Mukavemet-I Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş Bölüm 5 Eğilmede Kirişlerin Analizi ve Tasarımı Kaynak: ‘Cisimlerin Mukavemeti’, F.P. Beer, E.R. Johnston, J.T. DeWolf, D.F. Mazurek, Çevirenler: A. Soyuçok, Ö. Soyuçok. 5.1 Giriş Kirişler, genellikle uzun, düz prizmatik elemanlardır. Yükler çoğu halde kirişin eksenine diktir. Böyle bir enine yükleme, kirişte sadece eğilme ve kesmeye neden olur. Yükler kirişe dik değilse, kirişte eksenel kuvvetler de üretir. 5.1 Giriş Bir kirişin enine yüklemesi, tekil yükler (N, kN), yayılı yükler (N/m, kN/m) veya bunların (a) Tekil Yükler bileşiminden oluşabilir. Birim uzunluk başına düşen w yükü, kirişin belli bir bölgesinde sabitse, yükün, kirişin bu kısmında düzgün yayılı olduğu söylenir. (b) Yayılı Yük 5.1 Giriş Statikçe Belirli Kirişler a) Basit mesnetli kiriş b) Çıkmalı kiriş c) Ankastre kiriş Statikçe Belirsiz Kirişler d) Sürekli kiriş e) Bir ucu ankastre diğer f) İki ucu ankastre kiriş ucu basit mesnetli kiriş Kirişler mesnetlerine göre sınıflandırılırlar. L mesafesine açıklık adı verilir. a, b ve c’de mesnet tepkileri sadece 3 bilinmeyen içerir ve statik yöntemlerle belirlenebilir (statikçe belirli). d, e ve f’de 3’ten fazla bilinmeyen vardır, statikten belirlenemez (statikçe belirsiz). 5.1 Giriş Bazen iki veya daha çok kiriş, tek bir sürekli yapı oluşturmak üzere mafsallarla bağlanır. Mesnetlerdeki tepkiler 4 bilinmeyen içerir ve SCD’den belirlenemez. Bunlar, mafsaldaki iç momentin sıfır olduğu dikkate alınarak belirlenebilir. Her bir kirişin ayrı SCD’sinden altı bilinmeyenli altı denklem elde edilir. 5.1 Giriş Bir kiriş enine yüklere maruz kaldığında, kirişin herhangi bir kesitinde genellikle bir V kesme kuvveti ve bir M eğilme çifti meydana gelir. a) Enine yüklenmiş kiriş Tüm kirişin SCD’sinden mesnet tepkileri elde edilir. Sonra, AC’nin SCD’si çizilerek C’den geçen kesitteki V kesme kuvveti ve M eğilme çifti belirlenir. M eğilme çifti kesitte normal gerilmeler ortaya b) Mesnet tepkilerinin elde edileceği SCD çıkarır. V kesme kuvveti ise aynı kesitte kayma gerilmeleri üretir. c) C’deki iç kuvvetlerin elde edileceği SCD 5.1 Giriş a) Enine yüklenmiş kiriş σ , kesit modülü S ile ters orantılıdır. Büyük kesit m modüllü kiriş seçimi maksimum gerilmeyi azaltır. σ ayrıca |M| ile doğru orantılıdır. Verilen bir m yükleme durumunda, kiriş tasarımının en önemli b) Mesnet tepkilerinin elde edileceği SCD adımlarından birisi, en büyük eğilme momentinin konum ve büyüklüğünün belirlenmesidir. Bu işlem, eğilme momenti ve kesme kuvveti diyagramları çizilerek kolaylıkla yapılır. c) C’deki iç kuvvetlerin elde edileceği SCD 5.2 Kesme Kuvveti ve Eğilme Momenti Diyagramları Bu kesimde, kesme kuvveti ve eğilme momenti diyagramları, kirişin seçilen noktalarında V ve M’nin değerleri belirlenerek elde edilecektir. Bu değerler, belirlenecekleri noktadan geçen bir kesit alınarak ve kesitin her iki yanında yer alan kiriş parçasının dengesi göz önüne alınarak bulunur. 5.2 Kesme Kuvveti ve Eğilme Momenti Diyagramları a) İç Kuvvetler b) Dış Kuvvetlerin Etkisi c) Dış Kuvvetlerin Etkisi (pozitif kesme kuvveti ve pozitif eğilme momenti) (pozitif kesme kuvveti) (pozitif eğilme momenti) Yukarıdaki durumların hepsinde kesme kuvveti ve eğilme momenti pozitiftir.
Description: