Çelik Yapı Hesabı Nedir?

Çelik elemanların tasarımında kesitin akma dayanımı kadar burkulma davranışı da belirleyicidir: uzun ve yanal desteği az kirişlerde yanal burulmalı burkulma, narin kolonlarda eğilmeli ya da burulmalı burkulma kapasiteyi sınırlar. Bu yüzden desteklenmeyen boy, burkulma boyu ve enkesit sınıfı, dayanım kadar önemlidir.

Türkiye’de çelik yapılar Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları’na (ÇYTHYE) göre tasarlanır; deprem etkileri TBDY 2018’e göre belirlenir. StatiCAD, ÇYTHYE’nin Yük ve Dayanım Katsayıları ile Tasarım (YDKT) yaklaşımını uygular.

StatiCAD’de çelik elemanlar betonarme, yığma ya da ahşap taşıyıcılarla aynı modelde yer alabilir. Karma yapılarda çelik çatı kirişleri, çelik kolonlar ve ek çelik elemanlar ayrı bir programa gerek kalmadan tasarlanır.

StatiCAD Çelik Yapılarda Neler Yapar?

Profil atamadan hesap raporuna kadar çelik kiriş ve kolon tasarımının tüm adımları.

Profil Kütüphanesi ve Kesit Atama

  • IPE, IPN, HEA, HEB, HEM ve HD, HL, HP dahil hazır sıcak haddelenmiş I/H profiller
  • Kategori ve ada göre arama, gerçek geometrili kesit önizlemesi
  • S235, S275, S355 gibi çelik sınıflarının kesitle birlikte atanması
  • Soğuk şekillendirilmiş C, Z, U ve Sigma profiller hafif çelik modülünde tasarlanır

Çelik Kiriş Tasarımı

  • Eğilme: akma ile inelastik ve elastik yanal burulmalı burkulma; Lp ve Lr sınırları
  • Kesme dayanımı
  • Eğilme, eksenel kuvvet ve kesmenin bileşik etkisi
  • Sehim denetimi: L/300, L/200, L/150 ya da kullanıcı tanımlı sınır

Çelik Kolon Tasarımı

  • Eksenel basınç: iki eksende eğilmeli burkulma ve burulmalı burkulma
  • Enkesit narinliği denetimi; narin enkesit raporda açıkça işaretlenir
  • KL/r > 200 uyarısı
  • Eksenel kuvvet ve iki eksenli eğilmenin bileşik etkisi

Yük Birleşimleri

  • ÇYTHYE YDKT düşey ve rüzgâr birleşimleri ile deprem birleşimlerinin zarfı
  • Belirleyici yük birleşimi her sonuçla birlikte raporlanır
  • Çelik tasarım birleşimleri projenin yük birleşimi listesini değiştirmeden uygulanır

Burkulma ve Yanal Destek Boyları

  • Kirişte yanal destek boyu kiriş boyundan otomatik alınır veya elle girilir
  • Kolonda burkulma boyu kat yüksekliğinden otomatik alınır (K = 1) veya her eksen için ayrı girilir
  • Moment düzeltme katsayısı Cb her yük birleşiminin moment diyagramından (ÇYTHYE Denk. 9.1); konsolda 1,0

3B Görünüm ve Raporlar

  • Profil atanmış elemanlar 3 boyutlu görünümde gerçek kesit geometrisiyle
  • Kiriş ve kolon raporlarında kesit özellikleri, ara büyüklükler (Lb, Cb, Lp, Lr, KL/r), talep, kapasite, oran ve belirleyici sınır durumu
  • Sağlanan denetimler yeşil, sağlanmayanlar kırmızı işaretle
  • Türkçe veya İngilizce rapor

Nasıl Çalışır?

  1. Kirişleri ve kolonları modelleyin.
  2. Eleman özellik penceresindeki Kesit Seç düğmesiyle profili ve çelik sınıfını atayın.
  3. Elemanın tasarım tipini “Çelik” olarak işaretleyin.
  4. Analizi çalıştırın; çelik tasarım denetimleri analizin sonunda otomatik yapılır.
  5. Rapor ağacından Çelik Eleman Raporları’nı seçerek raporu alın.

Raporlar

Çelik Eleman Raporları grubunda iki rapor bulunur:

  • Çelik kiriş hesapları: kesit özellikleri, Lb, Cb, Lp, Lr, tasarım momenti ve belirleyici yük birleşimi, eğilme kapasitesi ve sınır durumu, kesme, bileşik etki ve sehim
  • Çelik kolon hesapları: kesit özellikleri, burkulma boyları, narinlik, eksenel kuvvet ve basınç kapasitesi, belirleyici burkulma modu, iki eksenli eğilme ve etkileşim denklemi
  • Her eleman için Yeterli / Yetersiz sonucu
  • Kesit görselleri kesit tablolarında

Yardım Belgeleri

Bilgi Bankası’nda adım adım kullanım, örnek çözüm, teorik esaslar ve doğrulama çalışmaları.

Doğrulama

Çelik kiriş ve kolon hesapları el hesaplarıyla satır satır karşılaştırılmıştır: kesit özellikleri, Lp ve Lr sınırları, Cb katsayısı, yanal burulmalı burkulma momenti, kesme dayanımı, sehim, burkulma kapasitesi ve etkileşim değerleri el hesabıyla birebir örtüşür.

Raporda sonucun yanında ara büyüklüklerin de basılması, her sonucun kolayca kontrol edilebilmesini sağlar.

Doğrulama çalışmalarının ayrıntıları (Bilgi Bankası)

Yönetmelikler

ÇYTHYE (YDKT) TBDY 2018
Hangi sürümde? Çelik yapı hesapları StatiCAD Ultimate’te bulunur.

Sıkça Sorulan Sorular

Hangi profillerle çelik tasarım yapılabilir?

Taşıma gücü hesabı IPE, IPN, HEA, HEB, HEM ve HD, HL, HP gibi sıcak haddelenmiş I/H profiller için yapılır. U, L, T, kutu ve boru profiller de atanabilir ve modelde, 3 boyutlu görünümde yer alır. Soğuk şekillendirilmiş profiller hafif çelik modülünde tasarlanır.

Çelik ve betonarme elemanlar aynı modelde olabilir mi?

Evet. Her elemanın tasarım tipi (betonarme, yığma, ahşap, çelik) ayrı seçilir; karma yapılarda çelik elemanlar aynı analizde çözülür ve kendi yönetmeliğine göre tahkik edilir.

Yanal burulmalı burkulma nasıl hesaplanır?

Kirişin yanal destek boyu kiriş boyundan otomatik alınır veya elle girilir. Program Lp ve Lr sınırlarını hesaplar, akma, inelastik ya da elastik yanal burulmalı burkulma bölgesini belirler ve belirleyici sınır durumunu raporda yazar. Moment düzeltme katsayısı Cb her yük birleşiminin moment diyagramından hesaplanır; belirleyici birleşim, talep/kapasite oranı en büyük olandır.

Rüzgâr yükleri çelik tasarıma girer mi?

Projede rüzgâr yük durumu tanımlıysa ÇYTHYE YDKT rüzgâr birleşimleri tasarıma eklenir. TBDY’nin varsayılan birleşim listesinde rüzgâr yoktur; bu durumda analiz uyarılarında rüzgâr birleşimi bulunmadığı bildirilir.

Hangi StatiCAD sürümünde bulunur?

Çelik yapı hesapları StatiCAD Ultimate’te bulunur. Ücretsiz demo sürümüyle akışı deneyebilirsiniz.

İlgili Sayfalar

Çelik elemanlarınızı aynı modelde tasarlayın

Demo sürümünü indirerek çelik kiriş ve kolon tasarımını kendi projeniz üzerinde ücretsiz deneyin.