Prefabrike kirişler için yanal burulmalı burkulma

LTB, eğilme altındaki ince cidarlı kirişlerde meydana gelen, yanal yer değiştirmeye ve burulmaya neden olan bir kararlılık göçmesidir. Genellikle uzun ve ince prefabrike kirişleri etkiler. LTB kontrolü, ani göçmeyi önlemek, yapısal tasarımı optimize etmek ve güvenlik yönetmeliklerine uyumu sağlamak açısından kritik öneme sahiptir. Kaldırma ve taşıma dahil tüm inşaat aşamalarının doğrulanması zorunludur. Çözüm, her türlü betonarme ve öngerilmeli (ön gerilmeli) prefabrike beton kirişler için uygundur.

24.1 sürümünde yayımlanan geometrik ve malzeme açısından doğrusal olmayan hesap, söz konusu etkileri yakalayabilmekte ve ikinci mertebe etkilerini içeren iç kuvvet sonuçları sunmaktadır. Seçilen kesitler için hesaplanan iç kuvvetler artık otomatik olarak toplanmakta ve ayrıntılı yönetmelik kontrolleri için RCS'ye gönderilmektedir (sürüm 25.0'dan itibaren kullanılabilir). 

LTB

Seçenek, Design 1D – Data bölümünde Simplified Check ve Do Not Calculate seçeneklerinin yanında seçilebilir. Gerekli tüm girdiler Lateral Stability bölümüne aittir. Basitleştirilmiş doğrulama durumunda yalnızca temel boyutların girilmesi yeterlidir. Gelişmiş analiz için inşaat geçmişi, kusurlar ve diğer parametreler dahil daha ayrıntılı girdi gerekmektedir. 

Analizin ayarlanması

İnşaat aşamaları

Her tasarım durumu, yönetmelik kontrolü için değişen sınır koşulları ve zamanlar nedeniyle belirli girdiler gerektirir. Her tasarım durumuna ait zamanlar, başlangıçta belirlenen inşaat aşamalarından bağımsız olarak ayarlanabilir. f_ck ve E_cm gibi beton özellikleri, belirtilen zamanlara göre otomatik olarak hesaplanır; ancak gerektiğinde kullanıcı tarafından manuel olarak tanımlanabilir.

Burulma rijitliği

Ayarlarda (v25.1'den itibaren) burulma rijitliğini daha doğru tanımlamak için bir seçenek bulunmaktadır. "Torsional stiffness of the beam" açılır menüsünden kiriş kesitinin burulmada çatlamamış mı yoksa çatlamış mı kabul edileceği seçilebilir.

• Burulmada çatlamamış: burulma rijitliği, betonarme kesitin doğrusal burulma rijitliği olarak hesaplanır.
• Burulmada çatlamış: burulma rijitliği, boyuna donatı (öngerme dahil), etriyeler ve basınç diyagonalleri tarafından sağlanan burulma direncini dikkate alır; beton katkısı güvenli biçimde ihmal edilir.

Ayar her tasarım durumu için ayrı ayrı uygulanabilir; bu sayede mühendislere sınır durumuna veya yük kombinasyonuna bağlı olarak hesap yaklaşımını uyarlama esnekliği tanınır.

Kullanım önerisi: Kılavuz olarak, dekompresyon koşulunun sağlandığı tam öngerilmeli elemanlar için Burulmada çatlamamış seçeneği önerilir. Buna karşın, ULS yüklemesi altında uç liflerdeki çekme gerilmesinin betonun tasarım çekme dayanımını (f_ctd) aştığı kısmen öngerilmeli kirişler ile betonarme elemanlar için daha tutucu olan Burulmada çatlamış kabulüne geçilmesi önerilir.

Kusur

Ayrıca, başlangıç yanal kusur değeri her tasarım durumu için ayrı ayrı tanımlanabilir. Yanal kusur tanımı için iki seçenek mevcuttur:

• Geometrik kusur – IDEA StatiCa Beam, sünme ve rötre nedeniyle oluşan deformasyonları hesaplar. Ancak öncelikle Başlangıç kusurunun ayarlanması gerekir. Bu, a) Yönetmeliğe göre – kusur EN 1992-1-1, madde 5.9 (2) uyarınca L/300 olarak kabul edilir veya b) Kullanıcı tanımlı olabilir.
• Genel kusur – sonuçta oluşan yanal kusur kullanıcı tarafından tanımlanmalıdır.

Kaldırma için girdiler

İki tür kaldırma tanımlanabilir: düşey sapanlar veya eğik sapanlar; her birinin kendine özgü hesap koşulları vardır. Kaldırma noktalarının konumu, kirişin hem boyuna hem de enine yönünde belirtilmelidir.

Taşıma için girdiler

Taşıma, kirişin römorklu bir kamyona yüklendiği senaryoyu ifade eder. Rx yönündeki deformasyon yalnızca römork tarafından sınırlandırılır ve tanımlı rijitliğe sahip esnek mesnet olarak ele alınır. Kullanıcının kamyon konumu, römork özellikleri ve diğer parametreler gibi değerleri tanımlaması gerekmektedir. 

Son mesnetler ve tasarım kullanım ömrü sonu için girdiler

Son mesnetler ve tasarım kullanım ömrü sonu için statik şema aynıdır; tasarım kullanım ömrü sonu senaryosunda mesnet tanımlama seçeneği bulunmamaktadır. Kiriş her zaman uçlarından basit mesnetli olarak kabul edilir. Ayrıca kiriş, istenirse belirli konumlarda yanal olarak tutulabilir.

Son mesnetler her zaman kirişin uçlarına yerleştirilir ve üç tür mesnetle temsil edilebilir: Elastomerik yataklar / Çatallar / Dübelli mesnet plakaları.

Yükler

Önceki tasarım adımlarındaki varlıklar ağacındaki "Yükler" bölümü, tüm yük durumlarını, yükleri ve yük katsayılarını tanımlar. Lateral Stability bölümünde, kaldırma ve taşıma aşamaları için dinamik katsayılar ile her tasarım durumu için doğru doğrusal olmayan ULS kombinasyonları tanımlanmalıdır.

Sonuçlar

IDEA StatiCa Beam'deki gelişmiş yanal burulmalı burkulma (LTB) analizi, (reaksiyonlar, iç kuvvetler ve deformasyonlara ek olarak) tanımlanan her inşaat aşaması için kirişin kararlılık sorunları nedeniyle göçme riskinde olup olmadığının değerlendirmesini sunar. LTB nedeniyle yapısal bir göçme meydana gelmesi durumunda hesap tamamlanamaz ve kullanıcı bu durumu bildiren bir hata mesajı görür.

Check Settings sekmesi, seçilen eleman için ULS yönetmelik kontrolü türlerini tanımlamanıza olanak tanır. Check Positions sekmesinde, RCS kullanılarak ayrıntılı yönetmelik kontrollerinin gerçekleştirileceği birden fazla kesit konumu belirtilebilir.

Yanal kararlılık için ayrıntılı RCS kontrolleri, Beam uygulamasına doğrudan entegre edilmiştir (v25.1'den itibaren).

Not

Gelişmiş LTB analizinin yalnızca v24.1 ve üzeri sürümlerde oluşturulan modeller için çalıştığını lütfen unutmayın. Eski projeler için hesap ilerlemeyecek ve bu projelerin yeniden modellenmesi gerekecektir.

Yayımlandığı sürüm: IDEA StatiCa version 24.1, ayrıntılı sonuçlar ve burulma rijitliği tanımı için iyileştirildi: IDEA StatiCa version 25.1.