Yanal Burulmalı Burkulma

Yanal burulmalı burkulma nedir ve nedeni nedir?

Yanal burulmalı burkulma (LTB), desteklenmemiş bir kirişin, uygulanan yükler nedeniyle kendi eksenel doğrultusundan uzağa deforme olmasıdır – hem yanal yer değiştirme hem de burulma şeklinde.

Desteklenmemiş çelik kirişler, basınç başlığı yanal doğrultuda serbestçe hareket edebilen (veya yer değiştirebilen) ve aynı zamanda dönebilen kirişlerdir. Bu teoriyi basit mesnetli bir kirişe uygularsak, basınç başlığı üst başlıktır. Bu başlık yanal olarak saptıkça, çekme başlığı kirişi düz tutmaya çalışır ve kirişin yanal eğilmesi nedeniyle "geri döndürücü" kuvvetler oluşturur. Ancak bu kuvvetler tek başına kirişi düz tutamaz. Kirişin LTB'ye karşı direnci, geri döndürücü kuvvetler ve çekme başlığındaki çekme kuvvetlerinin yanal bileşeni tarafından belirlenir.

Basınç ve çekme başlıklarının etkileşimi, desteklenmemiş bir kirişi burulmaya zorlar. Bu burulmaya karşı direnç, kirişin kesitinin burulma direncine bağlıdır. Örneğin, büyük başlık kalınlığına sahip kirişler, herhangi bir verilen yükseklik için daha az başlık kalınlığına sahip olanlara göre daha büyük burulma direncine sahiptir. Daha büyük direnç sunan başka kesitler de vardır (RHS/SHS) ve bunlar genellikle düşey yükü taşımak için (nispeten) büyük açıklıklara ihtiyaç duyulan durumlarda (örn. katlanır kapılar içeren açıklıklar) kullanılır; bu tür durumlar düzlem dışı kuvvet etkilerine eğilimlidir.

LTB göçmesinin nasıl ilerlediğini görmek için bu videoya göz atın.

LTB'yi hangi faktörler etkiler?

Üç ana faktör vardır:

1. Uygulanan yükün konumu
2. Eğilme momenti dağılımı
3. Uç mesnet koşulları

Uygulanan yüklerin konumu

LTB'nin etkisi, uygulanan yükün konumu ile kiriş kesitinin kayma merkezi arasındaki mesafe tarafından belirlenir. Yük kayma merkezinin üzerinde uygulanırsa kesit LTB'ye daha yatkındır. Yük kayma merkezi boyunca uygulanırsa etki daha azdır ve altında uygulanırsa kirişin LTB'ye maruz kalma olasılığı çok düşüktür.

[Ek bilgi] Kayma merkezi, kiriş kesitinde uygulanan yüklerin burulmaya neden olmadığı noktadır. Kesite bağlıdır. Simetrik bir kesitte kayma merkezi ile ağırlık merkezi aynıdır. Simetrik olmayan bir kesitte bunlar çakışmayabilir. Herhangi bir kesit için kayma merkezinin hesaplanmasında biraz matematik gerekir, ancak neyse ki mühendisler yazılım kullanıyor ve başvurabilecekleri tablolara sahipler!

Eğilme momenti dağılımı

Uzunluğu boyunca sabit eğilme momentine sahip bir kesit, farklı bir eğilme momenti dağılımına kıyasla daha az burkulma direncine sahiptir.

Uç mesnet koşulları

Bir kiriş kesitinin LTB direnci, uç mesnetler daha fazla sınırlandıkça artar. Bir taş üzerine oturan bir kirişi, bir betonarme duvara gömülü bir kirişle karşılaştırın. İkincisinin uçlarında birincisine göre daha fazla sınırlama vardır. Biri dönmekte serbestken diğeri değildir.

Tasarım hususları

Etkili bir yanal mesnetleme sağlamak, kirişin boyutuna önemli ölçüde fayda sağlayabilir. Mesnetleme, bir betonarme döşemenin kompozit etkisiyle tamamen sağlanabilir. Kısmi mesnetleme, ara kirişler kullanılarak elde edilebilir. Yeterli boyutta ve uygun şekilde konumlandırılmış çaprazlar da kullanılabilir.

Bunların hepsi eleman tasarımı için iyi ve güzel, ama birleşim tasarımı söz konusu olduğunda ne olur?

Gerçek reaksiyonlar, LTB mesnetlemesinden bağımsız olarak aynı kalır, ancak eleman bu mesnetleme nedeniyle ek bir sabitliğe sahiptir. Bunu göz ardı edersek, birleşim tasarımı olduğundan fazla tahmin edilmiş olur.

IDEA StatiCa'nın (sürüm 22.0) yeni sürümünde, kullanıcılarımızın isterlerse bunu dikkate almalarını sağlamak için yeni bir işlem – Yanal Burulmalı Mesnetleme – tanıttık.

Yanal Burulmalı Mesnetleme özelliği hakkında daha fazla bilgi bulun. Bu işlem, birleşimdeki elemanın burulmasını önler ve gerekli güvenliği korurken daha ekonomik bir tasarım sağlar.