SkyCiv Structural 3D'de bir yapıyı modellerken, üyeler ve bağlantılar, üyelere yönelik düğümler ve çizgilerle basitleştirilmiştir. Düğümler arasındaki bu çizgiler, basitlik ve süreklilik açısından her zaman her üyenin merkezinden geçer.. Gerçekte, Bir elemana etki eden yükün ağırlık merkezi ile haklı gösterilemediği durumlar ortaya çıkar, bu eksantrik bir yük. Mühendislerin elemanları tasarlarken eksantrik yükleri düşünmeleri gerekir çünkü kesitsel rotasyonun eklenmesi, veya Burulma, Yapabilmek, ve büyük olasılıkla olacak, kesitin sınır durumunu etkiler.
Örneğin: yukarıdan dirsekli bir zeminin üstünde bir nokta yükü, veya stifnerlere bağlı bir kirişin yanından sarkan bir yük. Eksantrik yüklerin basit bir grafiği ve bunların nasıl yorumlanacağı Şekil'de gösterilmiştir. 1.
Figür 1: I şeklindeki bir kesitte eksantrik yük örneği
Kaynak: http://manual.midasuser.com
SkyCiv Structural 3D'deki bir örneğe bakalım ve eksantrik nokta yükünü iki farklı şekilde uygulayalım. İlk, bir W14x22 ışınımız olduğunu varsayalım 15 ayakların ortasında eksantrik bir nokta yükü ile uzun 10 kips , oyunculuk 12 merkezden inç uzakta. Yükün aşağı doğru hareket ettiğini varsayacağız. (-Y yönü) ve sol tarafa (+Z yönü) üyenin. Ayrıca, öz ağırlığın kapalı olduğunu varsayacağız, basitlik için.
Tek bir üyeyi modellerken, Eksantrik yükü modellerken desteklerinizin doğru olduğundan emin olun. Analiz, kirişinizin her iki desteği de 3D pin olarak ayarlandığında çalışmayacaktır çünkü desteklerin hiçbiri kesitin dönmesine direnmeyecektir.. Bizim durumumuzda, orijinden uzaktaki destek yalnızca X ve Y yönünde dönüşe izin veren bir 2D pimdir, dikey ve yatay sapmalardan geliyor. 3D modelleme alanındaki örnek üyemize bir göz atalım:
Şimdi, yükümüzün dışmerkezliğini hesaba katan iki yönteme bakalım. Şekil'e atıfta bulunarak 1, bizim durumumuzda:
\({P} = {10} kips)
\({e} = 12 inç = 1 foot\)
Sıkıştırma Mukavemeti, AISI S100-12'ye göre değerlendirilecektir 1: Bir Anı uygulayarak eksantrikliğin muhasebeleştirilmesi
Şekilde gösterildiği gibi 1, yükün dışmerkezliğini, elemanın ağırlık merkezine ek bir moment uygulayarak açıklayabiliriz. Bu moment, nokta yükün moment koluyla çarpılmasıyla bulunur., veya “e”. Hala nokta yükünün kendisini hesaba katmamız gerekiyor, yani olacak (2) belirlenen lokasyondaki yükler.
Bizim durumumuzda:
\({M} = {P}*{e}\)
\({M} = 10 kips * 1 ayak = 10 kip-ft\)
Söylendiği gibi, bu moment artık eleman boyunca eksantrik nokta yüküyle aynı yere uygulanıyor. SkyCiv, uygulanan eksen etrafında saat yönünün tersine pozitif momenti algılar, bizim durumumuzda küresel X ekseni etrafında. Şekle bakın 3 SkyCiv 3D'de uygulanan bu yüklerin:
Figür 3: Ek moment uygulayarak eksantrik yükün modellenmesi
Sıkıştırma Mukavemeti, AISI S100-12'ye göre değerlendirilecektir 2: Katı bağlantılar kullanma
Başka bir yöntem ise katı bağlantılar kullanmaktır. Sert Bağlantılar bağlı olduğu şeyle birlikte dönen ve tercüme edilen hayali üyeler olarak düşünülür. Düğümleri arasında sapma yapmazlar ve tamamen serttirler.. Sert Bağlantılar 3D modelleme alanında açık gri olarak tanımlanır ve “R” onların yanında, Şekilde gösterildiği gibi 4. Çünkü daha çok elemanları ve yükleri bağlamak için kullanılırlar., bir boyut veya bölüm kimliğine ihtiyaçları var.
Örneğimiz için, Düğüm 6 üyenin ortasında. Düğüm 5 aynı X koordinatındadır, fakat 1.0 ayaklar +Z yönünde; Düğüm 5 eksantrik yükün gerçek konumu.
İki düğüm arasında bir üye oluşturun/çizin, ve onu Sert Bağlantı olarak atayın. tuşuna basarak bunu yapabilirsiniz. ileri üye penceresinde geçiş yap, sonra gidiyor Tür ve onu şu şekilde değiştiriyorum: Sert Bağlantı. Bir kez uygulandığında, üye yukarıda açıklandığı gibi görünmelidir. Bir ucu eksantrik yükün gerçek konumunu gösterirken diğer ucu elemana dik yönde bağlanmıştır., yük nihayet uygulanabilir. Bu Şekilde gösterilmektedir 4; kırmızı ok Sert Bağlantıyı işaret ediyor:
Figür 4: Bir nokta yükünün dışmerkezliğini hesaba katmak için sert bir bağlantı kullanma
Nihai Karşılaştırma ve Analiz:
Doğrusal Statik Analiz çalıştıralım ve sonuçlara bakalım. Aşağı yönlü kuvveti görmeliyiz 10 yükleme noktasında burulma bileşenine ek olarak kipsler. İkisi birden
Figür 5: Eksantrik yük için her iki yükleme koşulu
İlk, reaksiyon ve moment sonuçlarına bakalım (Figür 6):
Figür 6: Her iki yöntem için Reaksiyonlar ve Moment sonuçları
Beklendiği gibi eleman boyunca aynı büyüklükteki yük ve konumdan ne bekleyeceğimizi görüyoruz., ama merkezden.
Daha sonra, eksantriklik nedeniyle, her iki üyenin de aynı sonucu verdiğini gözlemleyebiliriz ve üyenin AYRICA burulma yaşanıyor (Figür 7):
Figür 7: Her iki yöntem için burulma analizi sonuçları
Yapı mühendisi
BEng (Sivil)
