Ana Sayfa / ETABS & SAP2000 / Bağlantı Tasarımı
Çelik Bağlantı/Birleşim Tasarımı
Bulon kesme/ezilme, kaynak dayanımı, blok kayma kopması (block shear) — ETABS'ın Steel Connection Design modülü ve IDEA StatiCa BIM entegrasyonu ile. GlobalStructure'ın AISC 360 motoruyla (engine/us-codes.js) hesaplandı; bu sayfa hazırlanırken motorda gizli bir hata bulunup düzeltildi.
aiscBoltShear fonksiyonu, ezilme (bearing) kontrolü için bağlanan levha kalınlığını sessizce 0.5 inç olarak varsaymıştı — kullanıcı 3/8" veya 1" kalınlığında bir levha girse bile hesap her zaman 0.5" ile yapılıyordu, hiçbir uyarı yoktu. Bu, sitenin mevcut bir aracında (tools/us-phase2.html) da kullanılıyordu ve daha önce hiç test edilmemişti. Düzeltme: levha kalınlığı artık zorunlu bir parametre — eksik girilirse fonksiyon açıkça hata verir, sessizce yanlış varsayılan kullanmaz. Araç sayfasına levha kalınlığı girişi eklendi. 4 yeni test (toplam us-codes.js: 41/41).
İçindekiler
1. Teori — Bulon, Kaynak, Blok Kayma 2. ETABS'ta Bağlantı Tasarımı 3. Örnek 1 (Kolay) — Basit Kayma Bağlantısı, Bulon Kontrolü 4. Örnek 2 (Orta) — Aynı Bağlantı, Kaynak Kontrolü 5. Örnek 3 (Zor) — Moment Bağlantısı, Flanş Bulon Grubu 6. Örnek 4 (Çok Zor) — Blok Kayma Yetersizliği1. Teori — Bulon, Kaynak, Blok Kayma
Bulon Kesme ve Ezilme
Ezilme: φRn = 0.75·2.4·Fu·d·t (t: bağlanan levhanın kalınlığı — kesme kontrolünden BAĞIMSIZ ayrı bir limit state) AISC 360-22 §J3.6 Eq.(J3-1), §J3.10 Eq.(J3-6a)
Kritik nokta: Bir bulon grubunun kapasitesi bu iki kontrolün küçük olanıyla belirlenir — kesme kapasitesi yalnızca bulon çapına bağlıyken, ezilme kapasitesi bağlanan levhanın kalınlığına ve malzemesine bağlıdır. İnce bir levha, kalın bir bulonla bile düşük kapasiteli bir bağlantı üretebilir.
Köşe Kaynağı (Fillet Weld)
Blok Kayma Kopması (Block Shear Rupture)
Blok kayma, bulon grubunun etrafındaki bir malzeme parçasının "yırtılıp kopması" (kesme + çekme kombinasyonu) davranışıdır — özellikle az sayıda bulonlu (2-3 bulon) veya kenara yakın bağlantılarda kesme/ezilme kontrollerinden daha kritik çıkabilir. Ubs=1.0 tekdüze çekme gerilmesi dağılımında (tipik kayma tablalarında), Ubs=0.5 tekdüze olmayan dağılımda kullanılır.
2. ETABS'ta Bağlantı Tasarımı
ETABS'ın kendi başına detaylı bağlantı tasarım modülü sınırlıdır — modern iş akışı, ETABS modelini IDEA StatiCa'ya (BIM bağlantısıyla) aktarıp orada plaka, bulon, kaynak, ankraj detaylarını tasarlamaktır. Yeni bir proje açılır, tasarım kodu (AISC 360-16/22 LRFD) seçilir.
İncelenecek kolon/kiriş kesişimi (en alt düğüm dahil) seçilip Checkbot'a aktarılır — geometri, kesit boyutları ve analiz sonucu iç kuvvetler otomatik olarak taşınır.
Analizden önce, hangi yük kombinasyonlarının bağlantı tasarımında kullanılacağı gözden geçirilmelidir — otomatik aktarım bazen tüm kombinasyonları getirmeyebilir.
Analiz tamamlandığında plaka, bulon, kaynak ve ankraj için detaylı sonuçlar (gerilme, DCR) görüntülenebilir. Yeşil onay işareti, bağlantının tüm kod kontrollerini geçtiğini gösterir.
3. Örnek 1 — Basit Kayma Bağlantısı, Bulon Kontrolü
Bağlantı: W14x90 kolon flanşına bağlı kayma tablası, 4 adet 3/4" A325-N bulon (tek kesme düzlemi), levha kalınlığı 1/4", bağlanan malzeme Fu=58 ksi.
| Büyüklük | Değer |
|---|---|
| Ab (bulon alanı) | 0.4418 in² |
| φRn (kesme, 4 bulon) | 71.57 kip |
| φRn (ezilme, 4 bulon, t=1/4") | 78.30 kip |
| Hakim (küçük olan) = φRn(kesme) | 71.57 kip |
Talep: Vu=33.0 kip (SkyCiv'in yayınladığı bağımsız çözülmüş örnekten).
4. Örnek 2 — Aynı Bağlantı, Kaynak Kontrolü
Bağlantı: Örnek 1'deki kayma tablasının kolon flanşına kaynağı — iki taraflı köşe kaynağı, bacak ölçüsü 3/16" (0.1875"), kaynak uzunluğu 11.5", E70 elektrot.
İki taraf: φRn,toplam = 2×48.02 = 96.04 kip
Talep: Vu=33.0 kip (aynı bağlantı).
5. Örnek 3 — Moment Bağlantısı, Flanş Bulon Grubu
Bağlantı: W18x50 kirişi — W14x99 kolonuna, flanş plakalı tam-rijit (FR) moment bağlantısı. Her flanşta 8 adet 7/8" A325-N bulon, levha kalınlığı 3/8", bağlanan malzeme Fu=65 ksi (A992).
| Büyüklük | Değer |
|---|---|
| Ab (7/8" bulon) | 0.6013 in² |
| φRn (kesme, 8 bulon) | 194.83 kip |
| φRn (ezilme, 8 bulon) | 307.13 kip |
Talep: Mu=252 kip-ft (SkyCiv örneğinden). Momenti flanş kuvvetine çevirmek için basitleştirilmiş kol mesafesi (W18 derinliği ≈18") kullanılır:
DCR = 168.0/194.83 = 0.862 — güvenli, ama sınıra yaklaşıyor
6. Örnek 4 — Blok Kayma Yetersizliği
Amaç: Blok kayma kopmasının, bulon kesme/ezilme kontrollerini geçen bir bağlantıda bile ayrı ve bağımsız bir yetersizlik nedeni olabileceğini göstermek — az sayıda bulonlu, dar kenar mesafeli bir levha örneğiyle.
Levha: A36 (Fy=36 ksi, Fu=58 ksi), dar bir kayma tablası — küçük kenar mesafeleri nedeniyle Agv=1.2 in², Anv=0.7 in², Ant=0.12 in², Ubs=1.0.
| Büyüklük | Değer |
|---|---|
| Kesme kopması yolu (0.60·Fu·Anv+Ubs·Fu·Ant) | 31.32 kip |
| Kesme akması yolu (0.60·Fy·Agv+Ubs·Fu·Ant) | 32.88 kip |
| Hakim (küçük olan, kesme kopması) | Rn=31.32 kip |
| φRn = 0.75×31.32 | 23.49 kip |
Talep: Vu=35 kip (bulon kesme/ezilme kontrollerini rahatlıkla geçebilecek, ama levhanın küçük geometrisi nedeniyle kritik bir değer).