İnce cidarlı çelik elemanlar

IDEA StatiCa Connection ince cidarlı elemanların birleşimlerinin tasarımı için yalnızca deneyimli mühendislere bırakılmalıdır. Burkulma analizi zorunludur ve her mod şekli dikkatli bir şekilde analiz edilmelidir.

IDEA StatiCa Connection yazılımı, burkulmanın önemli ölçüde etkilemediği sıcak haddelenmiş elemanların birleşimlerinin değerlendirilmesine yönelik geliştirilmiştir. Hızlı ve kararlı hesaplama nedeniyle geometrik olarak doğrusal ve malzeme açısından doğrusal olmayan analiz uygulanmaktadır. Ancak bu analiz, kararlılık kaybı için yeterli değildir. Burkulma bir sorun olabiliyorsa, doğrusal burkulma analizi yapmak tehlikeli bölgeleri tespit etmeye ve Euler'in çatallanma noktası için bir katsayı sağlamaya yardımcı olur; ancak bu, ince cidarlı elemanlar için hâlâ yeterli değildir. İnce cidarlı elemanlar için yalnızca geometrik olarak doğrusal olmayan analiz ile kusurlar birlikte uygulanabilir.

Kullanıcı yine de ince cidarlı elemanların birleşimlerini kontrol etmek için IDEA StatiCa Connection yazılımını kullanmaya karar verirse şunları yapmalıdır:

• Doğrusal burkulma analizi yapın ve her burkulma şeklini dikkatli bir şekilde değerlendirin; sunulan ilk 5 burkulma şekli yeterli olmayabilir (Değerlendirilen şekil sayısı nasıl artırılır)
• Çelik plakaların plastisitesine güvenmeyin; von Mises gerilmesini akma dayanımıyla veya daha düşük bir değerle sınırlandırın
• Dikkate alınmayan yerel burkulmanın, bileşenlerdeki iç kuvvetleri farklı şekilde yeniden dağıtabileceğinin farkında olun
• Bileşenlerin rijitliğinin, farklı göçme modları veya bunların kombinasyonu nedeniyle farklı olabileceğinin farkında olun.
• Sunulan kontrollerin ve bileşen detaylandırmasının (örn. cıvatalar, kaynaklar) standart elemanlar için kılavuz niteliğinde olduğunun farkında olun. İnce cidarlı elemanlar için kontroller farklılık gösterebilir ve bu durumda sağlanan kontroller doğru olmayabilir.

İnce cidarlı elemanların birleşimlerinin tasarımı çok duruma özgüdür ve genel bir kılavuz sağlanamaz. IDEA StatiCa Connection bu kullanım için doğrulanmamıştır.

Bileşen kontrolleri – EN

EN 1993-1-1'de ince cidarlı elemanlar şu şekilde tanımlanmaktadır: "Sınıf 4 kesitler, kesit parçalarının bir veya daha fazlasında akma gerilmesine ulaşılmadan önce yerel burkulmanın meydana geleceği kesitlerdir." Çelik için Eurocode'un ana bölümü, malzeme kalınlığı t ≥ 3 mm olan elemanlarla sınırlıdır. Bölüm 4 – Kaynaklı birleşimler yalnızca t ≥ 4 mm malzeme kalınlığı için geçerlidir. Bu nedenle, yazılım tarafından sağlanan bileşen kontrolleri, daha küçük kalınlıklara sahip soğuk şekillendirilmiş elemanlar için geçerli değildir. Kullanıcılar bu durumun farkında olmalı ve kontrolleri EN 1993-1-3'ten uygun formüllerle manuel olarak değiştirmelidir.

İçi boş kesit birleşimlerinin analizi, kaynaklı birleşimler için geçerlilik aralığı dışında kalan elemanlar için de dikkatli bir şekilde yapılmalıdır – EN 1993-1-8 – Tablo 7.1. Bu tür birleşimler için herhangi bir kılavuz bulunmamakta olup yazılım sonuçları doğrulanmamıştır.

Bileşen kontrolleri – AISC

AISC 360-16'nın A Bölümünde şu kullanıcı notu yer almaktadır: "Soğuk şekillendirilmiş çelik yapısal elemanların tasarımı için, soğuk şekillendirilmiş içi boş yapısal kesitler (HSS) hariç olmak üzere, AISI Kuzey Amerika Soğuk Şekillendirilmiş Çelik Yapısal Elemanların Tasarımı Şartnamesi (AISI S100) hükümlerinin uygulanması önerilir; HSS'ler bu Şartnameye göre tasarlanır." AISI S100 ve AS/NZS 4600, en yaygın bağlantı elemanı türlerinin kesme ve çekme dayanımını belirlemek için formüller ve uygulama aralıklarını sunmaktadır.

Bileşen kontrolleri – CISC

CSA S16-14, Bölüm 1'de şunu belirtmektedir: "Köprüler, anten kuleleri, açık deniz yapıları ve soğuk şekillendirilmiş çelik yapısal elemanlar gibi çelik yapılara ilişkin gereksinimler diğer CSA Grup Standartlarında verilmektedir."