Aşağıdaki makalede, kesme kuvvetinin neden olduğu boyuna kuvvet Ftd,s'nin hesaplama yaklaşımını açıklayacağız. Bu yöntem esas olarak kuvvetin kesite uygulanma biçiminin değiştirilmesinden oluşmaktadır. N-My-Mz'ye maruz kalan kesitin tanımıyla başlayıp ardından kesme ve burulmadan kaynaklanan boyuna kuvveti kademeli olarak ekliyoruz.
N-My-Mz Yanıtı
Kesit, ilk aşamada normal kuvvet ve eğilme momentlerinin N-My-Mz kombinasyonu ile yüklenmektedir. Yazılım sürümleri arasındaki sonuç karşılaştırması aynı sonuçları vermektedir.
Kesitte kesme donatısı tasarlanmışsa, kesme kuvveti; etriyeler, beton basınç çubukları ve boyuna donatı çubuklarından oluşan hayali bir çubuk model yöntemi ile karşılanabilir.
Kesmeden kaynaklanan hesaplanan boyuna kuvvet, tüm bileşenlerle (beton ve donatı çubukları) birlikte kesite uygulanır. N+My+Mz yanıtından alınan başlangıç gerilme durumu her bileşen için zaten tanımlanmıştır.
Kesmeden kaynaklanan boyuna kuvvetin hesaplama denklemi:
\[\Delta F_{td,s} = V_{ed}(cot \theta -cot \alpha ) \]
Boyuna kuvvet Ftd,s, varsayılan olarak şu noktalara uygulanır:
- Kesmeye direnen kesitin ağırlık merkezi – uygulamanın böyle bir kesiti tanımlayabildiği kesitler için (aşağıdaki şekilde kırmızı alan).
- Kesitin ağırlık merkezi – uygulamanın böyle bir kesiti tanımlayamadığı kesitler için.
N-My-Mz-Vz Etkileşimi
N+My+Mz+ΔFtd,s kombinasyonundan kaynaklanan kesit yanıtı hesaplanır. Betondaki ve basınçtaki donatı çubuklarındaki gerilmenin azaldığı, çekme donatısındaki gerilmenin ise arttığı görülmektedir (N+My+Mz yanıtıyla karşılaştırıldığında). Kesit hâlâ denge durumundadır.
N-My-Mz-Vz-T Etkileşimi
Burulmaya da maruz kalan kesitler için, burulma kontrolü için seçilen etriyenin içinde yer alan boyuna donatı çubuklarına ek bir boyuna çekme kuvveti ΔFtd,t uygulanır. Hesaplama modeli biraz farklıdır; çünkü kesitin betonu ihmal ederek boyuna donatı çubuklarından oluştuğu varsayılır. N+My+Mz+ΔFtd,s yanıtı her donatı çubuğunun başlangıç gerilme durumunu tanımlar. Ardından, burulmaya direnen tüm donatı çubukları için aynı gerinim artışı koşuluna uygun olarak ΔFtd,t uygulanır.
Hesaplama varsayımları, sürekli bir kirişin ara mesnetinin üzerinde yer alan kesitler gibi bazı durumlarda farklı sonuçların gözlemlenebildiği anlamına gelir. N+My+Mz'den kaynaklanan çekme donatısındaki gerilme akma gerilmesine ulaştığında, daha az kullanılan diğer donatı çubukları (örneğin basınç bölgesinde yer alanlar) kesmeden kaynaklanan boyuna kuvveti taşımıştır.
IDEA StatiCa Concrete ve IDEA StatiCa Complete sürümlerinde mevcuttur.