Çalışma stresi yöntemi, yapıda indüklenen gerilmelerin karşılanmasını sağlamayı amaçlayan geleneksel bir yapısal tasarım yöntemidir.
En kötü güvenilir yük kombinasyonunun, ilgili malzemeler için belirlenen izin verilen çalışma gerilimlerini aşmaması. Bu yaklaşımda tasarım, önceden tanımlanmış bir gerilim sınırını aşmadan, beklenen yüklere dayanabilecek yeterli mukavemetin sağlanması yoluyla yapısal bütünlüğün sağlanması kavramına dayanmaktadır. Çalışma stresi yöntemi genellikle İzin Verilebilir Stres Tasarımı (ASD) yöntemi olarak anılır. . Çalışma stresi yöntemine ilişkin önemli noktalar şunlardır:
1. İzin Verilen Gerilimler :
Bu yöntemde, her yapısal malzeme, nihai mukavemetinin bir kısmı olan (tipik olarak %33 ila %66 arasında) belirli bir izin verilebilir gerilime sahiptir. Bu izin verilen gerilimler, malzeme özellikleri ve yükleme koşullarındaki belirsizlikleri ve potansiyel değişiklikleri hesaba katan ampirik testlere ve güvenlik faktörlerine dayanarak belirlenir.
2. Tasarım Felsefesi :
Çalışma gerilimi yönteminin tasarım felsefesi, herhangi bir yük kombinasyonu altında yapıdaki gerilimlerin, kullanılan malzemeler için karşılık gelen izin verilen gerilimlerin altında kalmasının doğrulanmasını içerir. Bu, yapının beklenen hizmet yüklerine dayanacak yeterli dayanıklılığa sahip olmasını sağlar ve arızaya karşı bir güvenlik marjı sağlar.
3. Yük Kombinasyonları :
Tasarım, ölü yükler (kalıcı ağırlıklar), hareketli yükler (doluluk ve ekipman gibi değişken yükler), rüzgar yükleri, sismik kuvvetler, sıcaklık değişimleri ve diğer kazara yükler gibi yapısal güvenlik açısından kritik olabilecek farklı yük kombinasyonlarını dikkate almalıdır. Belirsizlikleri ve olası aşırı koşulları hesaba katmak için her yük kombinasyonu ilgili yük faktörüyle çarpılır.
4. Tasarım Süreci :
a) Çeşitli yük kombinasyonları için tasarım yüklerini belirleyin.
b) Her yük kombinasyonu için yapıda oluşan gerilmeleri hesaplayın.
c) Hesaplanan gerilimleri ilgili malzemeler için izin verilen gerilimlerle karşılaştırın.
d) Hesaplanan gerilmeler izin verilen gerilmelerden küçük veya bunlara eşitse tasarım tatmin edici kabul edilir. Aksi takdirde yapısal tasarımın revize edilmesi veya güçlendirilmesi gerekmektedir.
5. Avantajlar :
a) Basitlik:Çalışma stresi yönteminin anlaşılması ve uygulanması nispeten basittir, bu da onu basit yapılar ve rutin tasarım görevleri için uygun kılar.
b) Yerleşik Uygulamalar:Tarihsel ampirik bilgilerle desteklenen, mühendislik camiasında tanıdık ve geniş çapta kabul gören köklü bir yöntemdir.
6. Dezavantajları :
a) İhtiyatlılık:Çalışma stresi yöntemi, aşırı tasarıma ve malzemelerin verimsiz kullanımına yol açabilecek önemli güvenlik faktörleri uyguladığından ihtiyatlı sayılabilir.
b) İyileştirme Eksikliği:Bazı karmaşık yapısal uygulamalarla ilgili olabilecek elastik aralığın ötesinde yapının gerçek davranışını dikkate almaz.
c) Karmaşık Yapılar için Karmaşıklık:Çalışma stresi yönteminin karmaşık veya belirsiz yapılarda uygulanması daha zor hale gelir ve çoklu stres kısıtlamalarını karşılamak için kapsamlı hesaplamalar ve manuel yinelemeler gerektirir.
Özetle, çalışma stresi yöntemi, streslerin önceden tanımlanmış sınırların altında kalmasını sağlayan, yapısal arızaya karşı bir güvenlik marjı sağlayan geleneksel bir tasarım yaklaşımıdır. Basit ve yaygın olarak anlaşılmasına rağmen, bazı durumlarda muhafazakar olabilir ve modern yapı mühendisliği uygulamalarında yaygın olarak kullanılan limit durum tasarım yöntemi gibi daha gelişmiş yöntemlere kıyasla daha az verimli olabilir.