Çelİk yapi kaynakli baĞlantilarinin ec3' e … Çelik yapı.....pdf · kaynak kongresİ ix....
Post on 30-Aug-2018
243 Views
Preview:
TRANSCRIPT
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
277
CcedilELİK YAPI KAYNAKLI BAĞLANTILARININ EC3 E GOumlRE
TASARIM VE ANALİZ YOumlNTEMİ
Ahmet ATAK
1 Aydın ŞIK
2
1Yuumlk Mak Muumlh Serhat Mah 1284 Sk No347 YenimahalleANKARA
Tel 0534 656 41 51 - e-posta aatak62gmailcom 2Doccedil Dr Gazi Uumlniversitesi Mimarlık Fak End Uumlruumlnleri Tasarımı Boumll MaltepeANKARA
Tel 0532 676 40 28- e-posta aydins024gmailcom
OumlZET
Haziran 2012rsquoden itibaren Eurocode 3 (EC3) Avrupa Topluluğu uumllkelerde kullanılmaya başlandı
Daha oumlnce farklı uumllkelerde farklı youmlntemlerle (DIN 18800) hesaplanmaktaydı Tuumlrkiye ise TS EN
1993-1-1-Aralık 2005-ldquoCcedilelik Yapıların Tasarımırdquo ve TS EN 1993-1-8+AC- Aralık 2005-ldquoGenel
Kurallar-Birleşim Yerlerinin Tasarımırdquo adlı standart ile buna katılmıştır EC3 ccedilelik yapıların
tasarım uumlretim kalitesi montaj ve hesaplama youmlntemleri gibi kapsamlı bir şekilde konuyu ele
almaktadır Kaynaklı bağlantı tasarım esasları ve hesaplama youmlntemleri EC3rsquouumln 8 boumlluumlmuumlnde (EN
1993-1-8 ldquoCcedilelik Yapıların Tasarımı Birleşim Yerlerinin Tasarımırdquo) yer almakta ve bir takım
yenilikler iccedilermektedir Bu ccedilalışmada genel olarak ccedilelik yapı kaynak bağlantıları EC3rsquoe goumlre tasarım
ve analiz youmlntemi standartta 5 grupta atıf yapılan kaynak sarf malzemeleri kaynak geometrisi
oumllccediluumlleri ve sınır dayanım kuvvetlerinin hesaplama youmlntemleri uumlzerinde durulmuştur En fazla kullanım
alanı bulunan koumlşe kaynak ccedileşidinde oumlrneklemelerle uygulanması oumlngoumlruumllen hesaplama ve
oumllccediluumllendirme youmlntemleri standartın Tuumlrkiyersquode kullanımına yardımcı olmak amacıyla araştırılmıştır
Anahtar kelimeler Kaynak tasarımı Kaynak analizi Kaynak hesabı Eurocode 3
ABSTRACT
Eurocode 3 (EC3) was introduced in the European Community countries of June 2012 Previously
the weld connection of steel structure was calculated with different methods (DIN 18800) in different
countries With TS EN 1993-1-1-December 2005-ldquodesign of steel structuresrdquo and TS EN 1993-1-
8+AC - December 2005-ldquoGeneral Rules-design of joints namedrdquo has Turkey joined to it EC3
include the design of steel structures production quality installation and calculation methods
Welded connection design principles and calculation methods which is our topic EC3-8 (EN 1993-1-
8 ldquodesign of steel structures design of jointsrdquo) is located includes some innovative methods In this
study it is resourced the methods of weld design and analysis of steel structure connections according
to EC3 The 5 group referenced in welding consumables welding geometry dimensions and
boundary methods for the calculation of the resistance forces are emphasized The most used weld
type is filet weld The methods of calculation and dimensioning of this welding type were investigated
and there are given examples for the implementation of this standart in order to assist the use in
Turkey
Key words Weld design Weld analysis Weld calculation Eurocode 3
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
278
1 GİRİŞ
EN 1993-1-8rsquodeki tespit ve kurallar malzeme olarak EN 1993-1-1 ile belirlenen
kaynaklanabilen yapı ccedilelikleri iccedilin geccedilerlidir [1 2] Malzeme kalınlığına goumlre geccedilerli olan
farklı standartlar Tablo 1rsquode verilmiştir
Tablo 1 Malzeme kalınlığına bağlı geccedilerli olan standartlar
Malzeme kalınlığı Geccedilerli olan standart
ge4 mm EN 1993-1-8
lt4 mm EN 1993-1-3
Kutu Profil ge 25 mm EN 1993-1-7
Kaynak bağlantısı EN 1993-1-8 ile oumllccediluumllendiriliyorsa o zaman atıf grubu 7 olan ccedilelik yapı
imalat ve uygulaması ile ilgili EN 1090-2 standardı dikkate alınmalıdır [3] EN 1090-2
EXC1 ile EXC4 arasındaki uygulama sınıflarına bağlı olarak imalat sınırları oumlrneğin kaynak
kalitesi tahripsiz kaynak testi toleranslar kaynakccedilı yeterliliği vb iccedilermektedir Temelde
EN 1993-1-8rsquodeki Boumlluumlm 41 formuumll (3)rsquoe goumlre ccedileliklerde ergitmeli kaynakların standart dışı
sapmalarının kabul edilebilirliği (kaynak kalitesi) eğer başka tuumlrluuml tanımlanmamışsa
EN 25817rsquodeki kalite sınıfı ldquoCrdquo olarak belirlenmiştir [4] Her ne olursa olsun EN 1090-2rsquode
Boumlluumlm 76rsquodaki kaynak uygulama sınıfları (EXC) dikkate alınmalıdır Gerekli goumlruumllduumlğuumlnde
belirli zaman aralıklarıyla kaynak kontroluuml EN 1993-1-8rsquodeki atıf grubu 7 ile yapılmalıdır
Yorulmaya maruz kalan kaynak bağlantıları ek olarak EN 1993-1-9rsquodaki kalite
gereksinimlerini karşılamalıdır [5]
EN 1993-1-8rsquodeki Boumlluumlm 42 formuumll (2)rsquoye goumlre kaynak sarf malzemeleri iccedilin oldukccedila
oumlnemli bir ifade yer almaktadır ldquoKaynak iccedilin belirlenen akma gerilimi kopma gerilimi
kopma akması ve minimum kırılma enerjisi normalde kullanılan kaynak yapılacak
malzemenin bu oumlzellikleriyle en azından eşit olmak zorundadırrdquo Kaynaklanan malzemelerin
ldquokırılganlığırdquo ve ldquokatman-ayrılmasınardquo karşı emniyetli olduğu EN 1993-1-10 ile
ispatlanmalıdır [6]
2 KAYNAK SARF MALZEMELERİ
Kaynaklı bağlantılar EN 1993-1-8rsquode Boumlluumlm 4rsquote ele alınmıştır Kaynak sarf malzemeleri ve
kaynak youmlntemi iccedilin EN 1993-1-8rsquoin Boumlluumlm 125rsquote atıf grubu 5 ile verilen standartlar
geccedilerlidir
Kaynak iccedilin belirlenen akma gerilimi kopma gerilimi kopma akması ve minimum kırılma
enerjisi normalde kullanılan kaynak yapılacak malzemenin bu oumlzelliklerine eşit veya
uumlzerinde olması zorunludur (EN 1993-1-842(2))
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
279
3 KAYNAKLI BAĞLANTILAR
Kaynaklı bağlantıların geometrisi oumllccediluumlleri ve sınır taşıma kuvvetleri EN 1993-1-8 Boumlluumlm
43- 48 arasında işlenmiştir Buradaki kurallar aşağıdaki kaynak ccedileşitleri iccedilin belirtilmiştir
Koumlşe kaynağı
Bindirme kaynağı
Alın kaynak
Dolgu kaynağı
4 KOumlŞE KAYNAĞI
41 Koumlşe Kaynağıyla İlgili Tanımlamalar
411 Etkin Dikiş Kalınlığı ldquoardquo [EN 1993-1-8452]
Koumlşe kaynağının hesaba katılan dikiş kalınlığı teorik koumlk noktasından kaynağın iccedilinde kalan
en buumlyuumlk uumlccedilgenin karşı kenarına olan dikey uzunluğuna eşittir ve ldquoardquo ile goumlsterilir
Şekil 1 Koumlşe kaynaklarında etkin dikiş kalınlığı ldquoardquo
Şekil 1rsquode derin kaynak dibinin hesaplarda kullanılabilmesi iccedilin kaynağın EN ISO 15614-
1 ile metot testinden geccedilmesi goumlsterilmiştir [7] Oumlrnek olarak otomasyonlu derin kaynak
oumllccedilme sistemiyle gerccedilekleştirilmiş olabilir
412 Minimum ve Maksimum Dikiş Kalınlığı ldquoardquo
Minimum dikiş kalınlığı EN 1993-1-8rsquodeki Boumlluumlm 452 (2)rsquoye goumlre en az 3 mm olmalıdır
Ayrıca Almanyarsquonın Ulusal Standart ekinde (DIN EN 1993-1-8NA-Aralık 2010) kaynak
yapılacak malzemelerin maksimum kalınlığına (makt) bağlı olarak minimum dikiş kalınlığı
ldquoardquo aşağıdaki formuumllle goumlsterilmiştir [8]
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
280
a ge makt05
-05 mm (1)
Standartlarda bulunmamasına rağmen kaynak yapılacak malzemenin tamamen kaynak
anında yanmaması iccedilin maksimum dikiş kalınlığı minimum parccedila kalınlığına (mint)
aşağıdaki formuumllle sınırlandırılması oumlnerilmektedir
a le mint 07 (2)
413 Dikiş Accedilısı ldquoαrdquo
Şekil 2 Koumlşe kaynaklarında dikiş accedilısı 60deg ile 120deg arası sınırlandırması
Kaynak yapılacak parccedilaların aralarındaki dikiş accedilısı 60o ile 120
oarası EC3ndash8rsquodeki formuumll
(2) ve (3) ile sınırlandırılmıştır Dikiş accedilısı 60oden kuumlccediluumlk olması durumunda yeterli derecede
kaynak dibi oluşmamaktadır (Şekil 2) Boumlyle durumlarda kaynak testleri yapılması oumlnerilir
Dikiş accedilısı 120orsquoden buumlyuumlk olması durumunda ldquoardquo kenarı ccedilok kuumlccediluumllduumlğuumlnden kaynak
ekonomik olmaktan ccedilıkar Boumlyle durumlarda kaynak testleri veya alın kaynak dikişi
yapılması oumlnerilir
414 Aralıklı Koumlşe Kaynakları [EN 1993-1-84322]
Eğer kaynak yapılacak malzemelerde korozyon tehlikesi bulunmuyorsa aralıklı koumlşe
kaynakları uygulanabilir Uccedillardaki dikişin uzunluğu ldquoLwerdquo en az parccedila genişliğinin 70rsquoi
kadar olmalıdır Aralıklı yapılan diğer kaynak dikiş uzunlukları (Lw) kesme kuvvetine goumlre
uygun hesaplanarak oumllccediluumllendirilmelidir (Şekil 3)
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
281
Şekil 3 Aralıklı koumlşe kaynakları [1]
Uccedil kaynak Lwe ge 075b ve Lwe ge 075b1 (3)
Ccedilekmeye maruz kalan kaynak L1 le 16t ve L1 le 16t1 ve 200 mm (4)
Basınccedil ve kesmeye karşı L2 le 12t ve L2 le 12t1 ve L2 le b14 ve 200 mm (5)
415 Dikiş Uzunlukları [EN 1993-1-8451]
Koumlşe kaynakları kaynak yapılacak malzemelerin sonuna kadar ve muumlmkuumlnse minimum
kaynak kenar oumllccediluumllerinin 2 katı kadar uccedil kısmında dolandırılarak kaynatılmalıdır Bu
durumda hesaba katılan koumlşe kaynağı uzunluğu (Lw) azaltılmadan hesaba katılır Ayrıca
kaynak kalınlığı dikiş boyunca değişmiyorsa koumlşe kaynağı uzunluğu tamamen hesaba katılır
Kaynak dikişi uzunlukları 30 mmrsquoden ve dikiş kalınlığının 6 katından kuumlccediluumlk olan kaynak
uzunlukları hesaba katılmaz
Lw ge 30 mm veya Lw ge 6a (6)
42 Koumlşe Kaynaklarının Taşıma Emniyeti Tahkiki
Koumlşe kaynağı taşıma tahkiki iki youmlntemle yapılabilir Bunlar
a) Youmlne bağlı tahkik youmlntemi
b) Basitleştirilmiş tahkik youmlntemidir
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
282
421 Youmlne Bağlı Tahkik Youmlntemi [EN 1993-1-84532]
Klasik olarak kaynak yuumlklenmeleri kaynakta oluşan gerilimlerin hesaplanmasıyla
belirlenmektedir Şekil 4rsquote kopma durumları iki taraflı T-kaynak bağlantısında
goumlsterilmektedir
Şekil 4 Hesap kesitlerindeki gerilmeler [9]
Uygulanan kuvvetler (F) ile aşağıdaki uumlccedil kopma-kırılma
1) 1-1 kesitinde oluşan σ gerilimi nedeniyle
2) 2-2 kesitinde oluşan τ gerilimi nedeniyle
3) 3-3 kesitinde oluşan σ ve τ gerilimleri nedeniyle oluşur
EC3rsquoten oumlnce uygulanan taşıma tahkiklerinde 1-1 ve 2-2 kesitlerinde oluşan gerilimler
dikkate alınırken EC3 ile 3-3 kesitindeki gerilimler ile bu işlem yapılmaktadır [EC3-8
4532]
422 Bir Koumlşe Kaynağında Oluşabilecek Gerilim Ccedileşitleri
Kaynağa etki eden normal (N) ve kesme kuvvetleri (Vll ve V) kaynak hesaplama kesitinde
hesaba katılan kaynak uzunluğuna duumlzguumln yayılı dağılmış olarak kabul edilir Normal
gerilim σ kaynak tahkikinde dikkate alınmamaktadır Toplamda oluşabilecek gerilim tuumlrleri
aşağıdakilerdir
σ Kaynak youmlnuumlne dik olan normal gerilim
σ Kaynak youmlnuumlne paralel olan normal gerilim
τ Kaynak youmlnuumlne dik olan kesme gerilimi (Kaynak kesitinde)
τ Kaynak youmlnuumlne dik olan kesme gerilimi (Kaynak kesitinde)
Etki kuvvetleri ve kaynak kesiti [9] Kaynak kesitindeki gerilimler [9]
Şekil 5 Bir koumlşe kaynağındaki kaynak gerilimleri
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
283
Şekil 5rsquote verildiği gibi EC3rsquote gerilimler eğimli kesitte dikkate alınmaktadır EC3rsquoten oumlnce
bağlantı kesitlerinde hesaplanmaktaydı (DIN 18800)
423 Hesaba Katılan Koumlşe Kaynağı Kesit Alanı (Aw)
Hesaba katılan koumlşe kaynağı kesit alanı dikiş dibinde noktasal odaklanmış olarak
kabullenilmektedir ve aşağıdaki gibi hesaplanmaktadır
Aw = Σ aleff (7)
424 Koumlşe Kaynağı İccedilin Youmlne Bağlı Youmlntemle Taşıma Emniyeti Tahkiki
Koumlşe kaynağına uumlccedil youmlnde kuvvetler etki etmektedir Bu kuvvetler ayrı ayrı kaynak kesitine
dik ve paralel bileşenlerine ayrılmaktadır Bileşke kuvvetler kaynak kesitinde Şekil 5rsquote
goumlsterildiği gibi gerilim bileşenlerini oluşturmaktadır Sonuccedilta taşıma emniyeti tahkikinde bu
gerilim bileşenleri bir karşılaştırma formuumlluumlnde birleştirilerek [EN 1993-1-841] muumlsaade
edilen sınır gerilimiyle karşılaştırılmak suretiyle tahkiki yapılmaktadır
Tablo 2 Malzemeye goumlre korelasyon faktoumlruuml [EN 1993-1-82005 (E)]
Standart and steel grade Correlation factor βw
EN 10025 EN 10210 EN 10219
S 235 S 235 W
S 235 H S 235 H 08
S 275 S 275 NNL S 275 MML
S 275 H S 275 NHNLH
S 275 H S 275 NHNLH S 275 MHMLH
085
S 355 S 355 NNL S 335 MML
S 355 W
S 355 H S 355 NHNLH
S 355 H S 355 NHNLH S 355 MHMLH
09
S 420 NNL S 420 MML
S 420 MHMLH 10
S 420 NNL S 460 MML
S 460 QQLQLI S 460 NHNLH
S 460 NHNLH S 460 MH7MLH
10
[σ 2 + 3(τ
2 + τ
2)]
05 le fu (βwγM2) ve σ le 09fu γM2 (8)
fu Kaynaklanan parccedilaların minimum ccedilekme gerilimi
βw Malzemeye bağlı korelasyon (ilgileşim) faktoumlruuml (Tablo 2)
γM2 = 125 Kısmi emniyet sayısı
Formuumll 8 ile kaynaklı bağlantıya 3 boyutta etki eden her bir kuvvet iccedilin tahkiki nasıl
hesaplanacağı aşağıda accedilıklanmıştır
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
284
a) N normal kuvvet etkisi
Kaynak dibine etki eden N normal kuvveti Şekil 6rsquoda goumlsterildiği gibi iccedil gerilimlerle statik
denge oluşturmaktadırlar
Şekil 6 Kaynak youmlnuumlne dik youmlnde etki eden normal-kuvvet N ve kaynak dibinde oluşan gerilimler
Şekil 6rsquoda goumlsterilen N etki kuvveti ile iccedil bileşke kuvvetlerinin oluşturduğu statik denge
aşağıdaki eşit ccedilekme ve kesme gerilimlerinde ifadesini bulur
σ = N (205
Aw) ve τ = N (205
Aw) (9)
Accedilıklama Ccedilekme ve kesme geriliminin eşit olması gerilimin kaynak istikametine goumlre
değişmeyeceği varsayımından ileri gelmektedir Ancak aşağıda goumlruumllduumlğuuml gibi kesme
gerilimi karşılaştırmaya karekoumlk iccedilersinde 3 faktoumlruumlyle değerlendirmeye girmektedir
(9)(8) σ Ed = (σ2 + 3τ
2 )
05 = 2
05N Aw le σ Rd = fu (βwγM2)
ise σ Ed = 205
N Aw le σ Rd = fu (βwγM2) (10a)
ve σ = N (205
Aw) le 09fu γM2 (10b)
σ Ed Tasarım karşılaştırma gerilimi
σ Rd Tasarım sınır gerilimi
b) V kesme kuvvet etkisi
Kaynak dibine etki eden V kesme kuvveti Şekil 7rsquode goumlsterildiği gibi iccedil gerilimlerle statik
denge oluşturmaktadırlar
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
285
Şekil 7 Kaynak youmlnuumlne dik youmlnde etki eden kesme-kuvveti V ve kaynak dibinde oluşan gerilimler
Şekil 7rsquode goumlsterilen statik denge aşağıdaki formuumllle ifade edilir
σ = V (205
Aw) ve τ = V (205
Aw) (11)
(11)(8) σEd = (σ2 + 3τ
2 )
05 = 2
05V Aw le σRd = fu (βwγM2)
ise σEd = 205
V Aw le σRd = fu (βwγM2) (12a)
ve σ = V (205
Aw) le 09fu γM2 (12b)
c) V kesme kuvvet etkisi
Kaynak dibine etki eden V kesme kuvvetiyle oluşan gerilimler Şekil 7rsquode goumlsterildiği gibi
iccedil gerilimlerle statik denge oluşturmaktadırlar
Şekil 8 Kaynak youmlnuumlne paralel youmlnde etki eden kesme-kuvveti V ve kaynak dibinde oluşan gerilimler
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
286
Şekil 8rsquode goumlsterilen statik denge aşağıdaki formuumllle ifade edilir
τ = V Aw (13)
(13)(8) σEd = (3τ2 )
05 = 3
05V Aw le σRd = fu (βwγM2)
σEd = 305
V Aw le σRd = fu (βwγM2) (14)
d) Kaynak dikişine birden fazla youmlnde kuvvet etki etmesi Karşılaştırma gerilim tahkiki iccedilin formuumll (8)rsquoi kullanırken dikkat edilmesi gereken hususlar
- Farklı etki kuvvetinden aynı tuumlr gerilimin (Nlsquoden σ ve Vrsquoden σ gibi) vektoumlriyel bir
buumlyuumlkluumlk olduğundan youmlnuumlne bağlı olarak (toplanması yada ccedilıkarılması) toplamın karesi
alınması gerekmektedir
- Birbirine dik oluşan aynı tuumlr gerilimler (τ ile τ gibi) bileşke kuvvet hesaplanırken
kareleri alınıp oumlyle toplanmalıdırlar
425 Koumlşe Kaynağı İccedilin Basitleştirilmiş Taşıma Emniyeti Tahkiki
Bir koumlşe kaynağında kaynak youmlnuumlnde her noktasındaki tuumlm kaynak kesitine etki eden kaynak
uzunluğuna bağlı birim kuvvetlerin bileşke kuvveti FwEd aşağıda verilen formuumlldeki şartı
sağlıyorsa taşıma emniyeti tahkiki yapılmış sayılır [EN 1993-1-3-842 43 44]
FwEd le FwRd (15)
Farklı youmlnlerde oluşan gerilimler kaynak dibine etki eden kaynak uzunluğuna duumlzguumln yayılı
aşağıdaki kuvvetler şeklinde tasavvur edilebilir Bu youmlnlere bağımlı kuvvetlerin oluşturduğu
bileşke kuvvet ise
FwEd = (FEdσ 2 + FEdτ
2 + FEdτ
2)
05 (16)
FwRd = fua (305
βwγM2) (17)
FwEd Tasarım karşılaştırma etki kuvveti
FwRd Tasarım sınır karşılaştırma kuvveti
FEdσ Tasarım etki kuvvetinin kesite dik normal bileşkesi
F Tasarım etki kuvvetinin kaynak youmlnuumlne dik kesme bileşkesi
F Tasarım etki kuvvetinin kaynak youmlnuumlndeki kesme bileşkesi
43 Koumlşe Kaynağı Tahkikine Oumlrnekler
Oumlrnek 1
Şekil 9rsquoda goumlsterilen kaynak dikişi merkezine uygulanan kuvvet ile kaynakta oluşan
gerilimlerin tahkiki yapılmıştır
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
287
Şekil 9 Kaynak dikişi merkezine uygulanan kuvvet ile koumlşe kaynağı tahkikine bir oumlrnek [9]
a) Youmlne bağlı youmlntem
(9)rsquoa goumlre σ = τ = N (205
Aw)
= 120kN (205
205cm10cm2) = 85 kNcm
2
(13)rsquoe goumlre τ = V Aw
= 120 kN (205cm10cm2) = 120 kNcm
2
(8)rsquoa goumlre tahkik σEd le σRd
(σ2 + 3(τ
2 + τ
2))
05 le fu (βwγM2)
(852 + 3(85
2+120
2))
05 le 36kNcm
2 (08125)
269 kNcm2 le 36 kNcm
2 tahkik yeterlidir
ve σ le 09fu γM2 = 0936 kNcm2125
85 kNcm2 le 259 kNcm
2 tahkik yeterlidir
b) Basitleştirilmiş youmlntem
c)
(15-18)rsquoe goumlre FwEd le FwRd
(Fwσ2 + Fwτ
2 + Fwτ
2)
05 le fua (3
05βwγM2)
2[N (2205
lw)]2 + (V (2lw))
2
05 le fua (3
05βwγM2)
2[120kN(2205
10cm)]2+(100kN(210cm))
2
05 le 36kNcm
205cm (3
0508125)
218 + 2505
kNcm le 18 305
kNcm
78 kNcm le 104 kNcm tahkik yeterlidir
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
288
Oumlrnek 2
Şekil 10rsquoda goumlsterilen kaynak dikişi merkezine eksantrik uygulanan kuvvet ile kaynakta
oluşan gerilimlerin tahkiki yapılmıştır
Şekil 10 Kaynak dibine eksantrik yuumlklenmeye tabi tutulan koumlşe kaynağı tahkikine bir oumlrnek [9]
N = Fcos30deg = 200kN0866 = 173 kN
V = Fsin30deg = 20005 = 100 kN
M = Ne = Fecos30deg = 200kN05cm0866 = 866 kNcm
σ = N (205
Aw) plusmn M (205
Ww)
= 173kN(205
205cm20cm) plusmn 866kNcm (205
(205cm2026) cm
2)
= +70 kNcm2 ve + 52 kNcm
2
τ = σ = +153 kNcm2 ve + 52 kNcm
2
τ = V Aw
= 100kN (205cm20cm2)
= 5 kNcm2
(8)rsquoa goumlre tahkik σEd le σRd
(σ2 + 3(τ
2 + τ
2))
05 le fu (βwγM2)
( 1532 + 3(70
2 + 5
2) )
05 le 51kNcm
2 (09125)
216 kNcm2 le 453 kNcm
2 tahkik yeterlidir
ve σ le 09fu γM2 = 0951kNcm2 125
153 kNcm2 le 367 kNcm
2 tahkik yeterlidir
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
289
5 SONUCcedil
EN 1993-1-3-8 (EC3-8) standardı ccedilelik yapı bağlantılarında kaynaklı bağlantılarının hesap
youmlntemlerinde klasik youmlntemden farklı olarak testlere dayalı farklı bir youmlntem geliştirmiştir
Bu youmlntem buumltuumln Avrupa uumllkeleri tarafından kabul goumlrmuumlş ve artık kullanımı zorunlu hale
gelmiştir
Zorunlu olarak 2012rsquode uygulamaya başlanan EC3 hesap youmlntemi kullanımında oumlnemli
youmlntem ve kurallar bulunmaktadır Bu standart sadece ccedilelik yapı alanında değil başka taşıyıcı
sistemlere de etki edebilmektedir Bu ccedilalışma kapsamında EC3-8rsquode bulunan kaynaklı
bağlantılarının tahkikinde bir oumln ccedilalışma olarak hazırlanmıştır Burada buumltuumln kaynak
ccedileşitlerinin incelenmesi muumlmkuumln olamamıştır Kaynaklı birleştirmelerde en ccedilok kullanılan
koumlşe kaynağı detaylı bir şekilde anlatılmıştır Yapılan oumlrneklerle de konu daha anlaşılır hale
getirilmeye ccedilalışılmış ve diğer kaynak ccedileşitleri de prensip olarak benzerlik goumlstermekle
beraber hesaplama youmlnteminde daha ileri duumlzeydeki bilgilere ilgili standartlara bakılması
oumlnerilir
6 KAYNAKCcedilA
1 EN 1993-1-8 Ccedilelik Yapıların Tasarımı Birleşim yerlerinin tasarımı
2 EN 1993-1-1 Ccedilelik Yapıların Tasarımı Genel kurallar ve bina kuralları
3 EN 1090-2 Yapı Tasarım Esasları
4 EN 25817 Ccedileliklerde ark kaynaklı birleştirmeler-Kusurlar iccedilin kalite seviyeleri kılavuzu
5 EN 1993-1-9 Ccedilelik Yapıların Tasarımı Ccedilelik yapıların yorulma dayanımı
6 EN 1993-1-10 Ccedilelik Yapıların Tasarımı Malzeme tokluğu ve liflere dik youmlndeki
oumlzellikleri iccedilin ccedilelik seccedilimi
7 EN ISO 15614-1 Metalik malzemeler iccedilin kaynak proseduumlrlerinin şartnamesi ve
vasıflandırılması
8 DIN EN 1993-1-8NA-Aralık 2010 Ccedilelik Yapıların Tasarımı Birleşim yerlerinin
tasarımı Ulusal Ek Almanya
9 STRACKE M (2008) Schweissverbindungen nach EN 1993-1-8 EC3-
Seminerunterlagen Dortmund
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
290
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
278
1 GİRİŞ
EN 1993-1-8rsquodeki tespit ve kurallar malzeme olarak EN 1993-1-1 ile belirlenen
kaynaklanabilen yapı ccedilelikleri iccedilin geccedilerlidir [1 2] Malzeme kalınlığına goumlre geccedilerli olan
farklı standartlar Tablo 1rsquode verilmiştir
Tablo 1 Malzeme kalınlığına bağlı geccedilerli olan standartlar
Malzeme kalınlığı Geccedilerli olan standart
ge4 mm EN 1993-1-8
lt4 mm EN 1993-1-3
Kutu Profil ge 25 mm EN 1993-1-7
Kaynak bağlantısı EN 1993-1-8 ile oumllccediluumllendiriliyorsa o zaman atıf grubu 7 olan ccedilelik yapı
imalat ve uygulaması ile ilgili EN 1090-2 standardı dikkate alınmalıdır [3] EN 1090-2
EXC1 ile EXC4 arasındaki uygulama sınıflarına bağlı olarak imalat sınırları oumlrneğin kaynak
kalitesi tahripsiz kaynak testi toleranslar kaynakccedilı yeterliliği vb iccedilermektedir Temelde
EN 1993-1-8rsquodeki Boumlluumlm 41 formuumll (3)rsquoe goumlre ccedileliklerde ergitmeli kaynakların standart dışı
sapmalarının kabul edilebilirliği (kaynak kalitesi) eğer başka tuumlrluuml tanımlanmamışsa
EN 25817rsquodeki kalite sınıfı ldquoCrdquo olarak belirlenmiştir [4] Her ne olursa olsun EN 1090-2rsquode
Boumlluumlm 76rsquodaki kaynak uygulama sınıfları (EXC) dikkate alınmalıdır Gerekli goumlruumllduumlğuumlnde
belirli zaman aralıklarıyla kaynak kontroluuml EN 1993-1-8rsquodeki atıf grubu 7 ile yapılmalıdır
Yorulmaya maruz kalan kaynak bağlantıları ek olarak EN 1993-1-9rsquodaki kalite
gereksinimlerini karşılamalıdır [5]
EN 1993-1-8rsquodeki Boumlluumlm 42 formuumll (2)rsquoye goumlre kaynak sarf malzemeleri iccedilin oldukccedila
oumlnemli bir ifade yer almaktadır ldquoKaynak iccedilin belirlenen akma gerilimi kopma gerilimi
kopma akması ve minimum kırılma enerjisi normalde kullanılan kaynak yapılacak
malzemenin bu oumlzellikleriyle en azından eşit olmak zorundadırrdquo Kaynaklanan malzemelerin
ldquokırılganlığırdquo ve ldquokatman-ayrılmasınardquo karşı emniyetli olduğu EN 1993-1-10 ile
ispatlanmalıdır [6]
2 KAYNAK SARF MALZEMELERİ
Kaynaklı bağlantılar EN 1993-1-8rsquode Boumlluumlm 4rsquote ele alınmıştır Kaynak sarf malzemeleri ve
kaynak youmlntemi iccedilin EN 1993-1-8rsquoin Boumlluumlm 125rsquote atıf grubu 5 ile verilen standartlar
geccedilerlidir
Kaynak iccedilin belirlenen akma gerilimi kopma gerilimi kopma akması ve minimum kırılma
enerjisi normalde kullanılan kaynak yapılacak malzemenin bu oumlzelliklerine eşit veya
uumlzerinde olması zorunludur (EN 1993-1-842(2))
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
279
3 KAYNAKLI BAĞLANTILAR
Kaynaklı bağlantıların geometrisi oumllccediluumlleri ve sınır taşıma kuvvetleri EN 1993-1-8 Boumlluumlm
43- 48 arasında işlenmiştir Buradaki kurallar aşağıdaki kaynak ccedileşitleri iccedilin belirtilmiştir
Koumlşe kaynağı
Bindirme kaynağı
Alın kaynak
Dolgu kaynağı
4 KOumlŞE KAYNAĞI
41 Koumlşe Kaynağıyla İlgili Tanımlamalar
411 Etkin Dikiş Kalınlığı ldquoardquo [EN 1993-1-8452]
Koumlşe kaynağının hesaba katılan dikiş kalınlığı teorik koumlk noktasından kaynağın iccedilinde kalan
en buumlyuumlk uumlccedilgenin karşı kenarına olan dikey uzunluğuna eşittir ve ldquoardquo ile goumlsterilir
Şekil 1 Koumlşe kaynaklarında etkin dikiş kalınlığı ldquoardquo
Şekil 1rsquode derin kaynak dibinin hesaplarda kullanılabilmesi iccedilin kaynağın EN ISO 15614-
1 ile metot testinden geccedilmesi goumlsterilmiştir [7] Oumlrnek olarak otomasyonlu derin kaynak
oumllccedilme sistemiyle gerccedilekleştirilmiş olabilir
412 Minimum ve Maksimum Dikiş Kalınlığı ldquoardquo
Minimum dikiş kalınlığı EN 1993-1-8rsquodeki Boumlluumlm 452 (2)rsquoye goumlre en az 3 mm olmalıdır
Ayrıca Almanyarsquonın Ulusal Standart ekinde (DIN EN 1993-1-8NA-Aralık 2010) kaynak
yapılacak malzemelerin maksimum kalınlığına (makt) bağlı olarak minimum dikiş kalınlığı
ldquoardquo aşağıdaki formuumllle goumlsterilmiştir [8]
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
280
a ge makt05
-05 mm (1)
Standartlarda bulunmamasına rağmen kaynak yapılacak malzemenin tamamen kaynak
anında yanmaması iccedilin maksimum dikiş kalınlığı minimum parccedila kalınlığına (mint)
aşağıdaki formuumllle sınırlandırılması oumlnerilmektedir
a le mint 07 (2)
413 Dikiş Accedilısı ldquoαrdquo
Şekil 2 Koumlşe kaynaklarında dikiş accedilısı 60deg ile 120deg arası sınırlandırması
Kaynak yapılacak parccedilaların aralarındaki dikiş accedilısı 60o ile 120
oarası EC3ndash8rsquodeki formuumll
(2) ve (3) ile sınırlandırılmıştır Dikiş accedilısı 60oden kuumlccediluumlk olması durumunda yeterli derecede
kaynak dibi oluşmamaktadır (Şekil 2) Boumlyle durumlarda kaynak testleri yapılması oumlnerilir
Dikiş accedilısı 120orsquoden buumlyuumlk olması durumunda ldquoardquo kenarı ccedilok kuumlccediluumllduumlğuumlnden kaynak
ekonomik olmaktan ccedilıkar Boumlyle durumlarda kaynak testleri veya alın kaynak dikişi
yapılması oumlnerilir
414 Aralıklı Koumlşe Kaynakları [EN 1993-1-84322]
Eğer kaynak yapılacak malzemelerde korozyon tehlikesi bulunmuyorsa aralıklı koumlşe
kaynakları uygulanabilir Uccedillardaki dikişin uzunluğu ldquoLwerdquo en az parccedila genişliğinin 70rsquoi
kadar olmalıdır Aralıklı yapılan diğer kaynak dikiş uzunlukları (Lw) kesme kuvvetine goumlre
uygun hesaplanarak oumllccediluumllendirilmelidir (Şekil 3)
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
281
Şekil 3 Aralıklı koumlşe kaynakları [1]
Uccedil kaynak Lwe ge 075b ve Lwe ge 075b1 (3)
Ccedilekmeye maruz kalan kaynak L1 le 16t ve L1 le 16t1 ve 200 mm (4)
Basınccedil ve kesmeye karşı L2 le 12t ve L2 le 12t1 ve L2 le b14 ve 200 mm (5)
415 Dikiş Uzunlukları [EN 1993-1-8451]
Koumlşe kaynakları kaynak yapılacak malzemelerin sonuna kadar ve muumlmkuumlnse minimum
kaynak kenar oumllccediluumllerinin 2 katı kadar uccedil kısmında dolandırılarak kaynatılmalıdır Bu
durumda hesaba katılan koumlşe kaynağı uzunluğu (Lw) azaltılmadan hesaba katılır Ayrıca
kaynak kalınlığı dikiş boyunca değişmiyorsa koumlşe kaynağı uzunluğu tamamen hesaba katılır
Kaynak dikişi uzunlukları 30 mmrsquoden ve dikiş kalınlığının 6 katından kuumlccediluumlk olan kaynak
uzunlukları hesaba katılmaz
Lw ge 30 mm veya Lw ge 6a (6)
42 Koumlşe Kaynaklarının Taşıma Emniyeti Tahkiki
Koumlşe kaynağı taşıma tahkiki iki youmlntemle yapılabilir Bunlar
a) Youmlne bağlı tahkik youmlntemi
b) Basitleştirilmiş tahkik youmlntemidir
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
282
421 Youmlne Bağlı Tahkik Youmlntemi [EN 1993-1-84532]
Klasik olarak kaynak yuumlklenmeleri kaynakta oluşan gerilimlerin hesaplanmasıyla
belirlenmektedir Şekil 4rsquote kopma durumları iki taraflı T-kaynak bağlantısında
goumlsterilmektedir
Şekil 4 Hesap kesitlerindeki gerilmeler [9]
Uygulanan kuvvetler (F) ile aşağıdaki uumlccedil kopma-kırılma
1) 1-1 kesitinde oluşan σ gerilimi nedeniyle
2) 2-2 kesitinde oluşan τ gerilimi nedeniyle
3) 3-3 kesitinde oluşan σ ve τ gerilimleri nedeniyle oluşur
EC3rsquoten oumlnce uygulanan taşıma tahkiklerinde 1-1 ve 2-2 kesitlerinde oluşan gerilimler
dikkate alınırken EC3 ile 3-3 kesitindeki gerilimler ile bu işlem yapılmaktadır [EC3-8
4532]
422 Bir Koumlşe Kaynağında Oluşabilecek Gerilim Ccedileşitleri
Kaynağa etki eden normal (N) ve kesme kuvvetleri (Vll ve V) kaynak hesaplama kesitinde
hesaba katılan kaynak uzunluğuna duumlzguumln yayılı dağılmış olarak kabul edilir Normal
gerilim σ kaynak tahkikinde dikkate alınmamaktadır Toplamda oluşabilecek gerilim tuumlrleri
aşağıdakilerdir
σ Kaynak youmlnuumlne dik olan normal gerilim
σ Kaynak youmlnuumlne paralel olan normal gerilim
τ Kaynak youmlnuumlne dik olan kesme gerilimi (Kaynak kesitinde)
τ Kaynak youmlnuumlne dik olan kesme gerilimi (Kaynak kesitinde)
Etki kuvvetleri ve kaynak kesiti [9] Kaynak kesitindeki gerilimler [9]
Şekil 5 Bir koumlşe kaynağındaki kaynak gerilimleri
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
283
Şekil 5rsquote verildiği gibi EC3rsquote gerilimler eğimli kesitte dikkate alınmaktadır EC3rsquoten oumlnce
bağlantı kesitlerinde hesaplanmaktaydı (DIN 18800)
423 Hesaba Katılan Koumlşe Kaynağı Kesit Alanı (Aw)
Hesaba katılan koumlşe kaynağı kesit alanı dikiş dibinde noktasal odaklanmış olarak
kabullenilmektedir ve aşağıdaki gibi hesaplanmaktadır
Aw = Σ aleff (7)
424 Koumlşe Kaynağı İccedilin Youmlne Bağlı Youmlntemle Taşıma Emniyeti Tahkiki
Koumlşe kaynağına uumlccedil youmlnde kuvvetler etki etmektedir Bu kuvvetler ayrı ayrı kaynak kesitine
dik ve paralel bileşenlerine ayrılmaktadır Bileşke kuvvetler kaynak kesitinde Şekil 5rsquote
goumlsterildiği gibi gerilim bileşenlerini oluşturmaktadır Sonuccedilta taşıma emniyeti tahkikinde bu
gerilim bileşenleri bir karşılaştırma formuumlluumlnde birleştirilerek [EN 1993-1-841] muumlsaade
edilen sınır gerilimiyle karşılaştırılmak suretiyle tahkiki yapılmaktadır
Tablo 2 Malzemeye goumlre korelasyon faktoumlruuml [EN 1993-1-82005 (E)]
Standart and steel grade Correlation factor βw
EN 10025 EN 10210 EN 10219
S 235 S 235 W
S 235 H S 235 H 08
S 275 S 275 NNL S 275 MML
S 275 H S 275 NHNLH
S 275 H S 275 NHNLH S 275 MHMLH
085
S 355 S 355 NNL S 335 MML
S 355 W
S 355 H S 355 NHNLH
S 355 H S 355 NHNLH S 355 MHMLH
09
S 420 NNL S 420 MML
S 420 MHMLH 10
S 420 NNL S 460 MML
S 460 QQLQLI S 460 NHNLH
S 460 NHNLH S 460 MH7MLH
10
[σ 2 + 3(τ
2 + τ
2)]
05 le fu (βwγM2) ve σ le 09fu γM2 (8)
fu Kaynaklanan parccedilaların minimum ccedilekme gerilimi
βw Malzemeye bağlı korelasyon (ilgileşim) faktoumlruuml (Tablo 2)
γM2 = 125 Kısmi emniyet sayısı
Formuumll 8 ile kaynaklı bağlantıya 3 boyutta etki eden her bir kuvvet iccedilin tahkiki nasıl
hesaplanacağı aşağıda accedilıklanmıştır
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
284
a) N normal kuvvet etkisi
Kaynak dibine etki eden N normal kuvveti Şekil 6rsquoda goumlsterildiği gibi iccedil gerilimlerle statik
denge oluşturmaktadırlar
Şekil 6 Kaynak youmlnuumlne dik youmlnde etki eden normal-kuvvet N ve kaynak dibinde oluşan gerilimler
Şekil 6rsquoda goumlsterilen N etki kuvveti ile iccedil bileşke kuvvetlerinin oluşturduğu statik denge
aşağıdaki eşit ccedilekme ve kesme gerilimlerinde ifadesini bulur
σ = N (205
Aw) ve τ = N (205
Aw) (9)
Accedilıklama Ccedilekme ve kesme geriliminin eşit olması gerilimin kaynak istikametine goumlre
değişmeyeceği varsayımından ileri gelmektedir Ancak aşağıda goumlruumllduumlğuuml gibi kesme
gerilimi karşılaştırmaya karekoumlk iccedilersinde 3 faktoumlruumlyle değerlendirmeye girmektedir
(9)(8) σ Ed = (σ2 + 3τ
2 )
05 = 2
05N Aw le σ Rd = fu (βwγM2)
ise σ Ed = 205
N Aw le σ Rd = fu (βwγM2) (10a)
ve σ = N (205
Aw) le 09fu γM2 (10b)
σ Ed Tasarım karşılaştırma gerilimi
σ Rd Tasarım sınır gerilimi
b) V kesme kuvvet etkisi
Kaynak dibine etki eden V kesme kuvveti Şekil 7rsquode goumlsterildiği gibi iccedil gerilimlerle statik
denge oluşturmaktadırlar
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
285
Şekil 7 Kaynak youmlnuumlne dik youmlnde etki eden kesme-kuvveti V ve kaynak dibinde oluşan gerilimler
Şekil 7rsquode goumlsterilen statik denge aşağıdaki formuumllle ifade edilir
σ = V (205
Aw) ve τ = V (205
Aw) (11)
(11)(8) σEd = (σ2 + 3τ
2 )
05 = 2
05V Aw le σRd = fu (βwγM2)
ise σEd = 205
V Aw le σRd = fu (βwγM2) (12a)
ve σ = V (205
Aw) le 09fu γM2 (12b)
c) V kesme kuvvet etkisi
Kaynak dibine etki eden V kesme kuvvetiyle oluşan gerilimler Şekil 7rsquode goumlsterildiği gibi
iccedil gerilimlerle statik denge oluşturmaktadırlar
Şekil 8 Kaynak youmlnuumlne paralel youmlnde etki eden kesme-kuvveti V ve kaynak dibinde oluşan gerilimler
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
286
Şekil 8rsquode goumlsterilen statik denge aşağıdaki formuumllle ifade edilir
τ = V Aw (13)
(13)(8) σEd = (3τ2 )
05 = 3
05V Aw le σRd = fu (βwγM2)
σEd = 305
V Aw le σRd = fu (βwγM2) (14)
d) Kaynak dikişine birden fazla youmlnde kuvvet etki etmesi Karşılaştırma gerilim tahkiki iccedilin formuumll (8)rsquoi kullanırken dikkat edilmesi gereken hususlar
- Farklı etki kuvvetinden aynı tuumlr gerilimin (Nlsquoden σ ve Vrsquoden σ gibi) vektoumlriyel bir
buumlyuumlkluumlk olduğundan youmlnuumlne bağlı olarak (toplanması yada ccedilıkarılması) toplamın karesi
alınması gerekmektedir
- Birbirine dik oluşan aynı tuumlr gerilimler (τ ile τ gibi) bileşke kuvvet hesaplanırken
kareleri alınıp oumlyle toplanmalıdırlar
425 Koumlşe Kaynağı İccedilin Basitleştirilmiş Taşıma Emniyeti Tahkiki
Bir koumlşe kaynağında kaynak youmlnuumlnde her noktasındaki tuumlm kaynak kesitine etki eden kaynak
uzunluğuna bağlı birim kuvvetlerin bileşke kuvveti FwEd aşağıda verilen formuumlldeki şartı
sağlıyorsa taşıma emniyeti tahkiki yapılmış sayılır [EN 1993-1-3-842 43 44]
FwEd le FwRd (15)
Farklı youmlnlerde oluşan gerilimler kaynak dibine etki eden kaynak uzunluğuna duumlzguumln yayılı
aşağıdaki kuvvetler şeklinde tasavvur edilebilir Bu youmlnlere bağımlı kuvvetlerin oluşturduğu
bileşke kuvvet ise
FwEd = (FEdσ 2 + FEdτ
2 + FEdτ
2)
05 (16)
FwRd = fua (305
βwγM2) (17)
FwEd Tasarım karşılaştırma etki kuvveti
FwRd Tasarım sınır karşılaştırma kuvveti
FEdσ Tasarım etki kuvvetinin kesite dik normal bileşkesi
F Tasarım etki kuvvetinin kaynak youmlnuumlne dik kesme bileşkesi
F Tasarım etki kuvvetinin kaynak youmlnuumlndeki kesme bileşkesi
43 Koumlşe Kaynağı Tahkikine Oumlrnekler
Oumlrnek 1
Şekil 9rsquoda goumlsterilen kaynak dikişi merkezine uygulanan kuvvet ile kaynakta oluşan
gerilimlerin tahkiki yapılmıştır
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
287
Şekil 9 Kaynak dikişi merkezine uygulanan kuvvet ile koumlşe kaynağı tahkikine bir oumlrnek [9]
a) Youmlne bağlı youmlntem
(9)rsquoa goumlre σ = τ = N (205
Aw)
= 120kN (205
205cm10cm2) = 85 kNcm
2
(13)rsquoe goumlre τ = V Aw
= 120 kN (205cm10cm2) = 120 kNcm
2
(8)rsquoa goumlre tahkik σEd le σRd
(σ2 + 3(τ
2 + τ
2))
05 le fu (βwγM2)
(852 + 3(85
2+120
2))
05 le 36kNcm
2 (08125)
269 kNcm2 le 36 kNcm
2 tahkik yeterlidir
ve σ le 09fu γM2 = 0936 kNcm2125
85 kNcm2 le 259 kNcm
2 tahkik yeterlidir
b) Basitleştirilmiş youmlntem
c)
(15-18)rsquoe goumlre FwEd le FwRd
(Fwσ2 + Fwτ
2 + Fwτ
2)
05 le fua (3
05βwγM2)
2[N (2205
lw)]2 + (V (2lw))
2
05 le fua (3
05βwγM2)
2[120kN(2205
10cm)]2+(100kN(210cm))
2
05 le 36kNcm
205cm (3
0508125)
218 + 2505
kNcm le 18 305
kNcm
78 kNcm le 104 kNcm tahkik yeterlidir
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
288
Oumlrnek 2
Şekil 10rsquoda goumlsterilen kaynak dikişi merkezine eksantrik uygulanan kuvvet ile kaynakta
oluşan gerilimlerin tahkiki yapılmıştır
Şekil 10 Kaynak dibine eksantrik yuumlklenmeye tabi tutulan koumlşe kaynağı tahkikine bir oumlrnek [9]
N = Fcos30deg = 200kN0866 = 173 kN
V = Fsin30deg = 20005 = 100 kN
M = Ne = Fecos30deg = 200kN05cm0866 = 866 kNcm
σ = N (205
Aw) plusmn M (205
Ww)
= 173kN(205
205cm20cm) plusmn 866kNcm (205
(205cm2026) cm
2)
= +70 kNcm2 ve + 52 kNcm
2
τ = σ = +153 kNcm2 ve + 52 kNcm
2
τ = V Aw
= 100kN (205cm20cm2)
= 5 kNcm2
(8)rsquoa goumlre tahkik σEd le σRd
(σ2 + 3(τ
2 + τ
2))
05 le fu (βwγM2)
( 1532 + 3(70
2 + 5
2) )
05 le 51kNcm
2 (09125)
216 kNcm2 le 453 kNcm
2 tahkik yeterlidir
ve σ le 09fu γM2 = 0951kNcm2 125
153 kNcm2 le 367 kNcm
2 tahkik yeterlidir
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
289
5 SONUCcedil
EN 1993-1-3-8 (EC3-8) standardı ccedilelik yapı bağlantılarında kaynaklı bağlantılarının hesap
youmlntemlerinde klasik youmlntemden farklı olarak testlere dayalı farklı bir youmlntem geliştirmiştir
Bu youmlntem buumltuumln Avrupa uumllkeleri tarafından kabul goumlrmuumlş ve artık kullanımı zorunlu hale
gelmiştir
Zorunlu olarak 2012rsquode uygulamaya başlanan EC3 hesap youmlntemi kullanımında oumlnemli
youmlntem ve kurallar bulunmaktadır Bu standart sadece ccedilelik yapı alanında değil başka taşıyıcı
sistemlere de etki edebilmektedir Bu ccedilalışma kapsamında EC3-8rsquode bulunan kaynaklı
bağlantılarının tahkikinde bir oumln ccedilalışma olarak hazırlanmıştır Burada buumltuumln kaynak
ccedileşitlerinin incelenmesi muumlmkuumln olamamıştır Kaynaklı birleştirmelerde en ccedilok kullanılan
koumlşe kaynağı detaylı bir şekilde anlatılmıştır Yapılan oumlrneklerle de konu daha anlaşılır hale
getirilmeye ccedilalışılmış ve diğer kaynak ccedileşitleri de prensip olarak benzerlik goumlstermekle
beraber hesaplama youmlnteminde daha ileri duumlzeydeki bilgilere ilgili standartlara bakılması
oumlnerilir
6 KAYNAKCcedilA
1 EN 1993-1-8 Ccedilelik Yapıların Tasarımı Birleşim yerlerinin tasarımı
2 EN 1993-1-1 Ccedilelik Yapıların Tasarımı Genel kurallar ve bina kuralları
3 EN 1090-2 Yapı Tasarım Esasları
4 EN 25817 Ccedileliklerde ark kaynaklı birleştirmeler-Kusurlar iccedilin kalite seviyeleri kılavuzu
5 EN 1993-1-9 Ccedilelik Yapıların Tasarımı Ccedilelik yapıların yorulma dayanımı
6 EN 1993-1-10 Ccedilelik Yapıların Tasarımı Malzeme tokluğu ve liflere dik youmlndeki
oumlzellikleri iccedilin ccedilelik seccedilimi
7 EN ISO 15614-1 Metalik malzemeler iccedilin kaynak proseduumlrlerinin şartnamesi ve
vasıflandırılması
8 DIN EN 1993-1-8NA-Aralık 2010 Ccedilelik Yapıların Tasarımı Birleşim yerlerinin
tasarımı Ulusal Ek Almanya
9 STRACKE M (2008) Schweissverbindungen nach EN 1993-1-8 EC3-
Seminerunterlagen Dortmund
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
290
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
279
3 KAYNAKLI BAĞLANTILAR
Kaynaklı bağlantıların geometrisi oumllccediluumlleri ve sınır taşıma kuvvetleri EN 1993-1-8 Boumlluumlm
43- 48 arasında işlenmiştir Buradaki kurallar aşağıdaki kaynak ccedileşitleri iccedilin belirtilmiştir
Koumlşe kaynağı
Bindirme kaynağı
Alın kaynak
Dolgu kaynağı
4 KOumlŞE KAYNAĞI
41 Koumlşe Kaynağıyla İlgili Tanımlamalar
411 Etkin Dikiş Kalınlığı ldquoardquo [EN 1993-1-8452]
Koumlşe kaynağının hesaba katılan dikiş kalınlığı teorik koumlk noktasından kaynağın iccedilinde kalan
en buumlyuumlk uumlccedilgenin karşı kenarına olan dikey uzunluğuna eşittir ve ldquoardquo ile goumlsterilir
Şekil 1 Koumlşe kaynaklarında etkin dikiş kalınlığı ldquoardquo
Şekil 1rsquode derin kaynak dibinin hesaplarda kullanılabilmesi iccedilin kaynağın EN ISO 15614-
1 ile metot testinden geccedilmesi goumlsterilmiştir [7] Oumlrnek olarak otomasyonlu derin kaynak
oumllccedilme sistemiyle gerccedilekleştirilmiş olabilir
412 Minimum ve Maksimum Dikiş Kalınlığı ldquoardquo
Minimum dikiş kalınlığı EN 1993-1-8rsquodeki Boumlluumlm 452 (2)rsquoye goumlre en az 3 mm olmalıdır
Ayrıca Almanyarsquonın Ulusal Standart ekinde (DIN EN 1993-1-8NA-Aralık 2010) kaynak
yapılacak malzemelerin maksimum kalınlığına (makt) bağlı olarak minimum dikiş kalınlığı
ldquoardquo aşağıdaki formuumllle goumlsterilmiştir [8]
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
280
a ge makt05
-05 mm (1)
Standartlarda bulunmamasına rağmen kaynak yapılacak malzemenin tamamen kaynak
anında yanmaması iccedilin maksimum dikiş kalınlığı minimum parccedila kalınlığına (mint)
aşağıdaki formuumllle sınırlandırılması oumlnerilmektedir
a le mint 07 (2)
413 Dikiş Accedilısı ldquoαrdquo
Şekil 2 Koumlşe kaynaklarında dikiş accedilısı 60deg ile 120deg arası sınırlandırması
Kaynak yapılacak parccedilaların aralarındaki dikiş accedilısı 60o ile 120
oarası EC3ndash8rsquodeki formuumll
(2) ve (3) ile sınırlandırılmıştır Dikiş accedilısı 60oden kuumlccediluumlk olması durumunda yeterli derecede
kaynak dibi oluşmamaktadır (Şekil 2) Boumlyle durumlarda kaynak testleri yapılması oumlnerilir
Dikiş accedilısı 120orsquoden buumlyuumlk olması durumunda ldquoardquo kenarı ccedilok kuumlccediluumllduumlğuumlnden kaynak
ekonomik olmaktan ccedilıkar Boumlyle durumlarda kaynak testleri veya alın kaynak dikişi
yapılması oumlnerilir
414 Aralıklı Koumlşe Kaynakları [EN 1993-1-84322]
Eğer kaynak yapılacak malzemelerde korozyon tehlikesi bulunmuyorsa aralıklı koumlşe
kaynakları uygulanabilir Uccedillardaki dikişin uzunluğu ldquoLwerdquo en az parccedila genişliğinin 70rsquoi
kadar olmalıdır Aralıklı yapılan diğer kaynak dikiş uzunlukları (Lw) kesme kuvvetine goumlre
uygun hesaplanarak oumllccediluumllendirilmelidir (Şekil 3)
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
281
Şekil 3 Aralıklı koumlşe kaynakları [1]
Uccedil kaynak Lwe ge 075b ve Lwe ge 075b1 (3)
Ccedilekmeye maruz kalan kaynak L1 le 16t ve L1 le 16t1 ve 200 mm (4)
Basınccedil ve kesmeye karşı L2 le 12t ve L2 le 12t1 ve L2 le b14 ve 200 mm (5)
415 Dikiş Uzunlukları [EN 1993-1-8451]
Koumlşe kaynakları kaynak yapılacak malzemelerin sonuna kadar ve muumlmkuumlnse minimum
kaynak kenar oumllccediluumllerinin 2 katı kadar uccedil kısmında dolandırılarak kaynatılmalıdır Bu
durumda hesaba katılan koumlşe kaynağı uzunluğu (Lw) azaltılmadan hesaba katılır Ayrıca
kaynak kalınlığı dikiş boyunca değişmiyorsa koumlşe kaynağı uzunluğu tamamen hesaba katılır
Kaynak dikişi uzunlukları 30 mmrsquoden ve dikiş kalınlığının 6 katından kuumlccediluumlk olan kaynak
uzunlukları hesaba katılmaz
Lw ge 30 mm veya Lw ge 6a (6)
42 Koumlşe Kaynaklarının Taşıma Emniyeti Tahkiki
Koumlşe kaynağı taşıma tahkiki iki youmlntemle yapılabilir Bunlar
a) Youmlne bağlı tahkik youmlntemi
b) Basitleştirilmiş tahkik youmlntemidir
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
282
421 Youmlne Bağlı Tahkik Youmlntemi [EN 1993-1-84532]
Klasik olarak kaynak yuumlklenmeleri kaynakta oluşan gerilimlerin hesaplanmasıyla
belirlenmektedir Şekil 4rsquote kopma durumları iki taraflı T-kaynak bağlantısında
goumlsterilmektedir
Şekil 4 Hesap kesitlerindeki gerilmeler [9]
Uygulanan kuvvetler (F) ile aşağıdaki uumlccedil kopma-kırılma
1) 1-1 kesitinde oluşan σ gerilimi nedeniyle
2) 2-2 kesitinde oluşan τ gerilimi nedeniyle
3) 3-3 kesitinde oluşan σ ve τ gerilimleri nedeniyle oluşur
EC3rsquoten oumlnce uygulanan taşıma tahkiklerinde 1-1 ve 2-2 kesitlerinde oluşan gerilimler
dikkate alınırken EC3 ile 3-3 kesitindeki gerilimler ile bu işlem yapılmaktadır [EC3-8
4532]
422 Bir Koumlşe Kaynağında Oluşabilecek Gerilim Ccedileşitleri
Kaynağa etki eden normal (N) ve kesme kuvvetleri (Vll ve V) kaynak hesaplama kesitinde
hesaba katılan kaynak uzunluğuna duumlzguumln yayılı dağılmış olarak kabul edilir Normal
gerilim σ kaynak tahkikinde dikkate alınmamaktadır Toplamda oluşabilecek gerilim tuumlrleri
aşağıdakilerdir
σ Kaynak youmlnuumlne dik olan normal gerilim
σ Kaynak youmlnuumlne paralel olan normal gerilim
τ Kaynak youmlnuumlne dik olan kesme gerilimi (Kaynak kesitinde)
τ Kaynak youmlnuumlne dik olan kesme gerilimi (Kaynak kesitinde)
Etki kuvvetleri ve kaynak kesiti [9] Kaynak kesitindeki gerilimler [9]
Şekil 5 Bir koumlşe kaynağındaki kaynak gerilimleri
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
283
Şekil 5rsquote verildiği gibi EC3rsquote gerilimler eğimli kesitte dikkate alınmaktadır EC3rsquoten oumlnce
bağlantı kesitlerinde hesaplanmaktaydı (DIN 18800)
423 Hesaba Katılan Koumlşe Kaynağı Kesit Alanı (Aw)
Hesaba katılan koumlşe kaynağı kesit alanı dikiş dibinde noktasal odaklanmış olarak
kabullenilmektedir ve aşağıdaki gibi hesaplanmaktadır
Aw = Σ aleff (7)
424 Koumlşe Kaynağı İccedilin Youmlne Bağlı Youmlntemle Taşıma Emniyeti Tahkiki
Koumlşe kaynağına uumlccedil youmlnde kuvvetler etki etmektedir Bu kuvvetler ayrı ayrı kaynak kesitine
dik ve paralel bileşenlerine ayrılmaktadır Bileşke kuvvetler kaynak kesitinde Şekil 5rsquote
goumlsterildiği gibi gerilim bileşenlerini oluşturmaktadır Sonuccedilta taşıma emniyeti tahkikinde bu
gerilim bileşenleri bir karşılaştırma formuumlluumlnde birleştirilerek [EN 1993-1-841] muumlsaade
edilen sınır gerilimiyle karşılaştırılmak suretiyle tahkiki yapılmaktadır
Tablo 2 Malzemeye goumlre korelasyon faktoumlruuml [EN 1993-1-82005 (E)]
Standart and steel grade Correlation factor βw
EN 10025 EN 10210 EN 10219
S 235 S 235 W
S 235 H S 235 H 08
S 275 S 275 NNL S 275 MML
S 275 H S 275 NHNLH
S 275 H S 275 NHNLH S 275 MHMLH
085
S 355 S 355 NNL S 335 MML
S 355 W
S 355 H S 355 NHNLH
S 355 H S 355 NHNLH S 355 MHMLH
09
S 420 NNL S 420 MML
S 420 MHMLH 10
S 420 NNL S 460 MML
S 460 QQLQLI S 460 NHNLH
S 460 NHNLH S 460 MH7MLH
10
[σ 2 + 3(τ
2 + τ
2)]
05 le fu (βwγM2) ve σ le 09fu γM2 (8)
fu Kaynaklanan parccedilaların minimum ccedilekme gerilimi
βw Malzemeye bağlı korelasyon (ilgileşim) faktoumlruuml (Tablo 2)
γM2 = 125 Kısmi emniyet sayısı
Formuumll 8 ile kaynaklı bağlantıya 3 boyutta etki eden her bir kuvvet iccedilin tahkiki nasıl
hesaplanacağı aşağıda accedilıklanmıştır
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
284
a) N normal kuvvet etkisi
Kaynak dibine etki eden N normal kuvveti Şekil 6rsquoda goumlsterildiği gibi iccedil gerilimlerle statik
denge oluşturmaktadırlar
Şekil 6 Kaynak youmlnuumlne dik youmlnde etki eden normal-kuvvet N ve kaynak dibinde oluşan gerilimler
Şekil 6rsquoda goumlsterilen N etki kuvveti ile iccedil bileşke kuvvetlerinin oluşturduğu statik denge
aşağıdaki eşit ccedilekme ve kesme gerilimlerinde ifadesini bulur
σ = N (205
Aw) ve τ = N (205
Aw) (9)
Accedilıklama Ccedilekme ve kesme geriliminin eşit olması gerilimin kaynak istikametine goumlre
değişmeyeceği varsayımından ileri gelmektedir Ancak aşağıda goumlruumllduumlğuuml gibi kesme
gerilimi karşılaştırmaya karekoumlk iccedilersinde 3 faktoumlruumlyle değerlendirmeye girmektedir
(9)(8) σ Ed = (σ2 + 3τ
2 )
05 = 2
05N Aw le σ Rd = fu (βwγM2)
ise σ Ed = 205
N Aw le σ Rd = fu (βwγM2) (10a)
ve σ = N (205
Aw) le 09fu γM2 (10b)
σ Ed Tasarım karşılaştırma gerilimi
σ Rd Tasarım sınır gerilimi
b) V kesme kuvvet etkisi
Kaynak dibine etki eden V kesme kuvveti Şekil 7rsquode goumlsterildiği gibi iccedil gerilimlerle statik
denge oluşturmaktadırlar
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
285
Şekil 7 Kaynak youmlnuumlne dik youmlnde etki eden kesme-kuvveti V ve kaynak dibinde oluşan gerilimler
Şekil 7rsquode goumlsterilen statik denge aşağıdaki formuumllle ifade edilir
σ = V (205
Aw) ve τ = V (205
Aw) (11)
(11)(8) σEd = (σ2 + 3τ
2 )
05 = 2
05V Aw le σRd = fu (βwγM2)
ise σEd = 205
V Aw le σRd = fu (βwγM2) (12a)
ve σ = V (205
Aw) le 09fu γM2 (12b)
c) V kesme kuvvet etkisi
Kaynak dibine etki eden V kesme kuvvetiyle oluşan gerilimler Şekil 7rsquode goumlsterildiği gibi
iccedil gerilimlerle statik denge oluşturmaktadırlar
Şekil 8 Kaynak youmlnuumlne paralel youmlnde etki eden kesme-kuvveti V ve kaynak dibinde oluşan gerilimler
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
286
Şekil 8rsquode goumlsterilen statik denge aşağıdaki formuumllle ifade edilir
τ = V Aw (13)
(13)(8) σEd = (3τ2 )
05 = 3
05V Aw le σRd = fu (βwγM2)
σEd = 305
V Aw le σRd = fu (βwγM2) (14)
d) Kaynak dikişine birden fazla youmlnde kuvvet etki etmesi Karşılaştırma gerilim tahkiki iccedilin formuumll (8)rsquoi kullanırken dikkat edilmesi gereken hususlar
- Farklı etki kuvvetinden aynı tuumlr gerilimin (Nlsquoden σ ve Vrsquoden σ gibi) vektoumlriyel bir
buumlyuumlkluumlk olduğundan youmlnuumlne bağlı olarak (toplanması yada ccedilıkarılması) toplamın karesi
alınması gerekmektedir
- Birbirine dik oluşan aynı tuumlr gerilimler (τ ile τ gibi) bileşke kuvvet hesaplanırken
kareleri alınıp oumlyle toplanmalıdırlar
425 Koumlşe Kaynağı İccedilin Basitleştirilmiş Taşıma Emniyeti Tahkiki
Bir koumlşe kaynağında kaynak youmlnuumlnde her noktasındaki tuumlm kaynak kesitine etki eden kaynak
uzunluğuna bağlı birim kuvvetlerin bileşke kuvveti FwEd aşağıda verilen formuumlldeki şartı
sağlıyorsa taşıma emniyeti tahkiki yapılmış sayılır [EN 1993-1-3-842 43 44]
FwEd le FwRd (15)
Farklı youmlnlerde oluşan gerilimler kaynak dibine etki eden kaynak uzunluğuna duumlzguumln yayılı
aşağıdaki kuvvetler şeklinde tasavvur edilebilir Bu youmlnlere bağımlı kuvvetlerin oluşturduğu
bileşke kuvvet ise
FwEd = (FEdσ 2 + FEdτ
2 + FEdτ
2)
05 (16)
FwRd = fua (305
βwγM2) (17)
FwEd Tasarım karşılaştırma etki kuvveti
FwRd Tasarım sınır karşılaştırma kuvveti
FEdσ Tasarım etki kuvvetinin kesite dik normal bileşkesi
F Tasarım etki kuvvetinin kaynak youmlnuumlne dik kesme bileşkesi
F Tasarım etki kuvvetinin kaynak youmlnuumlndeki kesme bileşkesi
43 Koumlşe Kaynağı Tahkikine Oumlrnekler
Oumlrnek 1
Şekil 9rsquoda goumlsterilen kaynak dikişi merkezine uygulanan kuvvet ile kaynakta oluşan
gerilimlerin tahkiki yapılmıştır
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
287
Şekil 9 Kaynak dikişi merkezine uygulanan kuvvet ile koumlşe kaynağı tahkikine bir oumlrnek [9]
a) Youmlne bağlı youmlntem
(9)rsquoa goumlre σ = τ = N (205
Aw)
= 120kN (205
205cm10cm2) = 85 kNcm
2
(13)rsquoe goumlre τ = V Aw
= 120 kN (205cm10cm2) = 120 kNcm
2
(8)rsquoa goumlre tahkik σEd le σRd
(σ2 + 3(τ
2 + τ
2))
05 le fu (βwγM2)
(852 + 3(85
2+120
2))
05 le 36kNcm
2 (08125)
269 kNcm2 le 36 kNcm
2 tahkik yeterlidir
ve σ le 09fu γM2 = 0936 kNcm2125
85 kNcm2 le 259 kNcm
2 tahkik yeterlidir
b) Basitleştirilmiş youmlntem
c)
(15-18)rsquoe goumlre FwEd le FwRd
(Fwσ2 + Fwτ
2 + Fwτ
2)
05 le fua (3
05βwγM2)
2[N (2205
lw)]2 + (V (2lw))
2
05 le fua (3
05βwγM2)
2[120kN(2205
10cm)]2+(100kN(210cm))
2
05 le 36kNcm
205cm (3
0508125)
218 + 2505
kNcm le 18 305
kNcm
78 kNcm le 104 kNcm tahkik yeterlidir
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
288
Oumlrnek 2
Şekil 10rsquoda goumlsterilen kaynak dikişi merkezine eksantrik uygulanan kuvvet ile kaynakta
oluşan gerilimlerin tahkiki yapılmıştır
Şekil 10 Kaynak dibine eksantrik yuumlklenmeye tabi tutulan koumlşe kaynağı tahkikine bir oumlrnek [9]
N = Fcos30deg = 200kN0866 = 173 kN
V = Fsin30deg = 20005 = 100 kN
M = Ne = Fecos30deg = 200kN05cm0866 = 866 kNcm
σ = N (205
Aw) plusmn M (205
Ww)
= 173kN(205
205cm20cm) plusmn 866kNcm (205
(205cm2026) cm
2)
= +70 kNcm2 ve + 52 kNcm
2
τ = σ = +153 kNcm2 ve + 52 kNcm
2
τ = V Aw
= 100kN (205cm20cm2)
= 5 kNcm2
(8)rsquoa goumlre tahkik σEd le σRd
(σ2 + 3(τ
2 + τ
2))
05 le fu (βwγM2)
( 1532 + 3(70
2 + 5
2) )
05 le 51kNcm
2 (09125)
216 kNcm2 le 453 kNcm
2 tahkik yeterlidir
ve σ le 09fu γM2 = 0951kNcm2 125
153 kNcm2 le 367 kNcm
2 tahkik yeterlidir
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
289
5 SONUCcedil
EN 1993-1-3-8 (EC3-8) standardı ccedilelik yapı bağlantılarında kaynaklı bağlantılarının hesap
youmlntemlerinde klasik youmlntemden farklı olarak testlere dayalı farklı bir youmlntem geliştirmiştir
Bu youmlntem buumltuumln Avrupa uumllkeleri tarafından kabul goumlrmuumlş ve artık kullanımı zorunlu hale
gelmiştir
Zorunlu olarak 2012rsquode uygulamaya başlanan EC3 hesap youmlntemi kullanımında oumlnemli
youmlntem ve kurallar bulunmaktadır Bu standart sadece ccedilelik yapı alanında değil başka taşıyıcı
sistemlere de etki edebilmektedir Bu ccedilalışma kapsamında EC3-8rsquode bulunan kaynaklı
bağlantılarının tahkikinde bir oumln ccedilalışma olarak hazırlanmıştır Burada buumltuumln kaynak
ccedileşitlerinin incelenmesi muumlmkuumln olamamıştır Kaynaklı birleştirmelerde en ccedilok kullanılan
koumlşe kaynağı detaylı bir şekilde anlatılmıştır Yapılan oumlrneklerle de konu daha anlaşılır hale
getirilmeye ccedilalışılmış ve diğer kaynak ccedileşitleri de prensip olarak benzerlik goumlstermekle
beraber hesaplama youmlnteminde daha ileri duumlzeydeki bilgilere ilgili standartlara bakılması
oumlnerilir
6 KAYNAKCcedilA
1 EN 1993-1-8 Ccedilelik Yapıların Tasarımı Birleşim yerlerinin tasarımı
2 EN 1993-1-1 Ccedilelik Yapıların Tasarımı Genel kurallar ve bina kuralları
3 EN 1090-2 Yapı Tasarım Esasları
4 EN 25817 Ccedileliklerde ark kaynaklı birleştirmeler-Kusurlar iccedilin kalite seviyeleri kılavuzu
5 EN 1993-1-9 Ccedilelik Yapıların Tasarımı Ccedilelik yapıların yorulma dayanımı
6 EN 1993-1-10 Ccedilelik Yapıların Tasarımı Malzeme tokluğu ve liflere dik youmlndeki
oumlzellikleri iccedilin ccedilelik seccedilimi
7 EN ISO 15614-1 Metalik malzemeler iccedilin kaynak proseduumlrlerinin şartnamesi ve
vasıflandırılması
8 DIN EN 1993-1-8NA-Aralık 2010 Ccedilelik Yapıların Tasarımı Birleşim yerlerinin
tasarımı Ulusal Ek Almanya
9 STRACKE M (2008) Schweissverbindungen nach EN 1993-1-8 EC3-
Seminerunterlagen Dortmund
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
290
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
280
a ge makt05
-05 mm (1)
Standartlarda bulunmamasına rağmen kaynak yapılacak malzemenin tamamen kaynak
anında yanmaması iccedilin maksimum dikiş kalınlığı minimum parccedila kalınlığına (mint)
aşağıdaki formuumllle sınırlandırılması oumlnerilmektedir
a le mint 07 (2)
413 Dikiş Accedilısı ldquoαrdquo
Şekil 2 Koumlşe kaynaklarında dikiş accedilısı 60deg ile 120deg arası sınırlandırması
Kaynak yapılacak parccedilaların aralarındaki dikiş accedilısı 60o ile 120
oarası EC3ndash8rsquodeki formuumll
(2) ve (3) ile sınırlandırılmıştır Dikiş accedilısı 60oden kuumlccediluumlk olması durumunda yeterli derecede
kaynak dibi oluşmamaktadır (Şekil 2) Boumlyle durumlarda kaynak testleri yapılması oumlnerilir
Dikiş accedilısı 120orsquoden buumlyuumlk olması durumunda ldquoardquo kenarı ccedilok kuumlccediluumllduumlğuumlnden kaynak
ekonomik olmaktan ccedilıkar Boumlyle durumlarda kaynak testleri veya alın kaynak dikişi
yapılması oumlnerilir
414 Aralıklı Koumlşe Kaynakları [EN 1993-1-84322]
Eğer kaynak yapılacak malzemelerde korozyon tehlikesi bulunmuyorsa aralıklı koumlşe
kaynakları uygulanabilir Uccedillardaki dikişin uzunluğu ldquoLwerdquo en az parccedila genişliğinin 70rsquoi
kadar olmalıdır Aralıklı yapılan diğer kaynak dikiş uzunlukları (Lw) kesme kuvvetine goumlre
uygun hesaplanarak oumllccediluumllendirilmelidir (Şekil 3)
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
281
Şekil 3 Aralıklı koumlşe kaynakları [1]
Uccedil kaynak Lwe ge 075b ve Lwe ge 075b1 (3)
Ccedilekmeye maruz kalan kaynak L1 le 16t ve L1 le 16t1 ve 200 mm (4)
Basınccedil ve kesmeye karşı L2 le 12t ve L2 le 12t1 ve L2 le b14 ve 200 mm (5)
415 Dikiş Uzunlukları [EN 1993-1-8451]
Koumlşe kaynakları kaynak yapılacak malzemelerin sonuna kadar ve muumlmkuumlnse minimum
kaynak kenar oumllccediluumllerinin 2 katı kadar uccedil kısmında dolandırılarak kaynatılmalıdır Bu
durumda hesaba katılan koumlşe kaynağı uzunluğu (Lw) azaltılmadan hesaba katılır Ayrıca
kaynak kalınlığı dikiş boyunca değişmiyorsa koumlşe kaynağı uzunluğu tamamen hesaba katılır
Kaynak dikişi uzunlukları 30 mmrsquoden ve dikiş kalınlığının 6 katından kuumlccediluumlk olan kaynak
uzunlukları hesaba katılmaz
Lw ge 30 mm veya Lw ge 6a (6)
42 Koumlşe Kaynaklarının Taşıma Emniyeti Tahkiki
Koumlşe kaynağı taşıma tahkiki iki youmlntemle yapılabilir Bunlar
a) Youmlne bağlı tahkik youmlntemi
b) Basitleştirilmiş tahkik youmlntemidir
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
282
421 Youmlne Bağlı Tahkik Youmlntemi [EN 1993-1-84532]
Klasik olarak kaynak yuumlklenmeleri kaynakta oluşan gerilimlerin hesaplanmasıyla
belirlenmektedir Şekil 4rsquote kopma durumları iki taraflı T-kaynak bağlantısında
goumlsterilmektedir
Şekil 4 Hesap kesitlerindeki gerilmeler [9]
Uygulanan kuvvetler (F) ile aşağıdaki uumlccedil kopma-kırılma
1) 1-1 kesitinde oluşan σ gerilimi nedeniyle
2) 2-2 kesitinde oluşan τ gerilimi nedeniyle
3) 3-3 kesitinde oluşan σ ve τ gerilimleri nedeniyle oluşur
EC3rsquoten oumlnce uygulanan taşıma tahkiklerinde 1-1 ve 2-2 kesitlerinde oluşan gerilimler
dikkate alınırken EC3 ile 3-3 kesitindeki gerilimler ile bu işlem yapılmaktadır [EC3-8
4532]
422 Bir Koumlşe Kaynağında Oluşabilecek Gerilim Ccedileşitleri
Kaynağa etki eden normal (N) ve kesme kuvvetleri (Vll ve V) kaynak hesaplama kesitinde
hesaba katılan kaynak uzunluğuna duumlzguumln yayılı dağılmış olarak kabul edilir Normal
gerilim σ kaynak tahkikinde dikkate alınmamaktadır Toplamda oluşabilecek gerilim tuumlrleri
aşağıdakilerdir
σ Kaynak youmlnuumlne dik olan normal gerilim
σ Kaynak youmlnuumlne paralel olan normal gerilim
τ Kaynak youmlnuumlne dik olan kesme gerilimi (Kaynak kesitinde)
τ Kaynak youmlnuumlne dik olan kesme gerilimi (Kaynak kesitinde)
Etki kuvvetleri ve kaynak kesiti [9] Kaynak kesitindeki gerilimler [9]
Şekil 5 Bir koumlşe kaynağındaki kaynak gerilimleri
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
283
Şekil 5rsquote verildiği gibi EC3rsquote gerilimler eğimli kesitte dikkate alınmaktadır EC3rsquoten oumlnce
bağlantı kesitlerinde hesaplanmaktaydı (DIN 18800)
423 Hesaba Katılan Koumlşe Kaynağı Kesit Alanı (Aw)
Hesaba katılan koumlşe kaynağı kesit alanı dikiş dibinde noktasal odaklanmış olarak
kabullenilmektedir ve aşağıdaki gibi hesaplanmaktadır
Aw = Σ aleff (7)
424 Koumlşe Kaynağı İccedilin Youmlne Bağlı Youmlntemle Taşıma Emniyeti Tahkiki
Koumlşe kaynağına uumlccedil youmlnde kuvvetler etki etmektedir Bu kuvvetler ayrı ayrı kaynak kesitine
dik ve paralel bileşenlerine ayrılmaktadır Bileşke kuvvetler kaynak kesitinde Şekil 5rsquote
goumlsterildiği gibi gerilim bileşenlerini oluşturmaktadır Sonuccedilta taşıma emniyeti tahkikinde bu
gerilim bileşenleri bir karşılaştırma formuumlluumlnde birleştirilerek [EN 1993-1-841] muumlsaade
edilen sınır gerilimiyle karşılaştırılmak suretiyle tahkiki yapılmaktadır
Tablo 2 Malzemeye goumlre korelasyon faktoumlruuml [EN 1993-1-82005 (E)]
Standart and steel grade Correlation factor βw
EN 10025 EN 10210 EN 10219
S 235 S 235 W
S 235 H S 235 H 08
S 275 S 275 NNL S 275 MML
S 275 H S 275 NHNLH
S 275 H S 275 NHNLH S 275 MHMLH
085
S 355 S 355 NNL S 335 MML
S 355 W
S 355 H S 355 NHNLH
S 355 H S 355 NHNLH S 355 MHMLH
09
S 420 NNL S 420 MML
S 420 MHMLH 10
S 420 NNL S 460 MML
S 460 QQLQLI S 460 NHNLH
S 460 NHNLH S 460 MH7MLH
10
[σ 2 + 3(τ
2 + τ
2)]
05 le fu (βwγM2) ve σ le 09fu γM2 (8)
fu Kaynaklanan parccedilaların minimum ccedilekme gerilimi
βw Malzemeye bağlı korelasyon (ilgileşim) faktoumlruuml (Tablo 2)
γM2 = 125 Kısmi emniyet sayısı
Formuumll 8 ile kaynaklı bağlantıya 3 boyutta etki eden her bir kuvvet iccedilin tahkiki nasıl
hesaplanacağı aşağıda accedilıklanmıştır
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
284
a) N normal kuvvet etkisi
Kaynak dibine etki eden N normal kuvveti Şekil 6rsquoda goumlsterildiği gibi iccedil gerilimlerle statik
denge oluşturmaktadırlar
Şekil 6 Kaynak youmlnuumlne dik youmlnde etki eden normal-kuvvet N ve kaynak dibinde oluşan gerilimler
Şekil 6rsquoda goumlsterilen N etki kuvveti ile iccedil bileşke kuvvetlerinin oluşturduğu statik denge
aşağıdaki eşit ccedilekme ve kesme gerilimlerinde ifadesini bulur
σ = N (205
Aw) ve τ = N (205
Aw) (9)
Accedilıklama Ccedilekme ve kesme geriliminin eşit olması gerilimin kaynak istikametine goumlre
değişmeyeceği varsayımından ileri gelmektedir Ancak aşağıda goumlruumllduumlğuuml gibi kesme
gerilimi karşılaştırmaya karekoumlk iccedilersinde 3 faktoumlruumlyle değerlendirmeye girmektedir
(9)(8) σ Ed = (σ2 + 3τ
2 )
05 = 2
05N Aw le σ Rd = fu (βwγM2)
ise σ Ed = 205
N Aw le σ Rd = fu (βwγM2) (10a)
ve σ = N (205
Aw) le 09fu γM2 (10b)
σ Ed Tasarım karşılaştırma gerilimi
σ Rd Tasarım sınır gerilimi
b) V kesme kuvvet etkisi
Kaynak dibine etki eden V kesme kuvveti Şekil 7rsquode goumlsterildiği gibi iccedil gerilimlerle statik
denge oluşturmaktadırlar
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
285
Şekil 7 Kaynak youmlnuumlne dik youmlnde etki eden kesme-kuvveti V ve kaynak dibinde oluşan gerilimler
Şekil 7rsquode goumlsterilen statik denge aşağıdaki formuumllle ifade edilir
σ = V (205
Aw) ve τ = V (205
Aw) (11)
(11)(8) σEd = (σ2 + 3τ
2 )
05 = 2
05V Aw le σRd = fu (βwγM2)
ise σEd = 205
V Aw le σRd = fu (βwγM2) (12a)
ve σ = V (205
Aw) le 09fu γM2 (12b)
c) V kesme kuvvet etkisi
Kaynak dibine etki eden V kesme kuvvetiyle oluşan gerilimler Şekil 7rsquode goumlsterildiği gibi
iccedil gerilimlerle statik denge oluşturmaktadırlar
Şekil 8 Kaynak youmlnuumlne paralel youmlnde etki eden kesme-kuvveti V ve kaynak dibinde oluşan gerilimler
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
286
Şekil 8rsquode goumlsterilen statik denge aşağıdaki formuumllle ifade edilir
τ = V Aw (13)
(13)(8) σEd = (3τ2 )
05 = 3
05V Aw le σRd = fu (βwγM2)
σEd = 305
V Aw le σRd = fu (βwγM2) (14)
d) Kaynak dikişine birden fazla youmlnde kuvvet etki etmesi Karşılaştırma gerilim tahkiki iccedilin formuumll (8)rsquoi kullanırken dikkat edilmesi gereken hususlar
- Farklı etki kuvvetinden aynı tuumlr gerilimin (Nlsquoden σ ve Vrsquoden σ gibi) vektoumlriyel bir
buumlyuumlkluumlk olduğundan youmlnuumlne bağlı olarak (toplanması yada ccedilıkarılması) toplamın karesi
alınması gerekmektedir
- Birbirine dik oluşan aynı tuumlr gerilimler (τ ile τ gibi) bileşke kuvvet hesaplanırken
kareleri alınıp oumlyle toplanmalıdırlar
425 Koumlşe Kaynağı İccedilin Basitleştirilmiş Taşıma Emniyeti Tahkiki
Bir koumlşe kaynağında kaynak youmlnuumlnde her noktasındaki tuumlm kaynak kesitine etki eden kaynak
uzunluğuna bağlı birim kuvvetlerin bileşke kuvveti FwEd aşağıda verilen formuumlldeki şartı
sağlıyorsa taşıma emniyeti tahkiki yapılmış sayılır [EN 1993-1-3-842 43 44]
FwEd le FwRd (15)
Farklı youmlnlerde oluşan gerilimler kaynak dibine etki eden kaynak uzunluğuna duumlzguumln yayılı
aşağıdaki kuvvetler şeklinde tasavvur edilebilir Bu youmlnlere bağımlı kuvvetlerin oluşturduğu
bileşke kuvvet ise
FwEd = (FEdσ 2 + FEdτ
2 + FEdτ
2)
05 (16)
FwRd = fua (305
βwγM2) (17)
FwEd Tasarım karşılaştırma etki kuvveti
FwRd Tasarım sınır karşılaştırma kuvveti
FEdσ Tasarım etki kuvvetinin kesite dik normal bileşkesi
F Tasarım etki kuvvetinin kaynak youmlnuumlne dik kesme bileşkesi
F Tasarım etki kuvvetinin kaynak youmlnuumlndeki kesme bileşkesi
43 Koumlşe Kaynağı Tahkikine Oumlrnekler
Oumlrnek 1
Şekil 9rsquoda goumlsterilen kaynak dikişi merkezine uygulanan kuvvet ile kaynakta oluşan
gerilimlerin tahkiki yapılmıştır
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
287
Şekil 9 Kaynak dikişi merkezine uygulanan kuvvet ile koumlşe kaynağı tahkikine bir oumlrnek [9]
a) Youmlne bağlı youmlntem
(9)rsquoa goumlre σ = τ = N (205
Aw)
= 120kN (205
205cm10cm2) = 85 kNcm
2
(13)rsquoe goumlre τ = V Aw
= 120 kN (205cm10cm2) = 120 kNcm
2
(8)rsquoa goumlre tahkik σEd le σRd
(σ2 + 3(τ
2 + τ
2))
05 le fu (βwγM2)
(852 + 3(85
2+120
2))
05 le 36kNcm
2 (08125)
269 kNcm2 le 36 kNcm
2 tahkik yeterlidir
ve σ le 09fu γM2 = 0936 kNcm2125
85 kNcm2 le 259 kNcm
2 tahkik yeterlidir
b) Basitleştirilmiş youmlntem
c)
(15-18)rsquoe goumlre FwEd le FwRd
(Fwσ2 + Fwτ
2 + Fwτ
2)
05 le fua (3
05βwγM2)
2[N (2205
lw)]2 + (V (2lw))
2
05 le fua (3
05βwγM2)
2[120kN(2205
10cm)]2+(100kN(210cm))
2
05 le 36kNcm
205cm (3
0508125)
218 + 2505
kNcm le 18 305
kNcm
78 kNcm le 104 kNcm tahkik yeterlidir
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
288
Oumlrnek 2
Şekil 10rsquoda goumlsterilen kaynak dikişi merkezine eksantrik uygulanan kuvvet ile kaynakta
oluşan gerilimlerin tahkiki yapılmıştır
Şekil 10 Kaynak dibine eksantrik yuumlklenmeye tabi tutulan koumlşe kaynağı tahkikine bir oumlrnek [9]
N = Fcos30deg = 200kN0866 = 173 kN
V = Fsin30deg = 20005 = 100 kN
M = Ne = Fecos30deg = 200kN05cm0866 = 866 kNcm
σ = N (205
Aw) plusmn M (205
Ww)
= 173kN(205
205cm20cm) plusmn 866kNcm (205
(205cm2026) cm
2)
= +70 kNcm2 ve + 52 kNcm
2
τ = σ = +153 kNcm2 ve + 52 kNcm
2
τ = V Aw
= 100kN (205cm20cm2)
= 5 kNcm2
(8)rsquoa goumlre tahkik σEd le σRd
(σ2 + 3(τ
2 + τ
2))
05 le fu (βwγM2)
( 1532 + 3(70
2 + 5
2) )
05 le 51kNcm
2 (09125)
216 kNcm2 le 453 kNcm
2 tahkik yeterlidir
ve σ le 09fu γM2 = 0951kNcm2 125
153 kNcm2 le 367 kNcm
2 tahkik yeterlidir
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
289
5 SONUCcedil
EN 1993-1-3-8 (EC3-8) standardı ccedilelik yapı bağlantılarında kaynaklı bağlantılarının hesap
youmlntemlerinde klasik youmlntemden farklı olarak testlere dayalı farklı bir youmlntem geliştirmiştir
Bu youmlntem buumltuumln Avrupa uumllkeleri tarafından kabul goumlrmuumlş ve artık kullanımı zorunlu hale
gelmiştir
Zorunlu olarak 2012rsquode uygulamaya başlanan EC3 hesap youmlntemi kullanımında oumlnemli
youmlntem ve kurallar bulunmaktadır Bu standart sadece ccedilelik yapı alanında değil başka taşıyıcı
sistemlere de etki edebilmektedir Bu ccedilalışma kapsamında EC3-8rsquode bulunan kaynaklı
bağlantılarının tahkikinde bir oumln ccedilalışma olarak hazırlanmıştır Burada buumltuumln kaynak
ccedileşitlerinin incelenmesi muumlmkuumln olamamıştır Kaynaklı birleştirmelerde en ccedilok kullanılan
koumlşe kaynağı detaylı bir şekilde anlatılmıştır Yapılan oumlrneklerle de konu daha anlaşılır hale
getirilmeye ccedilalışılmış ve diğer kaynak ccedileşitleri de prensip olarak benzerlik goumlstermekle
beraber hesaplama youmlnteminde daha ileri duumlzeydeki bilgilere ilgili standartlara bakılması
oumlnerilir
6 KAYNAKCcedilA
1 EN 1993-1-8 Ccedilelik Yapıların Tasarımı Birleşim yerlerinin tasarımı
2 EN 1993-1-1 Ccedilelik Yapıların Tasarımı Genel kurallar ve bina kuralları
3 EN 1090-2 Yapı Tasarım Esasları
4 EN 25817 Ccedileliklerde ark kaynaklı birleştirmeler-Kusurlar iccedilin kalite seviyeleri kılavuzu
5 EN 1993-1-9 Ccedilelik Yapıların Tasarımı Ccedilelik yapıların yorulma dayanımı
6 EN 1993-1-10 Ccedilelik Yapıların Tasarımı Malzeme tokluğu ve liflere dik youmlndeki
oumlzellikleri iccedilin ccedilelik seccedilimi
7 EN ISO 15614-1 Metalik malzemeler iccedilin kaynak proseduumlrlerinin şartnamesi ve
vasıflandırılması
8 DIN EN 1993-1-8NA-Aralık 2010 Ccedilelik Yapıların Tasarımı Birleşim yerlerinin
tasarımı Ulusal Ek Almanya
9 STRACKE M (2008) Schweissverbindungen nach EN 1993-1-8 EC3-
Seminerunterlagen Dortmund
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
290
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
281
Şekil 3 Aralıklı koumlşe kaynakları [1]
Uccedil kaynak Lwe ge 075b ve Lwe ge 075b1 (3)
Ccedilekmeye maruz kalan kaynak L1 le 16t ve L1 le 16t1 ve 200 mm (4)
Basınccedil ve kesmeye karşı L2 le 12t ve L2 le 12t1 ve L2 le b14 ve 200 mm (5)
415 Dikiş Uzunlukları [EN 1993-1-8451]
Koumlşe kaynakları kaynak yapılacak malzemelerin sonuna kadar ve muumlmkuumlnse minimum
kaynak kenar oumllccediluumllerinin 2 katı kadar uccedil kısmında dolandırılarak kaynatılmalıdır Bu
durumda hesaba katılan koumlşe kaynağı uzunluğu (Lw) azaltılmadan hesaba katılır Ayrıca
kaynak kalınlığı dikiş boyunca değişmiyorsa koumlşe kaynağı uzunluğu tamamen hesaba katılır
Kaynak dikişi uzunlukları 30 mmrsquoden ve dikiş kalınlığının 6 katından kuumlccediluumlk olan kaynak
uzunlukları hesaba katılmaz
Lw ge 30 mm veya Lw ge 6a (6)
42 Koumlşe Kaynaklarının Taşıma Emniyeti Tahkiki
Koumlşe kaynağı taşıma tahkiki iki youmlntemle yapılabilir Bunlar
a) Youmlne bağlı tahkik youmlntemi
b) Basitleştirilmiş tahkik youmlntemidir
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
282
421 Youmlne Bağlı Tahkik Youmlntemi [EN 1993-1-84532]
Klasik olarak kaynak yuumlklenmeleri kaynakta oluşan gerilimlerin hesaplanmasıyla
belirlenmektedir Şekil 4rsquote kopma durumları iki taraflı T-kaynak bağlantısında
goumlsterilmektedir
Şekil 4 Hesap kesitlerindeki gerilmeler [9]
Uygulanan kuvvetler (F) ile aşağıdaki uumlccedil kopma-kırılma
1) 1-1 kesitinde oluşan σ gerilimi nedeniyle
2) 2-2 kesitinde oluşan τ gerilimi nedeniyle
3) 3-3 kesitinde oluşan σ ve τ gerilimleri nedeniyle oluşur
EC3rsquoten oumlnce uygulanan taşıma tahkiklerinde 1-1 ve 2-2 kesitlerinde oluşan gerilimler
dikkate alınırken EC3 ile 3-3 kesitindeki gerilimler ile bu işlem yapılmaktadır [EC3-8
4532]
422 Bir Koumlşe Kaynağında Oluşabilecek Gerilim Ccedileşitleri
Kaynağa etki eden normal (N) ve kesme kuvvetleri (Vll ve V) kaynak hesaplama kesitinde
hesaba katılan kaynak uzunluğuna duumlzguumln yayılı dağılmış olarak kabul edilir Normal
gerilim σ kaynak tahkikinde dikkate alınmamaktadır Toplamda oluşabilecek gerilim tuumlrleri
aşağıdakilerdir
σ Kaynak youmlnuumlne dik olan normal gerilim
σ Kaynak youmlnuumlne paralel olan normal gerilim
τ Kaynak youmlnuumlne dik olan kesme gerilimi (Kaynak kesitinde)
τ Kaynak youmlnuumlne dik olan kesme gerilimi (Kaynak kesitinde)
Etki kuvvetleri ve kaynak kesiti [9] Kaynak kesitindeki gerilimler [9]
Şekil 5 Bir koumlşe kaynağındaki kaynak gerilimleri
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
283
Şekil 5rsquote verildiği gibi EC3rsquote gerilimler eğimli kesitte dikkate alınmaktadır EC3rsquoten oumlnce
bağlantı kesitlerinde hesaplanmaktaydı (DIN 18800)
423 Hesaba Katılan Koumlşe Kaynağı Kesit Alanı (Aw)
Hesaba katılan koumlşe kaynağı kesit alanı dikiş dibinde noktasal odaklanmış olarak
kabullenilmektedir ve aşağıdaki gibi hesaplanmaktadır
Aw = Σ aleff (7)
424 Koumlşe Kaynağı İccedilin Youmlne Bağlı Youmlntemle Taşıma Emniyeti Tahkiki
Koumlşe kaynağına uumlccedil youmlnde kuvvetler etki etmektedir Bu kuvvetler ayrı ayrı kaynak kesitine
dik ve paralel bileşenlerine ayrılmaktadır Bileşke kuvvetler kaynak kesitinde Şekil 5rsquote
goumlsterildiği gibi gerilim bileşenlerini oluşturmaktadır Sonuccedilta taşıma emniyeti tahkikinde bu
gerilim bileşenleri bir karşılaştırma formuumlluumlnde birleştirilerek [EN 1993-1-841] muumlsaade
edilen sınır gerilimiyle karşılaştırılmak suretiyle tahkiki yapılmaktadır
Tablo 2 Malzemeye goumlre korelasyon faktoumlruuml [EN 1993-1-82005 (E)]
Standart and steel grade Correlation factor βw
EN 10025 EN 10210 EN 10219
S 235 S 235 W
S 235 H S 235 H 08
S 275 S 275 NNL S 275 MML
S 275 H S 275 NHNLH
S 275 H S 275 NHNLH S 275 MHMLH
085
S 355 S 355 NNL S 335 MML
S 355 W
S 355 H S 355 NHNLH
S 355 H S 355 NHNLH S 355 MHMLH
09
S 420 NNL S 420 MML
S 420 MHMLH 10
S 420 NNL S 460 MML
S 460 QQLQLI S 460 NHNLH
S 460 NHNLH S 460 MH7MLH
10
[σ 2 + 3(τ
2 + τ
2)]
05 le fu (βwγM2) ve σ le 09fu γM2 (8)
fu Kaynaklanan parccedilaların minimum ccedilekme gerilimi
βw Malzemeye bağlı korelasyon (ilgileşim) faktoumlruuml (Tablo 2)
γM2 = 125 Kısmi emniyet sayısı
Formuumll 8 ile kaynaklı bağlantıya 3 boyutta etki eden her bir kuvvet iccedilin tahkiki nasıl
hesaplanacağı aşağıda accedilıklanmıştır
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
284
a) N normal kuvvet etkisi
Kaynak dibine etki eden N normal kuvveti Şekil 6rsquoda goumlsterildiği gibi iccedil gerilimlerle statik
denge oluşturmaktadırlar
Şekil 6 Kaynak youmlnuumlne dik youmlnde etki eden normal-kuvvet N ve kaynak dibinde oluşan gerilimler
Şekil 6rsquoda goumlsterilen N etki kuvveti ile iccedil bileşke kuvvetlerinin oluşturduğu statik denge
aşağıdaki eşit ccedilekme ve kesme gerilimlerinde ifadesini bulur
σ = N (205
Aw) ve τ = N (205
Aw) (9)
Accedilıklama Ccedilekme ve kesme geriliminin eşit olması gerilimin kaynak istikametine goumlre
değişmeyeceği varsayımından ileri gelmektedir Ancak aşağıda goumlruumllduumlğuuml gibi kesme
gerilimi karşılaştırmaya karekoumlk iccedilersinde 3 faktoumlruumlyle değerlendirmeye girmektedir
(9)(8) σ Ed = (σ2 + 3τ
2 )
05 = 2
05N Aw le σ Rd = fu (βwγM2)
ise σ Ed = 205
N Aw le σ Rd = fu (βwγM2) (10a)
ve σ = N (205
Aw) le 09fu γM2 (10b)
σ Ed Tasarım karşılaştırma gerilimi
σ Rd Tasarım sınır gerilimi
b) V kesme kuvvet etkisi
Kaynak dibine etki eden V kesme kuvveti Şekil 7rsquode goumlsterildiği gibi iccedil gerilimlerle statik
denge oluşturmaktadırlar
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
285
Şekil 7 Kaynak youmlnuumlne dik youmlnde etki eden kesme-kuvveti V ve kaynak dibinde oluşan gerilimler
Şekil 7rsquode goumlsterilen statik denge aşağıdaki formuumllle ifade edilir
σ = V (205
Aw) ve τ = V (205
Aw) (11)
(11)(8) σEd = (σ2 + 3τ
2 )
05 = 2
05V Aw le σRd = fu (βwγM2)
ise σEd = 205
V Aw le σRd = fu (βwγM2) (12a)
ve σ = V (205
Aw) le 09fu γM2 (12b)
c) V kesme kuvvet etkisi
Kaynak dibine etki eden V kesme kuvvetiyle oluşan gerilimler Şekil 7rsquode goumlsterildiği gibi
iccedil gerilimlerle statik denge oluşturmaktadırlar
Şekil 8 Kaynak youmlnuumlne paralel youmlnde etki eden kesme-kuvveti V ve kaynak dibinde oluşan gerilimler
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
286
Şekil 8rsquode goumlsterilen statik denge aşağıdaki formuumllle ifade edilir
τ = V Aw (13)
(13)(8) σEd = (3τ2 )
05 = 3
05V Aw le σRd = fu (βwγM2)
σEd = 305
V Aw le σRd = fu (βwγM2) (14)
d) Kaynak dikişine birden fazla youmlnde kuvvet etki etmesi Karşılaştırma gerilim tahkiki iccedilin formuumll (8)rsquoi kullanırken dikkat edilmesi gereken hususlar
- Farklı etki kuvvetinden aynı tuumlr gerilimin (Nlsquoden σ ve Vrsquoden σ gibi) vektoumlriyel bir
buumlyuumlkluumlk olduğundan youmlnuumlne bağlı olarak (toplanması yada ccedilıkarılması) toplamın karesi
alınması gerekmektedir
- Birbirine dik oluşan aynı tuumlr gerilimler (τ ile τ gibi) bileşke kuvvet hesaplanırken
kareleri alınıp oumlyle toplanmalıdırlar
425 Koumlşe Kaynağı İccedilin Basitleştirilmiş Taşıma Emniyeti Tahkiki
Bir koumlşe kaynağında kaynak youmlnuumlnde her noktasındaki tuumlm kaynak kesitine etki eden kaynak
uzunluğuna bağlı birim kuvvetlerin bileşke kuvveti FwEd aşağıda verilen formuumlldeki şartı
sağlıyorsa taşıma emniyeti tahkiki yapılmış sayılır [EN 1993-1-3-842 43 44]
FwEd le FwRd (15)
Farklı youmlnlerde oluşan gerilimler kaynak dibine etki eden kaynak uzunluğuna duumlzguumln yayılı
aşağıdaki kuvvetler şeklinde tasavvur edilebilir Bu youmlnlere bağımlı kuvvetlerin oluşturduğu
bileşke kuvvet ise
FwEd = (FEdσ 2 + FEdτ
2 + FEdτ
2)
05 (16)
FwRd = fua (305
βwγM2) (17)
FwEd Tasarım karşılaştırma etki kuvveti
FwRd Tasarım sınır karşılaştırma kuvveti
FEdσ Tasarım etki kuvvetinin kesite dik normal bileşkesi
F Tasarım etki kuvvetinin kaynak youmlnuumlne dik kesme bileşkesi
F Tasarım etki kuvvetinin kaynak youmlnuumlndeki kesme bileşkesi
43 Koumlşe Kaynağı Tahkikine Oumlrnekler
Oumlrnek 1
Şekil 9rsquoda goumlsterilen kaynak dikişi merkezine uygulanan kuvvet ile kaynakta oluşan
gerilimlerin tahkiki yapılmıştır
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
287
Şekil 9 Kaynak dikişi merkezine uygulanan kuvvet ile koumlşe kaynağı tahkikine bir oumlrnek [9]
a) Youmlne bağlı youmlntem
(9)rsquoa goumlre σ = τ = N (205
Aw)
= 120kN (205
205cm10cm2) = 85 kNcm
2
(13)rsquoe goumlre τ = V Aw
= 120 kN (205cm10cm2) = 120 kNcm
2
(8)rsquoa goumlre tahkik σEd le σRd
(σ2 + 3(τ
2 + τ
2))
05 le fu (βwγM2)
(852 + 3(85
2+120
2))
05 le 36kNcm
2 (08125)
269 kNcm2 le 36 kNcm
2 tahkik yeterlidir
ve σ le 09fu γM2 = 0936 kNcm2125
85 kNcm2 le 259 kNcm
2 tahkik yeterlidir
b) Basitleştirilmiş youmlntem
c)
(15-18)rsquoe goumlre FwEd le FwRd
(Fwσ2 + Fwτ
2 + Fwτ
2)
05 le fua (3
05βwγM2)
2[N (2205
lw)]2 + (V (2lw))
2
05 le fua (3
05βwγM2)
2[120kN(2205
10cm)]2+(100kN(210cm))
2
05 le 36kNcm
205cm (3
0508125)
218 + 2505
kNcm le 18 305
kNcm
78 kNcm le 104 kNcm tahkik yeterlidir
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
288
Oumlrnek 2
Şekil 10rsquoda goumlsterilen kaynak dikişi merkezine eksantrik uygulanan kuvvet ile kaynakta
oluşan gerilimlerin tahkiki yapılmıştır
Şekil 10 Kaynak dibine eksantrik yuumlklenmeye tabi tutulan koumlşe kaynağı tahkikine bir oumlrnek [9]
N = Fcos30deg = 200kN0866 = 173 kN
V = Fsin30deg = 20005 = 100 kN
M = Ne = Fecos30deg = 200kN05cm0866 = 866 kNcm
σ = N (205
Aw) plusmn M (205
Ww)
= 173kN(205
205cm20cm) plusmn 866kNcm (205
(205cm2026) cm
2)
= +70 kNcm2 ve + 52 kNcm
2
τ = σ = +153 kNcm2 ve + 52 kNcm
2
τ = V Aw
= 100kN (205cm20cm2)
= 5 kNcm2
(8)rsquoa goumlre tahkik σEd le σRd
(σ2 + 3(τ
2 + τ
2))
05 le fu (βwγM2)
( 1532 + 3(70
2 + 5
2) )
05 le 51kNcm
2 (09125)
216 kNcm2 le 453 kNcm
2 tahkik yeterlidir
ve σ le 09fu γM2 = 0951kNcm2 125
153 kNcm2 le 367 kNcm
2 tahkik yeterlidir
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
289
5 SONUCcedil
EN 1993-1-3-8 (EC3-8) standardı ccedilelik yapı bağlantılarında kaynaklı bağlantılarının hesap
youmlntemlerinde klasik youmlntemden farklı olarak testlere dayalı farklı bir youmlntem geliştirmiştir
Bu youmlntem buumltuumln Avrupa uumllkeleri tarafından kabul goumlrmuumlş ve artık kullanımı zorunlu hale
gelmiştir
Zorunlu olarak 2012rsquode uygulamaya başlanan EC3 hesap youmlntemi kullanımında oumlnemli
youmlntem ve kurallar bulunmaktadır Bu standart sadece ccedilelik yapı alanında değil başka taşıyıcı
sistemlere de etki edebilmektedir Bu ccedilalışma kapsamında EC3-8rsquode bulunan kaynaklı
bağlantılarının tahkikinde bir oumln ccedilalışma olarak hazırlanmıştır Burada buumltuumln kaynak
ccedileşitlerinin incelenmesi muumlmkuumln olamamıştır Kaynaklı birleştirmelerde en ccedilok kullanılan
koumlşe kaynağı detaylı bir şekilde anlatılmıştır Yapılan oumlrneklerle de konu daha anlaşılır hale
getirilmeye ccedilalışılmış ve diğer kaynak ccedileşitleri de prensip olarak benzerlik goumlstermekle
beraber hesaplama youmlnteminde daha ileri duumlzeydeki bilgilere ilgili standartlara bakılması
oumlnerilir
6 KAYNAKCcedilA
1 EN 1993-1-8 Ccedilelik Yapıların Tasarımı Birleşim yerlerinin tasarımı
2 EN 1993-1-1 Ccedilelik Yapıların Tasarımı Genel kurallar ve bina kuralları
3 EN 1090-2 Yapı Tasarım Esasları
4 EN 25817 Ccedileliklerde ark kaynaklı birleştirmeler-Kusurlar iccedilin kalite seviyeleri kılavuzu
5 EN 1993-1-9 Ccedilelik Yapıların Tasarımı Ccedilelik yapıların yorulma dayanımı
6 EN 1993-1-10 Ccedilelik Yapıların Tasarımı Malzeme tokluğu ve liflere dik youmlndeki
oumlzellikleri iccedilin ccedilelik seccedilimi
7 EN ISO 15614-1 Metalik malzemeler iccedilin kaynak proseduumlrlerinin şartnamesi ve
vasıflandırılması
8 DIN EN 1993-1-8NA-Aralık 2010 Ccedilelik Yapıların Tasarımı Birleşim yerlerinin
tasarımı Ulusal Ek Almanya
9 STRACKE M (2008) Schweissverbindungen nach EN 1993-1-8 EC3-
Seminerunterlagen Dortmund
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
290
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
282
421 Youmlne Bağlı Tahkik Youmlntemi [EN 1993-1-84532]
Klasik olarak kaynak yuumlklenmeleri kaynakta oluşan gerilimlerin hesaplanmasıyla
belirlenmektedir Şekil 4rsquote kopma durumları iki taraflı T-kaynak bağlantısında
goumlsterilmektedir
Şekil 4 Hesap kesitlerindeki gerilmeler [9]
Uygulanan kuvvetler (F) ile aşağıdaki uumlccedil kopma-kırılma
1) 1-1 kesitinde oluşan σ gerilimi nedeniyle
2) 2-2 kesitinde oluşan τ gerilimi nedeniyle
3) 3-3 kesitinde oluşan σ ve τ gerilimleri nedeniyle oluşur
EC3rsquoten oumlnce uygulanan taşıma tahkiklerinde 1-1 ve 2-2 kesitlerinde oluşan gerilimler
dikkate alınırken EC3 ile 3-3 kesitindeki gerilimler ile bu işlem yapılmaktadır [EC3-8
4532]
422 Bir Koumlşe Kaynağında Oluşabilecek Gerilim Ccedileşitleri
Kaynağa etki eden normal (N) ve kesme kuvvetleri (Vll ve V) kaynak hesaplama kesitinde
hesaba katılan kaynak uzunluğuna duumlzguumln yayılı dağılmış olarak kabul edilir Normal
gerilim σ kaynak tahkikinde dikkate alınmamaktadır Toplamda oluşabilecek gerilim tuumlrleri
aşağıdakilerdir
σ Kaynak youmlnuumlne dik olan normal gerilim
σ Kaynak youmlnuumlne paralel olan normal gerilim
τ Kaynak youmlnuumlne dik olan kesme gerilimi (Kaynak kesitinde)
τ Kaynak youmlnuumlne dik olan kesme gerilimi (Kaynak kesitinde)
Etki kuvvetleri ve kaynak kesiti [9] Kaynak kesitindeki gerilimler [9]
Şekil 5 Bir koumlşe kaynağındaki kaynak gerilimleri
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
283
Şekil 5rsquote verildiği gibi EC3rsquote gerilimler eğimli kesitte dikkate alınmaktadır EC3rsquoten oumlnce
bağlantı kesitlerinde hesaplanmaktaydı (DIN 18800)
423 Hesaba Katılan Koumlşe Kaynağı Kesit Alanı (Aw)
Hesaba katılan koumlşe kaynağı kesit alanı dikiş dibinde noktasal odaklanmış olarak
kabullenilmektedir ve aşağıdaki gibi hesaplanmaktadır
Aw = Σ aleff (7)
424 Koumlşe Kaynağı İccedilin Youmlne Bağlı Youmlntemle Taşıma Emniyeti Tahkiki
Koumlşe kaynağına uumlccedil youmlnde kuvvetler etki etmektedir Bu kuvvetler ayrı ayrı kaynak kesitine
dik ve paralel bileşenlerine ayrılmaktadır Bileşke kuvvetler kaynak kesitinde Şekil 5rsquote
goumlsterildiği gibi gerilim bileşenlerini oluşturmaktadır Sonuccedilta taşıma emniyeti tahkikinde bu
gerilim bileşenleri bir karşılaştırma formuumlluumlnde birleştirilerek [EN 1993-1-841] muumlsaade
edilen sınır gerilimiyle karşılaştırılmak suretiyle tahkiki yapılmaktadır
Tablo 2 Malzemeye goumlre korelasyon faktoumlruuml [EN 1993-1-82005 (E)]
Standart and steel grade Correlation factor βw
EN 10025 EN 10210 EN 10219
S 235 S 235 W
S 235 H S 235 H 08
S 275 S 275 NNL S 275 MML
S 275 H S 275 NHNLH
S 275 H S 275 NHNLH S 275 MHMLH
085
S 355 S 355 NNL S 335 MML
S 355 W
S 355 H S 355 NHNLH
S 355 H S 355 NHNLH S 355 MHMLH
09
S 420 NNL S 420 MML
S 420 MHMLH 10
S 420 NNL S 460 MML
S 460 QQLQLI S 460 NHNLH
S 460 NHNLH S 460 MH7MLH
10
[σ 2 + 3(τ
2 + τ
2)]
05 le fu (βwγM2) ve σ le 09fu γM2 (8)
fu Kaynaklanan parccedilaların minimum ccedilekme gerilimi
βw Malzemeye bağlı korelasyon (ilgileşim) faktoumlruuml (Tablo 2)
γM2 = 125 Kısmi emniyet sayısı
Formuumll 8 ile kaynaklı bağlantıya 3 boyutta etki eden her bir kuvvet iccedilin tahkiki nasıl
hesaplanacağı aşağıda accedilıklanmıştır
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
284
a) N normal kuvvet etkisi
Kaynak dibine etki eden N normal kuvveti Şekil 6rsquoda goumlsterildiği gibi iccedil gerilimlerle statik
denge oluşturmaktadırlar
Şekil 6 Kaynak youmlnuumlne dik youmlnde etki eden normal-kuvvet N ve kaynak dibinde oluşan gerilimler
Şekil 6rsquoda goumlsterilen N etki kuvveti ile iccedil bileşke kuvvetlerinin oluşturduğu statik denge
aşağıdaki eşit ccedilekme ve kesme gerilimlerinde ifadesini bulur
σ = N (205
Aw) ve τ = N (205
Aw) (9)
Accedilıklama Ccedilekme ve kesme geriliminin eşit olması gerilimin kaynak istikametine goumlre
değişmeyeceği varsayımından ileri gelmektedir Ancak aşağıda goumlruumllduumlğuuml gibi kesme
gerilimi karşılaştırmaya karekoumlk iccedilersinde 3 faktoumlruumlyle değerlendirmeye girmektedir
(9)(8) σ Ed = (σ2 + 3τ
2 )
05 = 2
05N Aw le σ Rd = fu (βwγM2)
ise σ Ed = 205
N Aw le σ Rd = fu (βwγM2) (10a)
ve σ = N (205
Aw) le 09fu γM2 (10b)
σ Ed Tasarım karşılaştırma gerilimi
σ Rd Tasarım sınır gerilimi
b) V kesme kuvvet etkisi
Kaynak dibine etki eden V kesme kuvveti Şekil 7rsquode goumlsterildiği gibi iccedil gerilimlerle statik
denge oluşturmaktadırlar
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
285
Şekil 7 Kaynak youmlnuumlne dik youmlnde etki eden kesme-kuvveti V ve kaynak dibinde oluşan gerilimler
Şekil 7rsquode goumlsterilen statik denge aşağıdaki formuumllle ifade edilir
σ = V (205
Aw) ve τ = V (205
Aw) (11)
(11)(8) σEd = (σ2 + 3τ
2 )
05 = 2
05V Aw le σRd = fu (βwγM2)
ise σEd = 205
V Aw le σRd = fu (βwγM2) (12a)
ve σ = V (205
Aw) le 09fu γM2 (12b)
c) V kesme kuvvet etkisi
Kaynak dibine etki eden V kesme kuvvetiyle oluşan gerilimler Şekil 7rsquode goumlsterildiği gibi
iccedil gerilimlerle statik denge oluşturmaktadırlar
Şekil 8 Kaynak youmlnuumlne paralel youmlnde etki eden kesme-kuvveti V ve kaynak dibinde oluşan gerilimler
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
286
Şekil 8rsquode goumlsterilen statik denge aşağıdaki formuumllle ifade edilir
τ = V Aw (13)
(13)(8) σEd = (3τ2 )
05 = 3
05V Aw le σRd = fu (βwγM2)
σEd = 305
V Aw le σRd = fu (βwγM2) (14)
d) Kaynak dikişine birden fazla youmlnde kuvvet etki etmesi Karşılaştırma gerilim tahkiki iccedilin formuumll (8)rsquoi kullanırken dikkat edilmesi gereken hususlar
- Farklı etki kuvvetinden aynı tuumlr gerilimin (Nlsquoden σ ve Vrsquoden σ gibi) vektoumlriyel bir
buumlyuumlkluumlk olduğundan youmlnuumlne bağlı olarak (toplanması yada ccedilıkarılması) toplamın karesi
alınması gerekmektedir
- Birbirine dik oluşan aynı tuumlr gerilimler (τ ile τ gibi) bileşke kuvvet hesaplanırken
kareleri alınıp oumlyle toplanmalıdırlar
425 Koumlşe Kaynağı İccedilin Basitleştirilmiş Taşıma Emniyeti Tahkiki
Bir koumlşe kaynağında kaynak youmlnuumlnde her noktasındaki tuumlm kaynak kesitine etki eden kaynak
uzunluğuna bağlı birim kuvvetlerin bileşke kuvveti FwEd aşağıda verilen formuumlldeki şartı
sağlıyorsa taşıma emniyeti tahkiki yapılmış sayılır [EN 1993-1-3-842 43 44]
FwEd le FwRd (15)
Farklı youmlnlerde oluşan gerilimler kaynak dibine etki eden kaynak uzunluğuna duumlzguumln yayılı
aşağıdaki kuvvetler şeklinde tasavvur edilebilir Bu youmlnlere bağımlı kuvvetlerin oluşturduğu
bileşke kuvvet ise
FwEd = (FEdσ 2 + FEdτ
2 + FEdτ
2)
05 (16)
FwRd = fua (305
βwγM2) (17)
FwEd Tasarım karşılaştırma etki kuvveti
FwRd Tasarım sınır karşılaştırma kuvveti
FEdσ Tasarım etki kuvvetinin kesite dik normal bileşkesi
F Tasarım etki kuvvetinin kaynak youmlnuumlne dik kesme bileşkesi
F Tasarım etki kuvvetinin kaynak youmlnuumlndeki kesme bileşkesi
43 Koumlşe Kaynağı Tahkikine Oumlrnekler
Oumlrnek 1
Şekil 9rsquoda goumlsterilen kaynak dikişi merkezine uygulanan kuvvet ile kaynakta oluşan
gerilimlerin tahkiki yapılmıştır
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
287
Şekil 9 Kaynak dikişi merkezine uygulanan kuvvet ile koumlşe kaynağı tahkikine bir oumlrnek [9]
a) Youmlne bağlı youmlntem
(9)rsquoa goumlre σ = τ = N (205
Aw)
= 120kN (205
205cm10cm2) = 85 kNcm
2
(13)rsquoe goumlre τ = V Aw
= 120 kN (205cm10cm2) = 120 kNcm
2
(8)rsquoa goumlre tahkik σEd le σRd
(σ2 + 3(τ
2 + τ
2))
05 le fu (βwγM2)
(852 + 3(85
2+120
2))
05 le 36kNcm
2 (08125)
269 kNcm2 le 36 kNcm
2 tahkik yeterlidir
ve σ le 09fu γM2 = 0936 kNcm2125
85 kNcm2 le 259 kNcm
2 tahkik yeterlidir
b) Basitleştirilmiş youmlntem
c)
(15-18)rsquoe goumlre FwEd le FwRd
(Fwσ2 + Fwτ
2 + Fwτ
2)
05 le fua (3
05βwγM2)
2[N (2205
lw)]2 + (V (2lw))
2
05 le fua (3
05βwγM2)
2[120kN(2205
10cm)]2+(100kN(210cm))
2
05 le 36kNcm
205cm (3
0508125)
218 + 2505
kNcm le 18 305
kNcm
78 kNcm le 104 kNcm tahkik yeterlidir
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
288
Oumlrnek 2
Şekil 10rsquoda goumlsterilen kaynak dikişi merkezine eksantrik uygulanan kuvvet ile kaynakta
oluşan gerilimlerin tahkiki yapılmıştır
Şekil 10 Kaynak dibine eksantrik yuumlklenmeye tabi tutulan koumlşe kaynağı tahkikine bir oumlrnek [9]
N = Fcos30deg = 200kN0866 = 173 kN
V = Fsin30deg = 20005 = 100 kN
M = Ne = Fecos30deg = 200kN05cm0866 = 866 kNcm
σ = N (205
Aw) plusmn M (205
Ww)
= 173kN(205
205cm20cm) plusmn 866kNcm (205
(205cm2026) cm
2)
= +70 kNcm2 ve + 52 kNcm
2
τ = σ = +153 kNcm2 ve + 52 kNcm
2
τ = V Aw
= 100kN (205cm20cm2)
= 5 kNcm2
(8)rsquoa goumlre tahkik σEd le σRd
(σ2 + 3(τ
2 + τ
2))
05 le fu (βwγM2)
( 1532 + 3(70
2 + 5
2) )
05 le 51kNcm
2 (09125)
216 kNcm2 le 453 kNcm
2 tahkik yeterlidir
ve σ le 09fu γM2 = 0951kNcm2 125
153 kNcm2 le 367 kNcm
2 tahkik yeterlidir
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
289
5 SONUCcedil
EN 1993-1-3-8 (EC3-8) standardı ccedilelik yapı bağlantılarında kaynaklı bağlantılarının hesap
youmlntemlerinde klasik youmlntemden farklı olarak testlere dayalı farklı bir youmlntem geliştirmiştir
Bu youmlntem buumltuumln Avrupa uumllkeleri tarafından kabul goumlrmuumlş ve artık kullanımı zorunlu hale
gelmiştir
Zorunlu olarak 2012rsquode uygulamaya başlanan EC3 hesap youmlntemi kullanımında oumlnemli
youmlntem ve kurallar bulunmaktadır Bu standart sadece ccedilelik yapı alanında değil başka taşıyıcı
sistemlere de etki edebilmektedir Bu ccedilalışma kapsamında EC3-8rsquode bulunan kaynaklı
bağlantılarının tahkikinde bir oumln ccedilalışma olarak hazırlanmıştır Burada buumltuumln kaynak
ccedileşitlerinin incelenmesi muumlmkuumln olamamıştır Kaynaklı birleştirmelerde en ccedilok kullanılan
koumlşe kaynağı detaylı bir şekilde anlatılmıştır Yapılan oumlrneklerle de konu daha anlaşılır hale
getirilmeye ccedilalışılmış ve diğer kaynak ccedileşitleri de prensip olarak benzerlik goumlstermekle
beraber hesaplama youmlnteminde daha ileri duumlzeydeki bilgilere ilgili standartlara bakılması
oumlnerilir
6 KAYNAKCcedilA
1 EN 1993-1-8 Ccedilelik Yapıların Tasarımı Birleşim yerlerinin tasarımı
2 EN 1993-1-1 Ccedilelik Yapıların Tasarımı Genel kurallar ve bina kuralları
3 EN 1090-2 Yapı Tasarım Esasları
4 EN 25817 Ccedileliklerde ark kaynaklı birleştirmeler-Kusurlar iccedilin kalite seviyeleri kılavuzu
5 EN 1993-1-9 Ccedilelik Yapıların Tasarımı Ccedilelik yapıların yorulma dayanımı
6 EN 1993-1-10 Ccedilelik Yapıların Tasarımı Malzeme tokluğu ve liflere dik youmlndeki
oumlzellikleri iccedilin ccedilelik seccedilimi
7 EN ISO 15614-1 Metalik malzemeler iccedilin kaynak proseduumlrlerinin şartnamesi ve
vasıflandırılması
8 DIN EN 1993-1-8NA-Aralık 2010 Ccedilelik Yapıların Tasarımı Birleşim yerlerinin
tasarımı Ulusal Ek Almanya
9 STRACKE M (2008) Schweissverbindungen nach EN 1993-1-8 EC3-
Seminerunterlagen Dortmund
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
290
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
283
Şekil 5rsquote verildiği gibi EC3rsquote gerilimler eğimli kesitte dikkate alınmaktadır EC3rsquoten oumlnce
bağlantı kesitlerinde hesaplanmaktaydı (DIN 18800)
423 Hesaba Katılan Koumlşe Kaynağı Kesit Alanı (Aw)
Hesaba katılan koumlşe kaynağı kesit alanı dikiş dibinde noktasal odaklanmış olarak
kabullenilmektedir ve aşağıdaki gibi hesaplanmaktadır
Aw = Σ aleff (7)
424 Koumlşe Kaynağı İccedilin Youmlne Bağlı Youmlntemle Taşıma Emniyeti Tahkiki
Koumlşe kaynağına uumlccedil youmlnde kuvvetler etki etmektedir Bu kuvvetler ayrı ayrı kaynak kesitine
dik ve paralel bileşenlerine ayrılmaktadır Bileşke kuvvetler kaynak kesitinde Şekil 5rsquote
goumlsterildiği gibi gerilim bileşenlerini oluşturmaktadır Sonuccedilta taşıma emniyeti tahkikinde bu
gerilim bileşenleri bir karşılaştırma formuumlluumlnde birleştirilerek [EN 1993-1-841] muumlsaade
edilen sınır gerilimiyle karşılaştırılmak suretiyle tahkiki yapılmaktadır
Tablo 2 Malzemeye goumlre korelasyon faktoumlruuml [EN 1993-1-82005 (E)]
Standart and steel grade Correlation factor βw
EN 10025 EN 10210 EN 10219
S 235 S 235 W
S 235 H S 235 H 08
S 275 S 275 NNL S 275 MML
S 275 H S 275 NHNLH
S 275 H S 275 NHNLH S 275 MHMLH
085
S 355 S 355 NNL S 335 MML
S 355 W
S 355 H S 355 NHNLH
S 355 H S 355 NHNLH S 355 MHMLH
09
S 420 NNL S 420 MML
S 420 MHMLH 10
S 420 NNL S 460 MML
S 460 QQLQLI S 460 NHNLH
S 460 NHNLH S 460 MH7MLH
10
[σ 2 + 3(τ
2 + τ
2)]
05 le fu (βwγM2) ve σ le 09fu γM2 (8)
fu Kaynaklanan parccedilaların minimum ccedilekme gerilimi
βw Malzemeye bağlı korelasyon (ilgileşim) faktoumlruuml (Tablo 2)
γM2 = 125 Kısmi emniyet sayısı
Formuumll 8 ile kaynaklı bağlantıya 3 boyutta etki eden her bir kuvvet iccedilin tahkiki nasıl
hesaplanacağı aşağıda accedilıklanmıştır
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
284
a) N normal kuvvet etkisi
Kaynak dibine etki eden N normal kuvveti Şekil 6rsquoda goumlsterildiği gibi iccedil gerilimlerle statik
denge oluşturmaktadırlar
Şekil 6 Kaynak youmlnuumlne dik youmlnde etki eden normal-kuvvet N ve kaynak dibinde oluşan gerilimler
Şekil 6rsquoda goumlsterilen N etki kuvveti ile iccedil bileşke kuvvetlerinin oluşturduğu statik denge
aşağıdaki eşit ccedilekme ve kesme gerilimlerinde ifadesini bulur
σ = N (205
Aw) ve τ = N (205
Aw) (9)
Accedilıklama Ccedilekme ve kesme geriliminin eşit olması gerilimin kaynak istikametine goumlre
değişmeyeceği varsayımından ileri gelmektedir Ancak aşağıda goumlruumllduumlğuuml gibi kesme
gerilimi karşılaştırmaya karekoumlk iccedilersinde 3 faktoumlruumlyle değerlendirmeye girmektedir
(9)(8) σ Ed = (σ2 + 3τ
2 )
05 = 2
05N Aw le σ Rd = fu (βwγM2)
ise σ Ed = 205
N Aw le σ Rd = fu (βwγM2) (10a)
ve σ = N (205
Aw) le 09fu γM2 (10b)
σ Ed Tasarım karşılaştırma gerilimi
σ Rd Tasarım sınır gerilimi
b) V kesme kuvvet etkisi
Kaynak dibine etki eden V kesme kuvveti Şekil 7rsquode goumlsterildiği gibi iccedil gerilimlerle statik
denge oluşturmaktadırlar
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
285
Şekil 7 Kaynak youmlnuumlne dik youmlnde etki eden kesme-kuvveti V ve kaynak dibinde oluşan gerilimler
Şekil 7rsquode goumlsterilen statik denge aşağıdaki formuumllle ifade edilir
σ = V (205
Aw) ve τ = V (205
Aw) (11)
(11)(8) σEd = (σ2 + 3τ
2 )
05 = 2
05V Aw le σRd = fu (βwγM2)
ise σEd = 205
V Aw le σRd = fu (βwγM2) (12a)
ve σ = V (205
Aw) le 09fu γM2 (12b)
c) V kesme kuvvet etkisi
Kaynak dibine etki eden V kesme kuvvetiyle oluşan gerilimler Şekil 7rsquode goumlsterildiği gibi
iccedil gerilimlerle statik denge oluşturmaktadırlar
Şekil 8 Kaynak youmlnuumlne paralel youmlnde etki eden kesme-kuvveti V ve kaynak dibinde oluşan gerilimler
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
286
Şekil 8rsquode goumlsterilen statik denge aşağıdaki formuumllle ifade edilir
τ = V Aw (13)
(13)(8) σEd = (3τ2 )
05 = 3
05V Aw le σRd = fu (βwγM2)
σEd = 305
V Aw le σRd = fu (βwγM2) (14)
d) Kaynak dikişine birden fazla youmlnde kuvvet etki etmesi Karşılaştırma gerilim tahkiki iccedilin formuumll (8)rsquoi kullanırken dikkat edilmesi gereken hususlar
- Farklı etki kuvvetinden aynı tuumlr gerilimin (Nlsquoden σ ve Vrsquoden σ gibi) vektoumlriyel bir
buumlyuumlkluumlk olduğundan youmlnuumlne bağlı olarak (toplanması yada ccedilıkarılması) toplamın karesi
alınması gerekmektedir
- Birbirine dik oluşan aynı tuumlr gerilimler (τ ile τ gibi) bileşke kuvvet hesaplanırken
kareleri alınıp oumlyle toplanmalıdırlar
425 Koumlşe Kaynağı İccedilin Basitleştirilmiş Taşıma Emniyeti Tahkiki
Bir koumlşe kaynağında kaynak youmlnuumlnde her noktasındaki tuumlm kaynak kesitine etki eden kaynak
uzunluğuna bağlı birim kuvvetlerin bileşke kuvveti FwEd aşağıda verilen formuumlldeki şartı
sağlıyorsa taşıma emniyeti tahkiki yapılmış sayılır [EN 1993-1-3-842 43 44]
FwEd le FwRd (15)
Farklı youmlnlerde oluşan gerilimler kaynak dibine etki eden kaynak uzunluğuna duumlzguumln yayılı
aşağıdaki kuvvetler şeklinde tasavvur edilebilir Bu youmlnlere bağımlı kuvvetlerin oluşturduğu
bileşke kuvvet ise
FwEd = (FEdσ 2 + FEdτ
2 + FEdτ
2)
05 (16)
FwRd = fua (305
βwγM2) (17)
FwEd Tasarım karşılaştırma etki kuvveti
FwRd Tasarım sınır karşılaştırma kuvveti
FEdσ Tasarım etki kuvvetinin kesite dik normal bileşkesi
F Tasarım etki kuvvetinin kaynak youmlnuumlne dik kesme bileşkesi
F Tasarım etki kuvvetinin kaynak youmlnuumlndeki kesme bileşkesi
43 Koumlşe Kaynağı Tahkikine Oumlrnekler
Oumlrnek 1
Şekil 9rsquoda goumlsterilen kaynak dikişi merkezine uygulanan kuvvet ile kaynakta oluşan
gerilimlerin tahkiki yapılmıştır
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
287
Şekil 9 Kaynak dikişi merkezine uygulanan kuvvet ile koumlşe kaynağı tahkikine bir oumlrnek [9]
a) Youmlne bağlı youmlntem
(9)rsquoa goumlre σ = τ = N (205
Aw)
= 120kN (205
205cm10cm2) = 85 kNcm
2
(13)rsquoe goumlre τ = V Aw
= 120 kN (205cm10cm2) = 120 kNcm
2
(8)rsquoa goumlre tahkik σEd le σRd
(σ2 + 3(τ
2 + τ
2))
05 le fu (βwγM2)
(852 + 3(85
2+120
2))
05 le 36kNcm
2 (08125)
269 kNcm2 le 36 kNcm
2 tahkik yeterlidir
ve σ le 09fu γM2 = 0936 kNcm2125
85 kNcm2 le 259 kNcm
2 tahkik yeterlidir
b) Basitleştirilmiş youmlntem
c)
(15-18)rsquoe goumlre FwEd le FwRd
(Fwσ2 + Fwτ
2 + Fwτ
2)
05 le fua (3
05βwγM2)
2[N (2205
lw)]2 + (V (2lw))
2
05 le fua (3
05βwγM2)
2[120kN(2205
10cm)]2+(100kN(210cm))
2
05 le 36kNcm
205cm (3
0508125)
218 + 2505
kNcm le 18 305
kNcm
78 kNcm le 104 kNcm tahkik yeterlidir
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
288
Oumlrnek 2
Şekil 10rsquoda goumlsterilen kaynak dikişi merkezine eksantrik uygulanan kuvvet ile kaynakta
oluşan gerilimlerin tahkiki yapılmıştır
Şekil 10 Kaynak dibine eksantrik yuumlklenmeye tabi tutulan koumlşe kaynağı tahkikine bir oumlrnek [9]
N = Fcos30deg = 200kN0866 = 173 kN
V = Fsin30deg = 20005 = 100 kN
M = Ne = Fecos30deg = 200kN05cm0866 = 866 kNcm
σ = N (205
Aw) plusmn M (205
Ww)
= 173kN(205
205cm20cm) plusmn 866kNcm (205
(205cm2026) cm
2)
= +70 kNcm2 ve + 52 kNcm
2
τ = σ = +153 kNcm2 ve + 52 kNcm
2
τ = V Aw
= 100kN (205cm20cm2)
= 5 kNcm2
(8)rsquoa goumlre tahkik σEd le σRd
(σ2 + 3(τ
2 + τ
2))
05 le fu (βwγM2)
( 1532 + 3(70
2 + 5
2) )
05 le 51kNcm
2 (09125)
216 kNcm2 le 453 kNcm
2 tahkik yeterlidir
ve σ le 09fu γM2 = 0951kNcm2 125
153 kNcm2 le 367 kNcm
2 tahkik yeterlidir
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
289
5 SONUCcedil
EN 1993-1-3-8 (EC3-8) standardı ccedilelik yapı bağlantılarında kaynaklı bağlantılarının hesap
youmlntemlerinde klasik youmlntemden farklı olarak testlere dayalı farklı bir youmlntem geliştirmiştir
Bu youmlntem buumltuumln Avrupa uumllkeleri tarafından kabul goumlrmuumlş ve artık kullanımı zorunlu hale
gelmiştir
Zorunlu olarak 2012rsquode uygulamaya başlanan EC3 hesap youmlntemi kullanımında oumlnemli
youmlntem ve kurallar bulunmaktadır Bu standart sadece ccedilelik yapı alanında değil başka taşıyıcı
sistemlere de etki edebilmektedir Bu ccedilalışma kapsamında EC3-8rsquode bulunan kaynaklı
bağlantılarının tahkikinde bir oumln ccedilalışma olarak hazırlanmıştır Burada buumltuumln kaynak
ccedileşitlerinin incelenmesi muumlmkuumln olamamıştır Kaynaklı birleştirmelerde en ccedilok kullanılan
koumlşe kaynağı detaylı bir şekilde anlatılmıştır Yapılan oumlrneklerle de konu daha anlaşılır hale
getirilmeye ccedilalışılmış ve diğer kaynak ccedileşitleri de prensip olarak benzerlik goumlstermekle
beraber hesaplama youmlnteminde daha ileri duumlzeydeki bilgilere ilgili standartlara bakılması
oumlnerilir
6 KAYNAKCcedilA
1 EN 1993-1-8 Ccedilelik Yapıların Tasarımı Birleşim yerlerinin tasarımı
2 EN 1993-1-1 Ccedilelik Yapıların Tasarımı Genel kurallar ve bina kuralları
3 EN 1090-2 Yapı Tasarım Esasları
4 EN 25817 Ccedileliklerde ark kaynaklı birleştirmeler-Kusurlar iccedilin kalite seviyeleri kılavuzu
5 EN 1993-1-9 Ccedilelik Yapıların Tasarımı Ccedilelik yapıların yorulma dayanımı
6 EN 1993-1-10 Ccedilelik Yapıların Tasarımı Malzeme tokluğu ve liflere dik youmlndeki
oumlzellikleri iccedilin ccedilelik seccedilimi
7 EN ISO 15614-1 Metalik malzemeler iccedilin kaynak proseduumlrlerinin şartnamesi ve
vasıflandırılması
8 DIN EN 1993-1-8NA-Aralık 2010 Ccedilelik Yapıların Tasarımı Birleşim yerlerinin
tasarımı Ulusal Ek Almanya
9 STRACKE M (2008) Schweissverbindungen nach EN 1993-1-8 EC3-
Seminerunterlagen Dortmund
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
290
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
284
a) N normal kuvvet etkisi
Kaynak dibine etki eden N normal kuvveti Şekil 6rsquoda goumlsterildiği gibi iccedil gerilimlerle statik
denge oluşturmaktadırlar
Şekil 6 Kaynak youmlnuumlne dik youmlnde etki eden normal-kuvvet N ve kaynak dibinde oluşan gerilimler
Şekil 6rsquoda goumlsterilen N etki kuvveti ile iccedil bileşke kuvvetlerinin oluşturduğu statik denge
aşağıdaki eşit ccedilekme ve kesme gerilimlerinde ifadesini bulur
σ = N (205
Aw) ve τ = N (205
Aw) (9)
Accedilıklama Ccedilekme ve kesme geriliminin eşit olması gerilimin kaynak istikametine goumlre
değişmeyeceği varsayımından ileri gelmektedir Ancak aşağıda goumlruumllduumlğuuml gibi kesme
gerilimi karşılaştırmaya karekoumlk iccedilersinde 3 faktoumlruumlyle değerlendirmeye girmektedir
(9)(8) σ Ed = (σ2 + 3τ
2 )
05 = 2
05N Aw le σ Rd = fu (βwγM2)
ise σ Ed = 205
N Aw le σ Rd = fu (βwγM2) (10a)
ve σ = N (205
Aw) le 09fu γM2 (10b)
σ Ed Tasarım karşılaştırma gerilimi
σ Rd Tasarım sınır gerilimi
b) V kesme kuvvet etkisi
Kaynak dibine etki eden V kesme kuvveti Şekil 7rsquode goumlsterildiği gibi iccedil gerilimlerle statik
denge oluşturmaktadırlar
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
285
Şekil 7 Kaynak youmlnuumlne dik youmlnde etki eden kesme-kuvveti V ve kaynak dibinde oluşan gerilimler
Şekil 7rsquode goumlsterilen statik denge aşağıdaki formuumllle ifade edilir
σ = V (205
Aw) ve τ = V (205
Aw) (11)
(11)(8) σEd = (σ2 + 3τ
2 )
05 = 2
05V Aw le σRd = fu (βwγM2)
ise σEd = 205
V Aw le σRd = fu (βwγM2) (12a)
ve σ = V (205
Aw) le 09fu γM2 (12b)
c) V kesme kuvvet etkisi
Kaynak dibine etki eden V kesme kuvvetiyle oluşan gerilimler Şekil 7rsquode goumlsterildiği gibi
iccedil gerilimlerle statik denge oluşturmaktadırlar
Şekil 8 Kaynak youmlnuumlne paralel youmlnde etki eden kesme-kuvveti V ve kaynak dibinde oluşan gerilimler
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
286
Şekil 8rsquode goumlsterilen statik denge aşağıdaki formuumllle ifade edilir
τ = V Aw (13)
(13)(8) σEd = (3τ2 )
05 = 3
05V Aw le σRd = fu (βwγM2)
σEd = 305
V Aw le σRd = fu (βwγM2) (14)
d) Kaynak dikişine birden fazla youmlnde kuvvet etki etmesi Karşılaştırma gerilim tahkiki iccedilin formuumll (8)rsquoi kullanırken dikkat edilmesi gereken hususlar
- Farklı etki kuvvetinden aynı tuumlr gerilimin (Nlsquoden σ ve Vrsquoden σ gibi) vektoumlriyel bir
buumlyuumlkluumlk olduğundan youmlnuumlne bağlı olarak (toplanması yada ccedilıkarılması) toplamın karesi
alınması gerekmektedir
- Birbirine dik oluşan aynı tuumlr gerilimler (τ ile τ gibi) bileşke kuvvet hesaplanırken
kareleri alınıp oumlyle toplanmalıdırlar
425 Koumlşe Kaynağı İccedilin Basitleştirilmiş Taşıma Emniyeti Tahkiki
Bir koumlşe kaynağında kaynak youmlnuumlnde her noktasındaki tuumlm kaynak kesitine etki eden kaynak
uzunluğuna bağlı birim kuvvetlerin bileşke kuvveti FwEd aşağıda verilen formuumlldeki şartı
sağlıyorsa taşıma emniyeti tahkiki yapılmış sayılır [EN 1993-1-3-842 43 44]
FwEd le FwRd (15)
Farklı youmlnlerde oluşan gerilimler kaynak dibine etki eden kaynak uzunluğuna duumlzguumln yayılı
aşağıdaki kuvvetler şeklinde tasavvur edilebilir Bu youmlnlere bağımlı kuvvetlerin oluşturduğu
bileşke kuvvet ise
FwEd = (FEdσ 2 + FEdτ
2 + FEdτ
2)
05 (16)
FwRd = fua (305
βwγM2) (17)
FwEd Tasarım karşılaştırma etki kuvveti
FwRd Tasarım sınır karşılaştırma kuvveti
FEdσ Tasarım etki kuvvetinin kesite dik normal bileşkesi
F Tasarım etki kuvvetinin kaynak youmlnuumlne dik kesme bileşkesi
F Tasarım etki kuvvetinin kaynak youmlnuumlndeki kesme bileşkesi
43 Koumlşe Kaynağı Tahkikine Oumlrnekler
Oumlrnek 1
Şekil 9rsquoda goumlsterilen kaynak dikişi merkezine uygulanan kuvvet ile kaynakta oluşan
gerilimlerin tahkiki yapılmıştır
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
287
Şekil 9 Kaynak dikişi merkezine uygulanan kuvvet ile koumlşe kaynağı tahkikine bir oumlrnek [9]
a) Youmlne bağlı youmlntem
(9)rsquoa goumlre σ = τ = N (205
Aw)
= 120kN (205
205cm10cm2) = 85 kNcm
2
(13)rsquoe goumlre τ = V Aw
= 120 kN (205cm10cm2) = 120 kNcm
2
(8)rsquoa goumlre tahkik σEd le σRd
(σ2 + 3(τ
2 + τ
2))
05 le fu (βwγM2)
(852 + 3(85
2+120
2))
05 le 36kNcm
2 (08125)
269 kNcm2 le 36 kNcm
2 tahkik yeterlidir
ve σ le 09fu γM2 = 0936 kNcm2125
85 kNcm2 le 259 kNcm
2 tahkik yeterlidir
b) Basitleştirilmiş youmlntem
c)
(15-18)rsquoe goumlre FwEd le FwRd
(Fwσ2 + Fwτ
2 + Fwτ
2)
05 le fua (3
05βwγM2)
2[N (2205
lw)]2 + (V (2lw))
2
05 le fua (3
05βwγM2)
2[120kN(2205
10cm)]2+(100kN(210cm))
2
05 le 36kNcm
205cm (3
0508125)
218 + 2505
kNcm le 18 305
kNcm
78 kNcm le 104 kNcm tahkik yeterlidir
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
288
Oumlrnek 2
Şekil 10rsquoda goumlsterilen kaynak dikişi merkezine eksantrik uygulanan kuvvet ile kaynakta
oluşan gerilimlerin tahkiki yapılmıştır
Şekil 10 Kaynak dibine eksantrik yuumlklenmeye tabi tutulan koumlşe kaynağı tahkikine bir oumlrnek [9]
N = Fcos30deg = 200kN0866 = 173 kN
V = Fsin30deg = 20005 = 100 kN
M = Ne = Fecos30deg = 200kN05cm0866 = 866 kNcm
σ = N (205
Aw) plusmn M (205
Ww)
= 173kN(205
205cm20cm) plusmn 866kNcm (205
(205cm2026) cm
2)
= +70 kNcm2 ve + 52 kNcm
2
τ = σ = +153 kNcm2 ve + 52 kNcm
2
τ = V Aw
= 100kN (205cm20cm2)
= 5 kNcm2
(8)rsquoa goumlre tahkik σEd le σRd
(σ2 + 3(τ
2 + τ
2))
05 le fu (βwγM2)
( 1532 + 3(70
2 + 5
2) )
05 le 51kNcm
2 (09125)
216 kNcm2 le 453 kNcm
2 tahkik yeterlidir
ve σ le 09fu γM2 = 0951kNcm2 125
153 kNcm2 le 367 kNcm
2 tahkik yeterlidir
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
289
5 SONUCcedil
EN 1993-1-3-8 (EC3-8) standardı ccedilelik yapı bağlantılarında kaynaklı bağlantılarının hesap
youmlntemlerinde klasik youmlntemden farklı olarak testlere dayalı farklı bir youmlntem geliştirmiştir
Bu youmlntem buumltuumln Avrupa uumllkeleri tarafından kabul goumlrmuumlş ve artık kullanımı zorunlu hale
gelmiştir
Zorunlu olarak 2012rsquode uygulamaya başlanan EC3 hesap youmlntemi kullanımında oumlnemli
youmlntem ve kurallar bulunmaktadır Bu standart sadece ccedilelik yapı alanında değil başka taşıyıcı
sistemlere de etki edebilmektedir Bu ccedilalışma kapsamında EC3-8rsquode bulunan kaynaklı
bağlantılarının tahkikinde bir oumln ccedilalışma olarak hazırlanmıştır Burada buumltuumln kaynak
ccedileşitlerinin incelenmesi muumlmkuumln olamamıştır Kaynaklı birleştirmelerde en ccedilok kullanılan
koumlşe kaynağı detaylı bir şekilde anlatılmıştır Yapılan oumlrneklerle de konu daha anlaşılır hale
getirilmeye ccedilalışılmış ve diğer kaynak ccedileşitleri de prensip olarak benzerlik goumlstermekle
beraber hesaplama youmlnteminde daha ileri duumlzeydeki bilgilere ilgili standartlara bakılması
oumlnerilir
6 KAYNAKCcedilA
1 EN 1993-1-8 Ccedilelik Yapıların Tasarımı Birleşim yerlerinin tasarımı
2 EN 1993-1-1 Ccedilelik Yapıların Tasarımı Genel kurallar ve bina kuralları
3 EN 1090-2 Yapı Tasarım Esasları
4 EN 25817 Ccedileliklerde ark kaynaklı birleştirmeler-Kusurlar iccedilin kalite seviyeleri kılavuzu
5 EN 1993-1-9 Ccedilelik Yapıların Tasarımı Ccedilelik yapıların yorulma dayanımı
6 EN 1993-1-10 Ccedilelik Yapıların Tasarımı Malzeme tokluğu ve liflere dik youmlndeki
oumlzellikleri iccedilin ccedilelik seccedilimi
7 EN ISO 15614-1 Metalik malzemeler iccedilin kaynak proseduumlrlerinin şartnamesi ve
vasıflandırılması
8 DIN EN 1993-1-8NA-Aralık 2010 Ccedilelik Yapıların Tasarımı Birleşim yerlerinin
tasarımı Ulusal Ek Almanya
9 STRACKE M (2008) Schweissverbindungen nach EN 1993-1-8 EC3-
Seminerunterlagen Dortmund
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
290
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
285
Şekil 7 Kaynak youmlnuumlne dik youmlnde etki eden kesme-kuvveti V ve kaynak dibinde oluşan gerilimler
Şekil 7rsquode goumlsterilen statik denge aşağıdaki formuumllle ifade edilir
σ = V (205
Aw) ve τ = V (205
Aw) (11)
(11)(8) σEd = (σ2 + 3τ
2 )
05 = 2
05V Aw le σRd = fu (βwγM2)
ise σEd = 205
V Aw le σRd = fu (βwγM2) (12a)
ve σ = V (205
Aw) le 09fu γM2 (12b)
c) V kesme kuvvet etkisi
Kaynak dibine etki eden V kesme kuvvetiyle oluşan gerilimler Şekil 7rsquode goumlsterildiği gibi
iccedil gerilimlerle statik denge oluşturmaktadırlar
Şekil 8 Kaynak youmlnuumlne paralel youmlnde etki eden kesme-kuvveti V ve kaynak dibinde oluşan gerilimler
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
286
Şekil 8rsquode goumlsterilen statik denge aşağıdaki formuumllle ifade edilir
τ = V Aw (13)
(13)(8) σEd = (3τ2 )
05 = 3
05V Aw le σRd = fu (βwγM2)
σEd = 305
V Aw le σRd = fu (βwγM2) (14)
d) Kaynak dikişine birden fazla youmlnde kuvvet etki etmesi Karşılaştırma gerilim tahkiki iccedilin formuumll (8)rsquoi kullanırken dikkat edilmesi gereken hususlar
- Farklı etki kuvvetinden aynı tuumlr gerilimin (Nlsquoden σ ve Vrsquoden σ gibi) vektoumlriyel bir
buumlyuumlkluumlk olduğundan youmlnuumlne bağlı olarak (toplanması yada ccedilıkarılması) toplamın karesi
alınması gerekmektedir
- Birbirine dik oluşan aynı tuumlr gerilimler (τ ile τ gibi) bileşke kuvvet hesaplanırken
kareleri alınıp oumlyle toplanmalıdırlar
425 Koumlşe Kaynağı İccedilin Basitleştirilmiş Taşıma Emniyeti Tahkiki
Bir koumlşe kaynağında kaynak youmlnuumlnde her noktasındaki tuumlm kaynak kesitine etki eden kaynak
uzunluğuna bağlı birim kuvvetlerin bileşke kuvveti FwEd aşağıda verilen formuumlldeki şartı
sağlıyorsa taşıma emniyeti tahkiki yapılmış sayılır [EN 1993-1-3-842 43 44]
FwEd le FwRd (15)
Farklı youmlnlerde oluşan gerilimler kaynak dibine etki eden kaynak uzunluğuna duumlzguumln yayılı
aşağıdaki kuvvetler şeklinde tasavvur edilebilir Bu youmlnlere bağımlı kuvvetlerin oluşturduğu
bileşke kuvvet ise
FwEd = (FEdσ 2 + FEdτ
2 + FEdτ
2)
05 (16)
FwRd = fua (305
βwγM2) (17)
FwEd Tasarım karşılaştırma etki kuvveti
FwRd Tasarım sınır karşılaştırma kuvveti
FEdσ Tasarım etki kuvvetinin kesite dik normal bileşkesi
F Tasarım etki kuvvetinin kaynak youmlnuumlne dik kesme bileşkesi
F Tasarım etki kuvvetinin kaynak youmlnuumlndeki kesme bileşkesi
43 Koumlşe Kaynağı Tahkikine Oumlrnekler
Oumlrnek 1
Şekil 9rsquoda goumlsterilen kaynak dikişi merkezine uygulanan kuvvet ile kaynakta oluşan
gerilimlerin tahkiki yapılmıştır
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
287
Şekil 9 Kaynak dikişi merkezine uygulanan kuvvet ile koumlşe kaynağı tahkikine bir oumlrnek [9]
a) Youmlne bağlı youmlntem
(9)rsquoa goumlre σ = τ = N (205
Aw)
= 120kN (205
205cm10cm2) = 85 kNcm
2
(13)rsquoe goumlre τ = V Aw
= 120 kN (205cm10cm2) = 120 kNcm
2
(8)rsquoa goumlre tahkik σEd le σRd
(σ2 + 3(τ
2 + τ
2))
05 le fu (βwγM2)
(852 + 3(85
2+120
2))
05 le 36kNcm
2 (08125)
269 kNcm2 le 36 kNcm
2 tahkik yeterlidir
ve σ le 09fu γM2 = 0936 kNcm2125
85 kNcm2 le 259 kNcm
2 tahkik yeterlidir
b) Basitleştirilmiş youmlntem
c)
(15-18)rsquoe goumlre FwEd le FwRd
(Fwσ2 + Fwτ
2 + Fwτ
2)
05 le fua (3
05βwγM2)
2[N (2205
lw)]2 + (V (2lw))
2
05 le fua (3
05βwγM2)
2[120kN(2205
10cm)]2+(100kN(210cm))
2
05 le 36kNcm
205cm (3
0508125)
218 + 2505
kNcm le 18 305
kNcm
78 kNcm le 104 kNcm tahkik yeterlidir
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
288
Oumlrnek 2
Şekil 10rsquoda goumlsterilen kaynak dikişi merkezine eksantrik uygulanan kuvvet ile kaynakta
oluşan gerilimlerin tahkiki yapılmıştır
Şekil 10 Kaynak dibine eksantrik yuumlklenmeye tabi tutulan koumlşe kaynağı tahkikine bir oumlrnek [9]
N = Fcos30deg = 200kN0866 = 173 kN
V = Fsin30deg = 20005 = 100 kN
M = Ne = Fecos30deg = 200kN05cm0866 = 866 kNcm
σ = N (205
Aw) plusmn M (205
Ww)
= 173kN(205
205cm20cm) plusmn 866kNcm (205
(205cm2026) cm
2)
= +70 kNcm2 ve + 52 kNcm
2
τ = σ = +153 kNcm2 ve + 52 kNcm
2
τ = V Aw
= 100kN (205cm20cm2)
= 5 kNcm2
(8)rsquoa goumlre tahkik σEd le σRd
(σ2 + 3(τ
2 + τ
2))
05 le fu (βwγM2)
( 1532 + 3(70
2 + 5
2) )
05 le 51kNcm
2 (09125)
216 kNcm2 le 453 kNcm
2 tahkik yeterlidir
ve σ le 09fu γM2 = 0951kNcm2 125
153 kNcm2 le 367 kNcm
2 tahkik yeterlidir
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
289
5 SONUCcedil
EN 1993-1-3-8 (EC3-8) standardı ccedilelik yapı bağlantılarında kaynaklı bağlantılarının hesap
youmlntemlerinde klasik youmlntemden farklı olarak testlere dayalı farklı bir youmlntem geliştirmiştir
Bu youmlntem buumltuumln Avrupa uumllkeleri tarafından kabul goumlrmuumlş ve artık kullanımı zorunlu hale
gelmiştir
Zorunlu olarak 2012rsquode uygulamaya başlanan EC3 hesap youmlntemi kullanımında oumlnemli
youmlntem ve kurallar bulunmaktadır Bu standart sadece ccedilelik yapı alanında değil başka taşıyıcı
sistemlere de etki edebilmektedir Bu ccedilalışma kapsamında EC3-8rsquode bulunan kaynaklı
bağlantılarının tahkikinde bir oumln ccedilalışma olarak hazırlanmıştır Burada buumltuumln kaynak
ccedileşitlerinin incelenmesi muumlmkuumln olamamıştır Kaynaklı birleştirmelerde en ccedilok kullanılan
koumlşe kaynağı detaylı bir şekilde anlatılmıştır Yapılan oumlrneklerle de konu daha anlaşılır hale
getirilmeye ccedilalışılmış ve diğer kaynak ccedileşitleri de prensip olarak benzerlik goumlstermekle
beraber hesaplama youmlnteminde daha ileri duumlzeydeki bilgilere ilgili standartlara bakılması
oumlnerilir
6 KAYNAKCcedilA
1 EN 1993-1-8 Ccedilelik Yapıların Tasarımı Birleşim yerlerinin tasarımı
2 EN 1993-1-1 Ccedilelik Yapıların Tasarımı Genel kurallar ve bina kuralları
3 EN 1090-2 Yapı Tasarım Esasları
4 EN 25817 Ccedileliklerde ark kaynaklı birleştirmeler-Kusurlar iccedilin kalite seviyeleri kılavuzu
5 EN 1993-1-9 Ccedilelik Yapıların Tasarımı Ccedilelik yapıların yorulma dayanımı
6 EN 1993-1-10 Ccedilelik Yapıların Tasarımı Malzeme tokluğu ve liflere dik youmlndeki
oumlzellikleri iccedilin ccedilelik seccedilimi
7 EN ISO 15614-1 Metalik malzemeler iccedilin kaynak proseduumlrlerinin şartnamesi ve
vasıflandırılması
8 DIN EN 1993-1-8NA-Aralık 2010 Ccedilelik Yapıların Tasarımı Birleşim yerlerinin
tasarımı Ulusal Ek Almanya
9 STRACKE M (2008) Schweissverbindungen nach EN 1993-1-8 EC3-
Seminerunterlagen Dortmund
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
290
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
286
Şekil 8rsquode goumlsterilen statik denge aşağıdaki formuumllle ifade edilir
τ = V Aw (13)
(13)(8) σEd = (3τ2 )
05 = 3
05V Aw le σRd = fu (βwγM2)
σEd = 305
V Aw le σRd = fu (βwγM2) (14)
d) Kaynak dikişine birden fazla youmlnde kuvvet etki etmesi Karşılaştırma gerilim tahkiki iccedilin formuumll (8)rsquoi kullanırken dikkat edilmesi gereken hususlar
- Farklı etki kuvvetinden aynı tuumlr gerilimin (Nlsquoden σ ve Vrsquoden σ gibi) vektoumlriyel bir
buumlyuumlkluumlk olduğundan youmlnuumlne bağlı olarak (toplanması yada ccedilıkarılması) toplamın karesi
alınması gerekmektedir
- Birbirine dik oluşan aynı tuumlr gerilimler (τ ile τ gibi) bileşke kuvvet hesaplanırken
kareleri alınıp oumlyle toplanmalıdırlar
425 Koumlşe Kaynağı İccedilin Basitleştirilmiş Taşıma Emniyeti Tahkiki
Bir koumlşe kaynağında kaynak youmlnuumlnde her noktasındaki tuumlm kaynak kesitine etki eden kaynak
uzunluğuna bağlı birim kuvvetlerin bileşke kuvveti FwEd aşağıda verilen formuumlldeki şartı
sağlıyorsa taşıma emniyeti tahkiki yapılmış sayılır [EN 1993-1-3-842 43 44]
FwEd le FwRd (15)
Farklı youmlnlerde oluşan gerilimler kaynak dibine etki eden kaynak uzunluğuna duumlzguumln yayılı
aşağıdaki kuvvetler şeklinde tasavvur edilebilir Bu youmlnlere bağımlı kuvvetlerin oluşturduğu
bileşke kuvvet ise
FwEd = (FEdσ 2 + FEdτ
2 + FEdτ
2)
05 (16)
FwRd = fua (305
βwγM2) (17)
FwEd Tasarım karşılaştırma etki kuvveti
FwRd Tasarım sınır karşılaştırma kuvveti
FEdσ Tasarım etki kuvvetinin kesite dik normal bileşkesi
F Tasarım etki kuvvetinin kaynak youmlnuumlne dik kesme bileşkesi
F Tasarım etki kuvvetinin kaynak youmlnuumlndeki kesme bileşkesi
43 Koumlşe Kaynağı Tahkikine Oumlrnekler
Oumlrnek 1
Şekil 9rsquoda goumlsterilen kaynak dikişi merkezine uygulanan kuvvet ile kaynakta oluşan
gerilimlerin tahkiki yapılmıştır
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
287
Şekil 9 Kaynak dikişi merkezine uygulanan kuvvet ile koumlşe kaynağı tahkikine bir oumlrnek [9]
a) Youmlne bağlı youmlntem
(9)rsquoa goumlre σ = τ = N (205
Aw)
= 120kN (205
205cm10cm2) = 85 kNcm
2
(13)rsquoe goumlre τ = V Aw
= 120 kN (205cm10cm2) = 120 kNcm
2
(8)rsquoa goumlre tahkik σEd le σRd
(σ2 + 3(τ
2 + τ
2))
05 le fu (βwγM2)
(852 + 3(85
2+120
2))
05 le 36kNcm
2 (08125)
269 kNcm2 le 36 kNcm
2 tahkik yeterlidir
ve σ le 09fu γM2 = 0936 kNcm2125
85 kNcm2 le 259 kNcm
2 tahkik yeterlidir
b) Basitleştirilmiş youmlntem
c)
(15-18)rsquoe goumlre FwEd le FwRd
(Fwσ2 + Fwτ
2 + Fwτ
2)
05 le fua (3
05βwγM2)
2[N (2205
lw)]2 + (V (2lw))
2
05 le fua (3
05βwγM2)
2[120kN(2205
10cm)]2+(100kN(210cm))
2
05 le 36kNcm
205cm (3
0508125)
218 + 2505
kNcm le 18 305
kNcm
78 kNcm le 104 kNcm tahkik yeterlidir
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
288
Oumlrnek 2
Şekil 10rsquoda goumlsterilen kaynak dikişi merkezine eksantrik uygulanan kuvvet ile kaynakta
oluşan gerilimlerin tahkiki yapılmıştır
Şekil 10 Kaynak dibine eksantrik yuumlklenmeye tabi tutulan koumlşe kaynağı tahkikine bir oumlrnek [9]
N = Fcos30deg = 200kN0866 = 173 kN
V = Fsin30deg = 20005 = 100 kN
M = Ne = Fecos30deg = 200kN05cm0866 = 866 kNcm
σ = N (205
Aw) plusmn M (205
Ww)
= 173kN(205
205cm20cm) plusmn 866kNcm (205
(205cm2026) cm
2)
= +70 kNcm2 ve + 52 kNcm
2
τ = σ = +153 kNcm2 ve + 52 kNcm
2
τ = V Aw
= 100kN (205cm20cm2)
= 5 kNcm2
(8)rsquoa goumlre tahkik σEd le σRd
(σ2 + 3(τ
2 + τ
2))
05 le fu (βwγM2)
( 1532 + 3(70
2 + 5
2) )
05 le 51kNcm
2 (09125)
216 kNcm2 le 453 kNcm
2 tahkik yeterlidir
ve σ le 09fu γM2 = 0951kNcm2 125
153 kNcm2 le 367 kNcm
2 tahkik yeterlidir
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
289
5 SONUCcedil
EN 1993-1-3-8 (EC3-8) standardı ccedilelik yapı bağlantılarında kaynaklı bağlantılarının hesap
youmlntemlerinde klasik youmlntemden farklı olarak testlere dayalı farklı bir youmlntem geliştirmiştir
Bu youmlntem buumltuumln Avrupa uumllkeleri tarafından kabul goumlrmuumlş ve artık kullanımı zorunlu hale
gelmiştir
Zorunlu olarak 2012rsquode uygulamaya başlanan EC3 hesap youmlntemi kullanımında oumlnemli
youmlntem ve kurallar bulunmaktadır Bu standart sadece ccedilelik yapı alanında değil başka taşıyıcı
sistemlere de etki edebilmektedir Bu ccedilalışma kapsamında EC3-8rsquode bulunan kaynaklı
bağlantılarının tahkikinde bir oumln ccedilalışma olarak hazırlanmıştır Burada buumltuumln kaynak
ccedileşitlerinin incelenmesi muumlmkuumln olamamıştır Kaynaklı birleştirmelerde en ccedilok kullanılan
koumlşe kaynağı detaylı bir şekilde anlatılmıştır Yapılan oumlrneklerle de konu daha anlaşılır hale
getirilmeye ccedilalışılmış ve diğer kaynak ccedileşitleri de prensip olarak benzerlik goumlstermekle
beraber hesaplama youmlnteminde daha ileri duumlzeydeki bilgilere ilgili standartlara bakılması
oumlnerilir
6 KAYNAKCcedilA
1 EN 1993-1-8 Ccedilelik Yapıların Tasarımı Birleşim yerlerinin tasarımı
2 EN 1993-1-1 Ccedilelik Yapıların Tasarımı Genel kurallar ve bina kuralları
3 EN 1090-2 Yapı Tasarım Esasları
4 EN 25817 Ccedileliklerde ark kaynaklı birleştirmeler-Kusurlar iccedilin kalite seviyeleri kılavuzu
5 EN 1993-1-9 Ccedilelik Yapıların Tasarımı Ccedilelik yapıların yorulma dayanımı
6 EN 1993-1-10 Ccedilelik Yapıların Tasarımı Malzeme tokluğu ve liflere dik youmlndeki
oumlzellikleri iccedilin ccedilelik seccedilimi
7 EN ISO 15614-1 Metalik malzemeler iccedilin kaynak proseduumlrlerinin şartnamesi ve
vasıflandırılması
8 DIN EN 1993-1-8NA-Aralık 2010 Ccedilelik Yapıların Tasarımı Birleşim yerlerinin
tasarımı Ulusal Ek Almanya
9 STRACKE M (2008) Schweissverbindungen nach EN 1993-1-8 EC3-
Seminerunterlagen Dortmund
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
290
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
287
Şekil 9 Kaynak dikişi merkezine uygulanan kuvvet ile koumlşe kaynağı tahkikine bir oumlrnek [9]
a) Youmlne bağlı youmlntem
(9)rsquoa goumlre σ = τ = N (205
Aw)
= 120kN (205
205cm10cm2) = 85 kNcm
2
(13)rsquoe goumlre τ = V Aw
= 120 kN (205cm10cm2) = 120 kNcm
2
(8)rsquoa goumlre tahkik σEd le σRd
(σ2 + 3(τ
2 + τ
2))
05 le fu (βwγM2)
(852 + 3(85
2+120
2))
05 le 36kNcm
2 (08125)
269 kNcm2 le 36 kNcm
2 tahkik yeterlidir
ve σ le 09fu γM2 = 0936 kNcm2125
85 kNcm2 le 259 kNcm
2 tahkik yeterlidir
b) Basitleştirilmiş youmlntem
c)
(15-18)rsquoe goumlre FwEd le FwRd
(Fwσ2 + Fwτ
2 + Fwτ
2)
05 le fua (3
05βwγM2)
2[N (2205
lw)]2 + (V (2lw))
2
05 le fua (3
05βwγM2)
2[120kN(2205
10cm)]2+(100kN(210cm))
2
05 le 36kNcm
205cm (3
0508125)
218 + 2505
kNcm le 18 305
kNcm
78 kNcm le 104 kNcm tahkik yeterlidir
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
288
Oumlrnek 2
Şekil 10rsquoda goumlsterilen kaynak dikişi merkezine eksantrik uygulanan kuvvet ile kaynakta
oluşan gerilimlerin tahkiki yapılmıştır
Şekil 10 Kaynak dibine eksantrik yuumlklenmeye tabi tutulan koumlşe kaynağı tahkikine bir oumlrnek [9]
N = Fcos30deg = 200kN0866 = 173 kN
V = Fsin30deg = 20005 = 100 kN
M = Ne = Fecos30deg = 200kN05cm0866 = 866 kNcm
σ = N (205
Aw) plusmn M (205
Ww)
= 173kN(205
205cm20cm) plusmn 866kNcm (205
(205cm2026) cm
2)
= +70 kNcm2 ve + 52 kNcm
2
τ = σ = +153 kNcm2 ve + 52 kNcm
2
τ = V Aw
= 100kN (205cm20cm2)
= 5 kNcm2
(8)rsquoa goumlre tahkik σEd le σRd
(σ2 + 3(τ
2 + τ
2))
05 le fu (βwγM2)
( 1532 + 3(70
2 + 5
2) )
05 le 51kNcm
2 (09125)
216 kNcm2 le 453 kNcm
2 tahkik yeterlidir
ve σ le 09fu γM2 = 0951kNcm2 125
153 kNcm2 le 367 kNcm
2 tahkik yeterlidir
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
289
5 SONUCcedil
EN 1993-1-3-8 (EC3-8) standardı ccedilelik yapı bağlantılarında kaynaklı bağlantılarının hesap
youmlntemlerinde klasik youmlntemden farklı olarak testlere dayalı farklı bir youmlntem geliştirmiştir
Bu youmlntem buumltuumln Avrupa uumllkeleri tarafından kabul goumlrmuumlş ve artık kullanımı zorunlu hale
gelmiştir
Zorunlu olarak 2012rsquode uygulamaya başlanan EC3 hesap youmlntemi kullanımında oumlnemli
youmlntem ve kurallar bulunmaktadır Bu standart sadece ccedilelik yapı alanında değil başka taşıyıcı
sistemlere de etki edebilmektedir Bu ccedilalışma kapsamında EC3-8rsquode bulunan kaynaklı
bağlantılarının tahkikinde bir oumln ccedilalışma olarak hazırlanmıştır Burada buumltuumln kaynak
ccedileşitlerinin incelenmesi muumlmkuumln olamamıştır Kaynaklı birleştirmelerde en ccedilok kullanılan
koumlşe kaynağı detaylı bir şekilde anlatılmıştır Yapılan oumlrneklerle de konu daha anlaşılır hale
getirilmeye ccedilalışılmış ve diğer kaynak ccedileşitleri de prensip olarak benzerlik goumlstermekle
beraber hesaplama youmlnteminde daha ileri duumlzeydeki bilgilere ilgili standartlara bakılması
oumlnerilir
6 KAYNAKCcedilA
1 EN 1993-1-8 Ccedilelik Yapıların Tasarımı Birleşim yerlerinin tasarımı
2 EN 1993-1-1 Ccedilelik Yapıların Tasarımı Genel kurallar ve bina kuralları
3 EN 1090-2 Yapı Tasarım Esasları
4 EN 25817 Ccedileliklerde ark kaynaklı birleştirmeler-Kusurlar iccedilin kalite seviyeleri kılavuzu
5 EN 1993-1-9 Ccedilelik Yapıların Tasarımı Ccedilelik yapıların yorulma dayanımı
6 EN 1993-1-10 Ccedilelik Yapıların Tasarımı Malzeme tokluğu ve liflere dik youmlndeki
oumlzellikleri iccedilin ccedilelik seccedilimi
7 EN ISO 15614-1 Metalik malzemeler iccedilin kaynak proseduumlrlerinin şartnamesi ve
vasıflandırılması
8 DIN EN 1993-1-8NA-Aralık 2010 Ccedilelik Yapıların Tasarımı Birleşim yerlerinin
tasarımı Ulusal Ek Almanya
9 STRACKE M (2008) Schweissverbindungen nach EN 1993-1-8 EC3-
Seminerunterlagen Dortmund
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
290
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
288
Oumlrnek 2
Şekil 10rsquoda goumlsterilen kaynak dikişi merkezine eksantrik uygulanan kuvvet ile kaynakta
oluşan gerilimlerin tahkiki yapılmıştır
Şekil 10 Kaynak dibine eksantrik yuumlklenmeye tabi tutulan koumlşe kaynağı tahkikine bir oumlrnek [9]
N = Fcos30deg = 200kN0866 = 173 kN
V = Fsin30deg = 20005 = 100 kN
M = Ne = Fecos30deg = 200kN05cm0866 = 866 kNcm
σ = N (205
Aw) plusmn M (205
Ww)
= 173kN(205
205cm20cm) plusmn 866kNcm (205
(205cm2026) cm
2)
= +70 kNcm2 ve + 52 kNcm
2
τ = σ = +153 kNcm2 ve + 52 kNcm
2
τ = V Aw
= 100kN (205cm20cm2)
= 5 kNcm2
(8)rsquoa goumlre tahkik σEd le σRd
(σ2 + 3(τ
2 + τ
2))
05 le fu (βwγM2)
( 1532 + 3(70
2 + 5
2) )
05 le 51kNcm
2 (09125)
216 kNcm2 le 453 kNcm
2 tahkik yeterlidir
ve σ le 09fu γM2 = 0951kNcm2 125
153 kNcm2 le 367 kNcm
2 tahkik yeterlidir
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
289
5 SONUCcedil
EN 1993-1-3-8 (EC3-8) standardı ccedilelik yapı bağlantılarında kaynaklı bağlantılarının hesap
youmlntemlerinde klasik youmlntemden farklı olarak testlere dayalı farklı bir youmlntem geliştirmiştir
Bu youmlntem buumltuumln Avrupa uumllkeleri tarafından kabul goumlrmuumlş ve artık kullanımı zorunlu hale
gelmiştir
Zorunlu olarak 2012rsquode uygulamaya başlanan EC3 hesap youmlntemi kullanımında oumlnemli
youmlntem ve kurallar bulunmaktadır Bu standart sadece ccedilelik yapı alanında değil başka taşıyıcı
sistemlere de etki edebilmektedir Bu ccedilalışma kapsamında EC3-8rsquode bulunan kaynaklı
bağlantılarının tahkikinde bir oumln ccedilalışma olarak hazırlanmıştır Burada buumltuumln kaynak
ccedileşitlerinin incelenmesi muumlmkuumln olamamıştır Kaynaklı birleştirmelerde en ccedilok kullanılan
koumlşe kaynağı detaylı bir şekilde anlatılmıştır Yapılan oumlrneklerle de konu daha anlaşılır hale
getirilmeye ccedilalışılmış ve diğer kaynak ccedileşitleri de prensip olarak benzerlik goumlstermekle
beraber hesaplama youmlnteminde daha ileri duumlzeydeki bilgilere ilgili standartlara bakılması
oumlnerilir
6 KAYNAKCcedilA
1 EN 1993-1-8 Ccedilelik Yapıların Tasarımı Birleşim yerlerinin tasarımı
2 EN 1993-1-1 Ccedilelik Yapıların Tasarımı Genel kurallar ve bina kuralları
3 EN 1090-2 Yapı Tasarım Esasları
4 EN 25817 Ccedileliklerde ark kaynaklı birleştirmeler-Kusurlar iccedilin kalite seviyeleri kılavuzu
5 EN 1993-1-9 Ccedilelik Yapıların Tasarımı Ccedilelik yapıların yorulma dayanımı
6 EN 1993-1-10 Ccedilelik Yapıların Tasarımı Malzeme tokluğu ve liflere dik youmlndeki
oumlzellikleri iccedilin ccedilelik seccedilimi
7 EN ISO 15614-1 Metalik malzemeler iccedilin kaynak proseduumlrlerinin şartnamesi ve
vasıflandırılması
8 DIN EN 1993-1-8NA-Aralık 2010 Ccedilelik Yapıların Tasarımı Birleşim yerlerinin
tasarımı Ulusal Ek Almanya
9 STRACKE M (2008) Schweissverbindungen nach EN 1993-1-8 EC3-
Seminerunterlagen Dortmund
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
290
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
289
5 SONUCcedil
EN 1993-1-3-8 (EC3-8) standardı ccedilelik yapı bağlantılarında kaynaklı bağlantılarının hesap
youmlntemlerinde klasik youmlntemden farklı olarak testlere dayalı farklı bir youmlntem geliştirmiştir
Bu youmlntem buumltuumln Avrupa uumllkeleri tarafından kabul goumlrmuumlş ve artık kullanımı zorunlu hale
gelmiştir
Zorunlu olarak 2012rsquode uygulamaya başlanan EC3 hesap youmlntemi kullanımında oumlnemli
youmlntem ve kurallar bulunmaktadır Bu standart sadece ccedilelik yapı alanında değil başka taşıyıcı
sistemlere de etki edebilmektedir Bu ccedilalışma kapsamında EC3-8rsquode bulunan kaynaklı
bağlantılarının tahkikinde bir oumln ccedilalışma olarak hazırlanmıştır Burada buumltuumln kaynak
ccedileşitlerinin incelenmesi muumlmkuumln olamamıştır Kaynaklı birleştirmelerde en ccedilok kullanılan
koumlşe kaynağı detaylı bir şekilde anlatılmıştır Yapılan oumlrneklerle de konu daha anlaşılır hale
getirilmeye ccedilalışılmış ve diğer kaynak ccedileşitleri de prensip olarak benzerlik goumlstermekle
beraber hesaplama youmlnteminde daha ileri duumlzeydeki bilgilere ilgili standartlara bakılması
oumlnerilir
6 KAYNAKCcedilA
1 EN 1993-1-8 Ccedilelik Yapıların Tasarımı Birleşim yerlerinin tasarımı
2 EN 1993-1-1 Ccedilelik Yapıların Tasarımı Genel kurallar ve bina kuralları
3 EN 1090-2 Yapı Tasarım Esasları
4 EN 25817 Ccedileliklerde ark kaynaklı birleştirmeler-Kusurlar iccedilin kalite seviyeleri kılavuzu
5 EN 1993-1-9 Ccedilelik Yapıların Tasarımı Ccedilelik yapıların yorulma dayanımı
6 EN 1993-1-10 Ccedilelik Yapıların Tasarımı Malzeme tokluğu ve liflere dik youmlndeki
oumlzellikleri iccedilin ccedilelik seccedilimi
7 EN ISO 15614-1 Metalik malzemeler iccedilin kaynak proseduumlrlerinin şartnamesi ve
vasıflandırılması
8 DIN EN 1993-1-8NA-Aralık 2010 Ccedilelik Yapıların Tasarımı Birleşim yerlerinin
tasarımı Ulusal Ek Almanya
9 STRACKE M (2008) Schweissverbindungen nach EN 1993-1-8 EC3-
Seminerunterlagen Dortmund
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
290
KAYNAK KONGRESİ IX ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ
BİLDİRİLER KİTABI
290
top related