Herhangi bir prefabrik beton elemanı çözün

Evet, gerçekten öyle! 

Nasıl mı, diye soruyorsunuz? 

Tasarım sürecinde baştan sona sorunsuz ve verimli bir şekilde ilerlemenizi sağlayan, güçlü ama kullanımı kolay araçların doğru setiyle; tabii ki çatıdan temellere kadar tüm yapıyı kapsayarak.

Bu makaleyi okuduktan sonra, yorucu elle hesaplamalarla, yanlışlıkla formül yazma hatası yapmanızı bekleyen binlerce satırlı bitmek bilmez Excel tablolarıyla, değerli zamanı kurtarmak için yapılan tahminlerle ve son olarak gerekli her şeyi kapsamayan basitleştirilmiş uygulamalarla vedalaşacağınıza eminim.

Kompozit asmolen döşemeleri, açıklıklı prefabrik kirişleri, konsolleri, kolonları ve temelleri nasıl kontrol edeceğinizi öğreneceksiniz. Tüm bunlar, yazılım aracılığıyla Zamana Bağlı Analiz (TDA) uygulanarak sünme ve rötre gibi reolojik etkilerin otomatik olarak dikkate alınmasıyla ve dünya standartlarındaki Uyumlu Gerilme Alanları Yöntemi (CSFM) kullanılarak tüm süreksizlik bölgelerinin kapsanmasıyla gerçekleştirilmektedir.

O hâlde kemerlerinizi bağlayın ve benimle bu eğitici yolculuğun tadını çıkarın!

Yapıları çatıdan temellere kadar kısa sürede çözün!

Yüksek lisans tezim için bir prefabrik yapının tasarımını tamamlamaya çalışırken yaşadığım zorluğu hâlâ hatırlıyorum. 

Toplam genişliği 26,6 metre ve uzunluğu 44,3 metre olan tek katlı bir spor salonuydu. Toplam yükseklik 8,0 metreydi. Taşıyıcı sistem; açıklıklı öngerilmeli çatı kirişlerinden oluşan ve betonarme konsollarla desteklenen kolonlar üzerine oturan enine çerçeveler ile boyuna doğrultuda bir dizi çapraz bağlantı sisteminden oluşuyordu. Çatı elemanı olarak üst yüzeyinde yerinde dökme katmanlı asmolen döşemeler kullandım. Kulağa o kadar karmaşık gelmiyor, değil mi? 

Peki zorluk neydi?

O dönemde elimde yalnızca genel analitik yazılım ve kitaplar olduğundan süreç oldukça yorucuydu. Tüm hesaplamaların mümkün olduğunca verimli olması için Excel tabloları hazırlamaya başlamıştım. Bununla birlikte, dosyadaki satır sayısı bugün hâlâ biraz aklımı kurcalıyor.

Bugün, tüm IDEA StatiCa Concrete uygulamalarını etkin biçimde kullanabildiğim için, tezin tüm yapısal bölümünü aylarca süren bir çalışma yerine muhtemelen bir ya da iki günde tamamlardım.

İzin verin, göstereyim.

Çatı, çatı, çatı ...?

Neyse ki yangın çıkmıyor; üstelik IDEA StatiCa Beam ile kolayca üstesinden gelinebiliyor! 

Kompozit asmolen döşemelerin tasarımındaki zorluklar nelerdir? Mühendisler özellikle farklı katmanlar için kullanılan malzemelerin davranışına, birleşim yerlerindeki kesme kuvvetlerine, yapım aşamalarının önemine vb. dikkat etmelidir.

Beam uygulaması TDA'yı bünyesinde barındırdığından, yapmanız gereken tek şey malzemeleri, geometriyi, sınır koşullarını, yükleri (veya iç kuvvetleri üçüncü taraf yazılımdan içe aktarmayı) ve yapım aşamalarını tanımlamak; ardından tüm taşıma gücü sınır durumu (ULS) ve kullanılabilirlik sınır durumu (SLS) kontrollerini kapsayan kapsamlı analizi çalıştırmaktır. 

Kendiniz denemeye çekinmeyin. Bir döşemeye ait bu örnek projeden ilham alın.

Geniş açıklıklı çatı kirişleri

Bu tür elemanlar için betonarme artık bir seçenek değildir. Dolayısıyla öngerilmeli beton tercih edilir. Ve bunun ne anlama geldiğini hepimiz biliriz. Elemanın kesit geometrisini optimize etmek, tendon sayısını belirlemek, başlangıç gerilmesini ve kayıpları değerlendirmek vb. Dikkat edilmesi gereken pek çok husus vardır.

Ardından, malzemeden tasarruf etmek ve yapıyı daha hafif hâle getirmek için açıklıklar eklemeniz gerekir. Bu nedenle eşdeğer kafes modeli oluşturulmalı ve bu tür süreksizlik bölgelerini doğru biçimde kontrol etmek için Basınç Çubuğu ve Çekme Teli yöntemi (SaT) kullanılmalıdır. Bu da zaten zaman alan sürece daha fazla saat ekler.

Ya da CSFM yöntemiyle IDEA StatiCa Detail kullanabilir, yapıyı optimize edebilir ve üstelik önemli ölçüde zaman kazanabilirsiniz. Bu nasıl kulağa geliyor?

Modelleme sürecinde size yardımcı olmak için açıklıklı öngerilmeli kiriş hazır modelini inceleyin.

"Seni her zaman destekleyeceğim," dedi kolon kirişe

Bir kolonun doğru tasarımı tüm yapı için kritik öneme sahiptir. Bu durum, narin kolonlar için iki kat daha geçerlidir. Bu tür elemanlar kararlılık açısından hassas kabul edilmelidir. Bu nedenle ikinci mertebe etkilerin dikkate alınması zorunludur.

Yönetmelik yaklaşımını kullanarak sayıları hesaplama zahmetinden kurtulun ve bunun yerine daha verimli bir yaklaşım benimseyin. Betonarme narin kolonların sorunsuz tasarımı hakkında okuyun. Ya da IDEA StatiCa RCS'de yapılan ikinci mertebe etkili dairesel kolon modelini inceleyin.

Konsol – küçük bir yardımcı

Projenin muhtemelen en kolay kısmı. Konsollar genellikle üzerlerine oturan bir elemandan gelen basınç kuvvetiyle zorlanır. Ancak yatay yükün önerilen bir bölümünün de dikkate alınması gerekmektedir. Bu durumda eşdeğer kafes modeli o kadar karmaşık değildir ve sonuçlar oldukça hızlı elde edilir.

Ama (her zaman bir "ama" vardır), ULS sonuçlarının tatmin edici olmasının yapının çatlamamayacağı veya aşırı deformasyon yaşamayacağı anlamına gelmediğini söylesem? Bunu pratik bir örnekle açıklayalım.

Aşağıdaki görselde belirtildiği gibi, belirli geometri, özellikler ve donatıya sahip, normal kuvvet ve kesme kuvvetiyle zorlanan bir konsolumuz var.

Bu örneği elle kontrol ederken Basınç Çubuğu ve Çekme Teli yöntemini kullanır, betondaki basınç gerilmesini değerlendirir ve bunu tasarım kapasitesi değeriyle karşılaştırırsınız. Ardından çekme gerilmesini hesaplar ve buna göre donatı tasarlarsınız. İş tamamdır ve projenin bir sonraki bölümüne geçebilirsiniz.

Ancak emin olmak adına, bu sefer yazılım kullanarak tasarımı çapraz kontrol edelim.

Aynı konsolu IDEA StatiCa Detail'de modelledim. Sonuçları kontrol edelim. SaT yöntemi kullanılarak yapılan elle hesaplamaya göre ULS kontrolleri uygundur. Bunu Detail uygulamasını kullanarak da doğruladım.

Bununla birlikte, bu sefer daha gelişmiş bir yaklaşım kullandık ve genel kontrolün ikinci bölümünü de görebildik. Ve bu oldukça şaşırtıcı. Aynı yapının aynı özelliklerle yapılan SLS kontrolleri tatmin edici değildir. 

Bu ise SaT yöntemiyle değerlendiremeyeceğiniz bir durumdur. SLS kontrollerinin göz ardı edilmesi, yapının hizmet ömrünü doğrudan etkileyebilir. Tavsiyem, yapıyı her zaman hem taşıma gücü hem de kullanılabilirlik sınır durumları açısından kontrol etmenizdir.

Genellikle kolon ve konsol ayrı ayrı kontrol edilir. Ancak CSFM sayesinde her ikisini tek bir modele dahil edebilirsiniz. Konsollu kolon modeline bir göz atın.

Hepsini bir arada tutmak

Son adım, temellerin kontrol edilmesidir. Mesnet yakınındaki bölgeler de süreksizlik bölgeleridir. Dolayısıyla Detail uygulamasını yeniden başlatabilir ve yapısal mühendislik sihrinizi gerçekleştirebilirsiniz. Farklı türdeki kolon-temel birleşimlerinin kontrol edilmesi sorun değildir.

Girintili kolonlar gibi karmaşık birleşimler de dahil!

Üstüne üstlük, elastik zemin davranışını simüle etmek için mesnet rijitliklerini kendi hesaplamalarınıza dayanarak manuel olarak ayarlayabilirsiniz! Bu konuda daha fazla bilgi edinmek için IDEA StatiCa Detail'de mesnet türleri makalesine bakın.

İşte bu kadar. Artık tarif kitabına sahipsiniz ve iş akışlarını biliyorsunuz. O hâlde daha fazla beklemeyin ve kendi başınıza modellemeye başlayın! İstenmeyen hatalardan kaçınmak için Betonarme yapılarda sıkça gözden kaçan tasarım hususları makalesini okuyun.

Sonuç

Bu makalenin amacı, prefabrik beton yapıları kontrol etmek için alışkın olduğunuz basitleştirilmiş araç ve yaklaşımları kullanan elle hesaplamaları ya da Excel tablolarını küçümsemek değildir. Ayrıca yalnızca IDEA StatiCa ürünlerini kullanmaya hemen geçmeniz gerektiğini söylemek de değildir. Sizin için işe yarıyorsa, harika!

Size zaman zaman daha hızlı ve daha doğru olabilecek başka bir yolun da var olduğunu göstermek istedim. Ya da daha önce bahsedilen yaklaşımların bazen yeterli olmayabileceğini ve örneğin bir yapının hizmet ömrünü etkileyen potansiyel olarak güvensiz bir tasarıma yol açabileceğini ortaya koymak istedim.

Bu metinde vereceğim son tavsiye, her zaman mühendislik muhakemenizi kullanmanız ve yeni şeyler öğrenmekten çekinmemenizdir.

Beton tasarım olanaklarına ilişkin daha fazla bilgiyi Destek Merkezimizde bulabilirsiniz; burada uygulamaları pek çok eğitim videosuyla nasıl kullanacağınızı öğrenebilir, Ürün Mühendislerimizi web seminerlerimizden birinde iş başında izleyebilir veya bir örnek proje indirebilirsiniz.

Yazılıma yeni başlıyorsanız veya yalnızca becerilerinizi geliştirmek istiyorsanız, kendi hızınızda ilerleyebileceğiniz ve profesyonel sertifikalı Campus kurslarımıza göz atın ve ihtiyaçlarınıza en uygun olanı seçin.