Idea Statica
  • Çelik
  • Betonarme
  • BIM ve İş Akışları
  • Destek ve Öğrenme
  • Fiyatlandırma
  • Şirket
  • Çeliğe genel bakış
  • Birleşim tasarımı
  • Eleman tasarımı
  • Parametrik tasarım
  • Çelik vaka çalışmaları
  • Betona genel bakış
  • Duvarlar ve D-bölgeleri
  • Ankraj tasarımı
  • Betonarme vaka çalışmaları
  • BIM Genel Bakış
  • Desteklenen entegrasyonlar
  • Checkbot
  • Viewer
  • API'ler
  • Destek Merkezi
  • E-öğrenme ve sertifikasyon
  • Blog
  • İndirmeler ve Lisanslama
  • Planlar
  • Ücretsiz topluluk aracı
  • Kurumsal müşteriler
  • Öğrenciler ve eğitimciler
  • Ne kadar tasarruf edeceksiniz?
  • Hakkımızda
  • İletişim
  • Araştırma ve geliştirme
  • Yetkili satıcılar
  • Müşterilerimizle tanışın
  • Çelik
    Çeliğe genel bakışBirleşim tasarımıEleman tasarımıParametrik tasarımÇelik vaka çalışmaları
  • Betonarme
    Betona genel bakışDuvarlar ve D-bölgeleriAnkraj tasarımıBetonarme vaka çalışmaları
  • BIM ve İş Akışları
    BIM Genel BakışDesteklenen entegrasyonlarCheckbotViewerAPI'ler
  • Destek ve Öğrenme
    Destek MerkeziE-öğrenme ve sertifikasyonBlogİndirmeler ve Lisanslama
  • Fiyatlandırma
    PlanlarÜcretsiz topluluk aracıKurumsal müşterilerÖğrenciler ve eğitimcilerNe kadar tasarruf edeceksiniz?
  • Şirket
    HakkımızdaİletişimAraştırma ve geliştirmeYetkili satıcılarMüşterilerimizle tanışın
14 Günlük Deneme
14 Günlük Deneme
  • Çelik
  • Betonarme
  • BIM ve İş Akışları
  • Destek ve Öğrenme
  • Fiyatlandırma
  • Şirket

Bültenimize abone olun

Şirket

  • Hakkımızda
  • Ortaklıklar
  • Kariyer
  • İnşaat mühendisleri için patentli teknoloji

Kaynaklar

  • Müşteri projeleri
  • Vaka çalışmaları
  • IDEA StatiCa Connection Library
  • Doğrulama kitapları

Yasal

  • IDEA StatiCa SON KULLANICI LİSANS SÖZLEŞMESİ
  • Küresel gizlilik politikası
  • Hizmet Koşulları – IDEA StatiCa Viewer
  • Lisanslama

Yardım

  • İletişim
  • Teklif talebi
  • Bayiler
  • İndirmeler
FacebookInstagramLinkedInYouTube

© IDEA StatiCa 2009-2026

Mühendisler, imalatçılar ve danışmanlar tarafından dünya genelinde güvenilen ve kullanılan.

Destek MerkeziBilgi Tabanı Makaleleri2.5 Sonlu eleman tipleri
2.5 Sonlu eleman tipleri
ConcreteKnowledge baseDetail 2DACI (USA)EN (Eurocode)

2.5 Sonlu eleman tipleri

Bu makale aynı zamanda şu dillerde de mevcuttur:
ENCZDEESFRITPTNLHUROKRPLTHTRVIZH
Yapay zeka tarafından İngilizce'den çevrildi

Doğrusal olmayan (inelastik) sonlu eleman analiz modeli, betonarmeyi, donatıyı ve bunlar arasındaki aderansı modellemek için kullanılan birkaç sonlu eleman tipiyle oluşturulur. Betonarme ve donatı elemanları önce birbirinden bağımsız olarak mesh'lenir, ardından çok noktalı sınırlar (MPC elemanları) kullanılarak birbirine bağlanır. Bu sayede donatı, betonarmeye göre keyfi bir konumda yer alabilir. Ankraj uzunluğu kontrolü hesaplanacaksa, donatı ile MPC elemanları arasına aderans ve ankraj ucu yay elemanları yerleştirilir.

Fig. 13Finite element model: reinforcement elements mapped to concrete mesh using MPC elements and bond elements.\textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 13\qquad Finite element model: reinforcement elements mapped to concrete mesh using MPC elements and bond elements.}}}Fig. 13Finite element model: reinforcement elements mapped to concrete mesh using MPC elements and bond elements.

Betonarme

Betonarme, dörtgen ve üçgen kabuk elemanları olan CQUAD4 ve CTRIA3 ile modellenir. Bunlar sırasıyla dört veya üç düğüm noktasıyla tanımlanabilir. Bu elemanlarda yalnızca düzlem gerilme durumu kabul edilir; yani z yönündeki gerilmeler veya gerinimler dikkate alınmaz.

Her elemanın, boyutunun yaklaşık 1/4'üne yerleştirilen dört veya üç integrasyon noktası vardır. Her elemandaki her integrasyon noktasında, asal şekil değiştirme yönleri α1, α2 hesaplanır. Bu yönlerin her ikisinde de asal gerilmeler σc1, σc2 ve rijitlikler E1, E2, Şekil 2'de gösterildiği gibi belirlenen betonarme gerilme-gerinim diyagramına göre belirlenir. Basınç yumuşaması etkisinin, ana basınç yönündeki davranışı diğer asal yönün gerçek durumuna bağladığına dikkat edilmelidir.

Donatı

Donatı çubukları, yalnızca eksenel rijitliğe sahip, iki düğüm noktalı 1D “çubuk” elemanlarla (CROD) modellenir. Bu elemanlar, donatı çubuğu ile çevresindeki betonarme arasındaki kayma davranışını modellemek amacıyla geliştirilmiş özel “aderans” elemanlarına bağlanır. Bu aderans elemanları daha sonra MPC (çok noktalı sınır) elemanlarıyla betonarmeyi temsil eden mesh'e bağlanır. Bu yaklaşım, donatının ve betonarmenin bağımsız olarak mesh'lenmesine olanak tanırken, aralarındaki bağlantıyı sonradan sağlar.

Aderans elemanları

Ankraj uzunluğu, sonlu eleman modelinde betonarme elemanlar (2D) ile donatı çubuğu elemanları (1D) arasındaki aderans kayma gerilmeleri uygulanarak kontrol edilir. Bu amaçla “aderans” sonlu eleman tipi geliştirilmiştir.

Aderans elemanının tanımı, bir kabuk elemanının (CQUAD4) tanımına benzer. Bu eleman da 4 düğüm noktasıyla tanımlanır, ancak kabuktan farklı olarak yalnızca iki üst ve iki alt düğüm noktası arasındaki kesmede sıfır olmayan bir rijitliğe sahiptir. Modelde üst düğüm noktaları donatıyı temsil eden elemanlara, alt düğüm noktaları ise betonarmeyi temsil eden elemanlara bağlanır. Bu elemanın davranışı, aderans gerilmesi τb ile tanımlanır; bu gerilme, üst ve alt düğüm noktaları arasındaki kayma δu'nun iki doğrulu (bilineer) bir fonksiyonudur, bkz. Şekil 14.

Fig. 14(a) conceptual illustration of the deformation of a bond element; (b) a stress-deformation function.\textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 14\qquad (a) conceptual illustration of the deformation of a bond element; (b) a stress-deformation function.}}}Fig. 14(a) conceptual illustration of the deformation of a bond element; (b) a stress-deformation function.

Aderans-kayma ilişkisinin elastik rijitlik modülü Gb aşağıdaki gibi tanımlanır:

Gb=kg⋅EcØG_b = k_g \cdot \frac{E_c}{Ø}Gb​=kg​⋅ØEc​​

burada:

kg            donatı çubuğu yüzeyine bağlı katsayı (varsayılan olarak kg = 0.2)

Ec            betonarmenin elastisite modülü (EN için Ecm olarak alınır)

Ø             donatı çubuğunun çapı

Ankraj uzunluğunu kontrol etmek için, seçilen ilgili tasarım yönetmeliklerinde (EN 1992-1-1 veya ACI 318-19) verilen nihai aderans kayma gerilmesinin tasarım değerleri (katsayılı değerler) fbd kullanılır. Plastik kolun pekleşmesi varsayılan olarak Gb/105 şeklinde hesaplanır.

Ankraj yayı

Donatı çubuklarının uçlarına, tasarım yönetmeliklerinin hükümlerini sağlayan ankraj uçlarının (yani bükümler, kancalar, halkalar vb.) uygulanması, çubukların temel ankraj uzunluğunun (lb,net) belirli bir β katsayısı (aşağıda “ankraj katsayısı” olarak anılır) kadar azaltılmasına olanak tanır. Ankraj uzunluğunun tasarım değeri (lb) bu durumda aşağıdaki gibi hesaplanır:

lb=(1−β)lb,netl_b = \left(1 - \beta\right)l_{b,net}lb​=(1−β)lb,net​

lb,net değerinde öngörülen azaltma, Şekil 15a'da gösterildiği gibi, donatı çubuğunun ucunda, ankraj azaltma katsayısıyla verilen maksimum kapasitesinin belirli bir yüzdesi kadar aktive edilmesine eşdeğerdir.

Fig. 15 Model for the reduction of the anchorage length:\textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 15\qquad  Model for the reduction of the anchorage length:}}}Fig. 15 Model for the reduction of the anchorage length:

(a) anchorage force along the anchorage length of the reinforcing bar; (b) slip-anchorage force constitutive relationship.\textsf{\textit{\footnotesize{(a) anchorage force along the anchorage length of the reinforcing bar; (b) slip-anchorage force constitutive relationship.}}}(a) anchorage force along the anchorage length of the reinforcing bar; (b) slip-anchorage force constitutive relationship.

Ankraj uzunluğundaki azaltma, sonlu eleman modeline çubuğun ucundaki bir yay elemanı aracılığıyla (Şekil 15) dahil edilir; bu yay elemanı Şekil 15b'de gösterilen bünye modeliyle tanımlanır. Bu yay tarafından iletilen maksimum kuvvet (Fau) şöyledir:

Fau=β⋅As⋅fydF_{au} = \beta \cdot A_s \cdot f_{yd}Fau​=β⋅As​⋅fyd​

burada :

β             ankraj tipine bağlı ankraj katsayısı,

As            donatı çubuğunun kesit alanı,

fyd           donatının akma dayanımının tasarım değeri (katsayılı değer).

İlgili makaleler

Beton yapıların duvarları ve detayları için çözüm
  • Beton
  • Detail 2D
  • EN (Eurocode)
  • CSFM
  • SLS
  • Wall
  • ACI (USA)
  • +7
  • Beton
  • Detail 2D
  • EN (Eurocode)
  • CSFM
  • SLS
  • Wall
  • ACI (USA)

Verifications

Beton yapıların duvarları ve detayları için çözüm

Daha fazla oku
Betonarme yapıların yangın dayanımı kontrolü
  • Beton
  • EN (Eurocode)
  • RCS
  • Fire resistance
  • +4
  • Beton
  • EN (Eurocode)
  • RCS
  • Fire resistance

Web Semineri

Betonarme yapıların yangın dayanımı kontrolü

Daha fazla oku