dü şük basınç yüküne maruz taban levhalarının...
TRANSCRIPT
13/03/2018
1BAÜ. MÜH. FAK. İNŞAAT MÜH. BL. ÇELİK YAPILAR-II DERS NOTLARI 4. HAFTA Yrd.Doç.Dr. Kaan TÜRKER
1ÇELİK YAPILAR –II
Düşük Basınç Yüküne Maruz Taban Levhalarının Boyutlandırılması
Düşük eksenel basınç yüküne maruz taban levhalarının boyutları profilboyutlarına eşit veya bir miktar büyük olmaktadır. Bu durumda taban levhasındadaha önce belirtilen konsollar (m,n ) oluşmamakta ve levhanın eğilme davranışıdeğişmektedir.
Başlıklar arasında kalan bölge, konsollu duruma göre daha fazla eğilmeye maruzkalmaktadır.
Konsollu taban levhası Konsolsuz taban levhası
2ÇELİK YAPILAR –II
� Bu tip taban levhalarının beton ezilme limit durumu kontrolü konsollu taban levhalarıile aynı şekilde yapılır.
� c boyutuna bağlı olarak minimum tabanlevhası kalınlığı tp aşağıdaki ifade ilebelirlenir. Burada Pu: Gerekli eksenel basınçkuvveti
� Taban levhası akma limit durumu için kullanılacak eğilme momenti, aşağıdagösterilen etkin gerilme alanına dayanarak belirlenmektedir. Bunun için öncelikle“c” boyutu belirlenir.
2
13/03/2018
2BAÜ. MÜH. FAK. İNŞAAT MÜH. BL. ÇELİK YAPILAR-II DERS NOTLARI 4. HAFTA Yrd.Doç.Dr. Kaan TÜRKER
3ÇELİK YAPILAR –II
Dikdörtgen ve Dairesel Enkesitli Kolonların Taban Levhalarının Boyutlandırılması
Dikdörtgen ve dairesel enkesitli kolonların taban plakalarında konsollar oluşması durumundaI enkesitli elemanlardaki levha hesaplarına benzer yaklaşımlar kullanılır.
� Taban levhası boyutları beton ezilme limit durumuna göre benzer şekildehesaplanır.
4ÇELİK YAPILAR –II
� Taban levhası kalınlığı, aşağıda belirtilen kritik kesitlerde oluşan eğilme momentilimit durumu esas alınarak belirlenir.
m m
� Bu tip kolonlarda kolon boyutlarına yakın, konsol boyları neredeyse sıfır olan tabanlevhaları kullanılırsa aşağıda gösterildiği gibi c boyutu ile tanımlanan etkin alan yaklaşımıkullanılabilir.
13/03/2018
3BAÜ. MÜH. FAK. İNŞAAT MÜH. BL. ÇELİK YAPILAR-II DERS NOTLARI 4. HAFTA Yrd.Doç.Dr. Kaan TÜRKER
5ÇELİK YAPILAR –II
Nervürlü Taban Plakalarının Boyutlandırılması
Kolon eksenel yüklerinin büyük olması durumunda taban levhaları aşırı kalınlıklar gerektirir.Bu kalınlıkları azaltmak amacıyla bir veya iki doğrultuda düşey nervürler kullanılabilir.
Eksenel kuvvetler aşırı büyük değerlerde olduğu zaman çok sayıda nervür kullanmak yerinekolon tabanında profiller kullanılır, bunlar ızgara tip kolon-temel birleşimleri olarakadlandırılır.
Nervürlerin yerleşim düzeni taban levhasındaki eğilmeleri en aza indirecek şekilde yapılır.Nervür yükseklikleri ve kalınlıkları ise taban levhası konsollarında oluşan gerilmelerikarşılayacak özellikte olmalıdır.
6ÇELİK YAPILAR –II
� Nervürlü taban levhalarının plan boyutları nervürsüz levhalarda olduğu gibi belirlenir.
� Nervürlü taban levhalarının kalınlıkları için oluşacak maksimum eğilme momentlerininbelirlenmesi gerekmektedir.
� Plak (iki boyutlu) elemanlarda eğilme momentlerinin belirlenebilmesi için çeşitli mesnet veyükleme koşulları için özel olarak hazırlanmış tablolardan yararlanılabilir. Ayrıca kolon vetaban levhası birlikte modellenerek sonlu elemanlar yöntemi ile de eğilme momentleribelirlenebilir.
13/03/2018
4BAÜ. MÜH. FAK. İNŞAAT MÜH. BL. ÇELİK YAPILAR-II DERS NOTLARI 4. HAFTA Yrd.Doç.Dr. Kaan TÜRKER
7ÇELİK YAPILAR –II
� Bunun için öncelikle aşağıda gösterildiği gibi nervürlü bölgeler arasında kalan levhaparçaları için uygun mesnet şartları altın idealleştirilir.
� Daha sonra her bir plak parçası için üniform taban gerilmesi (fp) yük olarak alınır vetablolardan yararlanarak maksimum eğilme momentleri belirlenir.
� Ders kapsamında özel tablolardan yararlanarak eğilme momentlerinin belirlenmesianlatılacaktır.
� Bu aşamada, iki dik doğrultu için, hem açıklık momentleri hem de mesnet momentlerihesaplanıp büyük olan için tasarım yapılmalıdır.
8ÇELİK YAPILAR –II
� Plak momentleri “Engineering Monograph No:27, Moments and Reactions forrectangular plates W.T. Moody” dokümanında verilen tablolardan yararlanarakbelirlenecektir.
Mesnet şartları
Yükleme çeşitleri
13/03/2018
5BAÜ. MÜH. FAK. İNŞAAT MÜH. BL. ÇELİK YAPILAR-II DERS NOTLARI 4. HAFTA Yrd.Doç.Dr. Kaan TÜRKER
9ÇELİK YAPILAR –II
Aşağıda bir kolon-temel birleşimine ait detaylarverilmiştir. Kolon tüm yükleme kombinasyonlarındabasınca maruz kalmış ve gerekli dayanımı Pu=2900kN olarak elde edilmiştir. Gerekli taban levhasıkalınlığını ve nervür yüksekliklerini belirleyiniz.
UYGULAMA
10ÇELİK YAPILAR –II
Taban levhası boyutları, beton dayanımı, temel boyutları ve eksenel yük değeri bir öncekiuygulama ile aynı olduğundan bu kontrol yapılmamıştır.
Taban levhası
Nervürler
13/03/2018
6BAÜ. MÜH. FAK. İNŞAAT MÜH. BL. ÇELİK YAPILAR-II DERS NOTLARI 4. HAFTA Yrd.Doç.Dr. Kaan TÜRKER
11ÇELİK YAPILAR –II
Kolon başlıkları, gövdesi ve nervürler mesnet kabul edilerek en elverişsiz olan plaklar belirlenir.Taban plakasında 4 farklı plak davranışı bulunmaktadır.
� 3 nolu plakta kısa açıklık daha azolduğu için daha düşük eğilmemomentleri verecektir.
� Bunlardan, plakanın köşebölgesindeki 1,2 ve 4 nolu plakiçin eğilme momentlerininbelirlenmesi yeterlidir.
12ÇELİK YAPILAR –II
Plak momentleri “Engineering MonographNo:27, Moments and Reactions forrectangular plates W.T. Moody”dokümanında verilen tablolardan yararlanarakbelirlenmiştir.
13/03/2018
7BAÜ. MÜH. FAK. İNŞAAT MÜH. BL. ÇELİK YAPILAR-II DERS NOTLARI 4. HAFTA Yrd.Doç.Dr. Kaan TÜRKER
13ÇELİK YAPILAR –II
Mx, My = katsayı*p*b2 ( bazı durumlarda (b) yerine (a) alınmaktadır)
�Bu ifadedeki katsayı plağın mesnet koşullarına ve yükleme durumuna bağlı olarak belirlenmektedir.
�p yayılı yükün şiddetini ifade etmektedir.
� b ve a plak boyutlarını göstermektedir.
Moment doğrultuları ve yönleriYükleme
Mesnet koşulları
Bu dokümana göre bir plaktaki eğilme momenti aşağıdaki ifade ile belirlenmektedir.
14ÇELİK YAPILAR –II
Plak parçası boyutlarınervürlerin ortasındanölçülerek belirlenmiştir.
Plak boyutları ve x-y eksen takımı
13/03/2018
8BAÜ. MÜH. FAK. İNŞAAT MÜH. BL. ÇELİK YAPILAR-II DERS NOTLARI 4. HAFTA Yrd.Doç.Dr. Kaan TÜRKER
15ÇELİK YAPILAR –II
16ÇELİK YAPILAR –II
13/03/2018
9BAÜ. MÜH. FAK. İNŞAAT MÜH. BL. ÇELİK YAPILAR-II DERS NOTLARI 4. HAFTA Yrd.Doç.Dr. Kaan TÜRKER
17ÇELİK YAPILAR –II
18ÇELİK YAPILAR –II
13/03/2018
10BAÜ. MÜH. FAK. İNŞAAT MÜH. BL. ÇELİK YAPILAR-II DERS NOTLARI 4. HAFTA Yrd.Doç.Dr. Kaan TÜRKER
19ÇELİK YAPILAR –II
20ÇELİK YAPILAR –II
13/03/2018
11BAÜ. MÜH. FAK. İNŞAAT MÜH. BL. ÇELİK YAPILAR-II DERS NOTLARI 4. HAFTA Yrd.Doç.Dr. Kaan TÜRKER
21ÇELİK YAPILAR –II
B-B en kesitindeki kaynağın venervürlü kesitin de ayrıca kontroledilmesi gerekmektedir.
Bu örnekte sadece A-A enkesitigözönüne alınarak nervür boyutlarıkontrol edilecektir.
22ÇELİK YAPILAR –II
13/03/2018
12BAÜ. MÜH. FAK. İNŞAAT MÜH. BL. ÇELİK YAPILAR-II DERS NOTLARI 4. HAFTA Yrd.Doç.Dr. Kaan TÜRKER
23ÇELİK YAPILAR –II
A-A enkesitinin eğilmeye göre kontrolü
24ÇELİK YAPILAR –II
A-A enkesiti eğilmeye göre yeterlidir
(Yukarıdaki alanların ağırlık merkezine göre
momenti alınarak belirlenir)
13/03/2018
13BAÜ. MÜH. FAK. İNŞAAT MÜH. BL. ÇELİK YAPILAR-II DERS NOTLARI 4. HAFTA Yrd.Doç.Dr. Kaan TÜRKER
25ÇELİK YAPILAR –II
A-A enkesitinin kesmeye göre kontrolü
Gövde alanı= Aw= 2*(130*16)
26ÇELİK YAPILAR –II
KAYNAKLAR
Steel Design Guide Seriesi –I Column Base Plates, American Institute of Steel Construction, 2003.
Engineering Monograph No:27, Moments and Reactions for rectangular plates, W.T. Moody, 1990.
Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Kuralları” , Çevre ve Şehircilik Bakanlığı, (2016).
Çelik Yapılar, R. Aydın, A. Günaydın, Birsen Yayınevi, 2. Baskı, (2016)
Çelik Yapı Elemanları, E. Keyder, S.T. Wasti, Bizim Büro Basımevi 1. baskı, (2010).
Çelik Yapılar, H. Deren, E. Uzgider, F. Piroğlu, E. Çağlayan, Çağlayan Kitapevi, 3. baskı, (2008).
Steel Design, W. T. Sequi, United Kingdom: Cengage Learning, Fourth Edition, (2007).