Polad Tir və Sütunların Layihələndirilməsi
Bu məqalə StatiCAD-in polad tir və polad sütun layihələndirmə modulunun istifadəsini izah edir. Hesablar TBDY 2018 (Türkiyə Bina Zəlzələ Normaları 2018) və ÇYTHYE-yə (Polad Konstruksiyaların Layihələndirilməsi, Hesabı və Tikintisi Əsasları — YDKT yanaşması) görə aparılır: tirlərdə əyilmə (yanal burulmalı burkulma daxil olmaqla), kəsmə, birləşmiş təsir və sallanma; sütunlarda oxboyu sıxılma burkulması və oxboyu qüvvə + iki oxlu əyilmə birləşmiş təsiri. Kəsik təsirləri proqramın öz sonlu element həllindən, zərf qiymətləri və aid olduqları yük kombinasiyaları ilə birlikdə götürülür. Əlaqələr üçün Polad Layihələndirmənin Nəzəri Əsasları, əl hesabı ilə müqayisələr üçün Polad Konstruksiyaların Doğrulama İşləri məqalələrinə baxa bilərsiniz.
Hansı versiyalarda? Polad konstruksiya hesabları StatiCAD Ultimate versiyasında mövcuddur.
Əhatə dairəsi: Daşıma qabiliyyəti hesabı isti haddələnmiş I/H profillər (IPE, IPN, HEA/HEB/HEM, HD/HL/HP) üçün aparılır. U, L, T, qutu və boru profillər təyin edilə bilər; modeldə və 3 ölçülü görünüşdə yer alır. Soyuq formalaşdırılmış (C, Z, Sigma və s.) profillərin hesabı Yüngül Polad Konstruksiyalar modulunda aparılır.
1. Ümumi axın
- Binanı normal qaydada modelləşdirin (tirlər üfüqi kəmər, sütunlar şaquli kəmər kimi).
- Polad olacaq elementin Xüsusiyyətlər pəncərəsini açın və Kəsik Seç düyməsi ilə Fabrik Kəsiyi Seç formasından profili təyin edin (Bölüm 2). Profil təyin edildikdə polad materialı (S235 və s.) də kəsiklə birlikdə elementə işlənir.
- Eyni pəncərədə elementin layihələndirmə tipini “Polad” olaraq işarələyin (Bölüm 3) və Tamam düyməsinə basın.
- Analizi işə salın. Polad layihələndirmə yoxlamaları analizin sonunda avtomatik aparılır.
- Hesabat seçim ağacında Polad Element Hesabatları qrupunu işarələyərək hesabatı alın (Bölüm 6).
Layihələndirmə tipi “Polad” işarələnməyən elementə profil təyin edilibsə, element modeldə polad kəsiyi ilə yer alır (çəki, sərtlik, 3 ölçülü görünüş), lakin polad layihələndirmə yoxlamasına daxil olmur.
2. Fabrik profil kitabxanası və kəsik təyini
Fabrik Kəsiyi Seç formu tir (Kəmər Xüsusiyyətləri) və sütun (Şaquli Kəmər Xüsusiyyətləri) pəncərələrindəki Kəsik Seç düyməsindən açılır.
| Form sahəsi | Funksiyası |
|---|---|
| İstehsal Tipi | Haddə (susmaya görə): isti haddələnmiş profillər. Cold Formed: soyuq formalaşdırılmış profillər (yüngül polad modulu). |
| Kateqoriya | Haddə rejimində: Hamısı / I-Wide Flange / Channel / Tee / Angle / Pipe / Tube. |
| Axtarış xanası | Ada görə süzgəcdən keçirir (məs. “IPE 3”). |
| Önbaxış | Seçilən profilin kəsiyi real həndəsəsi ilə çəkilir; əsas ölçülər və kəsik xüsusiyyətləri siyahıya alınır. |
| Material... | Polad sinfi seçimi (S235, S275, S355 və s.). Seçilməzsə susmaya görə polad sinfi istifadə olunur. Material kəsiklə birlikdə elementə təyin edilir. |
| Təyin et | Profili və materialı açıq olan element pəncərəsinə yazır; kəsik layihənin kəsik kitabxanasına da əlavə edilir və kəsik görüntüsü hesabatlar üçün yaradılır. |
| İstifadəçi Tərifli Kəsik... | Fabrik kitabxanası əvəzinə istifadəçi tərifli kəsik yoluna keçir. |
Eyni form həm tirdən, həm də sütundan açılır; təyinat hansı pəncərədən açılıbsa həmin elementə edilir. Təyin edilən profil layihə kitabxanasında saxlanılır və faylla birlikdə daşınır.
3. Layihələndirmə tipinin seçilməsi
| Element | Pəncərə | Seçim |
|---|---|---|
| Tir | Kəmər Xüsusiyyətləri → layihələndirmə tipi qrupu | Polad (Dəmir-beton / Hörgü / Ağac seçimlərinin yanında) |
| Sütun | Şaquli Kəmər Xüsusiyyətləri → layihələndirmə tipi qrupu | Polad |
Seçim işarələnib Tamam düyməsinə basıldıqda elementin layihələndirmə tipi polad olaraq qeyd edilir; analizin sonunda bu elementlər polad layihələndirmə yoxlamasına daxil olur və hesabat ağacında Polad Element Hesabatları qrupu görünür.
4. Polad tir hesabı
| Yoxlama | Normativ | İzah |
|---|---|---|
| Əyilmə | ÇYTHYE Bölüm 9 | Axma, qeyri-elastik və elastik yanal burulmalı burkulma; Lp və Lr hədləri hesablanıb hesabatda göstərilir. Həlledici hədd vəziyyəti hesabatda yazılır. |
| Kəsmə | Bölüm 10 | Vn = 0,6·Fy·Aw·Cv |
| Birləşmiş təsir | Bölüm 11 | Əyilmə, oxboyu qüvvə və kəsmə qarşılıqlı təsir yoxlaması |
| Sallanma | İstismar yararlılığı | f ≤ L/K yoxlaması; hesabatda “Sehim f = ... ≤ L/K = ...” sətri ilə göstərilir (Sehim = sallanma). |
Yanal dayaq uzunluğu Lb: Elementin xüsusiyyətlər pəncərəsindəki yanal dayaq (Le) sahələri avtomatik buraxılarsa tirin uzunluğu L (uc düyünləri arası) əsas götürülür; əllə dəyər daxil edilərsə o istifadə olunur. Tirin aralıq nöqtələrində yanal tutulma varsa (məsələn, saplanan ikincil tir və ya çarpaz), ən böyük dayaqsız uzunluğu Le sahəsinə daxil edin.
Moment düzəliş əmsalı Cb: Cb (ÇYTHYE Tənl. 9.1) hər yük kombinasiyasının sonlu element moment diaqramından ayrı-ayrılıqda hesablanır. Cb kombinasiyaya görə dəyişdiyi üçün həlledici kombinasiya ən böyük momenti verən deyil, tələb/tutum nisbəti ən böyük olan kombinasiyadır; hesabatda layihə momenti, kombinasiya adı və Cb bu kombinasiyaya aiddir.
- Konsol tirlərdə (bir ucu sütuna, divara və ya başqa tirə bağlı olmayan) Cb = 1,0 götürülür (ÇYTHYE 9.1(e)).
- Le sahəsinə tirin uzunluğundan qısa uzunluq daxil edildikdə Cb = 1,0 götürülür (etibarlı tərəf).
- Əsas tirə saplanan ikincil tirin ucu dayaq sayılır; Cb moment diaqramından hesablanır.
Sallanma həddi K: Element əsasında, ağac tirlərdəki sallanma K seçimi ilə eyni yerdən müəyyən edilir (susmaya görə K = 300; seçimə görə 200 / 150 / əllə daxil edilən dəyər). Sallanma servis (əmsalsız G+Q və ya G+S) momentindən hesablanır; konsol tirdə uc yükü ekvivalenti istifadə olunur.
5. Polad sütun hesabı
| Yoxlama | Normativ | İzah |
|---|---|---|
| Oxboyu sıxılma | Bölüm 8 | x və y oxlarında əyilməli burkulma və cüt simmetrik kəsikdə burulmalı burkulma; həlledici elastik burkulma gərginliyi üzərindən Fcr və φcPn (φc = 0,90). Həlledici burkulma modu hesabatda yazılır. |
| En kəsik incəliyi | Cədvəl 5.1A | Qurşaq b/2tf və gövdə hw/tw hədləri yoxlanılır. İncə en kəsikli element hesabatda açıq şəkildə “narin enkesit” (incə en kəsik) olaraq işarələnir və qeyri-kafi sayılır. |
| İncəlik nisbəti | ÇYTHYE tövsiyəsi | KL/r > 200 olarsa hesabatda qırmızı “KL/r>200!” xəbərdarlığı göstərilir. |
| Birləşmiş təsir | Bölüm 11.3 | Oxboyu sıxılma + iki oxlu əyilmə: Tənl. 11.3a (Pr/Pc ≥ 0,2) və ya 11.3b; istifadə olunan tənlik hesabatda göstərilir. |
Effektiv burkulma uzunluğu KL: Susmaya görə sütunun mərtəbə daxilindəki uzunluğu (mərtəbə hündürlüyü və alt/üst kot fərqləri) götürülür və K = 1,0 qəbul edilir. Şaquli Kəmər Xüsusiyyətləri pəncərəsindəki Le sahələrinə əllə dəyər daxil edilərək hər ox üçün burkulma uzunluğu ayrıca təyin edilə bilər.
6. Yük kombinasiyaları
Hesab yanaşması YDKT-dir (φb = φc = φv = 0,90). Tələblər ÇYTHYE YDKT kombinasiyalarının (1,4G; 1,2G + 1,6Q + 0,5S; 1,2G + 1,6S + 1,0Q; külək varsa 1,2G + 1,0Q + 0,5S + 1,6W və 0,9G + 1,6W) və proqramın zəlzələ kombinasiyalarının (zəlzələdə 1,2G, Q ən azı 1,0) zərfindən götürülür. Bu kombinasiyalar layihədəki yük kombinasiyası siyahısını dəyişmir; yalnız polad layihələndirmədə istifadə olunur. Zərfi verən kombinasiyanın adı hesabatda tələbin yanında göstərilir.
Analiz xəbərdarlıqlarındakı “Çelik kiriş/kolon tasarımında rüzgâr birleşimleri yok” (Polad tir/sütun layihələndirməsində külək kombinasiyaları yoxdur) sətri layihədə külək yük halının təyin edilmədiyini bildirir. Susmaya görə (TBDY) kombinasiya siyahısında külək yoxdur; küləyin hesaba daxil olması üçün Yük Kombinasiyaları bölməsində təyin edilmiş yük hallarını və kombinasiyaları seçin.
7. Hesabatlar
Analizdən sonra hesabat seçim ağacında Polad Element Hesabatları qrupu görünür:
| Hesabat | Məzmun |
|---|---|
| Polad Tir hesablamaları | Mərtəbə-mərtəbə, hər tir üçün bir blok: kəsik adı; material (Fy); kəsik xüsusiyyətləri (A, Ix, Wel, Wpl, ry); Lb, Cb, Lp, Lr; layihə momenti (zərfi verən yük kombinasiyası ilə), Mn, nisbət və həlledici hədd vəziyyəti; layihə kəsməsi, Vn və nisbət; birləşmiş təsir; sallanma sətri; Nəticə: Yeterli / Yetersiz (Kafi / Qeyri-kafi) |
| Polad Sütun hesablamaları | Kəsik xüsusiyyətləri (A, Ix, Iy, rx, ry); KLx, KLy, ən böyük KL/r (lazım gələrsə xəbərdarlıq); oxboyu qüvvə (kombinasiyası ilə), φcPn, nisbət və həlledici burkulma modu; iki oxda momentlər və tutumları; qarşılıqlı təsir tənliyi və dəyəri; Nəticə |
Ödənilən yoxlamalar yaşıl UYGUN, ödənilməyənlər qırmızı X ilə işarələnir. Hesabatlar proqram dili Türkcə olduqda Türkcə, digər dillərdə İngiliscə hazırlanır.
8. 3 ölçülü görünüş
Profil təyin edilmiş tir və sütunlar 3 ölçülü pəncərədə real kəsik həndəsəsi ilə (I/H gövdə–qurşaq, qutu, boru, soyuq formalaşdırılmış xarici kontur) çəkilir. Profil təyin edilməmiş elementlər düzbucaqlı prizma kimi görünür. Kəsik görüntüləri hesabatlardakı kəsik cədvəllərinə də əlavə olunur.
9. Mühüm qeydlər
- İncə en kəsikli sütunlarda effektiv sahə metodu bu versiyada tətbiq edilmir; proqram tutum hesablamır və elementi açıq şəkildə işarələyir. Nəticə heç vaxt səssizcə “etibarlı” göstərilmir.
- Tir hesabında Cb hər kombinasiyanın moment diaqramından hesablanır; konsolda və Le sahəsinə əllə daxil edilən qısa Lb-də 1,0 götürülür (bax Bölüm 4).
- Sütunun burkulma uzunluğunda K = 1,0 fərz edilir; fərqli dayaq şərtləri üçün Le sahələrinə K·L dəyərini əllə daxil edin.
- Polad materialın elastiklik modulu material kitabxanasından oxunur; kg/sm² və ya MPa ilə təyin edilməsinin fərqi yoxdur (vahid avtomatik tanınır).
- TBDY Bölüm 9-un zəlzələ plastiklik en kəsik şərtləri, sütun–tir tutum nisbəti və çarpaz elementlər bu versiyanın əhatə dairəsində deyil.
10. Tez-tez verilən suallar
Hesabat ağacında “Polad Element Hesabatları” görünmür. Qrup layihədə layihələndirmə tipi Polad işarələnmiş ən azı bir tir və ya sütun varsa və analizdən sonra görünür. Elementin xüsusiyyətlər pəncərəsində “Polad” seçiminin işarələndiyindən və analizin yenidən aparıldığından əmin olun.
Hesabatda “Profil katalogda bulunamadı” yazılır. Elementə təyin edilmiş kəsik adı fabrik profil kitabxanasında eynilə tapılmadı (məsələn, əllə dəyişdirilmiş kəsik adı). Kəsiyi Fabrik Kəsiyi Seç formasından yenidən təyin edin.
Tutumlar gözlədiyimdən çox aşağı və ya yüksək çıxdı. Əvvəlcə hesabatın kəsik xüsusiyyətləri sətrini (A, Ix, Wpl) profil cədvəli ilə müqayisə edin; sonra Lb, Cb və KL dəyərlərinə baxın — yanal dayaq və ya burkulma uzunluğu əllə daxil edilmiş ola bilər. Tirin hədd vəziyyətinin (axma / qeyri-elastik / elastik yanal burulmalı burkulma) Lp və Lr ilə uyğunluğu hesabatda görünə bilər.
Polad tir və ya sütun 3 ölçülü görünüşdə düzbucaqlı görünür. Elementə profil təyin edilməyib. Bölüm 2-dəki addımlarla profil təyin edin.
Eyni elementdə həm polad, həm dəmir-beton yoxlaması ola bilərmi? Xeyr; layihələndirmə tipi tək seçimlidir. Element hansı tipdə işarələnibsə həmin modulun yoxlamasına daxil olur.