| |
Giriþ: Çelik, eski çaðlardan beri neredeyse her sektörde kullanýlan bir malzemedir. Sahip olduðu avantajlar sayesinde, yapý sektöründe de çeliðin yeri gün geçtikçe artmaktadýr. Yapýlarda, farklý amaç ve þekillerde çelik profiller kullanýlmaktadýr. Birçok farklý alanda kullanýlan T-enkesitli çelik elemanlar bu profillerden bir tanesidir. Genel olarak, T-enkesitli hadde profiller, mevcut I-enkesitli hadde profillerin gövdelerinin farklý yerlerinden kesilmesiyle elde edilir. Ülkemizde kafes sistemlerde sýklýkla kullanýlan T-profiller, çatý aþýklarý gibi ikincil elemanlarda da yaygýn þekilde kullanýlmaktadýr. Bir diðer kullaným alaný ise, iki T-profilin, bir I-profile gövdesinden kaynaklanmasýyla oluþturulan baþlýklý (artý, haç) enkesitli kolonlardýr. Ayrýca, yapý çaprazlarýnda yaygýn þekilde kullanýlan T-enkesitli çelik profiller, yapý güçlendirmesinde de önemli rol oynamaktadýr. Eðrisel eksene sahip T-profillerin büyük tanklarda rijitleþtirici olarak da kullanýlýr. Bunca farklý ve yaygýn kullaným alanýna sahip T-enkesitli bir çelik elemanýn güvenli, ekonomik ve pratik tasarýmý için enkesit özelliklerinin kolay ulaþýlabilir olmasý gerekmektedir.
Amaç: Bu çalýþmanýn amacý, I-enkesitli çelik hadde profillerin farklý yerlerinden kesilerek elde edilen T-profillerin enkesit özelliklerini hesaplayan bir bilgisayar programý yazarak, farklý kullaným alanlarý için imal edilen T-enkesitli çelik elemanlarýn enkesit özelliklerini tablolar halinde tasarýmcýlara sunmaktýr. Çalýþmanýn ilerleyen aþamalarýnda, tablolaþtýrýlan bu deðerler kullanýlarak, basýnç etkisindeki T-enkesitli çelik yapý elemanlarýnýn “Çelik Yapýlarýn Tasarým, Hesap ve Yapým Esaslarýna Dair Yönetmelik”e göre tasarým dayanýmlarýnýn hesaplanmasý ve pratik tasarým tablolarýnýn oluþturulmasý hedeflenmektir.
Kapsam: Bu çalýþma, düz ve eðimli baþlýða sahip I-enkesitli (IPN, IPE, HEA, HEB ve HEM) çelik hadde profilleriyle bu profillerin kesilmesiyle oluþan T-profillerin enkesit alaný, atalet momentleri, atalet yarýçaplarý, mukavemet momentleri, burulma sabiti gibi enkesit özelliklerinin hesaplanmasýndan oluþmaktadýr.
Yöntem: Çalýþmanýn ilk aþamasýnda, düz ve eðimli baþlýklý çelik profillerden birer adet I-enkesitli profil örnek olarak seçilerek, bu profillere ait enkesit özellikleri, el ile tek tek hesaplanmýþ ve hesaplama adýmlarý gösterilmiþtir. Hesaplarda, özellikle eðimli baþlýða sahip I-profillerde, hatayý minimize etmek için; profil enkesiti, parçalara ayrýlarak her bir parça için ayrý ayrý hesap yapýlmýþtýr. Çalýþmanýn ikinci aþamasýnda, ilk aþamada seçilen profillerin gövdelerinin sýrasýyla %40-%60 ve %50-%50 oranlarýnda bölünmesiyle üçer farklý gövde boyuna sahip T-enkesitli profiller elde edilmiþ, ardýndan bu profillere ait enkesit özellikleri, yine el ile tek tek hesaplanarak hesap adýmlarý detaylarýyla gösterilmiþtir. I-enkesitli bir profilin gövdesinin farklý oranlarda kesilmesiyle oluþturulan enkesitlerde, baþlýk boyutlarý deðiþmediði için, baþlýða ait çoðu enkesit özelliðinin kesildiði profilin baþlýklarý için hesaplanan deðerlere eþit olduðu, ancak gövde boyundaki deðiþimin baþta geometrik merkezin konumu olmak üzere bütün enkesit özelliklerinin deðiþmesine neden olduðu belirlenmiþtir. Çalýþmanýn üçüncü aþamasýnda, el çözümleriyle enkesit özellikleri hesaplanan her enkesit grubu için (I-enkesitler ile %40, %50, %60 gövdeli T-enkesitler) oluþturulan hesap adýmlarý, MS Excel programýnda kodlanarak farklý I-profillerle bu profillerden elde edilen farklý gövde boyuna sahip T-profillerin enkesit özelliklerini hesaplayan programlar yazýlmýþtýr. Bu programlar kullanýlarak, çalýþmanýn kapsamýnda belirtilen bütün I-enkesitli çelik profiller ve bu profillerin gövdesinin sýrasýyla yukarýda belirtilen oranlarda bölünmesiyle oluþan T-enkesitli çelik profiller için enkesit tablolarý oluþturulmuþtur. Bu tablolardaki deðerlerin doðruluðu, farklý enkesit gruplarý için farklý yollarla kontrol edilmiþtir. I-profillerin enkesit özellikleri, ülkemizde yaygýn olarak kullanýlan uluslararasý bir çelik üretici firmanýn yayýnladýðý profil tablolarýnda verilen deðerlerle karþýlaþtýrýlmýþtýr. Düz baþlýklý I-profillerden elde edilen T-profillerin enkesit özellikleri, ülkemizde yaygýn þekilde kullanýlan bir yapý analizi ve tasarýmý programý olan SAP2000 programýndan alýnan sonuçlarla karþýlaþtýrýlmýþtýr. Eðimli baþlýklý I-profillerin %40-%60 oranýnda kesilmesiyle oluþan T-profillerin enkesit özellikleriyle ilgili karþýlaþtýrma verisi bulunamamýþtýr. Ancak, eðimli baþlýklý I-enkesitli profillerin %50-%50 oranýnda kesilmesiyle oluþan T-profiller (diðer bir deyiþle, eðimli baþlýklý yarým I profiller) için hesaplanan deðerler, DIN 1025’e göre hazýrlanan bir profil tablosundaki deðerlerle karþýlaþtýrýlmýþtýr.
Sýnýrlýklar: Çalýþmada, þu ana kadar yalnýz Türkiye’de yaygýn olarak kullanýlan düz ve eðimli baþlýða sahip I-enkesitli (IPN, IPE, HEA, HEB ve HEM) çelik hadde profilleriyle, bu profillerin gövdelerinin %40-%60 ve %50-%50 oranlarýnda kesilmesiyle oluþan T-profillerin çarpýlma katsayýsý haricindeki temel enkesit özellikleri hesaplanarak tablolaþtýrýlmýþtýr.
Bulgular: I-profiller için oluþturulan enkesit tablolarýndaki en büyük hata oraný %2,35 olarak tespit edilmiþtir. Düz baþlýklý T-enkesitler için bu oran %2,0’dir. Eðimli baþlýklý yarým T-profillerde ise en büyük hata oranýnýn %3,3 olduðu belirlenmiþtir. Yuvarlama kaynaklý olduðuna inanýlan bu hata oranlarý, çalýþmada yazýlan programlarýn ve sunulan tablolarýn doðruluðunu kanýtlamaktadýr.
Sonuç: Bu çalýþmada, farklý gövde boylarýna sahip T-enkesitli çelik profillerin enkesit özelliklerini hesaplayan programlar yazýlarak, ülkemizde farklý kullaným alanlarý için imal edilen T-profiller için enkesit tablolalarý oluþturulmuþtur. Tablolarýn, piyasada bu konuda çalýþan mühendisler için faydalý olacaðý düþünülmektedir.
Anahtar Kelimeler: T-enkesitli çelik yapý elemanlarý, Yarým I profiller, Enkesit özellikleri, SAP2000
Anahtar Kelimeler: T-enkesitli çelik yapý elemanlarý, Yarým I profiller, Enkesit özellikleri, SAP2000
|
