INSA 473 Çelik Tasarım Esasları. Kirişler

Transkript

1 INSA 473 Çelik Tsrım Esslrı Kirişler

2

3

4

5

6

7

8 Eğilmeye Çlışn Elemnlr Ylnızc eğilme momenti etkisinde oln elemnlr, eğilmeye çlışn elemnlr, kiriş dı verilmektedir. Çelik ypılrd kullnıln kirişler; 1) Dolu gövdeli kirişler ) Kfes kirişler ) Profil kirişler ) Düzlem kfes kirişler ) Ypm kirişler ) Uzy kfes kirişler Dolu gövdeli kirişler hzır profillerden y d ypm profillerden oluşilir. Bsit kiriş Sürekli kiriş Çerçeve kirişi

9 Kiriş en kesiti olrk I profilleri, U profilleri, Z profilleri, ½ I vey T profilleri kullnılilmektedir. Ypm kirişler, çeşitli klınlıkt levhlrın kesilip kynklnmsı ile vey profillerle levhlrın irlikte kullnılmsıyl elde edilen kirişlerdir. I, IPE en çok tercih edilen kiriş kesitleridir. Kirişlerde; 1) Gerilme, ) Deplsmn, 3) Stilite denetimleri ypılır.

10 Dolu Gövdeli Kirişlerde Gerilme Denetimi: Düzgün yyılı yükle yüklü sit kirişte mksimum kym gerilmesi mesnette oluşur. T mks c M c T c q M mks T mks mks Tmks. s Tmks I. F Burd, s kym gerilmesinin hesplncğı noktnın üstünde (vey ltınd) kln lnın eksenine göre sttik momentini, kym gerilmesinin hesplndığı noktdki kesit genişliğini göstermektedir. M norml gerilme, mks M W Herhngi ir C noktsınd ise, mks M c c W 0.75 ( EY ) 3. T s T EIY c I. Fg v c c v, em c. c 0.80 ( ) g em em

11 Sürekli kirişlerde, (T) (M) Sürekli kirişlerde kym gerilmeleri ve norml gerilmeler mesnet ölgelerinde en üyük değerlerine ulşilirler. Bu durumd yine kıyslm gerilmesi hesplnrk kıyslm emniyet gerilmesi ile krşılştırılmlıdır.

12 Sehim Denetimi: Kirişlerde f (sehim) f m (izin verilen sehim) olmlıdır. f m L P q f f 4 5 q. L L. fizin verilen 384 EI. 300 (Bsit mesnetli) 4 1 q. L L. fizin verilen 384 EI. 300 (Ankstre mesnetli) L/ f m L/ f 3 1 P. L L. fizin verilen 48 EI. 300 L f m f m 3 1 ql L fizin verilen 8 EI 50

13 Stilite Denetimi (Ynl Burkulm): Ynl urkulm kirişin gövde düzlemi oyunc yüklenmesi durumund stilitesini yitirip sınç ölsesinin yn doğru yer değiştirmesi ve urkulmsıdır. Bsınç ölgesi Bsınç şlığı L Üstten görünüş (Bsınç Bşlığı) Ynl urkulm B Ç

14

15 m B 0.6 Bsınç şlığınd m B 0.6 m B 0.6 m em Çekme şlığınd m em m em Bsınç şlığınd, m B em( 0.60 ) Kirişlerde ynl urkulm gerçekleşmeden yükün ktrılilmesi için sınç şlığı yer yer ynl ötelenmeye krşı tutulur vey tümüyle eton gömülür. Kirişte ynl urkulm olmdn yükün ktrılmsı için kirişin sınç ölgesinde oluşn mksimum gerilmenin hesplnck ynl urkulm emniyet gerilmesinden küçük olmsı gerekir (TS648, Syf 8). B : ynl urkulm emniyet gerilmesi hiçir zmn 0.60 değerini şmz.

16 s i C. s/ i yb ise B C yb s C C ise B 0.6 iyb s/ i yb (TS648, Syf 8) mlzemenin km gerilmesi (kg/cm ), s kirişin sınç şlığının ynl urkulmy krşı tutulmmış kesiminin serest oyudur (cm). Eğer sınç şlığı dolu, en kesiti yklşık olrk dikdörtgen ve çekme şlığı en kesitinden dh küçük değilse (kompkt stndrt kesitlerde); yukrıdki formüller yerine kullnılilir. B C 0.6 s d / F D

17 Bsınç şlığı Bsınç ölgesi Gövdenin sınç ölgesinde kln kısmı Bsınç ölgesi Çekme şlığı Çekme ölgesi Çekme ölgesi i yb : Bsınç şlığı enkesit lnı ile gövdenin sınç ölgesinde kln kısmının üçte irinden oluşn lnın gövde düzlemindeki eksenine göre tlet yrıçpı (cm). Simetrik kesit h h/ h 3 6 Simetrik olmyn kesit t t h h H i I yb yb I F yb B B 3 3 t. ht. 1 1 F. t h. t t h 1 t h 1 h h 3

18 C : İndirgeme ktsyısı C M M M M M 1 : Kirişin ynl desteklerinin olduğu noktdki uç momentlerinin küçüğü (mutlk değerce) M : Kirişin ynl desteklerinin olduğu noktdki uç momentlerinin üyüğü (mutlk değerce) M 1 ve M ynı yönde (ters eğrilikli eğilme, çift eğrilikli) ise M 1 / M ornı pozitif (+) lınır. C M M M M M 1 ve M ters yönde (tek eğrilikli eğilme) ise M 1/ M ornı negtif (-) lınır. C M M M M

19 Özel durumlr Serest oyun herhngi ir noktsındki eğilme momenti M 1 vey M den mutlk değerce üyükse C =1 lınır. s Ayrıc, M 1 =0 ise C =1.75 lınır.

20 Ypm Profillerin Sğlmsı Gereken Koşullr (TS 648, Syf 35) : t h H t Gövde Levhsı: L h 950 t. 1. Bsit kirişlerde Sürekli kirişlerde H L H L h(cm) gövde yüksekliği t(cm) gövde klınlığı (t/cm ) gövde levhsı km dynımını

21 sınç Bşlığı: ) Ynl desteklenmemiş şlıklr: Ynl desteklenmemiş t t Qs t 5 Bu orn şıldığı tktirde sınç emniyet gerilmesi zltılır. Bsınç şlığınd izin verilen gerilme ) 0.6 Q s ) B Ynl urkulm emniyet gerilmesi 5 değerini şmmlıdır. Qs 1 t 5 46 Qs t t (TS 648, Syf 37)

22 ) Ynl Desteklenmiş şlıklr: Ynl desteklenmiş Bşlık genişliğinin klınlığın ornı, t 63 şrtını sğlmlıdır. Yukrıdki değer şıldığı tktirde, eğilme hesınd zltılmış etkin genişlik ( e ) kullnılmlıdır. e 63. t ( t/cm olrk lınır)

23 ÖRNEK: Fe37, EY için ) Kirişte gerilme denetimi ypınız. )Ynl urkulm denetimini ypınız.

24 ÇÖZÜM: I W ) Gerilme denetimi cm 1 1 I cm h / / 3 4 m m M m kn/cm 14 kn/cm W 4619 Tm 60.6 kn/cm em 9 kn/cm F g em

25 m Tm 60.6 kn/cm 9 kn/cm F g em Uzun formülde Şeklin yrısının eksenine göre sttik momenti s cm 3 m Tm. s kn/cm 9 kn/cm I em

26 d) Ynl urkulm denetimini 50 FB cm iyb 4.63 cm I yb / cm 1 1 4

27 I. Bölge c 1.75 s i yb C B s/ iyb c kg/cm kn/cm 14 kn/cm I. Bölge de sınç şlığınd oluşn mksimum gerilme B =14 kn/cm lınır. M kn/cm 14 kn/cm I m B W 4619

28 II. Bölge M M 1 ( ) B B =14 kn/cm lınır. C s C / iyb siyb kg/cm kn/cm 14 kn/cm c II. Bölge de sınç şlığınd Ynl urkulm oluşn mksimum gerilme denetimi sğlmzs s oyu küçültülerek M m 11.6 kn/cm 14 kn/cm kuşk syısı rttırılilir. II B W

29 ÖRNEK: IPE 330 Fe37, EY için gerilme ve ynl urkulm denetimi ypınız. ÇÖZÜM: IPE330 için I =11770 cm 4, W =713 cm 3, d(s)=7.5 mm,=160 mm, t=11.5 mm Gövde uz.=h-.t= =30.7 cm M 8860 m 1.43 kn/cm W 713 T m 4.8 kn/cm F g kn/cm kn/cm v

30 Ynl urkulm denetimi s yb B F cm I yb cm C iyb 4. cm kg/cm kn/cm M 8860 m 1.43 kn/cm B kn/cm W 713 Bsınç şlığınd oluşn mksimum gerilme B 4 Ynl urkulur. Kuşk konmlı.

31 Açıklık ortsındn kuşk konulurs I. Bölge Uç momentlerden üyük ir moment rd vrs C =1 lınır. C 1 B s i yb C M 3 =4980 kncm kn/cm M =4430 kncm kg/cm kn/cm 14 kn/cm B =14 kn/cm lınır I. Bölge de sınç şlığınd I 4980 m 6.98 kn/cm B 14 kn/cm 713 oluşn mksimum gerilme B

32 I. Bölge Çift eğrilik M M 1 ( ) B C C.3 olmlıdır, C s B kn/cm iyb kg/cm 15.0 kn/cm 14 kn/cm B =14 kn/cm lınır II. Bölge de sınç şlığınd 8860 oluşn mksimum gerilme m 1.43 kn/cm B 14 kn/cm II 713

33 Ypı Mühendisliği, "Ypı Mühendisliği, kesin olrk elirlenemeyen yükler etkisinde, özellikleri nck thmin edileilen mlzemeler kullnılrk, sdece yklşık olrk nliz edileilen gerçek ypılr ypm sntıdır." Edwrd L. Wilson