cenk pres ec5 - frilo.eu EN 1995 1-1.pdf · TS EN 1995-1-1 Ahşap Yapıların Tasarımı Bölüm 1-1: Genel kurallar ve bina kuralları Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ İnş. Y. Müh

TS EN 1995-1-1Ahşap Yapıların TasarımıBölüm 1-1: Genel kurallar ve bina kuralları

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİnş. Y. Müh.İstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık FakültesiMimarlık Bölümü

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü

Eurocode 5’in Kapsamı

• Eurocode 5, birbirine yapıştırıcı veya mekanik bağlantılar ile birleştirilmiş ahşap veya ahşap esaslı paneller kullanılarak inşa edilen binalar ve inşaat mühendisliği alanına giren diğer yapıların tasarımında uygulanır.

• Bu Eurocode, EN 1990 “Yapı tasarımının esasları” standardında verilen tasarım esasları ve doğrulama, yapıların güvenliği ve kullanılabilirliği ile ilgili gerekler ve prensipleri tamamlayıcı niteliktedir.

• Eurocode 5, aşağıda verilenlerle birlikte kullanılmak üzere tasarlanmıştır:– EN 1990: Yapı tasarımının esasları

– EN 1991: Yapılar üzerindeki etkiler

– EN’ler: Ahşap yapılara ait yapı mamulleri

– EN 1998: Depreme dayanıklı yapıların tasarımı

2

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Birleşimler


Eurocode 5’in Kapsamı

• Eurocode 5, aşağıda belirtilen bölümlerden oluşmaktadır:

– EN 1995-1: Genel

• EN1995-1-1: Genel kurallar ve bina kuralları

• EN 1995-1-2: Yapısal yangın tasarımı

– EN 1995-2 : Köprüler

3

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Birleşimler


EN 1995-1-1’in İçeriği

• Bölüm 1: Genel

• Bölüm 2: Tasarım esasları

• Bölüm 3: Malzeme özellikleri

• Bölüm 4: Dayanıklılık

• Bölüm 5: Yapısal analiz

• Bölüm 6: Taşıma gücü sınır durumları

• Bölüm 7: Kullanılabilirlik sınır durumları

• Bölüm 8: Metal bağlantı elemanlı birleşimler

• Bölüm 9: Bileşenler ve sistemler

• Bölüm 10: Yapı elemanlarının detaylandırılması ve kontrol

4

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Birleşimler


Ulusal Ek

EN 1995-1-1’in 13 maddesinde ulusal seçime izin verilir.

5

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Birleşimler

2.3.1.2(2)P: Yüklerin yük etki süresi sınıflarına atanması2.3.1.3(1)P: Ahşap yapıların servis sınıflarına atanması2.4.1(1)P: Malzeme özellikleri için kısmi faktörler6.1.7(2): Çatlakların kayma dayanımına etkisi için modifikasyon

faktörü6.4.3(8): Beşik çatı kirişleri, eğrisel kirişler ve alt kenarı eğrisel beşik

çatı kirişlerinde liflere dik doğrultuda çekme gerilmeleri 7.2(2): Kirişlerde sehim sınır değerleri 7.3.3(2): Konut döşemelerinde titreşim sınır değerleri8.3.1.2(4): Uç lifteki çiviler için yatay yük taşıma kapasitesi8.3.1.2(7): Çivili birleşimlerde yarılmaya duyarlı ahşap türleri9.2.4.1(7): Duvar diyaframlarının tahkiki9.2.5.3(1): Berkitme sistemleri için modifikasyon faktörleri10.9.2(3): Metal çivili plaka bağlantılı makaslarda montaj

toleransları: maksimum yay10.9.2(4): Metal çivili plaka bağlantılı makaslarda montaj

toleransları : düşeyden maksimum sapma


Prensipler ve Uygulama Kuralları Arasındaki Farklılıklar

• Bağımsız maddelerin karakterine bağlı olarak, bu standardda prensipler ve uygulama kuralları birbirinden farklı gösterilmiştir.

• Prensipler;

– Alternatifi olmayan genel ifadeler ve tarifleri ve

– Özel olarak belirtmedikçe alternatifine izin verilmeyen gerekler ve analitik modelleri içerir.

• Prensipler, paragraf numarasından sonra konulan P harfiyle belirtilmiştir.

6

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Birleşimler


Prensipler ve Uygulama Kuralları Arasındaki Farklılıklar

• Uygulama kuralları, prensiplerle uyumlu olan ve prensiplerin gereklerini karşılayan, genel olarak kabul edilmiş kurallardır.

• Standartta, yapılar için verilen uygulama kurallarından farklı alternatif tasarım kurallarının uygulanmasına da izin verilebilir.

– Ancak, alternatif kuralların ilgili prensiplerle uyumlu olduğu gösterilmeli ve

– Eurocode’ların kullanılması durumunda beklenen yapısal güvenlik, hizmet verebilirlik ve dayanıklılık bakımından asgari denklik sağlanmalıdır.

7

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Birleşimler


Enkesit Boyut ve Aksları

8

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Birleşimler

Dikdörtgen Kesit İnce Gövdeli Kesit İnce Başlıklı Kesit

Çok Parçalı Kolon Kafes Kolon


Tasarım Esasları

• Bir yapı, tasarlanan kullanım ömrü boyunca uygungüvenilirlik derecesini sağlayacak ve ekonomik olacaktarzda tasarlanmalı ve inşa edilmelidir.

Yapı;

– İnşa edilmesi ve kullanım esnasında oluşması muhtemel bütünetkiler ve tesirlere direnç göstermeli,

– Kullanım için gerekli şartlara uygunluğu sürdürmelidir.

• Bir yapı, yeterli;

– Yapısal direnç,

– Kullanılabilirlik ve

– Dayanıklılığa sahip olacak şekilde tasarlanmalıdır.

9

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Birleşimler


Güvenilirlik Kavramı

• EN 1990’da güvenilirlik, bir yapı veya taşıyıcı elemanın,tasarım ömrü de dâhil olmak üzere, tasarımında dikkatealınan belirtilmiş gerekleri karşılayabilme yeterliliğitanımlanır. Güvenilirlik, çoğunlukla olasılık terimleri ileifade edilir ve bir yapının güvenlik, kullanılabilirlik vedayanıklılığını kapsar.

10

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Birleşimler



• Yapısal tasarım ile ilgili niceliklerin (etkiler, geometri, sınırlamalar, malzeme mukavemeti, vb) rasgele doğası göz önüne alındığında, yapısal güvenilirlik değerlendirmesi deterministik yöntemle yapılamaz, bir olasılık analizi gerekir.

• Güvenlik tahkikinin (doğrulamasının) amacı hasar olasılığının (belirli bir tehlike durumunun oluşması veya aşılması) sabit bir değerin altında kalmasını sağlamaktır. Bu değer, yapı türünün, can ve mal güvenliğine etkinin bir fonksiyonu olarak belirlenir.

11

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Birleşimler



• Bir yapı için tehlikeli olan her durum bir "sınır durum" olarak adlandırılır. Yapı bu sınır duruma eriştikten sonra, artık dizayn edildiği işlevlerini yerine getiremez.

• İki tip sınır durumu vardır:

– Taşıma Gücü Sınır Durumu (ULS: Ultimate Limit State)

– Kullanılabilirlik Sınır Durumu (SLS: Serviceability Limit State)

• Taşıma Gücü Sınır Durumunu aşma yapının tamamının veya bir bölümünün göçmesine neden olur.

• Kullanılabilirlik Sınır Durumunu aşma ise, projenin gereksinimleri açısından yapıyı elverişsiz hale getirir.

12

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Birleşimler


Güvenilirlik Yönetimi

• Seviye III Yöntemi: Tam probabilistik bu yöntem prensip olarak, belirtilen güvenilirlik problemine doğru cevaplar oluşturur. Ancak, tasarım kodlarının kalibrasyonunda, istatistiki verilerin sıklığındaki yetersizlik sebebiyle seyrek olarak kullanılır.

• Seviye II Yöntemi: Birinci mertebe güvenilirlik yöntemi veya β-yöntemi iyi tanımlanmış belirli yaklaşımların kullanılmasını sağlar ve çoğu yapı uygulamalarının yeterli hassaslıkta olduğu sonucunu doğurur. Gerekli veriler genellikle mevcut olmadığından bu yöntemi de pratik tasarımda uygulamak zordur.

• Seviye I Yöntemi: Yarı probabilistik olan bu yöntem kısmi faktör yöntemi olarak adlandırılır. Bu yöntem, yapının gerekli güvenilirliğini, problem değişkenlerinin «karakteristik değerlerini» ve bir dizi «güvenlik elemanını» kullanarak sağlayan bir dizi kurala uyum esasına dayanır. Bunlar etki, malzeme ve geometrideki belirsizlikleri kapsayan kısmi güvenlik faktörleri ile temsil edilmektedir.

13

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Birleşimler


Kısmi Faktör Yöntemi

Bu yöntem, tasarımcının herhangi bir probabilistik bilgiye sahip olmasını gerektirmez, çünkü güvenlik sorununun probabilistikyönleri zaten yöntem kalibrasyon sürecinde (karakteristik değerlerin ve kısmi güvenlik faktörlerinin seçiminde) dikkate alınır. Yöntem aşağıdaki varsayımlara dayanmaktadır:

• Etki tesirleri ve direnç bağımsız rassal değişkenlerdir.

• Etki tesirleri ve direnç karakteristik değerleri, verilen bir olasılığın temelinde, ilgili dağılımların verilen düzeninin oranı olarak sabittir.

• Diğer belirsizlikler, kısmi faktörler ve ek unsurlar uygulayarak karakteristik değerler tasarım değerlerine dönüştürülerek dikkate alınır.

• Tasarım etki tesirleri, tasarım direncini geçmiyorsa güvenlik değerlendirmesi olumludur.

14

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Birleşimler


Kısmi Faktör Yöntemi

15

Rk

Rd = Rk /γR

Ek

Ed = γE*Ek

Ed ≤ Rd

Tasarım Seviyesi

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Birleşimler


Taşıma Gücü Sınır Durumları

• EQU: Yapı veya yapı ile rijit kabul edilen bütünlük halindeki yapı kısmında statik denge kaybı, burada;– Değerdeki küçük değişiklikler veya tek bir kaynaktan gelen

etkilerin dağılımı önemlidir ve

– Yapı malzemeleri veya zemin dayanımları genellikle yönlendirici değildir;

• STR: Temel pabuçları, kazıklar, temel duvarları vb. dahil olmak üzere yapı veya yapı elemanlarında iç göçme veya aşırı şekil değiştirme, burada yapı malzemeleri ve yapı yönlendiricidir.

• GEO: Zemin veya kayanın, direnç sağlamada önemli olduğu hallerde, zemindeki göçme veya önemli şekil, değişikliği.

• FAT: Yapı veya yapı elemanlarındaki yorulma göçmesi.

16

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Birleşimler


Taşıma Gücü Sınır DurumlarıTahkikler

17

Statik Denge Tahkiki (EQU):

Direnç Tahkiki (STR ve/veya GEO):

, . , .d dst d stbE E≤Ed,dst. : Kararlılık bozucu etki tesirlerinin tasarım değeriEd,stb. : Kararlılık sağlayıcı etki tesirlerinin tasarım değeri

d dE R≤Bir bölüm, eleman veya bağlantıda, kopma veya aşırı şekil değiştirmesınır durumu

Ed : İç kuvvetler, momentlerin etki tesirleri veya farklı iç kuvvetler veya momentleri temsil eden vektörlerin tasarım değerleri,Rd :Tekabül eden dirençlerin tasarım değerleri

( )1 ,1,.... , ,...... kd d di d i d

R

RR R X X a a veya R

γ= =

, ,

, ,

, ,

k i k i

d i i d i

M i M i

X XX veya Xη

γ γ= =

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Birleşimler


Taşıma Gücü Sınır DurumuEtki Kombinasyonları

18

Gk : Kalıcı etkinin karakteristik değeri

Pk : Öngerme etkisinin karakteristik değeri

Qk,1 : Öncü tek değişken etkinin karakteristik değeri

Qk,i : Öncü tek değişken etkiye eşlik eden etki i nin karakteristik değeri

Ad : Kazara oluşan etkinin tasarım değeri

AEd : Sismik etkinin tasarım değeri

ψ0i : Kombinasyon faktörleri

γGj, γP, γQi : Kısmi faktörler

{ }, , 1 ,1 0, ,d G j k j P k Q k Qi i k iE E G P Q Qγ γ γ γ ψ= + + +∑ ∑

Kalıcı ve geçici tasarım durumları için etkilerin kombinasyonu(Malzeme yorulması hariç) Temel kombinasyon

Kazara oluşan tasarım durumu için etkilerin kombinasyonu

{ }, , , 1,1 ,1 2, ,d A GA j k j PA k d k i k iE E G P A Q Qγ γ ψ ψ= + + + +∑ ∑

Deprem tasarımı için etkilerin kombinasyonu

{ }, , , 2, ,d A GA j k j P k Ed i k iE E G P A Qγ γ ψ= + + +∑ ∑

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Birleşimler


Taşıma Gücü Sınır DurumuEtki Kombinasyonları

Değişken etkinin kombinasyon değeri (ψ0Qk):

Etkilerin kombinasyonuna bağlı olarak tesirlerin meydana gelme olasılığının aşıldığı, münferit etki karakteristik değeri ile yaklaşık aynı olacak şekilde seçilen, istatistikî değerlendirme esas alınarak da belirlenebilen değer. Bu değer ψ0 ≤ 1 katsayısı ile çarpılarak karakteristik değerin belirlenmiş bölümü olarak ifade edilebilir.

Değişken etkinin tekrar değeri (ψ1Qk):

Referans dönem içerisinde, sadece küçük bir kısmı oluşturan toplam süre boyunca aşılması veya aşılma sıklığının verilen bir değerle sınırlanması için belirlenen, istatistikî değerlendirmenin de esas alınabildiği değer. Bu değer ψ1 ≤ 1 katsayısı ile çarpılarak karakteristik değerin belirlenmiş bölümü olarak ifade edilebilir.

Değişken etkinin yarı sabit değeri (ψ2Qk):

Referans dönem içerisinde, büyük bir kısmı oluşturan toplam süre boyunca aşılması için belirlenen değer. Bu değer ψ2 ≤ 1 katsayısı ile çarpılarak karakteristik değerin belirlenmiş bölümü olarak ifade edilebilir.

19

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Birleşimler


Taşıma Gücü Sınır DurumuKısmi Faktörler

Etkiler

Kalıcı Etkiler Gk

Öncü tek değişken etki Qk,1

Öncü tek değişken etkiye eşlik eden

etki Qk,i

Olumsuz Şartlar

OlumluŞartlar

Olumsuz Şartlar

OlumluŞartlar

Olumsuz Şartlar

OlumluŞartlar

Set A 1,10 0,90 1,5 0 1,5·ψ0,i 0

Set B

1,35 1,00 1,5 0 1,5·ψ0,i 0

veya aşağıdakilerin en elverişsizi

1,35 1,00 1,5·ψ0,1 0 1,5·ψ0,i 0

0,85·1,35 1,00 1,5 0 1,5·ψ0,i 0

Set C 1,00 1,00 1,30 0 1,30 0

20

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Birleşimler


Kısmi Faktör Setleri

Sınır Durumu Kısmi Faktör Seti

EQU - Yapıların statik dengesi Set A

STR - Yapı elemanlarının, geoteknik etkileri kapsamayan tasarımı

Set B

STR - Yapı elemanlarının, geoteknik etkileri kapsayan tasarımı (temel pabuçları, kazıklar, temel duvarları, vb.)GEO – Zemin direnci

Yaklaşım 1: Set C ve Set B’den ayrı ayrı hesaplanan tasarım değerlerinin, geoteknik etkiler ve ilave olarak yapıya etkiyen/yapıdan kaynaklanan diğer etkilere uygulanması. Yaygın durumlarda, temel pabuçlarının boyut tayininde Set C ve yapısal dirençte Set B dikkate alınır.

Yaklaşım 2: Set B’den hesaplanan tasarım değerlerinin, geoteknik etkiler ve ilave olarak yapıya etkiyen/yapıdan kaynaklanan diğer etkilere uygulanması.

Yaklaşım 3: Set C’den hesaplanan tasarım değerlerinin, geoteknik etkiler ve aynı zamanda Set B’den hesaplanan kısmi faktörlerin yapıya etkiyen/yapıdan kaynaklanan diğer etkilere uygulanması.

21

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Birleşimler


Kullanılabilirlik Sınır Durumu Tahkik ve Etki Kombinasyonları

22

{ }, ,1 0, ,d k j k k i k iE E G P Q Qψ= + + +∑ ∑Karakteristik Kombinasyon:(geri dönüşsüz sınır durumlar)

Sık Kombinasyon:(geri dönüşümlü sınır durumlar)

{ }, 1,1 ,1 2, ,d k j k k i k iE E G P Q Qψ ψ= + + +∑ ∑

Yarı-kalıcı Kombinasyon:(uzun süreli etkiler ve görünüş)

{ }, 2, ,d k j k i k iE E G P Qψ= + +∑ ∑

Kullanılabilirlik sınır durumunda etki kısmi faktörü γF = 1.0 olarak alınır.

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Birleşimler

d dE C≤Ed : Kullanılabilirlik ölçütlerinde tarif edilen etki tesirlerinin, ilgili kombinasyon esas alınarak belirlenen tasarım değeriCd :Geçerli kullanılabilirlik ölçütlerinin tasarım değer sınırı


ψ - Kombinasyon Faktörleri (Binalar için)

Etki ψ0 ψ1 ψ2

Binalara etkiyen yüklerKategori A: Ev, konut alanlarıKategori B: Ofis alanlarıKategori C: Kongre alanlarıKategori D: Alışveriş alanlarıKategori E: Depolama alanlarıKategori F: Trafiğe açık alanlar (Araç ağırlığı ≤ 30 kN)Kategori G: Trafiğe açık alanlar (30 kN < Araç ağırlığı ≤ 30 kN)Kategori H: Çatılar

0,70,70,70,71,00,70,70

0,50,50,70,70,90,70,50

0,30,30,60,60,80,60,30

Binalara etkiyen kar yükü Finlandiya, İzlanda, Norveç, İsveçDiğer CEN üyesi ülkelerdeki, ortalama kotu H > 1000 m olan yerlerDiğer CEN üyesi ülkelerdeki, ortalama kotu H ≤ 1000 m olan yerler

0,70,70,5

0,50,50,2

0,20,20

Binalara etkiyen rüzgar yükü 0,6 0,2 0

Binalardaki sıcaklık (yangın haricindeki) 0,6 0,5 0

23

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Birleşimler


Yük Etki Süresi Sınıfları

• Yük etki süresi arttıkça ahşap ve ahşap esaslı elemanlardadayanımda azalma olur. Bu etkiyi tasarımda dikkate alabilmek içinyük etki sınıfları tanımlanmıştır.

24

Yük EtkiSüresi Sınıfı

Süre

Sürekli 10 yıldan fazla

Uzun 6 ay - 10 yıl

Orta 1 hafta – 6 ay

Kısa 1 haftadan az

Çok kısa

Yük EtkiSüresi Sınıfı

Yük etkisi örneği

Sürekli öz ağırlık

Uzun depolama

Orta hareketli yük, kar

Kısa kar, rüzgar

Çok kısa rüzgar, kazara etkiyen yükler

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Birleşimler


Kullanım Sınıfları

Nem içeriği arttıkça ahşap ve ahşap esaslı elemanlarda dayanımdaazalma olur. Bu etkiyi tasarımda dikkate alabilmek için malzemelerbir kullanım sınıfına atanmalıdır.

25

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Birleşimler


Kullanım Sınıfları

26

Kullanım Sınıfı

Ortalama Nem İçeriği

İklimKoşulları

KS1 u ≤ %1220 °C ve %65

rölatif nem

KS2 u ≤ %2020 °C ve %85

rölatif nem

KS3 u > %20Kullanım sınıfı

2’den fazla

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Birleşimler

Kullanım sınıfı 1: Bu sınıf 20 °C sıcaklık ve yalnızca yılda bir kaç hafta içinde % 65’i aşan çevredeki havanın rölatif nemi ile karşılık gelen malzeme nem içeriği ile karakterize edilir. Bu sınıfta ortalama nem içeriği çoğu yumuşak ahşapta %12’yi aşmayacaktır.Kullanım sınıfı 2: Bu sınıf 20 °C sıcaklık ve yalnızca yılda bir kaç hafta içinde % 85’i aşan çevredeki havanın rölatif nemi ile karşılık gelen malzeme nem içeriği ile karakterize edilir. Bu sınıfta ortalama nem içeriği çoğu yumuşak ahşapta %20’yi aşmayacaktır.Kullanım sınıfı 3: Kullanım sınıfı 2’den daha fazla nem içeriğine neden olan iklim koşulları ile karakterize edilir.


Malzeme Özellikleri

27

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Birleşimler


Malzeme Özellikleri

Yoğunluk – Dayanım, Rijitlik İlişkisi

28

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Birleşimler

Eğilme Çekme (liflere paralel)Basınç (liflere paralel)

Eğilme Çekme (liflere paralel)Basınç (liflere paralel)

Elastisite Modülü (parelel)Elastisite Modülü (dik)Kayma Modülü

Elastisite Modülü (parelel)Elastisite Modülü (dik)Kayma Modülü

Yoğunluk (kg/m3)

Yoğunluk (kg/m3)

Yoğunluk (kg/m3)

Yoğunluk (kg/m3)

(N/mm2)

(N/mm2)

(N/mm2)

(N/mm2)

Yumuşak Ahşap Sert Ahşap


Malzeme Özelliği Tasarım Değeri

29

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Birleşimler

modk

dM

XX k

γ= ⋅

Xk: Dayanım özelliği karakteristik değeriγM: Malzeme özelliği kısmi faktörükmod: Yük etki süresi ve nem içeriği etkilerini dikkate alan

modifikasyon faktörü

meand

M

EE

γ=

Emean: Elastisite modülü ortalama değeriGmean: Kayma modülü ortalama değeri

meand

M

GG

γ=


Malzeme Kısmi Faktörleri γM

30

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Birleşimler

Temel Kombinasyon

Masif AhşapYapıştırılmış Lamine AhşapLVL, kontrplak, OSBYonga LevhalarLif Levhalar, sertLif Levhalar, ortaLif Levhalar, MDFLif Levhalar, yumuşakBirleşimlerÇivili metal plaka bağlantı elemanları

1,31,251,21,31,31,31,31,31,31.25

Kazara Oluşan Tasarım Durumu Kombinasyonu 1,0


kmod ve kdef Değerleri

• Kullanım sınıfı ve yük etkisi süresini dikkate alan modifikasyon değeri kmod ve deformasyon değeri kdef

kmod : Taşıma gücü sınır durumu için modifikasyon değeri

kdef : Deformasyon değeri (ilgili kullanım sınıfı için sünme

deformasyonlarını dikkate alan faktör)

31

modk

dM

RR k

γ= ⋅

( )

( )

( )

,

,

,

1

1

1

meanmean fin

def

meanmean fin

def

serser fin

def

EE

k

GG

k

KK

k

=+

=+

=+

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Birleşimler

modcreep

inst

uk

u=


kmod Değerleri

32

Malzeme Standart Kullanım Sınıfı

Yük etkisi sınıfı

Sürekli Uzun Orta Kısa Çok kısa

Masif Ahşap EN 14081-1 123

0,600,600,50

0,700,700,55

0,800,800,65

0,900,900,70

1,101,100,90

YapıştırılmışLamine Ahşap

EN 14080 123

0,600,600,50

0,700,700,55

0,800,800,65

0,900,900,70

1,101,100,90

LamineKaplama

Kereste (LVL)

EN 14374, EN 14279

123

0,600,600,50

0,700,700,55

0,800,800,65

0,900,900,70

1,101,100,90

Kontrplak EN 636Bölüm 1, 2, 3

Bölüm 2, 3Bölüm 3

123

0,600,600,50

0,700,700,55

0,800,800,65

0,900,900,70

1,101,100,90

OSB EN 300OSB/2

OSB/3, OSB/4OSB/3, OSB/4

112

0,300,400,30

0,450,500,40

0,650,700,55

0,850,900,70

1,101,100,90

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Birleşimler


kmod Değerleri

33


Yük etkisi sınıfı

Sürekli Uzun Orta Kısa Çok kısa

Yonga Levhalar

EN 312Bölüm 4, 5

Bölüm 5Bölüm 6, 7

Bölüm 7

1212

0,300,200,400,30

0,450,300,500,40

0,650,450,700,55

0,850,600,900,70

1,100,801,100,90

Lif Levhalar,sert

EN 622-2HB.LA, HB.HLA 1

yada 2HB.HLA1 or 2

1

2

0,30

0,20

0,45

0,30

0,65

0,45

0,85

0,60

1,10

0,80

Lif Levhalar,orta

EN 622-3MBH.LA1 yada 2

MBH.HLS1 yada 2MBH.HLS1 yada 2

112

0,200,20

–

0,400,40

–

0,600,60

–

0,800,800,45

1,101,100,80

Lif Levhalar,MDF

EN 622-5MDF.LA, MDF.HLS

MDF.HLS12

0,20–

0,40–

0,60–

0,800,45

1,100,80

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Birleşimler


kdef Değerleri

34


1 2 3

Masif Ahşap

EN 14081-1 0,60 0,80 2,00

Yapıştırılmış Lamine Ahşap

EN 14080 0,60 0,80 2,00

Lamine Kaplama Kereste (LVL)

EN 14374, EN 14279 0,60 0,80 2,00

Kontrplak EN 636Part 1Part 2Part 3

0,800,800,80

–1,001,00

––

2,50

OSB EN 300OSB/2

OSB/3, OSB/4

2,251,50

–2,25

––

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Birleşimler


kdef Değerleri

35


1 2 3

Yonga Levhalar EN 312Part 4Part 5Part 6Part 7

2,252,251,501,50

–3,00

–2,25

––––

Lif Levhalar,sert

EN 622-2HB.LA

HB.HLA1, HB.HLA2

2,252,25

–3,00

––

Lif Levhalar,orta

EN 622-3MBH.LA1, MBH.LA2

MBH.HLS1, MBH.HLS2

3,003,00

–4,00

––

Lif Levhalar,MDF

EN 622-5MDF.LA MDF.HLS

2,252,25

–3,00

––

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Birleşimler


Boyut Faktörleri

Hacim etkilerini dikkate alan boyut faktörleri

36

0,2150

min

1,3hk h

=

0,1600

min

1,1hk h

=

300min

1,2

s

hk h

=

Masif Ahşap Yapıştırılmış Lamine Ahşap

h: Eğilme elemanı için derinlik veya çekme elemanı için genişlik [mm]

Lamine Kaplama Kereste (LVL)

, ,

,0, ,0,

m k h m k

t k h t k

f k f

f k f

⋅ ⇒ ⋅

/23000

min

1,1

s

lk l

=

h: Eğilme elemanı için derinlik [mm]l: Uzunluk [mm]

, ,

,0, ,0,

m k h m k

t k l t k

f k f

f k f

⋅ ⇒ ⋅

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Birleşimler


Yumuşak Ahşap Malzeme Özellikleri (TS EN 338)(Ladin, çam, köknar, karaçam…)

37

Ah

şap

Sın

ıfı

Dayanım Özellikleri (N/mm2) Rijitlik Özellikleri (kN/mm2)

Ka

rak.

Yoğu

nlu

k(k

g/m

3)

Ort

ala

ma

Yo

ğun

luk

(kg

/m3)

Eğil

me

Çe

kme

(lif

lere

pa

rale

l)

Çe

kme

(lif

lere

dik

)

Ba

sın

ç(l

ifle

re p

ara

lel)

Ba

sın

ç (l

ifle

re d

ik)

Kay

ma

Ort

ala

ma

El

ast

isit

eM

od

ülü

(lif

lere

pa

rale

l)

5%

Ela

stis

ite

Mo

dü

lü(l

ifle

re p

ara

lel)

Ort

ala

ma

El

ast

isit

eM

od

ülü

(lif

lere

dik

)

Ort

ala

ma

Kay

ma

M

od

ülü

fm,k ft,0,k ft,90,k fc,0,k fc,90,k fv,k E0,mean E0,05 E90,mean Gmean ρk ρmean

C14 14 8 0,4 16 2 3 7 4,7 0,23 0,44 290 350

C16 16 10 0,4 17 2,2 3,2 8 5,4 0,27 0,5 310 370

C18 18 11 0,4 18 2,2 3,4 9 6 0,3 0,56 320 380

C20 20 12 0,4 19 2,3 3,6 9,5 6,4 0,32 0,59 330 390

C22 22 13 0,4 20 2,4 3,8 10 6,7 0,33 0,63 340 410

C24 24 14 0,4 21 2,5 4 11 7,4 0,37 0,69 350 420

C27 27 16 0,4 22 2,6 4 11,5 7,7 0,38 0,72 370 450

C30 30 18 0,4 23 2,7 4 12 8 0,4 0,75 380 460

C35 35 21 0,4 25 2,8 4 13 8,7 0,43 0,81 400 480

C40 40 24 0,4 26 2,9 4 14 9,4 0,47 0,88 420 500

C45 45 27 0,4 27 3,1 4 15 10 0,5 0,94 440 520

C50 50 30 0,4 29 3,2 4 16 10,7 0,53 1 460 550

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Birleşimler


Sert Ahşap Malzeme Özellikleri (TS EN 338)(Meşe, kayın, akçaağaç…)

38

Ah

şap

Sın

ıfı

Dayanım Özellikleri (N/mm2) Rijitlik Özellikleri (kN/mm2)

Ka

rak.

Yo

ğun

luk

(kg

/m3)

Ort

ala

ma

Yo

ğun

luk

(kg

/m3)

Eğil

me

Çe

kme

(lif

lere

pa

rale

l)

Çe

kme

(lif

lere

dik

)

Ba

sın

ç(l

ifle

re p

ara

lel)

Ba

sın

ç (l

ifle

re d

ik)

Kay

ma

Ort

ala

ma

El

ast

isit

eM

od

ülü

(lif

lere

pa

rale

l)

5%

Ela

stis

ite

Mo

dü

lü(l

ifle

re p

ara

lel)

Ort

ala

ma

El

ast

isit

eM

od

ülü

(lif

lere

dik

)

Ort

ala

ma

Kay

ma

M

od

ülü

fm,k ft,0,k ft,90,k fc,0,k fc,90,k fv,k E0,mean E0,05 E90,mean Gmean ρk ρmean

D18 18 11 0,6 18 7,5 3,4 9,5 8 0,63 0,59 475 570

D24 24 14 0,6 21 7,8 4 10 8,5 0,67 0,62 485 580

D30 30 18 0,6 23 8 4 11 9,2 0,73 0,69 530 640

D35 35 21 0,6 25 8,1 4 12 10,1 0,8 0,75 540 650

D40 40 24 0,6 26 8,3 4 13 10,9 0,86 0,81 550 660

D50 50 30 0,6 29 9,3 4 14 11,8 0,93 0,88 620 750

D60 60 36 0,6 32 10,5 4,5 17 14,3 1,13 1,06 700 840

D70 70 42 0,6 34 13,5 5 20 16,8 1,33 1,25 900 1080

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Birleşimler


Dayanıklılık

• Dayanıklılık için temel gereksinimler EN1990 belirtilmiştir.

• Biyolojik organizmalara karşı dayanım: Ahşap ve ahşap esaslı malzemeler ya EN 350-2’ye uygun olarak EN 335-1, EN 335-2 ve EN 335-3’de tanımlanmış belirli tehlike sınıfları için yeter doğal dayanıklılığa sahip olmalı, yada EN 351-1 ve EN 460’a uygun olarak seçilmiş bir koruyucu işlem görmüş olmalıdır.

• Korozyona dayanım: Metal bağlantı elemanları ve diğer yapısal bağlantılar, gerektiğinde, ya kendiliğinden korozyona dayanıklı veya korozyona karşı korunmuş olmalıdır.

39

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Birleşimler


Yapısal Analiz EsaslarıGenel

• Hesaplamalar, ilgili tüm değişkenleri içeren uyguntasarım modelleri kullanılarak yapılacaktır.

• Global yapısal davranış, yük etkilerini lineer malzememodeli (elastik davranış) hesaplayarakdeğerlendirilmelidir.

• İç kuvvetleri uygun sünekliğe sahip birleşimlerledağıtabilen yapılar için elemanlardaki iç kuvvetlerinhesabında elasto-plastik yöntemler kullanılabilir.

• Yapının bütününde veya bir kısmında iç kuvvetlerinhesap modeli birleşimlerdeki deformasyonlardankaynaklanan etkileri dikkate almalıdır.

40

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Birleşimler


Yapısal Analiz EsaslarıBileşenler ve Birleşimler

• Yapısal analizde eksenel kaçıklık ve malzemeinhomojenitesi (geometrik ve yapısal kusurlar) dikkatealınmalıdır. (Tasarım yöntemleri ile dolaylı olaraksağlanmaktadır.)

• Bileşen dayanım tahkiklerinde enkesit alanındakiazalmalar dikkate alınmalıdır. (Net enkesit alanı6mm’den küçük çivi ve vidalarda göz ardı edilebilir.)

• Birleşimlerin yük taşıma kapasitesi, global yapısalanalizde hesaplanan elemanlar arasındaki iç kuvvet vemomentler dikkate alınarak tahkik edilmelidir.

• Birleşimin deformasyonu global analizde varsayılanauygun olmalıdır.

• Birleşimin analizi, birleşimi oluşturan tüm elemanlarındavranışını dikkate almalıdır.

41

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Birleşimler


Yapısal Analiz EsaslarıTaşıyıcı Sistemler

• Taşıyıcı sistem analizi, yapının ve mesnetlerinindavranışını kabul edilebilecek bir doğruluk düzeyindedikkate alan uygun statik modeller kullanılarakgerçekleştirilmelidir.

• Analiz, çerçeve modelleri (Madde 5.4.2) veya çivili metalplaka bağlantılı kafes kirişler için basitleştirilmiş analizi(Madde 5.4.3) ile gerçekleştirilmelidir.

• Düzlem çerçeve ve kemerlerde ikinci mertebe etkilerdikkate alınmalıdır (Madde 5.4.3).

42

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Birleşimler


Yapısal Analiz EsaslarıÇerçeve Sistemler

43

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Birleşimler

• Çerçeve sistemlerin analizinde iç kuvvet ve momentlerin hesabında, eleman ve düğüm noktalarının deformasyonları, mesnet dış merkezlikleri, mesnet yapısının rijitliği dikkate alınmalıdır.

• Tüm elemanlar için sistem çizgileri eleman profili içerisinde kalmalıdır. Sistem çizgileri, profil çizgileri ile çakışmadığında dayanım tahkiklerinde dışmerkezlik etkileri dikkate alınmalıdır.



44

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Birleşimler

• Modelde eksantrik birleşimler olması durumunda (genelde kafes kiriş mesnedinde olduğu gibi), bu durum fiktif elemanlar dikkate alınabilir.

• Birinci mertebe lineer elastik analizde düşeyden kaçıklık gibi geometrik ve yapısal kusurların (bu etkiler eleman dayanım tahkiklerinde dolaylı

olarak dikkate alındığından) dikkate alınmasına gerek yoktur.



45

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Birleşimler

• Birleşimler genel olarak mafsallı kabul edilir. Birleşim deformasyonunun eleman iç kuvvet ve moment dağılımına önemli bir etkisi yoksa birleşim dönmeye karşı rijit de kabul edilebilir.

• Birleşimlerde kayma, iç kuvvet ve momentlerin dağılımına önemli bir etkisi yoksa ihmal edilebilir.


Yapısal Analiz EsaslarıBasitleştirilmiş Analiz

46

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Birleşimler

Bu analiz yönteminde, kafes sistem tüm düğüm noktaları mafsallı olarakkabul edilir ve düğüm noktalarına etkiyen tasarım yükleri ile birinci-mertebelineer elastik analiz yapılır.

Girinti Uygulanamaz

a2 ≤ a1/3 veya

100mm

a1

Açıklık

Kafes kiriş yüksekliği > 0.15xaçıklık ve

10xmaksimum dış eleman derinliği


Yapısal Analiz EsaslarıDüzlem Çerçeve ve Kemerler

47

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Birleşimler

0,005 ( 5 )

0,005 5 ( 5 )

h m

h h m

φφ

= ≤

= >

İkinci Mertebe Lineer Analiz

iki mafsallı çerçeve ve kemer

simetrik yükleme

asimetrik yükleme


Taşıma Gücü Sınır DurumlarıEtki Kombinasyonları

48





Ad : Kazara oluşan etkinin tasarım değeri

AEd : Sismik etkinin tasarım değeri


γGj, γP, γQi : Kısmi faktörler

{ }, , 1 ,1 0, ,d G j k j P k Q k Qi i k iE E G P Q Qγ γ γ γ ψ= + + +∑ ∑

Kalıcı ve geçici tasarım durumları için etkilerin kombinasyonu(Malzeme yorulması hariç)

Kazara oluşan tasarım durumu için etkilerin kombinasyonu

{ }, , , 1,1 ,1 2, ,d A GA j k j PA k d k i k iE E G P A Q Qγ γ ψ ψ= + + + +∑ ∑

Deprem tasarımı için etkilerin kombinasyonu

{ }, , , 2, ,d A GA j k j P k Ed i k iE E G P A Qγ γ ψ= + + +∑ ∑

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Birleşimler


Taşıma Gücü Sınır DurumlarıDirenç Tahkiki (Doğrulama)

49

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Birleşimler

modk

d dM

RE R k

γ≤ =

Bir bölüm, eleman veya bağlantıda, kopma veya aşırı şekil değiştirme sınırdurumuEd : İç kuvvetler, momentlerin etki tesirleri veya farklı iç kuvvetler

veya momentleri temsil eden vektörlerin tasarım değerleri,Rd : Tekabül eden dirençlerin tasarım değerleriγM: Kısmi faktör (1,3)

,0,,0, mod

t kt d

M

ff k

γ=Çekme Dayanımı

(Liflere Paralel)

,, mod

m km d

M

ff k

γ=Eğilme Dayanımı


Taşıma Gücü Sınır DurumlarıEsaslar

50

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Birleşimler

• Yapının lineer elastik analizinde, iç kuvvetlerin dağılımının rijitlik

dağılımından etkilenmediği durumlarda (örneğin tüm elemanlar aynı zamana bağlı özelliklere sahip) ortalama rijitlik değerleri (mean) kullanılır.

• Yapının lineer elastik analizinde, iç kuvvetlerin dağılımının rijitlik

dağılımından etkilendiği durumlarda (örneğin farklı zamana bağlı özelliklere sahip kompozit elemanlar olması durumu) son ortalama (final mean) rijitlik değerleri kullanılır.

• Yapının ikinci mertebe lineer elastik analizinde yük etki sınıflarına göre

düzeltilmemiş rijitlik değerleri kullanılır.• Taşıma gücü sınır durumunda birleşim kayma modülü Ku, 2/3Kser olarak

dikkate alınır.

( ) ( ) ( ), , ,

2 2 2

; ;1 1 1

mean mean sermean fin mean fin ser fin

def def def

E G KE G K

k k kψ ψ ψ= = =

+ + +


Enkesit TahkikiNormal Kuvvet

51

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Birleşimler

(1) Lif doğrultusu

,0, ,0,t d t dfσ ≤

Çekme Etkisi(Liflere Paralel)

,90, ,90,t d t dfσ ≤

Çekme Etkisi(Liflere Dik)

,0, ,0,c d c dfσ ≤

Basınç Etkisi(Liflere Paralel)

,90, ,90 ,90,c d c c dk fσ ≤ ⋅

Basınç Etkisi(Liflere Dik)

kc,90: Yük konfigürasyonunu, yarılma olasılığını ve basınç deformasyonu derecesini dikkate alan bir katsayı (1~4)

,0,,0,

t dt d

net

N

Aσ =


Enkesit TahkikiNormal Kuvvet

52

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Birleşimler

Lif doğrultusu

,0,, ,

,0, 2 2

,90 ,0,

sin cos

c dc d

c d

c c d

ff

k f

ασα α

≤+

⋅

Basınç Etkisi(Liflere α Açılı)

kc,90: Yük konfigürasyonunu, yarılma olasılığını ve basınç deformasyonu derecesini dikkate alan bir katsayı (1~4)


Enkesit TahkikiEğilme

53

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Birleşimler

(1) Lif doğrultusu

, , , ,

, , , ,

, , , ,

, , , ,

1

1

m y d m z dm

m y d m z d

m y d m z dm

m y d m z d

kf f

kf f

σ σ

σ σ

+ ≤

+ ≤

İki Eksenli Eğilme Etkisi

km:Enkesitte gerilmelerin yeniden dağılımı ve malzeme inhomojenitesini dikkate alan faktör. Masif ahşap, yapıştırılmış lamine ahşap ve lamine kaplama kereste için dikdörtgen enkesitlerde 0,7 diğer enkesitlerde 1,0 değeri ile; diğer ahşap esaslı elemanlarda tüm enkesit tiplerinde 1,0 değeri ile dikkate alını.

,d

m d

M

Wσ =

, ,

, ,

, ,

, ,

1

1

m y d

m y d

m z d

m z d

f

f

σ

σ

≤

≤

Tek Eksenli Eğilme Etkisi


Enkesit TahkikiBileşik Eğilme

54

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Birleşimler

, ,,0, , ,

,0, , , , ,

, ,,0, , ,

,0, , , , ,

1

1

m y dt d m z dm

t d m y d m z d

m y dt d m z dm

t d m y d m z d

kf f f

kf f f

σσ σ

σσ σ

+ + ≤

+ + ≤

2

, ,,0, , ,

,0, , , , ,

2

, ,,0, , ,

,0, , , , ,

1

1

m y dc d m z dm

c d m y d m z d

m y dc d m z dm

c d m y d m z d

kf f f

kf f f

σσ σ

σσ σ

+ + ≤

+ + ≤

Eğilme ve Çekme Kuvveti

Eğilme ve Basınç Kuvveti


Enkesit TahkikiKesme Kuvveti

55

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Birleşimler

Kayma gerilme bileşenlerininikisinin de liflere dik olduğudurumda kayma dayanımı, lifleredik çekme dayanımının yaklaşıkiki katıdır.

,d v dfτ ≤

Tek Eksenli Kesme Kuvveti Etkisi

dd

V S

I bτ ⋅=

⋅

2 2

, ,

, ,

1y d z d

v d v df f

τ τ + ≤

İki Eksenli Kesme Kuvveti Etkisi


Enkesit TahkikiBurulma Momenti

56

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Birleşimler

dairesel enkesit

, ,tor d shape v dk fτ ≤ ⋅

1, 2

1 0,15min

2,0

shape

hk

b

= +

dikdörtgen enkesit

,tor

tor dtor

M

Wτ =


Elemanların StabilitesiBasınç ve ya Basınç ve Eğilme Etkisindeki Kolonlar

57

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Birleşimler

, ,,0, , ,

, ,0, , , , ,

, ,,0, , ,

, ,0, , , , ,

1

1

m y dc d m z dm

c y t d m y d m z d

m y dc d m z dm

c z t d m y d m z d

kk f f f

kk f f f

σσ σ

σσ σ

+ + ≤⋅

+ + ≤⋅

, ,2 2 2 2, ,

1 1;c y c z

y y rel y z z rel z

k kk k k kλ λ

= =+ − + −

( )( )( )( )

2, ,

2, ,

0,5 1 0.3

0,5 1 0.3

y c rel y rel y

z c rel z rel z

k

k

β λ λ

β λ λ

= ⋅ + − +

= ⋅ + − +Masif ahşap: β=0,2, Glulam ve LVL: β=0,1

,0,,

0,05

,0,,

0,05

y c krel y

c kzrel z

f

E

f

E

λλ

π

λλπ

=

=


Elemanların StabilitesiEğilme veya Eğilme ve Basınç Etkisinde Kirişler

58

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Birleşimler

,

,

2

, ,

, , ,0,

1

1

m d

crit m d

m d c d

crit m d c z c d

k f

k f k f

σ

σ σ

≤ ⋅

+ ≤ ⋅ ⋅

,

, ,2

, ,

0,75 10,75 1, 4 1,56 0.751,4 1

rel m crit

rel m crit rel m

rel m crit rel m

kkk

λλ λ

λ λ

≤ → =< ≤ → = −

< → =

,,

,

m krel m

m crit

fλ

σ=

0,05 0,05,,

z tory critm crit

y ef y

E I G IM

W l W

πσ = =


Kullanılabilirlik Sınır Durumları

EN 1990 Madde 3.4’de kullanılabilirlik sınırdurumları şu şekilde sınıflandırılmıştır:

– Yapı veya yapı elemanlarının normal kullanımşartlarındaki işlevleri

– Kişilerin konforu

– Yapının görünüşü (Görünüş tabiri ile estetiktenziyade, fazla sehim ve aşırı çatlak oluşumukastedilmektedir.)

59

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Birleşimler


Kullanılabilirlik Sınır Durumu Etki Kombinasyonları

60

Kullanılabilirlik sınır durumunda etki kısmi faktörü γF ve malzeme kısmi faktörü γM 1.0 olarak alınır.






d dE C≤Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Birleşimler

{ }, ,1 0, ,d k j k k i k iE E G P Q Qψ= + + +∑ ∑Karakteristik Kombinasyon:(geri dönüşsüz sınır durumlar)

Sık Kombinasyon:(geri dönüşümlü sınır durumlar)

{ }, 1,1 ,1 2, ,d k j k k i k iE E G P Q Qψ ψ= + + +∑ ∑

Yarı-kalıcı Kombinasyon:(uzun süreli etkiler ve görünüş)

{ }, 2, ,d k j k i k iE E G P Qψ= + +∑ ∑


Kullanılabilirlik Sınır Durumu Sehim

61

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Birleşimler

, ,

,

net fin net fin

net fin inst creep c fin c

u w

w w w w w w

≤

= + − = −winst wnet,fin wfin

İki mesnetli kiriş l/300’den l/500’e kadar l/250’den l/350’ye kadar l/150’den l/300’e kadar

Konsol kiriş l/150’den l/250’ye kadar l/125’den l/175’e kadar l/75’den l/150’ye kadar

uinst Karakteristik kombinasyon; Emean , Gmean , Kser

ufin Yarı kalıcı kombinasyon; Emean,fin , Gmean,fin , Kser,fin

( ) ( ) ( ), , ,; ;1 1 1

mean mean sermean fin mean fin ser fin

def def def

E G KE G K

k k k= = =

+ + +


Kullanılabilirlik Sınır Durumu Birleşim Kayma Modülü

62

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Birleşimler

serser

inst

FK

u=

1,5

1,5 0,8

1,5 0,8

/ 23

/ 30

/ 80

ser m

ser m

ser m

K d

K d

K d

ρρρ

=

=

=

Dübel, bulon, vida, çivi (önceden delik açılmış)

Çivi (önceden delik açılmamış)

Zımba

,1 ,2m m mρ ρ ρ= ⋅Birleşimdeki iki ahşap esaslı elemanın yoğunlukları farklı ise

Çelik – ahşap birleşimlerde ahşabı yoğunluğu esas alınarak Kser, 2 ile çarpılabilir.


Kullanılabilirlik Sınır Durumu Titreşim

63

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Birleşimler

Konut yapılarında titreşimleri azaltmak için döşeme temel frekansı f1 > 8 Hz olmalıdır.

m: Bir alana gelen kütle [kg/m2]l: Döşeme açıklığı [m](EI)l: Eşdeğer plak eğime rijitliği [Nm2/m]w: Döşemenin herhangi bir noktasına etkiyen düşey tekil kuvvetten kaynaklanan

maksimum anlık sehimv: Birim impuls hız tepkisi diğer bir değişle döşemenin maksimum tepkiyi veren

noktasına etki eden ideal bir birim impulsdan (1 Ns) kaynaklanan düşey döşeme titreşim hızının (m/s) maksimum başlangıç değeri.

ζ: Modal sönüm oranı (%1 değeri dikkate alınabilir)

( )1 1 2

[ / ]

[ / ( )]f

wa mm kN

F

v b m Nsζ −

≤

≤

1 2

( )

2lEI

fl m

π=

iyi performans

kötü performans

1.1

4000 1.8

4000 16500 /

1 180 60

1 180 40

Döşeme açıklığı mm a mm

Döşeme açıklığı mm a l mm

a mm b a

a mm b a

≤ → ≤

> → ≤≤ → = −> → = −

UK National Annex


BirleşimlerMetal Bağlantı Elemanlı Birleşimler

64

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

• Bağlantı Elemanları:

– Çivi

– Vida

– Dübel

– Bulon

– Zımba

– Çivili metal plaka

– Ayırma halkası ve kayma plaka bağlantı elemanları

– Dişli plak bağlantı elemanları

Birleşimler



65

kayma

düzlemi

bağlantı

elemanı

bulon/dübel çivi/vida çakışan çivi ayırma halkası

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

,, mod

v Rkv Rd

M

FF k

γ=

Her bir bağlantı elemanın liflere paralel doğrultuda

karakteristik yük taşıma kapasitesi

Birleşimler

, ,v Ed v RdF F≤


90,90, mod

RkRd

M

FF k

γ=


66

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

, 90,v Ed RdF F≤

Karakteristik yarılma kapasitesi

Kuvvetin liflere bir α açısıyla etkimesi durumu

sadece yumuşak ahşap

90, 141

Rke

hF b w

h

h

= ⋅ ⋅−

0,35

max 100

1

1

plw

w

=

çivili metal plakaçekme yarılması

Birleşimler

, sinv Ed EdF F α= ⋅



67

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Şekildeki yumuşak ahşap kullanılarak oluşturulmuş kafes kiriş düğüm noktasında

sürekli ve orta vadede değişken yüklerin kombinasyonu sonuca hesaplanan tasarım

kesme kuvveti Vd = 8,9 kN olarak verilmiştir. 50mm/120mm boyutlarındaki yatay

elemanda yarılma tahkiki yapınız.

Birleşimler


BirleşimlerAhşap-Ahşap Birleşimler

68

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Birleşimler

Çivi, vida, zımba, dübel, bulon bağlantı elemanları

kesme kuvveti taşıma kapasitesi

tek etkili

eleman 1

eleman 2



69

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Birleşimler



çift etkili

eleman 1

eleman 2



70

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Birleşimler



β: Elemanların gömülme dayanımı oranı

fh,i,k: i nolu ahşap elemanın karakteristik gömülme dayanımı

d: Bağlantı elemanı çapı

My,Rk: Bağlantı elemanı karakteristik akma momenti

Fax,Rk: Bağlantı elemanı karakteristik eksenel çekme kapasitesi

Johansen Akma Teorisi (1949) Halat Etkisi

Halat etkisinin, Johansen akma teorisine göre hesaplanan kesme kuvveti taşıma kapasitesine

oranı daire kesitli çivilerde %10’u, kare kesitli çivilerde %25’i, diğer çivilerde %50’yi, vidalarda

%100’ü, bulonlarda %25’i ve dübellerde %0’ı geçmemelidir. Fax,Rk bilinmiyorsa halat etkisinin

katkısı sıfır olarak alınmalıdır.


BirleşimlerÇelik Levha-Ahşap Birleşimler

71

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Birleşimler



ince levha ince levha kalın levha

ince levha

kalın levha

tek etkili

ince levha:

t≤0.5d

kalın levha:

t≥d


BirleşimlerÇelik Levha-Ahşap Birleşimler

72

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Birleşimler



ince levha kalın levha

çift etkili

ince/kalın

iç çelik levha

ince

dış çelik levha

kalın

dış çelik levha


BirleşimlerÇivili Birleşimler

73

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Birleşimler

Ahşabın karakteristik yoğunluğu (ρk) 500

kg/m3’ten fazla ve/veya çivinin çapı 8 mm’yi

geçiyorsa ahşapta önceden delik açılmalı

2,6, 0,3y Rk uM f d= 2,6

, 0,45y Rk uM f d=

600uf MPa≥

0,3, ,

8

0,082 0,082 (1 0,01 )h k k h k k

d mm

f d f dρ ρ−

≤= = −

(delik açılmamış) (delik açılmış)

2 4t t d− >

fh,k: karakteristik gömülme dayanımı

d > 8mm için bulonlardaki gibi


BirleşimlerÇivili Birleşimler

74

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Birleşimler

EN 14592’ye göre düz olmayan çiviler

Düz çiviler

Karakteristik eksenel çekme dayanımı


BirleşimlerÇivili Birleşimler: Ahşap-Ahşap

75

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Birleşimler

Lif yönü Çivi

Gömme derinliği tpen düz çiviler için en az 8d, yivli çiviler için en az 6d

olmalıdır.


76

Minimum aralıklar veya kenar/köşe mesafeleri

delik açılmamış delik açılmışαGenel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Birleşimler

BirleşimlerÇivili Birleşimler: Ahşap-Ahşap

Minimum aralıklar panel – ahşap birleşimlerde tablodaki değerlerin 0,85 ile, çelik – ahşap

birleşimlerde 0,7 ile çarpılması ile elde edilir. Kenar/köşe mesafeleri tümünde tablodaki

gibidir.


BirleşimlerZımbalı Birleşimler

77

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Birleşimler

800uf MPa≥

2,6, 240y RkM d=

Minimum aralıklar

veya kenar/köşe

mesafeleriα

Birleşimde en az iki tane zımba teli olmalı

2

6

14

b d

t d

≥≥


BirleşimlerBulonlu Birleşimler

78

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Birleşimler

2,6, ,0,3y Rk u kM f d=

Minimum aralıklar

veya kenar/köşe

mesafeleri

α

EN14592’ye göre ahşap birleşimlerde 4.6, 4.8, 5.6 ve 8.8 kalitesinde

bulonlar kullanılabilir.

Bulon Kalitesi 4.6 4.8 5.6 8.8

fu,k (N/mm2) 400 400 500 800

Yumuşak ahşap

LVL

Sert ahşap



BirleşimlerDübelli Birleşimler

79

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Birleşimler

2,6, ,0,3y Rk u kM f d=

Minimum aralıklar

veya kenar/köşe

mesafeleri

αYumuşak ahşap

LVL

Sert ahşap


6 30mm d mm< <


BirleşimlerDiğer Bağlantı Elemanları

80

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Birleşimler

Vidalar

Çivili Metal Plakalar


BirleşimlerDiğer Bağlantı Elemanları

81

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Birleşimler

Ayırma Halkası ve Kayma Plakası

Dişli Plak Bağlantı


Bileşenler ve Sistemler

82

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Birleşimler

• Bileşenler

– Yapıştırılmış ince gövdeli kirişler

– Yapıştırılmış ince başlıklı kirişler

– Mekanik olarak birleştirilmiş kirişler

– Mekanik olarak birleştirilmiş ve yapıştırılmış kolonlar

• Sistemler

– Kafes kirişler

– Çivili metal plaka bağlantılı kafes kirişler

– Çatı ve döşeme diyaframları

– Duvar diyaframları

Documents

cenk pres ec5 - frilo.eu EN 1995 1-1.pdf · TS EN 1995-1-1 Ahşap Yapıların Tasarımı Bölüm 1-1: Genel kurallar ve bina kuralları Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ İnş. Y. Müh