Ölçme ve Değerlendirme ye geçiniz. 39

45 ÖLÇME VE DEĞERLENDĠRME ÖLÇME VE DEĞERLENDĠRME AĢağıdaki soruları dikkatlice okuyunuz ve doğru seçeneği iģaretleyiniz. 1. AĢağıdakilerden hangisi kemerli köģe dikiģ kaynağıdır? 2. AĢağıda verilen bulon çizim basamağının (adımının) adı seçeneklerin hangisinde doğru verilmiģtir? A) Aksın çizimi B) Bulon milinin çizimi C) Bulon miline istenen derinlikte açılacak diģin çizimi D) ġeklin ölçülendirilmesi 40

46 3. AĢağıda Ģekli verilen perçin çizim basamağının(adımının) adı seçeneklerin hangisinde doğru verilmiģtir? A) Aks çizimi B) Perçin gövdesinin çizimi C) BaĢlık çizimi D) Perçinin çizilmesi ve birleģtirilen levhaların kesitleriyle gösterilmesi 4. Rondela (pul) genellikle hangi birleģim aracı ile kullanılır? A) Perçin B) Kaynak C) Bulon D) Tel DEĞERLENDĠRME Cevaplarınızı cevap anahtarıyla karģılaģtırınız. YanlıĢ cevap verdiğiniz ya da cevap verirken tereddüt ettiğiniz sorularla ilgili konuları faaliyete geri dönerek tekrarlayınız. Cevaplarınızın tümü doğru ise bir sonraki öğrenme faaliyetine geçiniz. 41

47 ÖĞRENME FAALĠYETĠ 3 AMAÇ ÖĞRENME FAALĠYETĠ-3 Bu faaliyette verilen bilgiler doğrultusunda basit kesitli çelik konstrüksiyon ve birleģim detaylarını tekniğine uygun olarak çizebileceksiniz. ARAġTIRMA Çelik yapılarda uygulanan temel Ģekiller nelerdir? Çelik kolon çeģitleri nelerdir? Çelik döģeme çeģitleri nelerdir? Bunları araģtırarak sınıfta sunumunu yapınız. 3. BASĠT KESĠTLĠ ÇELĠK KONSTRÜKSĠYON VE BĠRLEġĠM DETAYLARI 3.1. Basit Kesitli Çelik Konstrüksiyonlar Çelik Temeller Binaların sabit ve hareketli yüklerini zemine nakletmek üzere inģa edilen temeller, Ģekillenme ve kullanılan malzemenin cinsine göre sınıflandırılır. Çelik yapılarda genellikle betonarme temel Ģekilleri uygulanır. Yer altı su ve rutubetinden korunması için özel olarak üretilen çelik profil ve borular kullanılır. B.A ya nazaran çekme ve basınç çubuğu gerilimi fazla ve ekonomik olarak pahalıya mal olur. Genellikle münferit (tekil), ızgara kiriģler ve derin kazık temeller Ģeklinde yapılır. Tekil (münferit) temeller Çelik yapılarda dik doğrultuda yük taģıyan kolonların altında genellikle münferit temel yapılır. Bu temeller B.A ve çelik malzeme kullanılarak inģa edilir. Münferit temellerde en basit olan ve az kullanılan B.A yuvalı temel Ģeklidir. Çelik kolonun yükünü nakledeceği temel yuvası, kolon kesitinden cm daha geniģ olacak biçimde hazırlanır. Çelik kolon yuvaya oturtulduktan sonra yanlarda kalan boģluk beton ile doldurulur. Bu tip temellerde özellikle yer sarsıntısına, rüzgâr gibi yatay kuvvetlere, ayrıca dinamik etkilere karģı kolon ayağının temele bağlanması gerekir. Bağlantıyı sağlamak üzere temel betonu dökülürken iki veya dört adet ankraj bulonu konur. Bulonlar gerekirse montajdan önce temel içine açılan yuvalara konarak yüksek dozlu çimento harcı ile etrafı doldurulur. 42

48 DıĢ merkez yükü etkisini önlemek üzere taban levhasında ankraj bağlantı bulonları kullanılır. Izgara temeller Kuruda inģa edilen çelik yapılarda, kolonun altına iki veya daha fazla I veya H profil yan yana getirilerek ızgara Ģeklinde çelik temel yapılır. Izgara profilleri düzeltilmiģ, beton dökülmüģ ve izole edilmiģ zemin üzerine oturtulur. Çelik kolon yanlarına konulan levha ve L profillerle ızgaralar bağlanır. Izgara temelin geniģ bir yüzeye oturtulması gerektiğinde U veya I profilleri yan yana getirildikten sonra cıvata veya kaynakla birleģtirilerek ızgara yapılır. Bu ızgaralar üzerine dik doğrultuda konulan çelik profiller üzerine çelik kolon oturtularak bağlanır. Çelik profillerinin su ve rutubetten korunması için etrafına koruyucu beton dökülür. Ġki çelik kolonun birbirine yakın olması hâlinde birleģik ızgara temel yapılır. Birinci sıranın ızgara profilleri temelin enlemesine, yan yana konulduktan sonra teģkil edilen ızgaraların üstüne, iki veya daha fazla profil temelin uzunluğunca konur. Izgara için kullanılan profiller uygun yerlerinden birbirine bağlanır. Kolonların oturtulacağı yerde gerekirse taban levhası konarak bağlantı yapılır. Kazık temeller Temele gelen yüklerin derinde bulunan tabakalara iletilmesi için yapılan temel Ģeklidir. Yer altı suyu ve rutubetten korunması için bakırlı çelikten genellikle H profili veya boru Ģeklinde üretilen özel malzeme kullanılır. Boru Ģeklinde yapılanlar silindir veya konik Ģekilli, düz, vidalı veya çekme Ģekilli yapılır. Borular çakıldıktan sonra içleri beton ile doldurulur. Kazık temellerin üzerine çelikten veya B.A dan temel ızgarası yapılır. ġekil 3.1: Ankastre ayak ve BA temelin birlikte görünüģü (Nervürlü levha kullanılmamıģtır.) 43

49 Çelik temel çizimi: ĠĢlem basamakları: ġekil 3.2: Çelik temel çizim basamakları Aks çizilir [(ġekil 3.2 (1)]. Dikdörtgen taban levhası çizilir [(ġekil 3.2 (2)]. Bulon çizilerek yerleģimi üstten kuģ bakıģı olarak gösterilir [(ġekil 3.2 (3)]. ġekil 3.3: Çelik temel çizim basamakları 44

50 Aynı aks devam ettirilerek kolon kesit görünüģü çizilir [(ġekil 3.3 (4)]. Hesaplarda nervür levha gerekirse kolon yanlarına nervür levha çizimleri eklenir, bulon kesit çizimleri gösterilir [(ġekil 3.3 (5)]. ġekil 3.4: Çelik temel çizim basamakları, Ģeklin ölçülendirilmesi Ölçülendirmeleryapılır (ġekil 3.4). 45

51 ġekil 3.5: BitmiĢ bulonlu ankraj birleģim detayı 46

52 Çelik Kolonlar Basit çelik kolonlar Çelik iskeletli yapılarda kesit Ģekli değiģtirilmeden kullanılan kolonlardır. Üzerine gelen yükün durumuna göre tek bir hadde profilinden veya borudan yapılır. Çelik borular, statik bakımdan basit profillere kıyasla daha elveriģlidir. Gerektiğinde boru kolonların içine beton dökülür. BirleĢik çelik kolonlar Kolon üzerine gelen yükün fazla olması hâlinde tek profil kullanılması ekonomik olmaz. Bu durumda iki veya daha fazla profil yan yana getirilerek perçin veya kaynakla birleģtirilir. Gerektiğinde boy levhalar kullanılır. Küçük profillerle yapılan birleģik çelik kolonların yapılması, taģınması ve montajı kolaydır. Çok parçalı çelik kolonlar Ġki veya daha fazla profille yapılan kolon elemanlarının yükü uygun bir biçimde taģımalarını sağlamak üzere birbirine bağlanır. Bağlantılar; kolon boyunca eģit aralıklarla örgü çubukları ve bağ levhaları olmak üzere iki Ģekilde yapılır. Örgü çubukları ile yapılan bağlantıda esas profiller eğik diyagonal ve yatay çubuklarla birbirlerine bağlanır. Lama veya korniyerlerden yapılan örgü çubukları kolonun iki yüküne ayrı doğrultuda konur. Bağ levhaları ile yapılan çok parçalı çelik kolonlarda, karģılıklı konulan çelik profiller dikdörtgen Ģeklinde kesilmiģ çelik levhalarla aralıklı olarak birbirine bağlanır. Bu kolonlarda en az 8 mm kalınlığında ve 15 cm geniģliğinde bağ levhalar eģit aralıklarla en az bir kolonda üç adet olacak Ģekilde konur. Tek profil ile ve sürekli kaynaklanmıģ parçalarla teģkil edilen kolonlara ait bazı enkesit Ģekilleri ġekil 3.6 da gösterilmiģtir. ġekil 3.6: Sürekli kaynaklanmıģ parçalarla oluģturulan kolonlar 47

53 Çelik kolon çizimi: IPE 240 ĠĢlem basamakları: ġekil 3.7: Çelik kolon çizimi iģlem basamakları Aks çizilir [(ġekil 3.7 (1)]. Profil kesiti hesaplardan çıkan değerlere göre profil tablosundan değerler alınarak (Örneğimizde Tablo-3.1 deki değerleri alalım.) çizilir. Profilin uzunluğu kadar (Örneğimizde profil uzunluğu 265 cm alalım) üstten görünüģü çıkartılır [(ġekil 3.7 (2)]. KESĠT ÖLÇÜLER KESĠT ALAN I TASARIM ÖLÇÜLERĠ G h b t w t f r A h i d Ø kg/ m m m m m M m m m m m 30, ,2 9, ,12 pmi n cm 2 mm mm mm 220, 4 190, 4 M1 2 Tablo 3.1: I profil serisi, IPE 240 profil tablosu p ma x m m YÜZEY ALANI A L ,922 A G m 2 /m m 2 /t 30,0 2 48

54 Profilin yan görünüģü için profil kesiti yan olarak gösterildikten sonra profilin uzunluğu kadar üstten görünüģü çıkartılır [(ġekil 3.7 (3)] Çelik KiriĢler Uzun ekseni dik doğrultuda tesir eden kuvvetler etkisinde eğilmeye çalıģan yapı elemanlarına kiriģ denir. Çelik iskeletli yapılar kiriģ ve kolonların birleģtirme Ģekillerine göre rijit ve mafsallı olmak üzere iki Ģekilde düzenlenir. Gerektiğinde bu iki sistemin karıģımından oluģan iskelet inģa edilir. Çelik kiriģler, iskeletli yapılarda genellikle yatay konumda, üzerine gelen yükleri taģıyan ve oturdukları mesnetlere nakleden elemanlardır. Çelik yapılarda kullanılan kiriģleri Ģekillerine göre; çelik dolu gövdeli kiriģler ve çelik kafes kiriģler olmak üzere iki kısma ayrılır. Bunlardan dolu gövdeli kiriģleri en fazla 40 m açıklığa kadar olan köprü ana kiriģleri ile köprülerin enleme ve boylama kiriģlerinde ve daha çok bina inģaatlarında kullanılır. Çelik dolu gövdeli kiriģler, açıklık aktardıkları yükün büyüklüğü, inģaat için elde mevcut malzeme ve kullanılacak birleģtirme aracına göre üç türlü teģkil edilebilir: Hadde profillerinden teģkil edilen dolu gövdeli kiriģler Açıklıkların fazla olması veya sürekli kiriģ teģkili dolayısıyla uzun boylu profile ihtiyaç olması, elde mevcut profillerin kısalığı gibi sebeplerle bu profillerin eklenmesi gerekir. Bu ek, kullanılacak birleģtirme aracına göre perçinli veya kaynaklı olarak teģkil edilir. Çelik yapılarda; kiriģle geçilecek açıklığın küçüklüğü, kiriģin taģıyacağı yükün azlığı ve elde mevcut veya bulunabilecek malzemenin uygunluğu gibi sebepler, dolu gövdeli kiriģin hadde profillerinden teģkilini zorunlu kılar. Perçinli dolu gövdeli kiriģler BirleĢik çelik kiriģ yapılırken kiriģi oluģturan parçalar perçin ile birbirlerine birleģtirilir. BirleĢik kiriģ yapımında haddeden çekilmiģ profiller, levhalar ve korniyerler kullanılır. KiriĢin kullanıldığı yere göre baģlık levhaları kullanılır. Normal profillerde baģlık levhası kullanılması hâlinde perçinler kesiti zayıflatacağından yalnız geniģ baģlıklı profillerde mm kalınlığında baģlık levhası perçin ile birleģtirilerek sağlamlaģtırılır. Kaynaklı dolu gövdeli kiriģler BirleĢik çelik kiriģ yapımında kullanılan parçalar kaynakla birleģtirilerek dolu gövdeli kiriģler yapılır. Normal ve geniģ baģlıklı ve gövde levhaları kaynakla birleģtirilir. 49

55 KullanılmıĢ kiriģin normal profillerden farklı yükseklik veya geniģlikte olması gerektiğinde T ve L profilleri ile levhalar kullanılabilir. KiriĢ baģlıklarının yapılmasında çok sayıda ince levhaların kullanılması daha iyi sonuç verirse de kaynak iģi artacağından tercih edilmez. Çerçeve birleģimleri: ġekil 3.8: KiriĢ kiriģ birleģimleri ġekil 3.9: Kolon kiriģ birleģimleri 50

56 ġekil 3.10: Çekme çubuğu ve basınç çubuğu ek birleģimleri BirleĢimler için genel çizim adımları Aks sistemi çizilir. Öncelikle birleģen elemanlar (kolon kiriģ vb.) çizilir. BirleĢim araçları levhalar çizilir. Levhalar üzerine bulonlar, perçinler veya kaynaklar yönetmeliklere uygun olarak hesap sonuçlarına göre yerleģtirilir. Ölçülendirmeler pafta ölçeğine göre yapılır Çelik DöĢemeler Çelik çerçeveli yapılardaki döģemeler sac veya beton ile ya da her ikisi birlikte kullanılarak oluģturulmaktadır. ġekil 3.11: Çelik döģemeler 51

57 ġekil 3.12: Sac ve üzerine Ģantiyede dökülen donatılı betondan oluģan çelik döģemeler Çelik çerçeveli yapılarda kiriģler; yatay yüklerin dağıtımında üstün diyafram özelliği olan betonarme döģemelere kiriģlerin üst baģlığına kaynaklanan kesme bağlayıcıları ile bağlanmaktadır. Bu bağlantı ile oluģan bileģik kesitteki çelik kiriģin taģıma kapasitesi artarken ağırlığında sağlanan ekonomi % 20 ile % 150 oranları arasında değiģmektedir. Kesme bağlayıcısı olarak genellikle özel çivi, U profil, köģebent, lama ve U veya helisel biçimli çubuklar kullanılmaktadır. Bağlantısı özel kaynak tabancaları ile fabrikada veya Ģantiyede kısa sürede ve kolaylıkla yapılabilen özel çiviler en yaygın olanıdır. ġekil 3.13: DöĢeme sac çeģitleri 52

58 Çelik döģeme için çizim adımları: KiriĢ aksı çizilir. Trapez sac kesiti çizilir. Stud çivisi çizilir. KiriĢ kesiti çizilir ve aksa yerleģtirilir (örneğimizde IPE 200). Betonarme döģeme kiriģ üzerine istenen kalınlıkta çizilir. Ölçülendirmeler pafta ölçeğine göre yapılır Çelik KiriĢli Çatılar ġekil 3.14: Çelik kompozit döģeme Çatılar; çatı kaplaması, mertekler, aģıklar ve çatı makasları, çatı bağlantıları ve gergi çubuklarından oluģur (ġekil 3.15). 53

59 ġekil 3.15: Çatıyı oluģturan elemanlar ġekil 3.16: Çelik kiriģ 54

60 ġekil 3.17: Çelik aģık bağlantıları Çelik kiriģli çatılarda birleģimler için çizim adımları: Aks sistemi çizilir, aks sistemi oluģturulurken çatı eğimi kullanılır. Öncelikle birleģen elemanlar (kolon kiriģ vb.) çizilir. BirleĢim araçları levhalar çizilir. Levhalar üzerine bulonlar, perçinler ve kaynaklar yönetmeliklere uygun olarak hesap sonuçlarına göre yerleģtirilir. Ölçülendirmeler pafta ölçeğine uygun olarak yapılır Çelik Kafes KiriĢli Çatı Tipik BirleĢim Detayları Kafes kiriģler büyük açıklıkları geçmek için kullanılır. Çekme ve basınç çubuklarından oluģturulur. Üçgen, trapez, paralel baģlıklı, bir taraftan ve parabolik olmak üzere çeģitli kafes kiriģler mevcuttur. Bu çeģitli kafes kiriģler çatı durumlarına göre seçilir. Çelik kafes kiriģler atölyelerde yapılarak inģaat sahasına taģınır ve konur. Bir kafes kiriģin, bir bütün hâlinde çalıģabilmesi için üzerine gelen yükleri birleģme noktalarına ve oradan mesnetlere dik doğrultuda nakletmesi gerekir. Çelik kafes kiriģlerin üzerine yük geldiğinde veya ısı değiģikliğinde kiriģ boyu da değiģir. Bu nedenle kafes kiriģin mesnet uçlarından biri sabit, diğeri rulolu veya yatay bir yüzeyde kayabilecek Ģekilde, yani mesnetlerden biri hareketli olacak Ģekilde yapılır. 55

61 Bir kafes kiriģte elemanlar numaralanır. En üsteki çubuğa üst çubuk veya üst baģlık kiriģ, alttakine alt çubuk veya bırakma kiriģi, bunların aralarına konulan çubuklara düģey veya eğik çubuklar adı verilir. DüĢey çubuklar basınca çalıģıyorsa dikme, çekmeye çalıģıyorsa askı ve eğik olanlara ise diyagonal denir. Kafes kiriģlerin birleģme yerlerine düğüm noktaları denir. Düğüm noktalarının mafsal gibi çalıģtığı kabul edilir. Bu noktalardaki birleģimler bulonla yapıldığında meydana gelen sürtünme kuvvetinden dolayı rijit olur. BirleĢen çubuklar genellikle perçin ve kaynakla birbirlerine bağlandığından düğüm noktaları mafsal gibi çalıģmaz. Kafes kiriģleri baģlık Ģekillerine göre isimlendirilir (ġekil 3.18). 56

62 ġekil 3.18: BaĢlık Ģekillerine göre kafes kiriģler Kafes kiriģler, tek gövdeli kafes kiriģler ve çift gövdeli kafes kiriģler olmak üzere iki türde teģkil edilebilirler. Çubukları teģkil eden parçaların birbirine bağlantısı ile çubukların düğüm noktalarındaki birleģimleri perçin veya kaynak yapılmasına göre ayrılabilir. Perçinli teģkiller günümüzde pek kullanılmamaktadır. ġekil 3.19 da kafes kiriģlerin çubuk enkesit Ģekilleri gösterilmiģtir. 57

63 Örgü çubukları BaĢlık çubukları Örgü çubukları BaĢlık çubukları Tek gövdeli Perçinli kafes kiriģler Çift gövdeli Tek gövdeli Kaynaklı kafes kiriģler Çift gövdeli ġekil 3.19: Perçinli ve kaynaklı kiriģlerin çubuk enkesit Ģekilleri 58