ts en 1993-1-1 - frilo.eu according to ts... · ts en 1993-1-1 Çelik yapıların tasarımı...

TS EN 1993-1-1Çelik Yapıların TasarımıBölüm 1-1: Genel kurallar ve bina kuralları

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

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

Eurocode 3�ün Kapsamı

• Eurocode 3, çelik kullanılarak inşa edilen binalar ve inşaat mühendisliği alanına giren diğer yapıların tasarımında uygulanır. Bu Eurocode, EN 1990 �Yapı tasarımının esasları” standardında verilen tasarım esasları ve doğrulama, yapıların güvenliği ve kullanılabilirliği ile ilgili gerekler ve prensipleri tamamlayıcı niteliktedir.

• Eurocode 3, çelik yapıların sadece yüke direnç, kullanılabilirlik, dayanıklılık ve yangına direnç ile ilgili gereklerini kapsar. Isı ve ses yalıtımı gibi diğer özelliklerle ilgili gerekler Eurocode 3 kapsamında değildir.

• Eurocode 3, aşağıda verilenlerle birlikte kullanılmak üzere tasarlanmıştır:– EN 1990: Yapı tasarımının esasları– EN 1991: Yapılar üzerindeki etkiler– EN, ETAG ve ETA’lar: Çelik yapılara ait yapı mamulleri– EN 1090: Çelik yapıların uygulanması– EN 1992 – EN 1998: Çelik yapılara veya elemanlara atıf yapıldığı

yerlerde

2

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma


Eurocode 3�ün Kapsamı

• Genel referans standartlar:– EN 1090: Çelik yapıların uygulanması – Teknik gereksinimler– EN ISO 12944: Boyalar ve vernikler - Çelik yapıların koruyucu

boya sistemleriyle korozyona karşı korunması– EN 1461: Demir ve çelikten imal edilmiş malzemeler üzerine

sıcak daldırmayla yapılan galvaniz kaplamalar - Özellikler ve deney metotları

• Kaynaklanabilir yapısal çelik referans standartları:– EN 10025-1 – EN 10025-6: Sıcak haddelenmiş yapı çelikleri– EN 10164: Mamul yüzeyine dik deformasyon özellikleri

iyileştirilmiş çelik mamuller-Teknik teslim şartları– EN 10210-1: Çelik profiller-Sıcak haddelenmiş içi boş alaşımsız

ve ince taneli yapı çeliklerinden-Bölüm 1:Teknik teslim şartları– EN 10219-1: Yapısal çelik borular - Dikişli, alaşımsız, ince taneli

çeliklerden soğuk şekillendirilerek kaynak edilmiş - Bölüm 1: Teknik teslim şartları

3

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma

Yapısal Analiz


Eurocode 3’ün Kapsamı

• Eurocode 3, aşağıda belirtilen bölümlerden oluşmaktadır:– Bölüm 1: Genel kurallar ve bina kuralları– Bölüm 2: Çelik köprüler – Bölüm 3: Kuleler, direkler ve bacalar– Bölüm 4: Silolar, depolar ve boru hatları– Bölüm 5: Kazıklar– Bölüm 6: Kren mesnet yapıları

4

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma


EN 1993-1�in Kapsamı

• EN 1993-1, aşağıda belirtilen bölümlerden oluşmaktadır:– EN 1993-1-1 Çelik Yapıların Tasarımı : Genel kurallar ve bina kuralları.– EN 1993-1-2 Çelik Yapıların Tasarımı : Yangına karşı yapısal tasarımı.– EN 1993-1-3 Çelik Yapıların Tasarımı : Soğukta biçimlendirilmiş ince ölçülü

elemanlar ve saçla kaplama için.– EN 1993-1-4 Çelik Yapıların Tasarımı : Paslanmaz çelikler.– EN 1993-1-5 Çelik Yapıların Tasarımı : Yanal yük etkisi olmayan düzlem

plakalı yapılar için ilave kurallar.– EN 1993-1-6 Çelik Yapıların Tasarımı : Kabuk yapıların dayanım ve

stabilitesi.– EN 1993-1-7 Çelik Yapıların Tasarımı : Düzlem dışı yüklenmiş düzlem plakalı

yapıların dayanım ve stabilitesi.– EN 1993-1-8 Çelik Yapıların Tasarımı : Birleşim yerlerinin tasarımı.– EN 1993-1-9 Çelik Yapıların Tasarımı : Çelik yapıların yorulma dayanımı.– EN 1993-1-10 Çelik Yapıların Tasarımı : Malzeme tokluğu ve liflere dik

yöndeki özellikleri için çelik seçimi. – EN 1993-1-11 Çelik Yapıların Tasarımı : Çelik germe bileşenleri bulunan

yapıların tasarımı.– EN 1993-1-12 Çelik Yapıların Tasarımı : EN 1993�ün S 700 çelik sınıfına

kadar genişletilmesi için ilave kurallar.

5

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma


EN 1993-1-1�in İçeriği

• Kısım 1: Genel• Kısım 2: Tasarım esasları• Kısım 3: Malzemeler• Kısım 4: Dayanıklılık• Kısım 5: Yapısal analiz• Kısım 6: Taşıma gücü sınır durumları• Kısım 7: Kullanılabilirlik (hizmet verebilirlik) sınır

durumları

6

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma


Milli Ek

EN 1993-1-1’in 25 maddesinde ulusal seçime izin verilir.

7

2.3.1(1) 3.2.3(3)B 5.3.2(11) 6.3.2.3(1) 6.3.4(1)

3.1(2) 3.2.4(1)B 5.3.4(3) 6.3.2.3(2) 7.2.1(1)B

3.2.1(1) 5.2.1(3) 6.1(1) 6.3.2.4(1)B 7.2.2(1)B

3.2.2(1) 5.2.2(8) 6.1(1)B 6.3.2.4(2)B 7.2.3(1)B

3.2.3(1) 5.3.2(3) 6.3.2.2(2) 6.3.3(5) BB.1.3(3)B

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma


Prensipler ve Uygulama Kuralları Arasındaki Farklılıklar

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

• Prensipler;– Alternatifi olmayan genel ifadeler ve tarifleri ve– Özel olarak belirtmedikçe alternatifine izin verilmeyen gerekler

ve analitik modelleri içerir.

• Prensipler, paragraf numarasından sonra konulan P harfiyle belirtilmiştir.

8

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma


Prensipler ve Uygulama Kuralları Arasındaki Farklılıklar

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

• Standartta, yapılar için verilen uygulama kurallarından farklı alternatif tasarım kurallarının uygulanmasına da izin verilebilir. – Ancak, alternatif kuralların ilgili prensiplerle uyumlu olduğu

gösterilmeli ve – Eurocode�ların kullanılması durumunda beklenen yapısal

güvenlik, hizmet verebilirlik ve dayanıklılık bakımından asgari denklik sağlanmalıdır.

9

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma


Kabuller

EN 1990’da verilen genel kabullere ilave olarak aşağıdaki kabuller yapılmıştır:• İmalat ve montaj EN1090�a uygundur.

10

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma


Profil Enkesit Boyut ve Aksları

11

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma


Profil Enkesit Boyut ve Aksları

12

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma


Tasarım Esasları

• Bir yapı, tasarlanan kullanım ömrü boyunca uygun güvenilirlik derecesini sağlayacak ve ekonomik olacak tarzda tasarlanmalı ve inşa edilmelidir. Yapı;– İnşa edilmesi ve kullanım esnasında oluşması muhtemel bütün

etkiler ve tesirlere direnç göstermeli,– Kullanım için gerekli şartlara uygunluğu sürdürmelidir.

• Bir yapı, yeterli;– Yapısal direnç,– Kullanılabilirlik ve– Dayanıklılığa sahip olacak şekilde tasarlanmalıdır.

13

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma


Güvenilirlik Kavramı

• EN 1990’da güvenilirlik, bir yapı veya taşıyıcı elemanın, tasarım ömrü de dâhil olmak üzere, tasarımında dikkate alınan belirtilmiş gerekleri karşılayabilme yeterliliği tanımlanır. Güvenilirlik, çoğunlukla olasılık terimleri ile ifade edilir ve bir yapının güvenlik, kullanılabilirlik ve dayanıklılığını kapsar.

14

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma



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

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

15

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma



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

• İki tip sınır durumu vardır:– Taşıma Gücü Sınır Durumu (ULS: Ultimate Limit State)– Kullanılabilirlik Sınır Durumu (SLS: Serviceability Limit State)

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

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

16

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma


Güvenilirlik Yönetimi

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

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

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

17

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma


Kısmi Faktör Yöntemi

Bu yöntem, tasarımcının herhangi bir probabilistik bilgiye sahip olmasını gerektirmez, çünkü güvenlik sorununun probabilistikyönleri zaten yöntem kalibrasyon sürecinde (karakteristik değerlerin ve kısmi güvenlik faktörlerinin seçiminde) dikkate alınır. Yöntem aşağıdaki varsayımlara dayanmaktadır:• Etki tesirleri ve direnç bağımsız rassal değişkenlerdir.• Etki tesirleri ve direnç karakteristik değerleri, verilen bir

olasılığın temelinde, ilgili dağılımların verilen düzeninin oranı olarak sabittir.

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

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

18

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma


Kısmi Faktör Yöntemi

19

Rk

Rd = Rk /γR

Ek

Ed = γE*Ek

Ed ≤ Rd

Tasarım Seviyesi

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma


Taşıma Gücü Sınır Durumları

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

etkilerin dağılımı önemlidir ve– Yapı malzemeleri veya zemin dayanımları genellikle yönlendirici

değildir;• STR: Temel pabuçları, kazıklar, temel duvarları vb. dahil

olmak üzere yapı veya yapı elemanlarında iç göçme veya aşırı şekil değiştirme, burada yapı malzemeleri ve yapı yönlendiricidir.

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

• FAT: Yapı veya yapı elemanlarındaki yorulma göçmesi.

20

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma


Taşıma Gücü Sınır DurumlarıTahkikler

21

Statik Denge Tahkiki (EQU):

Direnç Tahkiki (STR ve/veya GEO):

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

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

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

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

R

RR R X X a a veya Rγ

= =

, ,, ,

, ,

k i k id i i d i

M i M i

X XX veya Xη

γ γ= =

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma


Taşıma Gücü Sınır DurumuEtki Kombinasyonları

22

Gk : Kalıcı etkinin karakteristik değeriPk : Öngerme etkisinin karakteristik değeriQk,1 : Öncü tek değişken etkinin karakteristik değeriQk,i : Öncü tek değişken etkiye eşlik eden etki i nin karakteristik değeriAd : Kazara oluşan etkinin tasarım değeriAEd : Sismik etkinin tasarım değeriψ0i : Kombinasyon faktörleriγGj, γP, γQi : Kısmi faktörler

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

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

Kazara oluşan tasarım durumu için etkilerin kombinasyonu

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

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

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma


Taşıma Gücü Sınır DurumuEtki Kombinasyonları

Değişken etkinin kombinasyon değeri (ψ0Qk):Etkilerin kombinasyonuna bağlı olarak tesirlerin meydana gelme olasılığının aşıldığı, münferit etki karakteristik değeri ile yaklaşık aynı olacak şekilde seçilen, istatistikî değerlendirme esas alınarak da belirlenebilen değer. Bu değer ψ0 ≤ 1 katsayısı ile çarpılarak karakteristik değerin belirlenmiş bölümü olarak ifade edilebilir.Değişken etkinin tekrar değeri (ψ1Qk):Referans dönem içerisinde, sadece küçük bir kısmı oluşturan toplam süre boyunca aşılması veya aşılma sıklığının verilen bir değerle sınırlanması için belirlenen, istatistikî değerlendirmenin de esas alınabildiği değer. Bu değer ψ1 ≤ 1 katsayısı ile çarpılarak karakteristik değerin belirlenmiş bölümü olarak ifade edilebilir.Değişken etkinin yarı sabit değeri (ψ2Qk):Referans dönem içerisinde, büyük bir kısmı oluşturan toplam süre boyunca aşılması için belirlenen değer. Bu değer ψ2 ≤ 1 katsayısı ile çarpılarak karakteristik değerin belirlenmiş bölümü olarak ifade edilebilir.

23

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma


Taşıma Gücü Sınır DurumuKısmi Faktörler

EtkilerKalıcı Etkiler Gk

Öncü tek değişken etki Qk,1

Öncü tek değişken etkiye eşlik eden

etki Qk,i

Olumsuz Şartlar

OlumluŞartlar

Olumsuz Şartlar

OlumluŞartlar

Olumsuz Şartlar

OlumluŞartlar

Set A 1.10 0.90 1.5 0 1.5·ψ0,i 0

Set B

1.35 1.00 1.5 0 1.5·ψ0,i 0

veya aşağıdakilerin en elverişsizi

1.35 1.00 1.5·ψ0,1 0 1.5·ψ0,i 0

0.85·1.35 1.00 1.5 0 1.5·ψ0,i 0

Set C 1.00 1.00 1.30 0 1.30 0

24

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma


Kısmi Faktör Setleri

Sınır Durumu Kısmi Faktör Seti

EQU - Yapıların statik dengesi Set A

STR - Yapı elemanlarının, geoteknik etkileri kapsamayan tasarımı

Set B

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

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

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

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

25

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma


Kullanılabilirlik Sınır Durumu Tahkik ve Etki Kombinasyonları

26

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

Sık Kombinasyon:(geri dönüşümlü sınır durumlar)

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

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

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

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

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma

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


ψ - Kombinasyon Faktörleri (Binalar için)

Etki ψ0 ψ1 ψ2

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

0.70.70.70.71.00.70.70

0.50.50.70.70.90.70.50

0.30.30.60.60.80.60.30

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

0.70.70.5

0.50.50.2

0.20.20

Binalara etkiyen rüzgar yükü 0.6 0.2 0

Binalardaki sıcaklık (yangın haricindeki) 0.6 0.5 0

27

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma


Yapısal Çelik Malzeme Özellikleri

28

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma

σa (N/mm2)

10 20 30

200

400

600

800

S 235

S 355

S 460

fyd =fyk/γMa

fyk

fyd

σa

εa

Ea=210000 N/mm2

Çelik Sınıfı t ≤ 40 mm 40mm < t ≤ 80 mm

fy fu fy fu

S235 235 360 215 360

S355 355 510 335 470

S460N/NL 460 550 430 550εa [o/oo]

Akma ve Kopma DayanımlarıEN 10025

Tasarım Gerilme - Şekil Değiştirme EğrisiMalzeme Katsayıları Tasarım Değerleri

Elastisite modülü E = 21000 kN/cm2

Kayma modülü G = 8100 kN/cm2

Poisson oranı ν = 0.3

Lineer ısıl genleşme katsayısı αT = 12 x 10-6 K-1

2 1EG

( )=

+ ν


Sıcak Haddelenmiş Yapısal Çelik Nominal Akma ve Çekme Dayanımları

29

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma

Standart ve

Çelik Sınıfı

Eleman nominal kalınlığı t [mm]t ≤ 40 mm 40 mm < t ≤ 80 mm

fy [N/mm2] fu [N/mm2] fy [N/mm2] fu [N/mm2]EN 10025-2S 235 235 360 215 360S 275 275 430 255 410S 355 355 510 335 470S 450 440 550 410 550EN 10025-3S 275 N/NL 275 390 255 370S 355 N/NL 355 490 335 470S 420 N/NL 420 520 390 520S 460 N/NL 460 540 430 540EN 10025-4S 275 M/ML 275 370 255 360S 355 M/ML 355 470 335 450S 420 M/ML 420 520 390 500S 460 M/ML 460 540 430 530EN 10025-5S 235 W 235 360 215 340S 355 W 355 510 335 490EN 10025-6S 460 Q/QL/QL1 460 570 440 550


Yapısal Çelik Kısa Gösterilişi (TS EN 10027-1)

30

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma

S 235 G2 W Z15 IC U

Yapı çeliği

Mekanik ÖzelliklerEn düşükakmadayanımıN/mm2

+

Mekanik Özellikler

27JJRJ0J2J3J4J5J6

40JKRK0K2K3K4K5K6

60JLRL0L2L3L4L5L6

ºC＋20

0－20－30－40－50－60

Vurma özelliği enerji jule

Deney sıcaklığı

Fiziksel Özellikler – Grup 1MN

Q

G1

Termomekanik olarak haddelenmişNormalize edilmiş veyanormalize edilerek haddelenmişSu verilmiş ve temperlenmiş

SakinleştirilmemişDiğer özelliklerG

G3 Normalize edilmişG4 Teslime hazır

G2 Sakinleştirilmiş

Fiziksek Özellikler – Grup 2C Özel soğuk şekillendirmeD Sıcak daldırma kaplamaE EmayelemeF DövmelerH İçi boş profilL Düşük sıcaklıkM Termomekanik haddelenmişN Normalize edilmiş P Levha istifiQ Su verilmiş temperlenmişS Gemi inşaatıT BorularW Havaya dirençli

Diğer ÖzelliklerH SertleşebilirlikZ15 Kalınlık boyunca özellik; en düşük alan daralması = % 15Z25 Kalınlık boyunca özellik; en düşük alan daralması = % 25Z35 Kalınlık boyunca özellik; en düşük alan daralması = % 35

İşlem ŞartlarıA Yumuşak tavlanmışC Soğuk işlenip sertleştirilmişCR Soğuk haddelenmişU İşlem görmemiş

JR

Kaplama TipleriA Sıcak daldırma alüm. kapl.CU Bakır kaplamaIC İnorganik kaplamaOC Organik kaplamaZ Sıcak daldırma çinko kapl.ZE Elektrolitik çinko kapl.


Dayanıklılık

• Dayanıklılık için temel gereksinimler EN1990 belirtilmiştir.• Fabrikada veya şantiyede gerçekleştirilen korozyona karşı koruyucu

önlemler EN1090’a uygun olmalıdır.• Korozyon, mekanik aşınma veya yorulmaya duyarlı yapı elemanları

uygun bir biçimde yapı denetim, bakım ve onarıma imkan verecek ve kontrol ve bakım için erişim olacak şekilde inşa edilmelidir.

• Aşağıdaki haller dışında bina türü yapılar için yorulma tahkikine gerek yoktur:

– Kaldırma makineleri veya yuvarlanan yükler– Makine titreşimleri nedeniyle oluşan tekrarlı gerilme döngüsü– Rüzgar kaynaklı titreşimler– İnsan gruplarının ritmik hareketlerinden kaynaklanan titreşimler

• Kontrol edilemeyen yapı elemanları için, korozyona karşı kalıcı koruma önlemleri alınmalıdır.

• Dahili bağıl nem %80�i aşmıyorsa bina içi yapılarına korozyona karşı koruma uygulanmasına gerek yoktur.

31

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma


Yapısal AnalizYapısal Modelleme ve Temel Varsayımlar

• Yapısal analiz, yapının dikkate alınan sınır durumuna uygun hesap modellerine dayalı olmalıdır.

• Hesap modeli ve hesaplar için temel varsayımlar ilgili sınır durumda uygun hassasiyetle yapısal davranışı ve kesit, eleman, birleşim ve mesnetlerin beklenen davranış türünü yansıtmalıdır.

• Kullanılan analiz metodu tasarım varsayımlarıyla tutarlı olmalıdır.

32

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma


Yapısal AnalizBirleşim Modelleme

• Birleşim davranışının, yapı içerisindeki iç kuvvet vemomentlerin dağılımına ve yapının tümdeformasyonlarına etkileri genel olarak göz ardıedilebilir. Ancak bu tarz etkilerin önemli olduğudurumda (örneğin yarı sürekli birleşimler) bu etkilerdikkate alınmalıdır (EN 1993-1-8).

• Birleşim davranışı etkilerinin analizde dikkate alınıpalınmayacağını belirlemek için aşağıdaki gibi üç birleşimmodeli arasında bir ayırım yapılabilir:– Basit: Birleşimin moment aktarmadığı varsayılır.– Sürekli: Birleşim davranışının analiz üzerine etkisinin olmadığı

varsayılır (moment aktaran birleşimler).– Yarı-sürekli: Birleşim davranışı analizde dikkate alınmalıdır.

33

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma


Yapısal AnalizBirleşim Modeli Tipi

• Uygun birleşim modelinin tipi, birleşimin sınıflandırılmasınave seçilen analiz metoduna bağlı olarak TS EN 1993-1-8 Tablo5.1’den belirlenmelidir.

34

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma

Global Analiz Metodu Birleşimin Sınıflandırılması

Elastik Mafsallı Rijit Yarı-rijit

Rijit-Plastik Mafsallı Tam dayanımlı Kısmi dayanımlı

Elastik-Plastik Mafsallı Rijit ve tam dayanımlıYarı-rijit ve kısmi dayanımlıYarı-rijit ve tam dayanımlıRijit ve kısmi dayanımlı

Birleşim Modeli Tipi Basit Sürekli Yarı-sürekli


Yapısal AnalizBirleşimin Sınıflandırılması

35

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma

Mafsallı Kısmi dayanımlı Tam dayanımlı

Kiriş Kiriş Kiriş

Birleşim Birleşim

BirleşimplM

plM25,0

plM plM plM

plM plM

Rd,jM

φ φ φ

Rd,jM

Rd,jM


Yapısal AnalizGlobal Analiz – Yapı Deformasyonlarının Etkileri

• İç kuvvet ve momentler genel olarak iki şekilde belirlenebilir:– Birinci Mertebe Analizi: İç kuvvet ve momentler şekil

değiştirmemiş sistemde belirlenir.– İkinci Mertebe Analizi: Yapının şekil değiştirmesinden

kaynaklanan etkiler dikkate alınır.

• Yapının şekil değiştirmesinden kaynaklanan etkiler (ikinci mertebe etkiler), bu etkiler yapı etkiyen yükleri önemli ölçüde arttırıyorsa veya yapısal davranışı önemli ölçüde değiştiriyorsa dikkate alınır.

• Birinci mertebe analizi, deformasyonlardan kaynaklanan iç kuvvet ve momentlerdeki artış veya yapısal davranıştaki değişiklik göz ardı edilebiliyorsa kullanılabilir.

36

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma


Yapısal AnalizGlobal Analiz – Yapı Deformasyonlarının Etkileri

37

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma

Genel durumDüşük çatı eğimli portal çerçeve

Kiriş-kolon düzlem çerçeve

10crcr

Ed

FFα = ≥ 10

H,Ed

Edcr

Ed

H hV

δ

α = ≥Birinci

Mertebe Analizi

E E

İkinciMertebe Analizi

H H

αcr: Tüm sistemde elastik kritik burkulma yüküne ulaşılmasını sağlayacak tasarım yükü arttırma katsayısı.

FEd: Yapıya etkiyen tasarım yükü.Fcr: Tüm sistemin elastik kritik burkulma yükü. Elastik başlangıç rijitliklerine dayanır.HEd: Yatay tasarım yükleri ve geometrik kusur fiktif yatay yüklerinden kaynaklanan, kat taban

düğüm noktalarındaki toplam yatay yükün tasarım değeri.VEd: Kat taban düğüm noktalarındaki taşıyıcı sistem toplam düşey tasarım yükü.δH,Ed: Kat tavan düğüm noktalarının kat taban düğüm noktalarına göre yatay ötelenmesi.h: Kat yüksekliği

Üç Alternatif Doğrulama

hVEd,1

VEd,2

HEd,1 HEd,2

δH,Ed


Yapısal AnalizGlobal Analiz – Çerçevelerin Stabilitesi

38

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma

Çerçevelerin ve çerçeveyi oluşturan parçaların stabilite doğrulamasıkusurlar ve ikinci mertebe etkiler dikkate alınarak yapılmalıdır.

Üç Alternatif Doğrulama

Global Analiz

Global Analiz + Eleman Stabilite Kontrolü

Eşdeğer Kolon Metodu



39

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma

Global AnalizHem kusurlar (global ve lokal),hem de ikinci mertebe etkilerglobal analiz ile dikkate alınır. Herbir elemandaki ikinci mertebeetkiler ve kusurlar yapının globalanalizinde tamamen dikkatealındığında, 6.3’e göreelemanlarda tek tek stabilitekontrolüne gerek yoktur.



40

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma

Global Analiz + Eleman Stabilite Kontrolü

Kusurlar (sadece global) ve ikincimertebe etkiler kısmen global analiz ilekısmen de elemanların 6.3’e göre tektek stabilite kontrolü yapılarak dikkatealınır.Her bir elemandaki ikinci mertebeetkilerin veya belirli eleman kusurlarınınglobal analizde tamamıyla dikkatealınmadığında, her bir elemanınstabilitesi 6.3’e göre global analizdedahil olmayan etkiler için kontroledilmelidir.Bu doğrulama sistem boyuna eşit birburkulma boyuna dayanabilir.



41

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma

Eşdeğer Kolon MetoduBasit durumlarda ikinci mertebe etkiler6.3’e göre eşdeğer eleman metodu ilestabilite kontrolü yapılarak dikkatealınabilir.Burada burkulma boyu değerleri, tümsistemin global burkulma modundaneleman ve birleşim rijitlikleri, plastikmafsal oluşumu ve tasarım yüklerialtında basınç kuvvetlerinin dağılımıdikkate alınarak belirlenir.İç kuvvetler bu durumda dayanımkontrollerinde birinci mertebe teorisinegöre kusurlar dikkate alınmadanbelirlenebilir.



42

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma

Elastisite teorisine göre hesaplanan tek katlı çerçeveler için düşeyyüklerden kaynaklanan ikinci mertebe yanal deformasyon etkileri,yatay yüklerin HEd (örn. rüzgar) ve geometrik kusur ve diğer olası yanaldeformasyon etkilerinden kaynaklanan eşdeğer yüklerin VEdφaşağıdaki faktör ile arttırılmasıyla hesaplanabilir.

1 311cr

cr

; α ≥−

α

hVEd,1

VEd,2

HEd,1 HEd,2

δH,Ed0

1 2

1 2

0

Ed Ed

Ed Ed, Ed,

Ed Ed, Ed,

crEd H,Ed

H H VH H HV V V

H hV

= + ⋅φ= +

= +

α = δ

01

11cr

H H= ⋅−

α


Kusurlar

43

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma

Artık gerilmeler σE Akma dayanımı dağılımı

+

-

-

Yük dış merkezliğiÖn eğrilik e, Eksenel kaçıklık (yanal öteleme) ϕ

σE fy

e

ϕ

e

Geometrik Kusurlar

Yapısal Kusurlar


Kusurlar

• Yapısal analizde kusurlar genel olarak uygun yaklaşımlarile dikkate alınmalıdır.

• Bu yaklaşımlar özellikle artık gerilmeleri; dikeylik,doğrusallık, düzlemsellik eksiklikleri ve yüklenmemişyapı birleşimlerindeki küçük dışmerkezlikler gibigeometrik kusurları dikkate alır.

• Eleman tasarımı dayanım formülünde bu etkiler dahiledilmediği sürece eşdeğer geometrik kusurlar (5.3.2 ve5.3.3’e göre) tüm kusur tipleri için olası etkileri yansıtandeğerlerle kullanılmalıdır.

44

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma

Global Kusurlar(Çerçeveler ve çapraz sistemler için)

Lokal Kusurlar(Her bir eleman için)


Kusurlar

45

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma

Global Kusurlar(Çerçeveler ve çapraz sistemler için)

Lokal Kusurlar(Her bir eleman için)

Ön yanal öteleme kusuru Ön eğrilik kusuru

• Çerçevelerin global analizinde global ve lokal kusurların varsayılanşekli, yapının dikkate alınan burkulma düzlemindeki elastikburkulma modundan çıkarılabilir.

• En elverişsiz doğrultu ve formda, simetrik ve asimetrik burkulmaşekilli burulma burkulması da dahil olmak üzere hem düzlem içihem de düzlem dışı burkulma dikkate alınmalıdır.

• Yanal öteleme modunda burkulmaya karşı duyarlı çerçeveler içinkusurların etkisi çerçeve analizinde bir global ön yanal ötelemekusuru ve elemanların lokal ön eğrilik kusurları formunda bireşdeğer kusur ile dikkate alınmalıdır.


Geometrik KusurlarGlobal ön yanal öteleme kusuru

Ön yanal öteleme kusuru, aşağıda verilen bağıntıyla hesaplanan eğim φi ile ifade edilebilir:

φ0: Temel değer (Önerilen değer: 1/200)αh: Yapı elemanının uzunluk veya yüksekliğine bağlı azaltma faktörüαm: Yapı elemanı adedine bağlı azaltma faktörüh: Yükseklikm: Toplam tesire katkısı olan düşey yapı elemanlarının adedi

46

2 2; 13

= ≤ ≤h hhα α

10.5 1m mα = +

0= ⋅ ⋅i h mφ φ α α

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma


Geometrik KusurlarÖn lokal eğrilik kusuru

Elemanların eğilmeli burkulma için göreli ön lokal eğrilik kusuru, e0/Lile ifade edilebilir. Burada L eleman boyudur.

Tavsiye edilen ön lokal eğrilik kusurları tasarım değerler e0/L

(Burkulma eğrileri standardın 6.3 Elemanların burkulma dayanımı tanımlanmıştır.)

47

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma

Burkulma Eğrisi

Elastik Analize0/L

Plastik Analize0/L

a0 1 / 350 1 / 300

a 1 / 300 1 / 250

b 1 / 250 1 / 200

c 1 / 200 1 / 150

d 1 / 150 1 / 100


Geometrik Kusurlar

• Bina çerçeveleri için yanal öteleme kusuru aşağıdaki koşulun sağlanması durumunda göz ardı edilebilir:

• Bölüm 6.3�e göre eleman kontrollerinde kullanılmak üzere uç kuvvet ve momentleri belirlemek için yapılan global analizde lokal eğrilik kusurları göz ardı edilebilir.

• Ancak ikinci mertebe etkilere duyarlı çerçeveler için global yanal öteleme kusurlarına ek olarak lokal eğrilik kusurları da basınç etkisindeki elemanlar için yapısal analizde aşağıdaki koşulun sağlanması durumunda dikkate alınmalıdır.

48

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma

0 15Ed EdH . V≤

0 5 y

Ed

A f.

N⋅

λ >

HEd: Yatay tasarım yükleri ve geometrik kusur fiktif yatay yüklerinden kaynaklanan, kat taban düğüm noktalarındaki toplam yatay yükün tasarım değeri.

NEd: Eksenel basınç kuvveti tasarım değeri.: İki ucu mafsallı eleman için hesaplanmış düzlem içi boyutsuz narinlik.λ


Geometrik KusurlarEşdeğer Yatay Kuvvetler Sistemi

49

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma

Ön yanal öteleme ve lokal eğrilik kusurları her bir kolon için eşdeğer yatay kuvvetler sistemi ile değiştirilebilir.

e0d

NEdNEd

L

8LqeN

2e

d0Ed =

2d,0Ed

e LeN8

q =

LeN4 d,0Ed

LeN4 d,0Ed

NEdNEd

NEd

NEd

NEd

NEd

NEdφ

NEdφ

φ


Geometrik KusurlarAlternatif Yöntem

50

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma

Alternatif olarak , yapının elastik burkulma mod şekli ηcr tek bir globalve lokal kusur olarak uygulanabilir. Bu kombine kusur mod şeklininmaksimum genliği şu şekilde hesaplanır:

( )

00 2

2

10 2

10 2 0 2

1

,dcr Rkinit ,d cr cr

cr ,max cr ,max

Rk M,d

Rk

ult,k

cr

eN NeEI EI

M. için e .N

η = η = η′′ ′′⋅η λ ⋅η

χλ−

γλ > = α λ −

− χλ

αλ =

αα: Tablo 6.1ve 6.2�ye göre ilgili burkulma eğrisi için kusur faktörüχ: İlgili enkesite bağlı olarak iligili burkulma eğrisi için azaltma faktörü

: Yapının göreli narinliğiαult,k: Burkulmayı dikkate almadan en fazla zorlanan enkesitin karakteristik dayanımı

NRk’ya ulaşmak için elemanlardaki normal kuvvetleri NEd minimum büyütme faktörüαcr: Burkulma göçmesine ulaşmak için normal kuvvetleri NEd minimum büyütme faktörüMRk: Kritik enkesit karakteristik moment dayanımıNRk: Kritik enkesit karakterstik normal kuvvet dayanımıEI , : Kritik enkesitteki kaynaklı eğilme momenti

: Elastik kritik burkulma mod şekli

λ


Lineer Olmayan Malzeme DavranışıYapısal Analiz Yöntemleri

51

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma

Elastik Yapısal Analiz Plastik Yapısal Analiz• Elastik yapısal analize her durumda izin verilmektedir.• Plastik yapısal analize ise ancak yapı, plastik mafsalların oluştuğu

bölgelerde (gerek yapı elemanı gerekse birleşimde) yeterli bir rotasyonkapasitesine sahipse izin verilmektedir. Plastik mafsal oluşan bölgedeeleman enkesiti ya çift simetrik ya da simetri düzlemi plastik mafsalrotasyonu ile aynı düzlem içerisinde olacak şekilde basit simetrik olmalıdır.Bir birleşimde plastik mafsal oluşuyorsa, birleşim ya mafsal elemandakalacak şekilde yeterli bir dayanıma sahip olmalı ya da yeterli bir rotasyoniçin plastik direnci sürdürebilmelidir.

• Basit bir yöntem olarak, elastisite teorisine göre hesaplanmış süreklikirişlerde mesnet momentleri plastik moment taşıma gücünü %15’den azaşıyorsa sınırlı bir plastik moment yeniden dağılımı şu koşullar altındadikkate alınabilir:

– Taşıyıcı sistem iç kuvvet ve momentleri dış yükler ile denge içerisindedir.– Moment azaltması yapılan tüm yapı elemanları Sınıf 1 veya 2 enkesitlere sahip

olmalıdır.– Elemanlarda yanal burulmalı burkulma engellenmelidir.


Lineer Olmayan Malzeme DavranışıElastik Yapısal Analiz

52

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma

• Elastik yapısal analiz malzemenin gerilme-şekildeğiştirme davranışının lineer olması kabulünedayanmalıdır.

• İç kuvvet ve momentler bir enkesitin direnci plastikolarak hesaplanmış olsa da elastik yapısal analiz ilehesaplanabilir.

• Elastik yapısal analiz dirençleri lokal burkulma nedeniylekısıtlı olan enkesitler için de kullanılabilir.


Lineer Olmayan Malzeme DavranışıPlastik Yapısal Analiz

53

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma

• Plastik yapısal analiz iç kuvvet ve momentlerin hesabında lineer olmayan malzeme davranışından kaynaklanan etkileri dikkate alır. Taşıyıcı sistem davranışı aşağıdaki yöntemlerden biriyle yapılır modellenmelidir:– Tamamen plastikleşen enkesitler ve/veya plastik mafsal olarak

davranan birleşimler ile elastik-plastik analiz – Plastik bölgelerde kısmen plastikleşen yapı elemanlarını dikkate

alan lineer olmayan plastik analiz– Plastik mafsallar arasındaki elastik davranışı göz ardı eden rijit-

plastik analiz• Plastik yapısal analiz, yapı elemanlarının eğilme momentlerinin

yeninden dağılımına imkan sağlayacak şekilde yeterli rotasyon kapasitesine sahip oldukları durumda kullanılabilir.

• Plastik yapısal analiz, plastik mafsallarda yapı elemanlarının stabilitesi sağlandığı takdirde kullanılabilir.


Lineer Olmayan Malzeme DavranışıPlastik Yapısal Analiz

54

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma

• Plastik yapısal analizde bi-lineer gerilme-şekil değiştirme ilişkisi kullanılabilir.

• Rijit-plastik analiz, yapının şekil değiştirmesinden kaynaklanan etkileri (ikinci mertebe etkileri) dikkate alma zorunluluğu yoksa kullanılabilir.

fyd =fyk/γMa

fyk

fyd

σa

εa


Enkesitlerin Sınıflandırılması

İnce cidarlı çelik enkesitlerinmoment direnci basınçetkisindeki kısımların (başlık,gövde) lokal burkulmasınedeniyle sınırlıdır.Basınç etkisindeki kısımlarınnarinliklerine (c/t ve d/tdeğerlerine) bağlı olarakenkesitlerden elastik veyaplastik olarak faydalanılabilir.

Bu bağlamda farklı momentdirenç (MR) ve rotasyonkapasiteleri (R) ile karakterizeedilmiş dört enkesit sınıfıtanımlanmıştır.

55

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma

Basınca maruz başlığın lokal burkulması

yz

ydfMR=Mpl

dt

tc

ydR ε>ε

ydε

ydf

x

zMR



Enkesit sınıflandırılmasının amacı, enkesitlerin direnç ve rotasyonkapasitelerinin lokal burkulma direnciyle ne ölçüde sınırlandığınıbelirlemektir.

56

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma

MR

ϕ

Sınıf 4

Sınıf 3

Sınıf 2

Sınıf 1

Mpl,Rd

Mel,Rd

ϕpl ϕrot

Mb,Rd

1rot pl rotmevcut

pl pl

Rϕ − ϕ ϕ

= = −ϕ ϕ

Sınıf Enkesit Direnci

1 ve 2 Plastik

3 Elastik

4 Elastik (lokal burkulma dikkate alınarak)



Sınıf 1Bu sınıftaki enkesitler dirençlerinde bir azalma olmadan plastik analizingerektirdiği rotasyon kapasitesi ile plastik mafsal oluşturabilirler.

Sınıf 2Bu sınıftaki enkesitler plastik moment direnci geliştirebilirler ancaklokal burkulma nedeniyle sınırlı rotasyon kapasitesine sahiptirler.

Sınıf 3Bu sınıftaki enkesitler çelik elemanın en dış basınç lifinde gerilmelerinelastik dağılımı varsayılarak akma dayanımına ulaşabildiği ancak lokalburkulma nedeniyle plastik moment direnci geliştiremezler.

Sınıf 4 Bu sınıftaki enkesitlerde akma dayanımına ulaşılmadan enkesitin bir veya daha fazla kısmında lokal burkulma ortaya çıkar.

57

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma



58

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

DetaylandırmaGövde:

Başlık: c/tf ≤ 9ε

Sınıf 1

tw d-

+

+

-

c1

tfαd

αd

113396

tdw −α

ε≤

αε

≤36

tdw

α > 0.5 için

α ≤ 0.5 için

]mm/N[f235

2yk

=ε

Sınıf 2Gövde:

Başlık: c/tf ≤ 10ε

113456

tdw −α

ε≤

αε

≤5,41

tdw

c

c

Hadde Profil

KaynaklıProfil

d

d

c2

α > 0.5 için

α ≤ 0.5 için


Enkesit Sınıfları ve Sistem Direnci İlişkisi

59

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma

Enkesit Direnci

Plastik

Plastik MafsalTeorisi

Sist

em D

irenc

i

sınır (c/t)

sınır (d/tw)

Moment Yeniden Dağılımı ileElastisite Teorisi

Elastisite Teorisi

Sınıf 1 Sınıf 2 Sınıf 3 Sınıf 4

fyd fyd

++

-

-

-

Mpl,Rd

c

t

dtw

Mel,Rd Mel,Rd

fyd

Elastik Elastik (lokal

burkulma dikkate alınarak)


Taşıma Gücü Sınır DurumlarıEtki Kombinasyonları

60

Gk : Kalıcı etkinin karakteristik değeriPk : Öngerme etkisinin karakteristik değeriQk,1 : Öncü tek değişken etkinin karakteristik değeriQk,i : Öncü tek değişken etkiye eşlik eden etki i nin karakteristik değeriAd : Kazara oluşan etkinin tasarım değeriAEd : Sismik etkinin tasarım değeriψ0i : Kombinasyon faktörleriγGj, γP, γQi : Kısmi faktörler

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

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

Kazara oluşan tasarım durumu için etkilerin kombinasyonu

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

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

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma


Taşıma Gücü Sınır DurumlarıDirenç Tahkiki (Doğrulama)

61

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma

≤ = kd d

M

RE Rγ

Bir bölüm, eleman veya bağlantıda, kopma veya aşırı şekil değiştirme sınırdurumu

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

Rd : Tekabül eden dirençlerin tasarım değerleriγM: Kısmi faktör

- enkesit direnci (sınıftan bağımsız) için γM0 = 1.00- eleman direnci (eleman stabilite tahkikinde) γM1 = 1.00- enkesit direnci (çekme etkisinde kopma durumunda) γM2 = 1.25


Enkesit Tahkiki – Genel

• Etki tesiri tasarım değeri hiçbir enkesitte karşılık gelendirenç tasarım değerini aşamaz.

• Kayma deformasyonları ve lokal burkulma etkileri EN1993-1-5’e göre bir etkili genişlik ile dikkate alınmalıdır.

• Direnç tasarım değerleri enkesit sınıflandırılmasınadayanmalıdır.

• Elastik dirençlerle, elastik doğrulama tüm enkesitsınıfları için uygulanabilir. Ancak Sınıf 4 enkesitlerindoğrulamasında etkili enkesit özellikleri kullanılmalıdır.

62

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma


Enkesit Tahkiki – Genel

• Elastik doğrulamada enkesitin kritik bir noktasında aşağıdakikonservatif akma kriteri kullanılabilir:

• Bu doğrulama, elastik tasarımda izin verilen kısmi plastik gerilmedağılımını dikkate almadığından konservatiftir ve ancak NRd, MRd veVRd etkileşimi gerçekleştirilemediğinde uygulanmalıdır.

• Konservatif bir yaklaşım olarak tüm enkesit sınıfları için tüm kesitbüyüklükleri için kullanım oranlarının lineer toplamı uygulanabilir.Sınıf 1, 2 ve 3 enkesitler için:

63

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma

2 2 2

0 0 0 0 0

3 1x ,Ed z,Ed x ,Ed z,Ed Ed

y M y M y M y M y Mf f f f f σ σ σ σ τ

+ − + ≤ γ γ γ γ γ

1y ,Ed z,EdEd

Rd y ,Rd z,Rd

M MNN M M

+ + ≤


Enkesit Tahkiki – Normal Kuvvet Etkisi

64

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma

Normal KuvvetÇekme

Normal KuvvetBasınç

Genel

Sınıf 1

Sınıf 2

Sınıf 3

Sınıf 4

A: Brüt enkesit alanı; Anet: Net enkesit alanı; Anet: Etkili enkesit alanı (kayma deformasyonlarını ve plak burkulmasını dikkate alan); fy: Akma dayanımı; fu: Kopma dayanımı

1Ed

t,Rd

NN

≤ 1Ed

c,Rd

NN

≤

0

2

ypl,Rd

Mt,Rd

net yu,Rd

M min

A fN

NA f

N

⋅ = γ =

⋅=

γ

0

yc,Rd

M

A fN

⋅=

γ

0

eff yc,Rd

M

A fN

⋅=

γ


Enkesit Tahkiki – Eğilme Etkisi

65

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma

Eğilme Momenti

Genel

Sınıf 1

Sınıf 2

Sınıf 3

Sınıf 4

Wpl: Plastik mukavemet momentiWel,min: Minimum elastik mukavemet momentiWeff,min: Minimum etkili mukavemet momenti

1Ed

c,Rd

MM

≤

0

pl yc,Rd

M

W fM

⋅=

γ

0

el,min yc,Rd

M

W fM

⋅=

γ

0

eff ,min yc,Rd

M

W fM

⋅=

γ


Enkesit Tahkiki – Kesme Kuvveti Etkisi

66

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma

Kesme Kuvveti

Genel

Sınıf 1

Sınıf 2

Sınıf 3

Sınıf 4

Av: Kesme alanıI: Tüm enkesit alanının atalet momentiS: İnceleme noktası üzerindeki alanın statik momenti

1Ed

c,Rd

VV

≤

( )0

3v y

c,Rd pl,RdM

A fV V

⋅= =

γ

( )0

3y

c,Rd el,RdM

I t fV V

S

⋅ ⋅= =

⋅ γ


Enkesit Tahkiki – Kesme Kuvveti Etkisi

67

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma

( )2 2v f w fA A b t t r t= − ⋅ ⋅ + + ⋅ ( )2v f w fA A b t t r t= − ⋅ ⋅ + + ⋅

( )v w wA A h t= − ⋅∑


Enkesit Tahkiki – Burulma Etkisi

68

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma

Burulma Momenti

Genel

Sınıf 1

Sınıf 2

Sınıf 3

Sınıf 4

Tt,Ed: St. Venant burulma momentiTw,Ed: Çarpılma burulma momenti

1Ed

Rd

TT

≤

Ed t,Ed w,EdT T T= +


Enkesit Tahkiki Normal Kuvvet ve Eğilme Momenti Etkileşimi

69

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma

N-M Etkileşimi

Sınıf 1Etkileşim Yok Etkileşim Var

Sınıf 2

Sınıf 3

Sınıf 4

1Ed

N,Rd

MM

≤

0

0 25

0 5

Ed pl,Rd

w w yEd

M

N . N

h t fN .

≤ ⋅

⋅ ⋅≤ ⋅

γ

0

yx ,Ed

M

fσ ≤

γ

0

0 0 0

1

yx ,Ed

M

y,Ed Ed Ny z,Ed Ed NzEd

eff y M eff ,y ,min y M eff ,z,min y M

f

M N e M N eNA f W f W f

σ ≤γ

+ ⋅ + ⋅+ + ≤

⋅ γ ⋅ γ ⋅ γ



70

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma

( )

( )

2

1 1 0 5

11

2 0 5

N,y ,Rd pl,y ,Rd pl,y ,Rd

N,z,Rd pl,z,Rd

N,z,Rd pl,z,Rd

Ed pl,Rd

f

M M n ( . a) M

M M n a

n aM M n aa

n N N

a A bt A .

= ⋅ − − ≤

= ≤

− = ⋅ − > − =

= − ≤

Cıvata deliklerinin dikkate alınmadığı (Sınıf 1 ve 2) hadde ve kaynaklı I ve H profiller için:



71

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma

( )( )

( )( )

1 1 0 5

1 1 0 5

2 0 5

2 0 5

N,y ,Rd pl,y ,Rd w pl,y ,Rd

N,z,Rd pl,z,Rd f pl,y ,Rd

Ed pl,Rd

w f

f w

M M n ( . a ) M

M M n ( . a ) M

n N N

a A bt A .

a A ht A .

= ⋅ − − ≤

= ⋅ − − ≤

=

= − ≤

= − ≤

Cıvata deliklerinin dikkate alınmadığı (Sınıf 1 ve 2) hadde ve kaynaklı kutu kesitler için:


Enkesit Doğrulama Normal Kuvvet ve Eğilme Momenti Etkileşimi

72

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma

Sınıf 4 enkesitlerde basınç kuvveti etkisinde azaltılmışenkesit alanı (etkili enkesit alanı) nedeniyle brüt enkesit veetkili enkesit ağırlık merkezleri arasındaki moment kolu(eNy) nedeniyle ek momentler (NEdeNy) oluşur.

0

y ,Ed Ed Ny

eff ,y ,min y M

M N eW f

+ ⋅⋅ γ

Nye


Elemanların Burkulma DirenciBasınç Etkisindeki Elemanlar

73

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma

1

1

1 2 31

4

yb,Rd

MEd

eff yb,Rdb,Rd

M

A fN Sınıf , ,

N;

A fNN Sınıf

χ ⋅ ⋅= γ≤ χ ⋅ ⋅ = γ

NEd: Basınç kuvveti tasarım değeriNb,Rd: Basınç elemanı tasarım burkulma direnciχ: İlgili burkulma modu için azaltma faktörü

N v

y

z

z

y

w

w,v

z eksenine dik burkulma

y eksenine dik burkulma

Basınç etkisindeki bir elemanın burkulmaya karşı tahkiki



74

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma

( )2 2

2

1 1 0

0 5 1 0 2

1 2 3

4

y

cr

eff y

cr

.

. .

A fSınıf , ,

N

A fSınıf

N

χ = ≤Φ + Φ − λ

Φ = + α λ − + λ

⋅λ =

⋅λ =

Ncr: İlgili burkulma eğrisi için brüt enkesit özelliklerine dayalı elastik kritik kuvvet

α: Kusur faktörü



75

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma ( ) 20 5 1 0 2. . Φ = + α λ − + λ

2

1 cr

pl

NN

=λ

1.0

0.8

0.6

0.4

0.2

0.2 0.6 1.0 1.4 1.8

Φ

λ

Euler Hiperbolü

pl

cr

NN

λ =

a

bc

d

a0

BurkulmaEğrisi

α

a0 0.13

a 0.21

b 0.34

c 0.49

d 0.79



76

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma

Enkesitler SınırlamaDik

Burkulma Ekseni

Burkulma Eğrisi

S235, S275 S355, S420 S460

h/b >1,2tf < 40mm

y-yz-z

ab

a0a0

40 mm < tf < 100mm y-yz-z

bc

aa

h/b <1,2tf < 100mm

y-yz-z

bc

aa

tf > 100mm y-yz-z

dd

cc

tf < 40mm y-yz-z

bc

bc

tf > 40mm y-yz-z

cd

cd

sıcak haddelenmiş y ve z a a0

soğuk haddelenmiş y ve z c c

Hadd

eI-P

rofil

leri

Kayn

aklı

I-Pro

fille

riBo

şluk

luPr

ofill

er

h

tf

b

z

z

y y

z

z

z

tl tf tf

y y y y

y yy y

z

z

z

z



77

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma

1

1

1

1 1 2 3

4

93 9

235

y cr

cr

eff

eff y cr

cr

y

y

A f LSınıf , ,

N i

AA f L A Sınıf

N i

E .f

f

⋅λ = = ⋅

λ

⋅λ = = ⋅

λ

λ = π = ε

ε =

Lcr: Burkulma düzlemindeki burkulma boyui: Atalet yarıçapı

Eğilmeli burkulma için narinlik


Elemanların Burkulma DirenciEğilme Etkisindeki Elemanlar

78

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma

Yanal Burulmalı Burkulma

Asal ekseni etrafında momente maruz yanal olarak tutulmamış kirişleryanal burulmalı burkulmaya karşı tahkik edilmelidir:

1

1 21 3

4

y pl,yyEd

b,Rd LT y y el,yb,Rd M

y eff ,y

W W Sınıf vefM

; M W ; W W SınıfM

W W Sınıf

=≤ = χ =γ =

Basınç başlığı yeteri derecede tutulmuşkirişlerde ve kutu ve boru kesitli kirişlerdeyanal burulmalı burkulma tehlikesi yoktur.

MEd: Moment tasarım değeriMb,Rd: Tasarım burkulma direnci momentiχLT: Yanal burulmalı burkulma azaltma faktörü

N

F

v

w

ϑ

y

z

w


20 0

0 0 4

EdLT LT, LT,

cr

LT,

Mveya

M

.

λ ≤λ ≤ λ

λ =


79

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma

Yanal Burulmalı Burkulma Eğrileri – Genel Durum

( )

2 2

2

1 1 0

0 5 1 0 2

LT

LT LT LT

LT LT LT LT

y yLT

cr

.

. .

W fM

χ = ≤Φ + Φ − λ

Φ = + α λ − + λ

⋅λ =

1.0

0.8

0.6

0.4

0.2

0.2 0.6 1.0 1.4 1.8

Φ

λ

a

bc

d

ao

Enkesit SınırlarBurkulma

EğrisiαLT

Hadde I-Profiller

h/b≤2h/b>2

ab

0.210.34

Kaynaklı I Profiller

h/b≤2h/b>2

cd

0.490.76

Diğer - d 0.76Mcr: Yanal burulmalı burkulma için elastik kritik moment

Aşağıdaki koşulun sağlanmasıdurumunda yanal burulmalıburkulma etkileri ihmal edilebilir vesadece enkesit kontrolleri yapılır.



80

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma

Yanal Burulmalı Burkulma Eğrileri – Genel DurumYanal burulmalı burkulma için elastik kritik moment Mcr (DIN 18800-2)

( )2 2

22 2 2

0 25 0 5

0 0039

cr ,y cr ,z p p

Tcr,z z

z

M N c . z . z

I . l IN E I l c

Iω

= ζ ⋅ ⋅ + +

+ ⋅ ⋅= π ⋅ ⋅ =

Moment Dağılımı ζ

1 1.0

2 1.12

3 1.35

4 1.77 – 0.77ψ


( )

2 22

20

0

1 01

1

0 5 1

0 4 0 75

LT

LT LT LTLT

LT LT LT LT, LT

LT ,

.

.

. .

χ = ≤

Φ + Φ − λ λ Φ = + α λ − λ + βλ

λ = β =


81

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma

Yanal Burulmalı Burkulma Eğrileri (Hadde profilleri veya eşdeğer kaynaklı enkesitler için)

Enkesit SınırlarBurkulma

EğrisiαLT

Hadde I-Profiller

h/b≤2h/b>2

bc

0.340.49

Kaynaklı I Profiller

h/b≤2h/b>2

cd

0.490.76

1.0

0.8

0.6

0.4

0.2

0.2 0.6 1.0 1.4 1.8

Φ

λ

a

bc

d

ao

GenelDurum

Hadde Profilleri veya Eşdeğer

Kaynaklı Profiller

0.2 0.4

1.0 0.750LT,λ

β



82

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma

Yanal Burulmalı Burkulma Eğrileri (Hadde profilleri veya eşdeğer kaynaklı enkesitler için)

Elemanın yanal mesnetler arasındamoment dağılımını dikkate almak içinazaltma faktörü χLT şu şekilde modifiyeedilebilir:

Burada kc bir düzeltme faktörüdür.

( ) ( )2

1

1 0 5 1 1 2 0 0 8 1

LTLT,mod

c LT

f

f . k . .

χχ = ≤

= − − − λ − ≤

Moment Dağılımı kc

1.0

0.94

0.90

0.91

0.86

0.77

0.82

ψMM 11 33 0 33. .− ψ

ME,y

ME,y


Elemanların Burkulma DirenciEğilme ve Eksenel Basınç Etkisindeki Elemanlar

Eğilme ve eksenel basınç etkisindeki elemanlar aşağıdaki koşullarısağlamalıdır.

83

11 1

1 11

1

1

y ,Ed y ,Ed z,Ed z,EdEdyy yz

y Rk LT y,Rk z,Rk

MM M

y,Ed y,Ed z,Ed z,EdEdzy zz

z Rk LT y ,Rk z,Rk

M MM

M M M MNk k

N M M

M M M MNk k

N M M

+ ∆ + ∆+ + ≤

χ ⋅ χ ⋅γγ γ

+ ∆ + ∆+ + ≤

χ ⋅ χ ⋅γ γγ



NEd

MEd

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma

Burada, kyy , kyz , kzy ve kzy etkileşim faktörleri olup değerleri enkesittipi ve sınıfına bağlı olarak standardın ekinde verilmiştir.



84

11 1

1 11

1

1

y ,Ed y,Ed z,Ed z,EdEdyy yz

y Rk LT y,Rk z,Rk

MM M

y,Ed y ,Ed z,Ed z,EdEdzy zz

z Rk LT y,Rk z,Rk

M MM

M M M MNk k

N M M

M M M MNk k

N M M

+ ∆ + ∆+ + ≤

χ ⋅ χ ⋅γγ γ

+ ∆ + ∆+ + ≤

χ ⋅ χ ⋅γ γγ

NEd

MEd

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma

Sınıf 1 2 3 4

Ai A A A A

Wy Wpl,y Wpl,y Wel,y Weff,y

Wz Wpl,z Wpl,z Wel,z Weff,z

∆My,Ed 0 0 0 eN,yNEd

∆Mz,Ed 0 0 0 eN,zNEd

NRk = fyAiMi,Rk = fyWi



85

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma

yy

z

z

L

My,Ed

Mz,Ed

Fz

NEdMz,R

1y,Ed z,EdEdzy zz

z pl,Rd LT pl.y ,Rd pl,z,Rd

M MNk k

N M M+ + ≤

χ ⋅ χ

1y,Ed z,EdEdyy yz

y pl,Rd LT pl,y ,Rd pl,z,Rd

M MNk k

N M M+ + ≤

χ ⋅ χ



0 21 y Ed

yy myy pl,Rd

( , ) Nk C

N λ −

= + χ ⋅

Sınıf 1 ve 2 I-Profiller için:

0 21 z Edzz mz

z pl,Rd

( . ) Nk C

N λ −

= + χ ⋅

0 1 0 11 10 25 0 25

z Ed Edzy

M,LT z pl,Rd M,LT z pl,Rd

. N . Nk

C . N C . Nλ

= − ≥ −− χ − χ

0 6yz yyk . k=

yz

My

Mz

Cmy,Cmz ve Cm,LT moment dağılımı için katsayılar.

Mz My

Cmz=0,6 Cmy=CmLT=0,9


Kullanılabilirlik Sınır Durumları

EN 1993-1-1’de kullanılabilirlik sınır durumları içinEN 1990’a atıf yapılmaktadır.EN 1990 Madde 3.4’de kullanılabilirlik sınırdurumları şu şekilde sınıflandırılmıştır:

– Yapı veya yapı elemanlarının normal kullanımşartlarındaki işlevleri

– Kişilerin konforu– Yapının görünüşü (Görünüş tabiri ile estetikten

ziyade, fazla sehim ve aşırı çatlak oluşumukastedilmektedir.)

86

Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

DetaylandırmaEN 1993-1-1’e göre sehim ve yatay yer değiştirme sınır değerleri herproje için önceden belirlenmelidir. Kamuya açık yapılarda titreşimlerkullanıcının rahatsız olması engellenecek şekilde sınırlandırılmalıdır.


Kullanılabilirlik Sınır Durumu Etki Kombinasyonları

87

{ }, ,1 0, ,d k j k k i k iE E G P Q Qψ= + + +∑ ∑Karakteristik Kombinasyon:

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

Yarı-kalıcı Kombinasyon: { }, 2, ,d k j k i k iE E G P Qψ= + +∑ ∑Kullanılabilirlik sınır durumunda etki kısmi faktörü γF ve malzeme kısmi faktörü γM 1.0 olarak alınır.

Gk : Kalıcı etkinin karakteristik değeriPk : Öngerme etkisinin karakteristik değeriQk,1 : Öncü tek değişken etkinin karakteristik değeriQk,i : Öncü tek değişken etkiye eşlik eden etki i nin karakteristik değeriψ0i : Kombinasyon faktörleriγGj, γP, γQi : Kısmi faktörler

d dE C≤Genel

Tasarım Esasları

Malzemeler

Dayanıklılık

Yapısal Analiz

Taşıma Gücü

Kullanılabilirlik

Detaylandırma

ts en 1993-1-1 - frilo.eu according to ts... · ts en 1993-1-1 Çelik yapıların tasarımı...

Documents