270 likes | 821 Views
BASİT EĞİLME ALTINDAKİ KİRİŞLERİN TAŞIMA GÜCÜ. 5.1 GİRİŞ. Kiriş ve döşemeler (yatay taşıyıcılar) eğilmeye çalışırlar. Bunun dışında, burulma momenti ve eksenel kuvvet te oluşabilir Donatı çekme bölgesine konur
E N D
5.1 GİRİŞ • Kiriş ve döşemeler (yatay taşıyıcılar) eğilmeye çalışırlar. Bunun dışında, burulma momenti ve eksenel kuvvet te oluşabilir • Donatı çekme bölgesine konur • Moment kolunu artırmak için donatı çekmenin en fazla olduğu yere konur (kirişin en altına) • Pas payı mutlaka olmalı. Pas payı tabakasının işlevleri : • Kenetlenmeyi (aderans) sağlamak • Donatıyı paslanmadan korumak • Donatıyı yangın etkisinden korumak • Donatı çatlamayı önlemez, ancak, çatlakların minimum düzeyde kalmasını sağlar
Donatı çekme bölgesine yayıldığında moment kolu kısalır, ancak, çatlakların genişliği sınırlanmış olur • Moment kolunu büyütmek için, donatı mümkün olduğu kadar çekme yüzüne yakın yerleştirilir • Yüksekliği fazla kirişlerde (h>60 cm) çatlak kontrolu için gövde basınç donatısı konur • Kirişler için elde edilen taşıma gücü denklemleri, genişliği 100 cm olan döşemeler için de geçerlidir • Çekme donatısı As ile gösterilir. Donatı oranı • Şekil 5.1 de iki denge denklemi yazılır : Fc = Fs , Fc(z) = Fs(z) = M
5.2 BASİT EĞİLME ETKİSİ ALTINDAKİ KİRİŞLERİN DAVRANIŞI • Taşıma, Gücü denklemleri çıkarılmadan, kirişlerin davranışı incelenmeli • Donatı, çatlakların oluşmasını engelleyemez. İlk çatlaklar momentin en yüksek olduğu yörede oluşur ve kılcaldır (gözle görülemez)
Çatlaklar çekme eksenine dik doğrultuda oluşur ve, yük arttıkça derinleşir ve genişler • Şekil 5.2 (a) düz, 5.2 (b) nervürlü donatı kullanılmış kirişi gösterir • Nervürlü’de çatlak sayısı fazla, fakat çatlak genişlikleri daha küçüktür. Bu, aderans tan kaynaklanır ve tercih edilir
sünek kırılma • DonatI aşırı değil • Donatı maksimum yüke ulaşır. Fs =Asfyk • Denge şartından dolayı Fc = Fs • Donatı akmaya başladığında tarafsız eksen yukarıya kayar • Basınç alanı azalarak beton gerilmesi taşıma gücü sınırına ulaşır • Betonun ezilmesiyle, donatı da akmış olduğundan kiriş çöker • Aşırı donatı durumu (gevrek kırılma) • Tarafsız eksen çekme donatısına daha yakın olur • c/s oranı artar • Beton kırılma noktasına geldiğinde donatı henüz akmadığından gevrek kırılma meydana gelir
İki kirişin sadece donatı oranları farklıdır • M1 kirişi sünek davranış, M2 kirişi gevrek davranış gösterir • Önemli olan deprem enerjisini yutabilme özelliğidir • Sünek davranışta donatının akma noktası (B) ile betonun ezilme noktası (C) arasındaki moment farkı çok azdır (Mr/My = 1.07)
C noktasındaki çatlaklar daha derin ve daha geniştir. (Kabul sınırları ötesinde) • C noktasına göre hesap yapılması çok kolay, B noktasına göre ise çok zordur • Aradaki fark fazla olmadığı için taşıma gücü’nde betonun ezilmesini simgeleyen C noktası esas alınır
5.3 KESİT TAŞIMA GÜCÜNÜN HESABI (KESİT TAHKİKİ) • 5.3.1 Genel • Kırılma türleri : • Çekme kırılması (sünek) Denge altı < b • Basınç kırılması (gevrek) Denge üstü > b • Dengeli kırılma b • Dengeli donat oranı b • Yönetmeliklerde üst sınırlar konarak dengeli ve denge üstü kirişlerin yapılmasına izin verilmez
5.3.2 Basit Donatılı, Dikdörtgen Kesitli, Dengeli Kirişlerin Taşıma Gücü • Şekil 5.6 nın açıklaması • Denge denklemleri (5.7) ve (5.8) • Uygunluk denklemleri (5.9) ve (5.11) • K değeri (tanım) • Problem: • Bilinen : Dikdörtgen kesit, malzeme dayanımları (fyd , fcd ) • İstenen : b , Kb , Jb (5.12), (5.14), (5.13) • Elde edilen denklemler sadece malzeme özelliklerine bağlı olduğu için, çeşitli beton - çelik kombinasyonları için dengeli değerler hesaplanabilir (çizelge 5.1) • Şu koşul sağlanıyorsa, kiriş denge altıdır : • < b veya K>Kb
Denge Denklemleri (5.7) (5.8)
Uygunluk Denklemleri veya (5.9) (5.11)
Problem: • Bilinen : Dikdörtgen kesit, malzeme dayanımları (fyd , fcd ) • İstenen : b , Kb , Jb (5.12), (5.14), (5.13) • Elde edilen denklemler sadece malzeme özelliklerine bağlı olduğu için, çeşitli beton - çelik kombinasyonları için dengeli değerler hesaplanabilir (çizelge 5.1) • Şu koşul sağlanıyorsa, kiriş denge altıdır : • < b veya K>Kb
5.3.3 Basit Donatılı, Dikdörtgen Kesitli, Denge Altı Kirişlerin Taşıma Gücü
Problem : • Bilinen : bw , d , As , fydve fcd • İstenen : Mr = ? • Çözüm : • hesaplanır • Eğer < b ise, kiriş denge altıdır • Denklem (5.16) ve (5.17) den k1c/d ve j hesaplanır • Denklem (5.18) den Mr hesaplanır
Problem • Bilinen: • Düzgün yayılı yük taşıyan basit mesnetli bir kiriş, l=5 m , Md=68.7 kN-m, Malzeme, C16 ve S220, Kesit boyutları, bw = 250 mm, d= 460 mm, As = 1570 mm2 C16 için, k1 =0.85 • İstenen: • Kiriş, sözü edilen yükü güvenle taşıyabilir mi?