Teknik Rapor · Yapisal Tasarim

FRP ızgara, çelikten çok daha düşük elastik modüle sahip kompozit, orotropik bir malzemedir. Doğru tasarlanması, nihai dayanımdan çok sehimin kontrolü, doğru güvenlik faktörlerinin uygulanması ve yatay çubukların açıklık boyunca yönlendirilmesiyle ilgilidir. Bu rapor, yük durumlarını, kiriş teorisini, kesit özelliklerini ve tam olarak çalışılmış bir yürüme yolu örneğini ortaya koyar。

• Sekim genellikle yonetir: E, çeliğin kabaca 1/20'si olduğu için, dayanımı geçen FRP kesiti genellikle sehim limitinde başarısız olur。
• Nihai dayanımda güvenlik faktörü 4:1–5:1, presli ızgara için ZeAllgrate ile tutarlı pratiktir。
• Yatay çubuklar açıklık boyunca uzanmalıdır; onları açıklığa paralel yönlendirmek tek başına en yaygın tasarım hatasıdır。

Presli ızgara çift yönlüdür ancak normalde birim genişliğin (1 m veya 1 ft) basitçe desteklenen "kirişleri" serisi olarak yatay-çubuk yönünde (daha derin çubuk) tasarlanır. Pultrüzyonlu ızgara, çapraz çubuklarla bağlanmış paralel I/T yatay çubukları seti gibi davranır. Düzgün yüklü, basitçe desteklenmiş bir açıklık için:

Mmax  = w L² / 8                (maksimum eğilme momenti, m genişlik başına N·m)
Z_req = Mmax / σ_allow          (gerekli kesit modülü, m³/m)
δ     = 5 w L⁴ / (384 E I)      (orta açıklık sehimi, m)
σ_allow = σ_ult / FOS           (ZeAllgrate presli: FOS 4:1 – 5:1)

Burada w, 1 m genişlikteki bir şerit üzerinde birim uzunluk başına yük (N/m), L net açıklık, E yatay-çubuk yönündeki eğilme modülü ve I metre genişlik başına atalet momentidir. Presli ızgara çift yönlü olduğu için, bir "etkin genişlik" yoğunlaştırılmış yükleri dağıtır; düzgün yükleme için, metre-başına şerit yaklaşımı korumalı ve standarttır。

Verilen: net açıklık L = 1.2 m; düzgün canlı yük q = 5 kN/m²; sehim limiti L/150; presli vinil-ester ızgara, E = 10 GPa = 1.0×10⁴ N/mm²; nihai eğilme gerilimi ≈ 150 MPa, FOS = 5 → σ_allow = 30 MPa = 30 N/mm². 1 m genişlikte bir şerit tasarlayın。

Adim 1  Izin verilen sehim
        δ_allow = L/150 = 1200/150 = 8 mm

Adim 2  Sekimden gerekli I  δ = 5 w L⁴ / (384 E I)
        w = 5 kN/m² × 1 m = 5 N/mm (mm genişlik başına? SI kullanın)
        w = 5 N/mm ;  L = 1200 mm ;  E = 10000 N/mm²
        I_req = 5 w L⁴ / (384 E δ)
              = 5 × 5 × 1200⁴ / (384 × 10000 × 8)
              = 5.184e13 / 3.072e7
              = 1.69e6 mm⁴ / m genişlik  ≈ 169 cm⁴/m

Adim 3  Kesit secin
        38 mm presli ızgara I ≈ 180 cm⁴/m = 1.80e6 mm⁴/m sağlar
        180 > 169  →  sehim OK (yönetici)

Adim 4  Gerçek sekimi doğrulayın
        δ = 5 × 5 × 1200⁴ / (384 × 10000 × 1.80e6)
          = 5.184e13 / 6.912e12 = 7.5 mm  < 8 mm  ✓

Adim 5  Dayanımı kontrol edin
        Mmax = w L² / 8 = 5 × 1200² / 8 = 900,000 N·mm / m
        Z_req = Mmax / σ_allow = 900000 / 30 = 30,000 mm³ = 30 cm³/m
        38 mm presli Z ≈ 95 cm³/m sağlar  >> 30  ✓  (dayanım yönetici değil)

Sonuç: 38 mm presli vinil-ester ızgara, 5 kN/m²'de 1.2 m açıklık yapar. Sekim (8 mm izin verilebilir'e karşı 7.5 mm) yönetir; dayanım, izin verilebilir değerin rahatça altındadır. Daha rijit bir "kalabalık" gereksinimi (L/200) için, δ_allow 6 mm'ye düşer ve kesit 50 mm'ye doğru yükseltilmelidir。

1. Endüstriyel presli ızgara teknik kataloğu (üretici verileri) — yük/açıklık ve kesit verileri. Üretici teknik verileri talep üzerine mevcuttur。
2. Endüstriyel pultrüzyonlu ızgara teknik broşürü (üretici verileri) — metrik kesit özellikleri, ASTM D7290 tasarım-değer yöntemi. Üretici teknik verileri talep üzerine mevcuttur。
3. ZeAllgrate — Mühendis/Tasarımcı Kılavuzu (ACMA) — güvenlik faktörleri, sehim limitleri, bağlantı pratiği。
4. Endüstriyel ızgara yük-açıklık tabloları (üretici verileri) — pultrüzyonlu I/T-çubuk özellikleri ve tekerlek-yük açıklıkları. Üretici teknik verileri talep üzerine mevcuttur。
5. ASTM D638 (çekme), D790 (eğilme), D695 (basınç), D732 (delme kesme); OSHA 29 CFR 1910.23; ISO 14122 (kalıcı makine erişimi)。