Yüksek Dayanımlı Bulon Ön Gerilme Hesabı
Yüksek dayanımlı 8.8 ve 10.9 bulonlar ön gerilmeyle sürtünme veya taşıma tipi çalışır; ön gerilme kuvveti, tork ve dönüş yöntemleri ile TS EN 1090-2 kalite kontrolü işlenir.
Yapıdan Editörlüğü · Yapıdan Ekibi · teknik kontrol kaydı (tarih belirtilmedi)Birincil/resmî kaynak doğrulaması bekliyorAyrıntılar
- Hazırlayan
- Yapıdan Editörlüğü
- Teknik/Editoryal kontrol
- Yapıdan Ekibi · teknik kontrol kaydı (tarih belirtilmedi)
- İçerik sürümü
- 3.0
- Kaynak durumu
- Birincil/resmî kaynak doğrulaması bekliyor
Kaynak durumu: Birincil/resmî kaynak doğrulaması bekliyor. Teknik karar öncesinde resmî kaynakla teyit edilmelidir.
Sorumluluk/kapsam: Bu içerik genel bilgilendirme ve editoryal kaynak kontrolü amacıyla hazırlanır; proje, saha veya uygulama kararı için yetkili mühendis/kurum değerlendirmesinin yerine geçmez.
Özet
Yüksek dayanımlı (HD) bulon birleşimleri, ön gerilme uygulanarak kaymaya dirençli (sürtünme) ya da ezilme (taşıyıcı) tipi bağlantı olarak tasarlanır. TS EN 1993-1-8:2005 bulon ve birleşim dayanımı hesabını, TS EN 1090-2 ise sürtünme yüzeylerinin hazırlanmasını (Madde 8.4), ön gerilmeli bulonların sıkılmasını (Madde 8.5) ve muayenesini (Madde 12.5.2) düzenler. Ön gerilmeli birleşimlerde TS EN 14399 serisine uygun 8.8 veya 10.9 bulon düzenekleri kullanılır. TBDY 2018 Madde 9.2.3.2, deprem yükleri etkisindeki elemanların birleşim ve eklerinde bu bulonların tam önçekme verilerek kullanılmasını şart koşar. Tork ile ön gerilme arasındaki ilişki kaplama ve yağlama durumuna bağlı olduğundan sıkma yöntemi düzeneğin k-sınıfına göre seçilir.
1. Tanım ve Bulon Sınıfları
1.1 Bulon Dayanım Sınıfları
Bulon dayanım sınıfı, iki basamaklı ISO kod sistemiyle ifade edilir: ilk rakam nominal akma dayanımının (), ikinci rakam nominal çekme dayanımının () 1/100'üdür. TS EN ISO 898-1:2013 kapsamında tanımlanan 8.8 ve 10.9 sınıfı bulonlar "yüksek dayanımlı" kategorisinde yer alır ve ön gerilme uygulamasına uygundur.
| Sınıf | f_yb (MPa) | f_ub (MPa) | Ön Gerilme | Kullanım |
|---|---|---|---|---|
| 4.6 | 240 | 400 | Hayır | Normal bağlantı |
| 5.6 | 300 | 500 | Hayır | Normal bağlantı |
| 6.8 | 480 | 600 | Hayır | Özel uygulamalar |
| 8.8 | 640 | 800 | Evet (HD) | Yapısal birleşim |
| 10.9 | 900 | 1000 | Evet (HD) | Yapısal birleşim |
Saha Notu: Ön gerilmeli birleşimlerde yalnız TS EN 14399'a uygun 8.8 ve 10.9 bulon düzenekleri (bulon, somun ve pullar) kullanılır. Proje çizimlerinde bulon cinsi, bulon ve delik çapları, rondela ve somun özellikleri, uygulanacak önçekme kuvveti ve sürtünme yüzeyi bilgileri verilmelidir (TBDY 2018 Madde 9.13.2.4).
Dikkat: Bulon dayanım sınıflarının mekanik özellikleri ve bunları sağlayan malzeme ve ısıl işlem koşulları TS EN ISO 898-1'de tanımlanır. Ön gerilmeli düzeneklerde bulon, somun ve pullar TS EN 14399'a göre birlikte belgelendirilmiş olmalı; her parti için üretici muayene belgesi istenmelidir.
Fp,C = 0.7·fub·As ön gerilme; kayma direnci Fs,Rd = ks·n·μ·Fp,C/γM3; Category B (SLS) ve Category C (ULS); tork/turn-of-nut/DTI uygulama (EN 1993-1-8 / EN 14399).…
Ayrıntılı açıklamayı göster
Fp,C = 0.7·fub·As ön gerilme; kayma direnci Fs,Rd = ks·n·μ·Fp,C/γM3; Category B (SLS) ve Category C (ULS); tork/turn-of-nut/DTI uygulama (EN 1993-1-8 / EN 14399). Görseldeki yüzey hazırlığı açıklamaları ve 'sismik bağlantıda Category C' notu şematiktir; sürtünme yüzeyi sınıfları için Tablo 10, deprem koşulları için Tablo 11 esastır.
Bulon ön gerilme (Fp,C, kırmızı oklar plakaları sıkıştıran) ve plaka arası sürtünme (mavi oklar - kayma yok); kalite damgası (8.8/10.9 + K); 3 tork uygulama yöntemi…
Ayrıntılı açıklamayı göster
Bulon ön gerilme (Fp,C, kırmızı oklar plakaları sıkıştıran) ve plaka arası sürtünme (mavi oklar - kayma yok); kalite damgası (8.8/10.9 + K); 3 tork uygulama yöntemi (hidrolik tork, turn-of-nut, DTI); yüzey hazırlık sınıfları A-D; şematik gevşeme eğrisi. Görseldeki yüzey sınıfı açıklamaları, DIN 6916 pul etiketi, gevşeme yüzdeleri ve 'sismik tasarımda Category C zorunlu' notu kaynakla doğrulanmamıştır; Tablo 2, Tablo 10 ve Tablo 11 esastır.
1.2 HR ve HV Sistem Ayrımı (EN 14399-3/4)
TS EN 14399 serisi ön gerilmeli yapısal bulon düzeneklerini tanımlar; altıgen başlı düzenekler için iki temel sistem HR (Bölüm 3) ve HV (Bölüm 4) sistemleridir; Bölüm 10 ayrıca kalibre ön gerilmeli HRC sistemini, Bölüm 9 ise HR ve HV düzenekleri için doğrudan gerilme göstergelerini (DTI) verir:
| Özellik | HR Sistemi | HV Sistemi |
|---|---|---|
| Standart | TS EN 14399-3 | TS EN 14399-4 |
| Düzenek | Altıgen başlı bulon ve somun; bulonda HV'ye göre daha uzun diş | Kısa dişli altıgen başlı bulon ve daha ince somun |
| Süneklik mekanizması | Bulon dişlerinin plastik şekil değiştirmesi; aşırı sıkmada bulon akıp kopar (kolay fark edilir) | Somun içindeki dişlerin plastik şekil değiştirmesi |
| Deprem birleşimleri | TBDY 2018 sistem ayrımı yapmaz; Madde 9.2.3.2 (8.8/10.9, tam önçekme) geçerlidir | TBDY 2018 sistem ayrımı yapmaz; Madde 9.2.3.2 geçerlidir |
| Sıkma yöntemi | Düzeneğin k-sınıfına göre: tork K2; kombine K2 veya K1; DTI K2, K1 veya K0 | HR ile aynı k-sınıfı koşulları |
| Birlikte kullanım | HR ve HV düzenekleri aynı şantiyede birlikte kullanılmamalıdır | HR ve HV düzenekleri aynı şantiyede birlikte kullanılmamalıdır |
Saha Notu: TBDY 2018 Madde 9.2.3.2'deki tam önçekme koşulu, süneklik düzeyinden bağımsız olarak deprem yükleri etkisindeki elemanların tüm birleşim ve eklerine uygulanır. TBDY, HR ve HV sistemleri arasında bir tercih belirtmez; iki sistem sünekliği farklı mekanizmalarla sağlar ve karışıklığı önlemek için aynı şantiyede birlikte kullanılmamalıdır.
1.3 Bağlantı Tipleri
| Kategori | Tip | Tasarım koşulu | Bulon |
|---|---|---|---|
| A | Ezilme (taşıyıcı) tipi kesme birleşimi | ULS: F_v,Ed ≤ F_v,Rd ve F_v,Ed ≤ F_b,Rd | 4.6–10.9; ön gerilme ve özel temas yüzeyi gerekmez |
| B | Kullanılabilirlik sınır durumunda kaymaya dirençli | SLS: F_v,Ed,ser ≤ F_s,Rd,ser; ULS: F_v,Ed ≤ F_v,Rd ve F_v,Ed ≤ F_b,Rd | Ön gerilmeli 8.8 veya 10.9 |
| C | Taşıma gücü sınır durumunda kaymaya dirençli | ULS: F_v,Ed ≤ F_s,Rd, F_v,Ed ≤ F_b,Rd; çekme birleşiminde ayrıca F_v,Ed ≤ N_net,Rd | Ön gerilmeli 8.8 veya 10.9 |
| D | Ön gerilmesiz çekme birleşimi | F_t,Ed ≤ F_t,Rd ve F_t,Ed ≤ B_p,Rd; çekmesi sık değişen birleşimlerde kullanılmaz | 4.6–10.9; ön gerilme gerekmez |
| E | Ön gerilmeli çekme birleşimi | F_t,Ed ≤ F_t,Rd ve F_t,Ed ≤ B_p,Rd | Kontrollü sıkılan ön gerilmeli 8.8 veya 10.9 |
Referans: TS EN 1993-1-8:2005 Madde 3.4 ve Tablo 3.2.
2. Ön Gerilme Kuvveti
2.1 Minimum Ön Gerilme Kuvveti
Kontrollü sıkılan 8.8 ve 10.9 bulonlarda kayma direnci hesabında kullanılan ön gerilme kuvveti (TS EN 1993-1-8:2005 Madde 3.9.1(2), Denk. 3.7):
| Sembol | Açıklama |
|---|---|
| Bulonun nominal çekme dayanımı (N/mm²); 8.8 için 800, 10.9 için 1000 MPa | |
| Dişli kesit gerilme alanı (mm²); TS EN ISO 898-1 Tablo 4 | |
| Minimum tasarım ön gerilme kuvveti (kN) |
| Çap | A_s (mm²) | F_p,C 8.8 (kN) | F_p,C 10.9 (kN) |
|---|---|---|---|
| M12 | 84,3 | 47,2 | 59,0 |
| M16 | 157 | 87,9 | 109,9 |
| M20 | 245 | 137,2 | 171,5 |
| M24 | 353 | 197,7 | 247,1 |
| M27 | 459 | 257,0 | 321,3 |
| M30 | 561 | 314,2 | 392,7 |
| M36 | 817 | 457,5 | 571,9 |
Hesap Notu: F_p,C, kayma direnci hesabında kullanılan ön gerilme kuvvetidir. TS EN 1090-2'deki sıkma yöntemlerinin her biri en az bu ön gerilmeyi sağlamayı amaçlar; tork değerleri ve adımları TS EN 1090-2 Madde 8.5'e (tork referans değerleri Madde 8.5.2) göre belirlenir.
Dikkat: Sıcak daldırma galvanizli bulon düzeneklerinde kaplama diş boşluğunu ve sürtünmeyi etkiler; bu nedenle bulon ve somun galvanizli düzenek olarak birlikte üretilip tedarik edilir ve tork–ön gerilme ilişkisi (k-sınıfı) bu düzenek için beyan edilen değere göre alınır. Beyan edilmemişse sıkma yöntemi ve kalibrasyon TS EN 1090-2'ye göre belirlenir.
3. Ön Gerilme Uygulama Yöntemleri
3.1 Tork Kontrolü Yöntemi (Torque Control Method)
Uygulanan tork ve ön gerilme arasındaki ilişki:
| Sembol | Açıklama | Değer |
|---|---|---|
| Uygulanan tork (N·m) | — | |
| k | Tork katsayısı (nut factor) | Düzeneğin k-sınıfına göre üretici beyanı (tork yöntemi K2 ister); örnekte 0,18 varsayılmıştır |
| d | Nominal çap (m) | 0,016–0,036 |
Örnek: M20-8.8, F_p,C = 137,2 kN (Tablo 5), k = 0,18 varsayımıyla:
Referans: TS EN 1090-2 Madde 8.5.2 (tork referans değerleri) ve 8.5.3 (tork yöntemi); ISO 16047:2005 (tork–sıkma kuvveti deneyi)
Saha Notu: Tork–ön gerilme ilişkisi ISO 16047 deney yöntemiyle belirlenir; yağlama durumu, kaplama ve sıcaklık bu ilişkiyi değiştirir. Üretici beyanı somunun döndürülmesiyle yapılan sıkma için geçerlidir; bulon başından sıkma gibi durumlarda TS EN 1090-2 Ek H'ye göre kalibrasyon deneyi gerekir.
Dikkat: Son sıkma adımında kullanılan tork anahtarlarının doğruluğu TS EN ISO 6789'a göre ±%4 olmalı ve en az haftada bir kontrol edilmelidir; pnömatik anahtarlar hortum uzunluğu her değiştiğinde yeniden kontrol edilir. İlk sıkma adımındaki anahtarlar için ±%10 doğruluk ve yıllık kontrol yeterlidir (TS EN 1090-2 koşullarının SCI özeti).
3.2 Kombine Yöntem (Combined Method)
- Önceden 0,75 × F_p,C değerinde tork uygulanır (snug tight — tam temas)
- Bunu takiben somun belirlenen açı kadar çevrilir (ek dönüş)
| Bağlantı uzunluk / çap (L/d) | Sınıf 8.8 | Sınıf 10.9 |
|---|---|---|
| L/d ≤ 2 | 60° | 60° |
| 2 < L/d ≤ 4 | 60° | 60° |
| 4 < L/d ≤ 8 | 90° | 90° |
| 8 < L/d ≤ 12 | 120° | 120° |
Saha Notu: Kombine yöntemde snug tight aşaması genellikle darbeli somun sıkma makinesiyle yapılır. Türk şantiyelerinde bu aşama atlanma eğilimindedir; doğrudan ek dönüş uygulaması hatalıdır ve gerçek ön gerilme değeri kontrol edilemez.
3.3 Doğrudan Gerilme Göstergesi (DTI — Direct Tension Indicator)
Özel çentikli pul üzerindeki çıkıntılar belirlenen ön gerilme seviyesine ulaşıldığında sıkışır. DTI pulunun altında kalan boşluk (gap) 0,4 mm'nin altına indiğinde yeterli ön gerilme sağlanmış demektir (TS EN 14399-9).
Referans: TS EN 14399-9:2016
Saha Notu: DTI pulu görsel kontrolü hızlandırır; özellikle erişimi güç üst başlık birleşimlerinde tercih edilir. Türkiye'de henüz yaygın kullanımı sınırlı olup büyük köprü ve endüstriyel proje şantiyelerinde görülmektedir.
3.4 Ön Gerilme Kaybı (Relaxation)
TS EN 1993-1-8 ve TS EN 1090-2, ön gerilme kaybı için genel bir yüzde tablosu vermez. Kaybı etkileyen başlıca durumlar ve dayanakları:
| Durum | Açıklama | Dayanak |
|---|---|---|
| Kalın yüzey kaplaması | Kaplamanın zamanla ezilmesi ön gerilmeyi azaltabilir; kayıp deneyle belirlenebilir | TS EN 1090-2:2018 Ek I (bilgilendirici) |
| Boyalı sürtünme yüzeyi | Ön gerilme zamanla azalabilir | TS EN 1993-1-8 Tablo 3.7 notu |
| Sıkma sonrası gevşetme | Son sıkmadan sonra gevşetilen bulon, somun ve pul atılır, yeniden kullanılmaz | TS EN 1090-2 (SCI özeti) |
Saha Notu: Ön gerilmeli bulonların muayene zamanı, örnekleme oranı ve yeniden sıkma koşulları TS EN 1090-2:2018 Madde 12.5.2'ye ve proje şartnamesine göre belirlenir; TBDY 2018'de bu konuda ayrı bir süre koşulu yoktur.
Dikkat: Sıkma sırasında ya da sonrasında gevşetilen düzenek yeniden sıkılmaz; bulon, somun ve pul değiştirilir.
4. Sürtünme Tipi Bağlantı Dayanımı
4.1 Kayma Dayanımı
| Sembol | Açıklama | Değer |
|---|---|---|
| Delik tipi katsayısı | 1,0 (normal delik); 0,85 (büyük delik ya da yüke dik kısa oval); 0,70 (yüke dik uzun oval); 0,76 (yüke paralel kısa oval); 0,63 (yüke paralel uzun oval) | |
| n | Sürtünme yüzeyi sayısı | 1 veya 2 |
| μ | Sürtünme katsayısı | Yüzey sınıfına bağlı |
| Kısmi güvenlik katsayısı | Kategori C (ULS): γ_M3 = 1,25; Kategori B (SLS): γ_M3,ser = 1,1 (TS EN 1993-1-8 Tablo 2.1 önerilen değerleri; ulusal ek farklı değer verebilir) |
4.2 Sürtünme Katsayısı μ — Yüzey Sınıfları
| Yüzey Sınıfı | Yüzey İşlemi (TS EN 1090-2 sınıflandırması) | μ |
|---|---|---|
| Sınıf A | Bilyalı veya grit kumlama, gevşek pas temizlenmiş, çukurlaşma yok | 0,50 |
| Sınıf B | Kumlanmış yüzey + alkali-çinko silikat boya (nominal 60 μm) ya da alüminyum/çinko termal püskürtme (≤ 80 μm); galvaniz + hafif kumlama + alkali-çinko silikat boya | 0,40 |
| Sınıf C | Sıcak daldırma galvaniz + hafif kumlama (μ = 0,35); tel fırça veya alevle temizlenmiş, gevşek pası alınmış yüzey | 0,30 |
| Sınıf D | Hadde yüzeyi (işlem görmemiş) | 0,20 |
Dikkat: Sınıfların μ değerleri TS EN 1993-1-8:2005 Tablo 3.7'de, hangi yüzey işleminin hangi sınıfa girdiği TS EN 1090-2'de verilir; sürtünme yüzeylerinin hazırlanması TS EN 1090-2:2018 Madde 8.4'te düzenlenir. Tabloda yer almayan yüzey işlemlerinde (ör. işlem görmemiş galvaniz, diğer boya sistemleri) μ, TS EN 1090-2 Ek G'deki kayma deneyiyle belirlenir.
Saha Notu: Sürtünme yüzeyi sınıfı korozyon koruma sistemiyle birlikte seçilir; galvaniz veya boya kullanılacaksa μ değeri yukarıdaki sınıflandırmadan ya da kayma deneyinden alınır. Temas yüzeyleri birleştirmeden önce yağ, kir ve gevşek pastan arındırılmalıdır.
5. Çekme Dayanımı ve Birleşik Yük
5.1 Çekme Dayanımı
(TS EN 1993-1-8:2005 Tablo 2.1)
5.2 Kayma + Çekme Etkileşimi
Kaymaya dirençli birleşimde bulona kaymayı doğuran kesme kuvvetiyle birlikte çekme kuvveti de etkiyorsa, bulon başına kayma direnci çekme kuvvetiyle azaltılır (TS EN 1993-1-8:2005 Madde 3.9.2):
Moment birleşiminde çekme kuvveti basınç tarafındaki temas kuvvetiyle dengeleniyorsa kayma direncinde azaltma gerekmez. Bunlara ek olarak, taşıma gücü sınır durumunda bulonun kesme dayanımı (Tablo 3.4) ile aşağıdaki etkileşim kontrol edilir:
Bu bağıntıda bulonun kesme dayanımıdır; kayma direnci yerine kullanılmaz.
Referans: TS EN 1993-1-8:2005 Madde 3.9.2 ve Tablo 3.4
Saha Notu: Alın levhalı moment birleşimlerinde çekme bölgesindeki bulonlar kesme ve çekmeyi birlikte taşır; bu bulonlarda hem kayma (Kategori B veya C) hem de Tablo 3.4 kesme–çekme etkileşimi kontrol edilir. Deprem yükü etkisindeki birleşimlerde TBDY 2018 Madde 9.2.3.2 bulon koşulu geçerlidir; bulonlu başlık levhalı moment birleşimi için TBDY Tablo 9B.2 ayrıca 8.8 veya 10.9, en büyük M27 ve tam önçekme koşullarını verir.
Dikkat: Çekme etkisindeki bulonlarda tasarım çekme kuvveti levha kaldırma (prying) etkisini içermelidir. Alın levhası ve kolon başlığının çekme bölgesi eşdeğer T-parçası (T-stub) modeliyle hesaplanır (TS EN 1993-1-8:2005 Madde 6.2.4).
6. Türkiye'ye Özgü Mevzuat ve Koşullar
6.1 TBDY 2018 Bulonlu Birleşim Koşulları
TBDY 2018 Bölüm 9 (Çelik Binalar) kapsamında bulonlu birleşimler için temel koşullar:
| Kapsam | Koşul | Referans |
|---|---|---|
| Deprem yükleri etkisindeki elemanların birleşim ve ekleri (tüm süneklik düzeyleri) | 8.8 veya 10.9 kalitesinde bulon, tam önçekme | TBDY 2018 Madde 9.2.3.2 |
| Kesme etkisindeki bulonlu birleşimler | Diş açılmamış gövde kayma düzleminde; ezilme etkili birleşimlerde de temas yüzeyi en az μ = 0,20 sağlayacak şekilde hazırlanır | TBDY 2018 Madde 9.2.3.2 |
| Deprem yükleri etkisinde olmayan elemanların birleşim ve ekleri | ÇYY'de tanımlanan normal bulonlar kullanılabilir | TBDY 2018 Madde 9.2.3.2 |
| Bulon ve kaynak birlikte | Aynı kuvvet ya da bileşeni bulon ve kaynak arasında paylaştırılamaz | TBDY 2018 Madde 9.2.3.4 |
| Bulonlu başlık levhalı moment birleşimi | 8.8 veya 10.9; en büyük M27; tam önçekme | TBDY 2018 Tablo 9B.2 |
| Proje çizimleri | Bulon cinsi, bulon ve delik çapları, rondela ve somun özellikleri, önçekme kuvveti ve sürtünme yüzeyi bilgileri verilir | TBDY 2018 Madde 9.13.2.4 |
Saha Notu: TBDY 2018'de deprem etkileri, 2018/11275 sayılı Bakanlar Kurulu kararıyla yürürlüğe konulan Türkiye Deprem Tehlike Haritaları ile tanımlanır (tdth.afad.gov.tr). Bulon koşulu ise konumun tehlike düzeyine değil, birleşimin deprem yükü aktarıp aktarmadığına bağlıdır (Madde 9.2.3.2).
6.2 Yasal Çerçeve
| Mevzuat | No | Kapsam |
|---|---|---|
| İmar Kanunu | 3194 | Yapı ruhsatı ve uygulama projeleri |
| Yapı Denetim Kanunu | 4708 | Proje ve uygulama denetimi |
| İSG Kanunu | 6331 | Şantiye iş sağlığı ve güvenliği |
| TBDY | 2018 | Deprem yükü etkisindeki birleşim ve eklerde 8.8/10.9 tam önçekmeli bulon (Madde 9.2.3.2) |
| ÇYY | 2016 | Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esaslarına Dair Yönetmelik; deprem yükü taşımayan birleşimlerde normal bulonlar (TBDY 9.2.3.2 atfı) |
6.3 Birim Fiyat Referansı
ÇŞİB (Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı) 2026 Şubat birim fiyat listesinde çelik yapı montaj işleri ile ilgili pozlar:
| Poz No | İş Kalemi | Birim |
|---|---|---|
| 21.055 | Çelik yapı montajı (bulonlu birleşim dahil) | ton |
| 21.056 | HD bulon temini ve montajı M16–M24 | adet |
| 21.057 | HD bulon temini ve montajı M27–M36 | adet |
Güncel birim fiyatlara Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı (yfk.csb.gov.tr) adresinden ulaşılabilir.
7. Montaj Sırası ve Kalite Kontrol
7.1 Sıkma Sırası Protokolü
TS EN 1090-2:2018'de ön gerilmeli bulonların sıkılması Madde 8.5'te (genel kurallar 8.5.1; tork referans değerleri 8.5.2; tork, kombine, HRC ve DTI yöntemleri 8.5.3–8.5.6) düzenlenir. Uygulamada sıra:
- Bulonlar ön sıkma (snug tight, tam temas) düzeyine getirilir; bir sonraki adıma geçmeden önce birleşimdeki tüm bulonlarda ön sıkma tamamlanır
- Ön sıkma ve sonraki sıkma adımları birleşimin en rijit kısmından en az rijit kısmına doğru ilerleyerek yapılır
- Seçilen yönteme göre son sıkma (tam tork ya da belirlenen ek dönüş) uygulanır
- Düzgün ön gerilme için birden fazla sıkma turu gerekebilir
Dikkat: Bulonları tek tek son değerine sıkarak ilerlemek yerine önce tüm bulonlar ön sıkma düzeyine getirilir; aksi hâlde levhalar tam oturmadan sıkılan bulonların ön gerilmesi, komşu bulonlar sıkıldıkça azalabilir.
7.2 Muayene Penceresi ve Protokolü
| EXC Sınıfı | Görsel Muayene | Tork Muayenesi | Muayene Zamanı |
|---|---|---|---|
| EXC 1 | %100 | İsteğe bağlı | Sıkma sonrası |
| EXC 2 | %100 | %5 (min 2 adet) | 12–72 saat |
| EXC 3 | %100 | %10 (min 4 adet) | 12–72 saat |
| EXC 4 | %100 | %25 (min 8 adet) | 12–72 saat |
Saha Notu: Uygulama sınıfı (EXC) proje şartnamesinde belirlenir; TBDY 2018 çelik birleşimler için ayrı bir EXC sınıfı öngörmez. Ön gerilmeli bulonlu birleşimlerin muayene ve deney kuralları (örnekleme, kabul ve yeniden sıkma) TS EN 1090-2:2018 Madde 12.5.2'de verilir.
9. Örnek Problemler
Problem 1 — Kolay
Veriler:
- Bulon: M20-8.8
- Bağlantı: tek sürtünme yüzeyi (n = 1)
- Yüzey sınıfı: A (μ = 0,50)
- Kategori: B (SLS'de kayma olmamalı) → γ_M3,ser = 1,1
- Normal delik: k_s = 1,0
İstenen: Tek bulonun kullanılabilirlik sınır durumu kayma direnci F_s,Rd,ser (kN)
Çözüm:
Adım 1 — Ön gerilme kuvveti (TS EN 1993-1-8 Madde 3.9.1(2)):
Adım 2 — Kayma direnci (Kategori B, SLS):
Sonuç: M20-8.8, Kategori B, Sınıf A yüzey için . Kategori B'de taşıma gücü sınır durumunda ayrıca bulonun kesme () ve ezilme () dayanımları kontrol edilir.
Problem 2 — Orta
Veriler:
- Bulon: M24-10.9
- Kategori: B (SLS'de kayma olmamalı) → γ_M3,ser = 1,1
- Yüzey sınıfı: A (μ = 0,50), n = 1 (tek sürtünme yüzeyi), k_s = 1,0
- Kullanılabilirlik sınır durumunda bulona eş zamanlı çekme: F_t,Ed,ser = 60 kN
İstenen: Çekme etkisi altında tek bulonun kullanılabilirlik sınır durumu kayma direnci F_s,Rd,ser
Çözüm:
Adım 1 — F_p,C:
Adım 2 — Kayma direnci (çekmesiz):
Adım 3 — Çekme etkisiyle azaltılmış kayma direnci (Madde 3.9.2, Kategori B):
Adım 4 — Taşıma gücü kontrolü için bulonun çekme dayanımı (Tablo 3.4):
Sonuç: F_t,Ed,ser = 60 kN çekme etkisi altında bulon başına SLS kayma direnci 90,5 kN'dur (çekmesiz değer 112,3 kN'dan yaklaşık %19 düşük). Taşıma gücü sınır durumunda ayrıca ve Tablo 3.4 kesme–çekme etkileşimi bulonun kesme dayanımı ile kontrol edilir.
Problem 3 — Zor
Veriler:
- Birleşim tipi: deprem yükü etkisindeki kiriş eki (TBDY 2018 Madde 9.2.3.2: 8.8/10.9, tam önçekme; kesme düzleminde diş açılmamış gövde)
- Bulon: M24-10.9, HR sistemi (TS EN 14399-3)
- Tasarım kayma kuvveti (ULS): F_v,Ed = 320 kN
- Tasarım çekme kuvveti (ULS): F_t,Ed = 120 kN (bulonlara eşit dağıldığı varsayılır)
- Sürtünme yüzeyi: n = 2 (çift sürtünme yüzeyi)
- Yüzey sınıfı: B (μ = 0,40)
- k_s = 1,0 (normal delik)
- Tasarım kategorisi: C (ULS'de kayma olmamalı) → γ_M3 = 1,25
- Duyarlılık: ön gerilmenin %7 azaldığı varsayımıyla kontrol
İstenen: (a) Gerekli bulon sayısı, (b) Bulon kesme–çekme etkileşimi, (c) Ön gerilme kaybı varsayımıyla kayma kontrolü
Çözüm:
Adım 1 — F_p,C (M24-10.9):
Adım 2 — Tek bulonun kayma direnci (Kategori C, çekmesiz):
Adım 3 — Çekmeli kayma direnci ve bulon sayısı (Madde 3.9.2, Kategori C):
2 bulon: bulon başına çekme kN
— YETERSİZ
3 bulon: bulon başına çekme kN
— Kullanım oranı:
Adım 4 — Bulon kesme–çekme etkileşimi (Tablo 3.4, 3 bulon):
Diş açılmamış gövde kayma düzleminde olduğundan ve brüt alan mm² alınır:
Ezilme dayanımı levha kalınlığına ve delik yerleşimine bağlıdır; verilmediğinden ayrıca kontrol edilmelidir.
Adım 5 — Ön gerilme %7 azalmış varsayımıyla:
Sonuç: 3 adet M24-10.9 HR bulon kayma bakımından yeterlidir (413,1 kN > 320 kN; varsayılan %7 kayıpla 379,8 kN). Bulon kesme–çekme etkileşimi 0,358; ezilme dayanımı levha verileriyle ayrıca kontrol edilmelidir. EN 1993-1-8 tasarımı F_p,C'nin sıkma yöntemiyle sağlandığını kabul eder; %7 kayıp yalnız duyarlılık amaçlı bir varsayımdır.
10. Sık Yapılan Hatalar
| Hata | Açıklama | Önlem |
|---|---|---|
| Tork katsayısı sabit alınması | k = 0,18 her koşulda varsayılır | Her lot için ISO 16047 kalibrasyonu |
| Tek tek son değere sıkma | Tüm bulonlar ön sıkmaya getirilmeden ilerlemek | En rijit kısımdan en az rijit kısma, önce ön sıkma (TS EN 1090-2 Madde 8.5) |
| Muayenenin atlanması | Sıkma sonrası kontrol yapılmaz | TS EN 1090-2 Madde 12.5.2'ye göre muayene |
| Galvaniz yüzey sınıfı | Sınıf C yerine A alınır | Deney raporu ile μ doğrulama |
| HR ve HV düzeneklerini karıştırma | Aynı şantiyede iki sistemin parçalarının karışması | Bir şantiyede tek sistem kullan |
| Kaldırma (prying) etkisinin unutulması | Yalnızca doğrudan çekme kontrolü | F_t,Ed'ye kaldırma etkisi katılır; T-parçası modeli (TS EN 1993-1-8 Madde 6.2.4) |
| Belge kontrolü yapılmaması | Düzeneğin TS EN 14399 uygunluğu ve parti belgeleri doğrulanmaz | Bulon, somun ve pulun TS EN 14399 belgeleri ve parti muayene belgeleri kontrol edilir |
11. İlgili Makaleler
| Referans | Açıklama |
|---|---|
| CE-039 | Çelik Yapı Montaj Toleransları ve Kalite Kontrol |
| CE-038 | Moment Çerçevesi vs Çaprazlı Çerçeve Detaylı Analiz |
| CE-004 | Kaynaklı Birleşim Tasarımı |
| CE-032 | Kolon Eki Tasarımı |
12. Kaynaklar
- TS EN 1993-1-8:2005 — Çelik yapıların tasarımı — Bölüm 1-8: Düğüm noktalarının tasarımı. TSE, Ankara.
- TS EN 1090-2:2018+A1:2024 — Çelik yapıların yürütülmesi — Bölüm 2: Çelik yapılar için teknik gereksinimler. TSE, Ankara.
- TS EN 14399-1:2015 — Ön gerilmeli yapısal bağlantı elemanları — Bölüm 1: Genel gereksinimler. TSE, Ankara.
- TS EN 14399-3:2016 — Sistem HR — Altıgen baş civata ve somun düzenekleri. TSE, Ankara.
- TS EN 14399-4:2015 — Sistem HV — Altıgen baş civata ve somun düzenekleri. TSE, Ankara.
- TS EN 14399-9:2016 — Doğrudan gerilme gösterge düzenekleri. TSE, Ankara.
- TS EN ISO 898-1:2013 — Karbon ve alaşım çeliğinden imal edilmiş bağlantı elemanlarının mekanik özellikleri — Bölüm 1: Civata ve saplama vidalar. TSE, Ankara.
- TBDY 2018 — Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği, Bölüm 9: Çelik Binalar. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı, Ankara.
- 3194 sayılı İmar Kanunu — Yapı ruhsatı ve teknik şartname uyumu.
- 4708 sayılı Yapı Denetimi Hakkında Kanun — Malzeme muayenesi ve denetim.
- 6331 sayılı İş Sağlığı ve Güvenliği Kanunu — Şantiye güvenliği ve ekipman kalibrasyonu.
- ISO 16047:2005 — Fasteners — Torque/clamp force testing. International Organization for Standardization.
- TS EN ISO 6789-1:2017 — Tork anahtarı kalibrasyon standardı. TSE, Ankara.
- Kulak, G.L., Fisher, J.W. & Struik, J.H.A. (2001) — Guide to Design Criteria for Bolted and Riveted Joints. 2nd ed., AISC.
- ECCS TC10 (2009) — European Recommendations for the Design of Simple Joints in Steel Structures. ECCS Publication No. 126.
- SIROCO Research Project (2018) — Execution and reliability of slip resistant connections. Uni-Due IML, Duisburg.
- Vatansever, C. (2022) — TBDY 2018 ile Uyumlu Çelik Yapı Tasarımı, Bölüm 5. İTÜ Ders Notları.
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:
- Kaynak Boyu Hesaplama
- 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.
Yüksek Dayanımlı Bulon Ön Gerilme Hesabı — Sıkça Sorulan Sorular
Yüksek dayanımlı bulon ön gerilme kuvveti nasıl hesaplanır?
TBDY 2018 deprem yükü taşıyan birleşimlerde hangi bulonları şart koşar?
Sahadaki tork kontrolü yönteminde tork katsayısı k nasıl belirlenmeli?
Sürtünmeli bağlantıda galvanizli yüzey hangi μ sınıfında kabul edilir?
Ön gerilme kaybı (relaxation) ne zaman ve ne kadar oluşur?
Kaynaklar, sürüm ve alıntılamaAkademik ve mesleki kullanım için atıf ayrıntılarını açın.
yapidan (2026). Yüksek Dayanımlı Bulon Ön Gerilme Hesabı. Yapıdan — İnşaat Mühendisliği Bilgi Portalı. https://yapidan.com/kategoriler/ce/yuksek-dayanimli-bulon-on-gerilme-hesabi
Kaynak seçimi, standart atıfları ve güncelleme yaklaşımı için Yapıdan Kaynak Politikası’nı inceleyin.