TAŞIYICI SİSTEM TASARIMI 1 Prof. Dr. Görün Arun

Transkript

1 Dolu Gövdeli Kirişler TAŞIYICI SİSTEM TASARIMI 1 Prof Dr Görün Arun 072 ÇELİK YAPILAR Kirişler, Çerçeve Dolu gövdeli kirişler: Hadde mamulü profiller Levhalı yapma en-kesitler Profil ve levhalarla oluşturulmuş bileşik en-kesitler ile düzenlenir Dolu gövdeli çelik kirişlerin başlıkları eğilme, gövdesi kesme kuvvetlerini taşır Dolu Gövdeli Kirişler Yapma En-kesitli Dolu Gövdeli Kirişler 2 Levhalı kirişlerin başlık genişliği kiriş yüksekliğinin ~1/3 ü kadar yapılır Başlık genişliği kalınlığının 12 katını geçmemelidir Dolu gövdeli kiriş: Hadde mamulü profil 3 Yapma En-kesitli Dolu Gövdeli Kirişler 4 Geçilecek açıklıklar büyüdükçe kiriş gövdesini boşluklu düzenlemek kirişi hafifletir Kastella kirişlerde altıgen boşlukların açısı en az 450 en fazla 700, genellikle 600 olarak düzenlenir Altıgen boşluğun üst kenarı ile boşluklar arası mesafe eşit yapılır Değişken en-kesit, malzemeden tasarruf sağlar Kastella 5 Litska 6 1

2 Boşluklu gövdeli kirişler eğilmeye çalıştığı için büyük kesme kuvvetlerinin olduğu mesnetlere yakın bölgelerde gövdedeki boşluklar levha kaynaklanarak kapatılır yada üretimde bu bölgeler dolu bırakılır Vierendeel kirişler Kastella ve Litska kirişleriyle de değişken en-kesit yapılabilir 7 8 Kiriş Ekleri Kiriş boyunu uzatmak ve gerber kirişlerin mafsallarını oluşturmak için yapılan kiriş ekleri, kolon-kiriş birleşim yerinden en az kiriş yüksekliği kadar uzakta yapılmalıdır Kiriş eklerinde ek levha en-kesitleri alanı, kiriş en-kesit alanından büyük olmalıdır Ek ağırlık merkezi, kiriş ağırlık merkezi ile çakışmalıdır Boşluklu gövdeli kirişler tesisat borularının yatay düzenlenmesinde serbestlik sağlar Ekler kaynaklı yada bulonlu yapılır Ek için kuvvet doğrultusunda en az 2 bulon gerekir Mafsal oluşturma, sadece tek bulonla yapılır 9 10 Kiriş-kiriş birleşimi Kafes Gövdeli Kirişler Üzerine etkiyen yükleri eksenel çekme ve basınca çalışarak aktaran kafes gövdeli kiriş çubuklarında I, U, L, kutu yada boru kesitli profiller kullanılır Kafes gövdeli kirişlerde çubuklar, üçgen alanlar oluşturacak şekilde düzenlenir Mafsallı Kiriş-kiriş birleşiminin gövdeden yapılması sadece kesme kuvvetlerinin aktarıldığı mafsallı birleşimi sağlar birleşimde kiriş başlıklarında da süreklilik sağlanmalıdır Kafes gövdeli çelik kirişler; R kiriş, düzlem kafes kiriş, uzay kafes kiriştir

3 Kafes Gövdeli Kirişler Kafes Gövdeli Kirişler R Kirişler, ince yuvarlak demirin bükülerek üst ve alt başlık çubuklarına kaynaklanması ile oluşturulur Örgü çubukları ince yuvarlak demirle oluşturulduğu için bunlara tel kirişler de denir Kiriş açıklığına göre Ø16 Ø25mm çaplı yuvarlak demir kullanılır Büyük açıklıklı kirişlerin diyagonalleri olarak boru yada hadde mamulü profiller de kullanılabilir X kirişleri de R kiriş özellikleri taşır 13 Düzlem Kafes Kirişler Düzlem Kafes Kirişler Düzlem Kafes kirişler; üst başlık, alt başlık ve diyagonal ve/veya dikme olarak düzenlenmiş hadde mamulü profillerle oluşturulur 14 Birleşim bulonlu yada kaynaklı yapılır Düzlem Kafes kirişi oluşturan çubuklar levhalarla birleştirilir Kafes kiriş çubuklarının birleşimleri sürtünmesiz mafsallı kabul edilir Bunun için kafesi oluşturan tüm çubukların ağırlık merkezi çakıştırılmalıdır 15 Düzlem Kafes Kirişler Uzay Kafes Kirişler 16 Uzay kafes kirişler; paralel başlıklı kafes kirişlerin her düğüm noktasında kesiştirilmesi yada 8 çubuk ve 5 düğüm noktalı dört yüzlülerin yan yana sıralanmasıyla oluşturulur

4 Uzay Kafes Kirişler Ön/Ard Germe Kirişler Ön/Ard germe Inachus Köprüsü, Beppu, Jp 36m B-con Plaza, Beppu, Jp 45m Uzay Kafes Kirişler Kablolarla ön/ard germe verilen çelik kirişlerle daha büyük açıklıklar geçilebilir 19 Kirişler Kemerler Yüzme havuzu, Hollanda W=33m 20 Earl Court Sergi Sarayı, UK Kafes:3x3,2m Çelik kirişlerde sistem açıklığı: Tek açıklıklı: L/12 L/16 Sürekli kiriş: L/16 L/24 Ön/ard germeli: L/16 L/24 Uzay Kafes kirişlerde: L/20 L/30 alınabilir NS Demiryolu Çelik kemerler; dolu, boşluklu yada kafes gövdeli yapılabilir 21 Kemerler Mafsallı Mafsallı 22 Çelik yapıların kolon kiriş birleşimleri; tek katlı yada çok katlı çerçevelerin üst katlarında mafsallı yada rijit, çok katlı çerçevelerin ara katlarında mafsallı, yarı rijit yada rijit yapılır

5 Tek katlı yada çok katlı çerçevelerin üst katlarında rijit mesnetli bir çerçevede kolon-kiriş başlıkları sürekli yapılmalıdır Yapısal çelik ısıya duyarlı bir malzemedir Açıkta bırakılan çelik kirişlerin başka yapı elemanlarıyla birleştirilmesinde mesnetlerinden biri kiriş açıklığı doğrultusunda serbestçe hareket edebileceği şekilde kayıcı mafsallı düzenlenir Kayıcı mesnet, kirişin geçtiği açıklığa ve taşıdığı yüke bağlı olarak; yüzeysel, çizgisel yada rulolu mesnet şeklinde yapılır Kirişin kolon başlığına bağlanması durumunda, kolon başlık hizalarındaki gövde levhaları buruşmaya karşı berkitme levhalarıyla güçlendirilmelidir Çelik yapılarda rijit birleşimli çerçeveler yatay yüklerin karşılanmasında düşey stabilite elemanı olarak kullanılır ve yapı içindeki yeri buna göre düzenlenir Yüzeysel mafsallı mesnetin kayıcı yapılması için kiriş tabanına kaynaklanmış olarak gelen taban levhasındaki bulon deliği oval olarak açılır Bulon, levha ile mesnetlendiği eleman arasındaki sürtünmenin artırılmaması için, fazla sıktırılmaz Yüzeysel Mafsallı Sabit mafsallı mesnette bulon deliği bulon çapına uygundur Çizgisel Mafsallı Noktasal Mafsallı Kirişin kolonlara sadece mafsallı birleştiği sistemlerin çaprazlanmadığı sürece yanal rijitliği yoktur Çok katlı çerçevelerin kolon-kiriş birleşimlerinde kolon sürekli yapılmalıdır Bulonlu birleşim Çok katlı yapılarda kirişin kolona sadece gövdeden bağlanmasıyla mafsallı, gövde ve başlıktan bağlanmasıyla rijit, gövde ve başlıklardan biri ile bağlanmasıyla yarı rijit birleşim yapılır 29 Mafsallı kolon-kiriş birleşimi Kaynaklı birleşim 30 5

6 Bulonlu birleşim Kaynaklı birleşim kolon-kiriş birleşimi Yarı rijit kolon-kiriş birleşimi Kirişin kolon kesitinin başlığına bağlanması durumunda kolon gövdesi kiriş başlığı seviyesinde berkitme levhaları ile güçlendirilmelidir Kolon gövdesine kiriş birleşimi Kolon başlığına kiriş birleşimi Kolon kiriş birleşimlerinin depreme karşı tasarımı için yapılan araştırma sonuçlarına göre; esnek olması istenen birleşim yerlerine berkitme levhalarının eklenmesiyle enerji yutulması azalırken yük düzeyi artar 33 Kolon Kiriş Birleşimleri Duvar Kiriş Birleşimi