Türkiye Prefabrik Birliği | Sayı: 135

MAKALE BETON PREFABRİKASYON TEMMUZ 2020 ◆ SAYI : 135 16 Kompozit Kolonlar COMPOSITE COLUMNS ABSTRACT Composite Columns can be made by either pouring concrete inside a steel tube or pipe or by inserting a steel pro- file inside a concrete column. The advantage of composite columns is increasing the load carrying capa- city without substantially changing the column dimensions. 1. GİRİŞ Kompozit kolonlar ya beton içine gö- mülü çelik putrel ile, ya da çelik tüp ya da boru içine dökülen beton ile elde edilir. Genellikle kolonu kompozit yap- mak, kolon gücünü arttırmak için ya- pılır. Bazı durumlarda çelik bir kolonu yangından korumak için etrafına beton döküldüğünde de kompozit bir kolon oluşabilir. Kompozit kolonun başlıca avantajı kolon boyutlarını fazla arttır- madan yük kapasitesini arttırmasıdır. Bir kolonun kompozit sayılabilmesi için betonun çelikle birlikte çalışmasını sağlamak gerekir. Bu da betonla çeli- ğin aderansı demektir. Kompozit kolonlanlarla ilgili ile araş- tırmacılardan Richard W. Furlong*, LRFD (Yük Rezistans Faktör Dizayn)** kurallarını geliştirenlerdendir. Kompozit kolonların da aderans için gerekli kurallar 2. Bölümünde anla- tılmaktadır. 3.Bölümde ise kompozit kolonların kapasitelerinin hesapları gösterilmektedir. 4.Bölüm de ise iki örnek problem yer almaktadır. 2,3 ve 4. Bölümlerde LRFD förmülleri kulla- nılmıştır. 2. KOMPOZİT KOLONLAR İÇİN KU- RALLAR 2.1. Gömülü Çelik Profil İçin a) Çelik Profil Alanı kompozit kolonun brüt alanının en az %1 i kadar ol- malıdır. b) Etriye ya da spirallerin alanı etriye veya spiral aralığının en az 0.023 cm 2 kadar olmalıdır. Örneğin, etri- ye aralığı 30 cm olduğunda etriye alanı en az 30×0.023=0.69 cm 2 olmalıdır. c) Düşey donatı oranı ρ sr en az 0.004 olmalıdır: Burada: Asr = Düşey Donatı Alanı, Ag = Kolon Brüt Alanı dır. 2.2. Çelik Tüp veya Boru İçinde Beton İçin a) Çelik Alanı kompozit kolonun brüt alanının en az %1 i kadar olmalıdır. b) Tüpler için maksimüm b/t oranı 2.26 √(E/Fy); Borular için maksi- müm D/t oranı 0.15 E/Fy dır. Burada: t = Tüp et kalınlığı Fy= Çelik Akma Gerilmesi E=Çelik Elastisite Mödülü D= Boru Çapı dır. 3. KOMPOZİT KOLON HESABI 3.1. Gömülü Çelik Profil İçin Φ c = 0.75 P e ≥ 0.44 P o için P n = P o P e < 0.44 P o için P n = 0.877 P e Burada: P o = Asfy + AsrFyr + 0.85 Acf' c P e = As = Çelik Profil Alanı Ac = Beton Alanı Asr = Boyuna Donatı Alanı Ec= Beton Elastisite Mödülü Es = Çelik Elastisite Mödülü f' c = Beton Basınç Dayanımı Fy = Çelik Akma Gerilmesi Prof. Dr. Engin KEYDER 1939 Adana doğumludur. 1961 yılın- da ODTÜ İnşaat Müh. Bölümünden mezun olup Fulbright Bursu ile gittiği ABD de The Univ. Of Texas ta Master, 1973 te ODTÜ de Doktora derecelerini tamamlanmıştır. 1964-1966 ve 1979- 1984 yıllarında ABD de Açık Deniz Yapıları ve Enerji Projelerinde çalış- mıştır. 1984-1989 yıllarında Ankara da Özel bir şirkette Çelik İnşaat Proje Müdürlüğü yapmıştır. ODTÜ, İnş. Müh. Bölümünde 1966- 1972 ve 1973-1979 ve 1979-2004 yıllarında Doçent ve Profesör olarak Çelik İnşaat, Öngerilmeli Beton ve Proje dersleri vermiştir. 1998 yılında Tübitak Araştrıma Ödülü kazanmıştır. Yazarın “Dolu Gövdeli Çelik Kirişler”, “Öngerilmeli Beton”, Çelik Elemanla- rı” adlı kitapları yayınlanmıştır. π 2 (El eff (KL) 2 [ 0.658 ] P o P e ρ sr = Asr Ag