Çelik Kiriş Nedir?

Çelik kirişler birçok mimari ve yapısal mühendislik uygulamasında kullanılır. Genellikle ticari binalar ve köprüler gibi büyük yapılarda zemin ve tavanları desteklemek için kullanılır. Bir çelik kiriş, ağırlık, alan gereksinimleri ve malzeme maliyetlerini en aza indirirken kuvvetlere ve strese dayanacak şekilde tasarlanmalıdır. Yanlış tasarlanan kirişler zamanından önce bozulabilir ve yıkıcı etkilere neden olabilir.

Çelik bir kirişi tasarlamak, uygulanacak kuvvetlerin, desteklerin arasındaki uzunluğun, kirişlerin arasındaki boşlukların, kiriş malzemesinin ve kirişin diğer yapı elemanlarına nasıl bağlandığının anlaşılmasını gerektirir. Çelik kirişler, uygulamaya bağlı olarak farklı tip yüklere ve kuvvetlere dayanacak şekilde tasarlanmıştır. Bir çelik kirişin, ağırlık yükü, rüzgarda yükselme ve titreşimi içerecek şekilde maruz kalabileceği kuvvet türlerine birkaç örnek.

Yükleme ve montaj yapılandırmalarına bağlı olarak farklı tipte çelik kiriş tasarımları mevcuttur. En yaygın kullanılan tür standart, açık ağ çelik kirişlerdir (OWSJ). Bu tasarım, akorlar arasına yerleştirilmiş yinelenen, üçgen bir ağ yapısına sahip, akorlar olarak bilinen iki paralel üyeden oluşur. Eğimli üst akor, kavisli veya namlu, üçgen, makas gibi başka çelik kiriş tasarımları da vardır. Özel uygulamalar için daha karmaşık kiriş tasarımları kullanılır ve standart bir açık ağ kirişinden daha pahalıdır.

Bir kirişin inşası, yük altında ne kadar kuvvete dayanabileceğini ve nasıl büküleceğini veya büküleceğini etkileyecektir. Bir çelik kirişin sapması, boyutlarına, nasıl desteklendiğine, malzemeye ve kuvvetlerin uygulandığı yere bağlıdır. Paralel akorlar arasındaki boşlukla dikte edilen bir kirişin derinliği, yük altında ne kadar sapacağının ana faktörüdür. Çelik en çok yapısal ve mimari uygulamalarda kullanılan kirişler için kullanılır, ancak kirişler alüminyum gibi diğer malzemeler kullanılarak da üretilebilir.

Çelik kirişler tipik olarak bir emniyet faktörü ile tasarlanmıştır. Bu, öngörülen yükü desteklemek veya kirişin tasarımı sırasında beklenemeyecek diğer faktörleri ele almak için yaratılmış büyük boy kirişler için yapabilir. Çok büyük bir emniyet faktörü, gerekenden daha büyük, montaj için daha fazla alan gerektiren, olası ağırlık sorunlarına neden olan ve daha yüksek üretim maliyetleri ile sonuçlanan bir kiriş tasarımını yönlendirecektir. Yakın zamana kadar, çelik kirişler kuvvet diyagramları ve bir dizi karmaşık matematiksel denklem kullanılarak tasarlanmıştır. Günümüzde, mühendislik yazılımı genellikle performans ölçütlerini karşılamak için çelik kirişleri analiz etmek ve tasarlamak için kullanılır.