SteelConnection designVerificationsEN (Eurocode)CBFEM

Dikdörtgen içi boş kesitler

Bu makale aynı zamanda şu dillerde de mevcuttur:

Yapay zeka tarafından İngilizce'den çevrildi

Bu bölüm, prof. Wald ve diğerleri tarafından yazılan "Bileşen tabanlı sonlu eleman yöntemiyle çelik birleşim tasarımı" kitabından seçilmiş bir bölümdür. Bölüm, dikdörtgen içi boş kesit birleşimlerinin doğrulamasına odaklanmaktadır.

Açıklama

Bu bölümde, CBFEM tarafından tahmin edilen tek düzlemli kaynaklı dikdörtgen, kare, içi boş kesit T, X ve boşluklu K-birleşimleri doğrulanmaktadır. Kare içi boş kesit (SHS) diyagonal eleman, takviye plakası kullanılmadan doğrudan bir RHS başlık elemanına kaynaklanmaktadır. Birleşimler eksenel kuvvet ile yüklenmektedir. CBFEM'de tasarım dayanımı, %5 gerinim veya 0,03 b 0 birleşim deformasyonuna karşılık gelen kuvvetle sınırlandırılmakta; FMM'de ise genel olarak plaka düzlem dışı deformasyonu 0,03 b 0 ile sınırlandırılmaktadır; burada b 0, RHS başlık elemanının yüksekliğidir; bkz. Lu ve diğerleri (1994).

Göçme modu yöntemi

Kaynaklı dikdörtgen içi boş kesitlerin eksenel yüklü T, Y, X veya boşluklu K-birleşimlerinde beş göçme modu oluşabilir. Bunlar; başlık yüzü göçmesi, başlık plastikleşmesi, başlık yan duvar göçmesi, başlık gövde göçmesi, başlık kesme göçmesi, zımbalama kesme göçmesi ve diyagonal eleman göçmesidir. Bu çalışmada, T, Y ve X-birleşimleri için başlık yüzü göçmesi, diyagonal eleman göçmesi ve zımbalama kesme göçmesi; boşluklu K-birleşimi için ise başlık yüzü göçmesi, başlık kesme göçmesi, diyagonal eleman göçmesi ve zımbalama kesme göçmesi incelenmektedir; bkz. Şekil 7.2.1. EN 1993-1-8:2005'e göre tasarlanan kaynaklar, birleşimdeki en zayıf bileşenler değildir.

\textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 7.2.1 Examined failure modes: a) Chord face failure, b) Chord shear failure, c) Brace failure, and d) Punching shear failure}}}

Başlık yüzü göçmesi

Bir RHS başlık yüzünün tasarım dayanımı, EN 1993‑1-8:2020'nin 9.5. bölümündeki FMM modeli kullanılarak belirlenmektedir. Yöntem aynı zamanda ISO/FDIS 14346'da da verilmekte ve Wardenier ve diğerleri (2010)'da ayrıntılı olarak açıklanmaktadır. Kaynaklı dikdörtgen içi boş kesitlerin eksenel yüklü T, Y veya X-birleşiminin tasarım dayanımı şöyledir:

N_{i,Rd} = C_f \frac{f_{y0} t_0^2}{\sin{\theta_i}} \left ( \frac{2 \eta}{(1-\beta) \sin{\theta_i}} + \frac{4}{\sqrt{1-\beta}} \right ) Q_f / \gamma_{M5}

Kaynaklı dikdörtgen içi boş kesitlerin eksenel yüklü boşluklu K-birleşiminin tasarım dayanımı şöyledir:

N_{i,Rd} = 8.9 C_f \beta \gamma^{0.5} \frac{f_{y,0} t_0^2}{\sin{\theta_i}} Q_f / \gamma_{M5}

burada C f malzeme faktörü, f y0 başlık elemanının akma gerilmesi, t 0 başlık elemanının et kalınlığı, η diyagonal eleman yüksekliğinin başlık genişliğine oranı, β diyagonal eleman genişliğinin başlık genişliğine oranı, q i diyagonal eleman i ile başlık arasındaki açı (i = 1, 2), Q f başlık gerilme fonksiyonu ve γ başlık narinlik oranıdır.

Diyagonal eleman göçmesi

Bir RHS başlık yüzünün tasarım dayanımı, EN 1993-1-8:2020'nin 9.5. bölümündeki FMM modeli kullanılarak belirlenebilir. Kaynaklı dikdörtgen içi boş kesitlerin eksenel yüklü T, Y veya X-birleşiminin tasarım dayanımı şöyledir:

N_{i,Rd} = C_f f_{yi} t_i (2 h_i - 4 t_i + 2 b_{eff} ) / \gamma_{M5}

Kaynaklı dikdörtgen içi boş kesitlerin eksenel yüklü boşluklu K-birleşiminin tasarım dayanımı şöyledir:

N_{i,Rd} = C_f f_{yi} t_i (2 h_i - 4 t_i + b_i + b_{eff} ) / \gamma_{M5}

burada C f malzeme faktörü, f yi diyagonal eleman i'nin akma gerilmesi (i = 1, 2), t i diyagonal eleman i'nin et kalınlığı, h i diyagonal eleman i'nin yüksekliği, b i diyagonal eleman i'nin genişliği, b eff diyagonal elemanın etkin genişliğidir.

Zımbalama kesme

Kaynaklı dikdörtgen içi boş kesitlerin eksenel yüklü T, Y veya X-birleşiminin tasarım dayanımı şöyledir:

N_{i,Rd} = C_f \frac{f_{y0} t_0}{\sqrt{3}\sin{\theta_i}} \left( \frac{2h_i}{\sin{\theta_i}} + 2b_{e,p} \right ) / \gamma_{M5}

Kaynaklı dikdörtgen içi boş kesitlerin eksenel yüklü boşluklu K-birleşiminin tasarım dayanımı şöyledir:

N_{i,Rd} = C_f \frac{f_{y0} t_0}{\sqrt{3}\sin{\theta_i}} \left( \frac{2h_i}{\sin{\theta_i}} + b_i+b_{e,p} \right ) / \gamma_{M5}

burada C f malzeme faktörü, f y0 başlık elemanının akma gerilmesi, t 0 başlık elemanının et kalınlığı, q i diyagonal eleman i ile başlık arasındaki açı (i = 1, 2), h i diyagonal eleman i'nin yüksekliği, b i diyagonal eleman i'nin genişliği ve b e,p zımbalama kesme için etkin genişliktir.

Başlık kesme göçmesi

Kaynaklı dikdörtgen içi boş kesitlerin eksenel yüklü boşluklu K-birleşiminin tasarım dayanımı şöyledir:

N_{i,Rd} = \frac{f_{y0}A_{V,0,gap}}{\sqrt{3}\sin{\theta_i}}/\gamma_{M5}

burada f y0 başlık elemanının akma gerilmesi, A v,0,gap başlık kesme göçmesi için etkin alan ve q i diyagonal eleman i ile başlık arasındaki açıdır (i = 1, 2).

Geçerlilik aralığı

CBFEM, kaynaklı dikdörtgen içi boş kesitlerin tipik T, Y, X ve boşluklu K-birleşimleri için doğrulanmıştır. Bu birleşimler için geçerlilik aralığı, prEN 1993-1-8:2020'nin Tablo 9.2'sinde tanımlanmıştır; bkz. Tab. 7.2.1. Aynı geçerlilik aralığı CBFEM modeline de uygulanmaktadır. FMM'nin geçerlilik aralığı dışında, doğrulama için bir deney hazırlanmalı veya doğrulanmış bir araştırma modeline göre doğrulama gerçekleştirilmelidir.

Tab. 7.2.1 Göçme modları yöntemi için geçerlilik aralığı, EN 1993-1-8:2020 Tablo 9.2

Genel	$0.2 \le \frac{d_i}{d_0} \le 1.0$	$\theta_i \ge 30^{\circ}$	$\frac{e}{d_0} \le 0.25$
	$g \ge t_1+t_2$	$f_{yi} \le f_{y0}$	$t_i \le t_0$

Başlık	Basınç	Sınıf 1 veya 2 ve $d_0 / t_0 \le 50$ (ancak X birleşimleri için: $d_0/t_0 \le 40$ )
	Çekme	$d_0 / t_0 \le 50$ (ancak X birleşimleri için: $d_0/t_0 \le 40$ )
CHS diyagonal elemanlar	Basınç	Sınıf 1 veya 2 ve $b_i / t_i \le 35$ ve $\frac{h_i}{t_i} \le 35$
	Çekme	$b_i / t_i \le 35$ ve $\frac{h_i}{t_i} \le 35$

7.2.2 Tek düzlemli T ve Y-SHS birleşimi

Ele alınan örneklere genel bir bakış Tab. 7.2.2'de verilmektedir. Seçilen durumlar, geniş bir birleşim geometrik oranı aralığını kapsamaktadır. Boyutlarıyla birlikte birleşim geometrisi Şekil 7.2.2'de gösterilmektedir. Seçilen birleşimler, FMM'ye dayalı yönteme göre başlık yüzü göçmesi veya diyagonal eleman göçmesiyle hasar görmüştür.

Tab. 7.2.2 Örneklere genel bakış

Örnek	Başlık	Diyagonal	Açılar		Malzeme
	Kesit	Kesit	θ₁	f_y	f_u	E
			[°]	[MPa]	[MPa]	[GPa]
1	SHS200/6.3	SHS90/8.0	90	355	490	210
2	SHS200/8.0	SHS90/8.0	90	355	490	210
3	SHS200/12.5	SHS120/12.5	90	355	490	210
4	SHS200/6.3	SHS140/12.5	60	355	490	210
5	SHS200/8.0	SHS80/8.0	60	355	490	210
6	SHS200/10.0	SHS120/12.5	60	355	490	210
7	SHS200/12.5	SHS90/8.0	60	355	490	210
8	SHS200/6.3	SHS100/10.0	30	355	490	210
9	SHS200/8.0	SHS150/16.0	30	355	490	210
10	SHS200/10.0	SHS100/10.0	30	355	490	210
11	SHS200/12.5	SHS100/10.0	30	355	490	210

\textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 7.2.2 Dimensions of T-joint}}}

Dayanım doğrulaması

FMM sonuçları, CBFEM sonuçlarıyla karşılaştırılmaktadır. Karşılaştırma, dayanım ve tasarım göçme moduna odaklanmaktadır. Sonuçlar Tab. 7.2.3'te sunulmaktadır.

Tab. 7.2.3 CBFEM ve FMM tarafından tahmin edilen çekme/basınç tasarım dayanımlarının karşılaştırması

Çalışma, uygulanan yük durumları için iyi bir uyum göstermektedir. Sonuçlar, CBFEM ve FMM tasarım dayanımlarını karşılaştıran bir diyagramda özetlenmektedir; bkz. Şekil 7.2.3. Sonuçlar, iki hesap yöntemi arasındaki farkın tüm durumlarda %10'dan az olduğunu göstermektedir.

\textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 7.2.3 Verification of resistance determined by CBFEM to FMM for the uniplanar SHS T and Y-joint}}}

Kıyaslama örneği

Girdiler

Başlık

$Çelik S355$
$Kesit SHS 200\times200\times6.3$

Diyagonal

$Çelik S355$
$Kesit SHS 90\times90\times8.0$
$Diyagonal eleman ile başlık arasındaki açı 90°$

Kaynak

$Alın kaynağı$

Mesh boyutu

$Dikdörtgen içi boş elemanın en büyük gövdesinde 16 eleman$

Yükleme

$Diyagonal elemana basınç/çekme kuvveti ile$

Çıktılar

$Basınç/çekme tasarım dayanımı N Rd = 92.6 kN$
$Tasarım göçme modu başlık yüzü göçmesidir$

Görüntüleyicide Aç İndir

Tek düzlemli X-SHS birleşimi

Ele alınan örneklere genel bir bakış Tab. 7.2.4'te verilmektedir. Seçilen durumlar, geniş bir birleşim geometrik oranı aralığını kapsamaktadır. Seçilen birleşimler, FMM'ye dayalı yönteme göre başlık yüzü göçmesi veya diyagonal eleman göçmesiyle hasar görmüştür.

Tab. 7.2.4 Örneklere genel bakış

Örnek	Başlık	Diyagonal	Açılar		Malzeme
	Kesit	Kesit	θ	f_y	f_u	E
			[°]	[MPa]	[MPa]	[GPa]
1	SHS200/6.3	SHS140/12.5	90	355	490	210
2	SHS200/8.0	SHS70/8.0	90	355	490	210
3	SHS200/10.0	SHS120/12.5	90	355	490	210
4	SHS200/12.5	SHS90/8.0	90	355	490	210
5	SHS200/6.3	SHS90/8.0	60	355	490	210
6	SHS200/8.0	SHS80/8.0	60	355	490	210
7	SHS200/10.0	SHS150/6.3	60	355	490	210
8	SHS200/12.5	SHS140/12.5	60	355	490	210
9	SHS200/16.0	SHS120/12.5	60	355	490	210
10	SHS200/6.3	SHS100/8.0	30	355	490	210
11	SHS200/8.0	SHS150/16.0	30	355	490	210
12	SHS200/10.0	SHS100/10.0	30	355	490	210
13	SHS200/16.0	SHS90/8.0	30	355	490	210

\textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 7.2.4 Dimensions of X-joint}}}

Dayanım doğrulaması

Göçme modlarına dayalı yöntemin (FMM) sonuçları, CBFEM sonuçlarıyla karşılaştırılmaktadır. Karşılaştırma, dayanım ve tasarım göçme moduna odaklanmaktadır; bkz. Tab. 7.2.5.

Tab. 7.2.5 CBFEM ve FMM tarafından tahmin edilen dayanım sonuçlarının karşılaştırması

Çalışma, uygulanan yük durumları için iyi bir uyum göstermektedir. Sonuçlar, CBFEM ve FMM tasarım dayanımlarını karşılaştıran bir diyagramda özetlenmektedir; bkz. Şekil 7.2.4. Sonuçlar, iki hesap yöntemi arasındaki farkın tüm durumlarda %13'ten az olduğunu göstermektedir.

\textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 7.2.5 Verification of resistance determined by CBFEM to FMM for the uniplanar SHS X-joint}}}

Kıyaslama örneği

Girdiler

Başlık

$Çelik S355$
$Kesit SHS 200\times200\times6,3$

Diyagonaller

$Çelik S355$
$Kesitler SHS 140\times140\times12,5$
$Diyagonal elemanlar ile başlık arasındaki açı 90°$

Kaynaklar

$Alın kaynakları$

Mesh boyutu

$Dikdörtgen içi boş elemanın en büyük gövdesinde 16 eleman$

Yükleme

$Diyagonal elemana basınç/çekme kuvveti ile$

Çıktılar

$Basınç/çekme tasarım dayanımı N Rd = 152.4 kN$
$Tasarım göçme modu başlık yüzü göçmesidir$

Görüntüleyicide Aç İndir

7.2.4 Tek düzlemli K-SHS birleşimi

Ele alınan örneklere genel bir bakış Tab. 7.2.6'da verilmektedir. Seçilen durumlar, geniş bir birleşim geometrik oranı aralığını kapsamaktadır. Seçilen birleşimler, FMM'ye dayalı yönteme göre başlık yüzü göçmesi veya diyagonal eleman göçmesiyle hasar görmüştür.

Tab. 7.2.6 Örneklere genel bakış

Örnek	Başlık	Diyagonaller	Açılar		Malzeme
	Kesit	Kesitler	θ	f_y	f_u	E
			[°]	[MPa]	[MPa]	[GPa]
1	SHS180/10.0	SHS70/3.0	45	355	490	210
2	SHS180/10.0	SHS70/3.6	45	355	490	210
3	SHS200/8.0	SHS80/3.6	45	355	490	210
4	SHS200/8.0	SHS100/10.0	45	355	490	210
5	SHS200/200/10.0	SHS70/3.6	45	355	490	210
6	SHS200/200/10.0	SHS100/4.0	45	355	490	210
7	SHS200/200/12.5	SHS70/6.3	45	355	490	210
8	SHS200/200/12.5	SHS100/8.0	45	355	490	210

\textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 7.2.6 Dimensions of K-joint}}}

Doğrulama

CBFEM sonuçları, FMM sonuçlarıyla karşılaştırılmaktadır. Karşılaştırma, dayanım ve tasarım göçme moduna odaklanmaktadır. Sonuçlar Tab. 7.2.7'de sunulmaktadır.

Tab. 7.2.7 CBFEM ve FMM tarafından tahmin edilen dayanım sonuçlarının karşılaştırması

Çalışma, uygulanan yük durumları için iyi bir uyum göstermektedir. Sonuçlar, CBFEM ve FMM tasarım dayanımlarını karşılaştıran bir diyagramda özetlenmektedir; bkz. Şekil 7.2.5. Sonuçlar, CBFEM'in FMM ile karşılaştırıldığında tüm durumlarda güvenli tarafta kaldığını göstermektedir.

\Fig. 7.2.7 Verification of resistance determined by CBFEM to FMM for the uniplanar SHS K-joint}}}

Kıyaslama örneği

Girdiler

Başlık

$Çelik S355$
$Kesit SHS 180\times180\times10,0$

Diyagonaller

$Çelik S355$
$Kesitler SHS 70\times70\times3,0$
$Diyagonal elemanlar ile başlık arasındaki açı 45°$

Kaynaklar

$Alın kaynakları$

Mesh boyutu

$Dikdörtgen içi boş elemanın en büyük gövdesinde 16 eleman$

Yükleme

$Diyagonal elemana basınç/çekme kuvveti ile$

Çıktılar

$Basınç/çekme tasarım dayanımı N Rd = 257.5 kN$
$Tasarım göçme modu başlık yüzü göçmesidir$

Görüntüleyicide Aç İndir

SteelConnection designVerificationsEN (Eurocode)CBFEM

Dikdörtgen içi boş kesitler

Bu makale aynı zamanda şu dillerde de mevcuttur:

Yapay zeka tarafından İngilizce'den çevrildi

Açıklama

Bu bölümde, CBFEM tarafından tahmin edilen tek düzlemli kaynaklı dikdörtgen, kare, içi boş kesit T, X ve boşluklu K-birleşimleri doğrulanmaktadır. Kare içi boş kesit (SHS) diyagonal eleman, takviye plakası kullanılmadan doğrudan bir RHS başlık elemanına kaynaklanmaktadır. Birleşimler eksenel kuvvet ile yüklenmektedir. CBFEM'de tasarım dayanımı, %5 gerinim veya 0,03 b 0 birleşim deformasyonuna karşılık gelen kuvvetle sınırlandırılmakta; FMM'de ise genel olarak plaka düzlem dışı deformasyonu 0,03 b 0 ile sınırlandırılmaktadır; burada b 0, RHS başlık elemanının yüksekliğidir; bkz. Lu ve diğerleri (1994).

Göçme modu yöntemi

Kaynaklı dikdörtgen içi boş kesitlerin eksenel yüklü T, Y, X veya boşluklu K-birleşimlerinde beş göçme modu oluşabilir. Bunlar; başlık yüzü göçmesi, başlık plastikleşmesi, başlık yan duvar göçmesi, başlık gövde göçmesi, başlık kesme göçmesi, zımbalama kesme göçmesi ve diyagonal eleman göçmesidir. Bu çalışmada, T, Y ve X-birleşimleri için başlık yüzü göçmesi, diyagonal eleman göçmesi ve zımbalama kesme göçmesi; boşluklu K-birleşimi için ise başlık yüzü göçmesi, başlık kesme göçmesi, diyagonal eleman göçmesi ve zımbalama kesme göçmesi incelenmektedir; bkz. Şekil 7.2.1. EN 1993-1-8:2005'e göre tasarlanan kaynaklar, birleşimdeki en zayıf bileşenler değildir.

\textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 7.2.1 Examined failure modes: a) Chord face failure, b) Chord shear failure, c) Brace failure, and d) Punching shear failure}}}

Başlık yüzü göçmesi

Bir RHS başlık yüzünün tasarım dayanımı, EN 1993‑1-8:2020'nin 9.5. bölümündeki FMM modeli kullanılarak belirlenmektedir. Yöntem aynı zamanda ISO/FDIS 14346'da da verilmekte ve Wardenier ve diğerleri (2010)'da ayrıntılı olarak açıklanmaktadır. Kaynaklı dikdörtgen içi boş kesitlerin eksenel yüklü T, Y veya X-birleşiminin tasarım dayanımı şöyledir:

N_{i,Rd} = C_f \frac{f_{y0} t_0^2}{\sin{\theta_i}} \left ( \frac{2 \eta}{(1-\beta) \sin{\theta_i}} + \frac{4}{\sqrt{1-\beta}} \right ) Q_f / \gamma_{M5}

Kaynaklı dikdörtgen içi boş kesitlerin eksenel yüklü boşluklu K-birleşiminin tasarım dayanımı şöyledir:

N_{i,Rd} = 8.9 C_f \beta \gamma^{0.5} \frac{f_{y,0} t_0^2}{\sin{\theta_i}} Q_f / \gamma_{M5}

burada C f malzeme faktörü, f y0 başlık elemanının akma gerilmesi, t 0 başlık elemanının et kalınlığı, η diyagonal eleman yüksekliğinin başlık genişliğine oranı, β diyagonal eleman genişliğinin başlık genişliğine oranı, q i diyagonal eleman i ile başlık arasındaki açı (i = 1, 2), Q f başlık gerilme fonksiyonu ve γ başlık narinlik oranıdır.

Diyagonal eleman göçmesi

Bir RHS başlık yüzünün tasarım dayanımı, EN 1993-1-8:2020'nin 9.5. bölümündeki FMM modeli kullanılarak belirlenebilir. Kaynaklı dikdörtgen içi boş kesitlerin eksenel yüklü T, Y veya X-birleşiminin tasarım dayanımı şöyledir:

N_{i,Rd} = C_f f_{yi} t_i (2 h_i - 4 t_i + 2 b_{eff} ) / \gamma_{M5}

Kaynaklı dikdörtgen içi boş kesitlerin eksenel yüklü boşluklu K-birleşiminin tasarım dayanımı şöyledir:

N_{i,Rd} = C_f f_{yi} t_i (2 h_i - 4 t_i + b_i + b_{eff} ) / \gamma_{M5}

burada C f malzeme faktörü, f yi diyagonal eleman i'nin akma gerilmesi (i = 1, 2), t i diyagonal eleman i'nin et kalınlığı, h i diyagonal eleman i'nin yüksekliği, b i diyagonal eleman i'nin genişliği, b eff diyagonal elemanın etkin genişliğidir.

Zımbalama kesme

Kaynaklı dikdörtgen içi boş kesitlerin eksenel yüklü T, Y veya X-birleşiminin tasarım dayanımı şöyledir:

N_{i,Rd} = C_f \frac{f_{y0} t_0}{\sqrt{3}\sin{\theta_i}} \left( \frac{2h_i}{\sin{\theta_i}} + 2b_{e,p} \right ) / \gamma_{M5}

Kaynaklı dikdörtgen içi boş kesitlerin eksenel yüklü boşluklu K-birleşiminin tasarım dayanımı şöyledir:

N_{i,Rd} = C_f \frac{f_{y0} t_0}{\sqrt{3}\sin{\theta_i}} \left( \frac{2h_i}{\sin{\theta_i}} + b_i+b_{e,p} \right ) / \gamma_{M5}

burada C f malzeme faktörü, f y0 başlık elemanının akma gerilmesi, t 0 başlık elemanının et kalınlığı, q i diyagonal eleman i ile başlık arasındaki açı (i = 1, 2), h i diyagonal eleman i'nin yüksekliği, b i diyagonal eleman i'nin genişliği ve b e,p zımbalama kesme için etkin genişliktir.

Başlık kesme göçmesi

Kaynaklı dikdörtgen içi boş kesitlerin eksenel yüklü boşluklu K-birleşiminin tasarım dayanımı şöyledir:

N_{i,Rd} = \frac{f_{y0}A_{V,0,gap}}{\sqrt{3}\sin{\theta_i}}/\gamma_{M5}

burada f y0 başlık elemanının akma gerilmesi, A v,0,gap başlık kesme göçmesi için etkin alan ve q i diyagonal eleman i ile başlık arasındaki açıdır (i = 1, 2).

Geçerlilik aralığı

CBFEM, kaynaklı dikdörtgen içi boş kesitlerin tipik T, Y, X ve boşluklu K-birleşimleri için doğrulanmıştır. Bu birleşimler için geçerlilik aralığı, prEN 1993-1-8:2020'nin Tablo 9.2'sinde tanımlanmıştır; bkz. Tab. 7.2.1. Aynı geçerlilik aralığı CBFEM modeline de uygulanmaktadır. FMM'nin geçerlilik aralığı dışında, doğrulama için bir deney hazırlanmalı veya doğrulanmış bir araştırma modeline göre doğrulama gerçekleştirilmelidir.

Tab. 7.2.1 Göçme modları yöntemi için geçerlilik aralığı, EN 1993-1-8:2020 Tablo 9.2

Genel	$0.2 \le \frac{d_i}{d_0} \le 1.0$	$\theta_i \ge 30^{\circ}$	$\frac{e}{d_0} \le 0.25$
	$g \ge t_1+t_2$	$f_{yi} \le f_{y0}$	$t_i \le t_0$

Başlık	Basınç	Sınıf 1 veya 2 ve $d_0 / t_0 \le 50$ (ancak X birleşimleri için: $d_0/t_0 \le 40$ )
	Çekme	$d_0 / t_0 \le 50$ (ancak X birleşimleri için: $d_0/t_0 \le 40$ )
CHS diyagonal elemanlar	Basınç	Sınıf 1 veya 2 ve $b_i / t_i \le 35$ ve $\frac{h_i}{t_i} \le 35$
	Çekme	$b_i / t_i \le 35$ ve $\frac{h_i}{t_i} \le 35$

7.2.2 Tek düzlemli T ve Y-SHS birleşimi

Ele alınan örneklere genel bir bakış Tab. 7.2.2'de verilmektedir. Seçilen durumlar, geniş bir birleşim geometrik oranı aralığını kapsamaktadır. Boyutlarıyla birlikte birleşim geometrisi Şekil 7.2.2'de gösterilmektedir. Seçilen birleşimler, FMM'ye dayalı yönteme göre başlık yüzü göçmesi veya diyagonal eleman göçmesiyle hasar görmüştür.

Tab. 7.2.2 Örneklere genel bakış

Örnek	Başlık	Diyagonal	Açılar		Malzeme
	Kesit	Kesit	θ₁	f_y	f_u	E
			[°]	[MPa]	[MPa]	[GPa]
1	SHS200/6.3	SHS90/8.0	90	355	490	210
2	SHS200/8.0	SHS90/8.0	90	355	490	210
3	SHS200/12.5	SHS120/12.5	90	355	490	210
4	SHS200/6.3	SHS140/12.5	60	355	490	210
5	SHS200/8.0	SHS80/8.0	60	355	490	210
6	SHS200/10.0	SHS120/12.5	60	355	490	210
7	SHS200/12.5	SHS90/8.0	60	355	490	210
8	SHS200/6.3	SHS100/10.0	30	355	490	210
9	SHS200/8.0	SHS150/16.0	30	355	490	210
10	SHS200/10.0	SHS100/10.0	30	355	490	210
11	SHS200/12.5	SHS100/10.0	30	355	490	210

\textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 7.2.2 Dimensions of T-joint}}}

Dayanım doğrulaması

FMM sonuçları, CBFEM sonuçlarıyla karşılaştırılmaktadır. Karşılaştırma, dayanım ve tasarım göçme moduna odaklanmaktadır. Sonuçlar Tab. 7.2.3'te sunulmaktadır.

Tab. 7.2.3 CBFEM ve FMM tarafından tahmin edilen çekme/basınç tasarım dayanımlarının karşılaştırması

Çalışma, uygulanan yük durumları için iyi bir uyum göstermektedir. Sonuçlar, CBFEM ve FMM tasarım dayanımlarını karşılaştıran bir diyagramda özetlenmektedir; bkz. Şekil 7.2.3. Sonuçlar, iki hesap yöntemi arasındaki farkın tüm durumlarda %10'dan az olduğunu göstermektedir.

\textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 7.2.3 Verification of resistance determined by CBFEM to FMM for the uniplanar SHS T and Y-joint}}}

Kıyaslama örneği

Girdiler

Başlık

$Çelik S355$
$Kesit SHS 200\times200\times6.3$

Diyagonal

$Çelik S355$
$Kesit SHS 90\times90\times8.0$
$Diyagonal eleman ile başlık arasındaki açı 90°$

Kaynak

$Alın kaynağı$

Mesh boyutu

$Dikdörtgen içi boş elemanın en büyük gövdesinde 16 eleman$

Yükleme

$Diyagonal elemana basınç/çekme kuvveti ile$

Çıktılar

$Basınç/çekme tasarım dayanımı N Rd = 92.6 kN$
$Tasarım göçme modu başlık yüzü göçmesidir$

Görüntüleyicide Aç İndir

Tek düzlemli X-SHS birleşimi

Ele alınan örneklere genel bir bakış Tab. 7.2.4'te verilmektedir. Seçilen durumlar, geniş bir birleşim geometrik oranı aralığını kapsamaktadır. Seçilen birleşimler, FMM'ye dayalı yönteme göre başlık yüzü göçmesi veya diyagonal eleman göçmesiyle hasar görmüştür.

Tab. 7.2.4 Örneklere genel bakış

Örnek	Başlık	Diyagonal	Açılar		Malzeme
	Kesit	Kesit	θ	f_y	f_u	E
			[°]	[MPa]	[MPa]	[GPa]
1	SHS200/6.3	SHS140/12.5	90	355	490	210
2	SHS200/8.0	SHS70/8.0	90	355	490	210
3	SHS200/10.0	SHS120/12.5	90	355	490	210
4	SHS200/12.5	SHS90/8.0	90	355	490	210
5	SHS200/6.3	SHS90/8.0	60	355	490	210
6	SHS200/8.0	SHS80/8.0	60	355	490	210
7	SHS200/10.0	SHS150/6.3	60	355	490	210
8	SHS200/12.5	SHS140/12.5	60	355	490	210
9	SHS200/16.0	SHS120/12.5	60	355	490	210
10	SHS200/6.3	SHS100/8.0	30	355	490	210
11	SHS200/8.0	SHS150/16.0	30	355	490	210
12	SHS200/10.0	SHS100/10.0	30	355	490	210
13	SHS200/16.0	SHS90/8.0	30	355	490	210

\textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 7.2.4 Dimensions of X-joint}}}

Dayanım doğrulaması

Göçme modlarına dayalı yöntemin (FMM) sonuçları, CBFEM sonuçlarıyla karşılaştırılmaktadır. Karşılaştırma, dayanım ve tasarım göçme moduna odaklanmaktadır; bkz. Tab. 7.2.5.

Tab. 7.2.5 CBFEM ve FMM tarafından tahmin edilen dayanım sonuçlarının karşılaştırması

Çalışma, uygulanan yük durumları için iyi bir uyum göstermektedir. Sonuçlar, CBFEM ve FMM tasarım dayanımlarını karşılaştıran bir diyagramda özetlenmektedir; bkz. Şekil 7.2.4. Sonuçlar, iki hesap yöntemi arasındaki farkın tüm durumlarda %13'ten az olduğunu göstermektedir.

\textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 7.2.5 Verification of resistance determined by CBFEM to FMM for the uniplanar SHS X-joint}}}

Kıyaslama örneği

Girdiler

Başlık

$Çelik S355$
$Kesit SHS 200\times200\times6,3$

Diyagonaller

$Çelik S355$
$Kesitler SHS 140\times140\times12,5$
$Diyagonal elemanlar ile başlık arasındaki açı 90°$

Kaynaklar

$Alın kaynakları$

Mesh boyutu

$Dikdörtgen içi boş elemanın en büyük gövdesinde 16 eleman$

Yükleme

$Diyagonal elemana basınç/çekme kuvveti ile$

Çıktılar

$Basınç/çekme tasarım dayanımı N Rd = 152.4 kN$
$Tasarım göçme modu başlık yüzü göçmesidir$

Görüntüleyicide Aç İndir

7.2.4 Tek düzlemli K-SHS birleşimi

Ele alınan örneklere genel bir bakış Tab. 7.2.6'da verilmektedir. Seçilen durumlar, geniş bir birleşim geometrik oranı aralığını kapsamaktadır. Seçilen birleşimler, FMM'ye dayalı yönteme göre başlık yüzü göçmesi veya diyagonal eleman göçmesiyle hasar görmüştür.

Tab. 7.2.6 Örneklere genel bakış

Örnek	Başlık	Diyagonaller	Açılar		Malzeme
	Kesit	Kesitler	θ	f_y	f_u	E
			[°]	[MPa]	[MPa]	[GPa]
1	SHS180/10.0	SHS70/3.0	45	355	490	210
2	SHS180/10.0	SHS70/3.6	45	355	490	210
3	SHS200/8.0	SHS80/3.6	45	355	490	210
4	SHS200/8.0	SHS100/10.0	45	355	490	210
5	SHS200/200/10.0	SHS70/3.6	45	355	490	210
6	SHS200/200/10.0	SHS100/4.0	45	355	490	210
7	SHS200/200/12.5	SHS70/6.3	45	355	490	210
8	SHS200/200/12.5	SHS100/8.0	45	355	490	210