Bu Araç Ne İşe Yarar?
Ahşap Kiriş Açıklık Hesaplama Aracı, düzgün yayılı yük taşıyan basit mesnetli bir ahşap kiriş için maksimum eğilme momentini ve gerekli kesit modülünü tahmin eder. Bu iki değer, kiriş boyutlandırmasının temelini oluşturur: moment, yükün kirişi eğmek için ne kadar zorladığını; kesit modülü ise ahşabın emniyet gerilmesini aşmadan bu eğilmeye direnmek için kesitin ne kadar güçlü olması gerektiğini gösterir.
Önemli not: Buradaki birimler (lb/ft, ft, psi, in³) ABD inç-pound sistemine dayanır ve hesap, Amerika'da yaygın olan kereste sınıflandırmalarıyla uyumludur. Türkiye'de yapısal hesaplamalar genellikle metrik birimlerle (kN/m, m, MPa, cm³) ve TS EN gibi standartlara göre yapılır. Bu aracı kullanırken birimleri ona göre değerlendirin veya yerel uygulamanıza dönüştürün.
Nasıl Kullanılır?
Düzgün yayılı yük w değerini doğrusal fit başına pound (lb/ft) olarak, net L açıklığını fit cinsinden ve kullandığınız kereste sınıfı ile türüne ait Fb emniyet eğilme gerilmesini psi olarak girin. Araç, maksimum eğilme momentini (hem lb-ft hem lb-in olarak) ve gerekli kesit modülünü inç küp cinsinden verir. Bu gerekli S değerini, aday kiriş ölçülerinin yayınlanmış kesit modülleriyle karşılaştırın ve S değeri sonuca eşit veya ondan büyük olan bir kesit seçin.
Formülün Açıklaması
Düzgün yayılı yük taşıyan basit mesnetli bir kirişte maksimum moment, açıklığın ortasında oluşur ve şu formülle hesaplanır:
$$M_{\max} = \frac{\text{w (lb/ft)} \cdot \text{L (ft)}^{2}}{8}$$Kesit modülünü bulmak için bu momenti 12 ile çarparak lb-ft'ten lb-in'e çeviririz, ardından emniyet eğilme gerilmesine böleriz:
$$S = \frac{12 \cdot M_{\max}}{\text{F}_b\text{ (psi)}}$$Bu bağıntı, eğilme gerilmesi ilişkisi \(\sigma = M / S\)'nin emniyet gerilmesi sınırında \(S\)'yi çözecek şekilde düzenlenmesinden gelir.
Örnek Hesaplama
Diyelim ki w = 200 lb/ft, açıklık L = 12 ft ve Fb = 1200 psi olsun. Moment:
$$M = \frac{200 \times 12^{2}}{8} = \frac{200 \times 144}{8} = 3.600 \text{ lb-ft}$$Dönüştürürsek: \(3.600 \times 12 = 43.200\) lb-in. Gerekli kesit modülü ise:
$$S = \frac{43.200}{1.200} = 36 \text{ in}^{3}$$Bunun üzerine, kesit modülü en az 36 in³ olan bir kiriş (örneğin çift veya birleşik bir eleman) seçersiniz.
Sıkça Sorulan Sorular
Hangi yük değerini kullanmalıyım? Kirişe gelen ölü yük ile hareketli yükü birleştirin ve kiriş uzunluğunun doğrusal fiti başına ifade edin.
Bu araç sehimi (deformasyonu) kontrol eder mi? Hayır — yalnızca eğilme dayanımına göre boyutlandırma yapar. Uzun açıklıklar genellikle sehim sınırlarıyla belirlenir, bu nedenle sehimi ayrıca kontrol edin.
Belirli bir açıklık durumu için mi geçerli? Evet: tek açıklıklı, basit mesnetli ve düzgün yayılı yüklü bir kiriş varsayar. Konsollar, tekil yükler veya sürekli kirişler için farklı moment formülleri kullanılır. Yapısal çalışmaları her zaman yetkili bir mühendise doğrulatın.
