Soğuk şekillendirilmiş ince cidarlı çelik yapı elemanları, benzer boyutlu sıcak şekil verilmiş profillerin et kalınlıklarına kıyasla oldukça ince çelik levhaların şekillendirme makinelerinde bükülmeleriyle üretilen taşıyıcı elemanlardır. Üretim, taşıma, montaj kolaylığı sağlamaları nedeniyle tasarımda ekonomiklik, imalatta hız kazandıran soğuk şekillendirilmiş yapı elemanlarının, az katlı hafif çelik yapılarda ana taşıyıcı eleman, çok katlı çelik yapılarda ise yardımcı elaman olarak kullanımlarının yalnız ülkemizde değil tüm dünyada hızla arttığı görülmektedir. Ülkemizde, hafif çelik bina tasarımında, farklı firmalar tarafından üretilen/satılan farklı boyut ve şekillere sahip pek çok soğuk şekillendirilmiş profil türü kullanılmaktadır. Bu tür profillerin dayanım hesaplarında, profillerin temel enkesit özelliklerine ihtiyaç duyulur. Ülkemizde soğuk şekillendirilmiş çelik yapı elemanı üretimi/satışı yapan firmaların ürün kataloglarında, elemanların tasarımında ihtiyaç duyulan temel enkesit özelliklerinin yalnız bir kısmının listelendiği, buna karşın, özellikle nispeten küçük et kalınlığına ve açık enkesite sahip olmaları nedeniyle çoğu soğuk şekillendirilmiş profilin dayanım hesaplarında kullanılan burulma sabitleri ile kayma merkezleri hakkında tasarımcıya bilgi sunulmadığı fark edilmiştir. Bu çalışmada, ülkemizde hafif çelik uygulamalarında sıkça kullanılan kenar rijitleştiricisi olmayan farklı ebatlardaki soğuk şekillendirilmiş U profillerin enkesit özellikleri Amerikan Demir ve Çelik Enstitüsü tarafından 2014 yılından yayınlanan “Soğuk Şekillendirilmiş Çelik Tasarım Kılavuzu”nda sunulan formüller kullanılarak hesaplanmış ve tasarımcılara sunulmuştur. İlgili enkesit özellikleri, soğuk şekillendirilmiş çelik elemanların tasarımında sıkça kullanılan çizgisel yöntemle de hesaplanmış, elde edilen değerler tablolanan değerlerle karşılaştırılarak çizgisel yöntemdeki hata oranları belirlenmiştir. İncelenen enkesitlerde, çizgisel yöntemin, yuvarlak köşe kabulüyle kullanılması durumunda, hesaplanan değerlerdeki hata oranlarının %1’i, kare köşe kabulüyle kullanılması durumunda ise %10’u geçmediği belirlenmiştir.
Anahtar Kelimeler: Burulma sabitleri, Çizgisel yöntem, Hafif çelik yapı, Kenar rijitleşticisi olmayan U profil, Soğuk şekillendirilmiş çelik yapı elemanı.
|
