C. Erdem İMRAK - İTÜ, Makina Fakültesi, İstanbul imrak@itu.edu.tr

Umut ŞAHİN - İTÜ, Makina Fakültesi, İstanbul sahinumu@itu.edu.tr

KABİN MİMARİSİ & TASARIMI - MÜHENDİS ve MAKİNA / ŞUBAT 2020

1. GİRİŞ
Midway Terminal Binası - Abu Dabi Uluslararası Havalimanı Projesi’nde cam kabininde kullanılan cam ünitelerin modellenmesi, Otis LLC tarafIndan tedarik edilen detay kabin çizimine göre oluşturulmuştur. Cam üniteler için gerekli tüm boyutlar, dökümanlardan ve Buga OTIS'ten gelen IGES ve STEP dosyalarından alındı. Sonlu elemanlar yöntemi, asansör uygulamalarındaki çeşitli yükleme tipleri için özel destek koşullarına sahip cam ünitelerin tasarımı ve statik analizinde kullanılır. Bu projede farklı tip, kalınlık ve boyutta ısıl işlem görmüş lamine cam paneller kullanılmıştır.

1.1 Cam Üniteleri
İki cam tabaka ve bir ara katman polivinil bütiralden (PVB) oluşan bir lamine cam birimi, çalışma yükleri aralığında çok karmaşık bir davranış sergiler. Kompleks davranış, camın ve PVB'nin esneklik modülündeki büyük farktan dolayı camda büyük sapmalar meydana getirir.

1.2 Cam Teknik Parametreler ve Özellikleri
Kabinin yan panelleri ve tavanı için 20 mm kalınlığında temperlenmiş lamine cam seçilmiştir. Sonlu eleman analizinde aksi belirtilmedikçe aşağıdaki Tablo 1 ve Tablo 2’de listelenen parametreler ve malzeme özellikleri kullanılır. [1]

1.3 Cam Paneller
Panoramik kabin yapısında kullanılan cam paneller aşağıdaki gibi gösterilmiştir. (bkz. Şekil 2)

2. YÜK VE KUVVETLER
Cam panellere etki eden yükler ve kuvvetlerden bazıları aşağıda listelenmiş ve sıralanmıştır. Her cam panel, emniyet tertibatı ve / veya normal kullanım şartları dahilinde kendi ağırlığını ve yükünü taşır. Bu yükler ve kuvvetler Buga OTIS belgelerinden alınmıştır. [2]

2.1 Kılavuz Raylardan Aktarılan Yükler
EN 81-1-A3 Standardına göre kılavuz raylara etkiyen kuvvetleri belirlemek belirlemek için Şekil 3’deki kuvvet ve yönler kullanılmıştır. [3]

2.2 Destek Noktası
Destek noktası (sabitleme noktası olarak da adlandırılır), cam sistemlerinde yaygın olarak kullanılan bağlantı türüdür. İç yük, civatalardan cam panele temas yoluyla aktarılır. Sıkıştırma kuvveti, cam delik yüzeyine etki eder ve bu da gerilmelere neden olur.

3. CAM İÇİN SONLU ELEMAN YÖNTEMİ KULLANIMI
Cam ünitelerini analiz etmek için ANSYS kullanılmış olup sonlu eleman modellemesi yapılarak çözümlenmiştir. Cam malzemenin analizini yapmak için elastiklik modülü E, Poisson’oranı v gibi malzemenin özelliklerinin girilmesi gerekmektedir. Bu çalışmada temperlenmiş lamine cam özellikleri dikkate alınmıştır. Cam birimlere etki eden kuvvetlerin hesaplanmasından sonra, cam birimlerinin sonlu eleman gerilme analizi gerçekleştirilmiş ve yorumlanmıştır. SolidWorks'te modellenen cam panellerin sonlu eleman ağı ANYSY'te oluşturulmuş ve sonuçları elde edilmiştir.

4. SONUÇ
Cam panellerin gerilim dağılımını ve sehim değerlerini analiz etmek için ANSYS yazılımı sonlu elemanlar analiz aracı olarak seçilmiştir. ANSYS programında sınır koşulları ve yüklerin verildiği sonlu eleman modelinin analizi ile ANSYS'deki cam paneller üzerindeki gerilme değerleri elde edilmiş ve Tablo 4’teki haline getirilmiştir.

ANSYS yazılımından elde edilen her cam panelin gerilme değerleri, literatürde belirtilen kabul edilebilir gerilme değeri olan 66 MPa’dan daha düşük gerilme değerleri vermiştir ve bu değerler analitik hesaplanan değerlere kabul edilebilir sapmalarla birlikte yakın sonuçlar göstermiştir. Bu sonuçlardan bazıları aşağıdaki şekillerde gösterilmiştir.(Şekil 4,5,6,7)

KAYNAKÇA
1. Le Bourhis, Eric, 2014. Glass: mechanics and technology. Weinheim : Wiley
2. http://www.otisworldwide.com
3. EN 81-1-A3 Standardı