BASINÇ ÇUBUKLARI. Yapısal çelik elemanlarının, eğilme momenti olmaksızın sadece eksenel basınç kuvveti altında olduğu durumlar vardır.

Transkript

1 BASINÇ ÇUBUKLARI

2 BASINÇ ÇUBUKLARI Yapısal çelik elemanlarının, eğilme momenti olmaksızın sadece eksenel basınç kuvveti altında olduğu durumlar vardır. Kafes sistemlerdeki basınç elemanları, yapılardaki bazı kolonlar gibi. Geniş başlıklı I profiller, boru veya kutu profiller ve yapma profiller basınç elemanı tasarımında kullanılan kesitlerdir. Kafes sistemlerde ise tek başına veya sırt sırta iki köşebent, T kesitli profiller, kutu veya boru kesitli profiller kullanılır.

3 BASINÇ ÇUBUKLARI- BURKULMA Basınç çubuklarının emniyet yüklerinin saptanmasında burkulma olayı esas olduğundan, bir stabilite (kararlılık) problemi söz konusudur. Çelik yapılarda stabilite halleri genel olarak; 1. Eğilme Burkulması : Eksenel basınç kuvvetinden olusur 2. Yanal (burulmalı) burkulma : Eğilme momentinden olusur 3. Lokal burkulma (Burusma) : Eğilme momentinden olusur

4 1. EGİLME BURKULMASI

5 2. YANAL BURKULMA

6 3. LOKAL BURKULMA

7 EĞİLME BURKULMASI ( EULER) Basınç kuvvetine maruz çubuklarda karsılasılan stabilite hali eğilme burkulması sınıfına girmektedir. Hook Kanuna uyan malzemeye sahip prizmatik bir çubuk için ideal eğilme burkulması yükü Euler formülü ile asağıdaki gibi ifade edilmektedir. Euler burkulma gerilmesi narinliğe ( λ ) bağlı olarak asağıdaki gibi ifade edililebilir.

8 Burkulma boyları, çubukların sınır (uç) kosullarına bağlı olarak belirlenmektedir. Asağıdaki tabloda bazı sınır kosulları için burkulma değerleri tablosu verilmistir (TS 648). Bunların dısındaki (örneğin çerçevelerdeki kolonlarda) sınır kosullarına sahip basınç çubuklarda burkulma boyları için özel olarak hazırlanmıs Nomogramlardan yararlanılır (TS 648).

9 Burkulma Katsayıları (W) Yöntemiyle Basınç Çubukları Tasarımı Basınç çubuklarının tasarımı, narinliğe göre sürekli değisen basınç emniyet gerilmeleri ile yapılmak yerine; ile ifade edilen burkulma Katsayılarından yararlanılarak, fiktif bir gerilme değeri ile de yapılabilir. Böylece, narinlik değerine bağlı olarak ilgili tablolardan (TS 648) w değerleri alınır ve sabit bir emniyet gerilmesine göre tasarım yapılabilir.

10

11 TEK PARÇALI BASINÇ ÇUBUKLARI Basınç çubukları enkesit özellikleri ve hesaplanma esaslarına bağlı olarak iki ana gruba ayrılırlar: Tek parçalı veya enkesitini oluşturan parçaları çubuk boyunca birbirlerine sürekli olarak birleştirilmiş basınç çubukları Bu gruba giren basınç çubukları burkulma katsayıları metodu ile hesaplanır.

12 Enkesiti tek parça olan basınç çubukları Enkesitini oluşturan parçalar birbirlerine çubuk boyunca sürekli olarak birleştirilmiş basınç çubukları

13 TEK PARÇALI BASINÇ ÇUBUKLARI Yanda verilen eksenel basınç yükü ile yüklü iki elemanı düşününüz. Şekil a daki elemanın kesiti sıkışıp parçalanana kadar yük almaya devam eder. Buna KISA KOLON denir. Şekil b deki uzun kolonlarda ise göçme kolonun orta noktasında oluşan BURKULMA ile oluşur. Bu tür kolonlara NARİN KOLON denir. Bu iki sınır durum arasındaki kolonlar ise hem burkulma hem de basınç gerilmeleri etkisiyle göçme moduna ulaşır.

14 Tek Parçalı Basınç Çubuklarının Tasarımı 1. GERİLME KONTROL TÜRÜ PROBLEM X ve Y asal eksenler olmak üzere;

15 Tek Parçalı Basınç Çubuklarının Tasarımı 2. BOYUTLANDIRMA TÜRÜ PROBLEM Bir denklem ve iki bilinmeyen var. 1. Genel Yöntem : F = (1,5 2)Fo hesaplanır. Profil seçilir. Gerilme kontrolu türü problemdeki adımlar burada da tekrarlanır. 2. Domke Yöntemi : Profil türü önceden belli. hesaplanır. Tablodan profil seçilir. Fo, İo bulunur, ve hesaplanır.

16

17 Tek Parçalı Basınç Çubuklarının Tasarımı 3. GÜVENLE TAŞINABİLEN KUVVET HESABI Gerilme kontrolu türü probleme benzer durum burada da söz konusudur. λmax ve ω bulunduktan sonra ;

18 UYGULAMA - 1 Enkesiti UPN300 olan bir basınç çubuğunun sistem seması görülmektedir. Çubuğun emniyetle aktarabileceği basınç kuvvetini bulunuz. Yükleme : EY, Malzeme : St 37

19 UYGULAMA -2 Aşağıda verilen basınç çubuğunun tahkikini yapınız.

20

21

22

23 UYGULAMA -3 Yandaki sistemde verilen yükleme için basınç çubugunu IPE profilinden teskil ediniz.

24