TS EN 1995-1-1Ahşap Yapıların TasarımıBölüm 1-1: Genel kurallar ve bina kuralları
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİnş. Y. Müh.İstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık FakültesiMimarlık Bölümü
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü
Eurocode 5’in Kapsamı
• Eurocode 5, birbirine yapıştırıcı veya mekanik bağlantılar ile birleştirilmiş ahşap veya ahşap esaslı paneller kullanılarak inşa edilen binalar ve inşaat mühendisliği alanına giren diğer yapıların tasarımında uygulanır.
• Bu Eurocode, EN 1990 “Yapı tasarımının esasları” standardında verilen tasarım esasları ve doğrulama, yapıların güvenliği ve kullanılabilirliği ile ilgili gerekler ve prensipleri tamamlayıcı niteliktedir.
• Eurocode 5, aşağıda verilenlerle birlikte kullanılmak üzere tasarlanmıştır:– EN 1990: Yapı tasarımının esasları
– EN 1991: Yapılar üzerindeki etkiler
– EN’ler: Ahşap yapılara ait yapı mamulleri
– EN 1998: Depreme dayanıklı yapıların tasarımı
2
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Birleşimler
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü
Eurocode 5’in Kapsamı
• Eurocode 5, aşağıda belirtilen bölümlerden oluşmaktadır:
– EN 1995-1: Genel
• EN1995-1-1: Genel kurallar ve bina kuralları
• EN 1995-1-2: Yapısal yangın tasarımı
– EN 1995-2 : Köprüler
3
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Birleşimler
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü
EN 1995-1-1’in İçeriği
• Bölüm 1: Genel
• Bölüm 2: Tasarım esasları
• Bölüm 3: Malzeme özellikleri
• Bölüm 4: Dayanıklılık
• Bölüm 5: Yapısal analiz
• Bölüm 6: Taşıma gücü sınır durumları
• Bölüm 7: Kullanılabilirlik sınır durumları
• Bölüm 8: Metal bağlantı elemanlı birleşimler
• Bölüm 9: Bileşenler ve sistemler
• Bölüm 10: Yapı elemanlarının detaylandırılması ve kontrol
4
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Birleşimler
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü
Ulusal Ek
EN 1995-1-1’in 13 maddesinde ulusal seçime izin verilir.
5
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Birleşimler
2.3.1.2(2)P: Yüklerin yük etki süresi sınıflarına atanması2.3.1.3(1)P: Ahşap yapıların servis sınıflarına atanması2.4.1(1)P: Malzeme özellikleri için kısmi faktörler6.1.7(2): Çatlakların kayma dayanımına etkisi için modifikasyon
faktörü6.4.3(8): Beşik çatı kirişleri, eğrisel kirişler ve alt kenarı eğrisel beşik
çatı kirişlerinde liflere dik doğrultuda çekme gerilmeleri 7.2(2): Kirişlerde sehim sınır değerleri 7.3.3(2): Konut döşemelerinde titreşim sınır değerleri8.3.1.2(4): Uç lifteki çiviler için yatay yük taşıma kapasitesi8.3.1.2(7): Çivili birleşimlerde yarılmaya duyarlı ahşap türleri9.2.4.1(7): Duvar diyaframlarının tahkiki9.2.5.3(1): Berkitme sistemleri için modifikasyon faktörleri10.9.2(3): Metal çivili plaka bağlantılı makaslarda montaj
toleransları: maksimum yay10.9.2(4): Metal çivili plaka bağlantılı makaslarda montaj
toleransları : düşeyden maksimum sapma
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü
Prensipler ve Uygulama Kuralları Arasındaki Farklılıklar
• Bağımsız maddelerin karakterine bağlı olarak, bu standardda prensipler ve uygulama kuralları birbirinden farklı gösterilmiştir.
• Prensipler;
– Alternatifi olmayan genel ifadeler ve tarifleri ve
– Özel olarak belirtmedikçe alternatifine izin verilmeyen gerekler ve analitik modelleri içerir.
• Prensipler, paragraf numarasından sonra konulan P harfiyle belirtilmiştir.
6
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Birleşimler
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü
Prensipler ve Uygulama Kuralları Arasındaki Farklılıklar
• Uygulama kuralları, prensiplerle uyumlu olan ve prensiplerin gereklerini karşılayan, genel olarak kabul edilmiş kurallardır.
• Standartta, yapılar için verilen uygulama kurallarından farklı alternatif tasarım kurallarının uygulanmasına da izin verilebilir.
– Ancak, alternatif kuralların ilgili prensiplerle uyumlu olduğu gösterilmeli ve
– Eurocode’ların kullanılması durumunda beklenen yapısal güvenlik, hizmet verebilirlik ve dayanıklılık bakımından asgari denklik sağlanmalıdır.
7
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Birleşimler
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü
Enkesit Boyut ve Aksları
8
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Birleşimler
Dikdörtgen Kesit İnce Gövdeli Kesit İnce Başlıklı Kesit
Çok Parçalı Kolon Kafes Kolon
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü
Tasarım Esasları
• Bir yapı, tasarlanan kullanım ömrü boyunca uygungüvenilirlik derecesini sağlayacak ve ekonomik olacaktarzda tasarlanmalı ve inşa edilmelidir.
Yapı;
– İnşa edilmesi ve kullanım esnasında oluşması muhtemel bütünetkiler ve tesirlere direnç göstermeli,
– Kullanım için gerekli şartlara uygunluğu sürdürmelidir.
• Bir yapı, yeterli;
– Yapısal direnç,
– Kullanılabilirlik ve
– Dayanıklılığa sahip olacak şekilde tasarlanmalıdır.
9
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Birleşimler
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü
Güvenilirlik Kavramı
• EN 1990’da güvenilirlik, bir yapı veya taşıyıcı elemanın,tasarım ömrü de dâhil olmak üzere, tasarımında dikkatealınan belirtilmiş gerekleri karşılayabilme yeterliliğitanımlanır. Güvenilirlik, çoğunlukla olasılık terimleri ileifade edilir ve bir yapının güvenlik, kullanılabilirlik vedayanıklılığını kapsar.
10
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Birleşimler
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü
Güvenilirlik Kavramı
• Yapısal tasarım ile ilgili niceliklerin (etkiler, geometri, sınırlamalar, malzeme mukavemeti, vb) rasgele doğası göz önüne alındığında, yapısal güvenilirlik değerlendirmesi deterministik yöntemle yapılamaz, bir olasılık analizi gerekir.
• Güvenlik tahkikinin (doğrulamasının) amacı hasar olasılığının (belirli bir tehlike durumunun oluşması veya aşılması) sabit bir değerin altında kalmasını sağlamaktır. Bu değer, yapı türünün, can ve mal güvenliğine etkinin bir fonksiyonu olarak belirlenir.
11
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Birleşimler
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü
Güvenilirlik Kavramı
• Bir yapı için tehlikeli olan her durum bir "sınır durum" olarak adlandırılır. Yapı bu sınır duruma eriştikten sonra, artık dizayn edildiği işlevlerini yerine getiremez.
• İki tip sınır durumu vardır:
– Taşıma Gücü Sınır Durumu (ULS: Ultimate Limit State)
– Kullanılabilirlik Sınır Durumu (SLS: Serviceability Limit State)
• Taşıma Gücü Sınır Durumunu aşma yapının tamamının veya bir bölümünün göçmesine neden olur.
• Kullanılabilirlik Sınır Durumunu aşma ise, projenin gereksinimleri açısından yapıyı elverişsiz hale getirir.
12
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Birleşimler
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü
Güvenilirlik Yönetimi
• Seviye III Yöntemi: Tam probabilistik bu yöntem prensip olarak, belirtilen güvenilirlik problemine doğru cevaplar oluşturur. Ancak, tasarım kodlarının kalibrasyonunda, istatistiki verilerin sıklığındaki yetersizlik sebebiyle seyrek olarak kullanılır.
• Seviye II Yöntemi: Birinci mertebe güvenilirlik yöntemi veya β-yöntemi iyi tanımlanmış belirli yaklaşımların kullanılmasını sağlar ve çoğu yapı uygulamalarının yeterli hassaslıkta olduğu sonucunu doğurur. Gerekli veriler genellikle mevcut olmadığından bu yöntemi de pratik tasarımda uygulamak zordur.
• Seviye I Yöntemi: Yarı probabilistik olan bu yöntem kısmi faktör yöntemi olarak adlandırılır. Bu yöntem, yapının gerekli güvenilirliğini, problem değişkenlerinin «karakteristik değerlerini» ve bir dizi «güvenlik elemanını» kullanarak sağlayan bir dizi kurala uyum esasına dayanır. Bunlar etki, malzeme ve geometrideki belirsizlikleri kapsayan kısmi güvenlik faktörleri ile temsil edilmektedir.
13
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Birleşimler
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü
Kısmi Faktör Yöntemi
Bu yöntem, tasarımcının herhangi bir probabilistik bilgiye sahip olmasını gerektirmez, çünkü güvenlik sorununun probabilistikyönleri zaten yöntem kalibrasyon sürecinde (karakteristik değerlerin ve kısmi güvenlik faktörlerinin seçiminde) dikkate alınır. Yöntem aşağıdaki varsayımlara dayanmaktadır:
• Etki tesirleri ve direnç bağımsız rassal değişkenlerdir.
• Etki tesirleri ve direnç karakteristik değerleri, verilen bir olasılığın temelinde, ilgili dağılımların verilen düzeninin oranı olarak sabittir.
• Diğer belirsizlikler, kısmi faktörler ve ek unsurlar uygulayarak karakteristik değerler tasarım değerlerine dönüştürülerek dikkate alınır.
• Tasarım etki tesirleri, tasarım direncini geçmiyorsa güvenlik değerlendirmesi olumludur.
14
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Birleşimler
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü
Kısmi Faktör Yöntemi
15
Rk
Rd = Rk /γR
Ek
Ed = γE*Ek
Ed ≤ Rd
Tasarım Seviyesi
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Birleşimler
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü
Taşıma Gücü Sınır Durumları
• EQU: Yapı veya yapı ile rijit kabul edilen bütünlük halindeki yapı kısmında statik denge kaybı, burada;– Değerdeki küçük değişiklikler veya tek bir kaynaktan gelen
etkilerin dağılımı önemlidir ve
– Yapı malzemeleri veya zemin dayanımları genellikle yönlendirici değildir;
• STR: Temel pabuçları, kazıklar, temel duvarları vb. dahil olmak üzere yapı veya yapı elemanlarında iç göçme veya aşırı şekil değiştirme, burada yapı malzemeleri ve yapı yönlendiricidir.
• GEO: Zemin veya kayanın, direnç sağlamada önemli olduğu hallerde, zemindeki göçme veya önemli şekil, değişikliği.
• FAT: Yapı veya yapı elemanlarındaki yorulma göçmesi.
16
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Birleşimler
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü
Taşıma Gücü Sınır DurumlarıTahkikler
17
Statik Denge Tahkiki (EQU):
Direnç Tahkiki (STR ve/veya GEO):
, . , .d dst d stbE E≤Ed,dst. : Kararlılık bozucu etki tesirlerinin tasarım değeriEd,stb. : Kararlılık sağlayıcı etki tesirlerinin tasarım değeri
d dE R≤Bir bölüm, eleman veya bağlantıda, kopma veya aşırı şekil değiştirmesınır durumu
Ed : İç kuvvetler, momentlerin etki tesirleri veya farklı iç kuvvetler veya momentleri temsil eden vektörlerin tasarım değerleri,Rd :Tekabül eden dirençlerin tasarım değerleri
( )1 ,1,.... , ,...... kd d di d i d
R
RR R X X a a veya R
γ= =
, ,
, ,
, ,
k i k i
d i i d i
M i M i
X XX veya Xη
γ γ= =
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Birleşimler
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü
Taşıma Gücü Sınır DurumuEtki Kombinasyonları
18
Gk : Kalıcı etkinin karakteristik değeri
Pk : Öngerme etkisinin karakteristik değeri
Qk,1 : Öncü tek değişken etkinin karakteristik değeri
Qk,i : Öncü tek değişken etkiye eşlik eden etki i nin karakteristik değeri
Ad : Kazara oluşan etkinin tasarım değeri
AEd : Sismik etkinin tasarım değeri
ψ0i : Kombinasyon faktörleri
γGj, γP, γQi : Kısmi faktörler
{ }, , 1 ,1 0, ,d G j k j P k Q k Qi i k iE E G P Q Qγ γ γ γ ψ= + + +∑ ∑
Kalıcı ve geçici tasarım durumları için etkilerin kombinasyonu(Malzeme yorulması hariç) Temel kombinasyon
Kazara oluşan tasarım durumu için etkilerin kombinasyonu
{ }, , , 1,1 ,1 2, ,d A GA j k j PA k d k i k iE E G P A Q Qγ γ ψ ψ= + + + +∑ ∑
Deprem tasarımı için etkilerin kombinasyonu
{ }, , , 2, ,d A GA j k j P k Ed i k iE E G P A Qγ γ ψ= + + +∑ ∑
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Birleşimler
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü
Taşıma Gücü Sınır DurumuEtki Kombinasyonları
Değişken etkinin kombinasyon değeri (ψ0Qk):
Etkilerin kombinasyonuna bağlı olarak tesirlerin meydana gelme olasılığının aşıldığı, münferit etki karakteristik değeri ile yaklaşık aynı olacak şekilde seçilen, istatistikî değerlendirme esas alınarak da belirlenebilen değer. Bu değer ψ0 ≤ 1 katsayısı ile çarpılarak karakteristik değerin belirlenmiş bölümü olarak ifade edilebilir.
Değişken etkinin tekrar değeri (ψ1Qk):
Referans dönem içerisinde, sadece küçük bir kısmı oluşturan toplam süre boyunca aşılması veya aşılma sıklığının verilen bir değerle sınırlanması için belirlenen, istatistikî değerlendirmenin de esas alınabildiği değer. Bu değer ψ1 ≤ 1 katsayısı ile çarpılarak karakteristik değerin belirlenmiş bölümü olarak ifade edilebilir.
Değişken etkinin yarı sabit değeri (ψ2Qk):
Referans dönem içerisinde, büyük bir kısmı oluşturan toplam süre boyunca aşılması için belirlenen değer. Bu değer ψ2 ≤ 1 katsayısı ile çarpılarak karakteristik değerin belirlenmiş bölümü olarak ifade edilebilir.
19
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Birleşimler
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü
Taşıma Gücü Sınır DurumuKısmi Faktörler
Etkiler
Kalıcı Etkiler Gk
Öncü tek değişken etki Qk,1
Öncü tek değişken etkiye eşlik eden
etki Qk,i
Olumsuz Şartlar
OlumluŞartlar
Olumsuz Şartlar
OlumluŞartlar
Olumsuz Şartlar
OlumluŞartlar
Set A 1,10 0,90 1,5 0 1,5·ψ0,i 0
Set B
1,35 1,00 1,5 0 1,5·ψ0,i 0
veya aşağıdakilerin en elverişsizi
1,35 1,00 1,5·ψ0,1 0 1,5·ψ0,i 0
0,85·1,35 1,00 1,5 0 1,5·ψ0,i 0
Set C 1,00 1,00 1,30 0 1,30 0
20
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Birleşimler
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü
Kısmi Faktör Setleri
Sınır Durumu Kısmi Faktör Seti
EQU - Yapıların statik dengesi Set A
STR - Yapı elemanlarının, geoteknik etkileri kapsamayan tasarımı
Set B
STR - Yapı elemanlarının, geoteknik etkileri kapsayan tasarımı (temel pabuçları, kazıklar, temel duvarları, vb.)GEO – Zemin direnci
Yaklaşım 1: Set C ve Set B’den ayrı ayrı hesaplanan tasarım değerlerinin, geoteknik etkiler ve ilave olarak yapıya etkiyen/yapıdan kaynaklanan diğer etkilere uygulanması. Yaygın durumlarda, temel pabuçlarının boyut tayininde Set C ve yapısal dirençte Set B dikkate alınır.
Yaklaşım 2: Set B’den hesaplanan tasarım değerlerinin, geoteknik etkiler ve ilave olarak yapıya etkiyen/yapıdan kaynaklanan diğer etkilere uygulanması.
Yaklaşım 3: Set C’den hesaplanan tasarım değerlerinin, geoteknik etkiler ve aynı zamanda Set B’den hesaplanan kısmi faktörlerin yapıya etkiyen/yapıdan kaynaklanan diğer etkilere uygulanması.
21
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Birleşimler
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü
Kullanılabilirlik Sınır Durumu Tahkik ve Etki Kombinasyonları
22
{ }, ,1 0, ,d k j k k i k iE E G P Q Qψ= + + +∑ ∑Karakteristik Kombinasyon:(geri dönüşsüz sınır durumlar)
Sık Kombinasyon:(geri dönüşümlü sınır durumlar)
{ }, 1,1 ,1 2, ,d k j k k i k iE E G P Q Qψ ψ= + + +∑ ∑
Yarı-kalıcı Kombinasyon:(uzun süreli etkiler ve görünüş)
{ }, 2, ,d k j k i k iE E G P Qψ= + +∑ ∑
Kullanılabilirlik sınır durumunda etki kısmi faktörü γF = 1.0 olarak alınır.
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Birleşimler
d dE C≤Ed : Kullanılabilirlik ölçütlerinde tarif edilen etki tesirlerinin, ilgili kombinasyon esas alınarak belirlenen tasarım değeriCd :Geçerli kullanılabilirlik ölçütlerinin tasarım değer sınırı
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü
ψ - Kombinasyon Faktörleri (Binalar için)
Etki ψ0 ψ1 ψ2
Binalara etkiyen yüklerKategori A: Ev, konut alanlarıKategori B: Ofis alanlarıKategori C: Kongre alanlarıKategori D: Alışveriş alanlarıKategori E: Depolama alanlarıKategori F: Trafiğe açık alanlar (Araç ağırlığı ≤ 30 kN)Kategori G: Trafiğe açık alanlar (30 kN < Araç ağırlığı ≤ 30 kN)Kategori H: Çatılar
0,70,70,70,71,00,70,70
0,50,50,70,70,90,70,50
0,30,30,60,60,80,60,30
Binalara etkiyen kar yükü Finlandiya, İzlanda, Norveç, İsveçDiğer CEN üyesi ülkelerdeki, ortalama kotu H > 1000 m olan yerlerDiğer CEN üyesi ülkelerdeki, ortalama kotu H ≤ 1000 m olan yerler
0,70,70,5
0,50,50,2
0,20,20
Binalara etkiyen rüzgar yükü 0,6 0,2 0
Binalardaki sıcaklık (yangın haricindeki) 0,6 0,5 0
23
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Birleşimler
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü
Yük Etki Süresi Sınıfları
• Yük etki süresi arttıkça ahşap ve ahşap esaslı elemanlardadayanımda azalma olur. Bu etkiyi tasarımda dikkate alabilmek içinyük etki sınıfları tanımlanmıştır.
24
Yük EtkiSüresi Sınıfı
Süre
Sürekli 10 yıldan fazla
Uzun 6 ay - 10 yıl
Orta 1 hafta – 6 ay
Kısa 1 haftadan az
Çok kısa
Yük EtkiSüresi Sınıfı
Yük etkisi örneği
Sürekli öz ağırlık
Uzun depolama
Orta hareketli yük, kar
Kısa kar, rüzgar
Çok kısa rüzgar, kazara etkiyen yükler
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Birleşimler
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü
Kullanım Sınıfları
Nem içeriği arttıkça ahşap ve ahşap esaslı elemanlarda dayanımdaazalma olur. Bu etkiyi tasarımda dikkate alabilmek için malzemelerbir kullanım sınıfına atanmalıdır.
25
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Birleşimler
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü
Kullanım Sınıfları
26
Kullanım Sınıfı
Ortalama Nem İçeriği
İklimKoşulları
KS1 u ≤ %1220 °C ve %65
rölatif nem
KS2 u ≤ %2020 °C ve %85
rölatif nem
KS3 u > %20Kullanım sınıfı
2’den fazla
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Birleşimler
Kullanım sınıfı 1: Bu sınıf 20 °C sıcaklık ve yalnızca yılda bir kaç hafta içinde % 65’i aşan çevredeki havanın rölatif nemi ile karşılık gelen malzeme nem içeriği ile karakterize edilir. Bu sınıfta ortalama nem içeriği çoğu yumuşak ahşapta %12’yi aşmayacaktır.Kullanım sınıfı 2: Bu sınıf 20 °C sıcaklık ve yalnızca yılda bir kaç hafta içinde % 85’i aşan çevredeki havanın rölatif nemi ile karşılık gelen malzeme nem içeriği ile karakterize edilir. Bu sınıfta ortalama nem içeriği çoğu yumuşak ahşapta %20’yi aşmayacaktır.Kullanım sınıfı 3: Kullanım sınıfı 2’den daha fazla nem içeriğine neden olan iklim koşulları ile karakterize edilir.
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü
Malzeme Özellikleri
27
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Birleşimler
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü
Malzeme Özellikleri
Yoğunluk – Dayanım, Rijitlik İlişkisi
28
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Birleşimler
Eğilme Çekme (liflere paralel)Basınç (liflere paralel)
Eğilme Çekme (liflere paralel)Basınç (liflere paralel)
Elastisite Modülü (parelel)Elastisite Modülü (dik)Kayma Modülü
Elastisite Modülü (parelel)Elastisite Modülü (dik)Kayma Modülü
Yoğunluk (kg/m3)
Yoğunluk (kg/m3)
Yoğunluk (kg/m3)
Yoğunluk (kg/m3)
(N/mm2)
(N/mm2)
(N/mm2)
(N/mm2)
Yumuşak Ahşap Sert Ahşap
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü
Malzeme Özelliği Tasarım Değeri
29
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Birleşimler
modk
dM
XX k
γ= ⋅
Xk: Dayanım özelliği karakteristik değeriγM: Malzeme özelliği kısmi faktörükmod: Yük etki süresi ve nem içeriği etkilerini dikkate alan
modifikasyon faktörü
meand
M
EE
γ=
Emean: Elastisite modülü ortalama değeriGmean: Kayma modülü ortalama değeri
meand
M
GG
γ=
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü
Malzeme Kısmi Faktörleri γM
30
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Birleşimler
Temel Kombinasyon
Masif AhşapYapıştırılmış Lamine AhşapLVL, kontrplak, OSBYonga LevhalarLif Levhalar, sertLif Levhalar, ortaLif Levhalar, MDFLif Levhalar, yumuşakBirleşimlerÇivili metal plaka bağlantı elemanları
1,31,251,21,31,31,31,31,31,31.25
Kazara Oluşan Tasarım Durumu Kombinasyonu 1,0
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü
kmod ve kdef Değerleri
• Kullanım sınıfı ve yük etkisi süresini dikkate alan modifikasyon değeri kmod ve deformasyon değeri kdef
kmod : Taşıma gücü sınır durumu için modifikasyon değeri
kdef : Deformasyon değeri (ilgili kullanım sınıfı için sünme
deformasyonlarını dikkate alan faktör)
31
modk
dM
RR k
γ= ⋅
( )
( )
( )
,
,
,
1
1
1
meanmean fin
def
meanmean fin
def
serser fin
def
EE
k
GG
k
KK
k
=+
=+
=+
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Birleşimler
modcreep
inst
uk
u=
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü
kmod Değerleri
32
Malzeme Standart Kullanım Sınıfı
Yük etkisi sınıfı
Sürekli Uzun Orta Kısa Çok kısa
Masif Ahşap EN 14081-1 123
0,600,600,50
0,700,700,55
0,800,800,65
0,900,900,70
1,101,100,90
YapıştırılmışLamine Ahşap
EN 14080 123
0,600,600,50
0,700,700,55
0,800,800,65
0,900,900,70
1,101,100,90
LamineKaplama
Kereste (LVL)
EN 14374, EN 14279
123
0,600,600,50
0,700,700,55
0,800,800,65
0,900,900,70
1,101,100,90
Kontrplak EN 636Bölüm 1, 2, 3
Bölüm 2, 3Bölüm 3
123
0,600,600,50
0,700,700,55
0,800,800,65
0,900,900,70
1,101,100,90
OSB EN 300OSB/2
OSB/3, OSB/4OSB/3, OSB/4
112
0,300,400,30
0,450,500,40
0,650,700,55
0,850,900,70
1,101,100,90
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Birleşimler
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü
kmod Değerleri
33
Malzeme Standart Kullanım Sınıfı
Yük etkisi sınıfı
Sürekli Uzun Orta Kısa Çok kısa
Yonga Levhalar
EN 312Bölüm 4, 5
Bölüm 5Bölüm 6, 7
Bölüm 7
1212
0,300,200,400,30
0,450,300,500,40
0,650,450,700,55
0,850,600,900,70
1,100,801,100,90
Lif Levhalar,sert
EN 622-2HB.LA, HB.HLA 1
yada 2HB.HLA1 or 2
1
2
0,30
0,20
0,45
0,30
0,65
0,45
0,85
0,60
1,10
0,80
Lif Levhalar,orta
EN 622-3MBH.LA1 yada 2
MBH.HLS1 yada 2MBH.HLS1 yada 2
112
0,200,20
–
0,400,40
–
0,600,60
–
0,800,800,45
1,101,100,80
Lif Levhalar,MDF
EN 622-5MDF.LA, MDF.HLS
MDF.HLS12
0,20–
0,40–
0,60–
0,800,45
1,100,80
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Birleşimler
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü
kdef Değerleri
34
Malzeme Standart Kullanım Sınıfı
1 2 3
Masif Ahşap
EN 14081-1 0,60 0,80 2,00
Yapıştırılmış Lamine Ahşap
EN 14080 0,60 0,80 2,00
Lamine Kaplama Kereste (LVL)
EN 14374, EN 14279 0,60 0,80 2,00
Kontrplak EN 636Part 1Part 2Part 3
0,800,800,80
–1,001,00
––
2,50
OSB EN 300OSB/2
OSB/3, OSB/4
2,251,50
–2,25
––
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Birleşimler
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü
kdef Değerleri
35
Malzeme Standart Kullanım Sınıfı
1 2 3
Yonga Levhalar EN 312Part 4Part 5Part 6Part 7
2,252,251,501,50
–3,00
–2,25
––––
Lif Levhalar,sert
EN 622-2HB.LA
HB.HLA1, HB.HLA2
2,252,25
–3,00
––
Lif Levhalar,orta
EN 622-3MBH.LA1, MBH.LA2
MBH.HLS1, MBH.HLS2
3,003,00
–4,00
––
Lif Levhalar,MDF
EN 622-5MDF.LA MDF.HLS
2,252,25
–3,00
––
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Birleşimler
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü
Boyut Faktörleri
Hacim etkilerini dikkate alan boyut faktörleri
36
0,2150
min
1,3hk h
=
0,1600
min
1,1hk h
=
300min
1,2
s
hk h
=
Masif Ahşap Yapıştırılmış Lamine Ahşap
h: Eğilme elemanı için derinlik veya çekme elemanı için genişlik [mm]
Lamine Kaplama Kereste (LVL)
, ,
,0, ,0,
m k h m k
t k h t k
f k f
f k f
⋅ ⇒ ⋅
/23000
min
1,1
s
lk l
=
h: Eğilme elemanı için derinlik [mm]l: Uzunluk [mm]
, ,
,0, ,0,
m k h m k
t k l t k
f k f
f k f
⋅ ⇒ ⋅
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Birleşimler
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü
Yumuşak Ahşap Malzeme Özellikleri (TS EN 338)(Ladin, çam, köknar, karaçam…)
37
Ah
şap
Sın
ıfı
Dayanım Özellikleri (N/mm2) Rijitlik Özellikleri (kN/mm2)
Ka
rak.
Yoğu
nlu
k(k
g/m
3)
Ort
ala
ma
Yo
ğun
luk
(kg
/m3)
Eğil
me
Çe
kme
(lif
lere
pa
rale
l)
Çe
kme
(lif
lere
dik
)
Ba
sın
ç(l
ifle
re p
ara
lel)
Ba
sın
ç (l
ifle
re d
ik)
Kay
ma
Ort
ala
ma
El
ast
isit
eM
od
ülü
(lif
lere
pa
rale
l)
5%
Ela
stis
ite
Mo
dü
lü(l
ifle
re p
ara
lel)
Ort
ala
ma
El
ast
isit
eM
od
ülü
(lif
lere
dik
)
Ort
ala
ma
Kay
ma
M
od
ülü
fm,k ft,0,k ft,90,k fc,0,k fc,90,k fv,k E0,mean E0,05 E90,mean Gmean ρk ρmean
C14 14 8 0,4 16 2 3 7 4,7 0,23 0,44 290 350
C16 16 10 0,4 17 2,2 3,2 8 5,4 0,27 0,5 310 370
C18 18 11 0,4 18 2,2 3,4 9 6 0,3 0,56 320 380
C20 20 12 0,4 19 2,3 3,6 9,5 6,4 0,32 0,59 330 390
C22 22 13 0,4 20 2,4 3,8 10 6,7 0,33 0,63 340 410
C24 24 14 0,4 21 2,5 4 11 7,4 0,37 0,69 350 420
C27 27 16 0,4 22 2,6 4 11,5 7,7 0,38 0,72 370 450
C30 30 18 0,4 23 2,7 4 12 8 0,4 0,75 380 460
C35 35 21 0,4 25 2,8 4 13 8,7 0,43 0,81 400 480
C40 40 24 0,4 26 2,9 4 14 9,4 0,47 0,88 420 500
C45 45 27 0,4 27 3,1 4 15 10 0,5 0,94 440 520
C50 50 30 0,4 29 3,2 4 16 10,7 0,53 1 460 550
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Birleşimler
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü
Sert Ahşap Malzeme Özellikleri (TS EN 338)(Meşe, kayın, akçaağaç…)
38
Ah
şap
Sın
ıfı
Dayanım Özellikleri (N/mm2) Rijitlik Özellikleri (kN/mm2)
Ka
rak.
Yo
ğun
luk
(kg
/m3)
Ort
ala
ma
Yo
ğun
luk
(kg
/m3)
Eğil
me
Çe
kme
(lif
lere
pa
rale
l)
Çe
kme
(lif
lere
dik
)
Ba
sın
ç(l
ifle
re p
ara
lel)
Ba
sın
ç (l
ifle
re d
ik)
Kay
ma
Ort
ala
ma
El
ast
isit
eM
od
ülü
(lif
lere
pa
rale
l)
5%
Ela
stis
ite
Mo
dü
lü(l
ifle
re p
ara
lel)
Ort
ala
ma
El
ast
isit
eM
od
ülü
(lif
lere
dik
)
Ort
ala
ma
Kay
ma
M
od
ülü
fm,k ft,0,k ft,90,k fc,0,k fc,90,k fv,k E0,mean E0,05 E90,mean Gmean ρk ρmean
D18 18 11 0,6 18 7,5 3,4 9,5 8 0,63 0,59 475 570
D24 24 14 0,6 21 7,8 4 10 8,5 0,67 0,62 485 580
D30 30 18 0,6 23 8 4 11 9,2 0,73 0,69 530 640
D35 35 21 0,6 25 8,1 4 12 10,1 0,8 0,75 540 650
D40 40 24 0,6 26 8,3 4 13 10,9 0,86 0,81 550 660
D50 50 30 0,6 29 9,3 4 14 11,8 0,93 0,88 620 750
D60 60 36 0,6 32 10,5 4,5 17 14,3 1,13 1,06 700 840
D70 70 42 0,6 34 13,5 5 20 16,8 1,33 1,25 900 1080
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Birleşimler
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü
Dayanıklılık
• Dayanıklılık için temel gereksinimler EN1990 belirtilmiştir.
• Biyolojik organizmalara karşı dayanım: Ahşap ve ahşap esaslı malzemeler ya EN 350-2’ye uygun olarak EN 335-1, EN 335-2 ve EN 335-3’de tanımlanmış belirli tehlike sınıfları için yeter doğal dayanıklılığa sahip olmalı, yada EN 351-1 ve EN 460’a uygun olarak seçilmiş bir koruyucu işlem görmüş olmalıdır.
• Korozyona dayanım: Metal bağlantı elemanları ve diğer yapısal bağlantılar, gerektiğinde, ya kendiliğinden korozyona dayanıklı veya korozyona karşı korunmuş olmalıdır.
39
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Birleşimler
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü
Yapısal Analiz EsaslarıGenel
• Hesaplamalar, ilgili tüm değişkenleri içeren uyguntasarım modelleri kullanılarak yapılacaktır.
• Global yapısal davranış, yük etkilerini lineer malzememodeli (elastik davranış) hesaplayarakdeğerlendirilmelidir.
• İç kuvvetleri uygun sünekliğe sahip birleşimlerledağıtabilen yapılar için elemanlardaki iç kuvvetlerinhesabında elasto-plastik yöntemler kullanılabilir.
• Yapının bütününde veya bir kısmında iç kuvvetlerinhesap modeli birleşimlerdeki deformasyonlardankaynaklanan etkileri dikkate almalıdır.
40
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Birleşimler
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü
Yapısal Analiz EsaslarıBileşenler ve Birleşimler
• Yapısal analizde eksenel kaçıklık ve malzemeinhomojenitesi (geometrik ve yapısal kusurlar) dikkatealınmalıdır. (Tasarım yöntemleri ile dolaylı olaraksağlanmaktadır.)
• Bileşen dayanım tahkiklerinde enkesit alanındakiazalmalar dikkate alınmalıdır. (Net enkesit alanı6mm’den küçük çivi ve vidalarda göz ardı edilebilir.)
• Birleşimlerin yük taşıma kapasitesi, global yapısalanalizde hesaplanan elemanlar arasındaki iç kuvvet vemomentler dikkate alınarak tahkik edilmelidir.
• Birleşimin deformasyonu global analizde varsayılanauygun olmalıdır.
• Birleşimin analizi, birleşimi oluşturan tüm elemanlarındavranışını dikkate almalıdır.
41
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Birleşimler
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü
Yapısal Analiz EsaslarıTaşıyıcı Sistemler
• Taşıyıcı sistem analizi, yapının ve mesnetlerinindavranışını kabul edilebilecek bir doğruluk düzeyindedikkate alan uygun statik modeller kullanılarakgerçekleştirilmelidir.
• Analiz, çerçeve modelleri (Madde 5.4.2) veya çivili metalplaka bağlantılı kafes kirişler için basitleştirilmiş analizi(Madde 5.4.3) ile gerçekleştirilmelidir.
• Düzlem çerçeve ve kemerlerde ikinci mertebe etkilerdikkate alınmalıdır (Madde 5.4.3).
42
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Birleşimler
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü
Yapısal Analiz EsaslarıÇerçeve Sistemler
43
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Birleşimler
• Çerçeve sistemlerin analizinde iç kuvvet ve momentlerin hesabında, eleman ve düğüm noktalarının deformasyonları, mesnet dış merkezlikleri, mesnet yapısının rijitliği dikkate alınmalıdır.
• Tüm elemanlar için sistem çizgileri eleman profili içerisinde kalmalıdır. Sistem çizgileri, profil çizgileri ile çakışmadığında dayanım tahkiklerinde dışmerkezlik etkileri dikkate alınmalıdır.
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü
Yapısal Analiz EsaslarıÇerçeve Sistemler
44
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Birleşimler
• Modelde eksantrik birleşimler olması durumunda (genelde kafes kiriş mesnedinde olduğu gibi), bu durum fiktif elemanlar dikkate alınabilir.
• Birinci mertebe lineer elastik analizde düşeyden kaçıklık gibi geometrik ve yapısal kusurların (bu etkiler eleman dayanım tahkiklerinde dolaylı
olarak dikkate alındığından) dikkate alınmasına gerek yoktur.
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü
Yapısal Analiz EsaslarıÇerçeve Sistemler
45
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Birleşimler
• Birleşimler genel olarak mafsallı kabul edilir. Birleşim deformasyonunun eleman iç kuvvet ve moment dağılımına önemli bir etkisi yoksa birleşim dönmeye karşı rijit de kabul edilebilir.
• Birleşimlerde kayma, iç kuvvet ve momentlerin dağılımına önemli bir etkisi yoksa ihmal edilebilir.
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü
Yapısal Analiz EsaslarıBasitleştirilmiş Analiz
46
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Birleşimler
Bu analiz yönteminde, kafes sistem tüm düğüm noktaları mafsallı olarakkabul edilir ve düğüm noktalarına etkiyen tasarım yükleri ile birinci-mertebelineer elastik analiz yapılır.
Girinti Uygulanamaz
a2 ≤ a1/3 veya
100mm
a1
Açıklık
Kafes kiriş yüksekliği > 0.15xaçıklık ve
10xmaksimum dış eleman derinliği
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü
Yapısal Analiz EsaslarıDüzlem Çerçeve ve Kemerler
47
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Birleşimler
0,005 ( 5 )
0,005 5 ( 5 )
h m
h h m
φφ
= ≤
= >
İkinci Mertebe Lineer Analiz
iki mafsallı çerçeve ve kemer
simetrik yükleme
asimetrik yükleme
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü
Taşıma Gücü Sınır DurumlarıEtki Kombinasyonları
48
Gk : Kalıcı etkinin karakteristik değeri
Pk : Öngerme etkisinin karakteristik değeri
Qk,1 : Öncü tek değişken etkinin karakteristik değeri
Qk,i : Öncü tek değişken etkiye eşlik eden etki i nin karakteristik değeri
Ad : Kazara oluşan etkinin tasarım değeri
AEd : Sismik etkinin tasarım değeri
ψ0i : Kombinasyon faktörleri
γGj, γP, γQi : Kısmi faktörler
{ }, , 1 ,1 0, ,d G j k j P k Q k Qi i k iE E G P Q Qγ γ γ γ ψ= + + +∑ ∑
Kalıcı ve geçici tasarım durumları için etkilerin kombinasyonu(Malzeme yorulması hariç)
Kazara oluşan tasarım durumu için etkilerin kombinasyonu
{ }, , , 1,1 ,1 2, ,d A GA j k j PA k d k i k iE E G P A Q Qγ γ ψ ψ= + + + +∑ ∑
Deprem tasarımı için etkilerin kombinasyonu
{ }, , , 2, ,d A GA j k j P k Ed i k iE E G P A Qγ γ ψ= + + +∑ ∑
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Birleşimler
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü
Taşıma Gücü Sınır DurumlarıDirenç Tahkiki (Doğrulama)
49
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Birleşimler
modk
d dM
RE R k
γ≤ =
Bir bölüm, eleman veya bağlantıda, kopma veya aşırı şekil değiştirme sınırdurumuEd : İç kuvvetler, momentlerin etki tesirleri veya farklı iç kuvvetler
veya momentleri temsil eden vektörlerin tasarım değerleri,Rd : Tekabül eden dirençlerin tasarım değerleriγM: Kısmi faktör (1,3)
,0,,0, mod
t kt d
M
ff k
γ=Çekme Dayanımı
(Liflere Paralel)
,, mod
m km d
M
ff k
γ=Eğilme Dayanımı
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü
Taşıma Gücü Sınır DurumlarıEsaslar
50
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Birleşimler
• Yapının lineer elastik analizinde, iç kuvvetlerin dağılımının rijitlik
dağılımından etkilenmediği durumlarda (örneğin tüm elemanlar aynı zamana bağlı özelliklere sahip) ortalama rijitlik değerleri (mean) kullanılır.
• Yapının lineer elastik analizinde, iç kuvvetlerin dağılımının rijitlik
dağılımından etkilendiği durumlarda (örneğin farklı zamana bağlı özelliklere sahip kompozit elemanlar olması durumu) son ortalama (final mean) rijitlik değerleri kullanılır.
• Yapının ikinci mertebe lineer elastik analizinde yük etki sınıflarına göre
düzeltilmemiş rijitlik değerleri kullanılır.• Taşıma gücü sınır durumunda birleşim kayma modülü Ku, 2/3Kser olarak
dikkate alınır.
( ) ( ) ( ), , ,
2 2 2
; ;1 1 1
mean mean sermean fin mean fin ser fin
def def def
E G KE G K
k k kψ ψ ψ= = =
+ + +
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü
Enkesit TahkikiNormal Kuvvet
51
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Birleşimler
(1) Lif doğrultusu
,0, ,0,t d t dfσ ≤
Çekme Etkisi(Liflere Paralel)
,90, ,90,t d t dfσ ≤
Çekme Etkisi(Liflere Dik)
,0, ,0,c d c dfσ ≤
Basınç Etkisi(Liflere Paralel)
,90, ,90 ,90,c d c c dk fσ ≤ ⋅
Basınç Etkisi(Liflere Dik)
kc,90: Yük konfigürasyonunu, yarılma olasılığını ve basınç deformasyonu derecesini dikkate alan bir katsayı (1~4)
,0,,0,
t dt d
net
N
Aσ =
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü
Enkesit TahkikiNormal Kuvvet
52
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Birleşimler
Lif doğrultusu
,0,, ,
,0, 2 2
,90 ,0,
sin cos
c dc d
c d
c c d
ff
k f
ασα α
≤+
⋅
Basınç Etkisi(Liflere α Açılı)
kc,90: Yük konfigürasyonunu, yarılma olasılığını ve basınç deformasyonu derecesini dikkate alan bir katsayı (1~4)
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü
Enkesit TahkikiEğilme
53
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Birleşimler
(1) Lif doğrultusu
, , , ,
, , , ,
, , , ,
, , , ,
1
1
m y d m z dm
m y d m z d
m y d m z dm
m y d m z d
kf f
kf f
σ σ
σ σ
+ ≤
+ ≤
İki Eksenli Eğilme Etkisi
km:Enkesitte gerilmelerin yeniden dağılımı ve malzeme inhomojenitesini dikkate alan faktör. Masif ahşap, yapıştırılmış lamine ahşap ve lamine kaplama kereste için dikdörtgen enkesitlerde 0,7 diğer enkesitlerde 1,0 değeri ile; diğer ahşap esaslı elemanlarda tüm enkesit tiplerinde 1,0 değeri ile dikkate alını.
,d
m d
M
Wσ =
, ,
, ,
, ,
, ,
1
1
m y d
m y d
m z d
m z d
f
f
σ
σ
≤
≤
Tek Eksenli Eğilme Etkisi
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü
Enkesit TahkikiBileşik Eğilme
54
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Birleşimler
, ,,0, , ,
,0, , , , ,
, ,,0, , ,
,0, , , , ,
1
1
m y dt d m z dm
t d m y d m z d
m y dt d m z dm
t d m y d m z d
kf f f
kf f f
σσ σ
σσ σ
+ + ≤
+ + ≤
2
, ,,0, , ,
,0, , , , ,
2
, ,,0, , ,
,0, , , , ,
1
1
m y dc d m z dm
c d m y d m z d
m y dc d m z dm
c d m y d m z d
kf f f
kf f f
σσ σ
σσ σ
+ + ≤
+ + ≤
Eğilme ve Çekme Kuvveti
Eğilme ve Basınç Kuvveti
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü
Enkesit TahkikiKesme Kuvveti
55
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Birleşimler
Kayma gerilme bileşenlerininikisinin de liflere dik olduğudurumda kayma dayanımı, lifleredik çekme dayanımının yaklaşıkiki katıdır.
,d v dfτ ≤
Tek Eksenli Kesme Kuvveti Etkisi
dd
V S
I bτ ⋅=
⋅
2 2
, ,
, ,
1y d z d
v d v df f
τ τ + ≤
İki Eksenli Kesme Kuvveti Etkisi
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü
Enkesit TahkikiBurulma Momenti
56
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Birleşimler
dairesel enkesit
, ,tor d shape v dk fτ ≤ ⋅
1, 2
1 0,15min
2,0
shape
hk
b
= +
dikdörtgen enkesit
,tor
tor dtor
M
Wτ =
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü
Elemanların StabilitesiBasınç ve ya Basınç ve Eğilme Etkisindeki Kolonlar
57
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Birleşimler
, ,,0, , ,
, ,0, , , , ,
, ,,0, , ,
, ,0, , , , ,
1
1
m y dc d m z dm
c y t d m y d m z d
m y dc d m z dm
c z t d m y d m z d
kk f f f
kk f f f
σσ σ
σσ σ
+ + ≤⋅
+ + ≤⋅
, ,2 2 2 2, ,
1 1;c y c z
y y rel y z z rel z
k kk k k kλ λ
= =+ − + −
( )( )( )( )
2, ,
2, ,
0,5 1 0.3
0,5 1 0.3
y c rel y rel y
z c rel z rel z
k
k
β λ λ
β λ λ
= ⋅ + − +
= ⋅ + − +Masif ahşap: β=0,2, Glulam ve LVL: β=0,1
,0,,
0,05
,0,,
0,05
y c krel y
c kzrel z
f
E
f
E
λλ
π
λλπ
=
=
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü
Elemanların StabilitesiEğilme veya Eğilme ve Basınç Etkisinde Kirişler
58
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Birleşimler
,
,
2
, ,
, , ,0,
1
1
m d
crit m d
m d c d
crit m d c z c d
k f
k f k f
σ
σ σ
≤ ⋅
+ ≤ ⋅ ⋅
,
, ,2
, ,
0,75 10,75 1, 4 1,56 0.751,4 1
rel m crit
rel m crit rel m
rel m crit rel m
kkk
λλ λ
λ λ
≤ → =< ≤ → = −
< → =
,,
,
m krel m
m crit
fλ
σ=
0,05 0,05,,
z tory critm crit
y ef y
E I G IM
W l W
πσ = =
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü
Kullanılabilirlik Sınır Durumları
EN 1990 Madde 3.4’de kullanılabilirlik sınırdurumları şu şekilde sınıflandırılmıştır:
– Yapı veya yapı elemanlarının normal kullanımşartlarındaki işlevleri
– Kişilerin konforu
– Yapının görünüşü (Görünüş tabiri ile estetiktenziyade, fazla sehim ve aşırı çatlak oluşumukastedilmektedir.)
59
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Birleşimler
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü
Kullanılabilirlik Sınır Durumu Etki Kombinasyonları
60
Kullanılabilirlik sınır durumunda etki kısmi faktörü γF ve malzeme kısmi faktörü γM 1.0 olarak alınır.
Gk : Kalıcı etkinin karakteristik değeri
Pk : Öngerme etkisinin karakteristik değeri
Qk,1 : Öncü tek değişken etkinin karakteristik değeri
Qk,i : Öncü tek değişken etkiye eşlik eden etki i nin karakteristik değeri
ψ0i : Kombinasyon faktörleri
d dE C≤Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Birleşimler
{ }, ,1 0, ,d k j k k i k iE E G P Q Qψ= + + +∑ ∑Karakteristik Kombinasyon:(geri dönüşsüz sınır durumlar)
Sık Kombinasyon:(geri dönüşümlü sınır durumlar)
{ }, 1,1 ,1 2, ,d k j k k i k iE E G P Q Qψ ψ= + + +∑ ∑
Yarı-kalıcı Kombinasyon:(uzun süreli etkiler ve görünüş)
{ }, 2, ,d k j k i k iE E G P Qψ= + +∑ ∑
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü
Kullanılabilirlik Sınır Durumu Sehim
61
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Birleşimler
, ,
,
net fin net fin
net fin inst creep c fin c
u w
w w w w w w
≤
= + − = −winst wnet,fin wfin
İki mesnetli kiriş l/300’den l/500’e kadar l/250’den l/350’ye kadar l/150’den l/300’e kadar
Konsol kiriş l/150’den l/250’ye kadar l/125’den l/175’e kadar l/75’den l/150’ye kadar
uinst Karakteristik kombinasyon; Emean , Gmean , Kser
ufin Yarı kalıcı kombinasyon; Emean,fin , Gmean,fin , Kser,fin
( ) ( ) ( ), , ,; ;1 1 1
mean mean sermean fin mean fin ser fin
def def def
E G KE G K
k k k= = =
+ + +
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü
Kullanılabilirlik Sınır Durumu Birleşim Kayma Modülü
62
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Birleşimler
serser
inst
FK
u=
1,5
1,5 0,8
1,5 0,8
/ 23
/ 30
/ 80
ser m
ser m
ser m
K d
K d
K d
ρρρ
=
=
=
Dübel, bulon, vida, çivi (önceden delik açılmış)
Çivi (önceden delik açılmamış)
Zımba
,1 ,2m m mρ ρ ρ= ⋅Birleşimdeki iki ahşap esaslı elemanın yoğunlukları farklı ise
Çelik – ahşap birleşimlerde ahşabı yoğunluğu esas alınarak Kser, 2 ile çarpılabilir.
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü
Kullanılabilirlik Sınır Durumu Titreşim
63
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Birleşimler
Konut yapılarında titreşimleri azaltmak için döşeme temel frekansı f1 > 8 Hz olmalıdır.
m: Bir alana gelen kütle [kg/m2]l: Döşeme açıklığı [m](EI)l: Eşdeğer plak eğime rijitliği [Nm2/m]w: Döşemenin herhangi bir noktasına etkiyen düşey tekil kuvvetten kaynaklanan
maksimum anlık sehimv: Birim impuls hız tepkisi diğer bir değişle döşemenin maksimum tepkiyi veren
noktasına etki eden ideal bir birim impulsdan (1 Ns) kaynaklanan düşey döşeme titreşim hızının (m/s) maksimum başlangıç değeri.
ζ: Modal sönüm oranı (%1 değeri dikkate alınabilir)
( )1 1 2
[ / ]
[ / ( )]f
wa mm kN
F
v b m Nsζ −
≤
≤
1 2
( )
2lEI
fl m
π=
iyi performans
kötü performans
1.1
4000 1.8
4000 16500 /
1 180 60
1 180 40
Döşeme açıklığı mm a mm
Döşeme açıklığı mm a l mm
a mm b a
a mm b a
≤ → ≤
> → ≤≤ → = −> → = −
UK National Annex
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü
BirleşimlerMetal Bağlantı Elemanlı Birleşimler
64
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
• Bağlantı Elemanları:
– Çivi
– Vida
– Dübel
– Bulon
– Zımba
– Çivili metal plaka
– Ayırma halkası ve kayma plaka bağlantı elemanları
– Dişli plak bağlantı elemanları
Birleşimler
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü
BirleşimlerMetal Bağlantı Elemanlı Birleşimler
65
kayma
düzlemi
bağlantı
elemanı
bulon/dübel çivi/vida çakışan çivi ayırma halkası
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
,, mod
v Rkv Rd
M
FF k
γ=
Her bir bağlantı elemanın liflere paralel doğrultuda
karakteristik yük taşıma kapasitesi
Birleşimler
, ,v Ed v RdF F≤
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü
90,90, mod
RkRd
M
FF k
γ=
BirleşimlerMetal Bağlantı Elemanlı Birleşimler
66
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
, 90,v Ed RdF F≤
Karakteristik yarılma kapasitesi
Kuvvetin liflere bir α açısıyla etkimesi durumu
sadece yumuşak ahşap
90, 141
Rke
hF b w
h
h
= ⋅ ⋅−
0,35
max 100
1
1
plw
w
=
çivili metal plakaçekme yarılması
Birleşimler
, sinv Ed EdF F α= ⋅
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü
BirleşimlerMetal Bağlantı Elemanlı Birleşimler
67
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Şekildeki yumuşak ahşap kullanılarak oluşturulmuş kafes kiriş düğüm noktasında
sürekli ve orta vadede değişken yüklerin kombinasyonu sonuca hesaplanan tasarım
kesme kuvveti Vd = 8,9 kN olarak verilmiştir. 50mm/120mm boyutlarındaki yatay
elemanda yarılma tahkiki yapınız.
Birleşimler
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü
BirleşimlerAhşap-Ahşap Birleşimler
68
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Birleşimler
Çivi, vida, zımba, dübel, bulon bağlantı elemanları
kesme kuvveti taşıma kapasitesi
tek etkili
eleman 1
eleman 2
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü
BirleşimlerAhşap-Ahşap Birleşimler
69
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Birleşimler
Çivi, vida, zımba, dübel, bulon bağlantı elemanları
kesme kuvveti taşıma kapasitesi
çift etkili
eleman 1
eleman 2
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü
BirleşimlerAhşap-Ahşap Birleşimler
70
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Birleşimler
Çivi, vida, zımba, dübel, bulon bağlantı elemanları
kesme kuvveti taşıma kapasitesi
β: Elemanların gömülme dayanımı oranı
fh,i,k: i nolu ahşap elemanın karakteristik gömülme dayanımı
d: Bağlantı elemanı çapı
My,Rk: Bağlantı elemanı karakteristik akma momenti
Fax,Rk: Bağlantı elemanı karakteristik eksenel çekme kapasitesi
Johansen Akma Teorisi (1949) Halat Etkisi
Halat etkisinin, Johansen akma teorisine göre hesaplanan kesme kuvveti taşıma kapasitesine
oranı daire kesitli çivilerde %10’u, kare kesitli çivilerde %25’i, diğer çivilerde %50’yi, vidalarda
%100’ü, bulonlarda %25’i ve dübellerde %0’ı geçmemelidir. Fax,Rk bilinmiyorsa halat etkisinin
katkısı sıfır olarak alınmalıdır.
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü
BirleşimlerÇelik Levha-Ahşap Birleşimler
71
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Birleşimler
Çivi, vida, zımba, dübel, bulon bağlantı elemanları
kesme kuvveti taşıma kapasitesi
ince levha ince levha kalın levha
ince levha
kalın levha
tek etkili
ince levha:
t≤0.5d
kalın levha:
t≥d
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü
BirleşimlerÇelik Levha-Ahşap Birleşimler
72
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Birleşimler
Çivi, vida, zımba, dübel, bulon bağlantı elemanları
kesme kuvveti taşıma kapasitesi
ince levha kalın levha
çift etkili
ince/kalın
iç çelik levha
ince
dış çelik levha
kalın
dış çelik levha
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü
BirleşimlerÇivili Birleşimler
73
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Birleşimler
Ahşabın karakteristik yoğunluğu (ρk) 500
kg/m3’ten fazla ve/veya çivinin çapı 8 mm’yi
geçiyorsa ahşapta önceden delik açılmalı
2,6, 0,3y Rk uM f d= 2,6
, 0,45y Rk uM f d=
600uf MPa≥
0,3, ,
8
0,082 0,082 (1 0,01 )h k k h k k
d mm
f d f dρ ρ−
≤= = −
(delik açılmamış) (delik açılmış)
2 4t t d− >
fh,k: karakteristik gömülme dayanımı
d > 8mm için bulonlardaki gibi
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü
BirleşimlerÇivili Birleşimler
74
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Birleşimler
EN 14592’ye göre düz olmayan çiviler
Düz çiviler
Karakteristik eksenel çekme dayanımı
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü
BirleşimlerÇivili Birleşimler: Ahşap-Ahşap
75
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Birleşimler
Lif yönü Çivi
Gömme derinliği tpen düz çiviler için en az 8d, yivli çiviler için en az 6d
olmalıdır.
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü
76
Minimum aralıklar veya kenar/köşe mesafeleri
delik açılmamış delik açılmışαGenel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Birleşimler
BirleşimlerÇivili Birleşimler: Ahşap-Ahşap
Minimum aralıklar panel – ahşap birleşimlerde tablodaki değerlerin 0,85 ile, çelik – ahşap
birleşimlerde 0,7 ile çarpılması ile elde edilir. Kenar/köşe mesafeleri tümünde tablodaki
gibidir.
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü
BirleşimlerZımbalı Birleşimler
77
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Birleşimler
800uf MPa≥
2,6, 240y RkM d=
Minimum aralıklar
veya kenar/köşe
mesafeleriα
Birleşimde en az iki tane zımba teli olmalı
2
6
14
b d
t d
≥≥
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü
BirleşimlerBulonlu Birleşimler
78
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Birleşimler
2,6, ,0,3y Rk u kM f d=
Minimum aralıklar
veya kenar/köşe
mesafeleri
α
EN14592’ye göre ahşap birleşimlerde 4.6, 4.8, 5.6 ve 8.8 kalitesinde
bulonlar kullanılabilir.
Bulon Kalitesi 4.6 4.8 5.6 8.8
fu,k (N/mm2) 400 400 500 800
Yumuşak ahşap
LVL
Sert ahşap
fh,k: karakteristik gömülme dayanımı
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü
BirleşimlerDübelli Birleşimler
79
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Birleşimler
2,6, ,0,3y Rk u kM f d=
Minimum aralıklar
veya kenar/köşe
mesafeleri
αYumuşak ahşap
LVL
Sert ahşap
fh,k: karakteristik gömülme dayanımı
6 30mm d mm< <
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü
BirleşimlerDiğer Bağlantı Elemanları
80
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Birleşimler
Vidalar
Çivili Metal Plakalar
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü
BirleşimlerDiğer Bağlantı Elemanları
81
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Birleşimler
Ayırma Halkası ve Kayma Plakası
Dişli Plak Bağlantı
Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağİstanbul Teknik Üniversitesi | Mimarlık Fakültesi | Mimarlık Bölümü
Bileşenler ve Sistemler
82
Genel
Tasarım Esasları
Malzemeler
Dayanıklılık
Yapısal Analiz
Taşıma Gücü
Kullanılabilirlik
Birleşimler
• Bileşenler
– Yapıştırılmış ince gövdeli kirişler
– Yapıştırılmış ince başlıklı kirişler
– Mekanik olarak birleştirilmiş kirişler
– Mekanik olarak birleştirilmiş ve yapıştırılmış kolonlar
• Sistemler
– Kafes kirişler
– Çivili metal plaka bağlantılı kafes kirişler
– Çatı ve döşeme diyaframları
– Duvar diyaframları