Birleşimlerin mafsallı, yarı rijit veya rijit olup olmadığını belirlemek için IDEA StatiCa Connection'da rijitlik analizini kullanın. Rijitlik analizinin sonucunda, moment-dönme diyagramını ve önemli değerleri içeren bir tablo elde edersiniz. Eğri ve seçilen ulusal standarda göre, birleşim şu şekilde sınıflandırılır:
- mafsallı
- rijit
- yarı rijit
Doğru yük tanımı
Rijitlik analizinden doğru sonuçlar almak için, her dönme için rijitliği ayrı ayrı hesaplayabilir, My, Mz için (alternatif olarak N ve Mx için) ayrı bir yük durumu girebilirsiniz.
Veya incelenen eleman üzerinde etkiyen tüm iç kuvvet setini uygulayabilirsiniz, çünkü diğer tüm iç kuvvetler her rijitlik bileşeninin (dönme) sonuçlarını da etkiler. Ayrıntılı açıklama için, Kesme kuvveti ve normal kuvvetin dönme rijitliğine etkisi makalesini okuyun.
Uygulanan kuvvetler 1 kN/1 kNm/kip/kip.ft'den büyük olmalıdır
Birleşim rijitlik sınıflandırması için gereken bilgiler
- Elemanın teorik uzunluğu
- Yatay ötelenmesi önlenmiş (Braced) ve Yatay ötelenmesi önlenmemiş (Unbraced) yapısal sistem arasında ayrım yapın (EN yaklaşımı için)
My ve Mz için Teorik uzunluk [m], incelenen elemanın düğüm noktası-düğüm noktası mesafesi olarak tanımlanır ve yalnızca sınıflandırma için kullanılır (gerçek rijitlik değerlerinin hesaplanması için kullanılmaz).
Yatay ötelenmesi önlenmiş sistem (braced frame) seçeneği, EN 1993-1-8'e göre Eurocode projelerinde kullanılabilir, çünkü yatay ötelenmesi önlenmiş ve önlenmemiş sistemler için farklı sınıflandırma koşulları vardır.
Rijitlik analizinde elde edilen sonuçlar
İki tür sonuç elde edilir: sayısal değerler tablosu ve CSV veya DXF olarak dışa aktarılabilen rijitlik diyagramı.
Dönme rijitliği için değerlendirilen her bir iç kuvvet bileşeni için, tablo her tasarım yük kombinasyonuna karşılık gelen sayısal değerleri ayrı satırlarda listeler. Seçilen satıra bağlı olarak, rijitlik diyagramı bir veya diğer bileşen için olacaktır.
- MEd: Yük kombinasyonunda tanımlanan tasarım eğilme momenti, sadece sekant rijitlik için geçerlidir
- Mj,Rd: Birleşimin akmaya karşı eğilme direnci
- Sj,ini: 2/3 Mj,Rd değerine kadar dikkate alınan doğrusal rijitlik davranışını tanımlayan başlangıç dönme rijitliği
- Sjs: Tasarım eğilme momenti MEd ile birleşimin Sj rijitlik eğrisinin kesişimi olarak tanımlanan sekant dönme rijitliği; MEd > 2/3 Mj,Rd olduğunda geçerlidir
- : Tasarım eğilme momenti için elde edilen dönme deformasyonu
- c: Birleşimin dönme kapasitesi, sınır, cıvataların göçmesi, kaynakların göçmesi veya plakalarda %15 plastik gerinim ile tanımlanır
- Sj,R: Rijit ve Yarı rijit arasındaki sınır için rijitlik değeri
- Sj,P: Yarı rijit ve Mafsallı arasındaki sınır için rijitlik değeri
Not: Başlangıç rijitliği Sj,ini ve sekant rijitliği Sj,s sonsuz rijitlik gösteriyorsa, bu rijitlik eğrisinin diyagramda gerçekten 90° olacak kadar dik olduğu, böylece teğetin sonsuz sonuç verdiği anlamına gelir. Bu her zaman yarı rijit sınıfın sınırından uzak, rijit bir birleşim anlamına gelir, dolayısıyla kesin değerler kullanışsızdır. Başka bir deyişle, birleşim tamamen rijittir.
FEA'daki genel yapısal modelinizde ne kullanmalısınız?
Genel modeliniz için gereken temel bilgi, elemanlar arasındaki sınır koşulunu mafsallı (ideal menteşe), rijit (ideal olarak rijit) veya yarı rijit (bir dereceye kadar rijitlik) olarak ayarlamak için sınıflandırmadır.
Yarı rijit sınıf için, elemanlar arasındaki birleşimin dönme rijitliğini temsil eden değeri bulmanız gerekir. Bu, Rijitlik analizi sonuçları sekmesindeki Sj,ini değeri ile temsil edilir.
Ancak, genel yapısal modeliniz için uygun rijitlik değerini belirlemek için her zaman mühendislik değerlendirmesi kullanmanız gerekir.
Sj,ini, birleşimin Mj,Rd değerine ve rijitlik eğrisinin şekline bağlıdır. Ayrıca, Rijitlik analizi için kullanılan CBFEM modeli, EPS analizinde kullanılan modelden farklıdır; bu da birleşimin farklı Mj,Rd değerine ve Rijitlik analizi için birleşim modelinin daha fazla ayarlanmasına yol açabilir.
Daha fazla ayrıntı için, Birleşim rijitliği ve genel analizde kullanımı makalesini okuyun.
Rijitlik analizi hakkında daha fazla bilgiyi nerede bulabilirsiniz
Bu tür analiz hakkında okuyabileceğiniz çeşitli bilgi kaynakları vardır. Teorik Arka Planın genel bölümünü, Birleşim rijitliği ile neden ilgilenmeliyiz blog yazısını okumanızı ve/veya konuyla ilgili webinarlarımızdan birini izlemenizi öneririz (aşağıya bakın).
Rijitlik sonuçlarını genel FEA modelinizle birleştirmek için, Dönme rijitliğini FEA modelinize nasıl aktarabilirsiniz videosunu izleyin.
Makalenin sonunda, birkaç adım adım eğitim videosu bulabilirsiniz.
Rijitlik değerlendirmesi için model
Birleşimin kendisinin kjoint dönme rijitliğini ve karşılık gelen θ2 dönmesini değerlendirmek için, toplam deformasyon θtot'dan elemanların deformasyonuna atanan rijitlik kısmı θ1'i çıkarırız.
Elemanların θ1 dönmesi, tüm elemanlar arasında ideal rijit birleşimler bulunan model üzerinde değerlendirilir. Toplam dönme θtot, gerçek imalat işlemleri bulunan model üzerinde değerlendirilir.
Rijitlik analizinden elde edilen sonuçlar kjoint ve θ2'ye karşılık gelir.
Teorik Arka Plan
Teorik Arka Planımızda rijitlik analizi hakkındaki temel bilgileri okuyun. Yukarıda bahsedilen ayarlar, bunun genel bölümünde açıklanmaktadır.
Rijitlik analizi ve sonuçları hakkında Teorik Arka Planın genel bölümü:
Çelik birleşimlerin rijitlik analizi ve deformasyon kapasitesi
Desteklenen her ulusal standart için Teorik Arka Planın özel bölümleri:
Birleşim rijitliği ve doğrulamalarla ilgili diğer makaleler
Aşağıdaki makalelerde daha ayrıntılı bilgi ve bazı doğrulama çalışmaları bulabilirsiniz. Bunlardan bazıları, prof. Wald ve ekibi tarafından yazılan "Benchmark Cases for Advanced Design of Structural Steel Connections" kitabının bir parçasıdır.
- Birleşim rijitliği ile neden ilgilenmeliyiz (blog yazısı)
Webinarlar ve videolar
Geçmişte, birleşim rijitliği konusunda birkaç webinar düzenledik. Ayrıca, bazı diğer videolar uygulamada nasıl çalışılacağını açıklamaktadır. Gerçek hayattan projelerden ilham bulabilir ve hesaplama modellerinizi doğru şekilde kurmak için ipuçları edinebilirsiniz.
Connection Wednesdays - Rijitlik sınıflandırması
Bu webinarda, rijitlik sınıflandırmasıyla ilgili yönetmelik gereksinimlerini kısaca inceliyoruz. Ardından, başlangıçta moment taşıyıcı olarak tasarlanacak gerçek bir çerçevenin birleşimlerini tasarlamaya çalışıyoruz. Yarı rijit bir konfigürasyon kullanıyoruz ve ardından tahmin edilen davranışı genel analiz yapısına uyguluyoruz. Bu süreç boyunca, yaygın soruları inceliyor ve bunların tasarım üzerindeki etkisini değerlendiriyoruz.
Connection Wednesdays - Oyun değiştiren birleşim rijitlik analizi
Webinar sırasında, ilginç bir çelik birleşimin modelleme, yükleme ve yönetmelik kontrolüne ilişkin tüm iş akışını göreceksiniz.
Connection Wednesdays - Ružomberok'taki konut birleşimi
Platform birleşimleri genellikle mafsallı olmalıdır, ancak gerçeklik bu kadar basit değilse ne olur? Birleşim rijitlik analizi doğru şekilde nasıl girilir? Çerçeve birleşim rijitlik analizini ve rijitliğin FEM modeline olan sonuçlarını görün.
Dönme rijitliğini FEA modelinize nasıl aktarabilirsiniz
Birleşimin rijitliği, yarı rijit birleşimler için genel yapının tasarımında önemli ve kaçınılmaz bir faktördür. Soru, birleşimin rijitliğini nerede hesaplayabilirim ve tasarımım için hangi rijitliği kullanmalıyım?
Jakarta velodromundan birleşimin tasarımı ve yönetmelik kontrolü
Aşağıdaki webinar kaydı, rijitlik analizi diyagramının nasıl oluşturulduğunu, ayarların ne olduğunu ve hangi sonuçları alacağınızı açıklamaktadır.
Sürümlerdeki güncellemeler
Aşağıdaki özellikler IDEA StatiCa'nın sürüm notlarının bir parçasıdır ve rijitlik analiziyle ilgili olabilir. Özellikler hakkında daha fazla bilgiyi, bağlantı altındaki ilgili makalelerde okuyabilirsiniz.
Cıvata ve kaynak göçmesi ile sınırlandırılan dönme kapasitesi (Rijitlik analizi) (sürüm 21.0)
Moment-dönme eğrisinin CSV ve DXF olarak dışa aktarımı (sürüm 22.0)
Eğitim videoları
Modeli kurmak ve analizi çalıştırmak için adım adım eğitim videoları hazırladık. Bunların bağlantılarını aşağıda bulabilirsiniz:
Çelik birleşimin rijitlik analizi (EN)
Çelik birleşimin rijitlik analizi (AISC)
Köşe takviyeli kirişin dönme rijitliği
IDEA StatiCa'nın en son sürümünü bugün test edin
14 gün boyunca tamamen ücretsiz tam erişim elde edin.
IDEA StatiCa'yı ücretsiz deneyin
- Steel
- Connection design
- Member design
- Blog yazısı
Bağlantı rijitliğiyle neden ilgilenilmeli
Daha fazla oku
- Steel
- Connection design
- Knowledge base
Birleşim rijitliği ve global analizde kullanımı
Daha fazla oku
- Steel
- Connection design
- Member design
- Theoretical background