StructuralMind

Parametrik yapılar, menfez

Güncellendi:

Bu sayfada

Sonuçlar.

Problem. Kutu menfez dört açıdan test edilmektedir. Kabuk modeli düzlem çerçeve modeliyle, kesit tesirleri statikle, yarım yükseklikte duvarlardaki toplam eksenel kuvvet serbest cisim dengesiyle, yüzme bilançosu ise Arşimet prensibiyle karşılaştırılmaktadır.

Referans belge. Kesit tesirleri serbest cisim dengesinden, yüzme Arşimet prensibinden gelmektedir. Kabuk orta yüzey modeli olduğu için referans hacim de orta yüzey kutusudur.

Tavan döşemesinde orta ve köşe momentlerinin toplamı ile köşe kesme kuvveti statikten bu değerleri almaktadır.

∣Morta∣+∣Mkose∣=wL28,Vkose=wL2\lvert M_{orta}\rvert + \lvert M_{kose}\rvert = \dfrac{wL^2}{8},\qquad V_{kose} = \dfrac{wL}{2}

Duvar tabanındaki eksenel kuvvet ve suyun kaldırma kuvveti bu bağıntılarla hesaplanmaktadır.

N=wL2+γbeton t H,U=γsu VN = \dfrac{wL}{2} + \gamma_{beton}\,t\,H,\qquad U = \gamma_{su}\,V

Sayısal model. Menfez dörtgen kabuk elemanlarıyla iki ağ sıklığında modellenmektedir. Tek sayılı bölme kullanıldığı için eleman merkezi açıklık ortasına düşmektedir.

Uçtan uca akış, kesit tesirlerinin statikle karşılaştırılması

Parametreler. açıklık = 3 · yükseklik = 2.5 · t = 0.3 · w = 66

Kapalı form. Serbest cisim dengesi, kapalı form

BüyüklükReferansHesaplananSapma
Tavan döşemesinde ∣Morta∣+∣Mkose∣=wL2/8\lvert M_{orta}\rvert + \lvert M_{kose}\rvert = wL^2/874.2574.25%0
Köşedeki kesme kuvveti wL/2wL/29999%0
Duvar tabanındaki eksenel kuvvet N=wL/2+γtHN = wL/2 + \gamma t H117.75117.75%0

Su tablası altındaki kutu menfezde düşey denge bilançosu

Parametreler. açıklık = 3 · yükseklik = 2 · boy = 6 · t = 0.3 · su kotu = 3

Kapalı form. Arşimet prensibi

BüyüklükReferansHesaplananSapma
Kaldırma kuvveti bileşkesi, γsuV\gamma_{su} V353.16353.16%0
Yapı ağırlığı, γbetonAt\gamma_{beton} A t450450%0

Not. Çizimde çözüm yoktur, model ile mesnetler ve yükler gösterilmektedir.

Kısmen batık menfez, kaldırma kuvveti batık hacimden

Parametreler. su kotu = 1.4 · yükseklik = 2

Kapalı form. Arşimet prensibi, batık hacim üzerinden

BüyüklükReferansHesaplananSapma
Kaldırma kuvveti bileşkesi247.212247.212%0

Not. Su tablası tavanın altındayken tavan yükü sıfırdır. Çizimde çözüm yoktur, model ile mesnetler ve yükler gösterilmektedir.

Kutu menfez, kabuk modeli ile düzlem çerçeve karşılaştırması

Bağımsız hesap. Bağımsız düzlem çerçeve modeli, aynı kesit ve aynı yük ile

BüyüklükKoşulReferansHesaplananSapma
Tavan ortasındaki eğilme momenti, birim genişlikte, h = L/15açıklık = 3 · yükseklik = 2 · t = 0.25 · ν = 0 · ağ = 15×1023.666723.58%0.366
Tavan ortasındaki eğilme momenti, birim genişlikte, h = L/31açıklık = 3 · yükseklik = 2 · t = 0.25 · ν = 0 · ağ = 31×2123.666723.6461%0.0868

Not. Kalan sapma kalınlığın karesiyle azalmaktadır.

Yarım yükseklikte kesit, duvarlardaki toplam eksenel kuvvet

Parametreler. açıklık = 3 · boy = 1 · q = -40

Kapalı form. Statik denge

BüyüklükReferansHesaplananSapma
Kesitteki bileşke düşey kuvvet120120%0

Not. Kesit düğümleri iki duvarın yarım yükseklikteki düğümleridir.

Kabuk ve düzlem çerçeve aynı menfez kesitinde karşılaştırılmaktadır. Kabuğun eleman değeri elemanın ortalamasıdır. Aynı istasyonda okunduktan sonra kalan sapma eleman boyunun karesiyle azalmaktadır. Bu, sapmanın ağın sıklığından geldiğini göstermektedir.Kabuk ve düzlem çerçeve aynı menfez kesitinde karşılaştırılmaktadır. Kabuğun eleman değeri elemanın ortalamasıdır. Aynı istasyonda okunduktan sonra kalan sapma eleman boyunun karesiyle azalmaktadır. Bu, sapmanın ağın sıklığından geldiğini göstermektedir.0123-20020Tavan momenti, kabuk elemanı ile düzlem çerçevex [m]Mₓₓ [birim genişlik]0.050.10.22e-45e-40.0010.0020.0050.010.02Kabuk çözümünün çerçeve çözümüne yakınsamasıEleman boyu h [m]|M(kabuk)/M(çerçeve) − 1|Düzlem çerçeveKabuk, eleman değerleriİstasyon eşleştirilmişİkinci mertebe, referans eğimİstasyon eşleştirilmemiş

Kabuk ve düzlem çerçeve aynı menfez kesitinde karşılaştırılmaktadır. Kabuğun eleman değeri elemanın ortalamasıdır. Aynı istasyonda okunduktan sonra kalan sapma eleman boyunun karesiyle azalmaktadır. Bu, sapmanın ağın sıklığından geldiğini göstermektedir.