Problem V

Sıcaklık Yüklemesi

Çelik

E = 29000 ksi
Poisson oranı = 0.3
Sıcaklık genleşme katsayısı = 0.0000065° (Fahrenheit)
Kiriş-kolon bağlantıları rijit
Kablo her iki ucundan mafsallı

Yapılacaklar

Sadece kabloda sıcaklığın 100º Fahrenheit düşmesine bağlı olarak oluşan mesnet reaksiyonlarını ve yer değiştirmeleri belirleyiniz.

Problemin çözümünde şu program olanakları kullanılmaktadır

Grid Lines (Grid Çizgileri)
Temperature Loading (Sıcaklık Yükü)

Problem V’nin Çözümü

File (Dosya) menüsü > New Model (Yeni Model) komutunu seçerek New Model formunu görüntüleyiniz.
Açılır liste kutusundan seçeneğine tıklayarak birimleri değiştiriniz.
2D Frames (Düzlem Çerçeve) seçeneğine tıklayarak 2D Frames formunu görüntüleyiniz. Bu formda:
- 2D Frame Type (Düzlem Çerçeve Tipi) kutusunda Portal 'ı seçiniz.
- Number of Stories (Kat Sayısı) kutusuna 1 yazınız.
- Number of Bays (Aks Arası Sayısı) kutusuna 1 yazınız.
- Story Height (Kat Yüksekliği) kutusuna 14 yazınız.
- Bay Width (Aks Arası Genişlik) kutusuna 30 yazınız.
- OK kutusuna tıklayınız.
3-D View (3 Boyutlu Görünüş) penceresinin sağ üst köşesindeki "X" işaretine tıklayarak bu pencereyi kapatınız.
Define (Tanımla) menüsü > Coordinate Systems/Grids (Koordinat Sistemleri/Grid'ler) komutuna tıklayarak Coordinate/Grid Systems (Koordinat/Grid Sistemleri) formunu görüntüleyiniz.
- Modify/Show System (Sistemi Göster/Değiştir) kutusuna tıklayarak Define Grid (Grid Tanımla) formunu görüntüleyiniz. Bu formda:
  - Display Grids as (Grid'leri ... Olarak Göster) bölümünde Ordinates (Ordinatlar) kutusunun işaretli olduğundan emin olunuz.
  - X Grid Data (X Grid Çizgisi Bilgileri) alanında, tablonun 3. satırındaki Grid ID hücresine x3 yazınız. Aynı satırda, Ordinate (Ordinat) hücresine 33 yazınız ve satırdaki Line Type (Çizgi Tipi), Visibility (Görünürlük) ve Buble Loc. (Kabarcık Yeri) hücreleri üzerlerine tıklayarak sırasıyla Primary, Show ve Top değerlerini göstermelerini sağlayınız.
  - OK kutusuna iki kez tıklayarak formlardan çıkınız.
XZ View (XZ Görünüşü) kutusuna tıklayarak görüntüyü ilk durumuna getiriniz.
Set Display Options (Görüntü Seçeneklerini Değiştir) kutusuna tıklayarak (yada View menüsü > Set Display Options komutunu kullanarak) Display Options for Active Window (Seçili Pencere için Görüntü Seçenekleri) formunu görüntüleyiniz. Bu formda:
- Joints (Düğüm Noktaları) bölümündeki Labels (Etiketler) kutusunu işaretleyiniz.
- Frames/Cables/Tendon (Çubuklar/Kablolar/Tendon) bölümündeki Labels (Etiketler) kutusunu işaretleyiniz.
- OK kutusuna tıklayınız.
Durum çubuğundaki açılır liste kutusundan seçeneğine tıklayarak birimleri değiştiriniz.
Define (Tanımla) menüsü > Materials (Malzemeler) komutunu seçerek Define Materials (Malzemeleri Tanımla) formunu görüntüleyiniz. STEEL (ÇELİK) malzemesini seçili duruma getiriniz ve Modify/Show Material (Malzeme Özelliklerini Düzenle/Göster) kutusuna tıklayarak Material Property Data (Malzeme Özellik Bilgileri) formunu görüntüleyiniz. Bu formda:
- Modulus of Elasticity (Elastisite Modülü) kutusunda 29000, Poisson’s Ratio (Poisson Oranı) kutusunda 0.3 ve Coeff of Thermal Expansion (Sıcaklık Genleşme Katsayısı) kutusunda 0.0000065 yazılı olduğunu kontrol ediniz.
- OK kutusuna iki kez tıklayarak formlardan çıkınız.
Define (Tanımla) menüsü > Frame Sections (Çubuk Kesitleri) komutunu seçerek Frame Properties (Çubuk Kesit Değerleri) formunu görüntüleyiniz.
- Choose Property Type to Add (Eklenecek Tipi Seç) alanında, üzerinde Add I/Wide Flange (Yeni I Profil Ekle) yazan liste kutusu üzerine tıklayınız ve Add Circle (Dairesel Kesit Ekle) seçeneğini seçiniz.
- Add New Property (Yeni Özellik Ekle) kutusuna tıklayarak Circle Section (Dairesel Kesit) formunu görüntüleyiniz. Bu formda:
  - Section Name (Kesitl Adı) kutusuna CABLE (KABLO) yazınız.
  - Diameter (t3) (Çap t3) kutusuna 1 yazınız.
  - OK kutusuna iki kez tıklayarak tüm formlardan çıkınız.
Durum çubuğundaki açılır liste kutusundan seçeneğine tıklayarak birimleri değiştiriniz.
Snap to Points and Grid Intersections (Noktalara ve Grid Kesişme Çizgilerine Kenetle) kutusunun basılı olduğuna emin olunuz.
Draw Frame/Cable/Tendon (Çubuk/Kablo/Tendon Eleman Çiz) kutusuna tıklayınız yada Draw (Çiz) menüsü > Draw Frame/Cable/Tendon komutunu seçerek Properties of Object (Nesne Özellikleri) formunu görüntüleyiniz. Bu formda:
- Property (Özellikler) açılır liste kutusundan CABLE (KABLO) seçeneğini seçiniz.
- Moment Releases (Moment Serbestlikleri) açılır liste kutusundan pinned (mafsallı) seçeneğini seçiniz.
Çubuk (kablo) nesnesini aşağıdaki gibi çiziniz:
- Fare imlecini 4 noktası üzerine getiriniz. Üzerinde Point (Nokta) yazan kutu görüldüğünde farenin sol tuşuna bir kez tıklayınız.
- Fare imlecini kablonun altındaki grid çizgisi kesişme noktası (Sağ-alt grid çizgisi kesişme noktası) üzerine getiriniz. Üzerinde Grid Point (Grid Noktası) yazan kutu göründüğünde farenin sol tuşuna bir kez tıklayınız.
- Klavyenin Enter tuşuna basınız.
Set Select Mode (Seçim Moduna Geç) kutusuna tıklayarak çizim modundan çıkıp seçim moduna geçiniz.
1, 3 ve 5 numaralı düğüm noktalarını seçiniz.
Assign (Ata) menüsü > Joint (Düğüm Noktası) > Restraints (Mesnet Şartları) komutunu kullanarak Joint Restraints (Düğüm Noktası Serbestlikleri) formunu görüntüleyiniz. Bu formda:
- Ankastre mesnet kutusuna tıklayarak tüm serbestlikleri engelleyiniz. (U1, U2, U3, R1, R2, R3)
- OK kutusuna tıklayınız.
Kirişi (çubuk nesnesi 3) seçiniz.
Assign (Ata) menüsü > Frame/Cable/Tendon (Çubuk/Kablo/Tendon) > Frame Sections (Çubuk Kesitleri) komutunu seçerek Frame Properties (Çubuk Kesit Değerleri) formunu görüntüleyiniz. Bu formda:
- Properties (Özellikler) bölümünde W24X68 seçeneğini seçiniz.
- OK kutusuna tıklayınız.
İki kolonu (çubuk nesneleri 1 ve 2) seçiniz.
Assign (Ata) menüsü > Frame/Cable/Tendon (Çubuk/Kablo/Tendon) > Frame Sections (Çubuk Kesitleri) komutunu seçerek Frame Properties (Çubuk Kesit Değerleri) formunu görüntüleyiniz. Bu formda:
- Properties (Özellikler) bölümünde W14X90 seçeneğini seçiniz.
- OK kutusuna tıklayınız.
Çubuk kesit isimlerini görüntüden kaldırmak için Show Undeformed Shape (Şekil Değiştirmemiş Hali Görüntüle) kutusuna tıklayınız.
Define (Tanımla) menüsü > Load Cases (Yük Durumları) komutunu seçerek Define Loads (Yükleri Tanımla) formunu görüntüleyiniz. Bu formda:
- Self Weight Multiplier (Zati Ağırlık Çarpanı) kutusuna 0 yazınız.
- Modify Load (Yükü Değiştir) kutusuna tıklayınız.
- OK kutusuna tıklayınız.
Çubuk (kablo) elemanı (çerçeve nesnesi 4) seçiniz.
Assign (Ata) menüsü > Frame/Cable/Tendon Loads (Çubuk/Kablo/Tendon Yükleri) > Temperature (Sıcaklık Yükü) komutunu seçerek Frame Temperature Loading (Çubuk Sıcaklık Yüklemesi) formunu görüntüleyiniz. Bu formda:
- Type (Tip) alanında Temperature (Sıcaklık) seçeneğinin işaretli olduğundan emin olunuz.
- Temperature (Sıcaklık) alanında By Element (Elemanda) seçeneğinin işaretli olduğundan emin olunuz.
- Temperature (Sıcaklık) kutusuna -100 yazınız.
- OK kutusuna tıklayınız.
Sıcaklık yüklerini görüntüden kaldırmak için Show Undeformed Shape (Şekil Değiştirmemiş Hali Görüntüle) kutusuna tıklayınız.
Set Display Options (Görüntü Seçeneklerini Değiştir) kutusuna tıklayarak (yada View menüsü > Set Display Options komutunu kullanarak) Display Options for Active Window (Seçili Pencere için Görüntü Seçenekleri) formunu görüntüleyiniz. Bu formda:
- Joints (Düğüm Noktaları) bölümündeki Labels (Etiketler) kutusunun işaretini kaldırınız.
- Frames/Cables/Tendon (Çubuklar/Kablolar/Tendon) bölümündeki Labels (Etiketler) kutusunun işaretini kaldırınız.
- OK kutusuna tıklayınız.
Analyze (Çözüm) menüsü > Set Analysis Options (Analiz Seçeneklerini Tanımla) komutunu seçerek Analysis Options (Analiz Seçenekleri) formunu görüntüleyiniz. Bu formda:
- Plane Frame XZ Plane (Düzlem Çerçeve XZ Düzlemi) kutusuna tıklayarak uygun serbestlik derecelerini işaretleyiniz.
- OK kutusuna tıklayınız.
Run Analysis (Analize Başla) kutusuna tıklayarak Set Analysis Cases to Run (Çalıştırılacak Analiz Durumlarını Seç) formunu görüntüleyiniz. Bu formda:
- Case Name (Durum Adı) listesinden MODAL seçeneğini işaretleyiniz.
- Run/Do Not Run Case (Çalıştır/Durdur) kutusuna tıklayınız.
- Run Now (Şimdi Çalıştır) kutusuna tıklayınız.
Analiz tamamlandıktan sonra SAP Analysis Monitor(SAP Analiz Sonuçları Ekranı) penceresindeki mesajları kontrol ediniz (uyarı veya hata olmamalıdır) ve OK kutusuna tıklayarak pencereyi kapatınız.
Display (Görüntüle) menüsü > Show Forces/Stresses (Kuvvetler/Gerilmeleri Göster) > Joints (Düğüm Nokataları) komutunu seçerek Joint Reaction Forces (Mesnet Reaksiyonları) formunu görüntüleyiniz. Bu formda:
- Type (Tip) bölümünde Reactions (Reaksiyonlar) seçeneğinin işaretli olduğundan emin olunuz.
- OK kutusuna tıklayınız.
Ekranda reaksiyon kuvvetleri görüntülenir. Eğer metin ekranda görünmüyorsa, araç çubuğundan Pan (Taşı) kutusuna tıklayarak görünüşü taşıyabilir yada Zoom Out One Step (Bir Adım Uzaklaş ) kutusuna birkaç kez tıklayarak görüntüyü yeterli boyuta getirebilirsiniz.