Birleşik kesitli çelik profillerde çekirdek alanları

Abstract

ÖZET BİRLEŞİK KESİTLİ ÇELİK PROFİLLERDE ÇEKİRDEK ALANLARI Alev KOCAOĞLU Balıkesir Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı (Yüksek Lisans Tezi / Tez Danışmanı : Prof. Dr. Sacit OĞUZ) Balıkesir, 2005 Eksantrik normal kuvvet etkisindeki bir kesitte tek işaretli gerilme ( basınç veya çekme gerilmesi ) dağılımı olması için, eksantrik normal kuvvetin tatbik noktası belirli bir bölge içerisinde kalmalıdır. Tatbik noktasının içerisinde veya sının üzerinde bulunması gereken bu bölge kesitin çekirdek alanı olarak adlandırılır. Çekirdek kesit merkezi etrafında oluşur ve kesit biçimine bağlıdır. Bir kesitin çekirdek alanı bulunurken, öncelikle tüm kesiti bir tarafta bırakan teğetler çizilir. Bu teğetleri sıfır çizgisi kabul eden tatbik noktalan çekirdek alanının sınırını belirler. Tek işaretli gerilme dağılımı şartından dolayı, sıfır çizgilerinin kesiti kesmemesi gerekmektedir, sıfır çizgileri kesite teğet çizilmesinin nedeni budur. Konunun anlaşılması için çekirdek alanına geçmeden önce, eksantrik normal kuvvet hali (Düz Eğilmeli Eksenel Kuvvet-Eğik Eğilmeli Eksenel Kuvvet Hali) örneklerle anlatılmış ve sıfır çizgisi hakkında bilgiler verilmiştir. Daha sonraki aşamada çekirdek alarmı nasıl bulunduğu açıklanmış ve bazı basit kesitlerin çekirdek alanları bulunmuştur. Bir kesitin çekirdek alanını belirleyen tatbik noktalarının bulunması için teğetlerin eksenleri kestiği noktaların diğer eksene olan mesafeleri ve söz konusu eksene ait atalet yarıçapları göz önüne alınmıştır Birleşik kesitlerin çekirdek alanı bulunurken, eğer kesit simetrikse, birleşik kesite ait ağırlık eksenleri (x ve y eksen takımı) kullanılır, ancak simetrik olmayan kesitlerde esas eksenler (£ ve rj eksen takımı) kullanılmalıdır. Esas eksenler maksimum ve minimum atalet momentine sahiptir ve çarpım atalet momenti sıfırdır. Bu eksenlerin bulunması için Mohr Atalet Dairesi Çizim Yöntemi kullanılmıştır. Bu yöntem Bölüm 3 'de ayrıntılı olarak anlatılmış ve örneklendirilmiştir. Çalışmanın son aşamasında verilen bilgilerden hareketle L Z, U ve L çelik profîlleriyle farklı şekilde teşkil edilmiş birleşik kesitlere ait çekirdek alanları belirlenmiş ve şekil üzerinde gösterilmiştir (birleşik kesitlere ait profil tabloları 12. Elfte Auflage'in `Stahl im Hochbau` adlı kitabından alınmıştır). ANAHTAR SÖZCÜKLER: eksantriklik / sıfır çizgisi / çekirdek alanı / mohr atalet dairesi çizim yöntemi / esas eksenler / birleşik kesit / çelik profiller n

ASTRACT THE CORE AREAS IN COMBINED CROSS SECTIONED STEEL PROFILES Alev KOCAO?LÜ University of Balıkesir, Institute of Science Department of Civil Engineering (M. Sc. Thesis / Supervisor: Prof. Dr. Sacit O?UZ) Balıkesir -Turkey, 2005 For having only one sign stress (compression stress or tension stress) distribution at a section which loaded by eccentric normal force, point of eccentric normal force application must be in a determined zone, this limited zone is called by core area of section and point of load application must be over the core area boundary or inside this area. Core areas are constituted around central and depend upon the section form. For finding the core area; tangent lines which left the all section in one side, firstly draw. Points of load application that accept these tangent lines like zero lines, define the boundary of core area. Because of the condition about only one sing stress distribution, zero lines musn't cut the section, this is the reason that why these lines draw tangent to section. Before giving information about core area, eccentric normal force situation (straight bending-combined bending with axial load) was descriped with examples and gave information about zero line for become easier to understand the subject. In next stage how core area be found was explained and core area of some simple section were determined. Distance from the point that tangent cut the axis to the other axis and radius of inertia belong to aforesaid axises were used, for finding points of load application which determine the core area. While core area of a composed cross section is finding, if the section is symmetrical, centroidal axises that belong to composed cross section (x and y axises) are used, but if the section is unsymmetrical, principal axises (£, and r/ axises) must be used. Principal axises have maximum and minimum moment of inertia and centrifugal moment is zero over these axises. Mohr's circle of inertia drawing method was used to find principal axises. This method explained in detail and an example was gave in Part 3. In the last stage of this investigation, core areas belong to composite cross section which were designed differently with L Z, U and L steel profiles were finding and showed on the concerning drawings(Profile tableaus belonging to combined section were taken from `Stahl im Hochbau` by 12. Elfte Auflage). KEY WORDS : eccentricity / zero line / core area / Mohr's circle of inertia drawing method / principal axises / combined cross section / steel profiles iii