Basınç Elemanı Burkulması

Çelik kolonlar ve basınç çubukları, eksenel yük altında yanal stabilite kaybına uğrayabilir. Narinlik oranı λ = KL/r burkulma dayanımını belirler.

Çelik Kolon

AISC Burkulma Eğrisi

λ ≤ 4.71√(E/Fy): İnelastik burkulma, Fcr = (0.658Fy/Fe)·Fy.
λ > 4.71√(E/Fy): Elastik burkulma, Fcr = 0.877·Fe.

Fcr Eğrisi

Etkin Boy Katsayısı K

İki ucu mafsallı: K=1.0. Bir ucu ankastre: K=0.7. İki ucu ankastre: K=0.5. Konsol: K=2.0. Çerçeve (ötelenebilir): K=1.2–2.0+.

K Faktörü

Narinlik Sınırı

KL/r ≤ 200 (basınç elemanları). Pratik tasarımda KL/r = 60–100 aralığı tercih edilir. r = √(I/A) — dönme yarıçapı.

λ ≤ 200
λ=KLrr=IAFcr=π2Eλ2\lambda = \dfrac{KL}{r} \qquad r = \sqrt{\dfrac{I}{A}} \qquad F_{cr} = \dfrac{\pi^2 E}{\lambda^2}
AISC 360 / ÇYTHYE 2018 — Basınç Elemanı (LRFD)

İnelastik Burkulma

KoşulKL/r ≤ 4.71√(E/Fy)
Fcr= 0.658(Fy/Fe) · Fy
MalzemeAkma + geometrik etki

Elastik Burkulma

KoşulKL/r > 4.71√(E/Fy)
Fcr= 0.877 · Fe
EulerFe = π²E/(KL/r)²
→ Hesap Makinesi'nde deneyin

Sayısal Örnek

HEB200 Lk=4m fy=235: lambda=78.9 chi=0.68 Nb,Rd=1248 kN

i
i
i
i
i
λ
KL/r (λ)
E
Fe – Euler
F
Fcr – Kritik
Pn
φPn (kN)
Geçiş λ
Burkulma Modu
%
Fcr/Fy
Hesap Adımları

K Faktörü Değerleri

Mesnet KoşuluK (teorik)K (önerilen)
İki ucu mafsallı1.01.0
Bir ucu ankastre, bir ucu mafsallı0.70.8
İki ucu ankastre0.50.65
Konsol2.02.1

Standartlar

  • ÇYTHYE 2018 – Basınç Elemanları
  • AISC 360 – Ch. E: Compression
  • TS EN 1993-1-1 – EC3 §6.3
  • TBDY 2018 – Çelik Kolon

Kitaplar

  • Segui, W. – Steel Design
  • Salmon, Johnson – Steel Structures
  • Çakıroğlu, A. – Çelik Yapılar
  • Galambos, T. – Structural Stability