Çelik Montajında Kullanılacak Bağlantı Tipleri

Çelik Yapı  Montajında kullanılan civatalı birleşim tipleri , çelik civatalı birleşim hesabı, Civataların torklaması nasıl yapılır ve tork değerleri, Çelik yapıların montajında kullanılan civataların özellikleri ve rondela nedir gibi soruları da bulabileceğimiz bir yazı. 

Bu yazı; TÜRK YAPISAL ÇELiK DERNEĞİ – YAPI ÇELİĞİ TEKNİK ŞARTNAMESİNDEN ALINMIŞTIR.

(BULONLU) – CİVATALI BİRLEŞİMLER

Bulonlu  bağlantılar (civatalı birleşim); Bu bağlantılar Bulon, Somun ve Rondeladan (pul) oluşur. Normal yuvarlak deliklerde kullanılan öngermesiz bulonlar için rondela kullanılmayabilir.

Birleşimler için rondelanın, bulonun baş tarafında mı, somun tarafında mı veya her iki tarafta mı kullanılacağı belirtilmelidir.

Birleşimin ana elemanlarının yüzeyi ile bulon eksenine dik istikametteki bulon başı veya somun arasında 1/20 (3°)’den fazla bir açı varsa, bir tarafı kalın bir tarafı ince eğimli rondela (pul) kullanılır.

Ön germeli bulonlar için, sertleştirilmiş düz (veya gerektiğinde eğimli) rondelalar aşağıda belirtildiği gibi kullanılır

Bulon bağlantısının tutma uzunluğunu ayarlamak için toplam en fazla 12 mm kalınlık sağlayacak şekilde en çok üç rondela veya bir yapma sac pul kullanılabilir.

Bu rondelalar bulonun dönmeyen tarafına yerleştirilir.

Özellikle belirtilmemişse, somunun gevşemesini önlemek için, kilitleme gereci kullanımı gibi, sıkmaya ilave bir önlem alınmasına gerek yoktur.

İnce cidarlı malzemelerde, depo rafları gibi vibrasyona maruz kısa tutma boyuna sahip cıvatalı birleşimlerde kilitleme yöntemi kullanılmalıdır.

Ön germeli cıvata somun bağlantılarında ilave kilitleme gereci gerekmez. Projede aksi istenmedikçe, TS EN ISO 21670 uyarınca kaynaklı kullanılan somunlar ve saplama kaynağı hariç, bulon ve somunlara kaynak yapılmaz.

 Bulonlar (Cıvatalar)

Bulon boyu, bulonun cıvatadan sonra dışarıda kalan kısmı ve diş boyu konusunda aşağıdaki gereksinimleri karşılayacak şekilde seçilir.

• Birleştirilecek parçaların kalınlıkları,
• Somunların yüksekliği,
• Kullanılacak rondelaların kalınlığı,
• Somundan sonra dışarıda kalacak bulon ucu mesafesi

Bağlantı tamamlandığında somunun dışında kalacak bulon ucu, kesmeye çalışan öngermesiz bulonlarda en az bir diş, ön germeli bulonlar ile gerilimi nakleden öngermesiz bulonlarda en az iki diş olmalıdır.

Öngermesiz bulonlarda somunun mesnet yüzeyi ile bulon gövdesinin diş çekilmemiş kısmı arasında en azından bir diş (somuna temas eden dişler ile bulon ucunda kalan dişler hariç) kalmalıdır.

 Somunlar

Somunlar, karşılığı olan bulonların üzerinde serbestçe çalışmalıdır. Elle yapılan kontroller her yeni bulon somun grubu için ayrı ayrı yapılmalıdır.

Somunlar bulonların üzerine, somun üzerindeki tanımlayıcı markaları dışarıdan okunabilecek şekilde sıkılır.

Kendinden rondelalı somunlar doğru pozisyonda sıkılmalıdır.

Somunlar TS 1026-73;75;82 TS1026-84 EN ISO 7042’ye ve diğer ilgili standartlara uygun olmalıdır.

  Rondelalar (pullar)

Ön gerilimli bulon başlarının altında kullanılan rondelalar, TS EN 14399-6’ya göre yivli (havşalı) olmalı ve yivleri bulon başına bakacak şekilde yerleştirilmelidir. Somunların altında ise yalnızca TS EN 14399-5’e uygun düz rondela kullanılır.

Ölçüsünden büyük açılmış deliklerle, oval deliklerle veya özel ölçüde açılmış deliklerle birlikte kullanılacak yapma sac rondelaların özellikleri projede tanımlanmış olmalıdır.

Çekme rondelaları, çıkıntılı yüzeyi bulon başına gelecek şekilde yerleştirilmeli ve bulon aksi bildirilmedikçe döndürülmemelidir.

ÖN GERMESİZ BULONLARIN (CIVATALARIN) SIKILMASI

Birleştirilen parçalar sıkı temas sağlayacak şekilde birbirine yaklaştırılmalıdır. Ayarlama için gerekirse şim kullanılabilir. Daha kalın cidarlı (saclarda t =2-4 mm, profillerde t =2- 8 mm) ana malzemeler için, yüzeylerin tam temas etmesinin istendiği durumlar dışında, arada kalan 2 mm’ye kadar boşluklar bırakılabilir.

Sıkma işleminde ise; bulon somun takımı, aşırı yük bindirmeden birleşim parçalarını tutacak kadar -yani bir kişinin anahtar kullanmadan sıkacak şekilde- sıkıştırılmalıdır. Çok sayıda bulondan oluşan bulon gruplarında bu işlem ortadan kenara doğru yapılmalıdır.

Kasmaya neden olmayacak dengeli bir sıkma için birden fazla tur sıkma uygulanabilir. Kısa bulonlar ile M12 ve daha dar bolunlara, sıkma esnasında aşırı yük bindirmemek için gerekli önlemler alınmalıdır.

Sıkma işleminden sonra bulonun gövdesi somundan dışarı çıkmalıdır.

Çekme yükü altında çalışan bulonlarda bu taşma bir tam dişten az olmamalıdır.

Kayma Dayanımlı Birleşimlerde Temas Yüzeylerinin Hazırlığı

Bu madde paslanmaz çelik birleşimleri kapsamaz.

İnce cidarlı malzemelerde ön gerilmeli bulon birleşimleri için temas yüzeyleri hazırlığı gerekmez ve kaymaya dirençli birleşimlerin kullanılması önerilmez.

Ön germeli birleşimlerde yüzey temas dereceleri belirtilmelidir.

Hazırlıklar, istenen sürtünme yüzeyi sınıfını elde edecek şekilde yapılmalıdır. İstenen sürtünme yüzeyi sınıfını elde edebilmek için kabul edilebilecek yüzey hazırlıkları aşağıda Tablo- 1’de olduğu gibidir.

Tablo 1 – Sürtünme yüzeyleri için kabul edilebilir sınıflandırmalar

İmalat ve saha montajı sırasında istenen sürtünme yüzeyi sınıfının korunması için aşağıdaki önlemler alınmalıdır:

• Birleştirme sırasında, temas yüzeyleri yağ, toz, boya gibi kirlerden arınmış olmalıdır.
• Birleşim parçalarının örtüşmesini engelleyecek çapaklar temizlenmelidir. Çelik yüzeyindeki yağ kalıntıları uygun kimyasallar kullanılarak temizlenmeli, alevle temizlik yapılmamalıdır

Hazırlıktan sonra boyanmamış veya kaplanmamış yüzeyler birleştirilemiyorsa, bunlar hava şartlarından etkilenmeyecek şekilde korunmalıdır. Bu parçalar, birleştirmeden hemen önce tel fırça ile fırçalanarak üzerindeki ince pas veya toz tabakasından arındırılmalıdır.

Pürüzlendirilmiş yüzeyin hasar görmemesi veya düzelmemesi için gerekli özen gösterilmelidir.

ÖNGERMELİ BULONLARIN (CIVATALARIN) SIKILMASI

Ön germenin başlamasından önce, birleştirilen parçalar ayarlanmalı ve bulon gruplarındaki bulanlar yukarıda madde 8.3.’de belirtildiği şekilde sıkılmalı, ancak arada kalan boşluklar 1 mm’den fazla olmamalıdır.

Bulonlar en azından istenen minimum ön germe kuvvetini el edecek şekilde sıkılmalıdır. Aksi belirtilmediği sürece TS EN 1993-1-8, prEN 1090-2 ve aşağıdaki tabloya uygun olarak;

F_p = 0,7 f_ubA_s

şeklinde hesaplanır.

Tablo 2 – İstenen en düşük ön germe kuvveti değerleri [kN]

Not: Bu tablo prEN 1090-2 tablo 15’den alınmıştır

Metrik Civataların Gerilme yükü ve Sıkma Tork Değerleri

Aksine bir durum belirlenmedikçe, sıkma yöntemi EN ISO 7040 ve TS 1026- 84 EN ISO 7042 de göz önünde bulundurularak aşağıdakiler arasından seçilir;

Sıkma Yönteminin Kalibrasyonu

İstenen en düşük ön germe kuvvetinin elde edilebilmesi için, sıkma yöntemi kalibre edilmelidir. Kalibrasyonda, TS EN 14399-2’ye göre yapılan deney çıktıları (dönme-bulon kuvvet ilişkisi, tork-bulon kuvvet ilişkisi) kullanılır.

Her bir bulon somun grubu için ayrı bir kalibrasyon yapılır.

Hidrolik gereçlerle eksenel ön yükleme veya ultrasonik kontrollü çekme gibi diğer bulon sıkma yöntemleri de imalatçının önerileri doğrultusunda kalibre edilmiş olmalıdır.

Tork Kontrol Yöntemi

Bulonlar uygun ve yukarıda belirtildiği şekilde kalibre edilmiş tork anahtarlarıyla sıkılır. Sıkma işleminde, darbeli anahtarlar hariç, elle veya kuvvetle çalışan tork anahtarları kullanılabilir.

Sıkma işlemi, genel olarak aşağıdaki değerlere ayarlanmış bir anahtarın kullanıldığı iki aşamadan oluşur;

• Birinci aşamada, istenen tork değerinin (M_i) %75’ine kadar
• İkinci aşamada, istenen tork değerinin (M_i) %110’una kadar

Karma Yöntem

Tablo 3 – Daha fazla sıkma için ilave dönmeye ilişkin karma yöntem gösterme değerleri (M8.8 ve M10.9 bulonlar)

Karma yöntem ile sıkma iki aşamadan oluşur;

• Düğüm noktasını veya birleşimi toplamak için bir başlangıç sıkması yapılır. Anahtar, istenen tork değerinin (M_i) %75’ine ayarlanır,

Bulon takımının dönen kısmı, kısmi olarak döndürülür. Birinci aşamadan hemen sonra, somunun bulon dişlerine nazaran pozisyonu markalama kalemi veya boya ile daimi olarak markalanır. Böylece, somunun bulona nazaran son dönüşü kolaylıkla tespit edilebilir.

• Biraz daha döndürmenin uygulandığı, son sıkmanın ikinci aşaması testlerden elde edilen sonuca göre gerçekleştirilir.

Doğrudan Basınç Göstergesi Yöntemi

Bu madde, bulondaki basıncı gözlemek suretiyle, istenen minimum ön germe uygulandığında bunu gösteren basınç gösterge rondelaları gibi gereçleri kapsar. Bu burulmaya dayanan göstergeleri kapsamaz. Bu, hidrolik gereçlerle bulon ön gerilmesini doğrudan ölçmeye de uygulanmaz.

Sıkma işlemi, aynı şekilde “tutacak kadar sıkma” koşullarına ulaştıktan sonra, bütün bulonlar istenen minimum ön germeyi sağlamak üzere sıkılırlar. Gösterilen rondelalardaki boşlukların ortalaması, bulon takımının kabul edilebilirliğini sağlamak açısından yeterli olabilir.

ÖZEL BULON (CIVATA) TİPLERİNİN KULLANILMASI

Gömme Başlı Bulonlar (Cıvatalar)

Ön germeli ve öngermesiz uygulamalarda gömme başlı bulonlar kullanılabilir.

Uygun Bulonlar (Cıvatalar) ve Pimler

Uygun bulon ve pimler, ön germeli veya öngermesiz uygulamalarda kullanılabilir ve yukarıdaki birleşim elemanları açıklamaları aşağıdaki ilave isteklere uyarlanabilir.

Bulon yatağı içinde kalan “uygun bulon”un gövdesindeki dişli kısmın uzunluğu, aksine bir hüküm yoksa sacın kalınlığının 1/3’ünü geçmemelidir.

Uygun bulonlar ve pimler, dişlerin bozulmasına neden olabilecek ilave bir kuvvet uygulamadan monte edilebilmelidir.

Altıgen Enjeksiyon Bulonları (Cıvataları)

Aşağıda belirtilen altıgen enjeksiyon bulonlar özle bağlantı elemanı olarak sınıflandırılırlar.

Enjeksiyon deliği

1. Havşalı (yivli) rondela
2. Reçine
3. Rondeladaki hava firar kanalı

Ayrıntıları prEN 1090-2 Ek-J’de belirtilen bu bulonların kullanılması gerektiğinde, kullanımına ilişkin esaslar projede belirtilmelidir.

PERÇİNLİ BİRLEŞİMLER

Perçinler

Her perçin, aynı ölçüde bir kafa oluşturmak ve yuvasını doldurmak için ve ayrıca birleştirilen elemanların dış yüzlerinde perçinleme makinesi tarafından oluşturulacak bozulmaları engellemek üzere yeterli uzunluğa sahip olmalıdır.

Perçinlerin Yerleştirilmesi

• Birleştirilecek parçalar sıkı sıkıya temasta olacak şekilde bir araya getirilmeli ve perçinleme süresince de böyle tutulmalıdır.
• Soğuk veya yalnız ucu ısıtılmış perçin kullanılmaz. Perçin çapları perçin soğuk iken delik çapından 1 mm küçük olur.
• Ortak delikler arasındaki en fazla eksen kaçıklığı 1 mm’den fazla olmamalıdır. Kaçıklığı gidermek için deliğin raybalamaya düzeltilmesine/genişletilme- sine izin verilir. Raybalamadan sonra daha geniş çaplı perçin kullanmak
• Çok perçinli birleşimlerde, perçin grubunun ortasından itibaren perçin çakma işlemi başlayana kadar en azından her dört delikten birine cıvata somun bağlantısı yapılır. Tek perçinli birleşimleri bir arada tutmak için özel önlem alınmalıdır.
• Uygulanabilir durumlarda, perçinleme sabit basınçlı makinalar kullanılarak yapılmalıdır. Her perçin perçinleme aşamasında boydan boya ısıtılmalıdır. Uzun perçinlerde tüm boyun ısınmasına özel dikkat sarf edilmelidir.
• Çakılı perçinlerin yerine sıkı sıkıya oturduğu kontrol edilmelidir. Baş ve gövde eksenleri üst üste gelmeyen, boşluk yapan perçinler tespit edilip işaretlenmeli, keski ile sökülerek, gerekirse raybalanıp yeniden perçin yapılmalıdır. İdarece aksi öngörülmediği takdirde, çok parçadan oluşan elemanların perçinleri atölyede yapılmalıdır.
• Yanmış perçinler kullanılamaz. Isıtıldıktan hemen sonra kullanılamayan perçinler sonradan kullanmak için tekrar ısıtılamaz. 

Kabul Kriterleri

• Perçin başları ortalanmış olmalıdır. Başın gövde eksenine nazaran kaçıklığı 0,15 d₀ (delik çapı) olmalıdır.
• Perçin başları düzgün şekilde olmalı ve üzerinde çatlak ve oyuklar olmamalıdır.
• Perçinler, birleştirilen parçaların hem dış yüzlerine hem deliklerine yeterince temas halinde olmalıdır. Perçin başına bir çekiçle hafifçe vurulduğunda hiçbir hareket ve titreşim görülmemelidir.

ÖZEL BİRLEŞİM ELEMANLARI VE BİRLEŞİM YÖNTEMLERİ

Özel birleşim elemanları ve özel birleşim yöntemleri imalatçının önerileri ve yukarıdaki açıklamalar doğrultusunda uygulanabilir. Bu aynı zamanda, bulon bağlantılı yapısal çelik elemanlarına ve kimyasal temel ankraj bulonları dahil diğer yapı elemanlarına uygulanabilir. Burada, özel bağlantı yöntemlerinden olan yapıştırıcıyla tutturma yöntemi kullanılabilir.

Öngerilmeli ve öngerilmesiz uygulamalarda özel bağlantı elemanları ve özel bağlama yöntemlerinin kullanılması için istenen deneyler projede belirtilmelidir. Bulonlar için belirtilenlerin dışında da deneyler kullanılabilir. Önceki deneylerden yeterli bilgiler alınmışsa İDARE’nin ve/veya onun namına hareket eden kontrol kurumunun izniyle, daha fazla deneyden kaçınılabilir.

İNCE CİDARLI ELEMANLARIN VE SACLARIN BİRLEŞİMLERİ

Genel

Bağlantı elemanlarının performansı, süreç kontrolü ile belirlenebilecek saha metodolojisine bağlıdır. Süreç kontrolleri, istenen birleşimlerin şantiye koşullarında yapılabileceğini göstermek için kullanılabilir. Aşağıdaki durumlar göz önünde bulundurulmalıdır;

• Sac vidaları için doğru delik ölçülerini yapabilmek,
• Tornavida makinasını uygun sıkma torku ve derinliğe ayarlayabilmek,
• Matkap uçlu vidaları, birleştirilen yüzeylere düşey olarak vidalayabilmek, sızdırmazlık rondelalarını imalatçı tarafından belirtilen sınırlar içinde doğru basınca ayarlayabilmek,
• Fişekle çakılan çivilerin seçilebilmesi ve kullanılabilmesi,
• Yeterli bir birleşim oluşturabilmek ve yetersiz olanı fark edebilmek,

Sac Vidası ve Matkap Uçlu Vidaların Kullanılması

Vidaların boy ve diş formları, özel uygulamaya ve birleştirilecek ana malzemenin kalınlığına göre seçilmelidir. Etkin diş boyu öyle olmalıdır ki, dişli kısım destek elemanlarına angaje olsun.

Trapez veya oluklu sacların birleştirilmesinde, sac vidası ve kendinden matkaplı vidalar kullanıldığında, aksine bir hüküm yoksa bağlantı elemanları sacların çukur / oluk kısımlarına vidalanır.

Eğer sac vidası ve kendinden matkaplı vidalar çatı profilinin üst kısmında kullanılırsa, sacın delinme noktalarında çöküntüye neden olmamak için dikkatli olunmalıdır.

Sac vidası ve matkap uçlu vidalarla birlikte sızdırmazlık rondelası kullanılması halinde, vidalar uygun basıncı sağlayacak şekilde vidalanmalıdır. Bu vidalar, sızdırmazlık rondelası kullanılmadığı durumlarda da aşırı sıkmayı önlemek üzere tork ayarı yapılarak vidalanmalıdır.

Kör Perçinlerin Kullanılması

Kör perçin boyları, birleştirilecek malzemenin kalınlığına göre ayarlanır.

Perçinlerin seçimi ve uygulanması konusunda imalatçı önerileri göz önüne alınır.

Perçinlemeden sonra bölgedeki kopan perçin uçları toplanmalı ve kalan parçaların birleştirilen elemanların korozyonuna sebep olması önlenmelidir.

FİŞEK İLE ÇAKILAN ÇİVİLERİN KULLANILMASI

Genel

Çivi çaplarının seçimi, birleştirilecek malzemenin ve altındaki destek malzemesinin kalınlarına bağlı olarak yapılır. Çivi çapıyla malzeme kalınlıkları arasındaki ilişkiyi gösteren bir tablo aşağıda verilmiştir.

Tablo 4 – Sac ve destek elemanı kalınlıklarına göre önerilen çivi çapları (mm)

Fişek (Kartuş) Depolaması

Fişek depolaması, ateşli silahlar ve patlayıcılara ilişkin milli yasa ve yönetmeliklere göre yapılır. Fişekler açık ateş bulunan veya yanıcı ve parlayıcı malzemelerle birlikte depolanamaz. Fişekler kuru yerde ve orijinal ambalajlarında saklanır.

Fişekler yetkisiz kişilerin giremeyeceği kilitli mekanlarda muhafaza edilir.

Ateşleme

Ateşleme gücünün veya aletin ayarının seçimi birleştirilecek elemanlar ile destek elemanının kalınlığına bağlı olarak belirlenir.

İstenen nüfuziyet (çivi girme) derinliği çivi gövdesinin çapına bağlı olmakla beraber, eğer destek elemanı çelikse bu derinlik 10 mm’den az olamaz.

Hava ile Çakılan Çivilerin Kullanılması

Çivi çaplarının seçimi, birleştirilecek malzemenin ve altındaki destek malzemesinin kalınlarına bağlı olarak yapılır. Destek elemanı çelik ise, çivinin gireceği destek malzemesinin kenar mesafesi 10 mm’den az olamaz.

Özel Birleşim Yöntemleri

Birleştirilen elemanların daimi olarak bağlamış olacağı birleşimler; bu amaçla yapılmış presler (clinching) tarafından oluşturulan bölgesel deformasyonlar gibi diğer mekanik bağlantı yöntemlerinden biriyle de yapılabilir. Bu yöntemler, izin verildiği takdirde kullanılabilir. Bu gibi birleşimlerin uygulaması, uygun süreç deneyleriyle kanıtlanmış olmalıdır.

Yan Birleşim Elemanları

Panellerin birbirine bağlantılarını emniyete alan, flaşing veya aksesuar gibi malzemeler, üst üste binen sacları birbirine çektirmek için yeterli olmalıdır.

Bir çatının görünen yüzeyinin profil saclarının yan elemanları, imalatçının önerilerine göre bağlanmalıdır. Bu bağlantıların minimum çapı; sac vidası ve matkap uçlu vidalar için 4,8 mm ve perçinler için 4 mm olmalıdır.

Paslanmaz Çeliklerde Zedelenme ve Tutulma

Zedelenme, yüzeylerin yük altında yer yer kopması ve yapışması ile bağlanma sırasında oluşan nispi hareket sonucunda oluşabilir. Bu durumlarda kaynakla birleştirme (weld bonding) ve tutukluk (seizure) ortaya çıkabilir.

Çelik Montajında Kullanılacak Bağlantı Tipleri gönderisi ilk olarak Çelik Haber. tarihinde göründü