Çelik Eğilme Elemanı: Yanal Burulmalı Burkulma

Özet

Yanal burulmalı burkulma (Lateral Torsional Buckling — LTB), yeterince desteklenmemiş çelik kirişlerin basınç başlığının yanal yönde ötelenerek eş zamanlı burulmasıyla meydana gelen kritik bir kararsızlık biçimidir. Türkiye'de çelik binaların tasarımında TBDY 2018 Bölüm 9 ile ÇYTHYE-2016 (Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esaslarına Dair Yönetmelik; RG 04.02.2016, Sayı 29614; yürürlük 01.09.2016) esas alınır; TBDY 9.2.2.3'e göre ÇYTHYE'deki YDKT ya da GKT yöntemlerinden yalnız biri kullanılır. TS EN 1993-1-1:2005 (Eurocode 3) yöntemi karşılaştırma amacıyla verilmiştir. Bu makale; kesit sınıflandırması, elastik kritik moment ($M_{cr}$) hesabı, azaltma faktörü (${\chi }_{LT}$) tayini, ÇYTHYE-2016 yöntemi ve TBDY 2018 yanal destek koşullarını kapsamlı olarak ele almaktadır.

1. Giriş ve Kavramsal Çerçeve

Yanal burulmalı burkulma (LTB), eğilme eksenine dik düzlemdeki rijitliğin ($E{I}_z$) ve burulma direncinin ($G{I}_t+E{I}_w$) yeterince sağlanamadığı durumlarda ortaya çıkar. Bu durum özellikle şu hallerde gerçekleşmektedir:

• Kirişin ana ekseni (kuvvetli eksen, y-y) etrafında eğilmeye maruz kalması,
• Basınç başlığının yanal yönde yeterince desteklenmemesi,
• Kirişin desteksiz uzunluğu ($L_{cr}$) ve narinlik oranının kritik değerleri aşması.

LTB, beton döşeme ile monolitik çalışmayan kirişlerde (yalnız çelik kirişler), inşaat aşamasında (döşeme henüz dökülmemiş iken) ve açık makaslar veya tek başlıklı kirişlerde sıkça görülmektedir.

Saha Notu (Türkiye): Kompozit döşemeli yapılarda beton gerekli dayanımına ulaşıncaya kadar çelik kirişin yapım aşamasındaki sabit ve hareketli yükler altındaki eğilme dayanımı, yanal burulmalı burkulma dahil ayrıca kontrol edilmelidir. Uzun açıklıklı kirişlerin sık kullanıldığı endüstriyel yapılarda (fabrika, depo, spor salonu) yanal destek aralığı, kiriş boyutunu belirleyen başlıca tasarım kararlarından biridir.

LTB'nin olmadığı durumlar:

1. Zayıf eksene göre eğilme
2. Tüm uzunluk boyunca yanal olarak desteklenmiş kirişler
3. Kare veya dairesel kesitler
4. Kapalı kutu kesitler (burulma rijitliği çok yüksek)

2. Kesit Sınıflandırması (TS EN 1993-1-1:2005 Tablo 5.2)

Kesit sınıfı, başlık ve gövde narinlik oranlarına göre belirlenir. Sınıf, hangi moment dayanımının (plastik, elastik veya etkin) kullanılacağını belirler.

Normalize narinlik faktörü:

$$\epsilon =\sqrt{\frac{235}{f_y}}$$

S355 çeliği için $\epsilon =\sqrt{235/355}=0,814$.

Gövde narinliği sınırları (saf eğilme):

Not: IPE 360 için $c_f=(b-t_w-2r)/2=(170-8-2\times 18)/2=63\text{ mm}$; $t_f=12,7\text{ mm}$; $c_f/t_f=63/12,7=4,96<7,32$ → Sınıf 1. Bu nedenle $W_y=W_{pl,y}=1019{\text{ cm}}^3$ kullanılır.

3. Elastik Kritik Eğilme Momenti ($M_{cr}$)

Çift simetri eksenli kirişler için genel NCCI SN003b-EN-EU formülü:

$$M_{cr}=C_1\frac{{\pi }^{2}E{I}_z}{(kL{)}^2}\left[\sqrt{\frac{I_w}{I_z}+\frac{(kL{)}^{2}G{I}_t}{{\pi }^{2}E{I}_z}}+(C_2{z}_g{)}^2-C_2{z}_g\right]$$

Basitleştirilmiş form ($k_w=k=1,0$, $z_g=0$):

$$M_{cr}=C_1\frac{{\pi }^{2}E{I}_z}{L_{cr}^2}\sqrt{\frac{I_w}{I_z}+\frac{L_{cr}^{2}G{I}_t}{{\pi }^{2}E{I}_z}}$$

Parametreler:

• $E=210000\text{ MPa}$ (Elastisite modülü)
• $G=81000\text{ MPa}$ (Kayma modülü, $G=E/[2(1+\nu )]$, $\nu =0,3$)
• $I_z$ = Zayıf eksen atalet momenti [mm⁴]
• $I_w$ = Çarpılma sabiti (warping constant) [mm⁶]
• $I_t$ = Saint-Venant burulma sabiti [mm⁴]
• $L_{cr}$ = Yanal ötelenmeye karşı desteksiz uzunluk [mm]
• $C_1$, $C_2$ = Yük dağılımı ve mesnet koşullarına bağlı katsayılar (NCCI SN003b)

Saha Notu: $L_{cr}$; yanal destek noktaları arasındaki uzunluktur — kirişin toplam uzunluğu değil. Bu hata aşırı güvenli (ekonomisiz) veya ara destekler dikkate alınmadığında güvensiz hesap üretir.

Dikkat: Yük başlıktan etki ettiğinde (üstten yükleme, $z_g>0$ → destabilize edici), $C_2\cdot z_g$ terimi negatif katkı sağlar ve $M_{cr}$ düşer. Aşağı flanştan asılı yükleme ($z_g<0$) ise $M_{cr}$'yi artırır (stabilize edici etki).

4. Eurocode 3 Yöntemi (TS EN 1993-1-1:2005 Madde 6.3.2)

4.1 Bağıl Narinlik Oranı

$${\bar{\lambda }}_{LT}=\sqrt{\frac{W_y{f}_y}{M_{cr}}}$$

4.2 Hesap Adımları

Adım 1: Burkulma eğrisi seçimi (TS EN 1993-1-1:2005 Tablo 6.5, hadde veya eşdeğer kaynaklı kesitler)

Adım 2: ${\Phi }_{LT}$ faktörü (Madde 6.3.2.3, hadde veya eşdeğer kaynaklı kesitler)

$${\Phi }_{LT}=0,5\left[1+{\alpha }_{LT}({\bar{\lambda }}_{LT}-{\bar{\lambda }}_{LT,0})+\beta {\bar{\lambda }}_{LT}^2\right]$$

EN 1993-1-1 6.3.2.3'te önerilen değerler (ulusal ekle değiştirilebilir):

• ${\bar{\lambda }}_{LT,0}=0,40$ (plato narinliği)
• $\beta =0,75$

Adım 3: ${\chi }_{LT}$ azaltma faktörü (EN 1993-1-1 Denklem 6.57, hadde veya eşdeğer kaynaklı kesitler)

$${\chi }_{LT}=\frac{1}{{\Phi }_{LT}+\sqrt{{\Phi }_{LT}^2-\beta {\bar{\lambda }}_{LT}^2}}\le \min \left(1,0,\frac{1}{{\bar{\lambda }}_{LT}^2}\right)$$

Adım 4: f-faktörü ile düzeltme (Madde 6.3.2.3(2), isteğe bağlı)

$${\chi }_{LT,mod}=\frac{{\chi }_{LT}}{f}\le 1,0$$

f faktörü, moment diyagramının kirişin burkulma açısından daha elverişli olan durumlarını hesaba katar. Uniform moment ($C_1=1,0$) dışındaki yükleme durumlarında $f<1,0$, dolayısıyla ${\chi }_{LT,mod}>{\chi }_{LT}$ olur.

Adım 5: Yanal burkulma eğilme dayanımı

$$M_{b,Rd}=\frac{{\chi }_{LT,mod}\cdot W_y\cdot f_y}{{\gamma }_{M1}}$$

EN 1993-1-1 önerilen değeri: ${\gamma }_{M1}=1,00$ (Madde 6.1, Not 2B; ulusal ekle değiştirilebilir)

Kontrol: $M_{Ed}\le M_{b,Rd}$

Saha Notu: EN 1993-1-1 binalar için ${\gamma }_{M1}=1,00$ değerini önerir; ulusal ekler farklı bir değer belirleyebilir (ör. Almanya ulusal eki DIN EN 1993-1-1/NA'da ${\gamma }_{M1}=1,10$). Yabancı kaynaklı yazılım veya hesap raporlarıyla çalışırken hangi ulusal ekin esas alındığı kontrol edilmelidir.

5. ÇYTHYE-2016 Yöntemi (Yönetmelik Bölüm 9)

01.09.2016 tarihinde yürürlüğe giren ÇYTHYE-2016 (RG 04.02.2016, Sayı 29614), kuvvetli ekseni etrafında eğilme etkisindeki çift simetri eksenli I kesitli elemanlarda eğilme momenti dayanımını, basınç başlığının yanal olarak desteklenmeyen uzunluğu $L_b$'ye bağlı olarak üç bölgede tanımlar:

5.1 Bölge Sınırları

Plastik sınır uzunluk:

$$L_p=1,76\cdot r_y\sqrt{\frac{E}{F_y}}$$

Elastik sınır uzunluk (kompakt gövdeli I-kesit için):

$$L_r=1,95\cdot r_{ts}\frac{E}{0,7F_y}\sqrt{\frac{J}{S_x{h}_0}+\sqrt{{\left(\frac{J}{S_x{h}_0}\right)}^2+6,76{\left(\frac{0,7F_y}{E}\right)}^2}}$$

Bölge 3'te elastik burkulma gerilmesi:

$$F_{cr}=\frac{C_b{\pi }^{2}E}{{\left(\frac{L_b}{r_{ts}}\right)}^2}\sqrt{1+0,078\frac{J}{S_x{h}_0}{\left(\frac{L_b}{r_{ts}}\right)}^2}$$

Moment düzeltme katsayısı $C_b$ (ÇYTHYE-2016 Denk. 9.1):

$$C_b=\frac{12,5M_{max}}{2,5M_{max}+3M_A+4M_B+3M_C}$$

Burada $M_{max}$ = desteksiz bölgedeki maksimum mutlak moment; $M_A$, $M_B$, $M_C$ = sırasıyla 1/4, 1/2, 3/4 noktasındaki mutlak moment değerleridir.

Saha Notu: Denk. (9.1)'in paydası $12,5M_{max}$ değerini aşamayacağından $C_b\ge 1,0$ olur; bu nedenle $C_b=1,0$ almak güvenli taraftadır ancak ekonomik olmayabilir. Konsol kirişlerde ÇYTHYE 9.1(e) uyarınca Denk. (9.1) geçerli değildir ve $C_b=1,0$ alınır. Uçlarından desteklenmiş, ortasında tekil yük bulunan basit kirişte Denk. (9.1) $C_b\approx 1,32$ verir; elastik olmayan ve elastik bölgede $M_n$ bu oranda artar, ancak $M_p$'yi aşamaz.

6. TBDY 2018 Yanal Destek Koşulları

Süneklik düzeyi yüksek veya sınırlı olarak tasarlanan yatay yük taşıyıcı sistemlerin çelik kirişlerinde TBDY 2018 Madde 9.2.8.1, yanal destek elemanları arasındaki en büyük uzaklığı sınırlar (betonarme döşemeyle kompozit çalışan kirişlerde döşemeye bağlanan başlık için bu koşul zorunlu değildir):

IPE 360, S355 için ($i_y$: zayıf eksen atalet yarıçapı, EC3 gösteriminde $i_z$; TBDY'de $E=200000\text{ MPa}$):

• $i_y=\sqrt{1043\times 10^4/7270}=37,9\text{ mm}$ ($A=7270{\text{ mm}}^2$)
• Süneklik düzeyi yüksek: $L_b\le 0,086\times 37,9\times (200000/355)=1836\text{ mm}\approx 1,84\text{ m}$
• Süneklik düzeyi sınırlı: $L_b\le 0,17\times 37,9\times (200000/355)=3630\text{ mm}\approx 3,63\text{ m}$

Dikkat: TBDY koşulu, statik yanal burulmalı burkulma kontrolünden bağımsız bir yanal destek aralığı sınırıdır; süneklik düzeyi yüksek veya sınırlı sistemlerde statik kontrol yeterli olsa bile ayrıca sağlanmalıdır. Ayrıca plastik mafsal oluşabilecek noktalar, tekil yüklerin etkidiği noktalar ve enkesitin ani değiştiği noktalarda kiriş başlıkları yanal ötelenmeye ve burulmaya karşı desteklenir (TBDY 9.2.8.1).

Saha Notu (Türkiye): Süneklik düzeyi yüksek olarak tasarlanan çelik çerçevelerde Denk. (9.2) koşulu çoğu zaman sık ara yanal destek gerektirir: S355 IPE 360 için sınır yalnızca 1,84 m'dir. TBDY 2018'de eski deprem bölgesi haritası yerine sahaya özgü deprem yer hareketi ve Deprem Tasarım Sınıfı (DTS) kullanılır; süneklik düzeyi seçimi bu sınıfa ve taşıyıcı sistem türüne bağlıdır.

7. Örnek Problemler

Problem 1 — Kolay

Profil: IPE 360, Malzeme: S355, $L_{cr}=4,0\text{ m}$, $M_{Ed}=180\text{ kNm}$, Yük: UDL

Veriler:

• $I_y=16260{\text{ cm}}^4$; $I_z=1043{\text{ cm}}^4$
• $W_{pl,y}=1019{\text{ cm}}^3$; $W_{el,y}=904{\text{ cm}}^3$
• $I_t=37,4{\text{ cm}}^4$; $I_w=313500{\text{ cm}}^6$
• $i_z=37,9\text{ mm}$ ($A=72,7{\text{ cm}}^2$); $h/b=360/170=2,12>2$ → Eğri c (${\alpha }_{LT}=0,49$)
• $E=210000\text{ MPa}$; $G=81000\text{ MPa}$; $f_y=355\text{ MPa}$; ${\gamma }_{M1}=1,00$

İstenen: $M_{Ed}/M_{b,Rd}\le 1,0$ koşulunu kontrol et.

Çözüm:

Adım 1 — Kesit sınıfı ve plastik moment:

$$c_f/t_f=(170-8-2\times 18)/(2\times 12,7)=63/12,7=4,96<9\times 0,814=7,32\to \text{Sınıf 1}$$ $$M_{pl,Rd}=W_{pl,y}\cdot f_y/{\gamma }_{M1}=1019\times 10^3\times 355/1,0=361,7\text{ kNm}$$

Adım 2 — $M_{cr}$ (Bölüm 3'teki basitleştirilmiş bağıntı; UDL için $C_1=1,127$, $k=1,0$, $z_g=0$, yukarıdaki kesit değerleriyle):

$$M_{cr}\approx 348,8\text{ kNm}$$

Adım 3 — Bağıl narinlik:

$${\bar{\lambda }}_{LT}=\sqrt{\frac{1019\times 10^3\times 355}{348,8\times 10^6}}=\sqrt{1,037}=1,018>0,40\to \text{kontrol gerekli}$$

Adım 4 — ${\Phi }_{LT}$ faktörü (Eğri c, ${\alpha }_{LT}=0,49$; $\beta =0,75$; ${\bar{\lambda }}_{LT,0}=0,40$):

$${\Phi }_{LT}=0,5[1+0,49(1,018-0,40)+0,75\times 1,018^2]=0,5[1+0,303+0,777]=1,040$$

Adım 5 — ${\chi }_{LT}$:

$${\chi }_{LT}=\frac{1}{1,040+\sqrt{1,040^2-0,75\times 1,018^2}}=\frac{1}{1,040+\sqrt{1,082-0,777}}=\frac{1}{1,040+0,552}=0,628$$

Adım 6 — $M_{b,Rd}$:

$$M_{b,Rd}=\frac{0,628\times 1019\times 10^3\times 355}{1,0}=227,2\text{ kNm}$$

Adım 7 — Kullanım oranı:

$$\frac{M_{Ed}}{M_{b,Rd}}=\frac{180}{227,2}=0,792\le 1,0\to \text{UYGUN}$$

Deprem kontrolü (TBDY 2018, süneklik düzeyi sınırlı, Denk. 9.3): $L_b=4000\text{ mm}>3630\text{ mm}$ → Deprem koşulu sağlanmıyor! Kirişe ara yanal destek eklenmelidir; açıklık ortasında bir destekle $L_b=2,0\text{ m}\le 3,63\text{ m}$ olur.

Problem 2 — Orta

Profil: HEA 260, Malzeme: S355, $L_{cr}=6,0\text{ m}$, $w=65\text{ kN/m}$ (UDL), serbest mesnetli kiriş

Veriler (TS EN 10034 / EURONORM 53-62):

• $h=250\text{ mm}$, $b=260\text{ mm}$; $h/b=250/260=0,96\le 2$ → Eğri b (${\alpha }_{LT}=0,34$)
• $I_y\approx 10450{\text{ cm}}^4$; $I_z\approx 3670{\text{ cm}}^4$; $W_{pl,y}=919,8{\text{ cm}}^3$; $W_{el,y}=836,4{\text{ cm}}^3$
• $I_t\approx 52{\text{ cm}}^4$; $I_w\approx 518000{\text{ cm}}^6$; $i_z=65,0\text{ mm}$

İstenen: LTB kontrolü ve TBDY süneklik düzeyi sınırlı yanal destek koşulu (Denk. 9.3).

Çözüm:

Adım 1:

$$M_{Ed}=\frac{w{L}^2}{8}=\frac{65\times 6,0^2}{8}=292,5\text{ kNm}$$

Adım 2: Kesit Sınıf 3 olduğundan (Adım 3) $M_{c,Rd}=W_{el,y}{f}_y/{\gamma }_{M0}=836,4\times 10^3\times 355/1,0=296,9\text{ kNm}$; $M_{Ed}/M_{c,Rd}=292,5/296,9=0,985$

Adım 3 — Kesit sınıfı:

$$c_f/t_f=(260-7,5-2\times 24)/(2\times 12,5)=102,25/12,5=8,18>10\epsilon =8,14\to \text{Sınıf 3 (bas¸lık)}$$

Adım 4 — $M_{cr}$ ($C_1=1,127$, UDL, $k=1,0$; Bölüm 3 bağıntısı ve yukarıdaki kesit değerleri): $M_{cr}\approx 439,4\text{ kNm}$. Kesit Sınıf 3 olduğundan aşağıda $W_y=W_{el,y}=836,4{\text{ cm}}^3$ kullanılır.

Adım 5 — Bağıl narinlik:

$${\bar{\lambda }}_{LT}=\sqrt{\frac{836,4\times 10^3\times 355}{439,4\times 10^6}}=\sqrt{0,676}=0,822$$

Adım 6 — ${\Phi }_{LT}$ (Eğri b, ${\alpha }_{LT}=0,34$):

$${\Phi }_{LT}=0,5[1+0,34(0,822-0,40)+0,75\times 0,822^2]=0,5[1+0,143+0,507]=0,825$$

Adım 7 — ${\chi }_{LT}$:

$${\chi }_{LT}=\frac{1}{0,825+\sqrt{0,825^2-0,75\times 0,822^2}}=\frac{1}{0,825+\sqrt{0,681-0,507}}=\frac{1}{0,825+0,417}=0,805$$

Adım 8: $M_{b,Rd}=0,805\times 836,4\times 10^3\times 355/1,0=239,0\text{ kNm}$

Adım 9 — Kontrol:

$$\frac{M_{Ed}}{M_{b,Rd}}=\frac{292,5}{239,0}=1,22>1,0\to \text{YETERSI˙Z}$$

Ara destek denemesi: Açıklık ortasına yanal destek konarak $L_{cr}=3,0\text{ m}$ yapılırsa, güvenli yönde $C_1=1,0$ ile $M_{cr}\approx 1168\text{ kNm}$ → ${\bar{\lambda }}_{LT}\approx 0,50$ → ${\chi }_{LT}\approx 0,958$ → $M_{b,Rd}\approx 284,6\text{ kNm}<292,5\text{ kNm}$ ✗ (oran 1,03). Gerçek moment dağılımına göre daha büyük bir $C_1$ ile $M_{b,Rd}$ artar, ancak Sınıf 3 kesitte $M_{c,Rd}=296,9\text{ kNm}$ sınırını aşamaz (oran en iyi durumda 0,985).

TBDY (süneklik düzeyi sınırlı, Denk. 9.3): $L_b\le 0,17\times 65,0\times (200000/355)=6225\text{ mm}$ → $L_{cr}=6000\text{ mm}<6225\text{ mm}$ → Deprem koşulu sağlanıyor. Ancak statik LTB koşulu sağlanamadı!

Sonuç: $L_{cr}=6,0\text{ m}$ statik açıdan yetersizdir. Açıklık ortasında ara destekle ($L_{cr}=3,0\text{ m}$) bile Sınıf 3 kesitin eğilme dayanımı $M_{Ed}$'ye çok yakın kaldığından (oran 0,985–1,03) yeterli güvenlik payı oluşmaz; daha büyük bir profil (ör. HEA 320 veya HEA 360) seçilerek kontrol yinelenmelidir.

Problem 3 — Zor

Senaryo: Erzurum endüstri binası (−35°C kış koşulları), sürekli kiriş A-B açıklığı.

Profil: IPE 450, Malzeme: S355N, $L_{cr}=8,0\text{ m}$, $w=45\text{ kN/m}$, $L=8\text{ m}$

Veriler (IPE 450):

• $h=450\text{ mm}$, $b=190\text{ mm}$; $h/b=2,37>2$ → Eğri c (${\alpha }_{LT}=0,49$)
• $I_y=33740{\text{ cm}}^4$; $I_z=1676{\text{ cm}}^4$
• $W_{pl,y}=1702{\text{ cm}}^3$; $W_{el,y}=1500{\text{ cm}}^3$
• $I_t=66,87{\text{ cm}}^4$; $I_w=791000{\text{ cm}}^6$ (ÇŞB ÇYTHYE rehberi kesit değerleri)
• $r_y=i_z\approx 41,2\text{ mm}$

Moment Dağılımı (sürekli kirişin incelenen açıklığında verilen mutlak moment değerleri):

• $M_{max}=285\text{ kNm}$; $M_A=225\text{ kNm}$; $M_B=285\text{ kNm}$; $M_C=150\text{ kNm}$

Çözüm:

Adım 1 — $C_b$ (ÇYTHYE-2016 Denk. 9.1; yalnız ÇYTHYE yönteminde kullanılır):

$$C_b=\frac{12,5\times 285}{2,5\times 285+3\times 225+4\times 285+3\times 150}=\frac{3562,5}{2977,5}=1,196$$

Adım 2: $M_{pl,Rd}=1702\times 10^3\times 355/1,0=604,2\text{ kNm}$

Adım 3 — Kesit sınıfı:

$$c_f/t_f=(190-9,4-2\times 21)/(2\times 14,6)=69,3/14,6=4,75<7,32\to \text{Sınıf 1}$$

Adım 4 — $M_{cr}$ ($L_{cr}=8\text{ m}$; EC3 hesabında güvenli yönde $C_1=1,0$ alınmıştır, ÇYTHYE katsayısı $C_b$ doğrudan $C_1$ yerine kullanılmaz): $M_{cr}\approx 208,1\text{ kNm}$

Adım 5 — Bağıl narinlik:

$${\bar{\lambda }}_{LT}=\sqrt{\frac{1702\times 10^3\times 355}{208,1\times 10^6}}=\sqrt{2,903}=1,704$$

Adım 6 — ${\Phi }_{LT}$ (Eğri c, ${\alpha }_{LT}=0,49$):

$${\Phi }_{LT}=0,5[1+0,49(1,704-0,40)+0,75\times 1,704^2]=0,5[1+0,639+2,178]=1,908$$

Adım 7 — ${\chi }_{LT}$:

$${\chi }_{LT}=\frac{1}{1,908+\sqrt{1,908^2-0,75\times 1,704^2}}=\frac{1}{1,908+\sqrt{3,640-2,178}}=\frac{1}{1,908+1,209}=0,321$$

Adım 8 — $M_{b,Rd}$:

$$M_{b,Rd}=\frac{0,321\times 1702\times 10^3\times 355}{1,0}=194,0\text{ kNm}$$

Adım 9 — Kontrol:

$$\frac{M_{Ed}}{M_{b,Rd}}=\frac{285}{194,0}=1,47>1,0\to \text{YETERSI˙Z}$$

Çözüm: $L_{cr}=4,0\text{ m}$ alınırsa ($C_1=1,0$) $M_{cr}\approx 583\text{ kNm}$ → ${\bar{\lambda }}_{LT}\approx 1,02$ → ${\chi }_{LT}\approx 0,63$ → $M_{b,Rd}\approx 380\text{ kNm}>285\text{ kNm}$ ✓

Soğuk iklim — çelik kalite sınıfı kontrolü (EN 1993-1-10):

• Senaryoda en düşük hava sıcaklığı −35 °C kabul edilmiştir; gerçek projede bu değer yapı yerinin meteorolojik verilerinden alınmalıdır.
• EN 1993-1-10'da referans sıcaklık $T_{Ed}$, en düşük hava sıcaklığına ışınım kaybı ve gerilme düzeyi, güvenlik ve şekil değiştirme hızı gibi düzeltme terimleri eklenerek bulunur; izin verilen en büyük eleman kalınlığı kalite sınıfına ve gerilme düzeyine göre Tablo 2.1'den okunur.
• S355J2, −20 °C'de 27 J çentik darbe enerjisi sağlar (EN 10025-2). $T_{Ed}$ bu sıcaklığın altında kalıyorsa ya da başlık kalınlığı ($t_f=14,6\text{ mm}$) Tablo 2.1 sınırını aşıyorsa daha tok bir sınıf gerekir.
• Daha tok seçenekler: S355NL (EN 10025-3, normalize haddelenmiş; −50 °C'de 27 J) veya S355ML (EN 10025-4, termomekanik haddelenmiş).

Sonuç: Statik açıdan $L_{cr}\le 4\text{ m}$ olacak şekilde ara yanal destek gerekir; çelik kalite sınıfı ise $T_{Ed}$, eleman kalınlığı ve gerilme düzeyine göre EN 1993-1-10 ile ayrıca doğrulanmalıdır.

8. Sık Yapılan Hatalar

9. Referanslar ve Standartlar

Kaynaklar

1. TS EN 1993-1-1:2005 — CEN — Avrupa Standardizasyon Komitesi (Eurocode). Avrupa Komisyonu JRC — Eurocodes (eurocodes.jrc.ec.europa.eu)
2. ÇYTHYE-2016 — T.C. Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı. Resmî Gazete (resmigazete.gov.tr)
3. TBDY 2018 — AFAD / T.C. Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı. Resmî Gazete — Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (18.03.2018)
4. TS EN 10025-2 — TSE — Türk Standardları Enstitüsü. Türk Standardları Enstitüsü (tse.org.tr)
5. TS EN 10034 — TSE — Türk Standardları Enstitüsü. Türk Standardları Enstitüsü (tse.org.tr)
6. NCCI SN003b.

Not: Bu makale eğitim amaçlıdır. Projelerde güncel yönetmelik ve standartlara başvurunuz.

İlgili Hesaplama Araçları

Bu konuyla ilgili ücretsiz mühendislik hesaplama araçlarımızla ön tasarım ve kontrol yapabilirsiniz:

• Çelik Kolon Burkulma Hesaplama
• Çelik Kiriş Sehim Hesaplama
• Çelik Profil Ağırlığı Hesaplama

Önemli Mühendislik Uyarısı: Bu içerik yalnızca bilgilendirme amaçlıdır; nihai tasarım, hesap ve uygulama kararları, güncel yönetmelikler ile proje koşulları çerçevesinde yetkili bir inşaat mühendisinin denetiminde alınmalıdır. Sayısal örnekler ve formüller genel mühendislik pratiğini yansıtır; her projenin kendine özgü zemin, yük ve çevre koşulları proje müellifince ayrıca değerlendirilmelidir.

yapidan (2026). Çelik Eğilme Elemanı: Yanal Burulmalı Burkulma. Yapıdan — İnşaat Mühendisliği Bilgi Portalı. https://yapidan.com/kategoriler/ce/celik-egilme-elemani-yanal-burulmali-burkulma-ltb