Çelik yapı tasarım yöntemleri için basit tasarım, sürekli tasarım ve yarı sürekli çelik yapı tasarım olmak üzere üç farklı yöntem vardır. Yapılardaki derzlerin, tasarım hesaplamalarını yönetilebilir kılmak için ya sabitlenmiş ya da rijit olarak davrandığı varsayılmıştır. Basit tasarımda eklemler mükemmel pimler olarak idealleştirilir. Sürekli tasarım, bağlantıların rijit olduğunu ve uygulanan moment ne olursa olsun bağlantılı elemanların bağıl rotasyonunun meydana gelmediğini varsayar. Günümüzde gerçekleştirilen tasarımların büyük çoğunluğu bu iki varsayımdan birini yapmaktadır, ancak artık yarı-sürekli tasarım olarak bilinen daha gerçekçi bir alternatif mümkündür. Çelik yapı’nın tasarım yöntemleri şunlardır:
Çelik Yapının Basit Tasarımı
Basit tasarım en geleneksel yaklaşımdır ve hala yaygın olarak kullanılmaktadır. Eksantrikliğin bir sonucu olarak ortaya çıkan nominal momentler dışında, bir bağlı elemandan diğerine hiçbir moment aktarılmadığı varsayılır. Yapının yanal yüklere ve sallanmaya karşı direnci, genellikle çaprazlama veya bazı çok katlı binalarda beton çekirdeklerle sağlanır. Tasarımcının ortak tepki ile ilgili varsayımları tanıması ve bağlantıların detaylandırılmasının yapının performansını olumsuz yönde etkileyebilecek hiçbir momentin oluşmamasını sağlaması önemlidir. Uzun yıllara dayanan deneyim, bu kriteri karşılayan detay türlerini göstermiştir ve tasarımcı, basit konstrüksiyondaki derzlerdeki standart bağlantılara başvurmalıdır.
Çelik Yapının Sürekli Tasarımı
Sürekli tasarımda, bağlantıların rijit olduğu ve elemanlar arasında moment aktardığı varsayılır. Çerçevenin sallanmaya karşı kararlılığı, çerçeve hareketiyle (yani kirişlerin ve kolonların bükülmesiyle) sağlanır. Sürekli tasarım, basit tasarımdan daha karmaşıktır, bu nedenle yazılım, çerçeveyi analiz etmek için yaygın olarak kullanılır. Sürekli çerçeveler tasarlanırken desen yüklemesinin gerçekçi kombinasyonları dikkate alınmalıdır. Çerçeve için tasarım yönteminin elastik veya plastik olmasına bağlı olarak, elemanlar arasındaki bağlantılar farklı özelliklere sahip olmalıdır. Elastik tasarımda, eklemler, çerçeve etrafındaki kuvvetlerin ve momentlerin dağılımının hesaplananlardan önemli ölçüde farklı olmamasını sağlamak için yeterli dönme sertliğine sahip olmalıdır.
Bağlantı, çerçeve analizinden kaynaklanan momentleri, kuvvetleri ve kesmeleri taşıyabilmelidir. Plastik tasarımda, nihai yük kapasitesinin belirlenmesinde, bağlantının mukavemeti (sertliği değil) birinci derecede önemlidir. Eklemin mukavemeti, plastik mafsalların birleşimlerde mi yoksa elemanlarda mı oluşacağını belirleyecek ve çökme mekanizması üzerinde önemli bir etkiye sahip olacaktır. Menteşeler derzlerde meydana gelecek şekilde tasarlanmışsa, derz, sonuçta ortaya çıkan dönüşlere uyum sağlamak için yeterli süneklikle detaylandırılmalıdır. Kiriş sapmaları, salınım sapmaları ve salınım stabilitesi hesaplanırken bağlantıların rijitliği önemli olacaktır.
Çelik Yapının Yarı Sürekli Tasarımı
Gerçek ortak tepki daha gerçekçi bir şekilde temsil edildiğinden, gerçek yarı-sürekli tasarım, basit veya sürekli tasarımdan daha karmaşıktır. Gerçek bağlantı davranışını yakından takip etmeye yönelik analitik rutinler, karmaşık bilgisayar programlarının kullanılmasını gerektirdiğinden, rutin tasarım için oldukça karmaşıktır ve uygun değildir. Bununla birlikte, hem çaprazlı hem de çaprazsız çerçeveler için iki basitleştirilmiş prosedür mevcuttur; bunlara aşağıda kısaca değinilmiştir. Çaprazlı çerçeveler, yanal yüklere karşı direncin bir çaprazlama sistemi veya bir çekirdek tarafından sağlandığı çerçevelerdir; çaprazsız çerçevelerde bu direnç, kolon ve kirişlerdeki eğilme momentleri tarafından üretilir.
Basitleştirilmiş prosedürler şunlardır: Çaprazsız çerçeveler için rüzgar momenti yöntemi. Bu prosedürde, yerçekimi yükleri dikkate alındığında kiriş/kolon bağlantılarının pimli olduğu varsayılır. Ancak, rüzgar yükü altında rijit oldukları varsayılır, bu da yanal yüklerin çerçeve hareketi ile taşındığı anlamına gelir. Yöntemin daha kapsamlı bir açıklaması referansta bulunabilir. Çapraz çerçevelerin yarı sürekli tasarımı. Bu prosedürde, kirişlere uygulanan eğilme momentlerini azaltmak ve sehimleri azaltmak için gerçek eklem davranışı dikkate alınır. Yöntemin detayları referansta bulunabilir.
Çelik yapıların tasarımında dikkate alınması gereken faktörler
Çelik Yapıdaki tüm elemanlar, hizmet ömrü boyunca düzgün çalışmasını sağlamak için yeterli dayanıma, rijitliğe ve tokluğa sahip olmalıdır. Üyeler, hizmet ömrü boyunca düzgün çalışmayı sağlamak için yeterli dayanıma, sertliğe ve dayanıklılığa sahip olmalıdır.
Ayrılmış güç, şunları karşılamak için mevcut olmalıdır:
- Ara sıra aşırı yüklenmeler- hafife alınan yükler
- Malzemelerin mukavemetinin belirtilenlerden değişkenliği.
- İşçilik, inşaat uygulamaları nedeniyle mukavemette değişiklik.
Amaç, sınır durumuna ulaşılmasını önlemektir.
Siteye uyarlamalar:
Örneğin bir çelik yapı ise tasarımcı, odalar, koridorlar, merdivenler, pencereler, asansörler, acil çıkışlar vb. için uygun düzenlemeye sahip bir plan oluşturmalı ve tüm bu plan, uygulanabilir, kabul edilebilir olacak şekilde siteye uyarlanmalıdır. estetik ve makul bir maliyetle. Buna fonksiyonel planlama denir.
Yapısal şema:
Çelik Yapı şema, işlevsel planlamaya bağlıdır. Yapısal şema, binalardaki kolonların yerleşimini içerir, fonksiyonel plan ile işlenmelidir ve kolonların yerleşimi için bitmiş tavan ile bitmiş zemin arasında yeterli boşluk öngörülmelidir.
Yapısal analiz:
Yükler tanımlandıktan ve tasarım ortaya konduktan sonra, çerçevenin çeşitli elemanlarında üretilecek iç kuvvetleri belirlemek için yapısal analiz yapılmalıdır. Varsayımlar yapılmalı ve gerçekte yapının da olması gerektiği gibi (ve davranacağı varsayıldığı gibi) davranması sağlanmalıdır.
Çelik Yapı
