Stabilite hesaplamaları, bir yapının burkulma mekanizmalarına ilişkin bir fikir edinmek, çelik kod kontrolünde kullanılacak bir elemanın burkulma boyunu hesaplamak, 2. derece hesaplamaların gerekli olup olmadığını doğrulamak için kullanılır. Bu modül, küresel kritik burkulma modlarının ve çerçeve yapılarının burkulma yüklerinin yanı sıra yüzey elemanlarının (plates–shells) belirlenmesine yardımcı olur.
Bu modül, belirli bir yük altında yapının genel burkulma modunu (eigenmode) hesaplar. Ayrıca burkulma yükü ile uygulanan yük arasındaki oran verilir. Stabilite hesaplamaları, bir yapının burkulma mekanizmalarına ilişkin bir fikir edinmek, çelik kod kontrolünde kullanılacak bir elemanın burkulma boyunu hesaplamak, 2. derece hesaplamaların gerekli olup olmadığını doğrulamak için kullanılır. Bu modül, küresel kritik burkulma modlarının ve çerçeve yapılarının burkulma yüklerinin yanı sıra yüzey elemanlarının (plates – shells) belirlenmesine yardımcı olur.
Stabilite hesaplaması için süperpozisyon ilkesi geçerli değildir. Hesaplamaya başlamadan önce kombinasyonların birleştirilmesi gerekir. SCIA Engineer’da bu, stabilite kombinasyonları tanımlanarak yapılır. Stabilite kombinasyonu, her bir yük durumunun belirli bir katsayıya sahip olduğu yük durumlarının bir listesi olarak tanımlanır. Non-lineer kombinasyonlar için belirtildiği gibi, lineer kombinasyonları stabilite kombinasyonları olarak içe aktarmak mümkündür.
Öne Çıkanlar
- Burkulma modlarının hesaplanması
- Sonuçlar burkulma faktörlerini (kritik burkulma yükü ile uygulanan yük arasındaki oran) içerir.
- Hesaplanan her burkulma modu için deforme şekil grafiksel olarak görüntülenebilir.
- Kritik burkulma modu,ilk deformasyon olarak geometrik non-lineer analizde içe aktarılabilir.
Hesaplamada Aşağıdaki Varsayımlar Kullanılır
- Fiziksel Doğrusallık
- Elemanlar,ideal şekikde düz olarak dikkate alınır.
- Yükler;mesh düğüm noktalarına yönlendirilir. Bu nedenle kesin sonuçlar elde etmek için sonlu elemanlar mesh sistemini iyileştirmek gerekir.
- Yükleme statiktir.
- Kritik yük katsayısı, mod başına tüm yapı için aynıdır.
- Mesh düğümleri arasında eksenel kuvvetler ve momentler sabit olarak alınır.
Notlar
- İlk eigenmod genellikle en önemlisidir ve en düşük kritik yük katsayısına karşılık gelir. Yapının olası bir çökmesi genellikle bu ilk mod için gerçekleşir.
- Yükleme, kritik yük faktörü ile çarpılan mevcut yüklemeye eşit bir değere ulaştığında yapı seçilen kombinasyon için kararsız hale gelir.
- 1’den küçük bir kritik yük faktörü, yapının verilen yükleme için kararsız olduğunu gösterir.
- Hesaplama sıfıra yakın öz değerleri aradığından, hesaplanan l değerleri hem pozitif hem de negatif olabilir. Negatif bir kritik yük faktörü, bir gerilme yükünü ifade eder. Burkulmanın meydana gelmesi için yükleme tersine çevrilmelidir (bu, örneğin rüzgar yüklerinde olabilir).
- Öz modlar (burkulma şekilleri) boyutsuzdur. Sadece deformasyonların göreli değerleri önemlidir, mutlak değerlerin hiçbir anlamı yoktur.
- Kabuk elemanlar için eksenel kuvvet yalnızca bir yönde dikkate alınmaz. Kabuk elemanı bir yönde basınç altında olduğu halde aynı anda dikey yönde çekme etkisi altında olabilir. Sonuç olarak, eleman bir yönde burkulma eğilimindedir, ancak diğer yönde “sertleşir”. Bu tür yapıların önemli post-kritik taşıma kapasitesinin nedeni budur.
- İlk gerilme, lineer bir stabilite hesaplamasında dikkate alınan tek bölgesel non-lineerliktir.
- Bir stabilite hesaplamasının sadece yapının teorik burkulma davranışını incelediğini unutmamak önemlidir. Bu nedenle, yanal burulmalı burkulmasını, kesit kontrollerini, birleşik eksenel kuvveti ve burkulmayı,… hesaba katmak için bir çelik kod kontrolü yapılması gerekmektedir.
1B Çerçeve Olarak Modellenen Kemer Köprü İçin Doğrusal Stabilite Hesaplamasının Kullanımına Örnek
Kabuk Elemanları ile Modellenen Kemer Köprü İçin Doğrusal Stabilite Hesaplamasının Kullanımına Örnek
Örnek: Biyokütle Kazan ve Servis Platformları İçin Bir Çelik Yapının Stabilite Analizi – Elblag, Polonya
Örnek: Binanın Yanal Stabilitesinin Analizi: St Mary of The Angels İlkokulu – Londra, Birleşik Krallık
