Dü şük Basınç Yüküne Maruz Taban Levhalarının ...w3.balikesir.edu.tr/~kturker/Download/CY-II_Ders-5.pdf · Plak momentleri “Engineering Monograph No:27, Moments and Reactions

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


� 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



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.


� 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



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.


� 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



� 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.


� 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



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


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



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.


Plak momentleri “Engineering MonographNo:27, Moments and Reactions forrectangular plates W.T. Moody”dokümanında verilen tablolardan yararlanarakbelirlenmiştir.

13/03/2018



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.


Plak parçası boyutlarınervürlerin ortasındanölçülerek belirlenmiştir.

Plak boyutları ve x-y eksen takımı

13/03/2018




13/03/2018




13/03/2018




13/03/2018



B-B en kesitindeki kaynağın venervürlü kesitin de ayrıca kontroledilmesi gerekmektedir.

Bu örnekte sadece A-A enkesitigözönüne alınarak nervür boyutlarıkontrol edilecektir.


13/03/2018



A-A enkesitinin eğilmeye göre kontrolü


A-A enkesiti eğilmeye göre yeterlidir

(Yukarıdaki alanların ağırlık merkezine göre

momenti alınarak belirlenir)

13/03/2018



A-A enkesitinin kesmeye göre kontrolü

Gövde alanı= Aw= 2*(130*16)


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).

Documents

Dü şük Basınç Yüküne Maruz Taban Levhalarının ...w3.balikesir.edu.tr/~kturker/Download/CY-II_Ders-5.pdf · Plak momentleri “Engineering Monograph No:27, Moments and Reactions