Çelik Yapılar Tasarım Kuralları ve Uygulama Örnekleri / Prof. M. Ruhi Aydın - Dr. Ayten Günaydın

5,0 (0 Yorum)

Ürün Kodu : 85910
50,00 TL



ÖNSÖZ

Mühendislerin sezgilerinin güçlü olduğuna kuşku yoktur. Burada mühendis tanımı ile eğitimli veya bu konuda kendini geliştirmiş olan herkesi kastediyoruz. Örneğin MÖ III. yüzyılda yaşamış olan Arşimet “..bana yeterli uzunlukta bir sopa ve bir dayanak noktası verin dünyayı kaldırayım..” derken bir hayalden mi yoksa bir gerçekten mi söz ediyordu? Bakışa göre değişir. Ne var ki hayal ile gerçek arasındaki bu kanıya sezgisel bir yetenek ile varılmıştır. Arşimet günümüzde, yani XXI. Yüzyılda yaşasa ve “..bana yeterli bilgisayar desteği verin dünyayı sonlu elemanlar ile modelleyeyim..” demiş olsa idi ilginç olur mu idi? Bize göre hayır. Zira günümüzde gelişen hesaplama araçlarının yapı mühendisliğine uyarlanması ile kaydedilen aşamalar sonucunda bu düşüncenin olanaksız olacağını artık kimse söyleyemez. Başlangıç noktası ve bugün ulaştığı düzeyi yukarıda örnekleme ile anlatmaya çalıştığımız Yapı Mühendisliğinin tarihsel gelişimine dair kısa bir hatırlatma yararlı olacaktır. Başlangıçta sorunlar biliniyor fakat çözümleri mühendislerin yapıların davranışları hakkındaki sezgilerine göre üretiliyor idi. Bir sonraki aşamada bazı basitleştirici kabuller yapılarak yaklaşık yöntemler geliştirildi. Şimdi ise önceden hesap güçlükleri nedeni ile yapılmasından vazgeçilen parametrelerin etkisi bir tuşa basılarak kolayca göz önüne alınabiliyor. Örneğin Taşıma Gücü Yöntemi bu konuda getirilen yeniliklerin başlıcasıdır. Yükler istatistiksel veriler ile belirlenebilen büyüklükler olmakla birlikte, yük birleşimlerinin çeşitliliği ve yüklerin her bir birleşimdeki katsayısının uygun seçimi ile istatistiksel sapmalar nerede ise ortadan kalkmış adeta deterministik bir özelliğe kavuşmuştur. Bunların yanı sıra yapı analizleri için geliştirilen doğrusal ve doğrusal olmayan hesap tekniklerinin kullanılması ile yapılarda daha cesur ama güvenli tasarımların yapılabilmesi mümkün olmuştur. Tasarım aşamasında da önemli gelişmeler kaydedilmiştir. Çelik yapı analizlerinin bir boyutlu olmasına karşın tasarımlarının iki boyutlu levha elemanlar olarak yapılabiliyor olması bu konuda verilebilecek örneklerden biridir.
Yukarıda bahsedilen gelişmeler doğal olarak yönetmeliklere de yansımıştır. Günümüzde gelişmiş olan ve geçerliliği hakkında yaygın kanaat bulunan iki adet çelik yapı yönetmeliği vardır, bunlar EC3 EN 1993-1-1 ve AISC 360-10 Yönetmelikleridir. Bu eserde çelik yapılara ait genel esaslardan bahsedildikten sonra tasarımda yukarıda belirtilen yönetmelikler esas alınmıştır. Okuyucular bunlardan dilediğini seçerek yararlanabilir. Ancak her iki yönetmeliğin sonuçları pek çok alanda birbirlerine yakın sonuçlar vermektedir. Uygulamacıların yönetmelik tercihinde bu yönden bir belirsizlik ile karşılaşacaklarını sanmıyoruz. Buna rağmen AISC 360-10 Yönetmeliğinin daha detaylı olarak hazırlanmış olduğuna dair yazarların bir kanaati mevcuttur. Her iki yönetmelikte farklı eksen tanımları ve notasyonlar kullanılmıştır. Ancak kitaba dahil edilen notasyonların tek tip olarak birleştirilmesi yapıldı ve kitabın başında başlıca notasyonlara ait geniş bir liste sunuldu.
Çelik yapılar güvenliği, estetikliği, pratikliği vb. özellikleri nedeni ile çağdaş yapı dünyasının gelişen bir unsurudur. Ayrıca inşaat mühendisliği öğreniminde yapı mekaniği ile ilgili öğrenilen temel mühendislik bilgilerinin pek çoğunun uygulanabildiği ender alanlardan da biridir. Bu durum tasarımın zevkli yanını oluşturur. Diğer yandan ise öğrencilerin ve mühendislerin gerek yapı statiği ve gerekse mukavemet derslerinde
xii
edindikleri bilgilere gereksinimleri olacağı zorunluluğunu da ifade eder. Bilgisayar destekli tasarım da yardımcı bir unsur olarak kullanılmaktadır. Ancak bu noktada özellikle genç mühendislere bir önerimiz olacaktır. Şöyle ki; geliştirilmiş analiz ve tasarım yöntemlerinin kullanılmasında hangi sınıra kadar ilerlenmelidir sorusuna en mantıklı cevaplar aranıp bulunmalıdır. Nasıl olsa bilgisayar destekli hesap yapılıyor denilip gereksiz hesaplardan kaçınılmalıdır. Zira aksine bir davranış iyi bir tasarım yapıldığı kabulünden süratle uzaklaşılmasına neden olur. Hesap araç ve yöntemlerinin mühendislik kariyerinin üstüne çıkması mümkün değildir. En iyi tasarım bu araç ve yöntemlerin mühendislere egemen olması ile değil onların yardımcısı olması halinde elde edileceği gerçeği her durumda hatırlanmalıdır.
Yazarlar bu eserin hazırlanması için başlangıçta öngördükleri sürenin bir hayli fazlasını ayırmak durumunda kalmışlardır. Sonuçta gerek öğrencilere ve gerekse mühendislere yararlı olması amaçlanan ve ülkemizdeki mevcut kaynaklara eklenebilecek bir çalışma yapabildiğimiz kanısındayız. Ancak her türlü titizliğe rağmen elbette hatalarımız, eksikliklerimiz vardır. Okurların bu konularda, eserin ileriki basımlarında yararlanmamızı sağlayacak, uyarılarını teşekkürle karşılayacağımızı bildiririz.







İÇİNDEKİLER

I.ÇELİK YAPILARIN GENEL NİTELİKLERİ VE TASARIM KOŞULLARI

I.2 ÇELİK YAPILARIN ÜSTÜNLÜKLERİ VE SAKINCALARI
I.3 ÇELİK YAPILARDA TASARIM KURALLARI
I.4 ÇELİK HADDE ÜRÜNLERİ

II ÇELİK YAPILARIN DAVRANIŞ ÖZELLİKLERİNE AİT GENEL PRENSİPLER
II.1 ÇELİK YAPI MALZEMESİ VE MEKANİK ÖZELLİKLERİ
II.2 ÇELİK YAPI ELEMANLARININ MUKAVEMET ÖZELLİKLERİ
II.3 YAPI SİSTEMLERİNİN ANALİZİ
II.4 ÖRNEKLER

III ÜNİFORM ÇEKME ETKİSİNDEKİ ELEMANLARIN TASARIMI
III.1 GİRİŞ
III.2 TASARIM
III.3 ÖRNEKLER

IV ÜNİFORM BASINÇ ETKİSİNDEKİ ELEMANLARIN TASARIMI
IV.1 GİRİŞ
IV.2 TASARIM
IV.3 ÖRNEKLER

V EĞİLME MOMENTİ ETKİSİNDEKİ ELEMANLARIN TASARIMI
V.1 GİRİŞ
V.2 TASARIM
V.3 YAPISAL KURALLAR
V.4 ÖRNEKLER

VI KESME KUVVETİ ETKİSİNDEKİ ELEMANLARIN TASARIMI
VI.1 GİRİŞ
VI.2 TASARIM
VI.3 ÖRNEKLER
VII EĞİLME, BURULMA VE EKSENEL KUVVET ETKİSİNDEKİ ELEMANLARIN TASARIMI
VII.1 GİRİŞ
VII.2 EĞİLME VE EKSENEL KUVVET ETKİSİNDEKİ TEK VE ÇİFT SİMETRİ EKSENLİ KESİTLER
VII.3 EĞİLME VE EKSENEL KUVVET ETKİSİNDEKİ SİMETRİK OLMAYAN KESİTLER
VII.4 BURULMA MOMENTİ ETKİSİNDEKİ KESİTLER
VII.5 BURULMA, KESME, EĞİLME VE EKSENEL KUVVET
ETKİSİNDEKİ KUTU KESİTLER
VII.6 ÇOK PARÇALI BASINÇ ÇUBUKLARI
VII.7 ÖRNEKLER
VIII ÇELİK YAPILARDA KULLANILAN BİRLEŞİM ELEMANLARININ TASARIMI

VIII.1 GİRİŞ
VIII.2 KAYNAKLI BİRLEŞİMLER
VIII.3 BULONLU BİRLEŞİMLER
VIII.4 BİRLEŞİMLER VE BİRLEŞEN ELEMANLAR
VIII.5 ÖRNEKLER

IX ÇELİK YAPILARDA MESNETLER VE KARMA SİSTEMLER
IX.1 KİRİŞ MESNETLERİ
IX.2 KOLON TEMEL LEVHALARI
IX.3 KARMA SİSTEMLER
IX.4 ÖRNEKLER

X BİNA TÜRÜ ÇELİK YAPILARIN DEPREM ETKİLERİ ALTINDA ANALİZ VE TASARIMLARI
X.1 GİRİŞ
X.2 EŞDEĞER DEPREM YÜKÜ YÖNTEMİ
X.3 DEPREM ETKİSİ ALTINDA ÇELİK BİNA TAŞIYICI
SİSTEMLERİNİN TASARIMI İÇİN KURALLAR
X.4 SÜNEKLİK DÜZEYİ YÜKSEK MOMENT AKTARAN ÇERÇEVELER
X.5 SÜNEKLİK DÜZEYİ YÜKSEK MERKEZİ ÇAPRAZLI ÇELİK ÇERÇEVELER
X.6 MOMENT AKTARAN ÇERÇEVELERDE KİRİŞ-KOLON
BİRLEŞİM DETAYLARI

XI ÇOK KATLI BİR ÇELİK YAPI UYGULAMA PROJESİ ÖRNEĞİ
XI.1 PROJENİN TANIMI
XI.2 YAPIYA AİT ÖZELLİKLER VE HESAP KRİTERLERİ
XI.3 DÖŞEME YÜKLERİNİN HESABI
XI.4 KAT KİRİŞLERİNİN BOYUTLANDIRILMASI
XI.5 KOLONLARIN BOYUTLANDIRILMASI
XI.6 YAPI SİSTEMİNİN ANALİZİ
XI.7 SÜNEKLİK DÜZEYİ YÜKSEK SİSTEME AİT MİNİMUM

KOŞULLARIN KONTROLÜ
EK I TASARIM TABLOLARI
EK II PROFİL TABLOLARI
KAYNAKLAR
KONU DİZİNİ


YENİ KİTAPLAR