Günümüzde giydirme cephe sistemlerinde kullanılan ısı cam üniteleri, ister klasik çubuk sistem, isterse de panel sisteme entegre olsunlar çoğunlukla dört kenarından tutulu şekilde uygulanmaktadır.
Cepheye tesir eden düzgün yayılı rüzgar yükü etkisiyle dikdörtgen şekilli cam plakaların yüzeyinde farklı bölgelerde çekme ve basınç gerilmeleri oluşur. Kenarları eşit örnek bir cam plakasında düzgün yayılı yük altında oluşan gerilme dağılımı aşağıdaki gibidir.
Rüzgar yükü altında sehim yapan cam plakasında (ince plakalarda) merkezi diyagonal liflerin deforme olmasıyla plakanın dört kenarı boyunca gerilmeyi azaltıcı bir karşı etki gelişir. İnce plakalarda gözlenen bu duruma membran etkisi de denmektedir. Etkiyen yük ve buna bağlı olarak artan sehim ile birlikte membran etkisi de aynı oranda artış göstermektedir.
Linear Theory’ e göre yapılan analizlerde bahsi geçen etki dikkate alınmamaktadır. 200cm x 200cm ebatlarında 8mm kalınlıklı örnek bir cam plaka 1kPa ve 5kPa düzgün yayılı yük altında Linear Theory’e göre gerilme analizine tabi tutulduğunda sonuçlar aşağıdaki gibi olmaktadır. Her iki durumda da benzer gerilme dağılımı gözlemlenmiş ve azami gerilme camın ortasında oluşmuştur.
Non-Linear Theory’ e (Large Deflection Theory) göre yapılan analizlerde ise membran etkisi dikkate alınmaktadır. 1kPa düzgün yayılı yük altında azami gerilme camın ortasında oluşmasına rağmen, membran etkisi ile köşelerde de azami gerilmeye yakın değerler gözlemlenmektedir. Düzgün yayılı yük değeri 5kPa’a çıkarıldığında ise azami gerilme camın köşelerinde oluşmaktadır. Linear theory’e göre yapılan analiz ile elde edilen gerilme değeri, aynı plakada aynı yük (1kPa) altında Non-Linear Theory’e göre yapılan analizle elde edilen gerilme değerinin yaklaşık 1.4 katıdır. Plakaya etkiyen yük değeri arttıkça aradaki farkta artmaktadır. Yapılan örnekte 5 kPa yük altında Linear Theory’e göre yapılan analiz sonucu elde edilen değer, Non-Linear Theory’e göre yapılan hesapla elde edilen değerin yaklaşık 1.68 katına denk gelmektedir.
Yapılan Deneysel çalışmalar, dört kenarından tutulu camlarda Non-Linear Theory’nin gerçeğe daha yakın sonuçlar verdiğini göstermektedir. Dolayısıyla, özellikle yüksek yapılarda kullanılan, dört kenarından tutulu ısı cam ünitelerinin gerilme ve sehim tahkikleri yapılırken Non-Linear Theory’in tercih edilmesi hem gerçeceğe en yakın sonucu elde etmeyi, hem de ekonomik çözüme ulaşmayı sağlayacaktır.
Cepheye tesir eden düzgün yayılı rüzgar yükü etkisiyle dikdörtgen şekilli cam plakaların yüzeyinde farklı bölgelerde çekme ve basınç gerilmeleri oluşur. Kenarları eşit örnek bir cam plakasında düzgün yayılı yük altında oluşan gerilme dağılımı aşağıdaki gibidir.
Rüzgar yükü altında sehim yapan cam plakasında (ince plakalarda) merkezi diyagonal liflerin deforme olmasıyla plakanın dört kenarı boyunca gerilmeyi azaltıcı bir karşı etki gelişir. İnce plakalarda gözlenen bu duruma membran etkisi de denmektedir. Etkiyen yük ve buna bağlı olarak artan sehim ile birlikte membran etkisi de aynı oranda artış göstermektedir.
Linear Theory’ e göre yapılan analizlerde bahsi geçen etki dikkate alınmamaktadır. 200cm x 200cm ebatlarında 8mm kalınlıklı örnek bir cam plaka 1kPa ve 5kPa düzgün yayılı yük altında Linear Theory’e göre gerilme analizine tabi tutulduğunda sonuçlar aşağıdaki gibi olmaktadır. Her iki durumda da benzer gerilme dağılımı gözlemlenmiş ve azami gerilme camın ortasında oluşmuştur.
Non-Linear Theory’ e (Large Deflection Theory) göre yapılan analizlerde ise membran etkisi dikkate alınmaktadır. 1kPa düzgün yayılı yük altında azami gerilme camın ortasında oluşmasına rağmen, membran etkisi ile köşelerde de azami gerilmeye yakın değerler gözlemlenmektedir. Düzgün yayılı yük değeri 5kPa’a çıkarıldığında ise azami gerilme camın köşelerinde oluşmaktadır. Linear theory’e göre yapılan analiz ile elde edilen gerilme değeri, aynı plakada aynı yük (1kPa) altında Non-Linear Theory’e göre yapılan analizle elde edilen gerilme değerinin yaklaşık 1.4 katıdır. Plakaya etkiyen yük değeri arttıkça aradaki farkta artmaktadır. Yapılan örnekte 5 kPa yük altında Linear Theory’e göre yapılan analiz sonucu elde edilen değer, Non-Linear Theory’e göre yapılan hesapla elde edilen değerin yaklaşık 1.68 katına denk gelmektedir.
Yapılan Deneysel çalışmalar, dört kenarından tutulu camlarda Non-Linear Theory’nin gerçeğe daha yakın sonuçlar verdiğini göstermektedir. Dolayısıyla, özellikle yüksek yapılarda kullanılan, dört kenarından tutulu ısı cam ünitelerinin gerilme ve sehim tahkikleri yapılırken Non-Linear Theory’in tercih edilmesi hem gerçeceğe en yakın sonucu elde etmeyi, hem de ekonomik çözüme ulaşmayı sağlayacaktır.
