Trento Üniversitesi'nde geliştirilen Makro Eleman Metodu
Öte yandan, TimberTech Buildings yazılımıyla ahşap duvarların (CLT veya platform çerçeve duvarları) tanımı ve modellenmesi kolaydır çünkü duvarın tüm bileşenlerinin "montajı" Trento Üniversitesi'nde yürütülen araştırmayla türetilen uygulanan sayısal modellere bağlıdır.
Yazılımda uygulanan model, bir ahşap duvardaki ve bağlantılarındaki tüm rijtilik bileşenlerini dikkate alabilir. Modelin açıklaması “Daniele Casagrande, Simone Rossi, Tiziano Sartori, Roberto Tomasi, Tek katlı ahşap kesme duvarların elastik tepkisi için analitik bir prosedür ve basitleştirilmiş bir sayısal model önerisi, İnşaat ve Yapı Malzemeleri (2015)” adlı makalede yayınlanmıştır.
Bir Platform Çerçeve Duvarının Modellenmesi
Bir platform çerçeveli duvar, yatay yükleri temellere aktarmak için kullanılan kaplama panelleriyle desteklenen ahşap saplamalardan ve kirişlerden oluşur.
Ahşap hafif çerçeveli duvarların sonlu elemanlar yazılımı aracılığıyla modellenmesi çok zahmetli ve karmaşıktır.
Aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi, duvarın yatay sertliğini doğru bir şekilde değerlendirmek için şunları kullanmanız gerekir:
- Çerçeve elemanlarını modellemek için “çerçeve” elemanları;
- Kaplama panelini modellemek için “kabuk” elemanlar;
- Kaplama ve çerçeve arasındaki bağlantıları modellemek için “bağlantı” elemanları. Her çivi, bağlantı elemanının gerçek rijitliğine sahip bir bağlantı ile modellenmiştir;
- Tutma ve açılı braketleri simüle etmek için “bağlantı” elemanları.
Bu vaka çalışmasında, 2 m uzunluğunda ve 3 m yüksekliğinde bir duvar için TimberTech Buildings yazılımı ile sonlu eleman yazılımı arasında bir karşılaştırma yapılmıştır. Duvar aşağıdaki özelliklere sahiptir:
- çerçevenin kalınlığı 160 mm, saplamaların genişliği 100 mm ve saplamalar arasındaki mesafe 1000 mm'dir;
- kaplama paneli 12,5 mm kalınlığında bir OSB/2'dir. Çivi sertliği 918 N/mm'dir. Dış bağlantı elemanları aralığı 100 mm ve iç bağlantı elemanları aralığı 200 mm'dir;
- duvar, 19977 kN/m sertliğe sahip bir sabitleme ve 52186 kN/m sertliğe sahip iki açılı braketle temele sabitlenmiştir.
Yukarıdaki tablodan, TimbertechBuildings'te uygulanan analitik modelin sonuçlarının sonlu eleman yazılımıyla elde edilen sonuçlara ne kadar benzediğini görebiliriz. Duvarın daha basit bir modellemesine rağmen, sonlu eleman yazılımıyla elde edilenlere çok yakın bir duvar rijitliği elde ettik.
Yukarıdaki tabloda, rijit gövde ötelenmesinin verdiği deformasyon katkısının ihmal edilebilir olduğu gösterilmiştir. Öte yandan, bağlantı elemanlarının deformasyonları ve rijit gövdenin sallanması (tutma bağlantısı) çok önemlidir.
