StructuralMind

Yalnız çekme ve boşluk elemanları, ETABS ile karşılaştırma

Güncellendi:

Bu sayfada

Sonuçlar.

ÖrnekReferansKayıtEn büyük sapma
Halatla asılı kanopiBağımsız program15%0.704
Deprem takozlu köprüBağımsız program13%0.0157

Problem. Yalnız çekme taşıyan halat ve belirli bir açıklıktan sonra temas eden boşluk elemanı, kullanıldıkları iki yapıda MindFEM ve ETABS ile ayrı ayrı çözülmektedir. Halatla asılı bir benzin istasyonu kanopisinde rüzgar emmesi halatları gevşetmekte, deprem takozlu bir köprüde enine yük derzi bir kenar ayakta kapatmaktadır. Bütün durumlar doğrusal olmayan olarak çözülmekte ve kombinasyonlar birlikte yüklenmektedir.

Referans belge. Referans, aynı yapıların ETABS 20.1.0 ile kendi nesneleriyle kurulmuş modelleridir. Halat basınç sınırı sıfır olan çubukla, takoz gap link elemanıyla, elastomer mesnet nokta yayıyla verilmiştir.

Sayısal model. Kanopinin çatısı 12 × 18 m ve 5.5 m kottadır, ortadaki üç kolon HEB 300 olup 9.0 m'ye kadar direk olarak uzanır, her kolonda iki yana 6 m konsol IPE 400 ana kiriş ucundan 1 m içeride Ø30 halatla direk tepesine asılıdır, aşıklar IPE 160 ve 2 m aralıklıdır, yükler G = zati ağırlık + 0.30 kPa, S = 0.75 kPa ve yukarı yönde W = 0.80 kPa emmedir, W1 aynı emmenin yalnız bir yarıya etkimesidir. Köprü 25 + 35 + 25 m açıklıklı sürekli kutu kesit tabliye, tabliyeyle monolitik 10 m ve 14 m boyunda Ø1.6 m ara ayaklar, kenar ayaklarda 4000 kN/m elastomer mesnet ve iki yanda 50 mm açıklıklı takozlardan oluşur, yükler G = zati ağırlık + 50 kN/m ve E = 60 kN/m enine yüktür.

Halatla asılı kanopi

Bağımsız hesap. ETABS 20.1.0, aynı yapının ETABS'ın kendi nesneleriyle kurulmuş modeli

BüyüklükReferansHesaplananSapma
G: halat kuvveti, orta aks, halat ortasında [kN]13.435713.4357< %0.001
G: halat kuvveti, orta aks, halat üst ucunda [kN]13.530913.4357%0.704
G: halat kuvveti, kenar aks, halat ortasında [kN]15.567215.5672< %0.001
G: konsol ucu düşey yer değiştirmesi, orta aks [mm]-1.34572-1.34572< %0.001
G: kolon taban eksenel kuvveti, orta aks [kN]43.96343.963< %0.001
G + S: halat kuvveti, orta aks, halat ortasında [kN]32.132132.1321< %0.001
G + S: konsol ucu düşey yer değiştirmesi, orta aks [mm]-3.18543-3.18543< %0.001
G + W: halat kuvveti, orta aks (gevşek), halat ortasında [kN]-0.0000535524-0.0000535525< %0.001
G + W: konsol ucu düşey yer değiştirmesi, orta aks [mm]4.948074.94807< %0.001
G + W: toplam düşey taban tepkisi [kN]-32.1229-32.1229< %0.001
G + W1: emme tarafındaki halat (gevşek), halat ortasında [kN]-0.0000172098-0.0000172098< %0.001
G + W1: öbür taraftaki halat, halat ortasında [kN]9.024039.02403< %0.001
G + W1: emme tarafında konsol ucu [mm]56.106656.1066< %0.001
G + W1: öbür tarafta konsol ucu [mm]-55.4442-55.4442< %0.001
G + W1: kolon taban momenti, orta aks [kNm]-81.9396-81.9396< %0.001

Not. Halat yalnız çekme taşır. Rüzgar emmesi zati ağırlığı aştığında halatlar gevşer ve ana kiriş kolondan konsol olarak çalışır. ETABS'ta halatın kuvveti, eğik halatın ağırlığının eksen boyunca bileşeni kadar alt uçtan üst uca artar. MindFEM'in eksenel elemanı ağırlığını iki ucuna verir ve kuvveti boyunca sabittir. Bu kuvvet ETABS'ın halat ortasındaki değerine eşittir, üst uçtaki değerden yüzde 0.7 küçüktür. Gevşek halatın ortasındaki kuvvet iki programda da sıfıra çok yakındır. Durumlar doğrusal olmayan olarak çözülmüş ve yükler birlikte uygulanmıştır, çünkü tek yönlü elemanda sonuçlar üst üste konamaz. Ortadaki aks y = 9 m, kenar aks y = 3 m hattıdır, emme tarafı x < 6 m yarısıdır.

Deprem takozlu köprü

Bağımsız hesap. ETABS 20.1.0, aynı yapının ETABS'ın kendi nesneleriyle kurulmuş modeli

BüyüklükReferansHesaplananSapma
G: P1 ayağı taban eksenel kuvveti [kN]7,129.977,129.97< %0.001
G: P2 ayağı taban eksenel kuvveti [kN]7,296.547,296.54< %0.001
0.5E: A1 kenar ayağında tabliye enine yer değiştirmesi [mm]9.39829.39932%0.0119
0.5E: A2 kenar ayağında tabliye enine yer değiştirmesi [mm]40.715540.7108%0.0115
0.5E: P1 ayağı taban momenti [kNm]8,061.338,061.31< %0.001
E: A2 takoz kuvveti [kN]-494.067-493.989%0.0157
E: A1 kenar ayağında tabliye enine yer değiştirmesi [mm]30.018430.0166%0.0060
E: orta açıklıkta tabliye enine yer değiştirmesi (x = 40 m) [mm]38.062938.0624%0.0012
E: A2 kenar ayağında tabliye enine yer değiştirmesi [mm]50.494150.494< %0.001
E: P1 ayağı taban momenti [kNm]16,84916,848.6%0.0025
E: P2 ayağı taban momenti [kNm]11,632.311,632.2< %0.001
G + E: A2 takoz kuvveti [kN]-494.067-493.989%0.0157
G + E: P2 ayağı taban momenti [kNm]11,632.311,632.2< %0.001

Not. Takoz, tabliye 50 mm ötelendikten sonra temas eder. 0.5E'de iki kenar ayakta da derz açıktır. E'de A2 kenar ayağında derz kapanır ve takoz kuvvet taşır, A1'de derz açık kalır. Bu yüzden E'nin sonuçları 0.5E'nin iki katı değildir. A1 kenar ayağı x = 0, A2 kenar ayağı x = 85 m'dedir, P1 ayağı 10 m, P2 ayağı 14 m boyundadır.

Model dosyaları

Tablolardaki sonuçları üreten ETABS modelleri indirilebilir. Modeller ETABS 20 ve sonraki sürümlerde File > Import > ETABS .e2k File ile açılır.

ETABS 20.1.0 bir .e2k dosyasını içe aktarırken link elemanlarının özelliğini atamaz, dosyayı ETABS'ın kendisi yazmış olsa da link özelliği "None" görünür. Köprü modelini açtıktan sonra K1, K2, K3 ve K4 linklerine KEY özelliği Assign > Link/Support > Link Property ile atanmalıdır. Bu atamayla kurulan modelin sonuçları tablolardaki ETABS sonuçlarıyla aynıdır.