Detail uygulamasında ULS sonuçlarının genel açıklaması

Bu bölümde, Dayanım ve Ankraj (ULS kontrolleri) üzerine odaklanıyoruz. ULS kontrollerinden birini seçtikten sonra üst şeritte yeni bir sekme (Sonuçlar) göründüğüne dikkat edin. 

Sol tarafta, otomatik ekstrem, belirli bir ULS kombinasyonu veya artımlar için sonuçları görüntülemek isteyip istemediğinizi seçebilirsiniz. Doğrusal olmayan hesabın kullanıldığını unutmayın (çelik ve betonarme için plastik gerinim değerlerine izin verilmektedir). Yalnızca ULS kombinasyonları veya tekil yük durumları dikkate alınır.

Sonraki düğmeler, mevcut sonuçlar arasında geçiş yapmak için kullanılır.

Sonuçlar sekmesindeki son düğmeler, grafik çıktıyı düzenlemek için kullanılır (mesh çizimi, görünüm ölçeği veya ekstremi görüntüleme).

Betonarme

Altı olası sonuç gözlemlenebilir. Bunlara tek tek bakalım. 

Gerilme kontrol değeri 

İlk değer, betonarme dayanımına göre malzeme kullanım oranı düzeyini gösterir. Diğer bir deyişle, betonarme gerilmesi ile betonarme dayanımının oranını gösterir. Sınır değerlerin nasıl belirlendiğini aşağıdaki makalede okuyun. 

• Taşıma gücü sınır durum analizi

Basınç betonarme gerilmesi

Bir sonraki seçenek, uygulanan yük oranı için betonarme gerilmesi σ_c dağılımını görüntülemektir. Asal gerilmeler σ₂ olarak da bilinir. 

Basınç betonarme gerinimі

Sonuç sekmesindeki üçüncü simgeye bastığınızda, uygulanan yük oranı için betonarme gerinimі ε_c görüntülenir. Asal gerinim değerleri ε₂ olarak da bilinir. 

Betonarmenin basınç plastik gerinimі

Betonarmede plastik davranışın oluşumunu gözlemlemek için Betonarmenin basınç plastik gerinimі bölümüne geçin. Betonarmenin gerilme-gerinim diyagramının plastik dalında olduğu alanları görüntüleyebilirsiniz.

Asal gerilmelerin yönü

Bu işlev, asal gerilmelerin yönünü gösterir. Betonarmede çekme dışlandığından, yalnızca basınç vektörleri görüntülenir.

Basınç dayanımı azaltma faktörü

Altıncı seçenek, enine gerinim nedeniyle betonarme basınç dayanımının azalmasının dağılımını gösterir. Bu, basınç yumuşaması etkisidir. Bu fenomen (k_c2), betonun dayanımla birlikte artan kırılganlığıyla birlikte k_c faktörü aracılığıyla dikkate alınır.

Daha fazla bilgi edinmek için makaleyi okuyun: Malzeme modelleri (EN).

Donatı

Çelik için, betonarmede olduğu gibi, sonuçları görüntülemek için daha fazla seçenek mevcuttur. Genel olarak, donatıdaki gerilme ve gerinimі ile gerilme veya gerinim ile sınır değerlerin oranını görüntülemek mümkündür.

Gerilme veya gerinim ile sınır değerlerin oranı

İlk iki simge, gerilme ve gerinimin sınır değerlerine oranını kontrol etmenize olanak tanır. Üçüncü simge, gerilme ile akma gerilmesinin karşılaştırmasını gösterir. Diğer bir deyişle, malzeme kullanım oranı düzeyini görebilirsiniz. 

Gerilme ve gerinim

Yukarıda belirtilenlere ek olarak, donatının gerinimini (ε_s) veya gerilmesini (σ₂) görüntüleme seçeneği mevcuttur. Veri sekmesinde, tek tek çubukları tek tek gözlemleyebilirsiniz. Ya da Ana pencerede modeli ve genel bakışı kontrol edebilirsiniz.  

Ankraj

Ankraj, ULS için mevcut son sonuçtur.

Hesaba giren kuvvetlerin nereden geldiğini anlamak için önce bireysel bileşenleri ele alalım.

Aderans gerilmesi

Aderans gerilmesi 𝜏_b (donatı çubuğunun yüzeyindeki gerilme), betonarme (2B eleman) ile donatı (1B eleman) arasındaki bağlantıyı temsil eden bağ elemanının deformasyonundan hesaplanır. Bu ilişki, aşağıdaki şekilde gösterilen gerilme-deformasyon fonksiyonu ile ifade edilir.

Kaymanın serbest olduğuna dikkat edin.

f_bd*  - akma aderans gerilmesi
f_bd    - sınır aderans gerilmesi
G_b - elastik bölgedeki kayma rijitliği
R_f - Pekleşme katsayısı
δ_{u, max} - Nihai kayma

Plastik dal ulaşıldığında - 𝜏_b = f_bd*, gerilme (𝜏_b) deformasyona (δ_u) kıyasla artık o kadar fazla artmaz. Bu noktada (𝜏_b = f_bd*), aderans gerilmesi oranı kontrolü (𝜏_b/f_bd) %99'un üzerinde olur. Kontrol, sınır deformasyon δ_{u, max} değerine ulaşılana kadar geçerlidir.

Ankraj kuvveti 

Seçilen donatı ankraj tipini temsil eden yay tarafından iletilen kuvvete ankraj kuvveti denir. Maksimum* ankraj kuvveti aşağıdaki formüle göre hesaplanır - F_au=β⋅A_s⋅f_yd, ​burada:

β             ankraj tipine göre ankraj katsayısı,

A_s            donatı çubuğunun kesit alanı,

f_yd           donatının akma dayanımının tasarım değeri.

*Maksimum kuvvet, tam kullanım oranında donatıda elde edilebilir. Gerçekte, yay tarafından iletilen kuvvet F_a, donatıdaki gerçek gerilmeden hesaplanacak ve betonarme ile donatı arasındaki bağ modeline (kohezyon) bağlı olarak çubuğun uzunluğu boyunca tutulan kuvvet kadar azaltılacaktır. 

Ankraj arkasındaki teori hakkında daha fazla bilgi edinmek ve bağ modelini anlamak için aşağıdaki makaleyi okuyun: 

• Sonlu eleman tipleri

Toplam kuvvet

Toplam kuvvet F_tot, sonlu elemanlar analizinin bir sonucudur ve iki şekilde tanımlanabilir.

$$F_{tot}=A_{s}\cdot \sigma_{s}$$

burada A_s donatı çubuğunun alanı ve σ_s çubukta gerilmedir.

Aderans gerilmesi kontrol değeri

Seçilen (grup) çubuklar için aderans gerilmesi (𝜏_b) ile nihai aderans dayanımının oranı görüntülenir. Donatı çubuğu ile komşu betonarme arasındaki nihai aderans dayanımına göre kullanım oranı düzeyini gösterir. 

Kuvvet kontrol değeri

Kuvvet kontrol değeri, çubukta toplam kuvvetin (F_tot) sınır değere oranıdır. Kuvvetin sınır değeri, iki değerin minimumu olarak hesaplanır:

• Kuvvet, nihai ankraj kuvveti ile çubuğun ucundan ilgilenilen noktaya kadar nihai aderans dayanımı varsayılarak gelişen kuvvetin toplamı olarak hesaplanır
• Çubuğun nihai dayanımı

Diğer bir deyişle, F_lim, nihai ankraj kuvveti ve donatı çubuğunun nihai direnci dikkate alınarak donatıdaki nihai kuvvettir.

F_tot ve F_lim hakkında daha fazla bilgi edinmek için aşağıdaki makaleyi okuyun:

• Taşıma gücü sınır durum analizi