Ana Sayfa / ÇYTHYE çözümlü örnekler / kk01

Boş boru, dolgulu boru, dolgulu kutu: beton ne kadar kazandırır?

İleriÇYTHYE Bölüm 12.3Karşılaştırın: Kılavuz Örnek 12.1 (dolgulu boru) ve 12.3 (dolgulu kutu)

Problem

Çok katlı bir yapının 5 m boyundaki zemin kat kolonu, her iki eksende iki ucu mafsallı; G = 1400 kN, Q = 2300 kN eksenel basınç. S275 çelik, C35 beton, elektrik direnç kaynaklı (ERW) profiller. Üç seçenek: (A) boş boru 457×10, (B) aynı borunun içi C35 ile doldurulmuş, (C) yaklaşık aynı çelik ağırlıklı kutu 400×400×10, içi dolu. Hangisi yeterli ve neden?

Veriler

ERW profil: tasarım kalınlığı t = 0,93t_n = 9,3 mm (§5.4.2)
Boş boru §8 (Kılavuz 8.4 ile doğrulanmış motor), dolgulu kolonlar §12.3.2; φ_c: çelik 0,90, kompozit 0,75

Çözüm

1. Gerekli dayanım

P_u = 1,2·1400 + 1,6·2300 = 5.360 kN

2. (A) Boş boru — §8.2 ve §8.5.2

A = 13.080 mm² ; 102,7 kg/m → φP_n = 3.054 kN

3. (B) Dolgulu boru — Tablo 12.1A, Denk. (12.8)–(12.9), (12.15)

D/t = 49,14 ≤ λ_p = 109,09 → kompakt (12.8) ; C₂ = 0,95 ; P_p = 8.616 kN ; C₃ = 0,689 ; P_e = 40.644 kN → P_n = 7.885, φ_cP_n = 5.913 kN

4. (C) Dolgulu kutu — Tablo 12.1A, C₂ = 0,85

A_s = 14.311 mm² (112,3 kg/m) ; λ = (H − 3t)/t = 40,01 → kompakt (12.8) ; P_p = 8.261 kN ; P_e = 43.466 kN → φ_cP_n = 5.722 kN

Sonuç

(A) boş boru: oran	1,755
(B) dolgulu boru: oran	0,906
(C) dolgulu kutu: oran	0,937
Betonun boruya kazandırdığı	%94

Ders

Beton dolgu iki yoldan kazandırır: kesit dayanımına doğrudan katkı (P_p'deki beton terimi) ve rijitlik (C₃E_cI_c). Buna karşılık kompozit kolonun dayanım katsayısı daha düşüktür (φ_c 0,75, çelikte 0,90) — kazancın bir kısmı bununla geri gider. Boruda sargılama etkisi C₂ = 0,95 ile, kutuda 0,85 ile temsil edilir: dairesel kesit betonu daha etkin sarar. Ayrıca çelik boru döküm sırasında kalıp işlevi görür ve dolgu, cidarın içe doğru yerel burkulmasını engeller.

Ya şöyle olsaydı?

Boş boruyu yeterli kılmak için ne kadar çelik gerekirdi?

Aynı çapta boş boru t_n = 18 mm olmalıydı: 181,8 kg/m (dolgulu 457×10'un 1,77 katı çelik) — φP_n = 5.396 kN. Beton dolgu, bu ek çeliğin yerini çok daha ucuza tutar.

Bu örnek özgündür; sayıların tamamı sitenin ÇYTHYE motorundan (engine/steel-d.js) üretilmiştir. Motor, ÇYTHYE Uygulama Kılavuzu'nun 63 çözümlü örneğiyle doğrulanmıştır (denetim raporu); her sayfanın sayıları tests/steel-examples.test.js ile motora karşı sınanır. Eğitim amaçlıdır — proje hesabı yerine geçmez. İlgili aracı aç →

← Çift korniyer başlıkta bağ levhası aralığı ve bağlantı türü En hafif IPE kirişi seçmek →