Lewati ke konten utama

Hafif Çelik Program Menüleri

Bu makale StatiCAD'de hafif çelik ile ilgili bütün pencereleri, sekmeleri ve girdileri tek tek anlatır. Hafif çelik yapılarla daha önce çalışmamış bir inşaat mühendisinin okuyup modelini kurabileceği biçimde yazılmıştır. Her girdi için üç soruya cevap verilir: bu nedir, program bunu nerede kullanır ve hangi değeri girmeliyim. Hesapların teorisi Hafif Çelik Tasarımın Teorik Esasları, doğrulamaları Hafif Çelik Doğrulama Çalışmaları makalesindedir. Adım adım çözülmüş bir bina örneği için Örnek Çözüm: İki Katlı Hafif Çelik Bina makalesine bakın.

info

Hangi sürümlerde? Hafif çelik girdileri ve sekmeleri Ultimate sürümünde açılır. Öteki sürümlerde sekmeler görünmez; projedeki hafif çelik verileri yine de korunur. Makas sihirbazı her sürümde vardır, ancak "hafif çelik" malzeme türü yalnız Ultimate'ta seçilebilir.

1. Hafif çelik yapıyı tanıyalım​

Hafif çelik (soğuk şekillendirilmiş çelik; İngilizce cold-formed steel, light steel framing, LSF), genellikle 0,75–3 mm kalınlığında galvanizli çelik sacın oda sıcaklığında bükülmesiyle üretilen profillerden kurulan yapı sistemidir. Sıcak haddelenmiş çelikten (IPE, HEA) farkı, kesit parçalarının çok ince olmasıdır. Bu yüzden kesit, tümüyle akmadan önce yerel olarak buruşur ya da başlıkları döner. Hesabın ağırlığı bu burkulma biçimlerinin üzerindedir. Türkiye'de tasarım kuralları HCBTİE (Hafif Çelik Binaların Tasarım ve İnşa Esasları), deprem kuralları TBDY 2018 Bölüm 10'dadır.

1.1 Profiller​

Program öntanımlı tablolardaki 527 profili tanır. Profil adı önekle başlar: CC (C), UU (U), ZZ (Z), SIGMA (Σ), CPLUS (C+), SIGMAPLUS (Σ+). Ad içindeki sayılar sırasıyla gövde yüksekliği, başlık genişliği, tırnak (dudak) boyu ve et kalınlığıdır (mm). Örnek: CC C100x50x15x1,2.

C (CC)dikme, kiriş H AC1 U (UU)başlık (ray) Z (ZZ)aşık Σ (SIGMA)gövdesi kademeli C+ (CPLUS)tırnakta geri kıvrım Σ+ (SIGMAPLUS)Σ + geri kıvrım H: gövde yüksekliği · A: başlık genişliği · C1: tırnak · t: et kalınlığı (çizim ölçeksizdir)

Şekil 1 – Programın tanıdığı profil aileleri. Tırnak ve geri kıvrım başlığı rijitleştirir; U profilde tırnak yoktur.

1.2 Panel duvar: bileşenler​

Hafif çelik binada yatay yükü (deprem, rüzgâr) taşıyan eleman panel duvardır. Panel; altta ve üstte U kesitli başlıklar (ray), aralarında belirli aralıkla dizilmiş C/Σ kesitli dikmeler, bu iskelete vidalanan kaplama levhası (OSB, kontrplak, alçı levha ya da çelik sac) ve paneli alttaki yapıya bağlayan ankrajlardan oluşur.

temel / alt kat döşemesi s L (panel boyu) h üst başlık (U) alt başlık (U) kenar dikmeler (n adet,burada n = 2) ara dikme (C ya da Σ) kaplama levhası(OSB, kontrplak, alçı) kenar vidaları (sık) çekme ankrajı (HD) kesme ankrajları kuşak (sol yarıda kaplamaçizilmedi)

Şekil 2 – Panel duvarın bileşenleri ve programdaki adları. s: dikme aralığı, n: kenar dikme adedi, h: panel yüksekliği, L: panel boyu.

HCBTİE Şekil 6.1

Şekil 3 – Aynı bileşenlerin yönetmelikteki gösterimi (HCBTİE Şekil 6.1, Kaplamalı Panel Sistemleri). cd: dikme aralığı, a: kesme ankrajı aralığı, bp: levha genişliği.

1.3 Yatay yük panelde nasıl yürür?​

Panelin üstüne gelen yatay kuvvet V, kaplama levhası ile vidalar üzerinden kesme akımı v = V/L olarak alt başlığa iner. Alt başlıktaki kesme ankrajları bu kuvveti alttaki yapıya aktarır. Aynı kuvvet paneli devirmeye çalışır: devrilme momenti M = V·h, uçlardaki kenar dikmelerde çift kuvvet T = C ≈ V·h/L oluşturur. Çeken uçtaki kuvveti çekme ankrajı (hold-down, HD) temele aktarır; basılan uçta kenar dikmeler basınca çalışır. TBDY bu ankraj ve kenar dikme kuvvetlerinin dayanım fazlalığı katsayısı D ile büyütülmesini ister (10.4.1.1).

V (yatay kuvvet) kaplamada kesme akımı v = V / L T ≈ V·h/L C ≈ V·h/L (+ düşey yük) kesme ankrajları toplamda V'yi aktarır 1. Kaplama + vidalar: panel kesmesi (TBDY 10.3.2, Tablo 10.5) 2. Kenar dikmeler: T / C (HCBTİE Bölüm 4, D ile) 3. Çekme ankrajı (HD): T 4. Kesme ankrajları: V h = panel yüksekliği, L = panel boyu

Şekil 4 – Panel duvarda yatay yük yolu. Program dört halkanın hepsini ayrı ayrı tahkik eder.

1.4 İnce kesitin üç burkulma biçimi​

Dikme ve kiriş tahkikinde program, HCBTİE Bölüm 4'teki etkin genişlik yöntemi (EGM) ile üç sınır durumu hesaplar ve en küçüğünü kullanır:

Yerel burkulmagövde ve başlık levhaları kısadalgalarla buruşur Distorsiyonel burkulmabaşlık + tırnak birlikte döner;kaplama (kφ) bunu engeller Genel burkulmakesit şeklini koruyarakyer değiştirir / burulur

Şekil 5 – C kesitte burkulma biçimleri (kesik çizgi: ilk şekil, kırmızı: burkulmuş şekil).

Distorsiyonel burkulmada kaplamanın etkisi büyüktür: dikmeye vidalı OSB levha başlığın dönmesini bir yay gibi tutar. Bu yayın rijitliğine kφ (dönme tutulumu) denir ve programda "kaplama dönme tutulumu" girdileriyle verilir. Alçı levha dayanım hesabında tutulum sağlamaz (kφ = 0).

2. Programda iş akışı: hangi pencerede ne girilir?​

1. Proje Genel Ayarları bina tipi: Hafif ÇelikYDKT / GKT, sehim sınırıdistorsiyonel yöntem 2. Duvar Özellikleri Hafif Çelikte PanelPanel · Ankraj · Başlıksekmeleri 3. Hatıl / Düşey Hatıl Eleman Tipi: Hafif ÇelikKesit Seç (Cold Formed)Hafif Çelik sekmesi 4. Döşeme çiz → seç → ÖzelliklerHafif Çelik sekmesi:şerit + kiriş üret 5. (isteğe bağlı) MakasÇiz › Makas sihirbazımalzeme türü: hafif çelik 6. Analizuyarılar, proje kontrollistesi 7. Rapor ve çizimHafif Çelik Eleman Raporlarıduvar planı, aks görünüşleri

Şekil 6 – Hafif çelik bir binanın programdaki kuruluş sırası.

Ne tanımlanıyor?Pencere / sekmeBölüm
Bina tipi, tasarım yöntemi, panel rijitlik yaklaşımıAyarlar › Proje Genel Ayarları › Yönetmelik Seçimi3
Yatay yük taşıyan panel duvarDuvar Özellikleri › Genel Ayarlar + Hafif Çelik Paneli / Ankraj / Başlık4
Kiriş, döşeme kirişi, aşık, makas başlığıHatıl Özellikleri › Genel (Eleman Tipi: Hafif Çelik) + Hafif Çelik sekmesi5
Kolon, bağımsız dikme, makas dikmesiDüşey Hatıl Özellikleri › Genel Ayarlar + Hafif Çelik sekmesi6
Hafif çelik döşeme (kiriş üretimi, diyafram)Döşeme Özellikleri › Hafif Çelik sekmesi (çizilmiş tek döşemede)7
Çatı makasıÇiz › Makas (çatı makası sihirbazı) › Kesit sekmesi8

3. Proje Genel Ayarları​

Proje Genel Ayarları, Yönetmelik Seçimi

Şekil 7 – Proje Genel Ayarları › Yönetmelik Seçimi. Hafif çelikle ilgili kutular: Bina Tipi, "Ahşap ve Hafif Çelik Binalarda Perdelere Yük Dağılımı" ve "Hafif Çelik Eleman Tasarım Yöntemi".

GirdiNe işe yarar?Öneri
Bina Tipi › Hafif ÇelikBinanın taşıyıcı sistemini hafif çelik panel sistemi olarak tanımlar. TBDY Tablo 4.1'deki hafif çelik satırı (R, D) ve 10.2.6.1 (T = 0,2 s) bu seçimle uygulanır; HCBTİE Tablo 1.2 yükseklik/kat sınırları denetlenir. Betonarme bodrumlu karma binalarda Hibrit seçilebilir.Hafif Çelik
Perdelere yük dağılımı: Klasik Rijitlik / KapasiteKat kesme kuvvetinin paneller arasında nasıl paylaşılacağını belirler. Kapasite: her panelin payı kaplama kesme kapasitesiyle (vc·L) orantılıdır; FEM rijitliği de buna göre ölçeklenir (TBDY 10.2.6.1 yaklaşımı). Klasik: duvar kalınlığı ve E ile hesaplanan rijitlik; OSB ve alçı paneller karışıksa yanıltıcıdır.Kapasite
Tasarım Yöntemi: YDKT / GKTYDKT (yük ve dayanım katsayıları; φc=0,85, φb=0,90) HCBTİE'nin tanımladığı yöntemdir. GKT (güvenlik katsayıları; Ωc=1,80, Ωb=1,67, AISI S100) karşılaştırma içindir. Ankraj sekmesine girilen cihaz dayanımı da bu seçime göre yorumlanır (bkz. 4,3).YDKT
Dikme sehim sınırı (rüzgâr)Dış duvar dikmesinin düzlem dışı rüzgâr sehim sınırı h/K. Dikme yüksekliği h'nin K'ya bölünmesiyle bulunur.h/240 (sıva/alçı kaplamada h/360 düşünülebilir)
DistorsiyonelDistorsiyonel burkulma gerilmesinin bulunuşu: HCBTİE 4.10.3.3 genel bağıntıları, tüm kesitlerde sonlu şerit (FSM, HCBTİE 4.10.2) ya da yalnız C+ kesitlerde sonlu şerit. C+ kesitte genel bağıntılar %5–22 yüksek çıktığı için varsayılan "C+ için sonlu şerit"tir.C+ için sonlu şerit
catatan

Rüzgâr hız basıncı q ve kar yükü aynı penceredeki deprem/yük sekmelerinde girilir. Rüzgâr eğilmesi yalnız Duvar Özellikleri'nde "kenar aksında" işaretli dış duvarların dikmelerinde hesaplanır (4,1).

4. Duvar Özellikleri: hafif çelik panel duvarı​

Duvarı her zamanki gibi çizin, seçip sağ tık › Eleman Özellikleri ile Duvar Özellikleri penceresini açın. Birden çok duvar seçilirse girdiler hepsine birlikte uygulanır. Duvarlar arasında farklı olan alanlar boş (ya da gri) görünür ve değiştirilmedikçe dokunulmaz.

4.1 Genel Ayarlar sekmesi​

Duvar Özellikleri, Genel Ayarlar

Şekil 8 – Eleman Tipi kutusunda Hafif Çelikte Panel seçilince hafif çelik sekmeleri açılır.

GirdiAçıklama
Eleman Tipi › Hafif Çelikte PanelDuvarı hafif çelik panel yapar. Program bundan sonra duvarı yığma ya da betonarme gibi değil, kaplama kesmesi + dikme + ankraj sistemi olarak tahkik eder.
Duvar Genişliği (cm)Panelin toplam kalınlığı: dikme gövde yüksekliği + iki yüz kaplama. Çizimde dikme simgesi bu kalınlığa sığdırılır. FEM'de panel rijitliği kalınlıktan değil kapasiteden gelir ("Kapasite" yaklaşımında).
Perde Konumu (kenar aksı)Duvar binanın dış cephesindeyse ilgili kutuyu (Üst/Alt/Sol/Sağ Kenar Aksında) işaretleyin. Dikmelerin düzlem dışı rüzgâr eğilmesi ve sehimi yalnız işaretli duvarlarda hesaplanır.
Hatıl yüksekliği, kotlarDiğer duvarlarla aynı anlamdadır. Panel yüksekliği h kat yüksekliğinden duvar üstü hatıl yüksekliği düşülerek bulunur.

4.2 Hafif Çelik Paneli sekmesi​

Hafif Çelik Paneli sekmesi

Şekil 9 – Hafif Çelik Paneli sekmesi: kaplama, dikme profili, aralık ve kaplamanın dönme tutulumu.

Kaplama ve kesme dayanımı​

GirdiAçıklamaDeğer nereden bulunur?
Sol/Üst, Sağ/Alt Panel Kaplama VarPanelin iki yüzünden hangisinde taşıyıcı kaplama olduğu. İki yüz kaplıysa kapasiteler toplanır. İkisi de işaretsizse panel kaplamasız sayılır: kesme kapasitesi 0'dır ve dikmeler yanal tutulmasız hesaplanır.Mimari kesit detayı
vc,sol, vc,sağ (kN/m)Kaplamanın birim boydaki karakteristik kesme dayanımı. Panel kesme kapasitesi Vn = Σ vc · L çarpanlarıyla bulunur (TBDY 10.3.2). Değer levha türüne, kalınlığına, vida çapına ve kenar/ara vida aralığına bağlıdır.TBDY Tablo 10.5. Sekmedeki açıklama tipik değerleri verir: 11 mm OSB, vida 150/300 → 10,2; 12 mm kontrplak 150/300 → 11,4; 12,5 mm alçı levha 200/300 → 2,7 kN/m.
bahaya

Program vc değerinin seçtiğiniz levha ve vida düzeniyle uyumunu denetlemez. Tablo 10.5'teki değer yalnız tablodaki koşullarla (dikme t ≥ 0,9 mm, vida ≥ 4,2 mm, kenar/ara vida aralığı) geçerlidir. Şantiyede vida aralığı büyürse kapasite düşer. Alçı levha payı TBDY 10.2.7.2 ile sınırlıdır; program bunu kendisi uygular.

Dikmeler​

GirdiAçıklamaÖneri
Dikme Profili (C / Sigma)Panel dikmelerinin kesiti; listede öntanımlı tablodaki C, Σ, C+, Σ+ profiller vardır. Boş bırakılırsa analiz "dikme profili seçilmedi" uyarısı verir. HCBTİE Bölüm 6: dikme t ≥ 0,9 mm (bina 10,5 m'den yüksekse ≥ 2 mm), gövde ≥ 70 mm, tırnak ≥ 9 mm.Ön boyut için örnek: tek katlıda C89/C100 × 1,0–1,2 mm, iki-üç katlıda C100–C150 × 1,2–2,0 mm; analizle doğrulayın
Dikme aralığı s (mm)Ara dikmelerin eksenden eksene aralığı. Kaplamanın taşıyıcı sayılması için ≤ 625 mm olmalıdır (HCBTİE 6). Levha boyutu (1220 mm) ile uyumlu olmalı: 600 ya da 406/407 mm.600
Kenar dikme adediPanelin her ucunda yan yana konan dikme sayısı. Devrilme kuvveti (T/C) bu dikmeler arasında paylaşılır; çekme ankrajı da bu gruba bağlanır.2 (yüksek kuvvette 3)

Kaplamanın dikmeye dönme tutulumu kφ​

kφ iki yüz OSB, vidalı: başlık dönemez kaplamasız ya da alçı: kφ = 0 Program yüz başına kφ hesaplar (AISI S240 Ek 1); dikmede iki yüzün küçüğü kullanılır. Koşullar: vida aralığı ≤ 305 mm, dikme aralığı ≤ 625 mm.

Şekil 10 – Kaplama başlığın dönmesini tutar ve distorsiyonel burkulma dayanımını yükseltir.

GirdiAçıklama
Levha (sol / sağ yüz)Tanımsız (kφ=0) · Alçı levha (kφ=0) · OSB · Kontrplak · Kullanıcı kφ.
EIw (N·mm²/mm)Levhanın birim genişlik eğilme rijitliği; 0 girilirse türün varsayılanı (S240 tablosu) kullanılır.
Vida aralığı (mm)Levhanın dikmeye vidalandığı aralık (ara dikme üzerindeki vida aralığı). 305 mm'yi aşarsa kφ = 0 alınır.
kφ kullanıcıYalnız "Kullanıcı kφ" türünde: deneyden ya da üreticiden bilinen değer (N·mm/mm/rad).

Dikme / başlık malzemesi (vc,sol kutusunun sağında): "(varsayılan) S350GD". TS EN 10346 GD sınıfları (S220GD–S450GD) ya da kütüphanedeki bir çelik seçilebilir. Seçim dikme, başlık ve kuşak için geçerlidir; yanındaki etiket Fy/Fu değerini gösterir ve TBDY 10.2.3.2 koşulunu (Fy ≥ 235 MPa, Fu ≥ 1,08Fy) sağlamayan malzemeyi işaretler.

4.3 Hafif Çelik Ankraj sekmesi​

Hafif Çelik Ankraj sekmesi

Şekil 11 – Hafif Çelik Ankraj sekmesi: üstte çekme ankrajı (her panel ucu), altta kesme ankrajı.

Çekme ankrajı (hold-down, HD)​

Çekme ankrajı, panelin kalkan ucundaki kenar dikmeleri temele (ya da alt kat panelinin dikmelerine) bağlayan çelik cihazdır. Cihaz kenar dikmelere vidalarla, temele ankraj çubuğuyla bağlanır. Zincirin her halkası ayrı tahkik edilir.

T (D ile büyütülmüş kalkma kuvveti) kenar dikmeler (n = 2) cihaz (HD): tasarım dayanımı, sac t1, Fu1 cihaz–dikme vidaları: adet, çap dv, Pnvs somun + pul ankraj çubuğu / beton (ETA): dayanım alt başlık

Şekil 12 – Çekme ankrajı ve sekmedeki girdilerin karşılığı.

GirdiAçıklamaNereden bulunur?
Cihaz tasarım dayanımı (kN)HD cihazının kendi dayanımı. YDKT seçiliyse φRn (LRFD/tasarım), GKT seçiliyse Rn/Ω (ASD/izin verilen) değeri girilir. 0 = girilmedi: program bu halkayı denetlemez ve toplu bilgi uyarısı verir.Üretici kataloğu ya da ETA; tablodaki dikme kalınlığı ve vida sayısı satırına dikkat
Cihaz-dikme vidası adediCihazı kenar dikmelere bağlayan vida sayısı. 0 girilirse program gerekli adedi hesaplar ve raporlar.Katalogdaki vida düzeni
Vida çapı dv (mm)No.10 = 4,8 mm, No.12 = 5,5 mm, No.14 = 6,3 mm.Katalog
Cihaz sacı kalınlığı t1, Fu1Vida–sac birleşiminin (HCBTİE 8.2.2) ezilme hesabı için cihaz sacının kalınlığı ve çekme dayanımı.Katalog (tipik 2–3 mm, Fu 330–360 MPa)
Ankraj çubuğu / beton / kat bağlantısı (kN, YDKT)Temeldeki ankraj çubuğunun ve betonun tasarım dayanımı (çelik kopması, beton koni, sıyrılma, aderans hangisi küçükse). Her iki yöntemde de YDKT tasarım değeri girilir (TBDY 10.2.5.2).Ankraj üreticisinin ETA belgesi / hesap yazılımı
Vida gövde kesme dayanımı Pnvs (kN)Vidanın kendi kesme dayanımı (karakteristik). Program azaltır. 0 = denetlenmez.Vida üreticisinin teknik föyü
bahaya

TBDY 10.4.1.1(b): vidaların çekip-çıkarma (pull-out) dayanımı deprem çekmesinde kullanılamaz. Bu yüzden cihaz vidaları kesmede çalışacak biçimde (cihaz dikmenin yanına) düzenlenir. Program vidaları yalnız kesmede tahkik eder.

Kesme ankrajı​

a v·a (bir ankrajın payı) Bulonlu: alt başlık betona; tahkik bulon kesmesi + başlıkta delik ezilmesi + beton alt kat döşeme kirişi / başlığı Vidalı: üst kat paneli alt kata (kat döşemesine)

Şekil 13 – Kesme ankrajı türleri: temelde bulon, katlar arasında vida.

GirdiAçıklama
BağlantıBulon (temel / beton) ya da Vida (kat döşemesi). Tür değişince çap varsayılanı (12 mm / 5,5 mm) güncellenir.
Adet (0 = L/a), Aralık a (mm)Panel boyunca ankraj sayısı ya da aralığı. İkisi de 0 ise program gerekli adedi bulur.
Çap d (mm), Bulon sınıfıBulon kesmesi HCBTİE 8.3.3 (sınıf 4.6–10.9); başlıkta delik ezilmesi 8.3.2.
Ankraj başına beton / alt taraf dayanımı (kN, YDKT)Betondaki ankrajın kesme dayanımı (ETA). 0 = girilmedi.
Alt başlık t (mm; 0 = dikme t)Ezilme hesabında kullanılan başlık et kalınlığı. Başlık sekmesinde profil seçilmişse o profilin t'si kullanılır.
Alt eleman t (mm)Vidalı bağlantıda alttaki elemanın (döşeme kirişi/başlık) kalınlığı (HCBTİE 8.2.2, t2/t1).

4.4 Hafif Çelik Başlık sekmesi​

Hafif Çelik Başlık sekmesi

Şekil 14 – Hafif Çelik Başlık sekmesi: alt/üst başlık ve kuşak.

Başlıklar (ray) panelin kesme kuvvetini ankrajlar arasında eksenel kuvvetle taşır: iki ankraj arasında kaplamadan toplanan kuvvet başlıkta N = v·a/2 mertebesinde çekme/basınç yapar. Üst başlık, panel bir döşeme diyaframı hattındaysa toplayıcı kuvvetini de taşır.

GirdiAçıklamaÖneri
Alt / üst başlık profiliKatalogdan U, C ya da C+. (otomatik): dikme gövdesine en yakın U profil. TBDY 10.3.1.3: U ya da C, t ≥ 0,8 mm. Seçilen profilin t'si ankraj ve döşeme bağlantısı tahkiklerinde de kullanılır.Gerçek başlık profilini seçin (dikme t'sinden ince olmasın)
Uçtaki ilk bağlantı e1 (mm)Panel ucuna en yakın kesme ankrajının uzaklığı; uçtaki başlık parçası N = v·max(a/2; e1) taşır. 0 = a/2.0
Çift üst başlıkİki üst başlık; dayanım iki katı alınır. Döşeme kirişleri dikme hizasına gelmiyorsa ya da toplayıcı kuvveti büyükse.—
Kuşak sırası (0–3)Panel yüksekliğinde dikmeleri yatay bağlayan kuşak (şerit ya da U/C kesit) sıra sayısı. Kaplamasız dikmenin zayıf eksen burkulma boyunu h/(n+1)'e indirir. HCBTİE 6(a): h/d > 50 olan dikmede en az bir kuşak gerekir.1 (kaplamasız ya da narin dikmede)
Kuşak et kalınlığı, şerit genişliği bHCBTİE 6(d): t ≥ 0,8 mm. Şerit genişliği 0 ise program gerekli kesit alanını raporlar.—
Vida çapı, bağlantı başına vida, kulakçık boyu, kenar mesafesi, vida aralığıHCBTİE 6(b)(c)(f): kulakçık ≥ 6d, kenar mesafesi ≥ 1,5d, vida aralığı ≥ 3d, her noktada en az iki No.8 vida. Destek kuvveti F = 0,02·P vidalarla tahkik edilir.No.8 (4,17 mm) × 2
Kaplama uzun kenarıLevhalar düşey mi yatay mı konuyor? Yatayda levha ekleri arasında kesmeyi aktaran yatay kuşak gerekir (TBDY 10.3.1.4).Düşey
HCBTİE Şekil 6.5
Şekil 15 – Kuşağın dikmeye iki bağlanma biçimi (HCBTİE Şekil 6.5): (a) kuşak ucu bükülüp vidalanır, (b) kulakçıkla.
HCBTİE Şekil 6.2
Şekil 16 – Her taşıyıcı panel bölümünün iki ucunda çekme ankrajı (HCBTİE Şekil 6.2). Program da kapı/pencereden bölünen her parçayı ayrı panel sayar.
HCBTİE Şekil 6.3

Şekil 17 – Taşıyıcı sayılan panel bölümleri (HCBTİE Şekil 6.3): h/l ≤ 4 ve l ≥ 30 cm; 2 ≤ h/l ≤ 4 aralığında kapasite 2l/h ile azaltılır. Program bu koşulları denetler ve katılamayan kısa parçaları raporlar.

5. Hatıl (kiriş) Özellikleri: hafif çelik kiriş ve döşeme kirişi​

Bir kirişi (hatıl) hafif çelik yapmak için kirişi seçip sağ tık › Eleman Özellikleri ile Hatıl Özelliklerini açın.

Hatıl Özellikleri Genel
Şekil 18 – Genel sekmesi: Eleman Tipi › Hafif Çelik, Poligon kesit, Kesit Seç ve Malzeme. "Hafif Çelik" sekmesi Genel'in hemen yanındadır.
Hatıl Özellikleri Hafif Çelik sekmesi
Şekil 19 – Hafif Çelik sekmesi: döşeme kirişi girdileri ve kaplama dönme tutulumu.

5.1 Genel sekmesi​

  1. Eleman Tipi › Hafif Çelik radyosunu seçin. Bu seçimle Hafif Çelik sekmesi görünür. Başka bir tip seçilince sekme gizlenir.
  2. Kesit Tipi › Poligon Kesit › Kesit Seç: Fabrikasyon Profil penceresinde Cold Formed altından C, Z, U, C+, Sigma ya da Sigma+ ailesini, sonra profili seçip Ata. Kesit çizimi, alan, atalet, J ve Cw otomatik gelir. Hatıl genişliği/yüksekliği kutuları kesitin dış ölçüleriyle dolar (çizim ve kot hesabı içindir).
  3. Malzeme Seçimi: kütüphaneden bir çelik (S235, S355, …). Fy ve E buradan okunur.
catatan

Yalnız öntanımlı profil tablosundaki (HafifCelikProfil.txt) kesitler hesaplanır. Eski katalogdaki kayıplı Cold Formed kayıtları atanırsa eleman "kütüphanede yok" notuyla yetersiz işaretlenir.

5.2 Hafif Çelik sekmesi: döşeme kirişi​

Lb (alt başlık tutulma aralığı) ss üst kat duvarı (üstten yük) kaplama (üst başlık sürekli vidalı) döşeme kirişi (C) blokaj / köprüleme duvar (oturmalı mesnet:gövde buruşması tahkiki)

Şekil 20 – Döşeme kirişinin sekmedeki girdilere karşılık gelen ayrıntıları.

GirdiAnlamıVarsayılan
Üst başlık kaplamaya sürekli bağlıDöşeme kaplaması üst başlığa sürekli vidalıysa pozitif momentte (açıklıkta) yanal burulmalı burkulma oluşmaz.kapalı
Alt başlık yanal tutulma aralığı Lb (mm)Negatif momentte (mesnet bölgesi) alt başlığı tutan blokaj, köprüleme ya da tavan kaplaması aralığı. 0 = eleman boyu.0
Mesnet biçimiOtomatik: uçta kolon yoksa ve duvar varsa oturmalı, kolonda gövdeden bağlı (köşebent). Elle Oturmalı ya da Gövdeden bağlı seçilebilir. Oturmalı mesnette gövde buruşması (HCBTİE 4.8.3 / TS EN 1993-1-3 6.1.7) tahkik edilir.otomatik
Oturma boyu ss (mm)Kirişin mesnede oturan boyu. HCBTİE 7.4(e) en az 40 mm. 0 = 40.0
Mesnette gövde rijitleştiricisiMesnette gövdeye rijitleştirici (dikme parçası, köşebent) varsa gövde buruşması yerine 7.4 koşulları geçerli sayılır.yok
Mesnette üstten yükMesnedin üstünde üst kat duvarı/dikmesi varsa buruşma "iki karşıt kuvvet" bağıntısıyla hesaplanır.yok
Kiriş aralığı < 40 cm ve en az iki sıra köprülemeHCBTİE 7.5 titreşim koşulunun ikinci yolu; işaretlenirse açıklık/derinlik > 18 ya da f < 8 Hz uyarısı kalkar.yok

Aynı sekmenin altındaki kaplama dönme tutulumu grubu duvardakiyle aynı anlamdadır. Fark: Eleman aralığı s burada kirişler arası mesafedir ve kaplamanın iki başlıkta da olduğu kabul edilir. Yalnız üst başlığı kaplı kirişte "Tanımsız" bırakın; kenar kirişte (levha tek yanda) EIw'nin yarısını girin.

Yapılan tahkikler: işaretli eğilme (M+/Md+, M−/Md−, Cb ile), kesme, eğilme + kesme, eksenel + eğilme, gövde buruşması, 7.4 rijitleştirici gerekliliği, sehim (L/K ve yalnız hareketli yük L/250) ve titreşim.

6. Düşey Hatıl (kolon) Özellikleri: hafif çelik kolon ve makas dikmesi​

Düşey Hatıl Genel Ayarlar
Şekil 21 – Makas sihirbazının ürettiği hafif çelik makas dikmesi: "Makas Dikmesi" seçili, grup başlığında "hafif çelik makas dikmesi" yazar.
Düşey Hatıl Hafif Çelik sekmesi
Şekil 22 – Kolonun Hafif Çelik sekmesi: kaplama dönme tutulumu ve açıklama.

6.1 Eleman Tipi​

SeçimDavranış
Hafif ÇelikHafif çelik kolon: otomatik mesnet alır, HCBTİE Bölüm 4 ile N, M2, M3, V2 altında tahkik edilir (KL/r > 200 uyarısı).
Makas DikmesiAhşap makas dikmesi: FEM'de mesnetsiz kolon, tasarımda ahşap kolon.
Makas Dikmesi (grup başlığında "hafif çelik makas dikmesi")Makas sihirbazının hafif çelik makasında üretilir: FEM'de mesnetsiz, tasarımda hafif çelik kolon. Tamam bu tipi korur.
Makas Dikmesi (grup başlığında "çelik makas dikmesi")Çelik makas dikmesi: FEM'de mesnetsiz, tasarımda çelik kolon.

Kesit ve malzeme kirişteki gibi Genel Ayarlar'dan seçilir (Kesit Seç › Cold Formed; Malzeme Seç).

6.2 Hafif Çelik sekmesi​

Sekme, Hafif Çelik kolonda ya da hafif çelik makas dikmesinde görünür ve kaplama dönme tutulumunu içerir (4,2'deki tablo). Kolon bir dış duvarın içinde kaplamaya vidalıysa levha türünü ve vida aralığını girin. Serbest kolonda "Tanımsız" bırakın.

7. Döşeme Özellikleri: hafif çelik döşeme​

Hafif çelik döşeme, bir dörtgen döşemenin kirişler arasında şeritlere bölünmesi ve kirişlerin Hafif Çelik tipinde, iki ucu mafsallı hatıl olarak otomatik üretilmesidir. Kirişler o döşemenin köşelerinden üretildiği için tanım çizilmiş tek bir döşeme üzerinde yapılır:

  1. Döşemeyi normal döşeme olarak çizin (Çiz › Döşeme). Bu aşamada pencerenin Hafif Çelik sekmesi yalnız bu adımları anlatır (Şekil 23).
  2. Döşemeyi tek başına seçin, sağ tık › Eleman Özellikleri.
  3. Hafif Çelik sekmesinde "Hafif çelik döşeme" kutusunu işaretleyin; döşeme kirişi profili, malzeme (boş = S235), en büyük kiriş aralığı (mm), kiriş yönü, kaplama türü ve köprüleme beyanını girin.
  4. "Tamam'da şeritleri ve döşeme kirişlerini üret / yenile" kutusunu işaretleyip Tamam'a basın.
Döşeme tanımlarken Hafif Çelik sekmesi
Şekil 23 – Döşeme tanımlanırken (çizimden önce) Hafif Çelik sekmesi yol gösterir.
Çizilmiş döşemede Hafif Çelik sekmesi
Şekil 23b. Çizilmiş tek döşemede Hafif Çelik sekmesi: tanım, üretim ve diyafram girdileri.
özgün döşeme (4.0 m) → üret → 400 mm → 10 eşit aralık, 9 kiriş

Şekil 24 – Program açıklığı verilen aralığı aşmayacak biçimde eşit böler. Kırmızı noktalar: kiriş uç mafsalları.

Geometri koşulu: kirişlere paralel iki kenar eksene paralel olmalıdır; diğer iki kenar eğik olabilir. Çokgen (kabuk) döşemeler desteklenmez. Yük aktarımı: Proje Genel Ayarları'nda klasik yük aktarımı ve "döşemeler sistem rijitliğine dahil değil" önerilir.

Diyafram girdileri (aynı sekmenin altı, TBDY 10.5 / HCBTİE 7.4): kaplama birim kesme dayanımı vn (0 = TBDY Tablo 10.5 duvar paneli değeri: OSB 10,2, kontrplak 11,4 kN/m), döşemeyi alt panelin üst başlığına bağlayan vidanın çapı, aralığı ve Pnvs. Program her duvar hattında diyafram kesme akımını ve toplayıcı kuvvetini hesaplar.

Yeniden üretmek için herhangi bir şeridin sekmesinde tanımı değiştirip "üret / yenile" ile onaylayın. Geri almak için "Hafif çelik döşeme" kutusunu kaldırıp "üret / yenile" ile onaylayın; özgün döşeme geri gelir.

HCBTİE Şekil 6.8

Şekil 25 – Döşeme kirişinin taşıyıcı duvara bağlantısı (HCBTİE Şekil 6.8).

8. Makas sihirbazında hafif çelik​

Makas sihirbazı Kesit sekmesi

Şekil 26 – Makas sihirbazı › Kesit sekmesi: Malzeme türü "Hafif çelik", grup başına (üst/alt başlık, dikme, çapraz) aile ve profil.

  • Malzeme türü › Hafif çelik: başlıklar ve çaprazlar Hafif Çelik kiriş, düşeyler hafif çelik makas dikmesi olarak üretilir. Sınıf kutusundan çelik sınıfı seçilir.
  • Profil: her grup için aile (CC, SIGMA, …) ve profil. Üst başlık genellikle en ağır grup; dikme ve çaprazlar daha hafif olabilir.
  • Birleşimler: vidalı düğümde "Tüm eleman uçları mafsallı (ideal kafes)" önerilir. Vidalı düğüm birleşim tahkiki yapılmaz; elemanlar tek profildir (sırt sırta değil).
  • Mesnetler: "Sabit + kayıcı oturma dikmesi" önerilir; aksi halde rijit diyaframlı modelde alt başlık eksenel kuvvet almayabilir.

Üretilen bir makas dikmesini 3B görünümden ya da plandan seçip sağ tık › Eleman Özellikleri ile açtığınızda Eleman Tipi kutusunda Makas Dikmesi seçili ve grup başlığında "hafif çelik makas dikmesi" yazılı gelir (Şekil 21). Profil değişikliği için Kesit Seç kullanılabilir. Tamam tipi değiştirmez.

9. Çizim ve rapor​

  • Çizim Seçimi › duvar planı: panel duvarların içinde dikmeler (C simgesi), her uçta kenar dikme grubu, çekme ankrajları (dolu daire) ve kesme ankrajları (üçgen) çizilir. Duvar ortasında "profil s= n= malzeme" etiketi. Yetersiz elemanlar kırmızı katmandadır.
  • Çizim Seçimi › Açılımlar › Kesit / Yan Görünüş: aks görünüşlerinde panel iskeleti: alt/üst başlık (çift dahil), dikmeler, kuşak sıraları, HD ve kesme ankrajları, dikme aralığı ölçü zinciri.
  • Rapor Seçimi › Hafif Çelik Eleman Raporları: panel kesmesi, dikme tahkiki, ankraj ve başlık satırları; hafif çelik kiriş/kolon sayfaları; diyafram.

Ayrıntı için Hafif Çelik Panel ve Dikme Tasarımı makalesine bakın.

10. Bileşen seçimi: hold-down, ankraj, vida ve levha​

Programın ankraj ve bağlantı tahkikleri, girdiğiniz ürün dayanımlarıyla çalışır. Bu dayanımlar yönetmelikte yoktur; üreticinin teknik föyünden ya da Avrupa Teknik Değerlendirmesinden (ETA) alınır. Aşağıdaki adımlar ve kaynaklar ürün seçerken yol gösterir.

10.1 Ürün seçerken izlenecek yol​

  1. Analizi bir kez dayanımları 0 bırakarak çalıştırın. Program her panel ucu için D ile büyütülmüş kalkma kuvveti T'yi, gerekli vida adedini ve kesme ankrajı sayısını raporlar (rapor dikme sayfası).
  2. Bu T değerini karşılayan çekme ankrajını katalogdan seçin. Katalog tablosunda dikme et kalınlığı ve vida sayısı sütunlarının sizin dikmenizle uyuştuğuna dikkat edin.
  3. Tasarım yöntemine uygun sütunu okuyun: YDKT seçiliyse LRFD / tasarım dayanımı (φRn), GKT seçiliyse ASD / izin verilen (Rn/Ω). Amerikan kataloglarındaki "Allowable" ASD'dir. Avrupa ETA'larındaki karakteristik değer Rk ise tasarım değerine γM ile çevrilir.
  4. Ankraj çubuğu ve beton için üreticinin hesap yazılımıyla (beton sınıfı, kenar mesafesi, çatlamış beton) YDKT tasarım dayanımını bulun ve ayrı girin.
  5. Değerleri girip analizi yeniden çalıştırın. Oranlar 1'in altında olmalı.

10.2 Kendinden delen vida çapları​

Vida numarasıÇap (mm)Tipik kullanım
No.63,5alçı levha (taşıyıcı değil)
No.84,2 (programda 4,17)kaplama, kuşak bağlantısı (HCBTİE 6(f) en az No.8)
No.104,8profil–profil, kaplama
No.125,5hold-down–dikme, kat bağlantısı
No.14 (1/4")6,3ağır bağlantılar

Vida delme ucu, bağlanan toplam çelik kalınlığına uygun seçilmelidir (ör. 2 × 1,5 mm için en az 3 mm delme kapasitesi). Galvaniz kaplamalı ya da korozyona dayanıklı kaplamalı vida kullanın.

10.3 Ürün ve bilgi kaynakları​

BileşenKaynakNe bulunur?
Çekme ankrajı (hold-down), bağlantı elemanlarıÜreticinin teknik föyü, ETA belgesiDikme kalınlığına göre ASD/LRFD dayanımları, teknik föyler.
Beton ankrajlarıÜreticinin ETA belgesi ve hesap yazılımıMekanik ve kimyasal ankrajların dayanımları.
Kendinden delen vidalarÜreticinin teknik föyüVida çapı, delme kapasitesi, kesme dayanımı (Pnvs).
OSB, levha, alçı levhaÜreticinin teknik föyüOSB/3, OSB/4 teknik değerleri (EN 300). Dayanım hesabında alçının payı TBDY 10.2.7.2 ile sınırlıdır.
ETA belgelerieota.euAvrupa Teknik Değerlendirmesi veri tabanı: ankraj ve bağlantı elemanlarının onaylı dayanımları.
Tasarım rehberlericfsei.org, sfia.netSoğuk şekillendirilmiş çelik tasarım notları, uygulama detayları (AISI S100/S240 tabanlı).
catatan

Ürünün seçimi ve uygunluğu projenin sorumlu mühendisine aittir. Türkiye'de kullanılacak ürünün ilgili teknik onayı (ETA, CE) ve yerel temsilcisinin bulunduğunu kontrol edin. Katalog değerlerinin hangi yönteme (ASD/LRFD, karakteristik/tasarım) ait olduğunu her zaman katalogdaki dipnotlardan doğrulayın.

10.4 Uygulama detayları (yönetmelikten)​

HCBTİE Şekil 6.6
Şekil 27 – Dış duvara dik duvar birleşimi (HCBTİE Şekil 6.6).
HCBTİE Şekil 6.7
Şekil 28 – Köşe bağlantı detayı (HCBTİE Şekil 6.7).
HCBTİE Şekil 6.4

Şekil 29 – Çaprazlı panel (HCBTİE Şekil 6.4). Çaprazlı panel tahkiki (TBDY 10.4.2) programda yoktur.

Program köşe ve T birleşim dikmelerini, vida/bağlantı detaylarını çizmez. Bunlar yukarıdaki detaylara göre uygulama projesinde çözülür.

11. Kısa sözlük​

TerimAçıklama
Dikme (stud)Panelin düşey C/Σ elemanı.
Başlık (track)Panelin altında ve üstünde dikmeleri tutan U (ya da C) eleman.
Kuşak (blocking / strap)Dikmeleri yatay bağlayan eleman; burkulma boyunu kısaltır.
Kaplama (sheathing)Panele vidalanan OSB, kontrplak, alçı levha ya da sac.
Çekme ankrajı (hold-down)Panel ucunu temele bağlayan, kalkmayı önleyen cihaz.
Kesme ankrajıAlt başlığı temele/alt kata bağlayan bulon ya da vidalar.
vcKaplamanın birim boy karakteristik kesme dayanımı (kN/m).
kφKaplamanın başlığa sağladığı dönme tutulumu rijitliği.
EGMEtkin genişlik yöntemi (HCBTİE Bölüm 4).
FSMSonlu şerit yöntemi; burkulma gerilmesinin sayısal hesabı.
DTBDY dayanım fazlalığı katsayısı; ankraj ve kenar dikme talepleri bununla büyütülür.
YDKT / GKTYük ve dayanım katsayıları ile tasarım / güvenlik katsayıları ile tasarım (LRFD / ASD).
ETAAvrupa Teknik Değerlendirmesi: ürünün onaylı dayanım belgesi.

Yönetmelik şekilleri HCBTİE Bölüm 6'dan alınmıştır.