Cıvatalı ek bağlantısı (AISC)
Alt kod: LRFD
Bağlantı türü: Cıvatalı ek bağlantısı
Birim sistemi: Metrik
Tasarım standardı: AISC 360-16
İncelenen: Kesme ve ezilmede cıvatalar
Levha malzemesi: A709, Gr. 50
Cıvatalar: 5/8'' A307
Geometri
Uygulanan yük
Cıvatalı ek bağlantısı, kesmedeki cıvataların %100 oranında kullanılması için çekme kuvvetiyle yüklenmektedir.
Hesap Yöntemi
Merkezden yüklü ek cıvatalı bağlantı, cıvataların kesme kuvvetinde göçmesi sağlanacak şekilde tasarlanmıştır (AISC 360-16 – J3.6). Ezilmede cıvata dayanımı (AISC 360-16 – J3.10) ve levhaların çekme dayanımı (AISC 360-16 – J4.1) da kontrol edilmiştir. Cıvata dişleri kesme düzlemi tarafından kesilmektedir.
Elle Hesap
Cıvata dayanımı
Bir cıvatanın tek kesme düzlemindeki dayanımı 27,6 kN'dur. Her cıvatanın iki kesme düzlemi bulunmakta olup ek bağlantısının her yarısında 9 cıvata mevcuttur. Dolayısıyla toplam dayanım 2 ∙ 9 ∙ 27,6 = 496,7 kN'dur.
Ezilme dayanımı ve yırtılma dayanımı, her iki kesme düzleminde etkiyen kuvvete, yani 2 ∙ 27,6 = 55,2 kN'a karşı koyar. En küçük dayanım, 10 mm kalınlığındaki bağlantı levhalarının kenarına yakın cıvataların yırtılma dayanımı olan 121 kN'dur. Diğer cıvataların ezilme dayanımı 128,1 kN olup belirleyici olan 10 mm kalınlığındaki levhadır. Ezilmeye karşı koyan ek levhalarının toplam kalınlığı 12 mm'dir.
Levhaların çekme dayanımı
\[ \phi R_n = \phi F_y A_g = 0.9 \cdot 344.7 \cdot 2000 = 620.46 \, \textrm{kN} \]
\[ \phi R_n = \phi F_u A_e = 0.75 \cdot 448.2 \cdot 1476 = 496.16\,\textrm{kN} \]
IDEA StatiCa Connection ile Kontrol
Levha deformasyonu nedeniyle cıvatalarda bazı çekme kuvvetleri oluşmaktadır. Cıvatalar %99,9 oranında kullanılmakta ve levhalar akma sınırına ulaşmaktadır. Bağlantı levhasındaki plastik şekil değiştirmeden, rezervin çok yüksek olmadığı görülmektedir.
Karşılaştırma
Elle hesapta cıvatalardaki çekme kuvvetleri ihmal edilmektedir; ancak bu kuvvetler cıvataların kesme dayanımını fazla etkilememektedir. IDEA StatiCa Connection'da yük dayanımı 494 kN iken elle hesapta 496 kN'dur. IDEA StatiCa Connection'da belirleyici olan cıvatalardır ve levhalar akma sınırına ulaşmaktadır. Elle hesapta ise cıvatalar ile levhanın çekme kırılması aynı yük dayanımına sahiptir. Yazılım ve elle hesap sonuçları arasındaki fark yalnızca %0,4'tür.