...
Nb,Rd is the design buckling resistance of the compression member.
Mathinline |
---|
body | --uriencoded--$$ \normalsize N_%7Bb,Rd%7D = \frac %7B\chi A f_y%7D%7B\gamma_%7BM1%7D%7D |
---|
|
...
& \qquad \qquad \text%7Bfor Class 1, 2 and 3 cross- |
|
...
sections%7D & \qquad \qquad \qquad \qquad \qquad \qquad \qquad \qquad (6.47) |
|
...
\\ N_%7Bb,Rd%7D = \frac %7B\chi A_%7Beff%7D f_y%7D%7B\gamma_%7BM1%7D%7D |
|
...
& \qquad \qquad \text%7Bfor Class 4 cross-sections%7D & \qquad \qquad \qquad \qquad \qquad \qquad \qquad \qquad (6.48) \\ \chi = \frac %7B1%7D%7B \Phi + \sqrt %7B\Phi%5e2 - \overline%7B\lambda%7D%5e2 %7D %7D |
|
...
& \quad \text%7Bbut%7D \qquad \chi \leq 1,0 & \ |
|
...
...
...
...
...
...
...
where
Mathinline |
---|
body | --uriencoded--$$ \normalsize \Phi = 0,5 \lfloor 1 + \alpha ( \overline%7B\lambda%7D - 0,2) + \overline%7B\lambda%7D%5e2 \rfloor $$ |
---|
|
Mathinline |
---|
body | --uriencoded--$$ \normalsize \overline%7B\lambda%7D = \sqrt \frac%7BAf_y%7D%7BN_%7Bcr%7D%7D & \qquad \qquad \text%7Bfor Class 1, 2 and 3 cross-sections%7D \\ \overline%7B\lambda%7D = \sqrt \frac%7BA_%7Beff%7Df_y%7D%7BN_%7Bcr%7D%7D & \qquad \qquad \text%7Bfor Class 4 cross-sections%7D $$ |
---|
|
(1) The non-dimensional slenderness
Mathinline |
---|
body | --uriencoded--$$ \normalsize \overline%7B\lambda%7D $$ |
---|
|
is given by: Mathinline |
---|
body | --uriencoded--$$ \normalsize \overline%7B\lambda%7D = \sqrt \frac%7BAf_y%7D%7BN_%7Bcr%7D%7D = \frac%7BL_%7Bcr%7D%7D%7Bi%7D \frac%7B1%7D%7B\lambda_1%7D & \qquad \text%7Bfor Class 1, 2 and 3 cross-sections%7D & \qquad \qquad \qquad \qquad \qquad \qquad \qquad (6.50) \\ \overline%7B\lambda%7D = \sqrt \frac%7BA_%7Beff%7Df_y%7D%7BN_%7Bcr%7D%7D = \frac%7BL_%7Bcr%7D%7D%7Bi%7D \frac%7B \sqrt%7B\frac%7BA_%7Beff%7D%7D%7BA%7D%7D%7D%7B\lambda_1%7D & \qquad \text%7Bfor Class 4 cross-sections%7D & \qquad \qquad \qquad \qquad \qquad \qquad \qquad (6.51) $$ |
---|
|
where Lcr is the buckling length in the buckling plane considered;
i is the radius of gyration about the relevant axis, determined using the properties of the gross
cross-section
Mathinline |
---|
body | --uriencoded--$$ \normalsize \ |
---|
|
...
lambda_1 = \pi \sqrt \frac%7BE%7D%7Bf_%7By%7D%7D = 93,9 \varepsilon $$ |
|
Mathinline |
---|
body | --uriencoded--$$ \normalsize \overline%7B\lambda%7D varepsilon= \sqrt \frac%7BAffrac%7B235%7D%7Bf_y%7D%7BN_%7Bcr%7D%7D $$ |
---|
|
for Class 1, 2 and 3 cross-sections Mathinline |
---|
body | --uriencoded--$$ \normalsize \overline%7B\lambda%7D = \sqrt \frac%7BA_%7Beff%7Df_y%7D%7BN_%7Bcr%7D%7D $$ |
---|
|
for Class 4 cross-sections...
Mathinline |
---|
body | --uriencoded--$$ \normalsize \overline%7B\lambda%7D $$ |
---|
|
...
(fy in N/mm2)...
Yönetmeliklerin Kolon Formülleri
...
Kaynak: Galambos, T. V., Surovek A.E. (2008). Structural Stability and Steel: Concepts and Applications for Structural Engineers, 1st Wiley,2008.
Örnek Hesap
Şekilde özellikleri verilen eksenel basınç etkisi altındaki kolonu 3 yönetmeliği kullanarak tasarlayınız.
...
S355 Fy= 355 N/mm2 Fu= 510 N/mm2 (Yönetmelik Tablo 2.1A)
ÇYTHYE (TÇY 2016) ile GKT ve YDKT Çözümleri:
...
a) Başlık için:
Mathinline |
---|
body | --uriencoded--$$ \normalsize \ |
---|
|
...
frac%7Bb%7D%7B2 \times t_f%7D = \frac %7B300%7D%7B2 \times 24%7D = 6.25 \leq 0.56 \times \sqrt \frac %7BE%7D%7BF_y%7D = 0.56 \times \sqrt \frac%7B200000%7D%7B355%7D = 13.29 $$ |
|
b) Gövde için:
Mathinline |
---|
body | --uriencoded--$$ \normalsize \ |
---|
|
...
where Lcr is the buckling length in the buckling plane considered;
i is the radius of gyration about the relevant axis, determined using the properties of the gross
cross-section
frac%7Bh%7D%7Bt_w%7D = \frac %7B400%7D%7B13.5%7D = 29.63 \leq 1.49 \times \sqrt \frac %7BE%7D%7BF_y%7D = 1.49 \times \sqrt \frac%7B200000%7D%7B355%7D = 35.28 $$ |
|
Eğilmeli Burkulma Dayanımı
Yönetmeliğin 6.4.3(a) maddesine göre K= 1.0
Mathinline |
---|
body | --uriencoded--$$ \normalsize |
---|
|
...
L_%7Bcx%7D = K_x \times L_x = 1.0 \times 9000 = 9000mm \\ L_%7Bcy%7D = \left [L_%7Bcy1%7D; L_%7Bcy2%7D \right]_%7Bmax%7D = \left [1.0 \times 4500 ; 1.0 \times 4500 \right]_%7Bmax%7D = 4500mm $$ |
|
Narinlik oranları - Yönetmeliğin 8.1.1 maddesi gereği basınç elemanları narinlik oranı 200’ ü geçemez.
Mathinline |
---|
body | --uriencoded--$$ \normalsize \ |
---|
|
...
Yönetmeliklerin Kolon Formülleri
...
Kaynak: Galambos, T. V., Surovek A.E. (2008). Structural Stability and Steel: Concepts and Applications for Structural Engineers, 1st Wiley,2008.
Örnek Hesap
Şekilde özellikleri verilen eksenel basınç etkisi altındaki kolonu 3 yönetmeliği kullanarak tasarlayınız.
...
S355 Fy= 355 N/mm2 Fu= 510 N/mm2 (Yönetmelik Tablo 2.1A)
ÇYTHYE (TÇY 2016) ile GKT ve YDKT Çözümleri:
...
a) Başlık için:
Mathinline |
---|
body | --uriencoded--$$ \normalsize \frac%7Bb%7D%7B2 \times t_f%7D = \frac %7B300%7D%7B2 \times 24%7D = 6.25 \leq 0.56 \times \sqrt \frac %7BE%7D%7BF_y%7D = 0.56 \times \sqrt \frac%7B200000%7D%7B355%7D = 13.29 $$ |
---|
|
b) Gövde için:
Mathinline |
---|
body | --uriencoded--$$ \normalsize \frac%7Bh%7D%7Bt_w%7D = \frac %7B400%7D%7B13.5%7D = 29.63 \leq 1.49 \times \sqrt \frac %7BE%7D%7BF_y%7D = 1.49 \times \sqrt \frac%7B200000%7D%7B355%7D = 35.28 $$ |
---|
|
Eğilmeli Burkulma Dayanımı
Yönetmeliğin 6.4.3(a) maddesine göre K= 1.0
Mathinline |
---|
body | --uriencoded--$$ \normalsize L_%7Bcx%7D = K_x \times L_x = 1.0 \times 9000 = 9000mm \\ L_%7Bcy%7D = \left [L_%7Bcy1%7D; L_%7Bcy2%7D \right]_%7Bmax%7D = \left [1.0 \times 4500 ; 1.0 \times 4500 \right]_%7Bmax%7D = 4500mm $$ |
---|
|
Narinlik oranları - Yönetmeliğin 8.1.1 maddesi gereği basınç elemanları narinlik oranı 200’ ü geçemez.
Mathinline |
---|
body | --uriencoded--$$ \normalsize \lambda_x = \frac%7B9000%7D%7B170.8%7D = 52.7 \leq 200%7D \\ \lambda_y = \frac%7B4500%7D%7B74%7D = 60.8 \leq 200%7D \\ L_%7Bci, max%7D = 60.8 \leq 4.71 \times \sqrt \frac %7BE%7D%7BF_y%7D = 4.71 \times \sqrt \frac%7B200000%7D%7B355%7D = 111.79 \\ F_E = \frac %7B\pi%5e2 \times E%7D%7B\lambda_%7Bcr%7D%5e2%7D =\frac %7B\pi%5e2 \times 200000%7D%7B60.8%5e2%7D = 533.97 \\ F_%7Bcr%7D = 0.658%5e%7B \frac%7BF_y%7D%7BF_E%7D%7D \times F_y = 0.658%5e%7B \frac%7B355%7D%7B533.97%7D%7D \times 355 = 268.77 \\ P_n = F_%7Bcr%7D \times A_g = 268.77 \times 19780 \times 10%5e%7B-3%7D = 5316.27 kN $$ |
---|
|
Eğilmeli Burkulma Dayanımı
YDKT:
Mathinline |
---|
body | $$ \normalsize P_d = \Phi_c \times P_n = 0.90 \times 5316.27 = 4784.64 kN $$ |
---|
|
GKT:
lambda_x = \frac%7B9000%7D%7B170.8%7D = 52.7 \leq 200%7D \\ \lambda_y = \frac%7B4500%7D%7B74%7D = 60.8 \leq 200%7D \\ L_%7Bci, max%7D = 60.8 \leq 4.71 \times \sqrt \frac %7BE%7D%7BF_y%7D = 4.71 \times \sqrt \frac%7B200000%7D%7B355%7D = 111.79 \\ F_E = \frac %7B\pi%5e2 \times E%7D%7B\lambda_%7Bcr%7D%5e2%7D =\frac %7B\pi%5e2 \times 200000%7D%7B60.8%5e2%7D = 533.97 \\ F_%7Bcr%7D = 0.658%5e%7B \frac%7BF_y%7D%7BF_E%7D%7D \times F_y = 0.658%5e%7B \frac%7B355%7D%7B533.97%7D%7D \times 355 = 268.77 \\ P_n = F_%7Bcr%7D \times A_g = 268.77 \times 19780 \times 10%5e%7B-3%7D = 5316.27 kN $$ |
|
Eğilmeli Burkulma Dayanımı
YDKT:
Mathinline |
---|
body | $$ \normalsize P_d = \Phi_c \times P_n = 0.90 \times 5316.27 = 4784.64 kN $$ |
---|
|
GKT:
Mathinline |
---|
body | --uriencoded--$$ \normalsize P_d = \frac%7BP_n%7D%7B\Omega_c%7D = \frac%7B5316.27%7D%7B1.67%7D = 3183.4kN $$ |
---|
|
Gerekli Basınç Kuvveti Dayanımı
YDKT:
Mathinline |
---|
body | $$ \normalsize P_u = 1.2 P_G + 1.6 P_Q = 1.2 \times 750 + 1.6 \times 2000 = 4100kN $$ |
---|
|
GKT:
Mathinline |
---|
body | $$ \normalsize P_a = P_G + P_Q = 750+ 2000 = 2750kN $$ |
---|
|
PMM Oranları :
YDKT:
Mathinline |
---|
body | --uriencoded--$$ \normalsize \frac%7BP_u%7D%7BP_d%7D = \frac%7B4100%7D%7B4784.64%7D = 0.86 $$ |
---|
|
GKT:
Mathinline |
---|
body | --uriencoded--$$ \normalsize \frac%7BP_a%7D%7BP_d%7D = \frac%7B2750%7D%7B3183.4%7D = 0.86 $$ |
---|
|
AISC 360 – 10 ile ASD ve LRFD Çözümleri:
...
Note |
---|
Yerel burkulma ve eğilmeli burkulma formülleri ve güvenlik katsayılarının aynı olması sebebi ile sonuçlarda LRFD = YDKT; ASD = GKT ‘dir. |
TS EN 1993 – 1 – 1 Çözümü
...
a) Başlık için (Tablo 2.22):
Mathinline |
---|
body | --uriencoded--$$ \normalsize \frac%7Bc%7D%7Bt%7D = \frac%7B298%7D%7B13.5%7D = 22.07 \leq 33 \varepsilon =33 \times 0.81 = 26.73 & \qquad \qquad \qquad \text%7BClass 1%7D $$ |
---|
|
b) Gövde için :
Mathinline |
---|
body | --uriencoded--$$ \normalsize \frac%7Bc%7D%7Bt_f%7D = \frac%7B \left ( \frac%7B300%7D%7B2%7D - \frac%7B13.5%7D%7B2%7D - 27 \right )%7D%7B24%7D = 4.84 \leq 9 \varepsilon =9 \times 0.81 = 7.29 & \qquad \qquad \text%7BClass 1%7D $$ |
---|
|
Eğilmeli Burkulma Dayanımı
Mathinline |
---|
body | --uriencoded--$$ \normalsize P\lambda_d 1 = \frac%7BP_n%7D%7B\Omega_c%7D = \frac%7B5316.27%7D%7B1.67%7D = 3183.4kN $$ |
---|
|
Gerekli Basınç Kuvveti Dayanımı
YDKT:
pi \times \sqrt \frac%7BE%7D%7BF_y%7D = \pi \times \sqrt \frac%7B200000%7D%7B355%7D = 74.57 $$ |
|
Tablo 3.4
Mathinline |
---|
body | --uriencoded--$$ \normalsize |
---|
|
...
Mathinline |
---|
body | --uriencoded--$$ \normalsize P_a = P_G + P_Q = 750+ 2000 = 2750kN $$ |
---|
|
PMM Oranları :
YDKT:
\frac%7Bh%7D%7Bb%7D = 1.33 \geq 1.2 $$ |
|
ve Mathinline |
---|
body | $$ \normalsize t_f = 24 mm< 40 mm $$ |
---|
|
x için Eğri a (α = 0.21)
y için Eğri b (α = 0.34)
Mathinline |
---|
body | --uriencoded--$$ \normalsize \overline%7B \frac%7BP_u%7D%7BP_d%7D = \frac%7B4100%7D%7B4784.64%7D = 0.86 $$ |
---|
|
GKT: lambda%7D_y > \overline%7B \lambda%7D_x $$ |
|
ve Eğri b daha kritik olduğundan Mathinline |
---|
body | --uriencoded--$$ \normalsize \frac%7BPchi_a%7D%7BP_d%7D %7Bmin%7D =\frac%7B2750%7D%7B3183.4%7D = 0.86 $$ |
---|
|
AISC 360 – 10 ile ASD ve LRFD Çözümleri:
...
Note |
---|
Yerel burkulma ve eğilmeli burkulma formülleri ve güvenlik katsayılarının aynı olması sebebi ile sonuçlarda LRFD = YDKT; ASD = GKT ‘dir. |
TS EN 1993 – 1 – 1 Çözümü
...
a) Başlık için (Tablo 2.22):
Mathinline |
---|
body | --uriencoded--$$ \normalsize \frac%7Bc%7D%7Bt%7D = \frac%7B298%7D%7B13.5%7D = 22.07 \leq 33 \varepsilon =33 \times 0.81 = 26.73 $$ |
---|
|
Class 1b) Gövde için
Mathinline |
---|
body | --uriencoded--$$ \normalsize \theta_z = 0.5* \left [1+0.34 * (0.82 - 0.2) + 0.82%5e2 \right ] =0.94 \\ \chi_z = \frac%7B1%7D%7B0.94 + \sqrt%7B0.94%5e2 - 0.82%5e2%7D%7D = 0.714 \leq 1.0 \\ \lambda_x = \frac %7B1 \times 9000%7D%7B170.8%7D =52.7 \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \overline%7B \lambda%7D_x = \frac %7B\lambda_x%7D%7B\lambda_1%7D =0.71 \\ \lambda_y = \frac %7B1 \times 4500%7D%7B74%7D =60.8 \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \overline%7B \lambda%7D_y = \frac %7B\lambda_y%7D%7B\lambda_1%7D =0.82 \\ N_%7Bb,Rd%7D= \frac%7B\chi*A*F_y%7D%7B\gamma_%7Bml%7D%7D = \frac%7B0.714*197.8*10%5e%7B-4%7D*355*10%5e3%7D%7B1.0%7D = 5013.6kN \\ N_%7Bed%7D = 1.35 P_G + 1.5 P_Q = 1.35 \times 750 + 1.5 \times 2000 = 4012.5kN $$ |
---|
|
PMM Oranları:
Mathinline |
---|
body | --uriencoded--$$ \normalsize \frac%7Bc%7D%7Btfrac%7BN_f%7D %7Bed%7D%7D%7BN%7Bbr,d%7D%7D = \frac%7B \left ( \frac%7B300%7D%7B2%7D - \frac%7B13.5%7D%7B2%7D - 27 \right )%7D%7B24%7D = 4.84 \leq 9 \varepsilon =9 \times 0.81 = 7.29 $$ |
---|
|
Class 1frac%7B4012.5%7D%7B5013.6%7D = 0.80 $$ |
|
Karşılaştırma
...