4. KAYNAKLI BİLŞİML Anı va bnzr alaşımlı mtallrin ısı tkisi altında birlştirilmsin kanak dnir. B birlştirm sırasında, bazı kanak öntmlrind anı va bnzr alaşımlı ilav bir mtal (kanak tli, kanak lktrod) kllanılır, bazılarında is ilav mtal kllanılmaz. Kanaklama işlmi sırasında glanan tknik bakımından çşitli kanaklama öntmlri blnmaktadır. Kanak işlminin blona gör bazı avantajları vardır. Kanaklı bir birlşim gnllikl daha basit bir şkl sahiptir v dlik açılmasına grk dlmaz (bazı drmlarda kanak işlminin grçklştirilmsi için parçaların sabitlnmsi açısından montaj dliklri v blonları kllanmak grkbilir). Blon kllanılarak karmaşık bir biçimd grçklştiriln bir bağlantı kanak kllanıldığında basit bir şkild olştrlabilir. Aradaki fark Şkil 4.1 d vriln dol gövdli apma kirişt görülbilir. Şkild vriln kirişt başlık lvhalarını gövd lvhasına bağlamak için kornirlr kllanılmıştır. Şkildki gibi başlık lvhasının kllanılması drmnda bağlantı daha da karışık bir hal almaktadır. Anı bağlantı kanak kllanılarak basit bir biçimd olştrlmştr. Kanağın blona gör dzavantıjı is kanak apımı için kalifi çalışanlara ihtiaç vardır v kanak mansi zor v pahalı olabilmktdir. Şkil 4.1: Bağlantının blonl v kanaklı tşkil dilmsi drm Kalitli kanak atöllr gibi kontrollü ortamlarda daha rahat olştrlabilmktdir. Bir birlşimd kanak v blon brabr blnorsa kanak atöld blon is şantid apılabilir. Şkil 4.2'dki kolon kiriş birlşimi tk lvha kllanılarak grçklştirilmiştir. Lvha, kolon başlığına atöld kanaklanarak şanti gtirilmiştir. Şantid d blonlarla lvha il kiriş gövdsinin bağlantısı apılmıştır. Şkil 4.2: Kanak v blon kllanılan kolon - kiriş bağlantısı Kanaklama için, mtallr a rgim drcsin kadar ısıtılıp sıvı kıvamına gtirilir va kızıl drc kadar ısıtılıp plastik kıvama gtirilir. Bna gör, başlıca iki kanak grb vardır: 1. rgitm kanakları 2. Basınç kanakları Normal çlik apılarda gnllikl rgitm kanağından ararlanıldığından b kanak türü notlarda l alınacaktır. 4.1 rgitm Kanakları sas mtal olarak adlandırılan parçaların kanaklanacak kısımları v kanak mtali olarak adlandırılan ilav alaşım (kanak tli, kanak lktrod) rim drcsin (3000 o C - 6000 o C) kadar ısıtılır v üç parçanın kanaşması sağlanır. B bölgnin soğması il birlşim sağlanmış olr. Kanak için kllanılan kanak mtali d çlik alaşımdan olşr v daanımı birlştiriln parçaların daanımına şit va daha üksktir (ÇYY: Kanak malzmsinin karaktristik akma grilmsi v çkm daanımı, kopmaa karşı gln zama oranı v minimm çntik toklğ dğrlri, sas mtal malzmsinin bnzr dğrlrindn daha az olmaacaktır). Isı kanağı olarak lktrik nrjisi v gaz alvi kllanılır. Bna gör rgitm kanakları iki grba arılır: 1. lktrik arkı kanakları 2. Gaz kanağı Snm-4_v4 1/22
4.1.1 lktrik Arkı Kanakları: ritm ısısı için lktrik arkından ararlanılır. lktrik arkı il kanak için lktrod va kanak tli, lktrod maşası, kanak makinsi, kablo v bağlantı maşası gibi bilşnlr kllanılır. Yagın şkild kllanılan dört tür lktrik arkı kanak öntmi vardır. Bnların bir kısmı sadc atöl koşllarında glanabilirkn, diğrlri is hm atöl hm d şanti koşllarında glanabilir. B kanak öntmlri şöl sıralanabilir: Standart lktrik Arkı Kanağı (lktrod Kanağı) Özlü lktrodl lktrik Arkı Kanağı Gazaltı lktrik Arkı Kanağı Tozaltı lktrik Arkı Kanağı Çlik apılarda ük aktaran kanaklı birlşimlrd hp lktrik kanağından ararlanılır. lktrik arkı kanaklarından n pratik v n çok kllanılanı lktrod kanağıdır. 4.1.1.1 Standart lktrik arkı kanağı (lktrod kanağı): lktrod, maşa v bir kablo il kanak makinsinin (-) ktbna bağlıdır. Kanaklanacak parçalar da bağlantı maşası v bir kablo il kanak makinsinin (+) ktbna bağlıdır. lktrodn c kanaklanacak bölg aklaştırılınca, lktrodn c il kanaklanacak parçalar arasında bir lktrik arkı mdana glir. Arkın doğrdğ üksk ısı (~ 4000 C) tkisil grk parçaların knarları, grks lktrodn c rgim drmna glir. lktrodn cnda olşan mtal damlaları, r çkimi v (-) ktpdan (+) ktpa doğr mdana gln lktron akımı tkisil, parçaların arasındaki kanak drzini doldrr. B srtl, parçaların arasındaki drzd kanak dikişi (kanak kordon) dnn v parçaların birlşimini sağlaan kısım olşmş olr, Şkil 4.3. Kanak dikişinin çkilmsi sırasında, lktrik arkının ltraviol ışınları gözlr için çok zararlı oldğndan, trafa sıçraan kızgın srpintilrin d akıcı tkisi blndğndan kanakçının üzünün siah camlı kanakçı masksil kornması grkir. lktrik akımında voltaj, ortalama (20-30 V), şiddt is (140-200 A) dir. B akımı sağlaan donanımlar, kanak jnratörlri, rdrsörlri v transformatörlri olmak üzr üç türlüdür. Kanağın apımında ararlanılan bir diğr ardımcı lman da lktroddr. lktrod, kanaklanan lmanların malzmsin bnzr alaşımlı mtaldn apılmış, (2 ~ 8) mm çaplı v (30-45) cm bonda silindirik çbklardır. lktrod çbğnn üzri bir sıva tabakasıla kaplanmışsa sıvalı lktrod adını alır, böl bir tabaka oksa çıplak lktrod söz konsdr. Çıplak lktrodların üstlri gnllikl bakır (C) va nikl (Ni) il kaplıdır. Kanak çkilmsi sırasında, kanak bölgsi havadan oksijn v azot kaptığından v çabk soğma mdana gldiğindn, çkilck kanak dikişinin kalitsi v mkavmti düşük olr. Çıplak lktrodlar önmsiz tsbit dikişlri için kllanılabilir. Kvvt aktaran kanak dikişlrinin çkilmsind çıplak lktrod kllanılmamalıdır. Kanak apımı iki türlü grçklştirilir. ll apılan manül kanak tır v çlik apılardaki b kanakta mhakkak sıvalı lktrod kllanılır. Makinala grçklştiriln is otomatik kanak ismini alır, b öntmd çıplak lktrodlardan ararlanılır. Şkil 4.3: Standart lktrod kanağı (rgitm kanağı) göstrimi v olştrlan köş kanak Sıvalı lktrodlarda kllanılan sıva tabakası kanak dikişind, bünnin homojn olmasını sağlar, soğmaı gciktirrk ilav grilmlr doğmasına ngl olr, mkanik özlliklri arttırır v düzgün apımı kolalaştırır. Sıva tabakasını olştran maddlr, sıvalı lktrodların türünü d blirlr. (titandioksit va rtil, asit, bazik, oksit, slülozik v özl) tip di adlandırılan 6 tür lktrod vardır. Sıvalı lktrodlar inc sıvalı v kalın sıvalı lktrodlar olmak üzr iki türlüdür. İnc sıvalı lktrodlarda sıva tabakasının kalınlığı lktrod çapının %20 si kadardır. B lktrodlar, dğişkn zorlamaa v çarpma tkilrin marz kanak dikişlrind kllanılmamalıdır. Kalın sıvalı lktrodlarda is sıva tabakasının kalınlığı lktrod çapının %20 - %75 i kadar olr. Çlik apılar için n lvrişli olan lktrodlar bnlardır. Snm-4_v4 2/22
l il kanak dikişi çkilmsind (lktrod kanağı) dikiş lktrod cn üniform v zigzag olarak harkt ttirmk srtil çkilir. Kalınlığı 6mm olan dikişlr bir sfrd çkilbilir. Daha kalın dikişlr daha fazla saıda çkişl çkilir. Örnğin, Şkil 4.4 t nksiti vriln kalın kanak dikişinin 1, 2,, 9 kısımları çkildiktn sonra, kök kısmı diğr taraftan kanaklanır. Şkil 4.4: Kalın kanak dikişind kanak dikişlrinin çkilm sırası Otomatik kanakta çıplak lktrod kllanıldığından brada, sıva tabakasının grçklştirdiği ararları, a bir toz tabakası (tozaltı kanağı) ada bir püskürtm gaz (gazaltı kanağı) rin gtirir. 4.1.1.2 Özlü lktrodl lktrik arkı kanağı: Özlü tllr sıvalı lktrodların trsüz dilmiş şklidir. Yani lktrodların dış kısmında r alan sıva tabakası maddsi, bnlarda kanak tlinin çkirdğind, başka bir ifadl ksidin mrkzind r alır. B kanak işlminin iki çşidi vardır: 1. k korc gaz grktirmn işlmlr: Bnlarda kllanılan sıva malzmsi, soğrkn kanağın oksid olmasına mani olr, Şkil 4.5. 2. k korc gaz grktirn işlmlr: Bnlar kanak tlinin özünd r alan sıva maddsin ilavtn korc gaz (CO 2 ) grktirirlr, Şkil 4.6. Şkil 4.5: k korc gaz grktirmn özlü lktrodl lktrik arkı kanağı Şkil 4.6: k korc gaz grktirn özlü lktrodl lktrik arkı kanağı Bnlardan sadc ilki şanti glamaları için kllanılabilir. Özlü tllrl apılan b kanak türlri özllikl çok katlı çlik apıların birlşimlrind kllanılırlar v üksk kanak nüfziti sağlarlar. 4.1.1.3 Gazaltı lktrik arkı kanağı: B kanaklama öntmind lktrod, dol ksitli bir kanak tlidir. Korc gaz olarak argon, hlm, CO 2 va b gazların konbinasonları kllanılır, Şkil 4.7. B kanak sonnda gat düzgün v üksk nüfzitli kanak Snm-4_v4 3/22
dikişlri ld dilir. Ancak atöl koşllarında glanabilir, şanti koşllarına gn dğildir. B kanak öntmi, daha çok tmiz malzmnin kanaklanmasına gndr. Sıcak hadd ürünlrin glanacağı zaman b malzmnin kmlanarak tmizlnmsind arar vardır. Şkil 4.7: Gazaltı lktrik arkı kanağı 4.1.1.4 Tozaltı lktrik arkı kanağı: Sabit va gçici atöllrd imal diln apı v köprü sistmlrinin kanağı, b kanak öntmi il tam otomatik olarak apılır, Şkil 4.8. B öntmd kanak toz, lktroddan önc kanak drzin rlştirilir. B şkild olşan ark kanağı toz için gömülü kalır. B kanak öntmi özllikl zn kanak glmaları için gndr (90 cm va daha zn). B öntm, inc v kalın t kalınlıklı çlik profillr için kllanılabilir v üksk kalitli köş, kısmi v tam nüfzitli küt kanak işlmin gndr. Ancak öntm, ata kanak pozisonları için glanabilir (aksi hald toz rind drmaz düşr). Şkil 4.8: Tozaltı lktrik arkı kanağı 4.1.2 Gaz Kanağı: Yüksk ısı gaz alvil sağlanır. Gaz alvi, şalümo dnn bir altin cnda akılır. Şalümoa bir lastik bor il anıcı gaz, diğr bir lastik bor il d oksijn tüpündn oksijn glir. B gazlar karışmış olarak şalümo cndan çıkar v aklaşık 3000 C ısı sağlaan bir alv mdana glir, Şkil 4.9. B mtodla çkiln kanak dikişlrinin mkavmti düşük olacağından normal çlik apılarda, kvvt aktaran dikişlr için b mtod kllanılmaz. Ancak önmsiz tsbit dikişlrind kllanılabilir ada sadc ksm işlmlrind kllanılır. Snm-4_v4 4/22
4.2 Basınç Kanakları Şkil 4.9: Gaz kanağı (otojn kanak) B kanak öntmlrind, parçaların birbirin kanaklanacak kısımları kızıl drc (plastik kıvama) kadar ısıtılıp, basınç va darb glanmak srtil birlşim sağlanır. Hafif çlik apılarda kllanılan "lktrik dirnç kanağı", çlik apılarda kllanılan gan basınç kanağı mtoddr. lktrik dirnç kanağı nokta kanağı v kordon kanağı şklind olr. Nokta (pnkta) kanağı apmak için, inc lvha kısımlar özl kanak makinsinin silindirik v çları ksik koni şklind olan bakır lktrodları arasına gtirilir, Şkil 4.10. lktrodlardan gçiriln lktrik akımının karşılaştığı dirnç sonc, lktrod çları arasında kalan lvha kısımları kızıl drc kadar ısındıktan sonra, lktrodlar aracılığıla basınç kvvti glanır. Bölc lvhalar küçük bir dairsl bölgd birbirlrin kanaklanmış olr. B şkild, mntazam aralıklarla apılan nokta kanakları parçaların birlşimini sağlar. Nokta kanağıla birlştiriln parça saısı üçtn fazla olamaz. Kanak apılmadan önc parçaların birlşim üzlri pas v kirdn tmizlnmiş olmalıdır. Şkil 4.10: Nokta kanak Kordon kanağında bakır çbk lktrodların rin tkrlk şklind lktrodlar kllanılır. Kanaklanacak inc lvhalar üst üst konldktan sonra iki lktrod arasında sabit hızla gçirilir. Bölc lvhalar çizgi şklind bir kanak kordonla birbirin bağlanmış olr. 4.3 Kanak Türlri Yapısal sistmlrd kllanılan kanaklar ük taşıma mkanizması v glama şkillri bakımından gnl olarak üç ana grba arılmaktadır. B kanaklar bir birlşim içrisind birlikt d kllanılabilir. B drmda hr biri için arı hsap apılır. Kanaklar il ilgili tknik şartlar TS N 1090-2 (2008) şartnamsind vrilmiştir. Küt kanaklar Köş kanaklar Dairsl v oval dolg kanaklar Küt kanaklar gnllikl anı düzlmd blnan iki lmanı birlştirn kanaklardır. Ancak, iki farklı düzlmd blnan lmanlarda da küt kanak glaması apılabilir (bkz. Şkil 4.11). Şkil 4.11: Küt kanak dikişlri Snm-4_v4 5/22
İki çlik lman arasındaki açı 60 o -120 o olacak şkild birlştiriln kanaklar köş kanak olarak isimlndirilir. İki lman arasındaki açı 60 o dn küçük olrsa kanaklar kısmi pntrasonl (nüfzitli) küt kanak olarak dğrlndirilir (bkz. Şkil 4.12). Şkil 4.12: Köş kanak dikişlri Dairsl v oval dolg kanaklar; birlşim lmanlarında bırakılan dairsl va oval dliklr dolg apmak srtil birlşim sağlaan kanaklardır. B tür kanakların kllanımı kısıtlıdır. Bindirmli birlşimlrd v çok parçalı apma lmanların birlşimlrind parçaların arılmasını v brklmasını önlmk amacıla kllanılabilir. Arıca mvct knar znlğndan daha fazla miktarda kanak grktiğind kllanılırlar. Yapımında birlştirilck parçalardan bir tansind dairsl ada oval bir dlik açılır v b dlik kanak mtali il doldrlr (bkz. Şkil 4.13). B kanaklarla ilgili glama örnklri Şkil 4.14 t vrilmiştir. Şkil 4.13: Dairsl v oval dolg kanak 4.4 Küt Kanak Hsabı Şkil 4.14: Kanak glamaları Küt kanaklar lvha kalınlıklarına bağlı olarak çşitli şkillrd apılmakta v kanağın birlştiriln lmanlara nüfzitin bağlı olarak iki arılmaktadır. Tam pntrasonl küt kanak : lmanlar tüm kalınlık bonca bağlanır Kısmi pntrasonl küt kanak : lmanların kalınlığının blirli bir kısmı bağlanır Tam pntrasonl küt kanaklar, ilgili şartnam krallarına gn apıldığında daanımları sas mtallrdn fazla oldğ için hsapla doğrlanmasına grk oktr. Ancak sas mtald grkli kontrollr apılmalıdır. Kısmi pntrasonl küt kanakların is hsapla doğrlanması grkmktdir. Snm-4_v4 6/22
Şkil 4.15: Tam v kısmi pntrasonl küt kanaklar Küt kanak için sas mtallrd kanak ağzı adı vriln hazırlık apılır. Kanak ağzı olarak hazırlanan şkillr küt kanak tipini (adını) blirlr. Yagın bazı küt kanak tiplri Şkil 5.16'da göstrilmiştir. Şkil 4.16: Küt kanak çşitlri v projd göstrilimlri 4.4.1 Küt Kanakta tkin Kalınlık, Uznlk v Alan: Küt kanakların tkin alanı, kanak znlğ il tkin kanak kalınlığının çarpımı olarak dikkat alınacaktır. Tam pntrasonl küt kanakların tkin kalınlığı, birlşn parçalardan inc olanının kalınlığına şit alınacaktır (bkz. Şkil 4.17). Kısmi pntrasonl kül kanakların tkin kalınlıkları, kanak konmna v kanak ağzının tipin gör Tablo 4.1 kllanılarak blirlnir. Bna gör, (tkin kanak kalınlığı = kanak ağzı drinliği) va (tkin kanak kalınlığı = kanak ağzı drinliği - 3mm) olmak üzr iki şkild blirlnmktdir. Kalınlıklar Tablo 4.2 d vriln dğrlrdn az olamaz. ğrisl üzli lmanların küt kanakları için kalınlık ÇYY d vriln özl krallar il blirlnir (bkz. Şkil 4.18). Şkil 4.17: Tam pntrasonl küt kanak dikişi kalınlığı a Tablo 4.1: Kısmi pntrasonl küt kanakların tkin kalınlıkları Snm-4_v4 7/22
Tablo 4.2: Kısmi pntrasonl küt kanakların minimm tkin kalınlıkları Şkil 4.18: nksiti ğrisl knarlı küt kanaklar Küt kanakta kanak znlğ L, glanan kanağın znlğna şittir (bkz. Şkil 4.19). 4.5 Köş Kanak Hsabı Şkil 4.19: Küt kanakta tkin znlk Köş kanaklar gnllikl kanak ağzı hazırlığı apılmadan glanır. Şkil 4.20 d göstrildiği gibi iki taraftan va tk taraftan kanak apılabilir. Köş kanak üçgn smbolü il göstrilir. Şkil 4.20: Köş kanak dikişi Proj çizimlrind köş kanak dikişlrinin göstrimlri Şkil 4.21 d göstrilmiştir. Yata bir rfrans çizgisi vardır. B çizginin altında v/va üstünd kanak kalınlığı v znlğ hakkında bilgi vrilir. Ucnda ok blnan ğimli çizgi kanağı göstrir. Köş kanağın simgsi düş knarı solda blnan dik üçgndir. Üçgn rfrans çizgisinin altında r alıorsa köş kanak ğimli okn göstrdiği tarafta çkilck anlamına glir. Üzrind r alıorsa karşı tarafta, hm üzrind hm altında r alıorsa iki tarafta da köş kanak dikişi çkilck anlamına glir. frans çizgisindki nmaralar soldan sağa doğr sırasıla kanak dikişi kalınlığını v kanak dikişi znlğn göstrir (NOT: Şkil 4.21 abancı bir kitaptan alındığı için rakamlar inch cinsindn göstrilmiştir. Ülkmizd mtrik sistm glandığı için rakamlar mm botnda girilcktir). Çizgilrin ksişim noktasındaki halka birlşimin çpçvr kanaklanacağı anlamına glmktdir. k bilgi vrilmk istndiğind rfrans çizgsinin solna bir krk konlr v krğn solna k bilgilr girilir (Şkild 70 k bilgisi girilmiş. harfi lktrod kllanılan kanağı tanımlamakta, 70 rakamı is ksi birimind kanağın çkm grilmsi daanımını göstrmkt). Çizgilrin ksişim noktasındaki barak is kanağın şantid çkilcği anlamına glmktdir. 4.5.1 Köş Kanakta tkin Kalınlık, Uznlk v Alan: Köş kanağında tkin kalınlık a, kanak nksitlrinin için çizildiği düşünüln ikizknar üçgnin ükskliği olarak tanımlanır. b Bna gör Şkil 4.22 d vriln kanak dikişlrind a 0.707b bağıntısı vardır. 2 Snm-4_v4 8/22
Şkil 4.21: Proj çizimlrind köş kanak dikişi göstrimi Şkil 4.22: Köş kanak dikişi kalınlığı a Köş kanakların minimm kalınlıkları Tablo 4.3't vriln koşlları sağlamalıdır. Tablo 4.3: Köş kanaklarının minimm kalınlıkları Kanaklanan lmanın knar kalınlığı t, olmak üzr (bkz. Şkil 4.23) köş kanakların maksimm kalınlığı için aşağıdaki koşllar gözönün alınacaktır. Kanaklanan lmanın knar kalınlığı 6mm va daha inc is 0.7t kalınlığından büük olamaz. Kanaklanan lmanın knar kalınlığı 6mm dn daha kalın is, öngörüln kanak kalınlığının sağlanabilmsi amacıla, 0.7 t 2mm şklind blirlncktir. Şkil 4.23: amax hsabı Köş kanak tkin znlğ L, glanan kanak znlğndan kanak başlangıç v bitiş noktalarının hr biri için kanak kalınlığı a, kadar znlkta kratr kabı çıkarılarak hsaplanır. Arıca glanan znlğa bağlı olarak dğişim göstrir. Şkil 4.24: Kanak dikişinin başlangıç v bitişindki zaıf bölglr L Uglanan kanak znlğ 2 a L150a is L L 150a L400a is L L, 1.2 0.0014 L/ a 1.0 400a L is L 250a Snm-4_v4 9/22 (4.1)
L Kanak znlğ L tkin kanak znlğ a tkin kanak kalınlığı (kanak nksiti için çizilbiln ikizknar üçgnin ükskliği) Azaltma katsaısı Köş kanakların minimm tkin znlğ, kanak kalınlığının 6 katından va 40mm dn az olamaz. B koşln sağlanamadığı drmda, kanağın tkin kalınlığı, kanak znlğnn 1/6 sı olarak gözönün alınacaktır. Köş kanakların glaması il ilgili bazı konstrüktif krallar blnmaktadır. Bnların bir kısmı Şkil 4.25 t vrilmiştir. Lamadan tşkil diln bir çlik çkm lmanın ç birlşimind sadc bona doğrltda köş kanaklar kllanılması halind, b kanakların hr birinin znlğ kanaklar arası dik zaklıktan daha küçük olamaz. Çkm kvvti tkisindki bir lman üzrin bağlanan başka bir lmanın ç birlşimi için kllanılacak köş kanaklar, çkm tkisindki lman knarından kanak kalınlığının n az 1.5 katı kadar grid sonlandırılacaktır. Mafsallı bağlantıların tşkilind kllanılan lmanların, ç dönüşlri apılarak glanan köş kanaklarının dönüş znlkları, kanak kalınlığının 5 katını v knar znlğn arısını aşamaz. Anı düzlmin farklı üzlrin glanan köş kanaklar birbirlril birlştirilmck şkild lman köş bölglrind sonlandırılmalıdır. Şkil 4.25: Köş kanak dikişlrind lması grkli konstrüktif krallar Bindirmli birlşimlrd, bindirm znlğ, birlşn lmanların inc olanının kalınlığının 5 katından v 25 mm'dn küçük olamaz. Sadc nin doğrltda (kvvt ksnin dik) köş kanakların kllanılacağı ksnl çkm kvvti tkisindki lvhaların v lamaların bindirmli birlşimlrind hr iki bindirm c da nin doğrltda köş kanakla bağlanacaktır (bkz. Şkil 4.26). Şkil 4.26: Minimm bindirm znlğ Bir köş kanağın tkin alanı, kanak tkin znlğ il tkin kalınlığı çarpılarak ld dilcktir. Birlşimdki tüm kanak znlkları için arı arı hsaplanıp toplanır. A w Kanak tkin alanı A a L (4.2) w Snm-4_v4 10/22
4.6 Kanaklı Birlşimlrin Daanımı Kanaklı birlşimlrin tasarım daanımı n, sas mtalin çkm v kama tkisind kırılma sınır drmları il kanak mtalinin kırılma sınır drmna gör hsaplanan dğrlrin küçüğü olarak alınacaktır. Kanakların kama grilmsi daanımı zaıftır v gnllikl ükün doğrltsna bakılmaksızın kamadan dolaı kırıldıkları varsaılır (bkz Şkil 4.27). Şkil 4.27: Kanakta kama grilmlrinin tkisil olşan kırılma üzi sas mtal karaktristik daanımı v kanak mtali karaktristik daanımı sırasıla dnklm (4.3) v dnklm (4.4) kllanılarak hsaplanacaktır. nbm sas mtal karaktristik daanımı nw Kanak mtali karaktristik daanımı F nbm sas mtal karaktristik grilmsi F nw Kanak mtali karaktristik grilmsi A Kanak znlğ bonca sas mtal üz alanı BM nbm FnBM ABM (4.3) nw Fnw Aw (4.4) Kanak mtali daanımları TS N ISO 2560 da vrilmktdir. İlgili dğrlr Tablo 4.4 t snlmaktadır., FnBM, Fnw dğrlri Tablo 4.5 t vrilmktdir. Tablo 4.5 t vriln rfranslar ÇYY n vrilmktdir. Tablo 4.4: Kanak Mtallri için Mkavmt özlliklri F Kanak mtali karaktristik çkm daanımı Köş kanakların karaktristik grilmsi F nw, köş kanakların bona ksnlrinin kvvt doğrltsla aptığı açı gözönün alınmaksızın, Tablo 4.5 tn alınır. Köş kanakların bona ksnlrinin kvvt doğrltsla aptığı açı gözönün alındığında is kanakların mvct daanımları n, 0.75 alınarak aşağıda tanımlanan şkild hsaplanır. Ağırlık mrkzindn gçn ksnl ük tkisindki, birbirin parall va anı ksn üzrindki üniform kalınlıklı köş kanak grbnn karaktristik daanımı dnklm (4.5) kllanılarak hsaplanır (bkz. Şkil 4.28). F A nw nw w 1.5 Fnw 0.60F 1.0 0.50sin (4.5) Snm-4_v4 11/22
Şkil 4.28: Dnklm (4.5) t kllanılan açısının tanımı Kanak bona ksni il ük doğrltsnn olştrdğ açı (drc) Ağırlık mrkzindn gçn ksnl ük tkisindki, ksnin parall v ksnin dik ük tkisindki köş kanaklardan olşan üniform kalınlıklı kanak grbnn karaktristik daanımı, dnklm (4.6) v dnklm (4.7) il hsaplanan dğrlrin büüğün şit alınacaktır. nw nwl nwt (4.6) 0.85 1.5 (4.7) nw nwl nwt nwl ksnin parall ük tkisindki köş kanakların toplam karaktristik daanımı ksnin dik ük tkisindki köş kanakların toplam karaktristik daanımı nwt nwl v nwt, köş kanakların bona ksnlrinin kvvt doğrltsla aptığı açı gözönün alınmaksızın hsaplanan toplam karaktristik daanımlardır (bkz. Şkil 4.29). Şkil 4.29: Dnklm (4.6), (4.7) d kllanılan sas mtalin kama tkisindki kırılma drmları Şkil 4.30 da göstrilmktdir. nwl v nwt nin şkil üzrind göstrimi Şkil 4.30: sas mtalin kama tkisindki kırılma drmları Snm-4_v4 12/22
Tablo 4.5: Kanaklı Birlşimlrin (YDKT) va (GKT) saslarına Gör Tasarım v Güvnli Daanımları 4.7 Kanaklarla İlgili Örnklr Örnk 4.1: Şkil 4.31 d vriln kanaklı birlşimd: a) Birlşimd tam pntrasonl küt kanak (1/2 V) kllanılması halind birlşimin tasarım daanımını blirliniz. b) Birlşimd a 5mm kalınlığında kısmi pntrasonl küt kanak (1/2 V) kllanılması halind birlşimin tasarım daanımını blirliniz. c) Birlşimd çift taraflı a 5mm kalınlığında köş kanak kllanılması halind birlşimin tasarım daanımını blirliniz. Snm-4_v4 13/22
Şkil 4.31: Örnk 4.1 d vriln kanaklı birlşim Vrilnlr: Yapı lmanları için S235 F 235MPa, F 360MPa (Tablo 2.4 [2.1A]) Kanak mtali: 5518 - N3 F 550MPa (Tablo 4.4) IP O 240 t 10.8mm (profil tablosndan alındı) f Çözüm: Yöntmlikt blirtildiği gibi kanağın daanımı ( F 550MPa ), sas mtalin daanımından ( F 360MPa ) daha fazladır. a) Tam pntrasonl küt kanak drm için çözüm: F F oldğndan sas mtal kopma sınır drm kritiktir. Kanağın kontrol dilmsin grk oktr. Bna gör sas mtal (düğüm lvhası) karaktristik daanımı: n Tasarım daanımı: 3 200 10 360 10 720kN d,1 n 0.75720 540kN ( katsaısı çkm çbkları için daanım katsaısıdır. Çkm çbkları Snm-5 t inclncktir.) b) Kısmi pntrasonl küt kanak drm ( a 5mm ) min 6 t min 10, 10.8 10 13 oldğndan amin 5mm a 5mm gn (Tablo 4.2 [13.3]) A al 5200 1000mm w Kanak mtalinin karaktristik çkm grilmsi daanımı: 2 Fnw 0.60F 0.60550 330MPa (Tablo 4.5 [13.5], kısmi nüfzitli küt kanak - kanak ksnin dik çkm - aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaakanak mtali) 3 d,2 nw 0.80330100010 264kN (Tablo 4.5 [13.5], kısmi nüfzitli küt kanak - kanak ksnin dik çkm - aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaakanak mtali için katsaısı) c) Çift taraflı köş kanak drm ( a 5mm ) Minimm kanak kalınlığının kontrolü: min 6 t min 10, 10.8 10 13 oldğndan amin 3.5mm a 5mm gn (Tablo 4.3 [13.4]) Maksimm kanak kalınlığının kontrolü: 6 t 10mm tkin kanak bo: oldğndan amax 0.7 t2 0.7 10 2 5.6mm a 5mm gn (Şkil 4.23) L200 2a 200 2 5 190mm (kanak dikişi iki çta da köş dönmüor) L190mm 150a 1505 750mm oldğndan L L 190mm (Dnklm 4.1) Snm-4_v4 14/22
tkin kanak alanı: A a L 2 w 2 2 5190 1900mm (2 tan kanak dikişi oldğndan iki il çarptık) Kanak mtali karaktristik grilmsi: 1.5 Fnw 0.60550 10.5sin 90 3301.5 495MPa (Dnklm 4.5 [13.4]) (kvvtin tsir çizgisi, kanak dikişi ksni aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaail 90 o lik açı apmakta) Kanak mtalinin karaktristik çkm daanımı: 3 nw 190049510 940.50kN (Dnklm 4.5 [13.3]) Köş kanak mtali için tasarım daanımı: d,3 nw 0.75940.5 705.37kN (Tablo 4.5 [13.5], köş kanak - ksm - kanak mtali için katsaısı) Köş kanak dikişind sas mtal kontrolü apılmamıştır (Çkm çbkları Snm-4 t inclncktir). Örnk 4.2: Şkil 4.32'd kanaklı bir birlşim ait dta rsmi vrilmiştir. Çkm lmanı için grkli daanım blirlnmiştir. Bna gör köş kanak kllanarak birlşim için grkli kanak kalınlığını v znlğn blirliniz. 350kN olarak Şkil 4.32: Örnk 4.2 d vriln kanaklı birlşim Vrilnlr: sas mtallr S355 F 355MPa, F 510MPa (Tablo 2.4 [2.1A]) Çözüm: Yöntmlikt kanağın daanımının n az sas mtalin daanımı ( F 510MPa ) kadar olması grktiği blirtilmktdir. Tablo 4.4 inclndiğind F F olan kanak mtallri 5516 v 5518 sınıfındakilrdir. B ndnl kanak mtali olarak 5518 - N3 sçilmiştir (5516 - N3 ada 5516-3N3 sınıfı kanak mtali d kllanabilirdik). Dolaısı il F 550MPa Kanak kalınlığının sçimi: t tmin 8mm 6t 8 13 oldğndan amin 3.5mm (Tablo 4.3 [13.4]) 6 t 8mm oldğndan a t max 0.7 2 0.7 8 2 4.2mm a 4mm sçilmiştir ( amin 3.5mm a 4mm amax 4.2mm ) Köş kanak dikişlri ksm çalışmaktadır. Bna gör 0.75 (Tablo 4.5 [13.5], köş kanak - ksm - kanak mtali) Fnw 0.60F 0.60550 330MPa Aw 4aL 44L A F Dnklm 4.5 13.3, 13.4 L L nw w nw 3 3 35010 (nwton birimin çvirmk için 10 il çarpıldı) d nw 0.7516 330 88.4mm L 90mm olarak sçilmiştir. tkin kanak znlğ kontrolü: Snm-4_v4 15/22
L 90mm 150a 1504 600mm gndr L,min max(40mm, 6a 24mm) 40mm L 90mm gndr Uglanacak kanak znlğ L L 2a 9024 98mm. Olştrlan birlşimin dtaı Şkil 4.33 t vrilmiştir. Şkil 4.33: Örnk 4.2 nin çözümü soncnda ld diln kanaklı birlşim dtaı Örnk 4.3: Şkil 4.34'd göstriln 2 adt 10mm kalınlığında arık lvhadan olşan çkm lmanı (S275), in 10mm kalınlığındaki düğüm lvhasına (S275) çpçvr köş kanaklarla birlşmiştir. Uç birlşimindki kanaklarda grkli kontrollri apınız. Şkil 4.34: Örnk 4.3 t vriln kanaklı birlşim Vrilnlr: Yapı lmanları için S275 F 275MPa, F 430MPa (Tablo 2.4 [2.1A]) Kanak mtali: F 490MPa Çözüm: Kanak kalınlığının v znlklarının kontrolü: t t min min 10mm, 10mm 10mm 6t 10 13 oldğndan amin 3.5mm a 4mm gn (Tablo 4.2 [13.3]) 6 t 10mm oldğndan amax 0.7 t2 0.7 10 2 5.6mm a 4mm gn (Şkil 4.23) L1 100 a 100 14 96mm (kanak dikişi bir çta köşi dönüor) L1 96mm 150a 1504 600mm oldğndan L 1 L1 96mm (Dnklm 4.1) L1 96mm max 6a 6 4 24mm, 40mm 40mm oldğndan gn L2 75 0a 75mm (ata kanak dikişi iki çta köşi dönüor) L2 75mm 150a 1504 600mm oldğndan L 2 L2 75mm (Dnklm 4.1) L2 75mm max 6a 64 24mm, 40mm 40mm oldğndan gn Snm-4_v4 16/22
Köş kanak dikişlri için kama sınır drm gçrlidir (Tablo 4.5 [13.5]). Bna gör 0.75 (Tablo 4.5 [13.5], köş kanak - ksm - kanak mtali) F nw nwl nwt 0.60F 0.60490 294MPa 3 294 4 96 4 10 451.58kN 3 294 4 75 2 10 176.4kN 451.58 176.4 627.98kN nw,1 nwl nwt 0.85 1.5 0.85451.58 1.5176.4 648.44kN nw,2 nwl nwt max, 648.44kN nw nw,1 nw,2 (Dnklm 4.6, 4.7 [13.5, 13.6]) Kanak daanımının kontrolü: 300kN 0.75648.44 486.33kN d nw Örnk 4.4: (ÇYUK - 13.1) Şkil 4.35'd dtaı vriln Lvha 18 150 v Lvha 20 150 nksitli lmanların küt kanaklı k birlşimi sabit v harktli üklr altında sırasıla, PG 100kN v PQ 250kN ksnl çkm kvvti tkisinddir. Kanak glamasında, kanağın başlatıldığı v sonlandırıldığı ardımcı lvhalar (başlangıç v bitiş lvhaları) kllanılmıştır. k tşkilind a) tam pntrasonl küt kanak kllanılması b) kanak ağzı şkli V 60 o v drinliği 9mm olan kısmi pntrasonl küt kanak kllanılması drmnda birlşimin daanımını blirliniz. Şkil 4.35: Örnk 4.4 t vriln küt kanaklı birlşim Vrilnlr: sas mtallr için S275 F 275MPa, F 430MPa (Tablo 2.4 [2.1A]) Lvha 18150 için t 18mm, b 150mm Lvha 20150 için t 20mm, b 150mm Kanak mtali için: F 480MPa Örtülü lktrot il lktrik ark kanağı, V 60 o düz kanak Çözüm: Yöntmlikt blirtildiği gibi kanağın daanımı ( F 480MPa ), sas mtalin daanımından ( F 430MPa ) daha fazladır. a) Tam pntrasonl küt kanak kllanılması drmnda: Tam pntrasonl küt kanağın tkin kalınlığı, min 18mm, 20mm a 18mm (Bölüm 4.4.1 [13.2.1.1]) Tam pntrasonl küt kanaklı birlşimin karaktristik daanımı: Tablo 4.5 tn sas mtal daanımının blirlici oldğ tspit dildi. n1 g d1 n2 d 2 d d1 d2 F A 3 275 18 150 10 742.5kN 0.90 742.5 668.25kN F A 3 430 18 150 10 1161kN 0.751161870.75kN min, 668.25kN [Bölüm 13.4.1]) 1.2 100 1.6250 520kN 668.25kN d Snm-4_v4 17/22
b) Kısmi pntrasonl küt kanak kllanılması drmnda: tkin kalınlık kanak ağzı drinliğin şit olacaktır a 9mm (Tablo 4.1 [13.1], örtülü lktrod - düz, ata 60 o V) 13 t 18 19 oldğndan amin 6mm a 9mm gn (Tablo 4.2 [13.3]) Kısmi pntrasonl küt kanaklı birlşimin karaktristik daanımı: (Tablo 4.5 [13.5], kısmi pntrasonl küt kanak - ksm ksnin dik çkm - kanak mtali v sas mtal) nw Fnw Aw Fnw 0.60 F 0.60 480 288MPa 2 Aw 9 150 1350mm 3 288135010 388.80kN nw sas mtal karaktristik çkm kvvti daanımı, 3 nbm nbm FnBM ABM FnBM F ABM A 430 9 150 10 580.50kN nbm Daanımların kontrolü: 1.2 100 1.6250 520kN d1 nw 0.80388.80 311.04kN d2 nbm 0.75580.50 435.38kN d min d1, d2311.04kn 520kN 311.04kN Daanım tkin kvvti karşılamada trsiz. d Örnk 4.5: (ÇYUK - 13.5) Şkil 4.36'da dtaı vriln köş kanaklı birlşimin düğüm noktası lvhası, sabit v harktli üklr altında sırasıla, P 300kN v P 750kN ksnl çkm kvvti tkisinddir. Birlşimin tasarım daanımını kontrol diniz. G Q Şkil 4.36: Örnk 4.5 t vriln köş kanaklı birlşim Vrilnlr: sas mtallr için S355 F 355MPa, F 510MPa (Tablo 2.4 [2.1A]) Lvha 10720 için t 10mm, d 720mm Kanak mtali için: F 550MPa Çözüm: Yöntmlikt blirtildiği gibi kanağın daanımı ( F 550MPa ), sas mtalin daanımından ( F 510MPa ) daha fazladır. Köş kanağın tkin kalınlığının v znlğnn kontrolü: min 10mm, 18mm t 10mm 6t 10 13 oldğndan amin 3.5mm a 5mm gn (Tablo 4.2 [13.3]) Snm-4_v4 18/22
6 t 10mm oldğndan amax 0.7 t2 0.7 10 2 5.6mm a 5mm gn (Şkil 4.23) L720 2 a 720 2 5 710mm (kanak dikişlri köşi dönmüor) L710mm 150a 1505 750mm oldğndan L 1 L 710mm (Dnklm 4.1) L710mm max 6a 6 5 30mm, 40mm 40mm oldğndan gn Kanak mtalinin daanımı (Dnklm 4.5 [13.3, 13.4]): F nw nw 0.5 o 0.60 550 1.0 0.5 sin 60 462.98MPa 462.982 5710 3287.30kN Kanak mtalinin tasarım daanımının kontrolü: 1.2 300 1.6750 1560kN d 0.753287.30 2465.48kN 1560kN 2465.48kN d Kanağın daanımı tkin kvvti karşılamaa trlidir. Örnk 4.6: Şkil 4.37'd dtaı vriln 15mm kalınlığında barak lvhasını (S275), H 300 A (S275) profilindn kolona birlştirn kanakların daanım kontrolünü apınız. Şkil 4.37: Örnk 4.6 da vriln köş kanaklı birlşim Vrilnlr: sas mtallr için S275 F 275MPa, F 430MPa (Tablo 2.4 [2.1A]) Kanak mtali için: F 480MPa Çözüm: Kanak dikişlrinin tkili kalınlık v znlk kontrollri öncki örnklrd trinc apıldığı için öğrnci bırakılmıştır. (x - x) ksnin parall ata dikişlrd tkin znlk: L1 240 5 235mm ( - ) ksnin parall ata dikişlrd tkin znlk: L2 300mm (1-1) rfrans ksnin gör köş kanak dikişi grbnn ağırlık mrkzinin hsabı: x G 2 5235 235 / 2 5300 5 / 2 5 2 235 300 70.75mm Snm-4_v4 19/22
Kanak dikişlrinin b ağırlık mrkzin gör toplam atalt momntinin hsabı: I I wx w 2 3 300 5 300 4 4 2 5235 5 6590 10 mm 2 2 12 2 3 2 235 235 5 2 5235 70.75 5 530070.75 240010 mm 2 12 2 Kanak dikişlrinin ağırlık mrkzin gör polar atalt momnti: w wx w 4 4 4 6590 2400 10 8990 10 mm J I I Yükün kanak topllğnn ağırlık mrkzin taşınması: M 75 500 70.75 32194kNmm G M M Kanak dikişlrinin n lvrişsiz A noktasına gln grilmlrin v grilm bilşksinin hsabı (NOT: Aşağıda f x v f dğrlri M d hsaplanırkn Örnk 3.6 da vriln fv formülü il Şkil 3.23 d vriln üçgnlrin bnzrliği bağıntısı kllanıldı): J f f f M x M P 3 32194 10 300 5 4 54.6MPa 899010 2 2 3 32194 10 4 235 70.7558.8MPa 899010 3 P 7510 19.5MPa A 5 2 235 300 w A noktasındaki kanağa tkin grilmlrin bilşksi: M M P 2 2 2 2 r x f f f f 54.6 58.8 19.5 95.5MPa Kanak daanımının inclnmsi: Kanak daanımı inclnirkn kvvt rin grilm kllanılması b örnk için daha gn olmaktadır (Tablo 4.5 [13.5]). Bna gör 0.75 (Tablo 4.5 [13.5], köş kanak - ksm - kanak mtali). F dw 0.75 0.60480 216MPa f 95.5MPa Kanağın daanımı tkin kvvti karşılamaa trlidir. r 4 4 Örnk 4.7: Şkil 4.37'd dtaı vriln H 300 A (S275) profilindn kirişin H 400 B (S275) kolonna ç birlşimind köş kanakların daanımını kontrol diniz. Şkil 4.38: Örnk 4.7 d vriln köş kanaklı kzantrik üklm tkisindki birlşim Vrilnlr: sas mtallr için S275 F 275MPa, F 430MPa (Tablo 2.4 [2.1A]) Snm-4_v4 20/22
Kanak mtali için: F 480MPa H 300 A için: d 290mm, b300mm, t 8.5mm, t 14mm (dğrlr profil tablosndan alındı) H 400 B için: b300mm, t f 24mm (dğrlr profil tablosndan alındı) w f Çözüm: Kanak dikişlrinin tkili kalınlık v znlk kontrollri öncki örnklrd trinc apıldığı için öğrnci bırakılmıştır. Toplam tkin kanak dikişi alanının v kanak dikişlrinin kirişin kvvtli ksnin gör toplam atalt momntinin hsabı: w w 2 Aw,1 7 280 2 7 2 3724mm 2 Aw,2 7 105 2 7 4 2548mm 2 Aw,3 4 205 2 4 2 1576mm 2 A 3724 + 2548 + 1576 = 7848mm I 2 2 3 290 290 197 3724 2548 14 4 2 12712 10 mm 2 2 12 4 4 Köş kanaklarda güvnli daanım grilmsi (Tablo 4.5 [13.5], köş kanak - ksm - kanak mtali): F 0.75 0.60480 216MPa dw Kiriş üst başlığının dışındaki kanak dikişlrin gln grilmlrin hsabı: f x 6 3 M d N 11010 290 5010 131.8MPa Fdw 216MPa I w 4 2 Aw 12712 10 2 7848 Gövd kanak dikişlrinin üst cna (A noktasına) gln grilmlrin v grilm bilşksinin hsabı: f f M L N 11010 197 5010 6 3,3 x 91.6MPa F 4 dw Iw 2 Aw 12712 10 2 7848 3 V 9010 57.1MPa Fdw 216MPa A 1576 w,3 216MPa 2 2 r x 2 2 f f f 91.6 57.1 107.9MPa f 107.9MPa F 216MPa r 4.8 Snm-4 t Kllanılan Simglr dw a tkin kanak kalınlığı (kanak nksiti için çizilbiln ikizknar üçgnin ükskliği) Azaltma katsaısı Kanak bona ksni il ük doğrltsnn olştrdğ açı (drc) A BM Kanak znlğ bonca sas mtal üz alanı A w Kanak tkin alanı F Kanak mtali karaktristik çkm daanımı F nbm sas mtal karaktristik grilmsi F nw Kanak mtali karaktristik grilmsi L Kanak znlğ L tkin kanak znlğ nbm sas mtal karaktristik daanımı nw Kanak mtali karaktristik daanımı nwl ksnin parall ük tkisindki köş kanakların toplam karaktristik daanımı ksnin dik ük tkisindki köş kanakların toplam karaktristik daanımı nwt Snm-4_v4 21/22
4.9 Snm-4 ün Hazırlanmasında Yararlanılan Kanaklar 2016 Yöntmliğin Gör Çözülmüş Çlik Yapılar Uglamaları, Sibl Gürl, Çağlaan Yaınvi, 2017 Çlik Yapıların Tasarım, Hsap v Yapım saslarına Dair Yöntmlik Hakkında Uglama Kılavz, Çvr v Şhircilik Bakanlığı, 2017 Çlik Yapılar I Drs Notları, Kaan Türkr, Balıksir Ünivrsitsi Çlik Yapılar, Hilmi Drn, Çağlaan Yaınvi, 4. baskı, 2012 Stl Dsign, William T. Sgi, 5. Baskı, 2013 Snm-4_v4 22/22