Çözüm - SABİS

•
•
Birleşimlere giriş
Perçinler
Bulonlar
Bölüm 6
•
Birleşimler
Birleşim yapma gereği:
-Elemanların boyunu uzatmak
-Elemanların enkesitini artırmak
-Düğüm noktaları oluşturmak
-Mesnetleri oluşturmak
 Birleşim çeşitleri:
-Çözülebilen birleşimler (bulon)
-Çözülemeyen birleşimler (perçin, kaynak)

Birleşim Araçları
1.


2.




3.
Perçin
Yuvarlak başlı perçin
Gömme başlı perçin
Bulonlar (Civata)
Olağan bulonlar
Kaba (Siyah) Bulonlar
Uygun (parlak) Bulonlar
Yüksek mukavemetli ve öngermeli
bulonlar
Kaynak
Bulonlu Birleşimler
D
oBulon, silindirik gövdeli, altı köşeli başlıklı, ucunda spiral diş açılmış
bulunan bir birleşim aracıdır.
oBulonlu birleşimde, bulonlar önceden açılmış deliklere
yerleştirildikten sonra diş açılmış uca, altına pul koyduktan sonra
somun takılır.
Bulonların kullanılma alanları







Geçici birleşimlerde ve yapılarda
Şantiye birleşim ve eklerinde
Dinamik karekterli yüklerin aktarılmasında
(öngermeli bulonlar)
Farklı malzemelerin birbirlerine bağlanmasında
(örneğin alüminyum ve çeliğin bağlanmasında)
Birleşimin yapıdaki yeri, şekil yada parçaların
ebatları diğer birleşim araçlarının kullanılmasına
uygun değilse
Eksenleri doğrultusunda büyük çekme kuvveti alan
perçinlerin yerine
Mafsallarda pim olarak
Bulon Türleri


Normal (olağan) bulonlar

Kaba (siyah) bulonlar

Uygun (parlak) bulonlar
Yüksek mukavemetli bulonlar
(Genellikle bu tür bulonlar öngermeli olarak kullanılırlar)
SL ve SLP birleşimleri
GV ve GVP birleşimleri
Normal Bulonlar
Normal Bulon Malzemesinin Özellikleri
St37
4.6 çeliği
sB=40 kg/cm2
sa=24 kg/cm2
St52
5.6 çeliği
sB=50 kg/cm2
sa=30 kg/cm2
Kaba Bulonlar
•d = D-1 mm (d:bulon çapı, D:delik çapı)
•Diş açılmamış kısmın dışında kalan gövde kısmı işlenmemiş.
•Kolon ekleri, dolu gövdeli kiriş ekleri, moment aktaran birleşimler ve çok
katlı yapılarda kullanılmalarına yönetmeliklerce izin verilmez.
Uygun Bulonlar
•d = D (d:bulon çapı, D:delik çapı)
Yüksek yapıda 20-300 mm’ lik çapta 0.3 mm tolerans.
•Gövde kısmı tornalanarak düzgün işlenmiş.
Bulon Çapları ve Projede Gösterilişleri
Perçinli ve Bulonlu Birleşimlerde Kullanılabilecek Maksimum Çaplar
•Hadde profiller için profil tabloları,
•Levhalar ve profillerde gövde delikleri için:
d  5tmin  0.1 (d : cm tmin : cm)
Perçin ve Normal Bulonların Yük Aktarma Biçimi
•Gövde eksenine dik (makaslama, ezilme)
•Gövde eksenine paralel (çekme)
Gövde eksenine dik normal kuvvet etkisi- MAKASLAMA
Makaslamaya çalışan
gövde en kesitleri
Gövde eksenine dik normal kuvvet etkisi- Makaslama-ETKİ SAYISI
Etki sayısında, parça sayısı kadar, kuvvet
yönlerine de dikkat edilmeli.
Gövde eksenine dik normal kuvvet etkisi- Gövde ekseninde EZİLME
Gövde eksenine dik normal kuvvet etkisi- Gövde ekseninde EZİLME
•Üniform olmayan yayılış yerine ortalama gerilmeler göz önüne alınır.
•Silindirik olan basınç yüzeyi, (d x t)düzlem alana çevrilir.
Gerçek gerilme yayılışı
Basitleştirilmiş gerilme yayılışı
Hesap Bağıntıları
Makaslamaya Göre
s 
S
n 
sem
d 2
m
4
1tek etkilide
m
2çift etkilide
n: Birleşimdeki bulon sayısı
Ezilmeye göre
S
 min( t1 ,t2 )tek etkilide
n
sl 
 s lem t min  
dt min
min t2 , t1 t3 çift etkilide
Gövde eksenine paralel (çekme) normal kuvvet etkisi
S
s z  n  s zem
Fg
 ( 0.86d ) bulondadiş dibi alanı
 4
Fg  
2
 d  perçinde gövde alanı
 4
2
Birleşim araçlarına S kuvvetinin dağılışı
Aynı
sıradaki
birleşim
aracı adedi
Birleşim aracı payına düşen kuvvet yüzdesi
N1
N2
N3
N4
N5
3
35.1
29.8
35.1
4
27.9
22.1
22.1
27.9
5
23.8
18.1
16.2
18.1
23.8
6
21
15.7
13.3
13.3
15.7
Üniformluktan
Sapma Oranı %
N6
5
•Aynı sıra üzerinde en fazla 5 adet birleşim aracı
•En az 2 adet birleşim aracı
12
19
21
26
Emniyet Gerilmeleri
•St52 çeliğinde kaba bulon kullanılmaz, zorunluluk olursa St37 çeliğindeki emniyet gerilmeleri
kullanılır.
•Ankraj bulonları sadece temellerde kullanılır ve çekmeye çalıştırılır.
Birleşim aracı aralıkları ve kenara uzaklıklar
e=birleşim araçları arasındaki uzaklık
e1=kuvvet doğrultusuna dik kenara olan uzaklık
e1
e1
e2=kuvvet dogrultusuna paralel kenara olan uzaklık
d= birleşim aracı çapı
e
e2
Uzaklik
e
e2
Binalar
S
e
Min
Max
Min
max
percinde
3d
8d,15t
(12d,25t)
3d
6d,12t
bulonda
3.5d
8d,15t
3.5d
6d,12t
e1
2d
3d, 6t
2d
3d, 6t
e2
1.5d
3d, 6t
1.5d
3d, 6t
e



Kopruler
Tabloda maximumlar icin iki değer verilmiştir. Bu iki
değerden küçük olanı en büyük değer olarak alınmalıdır.
Tablodaki t lerin hepsi tmin olarak alınmalıdır.
Çekme Çubuklarında parantez içindeki değer
alınacaktır.
Problem türleri

Gerilme kontrolü türü problemler : Tertip belli (f ve n), S belli;


d çapı kontrol edilir. Levhada ve profilde ayrı ayrı yapılır.
1.Yol : Gerilmeler irdelenir.
S
n 
s 
sem
d 2
m
4

sl 
S
n s
lem
dtmin
2.Yol : Aktarılan ve aktarılacak kuvvet kıyaslanır.
Ns  m
 d2
4
 s emn
Nl  d tmin s l emn
N em  nN em  S
 Aralıkların uygunluk kontrolü.
Problem türleri

Boyutlandırma türü problemler ;



Uygun çap seçimi.
Nem belirlenir.
Bulon/ Perçin sayısı belirlenir.
S 2
n

Sem 5
Eğer (n) beş adetten fazla çıkıyor ise çift sıra bağlantı yapılabilir.


Uygun aralıkların belirlenmesi.
Çizim.
Örnek 1
Şekilde görülen birleşimde M16
uygun bulonu kullanılmıştır. Birleşimin
teşkili için gerekli tüm kontrolleri
yapınız.
Verilenler: Malzeme: St 37
Yükleme Durumu: H Yüklemesi
Çözüm

max delik çapı kontrolü
Bulon çapı bu birleşim için uygundur.
Gerilme Kontrolü
Uygun Bulonda; St37, H yüklemesi için
Kabul edilen Emniyet Gerilmeleri

𝜏𝑠𝑒𝑚 = 1.4 𝑡 𝑐𝑚2 𝜎𝑙𝑒𝑚 = 2.8 t/𝑐𝑚2 𝜎𝑧𝑒𝑚 = 1.12 t/𝑐𝑚2
Çözüm
Bir Bulona gelen Kuvvet
Bulon sayısı n=4

1-Makaslama gerilmesi irdelemesi
2-Ezilme gerilmesi irdelenmesi
Çözüm

Bulon Aralıklarının İrdelenmesi
Örnek 2
Şekilde görülen birleşimdeki,
a) M 12 Kaba Bulonu
b) M 12 Uygun Bulonu tarafından
aktarılacak max S kuvvetini bulunuz.
Malzeme: St 37
YD : HZ yüklemesi
Çözüm

max delik çapı kontrolü

Kaba Bulonda: St 37, HZ yüklemesi için
Kabul edilen Emniyet Gerilmeleri
a)
Bir bulonun makaslama ile aktarabileceği kuvvet;
Çözüm
b) Bir bulonun ezilme ile aktarabileceği kuvvet;
*Bir bulonun emniyet ile aktarabileceği kuvvet;
**Birleşimde bulonlar tarafından aktarılabilecek
max kuvvet;
Çözüm
• Uygun bulonda; St 37 , HZ yüklemesi için
Kabul edilen Emniyet Gerilmeleri
a) Bir bulonun makaslamayla aktarabileceği kuvvet
b) Bir bulonun ezilmeyle aktarabileceği kuvvet
Çözüm
*Bir bulonun emniyet ile aktarabileceği kuvvet
**Birleşimde bulonlar tarafından aktarılabilecek max
kuvvet
maxS=n x Nem= 4 x 4.16 =16.64 t
Örnek 3
Şekilde görülen birleşimi;
 Kaba bulonlu
 Uygun bulonlu ; olarak hesap ve teşkil
ediniz.
Malzeme : St 37;Y.D.:H yüklemesi
Çözüm
Bulon çapı hesabı
Profil tablosundan
∟ 90.90.9 da
maxd= Ф21
Levha için
21 mm delik çapı birleştirilen her iki eleman için
uygundur.
birleşim için M20 bulonu seçilmiştir


Kaba bulonda
Çözüm
Bir bulonun emniyetle aktarabileceği kuvvet;
Birleşimde kullanılabilecek bulon sayısı;
Çözüm

Bulon aralıkları hesabı
Profil tablosundan W1=50 mm
Çözüm
Uygun bulonda
Bir bulonun emniyetle aktarabileceği kuvvet;

Birleşimde kullanılabilecek bulon sayısı;
Çözüm

Bulon aralıkları
Profil tablosundan W1=50 mm
Çözüm
Örnek 4
Şekilde görülen çubuğun levhaya
bağlantısını kaba bulonlu olarak
hesap ve teşkil ediniz.
Malzeme : St 37
Yükleme Durumu : H Yüklemesi
Çözüm
• Bulon çapı
Seçilen M24 Kaba bulon
• Kaba bulonda
Bir bulonun emniyetle taşıyabileceği kuvvet
Çözüm
Birleşimde kullanılabilecek bulon sayısı
• Bulon Aralıkları
Çözüm
Çözüm
Yüksek Mukavemetli Bulonlar
Yüksek mukavemetli bulonlar, değisik kayma emniyet
gerilmeleriyle, olağan bulonlar gibi de kullanılabilirler.
Ancak bunlardan tam olarak yararlanılabilmesi öngerme
vermek mümkündür.
Ön-germeli Bulonların Biçimdeki Ufak Değisiklikler:
 Baslık iç yüzü ile somun iç yüzü taslanmıs olmalıdır.
 Gövdede dis açılmıs kısım birlesim içinde kalabilir.
 Hem somun ve hem de baslık altına yüksek kalite
çelikten yapılmıs pul (rondela) konur.
Ön-Germeli Bulonlar
Çalışma Şekli
Ön-Germeli Bulonlar
Ön-Germeli Bulonlar
N0 Ön-germe Kuvveti:
Ön-germe kuvveti değişik şekiller de verilebilir.
 Göstergeli tork anahtarı yardımıyla M0 Burulma Momenti
verilebilir.
 Darbe anahtarı yardımıyla N0 Ön-germe Kuvveti doğrudan
doğruya verilebilir.
 İlk sıkmadan sonra ilave sıkıştırma döndürmesi yapılarak
ön-germe kuvveti verilebilir.
Ön-Germeli Bulonlar
Ön-Germeli Bulonlar
Ön-Germeli Bulonlar
Birleştirilen Parçalarda Kontrol Yapılırken:
Her bulon birleştirdiği parçalardan birbirine kuvvet nakleder.
Nakledilen kuvvetin %40‘ nın öngermeli bulon bünyesinde oluşan
sürtünme kuvveti ile nakledilmeden önce
karşılandığı kabul
edilerek çekme elemanına aktarılan kuvvette azaltma yapılır
Ön-Germeli Bulonlar
 Öngerme Verilmede: 0,60N0 birer sıra atlayarak, diğer sıralara, geri
kalan 0,40N0 da benzer biçimde yapılır.
 Eksenleri Doğrultusunda N Çekme Kuvveti Tasıyan Öngermeli
Bulonlar: En çok etkilenen bulonlarda
Ön-Germeli Bulonlar
Binalarda bundan baska, bir birlesimde çekme kuvveti alan
bulonlar için
olmalıdır.
Bu durumda makaslamadaki P1em,1 kuvvet değerleri de
(N - N0) / N0 oranında azaltılmalıdır.
Örnek
Sekilde elemanları sematik olarak verilen birlesimi Öngermeli Yüksek Mukavemetli
Bulonlu olarak çözünüz.
Not : Kuvvet YD1’ de verilmistir. Malzeme Ç. 37 çeliğidir
Çözüm
Çözüm