Köşebent mesnet bağlantısı

Bağlantı türü: Çift köşebent bağlantısı

Birim sistemi: Metrik

Tasarım standardı: AS 4100

İncelenen: Cıvatalar, ana metal

Levha malzemesi: Grade 300

Cıvatalar: M20 Grade 8.8

Örnek alınan kaynak: B. Kirke, I.H. Al-Jamel. Steel Structures: Design Manual To AS 4100, 2004 – Bölüm 9.4.1.2

Geometri

UB 406×178×60 kiriş, UC 254×254×89 kolona bağlanmaktadır. Kiriş, L150×90×12 köşebentten oluşturulan bir mesnet üzerine oturtulmaktadır. Kirişin gövdesi, L100×75×6 köşebent aracılığıyla kolon başlığına bağlanmaktadır. M20 Grade 8.8 cıvatalar seçilmiştir.

Uygulanan yük

160 kN'luk kesme kuvveti, kiriş gövdesindeki cıvataların ağırlık merkezi konumunda kirişe uygulanmaktadır.

Elle hesap sonuçları

B. Kirke, I.H. Al-Jamel. Steel Structures: Design Manual To AS 4100, 2004 – Bölüm 9.4.1.1'deki sonuçlar elle hesap olarak kullanılmaktadır. Taşınan eleman için bağlantının maksimum kapasitesi V_cap = 186,2 kN; taşınan elemanın gövde burkulma kapasitesi V_b = 179,2 kN; kolon başlığındaki köşebent mesnet cıvatalarının direnci V = 370,4 kN'dur. Belirleyici cıvata direnci, kesmedeki direnç olup 92,6 kN'dur; diğer dirençler ise köşebent mesnedin cıvata deliklerindeki ezilme kapasitesi – 304,1 kN ve köşebent mesnedin cıvata deliklerindeki yırtılma kapasitesi – 228,1 kN'dur.

IDEA StatiCa ile kontrol

IDEA StatiCa, levhaların direncinin belirlenmesinde von Mises gerilmesini kullanmaktadır. Çeliğin malzeme diyagramı bilineer olup akma dayanımı, kapasite faktörü ϕ = 0,9 ile çarpılmaktadır. Çeliğin akma dayanımı, malzeme ve kalınlığa bağlıdır. Deformasyonlu şekil üzerindeki von Mises gerilmesi aşağıdaki şekilde görülebilir. Her iki köşebent ve kiriş gövdesi akmaktadır.

Gövde burkulması, B. Kirke ve I.H. Al-Jamel tarafından tespit edilmiş ve gövdenin tamamen serbest olduğu varsayımıyla hesaplanmıştır. Ancak gövde, ikinci köşebentteki cıvatalar tarafından tutulmaktadır. Burkulma şekli ve burkulma faktörleri aşağıdaki şekilde görülebilir. 6,46 faktörü, bu tür burkulma şekli için yeterince yüksektir.

Elle hesaba göre cıvatalar ağır yüklü değildir. IDEA'da da aynı durum söz konusudur. Kolon başlığından mesnet köşebentine bağlanan cıvatalar B7–B10'dur. Ezilme ve kesme kapasitesi AS 4100'e göre hesaplandığından dirençler, B. Kirke ve I.H. Al-Jamel'in sonuçlarıyla neredeyse aynıdır.

Dönme rijitliği

Bu birleşimin dönme rijitliği çok düşük olup mafsallı olarak sınıflandırılmaktadır.

Sonuç

Elle hesap, kiriş gövdesinin burkulma kapasitesini V_b = 179,2 kN ile belirleyici göçme modu olarak tanımlamaktadır. IDEA StatiCa, levhalar %5 sınır şekil değiştirmeye ulaşmadan önce 192 kN ile biraz daha yüksek bir yük kapasitesine izin vermektedir. Fark %7 olup elle değerlendirmede gövde burkulması üzerindeki üst köşebendin stabilize edici etkisinin göz ardı edilmesinden kaynaklanmaktadır.