Sap2000 Programında Yükler ve Yük Kombinasyonları Ders 4
Sap 2000 ile betonarme kutu menfez hesabı çözümlü örnek konulu dersimizin dördüncü kısmında, yük kombinasyonlarını ve yükleri belirleyeceğiz. Daha önceki dersimizde SAP2000 İle Yay Ataması ve Mesnet Koşulları konusunu ele almıştık.
Sıra geldi yüklerimizi tanımlamaya ve yük kombinasyonlarımızı oluşturmaya. Bunun için ilk olarak Define > Load Patterns menüsüne girelim. Burada dört adet yük tipi tanımlayacağız. Bunlar G adıyla anacağımız ölü yük. Q adıyla anacağımız hareketli yük. SU adıyla anacağımız su yükü. Ve son olarak TOPRAK adıyla anacağımız toprak yükü. Şimdi adım adım bu dört yük tipini tanımlayalım:
Şekil 4.1: İlk olarak Define butonun, ardından Load Patterns butonuna basalım.
Şekil 4.2: Define Load Patterns Menüsü
İlk olarak G yüklemesini, yani ölü yüklemeyi yapacağımız için Load Pattern Name bölümüne G yazalım ve Type bölümünü Dead olarak seçelim. Ardından "Add New Load Pattern" butonuna basalım. (Şekil 4.2) Ardından yükleme yapacağımız diğer üç seçeneği teker teker aynı şekilde ekleyelim. Ancak Q yüklemesini yaparken, Type bölümünde Live seçeneğini seçmeliyiz. Su ve Toprak yüklemelerinde ise, Type bölümü Other olarak seçilmelidir. G yüklemesinde Self Weight Multiplier bölümü 1 olarak yazılı kalacakken; Q, SU ve TOPRAK yüklemelerinde Self Weight Multiplier bölümü 0 olarak yazılacaktır.
Şekil 4.3: Define Load Patterns bölümünde tüm yüklemeler tanımlanır.
Şekil 4.3'de görüldüğü gibi, tüm yüklemeler tanımlandıktan sonra, Dead yüklemesinin silinmesi gerekir. Çünkü biz zaten kendi ölü yüklememizi G ile tanımladık. Bunun için Şekil 4.4'de görüldüğü gibi Dead yüklemesi seçilir ve Delete Load Pattern butonuna basılır. Ardından açılan pencerede işleme onay verilir ve Dead yüklemesi silinmiş olur. Bu sayede elimizde sadece kendi tanımladığımız dört adet yükleme kalır: G yüklemesi, Q yüklemesi, SU yüklemesi ve TOPRAK yüklemesi.
Şekil 4.4: DEAD yüklemesinin silinmesi
Şimdi yeniden View > Set 3D View > XZ kesiti butonuna basalım ve Aperture değerini 0 yapalım. Yani 3. derste karşılaştığımız Şekil 3.2'de bulunan görseli yeniden hatırlayalım.
Şekil 4.10: Set 3D View menüsü kullanımı
Ardından menfezi sadece üst döşemesini seçelim. Daha önceki derslerimizden hatırladığınız üzere, seçimimizi soldan sağa doğru ve yukarıdan aşağı doğru yapacağız. Menfezin üst döşemesini seçtikten sonra sırasıyla Assign > Area Loads > Uniform (Shell) butonuna basalım. Açılan pencerede Load Pattern bölümünde Q, hareketli yük, seçeneğini seçelim. Koordinat sistemi global olarak kalsın ve Load Direction bölümünde de Gravity seçeneğini seçelim. Yani yükümüz yer çekimi yönünde, daha basit bir dille, aşağı doğru etkiyecek. Load bölümüne ise literatürde kabul edilen 10 kN/m² deperini yazalım ve ardından Apply ve OK tuşlarına basarak pencereyi kapatalım. (Şekil 4.11 ve Şekil 4.12)
Şekil 4.12: Assign > Area Loads > Uniform (Shell)
Şekil 4.13: Q yüklemesinin tanımlanması
Bu işlemi yaptıktan sonra Get Previous Selection butonuna basalım. Yani "Son Seçimi Getir" olarak çevirebileceğimiz ve daha önceki derslerimizde kullandığımız, sol menüde bulunan buton. Veya bu butonla uğraşmak istemezseniz, kendiniz yeniden üst döşemeyi seçebilirsiniz. Seçimi yaptıktan sonra yine Assign > Area Loads > Uniform (Shell) butonlarına basalım. (Şekil 4.12)
Bu defa Load Pattern bölümüne G, yani ölü yük, Load bölümüne ise birazdan hesaplayacağımız değeri girmemiz gerekir:
Bizim örneğimizde menfezin üstündeki toprak dolgusu 70 cm olsun. Toprağımızın birim ağırlığı da 1,9 ton/m³ olsun. Bu durumda 1,9 ton/m³ x 0,70 m = 1,33 ton/m² değerini elde ederiz. Ancak biz kN birimi ile çalıştığımız için bunu kN/m² 'ye çevirmemiz gerekir. 1,33 ton/m² = 13,3 kN/ m² 'dir.
Load bölümüne 13,3 yazdıktan sonra Apply ve OK tuşlarına basarak bu menüyü kapatabiliriz.
Öncelikle, Şekil 4.14'de görüldüğü gibi, toprağın menfeze olan etkisini hesaplamamız gerek. Yanal trapez şeklindeki bu yükü hesaplamak içn P = Ko x γzemin x h formülünü kullanacağız.
Şekil 4.14: Yanal toprak basıncı hesabı
Şekil 4.14'de görüldüğü gibi, formülde değerleri yerine koyduğumuzda P1 değri, yani menfezin en üst noktasına etkiyen değer 6,65 kN/m² olarak hesaplanırken, P2 değeri yani menfezin en alt noktasında toprak basıncı 37,05 kN/m² olarak hesaplanmıştır. Bu hesap yapılırken Ko katsayısını 0,5 olarak örneklendirdim. Bu değeri siz zemin etüt raporundan almalısınız.
Yanal araç basıncına gelirsek; yanal araç basıncını hesaplarken dikkat etmemiz gereken husus dolgu yüksekliğidir.Asfalt gibi kaplamalar dahil dolgu yüksekliği menfezin en üstünden itibaren 60 santimetreye kadar ise, menfeze yanal tekil yük verilir.
Bu dolgu yüksekliği 60 cm ile 250 cm arasında ise menfeze yanal yayılı yük verilir.
Ancak bu dolgu yüksekliği 250 cm'den büyük ise araç için ekstra yanal yük hesaplanmaz. Çünkü kemerlenme etkisi dediğimiz etki görülür.
Bu örneğe baktığımızda dolgu yüksekliğinin 70 cm olduğunu görüyoruz. Bu durumda yanal düzgün yayılı yük vermemiz gerekir. Yani üst noktada da, alt noktada da aynı yük, eşit yayılı olarak verilecek.
Bunu hesaplamak için H30 - S24 yüklemesini (Aslında 54 tondur ancak menfez örneklerinde hep 30 ton kabul edilmiştir.) şerit sayısını baz alarak etkitmemiz gerekir. Bunu da 30 tonluk yükü, menfezin yanal alanına (3,2 x 4) bölerek yapacağız. Bu konuyu detaylandıralım;
Şöyle ki, bizim bu örnekteki menfezimiz 4 metre. Hatırlayacaksınız, ilk dersimizde aksları tanımlarken Y yönünü 4 metre olarak belirtmiştik. 4 metre genişlikten aynı anda kaç adet araç geçebilir? 4 metreyi 3,6 metreye bölersek, 1 sayısına ulaşırız. Küsürat var evet ama tam sayıya yuvarlarsak önemli olmadığını görürüz. Çünkü menfezin tam üstünden geçen araç sayısı aynı anda 2 olamayacak. Ama örneğin bizim menfezimizin uzunluğu 10 metre olsaydı, (10 / 3,6 = 2,77) yaklaşık 3 araç yanyana menfez üzerinde fren etkisi yaratabilirdi. Bu nedenle şerit sayısı birden fazla olan menfez uzunluklarında, yanal alan; menfez uzunluğu ile menfez yüksekliğinin çarpımı kabul edilemez. Çünkü bu, yanal kuvveti çok küçültür ve bizi yanıltır. Bizim yapmamız gereken, eğer şerit sayısı birden fazla ise, menfez uzunluğu sanki tek şerit uzunluğu kadarmış gibi, yani 360 cm uzunluktaymış gibi kabul edip, yanal alanı hesaplarken 3,6 metre ile menfez yüksekliğini çarpmaktır.
Daha da özetleyecek olursak;
Örnek: Menfez uzunluğu 4 metre, yükseklik 3 metre; hesaplarsak şerit sayısı 1'dir. Yanal alan 4 x 3 = 12 m² kabul edilir.
Örnek: Menfez uzunluğu 6 metre, yükseklik 3 metre; hesaplarsak şerit sayısı 2'dir. Yanal alan 3,6 x 3 = 10,8 m²
Örnek: Menfez uzunluğu 15 metre, yükseklik 3 metre; hesaplarsak şerit sayısı 4'dür. Yanal alan 3,6 x 3 = 10,8 m² olur.
Bir şeritli hesaplarda da yanal alan 3,6 metre ile yüksekliğin çarpılması ile hesaplanabilir. Bu mühendisin tercihidir. Ancak ben, menfezimin uzunluğunu direkt olarak kullanacağım. Bu konuyu bu kadar detaylı anlatmamın sebebi; internette betonarme kutu menfez statik hesabı örneği ile alakalı içeriklerde, bu konunun yanlış yorumlandığını görmemdendir. Vatandaş 30 tonluk yükü 10 metre uzunluktaki menfez için; 10 x menfez yüksekliği ile bulduğu alana bölmüş. Böylece küçük bir değer bulmuş. Hesaplarına böyle devam etmiş. Ancak bu hatalı bir yorumdur.
Örneğimize dönecek olursak, bizim araç yükünden kaynaklı yanal düzgün yayılı yükümüz; 30 ton / (3,2 x 4) = 23,4 kN / m² olur. Şekil 4.14'de hesapladığımız değerler ile bu değeri birleştirirsek, Şekil 4.15'deki gibi bir sonuca ulaşırız. (Güncelleme tarihi: 10 Mart 2020, işlem hatası giderildi. Ancak bundan sonraki işlemler hatalı değer olan 2,34'e göre yapılmıştır. Lütfen bundan sonraki işlemlerde 23,4 değerini baz alarak işlemlere devam ediniz.)
Şekil 4.15: Aashto standartlarına göre araç yükü etkitildikten sonra yüklerin son durumu
YÜKLER
Ders 4
Sıra geldi yüklerimizi tanımlamaya ve yük kombinasyonlarımızı oluşturmaya. Bunun için ilk olarak Define > Load Patterns menüsüne girelim. Burada dört adet yük tipi tanımlayacağız. Bunlar G adıyla anacağımız ölü yük. Q adıyla anacağımız hareketli yük. SU adıyla anacağımız su yükü. Ve son olarak TOPRAK adıyla anacağımız toprak yükü. Şimdi adım adım bu dört yük tipini tanımlayalım:
Şekil 4.1: İlk olarak Define butonun, ardından Load Patterns butonuna basalım.
Şekil 4.2: Define Load Patterns Menüsü
İlk olarak G yüklemesini, yani ölü yüklemeyi yapacağımız için Load Pattern Name bölümüne G yazalım ve Type bölümünü Dead olarak seçelim. Ardından "Add New Load Pattern" butonuna basalım. (Şekil 4.2) Ardından yükleme yapacağımız diğer üç seçeneği teker teker aynı şekilde ekleyelim. Ancak Q yüklemesini yaparken, Type bölümünde Live seçeneğini seçmeliyiz. Su ve Toprak yüklemelerinde ise, Type bölümü Other olarak seçilmelidir. G yüklemesinde Self Weight Multiplier bölümü 1 olarak yazılı kalacakken; Q, SU ve TOPRAK yüklemelerinde Self Weight Multiplier bölümü 0 olarak yazılacaktır.
Şekil 4.3: Define Load Patterns bölümünde tüm yüklemeler tanımlanır.
Şekil 4.3'de görüldüğü gibi, tüm yüklemeler tanımlandıktan sonra, Dead yüklemesinin silinmesi gerekir. Çünkü biz zaten kendi ölü yüklememizi G ile tanımladık. Bunun için Şekil 4.4'de görüldüğü gibi Dead yüklemesi seçilir ve Delete Load Pattern butonuna basılır. Ardından açılan pencerede işleme onay verilir ve Dead yüklemesi silinmiş olur. Bu sayede elimizde sadece kendi tanımladığımız dört adet yükleme kalır: G yüklemesi, Q yüklemesi, SU yüklemesi ve TOPRAK yüklemesi.
Şekil 4.4: DEAD yüklemesinin silinmesi
YÜK KOMBİNASYONLARI
Ardından yük kombinasyonlarının tanımlanması gerekir. Bu projede dört adet yük kombinasyonu tanımlayacağız. Bunlar G+Q kombinasyonu. G+Q+SU kombinasyonu. G+Q+TOPRAK kombinasyonu ve tüm yüklemelerin yer aldığı G+Q+SU+TOPRAK kombinasyonudur. Ancak öncelikle Define menüsünden Load Cases butonuna basılır ve Dead yüklemesi ile Modal Analiz yüklemesi silinir. Çünkü bizim yapımız için modal analize gerek yoktur. Silme işlemi için silinecek ögeye tıklandıktan sonra sağdaki Delete Load Case butonuna tıklanır ve işlemi teyit etmek için açılan pencerede onay vermenizin ardından işlem gerçekleşir.
Ardından Define menüsünden Load Combinations menüsü seçilir ve Add New Combo tuşuna basarak bu dört adet kombinasyon oluşturulur.
Şekil 4.5: Yük kombinasyonları oluşturma
Şekil 4.5'de görüldüğü gibi, G+Q kombinasyonunu oluşturduk ve OK tuşuna bastık. Diğer üç kombinasyonu da aynı şekilde oluşturmamız gerekir.
Şekil 4.6: Kombinasyonlarımızı tanımladık.
Tüm kombinasyonlarımızı başarılı bir şekilde tanımlayabildiysek, şekil 4.6'da görüldüğü gibi bir ekranla karşılaşmamız gerekir. Bu işlemin ardından OK butonuna basarak, kombinasyon tanımlama işlemimizi tamamlamış oluruz.
Kombinasyonlarımızı tamamladıktan sonra Define menüsünden Joint Patterns butonuna basalım ve (Şekil 4.7 ve Şekil 4.8) Patterns mensü altındaki kutucuğa TOPRAK ismini yazıp Add New Pattern Name butonuna basalım. Ardından aynı işlemi SU yazarak tekrarlayalım. Böylece Şekil 4.9'daki gibi bir ekranla karşılaşmış olacağız. Ardından OK tuşuna basarak bu pencereyi kapatalım. Bu işlemi yapmamızın sebebi bu iki yüklemenin yatayda etkimesidir.
Şekil 4.7: Joint Patterns menüsünün kullanımı
Şekil 4.8: Define Pattern Names penceresi
Şekil 4.9: İşlemlerin tamamlanmış hali
Ardından Define menüsünden Load Combinations menüsü seçilir ve Add New Combo tuşuna basarak bu dört adet kombinasyon oluşturulur.
Şekil 4.5: Yük kombinasyonları oluşturma
Şekil 4.5'de görüldüğü gibi, G+Q kombinasyonunu oluşturduk ve OK tuşuna bastık. Diğer üç kombinasyonu da aynı şekilde oluşturmamız gerekir.
Şekil 4.6: Kombinasyonlarımızı tanımladık.
Tüm kombinasyonlarımızı başarılı bir şekilde tanımlayabildiysek, şekil 4.6'da görüldüğü gibi bir ekranla karşılaşmamız gerekir. Bu işlemin ardından OK butonuna basarak, kombinasyon tanımlama işlemimizi tamamlamış oluruz.
Kombinasyonlarımızı tamamladıktan sonra Define menüsünden Joint Patterns butonuna basalım ve (Şekil 4.7 ve Şekil 4.8) Patterns mensü altındaki kutucuğa TOPRAK ismini yazıp Add New Pattern Name butonuna basalım. Ardından aynı işlemi SU yazarak tekrarlayalım. Böylece Şekil 4.9'daki gibi bir ekranla karşılaşmış olacağız. Ardından OK tuşuna basarak bu pencereyi kapatalım. Bu işlemi yapmamızın sebebi bu iki yüklemenin yatayda etkimesidir.
Şekil 4.7: Joint Patterns menüsünün kullanımı
Şekil 4.8: Define Pattern Names penceresi
Şekil 4.9: İşlemlerin tamamlanmış hali
Şimdi yeniden View > Set 3D View > XZ kesiti butonuna basalım ve Aperture değerini 0 yapalım. Yani 3. derste karşılaştığımız Şekil 3.2'de bulunan görseli yeniden hatırlayalım.
Şekil 4.10: Set 3D View menüsü kullanımı
Ardından menfezi sadece üst döşemesini seçelim. Daha önceki derslerimizden hatırladığınız üzere, seçimimizi soldan sağa doğru ve yukarıdan aşağı doğru yapacağız. Menfezin üst döşemesini seçtikten sonra sırasıyla Assign > Area Loads > Uniform (Shell) butonuna basalım. Açılan pencerede Load Pattern bölümünde Q, hareketli yük, seçeneğini seçelim. Koordinat sistemi global olarak kalsın ve Load Direction bölümünde de Gravity seçeneğini seçelim. Yani yükümüz yer çekimi yönünde, daha basit bir dille, aşağı doğru etkiyecek. Load bölümüne ise literatürde kabul edilen 10 kN/m² deperini yazalım ve ardından Apply ve OK tuşlarına basarak pencereyi kapatalım. (Şekil 4.11 ve Şekil 4.12)
Şekil 4.12: Assign > Area Loads > Uniform (Shell)
Şekil 4.13: Q yüklemesinin tanımlanması
Bu işlemi yaptıktan sonra Get Previous Selection butonuna basalım. Yani "Son Seçimi Getir" olarak çevirebileceğimiz ve daha önceki derslerimizde kullandığımız, sol menüde bulunan buton. Veya bu butonla uğraşmak istemezseniz, kendiniz yeniden üst döşemeyi seçebilirsiniz. Seçimi yaptıktan sonra yine Assign > Area Loads > Uniform (Shell) butonlarına basalım. (Şekil 4.12)
Bu defa Load Pattern bölümüne G, yani ölü yük, Load bölümüne ise birazdan hesaplayacağımız değeri girmemiz gerekir:
Bizim örneğimizde menfezin üstündeki toprak dolgusu 70 cm olsun. Toprağımızın birim ağırlığı da 1,9 ton/m³ olsun. Bu durumda 1,9 ton/m³ x 0,70 m = 1,33 ton/m² değerini elde ederiz. Ancak biz kN birimi ile çalıştığımız için bunu kN/m² 'ye çevirmemiz gerekir. 1,33 ton/m² = 13,3 kN/ m² 'dir.
Load bölümüne 13,3 yazdıktan sonra Apply ve OK tuşlarına basarak bu menüyü kapatabiliriz.
YANAL YÜKLERİ TANIMLAMA
Şimdi sıra yanal yükleri tanımlamaya geldi. İki adet yanal yükümüz mevcut. Bunlar TOPRAK yükü ve SU yükü. İlk olarak Toprak yükünü, araç yükü ile beraber yükleyeceğiz. Bunun için AASHTO H30-S24 yüklemesini kullanacağız.Öncelikle, Şekil 4.14'de görüldüğü gibi, toprağın menfeze olan etkisini hesaplamamız gerek. Yanal trapez şeklindeki bu yükü hesaplamak içn P = Ko x γzemin x h formülünü kullanacağız.
Şekil 4.14: Yanal toprak basıncı hesabı
Şekil 4.14'de görüldüğü gibi, formülde değerleri yerine koyduğumuzda P1 değri, yani menfezin en üst noktasına etkiyen değer 6,65 kN/m² olarak hesaplanırken, P2 değeri yani menfezin en alt noktasında toprak basıncı 37,05 kN/m² olarak hesaplanmıştır. Bu hesap yapılırken Ko katsayısını 0,5 olarak örneklendirdim. Bu değeri siz zemin etüt raporundan almalısınız.
Yanal araç basıncına gelirsek; yanal araç basıncını hesaplarken dikkat etmemiz gereken husus dolgu yüksekliğidir.Asfalt gibi kaplamalar dahil dolgu yüksekliği menfezin en üstünden itibaren 60 santimetreye kadar ise, menfeze yanal tekil yük verilir.
Bu dolgu yüksekliği 60 cm ile 250 cm arasında ise menfeze yanal yayılı yük verilir.
Ancak bu dolgu yüksekliği 250 cm'den büyük ise araç için ekstra yanal yük hesaplanmaz. Çünkü kemerlenme etkisi dediğimiz etki görülür.
Bu örneğe baktığımızda dolgu yüksekliğinin 70 cm olduğunu görüyoruz. Bu durumda yanal düzgün yayılı yük vermemiz gerekir. Yani üst noktada da, alt noktada da aynı yük, eşit yayılı olarak verilecek.
Bunu hesaplamak için H30 - S24 yüklemesini (Aslında 54 tondur ancak menfez örneklerinde hep 30 ton kabul edilmiştir.) şerit sayısını baz alarak etkitmemiz gerekir. Bunu da 30 tonluk yükü, menfezin yanal alanına (3,2 x 4) bölerek yapacağız. Bu konuyu detaylandıralım;
Şöyle ki, bizim bu örnekteki menfezimiz 4 metre. Hatırlayacaksınız, ilk dersimizde aksları tanımlarken Y yönünü 4 metre olarak belirtmiştik. 4 metre genişlikten aynı anda kaç adet araç geçebilir? 4 metreyi 3,6 metreye bölersek, 1 sayısına ulaşırız. Küsürat var evet ama tam sayıya yuvarlarsak önemli olmadığını görürüz. Çünkü menfezin tam üstünden geçen araç sayısı aynı anda 2 olamayacak. Ama örneğin bizim menfezimizin uzunluğu 10 metre olsaydı, (10 / 3,6 = 2,77) yaklaşık 3 araç yanyana menfez üzerinde fren etkisi yaratabilirdi. Bu nedenle şerit sayısı birden fazla olan menfez uzunluklarında, yanal alan; menfez uzunluğu ile menfez yüksekliğinin çarpımı kabul edilemez. Çünkü bu, yanal kuvveti çok küçültür ve bizi yanıltır. Bizim yapmamız gereken, eğer şerit sayısı birden fazla ise, menfez uzunluğu sanki tek şerit uzunluğu kadarmış gibi, yani 360 cm uzunluktaymış gibi kabul edip, yanal alanı hesaplarken 3,6 metre ile menfez yüksekliğini çarpmaktır.
Daha da özetleyecek olursak;
Örnek: Menfez uzunluğu 4 metre, yükseklik 3 metre; hesaplarsak şerit sayısı 1'dir. Yanal alan 4 x 3 = 12 m² kabul edilir.
Örnek: Menfez uzunluğu 6 metre, yükseklik 3 metre; hesaplarsak şerit sayısı 2'dir. Yanal alan 3,6 x 3 = 10,8 m²
Örnek: Menfez uzunluğu 15 metre, yükseklik 3 metre; hesaplarsak şerit sayısı 4'dür. Yanal alan 3,6 x 3 = 10,8 m² olur.
Bir şeritli hesaplarda da yanal alan 3,6 metre ile yüksekliğin çarpılması ile hesaplanabilir. Bu mühendisin tercihidir. Ancak ben, menfezimin uzunluğunu direkt olarak kullanacağım. Bu konuyu bu kadar detaylı anlatmamın sebebi; internette betonarme kutu menfez statik hesabı örneği ile alakalı içeriklerde, bu konunun yanlış yorumlandığını görmemdendir. Vatandaş 30 tonluk yükü 10 metre uzunluktaki menfez için; 10 x menfez yüksekliği ile bulduğu alana bölmüş. Böylece küçük bir değer bulmuş. Hesaplarına böyle devam etmiş. Ancak bu hatalı bir yorumdur.
Örneğimize dönecek olursak, bizim araç yükünden kaynaklı yanal düzgün yayılı yükümüz; 30 ton / (3,2 x 4) = 23,4 kN / m² olur. Şekil 4.14'de hesapladığımız değerler ile bu değeri birleştirirsek, Şekil 4.15'deki gibi bir sonuca ulaşırız. (Güncelleme tarihi: 10 Mart 2020, işlem hatası giderildi. Ancak bundan sonraki işlemler hatalı değer olan 2,34'e göre yapılmıştır. Lütfen bundan sonraki işlemlerde 23,4 değerini baz alarak işlemlere devam ediniz.)
Şekil 4.15: Aashto standartlarına göre araç yükü etkitildikten sonra yüklerin son durumu
YÜKLERİ AKTARMA
Elle yaptığımız bu hesaplamalardan sonra sıra, bu hesapların sonuçlarını SAP2000'e aktarmaya geldi.
Bunun için ilk olarak yine perspektifi sıfırlanmış XZ görünüşüne gelelim. Bu işlemi daha önce birkaç defa yaptığımız gibi yine View > Set 3D View sekmesinden yapabiliriz. Ardından karşımıza çıkan ekranda sol yüzeyi tamamen seçelim. Sol yüzeyi seçerken, dikkat etmemiz gereken husus, daha önce de belirtildiği gibi soldan sağa ve yukarıdan aşağıya seçim esasıdır. Aynı autocad kullanır gibi düşünebilirsiniz. Sağdan sola doğru seçim yaparsanız, temas ettiği her yüzeyi seçer. Ancak biz, sadece kapsadığı alan elemanları seçsin istiyoruz. Bu nedenle seçimlerimizi hep soldan sağa ve yukarıdan aşağıya olacak şekilde yapmalıyız.
Sol yüzeyi tamamen seçtikten sonra Assign > Joint Pattern menüsüne girmeliyiz. Trapez şeklinde yamuk yük atamaları bu menüden yapılmaktadır. Bunu da formül ile yapmak durumundayız. (Şekil 4.16)
Şekil 4.16: Sap2000 programına formül ile yük yükleme
Şekil 4.16: Sap2000 programına formül ile yük yükleme
Şekil 4.16'da görüldüğü gibi; el ile hesap yaptığımız sonuçları, formülize ederek Sap2000 programına aktaracağız. Bu bölüm çok basit, şöyle izah edebiliriz;
Şekilde kırmızı kutu içine alınmış formülde Ax + By + Cz + D ibaresi görülür.
Şimdi Şekil 4.15'deki değerleri formüle yazalım:
Ax + By + Cz + D = 39,39 (en alt sol köşedeki değer, bu noktada x, y ve z koordinatları 0'dır.) Sıfır değerini x, y ve z'nin yerine yazarsak geriye sadece D değeri kalır. Yani D değeri 39,39'a eşittir.
Aynı formülü menfezin sol üst köşesi için yeniden yazalım:
Ax + By + Cz + D = 8,99 (sol üst köşede x ve y değeri yine sıfırdır. Ancak z değeri, menfezin yüksekliği olan 3,2 değeridir. Bu durumda 3,2C + 39,39 = 8,99 olur. Buradan da C değerini -9,5 olarak buluruz.
C ve D değerlini bulduğumuza göre bu iki değeri Şekil 4.6'daki uygun yerlerine yazalım, en üstteki Joint Pattern Name bölümünde TOPRAK seçeneğini işaretleyelim, ardından Apply ve OK butonlarıyla pencereyi kapatalım.
Şimdi bu verdiğimiz yükün yönünü belirlememiz gerekir. Bunun için de Get previous selection butonuna basıp, Assign > Area Loads > Surface Pressure (All) menüsüne gelelim. (Şekil 4.17)
Ardından yine Şekil 4.17'de olduğu gibi Load Pattern bölümünde TOPRAK yüklemesini seçelim. Loaded Face bölümünde, sol yüzey için toprak yükü bottom bölgesinde kaldığından BOTTOM seçeneğini işaretleyelim. Ardından By Joint Pattern seçeneğini işaretleyelim ve Joint Patter bölümünde Toprak seçeneğini işaretleyelim. Son olarak Multiplier kutusunda da 1 yazalıp ve Apply, Ok butonlarına basarak bu pencereyi kapatalım. Tüm seçimleri Şekil 4.17'de görebiliriz.
Şekil 4.17: Yüklerin yönlerinin belirlenmesi
Şimdi sol yüzey ile alakalı toprak yükü ve araç yükü aktarımını tamamladık. Aynı işlemleri bu defa sağ yüzey için yapacağız. Formüldeki değerler aynı olacak. Tek değişen bölüm, Şekil 4.17'de görülen Loaded Face bölümündeki seçimimiz olacak. Çünkü menfezin sağ yüzeyine toprak etkisi, TOP yönünden gelmektedir. Tek değişen bölüm bu olacaktır. Yükleri aktarma yazan başlıktan itibaren aynı işlemleri tekrarlayınız.
Sağ yüzeyde de aynı işlemler tamamlandıktan sonra sıra yanal su basıncını SAP2000'e aktarmaya geldi.
Yanal su basıncı için, menfezin içini tam dolu düşünün. Tam dolu olduğu halde bile sol yüzeyin en üst noktasında yanal su basıncı 0 olacaktır. En alt noktasında ise γsu x h = 10 x 3,2 = 32 kN/m² kadar bir yük olacaktır. Bunu yine formülize ederek SAP2000'e aktaracağız.
Bunun için ilk olarak sol yüzeyi seçelim. Assign > Joint Patterns menüsüne tıklayalım. Şekil 4.16'daki gibi bu işlemi yaptıktan sonra Joint Pattern Name bölümünde bu defa SU seçeneğini işaretleyelim. Ardından basınçlarımızı formülde yerine koyalım.
Ax + By + Cz + D = 32 formülünden D değeri 32 olarak bulunur.
Şekilde kırmızı kutu içine alınmış formülde Ax + By + Cz + D ibaresi görülür.
Şimdi Şekil 4.15'deki değerleri formüle yazalım:
Ax + By + Cz + D = 39,39 (en alt sol köşedeki değer, bu noktada x, y ve z koordinatları 0'dır.) Sıfır değerini x, y ve z'nin yerine yazarsak geriye sadece D değeri kalır. Yani D değeri 39,39'a eşittir.
Aynı formülü menfezin sol üst köşesi için yeniden yazalım:
Ax + By + Cz + D = 8,99 (sol üst köşede x ve y değeri yine sıfırdır. Ancak z değeri, menfezin yüksekliği olan 3,2 değeridir. Bu durumda 3,2C + 39,39 = 8,99 olur. Buradan da C değerini -9,5 olarak buluruz.
C ve D değerlini bulduğumuza göre bu iki değeri Şekil 4.6'daki uygun yerlerine yazalım, en üstteki Joint Pattern Name bölümünde TOPRAK seçeneğini işaretleyelim, ardından Apply ve OK butonlarıyla pencereyi kapatalım.
Şimdi bu verdiğimiz yükün yönünü belirlememiz gerekir. Bunun için de Get previous selection butonuna basıp, Assign > Area Loads > Surface Pressure (All) menüsüne gelelim. (Şekil 4.17)
Ardından yine Şekil 4.17'de olduğu gibi Load Pattern bölümünde TOPRAK yüklemesini seçelim. Loaded Face bölümünde, sol yüzey için toprak yükü bottom bölgesinde kaldığından BOTTOM seçeneğini işaretleyelim. Ardından By Joint Pattern seçeneğini işaretleyelim ve Joint Patter bölümünde Toprak seçeneğini işaretleyelim. Son olarak Multiplier kutusunda da 1 yazalıp ve Apply, Ok butonlarına basarak bu pencereyi kapatalım. Tüm seçimleri Şekil 4.17'de görebiliriz.
Şekil 4.17: Yüklerin yönlerinin belirlenmesi
Şimdi sol yüzey ile alakalı toprak yükü ve araç yükü aktarımını tamamladık. Aynı işlemleri bu defa sağ yüzey için yapacağız. Formüldeki değerler aynı olacak. Tek değişen bölüm, Şekil 4.17'de görülen Loaded Face bölümündeki seçimimiz olacak. Çünkü menfezin sağ yüzeyine toprak etkisi, TOP yönünden gelmektedir. Tek değişen bölüm bu olacaktır. Yükleri aktarma yazan başlıktan itibaren aynı işlemleri tekrarlayınız.
Sağ yüzeyde de aynı işlemler tamamlandıktan sonra sıra yanal su basıncını SAP2000'e aktarmaya geldi.
Yanal su basıncı için, menfezin içini tam dolu düşünün. Tam dolu olduğu halde bile sol yüzeyin en üst noktasında yanal su basıncı 0 olacaktır. En alt noktasında ise γsu x h = 10 x 3,2 = 32 kN/m² kadar bir yük olacaktır. Bunu yine formülize ederek SAP2000'e aktaracağız.
Bunun için ilk olarak sol yüzeyi seçelim. Assign > Joint Patterns menüsüne tıklayalım. Şekil 4.16'daki gibi bu işlemi yaptıktan sonra Joint Pattern Name bölümünde bu defa SU seçeneğini işaretleyelim. Ardından basınçlarımızı formülde yerine koyalım.
Ax + By + Cz + D = 32 formülünden D değeri 32 olarak bulunur.
Ax + By + 3.2C + 32 = 0 formülünden de C değeri -10 olarak bulunur.
Bu değerleri Şekil 4.16'daki gibi yerlerine yazalım. Ardından Apply ve OK tuşlarıyla bu penceredeki işlemimizi sonlandıralım.
Şimdi bu su yükünün yönünü belirlememiz gerek. Bunun için yine Get previous selection butonuna basalım ve ardından Şekil 4.17'deki gibi Assign > Area Loads> Suface Pressure (All) menüsüne tıklayalım.
Burada Load Pattern Name bölümü bu defa SU olacak.
Loaded face bölümü, sol yüzeyde işlem yaptığımız için ve sol yüzeyin TOP yönünden su yükü geldiği için TOP olacak.
By Joint Pattern seçeneğini Su yapalım ve Multiplier kutusuna da 1 yazalım.
Ardından Apply ve OK tuşlarına basarak bu pencereyi kapatalım.
Aynı seçimleri ve işlemleri sağ yüzey için de yapacağız. Ancak Loaded Face bölümü bu defa BOTTOM olacak. Formüldeki C ve D değerleri sabit kalacak.
Bu işlemi tamamlamamızın ardından tüm yüklerimizi tanımlamış olduk. Artık geriye sadece Sap2000 Programında Betonarme Kutu Menfez Analizi işlemi kaldı. Bunu da 5 numaralı dersimizde detaylı olacak inceleyeceğiz.
Şimdi bu su yükünün yönünü belirlememiz gerek. Bunun için yine Get previous selection butonuna basalım ve ardından Şekil 4.17'deki gibi Assign > Area Loads> Suface Pressure (All) menüsüne tıklayalım.
Burada Load Pattern Name bölümü bu defa SU olacak.
Loaded face bölümü, sol yüzeyde işlem yaptığımız için ve sol yüzeyin TOP yönünden su yükü geldiği için TOP olacak.
By Joint Pattern seçeneğini Su yapalım ve Multiplier kutusuna da 1 yazalım.
Ardından Apply ve OK tuşlarına basarak bu pencereyi kapatalım.
Aynı seçimleri ve işlemleri sağ yüzey için de yapacağız. Ancak Loaded Face bölümü bu defa BOTTOM olacak. Formüldeki C ve D değerleri sabit kalacak.
Bu işlemi tamamlamamızın ardından tüm yüklerimizi tanımlamış olduk. Artık geriye sadece Sap2000 Programında Betonarme Kutu Menfez Analizi işlemi kaldı. Bunu da 5 numaralı dersimizde detaylı olacak inceleyeceğiz.
7 yorum
Ben analiz başlangıcında Error code #01 hatası alıyorum. Bunun sebebi nedir acaba?