Temel kiriş tipleri ve yükleme durumları için maksimum sehim (eğilme) miktarını hesaplayın.
Yapısal mühendislikte, bir elemanın tasarımı sadece yükleri güvenli bir şekilde taşımasını sağlamakla (mukavemet kontrolü) bitmez. Aynı zamanda, bu yükler altında kabul edilebilir sınırlar içinde şekil değiştirmesini sağlamak da (kullanılabilirlik kontrolü) en az o kadar önemlidir. **Sehim**, bir kiriş veya döşeme gibi yatay bir taşıyıcı elemanın, üzerine gelen yükler nedeniyle yaptığı düşey yer değiştirmeye, yani çökmesine verilen teknik isimdir. Bir kirişin mukavemeti yeterli olsa bile, aşırı sehim yapması yapının kullanım amacına uygun olmamasına ve ciddi sorunlara yol açabilir. Bu nedenle, sehim hesabı ve kontrolü, yapısal tasarımın ayrılmaz bir parçasıdır.
Aşırı sehim, bir yapının aniden yıkılmasına neden olmasa da, "kullanılabilirlik sınır durumu" olarak adlandırılan ve yapının konforunu, estetiğini ve fonksiyonelliğini bozan bir dizi probleme yol açar:
Bu nedenlerle, yapı standartları ve yönetmelikleri (örneğin TS 500), izin verilen maksimum sehim miktarını kirişin açıklığına (L) oranla sınırlar. Yaygın sınırlar arasında **L/250** (toplam yükler için) ve **L/360** (sadece hareketli yükler için) bulunur.
Bir kirişin ne kadar sehim yapacağı dört temel faktöre bağlıdır. Bu faktörler, sehim formüllerinin temelini oluşturur.
Sehimi etkileyen en bariz faktördür. Kirişin üzerine etkiyen yük miktarı (ister tek bir noktada tekil yük 'P', ister yüzeye yayılmış yayılı yük 'w' olsun) ne kadar artarsa, sehim de o oranda artar.
Bu, sehimi en çok etkileyen faktördür. Sehim formüllerinde açıklık (L) terimi 3. veya 4. kuvvetten yer alır. Bu demektir ki, diğer her şey aynı kalmak koşuluyla, bir kirişin açıklığını iki katına çıkarmak, sehimini **8 ila 16 kat** arasında artırır! Bu nedenle, büyük açıklıkları geçmek, mühendislikte her zaman özel çözümler gerektirir.
Elastisite Modülü, bir malzemenin rijitliğinin, yani şekil değiştirmeye karşı ne kadar direnç gösterdiğinin bir ölçüsüdür. 'E' değeri ne kadar yüksekse, malzeme o kadar rijittir. Örneğin, çeliğin (E ≈ 200 GPa) elastisite modülü, betonunkinden (E ≈ 30 GPa) çok daha yüksektir. Aynı boyut ve yük altındaki bir çelik kiriş, beton bir kirişten çok daha az sehim yapar. Sehim, elastisite modülü ile ters orantılıdır.
Atalet momenti, bir kesitin eğilmeye karşı gösterdiği geometrik direncin bir ölçüsüdür. Sadece kesitin alanına değil, bu alanın kesitin ağırlık merkezine nasıl dağıldığına bağlıdır. Özellikle kesitin yüksekliği, atalet momentini çok güçlü bir şekilde etkiler. Örneğin, dikdörtgen bir kesit için atalet momenti formülü $I = (b \cdot h^3) / 12$'dir. Bu formülden de görüleceği gibi, kirişin yüksekliğini (h) iki katına çıkarmak, atalet momentini ve dolayısıyla eğilme direncini $2^3 = 8$ kat artırır! Bu nedenle, I-kirişler gibi malzemeyi kesitin üst ve alt kısımlarında yoğunlaştıran profiller, eğilmeye karşı son derece verimlidir. Sehim, atalet momenti ile ters orantılıdır.
Bu hesaplayıcı, mukavemet ve yapı statiği derslerinde öğretilen dört temel ve en yaygın durumu içerir: