D. ÖZHENDEKCİ. Kesme aktaran basit kiriş-kiriş birleşimleri-1

Transkript

1 Çok Katlı Çelik Yapılarda Birleşim im Tipleri Kesme aktaran basit kiriş-kiriş birleşimleri-1 Kesme aktaran basit birleşim: Gövde köşebentli ve tamamen bulonlu olarak teşkil edilmiş (Simple Shear Connection: All bolted double-angle) 1

2 Kesme aktaran basit kiriş-kiriş birleşimleri-2 Kesme aktaran basit birleşim: Gövde köşebentli ve bulonlu-kaynaklı olarak teşkil edilmiş (Simple Shear Connection: bolted-welded double-angle) Kesme aktaran basit kiriş-kiriş birleşimleri-3 Kesme aktaran basit birleşim: Gövde köşebentli ve bulonlu-kaynaklı olarak teşkil edilmiş (Simple Shear Connection: bolted-welded double-angle) 2

3 Kesme aktaran basit kiriş-kiriş birleşimleri-4 Kesme aktaran basit birleşim: Gövde köşebentli ve tamamen kaynaklı olarak teşkil edilmiş (Simple Shear Connection: All welded double-angle) Kesme aktaran basit kiriş-kiriş birleşimleri-5 Kesme aktaran basit birleşim: Kiriş uç levhalı ve bulonlu olarak teşkil edilmiş (Simple Shear Connection: Bolted shear end-plate connection) 3

4 Kesme aktaran basit kiriş-kiriş birleşimleri-6 Kesme aktaran basit birleşim: Tek levhalı birleşim (Simple Shear Connection: Single plate connection / SHEAR TAB CONNECTION) Kesme aktaran basit kiriş-kiriş birleşimleri-7 Kesme aktaran basit birleşim: Tek levhalı birleşim (Simple Shear Connection: Single plate connection / SHEAR TAB CONNECTION) 4

5 Kesme aktaran basit kiriş-kiriş birleşimleri-8 Kesme aktaran basit birleşim: Tek köşebentli kaynaklıbulonlu birleşim (Simple Shear Connection: Single angle welded-bolted connection) Kesme aktaran basit kiriş-kiriş birleşimleri-9 Kesme aktaran basit birleşim: T profilli kaynaklı-bulonlu birleşim (Simple Shear Connection: Welded-bolted Tee) Ana kiriş Tali kiriş 5

6 Kesme aktaran basit kiriş-kiriş birleşimleri-10 KİRİŞ-KOLON BİRLEŞİMLERİNİN SINIFLANDIRILMASI Rijitlikleri bakımından sınıflandırma (EUROCODE-3): 1- Mafsallı birleşimler: Bu tür birleşimlerde elemanlar arasında moment aktarımı olmadığı düşünülür; diğer bir deyişle kiriş rahatça dönebilmektedir diye kabul edilmektedir. 2- Rijit birleşimler: Bu tür birleşimlerde birleşim bölgesinde etkiyen moment elemanlara rijitlikleri ile orantılı olarak dağıtılır; yani kiriş ve kolon arasındaki dik açının hiç bozulmadığı kabul edilir. 3- Yarı-Rijit birleşimler: İlk iki gruba girmeyen; bir miktar dönerken, bir miktar da moment aktardığı dikkate alınan birleşim tipleridir. 6

7 KİRİŞ-KOLON BİRLEŞİMLERİNİN SINIFLANDIRILMASI Kesme aktaran basit kiriş-kolon birleşimleri-1 7

8 Kesme aktaran basit kiriş-kolon birleşimleri-2 Kesme aktaran basit kiriş-kolon birleşimleri-3 Kesme aktaran basit birleşim: Gövde köşebentli ve tamamen kaynaklı olarak teşkil edilmiş (Simple Shear Connection: All welded double-angle) KİRİŞ-KOLON GÖVDESİ KİRİŞ BAĞLANTI KORNİYERİ KOLON 8

9 Kesme aktaran basit kiriş-kolon birleşimleri-4 Kesme aktaran basit birleşim: Rijitleştirilmemiş başlık köşebentli ve bulonlu olarak teşkil edilmiş (Simple Shear Connection: Bolted unstiffened seat) KİRİŞ-KOLON BAŞLIĞI Rijitleştirilmemiş kolon gövde paneli Asıl kesme kuvvetini aktaracak olan köşebent, montaj esnasında da kolaylık sağlayan ve kirişin üstüne oturduğu alt başlık köşebentidir, diğer köşebent ise kirişin çerçeve düzlemi dışına yapacağı deformasyona engel olmak için kullanılır. Alt başlık köşebentinin et kalınlığı mevcut kesme kuvvetini aktarabilecek kadar kalın olmalı, öte yandan birleşimin ideal mafsala yakın davranabilmesi yani dönebilmesi için ise çok da kalın olmamalıdır. Köşebentlerin kolona bağlantısı kaynakla da oluşturulabilir, bu durumda alt başlık köşebenti kaynak dikişleri düşey çekilmeli, üst başlık köşebenti dikişleri ise dönmeyi engellememek için yatay çekilmelidir. Köşebentin kirişe bağlantısı için (burada olduğu gibi kaynaklı olması halinde) böyle bir sınırlandırma yoktur. Kesme aktaran basit kiriş-kolon birleşimleri-5 Kesme aktaran basit birleşim: Rijitleştirilmemiş başlık köşebentli ve bulonlu olarak teşkil edilmiş (Simple Shear Connection: Bolted unstiffened seat) KİRİŞ-KOLON GÖVDESİ Bu örneğin bir öncekinden farkı, kirişin çerçeve düzlemi dışına yapacağı deformasyona engel olmak için kullanılan stabilite sağlayan köşebentin kiriş üst başlığı yerine, tek taraflı olarak kiriş gövdesine monte edilmiş olmasıdır. Eğer burada olduğu gibi doğrudan kolon gövdesine bağlantı yapılırsa, köşebent rijitleştirilmemiş kabul edilir. Ayrıca dengeleyici korniyeri kolona bağlayan dikişlerin yatay, alt başlık korniyeri kolona bağlayan dikişlerin de düşey çekilmiş olması gerekir. Kolona bağlantılar bulonlu da yapılabilir. 9

10 Yarı Rijit Birleşim Örnekleri PR Moment Connection Wind Only A double angle simple connection transfers vertical shear forces while top and bottom flange plates resist moment forces produced by wind Note that the size of the flange plate is relatively small in comparison to the beam flange Top and Bottom Angle with Shear End Plate Connection Angles are bolted or welded to the top and bottom flanges of the supported member and to the supporting column A shear end plate on the web is used to transfer vertical shear forces Kiriş-kolon birleşimleri _ Genel 1994 Northridge Depreminden sonra, rijit çelik çerçeve kiriş-kolon birleşimlerinin son derece kötü performans göstermesi nedeniyle FEMA-SAC projesi gerçekleştirilmiştir. Bu geniş kapsamlı ve bütçeli projede takip eden kısımda sunulan birleşim tiplerinin süneklik düzeylerinin yeterli olduğu deneylerle ispatlanmıştır. Türk Deprem Yönetmeliği ne de giren bu birleşim tiplerinin 1. ve 2. derece deprem bölgelerinde kullanılması çelik binaların şiddetli deprem yükleri etkisinde performansları açısından gereklidir. Geri kalan deprem bölgelerinde de isteğe bağlı kullanılabilir. Öte yandan, başka birleşim tipleri kullanılacaksa, bunların dönme kapasitelerinin mutlaka deneylerle ispatlanması gerekmektedir. Ayrıca, 1. ve 2. derece deprem bölgelerinde yarı-rijit birleşimler genellikle tercih edilmemektedir. 10

11 Tam dayanımlı, kaynaklı süneklik düzeyi yüksek birleşimler-1 (FEMA 350/deneylerle sınanmış) Tam dayanımlı, kaynaklı, süneklik düzeyi yüksek birleşimler-1 (FEMA 350/deneylerle sınanmış) 11

12 Tam dayanımlı, kaynaklı, süneklik düzeyi yüksek birleşimler-3 (FEMA 350/deneylerle sınanmış) Tam dayanımlı, kaynaklı, süneklik düzeyi yüksek birleşimler-4 (FEMA 350/deneylerle sınanmış) 12

13 Tam dayanımlı, bulonlu, süneklik düzeyi yüksek birleşimler-1 (FEMA 350/deneylerle sınanmış) Tam dayanımlı, bulonlu, süneklik düzeyi yüksek birleşimler-2 (FEMA 350/deneylerle sınanmış) 13

14 Tam dayanımlı, bulonlu, süneklik düzeyi yüksek birleşimler-3 (FEMA 350/deneylerle sınanmış) Tam veya kısmi dayanımlı, bulonlu, süneklik düzeyi yüksek birleşimler-4 (FEMA 350/deneylerle sınanmış) 14

15 Rijit kiriş-kiriş birleşimi=kiriş EKİ Rijit kolon-kolon birleşimi=kolon EKİ 15