Doğrusal olmayan çözümde kullanılan teori 3D CSFM olarak adlandırılmakta olup teorik arka plan [3]'te özetlenmektedir. Tasarlanan hesap prosedürüne ilişkin tüm varsayımlar orada ayrıntılı olarak açıklanmaktadır.
Modelin varsayımları ve özellikleri:
- Malzeme Doğrusal Olmayan Analiz (MNA)
- 3D çözüm – hacim elemanları.
- Mohr-Coulomb plastisite teorisi - beton davranışı için sıfır iç sürtünme açısı.
- Yalnızca basınç yüzeyi mesnetleri (düşük/yüksek rijitlik).
- Simetri sınır koşulları temel şeridinin sol ve sağ kenarlarına uygulanmaktadır.
- Nokta kuvvet yükü altındaki yerel gerilme yoğunlaşmasını azaltmak amacıyla kolonun üstüne 100 mm kalınlığında kalın bir plaka yerleştirilmiştir.
- Aderans modeli ve çekme rijitliği dikkate alınmaktadır.
- Gerilme üç eksenlilik ve sargı etkisi.
- Basınç yumuşaması uygulanan çözümün bir parçası değildir.
- Mesh faktörü 1 - önerilen hesaplama ayarları.
23) 3D model + donatı çubukları yerleşimi
3D CSFM – Düşük Rijitlikli Zemin (LSS)
Modelde belirlenen maksimum eksenel kuvvet -980 kN'a ulaşmıştır; bu durum, kolonun çevresindeki bölgedeki boyuna donatının çekme kopması göçme modlarından kaynaklanmaktadır. Enine basınç kuvvetleri, kolon bölgesinde akma sırasında aktif olan ve düzlem gerilme çözümünde yakalanamayan enine çekme gerilmesi gelişimlerinden kaynaklanan yatay etriye kollarının ek göçme moduna katkıda bulunan etriyeler tarafından sınırlandırılmaktadır. Kolon ile temel arasındaki arayüz bölgesinde betonun aşırı basınca maruz kalması ve ezilmesi meydana gelmektedir. Sargı etkisi, donatı etkisi ve temel şeridinin rijitliğine bağlı olarak bu bölgede yerelleşmektedir. Göçme mekanizması; beton ezilmesini, boyuna donatının çekme kopmasını ve çekme altındaki etriye yatay kollarını kapsamaktadır.
24) Maksimum uygulanan kuvvet, göçme modları ve enine gerilme dağılımı
25) Minimum asal gerilme Sigma 3, sargı etkisi – üç eksenli ile tek eksenli gerilme oranı
26) Basınç plastik gerinimi ve donatılardaki gerilme
27) Boyuna çubuklarda ve etriye kollarında kritik gerilmenin ayrıntılı tespiti
28) Doğrusal olmayan sehimler
3D CSFM – Yüksek Rijitlikli Zemin (HSS)
Temel şeridi tarafından taşınan kuvvet -2.116 kN'a ulaşmıştır; bu değer, LSS'ye kıyasla yaklaşık %215 daha yüksek taşıma kapasitesine karşılık gelmektedir. Göçme modu; beton ezilmesini, boyuna donatının çekme kopmasını ve çekme altındaki etriye yatay kollarını kapsamaktadır.
29) Maksimum uygulanan kuvvet, göçme modları ve enine gerilme dağılımı
30) Minimum asal gerilme Sigma 3, sargı etkisi – üç eksenli ile tek eksenli gerilme oranı
31) Betonda basınç plastik gerinimi ve donatılardaki gerilme
İç kapalı etriyeler üzerindeki maksimum kesme gerilmesi 298 MPa değerine ulaşmıştır; bu değer, malzeme tarafından tanımlanan elastik sınır içinde kalmaktadır. Bu gözlem, zımbalama kesme göçmesinin bu özel durumda baskın göçme modu olmadığı sonucuna götürmektedir.
32) Boyuna çubuklarda ve etriye kollarında kritik gerilmenin ayrıntılı tespiti
33) Doğrusal olmayan sehimler