Kuvvete dayalı elastik olmayan (inelastik) çerçeve elemanı tipi - infrmFB

Bu elemanlar 3D kiriş-kolon elemanları olup, çerçeve sistemlerini geometrik ve malzeme nonlineeritelerini hesaba katarak modelleyebilirler. Burada da tarif edildiği üzere, kesitlerin genel gerilme-birim şekil değiştirme durumu, bölünüş oldukları her bir fiber elemanın (lifin) tek eksenli doğrusal olmayan (nonlineer) malzeme davranışının kesit içerisinde toplanması yoluyla elde edilir. Böylelikle, elastik olmayan (inelastik) davranış eleman boyunca ve kesit derinliğince hesaba katılır.

Malzeme İnelastisitesi'nde de belirtildiği üzere kuvvete dayalı formulasyon, infrmFB, dört çerçeve elemanı tipi içerisinde en hassas olanıdır. Bu eleman tipleri, elemanda yalnızca tek bir parça bulunduğu durumlarda bile elastik olmayan davranışın modellenmesinde etkilidirler. Ayrıca, bir yapısal elemanda sadece tek bir parça bulunması da kullanıcılara eleman dönme değerleri çıktısı'nın gerekli kontrollerde (ör:  Eurocode 8, NTC-08, KANEPE, FEMA-356, ATC-40, vb) ilgili olan eleman dönme çıktılarını direkt olarak kullanabilme olanağı sağlar.

Elemanlara ait her integrasyon kesidinde denge koşullarının sağlanabilmesi için kullanılan kesitte bulunan fiber (lif) sayısının tanımlanması gerekmektedir. Kesitte bulunan ideal fiber (lif) sayısı kesitteki gerilme-birim şekil değiştirme dağılımını modellemeye yetecek kadar fazla olmalıdır. Tabii ki bu yeterlilik kesidin şekline, kesitte kullanılan malzeme özelliklerine ve elemanın inelastisite düzeyine bağlıdır. Kaba bir başlangıç değeri kesit başına 100 fiber (lif) elemanı olarak tanımlanabilirken, karmaşık ve yüksek derecede inelastisite gösteren kesitlerde bu sayının 200 ve üzerine çıkması da olağandır. Açıkça da anlaşılabileceği üzere, bu sayının düzgün olarak ayarlanması yapılacak hassasiyet çalışmalarıyla mümkündür.

infrmFB elemanların kullanılmaları durumunda integrasyon kesidi sayısının da tanımlanması gereklidir. Bu hususta kullanıcılara literatür taraması önerilmekte olup (ör: Papadrakakis 2008; Calabrese et al. 2010), bahsi geçen sayıysa genel olarak 4 ila 7 arasında seçilebilir (parçalanan kısımların uzunluklarının ayarlanması için Malzeme İnelastisitesi'ne başvurunuz). Önemle belirtilir ki, genellikle, pekleşme davranışını modelleyebilmek için 7 integrasyon kesidi gerekirken yumuşama davranışı gösteren elemanlar için 4-5 integrasyon kesidi yeterli olmaktadır.

Not: Donatı şemasının değişmesi durumunda gereken olan eleman parçalama (aşağıdaki şekle bakınız) sonrasında tek bir infrFB elemanı ve çoklu kesit tanımlamak mümkündür. Çoklu kesitler sadece donatı dizilimi olarak farklı olabilirler (kesit şekli, boyutları ve malzemeler aynı olmalıdır).

Burada tanımlanan genel (global) sönümlemenin yanı sıra, Eleman iletişim kutusu üzerinden elemana ait sönümleme de tanımlanabilir. Bu işlemi gerçekleştirebilmek için kullanıcıların Sönümleme düğmesine basarak en uygun sönümleme tipini seçmeleri gerekir (bu konuda daha iyi bir seçim için Sönümleme'ye başvurunuz). Eleman bazında tanımlanan sönümleme, genel (global) sönümleme'ye göre önceliklidir. Global sönümleme, serbestlik dereceleriyle bağıntılı olan ve "model bazında" hesaplanan sönüm matrisi katsayılarıdır. Rayleigh tipi sönümlemenin seçilmesi durumunda sönüm matrisi; kütle matrisinin ve rijitlik matrisinin ilgili parametrelerle çarpılıp, birbirleriyle toplanması yoluyla bulunur. 

Not: Rayleigh sönümleme eleman bazında tanımlanırsa, klasik olmayan Rayleigh sönümlemesi kullanılır; zira klasik Rayleigh sönümlemesinde sönüm miktarı elemanlar arasında farklılık göstermez, aynıdır.

Lokal Eksenler ve Çıktı Gösterimi