Bu konuya ait eğitim videosuna aşağıdaki adresten ulaşılabilir ProtaStructure 2025 Basic E-Learning: 14 Bina Analizi, Eksenel Yük Karşılaştırma Raporu

Eksenel Yük Karşılaştırma Raporunu basit şekilde göstermek için basit bir model oluşturulabilir. Modelin 3B görünüşü yukarıdaki gibidir. Modelin plan görünüşü aşağıdaki gibidir.

Modelle ilgili genel bilgiler

Kiriş Boyutu	: 250mm (genişlik) x 500mm (derinlik)
Kolon Boyutu	: 250mm x 250mm
Kolon Yüksekliği	: 3000mm
Döşeme Kalınlığı	: 150mm – dolayısıyla öz ağırlık = 3.6 kN/m²
Döşeme üzerindeki yükleme	: Öz Ağırlık (döşeme kalınlığına göre otomatik olarak hesaplanır)
	: SDL = 1 kN/m²
	: Toplam Sabit Yük = 4.6 kN/m²
	: Hareketli Yük = 0 kN/m²

Bu model için ProtaStructure tarafından aşağıdaki rapor üretilir. Bilgilerin 3 ana bölümden (tablodan) oluştuğuna ve başlıklarının kalın yazıldığına dikkat edin.

Bu tablonun bölümleri arasında yapılabilecek karşılaştırmaların amaçları ve geçerliliği aşağıdaki bölümlerde ele alınmaktadır.

Tablo 1: Toplam Yükler (Döşemelere Dayalı)

Bu tablo aşağıdakilerin toplamını gösterir:

Eleman öz ağırlıkları
Kolonlar/perdeler üzerindeki uygulanan yükler
Kirişler üzerindeki uygulanan yükler
Döşemeler üzerindeki uygulanan yükler

Döşeme yükleri, plan görünüşünde görülen alana göre hesaplanır – yani henüz kirişlere dağıtılmamıştır.

Detaylı hesaplamalar bu nedenle aşağıdaki gibidir:

Tablo 2: Toplam Yükler (Kirişlere Dağılım)

Bu tablo ile Tablo 1 arasındaki farklar, döşeme yükü dağılımındaki sorunları ortaya çıkarmak amacıyla özellikle gösterilir. Desteklenen iki döşeme yükü dağılım yöntemi bulunduğundan, bunlar ayrı ayrı incelenecektir.

Akma Çizgisi Yöntemiyle Dağılım

Bu tablo da aşağıdakilerin toplamını gösterir:

Eleman öz ağırlıkları
Kolonlar/perdeler üzerindeki uygulanan yükler
Kirişler üzerindeki uygulanan yükler
Döşemeler üzerindeki uygulanan yükler

Bu tablodaki temel fark, döşeme yüklerinin artık ayrıştırılıp taşıyıcı kirişler üzerinde UDL, VDL vb. olarak hesaba katılmasıdır. Döşeme yükleri sıfırlanır, kiriş yükleri ise buna bağlı olarak artar.

Ayrıştırılmış Döşeme Yükleri – Modeli ve aşağıda gösterilen ayrıştırılmış döşeme yüklerini tekrar inceleyin.

Plan görünüşte akma çizgileri gösterilir; aslında bunlar, döşeme yükleme alanının hangi kirişe atfedileceğini göstermek için kullanılan yük ayrıştırma çizgileridir. Bu alansal yük ayrıştırma yöntemi genel olarak Akma Çizgisi Yöntemi olarak bilinir. Yukarıdaki kirişte oluşan üçgen yük dağılımına bakıldığında kiriş yükü hesabı şu hale gelir:

Ayrıştırılmış Döşeme Yükü = (A1 + A2 + A3 + A4) kN/m2 <Lütfen diyagrama bakın> – düzeltme yükleri
= 4 x 28.75 kN – 9 kN
= 106 kN

Daha düzensiz döşeme düzenleri kullanıldığında kiriş yükleme profili ve yukarıdaki hesaplama belirgin şekilde daha karmaşık hale gelir.

Tablo 2’de raporlanan hesaplamalar buna göre şöyledir:

Kolon Öz Ağırlığı = DEĞİŞMEDİ
= 18 kN

Kiriş Yükleri
= 57 kN + 106 kN
= 163 kN

Sonlu Eleman (FE) Ayrıştırmasının Kullanımı

Döşeme yükleri alternatif FE yöntemiyle ayrıştırılırsa, döşemeden gelen yükler kirişe aşağıda gösterildiği gibi karmaşık bir kiriş yükü olarak uygulanır.

Tablo 1 ve Tablo 2 Arasındaki Karşılaştırmalar

Bu iki tablonun karşılaştırılması, döşeme yükü ayrıştırmasının başarısına ilişkin bir gösterge sunar. Tablo 2’deki toplamlar Tablo 1’dekinden düşükse bu, ayrıştırma sürecinde yük kaybı olduğunu gösterir. Bu durumda:

Döşeme yüklerinin döşeme sınırları içinde uygulandığını kontrol edin
Akma çizgilerini görsel olarak kontrol edin – planda doğru görünmüyorlarsa ayrıştırma büyük olasılıkla hatalıdır.
Akma çizgileri hatalıysa FE Yük Ayrıştırma yöntemine geçmeyi değerlendirin.

Hem FE hem de Akma Çizgisi ayrıştırması, döşeme yüklerini kirişlere aktarır. Kirişlerin bulunmadığı alanlar varsa (döşemelerin doğrudan kolonlar tarafından taşındığı kirişsiz döşemeler – Flat Slab) ayrıştırma süreci kesinlikle yük kaybına yol açar. Bu tür durumlarda tam FE analizi veya "Döşemeyi Bina Modeline Dahil Et" seçeneği kullanılmalı; Tablo 1 ve Tablo 2 toplamları arasındaki fark bu ihtiyacın göstergesi olarak değerlendirilmelidir.

En basit modeller dışında Tablo 1 ile Tablo 2 arasında her zaman küçük bir fark bulunur. Tablo 2’deki ayrıştırılmış yük, Tablo 1’deki ayrıştırılmamış yükten biraz daha yüksekse bu fark göz ardı edilebilir.

Tablo 3: Bina Analizi Kolon ve Perde Eksenel Yükleri

Yukarıdaki tablodaki değerler, bina çerçeve analizinin sonuçlarını yansıtır. Bina analizi, kirişlerin tüm ayrıştırılmış döşeme yükleriyle yüklendiği bir çerçeve analizidir. Girdi, seçilen yönteme bağlı olarak akma çizgisi veya FE Yük Ayrıştırma yöntemine dayanır.

Analiz tamamlandığında, her kattaki birikimli kolon yükleri tabloda gösterilir.

Eksenel Yük Karşılaştırma Uyarıları

Bu nedenle Tablo 2’yi, analiz girdisi ile analiz sonuçlarının karşılaştırması niteliğindeki Tablo 3 ile karşılaştırmak uygundur. Toplamlar farklıysa bina analizinde bir hata vardır; bu durumda şunları kontrol edin:

Bina analizi sırasında uyarılar oluştuysa bu uyarılar göz ardı edilmemeli, düzeltici işlem yapılmalıdır.

Bu hata genellikle bazı yaygın bina modelleme yanlışlarından kaynaklanır. Bu sorunu çözmek için:

Süreksiz kolon ve kirişlerin uygun şekilde desteklendiğini kontrol edin.
Döşeme üzerindeki yüklemeyi (yani nodal yük, UDL) sağlamak için "Yield Line Method" yerine "Load Decomposition by FE" kullanın. Daha fazla ayrıntı için Yield Line and FE Load Decomposition with Example makalesine bakın.
"Edit Storey" içinde tanımlanan "Similar Storey" kat yüksekliklerinin aynı olmasına dikkat edin. Örneğin 4 m yükseklikteki 2. kat ile 3 m yükseklikteki 3. kat benzer kat olarak tanımlanırsa, bu eksenel yük karşılaştırma hatasına neden olur. Farklı yüksekliğe sahip katı benzer kat tanımının dışında bırakmak bu sorunu çözer.

Düz döşeme modelleri, farkların oluştuğu ve yüklerin kaybolduğu tipik bir örnektir; ancak Sonlu Eleman Analizi yük indirmesi (Chase Down) gerekli olduğundan bu göz ardı edilebilir. Alternatif olarak, Building Analysis menüsünde "Include Slabs in Building Model" seçeneğini işaretleyerek döşemeleri ağ (mesh) haline getirin.

Eksenel Yük Karşılaştırma Uyarısının Sınırlaması

Aşağıdaki durumlarda hatalı bir uyarı ortaya çıkabilir:

Aynı katta çok fazla (yani 4 veya daha fazla) "Plane Definition" oluşturulması. Bu, Tablo 1’de kaydedilen yüklemeyi etkiler.
Eğimli bir döşeme (örneğin rampa) üzerinde "Plane Definition" oluşturulması. Bu, Tablo 1’de kaydedilen yüklemeyi etkiler.
Kirişte "Support Type" tanımlanmış olması. Bu, Tablo 3’te kaydedilen yüklemeyi etkiler.
Askı çubukları (sag rod) üzerine yükleme uygulanması.
Benzer kat döşemesi üzerinde kubbe (dome) uygulanması. Bu, Tablo 1 ve 2’de kaydedilen kubbe yüklemesini etkiler. Bu uyarıyı çözmek için benzer kat tanımını sıfırlayın.
Rijit bölgeye (kırmızı) yükleme uygulanması. Bu yükleme Tablo 1 ve Tablo 2’de kaydedilmez, ancak Tablo 3’te (Building Analysis Result) doğru şekilde kaydedilir.

Bu durumda kullanıcı, Analitik Modelin davranışını ve kuvvetlerini kendi kontrolüyle doğruladıktan sonra Eksenel Yük Karşılaştırma Uyarısını göz ardı edebilir.