Hafif Çelik Yapı Hesabı Nedir?

Hafif çelik binalarda taşıyıcı sistem, ince levhadan soğuk şekillendirilmiş C veya Sigma kesitli dikmelerin ve bunları kaplayan OSB, kontrplak ya da alçı levhaların oluşturduğu panellerden kurulur. Yatay yükleri paneller kaplamanın kesme dayanımıyla taşır; dikmeler ise düşey yükleri ve devrilme kuvvetlerini aktarır.

İnce cidarlı kesitlerde dayanımı çoğu zaman burkulma belirler: gövde ve başlıkların yerel burkulması, başlık ile tırnağın birlikte döndüğü distorsiyonel burkulma ve elemanın bütün olarak burkulması. HCBTİE bu kesitleri etkin genişlik yöntemiyle hesaplar; TBDY 2018 Bölüm 10 ise hafif çelik binaların deprem hesabını, panel kesme kapasitelerini ve ankraj kurallarını tanımlar.

StatiCAD bu iki yönetmeliği tek akışta birleştirir: model analiz edilir, panel ve dikme talepleri türetilir, burkulma ve rüzgâr tahkikleri yapılır, ankrajlar ve temeller yönetmelik kurallarıyla tasarlanır, sonuçlar Türkçe veya İngilizce raporlanır.

StatiCAD Hafif Çelik Yapılarda Neler Yapar?

Deprem hesabından temele kadar hafif çelik binanın tasarım zinciri.

Panel Kesme Kapasitesi ve Deprem

  • Kaplamalı panellerde kesme kapasitesi (TBDY Tablo 10.5); OSB, kontrplak, sac ve alçı levha
  • Deprem yükü eşdeğer deprem yükü yöntemiyle, T = 0,2 s alınarak (TBDY 10.2.6.1)
  • Sonlu eleman modelinde panel rijitlikleri kapasiteyle orantılı; deprem yükü panellere kapasiteleriyle dağılır
  • Alçı levhalı panellerin deprem payı denetimi (TBDY 10.2.7.2)

Dikme Tahkiki (Etkin Genişlik Yöntemi)

  • Yerel, distorsiyonel ve eğilmeli–burulmalı burkulma satırlarından tasarım dayanımı
  • Distorsiyonel burkulmada HCBTİE 4.10.3.3 genel yöntemi veya sonlu şerit seçeneği
  • Kenar dikmelerinde devrilme kuvveti dayanım fazlalığı katsayısıyla (TBDY 10.4.1.1)
  • Kaplamanın dikmeye sağladığı dönme tutulumunun dayanıma katılması

Rüzgâr ve Sehim

  • Dış duvar dikmelerinde düzlem dışı rüzgâr eğilmesi ve eksenel kuvvetle birleşik etki
  • HCBTİE rüzgâr yükü alt sınırı ve bina yüksekliğine göre rüzgâr basıncı denetimi
  • Dikme ve kiriş sehimi servis momentindeki etkin kesit ataletiyle
  • Kaplama türüne göre seçilebilen sehim sınırı (h/120 – h/360)

Hafif Çelik Kiriş ve Kolon

  • 527 öntanımlı hafif çelik profil: C, Z, U, C+, Sigma ve Sigma+
  • Kirişte eğilme, kesme, eksenel kuvvet ve eğilmenin birlikte etkisi, sehim
  • Kolonda basınç, iki eksenli eğilmeyle bileşik etki, kesme ve çekme
  • Kenar rijitleştirici (tırnak) yeterliliği ve enkesit koşullarının denetimi

Ankraj, Birleşim ve Yapısal Koşullar

  • Panel uçlarında kalkma (çekme) ankrajı ve kesme ankrajlarının tasarımı
  • Bulon ve vida bağlantılarında kesme, ezilme ve beton dayanımı oranları
  • HCBTİE Bölüm 6 panel koşulları: dikme aralığı, et kalınlığı, gövde ve tırnak ölçüleri
  • Bina yüksekliği, R ve D sınırları (HCBTİE Tablo 1.2)

Temel Tasarımı ve Tasarım Yöntemi

  • Temellerin dayanım fazlalığı katsayısıyla büyütülmüş deprem kuvvetleriyle tasarımı (TBDY 10.4.1.2)
  • YDKT (HCBTİE) ve karşılaştırma için GKT tasarım yöntemi seçeneği
  • HCBTİE düşey yük birleşimlerinin otomatik eklenmesi
  • Türkçe veya İngilizce panel, dikme, kiriş ve kolon raporları

Nasıl Çalışır?

  1. Duvarları çizin, Duvar Özellikleri’nde tasarım tipini “Hafif Çelikte Panel” olarak seçin; kaplama, dikme profili, dikme aralığı ve kenar dikme adedini girin.
  2. Dış cephe panellerini işaretleyin; tasarım yöntemini, rüzgâr basıncını ve sehim sınırını Proje Genel Ayarları’nda belirleyin.
  3. Gerekirse kiriş ve kolonlara öntanımlı hafif çelik profillerden kesit atayın; ankraj bilgilerini girin.
  4. Analizi çalıştırın; panel, dikme, kiriş, kolon, ankraj ve temel denetimleri otomatik yapılır, yetersizlikler uyarı listesinde görünür.
  5. Hafif Çelik Eleman Raporları grubundan raporları alın.

Raporlar

Hafif Çelik Eleman Raporları grubunda:

  • Hafif çelik panel tasarımı: kaplama bilgileri ve panel kesme kapasiteleri
  • Hafif çelik dikme tasarımı: kenar ve ara dikme talepleri, burkulma kapasiteleri, rüzgâr birleşimi, sehim, ankraj ve panel kesmesi satırları
  • Hafif çelik kiriş tasarımı: eğilme, kesme, etkileşim ve sehim
  • Hafif çelik kolon tasarımı: basınç, bileşik etki, kesme ve çekme
  • Belirleyici yük birleşimleri ve hesap kabulleri her raporda

Doğrulama

Kesit özellikleri 527 öntanımlı profilin tamamı için üretici değerleriyle karşılaştırılmış; burulma büyüklükleri kapalı çözüm ve bağımsız bir uygulamayla doğrulanmıştır.

Dayanım zinciri yönetmelik denklemleriyle satır satır, talep türetimi (eksenel kuvvet ve rüzgâr, YDKT ve GKT) el hesabıyla karşılaştırılmıştır; ayardan rapora kadar tüm akış örnek projelerde uçtan uca çalıştırılmıştır.

Doğrulama çalışmalarının ayrıntıları (Bilgi Bankası)

Yönetmelikler

TBDY 2018 Bölüm 10 HCBTİE TS 498 AISI S100 ve S240 (ek başvuru)
Hangi sürümde? Hafif çelik hesapları StatiCAD Ultimate’te bulunur.

Sıkça Sorulan Sorular

Hafif çelik bina hangi yönetmeliklere göre hesaplanır?

Deprem hesabı, panel kesme kapasitesi, ankraj ve temel kuralları TBDY 2018 Bölüm 10’a; dikme, kiriş ve kolonların kesit dayanımları Hafif Çelik Binaların Tasarımı İçin Esaslar’a (HCBTİE) göre hesaplanır. Rüzgâr basıncı TS 498’e göre girilir.

Hangi hafif çelik profiller kullanılabilir?

527 öntanımlı hafif çelik profil kullanılabilir: C, Z, U, C+, Sigma ve Sigma+ kesitler, 100–400 mm yükseklik ve 1,0–4,0 mm et kalınlığı aralığında. Panel dikmelerinde C, C+, Sigma ve Sigma+ kesitler sunulur. Kendi profillerinizi de aynı tablo düzeniyle ekleyebilirsiniz.

Distorsiyonel burkulma nasıl hesaplanır?

Distorsiyonel burkulma HCBTİE 4.10.3.3 genel yöntemiyle hesaplanır; C+ kesitlerde varsayılan olarak, istenirse tüm kesitlerde sonlu şerit çözümü kullanılabilir. Kaplama verisi girilmişse levhanın dikme başlığına sağladığı dönme tutulumu da hesaba katılır.

Alçı levhalı paneller deprem hesabında nasıl değerlendirilir?

TBDY 10.2.7.2’ye göre alçı levhalı paneller deprem talebini tek başına karşılayamaz. Program her kat ve doğrultu için alçı levhanın panel kesme dayanımındaki payını hesaplar ve TBDY Tablo 10.3 sınırıyla karşılaştırır; sınır aşılırsa uyarı verir.

Hangi StatiCAD sürümünde bulunur?

Hafif çelik hesapları StatiCAD Ultimate’te bulunur. Ücretsiz demo sürümüyle akışı deneyebilirsiniz.

İlgili Sayfalar

Hafif çelik binanızı StatiCAD ile tasarlayın

Demo sürümünü indirerek panel, dikme ve ankraj tasarımını kendi projeniz üzerinde ücretsiz deneyin veya size uygun sürümü birlikte belirleyelim.