ÇELİK YAPILARDA BİRLEŞİMLER Çelik yapılarda birleşimlerin kullanılma sebepleri; 1. Farklı tasıyıcı elemanların (kolon-kolon, kolon-kiris,diyagonalkolon, kiris-kiris, alt baslık-üst baslık, dikme-alt baslık vb.) birbirine bağlanması 2. Eleman boyunun uzatılması 3. Eleman en kesitinin arttırılması Öğr. Gör. Mustafa EFİLOĞLU 1
ÇELİK YAPILARDA BİRLEŞİM ARAÇLARI Çelik yapılarda kullanılan birleşim araçları; 1. Bulon ( cıvata) 2. Kaynak 3. Perçin Öğr. Gör. Mustafa EFİLOĞLU 2
1. BULONLU BİRLEŞİMLER Öğr. Gör. Mustafa EFİLOĞLU 3
1. BULONLU BİRLEŞİMLER Öğr. Gör. Mustafa EFİLOĞLU 4
NORMAL BULONLAR Öğr. Gör. Mustafa EFİLOĞLU 5
KABA VE UYGUN BULONLAR Kaba bulonlar boyutları hassas şekilde üretilmemiş,yumuşak çelikten yapılmış ve genellikle basit çelik yapılarda, küçük kafes kirişlerde kullanılır. Az sayıda bulon gerektiren işlerde ekonomik olarak kullanılır. Emniyet değerleri diğer bulonlara göre daha düşük. Uygun bulonlar, boyutları çok ince toleransla (0,5mm) imal edilen bulonlardır. Öğr. Gör. Mustafa EFİLOĞLU 6
Bulon Sınıfı 4.6 5.6 6.8 8.8 10.9 Fyb(Mpa) 240 300 480 640 900 Fub(Mpa) 400 500 600 800 1000 4.6 = > Akma dayanımı : 4x6x10 = 240 MPa Çekme dayanımı : 4x100 =400 MPa Malzeme mukavemeti bakımından 4.6 çeliğinden yapılan bulonlar kaba ya da uygun, 5.6 çeliğinden teşkil edilenler ise uygun olabilir. ST 37 yapı elemanları birleştirilmesi için 4.6 bulon ST 52 yapı elemanları birleştirilmesi için 5.6 bulon 7
BULONLARIN İSİMLENDİRİLMESİ Avrupa ülkelerinde olduğu gibi ülkemizde de metrik sistemdeki bulonlar kullanılır. Bu nedenle bulonlar adlandırılırken M harfi ile başlayan isimler verilir; Örneğin M 16, M 20 gibi. İsimlendirme kaba bulonu esas almaktadır; Yani M 16 bulon için bulon çapı 16 mm, açılan delik çapı ise 17 mm dir. Uygun bulonlar için farklı bir isimlendirme sistemi yoktur; kaba bulonlara atıf yapılarak parantez içinde uygun açıklaması ile isimlendirilirler; Örneğin M 16 (uygun), M 24 (uygun) gibi. M 16 (uygun) bulon için bulon çapı delik çapına eşittir ve 17mm dir. Bulonlar ve somunları için TS ISO 8992, rondelalar için ise TS 79-1~79-10, vb. standartlardan faydalanılabilir. 8
BULON İŞARETLERİ, ÇAPLARI, ÇEKİRDEK ALANLARI Öğr. Gör. Mustafa EFİLOĞLU 9
BULON EMNİYET GERİLMELERİ Öğr. Gör. Mustafa EFİLOĞLU 10
BULONLU BİRLEŞİMLERDE HESAP ESASLARI Bir birlesimde kullanılacak bulon çapı asağıdaki bağıntı ile belirlenebilir. d 5t 0,2( cm) (t cm biriminde en ince parça kalınlığıdır) Ancak, birlestirilen elemanların profil olması durumunda, ilgili profil için öngörülen kullanılabilecek maksimum bulon çapı değeri esas alınmalıdır. Söz konusu maksimum bulon çapları, ilgili profile ait tablolardan alınır. Öğr. Gör. Mustafa EFİLOĞLU 11
BULONLU BİRLEŞİMLERDE HESAP ESASLARI Bulonlu birlesimler Delik çevresindeki ezilme (basınç) gerilmeleri Bulon gövdesindeki makaslama gerilmeleri Bulon gövdesindeki eksenel çekme gerilmeleri esas alınarak boyutlandırılır. Öğr. Gör. Mustafa EFİLOĞLU 12
BULON ÇEVRESİNDE EZİLME GERİLMELERİ DAĞILIMI Gerçek gerilme yayılışı Basitleştirilmiş gerilme yayılışı Öğr. Gör. Mustafa EFİLOĞLU 13
1. Levhada fazla çekme kuvvetleri 2. Bulon kesitinde fazla kesme kuvveti 3. Levhadaki basınç kuvvetinden dolayı ezilme 4. Birleşimdeki kuvvetlerden dolayı bulonda eğilme 5. Bulonun arkasındaki levha kısmında kesme 6. Birleşimdeki bulonlarda çekme kuvveti 7. Bulonda oluşan basınç kuvveti ve bu sebeple ezilme Öğr. Gör. Mustafa EFİLOĞLU 14
Bulonlu birleşimlerde bulonlar için yapılan tahkikler şunlardır 1. Makaslama (Kayma) Gerilmesi Tahkiki 2. Ezilme (Basınç) Gerilmesi Tahkiki 15
3. Bulon Gövdesine Paralel Eksenel Çekme Tahkiki Öğr. Gör. Mustafa EFİLOĞLU 16
Normal Bulonlar İçin Emniyetli Gerilme Değerleri Öğr. Gör. Mustafa EFİLOĞLU 17
Normal Bulonlu Birleşimlerde Konstrüktif Kurallar Öğr. Gör. Mustafa EFİLOĞLU 18
UYGULAMA 1 Bulonlar uygun bulondur Öğr. Gör. Mustafa EFİLOĞLU 19
UYGULAMA 2 Şekildeki birleşim sistemini a) Kaba bulonlu olarak b) Uygun bulonlu olarak çözünüz EY(H) yüklemesi, Malzeme :ST37, M20 bulon Öğr. Gör. Mustafa EFİLOĞLU 20
Kaba bulonlu çözüm Uygun bulonlu çözüm Öğr. Gör. Mustafa EFİLOĞLU 21
UYGULAMA 3 Şekilde görülen birleşimde P=20 ton, malzeme st37 ve yükleme şekli HZ (YD-2) olarak verilmektedir. İstenenler: a-) Kaba bulon b-) Uygun bulon kullanılması durumlarına göre gerekli bulon sayısını hesaplayarak yerleşimini yapınız. Öğr. Gör. Mustafa EFİLOĞLU 22
UYGULAMA 4 Şekilde boyutları verilen bulonlu birleşimin güvenle taşıyabileceği maxp kuvvetini bulunuz ve gerekli diğer kontrolleri yapınız. Yükleme durumu: EIY Malzeme : ST37 Bulon M16 h 1 =151mm Hesaplamaları hem kaba hem de uygun bulon için yapınız. Öğr. Gör. Mustafa EFİLOĞLU 23