Betonarme Merdiven Kabuk Sonuçları

[ustun]

Merhaba,

Çalıştığım güçlendirme bina projesinde doğrusal olmayan yöntemlere göre bina performans analizleri için bina ile merdiveni ayrı modelleyip ayrı ayrı analiz etmekteyim (Türk Bina Deprem Yönetmeliği Bölüm 5 ve Bölüm 15 kapsamlarına doğrusal olmayan yöntemlere göre bina performans analizlerinde rijit diyafram kabulü yapmaktayım). modellediğim merdiven modeli ("Merdiven Modeli" isimli dosya) ekte var. Sadece performans analizleri için olmayıp ayrıca betonarme bina tasarımı için de bilgilenmek istiyorum. Çünkü yeni bina tasarlarken binanın betonarme merdiveni veya merdivenleri karşıma çıkabilir. Eke koyduğum merdiven modelinde analizi yaptığımda "Analiz ve Tasarım Görüntüleme" - "Analiz Modeli" - "Görselleştirme" - "Kabuk Sonuçları"nın "Bileşen" kısmında bulunan yüklemelere bağlı olarak kabuk sonuçlar görülmektedir. Çalıştığım merdivenin alt ve üst uçlarına gelen kuvvetleri merdivenin alt ve üst uçlarına oturduğu elemanlara ilave etmek istiyorum (Genel olarak öğrenmek istediğim için bu tarz merdivenlerdeki mesnetlenmeleri biçimlerini daha iyi ifade edebilmek için eke "Merdiven Katı Model" isimli görsel dosyası koydum). Bu yüzden kabuk elemanların sonuçlarının değerlendirilmesi konusundaki aşağıdaki sorularımı cevaplanmasını rica ediyorum.

Soru 1: Teorik olarak merdivenden merdiven düzlemine dik ve merdivenin mesnetlendiği elemanların (kat kirişlerinin veya parçasının, temel kirişlerinin veya parçasının ve radye temel tamamı veya bölgesinin) doğrultusunda oluşan birim kesme kuvvetlerini görmek için “Kabuk Sonuçları”nın “Bileşen” kısmından hangi birim uzunluğa gelen kuvvet seçeneği seçmem gerekiyor?

Soru 2: “Kabuk Sonuçları”nın “Bileşen” kısmındaki “M11” ifadesi kabuk elemanın “lokal 2” ekseni boyunca “lokal 2” ekseni etrafında ve “M22” ifadesi kabuk elemanın “lokal 1” ekseni boyunca “lokal 1” ekseni etrafında oluşan birim uzunluktaki eğilme momentleri midir?

Soru 3: “Kabuk Sonuçları”nın “Bileşen” kısmından “M11” ve “M22” ifadeleri seçildiğinde analiz modelinde çıkan oklar momentlerin sağ el kuralına göre yönlerini mi göstermektedir? Ok yönlerini göstermek amaçlı ekte “Kombinasyon: 1.4G+1.6Q” durumu için elde edilen “M11” ve “M22” sonuç görüntülerinin her birinden sırasıyla elde edilen “M11 Sonuç” ve “M22 Sonuç” isimli görsel dosyalar vardır.

Saygılar.

 

[Oğuzcan HADİM]

Aşağıda belirttiğim sonlu elemanlar ile ilgili cevaplar yalnızca merdiven için değil tüm sonlu eleman sonuçları için geçerlidir.

Soru 1: Teorik olarak merdivenden merdiven düzlemine dik ve merdivenin mesnetlendiği elemanların (kat kirişlerinin veya parçasının, temel kirişlerinin veya parçasının ve radye temel tamamı veya bölgesinin) doğrultusunda oluşan birim kesme kuvvetlerini görmek için “Kabuk Sonuçları”nın “Bileşen” kısmından hangi birim uzunluğa gelen kuvvet seçeneği seçmem gerekiyor?

Merdiven düzlemine dik veya sonlu eleman açısından düzlem dışı birim kayma kuvvetleri V13 ile V23 değerleri ile gözükmektedir. Bu değerler birim uzunluğa gelen kesme kuvvetlerini göstermektedir. Ayrıca diğer tüm etkilerin yönleri için aşağıdaki görseli inceleyebilirsiniz.

Soru 2: “Kabuk Sonuçları”nın “Bileşen” kısmındaki “M11” ifadesi kabuk elemanın “lokal 2” ekseni boyunca “lokal 2” ekseni etrafında ve “M22” ifadesi kabuk elemanın “lokal 1” ekseni boyunca “lokal 1” ekseni etrafında oluşan birim uzunluktaki eğilme momentleri midir?

Burada M11 sonuçlarına bakıldığında ve "lokal aks" seçeneğine tıklandığında, ilgili yön boyunca gösterilen düzlem dışı eğilme momenti değeridir. Buradaki lokal aks moment vektörünü göstermiyor. Moment vektörünün gösterildiği bölgelerde sağ el kuralı geçerlidir.



Bu değeri daha uygun bir örnekte aşağıdaki gibi de gösterebilirim. Aşağıdaki örnekte biz moment değerinin perdeye yakın bölgedelerde pozitif, orta bölgerde negatif olmasını bekleriz. M22 momentinin lokal akslarına bakıldığında ise o yön boyunca gösterilen moment değeri olduğu gözüküyor. Burada eğilme momenti yönünde yerleştirilecek donatı gibi de düşünebilirsiniz.

Soru 3: “Kabuk Sonuçları”nın “Bileşen” kısmından “M11” ve “M22” ifadeleri seçildiğinde analiz modelinde çıkan oklar momentlerin sağ el kuralına göre yönlerini mi göstermektedir? Ok yönlerini göstermek amaçlı ekte “Kombinasyon: 1.4G+1.6Q” durumu için elde edilen “M11” ve “M22” sonuç görüntülerinin her birinden sırasıyla elde edilen “M11 Sonuç” ve “M22 Sonuç” isimli görsel dosyalar vardır.

Bu sorunun cevabı yukarıdaki sorunun cevabı ile paralel. Detaylı bilgi için sonlu elemanlar ile ilgili yaptığımız eğitimi izleyebilirsiniz.

Aynı zamanda idecad bilgi bankasından ilgili bağlantıları inceleyebilirsiniz.

Bu linki görmek için izniniz yok. Giriş yap veya üye ol.

Bu linki görmek için izniniz yok. Giriş yap veya üye ol.

Saygılarımla...

 

[ustun]

Merhaba Oğuzcan Bey,

Detaylı açıklamalar içeren cevabınız için teşekkür ederim.

Aşağıda belirttiğim sonlu elemanlar ile ilgili cevaplar yalnızca merdiven için değil tüm sonlu eleman sonuçları için geçerlidir.

Bu şekilde modellenen döşeme, radye temel ve perdeler için geçerli olduğunu anladım.

Merdiven düzlemine dik veya sonlu eleman açısından düzlem dışı birim kayma kuvvetleri V13 ile V23 değerleri ile gözükmektedir. Bu değerler birim uzunluğa gelen kesme kuvvetlerini göstermektedir. Ayrıca diğer tüm etkilerin yönleri için aşağıdaki görseli inceleyebilirsiniz.

Oğuzcan Bey "V13" kuvvetleri "1" ve "3" akslarının oluşturduğu düzlemde ve "V23" kuvvetleri "2" ve "3" akslarının oluşturduğu düzlemde midir? Bu kuvvetler, birim uzunluğa geldiği için "t/m" veya "kN/m" cinsinden oluyorlar. Bu kuvvetlerin birim uzunluk yerleri kuvvetlerin etkidiği kenarlar (herhangi bir kiriş üzerine yayılı yük gelme durumu gibi midir?) mıdır?

Soru 2: “Kabuk Sonuçları”nın “Bileşen” kısmındaki “M11” ifadesi kabuk elemanın “lokal 2” ekseni boyunca “lokal 2” ekseni etrafında ve “M22” ifadesi kabuk elemanın “lokal 1” ekseni boyunca “lokal 1” ekseni etrafında oluşan birim uzunluktaki eğilme momentleri midir?

Bu sorumu yolladığınız eğitim videosunda baktığım sorumun cevabını "evet" olarak düşünmekteyim. Yanlışım varsa düzeltir misiniz?

Daha geniş zamanda verdiğiniz cevaplarınıza ve verdiğiniz linklere tekrar bakacağım. Aklıma takılan bir şey olursa tekrar sorarım.

Saygılar.

 

[Oğuzcan HADİM]

Bu şekilde modellenen döşeme, radye temel ve perdeler için geçerli olduğunu anladım.

Evet. İki boyutlu sonlu elemanların tamamı için yukarıda söylediklerim geçerlidir.

Oğuzcan Bey "V13" kuvvetleri "1" ve "3" akslarının oluşturduğu düzlemde ve "V23" kuvvetleri "2" ve "3" akslarının oluşturduğu düzlemde midir? Bu kuvvetler, birim uzunluğa geldiği için "t/m" veya "kN/m" cinsinden oluyorlar. Bu kuvvetlerin birim uzunluk yerleri kuvvetlerin etkidiği kenarlar (herhangi bir kiriş üzerine yayılı yük gelme durumu gibi midir?) mıdır?

Yön kabulünü aşağıdaki gibi düşünebilirsiniz. 2 ve 3 akslarının oluşturduğu düzlemde değil, sonlu elemanın düzlem dışındaki kayma etkileridir. Bu kuvvetin birimi aslında kN/m2/m gibi düşünebiliriz. Bir nevi yayılı yük birimi gibi düşünebiliriz.

Saygılarımla...

 

[ustun]

Oğuzcan Bey merhaba. Detaylı açıklamalar içeren cevabınız için teşekkür ederim.

Yön kabulünü aşağıdaki gibi düşünebilirsiniz. 2 ve 3 akslarının oluşturduğu düzlemde değil, sonlu elemanın düzlem dışındaki kayma etkileridir. Bu kuvvetin birimi aslında kN/m2/m gibi düşünebiliriz. Bir nevi yayılı yük birimi gibi düşünebiliriz.

Kabuk eleman sonuçları hakkında yolladığınız görsele tekrar incelediğimde herhangi bir kabuk elemanda oluşan "V13" kuvvetlerinin elemanın "2" eksenin kenarı boyunca "2" ve "3" eksenlerinin (önceki mesajda yanlışlıkla "aksları"nın ifadeleri kullanmışım. Kusura bakmayın.) oluşturduğu düzlemde ve aynı şekilde "V23" kuvvetlerinin elemanın "1" eksenin kenarı boyunca "1" ve "3" eksenlerinin oluşturduğu düzlemde mi oluşuyor?

Eke koyduğum çalıştığım merdivenden ideCAD Statik programından aldığım "Örnek V13 Sonuçları" görsel dosyasında bu sonuçlar "t/m" cinsinden gözüküyor. Sizin tarif ettiğiniz "kN/m2/m" cinsindeki kuvvet birimi ne ile alakalıdır? Açıklama yapabilir misiniz?

Bu kuvvetlerinin literatürdeki İngilizce genel ismi "transverse shear forces" mudur?

Kabuk sonlu elemanlar sonuçları yorumlanmayı iyi öğrenmek için sonlu elemanlar teorik dokümanlara bakacağım.

İlginiz için teşekkür ederim.

Saygılar.

 

[Oğuzcan HADİM]

Kabuk eleman sonuçları hakkında yolladığınız görsele tekrar incelediğimde herhangi bir kabuk elemanda oluşan "V13" kuvvetlerinin elemanın "2" eksenin kenarı boyunca "2" ve "3" eksenlerinin (önceki mesajda yanlışlıkla "aksları"nın ifadeleri kullanmışım. Kusura bakmayın.) oluşturduğu düzlemde ve aynı şekilde "V23" kuvvetlerinin elemanın "1" eksenin kenarı boyunca "1" ve "3" eksenlerinin oluşturduğu düzlemde mi oluşuyor?

V13 kesme kuvveti lokal aks üzerinde 1 aksı boyunca 1 aksının üzerinde ve 3 aksı yönünde oluşamaktadır. Benzer şekilde V23 'de 2 aksı üzerinde ve 3 aksı yönünde oluşmaktadır. Burada shell elemanın düzlem dışında oluşan kesme kuvveti demek daha anlamlı oluyor. Yani bu kuvvetler düzlem dışı kesme kuvvetleridir.

Eke koyduğum çalıştığım merdivenden ideCAD Statik programından aldığım "Örnek V13 Sonuçları" görsel dosyasında bu sonuçlar "t/m" cinsinden gözüküyor. Sizin tarif ettiğiniz "kN/m2/m" cinsindeki kuvvet birimi ne ile alakalıdır? Açıklama yapabilir misiniz?

Bildiğiniz üzere sonlu elemanların sonuçların gerilmeler oluşuyor. Bu gerilmelerin birimleri kuvvet/alan şeklinde hesaplanıyor. Ancak V13 V23 gibi kuvvetler bunu birim genişlikte hesaplıyor. Bu sebeple yayılı yük gibi düşünmemek lazım. Alansal bir yayılı yük gibi birim genişlikte düşünüyoruz. Bu da (kN/m2)/m gibi bir sonuç doğuruyor. Bu birimler sonlu eleman programlarında kN/m (veya tf/m) olarak belirtiliyor. Bu değer yayılı yük gibi düşünebiliriz ancak bu tam olarak doğru değil. Yayılı yükler genellikle iki boyutlu düzlemde teşkil edilir. Ancak burada 3 boyutlu bir tanım söz konusu. Aslında sonuç olarak aynı birim değerine ulaşıyoruz.

Örnek olarak söylüyorum, zımbalama gerilmeleri de V12 ve V23 yönlerindeki düzlem dışı kesme kuvvetleridir. ideCAD zımbalama kontrollerini TBDY 'de verilen yöntemle hesaplıyor ancak burada daha iyi anlaşılması için belirtmek istedim. Döşeme zımbalama gerilmeleri ile aynı yöndeki kuvvetleridir ve shell elemanının oluşturduğu düzleme dik olan kesme kuvvetleridir.

bu kuvvetlerinin literatürdeki ingilizce genel ismi "transverse shear forces" mudur?

Hayır. Transver shear forces düzlem içi kayma gerilmeleridir ve f12 ile gösterilir. Bu terim genellikle deprem yüklerinin düşey taşıyıcı elemanlara aktarılması kontrolü için kullanılır. V12 ile V23 değerleri düzlem dışı gerilmelerdir. Örnek vermek gerekirse, TBDY 'de döşemelerden perdelere aktarılan düzlem içi gerilmeler F12 düzlem iç kayma gerilmeleri ile kontrol edilir. Bu da sonlu elemanların düzleminde oluşur.

Kabuk sonlu elemanlar sonuçları yorumlanmayı iyi öğrenmek için sonlu elemanlar teorik dokümanlara bakacağım.

Bunun için eğitim videolarımız var. Yardımcı olacağını düşünüyorum.

Saygılarımla...

 

[ustun]

Oğuzcan Bey Merhaba,

V13 kesme kuvveti lokal aks üzerinde 1 aksı boyunca 1 aksının üzerinde ve 3 aksı yönünde oluşamaktadır. Benzer şekilde V23 'de 2 aksı üzerinde ve 3 aksı yönünde oluşmaktadır. Burada shell elemanın düzlem dışında oluşan kesme kuvveti demek daha anlamlı oluyor. Yani bu kuvvetler düzlem dışı kesme kuvvetleridir.

Anladım.

Bildiğiniz üzere sonlu elemanların sonuçların gerilmeler oluşuyor. Bu gerilmelerin birimleri kuvvet/alan şeklinde hesaplanıyor. Ancak V13 V23 gibi kuvvetler bunu birim genişlikte hesaplıyor. Bu sebeple yayılı yük gibi düşünmemek lazım. Alansal bir yayılı yük gibi birim genişlikte düşünüyoruz. Bu da (kN/m2)/m gibi bir sonuç doğuruyor. Bu birimler sonlu eleman programlarında kN/m (veya tf/m) olarak belirtiliyor. Bu değer yayılı yük gibi düşünebiliriz ancak bu tam olarak doğru değil. Yayılı yükler genellikle iki boyutlu düzlemde teşkil edilir. Ancak burada 3 boyutlu bir tanım söz konusu. Aslında sonuç olarak aynı birim değerine ulaşıyoruz.

Teşekkür ederim.

Hayır. Transver shear forces düzlem içi kayma gerilmeleridir ve f12 ile gösterilir. Bu terim genellikle deprem yüklerinin düşey taşıyıcı elemanlara aktarılması kontrolü için kullanılır. V12 ile V23 değerleri düzlem dışı gerilmelerdir. Örnek vermek gerekirse, TBDY 'de döşemelerden perdelere aktarılan düzlem içi gerilmeler F12 düzlem iç kayma gerilmeleri ile kontrol edilir. Bu da sonlu elemanların düzleminde oluşur.

Detaylı açıklama ve şekil için teşekkür ederim. "Transverse shear forces" ifadesi düzlem içi kayma gerilmeleri anlamına geliyormuş. Düzlem içi kesme kuvvetlerinden oluşan gerilmeler düzlem içi kayma gerilmeleri diye biliyorum. Yalnız düzlem dışı (sonlu eleman düzlemine dik) olan kesme kuvvetlerinden oluşan gerilmelerin isminin ne olduğunu bilmiyorum.

Bunun için eğitim videolarımız var. Yardımcı olacağını düşünüyorum.

Çok teşekkür ederim. Çok faydalı olacaklarını düşünüyorum. Mutlaka izleyeceğim videoları.

Saygılar.