Design according to TS EN 1993-1

Transkript

TS EN 1993-1-1
Çelik Yapıların Tasarımı
Bölüm 1-1: Genel kurallar ve bina
kuralları
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ
İnş. Y. Müh.
İstanbul Teknik Üniversitesi
Mimarlık Fakültesi
Mimarlık Bölümü
Eurocode 3ün Kapsamı
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Detaylandırma
2
• Eurocode 3, çelik 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 3, çelik yapıların sadece yüke direnç,
kullanılabilirlik, dayanıklılık ve yangına direnç ile ilgili
gereklerini kapsar. Isı ve ses yalıtımı gibi diğer özelliklerle ilgili
gerekler Eurocode 3 kapsamında değildir.
• Eurocode 3, aşağıda verilenlerle birlikte kullanılmak üzere
tasarlanmıştır:
–
–
–
–
–
EN 1990: Yapı tasarımının esasları
EN 1991: Yapılar üzerindeki etkiler
EN, ETAG ve ETA’lar: Çelik yapılara ait yapı mamulleri
EN 1090: Çelik yapıların uygulanması
EN 1992 – EN 1998: Çelik yapılara veya elemanlara atıf yapıldığı
yerlerde
İstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü
Eurocode 3ün Kapsamı
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Detaylandırma
3
• Genel referans standartlar:
– EN 1090: Çelik yapıların uygulanması – Teknik gereksinimler
– EN ISO 12944: Boyalar ve vernikler - Çelik yapıların koruyucu
boya sistemleriyle korozyona karşı korunması
– EN 1461: Demir ve çelikten imal edilmiş malzemeler üzerine
sıcak daldırmayla yapılan galvaniz kaplamalar - Özellikler ve
deney metotları
• Kaynaklanabilir yapısal çelik referans standartları:
– EN 10025-1 – EN 10025-6: Sıcak haddelenmiş yapı çelikleri
– EN 10164: Mamul yüzeyine dik deformasyon özellikleri
iyileştirilmiş çelik mamuller-Teknik teslim şartları
– EN 10210-1: Çelik profiller-Sıcak haddelenmiş içi boş alaşımsız
ve ince taneli yapı çeliklerinden-Bölüm 1:Teknik teslim şartları
– EN 10219-1: Yapısal çelik borular - Dikişli, alaşımsız, ince taneli
çeliklerden soğuk şekillendirilerek kaynak edilmiş - Bölüm 1:
Teknik teslim şartları
Eurocode 3’ün Kapsamı
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
• Eurocode 3, aşağıda belirtilen bölümlerden
oluşmaktadır:
– Bölüm 1: Genel kurallar ve bina kuralları
– Bölüm 2: Çelik köprüler
– Bölüm 3: Kuleler, direkler ve bacalar
– Bölüm 4: Silolar, depolar ve boru hatları
– Bölüm 5: Kazıklar
– Bölüm 6: Kren mesnet yapıları
Detaylandırma
4
EN 1993-1in Kapsamı
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Detaylandırma
5
• EN 1993-1, aşağıda belirtilen bölümlerden oluşmaktadır:
– EN 1993-1-1 Çelik Yapıların Tasarımı : Genel kurallar ve bina kuralları.
– EN 1993-1-2 Çelik Yapıların Tasarımı : Yangına karşı yapısal tasarımı.
– EN 1993-1-3 Çelik Yapıların Tasarımı : Soğukta biçimlendirilmiş ince ölçülü
elemanlar ve saçla kaplama için.
– EN 1993-1-4 Çelik Yapıların Tasarımı : Paslanmaz çelikler.
– EN 1993-1-5 Çelik Yapıların Tasarımı : Yanal yük etkisi olmayan düzlem
plakalı yapılar için ilave kurallar.
– EN 1993-1-6 Çelik Yapıların Tasarımı : Kabuk yapıların dayanım ve
stabilitesi.
– EN 1993-1-7 Çelik Yapıların Tasarımı : Düzlem dışı yüklenmiş düzlem plakalı
yapıların dayanım ve stabilitesi.
– EN 1993-1-8 Çelik Yapıların Tasarımı : Birleşim yerlerinin tasarımı.
– EN 1993-1-9 Çelik Yapıların Tasarımı : Çelik yapıların yorulma dayanımı.
– EN 1993-1-10 Çelik Yapıların Tasarımı : Malzeme tokluğu ve liflere dik
yöndeki özellikleri için çelik seçimi.
– EN 1993-1-11 Çelik Yapıların Tasarımı : Çelik germe bileşenleri bulunan
yapıların tasarımı.
– EN 1993-1-12 Çelik Yapıların Tasarımı : EN 1993ün S 700 çelik sınıfına
kadar genişletilmesi için ilave kurallar.
EN 1993-1-1in İçeriği
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
•
•
•
•
•
•
•
Kısım 1: Genel
Kısım 2: Tasarım esasları
Kısım 3: Malzemeler
Kısım 4: Dayanıklılık
Kısım 5: Yapısal analiz
Kısım 6: Taşıma gücü sınır durumları
Kısım 7: Kullanılabilirlik (hizmet verebilirlik) sınır
durumları
Detaylandırma
6
Milli Ek
Genel
EN 1993-1-1’in 25 maddesinde ulusal seçime izin verilir.
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
2.3.1(1)
3.2.3(3)B
5.3.2(11)
6.3.2.3(1)
6.3.4(1)
3.1(2)
3.2.4(1)B
5.3.4(3)
6.3.2.3(2)
7.2.1(1)B
3.2.1(1)
5.2.1(3)
6.1(1)
6.3.2.4(1)B
7.2.2(1)B
3.2.2(1)
5.2.2(8)
6.1(1)B
6.3.2.4(2)B
7.2.3(1)B
3.2.3(1)
5.3.2(3)
6.3.2.2(2)
6.3.3(5)
BB.1.3(3)B
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Detaylandırma
7
Prensipler ve Uygulama Kuralları Arasındaki Farklılıklar
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
• 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.
Detaylandırma
8
Prensipler ve Uygulama Kuralları Arasındaki Farklılıklar
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Detaylandırma
9
• 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
– Eurocodeların kullanılması durumunda beklenen yapısal
güvenlik, hizmet verebilirlik ve dayanıklılık bakımından asgari
denklik sağlanmalıdır.
Kabuller
Genel
Tasarım Esasları
EN 1990’da verilen genel kabullere ilave olarak aşağıdaki
kabuller yapılmıştır:
• İmalat ve montaj EN1090a uygundur.
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Detaylandırma
10
Profil Enkesit Boyut ve Aksları
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Detaylandırma
11
Profil Enkesit Boyut ve Aksları
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Detaylandırma
12
Tasarım Esasları
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Detaylandırma
13
• Bir yapı, tasarlanan kullanım ömrü boyunca uygun
güvenilirlik derecesini sağlayacak ve ekonomik olacak
tarzda tasarlanmalı ve inşa edilmelidir.
Yapı;
– İnşa edilmesi ve kullanım esnasında oluşması muhtemel bütün
etkiler ve tesirlere direnç göstermeli,
– Kullanım için gerekli şartlara uygunluğu sürdürmelidir.
• Bir yapı, yeterli;
– Yapısal direnç,
– Kullanılabilirlik ve
– Dayanıklılığa sahip olacak şekilde tasarlanmalıdır.
Güvenilirlik Kavramı
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
• EN 1990’da güvenilirlik, bir yapı veya taşıyıcı elemanın,
tasarım ömrü de dâhil olmak üzere, tasarımında dikkate
alınan belirtilmiş gerekleri karşılayabilme yeterliliği
tanımlanır. Güvenilirlik, çoğunlukla olasılık terimleri ile
ifade edilir ve bir yapının güvenlik, kullanılabilirlik ve
dayanıklılığını kapsar.
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Detaylandırma
14
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
• 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.
Detaylandırma
15
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Detaylandırma
16
• Bir yapı için tehlikeli olan her durum bir "sınır durum"
olarak adlandırılır. Yapı bu sınır duruma eriştikten sonra,
artık dizayn edildiği için 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.
Güvenilirlik Yönetimi
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Detaylandırma
17
• 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.
Kısmi Faktör Yöntemi
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Detaylandırma
18
Bu yöntem, tasarımcının herhangi bir probabilistik bilgiye sahip
olmasını gerektirmez, çünkü güvenlik sorununun probabilistik
yönleri 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.
Kısmi Faktör Yöntemi
Genel
Tasarım Esasları
Rk
Ed ≤ Rd
Malzemeler
Dayanıklılık
Rd = Rk /gR
Ed = gE*Ek
Tasarım Seviyesi
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Ek
Kullanılabilirlik
Detaylandırma
19
Taşıma Gücü Sınır Durumları
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Detaylandırma
20
• 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.
Tahkikler
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Detaylandırma
Statik Denge Tahkiki (EQU):
Ed,dst. : Kararlılık bozucu etki tesirlerinin tasarım değeri
Ed,stb. : Kararlılık sağlayıcı etki tesirlerinin tasarım değeri
Direnç Tahkiki (STR ve/veya GEO):
Ed £ Rd
Bir bölüm, eleman veya bağlantıda, kopma veya aşırı şekil değiştirme
sınır durumu
Ed : İç kuvvetler, momentlerin etki tesirleri veya farklı iç kuvvetler veya
momentleri temsil eden vektörlerin tasarım değerleri,
Rd :Tekabül eden dirençlerin tasarım değerleri
Rd = R ( Xd 1 ,.... X di , ad ,1 ,......ai ) veya Rd =
X d ,i =hi
21
Ed ,dst . £ Ed ,stb.
Rk
gR
X k ,i
X
veya X d ,i = k ,i
g M ,i
g M ,i
Taşıma Gücü Sınır Durumu
Etki Kombinasyonları
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Detaylandırma
22
Kalıcı ve geçici tasarım durumları için etkilerin kombinasyonu
(Malzeme yorulması hariç)
Ed = E { å g G , j Gk , j + g P Pk + g Q1 Qk ,1 + å g Qi y 0,i Qk ,i }
Kazara oluşan tasarım durumu için etkilerin kombinasyonu
Ed ,A = E { å g GA , j Gk , j + g PA Pk + Ad +y 1,1 Qk ,1 + å y 2,i Qk ,i }
Deprem tasarımı için etkilerin kombinasyonu
Ed ,A = E { å g GA , j Gk , j + g P Pk + AEd + å y 2,i Qk ,i }
Gk
Pk
Qk,1
Qk,i
Ad
AEd
y0i
gGj, gP, gQi
: Kalıcı etkinin karakteristik değeri
: Öngerme etkisinin karakteristik değeri
: Öncü tek değişken etkinin karakteristik değeri
: Öncü tek değişken etkiye eşlik eden etki i nin karakteristik değeri
: Kazara oluşan etkinin tasarım değeri
: Sismik etkinin tasarım değeri
: Kombinasyon faktörleri
: Kısmi faktörler
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Detaylandırma
23
Değişken etkinin kombinasyon değeri (y0Qk):
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 y0 ≤ 1 katsayısı ile çarpılarak
karakteristik değerin belirlenmiş bölümü olarak ifade edilebilir.
Değişken etkinin tekrar değeri (y1Qk):
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 y1 ≤ 1 katsayısı ile çarpılarak karakteristik
değerin belirlenmiş bölümü olarak ifade edilebilir.
Değişken etkinin yarı sabit değeri (y2Qk):
Referans dönem içerisinde, büyük bir kısmı oluşturan toplam süre
boyunca aşılması için belirlenen değer. Bu değer y2 ≤ 1 katsayısı ile
çarpılarak karakteristik değerin belirlenmiş bölümü olarak ifade
edilebilir.
Kısmi Faktörler
Genel
Kalıcı Etkiler Gk
Tasarım Esasları
Etkiler
Malzemeler
Dayanıklılık
Set A
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Set C
Öncü tek değişken
etkiye eşlik eden
etki Qk,i
Olumsuz
Şartlar
Olumlu
Şartlar
Olumsuz
Şartlar
Olumlu
Şartlar
Olumsuz
Şartlar
Olumlu
Şartlar
1.10
0.90
1.5
0
1.5·y0,i
0
1.35
1.00
1.5
0
1.5·y0,i
0
Yapısal Analiz
Set B
Öncü tek değişken
etki Qk,1
veya aşağıdakilerin en elverişsizi
1.35
1.00
1.5·y0,1
0
1.5·y0,i
0
0.85·1.35
1.00
1.5
0
1.5·y0,i
0
1.00
1.00
1.30
0
1.30
0
Detaylandırma
24
Kısmi Faktör Setleri
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Sınır Durumu
Kısmi Faktör Seti
EQU - Yapıların statik dengesi
Set A
STR - Yapı elemanlarının,
geoteknik etkileri kapsamayan
tasarımı
Set B
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Detaylandırma
25
STR - Yapı elemanlarının,
geoteknik etkileri kapsayan
tasarımı (temel pabuçları,
kazıklar, temel duvarları, vb.)
GEO – Zemin direnci
Yaklaşım 1: Set C ve Set Bden 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 Bden hesaplanan tasarım değerlerinin,
geoteknik etkiler ve ilave olarak yapıya etkiyen/yapıdan
kaynaklanan diğer etkilere uygulanması.
Yaklaşım 3: Set Cden hesaplanan tasarım değerlerinin,
geoteknik etkiler ve aynı zamanda Set Bden hesaplanan
kısmi faktörlerin yapıya etkiyen/yapıdan kaynaklanan
diğer etkilere uygulanması.
Kullanılabilirlik Sınır Durumu
Tahkik ve Etki Kombinasyonları
Ed £ C d
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Ed : Kullanılabilirlik ölçütlerinde tarif edilen etki tesirlerinin, ilgili
kombinasyon esas alınarak belirlenen tasarım değeri
Cd :Geçerli kullanılabilirlik ölçütlerinin tasarım değer sınırı
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Karakteristik Kombinasyon:
(geri dönüşsüz sınır durumlar)
Sık Kombinasyon:
Kullanılabilirlik
(geri dönüşümlü sınır durumlar)
Detaylandırma
Yarı-kalıcı Kombinasyon:
Ed = E { å Gk , j + Pk + Qk ,1 + å y 0,i Qk ,i }
Ed = E { å Gk , j + Pk + y 1,1 Qk ,1 + å y 2,i Qk ,i }
Ed = E { å Gk , j + Pk + å y 2,i Qk ,i }
(uzun süreli etkiler ve görünüş)
Kullanılabilirlik sınır durumunda etki kısmi faktörü gF = 1.0 olarak alınır.
26
y - Kombinasyon Faktörleri (Binalar için)
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Detaylandırma
27
Etki
y0
y1
y2
Binalara etkiyen yükler
Kategori A: Ev, konut alanları
Kategori B: Ofis alanları
Kategori C: Kongre alanları
Kategori D: Alışveriş alanları
Kategori E: Depolama alanları
Kategori F: Trafiğe açık alanlar (Araç ağırlığı ≤ 30 kN)
Kategori G: Trafiğe açık alanlar (30 kN < Araç ağırlığı ≤ 30 kN)
Kategori H: Çatılar
0.7
0.7
0.7
0.7
1.0
0.7
0.7
0
0.5
0.5
0.7
0.7
0.9
0.7
0.5
0
0.3
0.3
0.6
0.6
0.8
0.6
0.3
0
Binalara etkiyen kar yükü
Finlandiya, İzlanda, Norveç, İsveç
Diğer CEN üyesi ülkelerdeki, ortalama kotu H > 1000 m olan yerler
Diğer CEN üyesi ülkelerdeki, ortalama kotu H ≤ 1000 m olan yerler
0.7
0.7
0.5
0.5
0.5
0.2
0.2
0.2
0
Binalara etkiyen rüzgar yükü
0.6
0.2
0
Binalardaki sıcaklık (yangın haricindeki)
0.6
0.5
0
Yapısal Çelik Malzeme Özellikleri
sa (N/mm2)
Genel
Akma ve Kopma Dayanımları
EN 10025
800
S 460
Tasarım Esasları
Çelik Sınıfı
Malzemeler
t £ 40 mm
40mm < t £ 80 mm 600
fy
fu
fy
fu
S235
235
360
215
360
S355
355
510
335
470
S460N/NL
460
550
430
550
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
S 355
S 235
400
200
Ea=210000 N/mm2
ea [o/oo]
10
Taşıma Gücü
20
30
Tasarım Gerilme - Şekil Değiştirme Eğrisi
Kullanılabilirlik
sa
Malzeme Katsayıları Tasarım Değerleri
Detaylandırma
fyd
Kayma modülü
fyd =fyk/gMa
ea
28
E = 21000 kN/cm2
Elastisite modülü
fyk
G=
E
2(1 + n)
G = 8100 kN/cm2
Poisson oranı
n = 0.3
Lineer ısıl genleşme katsayısı
aT = 12 x 10-6 K-1
Sıcak Haddelenmiş Yapısal Çelik
Nominal Akma ve Çekme Dayanımları
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Detaylandırma
29
Standart
ve
Çelik Sınıfı
EN 10025-2
S 235
S 275
S 355
S 450
EN 10025-3
S 275 N/NL
S 355 N/NL
S 420 N/NL
S 460 N/NL
EN 10025-4
S 275 M/ML
S 355 M/ML
S 420 M/ML
S 460 M/ML
EN 10025-5
S 235 W
S 355 W
EN 10025-6
S 460 Q/QL/QL1
Eleman nominal kalınlığı t [mm]
t ≤ 40 mm
40 mm < t ≤ 80 mm
fy [N/mm2]
fu [N/mm2]
fy [N/mm2]
fu [N/mm2]
235
275
355
440
360
430
510
550
215
255
335
410
360
410
470
550
275
355
420
460
390
490
520
540
255
335
390
430
370
470
520
540
275
355
420
460
370
470
520
540
255
335
390
430
360
450
500
530
235
355
360
510
215
335
340
490
460
570
440
550
Yapısal Çelik Kısa Gösterilişi (TS EN 10027-1)
Genel
S
235
Tasarım Esasları
Yapı çeliği
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Mekanik
Özellikler
En düşük
akma
dayanımı
N/mm2
JR
G2
Mekanik Özellikler
Vurma özelliği
Deney
enerji jule
sıcaklığı
27J 40J
60J
ºC
JR
KR
LR
＋20
J0
K0
L0
0
J2
K2
L2
－20
J3
K3
L3
－30
J4
K4
L4
－40
J5
K5
L5
－50
J6
K6
L6
－60
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
M
N
Detaylandırma
Q
G
G1
G2
G3
G4
30
Fiziksel Özellikler – Grup 1
Termomekanik olarak haddelenmiş
Normalize edilmiş veya
normalize edilerek haddelenmiş
Su verilmiş ve temperlenmiş
Diğer özellikler
Sakinleştirilmemiş
Sakinleştirilmiş
Normalize edilmiş
Teslime hazır
W
+
IC
Z15
Fiziksek Özellikler – Grup 2
C Özel soğuk şekillendirme
D Sıcak daldırma kaplama
E Emayeleme
F Dövmeler
H İçi boş profil
L Düşük sıcaklık
M Termomekanik haddelenmiş
N Normalize edilmiş
P Levha istifi
Q Su verilmiş temperlenmiş
S Gemi inşaatı
T Borular
W Havaya dirençli
U
İşlem Şartları
A Yumuşak tavlanmış
C Soğuk işlenip sertleştirilmiş
CR Soğuk haddelenmiş
U İşlem görmemiş
Kaplama Tipleri
A Sıcak daldırma alüm. kapl.
CU Bakır kaplama
IC İnorganik kaplama
OC Organik kaplama
Z Sıcak daldırma çinko kapl.
ZE Elektrolitik çinko kapl.
Diğer Özellikler
H Sertleşebilirlik
Z15 Kalınlık boyunca özellik; en düşük alan daralması = % 15
Dayanıklılık
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Detaylandırma
31
• Dayanıklılık için temel gereksinimler EN1990 belirtilmiştir.
• Fabrikada veya şantiyede gerçekleştirilen korozyona karşı koruyucu
önlemler EN1090’a uygun olmalıdır.
• Korozyon, mekanik aşınma veya yorulmaya duyarlı yapı elemanları
uygun bir biçimde yapı denetim, bakım ve onarıma imkan verecek
ve kontrol ve bakım için erişim olacak şekilde inşa edilmelidir.
• Aşağıdaki haller dışında bina türü yapılar için yorulma tahkikine
gerek yoktur:
–
–
–
–
Kaldırma makineleri veya yuvarlanan yükler
Makine titreşimleri nedeniyle oluşan tekrarlı gerilme döngüsü
Rüzgar kaynaklı titreşimler
İnsan gruplarının ritmik hareketlerinden kaynaklanan titreşimler
• Kontrol edilemeyen yapı elemanları için, korozyona karşı kalıcı
koruma önlemleri alınmalıdır.
• Dahili bağıl nem %80i aşmıyorsa bina içi yapılarına korozyona karşı
koruma uygulanmasına gerek yoktur.
Yapısal Analiz
Yapısal Modelleme ve Temel Varsayımlar
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
• Yapısal analiz, yapının dikkate alınan sınır durumuna
uygun hesap modellerine dayalı olmalıdır.
• Hesap modeli ve hesaplar için temel varsayımlar ilgili
sınır durumda uygun hassasiyetle yapısal davranışı ve
kesit, eleman, birleşim ve mesnetlerin beklenen
davranış türünü yansıtmalıdır.
• Kullanılan analiz metodu tasarım varsayımlarıyla tutarlı
olmalıdır.
Kullanılabilirlik
Detaylandırma
32
Yapısal Analiz
Birleşim Modelleme
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Detaylandırma
33
• Birleşim davranışının, yapı içerisindeki iç kuvvet ve
momentlerin
dağılımına
ve
yapının
tüm
deformasyonlarına etkileri genel olarak göz ardı
edilebilir. Ancak bu tarz etkilerin önemli olduğu
durumda (örneğin yarı sürekli birleşimler) bu etkiler
dikkate alınmalıdır (EN 1993-1-8).
• Birleşim davranışı etkilerinin analizde dikkate alınıp
alınmayacağını belirlemek için aşağıdaki gibi üç birleşim
modeli arasında bir ayırım yapılabilir:
– Basit: Birleşimin moment aktarmadığı varsayılır.
– Sürekli: Birleşim davranışının analiz üzerine etkisinin olmadığı
varsayılır (moment aktaran birleşimler).
– Yarı-sürekli: Birleşim davranışı analizde dikkate alınmalıdır.
Yapısal Analiz
Birleşim Modeli Tipi
Genel
Tasarım Esasları
• Uygun birleşim modelinin tipi, birleşimin sınıflandırılmasına
ve seçilen analiz metoduna bağlı olarak TS EN 1993-1-8 Tablo
5.1’den belirlenmelidir.
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Global Analiz
Metodu
Birleşimin Sınıflandırılması
Elastik
Mafsallı
Rijit
Yarı-rijit
Rijit-Plastik
Mafsallı
Tam dayanımlı
Kısmi dayanımlı
Mafsallı
Yarı-rijit ve kısmi dayanımlı
Rijit ve tam dayanımlı Yarı-rijit ve tam dayanımlı
Rijit ve kısmi dayanımlı
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Detaylandırma
34
Elastik-Plastik
Birleşim Modeli Tipi Basit
Sürekli
Yarı-sürekli
Yapısal Analiz
Birleşimin Sınıflandırılması
Genel
Kısmi dayanımlı
Mafsallı
Tam dayanımlı
Tasarım Esasları
Malzemeler
M pl
Dayanıklılık
M pl
M pl
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Detaylandırma
Kiriş
M pl
Kiriş
M pl
M j,Rd
Birleşim
0,25 Mpl
M j,Rd
Birleşim
Birleşim
M j,Rd
f
35
Kiriş
M pl
f
f
Yapısal Analiz
Global Analiz – Yapı Deformasyonlarının Etkileri
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Detaylandırma
36
• İç kuvvet ve momentler genel olarak iki şekilde
belirlenebilir:
– Birinci Mertebe Analizi: İç kuvvet ve momentler şekil
değiştirmemiş sistemde belirlenir.
– İkinci Mertebe Analizi: Yapının şekil değiştirmesinden
kaynaklanan etkiler dikkate alınır.
• Yapının şekil değiştirmesinden kaynaklanan etkiler
(ikinci mertebe etkiler), bu etkiler yapı etkiyen yükleri
önemli ölçüde arttırıyorsa veya yapısal davranışı önemli
ölçüde değiştiriyorsa dikkate alınır.
• Birinci mertebe analizi, deformasyonlardan kaynaklanan
iç kuvvet ve momentlerdeki artış veya yapısal
davranıştaki değişiklik göz ardı edilebiliyorsa
kullanılabilir.
Yapısal Analiz
Global Analiz – Yapı Deformasyonlarının Etkileri
Genel
Düşük çatı eğimli portal çerçeve
Kiriş-kolon düzlem çerçeve
Genel durum
Tasarım Esasları
Malzemeler
F
acr = cr ³ 10
FEd
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Detaylandırma
Birinci
Mertebe
Analizi
H
İkinci
Mertebe
Analizi
αcr:
FEd:
Fcr:
HEd:
æ HEd ö æ h ö
÷÷ çç
÷÷ ³ 10
è VEd ø è dH,Ed ø
E
acr = çç
dH,Ed
H
Üç Alternatif Doğrulama
VEd:
δH,Ed:
h:
37
E
h
VEd,1
HEd,1
VEd,2
HEd,2
Tüm sistemde elastik kritik burkulma yüküne ulaşılmasını sağlayacak tasarım yükü
arttırma katsayısı.
Yapıya etkiyen tasarım yükü.
Tüm sistemin elastik kritik burkulma yükü. Elastik başlangıç rijitliklerine dayanır.
Yatay tasarım yükleri ve geometrik kusur fiktif yatay yüklerinden kaynaklanan, kat taban
düğüm noktalarındaki toplam yatay yükün tasarım değeri.
Kat taban düğüm noktalarındaki taşıyıcı sistem toplam düşey tasarım yükü.
Kat tavan düğüm noktalarının kat taban düğüm noktalarına göre yatay ötelenmesi.
Kat yüksekliği
Yapısal Analiz
Global Analiz – Çerçevelerin Stabilitesi
Genel
Çerçevelerin ve çerçeveyi oluşturan parçaların stabilite doğrulaması
kusurlar ve ikinci mertebe etkiler dikkate alınarak yapılmalıdır.
Tasarım Esasları
Malzemeler
Global Analiz
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Üç Alternatif Doğrulama
Global Analiz + Eleman
Stabilite Kontrolü
Kullanılabilirlik
Detaylandırma
38
Eşdeğer Kolon Metodu
Yapısal Analiz
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Global Analiz
Hem kusurlar (global ve lokal),
hem de ikinci mertebe etkiler
global analiz ile dikkate alınır. Her
bir elemandaki ikinci mertebe
etkiler ve kusurlar yapının global
analizinde
tamamen
dikkate
alındığında,
6.3’e
göre
elemanlarda tek tek stabilite
kontrolüne gerek yoktur.
Kullanılabilirlik
Detaylandırma
39
Yapısal Analiz
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Detaylandırma
40
Global Analiz + Eleman Stabilite
Kontrolü
Kusurlar (sadece global) ve ikinci
mertebe etkiler kısmen global analiz ile
kısmen de elemanların 6.3’e göre tek
tek stabilite kontrolü yapılarak dikkate
alınır.
Her bir elemandaki ikinci mertebe
etkilerin veya belirli eleman kusurlarının
global analizde tamamıyla dikkate
alınmadığında, her bir elemanın
stabilitesi 6.3’e göre global analizde
dahil olmayan etkiler için kontrol
edilmelidir.
Bu doğrulama sistem boyuna eşit bir
burkulma boyuna dayanabilir.
Yapısal Analiz
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Detaylandırma
41
Eşdeğer Kolon Metodu
Basit durumlarda ikinci mertebe etkiler
6.3’e göre eşdeğer eleman metodu ile
stabilite kontrolü yapılarak dikkate
alınabilir.
Burada burkulma boyu değerleri, tüm
sistemin global burkulma modundan
eleman ve birleşim rijitlikleri, plastik
mafsal oluşumu ve tasarım yükleri
altında basınç kuvvetlerinin dağılımı
dikkate alınarak belirlenir.
İç kuvvetler bu durumda dayanım
kontrollerinde birinci mertebe teorisine
göre kusurlar dikkate alınmadan
belirlenebilir.
Yapısal Analiz
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Elastisite teorisine göre hesaplanan tek katlı çerçeveler için düşey
yüklerden kaynaklanan ikinci mertebe yanal deformasyon etkileri,
yatay yüklerin HEd (örn. rüzgar) ve geometrik kusur ve diğer olası yanal
deformasyon etkilerinden kaynaklanan eşdeğer yüklerin VEdf
aşağıdaki faktör ile arttırılmasıyla hesaplanabilir.
Dayanıklılık
1
1
1a cr
Yapısal Analiz
; a cr ³ 3
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Detaylandırma
42
H = H0 ×
1
1
1a cr
dH,Ed
H0 = HEd + VEd × f
HEd = HEd,1 + HEd,2
VEd = VEd,1 + VEd,2
æ H0 ö æ h ö
a cr = ç
÷÷
÷ çç
V
d
è Ed ø è H,Ed ø
h
VEd,1
HEd,1
VEd,2
HEd,2
Kusurlar
Genel
Geometrik Kusurlar
Tasarım Esasları
j
Malzemeler
e
Dayanıklılık
e
Yük dış merkezliği
Ön eğrilik e,
Eksenel kaçıklık (yanal öteleme) j
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Yapısal Kusurlar
Kullanılabilirlik
Artık gerilmeler sE
Detaylandırma
+
sE
43
Akma dayanımı dağılımı
-
-
fy
Kusurlar
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
• Yapısal analizde kusurlar genel olarak uygun yaklaşımlar
ile dikkate alınmalıdır.
• Bu yaklaşımlar özellikle artık gerilmeleri; dikeylik,
doğrusallık, düzlemsellik eksiklikleri ve yüklenmemiş
yapı birleşimlerindeki küçük dışmerkezlikler gibi
geometrik kusurları dikkate alır.
• Eleman tasarımı dayanım formülünde bu etkiler dahil
edilmediği sürece eşdeğer geometrik kusurlar (5.3.2 ve
5.3.3’e göre) tüm kusur tipleri için olası etkileri yansıtan
değerlerle kullanılmalıdır.
Detaylandırma
Global Kusurlar
(Çerçeveler ve çapraz sistemler için)
44
Lokal Kusurlar
(Her bir eleman için)
Kusurlar
Genel
Global Kusurlar
(Çerçeveler ve çapraz sistemler için)
Lokal Kusurlar
(Her bir eleman için)
Ön yanal öteleme kusuru
Ön eğrilik kusuru
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Detaylandırma
45
• Çerçevelerin global analizinde global ve lokal kusurların varsayılan
şekli, yapının dikkate alınan burkulma düzlemindeki elastik
burkulma modundan çıkarılabilir.
• En elverişsiz doğrultu ve formda, simetrik ve asimetrik burkulma
şekilli burulma burkulması da dahil olmak üzere hem düzlem içi
hem de düzlem dışı burkulma dikkate alınmalıdır.
• Yanal öteleme modunda burkulmaya karşı duyarlı çerçeveler için
kusurların etkisi çerçeve analizinde bir global ön yanal öteleme
kusuru ve elemanların lokal ön eğrilik kusurları formunda bir
eşdeğer kusur ile dikkate alınmalıdır.
Geometrik Kusurlar
Global ön yanal öteleme kusuru
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Ön yanal öteleme kusuru, aşağıda verilen bağıntıyla hesaplanan eğim
fi ile ifade edilebilir:
fi = f0 × a h × a m
ah =
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Detaylandırma
46
2 2
; £ ah £ 1
h 3
1ö
æ
a m = 0.5 ç 1 + ÷
è mø
f0:
αh:
αm:
h:
m:
Temel değer (Önerilen değer: 1/200)
Yapı elemanının uzunluk veya yüksekliğine bağlı azaltma faktörü
Yapı elemanı adedine bağlı azaltma faktörü
Yükseklik
Toplam tesire katkısı olan düşey yapı elemanlarının adedi
Geometrik Kusurlar
Ön lokal eğrilik kusuru
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Detaylandırma
47
Elemanların eğilmeli burkulma için göreli ön lokal eğrilik kusuru, e0/L
ile ifade edilebilir. Burada L eleman boyudur.
Tavsiye edilen ön lokal eğrilik kusurları tasarım değerler e 0/L
Burkulma
Eğrisi
Elastik Analiz
e0/L
Plastik Analiz
e0/L
a0
1 / 350
1 / 300
a
1 / 300
1 / 250
b
1 / 250
1 / 200
c
1 / 200
1 / 150
d
1 / 150
1 / 100
(Burkulma eğrileri standardın 6.3 Elemanların burkulma dayanımı tanımlanmıştır.)
Geometrik Kusurlar
Genel
•
Tasarım Esasları
Malzemeler
HEd £ 0.15VEd
•
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
•
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Bölüm 6.3e göre eleman kontrollerinde kullanılmak üzere uç kuvvet ve
momentleri belirlemek için yapılan global analizde lokal eğrilik kusurları
göz ardı edilebilir.
Ancak ikinci mertebe etkilere duyarlı çerçeveler için global yanal öteleme
kusurlarına ek olarak lokal eğrilik kusurları da basınç etkisindeki elemanlar
için yapısal analizde aşağıdaki koşulun sağlanması durumunda dikkate
alınmalıdır.
l > 0.5
Detaylandırma
HEd:
NEd:
l:
48
Bina çerçeveleri için yanal öteleme kusuru aşağıdaki koşulun sağlanması
durumunda göz ardı edilebilir:
A × fy
NEd
Yatay tasarım yükleri ve geometrik kusur fiktif yatay yüklerinden kaynaklanan,
kat taban düğüm noktalarındaki toplam yatay yükün tasarım değeri.
Eksenel basınç kuvveti tasarım değeri.
İki ucu mafsallı eleman için hesaplanmış düzlem içi boyutsuz narinlik.
Geometrik Kusurlar
Eşdeğer Yatay Kuvvetler Sistemi
Genel
Ön yanal öteleme ve lokal eğrilik kusurları her bir kolon için eşdeğer
yatay kuvvetler sistemi ile değiştirilebilir.
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
NEd
NEd
e0d
L
NEd e0d
4 NEd e0,d
L
8 NEd e0,d
qe =
L2
Yapısal Analiz
NEd
4 NEd e0,d
L
NEd
Taşıma Gücü
NEd
NEd
Kullanılabilirlik
NEdf
f
Detaylandırma
NEdf
NEd
49
NEd
qe L2
=
8
Geometrik Kusurlar
Alternatif Yöntem
Genel
Tasarım Esasları
Alternatif olarak , yapının elastik burkulma mod şekli hcr tek bir global
ve lokal kusur olarak uygulanabilir. Bu kombine kusur mod şeklinin
maksimum genliği şu şekilde hesaplanır:
hinit
Malzemeler
cl 2
1MRk
g M1
l > 0.2 için e0 ,d = a ( l - 0.2 )
NRk 1 - cl 2
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
l=
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Detaylandırma
α:
c:
:
αult,k:
l
αcr:
MRk:
NRk:
EI
:
50
e0 ,d NRk
Ncr
= e0 ,d
hcr = 2
hcr
EI × h¢¢cr ,max
l EI × h¢¢cr ,max
,
ault,k
a cr
Tablo 6.1ve 6.2ye göre ilgili burkulma eğrisi için kusur faktörü
İlgili enkesite bağlı olarak iligili burkulma eğrisi için azaltma faktörü
Yapının göreli narinliği
Burkulmayı dikkate almadan en fazla zorlanan enkesitin karakteristik dayanımı
NRk’ya ulaşmak için elemanlardaki normal kuvvetleri NEd minimum büyütme faktörü
Burkulma göçmesine ulaşmak için normal kuvvetleri NEd minimum büyütme faktörü
Kritik enkesit karakteristik moment dayanımı
Kritik enkesit karakterstik normal kuvvet dayanımı
: Kritik enkesitteki
kaynaklı eğilme momenti
Elastik kritik burkulma mod şekli
Lineer Olmayan Malzeme Davranışı
Yapısal Analiz Yöntemleri
Elastik Yapısal Analiz
Genel
Tasarım Esasları
•
•
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
•
Kullanılabilirlik
Detaylandırma
Plastik Yapısal Analiz
Elastik yapısal analize her durumda izin verilmektedir.
Plastik yapısal analize ise ancak yapı, plastik mafsalların oluştuğu
bölgelerde (gerek yapı elemanı gerekse birleşimde) yeterli bir rotasyon
kapasitesine sahipse izin verilmektedir. Plastik mafsal oluşan bölgede
eleman enkesiti ya çift simetrik ya da simetri düzlemi plastik mafsal
rotasyonu ile aynı düzlem içerisinde olacak şekilde basit simetrik olmalıdır.
Bir birleşimde plastik mafsal oluşuyorsa, birleşim ya mafsal elemanda
kalacak şekilde yeterli bir dayanıma sahip olmalı ya da yeterli bir rotasyon
için plastik direnci sürdürebilmelidir.
Basit bir yöntem olarak, elastisite teorisine göre hesaplanmış sürekli
kirişlerde mesnet momentleri plastik moment taşıma gücünü %15’den az
aşıyorsa sınırlı bir plastik moment yeniden dağılımı şu koşullar altında
dikkate alınabilir:
– Taşıyıcı sistem iç kuvvet ve momentleri dış yükler ile denge içerisindedir.
– Moment azaltması yapılan tüm yapı elemanları Sınıf 1 veya 2 enkesitlere sahip
olmalıdır.
– Elemanlarda yanal burulmalı burkulma engellenmelidir.
51
Elastik Yapısal Analiz
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
• Elastik yapısal analiz malzemenin gerilme-şekil
değiştirme davranışının lineer olması kabulüne
dayanmalıdır.
• İç kuvvet ve momentler bir enkesitin direnci plastik
olarak hesaplanmış olsa da elastik yapısal analiz ile
hesaplanabilir.
• Elastik yapısal analiz dirençleri lokal burkulma nedeniyle
kısıtlı olan enkesitler için de kullanılabilir.
Kullanılabilirlik
Detaylandırma
52
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Detaylandırma
53
• Plastik yapısal analiz iç kuvvet ve momentlerin hesabında lineer
olmayan malzeme davranışından kaynaklanan etkileri dikkate alır.
Taşıyıcı sistem davranışı aşağıdaki yöntemlerden biriyle yapılır
modellenmelidir:
– Tamamen plastikleşen enkesitler ve/veya plastik mafsal olarak
davranan birleşimler ile elastik-plastik analiz
– Plastik bölgelerde kısmen plastikleşen yapı elemanlarını dikkate
alan lineer olmayan plastik analiz
– Plastik mafsallar arasındaki elastik davranışı göz ardı eden rijitplastik analiz
• Plastik yapısal analiz, yapı elemanlarının eğilme momentlerinin
yeninden dağılımına imkan sağlayacak şekilde yeterli rotasyon
kapasitesine sahip oldukları durumda kullanılabilir.
• Plastik yapısal analiz, plastik mafsallarda yapı elemanlarının
stabilitesi sağlandığı takdirde kullanılabilir.
Genel
Tasarım Esasları
• Plastik yapısal analizde bi-lineer gerilme-şekil değiştirme ilişkisi
kullanılabilir.
sa
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
fyk
fyd
fyd =fyk/gMa
ea
• Rijit-plastik analiz, yapının şekil değiştirmesinden kaynaklanan
etkileri (ikinci mertebe etkileri) dikkate alma zorunluluğu yoksa
kullanılabilir.
Detaylandırma
54
Enkesitlerin Sınıflandırılması
eR > e yd
Genel
fyd
e yd
x
Tasarım Esasları
Malzemeler
MR
z
Basınca maruz başlığın
lokal burkulması
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
İnce cidarlı çelik enkesitlerin
moment
direnci
basınç
etkisindeki kısımların (başlık,
gövde)
lokal
burkulması
nedeniyle sınırlıdır.
Basınç etkisindeki kısımların
narinliklerine (c/t ve d/t
değerlerine)
bağlı
olarak
enkesitlerden elastik veya
plastik olarak faydalanılabilir.
Kullanılabilirlik
c
Detaylandırma
fyd
t
MR=Mpl
y
z
55
t
d
Bu bağlamda farklı moment
direnç (MR) ve rotasyon
kapasiteleri (R) ile karakterize
edilmiş dört enkesit sınıfı
tanımlanmıştır.
Genel
Tasarım Esasları
Enkesit sınıflandırılmasının amacı, enkesitlerin direnç ve rotasyon
kapasitelerinin lokal burkulma direnciyle ne ölçüde sınırlandığını
belirlemektir.
Malzemeler
Sınıf 1
MR
Dayanıklılık
Sınıf 2
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Sınıf 3
Mpl,Rd
Sınıf 4
Mel,Rd
Mb,Rd
Sınıf
Enkesit Direnci
1 ve 2
Plastik
3
Elastik
4
Elastik
(lokal burkulma dikkate alınarak)
j
Detaylandırma
Rmevcut =
jpl
56
jrot - jpl
jrot
jpl
=
jrot
-1
jpl
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Detaylandırma
57
Sınıf 1
Bu sınıftaki enkesitler dirençlerinde bir azalma olmadan plastik analizin
gerektirdiği rotasyon kapasitesi ile plastik mafsal oluşturabilirler.
Sınıf 2
Bu sınıftaki enkesitler plastik moment direnci geliştirebilirler ancak
lokal burkulma nedeniyle sınırlı rotasyon kapasitesine sahiptirler.
Sınıf 3
Bu sınıftaki enkesitler çelik elemanın en dış basınç lifinde gerilmelerin
elastik dağılımı varsayılarak akma dayanımına ulaşabildiği ancak lokal
burkulma nedeniyle plastik moment direnci geliştiremezler.
Sınıf 4
Bu sınıftaki enkesitlerde akma dayanımına ulaşılmadan enkesitin bir
veya daha fazla kısmında lokal burkulma ortaya çıkar.
Genel
Kaynaklı
Profil
c2
Tasarım Esasları
-
tw
d
Malzemeler
Yapısal Analiz
c
ad
e=
Sınıf 1
Kullanılabilirlik
Gövde:
d
Hadde
Profil
d 36 e
£
tw
a
Başlık: c/tf £ 9e
235
c
2
fyk [N / mm ]
Sınıf 2
a £ 0.5 için
d
396 e
a > 0.5 için
£
t w 13 a - 1
58
-
c1
Taşıma Gücü
Detaylandırma
+
+
tf
Dayanıklılık
ad
d
Gövde: d
41,5 e
£
tw
a
d
456 e
£
t w 13 a - 1
Başlık: c/tf £ 10e
a £ 0.5 için
a > 0.5 için
Enkesit Sınıfları ve Sistem Direnci İlişkisi
Tasarım Esasları
Enkesit- Direnci
c
Genel
fyd
fyd
t
fyd
-
-
d
tw
Malzemeler
+
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Detaylandırma
Sistem Direnci
Dayanıklılık
Mpl,Rd
+
Elastik
Plastik
Mel,Rd
Mel,Rd
Elastik
(lokal
burkulma
dikkate
alınarak)
Plastik Mafsal
Teorisi
Moment Yeniden Dağılımı ile
Elastisite Teorisi
Elastisite Teorisi
sınır (c/t)
sınır (d/tw)
Sınıf 1
59
Sınıf 2
Sınıf 3
Sınıf 4
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Detaylandırma
60
Kalıcı ve geçici tasarım durumları için etkilerin kombinasyonu
(Malzeme yorulması hariç)
Ed = E { å g G , j Gk , j + g P Pk + g Q1 Qk ,1 + å g Qi y 0,i Qk ,i }
Kazara oluşan tasarım durumu için etkilerin kombinasyonu
Ed ,A = E { å g GA , j Gk , j + g PA Pk + Ad +y 1,1 Qk ,1 + å y 2,i Qk ,i }
Deprem tasarımı için etkilerin kombinasyonu
Ed ,A = E { å g GA , j Gk , j + g P Pk + AEd + å y 2,i Qk ,i }
Gk
Pk
Qk,1
Qk,i
Ad
AEd
y0i
gGj, gP, gQi
: Kazara oluşan etkinin tasarım değeri
: Sismik etkinin tasarım değeri
: Kısmi faktörler
Direnç Tahkiki (Doğrulama)
Rk
Ed £ Rd =
gM
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Detaylandırma
61
Bir bölüm, eleman veya bağlantıda, kopma veya aşırı şekil değiştirme sınır
durumu
Ed :
Rd :
gM :
İç kuvvetler, momentlerin etki tesirleri veya farklı iç kuvvetler
veya momentleri temsil eden vektörlerin tasarım değerleri,
Tekabül eden dirençlerin tasarım değerleri
Kısmi faktör
- enkesit direnci (sınıftan bağımsız) için
gM0 = 1.00
- eleman direnci (eleman stabilite tahkikinde)
gM1 = 1.00
- enkesit direnci (çekme etkisinde kopma durumunda)
gM2 = 1.25
Enkesit Tahkiki – Genel
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
• Etki tesiri tasarım değeri hiçbir enkesitte karşılık gelen
direnç tasarım değerini aşamaz.
• Kayma deformasyonları ve lokal burkulma etkileri EN
1993-1-5’e göre bir etkili genişlik ile dikkate alınmalıdır.
• Direnç tasarım değerleri enkesit sınıflandırılmasına
dayanmalıdır.
• Elastik dirençlerle, elastik doğrulama tüm enkesit
sınıfları için uygulanabilir. Ancak Sınıf 4 enkesitlerin
doğrulamasında etkili enkesit özellikleri kullanılmalıdır.
Detaylandırma
62
Enkesit Tahkiki – Genel
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Detaylandırma
63
• Elastik doğrulamada enkesitin kritik bir noktasında aşağıdaki
konservatif akma kriteri kullanılabilir:
2
2
2
æ sx ,Ed ö æ sz,Ed ö æ sx ,Ed öæ sz,Ed ö æ tEd ö
çç
÷÷ + çç
÷÷ - çç
÷ç
÷÷ + 3çç
÷÷ £ 1
÷ç
è fy gM0 ø è fy gM0 ø è fy gM0 øè fy gM0 ø è fy gM0 ø
• Bu doğrulama, elastik tasarımda izin verilen kısmi plastik gerilme
dağılımını dikkate almadığından konservatiftir ve ancak NRd, MRd ve
VRd etkileşimi gerçekleştirilemediğinde uygulanmalıdır.
• Konservatif bir yaklaşım olarak tüm enkesit sınıfları için tüm kesit
büyüklükleri için kullanım oranlarının lineer toplamı uygulanabilir.
Sınıf 1, 2 ve 3 enkesitler için:
NEd My ,Ed Mz,Ed
+
+
£1
NRd My ,Rd Mz,Rd
Enkesit Tahkiki – Normal Kuvvet Etkisi
Normal Kuvvet
Çekme
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Genel
Sınıf 1
Sınıf 2
Sınıf 3
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Detaylandırma
64
Sınıf 4
Normal Kuvvet
Basınç
NEd
£1
Nt,Rd
A × fy
æ
ç Npl,Rd =
g M0
ç
Nt,Rd =
ç
Anet × fy
ç Nu,Rd =
g M2
è
NEd
£1
Nc,Rd
ö
÷
÷
÷
÷
ømin
Nc,Rd =
Nc,Rd =
A × fy
g M0
A eff × fy
g M0
A: Brüt enkesit alanı; Anet: Net enkesit alanı; Anet: Etkili enkesit alanı (kayma
deformasyonlarını ve plak burkulmasını dikkate alan); fy: Akma dayanımı; fu:
Kopma dayanımı
Enkesit Tahkiki – Eğilme Etkisi
Genel
Eğilme Momenti
Tasarım Esasları
Malzemeler
Genel
Dayanıklılık
Sınıf 1
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Detaylandırma
65
Sınıf 2
Sınıf 3
Sınıf 4
MEd
£1
Mc,Rd
Wpl × fy
Mc,Rd =
g M0
Mc,Rd =
Mc,Rd =
Wel,min × fy
g M0
Weff ,min × fy
g M0
Wpl: Plastik mukavemet momenti
Wel,min: Minimum elastik mukavemet momenti
Weff,min: Minimum etkili mukavemet momenti
Enkesit Tahkiki – Kesme Kuvveti Etkisi
Genel
Kesme Kuvveti
Tasarım Esasları
Malzemeler
Genel
Dayanıklılık
Sınıf 1
Yapısal Analiz
Sınıf 2
Taşıma Gücü
Sınıf 3
Kullanılabilirlik
Detaylandırma
66
Sınıf 4
VEd
£1
Vc,Rd
Vc,Rd = Vpl,Rd =
Vc,Rd = Vel,Rd =
(
A v × fy
3
)
3
)
g M0
(
I × t × fy
S × g M0
Av: Kesme alanı
I: Tüm enkesit alanının atalet momenti
S: İnceleme noktası üzerindeki alanın statik momenti
Enkesit Tahkiki – Kesme Kuvveti Etkisi
Genel
A v = A - 2 × b × t f + ( tw + 2r ) × t f
A v = A - 2 × b × t f + ( tw + r ) × t f
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
A v = A - å (hw × tw )
Detaylandırma
67
Enkesit Tahkiki – Burulma Etkisi
Genel
Burulma Momenti
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Genel
Sınıf 1
Yapısal Analiz
Sınıf 2
Taşıma Gücü
Sınıf 3
Kullanılabilirlik
Sınıf 4
Detaylandırma
68
TEd
£1
TRd
TEd = Tt,Ed + Tw,Ed
Tt,Ed: St. Venant burulma momenti
Tw,Ed: Çarpılma burulma momenti
Enkesit Tahkiki
Normal Kuvvet ve Eğilme Momenti Etkileşimi
Genel
N-M Etkileşimi
Tasarım Esasları
Etkileşim Yok
Malzemeler
Sınıf 1
Dayanıklılık
Sınıf 2
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Sınıf 3
Kullanılabilirlik
NEd £ 0.25 × Npl,Rd
NEd £ 0.5 ×
Sınıf 4
MEd
£1
MN,Rd
hw × tw × fy
g M0
sx ,Ed £
sx ,Ed £
Detaylandırma
69
Etkileşim Var
fy
g M0
fy
g M0
My ,Ed + NEd × eNy Mz,Ed + NEd × eNz
NEd
+
+
£1
A eff ×fy gM0 Weff ,y ,min × fy g M0 Weff ,z,min × fy g M0
Enkesit Tahkiki
Genel
Tasarım Esasları
Cıvata deliklerinin dikkate alınmadığı (Sınıf 1 ve 2) hadde ve
kaynaklı I ve H profiller için:
Malzemeler
MN,y ,Rd = Mpl,y ,Rd × (1 - n ) (1 - 0.5a) £ Mpl,y ,Rd
Dayanıklılık
MN,z,Rd = Mpl,z,Rd
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
é æ n - a ö2 ù
MN,z,Rd = Mpl,z,Rd × ê1 - ç
÷ ú
êë è 1 - a ø úû
n = NEd Npl,Rd
a = ( A - 2bt f ) A £ 0.5
Detaylandırma
70
n£a
n>a
Enkesit Tahkiki
Genel
Tasarım Esasları
Cıvata deliklerinin dikkate alınmadığı (Sınıf 1 ve 2) hadde ve
kaynaklı kutu kesitler için:
Malzemeler
MN,y ,Rd = Mpl,y ,Rd × (1 - n) (1 - 0.5aw ) £ Mpl,y ,Rd
Dayanıklılık
MN,z,Rd = Mpl,z,Rd × (1 - n ) (1 - 0.5af ) £ Mpl,y ,Rd
Yapısal Analiz
n = NEd Npl,Rd
Taşıma Gücü
aw = ( A - 2bt f ) A £ 0.5
Kullanılabilirlik
af = ( A - 2htw ) A £ 0.5
Detaylandırma
71
Enkesit Doğrulama
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Sınıf 4 enkesitlerde basınç kuvveti etkisinde azaltılmış
enkesit alanı (etkili enkesit alanı) nedeniyle brüt enkesit ve
etkili enkesit ağırlık merkezleri arasındaki moment kolu
(eNy) nedeniyle ek momentler (NEdeNy) oluşur.
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
eNy
Kullanılabilirlik
Detaylandırma
My ,Ed + NEd × eNy
Weff ,y ,min × fy gM0
72
Elemanların Burkulma Direnci
Basınç Etkisindeki Elemanlar
Genel
Tasarım Esasları
Basınç etkisindeki bir elemanın
burkulmaya karşı tahkiki
v
N
Malzemeler
y
Dayanıklılık
z
Yapısal Analiz
z eksenine dik burkulma
NEd
Nb,Rd
Taşıma Gücü
w,v
y
Kullanılabilirlik
Detaylandırma
c × A × fy
ì
Sınıf 1, 2, 3
ïNb,Rd = g
ï
M1
£ 1; í
ïN = c × A eff × fy Sınıf 4
ïî b,Rd
gM1
z
w
NEd:
Nb,Rd:
c:
Basınç kuvveti tasarım değeri
Basınç elemanı tasarım burkulma direnci
İlgili burkulma modu için azaltma faktörü
y eksenine dik burkulma
73
Genel
Tasarım Esasları
1
c=
£ 1.0
F+ F -l
F = 0.5 éë1 + a ( l - 0.2 ) + l 2 ùû
Malzemeler
Dayanıklılık
l=
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
l=
Kullanılabilirlik
2
A × fy
Ncr
A eff × fy
Ncr
2
Sınıf 1, 2, 3
Sınıf 4
Detaylandırma
Ncr:
a:
74
İlgili burkulma eğrisi için brüt enkesit özelliklerine dayalı
elastik kritik kuvvet
Kusur faktörü
Genel
Tasarım Esasları
F
1.0
0.8
Malzemeler
0.6
Dayanıklılık
0.4
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Detaylandırma
75
Euler Hiperbolü
a0
1 Ncr
=
2
l Npl
a
b
l=
c
d
0.2
0.2
0.6
Burkulma
Eğrisi
a
a0
0.13
a
0.21
b
0.34
c
0.49
d
0.79
1.0
1.4
1.8
Npl
Ncr
l
F = 0.5 éë1 + a ( l - 0.2 ) + l 2 ùû
Genel
Enkesitler
S235, S275
S355, S420
S460
y-y
z-z
a
b
a0
a0
y-y
z-z
b
c
a
a
h/b <1,2
tf < 100mm
y-y
z-z
b
c
a
a
tf > 100mm
y-y
z-z
d
d
c
c
tf < 40mm
y-y
z-z
b
c
b
c
tf > 40mm
y-y
z-z
c
d
c
d
sıcak haddelenmiş
y ve z
a
a0
soğuk haddelenmiş
y ve z
c
c
Sınırlama
Tasarım Esasları
Yapısal Analiz
Hadde
I-Profilleri
Dayanıklılık
h/b >1,2
tf < 40mm
tf
Malzemeler
h
y
y
40 mm < tf < 100mm
z
b
Kullanılabilirlik
Detaylandırma
Kaynaklı
I-Profilleri
Taşıma Gücü
z
tl
z
tf
y
y
tf
y
Boşluklu
Profiller
z
76
z
y
y
z
z
y y
z
Burkulma Eğrisi
Dik
Burkulma
Ekseni
y
z
Eğilmeli burkulma için narinlik
Genel
Tasarım Esasları
l=
Malzemeler
Ncr
=
L cr 1
×
i l1
A eff
A eff × fy L cr
l=
= × A
Ncr
i
l1
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Sınıf 1, 2, 3
Sınıf 4
E
l1 = p
= 93.9e
fy
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
235
e=
fy
Detaylandırma
Lcr:
i:
77
A × fy
Burkulma düzlemindeki burkulma boyu
Atalet yarıçapı
Eğilme Etkisindeki Elemanlar
Yanal Burulmalı Burkulma
Genel
Tasarım Esasları
Asal ekseni etrafında momente maruz yanal olarak tutulmamış kirişler
yanal burulmalı burkulmaya karşı tahkik edilmelidir:
Malzemeler
MEd
Mb,Rd
Dayanıklılık
F
Yapısal Analiz
w
Taşıma Gücü
N
v
Kullanılabilirlik
J
y
Detaylandırma
w
z
78
ìWy = Wpl,y Sınıf 1ve 2
fy ï
£ 1; Mb,Rd = cLT Wy
; í Wy = Wel,y
Sınıf 3
gM1 ï
Sınıf 4
î Wy = Weff ,y
Basınç başlığı yeteri derecede tutulmuş
kirişlerde ve kutu ve boru kesitli kirişlerde
yanal burulmalı burkulma tehlikesi yoktur.
MEd:
Mb,Rd:
cLT:
Moment tasarım değeri
Tasarım burkulma direnci momenti
Yanal burulmalı burkulma azaltma faktörü
Yanal Burulmalı Burkulma Eğrileri – Genel Durum
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
cLT =
1
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Detaylandırma
Sınırlar
Burkulma
Eğrisi
aLT
Hadde IProfiller
h/b≤2
h/b>2
a
b
0.21
0.34
Wy × fy
Kaynaklı I
Profiller
h/b≤2
h/b>2
c
d
0.49
0.76
Mcr
Diğer
-
d
0.76
FLT + F - l
2
LT
lLT =
F
Mcr: Yanal burulmalı burkulma için elastik kritik moment
1.0
Aşağıdaki
koşulun
sağlanması
durumunda
yanal
burulmalı
burkulma etkileri ihmal edilebilir ve
sadece enkesit kontrolleri yapılır.
0.8
0.6
ao
a
b
0.4
lLT £lLT,0 veya
c
0.2
0.6
MEd
£ lLT,0 2
Mcr
lLT,0 = 0.4
d
0.2
79
2
LT
FLT = 0.5 éë1 + aLT ( lLT - 0.2 ) + lLT2 ùû
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Enkesit
£ 1.0
1.0
1.4
1.8
l
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yanal Burulmalı Burkulma Eğrileri – Genel Durum
Yanal burulmalı burkulma için elastik kritik moment Mcr (DIN 18800-2)
Mcr ,y = z × Ncr ,z ×
(
Ncr,z = p × E × Iz l
2
2
c 2 + 0.25zp2 + 0.5zp
Iw + 0.0039 × l2 × IT
c =
Iz
2
Yapısal Analiz
Moment Dağılımı
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Detaylandırma
80
)
z
1
1.0
2
1.12
3
1.35
4
1.77 – 0.77y
Yanal Burulmalı Burkulma Eğrileri
(Hadde profilleri veya eşdeğer kaynaklı enkesitler için)
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Detaylandırma
ì1.0
1
ï
cLT =
£í 1
FLT + FLT2 - lLT2 ï l 2
î LT
FLT = 0.5 éë1 + aLT ( lLT - lLT,0 ) + blLT2 ùû
lLT ,0 = 0.4 b = 0.75
F
Sınırlar
Burkulma
Eğrisi
aLT
Hadde IProfiller
h/b≤2
h/b>2
b
c
0.34
0.49
Kaynaklı I
Profiller
h/b≤2
h/b>2
c
d
0.49
0.76
1.0
0.8
0.6
ao
b
Genel
Durum
Hadde Profilleri
veya Eşdeğer
Kaynaklı Profiller
0.2
0.4
1.0
0.75
lLT ,0
b
a
0.4
c
d
0.2
0.2
81
Enkesit
0.6
1.0
1.4
1.8
l
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Yanal Burulmalı Burkulma Eğrileri
(Hadde profilleri veya eşdeğer kaynaklı enkesitler için)
Elemanın yanal mesnetler arasında Moment Dağılımı
moment dağılımını dikkate almak için
azaltma faktörü cLT şu şekilde modifiye
edilebilir:
M
cLT
cLT,mod =
£1
f
2
é
f = 1 - 0.5 (1 - k c ) ê1 - 2.0 ( lLT - 0.8 ) ùú £ 1
ë
û
Burada kc bir düzeltme faktörüdür.
Detaylandırma
ME,y
kc
1.0
1
yM 1.33 - 0.33 y
0.94
0.90
0.91
0.86
0.77
ME,y
0.82
82
Eğilme ve Eksenel Basınç Etkisindeki Elemanlar
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Eğilme ve eksenel basınç etkisindeki elemanlar aşağıdaki koşulları
sağlamalıdır.
My ,Ed + DMy ,Ed
Mz,Ed + DMz,Ed
NEd
+ k yy
+ k yz
£1
c y × NRk
cLT × My ,Rk
Mz,Rk
NEd
g M1
g M1
g M1
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Detaylandırma
My ,Ed + DMy ,Ed
M + DMz,Ed
NEd
+ k zy
+ k zz z,Ed
£1
cz × NRk
cLT × My ,Rk
Mz,Rk
gM1
gM1
gM1
MEd
Burada, kyy , kyz , kzy ve kzy etkileşim faktörleri olup değerleri enkesit
tipi ve sınıfına bağlı olarak standardın ekinde verilmiştir.
83
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
My ,Ed + DMy ,Ed
M + DMz,Ed
NEd
+ k yy
+ k yz z,Ed
£1
c y × NRk
cLT × My ,Rk
Mz,Rk
NEd
gM1
gM1
gM1
My ,Ed + DMy ,Ed
Mz,Ed + DMz,Ed
NEd
+ k zy
+ k zz
£1
cz × NRk
cLT × My ,Rk
Mz,Rk
MEd
gM1
gM1
gM1
Taşıma Gücü
Sınıf
1
2
3
4
Kullanılabilirlik
Ai
A
A
A
A
Detaylandırma
Wy
Wpl,y
Wpl,y
Wel,y
Weff,y
Wz
Wpl,z
Wpl,z
Wel,z
Weff,z
DMy,Ed
0
0
0
eN,yNEd
DMz,Ed
0
0
0
eN,zNEd
84
NRk = fyAi
Mi,Rk = fyWi
Genel
Mz,R NEd
Mz,Ed
Tasarım Esasları
My,Ed
L
Malzemeler
Dayanıklılık
y
z
Taşıma Gücü
Detaylandırma
Cmz=0,6
My ,Ed
M
NEd
k yy + z,Ed k yz £ 1
+
Mpl,z,Rd
c y × Npl,Rd cLT Mpl,y ,Rd
My
z
y
Cmy,Cmz ve Cm,LT moment
dağılımı için katsayılar.
Mz
85
Fz
Yapısal Analiz
Kullanılabilirlik
My ,Ed
M
NEd
k zy + z,Ed k zz £ 1
+
Mpl,z,Rd
cz × Npl,Rd cLT Mpl.y ,Rd
Cmy=CmLT=0,9
My
y
z
Sınıf 1 ve 2 I-Profiller için:
Mz
k yy = Cmy
æ ( l y - 0, 2) NEd ö
çç 1 +
÷÷
c
×
N
y
pl,Rd
è
ø
k yz = 0.6 k yy
æ ( l - 0.2) NEd ö
k zz = Cmz ç 1 + z
÷÷
ç
N
c
×
z
pl,Rd
è
ø
k zy = 1 -
0. 1 l z
NEd
0.1
NEd
³1 CM,LT - 0.25 cz Npl,Rd
CM,LT - 0.25 cz Npl,Rd
Kullanılabilirlik Sınır Durumları
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Detaylandırma
86
EN 1993-1-1’de kullanılabilirlik sınır durumları için
EN 1990’a atıf yapılmaktadır.
EN 1990 Madde 3.4’de kullanılabilirlik sınır
durumları şu şekilde sınıflandırılmıştır:
– Yapı veya yapı elemanlarının normal kullanım
şartlarındaki işlevleri
– Kişilerin konforu
– Yapının görünüşü (Görünüş tabiri ile estetikten
ziyade, fazla sehim ve aşırı çatlak oluşumu
kastedilmektedir.)
EN 1993-1-1’e göre sehim ve yatay yer değiştirme sınır değerleri her
proje için önceden belirlenmelidir. Kamuya açık yapılarda titreşimler
kullanıcının rahatsız olması engellenecek şekilde sınırlandırılmalıdır.
Kullanılabilirlik Sınır Durumu
Ed £ C d
Genel
Tasarım Esasları
Karakteristik Kombinasyon:
Ed = E { å Gk , j + Pk + Qk ,1 + å y 0,i Qk ,i }
Sık Kombinasyon:
Ed = E { å Gk , j + Pk + y 1,1 Qk ,1 + å y 2,i Qk ,i }
Yarı-kalıcı Kombinasyon:
Ed = E { å Gk , j + Pk + å y 2,i Qk ,i }
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Detaylandırma
87
Kullanılabilirlik sınır durumunda etki kısmi faktörü gF ve malzeme kısmi
faktörü gM 1.0 olarak alınır.
Gk
Pk
Qk,1
Qk,i
y0i
gGj, gP, gQi
: Kısmi faktörler

Design according to TS EN 1993-1

Transkript

Benzer belgeler

(IABA 2011) Mimarlık Bienali`ne Bakanak I Soru (lar): Bienal nedir ve

3. ZEKİ YURTBAY TASARIM YARIŞMASI REKOR

röportaj metnini formatında görmek için tıklayınız.

Ders Dosyası

antik çağdan günümüze mimarlığı düşünmek

buradan - Arkimeet

15 BAHAR DÖNEMİ MERKEZİ YERLEŞTİRME

İÇ MİMAR

Dwarf Planet Office