KAYNAKLI BİRLEŞİMLER

KAYNAKLI BİRLEŞİMLER TARİHÇE VE BİRLEŞİMLERİN TATBİKİ* Aynı veya benzer alaşımlı metallerin, ısı etkisi altında birleştirilme işlemine kaynak adı verilir (Şekil 1). Kaynakla birleştirmenin bazı türlerinde, benzer alaşımlı bir ilave metal de kullanılır (elektrod veya tel); bazı türlerinde ise kullanılmaz. Isı derecesinin, metallerin ergime noktasına kadar yükseltilmesiyle kaynak işlemi gerçekleşiyorsa bu tür kaynaklara ergitme kaynakları adı verilir. Isı metallerde plastik kıvam oluşturacak mertebede kalmışsa, bu durumda kaynak türü basınç kaynağıdır. Normal çelik yapılarda daha çok ergitme kaynağı kullanılmaktadır. Ergitme kaynağı lehimleme ile karıştırılmamalıdır. Lehimde de ısıtma vardır, fakat birleştirilen metaller erimez. Ayrıca ilave metal birleştirdiği metallerden tamamiyle farklı cinstendir. Kaynakta ise çelik malzemenin birleşim yerine ait kenarları ve elektrot, ergime sıcaklığına kadar ısıtılarak kaynaşmaları sağlanır. Kaynaklı birleşimler çözülemeyen, estetik sağlayan, ancak kalifiye işçilik ve kontrol hizmeti gerektiren birleşimlerdir. Başlıca iki kaynak grubu vardır: 1- Ergitme kaynakları : Elektrik Arkı Kaynağı, Gaz Kaynağı 2- Basınç Kaynakları : Direnç Kaynağı, Ateş Kaynağı, Su Gazı Kaynağı Metalleri birleştirmenin tarihi binlerce yıl öncesine dayanır; bunun ilk görüldüğü yerler tunç ve demir çağlarında Avrupa ve Orta Doğu' dur. İlk ortaya çıkan ilkel kaynak yöntemi, bir basınç kaynağı türü olan ateş kaynağıdır. Ateş kaynağında ısıtılan parçalar çekiçle dövülerek birleştirilir. Uzunca bir dönem pek de gelişmeyen kaynak teknikleri, 1800' de Sir Humphry Davy' nin elektrik arkını keşfetmesinin ardından, 1800'lerin sonunda Nikolai Slavyanov isimli bir Rus' un elektrotları keşfetmesiyle gelişme sürecine girmiştir. Daha sonrasında 1900'lerin başlarında Amerikan ve İngiliz bazı mucitler farklı elektrot türleri bulmuşlardır. Ergitme kaynakları açısından bu gelişmeler yaşanırken 19'uncu yüzyılın sonlarında direnç kaynağı da Elihu Thomson'ın 1885'te patent almasıyla ilk defa ortaya çıkmıştır 1900'lere kadar başka mucitlerin buluşlarıyla da gelişen direnç kaynağı teknikleri ergitme metodu kadar kabul görmemiş ve büyük ölçüde yerini elektrik arkı yöntemine bırakmıştır. Birinci dünya savaşı sırasında İngilizler gemi, Almanlar ise uçak yapımında elektrik arkı kaynağı kullanmışlardır, bu yıllarda Polonya'da ilk kaynaklı köprü 1929'da inşa edilmiştir, böylece kaynak teknikleri savaş sayesinde ilerlemiştir. Ayrıca 1920'lerde otomatik kaynak tekniklerinin geliştirilmesi de gelişime büyük katkı sağlamıştır. Şekil.1 Çeşitli kaynak uygulamaları 1. Ergitme Kaynakları * Ergitme kaynağında, birleştirilecek parçaların birbirlerine kaynaklanacak kısımları ile ilave metal ergime derecesine kadar (3000 0 C ~5000 0 C)ısıtılır ve ergiyerek birleşen kısımların soğuması sonucunda birleşim sağlanmış olur. Kullanılan ısı kaynağına bağlı olarak başlıca iki gruba ayrılır; elektrik arkı kaynakları ve gaz kaynakları. 1

1.1. Elektrik arkı kaynakları 1.1.1. Standart Elektrik Arkı Kaynağı Günümüzde çelik yapılarda en çok tatbik edilen yöntemdir. Kaynak için gerekli ısı elektrik arkı ile sağlanır. Elektrik arkı, birleştirilecek parçaların oluşturduğu esas malzeme ile elektrot adını alan kaynak teli arasında meydana gelir. Şekil 2 de görüldüğü üzere kaynakçı ustası bir eliyle ve kaynakçı maşası yardımıyla elektrodu tutar. Elektrod, maşa ve bir kablo ile kaynak makinesinin (-) kutbuna bağlıdır. Kaynaklanacak parçalar ise bir kablo ile kaynak makinesinin (+) kutbuna bağlıdır. Elektrodun ucu kaynaklanacak bölgeye yaklaştırılınca kaynaklanacak parçalar ile arasında bir elektrik arkı meydana gelir. Arkın doğurduğu yüksek ısı (~4000 0 C) etkisiyle gerek parçaların kenarları, gerekse elektrodun ucu ergime durumuna gelir. Elektrodun ucunda oluşan metal damlaları, yer çekimi ve (-) kutuptan (+) kutuba doğru meydana gelen elektron akımı sayesinde kaynak derzini doldurur. Kaynak için elektrik akımının 10~60 V luk gerilim ve 60~600 A lik akım şiddeti özelliklerini sağlaması gerekmektedir. Alternatif şehir akımını kaynağa elverişli (genellikle doğru) akıma çevirmek amacıyla kaynak makineleri kullanılır (Şekil 3 (a)). Şekil 2 Elektrik arkı metoduyla kaynak uygulaması Elektrodlar 2~8 mm çapındadır ve kaynakla birleştirilecek parçaların malzemesine uygun alaşımda bir metalden üretilmişlerdir (Şekil 3 (b)). Çıplak ve sıvalı olmak üzere iki çeşit elektrod mevcuttur. Çıplak elektrodlar ile kaynak çekilmesi sırasında kaynak bölgesi havadan oksijen ve azot aldığından ve çabuk soğuma meydana geldiğinden kaynak dikişlerinin kalitesi ve mukavemeti düşük olur. Kuvvet aktaran dikişlerin çekilmesinde çıplak elektrot kullanılmamalıdır. Sıvalı elektrodlarda elektrodun yüzeyi sıvayla kaplanmıştır. Elektrodu kaplayan sıvanın pek çok faydaları vardır. Örneğin sıva maddesinin yanmasından oluşan koruyucu gazlar kaynak bölgesinden havayı uzaklaştırır. Ayrıca sıva malzemesi kaynak dikişinin üzerinde cüruf tabakası oluşturarak ergimiş haldeki malzemenin çabuk soğumasını ve bu nedenle dikiş içinde gaz habbeciklerinin kalmasını ve kaynak dikişinde ilave gerilmelerin olmasını önler. Üstelik ergimiş haldeki kaynak malzemesi ile cüruf malzemesi arasında meydana gelen kimyasal reaksiyon sonucu kaynak mukavemeti artar. Sıvalı elektrodlar da üzerlerini kaplayan sıva malzemesinin kalınlığına bağlı olarak ince ve kalın sıvalı olmak üzere iki türlüdür. (a) (b) Şekil 3 (a) Kaynak makinesi (b) Elektrotlar 2

Standart elerktrik arkı kaynağının sağladığı pek çok avantajlar vardır: - Açık ve kapalı alanlarda uygulanabilir. - Elektrod ile ulaşılabilen her noktada ve pozisyonda kaynak yapmak mümkündür. - Diğer kaynak yöntemleri ile ulaşılamayan dar ve sınırlı alanlarda kaynak yapmak mümkündür. - Kaynak makinesinin güç kaynağı uçları uzatılabildiği için uzak mesafedeki bağlantılarda kaynak yapılabilir. - Kaynak ekipmanları hafif ve taşınabilirdir. - Pek çok malzemenin kimyasal ve mekanik özelliklerini karşılayacak örtülü elektrod türü mevcuttur. Bunun yanı sıra bu kaynak yönteminin bazı dezavantajları da vardır: - - 1.1.2. Özlü Tellerle Elektrik Arkı Kaynağı Elekrik arkı kaynağı elektrod yerine özlü tellerle de yapılabilir. Özlü teller, sıvalı elektrodun tersyüz edilmiş halidir. Bunlarda, sıva tabakası malzemesi telin çekirdeğinde yer alır. Ark ve kaynak bölgesini koruma işlevi özlü tel çekirdeğinin yanması ve ayrışması sonucunda oluşan gazlar tarafından veya gazaltı kaynağındaki gibi dıştan beslenen bir koruyucu gaz tarafından gerçekleştirilir. Sıvalı elektrodların üzerindeki örtü maddesi elektrodların düz çubuklar olarak üretilmesine ve boy kısıtlamasına neden olur. Özlü tellerde ise bu örtü maddesi boru şeklindeki tel elektrodun içinde olduğu için makaralara sarılı tel şeklinde üretilir ve kesintisiz kaynak bölgesine sürülebilir. Bu kaynak yöntemi, hem yarı otomatik hem de otomatik kaynak sistemlerinde uygulanabilir. Özlü telle ark kaynağının dezavantajı, 1.1.3. Gazaltı Elektrik Arkı Kaynağı Kaynak bölgesine sürekli şekilde sürülen, masif haldeki tel elektrod ergiyerek tükendikçe kaynak metalini oluşturur. Kaynak işlemi sırasında elektrod, kaynak banyosu, ark ve iş parçasının kaynağa yakın bölgeleri, atmosferin zararlı etkilerinden kaynak torcundan gelen gaz veya gaz karışımı tarafından korunur. Koruyucu gaz olarak Argon, Helyum veya Karbon Dioksit kullanılır. Kaynak işlemi sonucunda düzgün ve yüksek nüfuziyetli kaynak dikişleri elde etmek mümkündür. Atölye koşullarında uygulanabilen bu yöntem temiz malzemenin kaynaklanmasına uygundur. Koruyucu gaz, kaynak bölgesini tam olarak koruyabilmelidir, aksi takdirde çok küçük bir hava girişi dahi kaynak metalinde hataya neden olur. Sıcak hadde ürünlerine uygulanacağı zaman bu malzemelerin kumlanarak 1 temizlenmesinde fayda vardır. Şekil 4 Gazaltı kaynağı uygulaması 1 Kumlama silis, bazalt, grit gibi görünüşü kuma benzeyen malzemelerin yüksek basınçlı hava ile metal yüzeye çarptırılması dır. Bu çarpma esnasında kum metal yüzeyi mikton seviyesinde aşındırırken aynı zamanda yüzeydeki her türlü istenmeyen maddeyi de kazır, temizler. 3

Gazaltı kaynağı standart elektrik arkı kaynağına göre daha hızlı bir kaynak yöntemidir, çünkü 1-2- Bu yöntem hem yarı otomatik, hem de tam otomatik kaynak sistemlerinde kullanmak için çok uygundur. Öte yandan yöntemin bazı dezavantajları da vardır. - Gazaltı kaynak ekipmanları, standart elektrik arkı ark kaynağı ekipmanlarına göre daha karmaşık, daha pahalı ve taşınması daha zordur. - Gazaltı kaynak torcu iş parçasına yakın olması gerektiği için standart elektrik ark kaynağı gibi ulaşılması zor alanlarda kaynak yapmak kolay değildir. - Sertleşme özelliği olan çeliklerde gazaltı kaynağı ile yapılan kaynak birleştirmeleri çatlamaya daha eğilimlidir çünkü, örtülü elektrod ark kaynağında olduğu gibi kaynak metalininin soğuma hızını düşüren bir cüruf tabakası yoktur. - Gazaltı kaynağı, gaz korumasını kaynak bölgesinden uzaklaştırabilecek hava akımlarına karşı ek bir koruma gerektirir. Bu nedenle, örtülü elektrod ark kaynağına göre açık alanlarda kaynak yapmaya uygun değildir. 1.1.4. Tozaltı Elektrik Arkı Kaynağı Sabit veya geçici atölyelerde imal edilen yapı ve köprü sistemlerinin, tam otomatik yöntemle yapılan kaynağıdır. Bu yöntemde kaynak tozu, elektrottan önce kaynak derzine yerleştirlilir. Koruyucu görevi yapan kaynak tozu ayrıca kaynak banyosu ile reaksiyona girerek kaynak metalini deokside eder. Alaşımlı çelikleri kaynak yaparken kullanılan kaynak tozlarında, kaynak metalinin kimyasal kompozisyonunu dengeleyen alaşım elementleri bulunabilir. Özellikle uzun kaynak boyu uygulamaları (90 cm veya daha uzun) için uygundur. İnce ve kalın et kalınlıklı çelik profiller için kullanılabilir ve yüksek kaliteli köşe, kısmi ve tam nüfuziyetli küt kaynak işlemine uygundur, ayrıca kapalı ve açık alanlarda uygulanabilir. Ancak, yöntem yatay kaynak pozisyonları için uygundur. Şekil 5 Tozaltı kaynağı uygulaması 1.2. Gaz Kaynağı: Yüksek sıcaklık gaz alevi ile sağlanır. Gaz alevi şalümo denen bir aletin ucunda yakılır ve kaynakçı bir elinde şalümo diğer elinde ise kaynak telini tutarak kaynağı gerçekleştirir. Bu yöntemle elde edilen dikişlerin mukavemeti düşük olduğundançelik yapılarda kuvvet aktaran dikişler için bu yöntem kullanılmaz. Öte yandan çelik atölyelerinde gaz alevi, özellikle levha ve profillerin kesilmesi işinde kullanılır. Buna otojen kesme denir. 2. Basınç Kaynakları * Hafif çelik yapılarda bir basınç kaynağı metodu olan elektrik direnç kaynağı uygulanır. Birleştirilecek parçaları oluşturan metal elektrik akımına gösterdiği dirençle kızıl dereceye kadar ısınarak plastik kıvama 4

gelir ve ısınan parçalar uygulanan basınçla birbirine kaynar (Şekil 6). Nokta veya kordon kaynağı tarzı uygulamaları vardır. Nokta kaynakların hesabı perçin hesabına benzer. bakır elektrot Şekil 6 Nokta kaynak uygulaması Kaynak uygulamasında dikkat edilmesi gerekenler: 1- Kaynakta uygulanan ısıl işlemler, kaynak dikişinin kendisinde ve bağladığı metallerde uyuşmayan ısınma ve soğuma olayları yaratır ve şekil değiştirme meydana getirir; buna rötre denir. Rötre kaynakta önüne geçilmesi olanaksız bir olaydır, ancak bazı tedbirler alınarak etkisi mümkün olduğunca azaltılabilir: 2- Kaynaklama işlemi sırasında birleştirilecek parçaların hizalarının bozulmamasına özen gösterilmelidir. 3-Kırağı, yağmur, kar veya buzlanma sonucu rutubetlenmiş yüzeylere ve sıcaklığı 0 0 C nin altında olan yüzeylere kaynak yapılmamalıdır. 4- Şiddetli rüzgar altında kaynak yapılmamalıdır. 5- Kaynaklanacak yüzeyler passız, çapaksız ve temiz olmalıdır; bu yüzeylerde yağ, boya veya kaynak niteliğini etkileyecek herhangi bir kalıntı olmamalıdır. 6- Kalınlığı 6 mm den küçük olan dikişler bir seferde çekilebilir. Ancak daha kalın dikişler için daha fazla pasoya ihtiyaç duyulur (Şekil 7). Kaynak uygulaması sırasında her paso sonrası cüruf temizliği yapılmalıdır. Kök pasosu Kaynak pasoları Şekil.7 TS 3357/Nisan 1979 a göre Kaynaklı Birleşimde Kalite Sınıfı * : Bir kaynaklı birleşimin kalite sınıfı aşağıdaki şartların sağlanmasına bağlı olarak tayin edilir: - Malzemenin kaynağa elverişliliğinin garanti edilmiş olması, - Hazırlanmanın usulüne uygun ve denetim altında yapılması, - Kaynak yönteminin malzeme özelliklerine, parça kalınlığına ve birleşimdeki zorlanmaya göre seçilmesi, - Kaynak ilave malzemesinin kaynaklanacak malzemeye uygun olması, - Kaynak sınavından geçmiş kaynakçıların kullanılması ve kaynak işleminin denetim altında yapılması, - Kaynağın muayene edilerek kusursuz olduğunun saptanması Kaynak Sınıfı I de, yukarıdaki bütün şartların sağlanması gereklidir. Kaynak Sınıfı II de, son şart dışında bütün şartların sağlanması gereklidir. Kaynak Sınıfı III de, özel şart aranmaz, ancak kaynak tekniğin gerektirdiği şekilde yapılmış olmalıdır. 5

KAYNAK DİKİŞLERİ Ergitme kaynak metoduyla çekilen kaynak dikişleri küt kaynak dikişleri ve köşe kaynak dikişleri olmak üzere iki gruba ayrılır. Küt kaynak dikişleri: İki levhanın yan yana getirilen kenarları boyunca çekilen kaynak dikişlerine küt dikişler denir (Şekil 8). Levha kenarlarının işlenme şekline göre küt kaynak dikişleri özel isimler alırlar (Tablo 1). I, V, Y, U dikişleri bir seferde çekilebilirler, diğer tarafta kalan kaynak kökünün kazınması ve yeniden kaynaklanması gerekmektedir. Kaynak dikişinin kök kısmının sonradan kaynaklanması olanağı yoksa; altına örneğin oluklu bir bakır ray yerleştirilmek suretiyle, bu kısmın muntazam olması sağlanır. X dikişlerinin iki taraftan çekilmesi gereklidir. Dikişin yarısı çekildikten sonra parçalar çevrilerek diğer yarısı çekilir. Tablo 1 de verilen dikiş türlerinin yanı sıra yalnızca bir kenarın işlenmesi ile yapılan ve birbirine dik levhaların birleşimine de olanak veren K dikişi, yarım V dikişi gibi dikiş türleri de mevcuttur (Şekil 9). Özel hazırlıksız küt dikiş Ağız açma suretiyle hazırlanmış küt dikiş (Bu örnekte gösterilen V dikişidir) Şekil 8 Küt kaynak dikişi Tablo 1 Küt kaynak dikiş türleri ve sembolleri Şekil 9 Özel küt kaynak dikişleri Küt kaynak dikişinin kalınlığı levha kalınlığıdır. Ancak birleştirilen levhaların kalınlıkları birbirinden farklı ise küt dikişin kalınlığı bu parçalardan en incesinin kalınlığına eşit alınır: 6

Farklı kalınlıktaki levhaların birleştirilmesinde, levha kalınlıkları arasındaki farkın büyüklüğüne bağlı olarak küt dikiş tatbiki değişir (Şekil 10). Şekil 10 Çelik yapılarda (köprüler hariç) küt dikiş tatbiki (a) t2 t1 10 olması durumunda dikiş tatbiki, (b) t t 10 olması durumunda dikiş tatbiki 2 1 > Küt kaynak dikişlerinin uygulama uzunlukları uçlarından birleştirdikleri elemanların genişliği kadardır (Şekil 11). Eğer taşırma levhaları kullanılarak, krater oluşumu engellenmediyse, küt kaynak hesap boyu uygulama boyundan iki uçta oluşan krater boyları düşülerek hesaplanır: l = b Krater boyları kaynak kalınlığına eşit kabul edilir. Şekil 11 Köşe kaynak dikişleri: İki çelik levhanın birbirine dik veya en az 60 0 teşkil eden yüzeyleri arasındaki kaynak dikişine köşe kaynak dikişi denir. Yüzeyler arasındaki açının 60 0 den az olması durumunda köşe kaynak dikişlerinin kuvvet taşıdığı kabul edilmez. Köşe dikişlerin kalınlığı olan a, kaynak enkesiti içine çizilen ikiz kenar üçgenin yüksekliğine eşittir (Şekil 12). Şekil 12 Köşe dikişlerin yüksekliği - Köşe kaynak dikişlerinin kalınlığı için alt sınır şöyle belirlenebilir: Ayrıca kaynak tekniği açısından sağlanması gereken bir diğer şart ise, (mm) Şeklindedir. t max birleşime giren parçalardan en incesinin kalınlığıdır. Bu iki ifadeden elde edilen maksimum değer, kaynak kalınlığı açısından güvenli bir alt sınır oluşturur. - Köşe kaynak dikişlerinin kalınlığı için üst sınır şu denklemle bulunur: 7

Burada t min birleşime giren parçalardan en incesinin kalınlığıdır. t min belirlerken, özellikle korniyer ve profilli birleşimlerde kalınlık farkları dikkate alınmalıdır (Şekil 13). Şekil 13 (a) İki levha birleşimi, (b) profili-levha birleşimi, (c) Korniyer-levha birleşimi hallerinde maksimum kaynak kalınlığı Köşe kaynak dikişlerinde de küt dikişlerde olduğu gibi, eğer tedbir alınmazsa kaynağın başladığı ve bittiği yerlerde krater oluşur ve krater boyu kaynak kalınlığına eşit kabul edilir. Bu nedenle kaynak uygulama boyu kalitesiz kısımlar içerdiğinden hesap yaparken, bu kalitesiz kısımlar toplam boydan düşülerek elde edilen hesap boyu kullanılmalıdır. Eğer bir tasarım yapılıyorsa, benzer biçimde gerekli hesap boyuna oluşan karter boyları eklenerek uygulama boyu elde edilir. Ayrıca kaynak uygulama boyunun mm cinsinden sonu 0 veya 5 ile biten tam sayı olarak seçilmesi uygun olacaktır. Köşe kaynak dikişlerinde dikiş boyunun belli bir aralıkta olması gerekmektedir, çünkü; alt sınır emniyet bakımından, üst sınır ise dikişte düzgün gerilme dağılımı kabulünden fazla uzaklaşmamak bakımından gereklidir. Birleşimde alın dikişi olup, olmamasına bağlı olarak yan dikişlerin bulunması gerken aralıklar Şekil 14 de verilmiştir. Ayrıca alın ve yan dikişler Şekil 15 de daha ayrıntılı olarak görülmektedir. b Krater oluşumuna izin verilmez b l l (a) (b) Şekil 14 Köşe dikiş hesap boyu için alt ve üst sınır değerleri (a) Alın dikişsiz (b)adlın dikişli birleşim Şekil 15 Alın ve yan dikişler 8 l /

KAYNAK DİKİŞLERİNİN HESABI Kaynak dikişlerinin alanı kaynak hesap boyu ile kaynak kalınlığının çarpımına eşittir. Birleşimde birden çok sıra kaynak dikişi varsa hepsinin alanı toplanmalıdır: Kaynak dikişlerinde oluşan gerilme tipleri Şekil 16 da verilmiştir. Kaynak dikişlerinde birleşimde mevcut kesit zorlarına bağlı olarak farklı durumlarda, farklı gerilmeler meydana gelir. Ayrı ayrı etkin olabileceği gibi aynı anda σ ve τ gerilmelerinin de mevcut olduğu zorlanmalar söz konusu olabilir. Şekil 16 da görülen σ // gerilmeleri her zaman ihmal edilir. σ // a a l τ // τ σ σ τ τ // σ // Şekil 16 1. Basit Zorlama durumu Kaynak dikişlerinde tek eksenli zorlama varsa, kuvvetin etki ettiği doğrultu ve kaynak dikişlerinin konumuna bağlı olarak üç türlü gerilme oluşabilir (Şekil 17): Şekil 17 (a) (b) (c) Küt dikiş 2. Eğilme Etkisi Eğilme momenti etkisinde kalan kaynak dikişlerinde oluşan σ gerilmesi ise şu şekilde hesaplanır: Bu denklemde J k kaynak enkesiti atalet momentini, y ise gerilmesi hesaplanan noktanın kaynak kesiti ağırlık merkezinden olan uzaklığını ifade eder. Eğilme etkisindeki birleşimlerde eğilmenin yanı sıra genellikle kesme kuvveti de mevcuttur (Şekil 18). Dolayısıyla kaynak dikişlerinde aynı anda hem τ // ve/veya τ, hem de σ gerilmeleri oluşabilmektedir. 9

V M=V.e e M V (a) (b) Şekil 18 Şekil 18(a) da düzgün kayma gerilmesi dağılımı varken; 18(b) de kesme kuvvetinin yalnızca gövde dikişlerinde düzgün kayma gerilmesi oluşturduğu kabul edilir. Bu durumda (a) için: τ // = V A k iken; (b) için τ τ // ort = V A k, g olacaktır. Bu denklemdeki A, gövde kaynak dikişlerinin toplam alanıdır. k g Aynı anda hem normal, hem de kayma gerilmeleri oluştuğu zaman, mukayese gerilmesi ( σ ) hesaplanmalı ve mukayese emniyet gerilmesi ile kıyaslanmalıdır. Bu hesap aşağıdaki şekilde yapılır: σ 2 2 2 v = σ + τ // + τ σ v, em v 3. Yapım Kirişlerinde Kesme Etkisi Kesme etkisine maruz bir yapım kirişinde, kiriş boyuna doğrultusunda meydana gelen kayma gerilmeleri (Şekil 19): τ // V S = J a Bu denklemde S kaynak üstünde kalan parçanın statik momenti, J yapım kirişinin toplam atalet momenti, a iki parçayı birleştiren hizada kaynak kalınlıklarının toplamıdır. V Şekil 19 10

Yapım kirişinde tek başına kesme etkisi olabileceği gibi, aynı anda eğilme etkisi de mevcut olabilir. Bu durumda eğilme etkisinde değinildiği biçimde kıyaslama gerilmesi hesaplanır. Eğer yalnızca kayma gerilmesi oluşuyorsa gerilme değeri kayma emniyet gerilmesi ile kıyaslanır; kesmeli eğilme varsa mukayese gerilmesi hesaplanıp mukayese emniyet gerilmesi ile kıyaslanır. Mukayese gerilmesi hesabına gerek olmayan haller Başlık levhaları arasındaki yan köşe dikişlerde, normal ve kayma gerilmelerinin aynı anda mevcut olmadığı köşe dikişlerde, küt dikişlerde mukayese gerilmesini hesaplamaya gerek yoktur. Ayrıca Tablo 2 deki sınırların altında kalan gerilmeler için de mukayese gerilmesi hesaplanmaz. Tablo 2 Sınır gerilme değerleri Gerilme St 37 çeliği için St 52 çeliği için σ ve 2 2 // τ τ + her biri kendi başına 7,5 12 σ + 2 2 // τ τ + için 11 17 Kaynak Dikişlerinde Emniyet Gerilmeleri 12,5 12,5 12,5 11

Kaynak, perçin ve bulonların birlikte çalışması Bir birleşime etkiyen yüklerin kaynak dikişleri ve kaba bulonlar tarafından ortaklaşa taşınabileceği kabul edilemez. Kaynak dikişlerinin, sürtünme ile kuvvet aktaran ve usulüne göre sıkıştırılmış yüksek dayanımlı bulonlar, uygun bulonlar ve perçinlerle ortak çalışabileceği, ancak yapılan deneylerle tesbit edildiğinde kabul edilebilir. Bu deneylerle ilgili daha fazla bilgi için TS 3357/Nisan 1979' dan faydalanılabilir. Faydalanılan Kaynaklardan Bazıları: 1- Prof.Dr. Hilmi DEREN, Prof.Dr. Erdoğan UZGİDER, Doç.Dr. Filiz PİROĞLU, YRD.Doç.Dr. Özden ÇAĞLAYAN, Çelik Yapılar, Çağlayan Kitabevi, İstanbul, 2008. 2- http://www.oerlikon.com.tr/pls/oerlikon/!tec_pkg.arc_welding_process?lng=trk&selected_menu=21& selected_submenu=3 3- http://en.wikipedia.org/wiki/welding 4- TS 3357/ Nisan 1979 5- Prof. Dr. Tevfik Seno ARDA, Çelik Yapılar I Ders Notları, İTÜ, İnşaat Mühendisliği Bölümü. 6- Prof. Dr. Necati ERŞEN, Çelik Yapılar ve Çözümlenmiş Problemler, Birsen Yayınevi. 7- Prof. Dr. Yalman ODABAŞI, Ahşap ve Çelik Yapı Elemanları, BETA, Basım Yayım Dağıtım, 1992. 8- Prof.A. Zafer ÖZTÜRK, Çelik Yapılar- Kısa Bilgi ve Çözülmüş Problemler, Birsen Yayınevi 4.Baskı. 9- Prof.Dr. Cemal EYYUBOV, Çelik Yapılar, Birsen Yayınevi, İstanbul, 2004. 10- http://www.enderdemir.com/kumlama.asp 12