KESİT TESİRLERİNDEN OLUŞAN GERİLME VE ŞEKİLDEĞİŞTİRMELERE GİRİŞ - MALZEME DAVRANIŞI- En Genel Kesit Tesirleri 1
Gerilme - Şekildeğiştirme Grafiği Gerilme - Şekildeğiştirme Grafiği 2
Malzemelere Uygulanan Belli Başlı Testler Beton basınç deneyi Çubuk elemanda çekme ve basınç deneyi Eğilme testi Yarma testi Kaya numunesi (karot) basınç deneyi Çekme (+) Bronz Gerilme-Şekildeğiştirme Değişimleri -Çekme ve basınç gerilmeleri sözkonusu- Font Beton (-) Basınç Çekme ve basınç dayanımı eşdeğer düzeydedir. Mermer Basınç dayanımı yüksek olmasına karşın çekme dayanımı düşüktür, gevrek (kırılgan) bir malzemedir. Ahşap Basınç dayanımı yüksek, çekme dayanımı ise çok düşüktür, gevrek (kırılgan) bir malzemedir. Çekmedeki zayıflığı gidermek için çelik donatı ile birlikte kullanılır. Çelik 0 Çekme dayanımı düşüktür, gevrek bir malzemedir. Çekme dayanımı basınç dayanımından yüksektir. Çekme ve basınç altındaki davranışı benzerdir. Sünek bir malzemedir. 3
Malzemelerin Gerilme-Şekildeğiştirme Değişimleri -Çekme ve basınç gerilmeleri sözkonusu- Elastisite Modülü Yoğunluk İlişkisi 4
Mekanik Karakteristikler Belli Başlı Gerilme-Şekildeğiştirme Değişimleri -Rijit malzeme- (Şekildeğiştirme yapmadan belirli bir gerilme düzeyinde kırılır) Gevrek davranış E -Lineer elastik malzeme- (Gerilme ve şekildeğiştirme orantılı artar, ani kırılma). Gevrek davranış E Elastik-plastik malzeme (örneğin, yapısal çelik) Sünek davranış plastik şekildeğiştirme bölgesi ÖNEMLİ NOT : Plastik şekildeğiştirme bölgesi ne kadar fazla ise malzeme o kadar sünek bir malzemedir. Diğer bir deyişle, elastisite modülü de çok düşük olmamak koşulu ile, sismik etkiler (deprem) etkisinde önemli miktarda enerji yutar. E -İdeal elasto-plastik malzeme- Çelik için sık sık yapılan bir varsayımdır. (Gerilme ve şekildeğiştirme elastik gerilme sınırına kadar orantılı artar, sonra sabit gerilme altında şekildeğiştirmeler artar). Sünek davranış 5
Çelikte Gerilme-Şekildeğiştirme Değişimleri Gerilme-Şekildeğiştirme ve Davranış -Rijit malzeme- -Lineer elastik malzeme- GEVREK DAVRANIŞ! (Sünek davranış istenmiyor). 6
Gerilme-Şekildeğiştirme ve Davranış Yüksek dayanımlı kablolar Köprü Kirişte öngerme uygulaması Döşemede ardgerme uygulaması SÜNEK DAVRANIŞ! -İdeal elasto-plastik malzeme- 7
GEVREK DAVRANIŞ! Beklentinin dışında davranış... Yüksek Yapı Yükseklik : 433 m Yükseklik : 452 m Çelik mi yoksa betonarme mi tasarlayalım? Hangi tasarım şartlarına dikkat edilmeli? 8
Geniş Açıklıklı Yapı Hangi malzemeyi seçelim? Betonarme Ahşap Geniş Açıklıklı Yapı Malzeme seçim kriteri : iki farklı malzemede E/, / oranları benzer ise bu iki malzeme birbirinin alternatifi olabilir. Ahşap Çelik 9
Mekanik Karakteristikler 10