Çelik bağlantı kapasitesi tasarımı (EN)

1 Yeni proje

IDEA StatiCa'yı başlatın (en yeni sürümü indirin) ve kaynak proje dosyasını indirip açın. Birleşim tasarımı tamamlanmış olup standart Gerilme/Şekil Değiştirme analizine hazır durumdadır.

Not: Diğer sismik bağlantı tasarımları, sürüm 25.0'dan itibaren bağlantı sihirbazındaki Geometri Tanımla sütunundaki Seismic şablon setinde bulunabilir.

2 Hesap ve kontrol

Şerit menüdeki Hesapla düğmesiyle gerilme/şekil değiştirme analizini başlatın. Analiz modeli otomatik olarak oluşturulur, hesap gerçekleştirilir ve genel kontrol sonuçlarını sahnenin sol üst köşesinde görebilirsiniz. 

Gerilme/şekil değiştirme analizine göre birleşimin iyi tasarlandığını ve tüm kontrolleri geçtiğini görebilirsiniz.

Bu sonuçları korumak için bu proje öğesini kopyalayın. 

3 Kapasite kontrolü

Yeni proje öğesinde (CON2), analiz türünü CD – Kapasite tasarımı olarak değiştirin. 

Dissipatif öğe seçilmelidir. Üst şerit menüdeki komutla veya sahnedeki ağaç görünümünde farenin sağ tuşuna tıklanarak eklenebilir.

Plastik mafsal oluşması beklenen bir eleman veya levha, dissipatif öğe olarak seçilmelidir. Malzeme aşırı dayanım katsayısı ve şekil değiştirme pekleşmesi katsayısı seçilen öğeye uygulanır. Bu örnekte, dissipatif öğe olarak IPE360 elemanını seçin ve seçimi boşluk çubuğu/enter tuşu/sağ tıklama veya onay simgesini kullanarak onaylayın.

IPE360 elemanının özelliklerinde parametreleri ayarlayın: 

• Model türünü N-Vz-My olarak ayarlayın; çünkü bağlantı yalnızca düşey düzlemdeki eğilme momentine karşı koyabilir ve kirişin zayıf ekseni etrafındaki eğilme kısıtlanmalıdır. Bu konuda daha fazla bilgi için bkz. Tek cıvatalı bağlantı nasıl modellenir (Model türü)
• Kuvvetler parametresini Konum olarak değiştirin; böylece etki eden kuvvetin tam konumu tanımlanabilir. Plastik mafsal konumu, etki eden kuvvet konumuna benzerdir: X = 365 mm. Bu konuda daha fazla bilgi için bkz. Doğru yük konumu nasıl tanımlanır (Kuvvetler)

Plastik mafsal doğru konumu nasıl bilinir? Mühendis, plastik mafsal oluşumunun nerede gerçekleşeceğine karar vermelidir. Genellikle plastik mafsal kiriş üzerinde belirlenir. Bu örnekte, son takviye levhasının yüzünün hemen arkasında oluşacaktır. Konumu uygulamadan okumak pratiktir (tel kafes görünümü).

Bir sonraki adımda yük etkileri tanımlanmalıdır. Sismik analiz için yükler koda bağlıdır (malzeme aşırı dayanım katsayısı, şekil değiştirme pekleşmesi katsayısı) ve aynı zamanda akma dayanımı, kesit geometrik özellikleri vb. tarafından da etkilenir.

Bu örnek için yükler aşağıdaki prosedürle hesaplanmıştır:

\[M_{\textrm{Ed}} = \gamma_{\textrm{sh}} \cdot f_{\textrm{y,ov}} \cdot W_{\textrm{p}l} = 1.2 \cdot 443.75 \cdot 10^6 \cdot 1.0218 \cdot 10^{-3} = 544.12 \, \textrm{kNm} \]

\( \gamma_{\textrm{sh}} = 1.2 \) 

\( f_\textrm{y} = 355 \, \textrm{MPa} \)

\( f_{\textrm{y,ov}} = f_\textrm{y} \cdot \gamma_{\textrm{ov}} = 355 \cdot 1.25 = 443.75\, \textrm{MPa} \)

\( \gamma_{\textrm{ov}} = 1.25 \) 

\( W_{\textrm{pl,IPE360}} = 1.0218 \cdot 10^6 \, \textrm{mm}^3 \)

\[ V_{\textrm{Ed}} = \frac{2 \cdot M_{\textrm{Ed}}}{L_{h}} = 2 \cdot \frac{544.12}{7.32} = 148.67 \, \textrm{kN} \]

\(L_{h} = 7.32 \, \textrm{m} \, -\) kiriş üzerindeki plastik mafsallar arasındaki mesafe

Hesaplanan kesme kuvvetini ve eğilme momentini yeni Yük etkisi (YE) olarak ekleyin.

Kesme kuvveti ve eğilme momenti, eğilme momentinin düğüm noktasından uzaklaşan yönde kirişte azalacağı şekilde uygun işaretlerle girilmelidir.

Bu YE'yi kopyalayın ve etki eden kuvvetlerin yönünü değiştirin; böylece ikinci YE ters yönde etki edecektir.

Artık kapasite analizi Hesapla komutuyla başlatılabilir.

Sonuçlardan birleşimin kod kontrolünü geçemediği görülmektedir. Tasarımda bazı değişiklikler gerekmektedir.

Çökmesini önlemek için alın levhasının kalınlığını 25 mm'ye artırın.

Kolon yük kapasitesini artırmak için gövdesine dolgu levhası ekleyin (Takviye levhası imalat işlemi ekleyin).

Dolgu levhası, kolon gövdesine küt kaynaklarla kaynaklanır; başlıklara yapılacak kaynak da tanımlanmalıdır.

 Kolonun her iki tarafındaki dolgu levhalarını her iki başlığa bağlamak için diğer dört kaynak eklenmelidir.

Kolon gövbesindeki takviye levhalarının kesilmesi ve Levha kesimi imalat işlemiyle dolgu levhalarına kaynaklanması gerekmektedir.

Dört takviye levhasının tamamını dolgu levhalarına bağlamak için levha kesimini tekrarlayın.

Tüm tasarım işlemleri tamamlandı; Kontrol sekmesinde Hesapla'yı çalıştırın. Tüm bileşenlerin (kaynak ve cıvatalar gibi) kod kontrolünü geçtiğini görebilirsiniz. Dissipatif öğe levhalarının plastik şekil değiştirmesi genel sonuçları etkilemez. 

Plastik mafsal oluşumu, Plastik şekil değiştirme görüntülenerek incelenebilir.

Plastik mafsal beklenen konumda oluşmuştur ve bu birleşim kapasite tasarımının gerektirdiği kontrolleri geçmiştir.

Sonuçların daha iyi anlaşılması için bkz. Teorik Arka Plan.

4 Rapor

Son olarak Raporu inceleyebilirsiniz. IDEA StatiCa, yazdırmak veya düzenlenebilir formatta kaydetmek için tam özelleştirilebilir bir rapor sunar.

Eurocode'a (EN) göre yapısal çelik bir birleşimin kapasite tasarımı kontrolünü gerçekleştirdiniz.