GİRİŞ YAPISAL ÇELİĞİN TARİHÇESİ Demir alaşımı olan çelik malzeme; aşııcı sisemlere kllanılmaa aşlanmasınan güne; arihsel gelişim içine malzeme özelliklerinin, irleşim araçlarının, asarım önemlerinin ve apım ekniklerinin gelişmesine paralel olarak; özellik göseren apılara alernaifsiz ir apı malzemesi olma özelliğini sürürmekeir. Enüsri inaları aşa olmak üzere, üksek apılar, alışveriş merkezleri, havalimanları, enerji nakil kleleri, köprüler v.. ir çok apıa çelik saece mimarların haal gücüle sınırlanırılailecek asarımlara kllanılmakaır. YAPISAL ÇELİK ÜRETİMİ Yapısal çelike kllanılan sanar çelik kesilerin üreimine genel olarak emir üreimi, çelik üreimi, haeleme olmak üzere üç ana aşama izlenir. Demir cevherinin üksek fırınlara kok kömürü ile eriilmesile ham emir ele eilir. Ham emirin içine şekil verileilmesini engelleen orana fosfor, silism ve özellikle karon lnmakaır. Elekrik vea oksijen fırınlarına glanan ısıl işlemler ve ilave elemenlerin eklenmesile elemenler elirlenmiş oranların alına inirilir. Çelik eriiğine eklenen alaşım elemenlerinin aşlıcaları alminm, silikon, manganez, vanaim ve colmim r. Alaşım elemenleri ve mikarlarına göre apısal çelik aanımı elirlenir. Yapısal Çeliğin Kimasal Bileşimi Yapısal çeliğin mekanik özellikleri kaar üreim aşamasına konrol eilen kimasal ileşimi e mühenis için olkça önemliir. Üreim aşamasına elirli oranlara karon, manganez, silikon, fosfor gii elemenlerin çeliğin ileşimine lnması sağlanır. Manganez (Mn): Karon ile enzer olarak aanımı arırır. Çeliğin kanaklanailirlik özelliğini azalmasına karşın, çalamaa karşı aanımını arırır. Silism (Si): Oksijenle kolaca irleşeiliğinen, eoksiason için en ilinen kakı elemeniir. Fosfor (P): Çeliğin aanımını arırır, faka sünekliğini azalır. Özellikle akır ile irlike kllanılığına açık hava koşllarına oraa çıkacak korazona karşı aanımı arırır. Bakır (C): Çeliğin aanımını arırır, faka sünekliği ve kanaklanailirliği üzerine olmsz ekisi varır. Korozon aanımlı çelik üreiminin en önemli kakı elemanıır. Nikel (Ni : Korozon aanımını arırır. Çalama aanımına az a olsa olml kakı sağlar. Sülfür (S): Olmsz ekisi fosfor ile enzer olğnan sınırlı kllanımına izin verilir.
Krom (Cr): Korozon aanımını gelişirmel için genel olarak akır ile irlike kllanılır. Bakır ve vanaim içeren çeliklere aanıma ir mikar arış sağlar. Vanaim (V): Daanımı arır, faka kanaklanailirlik ve çalamaa karşı(noch oghness) aanımını azalır. Molien(Mo): Daanımı arırır, faka çalama hassasieini önemli ölçüe azalır. B olmsz eki iğer elemenlerle engelenerek azalılailir. YAPISAL ÇELİK KESİTLER h h w f f w w f v v v v h h w f f w w f v v v v
YAPISAL ÇELİĞİN KARAKTERİSTİK ÖZELLİKLERİ Tasarıma apısal çeliğin apı mühenisini en fazla ilgileniren karakerisik özellikleri genellikle ek eksenli çekme enelerile elirlenir. Gerilme ve irim zama eğerleri hesaplanarak gerilme-irim zama eğrisi ele eilir: f P A 0 L L Braa, f : eksenel çekme gerilmesi, N/mm A 0 : ükleme öncesi enkesi alanı, mm : eksenel irim zama, mm/mm L : ükleme öncesi es elemana elirlenmiş iki noka arasınaki znlk, mm L : es elemanına elirlenmiş iki noka arasına znlk eğişimi, mm. Günümüze, üreim eknikleri ve kimasal ileşimine ağlı olarak çok çeşili çelik kalieleri üreilmekeir. Ancak, farklı aanımlarına rağmen malzeme avranışı genel olarak enzerir ve avranışı elirleen özeliklerin en önemlileri;. Akma nokası vea akma aanımı,. Çekme aanımı, 3. Gerilme zama karakerisikleri, 4. Elasisie moülü,anjan moülü ve kama moülü, 5. Süneklik, 6. Toklk, 7. Yorlma aanımı, 8. Kanaklanailirlik olarak sıralanailir. 3
Ymşak çelik gerilme- irim zama iagramı Tasarım mühenisinin kllanacağı önemli karakerisik gerilme eğerinen iri akma aanımı olarak isimlenirilerek, F ile göserilir. B karakerisik gerilme eğeri ile irlike, mühenisi ilgileniren iğer önemli gerilme eğeri ise pekleşme ölgesineki epe nokasınaki maksimm gerilme eğeriir. Çekme aanımı olarak isimlenirilen karakerisik gerilme F ile göserilir. Arıca, çeşili göçme sınır rmları için çekme aanımının akma aanımına oranı a çelik malzemenin önemli karakerisik özelliği olarak anımlanmakaır. Çekme eneinen ele eilen gerilme-irim zama eğrisinin incelenmesi çelik malzemenin avranışını anlaailmek için önemliir. 4
Gerilme Elasik ölge Plasik (Elasik olmaan) ölge Ieal elaso-plasik gerilme-irim zama iliskisi A Peklesme neenile akma egerineki aris C Çekme aanimi Kopma aanimi E 0 B Elasik Plasik Peklesme Kalici sekil egisirme Elasik sekil egisirme D F Bon ölgesi olsm ve kirilma (kopma) Sekil egisirme (Birim zama) Yapısal çeliğin gerilme-irim zama iagramınan elirleneilen iğer önemli özelliği ise elasisie moülüür. Elasik ölgee gerilme-şekil eğişirme iagramına gerilmenin irim zamaa oranı ani aşlangıç oğrsnn eğimi elasisie moülü olarak anımlanır ve üm apı çelikleri için anı olan eğer E ile göserilir. gerilm e E zama f AISC 360-0 a elasik ölgee, E 00000 N / mm olarak verilmekeir. Gerilme-irim eformason eğrisinen e görülüğü gii, eğrinin eğimi oranılık sınırının üsüneki elirli ir ölgee aşlangıçaki eğimen aha az olmakaır. B nokalaran sonra ise eğim anjan moülü olarak anımlanarak, E ile göserilir ve elasik olmaan ölgeeki avranışa eleman rijiliği açısınan önemliir. Kama moülü, G ise kama gerilmesinin kama zamasına oranı olarak anımlanır. Kama gerilmesi-eformason eğrisine oğrsal kısmın eğimine eşiir ve E elasisie moülü ile Poission oranına ağlı olarak. aşağıaki ifae ile hesaplanailir: E G ( ) 5
Elasik ölgee, E 00000 N / mm ve 0. 3 eğerleri kllanılarak, G 7700 N / mm ele eilir. Süneklik (ükilie) ise üük gerilmelere erel olarak akmaa izin vererek gerilmenin ekrar ağılımını sağlaığı için çelik malzemenin önemli ir özelliğiir. Çelik kırılmaan önce üük eformason apailme kailiei göseriğinen sünek malzeme olarak anımlanır. Süneklik, zama oranı olarak aşağıaki ifae ile anımlanailir: L f L0 e 00 L 0 e : üze olarak anımlanmış zama L : es elemanına elirlenmiş iki noka arasınaki kopma znlğ, f L 0 : es elemanına elirlenmiş iki noka arasınaki ükleme öncesi aşlangıç znlğ. Çok Eksenli Gerilmee Akma Daanımı Göçmee apısal avranış gevrek ve sünek olarak anımlanır. Tek eksenli çekme eneine e gözleniği gii mşak çelike kopmaan önce, akma nokasına oraa çıkan üük plasik eformasonları izleen sünek avranış gözlenir. Dolaısıla çelik malzemee göçme sınır rm için en önemli krier olarak akma koşl gözönüne alınmakaır. Tek eksenli çekme eneinen elirlenen akma aanımının ek eksenli asınça a geçerli olğ genel olarak kal eilmekeir. Düzlem gerilmee akma koşl Sünek ir malzeme olan apısal çelike ise çok eksenli gerilmee akma koşl Her, Von Mises ve Henck nin isimlerile e ilinen Biçim Değişirme Enerjisi hipoezi ile verilmekeir: ek eksenli üklemee akma gerilmesi F olmak üzere; üç asal eksen oğrlsnaki çekme vea asınç gerilmeleri f, f ve f 3 olmak üzere akma koşl, 6
F f f f f f f 3 3 olarak ifae eilmekeir. Çoğ apısal asarıma, asal gerilmeleren iri a sıfır a a ihmal eileilecek kaar küçük olğnan, ifae üzlem gerilme rm için ; F f f f f olarak azılailir. f f olğna ise asal üzlemle 45 0 lik açı apan üzlemlere asi kama olşr ( f). B rma, üzlem gerilme ifaesi F f f f ( f ) 3 f F olacağınan, F 3 azılailir. Braan, kama akması sınır rm için 3 kamaa akma gerilmesi, F 0.58F 3 0.60F olarak ele eilir. Kama kırılması sınır rm için ise kamaa kırılma gerilmesi, F 0.60F 3 YAPISAL ÇELİK SINIFLARI Sıcak haeleme ile üreilen apısal çelik enkesilere ve levhalara kllanılan çelik sınıfları alaşımsız çelikler, üksek aanımlı-üşük alaşımlı çelikler, korozon aanımlı çelikler, serleşirilmiş ve avlanmış üşük alaşımlı çelikler ve serleşirilmiş ve avlanmış alaşımlı çelikler olarak grplanırılailir. Kimasal irleşimlerine ağlı olarak EN (005-) e göre farklı akma gerilmelerine sahip olan alaşımsız çelik kalieleri genel olarak S35 (F =35N/mm ), S75 (F =75N/mm ) ve S355(F =355N/mm ) olarak isimlenirilir. B çelik sınıflarına karon oranı %0.5 ile %0.9 arasına olğnan mşak karon çelikleri olarak a sınıflanırılır. Avrpa sanarlarına göre azı apısal çeliklerin mekanik özellikleri Çelik cinsi Min. Akma aanımı, F N/mm Çekme aanımı, F N/mm Kopmaa min.zama,% ( L o 5.65 A ) DIN 700 EN 005 6mm 6< 40 3 00 3 40 S 37 S 35 35 5 360~50 4 S 44 S 75 75 65 40~560 S 5 S 355 355 345 470~630 = karakerisik kalınlık (mm) 0 7
Yapısal çelik sınıflarının sanarlar açısınan karşılaşırılması EN 005- DIN 700 BS 4360 ASTM S 35 JR S 35 J0 RS 37- S 37-3U 40 B 40 C A 36 S 75 JR S 75 J0 S 44- S 44-3U 43 B 43 C S 355 JR 50 B A 57 Gr 50 A 99 Gr 50 S 355 J0 S 355 J S 5-3U S 5-3N 50 C 50 D ASTM e göre azı çelik kalielerinin karon oranı ve mekanik özellikleri Çelik cinsi Mak. Karon oranı, % Min. akma aanımı, N/mm Min.çekme aanımı, N/mm Kopmaa min. zama,% ( L o 00mm ) A 36 0.6 50 400~550 0 A 57-Gr 4 0. 90 45 0 A 57-Gr 50 0.3 345 450 8 A 93-Gr 50 0. 345 450 8 A 99 0.3 345~450 450 8 Yapısal çeliğin oklğ (serliği) çeliğin gevrek kırılmaa aanım eeneğinin ir ölçüsü ani enerji ma eeneği çenik are esleri (CVN esleri), ağırlık çarpma esleri, inamik ırılma esleri Çenik Dare Tesi Değerleri Çelik sınıfı Çenik are esi Min. sıcaklık Ylan enerji S 35 JR S 35 J0 S 35 J S 75 JR S 75 J0 S 75 J S 355 JR S 355 J0 S 355 J C 0 +0 0-0 +0 0-0 +0 0-0 J 7 7 7 7 7 7 7 7 7 8
Gevrek Kırılma anien ve plasik eformason olmaksızın oraa çıkan isenmeen göçme ipiir. Olağan olarak sünek ir malzeme olarak ilinen çelik çeşili koşllar alına gevrek ir malzeme haline geleilir. Sıcaklık, çalaklar, ükleme hızı, çok eksenli gerilme seviesi, eleman kalınlığı, irleşim geomerisi ve işçilik kaliesi gii fakörler kırılma avranışını elirler. Kamanlara arılma Kalınlık oğrlsna ük ekisineki ir levhanın orasına olşan arılmanın haeleme oğrlsna paralel üzlemlere ilerlemesi sonc oraa çıkan gevrek ir kırılma şekliir. Kanaklı üğüm nokalarına çeliğin kamanlara arılma ırılması Kanaklanailirlik kanak çalama hassasieinin, irleşim sağlamlığının ölçümüür ve çeliğin içineki karon oranıla akınan ilgiliir. Ymşak apısal çeliklerin çoğnn kimasal analiz eğerleri oranların içine kalmakaır. Praike esas meal için karon eşeğeri (CE) olarak isimlenirilen eğer ile çeliğin kanaklanailirliği karon ve iğer elemenlerin irleşim üzeleri gözönüne alınarak anımlanailir: Mn Cr Mo V C Ni CE C 6 5 5 Yorlma aanımı Bir çelik eleman, özellikle çekmee, ekrarlı eğişen ükleme ve oşalma ekisi alına kalırsa, akma gerilmesine laşılmaan göçme oraa çıkailir. Yorlma aanımına üç fakör ekinir: a) Tekrarlı ük saısı ) gerilmenin maksimm ve minimm sınırları arasınaki fark c) ir süreksizliğin (örneğin olkça küçük çalağın) aşlangıçaki o Korozon Çeliğin korozon çevresel oram ile giriği reaksion sonc olşr. Çelik malzeme eerli önlem alınmaan açık hava koşlları ekisine kalığına ış üzeine olşan eğişimler korozon vea paslanma olarak isimlenirilir. Korozona karşı önlemler: Ugn ealar Yüze kaplaması 9
Yüksek sıcaklıka avranış Sıcaklık aklaşık olarak 00 0 C i aşığına çelike akma aşlangıcıla apısal çeliğin gerilme-eformason iagramı nonlineer olmaa aşlar. Sıcaklık armasına ağlı olarak elasisie moülü, akma ve çekme aanımı azalmakaır. B eğerlereki azalma her çelik ürü ve ileşimine ağlı olarak farklılık göserse e, özellikle 450 0 C ~ 550 0 C arasına en fazla olmakaır. Arık Gerilmeler Arık gerilmeler, herhangi ir ış ük ekisi olmaksızın çelik elemana var olan gerilmelerir. Sıcak şekillenirme vea kanak işleminen sonra elemanların oa sıcaklığına eşi olmaan soğması, soğk işlemle ükülmesi, oa sıcaklığına silinirler arasınan geçirilerek eğrilmiş elemanın oğrllması, alevle kesim gii işlemler sonc arık gerilmeler olşailir. Yapma kesilere ve sıcak haelemiş kesilere olşailecek arık gerilmelerin aılışı şekile görülmekeir. Çelik kesilere arık gerilmelerin aılışı YAPISAL TASARIM Yapısal asarıma öncelikle güvenli, ekonomik ve kllanım amacına en gn çözüm için çeşili apı aşııcı sisemleri gözönüne alınmalı ve elirli krierler açısınan karşılaşırma apılmalıır. Tasarım aşamaları: fonksionel asarım aşııcı sisem asarımı Fonksionel ani işlevsel asarım, apının kllanımı ile ilgili mimari ve eseik koşlların elirlenmesi işlemiir. Yapısal aşııcı sisem ani çerçeve asarımı ise, işleme üklerini emniele aşıailen ve ereğişirmeleri elirli sınırlar içine olan apısal elemanların seçilmesi ve olarının elirlenmesini kapsar. Mühenis olarak saece güvenli asarım apmak eerli eğilir. Yapısal elemanların asarımı, elirlenen ükleri en kriik ükleme rmna güvenle aşıailecek en ekonomik kesiin seçimini gerekirir. 0
Ekonomik ve amacına en gn asarım için çeşili apı aşııcı sisemleri ve apı malzemeleri gözönüne alınmalı ve elirli krierler açısınan karşılaşırmalar apılmalıır. Bir apı için ipik krierler : malie, ağırlık, inşaa süresi, işçilik Minimm ağırlık minimm malie ani ekonomi olarak eğerlenirilmekeir. Günümüze genellikle apı malzemesi olarak eonarme, çelik vea her ikisinin kominason kllanılmakaır. Kllanılacak apı malzemesinin seçimi önemliir ve apının özelliklerine ağlı olarak malzemelerin avanaj ve ezavanajları eğerlenirilerek apılmalıır... Bir çelik apının asarımına izlenen aşamalar genel olarak aşağıaki gii sıralanailir: Yapı aşııcı siseminin seçimi Yapı ömrü onca apıa ekiecek üklerin elirlenmesi B ekiler alına kesi esirlerinin lnması Yapıı olşran her ir elemanın olanırılması Tasarıma öngörülen siseme gn olarak apının apımı Yapı güvenliği, oğr asarım ile eraer malzemee, işçilike ve apım önemlerine laşılan kalienin kominason ile sağlanailir. Tasarım ne kaar ksrsz olrsa olsn, apım aşamasına özensiz ve eneimsiz gerçekleşirilen ir apıa asarıma öngörülen güvenliğe laşılamaz. Yapının işleme ömrü onca keninen eklenen üm fonksionları elirli ir güvenlik ile erine geireilecek aanım ve rijiliğe sahip olması gerekir. Belirli ir güvenliğe gerek lmasının en önemli seei asarıma apılan kalleren olaı oraa çıkan elirsizliklerir. Gelişirilmiş ilgisaar programlarının kllanımı ve asarım prensiplerinin asileşirilmesi, apısal asarımaki azı elirsizlikleri azalailir, faka amamile oraan kalıramaz. B elirsizlikler ükleme, malzeme, apısal moelleme ve apısal ksrlaran oraa çıkailir. Yükler Yapısal asarım için öncelikle, apının ömrü onca her ir elemanının ekisi alına kalaileceği üklerin ilinmesi ve nların kominasonlarının eğerlenirilmesi gerekliir. Güvenli ir apı ükleren oğacak iç kvveleri aşımalıır. Bir apıa ekien üklerin karakerisik eğerleri apının kllanım amacına ağlı olarak ük sanarlarınan ararlanılarak elirlenir. Sanarlara öngörülen ükler genellikle güvenli arafaır ve ecrüelere aanılarak sapanmışlarır. B eğerler anı zamana işleme ükleri olarak a isimlenirilmekeir. Sai ve Harekeli Yükler Kar Yükü Rüzgar Yükü Deprem Yükü
Yapı asarımına gözönüne alınacak ükler ile ilgili olarak ülkemize kllanılan aşlıca sanar ve önemelikler aşağıaki gii sıralanailir: TS 498 Yapı Elemanlarının Bolanırılmasına Gözönüne Alınacak Yüklerin Hesap Değerleri TS EN 99--3 Erocoe : Yapıların Projelenirme ve Eki Esasları-Bölüm -3: Kar Ekisi TS EN 99--4 Erocoe : Yapıların Projelenirme ve Eki Esasları-Bölüm -4: Rüzgar Ekisi DYBYHY 007 Deprem Bölgelerine Yapılacak Binalar Hakkına Yönemelik TASARIMDA GÜVENLİK FELSEFESİ VE STANDARTLAR Yapısal asarımın amacı, apıların hizme süresi içine kenilerinen eklenen fonksionları güvenle, eerli ve gerekli konforla ve ekonomik olarak erine geireilmelerinin sağlanmasıır. Yapıların asarımına saece göçmee karşı güvenliğin sağlanması eerli eğilir. Yapının ve apıı olşran elemanların işleme ükleri alına kllanım konforn ekilemeecek rijiliğe sahip olmaları gerekir. Örneğin, izin verilen en üük eformason vea ireşimin önlenmesi e asarım kavramı içine eralır. Yapısal asarım için öncelikle, genel olarak ük ekisi ve gerekli aanım kavramları önemliir. Yük ekisi erimi, elemana ekien çekme, asınç vea momen gii kesi esirleri ile irlike ekiler alına olşan eformasonları a içerir. Daanım erimi ise, saece elemanın çekme, asınç vea momen kapasiesini eğil, eformason sınırlaması için verilen eğeri e içerir. Yapı güvenliği; öngörülen üklerin olası en elverişsiz ekimesi rmna apıa vea apıı olşran elemanlara olası göçme içimlerinin oraa çıkmaması ile sağlanır. Yapısal göçme a aanım kaı (ıkılma, çökme) vea rijilik kaı (aşırı eformason, ireşim) ile oraa çıkailir. Dolaısıla apısal çelik asarımınına konrol eilecek sınır rmlar; aşıma gücü sınır rmları kllanılailirlik sınır rmları. olarak eğerlenirilir. Yapının ömrü onca oraa çıkailecek elirsizlikler elirli kallerle gözönüne alınarak, apının elirli ir ek aanıma sahip olması sağlanır. Esas olarak aşırı ük ekisi ve aanımın üşük olması olasılıklarına karşı güvenlik paını elirleen ek aanım asarım önemlerinin her irine farklı olarak gözönüne alınır. Çelik apıların olanırılmasına kllanılan asarım önemlerine apısal güvenlik (aanım ve rijilik) öngörülen asarım önemine göre apısal sanarlara verilen sınırların aşılmaması ile anımlanır. Çelik apıların asarımına esas olarak iki farklı asarım önemi kllanılmışır: Güvenlik gerilmeleri esaslı asarım, Yük ve aanım kasaıları esaslı asarım.
Güvenlik (emnie) gerilmeleri ile asarım Geçiğimiz 00 ıla kllanılan aşlıca asarım önemiir. Güvenlik gerilmeleri esaslı asarım a güvenlik öngörülen işleme ükleri alına kesilere hesaplanan gerilmelerin önemeliklere elirlenen güvenlik gerilmelerini aşmaması koşl ile sağlanır. Güvenlik koşl, işleme ükleri alına hesaplanan gerilmelerin elirlenmiş güvenlik gerilmelerini aşmaması ile anımlanır: em F lim Braa,, güvenlik kasaısı olmak üzere göçme sınır gerilmesi F lim ise; akma aanımı( F ), kırılmaa çekme aanımı( F ) ve kolon, kiriş vea levha sailiesi için kriik rklma aanımı( F cr ) olarak karakerisik aanım sınırlarınan iri olailir. Yük ve aanım kasaıları ile asarım Gözönüne alınan sınır rm vea aşka ir eişle göçme şekli için, azalılmış aanım ve maksimm ük ekisi gözönüne alınır. Azalılmış aanım ve arırılmış ük eknik olmaan anımlarır ve olasılığa aanan asarımın emel karakerisikleriir. Genel olarak, apısal güvenlik koşl (azalılmış aanım ) (arırılmış ük ekisi) şekline anımlanarak, güvenlik koşl ük kasaıları ile arırılmış işleme üklerinin en elverişsiz kominason alına, apısal ileşenlerin azalımış karakerisik aanımınlarının aşılmaması koşlla verilmekeir. Azalılmış aanım ve arırılmış ük ekilerinin anı ana oraa çıkığı kal eilmekeir. Günümüze; farklı ük ipleri ve aanımaki eğişkenliklerin ve elirsizliklerin arı arı gözönüne alınığı çağaş asarım önemlerine, (Örneğin LRFD : Loa Resisance Facor Design; EN-993- Erocoe 3: Design of Seel Srcres) ük ipine ve gözönüne alınan ük kominasonlarına göre her ir elemanaki göçme olasılığının anı olması amaçlanmakaır. Bnan olaı; ük ve aanım kasaılarına aanan asarım felsefeleri güvenlik gerilmeleri ile asarıma göre aha gerçekçi asarım önemleriir. Amerika a çelik asarım sanarlarının arihsel gelişimi içine, 986 an iiaren iki asarım sanarının mevc olması asarıma ve praike güçlüklerle karşılaşılmasına neen olmşr. B rm oraan kalırmak için ASD (Allowale Sress Design) olarak kllanılan güvenlik gerilmelerine aanan sanara a kapasie anımını içeren eni üzenlemeler ile AISC nin sanar komiesi arafınan ASD (Allowale Srengh Design) olarak enileni. ASD(989) aki güvenlik kasaıları enien eğerlenirilerek, LRFD çözümlerile aklaşık anı güvenliği sağlıailmek için gerekli rmlara eğişiklikler apılmışır. Sonç olarak, iki asarım önemi AISC 360-05 Specificaion for Srcral Seel Bilings olarak isimlenirilen sanar kapsamına, çelik ir inanın asarımına saece irinin kllanılması koşl ile anı sanara irleşirilmişir. 3
AISC 360-05 sanarına çağaş apı asarımına gn aklaşım geirilerek; eleman aanımı, asarım felsefesinen ağımsız olarak elemanın karakerisik aanımına (kapasie) aanırmışır. Karakerisik aanım elirleniken sonra ASD ve LRFD için asarıma kllanılacak geçerli aanım eğeri (asarım aanımı) karakerisik aanımın fonksion olarak elirlenir. Dolaısıla ir elemanın her iki asarım önemi için asarım aanımı anı avranışa, aşka ir anımla anı göçme sınır rmna aanacağınan, ASD ve LRFD e anı karakerisik aanım ifaeleri kllanılığınan eleman avranışı açısınan fark olmamakaır. B eni sanara her iki asarım önemine aşıma sınır rm konrolleri için ük kominasonları anımlanmışır. Kllanma sınır rm konrolleri için ise her iki öneme e eşi ük kasaıları kllanmakaır. Ykarıa genel olarak özelenen ve genel olarak; ) Yük ve Daanım Kasaıları ile Tasarım ) Güvenli Daanımlar ile Tasarım olarak isimlenirilen her iki asarım aklaşımına a göçmee anı sınır rmlar anımlanmış ve üm asarım ifaeleri karakerisik aanıma ağlı olarak verilmişir. Güvenlik gerilmelerini esas alan asarım felsefesine karakerisik aanım ifaeleri güne kaar kllanılmaığınan, rm olkça önemliir. Göçmee güvenli aanım sınırının genel olarak asarım aanımı ve en elverişsiz ük ekisinin ise gerekli aanım olarak anımlanığı iki asarım önemini e içeren orak sanarın ikinci askısı (AISC 360-0) olarak aımlanmışır. (AISC 360-0) a verilen asarım koşlları ve aşıma sınır rm için kasaılar aşağıa özelenmişir: Yük ve Daanım Kasaıları ile Tasarım (AISC 360-0/LRFD) Güvenlik koşl ük kasaıları ile arırılmış işleme üklerinin en elverişsiz kominason alına, apısal ileşenlerin azalımış karakerisik aanımınlarının aşılmaması koşlla verilmekeir. Genel olarak asarım koşl, R R n R : gerekli aanım (arırılmış işleme ükleri için ( i Q i ) en elverişsiz ük kominason ile elirlenmiş ük ekisi ; örneğin ; kvve vea momen) : ük arırma kasaısı i Q i : ük ekisi R n : karakerisik aanım, : aanım azalma kasaısı, R n = R : asarım aanımı 4
Yük ve aanım kasaıları ile asarım için; aşıma sınır rmna ük kominasonları genel olarak aşağıaki gii verilmekeir:.4d.d+.6l+0.5(l r vea S vea R).D+.6(L r vea S vea R)+(0.5L vea 0.8W).D+.3W+0.5L+0.5(L r vea S vea R).D+.0E+0.5L +0.S 0.9D (.3W vea.0e) Güvenli Daanımlar ile Tasarım (AISC 360-0/ASD) Her ir apısal elemanın vea irleşimin gerekli aanımının (ani, işleme ükleri için en elverişsiz ük kominason ile elirlenmiş ük ekisinin) güvenli aanımını (ani güvenle aşıaileceği ükü) aşmaacağı ilkesine aanmakaır. B öneme genel olarak asarım koşl ise, R a R n R a : gerekli aanım (işleme ükleri için ( Q i elirlenmiş ük ekisi ; örneğin ; kvve vea momen) : ük ekisi Q i R n R n / : karakerisik aanım : güvenlik kasaısı : güvenli aanım ) en elverişsiz ük kominason ile Güvenli Daanımlar ile Tasarıma aşıma sınır rmna ük kominasonları genel olarak aşağıaki gii verilmekeir: D D+L+T D+L+(L r vea S vea R) D+0.75(L+T)+0.75(L r vea S vea R) D+(W vea 0.7E) D+0.75(W vea 0.7E)+0.75L+0.75(L r vea S vea R) 0.6D+W 0.6D+0.7E D, L, r L, S, R, T, W ve E sırasıla karakerisik ölü ük, harekeli ük, çaı ükü, kar, ağmr, sıcaklık eğişimi, rüzgar ve eprem ükleriir. 5
, güvenlik kasaıları ve, aanım kasaıları (AISC 360-0) Sınır Daanım ASD, güvenlik kasaıları LRFD, aanım kasaıları Akma.67 0.90 Kırılma.00 0.75 Çekme Basınç.67 0.90 Eğilme.67 0.90 Kama.67 0.90 Eğilmeli rlmalı.67 0.90 rklma Köşe kanak.00 0.75 Esas mealle anı Tam nüfzieli kü kanak Kısmi nüfzieli kü kanak Esas mealle anı çekmee.88 0.80 asınça.88 0.80 kamaa.00 0.75 Blonlar.00 0.75 Blok kama.00 0.75 Başlıka erel.67 0.90 eğilme Kiriş-kolon irleşim ölgesine Gövee erel eğilme Göve rşması Göve öelenme rklması Göve asınç rklması Panel ölgesine kama.50.00.00 0.75.76 0.85.67 0.90.67 0.90 6