Moment bağlantıları - hepsini hesaplayın!

Genel olarak ifade etmek gerekirse, Moment Bağlantısı; normal ve kesme kuvvetlerine ek olarak, iki yapısal eleman arasında veya yapıdan temele eğilme momenti kuvvetlerinin aktarılmasına olanak tanıyan bir birleşimdir. 

Neredeyse her yapıda bir tür moment bağlantısına rastlamak mümkündür; ancak bunların tipik kullanım alanları şunlardır: 

• Çelik hangarların enine çerçeveleri
• Çok katlı yapıların çerçeveleri
• Perde alanlarına alternatif olarak rijitleştirici çerçeveler

Sınıflandırma açısından birkaç farklı tür mevcuttur:

Kullanılan kesit türüne göre:

• Açık kesitler
• İçi boş kesitler
• Kombine

Bağlantı elemanlarına göre:

• Kaynaklı (yalnızca)
• Cıvatalı (yalnızca)
• Kombine

Depremsel yapılardaki kullanıma göre:

• Sismik
• Sismik olmayan

Tipolojiye göre

• Tam derinlikli alın levhası
• Uzatılmış alın levhası
• Nervürlü uzatılmış alın levhası
• Haunch'lu kiriş
• vb.

Moment bağlantılarından söz ederken çoğunlukla rijit bağlantıları kastederiz. Ancak önemli eğilme momentlerini de aktarabilen Yarı-Rijit (veya Kısmen Ankastre) bağlantıları da göz ardı etmemek gerekir. Moment bağlantısının rijitliği kritik öneme sahiptir; bu konuya odaklanan blog yazımızda faydalı bilgiler bulabilirsiniz.  

Yapısal tasarım perspektifinden bakıldığında dünya, iki tür ana kara bölgesinden oluşmaktadır: sismik aktif ve sismik aktif olmayan bölgeler.

Tasarımcının göz önünde bulundurması gereken seçenekler ve sınırlamalar açısından belirleyici olan, tasarlanan yapının konumudur. Yapının sismik yapı olarak değerlendirilmesi gerektiğinde, global yapısal model deprem yüklemesi altındaki beklenen davranışa göre çok hassas biçimde ayarlanmalıdır. Yapısal yanal rijitlik, uygun bir yapısal tipoloji ile sağlanmalıdır. Bu amaçla yapı mühendisleri ağırlıklı olarak çapraz perde sistemleri, kayma duvarları veya moment aktaran çerçevelere (MRF) başvurmaktadır.

AISC sismik bağlantılar 

ABD tasarım yönetmeliklerinde bu çerçeveler için uygun bağlantıların bir listesi verilmektedir. Bunlar, ANSI/AISC 358-16'da belirtilen Ön Nitelikli Bağlantılar olarak bilinmektedir.

Aşağıdaki görsellerde bazı örnekleri bulabilirsiniz: 

1. Azaltılmış kiriş kesiti (RBS)
2. Cıvatalı nervürsüz uzatılmış alın levhası (BUEEP)
3. Cıvatalı nervürlü uzatılmış alın levhası (BSEEP)
4. Cıvatalı başlık levhası (BFP)
5. Kaynaklı takviyesiz başlık - kaynaklı gövde (WUF-W)
6. Kaiser cıvatalı konsol (KBB)
7. Simpson Strong-Tie (Strong Frame) moment bağlantısı
8. Çift-T moment bağlantısı

HSS (içi boş çelik kesitler) için Moment Bağlantıları

Daha önce de belirttiğimiz gibi, moment bağlantıları yalnızca açık kesitler için uygun değildir. Çoğu zaman içi boş kesit kullanmak istenir veya buna ihtiyaç duyulur. Peki bu durumda seçeneklerimiz var mı? Evet, var:

• HSS Kolon Bağlantıları Üzerinden Sürekli Kiriş
• Geçme Levhalı Moment Bağlantıları
• Kesme / Yaka Levhalı Moment Bağlantıları
• Kaynaklı T Başlıklı Moment Bağlantıları
• Alın Levhalı Moment Bağlantıları
• Diyafram Levhalı Moment Bağlantıları
• Doğrudan Kaynaklı Bağlantılar

Bazıları şunu söyleyebilir: Evet, ancak HSS'ler ön nitelikli sismik bağlantılarda kullanılamaz. Bu doğrudur; SidePlate moment bağlantı türlerinde kullanılmadığı sürece.

     (a) tek taraflı geniş başlıklı kiriş ve kolon yapımı;

     (b) çift taraflı geniş başlıklı kiriş ve kolon yapımı;

     (c) geniş başlıklı kirişin HSS veya birleşik kutu kolona bağlantısı;

     (d) kapak levhasız HSS kirişin geniş başlıklı kolona bağlantısı;

     (e) kapak levhalı HSS kirişin geniş başlıklı kolona bağlantısı; 

     (f) kapak levhalı HSS kirişin HSS veya birleşik kutu kolona bağlantısı

IDEA StatiCa Connection, bu oldukça nadir kullanılan ve karmaşık bağlantı türleri için bile şablonlar hazırlamıştır. Bu şablonları kullanarak önemli ölçüde zaman tasarrufu sağlayabilirsiniz.

EN sismik bağlantılar - Equaljoints

Sismik bağlantıların Avrupa çelik yapı tasarım yönetmeliklerine uyarlanması yönündeki süregelen çabalar uzun süredir devam etmektedir.

Equaljoints adlı proje, Eurocodes standardizasyonu kapsamında sismik bağlantıların tasarımına yönelik kılavuzların oluşturulması amacıyla ECCS (Avrupa Yapısal Çelik Konvansiyonu) tarafından yürütülen faaliyetler çerçevesinde geliştirilmektedir.

     a) Haunch'lu bağlantı

     b) Nervürlü uzatılmış alın levhalı birleşim

     c) Nervürsüz uzatılmış alın levhalı birleşim

     d) Dog-bone birleşimler

Bu proje, EN 1998-1: Depreme Dayanıklı Yapıların Tasarımı standardının bir sonraki versiyonu için çelik birleşimlerin ön nitelendirme kriterlerini sağlayacaktır. IDEA StatiCa bu projeye katılmakta olup deneysel sonuçlar, Connection uygulamasında yer alan CBFEM analizinden elde edilen sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Deneylerin ve doğrulamaların pratikte nasıl yürütüldüğünü buradan inceleyebilirsiniz.

Nervürler 

Bir elemandan diğerine büyük bir eğilme momenti aktarmanız gerektiğinde, kuvvet akışının sürekliliğini sağlamak için genellikle levha nervürleri eklemeniz gerekmektedir. Peki bunları nereye ve nasıl doğru şekilde tasarlamalısınız? 

Bazen yapının kendisi seçenekleri kısıtlar ve tasarımı diğer yapısal elemanlara göre uyarlamamız gerekir. Öte yandan, nervürleri en iyi bilginize göre tasarlama lüksüne sahip olduğunuzda, mevcut seçeneklerin farkında olmanız gerekir. 

Nervür düzenlemesine ilişkin bazı örnekler:

Maliyet optimizasyonu

Moment bağlantıları en ucuz bağlantılar değildir. Hatta üretim, nakliye ve montaj göz önüne alındığında, tüm yapının en pahalı bölümü olabilirler.

Belirli bir bağlantıyı tasarlamanın her zaman çok sayıda olasılığı mevcuttur; ancak deneyim, doğru olanı seçmemize yardımcı olur. En uygun ve etkin tasarımı seçmenize yardımcı olabilecek harika bir özellik, tasarım değişikliklerinin fiyata etkisini anında gösteren Üretim maliyeti hesaplayıcısıdır.

Hesaplama ve değerlendirme 

Belirli bir moment bağlantısı türünün hesaplanması ve değerlendirilmesi için pek çok yöntem ve araç mevcuttur. Belirli bağlantı düzenlemeleri için yönetmelik kontrolleri sunan birçok uygulama bulabilirsiniz. Ancak bunların herhangi birini değerlendirmek istiyorsanız seçenekleriniz daralır. Bağlantınız yalnızca ayrı elemanların parçası değilse ve bağlı diğer elemanlarla birlikte uzaysal bir yapıya gömülüyse, geriye yalnızca iki seçenek kalır:

1) Birinci seçenek, tüm bağlantı setini belirli bir standarda göre yönetmelik kontrolü yapma imkânı olmaksızın bazı gelişmiş SEA uygulamalarında kabuk doğrusal olmayan model olarak modellemektir.

2) İkinci seçenek ise IDEA StatiCa Connection uygulamasını kullanmaktır. Bu durumda modelleme ve analizde herhangi bir kısıtlamayla karşılaşmazsınız. Birkaç dakika içinde, seçilen tasarım yönetmeliğine uygun olarak cıvata, kaynak ve gerilme-şekil değiştirme kontrollerini hazırlarsınız. 

Şablonunuzu seçin, düzenleyin, sonuçlara göre optimize edin ve gerekli tüm kontrolleri birkaç dakika içinde değerlendirin:

IDEA StatiCa'yı ücretsiz deneyin

IDEA StatiCa'nın moment bağlantılarının tasarımındaki yetenekleriyle ilgileniyor musunuz? IDEA StatiCa'yı denemek için şu andan daha iyi bir zaman olamaz! 

Deneme sürümünüzü bugün başlatın ve 14 gün boyunca tam erişim ile hizmetin keyfini ücretsiz çıkarın.