Yüngül Polad Layihələndirilməsinin Nəzəri Əsasları

Bu məqalə StatiCAD yüngül polad modulunun əsaslandığı nəzəriyyəni və HCBTİE (Hafif Çelik Binaların Tasarımı İçin Esaslar — Yüngül Polad Binaların Layihələndirilməsi Üçün Əsaslar) münasibətlərinin proqramda tətbiqini ümumiləşdirir. İstifadə üçün Yüngül Polad Panel və Dayaq Layihələndirilməsi məqaləsinə baxın.

1. Soyuq şəkildə formalaşdırılmış kəsiklərdə bükülmə növləri

Nazik divarlı (t ≈ 1–4 mm) soyuq şəkildə formalaşdırılmış kəsiklərdə daşıma qabiliyyətini adətən axma deyil, üç bükülmə növünün qarşılıqlı təsiri müəyyən edir:

Növ	Davranış	Metoddakı qarşılığı
Lokal bükülmə	Lövhə hissələrinin (gövdə, qurşaq, dodaq) qısa dalğa uzunluqlu qırışması; kəsik oxları yerdəyişmir.	Effektiv enlər → effektiv sahə və effektiv kəsik modulu
Distorsiyalı bükülmə	Dodaqlı qurşağın gövdə–qurşaq birləşmə xətti ətrafında fırlanaraq forma dəyişməsi (orta dalğa uzunluğu).	Distorsiyalı kritik gərginliyə əsaslanan ayrıca dayanıqlıq sətri
Qlobal bükülmə	Elementin bütövlükdə əyilmə, burulma və ya əyilmə–burulma ilə bükülməsi (uzun dalğa uzunluğu).	Qlobal kritik yük və sütun əyrisi

2. Kəsik modeli

Kəsik istehsalçı kataloqundakı ölçülərlə (Sigma-da H, A, B, C1, C2, E, F, G, T) bağlı orta xətt zənciri kimi qurulur. Burulma kəmiyyətləri açıq nazik divarlı kəsik nəzəriyyəsi ilə eyni zəncirdən alınır: J = Σ(b·t³)/3; kəsmə mərkəzi və qıvrılma sabiti Cw sektor koordinat metodu ilə.

note

İti künclü orta xətt modeli, künclər yuvarlaqlaşdırılmış həqiqi kəsiyə nisbətən sahəni və ətalət momentlərini bir neçə faiz yüksək verir. Buna görə brüt A, Ix və Iy katalog qiymətləri ilə götürülür; modeldə hesablanan effektiv sahə və effektiv kəsik modulları eyni nisbətdə kiçildilir (nisbət yalnız kiçilmə istiqamətində tətbiq olunur).

3. Effektiv En Metodu (EGM)

Sıxılma altındakı hər lövhə hissəsi üçün incəlik və effektiv en nisbəti:

info

• λp = √(f / Fcr,lövhə), Fcr,lövhə = k · π²E / [12(1−ν²)] · (t/b)²
• ρ = (1 − 0,22/λp) / λp ≤ 1 → beff = ρ·b

İki kənarı tutulu hissələrdə (gövdə, qurşaq) k = 4,0; bir kənarı sərbəst hissələrdə (dodaq) k = 0,43. Əyilmədə gərginlik qradiyentindən asılı ümumiləşdirilmiş ifadələr istifadə olunur; dartılma bölgəsi tamamilə effektivdir. Oxboyu sıxılmada effektiv enlər dayanıqlıq gərginliyi səviyyəsində hesablanaraq effektiv sahə, əyilmədə sıxılma üzünə görə effektiv kəsik modulları tapılır.

4. Oxboyu sıxılma dayanıqlığı

• Qlobal: İki oxda əyilmə ilə bükülmə, sadə burulma ilə bükülmə və kəsmə mərkəzi ekssentrisitetindən asılı əyilmə–burulma ilə bükülmə kombinasiyalarının ən kiçiyi (HCBTİE 4.10.3.1).
• Sütun əyrisi: λc = √(Fy/Fcre); λc ≤ 1,5 → Fn = 0,658^(λc²) · Fy; λc > 1,5 → Fn = (0,877/λc²) · Fy; Pne = Ae(Fn) · Fn.
• Lokal: Effektiv sahə ilə Pnl.
• Distorsiyalı: Distorsiyalı kritik gərginlik Fcrd üzərindən; λd ≤ 0,561 isə Pnd = Py, əks halda Pnd = [1 − 0,25·(Pcrd/Py)^0,6]·(Pcrd/Py)^0,6·Py.
• Son dayanıqlıq: Pn = min(Pne, Pnl, Pnd).

Metod	Sıxılma	Əyilmə	Kəsmə
YDKT (defolt)	Pd = φc·Pn, φc = 0,85	Md = φb·Mn, φb = 0,90	φv = 0,90
GKT (müqayisə)	Pd = Pn/Ωc, Ωc = 1,80	Md = Mn/Ωb, Ωb = 1,67	Ωv = 1,60

5. Əyilmə, kəsmə və birləşik təsirlər

• Əyilmə: Üst və alt lifin sıxılmada olduğu iki hal ayrıca izlənir. Qlobal (yanal-burulma bükülməsi, HCBTİE Denk. 4.10.21), lokal (effektiv kəsik modulu) və distorsiyalı sətirlərin ən kiçiyi: Mn = min(Mne, Mnl, Mnd). Tirdə müsbət və mənfi momentlər ayrıca zərflənir və hər biri öz yanal tutulma uzunluğu və Cb əmsalı ilə hesablanan dayanıqlıqla müqayisə edilir (Bölmə 9). Element yanal bağlıdırsa (paneldə üzlük varsa; döşəmə tirində üst qurşaq üzlüyə bağlıdırsa müsbət momentdə) yanal-burulma bükülməsi məhdudiyyəti tətbiq olunmur. Sütunda Cb = 1 götürülür.
• Kəsmə: Düz gövdə hündürlüyü ilə Vy = 0,6·Fy·Aw və kəsmə bükülməsi Vcr; gövdə incəliyinə görə axma, elastik həddən kənar və ya elastik kəsmə bükülməsi bölgələri.
• Oxboyu + əyilmə: |PEd|/Pd + |Mx,Ed|/Md,x + |My,Ed|/Md,y ≤ 1,0 (HCBTİE Denk. 4.8.4).
• Kəsmə + əyilmə: Eyni kəsik və eyni kombinasiyadakı M və V ilə eyni vaxtlı yoxlama (Denk. 4.8.5/4.8.6; Bölmə 9).
• Oxboyu dartılma (sütun): Td = min(φy·Fy·Ag; φt·Fu·An), An = Ag; dartılma + əyilmə Denk. 4.8.1/4.8.2.

6. Distorsiyalı bükülmə: ümumi metod və sonlu zolaq

HCBTİE-nin sadələşdirilmiş kd ifadəsi yalnız sadə dodaqlı C və Z kəsiklər üçün, altı həndəsə şərti ilə müəyyən edilib və nəzərəçarpacaq dərəcədə mühafizəkardır. StatiCAD distorsiyalı kritik gərginliyi HCBTİE 4.10.3.3 ümumi metodu ilə hesablayır: hər dodaqlı qurşaq üçün qurşaq vahidinin (qurşaq + dodaq, varsa geri qıvrım) xüsusiyyətləri orta xətt zəncirindən ədədi olaraq hesablanır və fırlanma sərtliklərindən kritik gərginlik tapılır (sıxılmada Denk. 4.10.32–4.10.37, əyilmədə 4.10.41–4.10.47).

• Sigma, Sigma+ və C+ kəsiklərdə və şərtləri ödəməyən C/Z kəsiklərdə yalnız ümumi metod istifadə olunur. Şərtləri ödəyən C/Z-də hər iki metod icazəli olduğundan əlverişlisi götürülür. Hesabatın qeydi hansı metodun tətbiq edildiyini yazır.
• Ümumi metod sadələşdirilmiş ifadəyə nisbətən heç bir profildə daşıma qabiliyyətini azaltmır.
• Sigma gövdəsi bu metodda düz gövdə qəbul edilir; sonlu zolaq həllinə nisbətən Sigma-da nəticə nəzərəçarpacaq dərəcədə mühafizəkardır.

info

Sonlu zolaq seçimi (HCBTİE 4.10.2 (a)): Layihənin Ümumi Parametrləri → Normativ Seçimi → “Yüngül Polad Element Layihələndirmə Metodu” xanasındakı Distorsiyalı seçimi üç qiymət alır: Ümumi metod, C+ üçün sonlu zolaq (defolt) və Bütün kəsiklərdə sonlu zolaq. Sonlu zolaq həllində kəsiyin bükülmə imza əyrisi hesablanır və distorsiyalı minimumdan kritik gərginlik götürülür; nəzərəçarpacaq distorsiyalı minimum yoxdursa qiymət ümumi metodu aşa bilməz (etibarlı tərəf). C+ kəsiklərdə ümumi metod distorsiyalı gərginliyi yüksək qiymətləndirdiyindən bu kəsiklərdə sonlu zolaq defoltdur. “Bütün kəsiklərdə” seçilərsə Sigma və Sigma+ daşıma qabiliyyəti nəzərəçarpacaq dərəcədə artır.

7. Üzlüyün fırlanma tutulması (kφ)

OSB və ya kontrplak üzlük dayaq qurşağını fırlanmaya qarşı tutaraq distorsiyalı bükülmə dayanıqlığını artırır. Üzlük məlumatı daxil edilibsə kφ, AISI S240 Əlavə 1-ə görə lövhənin əyilmə sərtliyi və birləşmə sərtliyi komponentlərindən hesablanır və distorsiyalı münasibətlərə əlavə edilir. İki üzün kiçiyi istifadə olunur; gips lövhə dayanıqlıq hesabında nəzərə alınmır (kφ = 0). Vint məsafəsi ≤ 305 mm və dayaq məsafəsi ≤ 625 mm şərtləri ödənməzsə kφ = 0 götürülür.

Sallanma servis momentindəki effektiv kəsik ətalət momenti ilə (HCBTİE 4.9.5) hesablanır.

8. Panel üzlüyünün kəsmə daşıma qabiliyyəti və dayaq tələbləri

• Panelin kəsmə daşıma qabiliyyəti: Vc = 0,6 · vc · L (L ≥ 0,30 m və h/L ≤ 4); 2 ≤ h/L ≤ 4 aralığında 2L/h azaldılması. İki üzdə bərabər üzlüklər toplanır, fərqli üzlüklərdə max(2·kiçik, böyük) götürülür.
• Aralıq dayaq tələbi: Naralıq = N · s/L. Kənar dayaq tələbi: Nkənar = max[N·(s/2)/L + (V·h/L)/n; Cd]; Cd, zəlzələ təsiri D ilə böyüdülmüş kombinasiyalardan hesablanır (TBDY 10.4.1.1(a)).
• Xarici divar dayaqlarında müstəvidən kənar külək momenti M = γW · w · b · h²/8, ikinci tərtib böyütməsi ilə; w = max(0,8·q; 0,5) kN/m².
• Üzlüksüz panel: Panelin kəsmə daşıma qabiliyyəti üzlükdən gəlir (TBDY 10.3.2.1); hər iki üzü üzlüksüz işarələnmiş paneldə Vn = 0-dır. Klassik kəsmə paylanmasında panel sərtliyi sıfır götürülür; sonlu element həllində “daşıma qabiliyyəti” sərtlik tipində müstəvi daxili sərtlik əmsalı 0,001-dir (kəsməyə qatılmayan panel). Panel daşıma qabiliyyəti payı həddinə və gips lövhə payına daxil olmur; dayaqlar üzlüksüz bükülmə uzunluqları ilə (körpü ilə h/(n+1)) layihələndirilir. Panel analizdə yenə də kəsmə alırsa (“klassik sərtlik” tipi) və bu kəsmə mərtəbənin eyni istiqamətdəki panel kəsməsinin mində birini aşarsa xəta verilir (qısa panel qaydası ilə eyni). Yeni divarlarda hər iki üzün üzlüklü olması defolt olduğundan iki üzün də işarəsiz olması istifadəçi seçimidir; proqram bu seçimi dəyişdirmir.
• Mərtəbə–istiqamət degenerasiyası: Bir istiqamətdə (divar oxunun dominant komponenti) kəsmə daşıma qabiliyyətli panel qalmazsa, klassik kəsmə paylanmasında Vi = Di/ΣD·Q bölünməsi 0/0 olur və mərtəbə kəsməsi paylana bilmir. Bu halda həmin istiqamətdəki panellərə yalnız qüvvə paylanması üçün iki üzü üzlüklü fərziyyəsi ilə sərtlik verilir (vc daxil edilməyibsə və ya panellər qısadırsa uzunluğa mütənasib kiçik bir qiymət); daşıma qabiliyyəti sıfır qaldığından panel yoxlamaları qeyri-kafi çıxır və əlavə olaraq mərtəbə–istiqamət xətası yazılır. Sonlu element həllində eyni halda daşıma qabiliyyəti miqyaslaması aparılmır; panel kəsmə alır və xəta verilir.

9. Döşəmə tiri: işarəli əyilmə, Cb, eyni vaxtlı əyilmə–kəsmə, gövdə əzilməsi, 7.4 və 7.5

İşarəli moment zərfi. Tir hissəsi uclarındakı (stansiya) M3 və V2, yüngül polad kombinasiya siyahısının hər dayanıqlıq kombinasiyası üçün yük halı nəticələrindən qurulur. Müsbət moment (aralıq; üst qurşaq sıxılmada) və mənfi moment (dayaq; alt qurşaq sıxılmada) ayrıca zərflənir: M+ = maks M, M− = maks(−M); həlledici kombinasiyanın adı saxlanılır. Effektiv en hesabı üç dəfə aparılır:

1. Müsbət: Ly = Lz = Lb+, Cb+; üst qurşaq üzlüyə fasiləsiz bağlıdırsa yanal-burulma bükülməsi yoxdur → Md+ (üst qurşaq sıxılma kəsiyi).
2. Mənfi: Lb−, Cb−, tutulmamış → Md− (alt qurşaq sıxılma kəsiyi).
3. Tutulmuş (Fn = Fy, HCBTİE 4.6.3) → Mdlo± = facb·Mnl; sərtləşdirici bəyanında distorsiyalı sətirlə kiçiyi (4.6.4).

Əyilmə nisbəti maks(M+/Md+, M−/Md−) qiymətidir. Oxboyu qarşılıqlı təsirdə (Denk. 4.8.4) həlledici işarənin Md qiyməti istifadə olunur.

Cb. HCBTİE 4.10.21-də Cb münasibəti yoxdur; HCBTİE 1.3 ilə AISI S100 F2.1.1 tətbiq olunur. Qiymət həlledici kombinasiyanın |M| diaqramından hesablanır:

info

Cb = 12,5·Mmaks / (2,5·Mmaks + 3·MA + 4·MB + 3·MC), 1 ≤ Cb ≤ 3

MA, MB və MC dörddəbir nöqtələrdəki qiymətlərdir (stansiyalar arasında xətti interpolyasiya). Bir ucu dayaqsız (konsol) tirdə və Lb < L (aralıq tutulma) halında Cb = 1 götürülür (etibarlı tərəf; aralıq tutulmalar arasındakı diaqram bilinmir).

Eyni vaxtlı əyilmə + kəsmə (HCBTİE 4.8.2). Hər stansiya və kombinasiyada M ilə V birlikdə götürülür; məxrəc momentin işarəsinə görə Mdlo± qiymətidir:

info

• Sərtləşdiricisiz: √((M/Mdlo)² + (V/Vd)²) ≤ 1,0 (Denk. 4.8.5)
• Sərtləşdiricili, yalnız M/Mdlo > 0,5 və V/Vd > 0,7 olduqda: 0,6·M/Mdlo + V/Vd ≤ 1,3 (Denk. 4.8.6)

Gövdə əzilməsi (HCBTİE 4.8.3). 4.8.3 M̄ ≤ Mdlo və P̄ ≤ Pd tələb edir; Pd üçün münasibət vermir. HCBTİE 1.3 (Cədvəl 1.1) ilə TS EN 1993-1-3 6.1.7.2 tətbiq olunur: tək gövdəli kəsik, gövdə bucağı φ = 90°; hw = H − t, k = fyb/228:

info

• k1 = 1,33 − 0,33k; k2 = 1,15 − 0,15·r/t (0,50 ≤ k2 ≤ 1,0); k3 = 1,0; k4 = 1,22 − 0,22k; k5 = 1,06 − 0,06·r/t ≤ 1,0
• Uc dayağı, sərtləşdirilmiş qurşaq (C, Z, C+): Rw,Rd = k1·k2·k3·[9,04 − hw/(60t)]·[1 + 0,01·ss/t]·t²·fyb/γM1
• Uc dayağı, sərtləşdirilməmiş qurşaq (U): k1·k2·k3·[5,92 − hw/(132t)]·[1 + 0,01·ss/t] (ss/t ≤ 60) və ya ·[0,71 + 0,015·ss/t] (ss/t > 60)
• Aralıq dayaq: k3·k4·k5·[14,7 − hw/(49,5t)]·[1 + 0,007·ss/t] (ss/t ≤ 60) və ya ·[0,75 + 0,011·ss/t] (ss/t > 60)
• İki əks yerli qüvvə: ucda k1·k2·k3·[6,66 − hw/(64t)]·[1 + 0,01·ss/t]; aralıqda k3·k4·k5·[21,0 − hw/(16,3t)]·[1 + 0,0013·ss/t]

Etibarlılıq: r/t ≤ 6 və hw/t ≤ 200. Sigma gövdəsi sərtləşdirilmiş gövdədir; 6.1.7.4 şərtləri yoxlanılmadığından əhatə dairəsindən kənardır. YDKT-də Pd = Rw,Rd (γM1 = 1,0), GKT-də Rw,Rd/1,5 götürülür. Tələb bütün dayanıqlıq kombinasiyalarındakı uc kəsməsidir. Eyni istiqamətdəki yüngül polad tirin ucu 1 sm daxilindədirsə dayaq aralıq dayaq sayılır və iki tərəfin kəsmələri toplanır. Avtomatik dayaq formasında ucda şaquli element (sütun) varsa tir gövdədən bağlı sayılır (yoxlama yoxdur); sütun yoxdursa və divar varsa oturmalı qəbul edilir. TS EN 1993-1-3 6.1.11 qarşılıqlı təsiri (M/Mc,Rd + F/Rw,Rd ≤ 1,25) HCBTİE-də tələb olunmadığı üçün məlumat kimi hesabatda göstərilir.

Gövdə sərtləşdiricisi (HCBTİE 7.4). Düz gövdə h/t = (H − 2(t + r))/t > 180 və ya V > 0,8Vd olduqda aralıq sərtləşdirici lazımdır: et qalınlığı ≥ gövdə, aralıq s ≤ min(4h; 500 mm), en ≥ 20 mm, boltlu. Döşəmə tirinin oturma məsafəsi ən azı 40 mm-dir (7.4(e)).

Yalnız müvəqqəti yük sallanması (Cədvəl 7.1). Q yük hallarının moment cəminin ən böyük mütləq qiyməti ilə hesablanır: 5/48·MQ·L²/(E·I) ≤ L/250; I servis effektiv ətalət momentidir. Konsol sallanma tipində tətbiq olunmur.

Titrəyiş (HCBTİE 7.5). Şərt: L/d ≤ 18 və təbii tezlik ≥ 8 Hz; təmin edilməzsə tir aralığı 40 sm-dən az olmalı və ən azı iki sıra körpülənmə aparılmalıdır. Tezlik, aralıq ortası momentindən ekvivalent bərabərpaylanmış yüklə (w = 8M/L², M = MG + 0,3·MQ) tək aralıqlı sadə tir kimi təxmin edilir:

info

fn = π/(2L) · √(E·Ix·g / (8·M))

Fasiləsiz və ya bərkidilmiş dayaqlı tirdə aralıq momenti kiçik olduğundan təxmin böyüyür; lakin bu böyümə real tezlik artımından azdır (hər iki ucu bərkidilmişdə təxmin 1,73 dəfə, real 2,27 dəfə), yəni təxmin etibarlı tərəfdədir. Dəqiq qiymət üçün döşəmənin sonlu element modelindən istifadə edilməlidir.

10. Yüngül polad döşəmə yaradılması: zolaqlar və oynaqlı tirlər

Döşəmə tək bir qabıq kimi saxlanılıb içinə tir əlavə edildikdə müntəzəm qabıq toru daxili tirlərə düyün salmır və tirlər yük almır; qeyri-müntəzəm torda yük keçsə də paylanma qeyri-müntəzəmdir və tirlərdə süni oxboyu qüvvə yaranır. Buna görə döşəmə, qabırğalı döşəmə yaradılmasındakı kimi tirlər arasında zolaqlara bölünür: hər zolaq kənarlarındakı tirlərə klassik ötürmə ilə və ya sonlu element qabığında (zolaq kənar düyünləri tir üzərində) bağlanır.

• Bölmə: Tirlərə paralel kənarların oxa perpendikulyar koordinatları a0 < a1 olduqda n = ⌈(a1 − a0)/s⌉ və s′ = (a1 − a0)/n; tirlər a0 + j·s′ (j = 1 … n−1) xətlərində, ucları digər iki kənar (maili ola bilər) üzərindədir. Kənar elementlər (tir və ya divar) birinci və sonuncu tirin yerini tutur.
• Yük eni: Klassik ötürmədə zolağın uzun kənarlarına 45° xətlərlə trapesiyalar düşür; L = 4,0 m və s′ = 0,4 m-də bir tirin iki tərəfindən aldığı sahə 2·(4,0 + 3,6)/2·0,2 = 1,52 m², ekvivalent yük eni 0,38 m-dir (qısa kənarlardakı üçbucaqlar kənar tirlərə gedir).
• Oynaqlar: Tirlər iki ucunda M2 + M3 sərbəst yaradılır və sadə tir kimi işləyir (uc momenti sıfır).
• Qabıq təsiri: Zolaqlar qabıq kimi sistem sərtliyinə qatılırsa üzlüyün müstəvidən kənar sərtliyi tirlər arasında yük paylaşdırır. Sərt kənar tirlərdə təsir kiçik, elastik kənar tirlərdə böyükdür; analiz xəbərdarlıq verir. Yük eni ilə layihələndirmə üçün klassik ötürmə və döşəmələrin sərtliyə qatılmaması tövsiyə olunur.

11. Yüngül polad döşəmə diafraqması

Normativ. TBDY 10.5 ilə HCBTİE 7.4 (a)–(e) eynidir: (a) döşəmələr zəlzələ təsirində D (yüngül poladda 2) ilə ölçülür; (b) diafraqma qüvvələrinin vint və ya boltla şaquli panellərə, döşəmə tirlərinə və qurşaqlara ötürüldüyü hesabla göstərilir; (c) qurşaq qüvvələri üçün lazım gələrsə uzununa ötürmə elementi istifadə olunur; (d) boşluq ≤ %3-dirsə ayrıca hesab lazım deyil (aşılarsa qabıq model və yük ötürmə mexanizmi); (e) oturma ≥ 40 mm. Normativlərdə diafraqma kəsmə dayanıqlığı cədvəli, en–uzunluq nisbəti həddi və ayrıca diafraqma qüvvəsi münasibəti yoxdur.

Qüvvə. TBDY 4.5.6.4-ə görə döşəmədən şaquli elementə ötürülən qüvvə, elementin mərtəbə üst kəsik kəsməsi ilə üst mərtəbədəki davamının alt kəsik kəsməsinin fərqidir. Proqram bu fərqi divar xətti əsasında qurur (eyni istiqamət ±5°, oxa perpendikulyar məsafə ≤ 20 sm): F = Σ Vüst(alt mərtəbə panelləri)·u − Σ Valt(üst mərtəbə panelləri)·u (u: xətt istiqaməti). Beləliklə qapı və pəncərədə bölünmüş panellərdə və üst/alt mərtəbə divar sayları fərqli olduqda uyğunlaşdırma xətası olmur. Üfüqi zəlzələ hallarının istiqaməti D əmsalı ilə vurulur, külək D-siz götürülür; zəlzələ və yalnız küləkli kombinasiyalar ayrıca zərflənir.

Üzlük. TBDY Şəkil 10.11 modeli: v = F/B. Xətt qüvvəsi, xətt düzünün döşəmələrlə kəsişmə aralıqları cəminə (diafraqma dərinliyi B) bölünür; divar B-dən qısadırsa aradakı qüvvəni toplayıcı daşıyır. Dayanıqlıq φ·vn (zəlzələ 0,60 / Ω 2,5; külək 0,65 / 2,0; TBDY Cədvəl 10.4 panel əmsalları bənzətmə ilə).

Toplayıcı. Xətt boyunca vahid qüvvələr: üst mərtəbə panelləri V/ℓ ilə verir, alt mərtəbə panelləri V/ℓ ilə alır, üzlük F/B ilə bərabər verir. N(s) = ∫(qüst − qalt + qd) ds hissə-hissə xəttidir; |N|maks döşəmə tiri profilinin dartılma dayanıqlığı (HCBTİE 4.4; An = Ag − 2·dv·t) və sıxılma dayanıqlığı ilə (EGM; aşağıda) müqayisə edilir. Tək qısa divarda N = F·(1 − ℓ/B), sürüşmüş üst və alt divarda üst divar kəsməsi qədər, üst-üstə divarlarda ≈ 0 çıxır.

Birləşmə. Platforma karkasda alt mərtəbə panelinin üst kəsik kəsməsinin hamısı döşəmə tiri / çevrə profili ilə panel üst qurşağı arasındakı vintlərdən keçir. Tələb D ilə böyüdülmüş zərf kəsməsidir; dayanıqlıq n·Ps: n = maks(1, round(ℓ/s)), Ps = φ·Pns (TBDY 10.3.4: Pns1 = 4,2·√(t2³·dv)·Fu2, Pns2 = 2,7·t1·dv·Fu1, Pns3 = 2,7·t2·dv·Fu2; φ = 0,5 / Ω = 3,0); t1 döşəmə tiri, t2 panel üst qurşağı qalınlığıdır.

Qurşaq. Hər döşəmə ailəsinə səviyyənin xalis qüvvəsinin sahə payı düşür: Failə = Fk·Aailə/Ak. X istiqamətində T = C = F·Ly/(8·Lx), Y istiqamətində F·Lx/(8·Ly) (sadə tir; fasiləsiz diafraqmada etibarlı tərəf); T = C ≤ min(Td; Pd).

Sıxılma və ulama yeri. Diafraqma qüvvəsi zəlzələ və külək istiqamətindən asılı olaraq işarəsini dəyişdiyindən toplayıcı və qurşaq qüvvəsi həm dartılmada, həm də sıxılmada daşınmalıdır: |N| ≤ min(Td; Pd). Pd döşəmə tiri profilinin EGM sıxılma dayanıqlığıdır (distorsiyalı bükülmə seçimi dayaq layihələndirilməsindəki ilə eynidir). Bükülmə uzunluqları Lx = Ly = Lz = Lb = döşəmə tiri aralığıdır (daxil edilməyibsə 400 mm): element tirlərin bağlandığı nöqtələrdə iki oxda və burulmada tutulmuş, üst qurşağı üzlüklə tutulmuş və divar üzərində altdan fasiləsiz dayaqlı qəbul edilir. Açıqlığı keçən (altında divar olmayan) toplayıcı hissəsində güclü ox bükülmə uzunluğu açıqlığın enidir; bu hissə ayrıca yoxlanılmalıdır. Toplayıcı və qurşaq məhdud uzunluqlu hissələrdən ibarət olduğundan və ulama yerinin mövqeyi bilinmədiyindən |N|maks üçün tələb olunan bindirmə vintləri verilir: n = ⌈|N|maks/Ps⌉, Ps = φ·Pns (TBDY 10.3.4; t1 = t2 = tirin et qalınlığı, dv = döşəmə birləşmə vintinin diametri, Fu1 = Fu2 = tir materialının Fu qiyməti; φ = 0,5 / Ω = 3,0; istehsalçı vint kəsmə dayanıqlığı Pnvs daxil edilibsə onunla məhdudlaşdırılır).

Dəmir-beton yoxlamalar. Bütün döşəmələri yüngül polad olan səviyyələrdə TBDY 7.11 dəmir-beton diafraqma gərginlik, birləşmə və boşluq armaturu yoxlamaları aparılmır; qarışıq səviyyələrdə aparılır.

12. Tir oxu ofseti: kompozit oxboyu qüvvənin ayrılması

Layihənin Ümumi Parametrlərində Offset1 və Offset2 qiymətlərini sistem sərtlik matrisində nəzərə al və ya təyin edilmiş oxla Ekssentrisitetləri sistem sərtlik matrisində nəzərə al işarələnibsə tir oxu düyün oxunun e2 qədər altında modelləşdirilir. Sərt diafraqma və ya dayaqlar düyünlərin oxboyu yerdəyişməsini tutduğundan profil, sonsuz sərt tablayla birlikdə işləyən kompozit kəsik kimi davranır və reallıqda olmayan oxboyu qüvvə alır. Bu qüvvə diafraqma düyünləri arasındakı hər zəncirdə sabitdir:

info

• Nk = ck · M̄3, ck = A·e2 / (I3 + A·e2²)
• M̄3: zəncir boyunca uzunluq çəkili orta moment (hissə uc momentlərinin ortası); M3 düyün oxuna görə ümumi momentdir.

Məsələn, 5 m-lik C200x80x16x2 döşəmə tirində (A = 7,51 sm², I3 = 471,9 sm⁴, e2 = −10 sm) ck = −6,14 m⁻¹ çıxır; sonlu element hissə oxboyu qüvvələri bu münasibəti %0,02 daxilində verir. Yüngül polad tir zərfində bu pay hər yük halının hissə oxboyu qüvvəsindən çıxılır; M3 dəyişmir, yəni profil ümumi momenti kompozit töhfəsi olmadan daşıyır. Çıxılan pay |N| qiymətini aşmır və işarəsini çevirmir; diafraqmasız yük halında və ya qismən tutulmada qalan real oxboyu qüvvə saxlanılır. Hissə ortası uc momentlərindən trapes qaydası ilə alındığından bərabərpaylanmış yükdə zirvə qiymətin təxminən %0,7-si (10 hissədə (2/3)/n²) etibarlı tərəfdə qalır. Eyni düzəliş ağır (isti haddələnmiş) polad tirlərə də tətbiq olunur (bax Polad Layihələndirmənin Nəzəri Əsasları); sonlu element tir nəticələri xam oxboyu qüvvəni göstərməyə davam edir.

13. Panel alt və üst qurşaqları ilə körpülər

Normativ. TBDY 10.3.1.3 və HCBTİE Bölüm 6-ya görə panelin alt və üst qurşağı ən kiçik et qalınlığı 0,8 mm olan U və ya C kəsiklidir; başqa kəsikdə hesab yükünü etibarlı daşıdığı göstərilir. TBDY 10.4.1.1(a) kənar dayaqların, alt və üst qurşaqların və varsa körpülərin D ilə böyüdülmüş yüklənmə hallarından yaranan qüvvələrlə ölçüləndirilməsini tələb edir. İki üzü eyni üzlüklü paneldə tək üzün qiymətləri toplanır və qurşaqların kəsmə qüvvəsini qarşıladığı hesabla göstərilir (10.3.2.3(b)). Üzlüyün uzun kənarı üfüqi istifadə olunarsa panel daxilinə kəsməni ötürən üfüqi körpü qoyulur (10.3.1.4). HCBTİE 6 körpü üçün detal qaydaları verir: (a) dayaq hündürlüyü/dərinliyi > 50 olarsa orta hündürlükdə bir sıra körpü; (b) qulaqcıq uzunluğu ≥ 6d; (c) kənar məsafəsi ≥ 1,5d, vint aralığı ≥ 3d; (d) körpünün et qalınlığı ≥ 0,8 mm; (e) körpünün bağlandığı qurşağın eni ≥ 3d; (f) hər birləşmədə ən azı iki ədəd No.8 və ya daha böyük vint. Normativlərdə qurşaq və körpü qüvvəsi üçün münasibət yoxdur; aşağıdakı modellər şərhdir.

Qurşaq profili. Divar Xüsusiyyətləri > Yüngül Polad Qurşaq bölməsində kataloqdan seçilir (U, C, C+). Seçilməzsə dayağın gövdə hündürlüyünə ən yaxın U profil götürülür; bərabərlikdə ankraj bölməsindəki qurşaq et qalınlığına (daxil edilməyibsə dayağın et qalınlığına) ən yaxın, o da bərabərdirsə daha qalın profil seçilir; hesabatda “otomatik” (avtomatik) yazılır.

Alt qurşaq. Üzlüyün kəsməsi qurşaq boyunca bərabər yayılmış qəbul edilir: v = Vd/L (iki üzün cəmi; Vd, ankraj yoxlamasının D ilə böyüdülmüş həlledici kombinasiyasıdır; D yalnız üfüqi zəlzələ yüklənmə hallarına tətbiq olunur). Kəsmə ankrajları a aralıqlıdır, uçdakı ilk ankraj e1 məsafədədir (daxil edilməzsə a/2). Qurşağın oxboyu qüvvəsi mişar dişi şəklindədir; ən böyüyü N = v·max(a/2; e1) qiymətidir. a, ankraj sayı və ya aralığı daxil edilibsə L/n qiymətidir; daxil edilməyibsə tələb olunan ankraj sayından (L/ngərəkli), o da yoxdursa a = L götürülür (məlumat sətri). Dartılma dayanıqlığı HCBTİE 4.4: min(φt·Fy·Ag; φu·Fu·An), An = Ag − dh·t (gövdədə bir dəlik; boltda HCBTİE Cədvəl 8.1 standart dəlik: d < 12 mm üçün d+1, 12–22 mm üçün d+2, daha böyükdürsə d+3; vint tipində vint diametri). Sıxılma dayanıqlığı EGM ilə (Bölmə 3–4): güclü ox (divar müstəvisindən kənar) üçün bükülmə uzunluğu max(a; e1), zəif ox və burulma üçün dayaq aralığı s götürülür. Nisbət = N/min(Td; Pd). Material S350GD-dir (Fu = 420 MPa).

Üst qurşaq. Panel daxilində döşəmədən gələn kəsmə mərtəbə birləşmələri ilə üzlüyə ötürülür: Niç = vüst·max(sbağ/2; e1). sbağ və vüst, yüngül polad döşəmə diafraqmasının (Bölmə 11) döşəmə–panel üst qurşağı birləşməsindən götürülür (vint aralığı və D ilə böyüdülmüş üst kəsik kəsməsi); birləşmə yoxdursa sbağ = a və vüst = v. Divar bir diafraqma xəttində alt mərtəbə paneli isə üst qurşaq xəttin toplayıcısıdır: N = |N|maks (xəttin N(s) diaqramı, zəlzələ D ilə böyüdülmüş və ya külək) + Niç (etibarlı tərəf; ən böyük qiymət xəttin başqa hissəsində ola bilər). Cüt üst qurşaqda dartılma və sıxılma dayanıqlığı iki qat götürülür. Sıxılmada güclü ox uzunluğu max(sbağ; e1) qiymətidir. Yüngül polad döşəmə diafraqması olmayan səviyyələrdə toplayıcı yoxlaması aparılmır və layihə yoxlama siyahısına məlumat sətri yazılır. Bölmə 11-dəki döşəmə tirinin (çevrə profili) toplayıcı sətri ayrı qalır.

Körpü. Körpü dayağın bükülmə uzunluğunu qısaldır. Üzlüksüz dayaqda n sıra körpü ilə zəif ox və burulma bükülmə uzunluğu Ly = Lz = h/(n+1) götürülür; üzlüklü dayaqda (Ly = Lz = dayaq aralığı) dəyişiklik olmur. Dəstək qüvvəsi üçün AISI S211 / S240 divar dayağı körpülənmə qaydasının bənzətməsindən istifadə olunur: dayaq başına 0,02·P (AISI S100-ün ümumi tək dəstək qaydası 0,01-dir; divar dayaqları üçün daha mühafizəkar 0,02 seçilmişdir). Üzlüksüz divarda qüvvələr körpü xətti boyunca yığılır: F = 0,02·(naralıq·Paralıq + P) (aralıq dayaqlar və bir kənar dayaq; ankraj yalnız bir uçdaymış kimi, etibarlı tərəf). Üzlüklü divarda yığılma yoxdur (AISI RP20-4): F = 0,02·P. P ən böyük dayaq sıxılma qüvvəsidir (kənar dayaqda D ilə böyüdülmüş kombinasiya daxil). Birləşmə TBDY 10.3.4 vint kəsməsi ilə (t1 körpü, t2 dayaq; φ = 0,5 / Ω = 3,0), zolaq eni daxil edilibsə körpü HCBTİE 4.4 dartılması ilə (bir vint dəliyi çıxılmaqla) yoxlanılır; eni daxil edilməzsə tələb olunan sahə F/(φt·Fy) hesabata yazılır. HCBTİE 6 (b)–(f) şərtləri daxil edilən detallarla yoxlanılır; daxil edilməyən detal yoxlanılmır və məlumat sətri verilir. Üzlüyün uzun kənarı üfüqi işarələnibsə və körpü yoxdursa TBDY 10.3.1.4 xətası verilir. Körpü daxil edilmiş paneldə HCBTİE 6 (a) “h/d > 50: orta yükseklikte kuşak gerekli” (h/d > 50: orta hündürlükdə körpü lazımdır) xəbərdarlığı verilmir; dayaq hesabatındakı qeyd körpü sırasını yazır.

Məlumat yoxlamaları. Qurşağın gövdə hündürlüyü dayağın gövdə hündürlüyündən 10 mm-dən çox fərqlənirsə (dayaq qurşağın içinə oturmur) xəbərdarlıq verilir. Qurşağın et qalınlığı dayağınkından kiçikdirsə TBDY Cədvəl 10.5 vint/dayaq et qalınlığı şərtinin qurşaqda da təmin olunmalı olduğu xatırladılır.

Qurşaq et qalınlığının digər yoxlamalara ötürülməsi. Qurşaq profili seçilibsə kəsmə ankrajı yoxlaması (bolt dəliyinin əzilməsi HCBTİE 8.3.2; vint tipli mərtəbə birləşməsində t1, HCBTİE 8.2.2) alt qurşağın, döşəmə–üst qurşaq vinti (Bölmə 11) isə üst qurşağın et qalınlığından istifadə edir. Profil seçilməzsə ankraj bölməsindəki qurşaq qalınlığı, o da daxil edilməyibsə dayaq qalınlığı istifadə olunur; avtomatik profil də bu qalınlığa ən yaxın U-dan seçilir. Kataloqda tam qarşılıq yoxdursa (avtomatik profilin qalınlığı bu qiymətdən fərqlidirsə) məlumat sətri verilir.

14. Fərziyyələr və məhdudiyyətlər

• GKT, HCBTİE-də müəyyən edilmədiyindən AISI S100 təhlükəsizlik əmsalları və ASCE 7 GKT kombinasiya məntiqi ilə tətbiq olunur; rəsmi layihə təsdiqində YDKT əsas götürülməlidir.
• Distorsiyalı bükülmədə moment qradiyenti (β > 1) hesaba qatılmır (etibarlı tərəf).
• Oxboyu dartılmada xalis sahə brüt sahəyə bərabər götürülür; dəlik və birləşmə sərhəd halları ayrıca yoxlanılmalıdır.
• Hesab yolu öncədən təyin olunmuş C, Z, U, C+, Sigma və Sigma+ kəsikləri üçündür. Z kəsikdə yalnız gövdəyə perpendikulyar ox ətrafında əyilmə hesablanır.
• Külək əyilməsi və müstəvidən kənar sallanma yalnız kənar oxu işarələnmiş (xarici) divarlarda tətbiq olunur; daxili təzyiq/sorma və künc zonası artımları modelləşdirilmir.
• Üzlüyün dayağa təmin etdiyi yanal dəstək dayaq məsafəsi qədər bükülmə uzunluğu fərziyyəsi ilə ideallaşdırılır.
• Döşəmə tirində üzlük və blokaj tutulmaları istifadəçi bəyanıdır. Cb konsolda və aralıq tutulmalı uzunluqda 1 götürülür. Titrəyiş tezliyi sadə tir təxminidir. Gövdə əzilməsi TS EN 1993-1-3 6.1.7.2 əhatə dairəsi ilə məhduddur (Sigma gövdəsi, r/t > 6 və hw/t > 200 əhatə dairəsindən kənardır).
• Yüngül polad döşəmə yaradılması yalnız oxa paralel kənarlı dördbucaqlı döşəmələrdə işləyir; yük eni paylanması klassik ötürmədə dəqiqdir, qabıq modelində üzlük tirlər arasında yük paylaşdırır.
• Döşəmə diafraqmasında vn üçün normativ qiyməti yoxdur (susmaya görə, TBDY Cədvəl 10.5 divar paneli bənzətməsidir). Qurşaq və toplayıcı sıxılmada döşəmə tiri aralığında tutulmuş qəbul edilir (Lx = Ly = Lz = Lb, Bölmə 11); açıqlığı keçən toplayıcı hissəsi ayrıca yoxlanılmalıdır; qurşaq qüvvəsi sadə tir modelindəndir; sütunlar xətt qüvvəsinə girmir (səviyyənin xalis qüvvəsinə girir); boşluq nisbəti nizamsızlıq yoxlamaları açıq olduqda hesablanır. Döşəmə tirləri yaradılmamış təriflərdə ətraflı diafraqma cədvəli çap olunmur; nəticələr səviyyə sətrində, analiz xəbərdarlıqlarında və layihə yoxlama siyahısında görünür.
• Panel qurşaq və körpü qüvvələri (Bölmə 13) normativdə münasibəti olmayan şərh modelləridir (mişar dişi qurşaq qüvvəsi, %2·P körpü dəstək qüvvəsi); üst qurşaq toplayıcı yoxlaması yalnız yüngül polad döşəmə diafraqması olan səviyyələrdə aparılır. Müstəvidən kənar yükdə qurşağın əyilməsi, üst mərtəbədə kənar dayaq sıxılmasının döşəmə tirində yaratdığı gövdə əzilməsi və qurşaq ulama yerləri hesablanmır.