Table of Contents

Konsol Kiriş İşaretlemesinin Analiz ve Tasarıma Etkisi

Giriş

ProtaStructure’da doğru tasarım ve detaylandırmayı sağlamak için tüm konsol kirişler doğru şekilde işaretlenmelidir. 
Modelleme sırasında bir kirişin bir ucu mesnetsiz kaldığında program bu kirişi otomatik olarak konsol olarak işaretler. 
Konsolun serbest ucunda, aşağıda gösterildiği gibi mesnete doğru işaret eden kırmızı bir üçgen görünür: 
Bu konsol işareti, kirişi seçip > Sağ Tık > yapıldığında görüntülenecek 3 seçenek ile elle değiştirilebilir: 
Bu makale, Konsol Kirişin Serbest Ucunu İşaretle seçeneğinin konsol kirişlerin analizine, tasarımına ve detaylandırılmasına etkisini açıklar. 

Basit Test Modeli A ve B

Aşağıda gösterildiği gibi iki basit model oluşturulmuştur.  

     

  1. Model A – İşaretli Serbest Uçlu Konsol Kiriş
    1. Konsol kirişin işaretlenmesi otomatiktir – serbest uç otomatik olarak kırmızı üçgenle işaretlenir
  2. Model B – İşaretsiz Serbest Uçlu Konsol Kiriş
    1. Konsol kiriş işareti, "Her İki Uç Mesnetli" seçeneği seçilerek elle kaldırılır

Parametreler:

Tüm kirişler aynı boyuttadır – 250×500
Sabit yük – tüm kirişlere 12kN/m uygulanmıştır

Model A ve B Sonuçlarının Değerlendirilmesi

Analiz başarıyla tamamlandıktan sonra Analitik Model görünümüne erişilebilir; bu görünümde şunlar gösterilir:
  1. Analitik tel kafes (mavi)
  2. Şekil değiştirmiş hâl (kırmızı)

1. Analiz Sonuçları:

 i. Faktörlü yük kombinasyonu için Eğilme Momenti Diyagramı 
Yukarıdaki şekilden görüldüğü gibi, Model A (işaretli serbest uç) ve Model B (işaretsiz serbest uç) için eğilme momenti tamamen aynıdır.
Konsol Kirişin Serbest Ucunu İşaretle seçeneği analiz sonucunu hiç etkilemez. 
ProtaStructure 3B rijitlik analizine dayandığından, elde edilen kuvvetler yalnızca eleman boyutlarına ve bağlantı durumlarına bağlıdır. 
 ii. Faktörlü yük kombinasyonu için Sehim 
Yukarıdaki şekilden görüldüğü gibi, Model A (işaretli serbest uç) ve Model B (işaretsiz serbest uç) için sehim tamamen aynıdır. 
Konsol Kirişin Serbest Ucunu İşaretle seçeneği sehim sonucunu etkilemez.  
Eleman kuvvetleri tamamen aynı olduğundan sehim de aynıdır; çünkü sehim eleman kuvvetlerini doğrudan yansıtır.

2. Tasarım ve Detaylandırma

i. Kiriş Tasarımı

Kirişi tasarlamak için Kiriş Kesit Tasarımı’na gidin. Tasarımı incelemek için Kiriş Kesit Tasarımı – Donatı Sekmesi

Üstteki mavi değerler, tasarım momentlerine göre kirişin her noktasında gereken donatı miktarını gösterir. 
Yukarıdaki şekillerden görüldüğü gibi, Model A ve Model B için kesit tasarımında farklılıklar bulunmaktadır.
Model A: 
  1. Model A’da, konsol kirişin üst mesnedinde yalnızca 1 adet mavi tasarım şekli bulunur. 
  2. Konsol kiriş bu nedenle yalnızca mesnetteki negatif moment (hogging) için tek bir bölgede tasarlanır.  
  3. Aynı üst donatı, kirişin sonuna kadar uzatılır. Bu donatının kirişin tüm boyu boyunca yeterli olduğu varsayılır.
  4. Sehim oranı, seçilen yönetmeliğin konsol kiriş limitlerine göre hesaplanır ve kontrol edilir. 
  5. Bu durum, Model A konsol kirişinin doğru işaretlendiğini doğrular. 
Model B : 
  1. Sol, orta ve sağ (üst ve alt) bölgelerde toplam 6 adet mavi tasarım şekli bulunur.
  2. Bu kiriş dolayısıyla, her iki ucundan mesnetli normal bir kiriş gibi üç bölge için tasarlanmıştır. 
  3. Kirişin tüm boyu boyunca pozitif moment (sagging) oluşmadığından sehim oranı hesaplanmaz. 
  4. Konsol olarak işaretlenmemiş normal kirişlerde sehim kontrolü, yalnızca kirişin boyu boyunca pozitif moment oluşması durumunda gösterilir ve kontrol edilir. 
  5. Bu durum, Model B konsol kirişinin yanlışlıkla "işaretlenmemiş" olarak "her iki ucundan mesnetli" kabul edildiğini doğrular.

ii. Detay Çizimleri

Kiriş
detaylandırmasını incelemek için detay çizimlerine tıklayın.

Model
A için üst donatı 3T12, kirişin sonuna kadar uzatılmıştır. Bu detaylandırma, konsol kirişlerin normal uygulamasına uygundur. 

Model B için üst donatı 3T12 yalnızca mesnet bölgesinde, 3T10 ise orta ve uç bölgede sağlanmıştır. Bu detaylandırma, her iki ucundan mesnetlenmiş normal bir kirişe uygundur. 
Uyarı

Konsol kirişte "Serbest Ucu İşaretle" seçeneği yalnızca kirişin tasarımını ve detaylandırmasını etkiler. Analiz sonuçlarını etkilemez; yani kuvvetler ve sehim aynı kalır.
Konsol kirişin serbest ucunun doğru işaretlenmesi, kirişin doğru tasarlanması ve detaylandırılması açısından önemlidir. 


Basit Test Modeli C 

Şimdi daha karmaşık bir model incelenecektir.
Konsol kirişlerin birleştiği bu bölgeye odaklanılacaktır. 
1B9, beklendiği gibi otomatik olarak konsol olarak işaretlenir. 
Konsol kiriş 1B20 ve 1B22 birleştiğinde, program daha rijit olan kirişi otomatik olarak konsol olarak işaretler: 
  1. Daha rijit kiriş, [Atalet Momenti, I] değerinin [Kiriş Boyu] değerine oranı daha yüksek olan kirişdir.
  2. 1B22, daha kısa ve daha rijit olduğu için konsol olarak işaretlenir (her iki kirişin kesit boyutları aynı olduğundan atalet momentleri de aynıdır).
  3. 1B20, konsol olarak işaretlenemez ( çünkü 1B22 zaten konsol olarak işaretlenmiştir

Analiz ve Sonuç

i. Eğilme Momenti Diyagramı

Yukarıdaki
şekilden, 
1B9, beklendiği gibi tüm boyu boyunca negatif moment (hogging) ile konsol kiriş gibi davranır. 

1B20 de tüm boyu boyunca negatif moment ile konsol kiriş gibi davranır. Modelleme sırasında 1B22’ye göre daha az rijit olarak belirlendiğinden konsol olarak işaretlenemez. 

1B22’de negatif moment (hogging) oluşmaz.  Bu nedenle 1B22 konsol kiriş gibi davranmaz, ancak yanlışlıkla konsol kiriş olarak işaretlenmiştir.
Bilgi

Konsol olarak işaretlenen bir kiriş neden geleneksel bir konsol gibi davranmaz?

Protostructure analizi, 3B rijitlik analizine dayanır. Nihai davranış tamamen elemanların rijitliğine ve birbirleriyle olan bağlantısına bağlıdır. 
Analiz sonucu, konsol işaretlemesinden etkilenmez.

Model C İçin Geçici Çözüm

1B20’nin eğilme momenti diyagramı konsol davranışına daha yakın olduğundan, daha doğru bir tasarım için konsol olarak ele alınmalıdır.  Bu durum, ancak 1B22’nin aynı düğüm noktasına bağlı olmaması halinde mümkündür. 
Geçici çözüm olarak, aşağıda gösterildiği gibi yeni bir aks kesişimi oluşturularak 1B20 kirişi farklı bir düğüm kullanılarak yeniden modellenebilir:
1B20 ve 1B22 artık aynı düğümü kullanmadığından, 1B20 artık konsol olarak işaretlenebilir.  

Özet

Yukarıdaki örnekler, konsol kirişlerin doğru işaretlenmesinin önemini göstermektedir.  Bu, konsol kirişlerin tasarımının ve detaylandırmasının seçilen yönetmeliğe göre doğru olmasını sağlar.
Konsol kiriş, kiriş oluşturulduğunda otomatik olarak işaretlenir. Konsol işareti kontrol edilmeli, hatalı bulunması durumunda buna göre değiştirilmelidir. 
Bazı durumlarda, hangi kirişlerin konsol gibi davrandığını belirlemek için analiz çalıştırılıp eğilme  momenti diyagramları kontrol edilmelidir. Kontrol sonrasında hatalı işaretlenmiş bir kiriş varsa, bu manuel olarak düzeltilmelidir.
Bir kiriş (başka bir bitişik kiriş nedeniyle) konsol olarak işaretlenemiyorsa, kirişin konsol ucu için (yukarıda açıklandığı gibi) farklı bir düğüm oluşturun.