celik koprulerin tasarimi

İlker Yılmaz TÜRKERİnş. Yük. Müh.PROYA A.Ş.

iyturker@proyatech.com

ÇELİK KÖPRÜLERİN TASARIMI

Herhangi bir engelle ayrılmış iki yakayıbirbirine bağlayan veya trafik akımının, başka bir trafik akımını kesmeden üstten geçmesini sağlayan ahşap, kâgir, beton veya demir yapı (TDK Sözlüğü)

KÖPRÜ:

TİPİK KÖPRÜELEMANLARI

KÖPRÜLERİN SINIFLANDIRILMASI

•Malzemesine göre•Mekanik sistemine göre•Kullanılış amacına göre•Kiriş şekillerine göre•Plandaki şekillerine göre•Hizmet Süresine göre

•Ahşap•Kargir•Beton•Betonarme•Öngerilmeli beton•Çelik•Kompozit•Alüminyum

Malzemesine Göre

•Basit tek açıklıklı kirişler•Sürekli kirişler•Gerber kirişleri•Kemerler•Çerçeveler•Asma sistemler

Mekanik Sistemine Göre

•Dolu gövdeli kirişler•Sandık (kutu) kesitli kirişler•Kafes kirişler•Sabit veya değişken yükseklikli kirişler•Plak köprüler

Kiriş Şekillerine Göre

•Dik köprüler•Verev köprüler•Kurb köprüler

Plandaki Şekillerine Göre

•Geçici köprüler•Daimi köprüler

Hizmet Süresine Göre

ÇELİK KÖPRÜTİPLERİ

•Dolu Gövdeli Kiriş (basit, sürekli, gerber)•Kafes Sistem•Çerçeve Sistem (portal)•Kemer•Asma Köprü (suspension)•Gergin Eğik Kablolu Köprü (cablestayed)

a) Basit kirişb) Basit kiriş, çok

açıklıkc) Konsol kirişd) Sürekli kirişe) Sürekli –

değişken kesit

Dolu Gövdeli Kiriş Köprüler

Çeşitli kafes sistemler(platform üst ya da alt başlıkta)

Kafes Sistemler

a) Üç açıklıklıb) Tek açıklıklı

Çerçeve Sistemler (Portal)

Kemer Köprüler

a) Kemerb) Bow-Stringc) Kısmî bağlı

Kemer Köprüler

Asma Köprüler

Ana Kule Tipleri

Asma Köprüler

Ana Kablo Tipleri

Asma Köprüler

Ana Kablo Tipleri

Asma Köprüler

a) Kirişb) Kafesc) Kutu

Asma Köprüler

Örnek Bir Ankraj Sistemi

Asma Köprüler

Gergin Eğik Kablolu Köprüler

Kablo Düzenleme Çeşitleri

Pilon Düzenlemeleri

Kabloların Pilona Ankrajı

Montaj Aşamaları

KABLO EKSENEL RİJİTLİĞİ

a = açıG = kablo ağırlığıT = kablodaki eksenel çekme kuvveti

12cos1T

aEAGEAEAeff

Açıklıklara Göre Köprü Tipleri

DÖŞEME TİPLERİ

Izgara Döşeme

DÖŞEME TİPLERİ

Ortotropik Döşeme

DÖŞEME TİPLERİ

Kompozit Döşeme

DÖŞEME TİPLERİ

Kompozit Kutu Kesitli Döşeme

RÜZGAR BAĞLANTILARI

BASKI KİRİŞLERİ

BAZI MESNET ELEMANLARI

Mafsallı Mesnet

BAZI MESNET ELEMANLARI

Kayıcı Mesnet

BAĞLANTI ELEMANLARI

•Kaynak•Öngerilmeli cıvata

SİSTEM SEÇİMİNİETKİLEYEN FAKTÖRLER

•Açıklık•Trafik yoğunluğu•Gabari•Zemin şartları•Nakliye şartları•Topoğrafik şartlar•Meteorolojik şartlar•Estetik •Maliyet•Montaj şartları•Bakım, onarım, işletme maliyeti

AÇIKLIK SEÇİMİNİETKİLEYEN FAKTÖRLER

•Engelin yeri•Döşeme ve kiriş derinliği (açıklık mesafesi maksimum izin verilen yapı derinliği ile sınırlıolabilir)•Göreli üstyapı ve altyapı maliyeti (kötüzemin şartları, pahalı temel gerektirir)•Nehir geçişlerinde orta ayak yapılabilirliği•Gabari•Yüklemeler

YÜKLERGrup A•Zati Yük

•Hareketli Yük ve Dinamik Etkisi•Boyuna Kuvvetler•Mesnet Şartlarında Değişme•Merkezkaç Kuvvet•Rüzgar Yükü•Kar Yükü•Rötre Ve Sünme•Toprak İtkisi•Suyun Kaldırma Kuvveti•Buz Etkisi•Atalet Etkisi (Hareketli Köprülerde)•Öngerilme Etkisi

YÜKLERGrup B

•Yapım Aşaması Yükleri•Deprem•Çarpma

TAŞIT YÜKLERİ

Yük Sınıfı Trafik cinsi

H30 - S24Karayolları Genel Müdürlüğü Köprüler DairesiBaşkanlığı'nca Gerekli Görüldüğü Hallerde

H20 - S16Proje saatlik trafiği 100 - 400 taşıt ise veyaağır sanayi merkezlerine giden yollarda

H15 - S12 Proje saatlik trafiği 100 taşıttan az ise

H10 Köy yollarında

TAŞIT YÜKLERİ

25385075s (cm)

5.00.81.01.5q (t/m)

13.09.813.519.5Kesmeetkisi için

9.06.89.013.5Eğilmeetkisi için

Q (ton)

10.015.020.030.0W ağırlığı (ton)

H10H15 - S12H20 - S16H30 - S24Yük Sınıfı

DİNAMİK ETKİ

ϕ = dinamik etki katsayısı (maks. değer 1.3)L = hesap uzunluğu(m)

YÜK DEĞERLERİNİN EKSİLTİLMESİ

%75Dört veya daha fazla şerit%90Üç şerit

%100Bir veya iki şerit

Dikkate AlınacakHareketli Yük Değeri

Şerit Sayısı

YÜK BİRLEŞİMLERİ

YÜK BİRLEŞİMLERİN: Grup numarasıγ: Yük faktörüβ: KatsayıD: Ölü yükL: Hareketli yükI: Hareketli yük darbe etkisiE: Toprak basıncıB: Kaldırma kuvvetiW: Yapıda rüzgâr yüküWL: Hareketli yük üzerinde rüzgâr yükü(taşıtların oluşturduğu yüzeye etkiyen rüzgâr yükü)LF: Hareketli yükten kaynaklanan boyuna kuvvetCF: Merkezkaç kuvvetR: Nervür kısalmasıS: BüzülmeT: IsıEQ: DepremSF: Akarsu akımı basıncıICE: Buz yükü

YORULMA ANALİZLERİ

YÖNETMELİKLER

•AASHTO,Standard Specifications forHighway Bridges•AASHTO LRFD•ANSI/AWS D1.5, Bridge Welding Code-Steel•AREMA, The American Railway EngineeringMaintenance of Way Association•EUROCODE•Karayolu Köprüleri için Teknik Şartname

ANALİZ VE TASARIM AŞAMALARI

Ön Tasarım• Temel planlama• Ön planlamaKesin Tasarım

Resimler ve Planlar• Bölge haritası• Vaziyet planı• Sahillerin plankotesi• Boyuna profil• Sahillerin fotoğrafıYazılı belgeler• Akarsu hakkında bilgiler• Zemin raporları• Yapıdan istenen geometrik özellikler

Tasarım için Gerekli Belgeler

Ön TasarımTRAFİK PLANLAMASI

PLANLAMA KOŞULLARININOLUŞTURULMASI

KÖPRÜ YERİNİNBELİRLENMESİ

KÖPRÜ YERLEŞİM PLANININBELİRLENMESİ

TASARIM KOŞULLARININBELİRLENMESİ

PLANLAMA

ÖN İNCELEME

1. COĞRAFİ İNCELEME2. JEOLOJİK İNCELEME3. AKIŞ KAYITLARININ İNC.4. TRAFİK AKIŞININ İNC.5. YERLEŞİM ALANININ İNC.6. METEOROLOJİK İNC.

Ön TasarımUYGULANABİLİR TAŞIYICI

SİSTEM TİPİLERİNİN ÖN SEÇİMİ

SEÇİLEN TİPLER İÇİNPLAN TASARIMI

KARŞILAŞTIRMALI KÖPRÜTİPİ SEÇİMİ

KARŞILAŞTIRMALI TASARIM

EN UYGUN KÖPRÜ TİPİNİNSEÇİLMESİ

PLANLAMA

Ön Tasarım

Kesin Tasarım

TASARIM ŞARTLARININBELİRLENMESİ

HESAPLARIN DÜZENLENMESİ

YAPISAL ANALİZ

DETAY ÇİZİMLERİ

İMALAT

DETAYLI İNCELEME

1. COĞRAFİ İNCELEME2. JEOLOJİK İNCELEME3. AKIŞ KAYITLARININ İNC.4. ÇEVRESEL İNC.5. NAKLİYE ŞARTLARININ İ.

NAKLİYE/MONTAJ

ÖN TASARIM

Tipik Yapısal AnalizHESAPLARIN DÜZENLENMESİ

YAPISAL SİSTEMİNMODELLENMESİ

YÜKLERİN MODELLENMESİ

SAYISAL ÇÖZÜMLEME

KESİT TESİRLERİNİN VEDEFORMASYONLARIN BELİRL.

ELEMAN TASARIMI

Taşıyıcı Sistemin ModellenmesiSınır Şartlarının TanımlanmasıEleman Kesitleri için Kabuller (*)

(*) Tasarım Paradoksu

Yük Durumlarının ModellenmesiUygulama Yerlerinin Belirlenmesi

Kullanılan Programa Uygun Giriş Verileri Olş.Çıktıların Değerlendirilmesi

Kesit Tesiri Dİyagramlarının Çizilmesi.Mesnet Reaksiyonları TablosununOluşturulmasıDeformasyonların Değerlendirilmesi

ÇELİK KÖPRÜLERİN AVANTAJLARI

•Hafif döşeme sistemi (montaj kolaylığı, küçük temel, beton döşemeye göre %30-50 daha hafif)•Montaj boyutundaki elemanların hafifliği(mobil vinçlerle montaj imkanı, hızlı montaj)•Cıvatalı birleşim imkanı (min. düzeyde şantiye denetim ihtiyacı)•Fabrikada ön üretim imkanı (etkin kalite kontrolü, daha güvenilir imalat)

ÇELİK KÖPRÜLERİN AVANTAJLARI

•Modern koruyucu kaplamalar (montaj öncesinde uygulanabilir, ilk bakım süresini uzatır, öngörülebilir yapı ömrü)•Düşük yapı yüksekliği (düşük yaklaşım dolgusu, narin görünüm)•Sürekli açıklılar (az sayıda mesnet ve bağlantı, narin görünüm, düşük bakım maliyeti)

TARİHİKÖPRÜLERİMİZ

Uzunköprü, Edirne1392 m, Dünyanın en uzun taş köprüsü

Malabadi Köprüsü, Diyarbakır (1147) Kemer açıklığı 40.80m dünyada günümüze ulaşan en büyük taş kemer köprü

Aspendos (Belkıs) Köprüsü,Antalya (1219-1236) Boyu 220m

Çifte Köprü, ArtvinBoyu 2x37 m

TEŞEKKÜRLER

Ayvacık - Eynel Köprüsü 1

AYVACIK – EYNEL KÖPRÜSÜ

Ayvacık

Suat Uğurlu

Baraj Gölü

YERLEŞİM

AyvacıkEynel

Köprüden Önce Ulaşım

PROJE AŞAMALARI

• Planlama• Tasarım• Çelik Elemanların İmalatı• Temel İnşaatı• Montaj

TAŞIYICI SİSTEM

216000

15000Ι

2400 Kemer

186000

Düz KısımPandül Elemanlar

Kemer (I-I) Kesiti

2150 3250 1200 3250 2150 2024

300 300

Düz Kısım (II-II) Kesiti

2150 3250 1200 3250 21501900 8200 1900

1120 1010 1120

3250 1200 3250

Kompozit Döşeme Sistemi

ZEMİN ÖZELLİKLERİ

EYNEL AYVACIK

Yapay DolguKumtaşıKiltaşıMarn

KiltaşıKumtaşıMarn

TASARIM AŞAMALARI

TASARIM AŞAMALARI• Taşıyıcı Sistemin Belirlenmesi• Seçilen Sistem Üzerinde Çalışmalar• Analiz Modelinin Oluşturulması• Yükler ve Yük Birleşimleri• Yönetmelikler• Analiz Sonuçlarının Yorumlanması ve Tasarım• Stabilite Tahkikleri• Bağlantı Elemanlarının Tasarımı• Yorulma Analizleri• Temel Sistemi

Taşıcı Sistem Seçimini Etkileyen Faktörler

• İhtiyaçlar• Çevresel Şartlar• Mevcut Yollar• Nakliye ve Montaj Şartları• Estetik• Bakım Maliyeti

Taşıyıcı Sistemin Belirlenmesi

İncelenen Taşıyıcı Sistem Tipleri

• Kafes Kiriş• Bowstring• Dolu Gövdeli Kemer

Kafes Kiriş

• Kolay montaj • Estetik gerekçeler• Çevreye uyum

Bowstring

• Kablo gergi sistemlerindeki teknolojik belirsizlikler • Estetik gerekçeler• Bakım güçlükleri• Yüksek kemer

+61.500

Dolu Gövdeli Kemer

• Yaklaşım yol kotlarının sisteme uyumu• Estetik ve strüktürel sadelik• Bakım - onarım olanakları

216000

186000

Seçilen Sistem ÜzerineÇalışmalar

Kemer Formunun Belirlenmesi

• Daire Yayı• 2. Derece Parabol• Cosinus Hiperbolü

( )axax eeaaxay //

2cosh. −+=⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛=

Kemer Formunun Belirlenmesi

En Uygun Geometri

186000

216000

15000 15000

Yükler ve Yük Birleşimleri

• Zati Yükler• Ölü Yükler (kaplama, korkuluk, aydınlatma)• Hareketli Yükler (taşıt, yaya)• Deprem (Planda iki doğrultuda ve düşey)• Rüzgar• Sıcaklık Farkları

Taşıt YüküH20 - 44

Hareketli Yük Durumları

Yaya yoluTrafik Şeridi

Trafik ŞeridiYaya yolu

Durum - 1

Durum - 2

Durum - 3

Durum - 4

Durum - 5

12 Temel Yük Birleşimi230 Adet Yük Birleşimi

Yönetmelikler

• AASHTO• AISC – ASD• ANSI/AWS D1-1• ANSI/AWS D1.5• DBYYHY, 2007• TS498

• TS500• TS648• TS3357• TS3167• TS3168• TS3169

Matematik Model

Analiz ModelininOluşturulması

Bileşke Yük Vektörü

Analiz Sonuçlarıve Tasarım

2893 t912 t

63 tHareketli Yükler

1707 t538 t

19 tÖlü Yükler

Mesnet Reaksiyonları

Yer Değiştirmeler

Kesit Tasarımı

2150 3250 1200 3250 2150 2024

300 300

Kompozit Kesit Tasarımı

Stabilite Tahkikleri

Montaj ve İşletme DurumundaKemer Stabilitesi

Stabilite TahkikleriBurkulma ve Buruşma

Bağlantı ElemanlarınınTasarımı

50yatay sabitleme

detay - 1

Kemer – KirişBirleşimi

Kayıcı Mesnet

Kemer Mesneti

Yorulma Analizleri

500.000 Araç

İmalat Çizimleri

Temel Sistemi

Eynel Ayvacık

Montaj Yöntemi

• Dubalar Üzerinde Montaj• Geçici Ayaklar Üzerinde Montaj

Montaj Yöntemi

3 1 2 4

1 4 23

DURUM 1

DURUM 2

DURUM 3

detay 1

Dubalar Üzerinde Montaj

Montaj Yöntemi

Geçici AyaklarÜzerinde Montaj

İMALAT

NAKLİYE

Nakliye Boyutları4.0x2.4x24.0m

NAKLİYE

TEMEL İNŞAATI

• Zemin İyileştirme Çalışmaları(dolgu ve dinamik kompaksiyon)

• Kazık İmalatı• Kazık Başlığı, Temel ve Dayanma Yapısı

TEMEL İNŞAATI

Dolgu veDinamik Kompaksiyon

TEMEL İNŞAATIKazık İmalatı

TEMEL İNŞAATI

MONTAJ

MONTAJÇalışma Alanı

MONTAJAnroşman

AlternatifUlaşım Araçları

MONTAJGeçici Ayaklar

MONTAJ

KONTROLve BAKIM

Kaynak (Gözle Tetkik)

Kaynak (Ultrasonik

tetkik)Boya Dış Boya İç Asfalt Zemin

BetonuKöprü

Ortası Kotu Kot Koordinat

Periyot(Yıl) 2

KÖPRÜ KISMI KONTROLLERİHer İki Taraftaki

Temellerin Kontrolü

1 5 1 2 2 2 2 2

Ayvacık – EynelKöprüsü

Ayvacık FeribotuVeda Ediyor

TURİZMYunanistan ve Samsun

Offroad Kulüpleri

TURİZMSamsun

Motosiklet Kulübü

TURİZMYörenin Simgesi

ÖDÜLTürk Yapısal Çelik Derneği

(TUCSA)Türkiye Çelik Yapı

Tasarım Yarışması,2009Özel Ödül

İLGİNİZE TEŞEKKÜR EDERİZ.

celik koprulerin tasarimi

Documents

celik jawi

celik predavanje 1

rakyat celik

celik secim rehberi

celik boru sartnamesi

kuiz celik minda

celik tablosu

bilgisayar destekli celik yapi tasarimi computer aided...

tura celik

proje celik doğan

celik- kolega novo.xls

tabele celik

2023 demir-celik sektörü

nerdjajuci celik

ors celik kapi

koray...

cie.sakarya.edu.trcelik yapilar...

2008İlkbahardÖnemİmeslekİÇİeĞİtİm2008 İlkbahar...

2_1citizen_puo_e celik

celik cizimler