Bilgi tabanı

Yapısal tasarımda yorulma analizi türü

Steel

AISC (USA)

Bolts

Plates

Welds

EN (Eurocode)

Bu makale aynı zamanda şu dillerde de mevcuttur:

İngilizceden yapay zeka tarafından çevrildi

Yorulma analizi türü, iki yük durumu arasındaki normal ve kayma gerilme aralığını belirlemek için kullanılır. Gerilmeler nominal gerilmelere karşılık gelir ve yönetmelik tasarım yöntemleri kullanılarak daha ileri değerlendirme yapılması gerekir. Akma beklenmediği yüksek döngülü yorulma detaylarının tasarımında kullanılmak üzere tasarlanmıştır.

Yorulma analizi türü, detayın taşıyabileceği nihai bir direnç veya döngü sayısı sağlamaz. Yalnızca yönetmeliklere göre yapılacak ileri hesaplamalar için girdi sağlar.

Her zaman en az iki yük durumu tanımlanmalıdır. İlk yük durumu referans yük durumudur. Örneğin yapının öz ağırlığı olarak kabul edilir ve sıfır yükler içerebilir. Diğer yük durumları yorulma etkilerini simüle eder. IDEA StatiCa tarafından sağlanan nominal normal ve kayma gerilmesi, yorulma etkisi (örn. LE2) ile referans yük durumu arasındaki gerilme aralığıdır.

Örneğin, belirli bir konumdaki kayma gerilmesi Referans yük durumunda 50 MPa, LE2'de ise 180 MPa'dır. Bu konumdaki gösterilen nominal kayma gerilmesi:

\[\tau = 180-50=130\, \textrm{MPa}\]

Yorulma etkilerinden dolayı plakalarda akma olmaması gerektiğine dikkat edilmelidir; aksi takdirde gerilme aralıkları bozulur.

Gerilmeler aşağıdakiler için mevcuttur:

Cıvatalar
Kaynaklar
Plakalar

Cıvatalar

Cıvatalarda gerilmeler, kuvvetin ilgili alana bölünmesiyle basitçe belirlenir:

\(\sigma = F_t / A_s \)
\(\tau = V / A \)

burada:

\(F_t\) – cıvatadaki çekme kuvveti
\(A_s\) – cıvatanın çekme gerilmesi alanı
\(V\) – cıvatadaki kesme kuvveti; birden fazla kesme düzlemi varsa en yüksek kesme kuvveti kullanılır
\(A\) – cıvatanın kesmeye karşı koyan alanı; kesme düzlemi dişleri kesiyorsa çekme gerilmesi alanı, aksi takdirde brüt kesit alanı

Kaynaklar

CBFEM'deki kaynaklar, plakaları birbirine bağlayan çok noktalı kısıtlamalarla kaynak elemanından oluşur. Kaynak içindeki gerilme dağılımı kısıtlamalar nedeniyle bozulur; bu nedenle gerilmeler, kaynak burnundan bacak boyutunun 1,5 katı uzaklıkta bulunan bir kesittten alınır. Çift taraflı köşe kaynağı için üç kesit oluşturulur. İki kesit aynı detay kategorisindedir ve yalnızca daha fazla gerilmeye maruz kalan gösterilir. Maksimum normal gerilme ve aynı konumdaki karşılık gelen kayma gerilmesi ile maksimum kayma gerilmesi ve aynı konumdaki karşılık gelen normal gerilme gösterilir.

Ayrıca 22.0 sürümündeki yorulma analizi iyileştirmelerine bakınız.

Plakalar

Plakalardaki gerilmeler, Çalışma Düzlemi imalat işlemi ile kullanıcı tanımlı bir kesit oluşturularak görselleştirilebilir. Aşağıdaki şekilde, cıvata delikleri çevresindeki gerilmeleri görmek için iki çalışma düzlemi oluşturulmuştur. Maksimum normal gerilme ve aynı konumdaki karşılık gelen kayma gerilmesi ile maksimum kayma gerilmesi ve aynı konumdaki karşılık gelen normal gerilme gösterilir.