Çelik Kolon Tasarım Örneği

PL007 isimli çelik kolonun tasarım dayanım kontrolü, TBDY 2018 9.3.1.3’e göre belirlenen ve genel analiz sonucu en elverişsiz iç kuvvetler altında yapılır. Kolonun malzeme ve kesit bilgileri şu şekildedir:

Çelik malzeme: S355 F_y=355 N/mm² F_u=510 N/mm²

Enkesit: HEB 450

I_x= 79890 cm⁴	I_y= 11720 cm⁴	J_x= 440.5 cm⁴	C_w= 5258000 cm⁶
W_ex= 3551 cm³	W_px= 3982 cm³	A= 218 cm⁴
d=450 mm	h=344 mm	b_f= 300 mm	t_f = 26 mm
t_w=14 mm	i_x=191.4 mm	i_y=73.3 mm

Enkesit Koşullarının Kontrolü ( TBDY 9.3.1)

Kolon enkesitinin başlık genişliği / kalınlığı ve gövde yüksekliği / kalınlığı değerlerinin Tablo 9.3’te verilen λ_hd değerini aşıp aşmadığı kontrol edilmelidir.

Enkesit başlığı;

koşulu sağlar.

Enkesit gövdesi;

Analiz sonucu kolon tasarım noktası kesit tesirlerinden alınmıştır.

koşulu sağlar.

Enkesit koşulu kontrolü, çelik kolon raporunda TBDY 2018 Tablo 9.3’e göre yapılır ve tablo halinde özetlenir.

Eksenel Kuvvet Dayanımı

X ekseni etrafında eğilmeli burkulma sınır durumu hesabı şu şekildedir:

MPa

Y ekseni etrafında eğilmeli burkulma sınır durumu hesabı şu şekildedir:

MPa

kN

Eğilme Momenti Dayanımı

mm

olduğundan L_r hesaplanır.

Bu durumda karakteristik eğilme momenti dayanımı, ÇYTHYE Denklem 9.3 ile hesaplanmalıdır. Bu hesapta kullanılan C_b, moment düzeltme katsayısı ilgili kolon üzerinde okunan moment değerlerine göre otomatik hesaplanmaktadır.

Birleşik etkiler altında tasarım kuralları gereği dayanım kontrolü şu şekilde yapılır:

Kesme Kuvveti Dayanımı

Çift simetri eksenli I-enkesitte ÇYTHYE 10.2.1(a) maddesine göre,

ÇYTHYE 10.2’ye göre,

Eksenel Kapasite Kontrolü

Yukarıda birleşik etkiler altında tasarım için hesapladığımız eksenel basınç kapasitesinin yanı sıra TBDY 9.3.1.3 gereği eksenel çekme kuvvetinin de kontrolü gerekir. Bu kontrolde dikkat edilmesi gereken husus analizden elde edilen yatay deprem etkilerinin D, dayanım fazlalığı katsayısı, ile arttırılma zorunluluğudur.