BÖLÜM 10 KESME KUVVETİ ETKİSİ

Gövde düzleminde kesme kuvveti etkisinde olan çift simetri eksenli I – enkesitli, tek simetri eksenli I- ve U- enkesitli elemanların, kesme kuvveti etkisinde olan boru ve kutu en kesitli elemanların, tek korniyerlerin, T- enkesitli elemanların ve başlıklarına paralel düzlemde kesme kuvveti etkisinde olan tek veya çift simetri eksenli elemanların tasarımı bu bölümde belirtilen kurallara göre yapılacaktır.

10.1 GENEL ESASLAR

Kesme kuvveti etkisindeki elemanının tasarım kesme kuvveti dayanımı, Ø_vV_n, (YDKT) veya güvenli kesme kuvveti dayanımı, V_n/Ω_v, (GKT), Bölüm 10.2.l(a) dışında kalan tüm kesme kuvveti etkisindeki elemanlar için,

Ø_v = 0.90 (YDKT) veya Ω_v= 1.67 (GKT)

alınarak, bu bölümde verilen kurallar çerçevesinde belirlenecektir.

Karakteristik kesme kuvveti dayanımı, V_n ilgili bölümlerde açıklandığı gibi (Bölüm 10.2-10.7) hesaplanacaktır.

10.2     I-ENKESİTLİ VE U-ENKESİTLİ ELEMANLAR

10.2.1 – Çekme Alanı Katkısı Dikkate Alınmadığında Kesme Kuvveti Dayanımı

Gövde düzleminde kesme kuvveti etkisindeki çift simetri eksenli I- enkesitler ile tek simetri eksenli I- ve U- enkesitlerde, çekme alanı katkısı göz önüne alınmadığında, karakteristik kesme kuvveti dayanımı, V_n, aşağıda verilen esaslar doğrultusunda Denk.(10.1) ile hesaplanacaktır.

                                     V_n=0.6F_yA_wC_v1                             (10.1)

( a)  I- enkesitli hadde profillerinin gövdelerinde, h/t_w < 2.24√(E / F_y)olması durumunda,

                                          Ø_v = 1.00 (YDKT) veya Ω_v = 1.50 (GKT)

ve  C_vı=1.0 olarak alınacaktır.

(b) Tüm diğer I- enkesitli ve U- en kesitli elemanlarda, C_vı katsayısı aşağıda tanımlandığı gibi alınacaktır.

Gövde levhası burkulma katsayısı, k_v aşağıda tanımlanmıştır.

(1)   Gövdede düşey ara rijitlik levhalarının kullanılmadığı durumda,

                                   k_v = 5.34                              ( 10.3a)

(2)   Gövdede düşey ara rijitlik levhalarının kullanılması durumunda

Buradaki terimler aşağıda açıklanmıştır.

V_n : Karakteristik kesme kuvveti dayanımı.

F_y : Yapısal çelik karakteristik akma gerilmesi.

A_w : Gövde alanı (= dt_w)

d : Enkesit yüksekliği.

h : Hadde profilleri için köşe bölgelerdeki yarıçap veya eğrisel bölgeler çıkarılarak elde edilen başlıklar arasındaki net gövde yüksekliği, kaynaklı yapma enkesitli elemanlar için başlık iç yüzeyleri arasındaki net yükseklik, bulonlu yapma enkesitli elemanlar için bulon sıraları arasındaki net yükseklik.

a : Gövde levhasını dikdörtgen panellere bölen düşey ara rijitlik levhaları arasındaki net uzaklık.

t_w : Gövde kalınlığı.

C_v1 : Gövde kesme kuvveti dayanım katsayısı.

10.2.2 – Çekme Alanı Katkısı Dikkate Alındığında Kesme Kuvveti Dayanımı

Kesme kuvveti dayanımının hesabında çekme alanı katkısı, gövde düzleminde kesme kuvveti etkisinde olan I- ve U- enkesitlerde, a / h ≤ 3 olacak şekilde rijitlik levhaları kullanılarak gövde panellerinin oluşturulması koşulu ile sadece iç gövde panellerinde göz önüne alınacaktır.

Karakteristik kesme kuvveti dayanımı, V_n, aşağıda verildiği şekilde hesaplanacaktır.

 

(1) Aşağıdaki koşulların sağlanması durumunda,

Burada C_v2, aşağıda tanımlandığı şekilde göz önüne alınacaktır.

Buradaki terimler aşağıda açıklanmıştır.

A_w: Gövde enkesit alanı.

A_fc : Basınç başlığının enkesit alanı.

A_ft : Çekme başlığının enkesit alanı.

b_fc : Basınç başlığının genişliği.

b_ft : Çekme başlığının genişliği.

t_w : Gövde kalınlığı.

h : Hadde profilleri için köşe bölgelerdeki yarıçap veya eğrisel bölgeler çıkarılarak elde edilen başlıklar arasındaki net gövde yüksekliği, kaynaklı yapma enkesitli elemanlar için başlık iç yüzeyleri arasındaki net yükseklik, bulonlu yapma enkesitli elemanlar için bulon sıraları arasındaki net yükseklik.

a : Gövde levhasını dikdörtgen panellere bölen düşey ara rijitlik levhaları arasındaki net uzaklık.

C_v2 : Kayma etkisinde gövde burkulma katsayısı.

k_v : Bölüm 10.2.1’de tanımlanan gövde levhası burkulma katsayısı.

Karakteristik kesme kuvveti dayanımının hesabında, Bölüm 10.2.1 ve Bölüm 10.2.2’ye göre

belirlenen değerlerin büyüğünün kullanılmasına izin verilmektedir.

10.2.3 – Düşey Ara Rijitlik Levhaları

Düşey ara rijitlik levhalarının aşağıdaki koşulları sağlaması gerekmektedir.

(a)  Gövde narinliğinin h/t_w< 2.46 √(E / F_y )olması durumunda veya çekme alanı katkısı göz önüne alınmaksızın, k_v = 5.34 alınarak Bölüm 10.2.1’e göre hesaplanan kayma dayanımı yeterli ise kiriş gövdesinde ara rijitlik levhaları kullanmaya gerek yoktur.

(b)  Düşey ara rijitlik levhalarının tekil yük veya mesnet tepkisini aktarmak amacıyla değil, sadece gövde levhasının rijitliğini arttırmak için kullanılmaları durumunda, çekme başlığına kadar uzatılmadan yerleştirilmelerine izin verilmektedir. Bu durumda, gövde levhasını çekme başlığına bağlayan boyun kaynakları veya hadde profillerinde eğrisel bölgenin başladığı nokta ile gövdeyi rijitlik levhasına bağlayan kaynakların sonlandırıldığı nokta arasındaki uzaklık, gövde kalınlığının 4-6 katı arasında olmalıdır. Gövdenin bir tarafında tek rijitlik levhası kullanılması durumunda, başlığın burulma etkisiyle dönmesini önlemek için rijitlik levhasının basınç başlığına bağlanması gerekmektedir.

(c) Rijitlik levhalarının kiriş gövdesine birleşiminde süreksiz köşe kaynaklar kullanıldığında, kaynaklar arasındaki net uzaklık 12t_w veya 200mm’den daha fazla olmayacaktır. Bulonlu birleşimde ise bulon deliklerinin merkezleri arasındaki uzaklık 300mm’den fazla olmayacaktır.

(d) Rijitlik levhasının b/t oranı, Denk.(10.7) ile verilen değer ile sınırlandırılacaktır.

 

(e) Tek veya çift rijitlik levhası için minimum atalet momenti, I_st, Denk.(10.8) ile verilen koşulu sağlayacaktır.

Buradaki terimler aşağıda açıklanmıştır.

(b/t)_st : Rij itlik levhasının genişlik / kalınlık oranı.

F_yst : Rijitlik levhasının karakteristik alana gerilmesi.

I_st : Tek rijitlik levhası için gövde levhasına bitişik olduğu kenara göre veya çift rijitlik levhası için gövde kalınlığı ortasından geçen eksene göre düşey rijitlik levhası enkesitlerinin atalet momenti.

I_stı : Düşey rijitlik levhaları ile oluşturulan panel bölgelerinin kayma etkisinde burkulma sonrası toplam kesme kuvveti dayanımının sağlanabilmesi için (çekme alanı katkısının dikkate alınması halinde) düşey rijitlik levhalarının gerekli minimum atalet momenti, V_I= V_c2

I_st2 : Kayma etkisinde burkulma sınır durumuna göre gövdenin kesme kuvveti dayanımının sağlanabilmesi için (çekme alanı katkısının dikkate alınmaması halinde) düşey rijitlik levhalarının gerekli minimum atalet momenti, V_I = V_c2

p_w : Düşey rijitlik levhasının iki tarafındaki gövde panellerinde en büyük kesme kuvveti oranı.

V_r : göz önüne alınan gövde paneli için YDKT veya GKT yük birleşimleri ile elde edilen gerekli kesme kuvveti dayanımı.

V_c1 : Bölüm 10.2.1 veya Bölüm 10.2.2’ye göre hesaplanan mevcut kesme kuvveti dayanımı (YDKT için tasarım kesme dayanımı veya GKT için güvenli kesme dayanımı).

V_c2 : V_n = 0.6F_yA_wC_v2 ile hesaplanan mevcut kesme kuvveti dayanımı (YDKT için tasarım kesme dayanımı veya GKT için güvenli kesme dayanımı).

P_st : (F_yw/F_yst veya 1.0)_maks

F_yw : Gövde levhasının karakteristik akma gerilmesi.

10.3 KUTU ENKESİTLİ ELEMANLAR

Kutu enkesitlerin kesme kuvveti etkisindeki gövde elemanları için karakteristik kesme kuvveti

dayanımı, V_n, Denk.(10.12)’ye göre hesaplanacaktır.

                        V_n=0.6F_yA_wC_v2                            (10.12)

Buradaki terimler aşağıda açıklanmıştır.

A_w : Kutu enkesitin gövde levhalarmın alanı, (= 2ht).

C_v2 : h/t_w yerine h/t kullanılarak ve k_v=5 alınarak Bölüm 10.2.2’de tanımlanan, kayma etkisinde gövde burkulma katsayısı.

h : Kutu enkesitin kesme kuvveti etkisindeki gövde levhasının başlık levhalarına bağlandığı eğrilik bitim noktaları arasındaki net yükseklik.

t : Bölüm 5.4.2’ye göre belirlenen tasarım et kalınlığı.

Köşe yarıçapları bilinmediğinde, enkesit net yüksekliği, h, toplam enkesit yüksekliği, H ‘den tasarım et kalınlığının 3 katının çıkarılmasıyla (h = H-3t) elde edilebilir.

10.4 BORU ENKESİTLİ ELEMANLAR

Boru enkesitli elemanların karakteristik kesme kuvveti dayanımı, V_n, Denk.(10.13) ile hesaplanacaktır.

Kayma etkisinde burkulma sınır durumu için kritik gerilme, F_cr, Denk.(10.14a) veya Denk.(10.14b) ile hesaplanan kritik gerilmelerin büyüğü olarak alınacaktır.

Buradaki terimler aşağıda açıklanmıştır.

A_g: Boru enkesit alanı.

D : Boru enkesit dış çapı.

L_v: Kesme kuvvetinin sıfır olduğu nokta ile maksimum olduğu nokta arasındaki uzaklık.

t : Bölüm 5.4.2’ye göre belirlenen tasarım et kalınlığı.

10.5 TEK KORNİYERLER VE T-ENKESİTLİ ELEMANLAR

Tek korniyerlerin ve T-enkesitli elemanların karakteristik kesme kuvveti dayanımı, V_n, Denk.(10.15)’e göre hesaplanacaktır.

                      V_n = 0.6F_ybtC_v2                                       (10.15)

Buradaki terimler aşağıda açıklanmıştır.

b : Kesme kuvveti etkisindeki korniyer kolunun uzunluğu veya T-enkesitin toplam yüksekliği.

t : Korniyer kol kalınlığı veya T-enkesitin gövde kalınlığı.

C_v2 : h/tw, yerine b/t kullanılarak ve k_v = 1.2 alınarak Bölüm 10.2.2’de tanımlanan, kayma etkisinde gövde burkulma katsayısı.

10.6 BAŞLIKLARINA PARALEL DÜZLEMDE KESME KUVVETİ ETKİSİNDEKİ TEK VE ÇİFT SİMETRİ EKSENLİ ELEMANLAR

Burulma etkisi olmaksızın, başlıklarına paralel doğrultuda kesme kuvveti etkisindeki tek ve çift simetri eksenli enkesitlerde, her bir eleman için karakteristik kesme kuvveti dayanımı, V_n, Denk.(10.16)’ ya göre hesaplanacaktır.

                      V_n=0.6F_yb_ft_fC_v2                        (10.16)

Buradaki terimler aşağıda açıklanmıştır.

Cv2 : h/t_w yerine b/tf kullanılarak ve  k_v=1.2  alınarak Bölüm 10.2.2’de tanımlanan, kayma etkisinde gövde burkulma katsayısı.

tf : Başlık kalınlığı.

bf : Başlık genişliği.

b : I- ve T-enkesitlerde başlık genişliğinin yarısı.

U-enkesitlerde başlık genişliği.

10.7 GÖVDESİ BOŞLUKLU KİRİŞLER

Çelik-betonarme kompozit kirişler de dahil olmak üzere, kiriş gövdesinde açılan tüm boşlukların kesme kuvveti dayanımına etkisi göz önüne alınacaktır. Kesme kuvveti dayanımının yeterli olmaması durumunda gövde levhası takviye edilecektir.

İlgili kurumlara Kesin Hesap Raporunu vermeden önce, Yönetmeliğin Yayımlandığı Resmî Gazete’ Ekleri‘ ile karşılaştırmanızda fayda vardır.

Bu Yönetmelik Çevre ve Şehircilik Bakanlığı tarafından hazırlanmış olup, Bu Maddeler  Yönetmeliğe kolay erişmek adına, hazırlanmış bir blogdur.

Lütfen kullanım koşullarını okuyunuz

kaynak çşb.