Yapısal Çelik Mekanik Özellikler Tablosu (S235-S355)
Bu makale, Türkiye inşaat sektöründe en yaygın kullanılan yapısal çelik sınıflarını (S235, S275, S355) kapsamlı biçimde ele almaktadır. TS EN 10025-2:2019 standardı esas alınarak kalınlığa bağlı akma...
Etiketler (6)
1. Standart: TS EN 10025
Yapısal gereksinimden başlayıp akma dayanımı, kaynaklanabilirlik, tokluk alt sınıfı ve kesit sınıfıyla S235/S275/S355 kararı (TS EN 10025-2 / EN 1993)
Üç çelik sınıfının gerilme-uzama eğrisi karşılaştırması ile akma/çekme dayanımı, uzama ve tokluk alt sınıfları tablosu (TS EN 10025-2 / EN 1993)
TS EN 10025 (Yapısal amaçlı sıcak haddelenmiş çelik ürünler), S235, S275 ve S355 gibi yapı çeliklerinin kimyasal bileşimini, mekanik özelliklerini ve darbe tokluğu sınıflarını tanımlar. Standart Türkiye'de TSE tarafından Türk Standardı olarak yayımlanmıştır (TS EN 10025-2:2019).
Sembol: S = Structural (yapısal), sayı = minimum akma dayanımı (MPa, t ≤ 16 mm için).
Türkiye Piyasası — DIN Eşdeğerleri:
Tablo 1: Standart: TS EN 10025
| EN 10025-2 | DIN (Eski) | Yaygın Kullanım |
|---|---|---|
| S235JR | St 37-2 | Hafif çelik konstrüksiyon |
| S275JR | St 44-2 | Orta yük taşıyıcı sistemler |
| S355JR/J2 | St 52-3 | Köprü, yüksek bina, vinç yolu |
Saha Notu: Türkiye'deki demir-çelik tedarikçileri (Erdemir, İsdemir, Çolakoğlu, Habas) hem levha hem profil olarak TS EN 10025-2 kapsamında malzemeleri üretmekte ve mill sertifikası ile teslim yapmaktadır. Piyasada hâlâ St37/St52 olarak satılan malzemelerin TS EN 10025-2 karşılığının belgelenmesi zorunludur.
Dikkat: Eski DIN isimlendirmesiyle (St37, St52) sipariş verilmesi, kimyasal ve mekanik toleranslarda sapmalara yol açar. Projelerde mutlaka TS EN 10025-2 numarası ve kalite alt sınıfı (örn. S355J2) belirtilmelidir.
2. Akma ve Çekme Dayanımı — Kalınlığa Göre
Türkçe açıklamalı σ-ε diyagramı: orantılılık (P) ve elastiklik (E) sınırları, akma (F) noktası, plastik bölge, pekleşme (C) ile çekme dayanımı (B) ve kopma noktası gösterilmektedir; eğimdeki Arctg E elastisite modülünü temsil eder.
Akma dayanımı kalınlık arttıkça azalır (imalat sırasındaki soğuma hızı farklılıkları ve artık gerilme dağılımı nedeniyle). Tasarımda her zaman gerçek profil/levha kalınlığına karşılık gelen satır kullanılmalıdır.
S235 Çeliği
Tablo 2: S235 Çeliği
| Kalınlık t (mm) | Min. Akma Dayanımı fy (MPa) | Min. Çekme Dayanımı fu (MPa) |
|---|---|---|
| t ≤ 16 | 235 | 360–510 |
| 16 < t ≤ 40 | 225 | 360–510 |
| 40 < t ≤ 63 | 215 | 360–510 |
| 63 < t ≤ 80 | 215 | 360–510 |
| 80 < t ≤ 100 | 215 | 360–510 |
| 100 < t ≤ 150 | 195 | 350–500 |
| 150 < t ≤ 200 | 185 | 340–490 |
S275 Çeliği
Tablo 3: S275 Çeliği
| Kalınlık t (mm) | Min. fy (MPa) | Min. fu (MPa) |
|---|---|---|
| t ≤ 16 | 275 | 430–580 |
| 16 < t ≤ 40 | 265 | 410–560 |
| 40 < t ≤ 63 | 255 | 400–540 |
| 63 < t ≤ 80 | 245 | 400–540 |
| 80 < t ≤ 100 | 235 | 380–540 |
| 100 < t ≤ 150 | 225 | 380–540 |
| 150 < t ≤ 200 | 215 | 360–540 |
S355 Çeliği
Tablo 4: S355 Çeliği
| Kalınlık t (mm) | Min. fy (MPa) | Min. fu (MPa) |
|---|---|---|
| t ≤ 16 | 355 | 470–630 |
| 16 < t ≤ 40 | 345 | 470–630 |
| 40 < t ≤ 63 | 335 | 470–630 |
| 63 < t ≤ 80 | 325 | 450–600 |
| 80 < t ≤ 100 | 315 | 450–600 |
| 100 < t ≤ 150 | 295 | 450–600 |
| 150 < t ≤ 200 | 285 | 450–600 |
Saha Notu: HEB 300 profil flanş kalınlığı 19 mm olduğundan S355 için fy = 345 MPa (16 < t ≤ 40 satırı) kullanılır. Kalın levhalardan imal edilen yapma profillerde (t > 40 mm) fy = 335 MPa alınması gerektiğine dikkat edilmelidir.
Dikkat: S355 çeliğinin nominal akma dayanımı 355 MPa yalnızca t ≤ 16 mm için geçerlidir. Kalın profil flanşlarında bu değerin kullanılması, dayanım hesaplarını %3–7 oranında güvensiz kılar.
3. Elastik Malzeme Özellikleri
Eurocode 3 (TS EN 1993-1-1) kapsamında burkulma azaltma katsayısı (χ) ile boyutsuz narinlik parametresi (λ) ilişkisi; a0, a, b, c ve d kategorileri farklı kesit ve eksen kombinasyonları için geçerlidir.
Tablo 5: Elastik Malzeme Özellikleri
| Özellik | Sembol | Değer | Birim |
|---|---|---|---|
| Elastisite modülü | E | 210 000 | MPa |
| Kayma modülü | G | 81 000 | MPa |
| Poisson oranı | ν | 0,30 | — |
| Isıl genleşme katsayısı | α | 12 × 10⁻⁶ | 1/°C |
| Yoğunluk | ρ | 7 850 | kg/m³ |
| Özgül ağırlık | γ | 77,0 | kN/m³ |
Not: G = E / [2(1+ν)] = 210 000 / (2 × 1,30) = 80 769 ≈ 81 000 MPa
Bu değerler tüm yapısal çelik sınıfları için ortaktır; çelik sınıfına göre değişmezler.
Saha Notu: Türkiye'de Kayseri, Erzurum gibi iç kesimlerde yıllık ΔT = 60–70 °C farka karşılık 50 m uzunlukta çelik kirişte ΔL = 12 × 10⁻⁶ × 65 × 50 000 = 39 mm genleşme oluşur. Genleşme derzsiz tasarım ciddi eksenel kuvvetlere yol açar.
Dikkat: Isıl genleşme 40 °C'lik ΔT ve 50 m uzunlukta 24 mm genleşmeye yol açar. Tasarım aşamasında genleşme derzi bırakılmazsa çelik elemanlarda önemli ikincil gerilmeler oluşur.
4. Darbe Tokluğu Alt Sınıfları
Büyük ölçekli çelik yapı iskeletinin şantiye montajı; vinç yardımıyla yerleştirilen H-profil kolonlar ve çapraz bağlantı elemanları, arka planda mavi gökyüzüne karşı tamamlanan katlar görülmektedir.
Çeliklerin darbe dayanımı (Charpy V-çentik deney, CVN) sıcaklıkla değişir. Alt sınıflar mevsimsel minimum sıcaklıklara göre seçilir.
Tablo 6: Darbe Tokluğu Alt Sınıfları
| Alt Sınıf | Min. Enerji | Deney Sıcaklığı | Türkiye İklim Uygulaması |
|---|---|---|---|
| JR | 27 J | +20 °C | Ege, Akdeniz kıyıları (kış min. > +5 °C) |
| J0 | 27 J | 0 °C | Marmara, Karadeniz kıyısı (kış min. > −5 °C) |
| J2 | 27 J | −20 °C | İç Anadolu, Doğu Anadolu |
| K2 | 40 J | −20 °C | Kritik yapılar, köprüler |
| M | 40 J | −20 °C | Termomekanik hadde (EN 10025-4) |
| N | 40 J | −20 °C | Normalleştirilmiş çelik (EN 10025-3) |
| ML / NL | 27 J | −50 °C | Açık silo, soğuk depo; kış min. < −25 °C |
Örnek tam gösterim: S355 J2 → S355 çeliği, −20 °C'de en az 27 J darbe tokluğu.
Saha Notu: TBDY 2018 Madde 9.2.3 uyarınca başlık kalınlığı ≥ 40 mm olan hadde profillerinde ve kalınlığı ≥ 50 mm olan levha/yapma profillerde minimum 27 J @ +21 °C CVN değeri aranır. Türkiye'de Erzurum, Kars, Ağrı gibi bölgelerde açık yapılar için J2 veya ML sınıfı seçimi zorunludur; bu bölgelerde tasarım sıcaklığı −30 °C'nin altına inebilir.
Dikkat: Darbe tokluğu alt sınıfı ihmal edildiğinde soğuk iklim koşullarında çelikte ani gevrek kırılma riski oluşur.
5. TS EN 10025 Seri Karşılaştırması
Çelik yapı kafes kirişlerinin ve kolonlarının şantiyede montaj sırasında üst açıdan görünümü; çapraz bağlantılar ve ana çerçeve elemanları TS EN 1993-1-1 kapsamında S235 veya S355 çelikten imal edilmektedir.
Tablo 7: TS EN 10025 Seri Karşılaştırması
| Seri | Standart | Çelik Kaliteleri | Özellik |
|---|---|---|---|
| EN 10025-2 | S235, S275, S355, S450 | Alaşımsız genel yapı çelikleri | En yaygın seri |
| EN 10025-3 | S275N/NL, S355N/NL, S420N/NL | Normalleştirilmiş | Geliştirilmiş tokluğu |
| EN 10025-4 | S275M/ML, S355M/ML, S420M/ML | Termomekanik hadde | İnce cidar, yüksek tokluk |
| EN 10025-5 | S235W, S355W | Hava korozyon dirençli | Köprü, mimari fasad |
| EN 10025-6 | S460Q/QL/QL1 | Quenched & Tempered | Yüksek dayanımlı özel yapılar |
Saha Notu: Türkiye köprü ve geniş açıklıklı çatı projelerinde S355J2 veya S355N en yaygın kullanılan kalitedir. Tarihî yapı restorasyonlarında özgün çelik sınıfının belirlenmesi için ASTM/DIN eşdeğerleri referans alınabilir.
6. Kimyasal Bileşim Sınırları ve Kaynaklanabilirlik
TS EN 10034 uyumlu IPE300 I-profili: gövde yüksekliği 300 mm, başlık genişliği (B) 150 mm, gövde kalınlığı (t1) 7.1 mm, başlık kalınlığı (t2) 10.7 mm, birim ağırlık 42.2 kg/m. S235 ve S355 sınıflarında temin edilmektedir.
Tablo 8: Kimyasal Bileşim Sınırları ve Kaynaklanabilirlik
| Kalite | C maks. (t≤16) | C maks. (t>40) | Si maks. | Mn maks. | P maks. | S maks. |
|---|---|---|---|---|---|---|
| S235JR | 0,17 | 0,20 | — | 1,40 | 0,035 | 0,035 |
| S235J2 | 0,17 | 0,17 | — | 1,40 | 0,025 | 0,025 |
| S275JR | 0,21 | 0,22 | — | 1,50 | 0,035 | 0,035 |
| S355JR | 0,24 | 0,24 | 0,55 | 1,60 | 0,035 | 0,035 |
| S355J0 | 0,20 | 0,22 | 0,55 | 1,60 | 0,030 | 0,030 |
| S355J2 | 0,20 | 0,22 | 0,55 | 1,60 | 0,025 | 0,025 |
6.1 Kaynaklanabilirlik — Karbon Eşdeğeri (CE)
IIW formülü:
CE = C + Mn/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Ni + Cu)/15
Tablo 9: Kaynaklanabilirlik — Karbon Eşdeğeri (CE)
| CE Değeri | Kaynaklanabilirlik | Sınıf |
|---|---|---|
| ≤ 0,35 | Mükemmel | S235JR için tipik |
| 0,36–0,40 | Çok iyi | S275 için tipik |
| 0,41–0,45 | İyi | S355 J0/J2 için tipik |
| 0,46–0,50 | Ortalama | Ön ısıtma gerekebilir |
| ≥ 0,50 | Kötü | Ön ısıtma zorunlu |
Saha Notu: S355JR çeliğinin tipik CE değeri 0,42–0,47 aralığındadır. ÇYTHYE 2016 Madde 2.4 uyarınca kaynak metalinin akma gerilmesi esas metalinkinden düşük olamaz. Yüksek CE değerli S355 malzemelerde kaynak öncesi ön ısıtma (genellikle 75–150 °C) uygulanması şart olabilir.
Dikkat: S235 ile S355'in aynı WPS ile kaynaklanması yasaktır. TS EN ISO 9606 kapsamında her çelik sınıfı için ayrı kaynakçı/prosedür onayı gerekmektedir.
7. Tasarım Değerleri (TS EN 1993-1-1)
TS EN 1993-1-1:2022 (Eurocode 3) uyarınca nominal değerler karakteristik değer olarak kullanılır:
fyd = fy / γM0 γM0 = 1,0
fud = fu / γM2 γM2 = 1,25
Kaynak dayanımı (bağlantılar için, TS EN 1993-1-8:2005 Madde 4.5.3.3):
fvw,d = (fu / √3) / (βw · γM2)
βw: korelasyon katsayısı — S235 için 0,80; S275 için 0,85; S355 için 0,90 (TS EN 1993-1-8 Tablo 4.1).
Tablo 10: Tasarım Değerleri (TS EN 1993-1-1)
| Katsayı | Sembol | Değer | Uygulandığı Hesap |
|---|---|---|---|
| Kesit dayanımı | γM0 | 1,00 | Brüt kesit: çekme, basınç, eğilme, kesme |
| Burkulma dayanımı | γM1 | 1,00 | Eleman stabilitesi, yanal burkulma |
| Kopma dayanımı | γM2 | 1,25 | Net kesit kopma, kaynaklar, bağlantılar |
7.1 Kesit Sınıflandırması (TS EN 1993-1-1 Madde 5.5, Tablo 5.2)
ε = √(235/fy)
Tablo 11: Kesit Sınıflandırması (TS EN 1993-1-1 Madde 5.5, Tablo 5.2)
| Sınıf | Tanım | c/t Sınırı |
|---|---|---|
| Sınıf 1 | Plastik mafsal + rotasyon kapasitesi | ≤ 72ε |
| Sınıf 2 | Plastik moment, sınırlı rotasyon | ≤ 83ε |
| Sınıf 3 | Elastik moment, yerel burkulma başlamamış | ≤ 124ε |
| Sınıf 4 | Yerel burkulma kontrol edilmeli | > 124ε |
Örnek: S355 için ε = √(235/355) = 0,814; Sınıf 1 gövde sınırı: 72 × 0,814 = 58,6.
Saha Notu: TBDY 2018 Madde 9.2.7 uyarınca süneklik düzeyi yüksek çelik sistemlerde kullanılan profillerin Tablo 9.3 enkesit koşullarını sağlaması zorunludur. HEA serisi profillerin büyük kısmı bu koşulları sağlamayabilir; deprem bölgelerinde dikkatli profil seçimi yapılmalıdır.
8. TBDY 2018 Kapsamında Malzeme Koşulları
TBDY 2018 Bölüm 9 kapsamında çelik malzemeye özgü koşullar:
Tablo 12: TBDY 2018 Kapsamında Malzeme Koşulları
| Koşul | Kural | Kaynak |
|---|---|---|
| Doğrusal olmayan davranış beklenen elemanlar | fyk ≤ 355 MPa | TBDY 2018 Md. 9.2.3 |
| Kalın flanş (≥40 mm) / Kalın levha (≥50 mm) | Min. CVN = 27 J @ +21 °C | TBDY 2018 Md. 9.2.3 |
| Bağlantı bulonları (deprem etkisindeki) | 8.8 veya 10.9, tam önçekme | TBDY 2018 Md. 9.2.3 |
| Kaynak metali | fyk,kaynak ≥ fyk,esas | ÇYTHYE 2016 Md. 2.4 |
| Bağlantılarda bulon+kaynak birlikteliği | Yasak | TBDY 2018 Md. 9.2.3 |
Tablo 13: TBDY 2018 Kapsamında Malzeme Koşulları
| Bölge | Tasarım Min. Sıcaklığı | Önerilen Sınıf | Örnek İller |
|---|---|---|---|
| Ege / Akdeniz kıyısı | > +5 °C | JR | İzmir, Antalya, Mersin |
| Marmara / Karadeniz kıyısı | > −5 °C | J0 | İstanbul, Bursa, Trabzon |
| İç Anadolu | −15 °C ile −20 °C | J2 | Ankara, Konya, Kayseri |
| Doğu Anadolu | −25 °C ile −35 °C | J2 veya ML | Erzurum, Kars, Ağrı |
| Yüksek rakım açık yapı (> 1500 m) | < −25 °C | ML | Palandöken, kayak merkezleri |
9. Yönetmelik Referansları
Tablo 14: Yönetmelik Referansları
| Standart / Yönetmelik | Konu | Madde / Bölüm |
|---|---|---|
| TS EN 10025-2:2019 | S235, S275, S355 mekanik özellikler, kimyasal bileşim | Tablo 7–13 |
| TS EN 10025-3:2019 | N/NL serisi normalleştirilmiş çelikler | Tablo 6–12 |
| TS EN 10025-4:2019 | M/ML serisi termomekanik çelikler | Tablo 6–12 |
| TS EN 1993-1-1:2022 | Eurocode 3 — Çelik yapı tasarımı genel kurallar | Madde 3.2, 5.5, 6.2 |
| TS EN 1993-1-8:2005 | Birleşim tasarımı, kaynak ve bulonlar | Madde 4.5, Tablo 4.1 |
| TS EN 1090-2 | Çelik yapı uygulama teknik şartnamesi, CE işaretleme | Madde 5, 7, 12 |
| TBDY 2018 Bölüm 9 | Çelik yapılarda deprem tasarımı | Md. 9.2.3, 9.2.7, Tablo 9.3 |
| ÇYTHYE 2016 | Çelik yapıların tasarım, hesap ve yapım esasları | Bölüm 1–3, Tablo 1.1 |
Parametre Tablosu
Tablo 15: Parametre Tablosu
| Parametre | Sembol | S235 | S275 | S355 | Birim |
|---|---|---|---|---|---|
| Min. akma dayanımı (t ≤ 16 mm) | fy | 235 | 275 | 355 | MPa |
| Min. çekme dayanımı | fu | 360–510 | 430–580 | 470–630 | MPa |
| Elastisite modülü | E | 210 000 | 210 000 | 210 000 | MPa |
| Kayma modülü | G | 81 000 | 81 000 | 81 000 | MPa |
| Poisson oranı | ν | 0,30 | 0,30 | 0,30 | — |
| Isıl genleşme katsayısı | α | 12×10⁻⁶ | 12×10⁻⁶ | 12×10⁻⁶ | 1/°C |
| Yoğunluk | ρ | 7850 | 7850 | 7850 | kg/m³ |
| Tasarım akma dayanımı | fyd | 235 | 275 | 355 | MPa |
| Malzeme güvenlik katsayısı | γM0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | — |
| Kaynak güvenlik katsayısı | γM2 | 1,25 | 1,25 | 1,25 | — |
| Kaynak korelasyon katsayısı | βw | 0,80 | 0,85 | 0,90 | — |
| ε kesit sınıf katsayısı | ε | 1,000 | 0,924 | 0,814 | — |
Örnek Problemler
Problem 1 — Kolay (Brüt Kesit Eksenel Çekme)
Veriler:
- Profil: IPE 240 (S235JR), A = 39,1 cm², flanş kalınlığı tf = 9,8 mm
- Tasarım eksenel yük: NEd = 400 kN
- γM0 = 1,0
İstenen: Brüt kesit eksenel çekme kapasitesini hesaplayın.
Çözüm:
Adım 1: tf = 9,8 mm → t ≤ 16 mm → fy = 235 MPa (TS EN 10025-2:2019 Tablo 7)
Adım 2: Tasarım akma dayanımı: fyd = fy / γM0 = 235 / 1,0 = 235 MPa
Adım 3: Brüt kesit eksenel kapasitesi (TS EN 1993-1-1 Madde 6.2.3): Npl,Rd = A × fy / γM0 = 3 910 × 235 / 1,0 = 918 850 N = 918,9 kN
Adım 4: Kontrol: NEd / Npl,Rd = 400 / 918,9 = 0,435 ≤ 1,0
Sonuç: Kapasite kullanım oranı %43,5 — yeterli. Net kesit (delik varsa) ayrıca kontrol edilmelidir.
Problem 2 — Orta (HEB 300 S355 N+M Etkileşimi)
Veriler:
- Profil: HEB 300 (S355), tf = 19 mm → 16 < t ≤ 40
- NEd = 1 200 kN, MEd = 180 kN·m
- A = 149,1 cm², Wpl,y = 1 869 cm³
İstenen: Plastik kesit kapasitesi kontrolü (brüt kesit, N + M etkileşimi).
Çözüm:
Adım 1: Kalınlık kontrolü: tf = 19 mm → fy = 345 MPa (S355, 16 < t ≤ 40 satırı)
Adım 2: Aksiyel kapasite: Npl,Rd = 14 910 × 345 / 1,0 = 5 143 950 N = 5 143,9 kN
Adım 3: Plastik moment kapasitesi: Mpl,Rd = 1 869 000 × 345 / 1,0 = 644 805 000 N·mm = 644,8 kN·m
Adım 4: n = 1 200 / 5 143,9 = 0,233; a = Aw/A = (300-2×19)×11 / 14 910 = 2 882 / 14 910 = 0,193 n > a → moment azaltımı gerekli
MN,Rd = 644,8 × (1-0,233) / (1 - 0,5×0,193) = 644,8 × 0,767 / 0,904 = 547,8 kN·m
Adım 5: Kontrol: MEd / MN,Rd = 180 / 547,8 = 0,329 ≤ 1,0
Sonuç: Yeterli. Burkulma uzunluğu ve yanal burkulma kontrolleri (TS EN 1993-1-1 Bölüm 6.3) ayrıca yapılmalıdır.
Problem 3 — Zor (TBDY 2018 Enkesit + Burkulma + N+M)
Veriler:
- Profil: HEA 200 (S355J2), tf = 10 mm, A = 53,8 cm², Wpl,y = 429 cm³, iy = 8,28 cm
- Efektif burkulma boyu: Lcr = 3,60 m
- NEd = 300 kN, MEd = 60 kN·m
- Süneklik düzeyi yüksek moment aktaran çerçeve kolonu
İstenen: 1) TBDY 2018 enkesit kontrolü, 2) Burkulma dayanımı, 3) N+M kontrolü
Çözüm:
Adım 1: TBDY 2018 Md. 9.2.7 Enkesit Kontrolü ε = √(235/355) = 0,814 HEA 200 flanş: c/tf = 90,7/10 = 9,07 Sınıf 1 flanş sınırı: 9ε = 9 × 0,814 = 7,33 → 9,07 > 7,33
SONUÇ: HEA 200 S355 TBDY 2018 enkesit koşulunu SAĞLAMAZ. Bu profil süneklik düzeyi yüksek deprem sisteminde kullanılamaz.
Adım 2: Burkulma Dayanımı (TS EN 1993-1-1 Madde 6.3.1) λ1 = π × √(210 000/355) = 76,4 λ̄ = Lcr / (iy × λ1) = 360 / (8,28 × 76,4) = 0,569
Burkulma eğrisi: b (h/b < 1,2, tf ≤ 40 mm) → α = 0,34 (TS EN 1993-1-1 Tablo 6.2) Φ = 0,5 × [1 + 0,34 × (0,569 - 0,2) + 0,569²] = 0,5 × [1 + 0,125 + 0,324] = 0,725 χ = 1 / (0,725 + √(0,725² - 0,569²)) = 1 / (0,725 + 0,450) = 0,852 Nb,Rd = 0,852 × 5 380 × 355 / 1,0 = 1 627 494 N = 1 627,5 kN
Adım 3: N+M Etkileşimi (TS EN 1993-1-1 Denklem 6.61) Mpl,Rd = 429 000 × 355 / 1,0 = 152 295 000 N·mm = 152,3 kN·m kyy ≈ 1,0 + 0,6 × λ̄ = 1,0 + 0,6 × 0,569 = 1,34
NEd/(χy×NRk/γM1) + kyy × MEd/Mpl,Rd = 300/1627,5 + 1,34 × 60/152,3 = 0,184 + 0,528 = 0,712 ≤ 1,0
Sonuç: Burkulma + eğilme etkileşimi %71,2 ile sağlanıyor. ANCAK deprem bölgesinde HEA 200 S355, TBDY 2018 enkesit koşulunu sağlamadığı için kullanılamaz. Alternatifleri: HEB 200 S355 veya HEA 240 S355 değerlendirilmeli.
Sık Yapılan Hatalar
-
Plaka/flanş kalınlığına göre fy değerinin güncellenmemesi: S355'te t > 40 mm için fy = 335 MPa alınmalıdır. HEB 300 flanş kalınlığı 19 mm olduğundan fy = 345 MPa; yanlışlıkla 355 MPa kullanılması hesabı %3 konservatif olmayan yönde etkiler. Çözüm: Her tasarım elemanı için kalınlığa göre ilgili tablodaki fy değerini kontrol edin.
-
γM0'ı brüt kesit için, γM2'yi kaynak ve bulonlar için kullanmayı karıştırmak: Kesit dayanımında γM0 = 1,0; bağlantı ve kaynak hesabında γM2 = 1,25. Bu katsayıların yer değiştirmesi konservatif olmayan tasarım sonuçları doğurur.
-
Darbe tokluğu alt sınıfının göz ardı edilmesi: Soğuk bölge uygulamalarında S355 J0 yerine S355 J2 veya S355 ML seçilmemesi, düşük sıcaklıklarda gevrek kırılma riskine yol açar. İklim koşullarına göre doğru darbe tokluğu alt sınıfı seçilmelidir.
-
S235 ile S355 maliyetini sadece akma dayanımı oranından karşılaştırmak: S355 birim fiyatı S235'ten %5–15 daha yüksektir; ancak daha az malzeme kullanımı nedeniyle taşıma ve montaj avantajı sağlar. Optimizasyon analizi profil ağırlığını ve birleşim detaylarını birlikte değerlendirmelidir.
-
Isıl genleşmenin sıcaklık farklarında hesaba katılmaması: α = 12 × 10⁻⁶/°C ile ΔT = 40 °C ve L = 50 m yapıda ΔL = 12 × 10⁻⁶ × 40 × 50 000 = 24 mm genleşme olur. Genleşme derzi bırakılmadan tasarım yapılması ciddi eksenel kuvvetlere yol açar.
-
Mill certificate (malzeme belgesi) kontrolünün atlanması: Her çelik ürün için tedarikçinin sağladığı sertifikada gerçek fy, fu ve kimyasal bileşim değerleri kontrol edilmelidir. Sertifikasız çelik TS EN 1090-1 kapsamında yapı çeliği olarak kullanılamaz.
-
S235 ile S355'in aynı WPS ile kaynaklanması: ÇYTHYE 2016 Md. 2.4 ve TS EN ISO 9606 uyarınca farklı çelik sınıfları için ayrı kaynak prosedür şartnameleri (WPS) ve kaynakçı sertifikası gerekmektedir. S355 için karbon eşdeğeri (CE) yüksek olduğundan ön ısıtma gerekliliği ayrıca değerlendirilmelidir.
Kaynaklar
- TS EN 10025-2:2019 — Yapısal amaçlı sıcak haddelenmiş çelik ürünler — Bölüm 2: Alaşımsız yapı çeliklerinin teknik koşulları. TSE.
- TS EN 10025-3:2019 — Normalleştirilmiş/normalleştirme haddelemeli kaynaklı ince taneli yapı çelikleri. TSE.
- TS EN 10025-4:2019 — Termomekanik haddelemeli ince taneli kaynaklı yapı çelikleri. TSE.
- TS EN 1993-1-1:2022 — Eurocode 3: Çelik Yapıların Tasarımı — Bölüm 1-1: Genel Kurallar. TSE.
- TS EN 1993-1-8:2005 — Eurocode 3: Çelik Yapıların Tasarımı — Bölüm 1-8: Birleşimlerin Tasarımı. TSE.
- TS EN 1090-2 — Çelik ve alüminyum yapı uygulamaları — Bölüm 2: Çelik yapılar için teknik gerekler. TSE.
- TBDY 2018 — Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği, Bölüm 9: Çelik Yapılarda Deprem Tasarımı. T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı.
- ÇYTHYE 2016 — Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esaslarına Dair Yönetmelik. Resmi Gazete 29732, 7 Mayıs 2016.
- Güvensoy, S. (2024). Uygulanmış Örneklerle Çelik Yapıların Tasarım ve Kontrol Esasları. İMO İstanbul.
- Çivi, C. ve Erçay, H. (2020). "S355JR Çeliği Akma ve Kopma Dayanımı Güvenirlik Analizi." Politeknik Dergisi, 23(4): 1177–1182. DOI: 10.2339/politeknik.579488.
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.