Güsset plakalarının burkulması

Birleşim-eleman-birleşim alt sisteminin burkulma direncini belirlemenin en iyi yaklaşımı, IDEA StatiCa Member uygulamasında GMNIA (geometrik ve malzeme bakımından doğrusal olmayan analiz ile kusurlar) kullanmaktır. 

IDEA StatiCa Connection, çevreleyen yapının bağlamından yoksundur. Ayrıca, geometrik doğrusal olmayanlık yalnızca içi boş kesitli birleşimler için kullanılmakta olup kusurlar ayarlanamamaktadır. Lineer burkulma analizi, mükemmel ve elastik bir yapının çatallanma noktasına ulaşmak için uygulanan yüklerin çarpanı olan bir katsayı sağlar. Gerçek yapı genellikle daha küçük bir yük altında burkulmakta olup güsset plakalarının lineer burkulma analizinde hangi katsayı sınırının kullanılması gerektiği, yani burkulmanın artık sorun olmaktan çıktığı katsayı değeri belirsizliğini korumaktadır. 

Eurocode EN 1993-1-1 genel bir öneri sunmaktadır:

$$\alpha_{cr} \le 15 \textrm{ for plastic analysis}$$

AISC 360-22, J4.4 Bölümünde benzer bir sınır değer vermektedir:

$$L_c/r \le 25$$

Bu değer, akma dayanımına bağlı bir $\alpha_{cr}$ sınırına dönüştürülebilir; A36 çelik sınıfı için en güvenli sınır 12,7'dir.

Bu sınır değerler oldukça yüksektir. Bu sınırların altındaki katsayılar bir uyarı tetiklemeli ve burkulma limit durumu kontrol edilmelidir. Ancak $\alpha_{cr}$ değerinin burkulma direncine dönüştürülmesi güçtür.

Ayrıca, cıvatalı güsset plaka birleşimlerinin makul burkulma katsayıları sağladığını, pimli birleşimlerin ise son derece düşük burkulma katsayıları verdiğini belirtmek gerekir. Bu durum, rijit cisim elemanları, çubuk elemanlar, boşluk elemanları gibi birçok özel elemandan oluşan pim analiz modelinden kaynaklanmakta olup pimin kesme, eğilme ve ezilme dirençleri açısından iyi sonuçlar vermektedir. Bu nedenle aşağıda basit bir prosedür açıklanmaktadır. 

Burkulma direnci kontrolü

Bu basitleştirilmiş burkulma direnci kontrolü, burkulma katsayısının yukarıda belirtilen $\alpha_{cr}$ sınırının altına düştüğü durumlarda uygulanmalıdır.

• Güsset plakasıyla bağlanan elemanın model türü N-Vy-Vz olarak ayarlanmalıdır.
• Kuvvetler Cıvatalar olarak ayarlanmalıdır.

• Güsset plakasını büken, cıvata veya pim merkezinde etkiyen ve büyüklüğü basınç kuvvetinin 1/10'u olan hayali bir kesme kuvveti ekleyin: $V_z=N/10$.

• Malzeme bakımından doğrusal olmayan analizi hesaplayın. 

Hayali kuvvet, kusurlar ve geometrik doğrusal olmayanlıktan kaynaklanan herhangi bir dışmerkezliği dikkate almaktadır. Deneylerle doğrulama bağlantılı makalede yer almaktadır.