3D Detail – betonarme temeller (BETA)
IDEA StatiCa, beton bloklarda ankrajlama gibi 3D görevleri çözmek için Detail (3D Beta) uygulamasını tanıtmaktadır. Bu çözüm, aşırı basitleştirme yapmadan tasarım gerçekleştirmenize ve Nihai Sınır Durumu (ULS) esas alınarak yönetmelik kontrolleri elde etmenize olanak tanır. IDEA StatiCa Detail (3D Beta) uygulamasında kullanılan yöntem, 3D problemleri (üç eksenli gerilme) çözebilmek amacıyla uyarlanmış, halihazırda kanıtlanmış Uyumlu Gerilme Alanı Yöntemi'ne dayanmaktadır. Ayrıca temel eleman üçüncü boyuta genişletilmiştir. Katı blok, betonu temsil eden ve üç yönde de deformasyona uğrayabilen temel elemandır. Temeller için karmaşık bir model oluşturabilmek amacıyla yüzey mesnet, taban plakası, ankrajlar ve daha fazlası gibi varlıklar uygulamaya eklenmiştir. Tüm bu varlıklar ve işlevleri aşağıdaki makalede açıklanmaktadır.
Katı bloğun şekli
Beton blok, "Katı blok" adlı eleman türü sayesinde modellenebilir; geometrisi iki farklı şekilde tanımlanabilir:
- Dikdörtgen şekil – Bu seçenek, dikdörtgen tabanlı ve sabit yüksekliğe sahip temelin tanımlanması için uygundur. Bloğun tüm kenarları için öteleme tanımlanması, eğimli temelin de modellenmesine olanak sağlar.
- Tanımlı yüksekliğe sahip çokgen taban – Temel şeklini tanımlamak için ikinci seçenek, taban şeklinin genel bir çokgen olarak tanımlanmasıdır. Ancak bir önceki seçenekte açıklanan eğimli temel bu yöntemle oluşturulamaz.
Yüzey mesnetler
Yüzey mesnet, katı model için tanımlanabilecek tek mesnet türüdür. Şekil tanımı için iki seçenek mevcuttur – tüm yüzey için ya da sınırı çoklu çizgiyle belirlenen genel bir alan olarak tanımlanabilir.
Yüzey mesnedin avantajı, zemin ile teması simüle eden rijitlik tanımlama ve doğrusal olmayan davranış ayarlama imkânıdır. Genel şekille (çoklu çizgi) tanımlanan mesnetler, kazıkları simüle etmek için kullanılabilir.
Yük aktarım elemanları
Özellikle ankrajlama için yük aktarımına yönelik iki varlık geliştirilmiştir:
- Taban Plakası – Taban plakasının şekli dikdörtgen veya genel çoklu çizgi olarak tanımlanabilir. Taban plakası, kolonun bir bölümüyle birlikte ("Yük aktarımı – Kolon" seçeneği) ya da kolonsuz ("Yük aktarımı – Kuvvetler" seçeneği) modellenebilir. "Yük aktarımı – Kuvvetler" seçeneği seçildiğinde, tanımlanan yük doğrudan taban plakasına uygulanır. Çelik kolon (kesiti ve uzunluğuyla) tanımlandığında ise yük kolonun tepesine uygulanır ve kolonun rijitliği gerilmenin taban plakasına doğru biçimde dağıtılmasına yardımcı olur.
- Tekil Ankraj – Tekil ankraj, eksenel yük aktarımına olanak tanıyan 1D bir elemandır. Ankraj, taban plakasıyla otomatik olarak bağlanabilir ya da doğrudan nokta yüküyle yüklenebilir*.
*BETA sürümünde ankrajlar için çeşitli sınırlamalar mevcuttur.
Ankraj yalnızca basınç ve çekme iletir. Connection'dan aktarılan kesme kuvveti, beton blok ile taban plakası arasındaki sürtünme yoluyla aktarılır. Ankraja yalnızca eksenel kuvvet uygulanabilir.
Detail uygulamasında iki farklı ankraj türü mevcuttur:
- Yerinde dökme – Donatı
- Yapıştırmalı ankraj
Yapıştırmalı ankraj için analize giren ek bir parametre bulunmaktadır – Aderans dayanımı. Bu değer varsayılan olarak 2 MPa olarak ayarlanmıştır ve kullanıcı tarafından ankraj üreticisinin teknik veri sayfasındaki bilgilere göre düzenlenmelidir.
Yükler
Kullanım kolaylığı açısından kuvvet grubu ve yüzey yükü eklenmesi büyük önem taşımaktadır. Toplamda üç yük türü desteklenmektedir:
- Yüzey yükü – Yüzey yükü herhangi bir beton yüzeyine uygulanabilir. Tüm yüzeye veya sınırı (çoklu çizgi) ile belirlenen belirli bir alana uygulanabilir.
- Nokta yükü
- Kuvvet grubu – Kuvvet grubu, bir grup olarak etkiyen birden fazla nokta yükü tanımlayan bir varlıktır. Taban plakasına veya beton yüzeyine uygulanabilir. Bu yük türü, kolondan taban plakasına gerilme aktaran kaynaklardaki kuvvetleri simüle etmek için kullanılabilir.
Donatı
Bir temelin yeterince donatılmasına olanak tanıyan yeni bir donatı türü geliştirilmiştir. Çubuk grubu, donatı çubuklarının tanımlanması için çeşitli seçenekler sunmaktadır:
- İki nokta ile
- Yüzey kenarında – Yüzey kenarında – seçilen yüzeye paralel bir donatı katmanı oluşturulur. Kullanıcı, bir katmandaki çubuk sayısını ve seçilen yüzeye paralel katman sayısını tanımlar.
- Yüzey kenarında veya birden fazla kenarda – Yüzey kenarında veya birden fazla kenarda seçeneği, karmaşık şekilli (herhangi bir beton yüzeyine ilişkin düzlem eğrisi) donatı katmanlarının modellenmesine olanak tanır. Katman bu nedenle yalnızca tek bir çubukla belirlenir. Ancak birden fazla paralel katman tanımlanabilir. Beton kaplama her kenar için bağımsız olarak tanımlanabilir. Bu seçenek, etriye modellemek için en uygun yöntemdir.
- Çoklu çizgi üzerinde
Sonuçlar
Sonuçlar sekmesinde, ULS (Nihai Sınır Durumu) kapsamında üç temel değerlendirme bulunmaktadır.
Beton ve donatıdaki gerilme ve gerinim sonuçları "Dayanım" bölümünde sunulmaktadır. Aderans gerilmesi ve ilgili değerler "Ankraj" kontrolünde yer almaktadır. Doğrusal olmayan deformasyonun çok önemli bir değeri ise "Yardımcı" kontrolünde sunulmaktadır.
3D BETA sürümü sınırlamaları
Yayımlanan BETA sürümünün amacı, kullanıcılarımıza bu sürümü tanıma, çözümü test etme ve geri bildirim sağlama fırsatı sunmaktır. 3D Detail'in BETA sürümünden beklentileri netleştirmek adına mevcut sürümde bazı sınırlamalar bulunmaktadır:
- Ankrajlarda kesme kuvveti aktarımı yoktur – kesme yalnızca taban plakası ile beton blok yüzeyi arasındaki sürtünme yoluyla aktarılır.
- Analiz ve yönetmelik kontrolü sonuçları ULS (nihai sınır durumu) ile sınırlıdır.
- Beton blok ve ankraj gridi içeren taban plakasından oluşan tek bir modelin hesaplama süresi 10 dakikaya kadar çıkabilir.
- Sonuçların görselleştirilmesi için Kesitler BETA 2'de kullanıma sunulacaktır.
- Model elemanlarının öz ağırlığı dikkate alınmamaktadır.
- Modelde yalnızca tek bir katı beton blok kullanılabilir.
Detail için 3D çözüm, yoğun bir geliştirme ve doğrulama sürecinden geçmektedir. 24.0 sürümüyle birlikte 3D Detail'in ilk BETA'sı yayımlanmış olup BETA 2'nin Temmuz 2024'te sonuç yorumlamada iyileştirmeler, mevcut sınırlama listesinin kısaltılması ve ek özellikler getirmesi beklenmektedir. 3D Detail'in BETA'sı, kapsamlı bir doğrulama sürecinin tamamlanmasının ardından ALPHA sürümüne geçirilecek ve 24.1 sürümüyle yayımlanacaktır.
Model açıklaması ve doğrulamalar
3D Detail analitik modeli hakkında daha fazla bilgi edinmek için teorik arka plan makalesini okuyun:
Ayrıca 3D Detail modeli ve sonuçlarına ilişkin ilk doğrulamalar aşağıdaki makalelerde yayımlanmıştır:
- 3D Detail Doğrulaması: Basit Eğilme Testi
- 3D Detail doğrulaması: Ankraj testi
- 3D Detail doğrulaması: Az miktarda etriye içeren kirişlerde kesme testleri
Ayrıca, sonlu elemanlar ve ULS sonuçlarının yorumlanmasına ilişkin hem 2D hem de 3D modeller için geçerli olan Detail teorik arka plan makalelerine başvurabilirsiniz:
Bu Beta sürümüne erken erişim imkânı sunuyoruz; siz deneyimlerken biz de kapsamlı doğrulama sürecimizde test etmeye devam ediyoruz. Bu özellik, en son sürüme ve geçerli bakım sözleşmesine sahip mevcut kullanıcılar tarafından erişilebilir durumdadır. Ön koşulları karşılıyorsanız, Connection uygulaması şeridindeki Beta Detail simgesine tıklayarak ücretsiz erişim talep edebilirsiniz; bu sizi bu açılış sayfasına yönlendirecektir; burada formu doldurarak Beta programına katılma talebinde bulunabilir ve 3D Detail'e ücretsiz erişim elde edebilirsiniz.
Not: 3D Detail'deki yönetmelik kontrolleri şu an yalnızca Eurocode (EN) için geçerlidir.