) ÇELİK YAPILARDA BİRLEŞİMLER Çeik yapıarda kuanıan hadde ürüneri için, aşağıdaki sebepere bireşimer yapıması gerekmektedir. Farkı taşıyıcı eemanarın (koon-koon, koon-kiriş, diyagona-koon, kiriş-kiriş, at başık-üst başık, dikme-at başık vb.) birbirine bağanması Eeman boyunun uzatıması Eeman en kesitinin arttırıması.1 ) Çeik Yapıarda Bireşim Araçarı Çeik yapıarda kuanıan bireşim araçarı şunardır. Buon (Civata) Kaynak Perçin Buon (Civata) Kaynak Perçin Çeik eemanarın bireşiminde çözüm isteyen üç probem mevcuttur. Bunar: 1) Kuanıabiecek bireşim aracının özeikeri (Buon çapı veya kaynak kaınığı) Bireştirien eemanarın kaınığına bağı oarak beirenir. ) Gereki bireşim aracının miktarı (Buon sayısı veya kaynak aanı) Bireştirien eemanardaki kuvvete ve bireşim araçarındaki gerime değereri esas aınarak beirenir. 3) Bireşim araçarının bireşim yerinde düzenenmesi ve detay resminin çizimesi Yönetmeikte beirtien konstrüktif kuraara göre düzeneme yapıır. BAÜ MÜH.MİM. FAK. İŞAAT MÜH. BL. ÇELİK YAPILAR-I DERS OTLARI 1
. Buonu (Civataı) bireşimer Buon, gövde, buon başı, pu (rondea) ve somun bieşenerinden ouşan çeik bireşim aracıdır. Buonar teme oarak ikiye ayrıır. 1) orma Buonar (.6, 5.6 buonarı) a) Kaba Buonar (kaba buon bireşimeri) b) Uygun Buonar (uygun buon bireşimeri) ) Yüksek Mukavemeti Buonar a) SL ve SLP Bireşimeri (8.8, 10.9, 1.9 vb. buonar) b) GV ve GVP Bireşimeri (Öngerimei Bireşimer)..1 ORMAL BULOLAR orma buonar iki çeşittir. a) Kaba Buonar (Kaba buon bireşimeri) b) Uygun Buonar (Uygun buon bireşimeri) Kaba ve uygun buon arasındaki farkar: 1) Kaba buonarda buon gövde çapı(d), deik çapından (D) 1mm kadar azdır (d=d-1). Uygun buonarda ise buon gövde çapı, deik çapına eşittir. 0-30 mm çapı buonar için 0.3 mm toerans kabu ediir (D-d 0.3 mm). Daha küçük çaparda bu miktar orantıı oarak azatıır. ) Kaba buonarda diş açımış kısmın dışında kaan gövde kısmı işenmemiştir. Uygun buonarda ise bu kısım deiğe tam uyacak şekide tornaanmak suretiye düzgün oarak işenmiştir. Çeik yapıarda kuanıan norma buonar iki farkı sistem ie ifade edimektedir. Bunar Metrik sistem ve Withworth (inç) sistemeridir. Yaygın oarak kuanıan Metrik sistemdir. Metrik sistemde buonar M10, M1, M16 şekinde gösteriirer. M harfinin yanındaki sayıar mm cinsinden Kaba buonarda, buon gövde çapını (d), ifade etmektedir. Uygun buonarda ise, buonun gövde çapı, söz konusu sayıya 1 mm ekenerek ede edimektedir. Buonun diğer boyutarı (çapı, baş kaınığı, somun kaınığı, dişi gövde uzunuğu, pu özeikeri vb.) TS 79 ve TS 80 de yer amaktadır. Proje çizimerinde her buon boyutu farkı bir sembo ie gösterimektedir. BAÜ MÜH.MİM. FAK. İŞAAT MÜH. BL. ÇELİK YAPILAR-I DERS OTLARI
Buon İşareteri, Çaparı ve Çekirdek aanarı Çekirdek (dişdibi) aanı: Buonarda dişi gövde kısmındaki, diş diperi esas aınarak beirenen enkesit aanıdır. Aynı isme sahip uygun ve kaba buonarda çekirdek aanarı eşittir. Uygun buonar için karakteristik özeiker 3 BAÜ MÜH.MİM. FAK. İŞAAT MÜH. BL. ÇELİK YAPILAR-I DERS OTLARI
Uygun buonar için yukarıdaki taboda verien karakteristik özeiker, benzer şekide kaba buonar için de mevcuttur (Bkz. H. Deren vd., 008). ot: Her buon çapı için farkı uzunukarda () beiri sayıda buon mevcuttur. Bu boyar igii yönetmeikere (DI) göre hazıranmış öze firma katoagarından beirenir. orma buonarda iki tür çeik kuanımaktadır. Bunar; 1).6 Çeiği ( Fe 37 çeiği kuanıan yapı kısımarında kuanıır) (.6 çeiği : kopma mukavemeti x10=0 kg/mm ve akma sınırı 0.6x0= kg/mm oan çeiği ifade etmektedir). ) 5.6 Çeiği (Fe 5 çeiği kuanıan yapı kısımarında kuanıır) (5.6 çeiği : kopma mukavemeti 5x10=50 kg/mm ve akma sınırı 0.6x50=30 kg/mm oan çeiği ifade etmektedir). Kaba buon oarak geneike.6 çeiği, uygun buon oarak ise.6 ve 5.6 çeikeri kuanımaktadır...1.1 orma Buonu Bireşimerde Hesap Esasarı Bir bireşimde kuanıacak buon çapı aşağıdaki bağıntı ie beirenebiir. d 5t -0. (cm) (t cm biriminde en ince parça kaınığıdır) Ancak, eğer bireştirien eemanarın profi oması durumunda, igii profi için öngörüen kuanıabiecek maksimum buon çapı değeri esas aınmaıdır. Söz konusu maksimum buon çaparı, igii profie ait taboardan aınır. Buonu bireşimer Deik çevresindeki ezime (basınç) gerimeeri ( ) Buon gövdesindeki makasama (kayma) gerimeeri ( τ s ) Buon gövdesindeki eksene çekme gerimeeri ( ) esas aınarak boyutandırımaktadır. z Deik çevresinde ezime sınır durumu Buon gövdesinde kesime sınır durumu Buon gövdesinde eksene çekme sınır durumu BAÜ MÜH.MİM. FAK. İŞAAT MÜH. BL. ÇELİK YAPILAR-I DERS OTLARI
Tek ve çift etkii bir buonu bireşimde Ezime gerimeerinin dağıımı aşağıda gösterimiştir. Üst görünüş Üst görünüş / Buon merkezinden aınan kesit Buon merkezinden aınan kesit t 1 a a t / / t t 3 a a t 1 d a-a kesiti Tek etkii bireşim d a-a kesiti Çift etkii bireşim Şekierden görüeceği gibi, buon gövdesi ie deik yüzeyi arasında ouşacak basınç gerimeerinin dağıışı üniform değidir. Ayrıca, buonarın gövdeerinde ouşacak makasama (kayma) gerimeerinin dağıışı da üniform değidir. Hesaparı koayaştırmak amacıya iki kabu yapımaktadır. Bunar: 1) Siindirik basınç yüzeyi yerine (dxt) düzem ezime aanı esas aınır. ) Üniform omayan basınç ve kayma gerimesi dağıışı yerine ortaama gerimeer esas aınır. Yapıan bu kabuer sonucunda, buon hesabı aşağıdaki ifadeer ie yapıabiir. Makasama (Kayma) gerimesi tahkiki : Bir buona etkiyen kuvvet ise; a) Tek etkii bireşimde: τ s = τ sem πd t 1 t 5 BAÜ MÜH.MİM. FAK. İŞAAT MÜH. BL. ÇELİK YAPILAR-I DERS OTLARI
b) Çift etkii bireşimde: τ s = τ sem πd / / t t 3 t 1 Ezime (basınç) gerimesi tahkiki : Bir buona etkiyen kuvvet ise; = em t : minimum eeman kaınığı d t min a) Tek etkii bireşimde t min = min ( t 1, t ) b) Çift etkii bireşimde t min = min ( t 1, t +t 3 ) Buon gövdesinde eksene çekme gerimesi tahkiki : Bir buona etkiyen kuvvet Z ise; z = Z F çek zem F çek : Buon çekirdek (dişdibi) aanı Makasama ie birikte eksene çekmeye maruz buonar IPB Z IPE M Buonar için emniyet gerimeeri (kg/cm ) 6 BAÜ MÜH.MİM. FAK. İŞAAT MÜH. BL. ÇELİK YAPILAR-I DERS OTLARI
..1. orma Buonu Bireşimerde Konstrüktif Esasar Kuvvet ne kadar az oursa osun en az iki buon kuanmadıkça bireşimin kuvvet aktardığı kabu edimez. Buonu bireşimerdeki yereşimin aşağıdaki koşuarı sağaması gerekmektedir. 3.d e 8.d veya 15 t min.d e 1 3.d veya 6.t min 1,5.d e 3.d veya 6.t min t t min : Bireşimdeki en ince parça kaınığıdır. Buonu bireşimerde profier buunması durumunda yukarıda verien koşuarın yanı sıra igii profi tabosunda öngörüen yereşim koşuarına da uyumaıdır. BAÜ MÜH.MİM. FAK. İŞAAT MÜH. BL. ÇELİK YAPILAR-I DERS OTLARI 7
UYGULAMA-1 Öçüeri ve yükü şekide verimiş oan buonu ekte bireşim aracı için gereki tahkikeri yapınız. Veriener: Profier ve evha mazemesi: St 37 (Fe37), Buon Mazemesi : (.6), Yükeme Durumu : EY 75.75.8 için profi tabosundan; maks. deik çapı (D) : 3 mm, deik konumu (w1): 0mm M0 Uygun buonu için TS 68 den : τ sem : 1.0 t/cm em =.80 t/cm zem = 1.1 t/cm Levha 35 0 A t=10 M0 5 90 90 90 5 75.75.8 Buon Çizgisi Çubuk ekseni M0 P=19 t 10 A-A Kesiti 0 A ÇÖZÜM Verien bireşimdeki buonar makasama ve ezime gerimeerine maruzdur. Buonu bireşim çift etkiidir. Profi için maksimum deik çapı tahkiki M0 için : d = 1 mm maks. buon çapı: 3 mm (Profi tabosundan aınır) Uygundur. BAÜ MÜH.MİM. FAK. İŞAAT MÜH. BL. ÇELİK YAPILAR-I DERS OTLARI 8
P 19 Bir buona geen kuvvet : = = =.75 t (n: buon sayısı) n Makasama (kayma) gerimesi tahkiki : πd,75 π.,1 τ s = = = 0,69t / cm < τ sem = 1,0t / cm Uygundur. Ezime (basınç) gerimesi tahkiki :,75,7t / cm,80t / cm = = = < em = Uygundur. d t min,1 1 t min = min (10, x8 ) = 10 mm Kenar ve ara uzakıkarın tahkiki: Buon ara uzakık (e) kontroü: 3d e 8d, 15tmin (tmin = 8mm) 3x1 90mm 8x1, 15x8 63 90mm 168, 10 63 < 90mm < 10 Uygundur. Kuvvet doğrutusunda kenar uzakık (e1 ) kontroü: d e1 3d, 6tmin (tmin = 8mm) x1 5mm 3x1, 6x8 5mm 63, 8 < 5mm < 8 Uygundur. Kuvvete dik kenar uzakık (e ) kontroü: 1,5d e 3d, 6tmin (tmin = 8mm) 1,5x1 35mm 3x1, 6x8 31.5 35mm 63, 8 31.5 < 35mm < 8 Uygundur. ot: Buonar profi tabosunda beirtien buon çizgisine yerestiridiği için profi öze koşuu da sağanmıştır. BAÜ MÜH.MİM. FAK. İŞAAT MÜH. BL. ÇELİK YAPILAR-I DERS OTLARI 9
Buonarın Tahkiki Aşağıdaki Şekide de yapıabiir Makasamaya göre bir buonun emniyete taşıyabieceği yük: πd s = τ sem π,1 = 1, = 9,69 t Ezimeye göre bir buonun emniyete taşıyabieceği yük: = d. t min. em =,1. 1.,8 = 5.88 t t min = min (10, x8 ) = 10 mm Bir buonun emniyete taşıyabieceği en büyük yük: 1em = min ( s ; ) = 5.88 t P 19 Gereki buon sayısı : n = = = 3, 3 Buon = Mevcut Buon Sayısı : od. 5,88 uygundur 1em BAÜ MÜH.MİM. FAK. İŞAAT MÜH. BL. ÇELİK YAPILAR-I DERS OTLARI 10
Kaynakar Çeik Yapıar, H. Deren, E. Uzgider, F. Piroğu, E. Çağayan, Çağayan Kitapevi, 3. baskı, (008). Ahşap ve Çeik Yapı Eemanarı, Y. Odabaşı, Beta Yayınarı, (199). Structura Stee Designer's Handbook, R.L. Brockenbrough, F.S. Merritt, McGraw-Hi1, (199). Design of Stee Structures, E.H. Gayord, C.. Gayord, J.E. Stameyer, McGraw-Hi, (199). A Teaching Guide for Structura Stee Connections, P. S. Gren, T. Sputo, P. Vetri TS 68, Çeik Yapıarın Hesap ve Yapım Kuraarı. İMO-0.R-01/008, Çeik Yapıar - Hesap Kuraarı ve Proje Esasarı İMO İstanbu Şubesi, Çeik Yapıar Komisyonu, (008). Deprem Bögeerinde Yapıacak Yapıar Binaar Hakkında Yönetmeik (007) BAÜ MÜH.MİM. FAK. İŞAAT MÜH. BL. ÇELİK YAPILAR-I DERS OTLARI 11