çelik bitirme hesaplar

1

AYDINLATMA HESABI Bir ışık kaynağından yayılan ve görülebilen ışık akısı (ø) olarak adlandırılır.Lümen (Lm) olarak ölçülür.Işık akısı Bir yüzeye çarparsa bu yüzey üzerinde bir aydınlık düzeyi meydana getirir.Bu aydınlık düzeyinin ölçümüne lüx denir.(Lüx). Bir başka deyişle aydınlatma şiddeti lümenin m 2 ‘ye düşen kısmıdır. 1 Lüx = 1 Lm / m2 Yapılacak olan Otobüs Garajı-Tamir Bakım Atölyesinde gerekli olan aydınlatma sistemi EMO’nun bildirgesinden 250 Lüx olarak belirlendi. Ea =Açık havada yatay aydınlatma şiddeti. (3000-5000 Lüx) olduğu için Ea = 5000 Lüx alındı. Ef = Açık havada düşey aydınlatma şiddeti. Ef = 0,5 * Ea =0,5*5000 = 2500Lüx Eb = Gerekli aydınlatma şiddeti. Eb = 250 Lüx η = Mekan etki derecesi (0,35 - 0,5) η = 0,5 alınır. Fp = Gerekli pencere alanı hp = Gerekli pencere yüksekliği Eb * F

Fp = η* Ef = hp =

250 * 20 * 70 =280 m2 0,5 * 2500

Fp 280 = = 2,0 m 2 * L 2 * 70

Aydınlatma için bulmuş olduğumuz pencere yüksekliği 2,0 m olup bunun tamamının boydan

6,5m

boya bir şerit şeklinde yapılması uygundur. Böylece fener yapılmamış olur. Ve ekonomi sağlanır.

20m

4,5m

2m

2

20m

Aydınlatmada yansıma olayından yararlanılması ekonomiklik sağlayacaktır.En iyi yansımayı elde etmek için atölyenin içi beyaza boyanması tavsiye olunur.

BİRLEŞTİRME VASITASININ SEÇİMİ Kaynak; aynı veya benzer alaşımlı metallerin ısı etkisi altında , aynı veya benzer alaşımlı ilave metal konularak veya basınç tesiriyle birleştirilmesine denir. Kaynaklı birleşimler çelik yapıda büyük ilerlemelere sebep olmuştur. Her ikisi de çözülmeyen birleşim olan perçinli ve kaynaklı birleşim mukayese edilecek olursa; kaynaklı birleşimin daha ekonomik ve kullanışlı olduğu anlaşılır. Kaynaklı Birleşimin Üstünlükleri 1-) Kaynaklı birleşim çelik yapıda önemli ölçüde çelik tasarrufu sağlar. Perçinli birleşimde malzemeye açılan delik sebebiyle malzemenin bir miktarıyla yük taşıyamayız. Aynı birleşimi kaynaklı yaparak %20 civarında malzeme tasarrufu sağlarız. 2-) İşçilik bakımından kaynaklı birleşimin yapılması daha kolay ve daha az zaman alır. 3-) Kaynaklı birleşim perçinli birleşime göre daha rijittir. 4-) Eğer işçiliğine dikkat edilirse kaynak mukavemeti ana malzemenin mukavemetine erişebilir. 5-) Kaynaklı birleşim perçinli ve bulonlu birleşime göre daha esnektir. 6-) Daha az malzeme kullanılacağından yapının daha hafif olmasını sağlar.

3

Bu üstünlüklerinin yanında ülkemizde kaynak işçisi bol miktardadır.Bütün bu üstünlüklerden dolayı çelik yapılarda kaynaklı birleşim yaygın olarak kullanılmaktadır.Bu projede de birleştirme vasıtası olarak kaynak kullanılacaktır.

AŞIK SİSTEMİNİN SEÇİLMESİ Aşık sistemi olarak gerber kirişi kullanılması uygundur. Bu sistemin tercih edilmesinin sebebleri ; 1-) Eğer aşıkları basit mesnet olarak teşkil etmiş olsaydık mesnetlerde mesnet ilavesi gerekebilirdi.Ayrıca bu sistemde moment katsayısı 8 olup sistemin momenti ; M =

q * L2 8

formülünden hesaplanacaktı.Moment değerleri büyük çıkacağından kesitler de

büyük çıkar.Gerberli aşık sisteminde ise açıklık ve mesnet momentleri birbirine eşit olacak şekilde ayarlama yapıldığı için kesitler minimum çıkar. 2-) Gerber kirişli aşıklar kötü zemin çökmelerinden doğacak iç kuvvetlerden etkilenmezler.Mütemadi kiriş birleşimlerinde ise mesnetlerde zorlanmalar meydana gelir. 3-) Gerber kirişleri ısı değişiminden etkilenmez. 4-) Montaj kolaylığı vardır. 5-) Daha ekonomiktir.

4

Bu gibi üstünlüklerinden dolayı aşık sistemini “gerber kirişi” olarak teşkil etmek uygundur. Bunların yanında bu sistemin bazı sakıncaları da vardır. Bunlar ; a-) Fazla detaylı imalat gerktirir. b-) Gerber mafsalların teşkilinde açılacak olan delikler imalatı zorlaştırıcı ayrıntılardır.Buna rağmen diğer üstünlüklerine nazaran bu sistem seçilmiştir.

ÇERÇEVE ARALIKLARININ BELİRLENMESİ Ls = Binanın toplam boyuna uzunluğu Lk= Kenar açıklıklar L = Orta açıklıklar A = Mafsalların mesnetlere olan uzaklıkları n = Çerçeve sayısı Bu sistemin amacı açıklıktaki ve mesnetteki moment değerlerini eşitleyerek minimum kesitli bir çözüm elde etmektir. Lk = 0,853*L

a = 0,1465*L

n = 8 için ; Ls = 2*Lk + 5*L = 2*0,853*L + 5*L =6,706*L = 90m L = 13,421m Lk = 11,44m

5

A= 1,97m n = 9 için ; Ls = 2*Lk + 6*L = 2*0,853*L + 6*L =7,706*L = 90m L = 11,679m Lk = 9,962m A= 1,711m n = 10 için ; Ls = 2*Lk + 7*L = 2*0,853*L + 7*L =8,706*L = 90m L = 10,34m Lk = 8,82m A= 1,51m n = 11 için ; Ls = 2*Lk + 8*L = 2*0,853*L + 8*L = 9,706*L = 90m L = 9,27m Lk = 7,91m A= 1,36m n = 12 için ; Ls = 2*Lk + 9*L = 2*0,853*L + 9*L = 10,706*L = 90m L = 8,41m Lk = 7,17m A= 1,23m Makas aralıklarının gösterilmesi 1230 7170

5950

10870

7170

8410

8410

8410

8410

8410

8410

8410

8410

8410

7170

Çerçeve sayısı 12 olan çözüm, profilleri en uygun şekilde kullanılmasını sağlar. Zayiat minimumdur.

6

ÇATI KAPLAMASININ SEÇİLMESİ Çatı kaplama malzemeleri günümüzde son derece gelişmiştir.Yüksek teknoloji ile üretilen bu malzemeler günümüz yapılarında çokça kullanılmaktadır.Bu malzemelerin başında her türlü izolasyonu sağlayan sandviç kaplamalar gelmektedir.Bu malzemeler hafif olmalarına rağmen büyük yük taşıma kapasitesine sahiptirler. Bu nedenle büyük çelik tasarrufu sağlarlar. Çatı kaplamasından beklenen, kendisine tesir eden yükleri güvenle aşıklara aktarabilecek mukavemete sahip olmalarıdır.Bu kaplamalardan en hafif ve en ekonomik olanını tercih etmek gerekir. Alüminyum trapezin; ağırlığının çok az, mukavemet momentinin çok fazla olmasına rağmen ekonomik olmadığı için tercih edilmez.Yine çatı kaplaması malzemesi malzemesi olarak atermit, eternit, oralit, süperlit gibi malzemeler de kullanılmaktadır.Asbest çimentolu oluklu levhalar yük taşıma bakımından iyi olsalar da ağır ve pahalı malzemelerdir. Ülkemizde kullanılan diğer bir kaplama malzemesi de trapez galvenizli saçtır. Su izolasyonu ve ısı izolasyonu sağlar.Ağırlığı azdır.Buna rağmen yüksek mukavemetlidir.Montajı son derece kolaydır.Son derece ekonomiktir.

7

ÇATI EĞİMİNİN BELİRLENMESİ Çatı eğiminin belirlenmesi için sisteme düşey olarak 1 t/m ’ lik yükleme yapılarak ve kesit kuvveti de dikkate alınarak mafsallı çerçeveye en uygun çatı eğimi bulunacaktır.

8

7000

1 t/m

A

B 22000

h

L α

11m

α = 5 için ; tan5 = 0,0875

L= 11,042m

9

h = tan5 ⇒ h= 0,9624 m 11

0,662 10,38 53,2

0,662

0,2

53,2

0,2

10,38

7,598

(M)tm

7,598

(V)t

HA A

B 11t

HB

A

B 22m

11t

Mm = 0 =11*11- HA * 7,9624 - 11*

11 2

⇒HA = 7,598 t

Sol köşe momenti = 7,598*7 = 53,2 tm Eğimli kenarın moment denklemi = -53,2 + 10,296 * X - 0,9924* M = -53,2 + 10,296 * X - 0,4962* X2

α = 10 için ; tan10 = 0,17632

L= 11,17m

x2 2

( 0 < X 158 kg/m2 old. için seçilen kaplama malzemesi uygundur. YÜK ANALİZİ -

Çatı kaplaması zati ağırlığı

gz = 11,74 kg/m2

(Ç.D.)

gz =12,15 kg/m2 (Y.D.) cos15 -

Kar yükü

gk =115,5 kg/m2

(Y.D.)

-

Aşık zati ağırlığı

ga =10kg/m2

(Y.D.)

-

Rüzgar ve rijitlik bağlantıları

=

1 * ga =2kg/m2 5

AŞIĞIN 1M’SİNE GELEN YÜK

(Y.D.)

15

∑g = (12,15+115,5+10+2)*2,2 = 307,23 kg/m ∑g = 308 kg/m = q

q1x q1

q1x = q1 * cosα =308*cos15 =298 kg/m q1y = q1 * sinα =308*sin15 =80kg/m

α=15°

GERGİSİZ ÇÖZÜMLEME H YÜKLEMESİ

M1x =

q1 X * L2 298 * 8,41 2 = = 1317 ,3kgm m 16

M1x = 131,7 tcm M1y =

q1 y * L2 m

=

80 * 8,41 2 = 353 ,6kgm 16

M1y = 35 tcm Gerilme Tahkiki σ

1max

C=

=

M 1X M + 1Y ≤ 1400kg/cm2 olmalıdır. WX WY

WX M 1 X + C * M 1Y ⇒ Wx = WY σ em

C= 7 seçersek ; Wx =

131 ,7 + 7 * 35 = 269 cm 3 1,4

IPE240 Profilini seçersek Wx = 324 cm3 ; Wy = 47,3 cm3 ; Ix = 3890 cm4 ; Iy = 284 cm4

16

M 1X M 131 ,7 35 + + 1Y = 324 47 ,3 WX WY

σ

1max

=

σ

1max

=1,146 t/cm2