TR|EN
Güncel
E-Bülten Aboneliği
Casp 2022
Tevfik Seno Arda Lisesi
Yayınlar > Çelik Yapılar
Sayı: 69 - Mart / Nisan 2021

Makale


İÇ KAPLAMALARININ GÖÇME MODLARI: DENEYSEL ve SAYISAL YAKLAŞIM

Timişoara Politehnica Üniversitesi, Çelik Yapılar ve Yapı Mekaniği Bölümü’nden M. Georgescu,Romanya Akademisi, Timişoara Şubesi, Çelik Yapılar Laboratuvarı’ndan V. Ungureanu ve Ulusal Araştırma ve Geliştirme Enstitüsü’nden (INCD-URBAN-INCERC) A. Gruin, “İç Kaplamalarının Göçme Modları: Deneysel ve Sayısal Yaklaşım” başlıklı yazılarıyla dergimizde yer aldılar.

ÖZET: İki dar flanş, iki web ve bir geniş flanşa sahip büyük kanal tipi ince cidarlı çelik panel iç kaplamalar, hem dikey olarak eşit dağılmış rüzgâr yüklerine direnmek hem de endüstriyel binaların kaplamalarında diyafram etkisi yaratmak için pratikte çok sık kullanılır. Bu tür kaplama sistemleri normalde yeterli sayıda yatay olarak döşenmiş birbirine bağlı bitişik iç kaplamaları ile iç kaplamalara dik olarak yerleştirilmiş sinüzoidal veya trapez sac dış cidar (düşey oluklu) paneller kullanılarak inşa edilir. İki levha arasında kalan boşluğa ısı yalıtım malzemesi doldurularak elde edilen bu sistem, sağlam bir metal hücresel sistem (binanın dış duvarı olarak) sonucunu verir. Bu tür elementlerin direnci deneyle değerlendirmeye çalışıldığında, üst spesifik yapısal detaylar önemli bir rol oynar ve doğru bir deney düzeneği oluşturmada oldukça karmaşık sorunlar yaratır. Bu nedenle, bu tür kaplamaların gerçek durumuna uyacak şekilde yeterli ayrıntıya sahip üç birleştirilmiş iç kaplama levhasından oluşan deney düzeneği önerilmektedir. Deney kurulumu yönünden, test sonuçları (bulunan çökme modları açısından) deneysel ve sayısal olarak belirlenen dirençlere önem verildi. Son bölümde sonlu eleman (FE) simülasyonu ile ilgili bir karşılaştırma sunulmakta ve tartışılmaktadır.

Anahtar Kelimeler: İnce cidarlı profiller; İç kaplamalar; Trapezoid Sac levha; Yerel burkulma; Hücresel sistem; Deneysel kurulum / düzenek.

1. GİRİŞ

İç kaplamalar, iki dar flanş, iki web ve bir geniş flanşa sahip büyük kanal tipi kesitli ince cidarlı çelik panellerdir ve dikey düzgün dağılmış rüzgâr yüküne direnmek ve aynı zamanda yatay rüzgâr / deprem yüklerine karşı diyafram etkisi yaratmak için endüstriyel bina kaplama uygulamalarında sıklıkla kullanılır. Bu tür sistemler normalde gerekli sayıda yatay olarak yerleştirilmiş birbirine bağlı, bitişik iç kaplama panelleri ile kendi yönlerine dik olarak monte edilmiş sinüzoidal veya trapez sac dış cidar (düşey oluklu) paneller kullanılarak inşa edilir. İki levha arasında kalan boşluğa ısı yalıtım malzemesi doldurularak elde edilen bu sistem, sağlam bir metal hücresel sistem (binanın dış duvarı olarak) sonucunu verir. Doğru bir deneysel test kurulumunun oluşturulması, bu tür karmaşık sistemlerin gerçek davranışını modellemeye çalışmak, yükleme paternine ve özellikle rüzgâr yükü modeline sıkı sıkıya bağlıdır. Rüzgâr yönü, algısı ve yoğunluğunun rastlantısallığı nedeniyle, iç kaplama paneli üzerindeki yük tersine dönebilir (basınç / emme gibi) ve bu yapısal elemanın tepkisini tamamen değiştirebilir [1]. Bunun nedeni, simetrik olmayan en kesitin geniş flanşının farklı duvar burkulma konfigürasyonlarına sebep olan basmaya ya da çekmeye maruz kalması ve farklı etkili en kesit paternlerine yol açmasıdır [2].

Yatay olarak yerleştirilmiş, ana çerçeve kolonları tarafından desteklenen iç kaplama levhaları ve ayrıca trapezoid veya sinüzoidal sac levhadan yapılmış dış kaplama kullanan herhangi bir kaplama sistemi, Şekil 1'de gösterildiği gibi özel bir "hücresel" yapıya sahiptir. Bu şekilde, sektörde faaliyet gösteren tanınmış bir tedarikçi tarafından verilen konfigürasyonla tipik bir iç kaplama levhası gösterilmektedir [3].

Şekil 1’deki detay, kaplamanın aşağıda numaraları verilen bileşenleri içerir:
a. İnce cidarlı çelik bileşenler: (2) yatay iç kaplama ve (4) dış cidar olarak dikey trapez kaplama;
b. Mineral yün (Taş yünü) ısı yalıtım paneli (3);
c. Duvarın sabitleme sistemi: (5) iç kaplamanın çelik veya beton alt yapıya sabitlenmesi (alt yapı kalınlığına bağlı olarak çeşitli vida türleri), (6) dış cidarın / trapez sacın astar tabla kenarına sabitlenmesi, (9) astar tablasının (yatay) boyuna eklemenin aralıklarla sabitlenmesi / 1000 mm’den daha az aralık;
d. Isı köprüsü önleme bandı (7) ve kendinden yapışkanlı sızdırmazlık bandı (8) olarak sızdırmazlık elemanları. 

Tüm yapısal ayrıntıların (özellikle bağlantı sisteminin) doğru anlaşılması, bu tür elemanların test edilmesi ve çökme modlarının gözlemlenmesi sırasında doğru bir deneysel modelin kurulmasında önemli bir rol oynar. Aslında, uzunlamasına bağlantı boyunca üst üste bindirmeli olarak bağlanan bitişik iç kaplama levhaları, çift kat web ile birlikte çalışır.

Ayrıca, iç kaplama levhalarının dar flanşları arasındaki açıklığı geçen (ve bunlara bağlantı elemanları ile bağlanan) trapezoid kaplama levhalarının eksenel rijitliği göçme durumunda en kesitin yanal sehimini burulmasını veya bozulmasını önler. Bu nedenle hem pratik durumlarda hem de mevcut çalışmanın deneysel modellemesinde (eğer bu gerçekliği doğru bir şekilde yansıtırsa) çoğunlukla yerel göçme modları beklenebilir. Bu nedenle, mukavemet testinde gerçekçi sonuçlar elde etmek için test edilen numunenin sınır koşullarının, gözlemlenen yapısal detaylarını mümkün olduğunca doğru bir şekilde yansıtması gerekir. Ayrıca bir açıklama yapılması gerekiyor: Bu tür kaplama sistemlerinin düzlem içinde görünen güçlü diyafram etkisi (iç kaplama levhaları kullanılarak) mevcut çalışmanın amacı değildir. Sadece kaplamaya göre hareket eden dikey yükler bu araştırma ile ilgilidir.

2. TEK İÇ KAPLAMA LEVHASI ÜZERİNE DENEYSEL ARAŞTIRMA
Belgede açıklanan deneysel program, Romanya pazarında faaliyet gösteren Avrupalı bir tedarikçi tarafından sağlanan iç kaplama levhası örnekleri kullanılarak gerçekleştirildi [4]. Analiz edilen mevcut üç tip iç kaplama levhası arasından seçilen en kesit geometrisi Şekil 2'de sunulmuştur. Tedarikçi tarafından iç kaplama levhaları için sunulan duvar kalınlığı aralığı (0,75 mm, 0,88 mm ve 1,00 mm) arasından testler için ortalama 0,88 mm kalınlık seçilmiştir.

Laboratuvardaki mevcut test teçhizatının getirdiği boyutsal sınırlama göz önüne alındığında, deneysel test kurulumu için 4,5 m açıklığa sahip basitçe desteklenen bir statik şema benimsenmiştir. Yazarların karşılaştığı bir diğer sorun, yük altında çalışan iç kaplama levhasının iki farklı durumunun deneysel modellemesiydi: Birincisi, cephe kaplaması üzerindeki dış rüzgâr basıncının profilin geniş flanşını çekmeye çalıştırması ve ikincisi ise cephe kaplaması üzerindeki dış rüzgâr emme kuvvetinin profilin geniş flanşını çekmeye çalıştırması. Açıkçası, bu iki durum için iki farklı kurulum gerekliydi.

2.1 Kaplama Üzerinde Rüzgâr Basıncı için Deney Kurulumu
Kaplama üzerindeki rüzgâr basıncını simüle eden deneysel test düzeneği Şekil 3’te sunulmuştur.

Şekilde görülebildiği gibi, her iki uçtaki numune desteği, bir menteşeyi simüle etmek üzere çelik silindirler kullanılan bir mafsalın sabitlendiği bir ahşap parçası kullanılarak yapılmıştır.

Numunenin üst kenarına her 350 mm’de bir bağlanan enine ince cidarlı çelik profiller, bitişik iç kaplama levhaları ile boyuna bağlantıyı (gerçekte var olan) ve trapezoid levhadan inşa edilen dış kabuğun yanal direnci arttırma rolünü simüle etmek için kullanılmıştır (bu düzenlemede eksiktir).
Bu etkiyi tamamlamak için, iç kaplama levhaları en kesitinin içindeki dikey webler arasına ahşap ayırıcılar yerleştirildi. Ayrıca, test yüklemesi altında iç kaplama levhasının yanalburulma buruşmasını önlemek için numune boyunun %50’sinden fazla orta açıklığa bir merkezi ahşap donanım yerleştirildi. Aslında, bu küresel göçme modunda, Şekil 1'de açıklandığı gibi bitişik iç kaplama levhaları boyuna bağlantıları ve dış cidar levhalarının sağladığı kuvvetlendirme nedeniyle gerçekte mümkün değildir.

Numune yüzeyi üzerinde eşit olarak dağıtılmış rüzgâr yükünü olabildiğince yakın simüle etmek için, iki hidrolik kriko kullanılarak dört noktadan konsantre bir yükleme uygulandı. Yükü iç kaplama levhasının her iki kenarına iletmek için enlemesine dört kereste kullanıldı.

2.2 Kaplamada Rüzgâr Emişi için Deney Düzeneği

Genel deneysel düzenleme sadece aşağı doğru nokta yükleme uygulamasına izin verdiğinden (mevcut iki hidrolik jak aracılığıyla), iç kaplama levhası, geniş flanşı basmaya çalıştırmak üzere ters konumda monte edildi. Numune yüzeyi üzerinde düzgün dağıtılmış rüzgâr yükünü mümkün olduğunca gerçekçi simüle etmek için, burada da belirtilen hidrolik krikolar tarafından sağlanacak şekilde dört noktadan konsantre bir yükleme uygulandı. İç kaplama levhası geniş flanş üzerindeki yükü iletmek için enlemesine dört kereste kullanıldı. 

Ahşap kuponlar ve iç kaplama levhası arasına kauçuk bir tabaka konularak, geniş flanş üzerine (ters konumda, yukarı doğru monte edilmiş) gelen yükün düzgün bir şekilde dağılımı sağlanmıştır.

3. TEK NUMUNE ÜZERİNDE TEST SONUÇLARI
3.1 Gözlemlenen Göçme Modları
Test sonuçlarının genel görünümü (basınç üzerinde 3x3 = 9 test ve emme üzerinde 3x3 = 9), iç kaplama profillerine özgü simetrik olmayan enkesit etkisini açıkça göstermektedir.

Başarısız örnekler genellikle yanal yüzeylerin birinde, daha güçlü çökme etkileri olan simetrik olmayan bir patern sunar. Göçmenin doğasına gelince, basınca çalışan dar flanşın bazen bükülme ile birlikte vuku bulan yerel burkulması genellikle dış cephe kaplamasına rüzgâr basıncı testinin simüle edilmesi sırasında görülür.

Rüzgâr emişini simüle eden deneysel test düzeneğinde (iç kaplama levhasının tersine), orta açıklık alanında bulunan benzer bir simetrik olmayan çökme modeli görüldü.

3.2 Tek Numune Testi için Kuvvet - Saptırma Diyagramları
Tüm testler bilgisayar ünitesine bağlı uygun enstrümanlarla izlendi. Test sürecinin sonunda, nihai yükler ve nihai sapmalar ölçüldü. 115x600/0,88 mm boyutlarındaki iç kaplama levhası üzerinde kuvvet - saptırma diyagramı aşağıda sunulmuştur.
Burada, rüzgâr basıncını simüle etmek için 3 eş örnek test edildi ve diğer 3 eş örnek rüzgâr emişlerini simüle etmek için test edildi. Böylece, diyagramda toplam 6 kuvvet saptırma grafiği görünür. Aslında, şema açıklamasında, rüzgâr basıncı altında test edilen örnekler “115-1C, 115-2C ve 115-3C” olarak gösterilirken, rüzgâr emişi altında test edilen örnekler “115-4S, 115-5S ve 115-6S” olarak gösterilir. Dikey eksende nihai kaldırma kuvveti F’nin [kN] cinsinden değeri verilirken yatay eksendeki sehim ∆ [mm] cinsinden gösterilir.

Deney sonuçlarını gözlemleyerek, bazı ön sonuçlar elde edilebilir,
  • Test sonuçları rüzgâr yükleme tipine göre iki gruba (basınç ve emiş) ayrılır;
  • Her grubun içinde nihai yük değerleri iyi korelasyon içindedir (nispeten birbirine yakın);
  • İç kaplama levhalarının ters konumu için (rüzgâr emişini simüle eden) daha yüksek bir deforme olabilirlik gözlenir ki bu da profilin dikkatli bir çalışma limit durumu (SLS - serviceability limit state) kontrolünü (sehim, çatlak, vibrasyon gibi) gerektirir.
4. TEK NUMUNE ÜZERİNDE SAYISAL ARAŞTIRMA
Deneysel program sonuçlandıktan sonra, modelleri kalibre etmek ve doğrulamak ve takip edilecek parametrik analizleri kolaylaştırmak için sonlu eleman (FE) yazılımı ABAQUS 6.7 [5] kullanılarak sayısal simülasyonlar gerçekleştirildi. 

Deney programında, sırasıyla 115x600, 125x600 ve 160x600 şeklindeki enkesit geometrileri ile birlikte test edilen iki durum senaryosu modellendi. Tüm enkesitler için ortalama 0,81 mm net kalınlık seçildi. Soğuk şekillendirilmiş çelik doğrusal levha kesitlerini modellemek için, 4 düğümlü, azaltılmış entegrasyonlu ve düğüm başına 6 DOF (degrees of freedom) olan S4R tipi kabuk elemanları kullanılmıştır. 

Yukarıda belirtilen tüm kesitleri için basınç ve emme türü olmak üzere her iki tür rüzgâr yükü için analizler yapılmıştır. Daha iyi hesaplama süresi, maliyeti ve doğrusal olmayan matrisin daha kolay yakınsaması için dinamik açık çözümleyici kullanılmıştır

Çalışmada kullanılan malzeme, S280 çelik numuneleri test edilmek suretiyle elde edilen gerçek malzeme davranış eğrisine göre girilmiştir. Levhanın tüm açıklığı boyunca dört yükleme noktasına (deneye uygun olarak) konsantre bir yük uygulandı. Bu konsantre yükler altındaki levhaların davranışını simüle etmek ve daha iyi gözlemlemek üzere, yükleme destekleri için, kiriş sonu destekleri (her biri 10 mm genişliğinde) ve orta açıklıklı parçalar için farklı sac parçalardan sonlu eleman metodu (FEM – finite element method) modelleri gerçekleştirildi.

Parçalar daha sonra yüz yüze bağlama kısıtlamaları kullanılarak tek tek birleştirildi. Deneyde belirtildiği gibi, uç desteklerin duvarlarında, o alandaki web’in sakatlanmasını önlemek amacıyla çift kat kalınlık kullanılmıştır. Bununla birlikte, doğrusal levhaların binmelerinden dolayı bu olgu gerçek hayatta olası değildir. Levha flanşları 350 mm mesafe ile sınırlandırılır, yanal yönde yer değiştirmesi engellenir, deneysel programdan flanşlara cıvatalanmış çelik profillerin etkisi simüle edilmeye çalışılırken, sabitlenmiş son destek koşuları göz önüne alınmıştır. Ayrıca, levhaların gerçekçi olmayan yanal-burulma bükülmesini önlemek için, modelin ortasına flanşların yan taraflarına, deneysel düzenlemede olduğu gibi 2250 mm’lik bir kabuk dikdörtgen elemanı yerleştirildi. 

Deneyde açıklanan ve ahşap donanımın etkisini simüle etmeye çalışan bu eleman, rijit bir gövde olarak modellenmiş ve levhanın yanal distorsiyonunu veya yatay hareketini devre dışı bırakmak için kullanılmıştır.

Üstelik, duvar kaplama levhasının yükleme noktalarında iç burkulmasını önlemek için, deneyde kullanılan ahşap ayırıcı elemanlara eşdeğer olan kabuk dikdörtgen öğeler kullanıldı. Her üç kesit için hem basınç hem de emiş rüzgâr yükleme senaryolarını modellemek için aynı kısıtlamalar, sınır koşulları elemanlar, malzeme ve yüklemeler kullanılmıştır.

Yer değiştirme; elemanın orta açıklığında ölçülürken, toplam kuvvet, uç desteklerden gelen reaksiyon kuvvetlerinin toplamı olarak hesaplanmaktadır. Sayısal F-∆ eğrisi, iyi korelasyon gösteren deneysel eğrilerle karşılaştırılır. 

Rüzgâr sıkıştırma durumu senaryosu için, başarısız olan tüm örnekler genellikle bir yanal tarafta daha güçlü göçme etkileri ile simetrik olmayan bir paterne sahiptir.

Rüzgâr emme yüklemesi durumunda (ters iç kaplama kesiti) orta açıklık alanında bulunan benzer bir simetrik olmayan göçme modeli görünür. 

İlgili göçme bölgesi, levhanın orta açıklığında yer alır. Ayrıca önceki üst flanşlar (şimdi çekmeye çalışan) orta açıklıklı levhanın üst basıncı nedeniyle çekme alanlarını geliştirir.

5. ÜÇ BİTİŞİK İÇ KAPLAMANIN/TABLASININ DENEY DÜZENEĞİ
Tek iç kaplama levhası örneklerini test ederken elde edilen sonuçlar (kaplamanın gerçek tepkisini yaklaşık olarak belirlemek için inşa edilmiş bir dizi yapısal detayı ile oldukça karmaşık bir deney düzeneğini gerektirir) daha basit ve daha gerçekçi bir deneysel düzenlemenin gerekliliğini göstermiştir.

Böylece, 15x275x0,5 mm paternine sahip bitişik üç adet 115x600x0.88 mm ebadında trapezoid sacdan [7], [8] oluşan ve gerçek kaplama yapısına çok benzeyen gelişmiş deney düzeneği kullanma fikri ortaya çıktı.

Bu düzenlemenin tüm unsurları, her 1,0 m'de bir matkap uçlu bağlantı elemanları kullanılarak yanal olarak ileride açıklanacağı gibi bağlanmıştır.

Bir öncekine benzer bir statik şema, yani iç kaplama levhası destekleri arasında L = 4,4 m'lik bir mesafe ile tek açıklıklı düzenek seçilmiştir. 

Destek bağlantısı, gerçek bir kaplama için gerçek sınır koşullarını simüle etmeye çalışarak her iki uçta sabit olarak seçildi (iç kaplama levhası başına üç bağlantı elemanı). Yatay olarak monte edilmiş iç kaplama levhası ile kolon arasındaki gerçek teması simüle etmek üzere 150 mm'lik bir destek genişliği kullanılmıştır.

İç kaplama levhasının dar flanşlarına bağlantı elemanlarıyla bağlanan (her ikinci olukta) trapez dış kaplama levhası monte etmek, yanal stabilizasyon sağlamak için önceki ek ayrıntıların hiç birine ihtiyaç duymayan gerçek bir kaplamaya çok benzeyen hücresel bir yapıya yol açmıştır.

Kaplama üzerinde izin verilen eşit dağıtılmış yük tahmin edildikten sonra, yüklemeyi kaplamaya dik olarak dört noktadan uygulamak için kullanılan tek bir kriko sistemi seçilmiştir. Sapma seviyesini kontrol etmek için üç iç kaplama levhalarının her birinin altına orta açıklıklı sapma sayaçları yerleştirildi. 

Basınç altındaki iç kaplama levhası ince flanşları seviyesinde meydana gelen göçmeye kadar yerel buruşmalar gözlemlendi.

Ayrıca, yükleme sırasında destek alanına bakıldığında (çökme aşamasına yaklaşırken), geniş flanş merkezi bölgelerinin sürekli kalkması, oradaki bağlantı elemanlarının çekip çıkma eğilimiyle birlikte gözlendi. 

Gerçek bölge konumu gözlendiğinde (yapısal tepkide hâkim olan kesme kuvveti etkisi ile), bu bir “kayma gecikmesi tipi” etkisi olarak kabul edildi.

Test edilen yapının (aynı zamanda yerel nitelikte) nihai çökmesi, iç kaplamanın sıkıştırma web bölgesi ve bağlı dar flanş seviyesinde gözlenmiştir. 

Bir web buruşma tipi patern, kriko yükünü uygulamak için kullanılan, enlemesine kirişin altında ortaya çıkmış çaprazlamasına yayılan ve nihai göçmeye neden olan bir görüntü vermiştir.

6. ÜÇLÜ İÇ KAPLAMA LEVHASI TEST DÜZENEĞİNİN SAYISAL SİMÜLASYONU
Modelleri kalibre etmek ve doğrulamak ve gerekli parametrik analizleri kolaylaştırmak için sonlu eleman (FE) yazılımı ABAQUS 6.7 [5] kullanılarak tek bir iç kaplama için açıklanan benzer koşullarda sayısal simülasyonlar gerçekleştirildi.

Sistem geometrisi ve malzemeleri, bağlantı elemanı dağılımı ve yükleme sistemi, kullanılan kurulumu doğru bir şekilde yeniden üretir. Tüm enkesitler için ortalama 0,81 mm net kalınlık seçildi. Soğuk şekillendirilmiş çelik doğrusal tepsi bölümlerini modellemek için 4 düğümlü, azaltılmış entegrasyonlu ve düğüm başına 6 DOF (degrees of freedom) olan S4R tipi KABUK elemanları kullanılmıştır.

Analiz sadece rüzgâr yüklemesi için yapıldı. Daha iyi hesaplama süresi maliyeti ve doğrusal olmayan matrisin daha kolay yakınsaması için dinamik açık çözümleyici kullanıldı. Çalışmada kullanılan malzeme, S280 çelik numuneleri test edilmek suretiyle elde edilen gerçek malzeme davranış eğrisine göre girilmiştir.

Levhanın tüm açıklığı boyunca bir yükleme noktasında (deneye göre) 100 mm'lik bir yer değiştirme uygulandı. Kaplama levhaları boyunca eşit olarak konumlandırılmış 4 sert kübik rijit takoz modellenerek yükü düzgün bir şekilde dağıtmak için dört yükleme desteği kullanıldı (deneysel dağıtımı takiben) ve bir daha uzun rijit gövde bu desteklere dik olarak yerleştirildi. Bu sonraki rijit gövdenin ağırlık merkezinde yer değiştirme uygulandı. 4 destekleyici gövde ve dik olan gövde, yüz yüze bir bağlantı ile birleştirildi ve hiçbir dönme serbestlik derecesi verilmedi, sadece yük uygulama ekseni üzerinde hareket etmelerine izin verildi. 

İç kaplama levhaları, deneyde öngörülen yük uygulama noktalarına göre bölümlenmiş ve gerçek bir cıvatanın etkisini simüle eden bağlantı kesitleri tipi kiriş teller ile birbirine bağlanmıştır. Teller iç kaplama levhasının içi tarafında 1000 mm aralıklarla, üst flanştan 275 mm mesafede yerleştirildi. Uç destekleri, sıfır serbestlik derecesi verilen (kısıtlanmış) 150 mm genişliğinde kabuk rijit gövdeler olarak modellenmiştir. Deneyde belirtildiği gibi yanal kaplama levhalarının uç desteklerinin duvarlarına yanal deplasmanın olmadığı bir sınır koşulu atanmıştır. Son destek koşulları, rijit desteklere tel özellikli kiriş ile bağlanarak sabitlenmiş olarak kabul edildi. İç kaplama levhaları daha sonra deneyde belirtildiği gibi trapezoid levhaya aynı tel özellikli kiriş kesitleri ile bağlandı. Bu sac levha, basıncı iç kaplama levhaları üzerine eşit olarak dağıtmanın bir yolu olarak işlev görür. Bu sac levha 0,41 mm kalınlığında kabuk tipiydi ve elastik bir malzeme davranışına sahipti (S280).

Sayısal model için simülasyon tarafından bulunan başarısızlık modu, deneysel uygulamaya benzer bir model göstermektedir.

Sayısal modelin yerel burkulma bölgelerinin deneysel sonuçlara benzer olduğu görüldü (konum ve gerçek model olarak). Deneysel ile sayısal kuvvet- sapma grafikleri karşılaştırılırken, iyi bir korelasyon da sergilenmiştir.

Gerçek durumda olduğu gibi (deney sırasında gözlemlendi) kriko kuvvetini uygulamak için kullanılan rijit kirişin altında bulunan enine hatlarda dar flanşlar ve iç kaplama levhalarında web hatası meydana gelmiştir. 

Ayrıca, deneysel aşamada gözlemlendiği gibi başarısızlık yerel tipteydi (web buruşması) ancak aynı enine çizgi üzerindeki dört dikey ağın tümüne yayılıyordu.

7. SONUÇLAR
Bu makalede, bina kaplamasına etki eden rüzgâr yükü altında iç kaplama levhasının mukavemetine odaklanan deneysel bir araştırma sunulmaktadır. 

Bina çevresi boyunca (rüzgâr yönüne ve algısına bağlı olarak) rüzgâr basınç / emme değişiminin basit bir değerlendirmesi, her iç kaplama levhasının çalışmasının / tepkisinin ikili durumunu açıkça gösteriyor: basınç altında veya emiş altında [1]. Bu nedenle, cephe kaplamasındaki her bir iç kaplama levhasının, iki durum da göz önünde bulundurularak [2] tasarlanması gerekir. 

Cephe iç kaplama levhasının tipik yapısal detayı [6] yazarlar tarafından, deney düzeneğini oluştururken iç kaplama levhasının rüzgâr yükü altında çalışmasını simüle etmek üzere dikkate alındı. 

ncelenen detayın bazı önemli unsurları, özellikle bağlantı detayları, gerçek koşulları yeterli doğrulukla simüle etmek için deney düzeneği çerçevesinde doğru sınır koşullarının tanımlanmasında ve oluşturulmasında büyük rol oynar. 

Test sonuçları, çökme bölgelerinin konumunu ve doğasını gözlemleyerek açıklanır. Deneysel olarak belirlenen değerler ve aynı kurulumda gerçekleştirilen ABAQUS sayısal simülasyonundan elde edilen değerler arasında bir karşılaştırma sunulur, iyi bir sonuç korelasyonu gösterir ve böylece sayısal model doğrulanır.

KAYNAKÇA
[1] EN1991-1-4, “Eurocode 1: Actions on structures - Part 1-4: General actions - Wind actions”. European Committee for Standardization, Brussels, Belgium, 2005.
[2] EN1993-1-3, “Eurocode 3: Design of steel structures. Part 1-3: General Rules. Supplementary rules for cold-formed thin gauge members and sheeting”. European Committee for Standardization, Brussels, Belgium, 2006.
[3] FISCHER PROFIL, “Fischer KASSETTE-Technical Info”, Version 8.2009, www.fischerprofil.com, 2009.
[4] JORIS IDE, “Technical Info-Liner Trays 115x600, 125x600, 160x600”. www.joriside.ro (in Romanian), 2013.
[5] ABAQUS/Standard Version 6.7-1, “ABAQUS Documentation”, Dassault Systèmes, Providence, RI, USA, 2007 Available at: http:// www.simulia.com/.
[6] Georgescu M., Ungureanu V., Gruin A., Floricel A., “Experimental and theoretical investigation on the local collapse of liner trays”, Proceedings of EUROSTEEL 2017, September 13-15, 2017, Copenhagen, Denmark.
[7] Georgescu M., Ungureanu V., Gruin A., Floricel A., “Building Cladding using Liner Trays: Experimental and Numerical Approach”, WMCAUS 2019, IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering, 2019, 603(2), 022051, doi:10.1088/1757-899X/603/2/022051.
[8] Georgescu M., Ungureanu V., Gruin A., Floricel A., “Collapse modes of liner trays-experimental and numerical approach”, Proceedings of the Eighth International Conference on THIN-WALLED STRUCTURES - ICTWS 2018, Lisbon, Portugal, July 24-27 (e-Proceedings).
Çelik Yapılar - Sayı: 69 - Mart / Nisan 2021



© 2014 - Türk Yapısal Çelik Derneği