KİRİŞLERDE PLASTİK MAFSALIN PLASTİKLEŞME BÖLGESİNİ VEREN BİLGİSAYAR YAZILIMI

Benzer belgeler
Mukavemet-I. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

FL 3 DENEY 4 MALZEMELERDE ELASTĐSĐTE VE KAYMA ELASTĐSĐTE MODÜLLERĐNĐN EĞME VE BURULMA TESTLERĐ ĐLE BELĐRLENMESĐ 1. AMAÇ

T.C. BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE VE İMALAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MIM331 MÜHENDİSLİKTE DENEYSEL METODLAR DERSİ

Tablo 1 Deney esnasında kullanacağımız numunelere ait elastisite modülleri tablosu

SEM2015 programı kullanımı

EĞİLME. Köprünün tabyası onun eğilme gerilmesine karşı koyma dayanımı esas alınarak boyutlandırılır.

Saf Eğilme(Pure Bending)

MUKAVEMET Öğr. Gör. Fatih KURTULUŞ

Elemanlardaki İç Kuvvetler

28. Sürekli kiriş örnek çözümleri

KAYMA GERİLMESİ (ENİNE KESME)

BURULMA DENEYİ 2. TANIMLAMALAR:

Şekil 1.1. Beton çekme dayanımının deneysel olarak belirlenmesi

Deneyin Amacı Çekme deneyinin incelenmesi ve metalik bir malzemeye ait çekme deneyinin yapılması.

Mukavemet-I. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

Mukavemet-II PROF. DR. MURAT DEMİR AYDIN

Prof. Dr. Cengiz DÜNDAR

29. Düzlem çerçeve örnek çözümleri

Kirişlerde Kesme (Transverse Shear)

İNŞ 320- Betonarme 2 Ders Notları / Prof Dr. Cengiz DÜNDAR Arş. Gör. Duygu BAŞLI

BÖLÜM 2: DÜŞEY YÜKLERE GÖRE HESAP

REZA SHIRZAD REZAEI 1

25. SEM2015 programı kullanımı

BURSA TEKNİK ÜNİVERSİTESİ DOĞA BİLİMLERİ, MİMARLIK VE MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ 3 NOKTA EĞME DENEYİ FÖYÜ

İzostatik Sistemlerin Hareketli Yüklere Göre Hesabı

BÖLÜM 2: DÜŞEY YÜKLERE GÖRE HESAP

CS MÜHENDİSLİK PROJE YAZILIM HİZMETLERİ EUROCODE-2'ye GÖRE MOMENT YENİDEN DAĞILIM

25. SEM2015 programı ve kullanımı

Proje ile ilgili açıklamalar: Döşeme türleri belirlenir. Döşeme kalınlıkları belirlenir. Çatı döşemesi ve 1. kat normal döşemesinde döşeme yükleri

Tanım: Boyuna doğrultuda eksenel basınç kuvveti taşıyan elemanlara Basınç Çubuğu denir.

Prof. Dr. Cengiz DÜNDAR

BAŞKENT ÜNİVERSİTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAK 402 MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ LABORATUVARI DENEY 9B - BURULMA DENEYİ

MUKAVEMET DERSİ. (Temel Kavramlar) Prof. Dr. Berna KENDİRLİ

Burma deneyinin çekme deneyi kadar geniş bir kullanım alanı yoktur ve çekme deneyi kadar standartlaştırılmamış bir deneydir. Uygulamada malzemelerin

Mühendislik Mekaniği Statik. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

Çatı katında tüm çevrede 1m saçak olduğu kabul edilebilir.

Proje Genel Bilgileri

idecad Çelik 8 Kullanılan Yönetmelikler

MOMENT YENİDEN DAĞILIM

Kesit Tesirleri Tekil Kuvvetler

YTÜ Makine Mühendisliği Bölümü Mekanik Anabilim Dalı Genel Laboratuvar Dersi Eğilme Deneyi Çalışma Notu

AÇI YÖNTEMİ Slope-deflection Method

MEVCUT YAPININ DEPREM PERFORMANSININ BELĐRLENMESĐ

Dairesel Temellerde Taban Gerilmelerinin ve Kesit Zorlarının Hesabı

MATERIALS. Basit Eğilme. Third Edition. Ferdinand P. Beer E. Russell Johnston, Jr. John T. DeWolf. Lecture Notes: J. Walt Oler Texas Tech University

YTÜ Makine Mühendisliği Bölümü Mekanik Anabilim Dalı Özel Laboratuvar Dersi Strain Gauge Deneyi Çalışma Notu

BAŞKENT ÜNİVERSİTESİ MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAK 402 MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ LABORATUVARI DENEY - 3 ÜÇ NOKTALI EĞİLME DENEYİ

idecad Çelik 8 Kullanılan Yönetmelikler

ELASTİSİTE TEORİSİ I. Yrd. Doç Dr. Eray Arslan

İÇ KUVVETLER. Amaçlar: Bir elemanda kesit yöntemiyle iç kuvvetlerin bulunması Kesme kuvveti ve moment diyagramlarının çizilmesi

KOCAELİ ÜNİVERSİTESİ Mühendislik Fakültesi Makina Mühendisliği Bölümü Mukavemet I Final Sınavı

GEMİLERİN MUKAVEMETİ. Dersi veren: Mustafa İNSEL Şebnem HELVACIOĞLU. Ekim 2010

BURULMA DENEYİ 2. TANIMLAMALAR:

DÜSEY YÜKLERE GÖRE HESAP

Elastisite Teorisi Hooke Yasası Normal Gerilme-Şekil değiştirme

Mukavemet-I. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

Malzemelerin Mekanik Özellikleri

idecad Çelik 8 idecad Çelik Kullanılarak AISC ve Yeni Türk Çelik Yönetmeliği ile Petek Kirişlerin Tasarımı

Part-Helical Sweep/ Yrd. Doç. Dr. Mehmet FIRAT- Yrd. Doç. Dr. Murat ÖZSOY

KOÜ. Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü (1. ve 2.Öğretim / B Şubesi) MMK208 Mukavemet II Dersi - 1. Çalışma Soruları 23 Şubat 2019

YAPI STATİĞİ II (Hiperstatik Sistemler) Yrd. Doç. Dr. Selçuk KAÇIN

Mukavemet-II. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

Mukavemet 1. Fatih ALİBEYOĞLU. -Çalışma Soruları-

Mühendislik Mekaniği Statik. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

BURSA TEKNĠK ÜNĠVERSĠTESĠ DOĞA BĠLĠMLERĠ, MĠMARLIK VE MÜHENDĠSLĠK FAKÜLTESĠ MAKĠNE MÜHENDĠSLĠĞĠ BÖLÜMÜ

MECHANICS OF MATERIALS

= ε s = 0,003*( ,3979)/185,3979 = 6,2234*10-3

KirişlerdeİçKuvvetler Normal Kuvvet, KesmeKuvveti vemoment Diyagramları

KİRİŞLERDE VE İNCE CİDARLI ELEMANLARDA KAYMA GERİLMELERİ

STRAIN GAGE DENEY FÖYÜ

KOCAELİ ÜNİVERSİTESİ Mühendislik Fakültesi Makina Mühendisliği Bölümü Mukavemet II Final Sınavı (2A)

METALİK MALZEMELERİN ÇEKME DENEYİ

GERİLME Cismin kesilmiş alanı üzerinde O

Mühendislik Mimarlık Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü

SÜLEYMAN DEMİ REL ÜNİ VERSİ TESİ MÜHENDİ SLİ K-Mİ MARLIK FAKÜLTESİ MAKİ NA MÜHENDİ SLİĞİ BÖLÜMÜ MEKANİK LABORATUARI DENEY RAPORU

MUKAVEMET I ÇÖZÜMLÜ ÖRNEKLER

IDE CAD KULLANIM KILAVUZU. Proje Yeni. 1- Önce yeni projeyi şablonu kullanılarak başlat. "Arka Plan Beyaz"ı seç ve "aç" tıkla

ST1453 KULLANIM REHBERİ

Kirişlerde İç Kuvvetler

İÇ KUVVETLER. Amaçlar: Bir elemanda kesit yöntemiyle iç kuvvetlerin bulunması Kesme kuvveti ve moment diyagramlarının çizilmesi

1 MAKİNE ELEMANLARINDA TEMEL KAVRAMLAR VE BİRİM SİSTEMLERİ

YTÜ Mimarlık Fakültesi Statik-Mukavemet Ders Notları

T.C. TURGUT ÖZAL ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

ÇELİK YAPILAR EKSENEL BASINÇ KUVVETİ ETKİSİ. Hazırlayan: Yard.Doç.Dr.Kıvanç TAŞKIN

NACA PROFİL AİLE GEOMETRİSİ HESAP PROGRAMI KULLANMA KILAVUZU

Çelik Endüstri Yapılarının Tasarımı için Bilgisayar Programı Geliştirilmesi

idecad Çelik 8 idecad Çelik Kullanarak AISC ve Yeni Türk Çelik Yönetmeliği ile Kren Tasarımı Hazırlayan: Nurgül Kaya

Gerilme. Bölüm Hedefleri. Normal ve Kayma gerilmesi kavramının anlaşılması Kesme ve eksenel yük etkisindeki elemanların analiz ve tasarımı

Burulma (Torsion): Dairesel Kesitli Millerde Gerilme ve Şekil Değiştirmeler

= σ ε = Elastiklik sınırı: Elastik şekil değişiminin görüldüğü en yüksek gerilme değerine denir.

Saf Eğilme (Pure Bending)

BİLGİLENDİRME EKİ 7E. LİFLİ POLİMER İLE SARGILANAN KOLONLARDA DAYANIM VE SÜNEKLİK ARTIŞININ HESABI

ÇALIŞMA SORULARI. Şekilde gösterildiği gibi yüklenmiş ankastre mesnetli kirişteki mesnet tepkilerini bulunuz.

MT4 Platformu Kullanıcı Kılavuzu

döşeme hesap aksı kütleleri deprem hesaplarında kullanılmaz. Dikdörtgen döşeme

Birleşimler. Birleşim Özellikleri. Birleşim Hesapları. Birleşim Raporları

Doç. Dr. Muhammet Cerit Öğretim Üyesi Makine Mühendisliği Bölümü (Mekanik Ana Bilim Dalı) Elektronik posta ( ):

Birleşimler. Birleşim Özellikleri. Birleşim Hesapları. Birleşim Raporları

Yıldız Teknik Üniversitesi İnşaat Müh. Bölümü Yapı Anabilim Dalı ÇELİK YAPI TASARIMI PROJE ÇİZİM AŞAMALARI

BETONARME-I 3. Hafta. Onur ONAT Munzur Üniversitesi Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü, Tunceli

Transkript:

IM 566 LİMİT ANALİZ DÖNEM PROJESİ KİRİŞLERDE PLASTİK MAFSALIN PLASTİKLEŞME BÖLGESİNİ VEREN BİLGİSAYAR YAZILIMI HAZIRLAYAN Bahadır Alyavuz DERS SORUMLUSU Prof. Dr. Sinan Altın GAZİ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ 2002 ANKARA

İÇİNDEKİLER ÖZET Kısıtlamalar Şekil Listesi 1.1. Malzeme Modelleri ve Yükleme 1.2. Çift Simetri Eksenine Sahip Kesitlerde Elasto-Plastik Davranış 2.1. P-region :: Plastikleşme Bölgesini Çizen Yazılım Tanıtımı ve Kullanımı 1. Adım : Malzeme özelliklerinin ve Kesit tipinin belirlenmesi 2. Adım : Basit Kiriş İçin Yük Noktalarının Tanımlanması 3. Adım : Basit Kiriş İçin Yüklemenin Belirlenmesi Son Adım : Hesaplamaların Başlatılması ve Plastikleşme Bölgesinin Çizilmesi KOD ÖRNEKLERİ

KİRİŞLERDE PLASTİK MAFSALIN PLASTİKLEŞME BÖLGESİNİ ÇİZEN BİLGİSAYAR PROGRAMI Bahadır Alyavuz GAZİ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ Mayıs 2002 ÖZET Bu yazılım farklı yük koşulları altında ve farklı kesitlerdeki tek açıklıklı bir kirişte oluşacak plastik mafsalın plastikleşme bölgesini çizmek amacıyla geliştirilmiştir. Bu yazılımda dikdörtgen, T, I, ve üçgen kesitli tek açıklıklı basit kirişler kullanılmaktadır. Yayılı ve tekil yük ile bunların kombinasyonlarından oluşabilecek yükleme tipleri kullanılarak oluşacak plastik mafsalın yeri, göçme yükü ve kesit özelliklerine bağlı olarak kesit plastik moment kapasitesi hesaplanmaktadır. Son olarak plastikleşme bölgesi ekrana çizilerek kullanıcıya gösterilmektedir.

Kısıtlamalar : Yazılım şu anki haliyle basit mesnetli tek açıklıklı kirişlerde açıklık ortasında oluşacak plastik mafsalın plastikleşme bölgesini çizmektedir. Yazılıma farklı mesnet koşulları da eklenecektir. Yüklemeler arasında sadece tekil yük ve yayılı yük ile bunların kombinasyonları bulunmaktadır. Dış moment ve farklı fonksiyonlara bağlı yayılı yükler yazılıma şu an dahil değildir. Ancak bu değerler de daha genel amaçlı kullanım için eklenecektir.

Şekil Listesi Şekil1. Basit kiriş için göçme ve mekanizmanın oluşumu. Şekil 2. Çekme etkisindeki çelik bir çubuk için gerilme deformasyon ilişkisi. Şekil 3. İdealize edilmiş elasto-plastik davranış. Şekil 4. Çift simetri eksenine sahip dikdörtge bir kesit için tam plastik ana kadar olan gerilme dağılımları. Şekil 5. Plastikleşme Bölgesi yazılımının ana görünüş penceresi Şekil 6. Malzeme ve Kesit seçimi penceresi Şekil 7. Grid oluşturma penceresi. Şekil 8. Yük belirleme penceresi. Şekil 9. Sonuç penceresi ve çizilen plastikleşme bölgesi.

1.1. Malzeme Modelleri ve Yükleme Sıfırdan başlayarak giderek artan statik yükleme etkisi altındaki tek açıklıklı basit mesnetli kirişler, statik yükün göçme yüküne ulaştığı anda açıklıkta maksimum moment noktasında plastik mafsalın oluşmasıyla mekanizma haline gelirler. Şekil1. Basit kiriş için göçme ve mekanizmanın oluşumu. Gerilme deformasyon ilişkisi kullanılan malzemenin malzeme karakteristiklerine bağlı olarak değişiklik göstermektedir. Ancak hesaplamaları kolaylaştırmak için idealize edilmiş malzeme modelleri kullanılır. İdealize edilmiş elasto-plastik malzeme davranışı, kesit plastik moment kapasitesinin hesaplanması ve plastikleşme bölgesinin çiziminde kullanılan gerilme deformasyon ilişkisidir. Bu modele göre sıfırdan başlayarak göçmeye kadar artan yüklemeden dolayı oluşan gerilme deformasyon ilişkisi, kesit akma gerilmesine ulaşıncaya kadar lineer bir davranış gösterirken akma anında göçmeye kadar plastik bir davranış gösterecektir. Şekil 2. Çekme etkisindeki çelik bir çubuk için gerilme deformasyon ilişkisi.

Şekil 3. İdealize edilmiş elasto-plastik davranış. 1.2. Çift Simetri Eksenine Sahip Kesitlerde Elasto-Plastik Davranış Çift simetri eksenine sahip kirişlerde tarafsız eksen kesit ağırlık merkezinden geçmekte ve kirişin mekanizma haline gelmesi anına kadar yerini değiştirmemektedir. Tarafsız eksen üzerinde gerilme ve deformasyonlar sıfırdır. Elasto-plastik malzeme modelimize göre dikdörtgen bir kesitte oluşacak gerilme dağılımları şu şekilde olacaktır. Şekil 4. Çift simetri eksenine sahip dikdörtge bir kesit için tam plastik ana kadar olan gerilme dağılımları.

2.1. P-region :: Plastikleşme Bölgesini Çizen Yazılım Tanıtımı ve Kullanımı Programın ana penceresi hesaplama sonucu oluşacak plastikleşme bölgesinin çizildiği ve gerekli mesafelerin ekrana yazıldığı kısımdır. Şekil 5. Plastikleşme Bölgesi yazılımının ana görünüş penceresi 1. Adım : Malzeme özelliklerinin ve Kesit tipinin belirlenmesi Hesaplamaya kesit ve malzeme özelliklerinin belirlenmesi ile başlanır. Proje menüsü altında, kesitler alt menüsüne tıklayarak malzeme ve kesit parametrelerinin programa girileceği pencere açılır. Burada malzeme, dikdörtgen kesit, I kesit, T kesit ve üçgen kesit altpencereleri bulunmaktadır. Malzeme penceresinde malzemenin akma gerilmesi değeri, Elastisite modülü (t/m²) birimiyle girilmelidir. Diğer alt pencrelerde bulunan kesit parametreleri, seçilecek olan bir kesit için girilir. Burada girilecek uzunluklar metre biriminde olmalıdır. Kesit penceresinden Tamam

butonuna tıklayarak çıkmadan önce seçilen kesit için oluşturulmuş check-box işaretlenmelidir. Bu check-box aşağıdaki resimde ortada görülmektedir. Şekil 6. Malzeme ve Kesit seçimi penceresi Kesite ait hesaplanmış parametrelerde bu pencerede görülebilmektedir. 2. Adım : Basit Kiriş İçin Yük Noktalarının Tanımlanması Kesit ve malzeme özelliklerinin belirlenmesinden sonra yapılacak işlem tek açıklıklı kirişimiz için yük noktalarının belirlenmesidir. Bunu gerçekleştirmek için Proje menüsünün altında bulunan Grid oluştur... alt menüsüne tıklayarak karşımıza gelecek olan pencerede grid noktalarının başlangıç noktasına olan mesafelerinin girilmesi gerekmektedir. Bu mesafeler metre biriminde olmalıdır. Aşağıdaki pencerede 3 eşit parçaya bölünmüş bir kiriş görülmektedir. Nokta numaraları noktaların altında, eleman numaraları parçaların orta noktalarının altında görülmektedir.

Şekil 7. Grid oluşturma penceresi. 3. Adım : Basit Kiriş İçin Yüklemenin Belirlenmesi Yukarıdaki adımda belirlediğimiz noktalara tekil yük veya elemanlara yayılı yük etkitmek için Proje menüsünün altında bulunan Yükleme alt menüsüne tıklayarak yük penceresini açmamız gerekmektedir. Şekil 8. Yük belirleme penceresi.

Yukarıdaki pencerede 2 nolu düğüm noktasına 10 (t), 3 nolu elemana 20 (t) yük etkittirilmiştir. Pencerenin altında bulunan çizim bölümünde 0 dan plastikleşme anına kadar giden moment diyagramı çizilmektedir. Ayrıca maksimum momentin yeri ve göçme yükü, plastik moment kapasitesi ile birlikte gösterilmektedir. Bu pencereden çıkmadan önce mutlaka "Moment Diyagramını Çiz" butonuna sadece 1 kere basılmalıdır. Yükleme penceresindeki işlemleri Tamam butonuna tıklayarak tamamlayabiliriz. Son Adım : Hesaplamaların Başlatılması ve Plastikleşme Bölgesinin Çizilmesi Kesit, malzeme, yükleme özellikleri belirlendikten sonra yapılacak son adım Hesapla menüsünün altında bulunan Plastikleşme Bölgesi alt menü elemanına tıklayarak hesaplamaları başlatmaktır. Kullanılan bilgisayarın performansına bağlı olarak işlem süresi bir miktar uzayabilir. Hesaplama bittikten sonra kullanıcı uyarılır ve ekrana plastikleşme bölgesi çizilir. Bu ekranda plastikleşme bölgesinin sınır uzunlukları da verilmektedir. Şekil 9. Sonuç penceresi ve çizilen plastikleşme bölgesi.

KOD ÖRNEKLERİ : Aşağıdaki kod kesit içerisinde elastik durumdan tam plastik duruma gelene kadar elastoplastik moment değerlerini hesaplar. void CMoment::kesit_momenti(double m_epsilon_ust) { //bu fonksiyon tarafsız eksenin kesit üst noktasına olan mesafesini hesaplar... double m_epsilon_ust_i;//başlangıçta üst noktadaki birim deformasyon değeri... double m_sigma_ust,m_sigma_y;//gerilmeler... double m_y=0;//0 dan başlayarak değişen m_y değerleri... double m_delta;//geçici tanımlanmış değer... d_y = 0.0001; CString temp; m_epsilon_ust_i = (amer_mesafesi/(m_h-amer_mesafesi))*m_epsilon_akma;//akma anındaki tepedeki birim deformasyon... m_delta = m_epsilon_ust/(m_epsilon_akma+(m_epsilon_ust-m_epsilon_ust_i)); if(m_epsilon_ust == m_epsilon_ust_i) { m_tareksen_mes = amer_mesafesi; m_c1 = m_tareksen_mes; m_c2 = m_h - m_c1; m_a = 0; m_b = 0; m_sigma_ust = m_epsilon_ust_i * m_elastisite_modul; m_sigma_y = m_epsilon_akma * m_elastisite_modul; //tarafsız eksenin üstündeki moment; m_y = 0;m_moment = 0; while(m_y<m_tareksen_mes-d_y) { m_y = m_y + d_y; m_moment = d_b(m_yd_y/2,m_tareksen_mes,1)*d_y*((m_y*m_sigma_ust/m_tareksen_mes)+((m_yd_y)*m_sigma_ust/m_tareksen_mes))/2*(m_y-d_y/2);//küçük moment değeri... m_moment_ust = m_moment_ust + m_moment; } //tarafsız eksenin altındaki moment; m_y = 0;m_moment = 0;..... Program kodu ile ilgili bilgiyi yazardan isteyebilirsiniz. balyavuz@gazi.edu.tr

ÖRNEK PROBLEM 1: T kesit için boyut : kesit yüksekliği = 1 m başlık genişliği = 0.5 m başlık kalınlığı = 0.02 m gövde kalınlığı = 0.02 m Malzeme : Akma gerilmesi = 30000 t/m² Elastisite mod. = 21000000 t/m² Moment Diyagramı :

ÖRNEK PROBLEM 2: I kesit için boyut : kesit yüksekliği = 0.6 m başlık genişliği = 0.6 m başlık kalınlığı = 0.03 m gövde kalınlığı = 0.03 m Malzeme : Akma gerilmesi = 30000 t/m² Elastisite mod = 21000000 t/m² Moment Diyagramı :