Sinüs Boşluklu Kirişler

Sinüs boşluklu kirişler gövde boşluklu kirişlerin en son geliştirilen türlerinden biridir. Geniş gövde boşluklarına olanak sağlaması kaynak işçiliğinde ciddi kolaylıklar sağlamasına rağmen sinüs boşluklu kirişlere ait uygulamalara ülkemizde şıkça rastlanmamaktadır. Bunun sebebinin özel sektörde sinüs boşluklu kirişlerin analiz tasarımı ile ilgili çok fazla bilgiye sahip olunmamasından kaynaklandığı düşünülmektedir.

Sinüs boşluklu kirişler çelik profillerin gövdelerinde boşluklar oluşturularak elde edilirler. Böylelikle kirişlerdeki oluşturulan boşluklar sonucunda aynı ağırlıktaki kirişlerden daha çok verim elde etmek mümkün olmaktadır. Oluşturulan bu boşlukların boyutları arttıkça malzemede edilen tasarruf da artmakta ancak malzeme verimi azalmaktadır. (Çelik Malzemesinin Avantajları ve Dezavantajları)

Sinüs Boşluklu Kirişlerin Tasarım İlkesi

Sinüs boşluklu kirişlerin tasarımı sırasında; boşluklarda net kesit kontrolü, geçiş bölgelerde tam kesit kontrolü ve yanal burulma burkulması kontrolü gerekmektedir. Her kısımda aşağıdaki kuvvetlere karşılık dayanımlar sağlanmalıdır.

Bunlar :

1. Kesme kuvveti
2. M+N etkileşimi
3. M+N+V etkileşimi
4. Kesme burulması
5. Lokal eğilme (boşluklarda)
6. Yanal burulma burkulması

Sinüs boşluklu kiriş tasarımında lokal eğilme dışındaki tüm dayanım parametreleri Eurocode’daki formül ve kıstaslar dikkate alınarak hesaplanmıştır. Lokal eğilme dayanımı ise deneysel çalışmalar sonucu sinüs boşluklu kirişler için geliştirilmiş analitik formüllerle hesaplanmıştır.

Sinüs boşluklu kirişlerin tasarımında kiriş profilinin yanı sıra boşluk geometrisini etkileyen boşluk göz yüksekliği, sinüsoidal kısım uzunluğu ve boşluktaki düz kısmın uzunluğu gibi boyutları değişkenlik gösterebilmektedir. Tasarımcı, seçimi kendisine bırakılmış boyutların belirlemesinde bir takım koşullara dikkat etmelidir.

Çelik kirişin sinüs boşluklu kirişe dönüştürülmesi sırasında kiriş yüksekliği önemli bir oranda artmaktadır. Bu durum sadece oluşturulan boşlukların tesisat gibi durumlara imkan sağlamakla birlikte birincil eksen doğrultusundaki atalet momentini ciddi oranda arttırmaktadır. Böylece aynı ağırlıktaki bir kirişin taşıma kapasitesi de artmaktadır. Bir başka deyişle mevcut ağırlıktan daha düşük ağırlıktaki bir profil ile aynı oranda veya daha yüksek oranda taşıma kapasitesine sahip kirişin elde edilmesi mümkündür.