Kutu profillerde EN 10210 ile EN 10219 arasındaki fark nedir?

TS EN 10210-1:1994 sıcak şekil verilmiş (hot-finished) içi boş kutu profilleri, TS EN 10219-1:1997 ise soğuk şekil verilmiş (cold-formed) kutu profilleri kapsar. Soğuk şekilli profillerde köşe bölgelerinde artık gerilmeler farklılaşır; bu fark kesit sınıflandırması ve sünekliği etkiler.

Sismik çapraz elemanlarda hangi profil tercih edilir?

Kutu profiller (SHS/RHS/CHS) simetrik atalet ve yüksek burulma rijitliği nedeniyle sismik çaprazlarda tercih edilir. Tasarımda TBDY 2018 Madde 9.2.7 enkesit (narinlik λ̄) koşulları sağlanmalı ve uygun çelik sınıfı seçilmelidir.

UPN ve L profiller nerede kullanılır?

UPN kanal profiller genellikle tek yönlü taşıyıcı elemanlarda ve kiriş/bağlantı uygulamalarında, L köşebentler ise kafes çubuklarında kullanılır. Çift profil dizilimleri yaygındır: 2 UPN sırt sırta (back-to-back), 2 L ile T-şekli veya 4 L ile kutu kesit oluşturulabilir.

Çelik Profil Tabloları: UPN, L, Kutu Profil

Çelik profil aileleri şema kartı — HEA/HEB, IPE, RHS, SHS, L Equal/Unequal, UNP, UPE ve ilgili Avrupa standartları — Çelik yapılarda kullanılan profil aileleri: her kesit türünün standartı, şekli ve tipik uygulaması bu şema kartında özetlenmiştir (NS-EN ve DIN standartları).

CE-016 UPN/L/kutu profil seçim akış diyagramı — eleman tipi, kafes/aşık/çapraz/bağlantı, profil ailesi seçimi, kuvvet türüne göre tavsiye, sismik narinlik kontrolü ve korozyon koruma sırasıyla dokuz adım — **Şekil 1.1 — CE-016 UPN/L/Kutu Profil Seçim Akışı**
Eleman tipi → profil ailesi (UPN kanal, L köşebent, SHS/RHS/CHS kutu) → kuvvet uyumu → sismik narinlik λ̄ kontrolü (TBDY 2018) → korozyon koruma yöntemi (galvaniz vent hole, boya).

CE-016 UPN/L/kutu profil karşılaştırmalı enine kesit — UPN kanal, L köşebent, SHS/RHS/CHS kutu profil yan yana, çift profil dizilimleri (back-to-back), kuvvet-profil uyum matrisi ve sismik tasarım tablosu — **Şekil 1.2 — UPN/L/Kutu Profil Karşılaştırma**
UPN kanal (tek yönlü), L köşebent (kafes çubuğu), SHS/RHS/CHS kutu (sismik çapraz tercih); çift profil dizilimleri (2 UPN back-to-back, 2 L T-şekli, 4 L box); EN 10210 sıcak vs EN 10219 soğuk şekilli ayrımı.

Tablo 1: Notasyon ve Semboller

Sembol	Açıklama	Birim
$h$	Kesit yüksekliği	mm
$b$	Başlık genişliği	mm
$t_f$	Başlık kalınlığı	mm
$t_w$	Gövde kalınlığı	mm
$t$	Duvar kalınlığı (kutu profil)	mm
$A$	Kesit alanı	cm²
$I_y$	Güçlü eksen atalet momenti	cm⁴
$I_z$	Zayıf eksen atalet momenti	cm⁴
$W_{el,y}$	Güçlü eksen elastik kesit modülü	cm³
$W_{el,z}$	Zayıf eksen elastik kesit modülü	cm³
$W_{pl,y}$	Güçlü eksen plastik kesit modülü	cm³
$i_y$	Güçlü eksen eylemsizlik yarıçapı	cm
$i_z$	Zayıf eksen eylemsizlik yarıçapı	cm
$e$	Ağırlık merkezi mesafesi (köşebent)	cm
$G$	Birim uzunluk kütlesi	kg/m

2. UPN Serisi (U Profil / Channel Section)

Depo ortamında istiflenmiş çelik U profiller (UPN/UPE) — kesit geometrisi açıkça görünmekte — UPN profiller: flanş iç yüzeyinde %8 eğim bulunan sıcak haddelenmiş U kesitli profiller; çatı aşıkları, platform taşıyıcıları ve makine iskeletlerinde yaygın kullanılır.

Referans: TS EN 10279:2000, DIN 1026-1:2000

UPN profiller, flanşların iç yüzeyinde %8 eğim bulunan sıcak haddelenmiş U-kesitli profillerdir. Türkiye'de yaygın kullanım alanları arasında çelik çatı aşıkları, makine iskeletleri, platform taşıyıcıları ve köprü yardımcı elemanları yer almaktadır.

Saha Notu: Türkiye'de UPN, özellikle sanayi yapılarının çatı aşık ve duvar boşluk kirişi uygulamalarında S235JR kalitesinde kullanılmaktadır. Uzun süreli dış mekân uygulamalarında sıcak galvaniz (TS EN ISO 1461) veya epoksi esaslı boya ile korozyon koruması zorunludur.

Dikkat: UPN ve UPE profillerini birbirine karıştırmayın. UPN flanşında %8 iç yüzey eğimi mevcutken UPE paralel flanşlıdır; moment kapasiteleri farklıdır.

Tablo 2: UPN Serisi (U Profil / Channel Section)

Profil / hhh (mm) / bbb (mm) / tft_ftf (mm) / ...

Profil	$h$ (mm)	$b$ (mm)	$t_f$ (mm)	$t_w$ (mm)	$A$ (cm²)	$I_y$ (cm⁴)	$W_{el,y}$ (cm³)	$W_{pl,y}$ (cm³)	$i_y$ (cm)	$I_z$ (cm⁴)	$W_{el,z}$ (cm³)	$i_z$ (cm)	$G$ (kg/m)
UPN 80	80	45	8,0	6,0	11,0	106	26,5	33,6	3,10	19,4	6,36	1,33	8,64
UPN 100	100	50	8,5	6,0	13,5	206	41,2	53,4	3,91	29,3	8,49	1,47	10,6
UPN 120	120	55	9,0	7,0	17,0	364	60,7	78,5	4,63	43,2	11,1	1,59	13,4
UPN 140	140	60	10,0	7,0	20,4	605	86,4	113	5,45	62,7	14,8	1,75	16,0
UPN 160	160	65	10,5	7,5	24,0	925	116	151	6,21	85,3	18,3	1,89	18,8
UPN 180	180	70	11,0	8,0	28,0	1350	150	196	6,95	114	22,4	2,02	22,0
UPN 200	200	75	11,5	8,5	32,2	1910	191	251	7,70	148	27,0	2,14	25,3
UPN 220	220	80	12,5	9,0	37,4	2690	245	325	8,48	197	33,6	2,30	29,4
UPN 240	240	85	13,0	9,5	42,3	3600	300	395	9,22	248	39,6	2,42	33,2
UPN 260	260	90	14,0	10,0	48,3	4820	371	490	9,99	317	47,7	2,56	37,9
UPN 280	280	95	15,0	10,0	53,3	6280	448	597	10,9	399	57,2	2,74	41,8
UPN 300	300	100	16,0	10,0	58,8	8030	535	717	11,7	495	67,8	2,90	46,2
UPN 320	320	100	17,5	10,5	67,1	10870	679	925	12,7	597	80,6	2,98	52,7
UPN 350	350	100	17,5	11,0	77,3	13790	788	1080	13,4	570	75,6	2,72	60,7
UPN 380	380	102	18,0	11,5	80,4	15760	829	1140	14,0	615	78,7	2,76	63,1
UPN 400	400	110	18,0	14,0	91,5	20350	1020	1380	14,9	846	102	3,04	71,8

Referans: DIN 1026-2:2002, TS EN 10279:2000

UPE profil, UPN'ye göre daha ince cidar ve paralel flanşa sahiptir. Hesap uygulamalarında flanş eğimi ihmal edildiğinden montaj işlemleri kolaylaşmaktadır.

Tablo 3: UPE Serisi (Paralel Flanşlı U Kanal)

Profil	$h$ (mm)	$b$ (mm)	$t_w$ (mm)	$t_f$ (mm)	$G$ (kg/m)
UPE 80	80	50	4,0	7,4	7,90
UPE 100	100	55	4,5	8,1	9,82
UPE 120	120	60	5,0	8,5	12,1
UPE 140	140	65	5,0	9,2	14,5
UPE 160	160	70	5,5	9,9	17,0
UPE 180	180	75	5,5	10,5	19,7
UPE 200	200	80	6,0	11,0	22,8
UPE 240	240	90	7,0	12,0	30,2
UPE 300	300	100	9,5	13,5	44,4
UPE 400	400	115	13,5	17,5	72,2

Depo ortamında istiflenmiş çelik L köşebentler — eşit kenarlı köşebentlerin kesit görünümü — Eşit köşebentler (L serisi): iletim hattı direkleri, merdiven taşıyıcıları ve perde kirişi takviyelerinde kullanılır; merkez kaçıklığı burulma etkisi hesaba katılmalıdır.

Referans: TS EN 10056-1:1998

Tablo 4: Eşit Köşebent — L Serisi (Equal Angle)

Profil	$b \times t$ (mm)	$A$ (cm²)	$I_y$ (cm⁴)	$W_{el,y}$ (cm³)	$i_y$ (cm)	$e$ (cm)	$G$ (kg/m)
L 40×4	40×4	3,08	2,58	0,92	0,915	1,12	2,42
L 50×5	50×5	4,80	6,28	1,80	1,14	1,37	3,77
L 60×6	60×6	6,91	15,5	3,68	1,50	1,68	5,42
L 70×7	70×7	9,40	30,5	6,03	1,80	1,97	7,38
L 75×8	75×8	11,4	42,5	7,85	1,93	2,19	8,95
L 80×8	80×8	12,3	52,9	9,15	2,07	2,26	9,63
L 90×9	90×9	15,5	84,8	13,3	2,34	2,54	12,2
L 100×10	100×10	19,2	130	18,5	2,60	2,82	15,1
L 110×10	110×10	21,2	175	22,7	2,88	3,02	16,6
L 120×12	120×12	27,5	304	35,8	3,33	3,44	21,6
L 130×12	130×12	29,8	387	42,5	3,60	3,63	23,4
L 150×15	150×15	43,5	852	81,3	4,43	4,25	34,2
L 160×16	160×16	49,6	1110	99,2	4,73	4,54	38,9
L 200×20	200×20	77,5	2810	201	6,02	5,69	60,8

Saha Notu: L köşebentler iletim hattı direkleri, küçük çelik merdiven taşıyıcıları ve perde kirişi takviyelerinde kullanılmaktadır. Sahada tek dizi cıvatalı bağlantıda merkez kaçıklığı ( $e$ ) kaynaklı burulma etkisi göz ardı edilmemelidir.

Dikkat: TS EN 10056-1:1998 Madde 4.4'e göre eşit köşebentte ağırlık merkezi her iki koldan eşit mesafede ( $e_y = e_z = e$ ) bulunur. Hesaplarda yanlış eksen atanması ciddi güvenlik açığına yol açar.

Referans: TS EN 10056-1:1998

Tablo 5: Eşit Olmayan Köşebent — L Serisi (Unequal Angle)

Profil	$b_1 \times b_2 \times t$	$A$ (cm²)	$I_{y1}$ (cm⁴)	$I_{y2}$ (cm⁴)	$W_{el,y1}$ (cm³)	$G$ (kg/m)
L 60×40×5	60×40×5	4,60	11,4	3,86	2,71	3,61
L 80×40×6	80×40×6	6,91	30,2	6,37	5,33	5,42
L 100×50×7	100×50×7	10,0	76,0	15,3	10,7	7,85
L 100×65×8	100×65×8	12,8	88,3	31,5	12,7	10,0
L 120×80×10	120×80×10	19,2	200	75,5	24,0	15,1
L 150×75×10	150×75×10	21,5	424	67,1	41,5	16,9
L 150×90×12	150×90×12	28,3	570	126	54,4	22,2
L 200×100×14	200×100×14	41,5	1580	235	113	32,6

Saha Notu: Eşit olmayan köşebentte uzun kol ( $b_1$ ) genellikle bağlantı yüzüne, kısa kol ( $b_2$ ) açık tarafa yönlendirilir. Türkiye enerji sektöründe (TEİAŞ projeleri) L 150×90×12 ve L 200×100×14 profilleri yaygın kullanılmaktadır.

Referans: TS EN 10219-1:1997 (soğuk şekil), TS EN 10210-1:1994 (sıcak hadde)

Tablo 6: Kare Kutu Profil — SHS (Square Hollow Section)

Profil	$h \times t$ (mm)	$A$ (cm²)	$I$ (cm⁴)	$W_{el}$ (cm³)	$W_{pl}$ (cm³)	$i$ (cm)	$G$ (kg/m)
SHS 40×3	40×3	4,33	8,86	4,43	5,22	1,43	3,40
SHS 50×3	50×3	5,53	17,9	7,17	8,43	1,80	4,34
SHS 60×4	60×4	8,69	47,5	15,8	18,8	2,34	6,82
SHS 70×4	70×4	10,3	77,0	22,0	26,1	2,73	8,09
SHS 80×5	80×5	14,9	145	36,3	43,2	3,12	11,7
SHS 90×5	90×5	16,9	210	46,7	55,7	3,52	13,3
SHS 100×5	100×5	18,9	291	58,3	69,5	3,93	14,8
SHS 100×6	100×6	22,3	337	67,5	80,9	3,88	17,5
SHS 120×5	120×5	22,9	511	85,2	101	4,73	18,0
SHS 120×6	120×6	27,1	595	99,2	118	4,69	21,3
SHS 140×6	140×6	31,9	950	136	161	5,46	25,0
SHS 150×6	150×6	34,3	1180	157	187	5,87	26,9
SHS 160×8	160×8	47,5	1880	235	281	6,29	37,3
SHS 180×8	180×8	54,0	2710	302	361	7,09	42,4
SHS 200×10	200×10	74,5	4990	499	597	8,19	58,5

Depo ortamında istiflenmiş dikdörtgen kutu profiller (RHS) — kesit geometrisi ve duvar kalınlığı görünmekte — RHS profiller: iki eksen etrafında farklı rijitlik sağlar; çelik çerçeve kolon, yatay bağlantı elemanı ve makine iskeleti uygulamalarında yaygın kullanılır.

Referans: TS EN 10219-1:1997

Tablo 7: Dikdörtgen Kutu Profil — RHS (Rectangular Hollow Section)

Profil	$h \times b \times t$ (mm)	$A$ (cm²)	$I_y$ (cm⁴)	$I_z$ (cm⁴)	$W_{el,y}$ (cm³)	$W_{el,z}$ (cm³)	$i_y$ (cm)	$G$ (kg/m)
RHS 80×40×4	80×40×4	8,69	65,8	20,7	16,5	10,4	2,75	6,82
RHS 100×50×4	100×50×4	11,0	130	41,3	26,1	16,5	3,45	8,65
RHS 120×60×5	120×60×5	16,9	291	91,5	48,5	30,5	4,14	13,3
RHS 140×70×5	140×70×5	20,0	480	152	68,6	43,4	4,90	15,7
RHS 150×100×6	150×100×6	29,2	786	397	105	79,3	5,19	22,9
RHS 160×80×5	160×80×5	23,0	666	197	83,3	49,3	5,38	18,1
RHS 180×100×6	180×100×6	32,7	1210	430	134	85,9	6,08	25,6
RHS 200×100×6	200×100×6	35,1	1670	468	167	93,6	6,90	27,6
RHS 200×120×8	200×120×8	49,4	2490	866	249	144	7,10	38,8
RHS 250×150×8	250×150×8	62,1	5570	2110	445	281	9,47	48,8
RHS 300×200×10	300×200×10	96,9	14500	6740	967	674	12,2	76,1

Karabük Kardemir çelik fabrikası hava görünümü — yüksek fırınlar ve hadde tesisleri — Kardemir A.Ş. (Karabük): Türkiye'nin tek ağır profil üreticisi; IPE, NPU (UPN), NPI, HEA ve HEB profillerini TS EN 10025 ve EN 10279 standartlarına göre üretmektedir.

Referans: TS EN 10025-2:2004, ÇYTHYE-2016 Madde 2.1, Tablo 2.1A

Tablo 8: Malzeme Sınıfları ve Mekanik Özellikler

Çelik Sınıfı	$f_y$ (N/mm²), $t \leq 40$ mm	$f_u$ (N/mm²), $t \leq 40$ mm	$f_y$ (N/mm²), $40 < t \leq 80$ mm	Türkiye'deki Eski Adı
S235	235	360	215	St 37
S275	275	430	255	St 44
S355	355	510	335	St 52
S450	440	550	420	—

Saha Notu: Türkiye'de çoğu standart profil S235JR kalitesinde üretilmektedir. Deprem bölgelerinde TBDY 2018 Madde 9.2.7 uyarınca doğrusal olmayan davranış beklenen elemanlarda $f_y \leq 355$ N/mm² koşulu aranır; S450 ve üzeri deprem tasarımında kullanılamaz.

Tablo 9: Malzeme Sınıfları ve Mekanik Özellikler

Standart / Çelik Sınıfı / fyf_yfy (N/mm²) / fuf_ufu (N/mm²)

Standart	Çelik Sınıfı	$f_y$ (N/mm²)	$f_u$ (N/mm²)
TS EN 10219-1	S235H	235	360
TS EN 10219-1	S275H	275	430
TS EN 10219-1	S355H	355	510
TS EN 10210-1	S355NH/NLH	355	510

ÇYTHYE-2016 Madde 5.4.1 ve TS EN 1993-1-1 Bölüm 5.5'e göre kesitler yerel burkulma davranışına göre dört sınıfa ayrılır:

Tablo 10: Enkesit Sınıflandırması (ÇYTHYE-2016 Madde 5.4.1)

Sınıf	Tanım	Kapasite Hesabı
Sınıf 1	Plastik mafsal oluşturabilir; tam plastik kapasite	$W_{pl}$ kullanılır
Sınıf 2	Plastik momentine ulaşır; dönme kapasitesi sınırlı	$W_{pl}$ kullanılır
Sınıf 3	Elastik sınıra ulaşır; yerel burkulma başlamadan	$W_{el}$ kullanılır
Sınıf 4	Yerel burkulma ile kapasite düşer	Etkin kesit metodu

Eğilme altındaki iç bölümler (gövde) için sınır değerleri:

\frac{c}{t} \leq 72\varepsilon \quad \text{(Sınıf 1)}, \qquad \frac{c}{t} \leq 83\varepsilon \quad \text{(Sınıf 2)}, \qquad \frac{c}{t} \leq 124\varepsilon \quad \text{(Sınıf 3)}

burada $\varepsilon = \sqrt{235/f_y}$ (S235 için $\varepsilon = 1{,}0$ ; S355 için $\varepsilon = 0{,}814$ ).

Not: UPN profiller eğilme altında tüm yaygın boyutlarda (UPN 80 – UPN 400) S235 ve S355 çeliğinde Sınıf 1 enkesit davranışı sergiler.

Referans: TBDY 2018 Bölüm 9, Madde 9.2.7, Tablo 9.3

TBDY 2018 Madde 9.2.7 uyarınca süneklik düzeyi yüksek veya sınırlı olarak tasarlanacak sistem elemanlarında başlık genişliği/kalınlığı ve gövde yüksekliği/kalınlığı oranları Tablo 9.3 sınır değerlerini aşmamalıdır.

Tablo 11: TBDY 2018 Enkesit Koşulları (Deprem Tasarımı)

Süneklik Düzeyi	Çelik Sınıfı	Kutu Duvar $h/t$ Sınırı
Yüksek	S235	$\leq 28{,}3$
Yüksek	S275	$\leq 26{,}2$
Yüksek	S355	$\leq 23{,}1$
Sınırlı	S235	$\leq 35{,}4$
Sınırlı	S355	$\leq 28{,}9$

Saha Notu: SHS 120×5 için $h/t = 24 > 23{,}1$ (S355, süneklik yüksek sınırı) — bu profil Süneklik Düzeyi Yüksek sistemde S355 ile kullanılamaz; SHS 120×6 ( $h/t = 20 \leq 23{,}1$ ) tercih edilmelidir.

10. Türkiye'ye Özgü Saha Bilgileri

Tablo 12: Türk Üreticileri ve Tedarik Zinciri

Üretici	Konum	Ürettiği Profiller	Standart
Kardemir A.Ş.	Karabük	IPE, NPI, NPU (UPN), HEA, HEB, Köşebent	TS EN 10025, EN 10279
Erdemir / OYAK	Ereğli	Hadde ürünleri, çelik levha	TS EN 10025
Habas	İstanbul	Köşebent, boru, kutu profil	TS EN 10219
Çolakoğlu	Gebze	Köşebent, inşaat çeliği	TS EN 10025

Saha Notu: Kardemir, UPN profilini "NPU" ticari adıyla kataloglamaktadır. Güncel ürün kataloğu hem IPE hem NPU hem de köşebent serilerini kapsamaktadır.

Tablo 13: Piyasa Birim Fiyat Referansları (2026)

Profil Türü	Kalite	Yaklaşık Fiyat
UPN, IPE, HEA	S235JR	24–26 TL/kg + KDV
S355JR profiller	S355JR	26–28 TL/kg + KDV
Kutu Profil SHS/RHS	S235H	21.000–24.500 TL/ton
Köşebent L serisi	S235JR	23–25 TL/kg + KDV

10.3 İklim ve Deprem Koşulları

Korozyon: Kıyı bölgelerinde (İstanbul, İzmir, Mersin) TS EN ISO 12944-2 Kategori C3–C4 korozyon koruması uygulanmalıdır. Minimum boya sistemi: toplam kuru film kalınlığı $\geq 200$ µm.
Don derinliği: Marmara 40–60 cm, İç Anadolu 80–120 cm, Doğu Anadolu 120–150 cm.
Deprem: Türkiye'nin %96'sı deprem bölgesindedir. TBDY 2018 Bölüm 9 hükümleri, süneklik düzeyine göre enkesit koşulları (Madde 9.2.7, Tablo 9.3) uygulanır.

11. Temel Formüller

11.1 Moment Kapasitesi

Elastik moment dayanımı (TS EN 1993-1-1 Madde 6.2.5):

M_{el,Rd} = \frac{W_{el,y} \cdot f_y}{\gamma_{M0}} \quad [\text{kN\cdot m}]

Plastik moment dayanımı (Sınıf 1 ve 2 kesitler):

M_{pl,Rd} = \frac{W_{pl,y} \cdot f_y}{\gamma_{M0}} \quad [\text{kN\cdot m}]

burada $\gamma_{M0} = 1{,}0$ (ÇYTHYE-2016 Tablo 1.1).

11.2 Eksenel Kuvvet Kapasitesi

N_{Rd} = \frac{A \cdot f_y}{\gamma_{M0}} \quad [\text{kN}]

11.3 Euler Burkulma Yükü

N_{cr} = \frac{\pi^2 E I}{(KL)^2} \quad [\text{kN}]

$E = 210{.}000$ MPa; $K$ = burkulma boyu katsayısı; $L$ = eleman uzunluğu.

\delta_{max} = \frac{5 q L^4}{384 E I_y} \quad [\text{mm}]

Tablo 14: Sehim Formülü (Basit Mesnetli Kiriş)

Uygulama	Sehim Sınırı
Kiriş (genel)	$L/300$
Çatı kirişi (kar yükü dahil)	$L/200$
Taşıyıcı olmayan elemanlar	$L/500$

12. Örnek Problemler

Problem 1 — Kolay

Veriler:

Profil: UPN 160, S235 çeliği ( $f_y = 235$ N/mm²)
$\gamma_{M0} = 1{,}0$
$W_{el,y} = 116$ cm³, $W_{pl,y} = 151$ cm³, $I_y = 925$ cm⁴

İstenen: Elastik ve plastik moment dayanımlarını hesapla.

Çözüm:

Adım 1 — Elastik moment dayanımı:

M_{el,Rd} = \frac{116 \times 10^3 \times 235}{1{,}0} = 27{,}26 \times 10^6 \text{ N\cdot mm} = 27{,}26 \text{ kNm}

Adım 2 — Plastik moment dayanımı (Sınıf 1 kesit için):

M_{pl,Rd} = \frac{151 \times 10^3 \times 235}{1{,}0} = 35{,}49 \times 10^6 \text{ N\cdot mm} = 35{,}49 \text{ kNm}

Sonuç: $M_{el,Rd} = 27{,}26$ kNm; $M_{pl,Rd} = 35{,}49$ kNm

Kontrol: Şekil faktörü $\alpha_{pl} = M_{pl}/M_{el} = 35{,}49/27{,}26 = 1{,}30$ — UPN profiller için tipik 1,25–1,35 aralığında beklenir.

Problem 2 — Orta

Veriler:

Profil: SHS 100×5, S235H çeliği ( $f_y = 235$ N/mm², $f_u = 360$ N/mm²)
Eleman uzunluğu: $L = 3{,}0$ m; Her iki uçta mafsallı: $K = 1{,}0$
$A = 18{,}9$ cm², $i = 3{,}93$ cm, $h/t = 100/5 = 20$

İstenen: (a) Eksenel kuvvet kapasitesi, (b) Narinlik ve burkulma kontrolü

Çözüm:

Adım 1 — Enkesit eksenel kuvvet kapasitesi:

N_{Rd} = \frac{A \cdot f_y}{\gamma_{M0}} = \frac{18{,}9 \times 10^2 \times 235}{1{,}0} = 444{,}2 \text{ kN}

Adım 2 — Narinlik oranı (ÇYTHYE-2016 Madde 8.1.1: $KL/r \leq 200$ ):

\frac{KL}{i} = \frac{1{,}0 \times 3000}{39{,}3} = 76{,}3 \leq 200 \quad \checkmark

Adım 3 — TBDY 2018 enkesit koşulu (S235, süneklik sınırlı): $h/t = 20 \leq 35{,}4$ — uygun; S355 süneklik yüksek: $20 \leq 23{,}1$ — uygun

Adım 4 — Euler burkulma yükü ( $I = 291 \times 10^4$ mm⁴):

N_{cr} = \frac{\pi^2 \times 210000 \times 291 \times 10^4}{(1{,}0 \times 3000)^2} = 665{,}6 \text{ kN}

Sonuç: $N_{Rd} = 444$ kN, $N_{cr} = 666$ kN, narinlik 76,3 $< 200$ — Burkulma kapasitesi yeterli ( $N_{cr}/N_{Rd} = 1{,}50 > 1{,}0$ ).

Problem 3 — Zor

Veriler:

Profil: UPN 200, S355 çeliği ( $f_y = 355$ N/mm², $\gamma_{M0} = 1{,}0$ )
Kiriş uzunluğu: $L = 4{,}0$ m, basit mesnetli
Düzgün yayılı yük: $q_{Ed} = 25$ kN/m (tasarım yükü, YDKT)
$W_{el,y} = 191$ cm³, $W_{pl,y} = 251$ cm³, $I_y = 1910$ cm⁴
Sehim sınırı: $L/300$

İstenen: (a) Moment kapasitesi kontrolü, (b) Sehim kontrolü, (c) TBDY 2018 enkesit koşulu

Çözüm:

Adım 1 — Tasarım momenti:

M_{Ed} = \frac{q_{Ed} \cdot L^2}{8} = \frac{25 \times 4{,}0^2}{8} = 50{,}0 \text{ kNm}

Adım 2 — Plastik moment dayanımı (Sınıf 1 kesit — UPN 200 S355):

M_{pl,Rd} = \frac{251 \times 10^3 \times 355}{1{,}0} \times 10^{-6} = 89{,}1 \text{ kNm}

Kontrol: $M_{Ed}/M_{pl,Rd} = 50{,}0/89{,}1 = 0{,}56 \leq 1{,}0$ — Yeterli

Adım 3 — Sehim kontrolü ( $q_k \approx q_{Ed}/1{,}35 = 18{,}5$ kN/m):

\delta = \frac{5 \times (18{,}5/10^3) \times 4000^4}{384 \times 210000 \times 1910 \times 10^4} = 15{,}4 \text{ mm}

Sehim sınırı: $\delta_{izin} = L/300 = 4000/300 = 13{,}3$ mm → 15,4 > 13,3 mm — Sehim sınırını aşıyor!

Adım 4 — Çözüm: UPN 260 profil seçimi ( $I_y = 4820$ cm⁴):

\delta_{UPN260} = 15{,}4 \times \frac{1910}{4820} = 6{,}1 \text{ mm} \leq 13{,}3 \text{ mm} \quad \checkmark

Adım 5 — TBDY 2018 enkesit (UPN 200 S355 flanş):

$b/t_f = 75/11{,}5 = 6{,}52 \leq 9\varepsilon = 9 \times 0{,}814 = 7{,}33$ → Sınıf 1

Sonuç: Moment kapasitesi yeterli (0,56 < 1,0); ancak sehim sınırı (L/300) aşıldığından UPN 260 kullanılmalıdır.

Tablo 15: Sık Yapılan Hatalar

No	Hata	Doğrusu
1	$I_y$ ile $I_z$ eksenini karıştırmak	U profilin zayıf ekseni z-eksenidir; tablo sütunları doğru atanmalı
2	UPN ve UPE profillerini karıştırmak	UPN flanş iç yüzeyinde %8 eğim var; kesit modülü değerleri farklı
3	SHS için $I_y = I_z$ varsayımı	Kare kutu (SHS) eksenler eşit; RHS'de $I_y \neq I_z$
4	Soğuk/sıcak şekil farkını görmezden gelmek	TS EN 10219 (soğuk) ve TS EN 10210 (sıcak) toleransları farklı
5	Eşit olmayan köşebentte merkez kaçıklığı ( $e$ ) atlamak	L profilin kesme merkezi ağırlık merkezinden farklı; burulma ihmal edilemez
6	kg/m değerini ton/m olarak kullanmak	Birim hatası maliyet hesaplarını bozar
7	Sınıf 3 kesitte $W_{pl}$ kullanmak	Sınıf 3 → $W_{el}$ kullanılmalı
8	TBDY 2018 enkesit koşulunu atlamak	Deprem tasarımında Madde 9.2.7 ve Tablo 9.3 zorunlu

Kaynaklar

TS EN 10279:2000 — Sıcak Haddelenmiş Çelik U Profiller — Şekil ve Boyut Toleransları. TSE.
TS EN 10056-1:1998 — Eşit ve Eşit Olmayan Kenarlı Köşebentler — Boyutlar. TSE.
TS EN 10219-1:1997 — Soğuk Şekil Verilmiş Kaynaklı Yapısal İçi Boş Kesitler. TSE.
TS EN 10210-1:1994 — Sıcak Haddelenmiş Yapısal İçi Boş Kesitler. TSE.
TS EN 10025-2:2004 — Yapısal Çeliklerin Sıcak Haddelenmiş Ürünleri, Bölüm 2. TSE.
ÇYTHYE-2016 — Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esaslarına Dair Yönetmelik. R.G. 04.02.2016/29614.
TBDY 2018 — Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği. R.G. 18.03.2018/30364.
TS EN 1993-1-1:2005 — Eurocode 3: Çelik Yapıların Tasarımı — Bölüm 1-1. TSE.
Kardemir A.Ş. — Ürün Kataloğu 2024. www.kardemir.com
Gorenc, B.E., Tinyou, R. — Steel Designers' Handbook, 8th Ed. UNSW Press, 2012.

İlgili Hesaplama Araçları

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

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.

Tablo 1: Notasyon ve Semboller

Sembol	Açıklama	Birim
$h$	Kesit yüksekliği	mm
$b$	Başlık genişliği	mm
$t_f$	Başlık kalınlığı	mm
$t_w$	Gövde kalınlığı	mm
$t$	Duvar kalınlığı (kutu profil)	mm
$A$	Kesit alanı	cm²
$I_y$	Güçlü eksen atalet momenti	cm⁴
$I_z$	Zayıf eksen atalet momenti	cm⁴
$W_{el,y}$	Güçlü eksen elastik kesit modülü	cm³
$W_{el,z}$	Zayıf eksen elastik kesit modülü	cm³
$W_{pl,y}$	Güçlü eksen plastik kesit modülü	cm³
$i_y$	Güçlü eksen eylemsizlik yarıçapı	cm
$i_z$	Zayıf eksen eylemsizlik yarıçapı	cm
$e$	Ağırlık merkezi mesafesi (köşebent)	cm
$G$	Birim uzunluk kütlesi	kg/m

2. UPN Serisi (U Profil / Channel Section)

Referans: TS EN 10279:2000, DIN 1026-1:2000

Saha Notu: Türkiye'de UPN, özellikle sanayi yapılarının çatı aşık ve duvar boşluk kirişi uygulamalarında S235JR kalitesinde kullanılmaktadır. Uzun süreli dış mekân uygulamalarında sıcak galvaniz (TS EN ISO 1461) veya epoksi esaslı boya ile korozyon koruması zorunludur.

Dikkat: UPN ve UPE profillerini birbirine karıştırmayın. UPN flanşında %8 iç yüzey eğimi mevcutken UPE paralel flanşlıdır; moment kapasiteleri farklıdır.

Tablo 2: UPN Serisi (U Profil / Channel Section)

Profil / hhh (mm) / bbb (mm) / tft_ftf (mm) / ...

Profil	$h$ (mm)	$b$ (mm)	$t_f$ (mm)	$t_w$ (mm)	$A$ (cm²)	$I_y$ (cm⁴)	$W_{el,y}$ (cm³)	$W_{pl,y}$ (cm³)	$i_y$ (cm)	$I_z$ (cm⁴)	$W_{el,z}$ (cm³)	$i_z$ (cm)	$G$ (kg/m)
UPN 80	80	45	8,0	6,0	11,0	106	26,5	33,6	3,10	19,4	6,36	1,33	8,64
UPN 100	100	50	8,5	6,0	13,5	206	41,2	53,4	3,91	29,3	8,49	1,47	10,6
UPN 120	120	55	9,0	7,0	17,0	364	60,7	78,5	4,63	43,2	11,1	1,59	13,4
UPN 140	140	60	10,0	7,0	20,4	605	86,4	113	5,45	62,7	14,8	1,75	16,0
UPN 160	160	65	10,5	7,5	24,0	925	116	151	6,21	85,3	18,3	1,89	18,8
UPN 180	180	70	11,0	8,0	28,0	1350	150	196	6,95	114	22,4	2,02	22,0
UPN 200	200	75	11,5	8,5	32,2	1910	191	251	7,70	148	27,0	2,14	25,3
UPN 220	220	80	12,5	9,0	37,4	2690	245	325	8,48	197	33,6	2,30	29,4
UPN 240	240	85	13,0	9,5	42,3	3600	300	395	9,22	248	39,6	2,42	33,2
UPN 260	260	90	14,0	10,0	48,3	4820	371	490	9,99	317	47,7	2,56	37,9
UPN 280	280	95	15,0	10,0	53,3	6280	448	597	10,9	399	57,2	2,74	41,8
UPN 300	300	100	16,0	10,0	58,8	8030	535	717	11,7	495	67,8	2,90	46,2
UPN 320	320	100	17,5	10,5	67,1	10870	679	925	12,7	597	80,6	2,98	52,7
UPN 350	350	100	17,5	11,0	77,3	13790	788	1080	13,4	570	75,6	2,72	60,7
UPN 380	380	102	18,0	11,5	80,4	15760	829	1140	14,0	615	78,7	2,76	63,1
UPN 400	400	110	18,0	14,0	91,5	20350	1020	1380	14,9	846	102	3,04	71,8

Referans: DIN 1026-2:2002, TS EN 10279:2000

UPE profil, UPN'ye göre daha ince cidar ve paralel flanşa sahiptir. Hesap uygulamalarında flanş eğimi ihmal edildiğinden montaj işlemleri kolaylaşmaktadır.

Tablo 3: UPE Serisi (Paralel Flanşlı U Kanal)

Profil	$h$ (mm)	$b$ (mm)	$t_w$ (mm)	$t_f$ (mm)	$G$ (kg/m)
UPE 80	80	50	4,0	7,4	7,90
UPE 100	100	55	4,5	8,1	9,82
UPE 120	120	60	5,0	8,5	12,1
UPE 140	140	65	5,0	9,2	14,5
UPE 160	160	70	5,5	9,9	17,0
UPE 180	180	75	5,5	10,5	19,7
UPE 200	200	80	6,0	11,0	22,8
UPE 240	240	90	7,0	12,0	30,2
UPE 300	300	100	9,5	13,5	44,4
UPE 400	400	115	13,5	17,5	72,2

Referans: TS EN 10056-1:1998

Tablo 4: Eşit Köşebent — L Serisi (Equal Angle)

Profil	$b \times t$ (mm)	$A$ (cm²)	$I_y$ (cm⁴)	$W_{el,y}$ (cm³)	$i_y$ (cm)	$e$ (cm)	$G$ (kg/m)
L 40×4	40×4	3,08	2,58	0,92	0,915	1,12	2,42
L 50×5	50×5	4,80	6,28	1,80	1,14	1,37	3,77
L 60×6	60×6	6,91	15,5	3,68	1,50	1,68	5,42
L 70×7	70×7	9,40	30,5	6,03	1,80	1,97	7,38
L 75×8	75×8	11,4	42,5	7,85	1,93	2,19	8,95
L 80×8	80×8	12,3	52,9	9,15	2,07	2,26	9,63
L 90×9	90×9	15,5	84,8	13,3	2,34	2,54	12,2
L 100×10	100×10	19,2	130	18,5	2,60	2,82	15,1
L 110×10	110×10	21,2	175	22,7	2,88	3,02	16,6
L 120×12	120×12	27,5	304	35,8	3,33	3,44	21,6
L 130×12	130×12	29,8	387	42,5	3,60	3,63	23,4
L 150×15	150×15	43,5	852	81,3	4,43	4,25	34,2
L 160×16	160×16	49,6	1110	99,2	4,73	4,54	38,9
L 200×20	200×20	77,5	2810	201	6,02	5,69	60,8

Saha Notu: L köşebentler iletim hattı direkleri, küçük çelik merdiven taşıyıcıları ve perde kirişi takviyelerinde kullanılmaktadır. Sahada tek dizi cıvatalı bağlantıda merkez kaçıklığı ( $e$ ) kaynaklı burulma etkisi göz ardı edilmemelidir.

Referans: TS EN 10056-1:1998

Tablo 5: Eşit Olmayan Köşebent — L Serisi (Unequal Angle)

Profil	$b_1 \times b_2 \times t$	$A$ (cm²)	$I_{y1}$ (cm⁴)	$I_{y2}$ (cm⁴)	$W_{el,y1}$ (cm³)	$G$ (kg/m)
L 60×40×5	60×40×5	4,60	11,4	3,86	2,71	3,61
L 80×40×6	80×40×6	6,91	30,2	6,37	5,33	5,42
L 100×50×7	100×50×7	10,0	76,0	15,3	10,7	7,85
L 100×65×8	100×65×8	12,8	88,3	31,5	12,7	10,0
L 120×80×10	120×80×10	19,2	200	75,5	24,0	15,1
L 150×75×10	150×75×10	21,5	424	67,1	41,5	16,9
L 150×90×12	150×90×12	28,3	570	126	54,4	22,2
L 200×100×14	200×100×14	41,5	1580	235	113	32,6

Saha Notu: Eşit olmayan köşebentte uzun kol ( $b_1$ ) genellikle bağlantı yüzüne, kısa kol ( $b_2$ ) açık tarafa yönlendirilir. Türkiye enerji sektöründe (TEİAŞ projeleri) L 150×90×12 ve L 200×100×14 profilleri yaygın kullanılmaktadır.

Referans: TS EN 10219-1:1997 (soğuk şekil), TS EN 10210-1:1994 (sıcak hadde)

Tablo 6: Kare Kutu Profil — SHS (Square Hollow Section)

Profil	$h \times t$ (mm)	$A$ (cm²)	$I$ (cm⁴)	$W_{el}$ (cm³)	$W_{pl}$ (cm³)	$i$ (cm)	$G$ (kg/m)
SHS 40×3	40×3	4,33	8,86	4,43	5,22	1,43	3,40
SHS 50×3	50×3	5,53	17,9	7,17	8,43	1,80	4,34
SHS 60×4	60×4	8,69	47,5	15,8	18,8	2,34	6,82
SHS 70×4	70×4	10,3	77,0	22,0	26,1	2,73	8,09
SHS 80×5	80×5	14,9	145	36,3	43,2	3,12	11,7
SHS 90×5	90×5	16,9	210	46,7	55,7	3,52	13,3
SHS 100×5	100×5	18,9	291	58,3	69,5	3,93	14,8
SHS 100×6	100×6	22,3	337	67,5	80,9	3,88	17,5
SHS 120×5	120×5	22,9	511	85,2	101	4,73	18,0
SHS 120×6	120×6	27,1	595	99,2	118	4,69	21,3
SHS 140×6	140×6	31,9	950	136	161	5,46	25,0
SHS 150×6	150×6	34,3	1180	157	187	5,87	26,9
SHS 160×8	160×8	47,5	1880	235	281	6,29	37,3
SHS 180×8	180×8	54,0	2710	302	361	7,09	42,4
SHS 200×10	200×10	74,5	4990	499	597	8,19	58,5

Referans: TS EN 10219-1:1997

Tablo 7: Dikdörtgen Kutu Profil — RHS (Rectangular Hollow Section)

Profil	$h \times b \times t$ (mm)	$A$ (cm²)	$I_y$ (cm⁴)	$I_z$ (cm⁴)	$W_{el,y}$ (cm³)	$W_{el,z}$ (cm³)	$i_y$ (cm)	$G$ (kg/m)
RHS 80×40×4	80×40×4	8,69	65,8	20,7	16,5	10,4	2,75	6,82
RHS 100×50×4	100×50×4	11,0	130	41,3	26,1	16,5	3,45	8,65
RHS 120×60×5	120×60×5	16,9	291	91,5	48,5	30,5	4,14	13,3
RHS 140×70×5	140×70×5	20,0	480	152	68,6	43,4	4,90	15,7
RHS 150×100×6	150×100×6	29,2	786	397	105	79,3	5,19	22,9
RHS 160×80×5	160×80×5	23,0	666	197	83,3	49,3	5,38	18,1
RHS 180×100×6	180×100×6	32,7	1210	430	134	85,9	6,08	25,6
RHS 200×100×6	200×100×6	35,1	1670	468	167	93,6	6,90	27,6
RHS 200×120×8	200×120×8	49,4	2490	866	249	144	7,10	38,8
RHS 250×150×8	250×150×8	62,1	5570	2110	445	281	9,47	48,8
RHS 300×200×10	300×200×10	96,9	14500	6740	967	674	12,2	76,1

Referans: TS EN 10025-2:2004, ÇYTHYE-2016 Madde 2.1, Tablo 2.1A

Tablo 8: Malzeme Sınıfları ve Mekanik Özellikler

Çelik Sınıfı	$f_y$ (N/mm²), $t \leq 40$ mm	$f_u$ (N/mm²), $t \leq 40$ mm	$f_y$ (N/mm²), $40 < t \leq 80$ mm	Türkiye'deki Eski Adı
S235	235	360	215	St 37
S275	275	430	255	St 44
S355	355	510	335	St 52
S450	440	550	420	—

Saha Notu: Türkiye'de çoğu standart profil S235JR kalitesinde üretilmektedir. Deprem bölgelerinde TBDY 2018 Madde 9.2.7 uyarınca doğrusal olmayan davranış beklenen elemanlarda $f_y \leq 355$ N/mm² koşulu aranır; S450 ve üzeri deprem tasarımında kullanılamaz.

Tablo 9: Malzeme Sınıfları ve Mekanik Özellikler

Standart / Çelik Sınıfı / fyf_yfy (N/mm²) / fuf_ufu (N/mm²)

Standart	Çelik Sınıfı	$f_y$ (N/mm²)	$f_u$ (N/mm²)
TS EN 10219-1	S235H	235	360
TS EN 10219-1	S275H	275	430
TS EN 10219-1	S355H	355	510
TS EN 10210-1	S355NH/NLH	355	510

ÇYTHYE-2016 Madde 5.4.1 ve TS EN 1993-1-1 Bölüm 5.5'e göre kesitler yerel burkulma davranışına göre dört sınıfa ayrılır:

Tablo 10: Enkesit Sınıflandırması (ÇYTHYE-2016 Madde 5.4.1)

Sınıf	Tanım	Kapasite Hesabı
Sınıf 1	Plastik mafsal oluşturabilir; tam plastik kapasite	$W_{pl}$ kullanılır
Sınıf 2	Plastik momentine ulaşır; dönme kapasitesi sınırlı	$W_{pl}$ kullanılır
Sınıf 3	Elastik sınıra ulaşır; yerel burkulma başlamadan	$W_{el}$ kullanılır
Sınıf 4	Yerel burkulma ile kapasite düşer	Etkin kesit metodu

Eğilme altındaki iç bölümler (gövde) için sınır değerleri:

\frac{c}{t} \leq 72\varepsilon \quad \text{(Sınıf 1)}, \qquad \frac{c}{t} \leq 83\varepsilon \quad \text{(Sınıf 2)}, \qquad \frac{c}{t} \leq 124\varepsilon \quad \text{(Sınıf 3)}

burada $\varepsilon = \sqrt{235/f_y}$ (S235 için $\varepsilon = 1{,}0$ ; S355 için $\varepsilon = 0{,}814$ ).

Not: UPN profiller eğilme altında tüm yaygın boyutlarda (UPN 80 – UPN 400) S235 ve S355 çeliğinde Sınıf 1 enkesit davranışı sergiler.

Referans: TBDY 2018 Bölüm 9, Madde 9.2.7, Tablo 9.3

Tablo 11: TBDY 2018 Enkesit Koşulları (Deprem Tasarımı)

Süneklik Düzeyi	Çelik Sınıfı	Kutu Duvar $h/t$ Sınırı
Yüksek	S235	$\leq 28{,}3$
Yüksek	S275	$\leq 26{,}2$
Yüksek	S355	$\leq 23{,}1$
Sınırlı	S235	$\leq 35{,}4$
Sınırlı	S355	$\leq 28{,}9$

Saha Notu: SHS 120×5 için $h/t = 24 > 23{,}1$ (S355, süneklik yüksek sınırı) — bu profil Süneklik Düzeyi Yüksek sistemde S355 ile kullanılamaz; SHS 120×6 ( $h/t = 20 \leq 23{,}1$ ) tercih edilmelidir.

10. Türkiye'ye Özgü Saha Bilgileri

Tablo 12: Türk Üreticileri ve Tedarik Zinciri

Üretici	Konum	Ürettiği Profiller	Standart
Kardemir A.Ş.	Karabük	IPE, NPI, NPU (UPN), HEA, HEB, Köşebent	TS EN 10025, EN 10279
Erdemir / OYAK	Ereğli	Hadde ürünleri, çelik levha	TS EN 10025
Habas	İstanbul	Köşebent, boru, kutu profil	TS EN 10219
Çolakoğlu	Gebze	Köşebent, inşaat çeliği	TS EN 10025

Saha Notu: Kardemir, UPN profilini "NPU" ticari adıyla kataloglamaktadır. Güncel ürün kataloğu hem IPE hem NPU hem de köşebent serilerini kapsamaktadır.

Tablo 13: Piyasa Birim Fiyat Referansları (2026)

Profil Türü	Kalite	Yaklaşık Fiyat
UPN, IPE, HEA	S235JR	24–26 TL/kg + KDV
S355JR profiller	S355JR	26–28 TL/kg + KDV
Kutu Profil SHS/RHS	S235H	21.000–24.500 TL/ton
Köşebent L serisi	S235JR	23–25 TL/kg + KDV

10.3 İklim ve Deprem Koşulları

Korozyon: Kıyı bölgelerinde (İstanbul, İzmir, Mersin) TS EN ISO 12944-2 Kategori C3–C4 korozyon koruması uygulanmalıdır. Minimum boya sistemi: toplam kuru film kalınlığı $\geq 200$ µm.
Don derinliği: Marmara 40–60 cm, İç Anadolu 80–120 cm, Doğu Anadolu 120–150 cm.
Deprem: Türkiye'nin %96'sı deprem bölgesindedir. TBDY 2018 Bölüm 9 hükümleri, süneklik düzeyine göre enkesit koşulları (Madde 9.2.7, Tablo 9.3) uygulanır.

11. Temel Formüller

11.1 Moment Kapasitesi

Elastik moment dayanımı (TS EN 1993-1-1 Madde 6.2.5):

M_{el,Rd} = \frac{W_{el,y} \cdot f_y}{\gamma_{M0}} \quad [\text{kN\cdot m}]

Plastik moment dayanımı (Sınıf 1 ve 2 kesitler):

M_{pl,Rd} = \frac{W_{pl,y} \cdot f_y}{\gamma_{M0}} \quad [\text{kN\cdot m}]

burada $\gamma_{M0} = 1{,}0$ (ÇYTHYE-2016 Tablo 1.1).

11.2 Eksenel Kuvvet Kapasitesi

N_{Rd} = \frac{A \cdot f_y}{\gamma_{M0}} \quad [\text{kN}]

11.3 Euler Burkulma Yükü

N_{cr} = \frac{\pi^2 E I}{(KL)^2} \quad [\text{kN}]

$E = 210{.}000$ MPa; $K$ = burkulma boyu katsayısı; $L$ = eleman uzunluğu.

\delta_{max} = \frac{5 q L^4}{384 E I_y} \quad [\text{mm}]

Tablo 14: Sehim Formülü (Basit Mesnetli Kiriş)

Uygulama	Sehim Sınırı
Kiriş (genel)	$L/300$
Çatı kirişi (kar yükü dahil)	$L/200$
Taşıyıcı olmayan elemanlar	$L/500$

12. Örnek Problemler

Problem 1 — Kolay

Veriler:

Profil: UPN 160, S235 çeliği ( $f_y = 235$ N/mm²)
$\gamma_{M0} = 1{,}0$
$W_{el,y} = 116$ cm³, $W_{pl,y} = 151$ cm³, $I_y = 925$ cm⁴

İstenen: Elastik ve plastik moment dayanımlarını hesapla.

Çözüm:

Adım 1 — Elastik moment dayanımı:

M_{el,Rd} = \frac{116 \times 10^3 \times 235}{1{,}0} = 27{,}26 \times 10^6 \text{ N\cdot mm} = 27{,}26 \text{ kNm}

Adım 2 — Plastik moment dayanımı (Sınıf 1 kesit için):

M_{pl,Rd} = \frac{151 \times 10^3 \times 235}{1{,}0} = 35{,}49 \times 10^6 \text{ N\cdot mm} = 35{,}49 \text{ kNm}

Sonuç: $M_{el,Rd} = 27{,}26$ kNm; $M_{pl,Rd} = 35{,}49$ kNm

Kontrol: Şekil faktörü $\alpha_{pl} = M_{pl}/M_{el} = 35{,}49/27{,}26 = 1{,}30$ — UPN profiller için tipik 1,25–1,35 aralığında beklenir.

Problem 2 — Orta

Veriler:

Profil: SHS 100×5, S235H çeliği ( $f_y = 235$ N/mm², $f_u = 360$ N/mm²)
Eleman uzunluğu: $L = 3{,}0$ m; Her iki uçta mafsallı: $K = 1{,}0$
$A = 18{,}9$ cm², $i = 3{,}93$ cm, $h/t = 100/5 = 20$

İstenen: (a) Eksenel kuvvet kapasitesi, (b) Narinlik ve burkulma kontrolü

Çözüm:

Adım 1 — Enkesit eksenel kuvvet kapasitesi:

N_{Rd} = \frac{A \cdot f_y}{\gamma_{M0}} = \frac{18{,}9 \times 10^2 \times 235}{1{,}0} = 444{,}2 \text{ kN}

Adım 2 — Narinlik oranı (ÇYTHYE-2016 Madde 8.1.1: $KL/r \leq 200$ ):

\frac{KL}{i} = \frac{1{,}0 \times 3000}{39{,}3} = 76{,}3 \leq 200 \quad \checkmark

Adım 3 — TBDY 2018 enkesit koşulu (S235, süneklik sınırlı): $h/t = 20 \leq 35{,}4$ — uygun; S355 süneklik yüksek: $20 \leq 23{,}1$ — uygun

Adım 4 — Euler burkulma yükü ( $I = 291 \times 10^4$ mm⁴):

N_{cr} = \frac{\pi^2 \times 210000 \times 291 \times 10^4}{(1{,}0 \times 3000)^2} = 665{,}6 \text{ kN}

Sonuç: $N_{Rd} = 444$ kN, $N_{cr} = 666$ kN, narinlik 76,3 $< 200$ — Burkulma kapasitesi yeterli ( $N_{cr}/N_{Rd} = 1{,}50 > 1{,}0$ ).

Problem 3 — Zor

Veriler:

Profil: UPN 200, S355 çeliği ( $f_y = 355$ N/mm², $\gamma_{M0} = 1{,}0$ )
Kiriş uzunluğu: $L = 4{,}0$ m, basit mesnetli
Düzgün yayılı yük: $q_{Ed} = 25$ kN/m (tasarım yükü, YDKT)
$W_{el,y} = 191$ cm³, $W_{pl,y} = 251$ cm³, $I_y = 1910$ cm⁴
Sehim sınırı: $L/300$

İstenen: (a) Moment kapasitesi kontrolü, (b) Sehim kontrolü, (c) TBDY 2018 enkesit koşulu

Çözüm:

Adım 1 — Tasarım momenti:

M_{Ed} = \frac{q_{Ed} \cdot L^2}{8} = \frac{25 \times 4{,}0^2}{8} = 50{,}0 \text{ kNm}

Adım 2 — Plastik moment dayanımı (Sınıf 1 kesit — UPN 200 S355):

M_{pl,Rd} = \frac{251 \times 10^3 \times 355}{1{,}0} \times 10^{-6} = 89{,}1 \text{ kNm}

Kontrol: $M_{Ed}/M_{pl,Rd} = 50{,}0/89{,}1 = 0{,}56 \leq 1{,}0$ — Yeterli

Adım 3 — Sehim kontrolü ( $q_k \approx q_{Ed}/1{,}35 = 18{,}5$ kN/m):

\delta = \frac{5 \times (18{,}5/10^3) \times 4000^4}{384 \times 210000 \times 1910 \times 10^4} = 15{,}4 \text{ mm}

Sehim sınırı: $\delta_{izin} = L/300 = 4000/300 = 13{,}3$ mm → 15,4 > 13,3 mm — Sehim sınırını aşıyor!

Adım 4 — Çözüm: UPN 260 profil seçimi ( $I_y = 4820$ cm⁴):

\delta_{UPN260} = 15{,}4 \times \frac{1910}{4820} = 6{,}1 \text{ mm} \leq 13{,}3 \text{ mm} \quad \checkmark

Adım 5 — TBDY 2018 enkesit (UPN 200 S355 flanş):

$b/t_f = 75/11{,}5 = 6{,}52 \leq 9\varepsilon = 9 \times 0{,}814 = 7{,}33$ → Sınıf 1

Sonuç: Moment kapasitesi yeterli (0,56 < 1,0); ancak sehim sınırı (L/300) aşıldığından UPN 260 kullanılmalıdır.

Tablo 15: Sık Yapılan Hatalar

No	Hata	Doğrusu
1	$I_y$ ile $I_z$ eksenini karıştırmak	U profilin zayıf ekseni z-eksenidir; tablo sütunları doğru atanmalı
2	UPN ve UPE profillerini karıştırmak	UPN flanş iç yüzeyinde %8 eğim var; kesit modülü değerleri farklı
3	SHS için $I_y = I_z$ varsayımı	Kare kutu (SHS) eksenler eşit; RHS'de $I_y \neq I_z$
4	Soğuk/sıcak şekil farkını görmezden gelmek	TS EN 10219 (soğuk) ve TS EN 10210 (sıcak) toleransları farklı
5	Eşit olmayan köşebentte merkez kaçıklığı ( $e$ ) atlamak	L profilin kesme merkezi ağırlık merkezinden farklı; burulma ihmal edilemez
6	kg/m değerini ton/m olarak kullanmak	Birim hatası maliyet hesaplarını bozar
7	Sınıf 3 kesitte $W_{pl}$ kullanmak	Sınıf 3 → $W_{el}$ kullanılmalı
8	TBDY 2018 enkesit koşulunu atlamak	Deprem tasarımında Madde 9.2.7 ve Tablo 9.3 zorunlu

Kaynaklar

TS EN 10279:2000 — Sıcak Haddelenmiş Çelik U Profiller — Şekil ve Boyut Toleransları. TSE.
TS EN 10056-1:1998 — Eşit ve Eşit Olmayan Kenarlı Köşebentler — Boyutlar. TSE.
TS EN 10219-1:1997 — Soğuk Şekil Verilmiş Kaynaklı Yapısal İçi Boş Kesitler. TSE.
TS EN 10210-1:1994 — Sıcak Haddelenmiş Yapısal İçi Boş Kesitler. TSE.
TS EN 10025-2:2004 — Yapısal Çeliklerin Sıcak Haddelenmiş Ürünleri, Bölüm 2. TSE.
ÇYTHYE-2016 — Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esaslarına Dair Yönetmelik. R.G. 04.02.2016/29614.
TBDY 2018 — Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği. R.G. 18.03.2018/30364.
TS EN 1993-1-1:2005 — Eurocode 3: Çelik Yapıların Tasarımı — Bölüm 1-1. TSE.
Kardemir A.Ş. — Ürün Kataloğu 2024. www.kardemir.com
Gorenc, B.E., Tinyou, R. — Steel Designers' Handbook, 8th Ed. UNSW Press, 2012.

İlgili Hesaplama Araçları

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

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.

Çelik Profil Tabloları: UPN, L, Kutu Profil

2. UPN Serisi (U Profil / Channel Section)

10. Türkiye'ye Özgü Saha Bilgileri

10.3 İklim ve Deprem Koşulları

11. Temel Formüller

11.1 Moment Kapasitesi

11.2 Eksenel Kuvvet Kapasitesi

11.3 Euler Burkulma Yükü

12. Örnek Problemler

Problem 1 — Kolay

Problem 2 — Orta

Problem 3 — Zor

Kaynaklar

İlgili Hesaplama Araçları