ÇELİK YAPILAR 1. Hafta. Onur ONAT Munzur Üniversitesi Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü, Tunceli

Benzer belgeler
ÇELİK YAPILAR (2+1) Yrd. Doç. Dr. Ali SARIBIYIK

ÖĞR. GÖR. MUSTAFA EFİLOĞLU

ÇELİK YAPILAR-I DERS NOTLARI

BAÜ MÜH.MİM. FAK. İNŞAAT MÜH. BL. ÇELİK YAPILAR-I DERS NOTLARI

ÇELİK YAPILAR 2. Hafta. Onur ONAT Munzur Üniversitesi Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü, Tunceli

İnşaat Müh. Giriş. Konu: ÇELİK YAPILAR. İnşaat Müh. Giriş Dersi Konu: Çelik Yapılar 1

PLASTİK ŞEKİLLENDİRME YÖNTEMLERİ

ÇELİK YAPILAR 3. Hafta. Onur ONAT Munzur Üniversitesi Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü, Tunceli

INSA 473 Çelik Tasarım Esasları

PLASTİK ŞEKİL VERME (PŞV) Plastik Şekil Vermenin Temelleri: Başlangıç iş parçasının şekline bağlı olarak PŞV iki gruba ayrılır.

Pik (Ham) Demir Üretimi

Günümüzde yapı sistemlerinin inşasında yaygın olarak çelik, betonarme, kompozit çelik-betonarme, ahşap, tuğla, taş gibi malzemeler kullanılmaktadır.

İNŞAAT MALZEME BİLGİSİ

BASMA DENEYİ MALZEME MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ. 1. Basma Deneyinin Amacı

1.7 ) Çelik Yapılarda Yangın (Yüksek Sıcaklık) Etkisi

YAPI MALZEMELERİ DERS NOTLARI

Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü ÇELİK YAPILAR. Prof. Dr. Beytullah TEMEL

BA KENT ÜNİVERSİTESİ. Malzemeler genel olarak 4 ana sınıfa ayrılabilirler: 1. Metaller, 2. Seramikler, 3. Polimerler 4. Kompozitler.

Prof. Dr. HÜSEYİN UZUN KAYNAK KABİLİYETİ

CERRAHİ İĞNE ALAŞIMLARI. Microbiologist KADİR GÜRBÜZ

Dökme Demirlerin Korozyonu Prof.Dr.Ayşegül AKDOĞAN EKER

Konu: Yüksek Hassasiyetli Yağ Keçelerinin Takviye Bilezik Kalıplarının Üretiminde Kullanılan Takım Çelikleri ve Üretim Prosesleri

İmal Usulleri. Fatih ALİBEYOĞLU -7-

MALZEME BİLGİSİ DERS 8 DR. FATİH AY. fatihay@fatihay.net

formülü zamanı da içerdiği zaman alttaki gibi değişecektir.

YTÜ Mimarlık Fakültesi Statik-Mukavemet Ders Notları

2/13/2018 MALZEMELERİN GRUPLANDIRILMASI

İNŞAAT MALZEME BİLGİSİ

PLASTİK ŞEKİL VERMENİN ESASLARI EÜT 231 ÜRETİM YÖNTEMLERİ. Metal Şekillendirmede Gerilmeler. Plastik Şekil Verme

İNŞ 315 ÇELİK YAPILAR I BÖLÜM 2

Plastik Şekil Verme MAK351 İMAL USULLERİ. Metal Şekillendirmede Gerilmeler PLASTİK ŞEKİL VERMENİN ESASLARI

FZM 220. Malzeme Bilimine Giriş

TOKLUK VE KIRILMA. Doç.Dr.Salim ŞAHĠN

MMT209 Çeliklerde Malzeme Bilimi ve Son Gelişmeler 2 Çelik üretimi. Yrd. Doç. Dr. Ersoy Erişir Güz Yarıyılı

MALZEMELERİN MEKANİK ÖZELLİKLERİ

Metal. Yüksek elektrik ve ısı iletkenliği, kendine özgü parlaklığı olan, şekillendirmeye yatkın, oksijenle birleşerek çoğunlukla


METALİK MALZEMELERİN GENEL KARAKTERİSTİKLERİ BAHAR 2010

Malzemelerin Mekanik Özellikleri

5/10/2017. Detay malzemelerin çeşitleri ve kullanım yerleri

BETONARME-I 3. Hafta. Onur ONAT Munzur Üniversitesi Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü, Tunceli

etkilemezler. Karbon miktarının çeliğin özelliklerine etkisi

DAYANIM İLE İLİŞKİLİ MALZEME ÖZELİKLERİ

MMT407 Plastik Şekillendirme Yöntemleri

Mühendislik Mimarlık Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü

MALZEMELERİN MEKANİK ÖZELLİKLERİ

ÇEKME DENEYİ. Şekil. a) Çekme Deneyi makinesi, b) Deney esnasında deney numunesinin aldığı şekiler

Malzemenin Mekanik Özellikleri

GEMİ VE AÇIKDENİZ YAPILARI ELEMANLARI Hafta 3

1 ) ÇELİK YAPILAR HAKKINDA GENEL BİLGİLER

Isıl işlem, katı haldeki metal ve alaşımlarına belirli özellikler kazandırmak amacıyla bir veya daha çok sayıda, yerine göre birbiri peşine uygulanan

Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 1

Prof.Dr.İrfan AY. Arş.Gör.T.Kerem DEMİRCİOĞLU. Öğr. Murat BOZKURT. Balıkesir

BİLGİSAYAR DESTEKLİ TASARIM VE ANALİZ (ANSYS)

Çekme Elemanları. 4 Teller, halatlar, ipler ve kablolar. 3 Teller, halatlar, ipler ve kablolar

FZM 220. Malzeme Bilimine Giriş

DARBE DENEYİ MALZEME MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ. 1. Metalik Malzemelerin Darbe Deneyi

Ayrıca, bu kitapta sunulan bilgilerin İnşaat Mühendislerine de meslek yaşamları boyunca yararlı olacağı umulmaktadır.

Deneyin Amacı Çekme deneyinin incelenmesi ve metalik bir malzemeye ait çekme deneyinin yapılması.

ÇELİKLERİN KOROZYONU Prof.Dr.Ayşegül AKDOĞAN EKER

Yoğun Düşük sürünme direnci Düşük/orta korozyon direnci. Elektrik ve termal iletken İyi mukavemet ve süneklik Yüksek tokluk Magnetik Metaller

KOMPOZİTLER Sakarya Üniversitesi İnşaat Mühendisliği

6.WEEK BİYOMATERYALLER

Doç.Dr.Salim ŞAHİN SÜRÜNME

MECHANICS OF MATERIALS

Doç.Dr.Salim ŞAHİN YORULMA VE AŞINMA

İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİNE GİRİŞ (Bölüm-7)

Temeller. Onur ONAT Munzur Üniversitesi Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü, Tunceli

MMM 2011 Malzeme Bilgisi

MMT209 Çeliklerde Malzeme Bilimi ve Son Gelişmeler 3 Çelik üretimi. Yrd. Doç. Dr. Ersoy Erişir Güz Yarıyılı

Toz Metalürjisi. Prof. Dr. Akgün ALSARAN. Notların bir bölümü Dr. Rahmi Ünal ın web sayfasından alınmıştır.

Paslanmaz Çeliklerin. kaynak edilmesi. Özlem Karaman Metalurji ve Malzeme Mühendisi Kaynak Mühendisi

YORULMA HASARLARI Y r o u r l u m a ne n dir i?

1 MAKİNE ELEMANLARINDA TEMEL KAVRAMLAR VE BİRİM SİSTEMLERİ

TEKNOLOJİSİ--ITEKNOLOJİSİ. Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ

T.C. KAHRAMANMARAŞ SÜTÇÜ İMAM ÜNİVERSİTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ M-220 ÇEKME DENEYİ

MMT209 Çeliklerde Malzeme Bilimi ve Son Gelişmeler 2 Çelik üretimi. Yrd. Doç. Dr. Ersoy Erişir Güz Yarıyılı

Çelik Hasır Kaynak Elektrotları

MUKAVEMET DERSİ. (Temel Kavramlar) Prof. Dr. Berna KENDİRLİ

TALAŞLI İMALAT. Koşul, takım ile iş şekillendirilmek istenen parça arasında belirgin bir sertlik farkının olmasıdır.

Plastik Şekil Verme

Mukavemet 1. Fatih ALİBEYOĞLU. -Çalışma Soruları-

FZM 220. Malzeme Bilimine Giriş

KRON KÖPRÜ REVATMANI

Konu: Çelik Elde Edilmesi, Isıl İşlem ve Uygulamaları

BÖLÜM 5 ÖZEL ÇELİKLER

TAHRİBATLI MALZEME MUAYENESİ DENEYİ

ATMOSFER KONTROLLÜ VAKUM FIRINLARINDA ISIL İŞLEM ve JET REVİZYON MÜDÜRLÜĞÜNDEKİ UYGULAMALARI

MMT310 Malzemelerin Mekanik Davranışı Mukavemet ve deformasyon özelliklerinin belirlenmesi - Çekme Testi

HSS alanında etkinlik

TEKNOLOJİNİN BİLİMSEL İLKELERİ. Öğr. Gör. Adem ÇALIŞKAN

METALLER. şeklinde sıralanır. Demir esaslı alaşımlarda karşılaşılan en önemli problem korozyon eğilimlerinin yüksek olmasıdır.

İÇİNDEKİLER BÖLÜM 1 BÖLÜM 2

MALZEME SEÇİMİNİN ÖNEMİ VE MÜHENDİSLİK MALZEMELERİ. Doç.Dr. Salim ŞAHİN

Yük tekrar sayısı Her bir tekrardaki gerilme maksimum ve minimum gerilme farkı ( σ = σ. ) Lokal gerilme yığışmalarının büyüklüğü

İÇİNDEKİLER

SANDVİÇ PANEL MEKANİK DAYANIMI

Demir, atom numarası 26 olan kimyasal element. Simgesi Fe dir. Demir, yerkabuğunda en çok bulunan metaldir. Yerkürenin merkezindeki sıvı çekirdeğin

METALURJİ VE MALZEME MÜH. LAB VE UYG. DERSİ FÖYÜ

Çelik Yapılar - INS /2016

Transkript:

ÇELİK YAPILAR 1. Hafta Onur ONAT Munzur Üniversitesi Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü, Tunceli 1

Hangi Konular İşlenecek? Çelik nedir, yapılara uygulanması ve tarihi gelişimi Çeliğin özellikleri Çelik üretimi, haddelenmesi, ürünleri Birleşim araçları Boyutlandırmanın temel ilkesi Çelik birleşim araçları Tasarım kuralları Çekme çubukları Basınç çubukları Dolu gövdeli kirişler Domke metodu 2

Çelik Nedir? Mekanik olarak dövülebilen, işlenebilen, preslenebilen ve şekil verilebilen demir alaşımlarına çelik denir. SORU: Çelik ile demir arasında ne fark var? CEVAP: Çelik ile demir arasında çok az bir fark vardır. Saf demir bir bakır kadar yumuşaktır. Onun içine yüzde 2 ye kadar karbon katılması ile inanılmaz bir mukavemet, sertlik ve mekanik özellikler elde edilir ki, adı artık çeliktir. Demirin bol olması, kolay ve ucuz elde edilmesi nedeniyle çeliğin de kullanımı çok yaygındır. 3

Demir Doğada Nasıl Bulunur? Demir yer kabuğunda en çok bulunan metaldir. Kabuğun da yaklaşık olarak % 4.5 ini teşkil eder. Meteorlar haricinde serbest halde bulunmaz. Doğada demir cevheri; oksit, hematit, hidroksit, limonit ve karbonatlar halinde bulunur. 4

Çeliğin Tarihi Gelişimi 18. yy da İngiltere de ham demir üretimine başlanması ile birlikte, çelik yapısal malzeme olarak kullanılmaya başlanmıştır. Metalin yapısal malzeme olarak kullanımı, dökme demir yani font ile başlamıştır. Çeliğin yapısal olarak kullanıldığı ilk yapı Coalbrookedale köprüsüdür. 5

Coalbrookdale Köprüsü 1778 yılında inşa edilmiştir. 6

Çeliğin Kronolojisi 1840 yılında dökme demirin yerini dövme demir almıştır, 1846 yılı ile 1850 yılları arasında dövme demirden Brittania Köprüsü inşa edilmiştir. 7

Çelik Hangi İhtiyaçtan Doğmuş? Ham demirin yapısında yüksek miktarda karbon, fosfor ve silisyum olduğu için haddelenemiyor ve şekil verilemiyordu, Bu durum demirin arıtılması gereksinimini doğurdu, Bu arıtılmada öncelikli olarak karbonun azaltılması gerekmekteydi, 1885 yılında karbonun sıvı halde arıtılması sağlanmış, 1890 yılından itibaren de; Karbon miktarı % 0.16 ile % 0.20 arasında sınırlanmış, Yapısında Fosfor, Kükürt, Azot, Nikel, Vanadyum, Krom bulunan çelik üretilmiştir. Daha sonra yüksek mukavemetli çelik üretilmiştir. Yüksek mukavemetli çelikte; Volfram, Nikel, Vanadyum, Krom gibi elementler bulunur. 8

Hangi Element Normal Çelikte Neyi Değiştirir? SİLİSYUM: Mukavemeti arttırır. Kaynaklanabilme özelliğini ve paslanmaya karşı direnci arttırır. Karışımdaki toplam oranın % 0.55 ini aşmamalıdır. Aksi takdirde işlenebilirlik azalır. ALÜMNİYUM: Fosforun zararlı etkisini ortadan kaldırır. Darbeli kuvvetlere karşı dayanıklığı arttırır. MANGANEZ: Mukavemeti arttırdığı gibi çeliğin dövülebilme, kaynaklanabilme özelliklerini arttırır. Dahası, paslanmaya, aşınmaya ve az oranda da ısıya karşı dayanıklılığı iyileştirir. BAKIR: Paslanmaya karşı mukavemeti ve sünekliği arttırır. 9

Hangi Elementler Yüksek Mukavemetli Çelikte Neyi Değiştirir? KROM: Mukavemeti arttırır, ayrıca paslanmaya ve sürtünmeye karşı direnci de arttırır. NİKEL: Mukavemeti ve plastikliği arttırır. MOLİBDEN ve BOR: Mukavemeti ve plastikliği arttırırlar. Çok kalın ve yüksek mukavemetli levha üretiminde kullanılırlar. VANADYUM: Isıya ve aşınmaya karşı direnç sağlarlar. 10

Karbon Yüzdesi Değişirse Ne olur? Karbon miktarı dayanım, süneklik ve kaynaklanabilirliği etkiler. Aşağıdaki grafik de karbon yüzdesine göre bu durumun değişimini gösterir. 11

Yapısal Çelik Üretimi Demir cevherinin yüksek fırınlarda kok kömürü ile eritilmesiyle ham demir elde edilir. Ham demirin içinde şekil verilebilmesini engelleyen oranda; fosfor, silisyum ve özellikle karbon bulunmaktadır. Elektrik ve oksijen fırınlarında ısıl işlemler ve ilave elementlerle bu oranlar istenilen seviyeye getirilir. Bu maddelerle hem yapısal çelik üretimine geçilmiş olur, hem de yapısal çeliğin dayanımı belirlenmiş olur. 12

Haddeleme Nedir? Fabrikada çeliğe şekil verme işlemine haddeleme denir. SORU: Haddeleme nasıl olur? CEVAP: Malzemenin sıkıştırılarak daha yoğun hale getirilmesi ve istenen formlarda daha küçük parçalar haline getirilmesi işlemidir. Bu işleme plastik şekil verme işlemi de denir. Malzemelerin özellikleri belirli sıcaklıklarda değişmeye başlar ve mukavemet özelliklerinde değişimler olur. Haddeleme işlemi; çeliğin özelliklerini değiştirebilecek sıcaklıklarda yapılırsa bu sıcak haddeleme, daha az sıcaklıkta yapılırsa bu işleme soğuk haddeleme denir. Genelde sıcak haddeleme 800-1200 C arasındadır 13

Tavlama Nedir? Malzemenin uygun sıcaklığa kadar ısıtılıp, yavaş yavaş soğutulması işlemine Tavlama denir. Çelik kristalli bir malzemedir. Kırılma olmaksızın büyük şekil değiştirmeler olduğundan, çeliğe haddeleme gibi mekanik yöntemlerle şekil verilir. Ancak bu gibi soğuk işlemler, malzemenin pekleşmesine ve kırılmasına yol açabilir. Malzemeye başlangıçtaki yumuşaklığın ve sünekliğinin geri verilmesi istenir. Bunu yapabilmek için de malzeme belirli bir sıcaklığa kadar ısıtılıp yavaş yavaş soğutulur. Bu olay Haddeleme ile Tavlama arasındaki ilişkiyi gösterir. 14

Çeliğin Avantajları Nedir? Homojen ve İzotroptur Emniyet katsayısı küçük alınır. Mukavemetli olduğu için az malzeme kullanılır. Çeliğin çekme ve basınç mukavemeti birbirine eşittir. Sökülüp tekrar kullanılabilir. İmalat ve İmalat ekipmanları için az alana ihtiyaç olur. Yapım süresi kısadır ve yapım maliyeti azdır. Düşük eleman boyları ile geniş açıklıklar geçilebilir. Yüksek hassasiyet ile boyutlandırılabilirler. 15

Çeliğin Dezavantajları Nedir? Yüksek sıcaklıkta mukavemeti ve elastik modülü hızla düşer. Su veya nem ile teması paslanmaya sebep olur. Ses ve ısı geçirgenliği olduğundan yalıtım problemi vardır. Sünekliği yüksektir. 16

Çeliğin Mühendislik Eğrileri Çelik yapılarda, mühendislik eğrileri iki çeşittir. Biri yumuşak çelik için akma şekil değiştirme eğrisi, Diğeri ise sert çelik için akma şekil değiştirme eğrisidir. 17

Yumuşak Çeliğin Akma Şekil değiştirme grafiği 18

Yumuşak Çeliğin Akma Şekil değiştirme grafiği P orantı sınırıdır. Bu noktaya kadar Hooke Kanunu geçerlidir. E ile F arasında malzeme elastiktir ama Hooke Kanununa uymaz. F noktasında malzeme akma değerine ulaşır. F sınırından sonra yatay ve zigzag giden eksen akma platosudur. Bu noktadan sonra eleman plastik şekil değiştirme yaptığı için deformasyon kalıcı olur. B noktasından sonra eleman boyun vermeye başlar ve boyun verdiği bölge yavaş yavaş kopmaya yaklaşır ve kopar. 19

Sert Çeliğin Akma Şekil değiştirme grafiği 20

Çelik Nerelerde Kullanılır? Büyük açıklıkların geçilmesinde, Hangi özelliklerinden dolayı? a) Hafif olması b) Yüksek dayanımlı olması c) Çekme dayanımının yüksek olması ve basınç dayanımına yakın olması Temel zemininin zayıf olduğu durumlarda, Hangi özelliğinden dolayı? Hafif ve sünek bir malzeme olmasından dolayı. 21

Çelik Nerelerde Kullanılır? Çok katlı yüksek yapılarda, Hangi özelliğinden dolayı? a) Hafifliği b) Yüksek dayanımlı olması c) Elastisite modülünün yüksek olması d) Sünek bir malzeme olması Sanayi yapılarında, Hangi özelliğinden dolayı? a) Yüksek dayanımından dolayı b) Elastisite modülünün yüksek olmasından dolayı c) Sünek bir malzeme olmasından dolayı d) Güçlendirme olanağının yüksek olması e) Yapım hızı 22

Çelik Nerelerde Kullanılır? Köprülerde, Hangi özelliğinden dolayı? a) Yüksek dayanımından dolayı b) Elastisite modülünün yüksek olmasından dolayı c) Sünek bir malzeme olmasından dolayı d) Güçlendirme olanağının yüksek olması e) Yapım hızı 23

Çelik Nerelerde Kullanılır? Prefabrike yapılarda, Hangi özelliğinden dolayı? a) Hafif olması, b) Sökülüp tekrar kullanılabilme olasılığının yüksek olmasından dolayı. 24

Sanayi Yapıları 25

Köprüler 26

Sosyal Yapılar 27

Çok Katlı Yapılar 28

Gökdelenler 29

Kaynaklar Deren, H., Uzgider, E., Piroğlu, F., Çağlayan, Ö., (2012). Çelik Yapılar, Çağlayan Kitapevi Keyder, E., Vasti, T., (2010). Çelik Yapı Elemanları, Seçkin Yayıncılık ve Dağıtım. Ruhi, A. M., Günaydın, A., (2013). Çelik Yapılar, Birsen Yayınevi Özhendekçi, N., Çelik Yapılar Ders Notları, YTÜ 30