Eğilme Etkisindeki Elmanların Tasarımı

Asal eksenlerinden herhangi biri etrafında basit eğilme etkisindeki elemanların tasarımı bu bölümde belirtilen kurallara göre yapılacaktır. Basit eğilme etkisindeki elemanlarda, yükler kayma merkezinden geçen asal eksene paralel olan düzlemde etkimeli veya eleman, yük etkime noktalarında ve mesnetlerde burulmaya karşı desteklenmelidir.

9.1 GENEL ESASLAR

Eğilme etkisindeki elemanın karakteristik eğilme momenti dayanımı, M_n, olası her bir göçme sınır durumu için belirlenecek dayanımların en küçüğü olarak alınacaktır. Burada, tüm eğilme elemanları için,

φ_b = 0.90 (YDKT) veya Ω_b = 1.67 (GKT)

alınarak, eğilme elemanının tasarım eğilme momenti dayanımı, φ_b M_n, (YDKT) veya güvenli eğilme momenti dayanımı, M_n /Ω_b (GKT) aşağıdaki koşullar göz önünde tutularak belirlenecektir.

(a) Bu bölümde verilen kurallar, elemanın asal eksenlerine paralel düzlemlerden birinde yük etkisinde olması ve boyuna eksenleri etrafında burulmasının mesnetlerde ve yük etkime noktalarında önlendiği varsayımına dayanmaktadır.

(b) Eleman enkesit parçaları eğilme etkisi altında Tablo 5.1B’de verilen enkesit koşullarına göre kompakt, kompakt olmayan veya narin olarak sınıflandırılacaktır.

(c) Yanal burulmak burkulma sınır durumunda, yanal stabilite bağlantısı ile desteklenen noktalar arasındaki uzunluk boyunca, eğilme momenti yayılışının olumlu katkısı Denk.(9.1) ile tanımlanan moment düzeltme katsayısı, C_b, ile hesaba katılabilir.

Denk.(9.1) çift simetri eksenine sahip, tüm elemanlar ve tek simetri eksenine sahip tek eğrilikli eğilme etkisinde olan elemanlar için kullanılabilir. Çift eğrilikli eğilme etkisindeki tek simetri eksenli elemanlar için, C_b değeri analizle belirlenmelidir. Ancak, tüm yükleme durumları için güvenli tarafta kalan bir yaklaşımla, C_b=1.0 alınabilir.

(d) Çift eğrilikli eğilme etkisindeki tek simetri eksenli elemanlarda yanal burulmalı burkulma sınır durumu eleman enkesitinin her iki başlığında da göz önüne alınacaktır.

(e) Mesnet enkesitinde çarpılmanın önlendiği ve serbest ucunun yanal olarak desteklenmediği konsol kirişlerde, C_b = 1.0 alınacaktır.

Buradaki terimler aşağıda açıklanmıştır.

M_maks: Yanal stabilite bağlantısı ile desteklenen noktalar arasındaki kiriş uzunluğu boyunca en büyük eğilme momentinin mutlak değeri.

M_A : Yanal stabilite bağlantısı ile desteklenen noktalar arasındaki kiriş uzunluğunun 1/4 noktasındaki eğilme momentinin mutlak değeri.

M_B : Yanal stabilite bağlantısı ile desteklenen noktalar arasındaki kiriş uzunluğunun 1/2 noktasındaki eğilme momentinin mutlak değeri.

M_C : Yanal stabilite bağlantısı ile desteklenen noktalar arasındaki kiriş uzunluğunun 3/4 noktasındaki eğilme momentinin mutlak değeri.

9.2 KUVVETLİ EKSENLERİ ETRAFINDA EĞİLME ETKİSİNDEKİ

KOMPAKT U-ENKESİTLİ ve ÇİFT SİMETRİ EKSENLİ KOMPAKT I-ENKESİTLİ ELEMANLAR

Kuvvetli asal eksenleri etrafında eğilme etkisindeki, Tablo 5.1B’e göre, gövde ve başlık parçaları kompakt sınıfında olan U-enkesitli ve çift simetri eksenli I-enkesitli elemanların karakteristik eğilme momenti dayanımı, M_n, aşağıda verilen sınır durumlar için hesaplanan değerlerin küçüğü olarak alınacaktır.

9.2.1 –Akma Sınır Durumu

Akma sınır durumu için karakteristik eğilme momenti dayanımı, M_n, Denk.(9.2) ile hesaplanacaktır.

M_n = M_p= F_yW_px ……..(9.2)

Buradaki terimler aşağıda açıklanmıştır.

M_n : Karakteristik eğilme momenti dayanımı.

M_p : Plastik eğilme momenti.

F_y : Yapısal çelik karakteristik akma gerilmesi.

W_px : x-ekseni etrafında plastik mukavemet momenti.

9.2.2 –Yanal Burulmak Burkulma Sınır Durumu

Yanal burulmak burkulma sınır durumu için, aşağıda (a), (b) ve (c) maddelerinde tanımlanan göçme sınır durumları için karakteristik eğilme momenti dayanımı, M_n’nin, basınç başlığının yanal olarak desteklenmeyen uzunluğu, L_b‘ye bağlı olarak değişimi ve moment düzeltme katsayısı, C_b’nin etkisi Şekil 9.1’de gösterilmiştir.

• (a) L_b ≤ L_p ise bu sınır durumun göz önüne alınmasına gerek yoktur.
• (b) L_p < L_b ≤ L_r olması durumunda karakteristik eğilme momenti dayanımı, M_n, Denk.(9.3) ile hesaplanacaktır.

• (c) L_b> L_r; olması durumunda karakteristik eğilme momenti dayanımı, M_n, Denk.(9.4) ile belirlenecektir.

Kritik gerilme , F_cr, Denk.(9.5) ile hesaplanacaktır.

Kök içindeki ifade güvenli tarafta kalan bir yaklaşımla 1^’e eşit olarak alınabilir.

L_p ve L_r sınır uzunlukları ise sırasıyla Denk.(9.6a) ve Denk.(9.6b) ile belirlenecektir.

Denk.(9.5) ve Denk.(9.6b) de kullanılan c katsayısı aşağıda tanımlanmıştır

(i) Çift simetri eksenli I-enkesitlerde:

c=1.0 …….(9.7a)

(ii) U en kesitlerde:

Etkin atalet yarıçapı, i_ts, Denk.(9.8a) ile hesaplanacaktır.

Çift simetri eksenli I-enkesitlerde, güvenli tarafta kalınarak, etkin atalet yarıçapı, i_ts, için enkesit basınç başlığı ve gövdesinin (l/6)’sı ile tanımlanan parçasının düşey simetri eksenine göre Denk.(9.8b) ile hesaplanan atalet yarıçapı kullanılabilir.

Buradaki terimler aşağıda açıklanmıştır.

M_n : Karakteristik eğilme momenti dayanımı.

M_p : Plastik eğilme momenti.

F_y : Yapısal çelik karakteristik akma gerilmesi.

W_ex : x-ekseni etrafında elastik mukavemet momenti.

E : Yapısal çelik elastisite modülü (200000 MPa)

I_y : y- ekseni etrafında atalet momenti.

C_b : Denk.(9.1) ile tanımlanan moment düzeltme katsayısı.

L_b : Basınç başlığında yanal yerdeğiştirmenin ve enkesit burulmasının önlendiği noktalar arasındaki eleman uzunluğu (stabilite bağlantısı ile desteklenmeyen eleman uzunluğu).

L_p : Akma sınır durumu için yanal olarak desteklenmeyen sınır uzunluk.

L_r : Elastik olmayan yanal burulmak burkulmada sınır uzunluk.

i_y : y-eksenine göre atalet yarıçapı.

i_ts : Etkin atalet yarıçapı.

J : Burulma sabiti.

C_w : Çarpılma sabiti.

h_o : Enkesit başlıklarının ağırlık merkezleri arasındaki uzaklık (= d- t_f).9.3

9.3 KUVVETLİ EKSENLERİ ETRAFINDA EĞİLME ETKİSİNDEKİ KOMPAKT GÖVDELİ VE KOMPAKT OLMAYAN veya NARİN BAŞLIKLI ÇİFT SİMETRİ EKSENLİ I-ENKESİTLİ ELEMANLAR

Kuvvetli asal eksenleri etrafında eğilme etkisindeki, Tablo 5.1B’ye göre, enkesitin gövde parçası kompakt ve başlık parçaları kompakt olmayan veya narin sınıfında olan çift simetri eksenli I-enkesitli elemanların karakteristik eğilme momenti dayanımı, M_n, aşağıda verilen sınır durumlar için hesaplanan değerlerin küçüğü olarak alınacaktır.

9.3.1 – Yanal Burulma Burkulma Sınır Durumu

Karakteristik eğilme momenti dayanımı, M_n, Bölüm 9.2.2’ye göre belirlenecektir.

9.3.2 – Yerel Burkulma Sınır Durumu

I-enkesitin gövde parçasının kompakt olması ve başlık parçalarının kompakt olmayan koşulunu sağlaması durumunda, karakteristik eğilme momenti dayanımı, M_n, Denk.(9.9) ile hesaplanacaktır.

I-enkesitin gövde parçasının kompakt olması ve başlık parçalarının narin olması durumunda, karakteristik eğilme momenti dayanımı, M_n, Denk.(9.10) ile belirlenecektir.

Buradaki terimler aşağıda açıklanmıştır.

M_n : Karakteristik eğilme momenti dayanımı.

M_p : Plastik eğilme momenti.

F_y : Karakteristik akma gerilmesi.

W_ex : x-ekseni etrafında elastik mukavemet momenti.

E : Yapısal çelik elastisite modülü (200000 MPa).

λ_f : Enkesitin başlık parçası narinliği, (Tablo 5.1B).

λ_pf : Kompakt başlık parçası için narinlik sınır değeri, (Tablo 5.1B).

λ_rf : Kompakt olmayan başlık parçası için narinlik sınır değeri, (Tablo 5.1B).

k_c : Rijitleştirilmemiş narin elemanlar için katsayı, (0.35≤k_c=4/√h/t_w≤0.76).

h : Bölüm 5.4.1’de tanımlanan enkesit ölçüsü.

t_w: Gövde kalınlığı.

9.4 KUVVETLİ EKSENLERİ ETRAFINDA EĞİLME ETKİSİNDEKİ KOMPAKT veya KOMPAKT OLMAYAN GÖVDELİ DİĞER I-ENKESİTLİ ELEMANLAR

Kuvvetli asal eksenleri etrafında eğilme etkisindeki, Tablo 5.1B’ye göre, enkesitin gövde parçası kompakt olmayan çift simetri eksenli I-enkesitli elemanlar ile gövde parçası kompakt veya kompakt olmayan, gövde düzlemine göre tek simetri eksenli I-enkesitli elemanların karakteristik eğilme momenti dayanımı, M_n, aşağıda verilen sınır durumlar için hesaplanan değerlerin en küçüğü olarak alınacaktır.

9.4.1 – Yanal Burulmalı Burkulma Sınır Durumu

(a) L_b ≤ L_p ise bu sınır durumun göz önüne alınmasına gerek yoktur.

(b) L_p< L_b ≤L_r olması durumunda karakteristik eğilme momenti dayanımı, M_n, Denk.(9.11) ile belirlenecektir.

Elastik olmayan burkulma sınır durumunda, Denk.(9.11) ve Denk.(9.19)’da kullanılacak olan, azaltılmış akma gerilmesi, F_L, Denk.(9.12a) ve Denk.(9.12b)’de verilmiştir.

(c) L_b > L_r olması durumunda, karakteristik eğilme momenti dayanımı, M_n, Denk.(9.13) ile belirlenecektir.

F_cr gerilmesinin değeri Denk.(9.14) ile hesaplanacaktır.

I_yc / I_y ≤ 0.23 olması durumunda, Denk.(9.14)’te J= 0 olarak alınacaktır.

Basınç başlığının dış lifinde akma gerilmesine ulaşıldığı akma momenti, M_yc, Denk.(9.15) ile hesaplanmaktadır.

Gövde plastikleşme katsayısı, R_pc, gövde narinliğine bağlı olarak Denk(9.16a) ve Denk(9.16b) ile verilmektedir.

Denk.(9.16a) ve Denk.(9.16b)’de kullanılan plastik eğilme momenti, M_p, Denk.(9.17) ile verilen değeri aşmamalıdır.

Artık gerilme, F_L, Denk.(9.12a) veya Denk.(9.12b)’de verilmiştir.

Yanal burulmalı burkulma sınır durumu için basınç başlığının etkin atalet yarıçapı, i_t, değeri aşağıda tanımlanmaktadır.

(i) Basınç başlığı dikdörtgen olan I-enkesitler için

(ii) Başlığı levha veya U-profıli ile takviye edilen I-enkesitlerde, güvenli tarafta kalmak üzere, i_t değeri için enkesitin basınç başlığı ve basınç etkisindeki gövde parçasının (l/3)’ü ile tanımlanan parçanın düşey simetri eksenine göre hesaplanan atalet yarıçapı kullanılabilir.

9.4.2 – Basınç Başlığı Yerel Burkulma Sınır Durumu

(a) Başlık parçaları kompakt olduğunda bu sınır durumun göz önüne alınmasına gerek yoktur.

(b) Başlıkları kompakt olmayan enkesitler için karakteristik eğilme momenti dayanımı, M_n, Denk.(9.21) ile belirlenecektir.

Denk.(9.21) de kullanılacak olan artık gerilme, F_L, Denk.(9.12a) ve Denk.(9.12b)’de verilmiştir.

(c) Başlıkları narin olan enkesitler için karakteristik eğilme momenti dayanımı, M_n, Denk.(9.22) ile hesaplanacaktır.

9.4.3 – Basınç Başlığı Akma Sınır Durumu

Basınç başlığı akma sınır durumu için karakteristik eğilme momenti dayanımı, M_n, Denk.(9.23) ile belirlenecektir.

9.4.4 – Çekme Başlığı Akma Sınır Durumu

(a) W_ext ≥ W_exc için bu sınır durumun göz önüne alınmasına gerek yoktur.

(b) W_ext < W_exc için çekme başlığı dayanımı kritik olabileceğinden, karakteristik eğilme momenti dayanımı, M_n, denk.(9.24) ile elde edilecektir.

 

Burada, dış çekme lifinde akma gerilmesine ulaşıldığı akma momenti, M_yt, Denk.(9.25) ile hesaplanacaktır.

Gövde plastikleşme katsayısı, R_pt, gövde narinliğine bağlı olarak Denk(9.26a) ve Denk(9.26b) ile verilmektedir.

(1) I_yc /I_y> 0.23 olması durumunda,

Denk.(9.26a) ve Denk.(9.26b)’de kullanılan plastik eğilme momenti, M_p, Denk.(9.17) ile W_exc yerine W_ext esas alınarak hesaplanacaktır.

(2) /yc / I_y< 0.23 olması durumunda R_pt = 1.0 olarak alınacaktır.

Buradaki terimler aşağıda açıklanmıştır.

M_n : Karakteristik eğilme momenti dayanımı.

M_p : Plastik eğilme momenti.

M_yc : Dış basınç lifinde akma gerilmesine ulaşıldığı akma momenti.

Myt : Dış çekme lifinde akma gerilmesine ulaşıldığı akma momenti.

R_Vc : Gövde plastikleşme katsayısı.

R_pt : Çekme başlığının akma sınır durumu için gövde plastikleşme katsayısı.

F_y : Yapısal çelik karakteristik akma gerilmesi.

F_L : Eğilme etkisinde basınç başlığında azaltılmış akma gerilmesi.

W_px : x-ekseni etrafında plastik mukavemet momenti.

W_ex : x-ekseni etrafında elastik mukavemet momenti.

W_ext : Çekme bölgesi için x-ekseni etrafında elastik mukavemet momenti.

W_exc : Basınç bölgesi için x-ekseni etrafında elastik mukavemet momenti.

λ_f : Enkesitin basınç etkisindeki başlık elemanının narinliği, (Tablo 5.1B).

λ_w : Enkesitin gövde parçası narinliği, (Tablo 5.1B).

λ_pW : Kompakt gövde parçası için narinlik sınır değeri, (Tablo 5.1B).

λ_rw : Kompakt olmayan gövde elemanı için narinlik sınır değeri, (Tablo 5.1B).

k_c : RijEleştirilmemiş narin elemanlar için katsayı, (0.35≤k_c=4/√h/t_w≤0.76).

h : Bölüm 5.4.1.2’de tanımlanan enkesit ölçüsü.

h_c : Bölüm 5.4.1.2’de tanımlanan enkesit ölçüsü,

I_y : y- ekseni etrafında atalet momenti.

I_yc : y-ekseni etrafında basınç başlığının atalet momenti.

E : Yapısal çelik elastisite modülü (200000 MPa).

C_b : Denk.(9.1) ile tanımlanan moment düzeltme katsayısı.

L_b : Basınç başlığında yanal yer değiştirmenin ve enkesit burulmasının önlendiği noktalar arasındaki eleman uzunluğu (stabilite bağlantısı ile desteklenmeyen eleman uzunluğu).

L_p : Akma sınır durumu için yanal olarak desteklenmeyen uzunluk sınır değeri.

L_r : Elastik olmayan yanal burulmak burkulma için sınır uzunluk.

i_y : y-ekseni etrafında atalet yarıçapı.

J : Burulma sabiti.

h₀ : Enkesit başlıklarının ağırlık merkezleri arasındaki uzaklık (h₀ = d- tf).

d : Enkesit yüksekliği.

t_w : Gövde kalınlığı.

b_fc : Basınç başlığının genişliği.

t_fc : Basınç başlığının kalınlığı.

9.5 KUVVETLİ EKSENLERİ ETRAFINDA EĞİLME ETKİSİNDEKİ

ÇİFT VE TEK SİMETRİ EKSENLİ NARİN GÖVDELİ I-ENKESİTLİ ELEMANLAR

Kuvvetli asal eksenleri etrafında eğilme etkisindeki, Tablo 5.1B’ye göre narin gövde parçasına sahip, çift simetri eksenli elemanlar ve gövde düzlemine göre tek simetri eksenli I-enkesitli elemanların karakteristik eğilme momenti dayanımı, M_n, aşağıda verilen sınır durumlar için hesaplanan değerlerin en küçüğü olarak alınacaktır.

9.5.1 – Yanal Burulmalı Burkulma Sınır Durumu

Basınç başlığının yanal burulmak burkulma sınır durumunda karakteristik eğilme momenti dayanımı, M_n, Denk.(9.27) ile belirlenecektir.

(a) L_b ≤ L_p için bu sınır durumun göz önüne alınmasına gerek yoktur.

(b) L_p< L_b< L_r olması durumunda kritik gerilme, F_cr, Denk.(9.28) ile verilmektedir.

(c) L_b > L_r olması durumunda kritik gerilme, F_cr, Denk. (9.29) ile hesaplanacaktır.

L_p ve L_r sınır uzunlukları için Denk.(9.30a) ve Denk.(9.30b) den yararlanılacaktır.

 

Burada etkin atalet yarıçapı, i_t, Bölüm 9.4’te tanımlandığı gibidir. Eğilme dayanımı azaltma katsayısı, R_pg, Denk.(9.31) ile verilmektedir.

Denk.(9.31)’ de kullanılacak olan a_w değeri, Denk.(9.32) ile verilen sınır değeri aşamaz.

9.5.2 – Basınç Başlığı Yerel Burkulma Sınır Durumu

Basınç başlığının yerel burkulma sınır durumunda karakteristik eğilme momenti dayanımı, M_n Denk.(9.33) ile belirlenecektir.

M_n=R_pgF_crW_exc ……….(9.33)

(a) Başlık parçaları kompakt olduğunda, bu sınır durumun göz önüne alınmasına gerek yoktur.

(b) Başlık parçaları kompakt olmayan enkesitler için kritik gerilme, F_cr, Denk.(9.34) ile hesaplanacaktır.

(c) Başlık parçalan narin enkesitler için kritik gerilme, F_cr, Denk.(9.35) ile hesaplanacaktır.

Enkesitin basınç başlığının narinliği, λ_f, Denk.(9.36) ile verilmiştir.

9.5.3 – Basınç Başlığı Akma Sınır Durumu

Basınç başlığı akma sınır durumunda karakteristik eğilme momenti dayanımı, M_n, Denk.(9.37) ile hesaplanacaktır.

M_n=R_pgF_yW_exc …….(9.37)

9.5.4 – Çekme Başlığı Akma Sınır Durumu

(a) W_ext ≥ W_exc için karakteristik eğilme momenti dayanımını basınç başlığının davranışı belirlediğinden bu sınır durumun göz önüne alınmasına gerek yoktur.

(b) W_ext < W_exc için çekme başlığı dayanımı kritik olabileceğinden, karakteristik eğilme momenti dayanımı, M_n, Denk.(9.38) ile belirlenecektir.

M_n=F_yW_ext …………………….(9.38)

Buradaki terimler aşağıda açıklanmıştır.

M_n : Karakteristik eğilme momenti dayanımı.

F_y : Yapısal çelik karakteristik akma gerilmesi.

W_ext : Çekme bölgesi için x-ekseni etrafında elastik mukavemet momenti.

W_exc : Basınç bölgesi için x-ekseni etrafında elastik mukavemet momenti.

λ_pf : Kompakt başlık parçası için narinlik sınır değeri, (Tablo 5.1B).

λ_rf : Kompakt olmayan başlık parçası için narinlik sınır değeri, (Tablo 5.1B).

k_c : Rijitleştirilmemiş narin elemanlar için katsayı, (0.35≤k_c=4/√h/t_w≤0.76).

L_b : Basınç başlığında yanal yerdeğiştirmenin ve enkesit burulmasının önlendiği noktalar arasındaki eleman uzunluğu (stabilite bağlantısı ile desteklenmeyen eleman uzunluğu).

L_p : Akma sınır durumu için yanal olarak desteklenmeyen uzunluk sınır değeri.

L_r : Elastik olmayan yanal burulmak burkulma için sınır uzunluk.

h : Bölüm 5.4.1.2’de tanımlanan enkesit ölçüsü.

h_c : Bölüm 5.4.1.2’de tanımlanan enkesit ölçüsü.

t_w : Gövde kalınlığı.

b_fc : Basınç başlığı genişliği.

t_fc : Basınç başlığı kalınlığı.

9.6 – ZAYIF EKSENLERİ ETRAFINDA EĞİLME ETKİSİNDEKİ I-ENKESİTLİ ve U-ENKESİTLİ ELEMANLAR

Zayıf asal eksenleri etrafında eğilme etkisindeki I- ve U-enkesitli elemanların karakteristik eğilme momenti dayanımı, M_n, aşağıda verilen esaslar doğrultusunda hesaplanan değerlerin küçüğü olarak alınacaktır.

9.6.1 – Akma Sınır Durumu

Akma sınır durumu için karakteristik moment dayanımı, M_n, Denk.(9.39) ile belirlenecektir.

M_n=M_p=F_yW_py≤1.6F_yW_ey …….(9.39)

9.6.2 – Yerel Burkulma Sınır Durumu

(a) Enkesitin başlık parçalarının Tablo 5.1B’ye göre, kompakt olma koşulunu sağlaması durumunda, bu sınır durum göz önüne alınmayacaktır.

(b) Başlık parçaları Tablo 5.1B’ye göre kompakt olmayan enkesitler için karakteristik eğilme momenti dayanımı, M_n, Denk.(9.40) ile belirlenecektir.

(c) Başlık parçaları Tablo 5.1B’ye göre narin enkesitler için karakteristik eğilme momenti dayanımı, M_a, Denk.(9.41) ile hesaplanacaktır.

Burada kritik gerilme, F_cr, Denk.(9.42) ile verilmektedir.

Buradaki terimler aşağıda açıklanmıştır.

λ_f : Başlık parçası narinliği, (λ_f -b/t_f).

b : I- ve U-enkesitler için Tablo 5.1B’de verilen başlık elemanı genişliği.

t_f : Başlık kalınlığı.

λ_pf : Kompakt başlık parçası için narinlik sınır değeri, (Tablo 5.1B).

λ_rf : Kompakt olmayan başlık parçası için narinlik sınır değeri, (Tablo 5.1B).

W_py : Zayıf asal eksen etrafında plastik mukavemet momenti.

W_ey : Zayıf asal eksen etrafında elastik mukavemet momenti.

9.7 KUTU ENKESITLI ELEMANLAR

Eksenlerinden biri etrafında eğilme etkisindeki, Tablo 5.1B ye göre gövde parçaları kompakt veya kompakt olmayan ve başlık parçaları kompakt, kompakt olmayan veya narin sınıfında olan, çift simetri eksenli kare ve dikdörtgen kutu enkesitli elemanların karakteristik eğilme momenti dayanımı, M_n. aşağıda verilen esaslar doğrultusunda hesaplanan değerlerin en küçüğü olarak alınacaktır.

9.7.1 – Akma Sınır Durumu

Akma sınır durumu için karakteristik eğilme momenti dayanımı, M_n, Denk.(9.43) ile belirlenecektir.

9.7.2 – Başlığın Yerel Burkulma Sınır Durumu

(a) Başlık parçalarının kompakt olma koşulunu sağlaması durumunda, bu sınır durum göz önüne alınmayacaktır.

(b) Başlık parçalan Tablo 5.1B’ye göre kompakt olmayan enkesitler için karakteristik eğilme momenti dayanımı, M_a, Denk.(9.44) ile belirlenecektir.

(c) Başlık parçalan Tablo 5.1B’ye göre narin enkesitler için karakteristik eğilme momenti dayanımı, M_n, Denk.(9.45) ile hesaplanacaktır.

M_n=F_yW_ee ……..(9.45)

Denk.(9.45)’te etkin elastik mukavemet momenti W_ee basınç başlığının etkin genişliği ile hesaplanacaktır. Etkin genişlik, b_e, hadde kutu enkesitler için Denk.(9.46a) ve yapma kutu enkesitler için Denk.(9.46b) ile verilmektedir.

9.7.3 – Gövdenin Yerel Burkulma Sınır Durumu

Gövde parçalarının kompakt olma koşulunu sağlaması durumunda, bu sınır durum göz önüne alınmayacaktır.

(a) Gövde parçaları Tablo 5.1B’ye göre kompakt olmayan enkesitler için karakteristik eğilme momenti dayanımı, M_n, Denk.(9.47) ile belirlenecektir.

Buradaki terimler aşağıda açıklanmıştır.

F_y : Yapısal çelik karakteristik akma gerilmesi.

E : Yapısal çelik elastisite modülü (200000 MPa).

W_p : Eğilme ekseni etrafında plastik mukavemet momenti.

W_e : Eğilme ekseni etrafında elastik mukavemet momenti.

W_ee : Basınç başlığının etkin genişliği ile hesaplanan, eğilme ekseni etrafındaki elastik mukavemet momenti.

b : Başlık genişliği.

t_f : Başlık kalınlığı.

h : Gövde yüksekliği.

t_w : Gövde kalınlığı.

9.8 – BORU ENKESİTLİ ELEMANLAR

Çap / kalınlık oranı, (D/t) ≤ 0.45E / F_y koşulunu sağlayan ve Tablo 5.1B’e göre kompakt, kompakt olmayan veya narin sınıfında olan boru enkesitli elemanların karakteristik eğilme momenti dayanımı, M_n, aşağıda verilen esaslar doğrultusunda hesaplanan değerlerin küçüğü olarak alınacaktır. Yukarıdaki koşulları sağlamayan elemanlar bu bölümün kapsamı dışındadır.

9.8.1 – Akma Sınır Durumu

Akma sınır durumu için karakteristik eğilme momenti dayanımı, M_a, Denk.(9.48) ile belirlenecektir.

M_n =M_p -F_yW_p ………………………………….(9.48)

9.8.2 – Yerel Burkulma Sınır Durumu

(a) Kompakt olma koşulunun sağlanması durumunda, bu sınır durum göz önüne alınmayacaktır.

(b) Kompakt olmayan enkesit koşulunun sağlanması durumunda, karakteristik eğilme momenti dayanımı, M_n, Denk.(9.49) ile hesaplanacaktır.

(c) Narin enkesit koşulunun sağlanması durumunda, karakteristik eğilme momenti dayanımı, M_n, Denk.(9.50) ile hesaplanacaktır.

M_n=F_crW_e …………………. (9.50)

Kritik gerilme, Fcr, Denk.(9.51) ile verilmelidir.

Buradaki terimler aşağıda açıklanmıştır.

F_y : Yapısal çelik karakteristik alana gerilmesi.

E : Yapısal çelik elastisite modülü (200000 MPa).

t : Enkesit et kalınlığı, (bk. Bölüm 5.4.2).

D : Enkesit dış çapı.

W_p : Plastik mukavemet momenti.

W_e : Elastik mukavemet momenti.

9.9 SİMETRİ DÜZLEMİNDE YÜK ETKİSİNDEKİ ÇİFT KORNİYER ve T- EN KESİTLİ ELEMANLAR

Simetri düzleminde yük etkisindeki çift komiyer ve T-enkesitli elemanların karakteristik eğilme momenti dayanımı, M_n, aşağıda verilen esaslar doğrultusunda hesaplanan değerlerin en küçüğü olarak alınacaktır.

9.9.1 –Akma Sınır Durumu

Akma sınır durumu için karakteristik eğilme momenti dayanımı, M_n, Denk.(9.52) ile belirlenecektir.

M_n=M_p ……………………………………(9.52)

Akma momenti, M_y = F_yW_ex, olmak üzere, plastik eğilme momenti dayanımı, M_p, aşağıda tanımlanmaktadır.

(a) T-enkesitin gövdesi veya çift komiyer enkesitin gövde kolları çekme etkisinde ise,

M_p = F_yW_px ≤ l.6M_y …...(9.53a)

(b) T-enkesitin gövdesi basınç etkisinde ise,

M_p = M_y …………(9.53b)

(c) Çift komiyer enkesitin gövde kolları basınç etkisinde ise,

M_p = 1.5M_y ……….(9.53c)

9.9.2 – Yanal Durulmalı Burkulma Sınır Durumu

Yanal burulmak burkulma sınır durumunda karakteristik eğilme momenti dayanımı, M_n aşağıda verilen esaslar doğrultusunda hesaplanacaktır.

(a) T-enkesitin gövdesi veya çift korniyer enkesitin gövde kolları çekme etkisinde ise,

(1) L_b≤L_P için bu sınır durumun göz önüne alınmasına gerek yoktur

(2) L_p < L_b ≤ L_r olması durumunda karakteristik eğilme momenti dayanımı, M_n, Denk.(9.54) ile belirlenecektir.

(3) L_b > L_r olması durumunda karakteristik eğilme momenti dayanımı, M_n, Denk.(9.55) ile hesaplanacaktır.)

M_n=M_cr ………..(9.55)

Buradaki terimler aşağıda açıklanmıştır.

M_cr : Elastik yanal burulmak burkulma için kritik eğilme momenti.

F_y : Yapısal çelik karakteristik akma gerilmesi.

d : T-enkesitin yüksekliği veya çift korniyer enkesitin gövde kolları yüksekliği.

L_b : Basınç başlığında yanal yerdeğiştirmenin ve enkesit burulmasının önlendiği noktalar arasındaki eleman uzunluğu (stabilite bağlantısı ile desteklenmeyen eleman uzunluğu).

Iy : y-ekseni etrafında atalet momenti.

W_ex : Eğilme ekseni etrafında elastik mukavemet momenti.

W_ext : Çekme bölgesi için x-ekseni etrafında elastik mukavemet momenti.

W_exc : Basınç bölgesi için x-ekseni etrafında elastik mukavemet momenti.

J : Burulma sabiti.

i_y : y-ekseni etrafında atalet yarıçapı.

(b) T-enkesitin gövdesi ve çift korniyer enkesitin gövde kolları desteklenmeyen uzunluk boyunca herhangi bir bölgede basınç etkisinde ise, B katsayısı, Denk.(9.59) ile belirlenecek ve M_cr, Denk.(9.57) ile hesaplanacaktır.

B=-2.3(d/L_b)√(I_y/J) ……….. (9.59)

Bu durumda, karakteristik eğilme momenti dayanımı, M_n aşağıda verilen esaslar doğrultusunda elde edilecektir.

(1) T-enkesit için

M_n = M_cr ≤ M_y ……..(9.60)

(2) Çift korniyer enkesit için Denk.(9.57) ile belirlenen elastik yanal burulmak burkulma kritik eğilme momenti M_cr, değerinin kullanılması koşulu ile, karakteristik eğilme momenti dayanımı, M_n, eğilme etkisindeki tek korniyer elemanlar için verilen Denk.(9.66) ve Denk.(9.67)’den yararlanarak hesaplanacaktır.

9.9.3 – Başlığın Yerel Burkulma Sınır Durumu

(a) T-enkesitlerde, başlık parçasının basınç etkisinde olması halinde, Tablo 5.1B’ye göre kompakt, kompakt olmayan veya narin olma durumları için karakteristik eğilme momenti dayanımı, M_n, aşağıda tanımlandığı gibi belirlenecektir.

(1) Başlık parçasının kompakt olma koşulunu sağlaması durumunda, bu sınır durum göz önüne alınmayacaktır.

(2) Başlık parçası Tablo 5.1B’ye göre kompakt olmayan enkesitler için karakteristik eğilme momenti dayanımı, M_n, Denk.(9.61) ile belirlenecektir.

(3) Başlık parçası Tablo 5.1B’ye göre narin enkesitler için karakteristik eğilme momenti dayanımı, M_n, Denk.(9.62) ile belirlenecektir.

Buradaki terimler aşağıda açıklanmıştır.

λ_f : Başlık parçası narinliği, (Tablo 5.1B).

λ_pf : Kompakt başlık parçası için narinlik sınır değeri, (Tablo 5.1B).

λ_rt : Kompakt olmayan başlık parçası için narinlik sınır değeri, (Tablo 5.1B).

W_exc : Basınç bölgesi için elastik mukavemet momenti.

(b) Çift komiyer enkesitlerde, başlık kollarının basınç etkisinde olması durumunda karakteristik eğilme momenti dayanımı, M_n, Bölüm 9.10.3’e göre belirlenecektir.

9.9.4 – Gövdenin Yerel Burkulma Sınır Durumu

(a) T-enkesitlerde gövde parçasının basınç etkisinde olması durumunda, karakteristik eğilme momenti dayanımı, M_n, Denk.(9.63) ile belirlenecektir.

M_n =F_crW_ex ………………….. (9.63)

Kritik gerilme, F_cr, T-enkesitin (d / t_w) oranına bağlı olarak, Denk.(9.64a), Denk.(9.64b) ve Denk.(9.64c) ile verilmiştir.

(b) Çift korniyer enkesitlerde gövde kollarının basınç etkisinde olması durumunda, karakteristik eğilme momenti dayanımı, M_n, Bölüm 9.10.3’e göre belirlenecektir.

9.10 TEK KORNİYER ELEMANLAR

 

Stabilite bağlantısı ile açıklık boyunca yanal doğrultuda sürekli olarak desteklenen tek komiyerlerin tasarımında, x ve y (eleman kollarına paralel ve dik) geometrik eksenlerine göre belirlenen kesit özelliklerinin kullanılmasına izin verilmektedir. Ancak, eğilme momenti etkisindeki tek komiyerlerin yanal doğrultuda açıklık boyunca sürekli olarak desteklenmediği durumda ise, Bölüm 9.10.2(2)’de geometrik eksenlerin kullanılmasına özel olarak izin verilen durumların dışında, asal eksenler göz önüne alınacaktır.

Dayanımın asal eksenlere göre eğilme momentinin bileşenleri esas alınarak değerlendirilmesi halinde etkileşim, Denk.(11.3) ile sınırlandırılacaktır.

Tek komiyerlerin karakteristik eğilme momenti dayanımı, M_n, aşağıda verilen esaslar doğrultusunda hesaplanan değerlerin en küçüğü olarak alınacaktır.

9.10.1 –Akma Sınır Durumu

İlgili asal eksene göre belirlenen akma momenti, M_y, olmak üzere, karakteristik eğilme momenti dayanımı, M_n, Denk.(9.65) ile hesaplanacaktır. Ancak, akma momenti, M_y, eşit kollu korniyerler için Bölüm 9.10.2(2)’de tanımlanan özel durum dikkate alınarak değerlendirilecektir.

M_n=1.5M_y ……(9.65)

9.10.2 –Yanal Burulma Burkulma Sınır Durumu

Tek korniyerlerin açıklık boyunca yanal doğrultuda ötelenmeye ve boyuna eksenleri etrafında dönmeye karşı sürekli olarak desteklenmediği durumda, karakteristik eğilme momenti dayanımı, M_n, aşağıda tanımlandığı gibi belirlenecektir. Zayıf asal eksen etrafında eğilme etkisi için yanal burulmak burkulma sınır durumunun göz önüne alınmasına gerek yoktur.

Denk.(9.66) ve Denk.(9.67)’de kullanılan M_cr, elastik yanal burulmak burkulma momenti aşağıda tanımlanmaktadır.

(1) Tek komiyerlerin kuvvetli asal ekseni etrafında eğilme etkisinde olması durumu:

(2) Eşit kollu tek korniyerlerin x veya geometrik eksenlerinden birinde eğilme etkisinde olması durumu:

(i) Tek korniyerlerin yanal olarak desteklenmediği durumda , elastik yanal burulmalı burkulma momenti, Mcr, korniyer enkesitinin yükleme doğrultusunda parelel olan kolunun uç bölümü basınç etkisinde ise Denk.(9.69a), çekme etkisinde ise Denk(9.69b) ile verilmektedir.

Akma momenti, M_y, ilgili geometrik eksene göre belirlenen akma momentinin 0.80 katı olarak göz önüne alınacaktır.

Korniyerin açıklığı boyunca sadece en büyük eğilme momenti etkisinde olduğu noktada yanal olarak desteklendiği durumda, elastik yanal burulmak burkulma momenti, M_cr, Denk.(9.69a) veya Denk.(9.69b) ile tanımlanan değerin 1.25 katı olarak alınabilir. Bu durumda akma momenti, M_y, ilgili geometrik eksenlere göre belirlenen akma momenti olarak göz önüne alınacaktır.

Denk.(9.68)’ deki, eğilme momentinin yönüne bağlı olarak enkesitin asal eksenine göre kayma merkezinin yerini göz önüne alan, β_W, katsayısı açıklık boyunca eğilme momentinin sabit olması halinde, Denk.(9.70) ile hesaplanacaktır. β_W katsayısının işareti, korniyerin kısa kolu basınç etkisinde ise pozitif, uzun kolu basınç etkisinde ise negatiftir. Eşit kollu korniyerler için β_W = 0 olarak alınacaktır, (Şekil 9.2).

Şekil 9.2 – Eğilme momenti etkisindeki farklı kollu korniyerler için βw işareti tanımı Buradaki terimler aşağıda açıklanmıştır.

t : Komiyerin kol kalınlığı.

b : Komiyerin kol uzunluğu.

C_b : Denk.(9.1)’e göre hesaplanan moment düzeltme katsayısı, ( Cb ≤1.5 olarak alınacaktır)

L_b : Stabilite elemanlarının desteklediği noktalar arasındaki eleman uzunluğu.

i_z : Zayıf asal eksen etrafındaki atalet yarıçapı.

A : Komiyerin enkesit alanı.

z₀ : Kayma merkezinin ağırlık merkezine göre z-ekseni doğrultusundaki uzaklığı.

I_W : Kuvvetli asal eksen etrafındaki atalet momenti.

β_W : Kuvvetli asal eksenleri etrafında eğilme etkisindeki tek korniyerlerin enkesit özelliği, (mm).

9.10.3 – Korniyer Kolu İçin Yerel Burkulma Sınır Durumu

Yerel burkulma sınır durumu, korniyer kolunun uç bölümü basınç etkisinde olması durumunda göz önüne alınır.

(a) Korniyer kolunun kompakt olma koşulunu sağlaması durumunda, bu sınır durum göz önüne alınmaz.

(b) Kolu kompakt olmayan korniyerler için, karakteristik eğilme momenti dayanımı, Mn, Denk.(9.71) ile belirlenecektir.

(c) Korniyer kolunun narin olması durumunda, karakteristik eğilme moment dayanımı, M_n, Denk.(9.72) ile belirlenecektir.

Kritik gerilme, F_cr, Denk.(9.73) ile tanımlanmaktadır.

Buradaki terimler aşağıda açıklanmıştır.

t : Korniyerin kol kalınlığı.

b : Korniyerin kol uzunluğu.

W_ec : Basınç etkisindeki kol elemanının ucu için, ilgili eğilme ekseni etrafındaki elastik mukavemet momenti. Geometrik eksenlerden biri etrafında eğilme etkisindeki eşit kollu komiyerlerin yanal olarak desteklenmediği durumda bu değerin 0.80 katı alınacaktır.

9.11 DOLU EN KESITLI ELEMANLAR

Geometrik eksenlerinden biri etrafında eğilme etkisindeki dikdörtgen ve dairesel dolu en kesitli çubukların karakteristik eğilme momenti dayanımı, M_n, aşağıda verilen esaslar doğrultusunda hesaplanan değerlerin küçüğü olarak alınacaktır.

9.11.1 – Akma Sınır Durumu

Dairesel enkesitli elemanlar ile zayıf asal eksenleri etrafında eğilme momenti etkisindeki dikdörtgen enkesitli elemanların akma sınır durumu için karakteristik eğilme momenti dayanımı, M_n, Denk.(9.74) ile belirlenecektir.

M_n=M_p=F_yW_p  ≤  1.6M_y …..(9.74)

9.11.2 – Yanal Burulmalı Burkulma Sınır Durumu

Yanal burulmak burkulma sınır durumu için karakteristik eğilme momenti dayanımı, M_n, aşağıda tanımlandığı şekilde belirlenecektir.

(a) Dairesel enkesitli elemanlarda, kuvvetli asal eksenleri etrafında eğilme etkisindeki dikdörtgen enkesitli elemanlarda  L_bd /t² ≤ 0.08(E / F_y ) olması halinde ve zayıf asal eksenleri etrafında eğilme etkisindeki dikdörtgen enkesitli elemanlarda bu sınır durumun göz önüne alınmasına gerek yoktur. Bu durumda karakteristik eğilme momenti dayanımı, M_n, Denk.(9.74) ile belirlenir.

(b) Kuvvetli asal eksenlerinde eğilme etkisindeki dikdörtgen enkesitli elemanlarda 0.08(E / F_y ) <L_bd /t² ≤ 1.9 (E/ F_y ) olması durumunda karakteristik eğilme momenti dayanımı, M_n, Denk.(9.75) ile belirlenecektir.

(c)  Kuvvetli asal eksenlerinde eğilme etkisindeki dikdörtgen enkesitli elemanlarda L_bd /t² > 1.9 (E/ F_y ) olması durumunda ise, karakteristik eğilme momenti dayanımı, M_n, Denk.(9.76) ile hesaplanacaktır.

 

Buradaki terimler aşağıda açıklanmıştır.
L_b : Stabilite elemanlarının desteklediği noktalar arasındaki eleman uzunluğu.
C_b : Denk.(9.1)’e göre hesaplanan moment düzeltme katsayısı.
d : Dikdörtgen enkesitin yüksekliği.
t : Dikdörtgen enkesitin eğilme eksenine paralel boyutu.

9.12 SİMETRİ EKSENİ OLMAYAN ENKESİTE SAHİP ELEMANLAR

Farklı kollu korniyerlerin dışında kalan, simetri ekseni olmayan, eğilme momenti etkisindeki
tüm elemanların karakteristik eğilme momenti dayanımı, Mn, Denk.(9.77) ile belirlenecektir.

M_n=F_n.W_{e,min                        (9.77)}

Karakteristik gerilme, F_n, ilgili sınır durumlar için aşağıda verilmektedir.

9.12.1 – Akma Sınır Durumu

Akma sınır durumunda karakteristik gerilme, F_n, Denk.(9.78) ile hesaplanacaktır.

F_n=F_y                           (9.78)

9.12.2 – Yanal Burulmalı Burkulma Sınır Durumu

Yanal burulmalı burkulma sınır durumunda karakteristik gerilme, F_n, Denk.(9.79) ile belirlenecektir.

F_n=F_cr≤F_{y                      (9.79)}

9.12.3 – Yerel Burkulma Sınır Durumu

Yerel burkulma sınır durumunda karakteristik gerilme, Fn, Denk.(9.80) ile hesaplanacaktır.

F_n=F_cr≤F_{y                      (9.80)}

Buradaki terimler aşağıda açıklanmıştır.
W_e,min : Eğilme ekseni etrafında hesaplanan en küçük elastik mukavemet momenti.
F_cr : Analiz ile belirlenen yanal burulmalı burkulma veya yerel burkulma gerilmesi

9.13 KİRİŞLERİN TASARIMINDA DİĞER ESASLAR

9.13.1 – Çekme Başlığındaki Deliklerin Eğilme Momenti Dayanımına Etkisi

Başlıklarında bulon deliklerinin bulunduğu eğilme elemanlarının, bu bölümde verilen esaslaragöre belirlenen karakteristik eğilme momenti dayanımı, M_n, hesabında çekme başlığında çekme kırılması sınır durumu da göz önüne alınacaktır.

(a) Çekme kırılması sınır durumu, F_u.A_fn≥Y_tF_yA_fg olması halinde göz önüne alınmaz.

     

               (9.81)

 

Buradaki terimler aşağıda açıklanmıştır.
A_fg : Bölüm 5.4.3 (a) esas alınarak belirlenen çekme başlığı kayıpsız enkesit alanı.
A_fn : Bölüm 5.4.3 (b) esas alınarak belirlenen çekme başlığı net enkesit alanı.
W_ex : x-ekseni etrafındaki en küçük elastik mukavemet momenti.
Y_t : Çelik akma gerilmesinin çekme dayanımına oranı ile belirlenen düzeltme katsayısı

             =  1.0 (F_y / F_u ≤ 0.8 için)

             =  1.1 (F_y / F_u > 0.8 için)

9.13.2 – I-Enkesitli Eğilme Elemanları

Tek simetri eksenine sahip I-enkesitli eğilme elemanları aşağıda verilen koşulu sağlayacaktır.

            (9.82)

I-enkesitin, Tablo 5.1B’ye göre narin gövde parçalı olması durumunda ise bu koşula ek olarak, aşağıda verilen koşul da sağlanacaktır.

 

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.