FEM analizi, yapılarda karmaşık yapıların analizinde kullanılan sayısal bir yöntemdir Yükleme analizi ise bir yapıya etki eden yüklerin belirlenmesi ve yapı üzerindeki etkilerinin incelenmesidir Bu yük tipleri basınç, gerilme, bükme, kesme ve sürtünme gibi farklı yük tipleridir Yük modelleri olarak, statik, dinamik ve termal yük modelleri kullanılabilir Taşıyıcı sistem analizi ise bir yapının taşıyıcı elemanlarının analiz edilmesi ve yapıya etki eden yüklerin taşıyıcılara olan etkilerinin incelenmesidir Taşıyıcı elemanlar olarak kirişler, kolonlar, kiriş-kolon birleşimleri ve plakalar gibi farklı elemanlar kullanılabilir Taşıyıcı sistem analizinde, yükleme analizi yanı sıra dayanıklılık analizi de yapılır

FEM analizi, sayısal bir yöntem olan Finite Elemanlar Metodu ile karmaşık yapıların analizinde kullanılır. Yükleme analizi ise bir yapıya etki eden yükün belirlenmesi ve yapı üzerindeki etkilerinin incelenmesidir. Bu yükler basınç, gerilme, bükme, kesme ve sürtünme gibi farklı yük tipleri şeklinde ele alınır. Yük modelleri olarak ise statik, dinamik ve termal yük modelleri kullanılabilir. Taşıyıcı sistem analizi ise bir yapının taşıyıcı elemanlarının analiz edilmesi ve yapıya etki eden yüklerin taşıyıcılara olan etkilerinin incelenmesidir. Taşıyıcı eleman türleri olarak kirişler, kolonlar, kiriş-kolon birleşimleri ve plakalar gibi farklı elemanlar kullanılabilir. Taşıyıcı sistem analizinde, yükleme analizi yanı sıra dayanıklılık analizi de yapılır.

FEM Analizi Nedir?

FEM analizi, özellikle mühendislik alanında kullanılan önemli bir sayısal yöntemdir. Bu yöntem, bir yapıda yer alan karmaşık yapılardaki yüklerin etkilerini analiz etmek için kullanılır. Yapıların tasarımında güvenilirliği ve doğruluğu sağlamak için, FEM analizi oldukça önemlidir. Bu yöntem, yapısal analizlerin yapısal özelliklere, malzemelere, kalınlıklara, genişliklere, uzunluklara ve benzeri özelliklere bağlı olarak değişebileceği gerçeğiyle geniş bir alana sahiptir.

Farklı malzemelerin davranışlarının doğru şekilde hesaplanabilmesi için, FEM analizi önemlidir. Bu yöntem, malzemelerin etkileşimlerini ve yüksek stres altındaki deformasyonlarını ve çatlamalarını da hesaba katar. Yapısal analizlerin doğru bir şekilde yapılması, aynı zamanda yapının doğru bir şekilde tasarlanması için de önemlidir. Bu nedenle, FEM analizi, yapısal analizlerin güvenilir ve doğru bir şekilde yapılabilir olmasını sağlayarak, yapıların daha güvenli, daha sağlam ve daha dayanıklı şekilde inşa edilmesini sağlar.

Yükleme Analizi

Yükleme analizinde, yapının güvenli bir şekilde çalışabilmesi için yapının maruz kaldığı yüklerin tespit edilmesi gerekmektedir. Bu yükler, basınç, gerilme, bükme, kesme ve sürtünme gibi farklı tiplerde olabilir. FEM analizi sayesinde yapının hangi noktalarda ne kadar yükleme altında kaldığı belirlenerek, yapı üzerindeki etkileri detaylı bir şekilde incelenebilir.

Yük modelleri olarak, statik yükler, dinamik yükler ve termal yükler kullanılabilir. Statik yükler, sabit bir yükün yapının üzerine etki etmesini ifade ederken, dinamik yükler değişken bir yükün yapıya ortaya çıkarabileceği etkileri inceler. Termal yükler ise ısının yapı üzerindeki etkilerini incelemek için kullanılır.

• Basınç yükü: Yapının üzerindeki herhangi bir noktaya aşağı doğru uygulanan bir yük türüdür.
• Gerilme yükü: Bir yüzeydeki parçalanma düzlemlerinin arasındaki mesafede oluşan gerginliğin yapının belirli bir bölgesine etki etmesi sonucu meydana gelen bir yük türüdür.
• Bükme yükü: Yapı elemanını eğip bükerek, yapı üzerindeki yükün transfer edildiği elemana bükücü kuvvet olarak aktarılan bir yük türüdür.
• Kesme yükü: Kesme kuvveti, bir yapı elemanının iki ayrı bölgesi arasındaki bağlantının kesilmesini sağlayarak yapının taşıyıcı elemanlarındaki kesme stresinin incelenmesi ile meydana gelir.
• Sürtünme yükü: Yapı elemanlarının arasında temas eden iki malzeme arasındaki sürtünmenin oluşturduğu bir yük türüdür.

Yük Tipleri

Yükleme analizi, bir yapıya etki eden farklı yük tiplerini ele alır. Basınç, gerilme, bükme, kesme ve sürtünme yük tipleri en sık kullanılan yük tipleridir. Basınç yükü, bir yapı üzerindeki basınç kuvvetlerini temsil eder. Gerilme yükü ise, bir yapı üzerindeki gerilme kuvvetlerini temsil eder. Bükme yükü, bir yapıyı bükme yoluyla zorlar. Kesme yükü, bir yapıyı keserek zorlar. Sürtünme yükü ise, bir yüzeyin üzerinde sürtünmeye neden olan kuvvetleri temsil eder. Bu yük tiplerinin analizi, yapı üzerindeki etkilerinin belirlenmesine yardımcı olur ve yapıların dayanıklılığı için önemlidir.

Yük Modelleri

Yük modelleri yükleme analizinde kullanılan farklı yük tiplerini temsil eder. Statik yükler, yapıya etki eden sabit veya durağan yükleri ifade ederken; dinamik yükler, düzenli aralıklarla veya aniden yapıya etki eden hareketli yükleri temsil eder. Termal yükler ise, sıcaklık değişiklikleri nedeniyle yapıda ortaya çıkan genleşme veya büzülme yükleridir.

FEM analizi, yük modelleri seçimine göre yüklerin etkilerini belirler ve yapı üzerindeki stres ve deformasyon değerlerini hesaplar. Bu sayede yapıya etki eden yüklerin taşıyıcı elemanların dayanıklılığına olan etkileri önceden belirlenir ve olası sorunlar önceden tespit edilerek önlem alınabilir.

Taşıyıcı Sistem Analizi

Taşıyıcı sistem analizi, bir yapının taşıyıcı elemanlarına uygulanan yüklerin etkilerinin analiz edildiği bir yöntemdir. Bu yöntemde, taşıyıcı elemanlar (kirişler, kolonlar, kiriş-kolon birleşimleri, plakalar) üzerindeki gerilme ve deformasyonlar hesaplanarak yapıya etki eden yüklerin taşıyıcılara olan etkileri incelenir.

Bu analizin yapılabilmesi için öncelikle yapıya etki eden yüklerin belirlenmesi gerekmektedir. Yapının hangi yük altında çalışacağına göre, basit veya karmaşık yük modelleri kullanılabilir. Bu modeller, statik, dinamik ve termal yük modellerini içerebilir.

Taşıyıcı sistem analizinde, yük altında yapı elemanlarında oluşan deformasyonlar da göz önünde bulundurulur. Deformasyonların ne kadar olduğu, her taşıyıcı elemanın dayanıklılığına bağlıdır. Bu nedenle, taşıyıcı elemanların dayanıklılık analizi de yapılarak, yapı elemanlarının hangi yük altında ne kadar dayanabileceği belirlenir.

Taşıyıcı Eleman Türleri

Taşıyıcı sistem analizi, bir yapının taşıyıcı elemanlarının analiz edilmesiyle yapılmaktadır. Bu elemanlar arasında en sık kullanılanları kirişler, kolonlar, kiriş-kolon birleşimleri ve plakalardır. Kirişler, yapıya yatay bir destek sağlar. Kolonlar ise dik bir destek sağlar ve yüksek yapıların inşasında kullanılır. Kiriş-kolon birleşimleri ise, kiriş ve kolonların birleşme noktasında oluşan birleşim elemanlarıdır ve çift yönlü yük taşıma özelliği ile tanınırlar. Plakalar da, düzlem bir yüzeyde taşıyıcı bir eleman olarak kullanılır ve çoğunlukla duvar ve taban plakalarında kullanılır.

Bu taşıyıcı elemanların etkili bir şekilde analiz edilmesi, yapının dayanıklılığı ve güvenliği açısından son derece önemlidir. Taşıyıcı elemanların malzeme ve geometri özellikleri, yüklerin taşınması açısından büyük bir etkiye sahiptir. Bu yüzden, taşıyıcı sistem analizi sırasında yapı malzemeleri ve elemanları dikkatli bir şekilde incelenmeli, yük taşıyıcı kapasiteleri hesaplanmalı ve analiz sonuçları doğru bir şekilde yorumlanmalıdır.

• Kirişler: Yapıda yatay bir destek sağlar
• Kolonlar: Dik bir destek sağlar ve yüksek yapıların inşasında kullanılır.
• Kiriş-kolon birleşimleri: Çift yönlü yük taşıma özelliği ile tanınırlar
• Plakalar: Düzlem bir yüzeyde taşıyıcı bir eleman olarak kullanılır ve çoğunlukla duvar ve taban plakalarında kullanılır.

Taşıyıcı elemanların etkili bir şekilde analiz edilmesi, yapıların güvenliği ve dayanıklılığı açısından son derece önemlidir ve finite elemanlar metodu (FEM) kullanılarak yapılan taşıyıcı sistem analizleri bu konuda büyük ölçüde yardımcı olmaktadır.

Yükleme ve Dayanıklılık Analizleri

Taşıyıcı sistem analizinde, yapıya etki eden yüklerin taşıyıcı elemanlara olan etkileri incelenir. Yüklerin belirlenmesi için öncelikle yükleme analizi yapılır. Yapı üzerindeki yüklerinin detaylı bir şekilde hesaplanması gerekmektedir. Bu hesaplamalar sırasında, yükün tipi, büyüklüğü ve yönü belirlenir. Ardından taşıyıcı elemanların analiz edilmesiyle yapıya etki eden yüklerin taşıyıcılara olan etkileri incelenir.

Taşıyıcı sistem analizinde yapılan bir diğer analiz ise dayanıklılık analizidir. Bu analizde amaç, yapıya etki eden yüklerin neden olduğu gerilim değerlerinin yapı elemanlarının dayanım sınırlarını aşmadığından emin olmaktır. Yapı elemanlarının dayanım sınırlarının aşılması durumunda, özellikle deprem ve rüzgar gibi doğal afetlerde, yapıda hasarlar meydana gelebilir.

Yükleme ve dayanıklılık analizleri, yapısal sistemlerin tasarımında büyük önem taşır. Bu analizler sayesinde yapıların güvenli ve doğru bir şekilde inşa edilmesi mümkün hale gelir.