Dersin Adı

YAPI STATİĞİ II

Kodu

00306

Dönemi

6

Kredisi

3.5

Teorik

(saat / hafta)

Uygulama

(saat / hafta)

Laboratuar (saat / hafta)

3

1

0

ECTS Kredisi

6

Dili

Türkçe (Kısa zamanda İngilizce olarak açılması planlanmaktadır)

Tipi / Kategorisi

Lisans / Zorunlu

Önkoşul / lar

Yapı Statiği I

Amaçları

Günümüzde bilgisayarların gelişmesi ve yapı analizi problemlerinin bilgisayarlara uygulanması sonucunda birçok bilgisayar programı geliştirilmiştir. Kesin çözüm yöntemleri ile analiz yapabilen genel amaçlı bilgisayar programlarını hazırlamak zor ve zaman alıcıdır. Söz konusu bilgisayar programlarının çoğunda gerek bilgisayarın kapasitesini aşmamak, gerekse bilgisayar süresini azaltmak gibi nedenlerle, birtakım varsayımlar sonucunda elde edilmiş yaklaşık formülasyonlar kullanılmıştır. Bu varsayımların geçerliliği ve formülasyonlar genellikle kullanıcılara yansıtılmamakta veya kullanıcı tarafından yeterince irdelenmemektedir. Bilgisayar programlarının birçoğu genel amaçlı olmayıp, yalnızca özel binaların (örneğin konvansiyonel betonarme konut türü binalar) analizi için geliştirilmiştir. Bu tür bilgisayar programlarının varsayımları ve formülasyonları bilinmeden veya dikkate alınmadan, amacı dışında kullanılması durumunda ise son derece hatalı analiz sonuçları alınabilir. Yaygın bir kanı olarak bilgisayarla yapılan analiz sonuçlarına gereğinden fazla güven duyulmakta, bu güven de mühendiste olması gereken teorik bilgi, tecrübe ve önseziyi ikinci plana itmekte ve köreltmektedir. İnşaat mühendisi bilgi ve yeteneklerini kaybetme ve programlara bağımlı hale gelme tehlikesi ile karşı karşıyadır. Bir anlamda mühendislik, program operatörlüğüne dönüşmektedir. Yapı sistemlerinin çok değişken davranışlar göstermesi, teknolojinin gelişmesi ile birlikte inşaat mühendisliğinin farklı sistemlere yönelme ve bilgi yarışında yer alma zorunluluğu gibi nedenlerle teorik bilginin körelmesi kabul edilemez. Kaldı ki söz konusu bilgisayar programları sürekli olarak geliştirilmek ve güncelleştirilmek zorundadır. Bu da teori olmadan mümkün değildir.

Mevcut dersin amacı, kesin çözüm yöntemi olarak kabul edilen analiz yöntemlerini ve bu yöntemlerle ilgili teoriyi detaylı olarak, ancak elde çözülebilecek kadar basit örneklerle aktarmak, daha sonra söz konusu yöntemleri kullanarak, bilgisayar programcılığına ilk adımı atmak üzere ön hazırlık yapmaktır. Ders kapsamında malzeme doğrusal elastik kabul edilmekle birlikte formüller en genel hali ile çıkartılmaktadır. Karmaşık ve rakamlar içerisinde boğulan, bu nedenle de teoriyi yeterince vurgulayamayan örnekler yerine basit ancak kesin hesap yöntemleri ile tüm ara işlemleri alternatifli olarak gösteren örnekler tercih edilmektedir. Analizler esnasında varsayım yapılması durumunda bu varsayımların sonuçlara olan etkisi, kesin sonuç veren yöntemlerle kıyaslanarak detaylı olarak irdelenmektedir. Ders kapsamında tek tip işaret notasyonu ve tek tip birim seti kullanmak yerine farklı notasyonlar ve birimler kullanılmaktadır. Çünkü el hesaplarında kullanılan işaret notasyonları bilgisayar programlamaya uygun değildir. Kompleks yapılarda karmaşaya neden olmaktadır. Ayrıca bilgisayar programları birimlerden bağımsız olmalıdır. Bu nedenle el hesaplarında kullanılan işaret notasyonları, bilgisayar programlamaya uygun notasyonlarla kıyaslanarak kullanılmaktadır. Analizlerde tüm düğüm noktalarında aynı pozitif yönlere sahip ve programlamaya daha uygun olan işaret notasyonu ağırlıklı olarak tercih edilmektedir.

Tanımı / İçeriği

Ders kapsamında kesin çözüm yöntemi olarak kabul edilen analiz yöntemleri ve bu yöntemlerle ilgili teori anlatılmaktadır. Genellikle el hesabı açısından daha elverişli olan Açı-Deplasman, Kuvvet ve Moment Dağıtımı (Hardy Cross) metotları ağırlıklı olarak irdelenmiştir. Daha sonra bilgisayar programlama açısından daha elverişli bir yöntem olan Matris – Deplasman Yöntemine geçiş için gerekli ön bilgi verilmekte, Doğrudan Rijitlik ve Kısmen Sonlu Elemanlar Yöntemleri tanıtılmaktadır. Yöntemlerin tamamı bilgisayar programlamasına yatkın bir notasyonla anlatılmaktadır ve tüm örnekler konu ile ilgili olarak geliştirilmiş olan bilgisayar programları kullanılarak hazırlanmıştır. Söz konusu programlar mevcut kitap eşliğinde derslerde anlatılmakta ve dağıtılmaktadır. Bu programlar yardımıyla öğrenci kendi örneğini kendisi yaratabilmekte, çözüm sonuçlarının her aşamasını program yardımıyla görebilmekte ve teorik bilgisini pekiştirebilmektedir. Özellikle karmaşık örneklerde yoğun matematiksel işlem hacmi tamamen programlara aktarılmakta ve öğrenci alternatif analizleri hızlı ve doğru bir biçimde gerçekleştirebilmektedir. Bu amaçla geliştirilmiş olan bilgisayar programları tamamen akademik amaçlı olup tüm ara işlemleri ve detayları el yöntemlerine uygun olarak verebilmektedir. Hiperstatik sistemlerin analizi. Birim deplasman sabitleri, Rijitlik ve fleksibilite matrisleri, Kuvvet metodu, Açı-Deplasman metodu, Cross ve Moment-Alan Yöntemleri gibi konular ders kapsamı içerisindedir.

Referanslar

Esas Referanslar

“Yapı Statiği II Hiperstatik Sistemler ve Kesin Çözüm Yöntemleri”, Prof. Dr. Namık Kemal Öztorun, İstanbul Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, İnşat Mühendisliği Bölümü, 1. Baskı, 2003, İstanbul, İstanbul Üniversitesi Yayın, No:4393, Mühendislik Fakültesi Yayın No106, ISBN 975-404-677-8.

“Structural Engineering”, Richard N., White, Peter Gergely, Robert G., Sexsmith, Combined Edition, Volume 1 “Introduction to Design Concepts and Analysis”, 2nd Ed., Volume 2 “Intermediate Structures”, Revised Printing, John Wiley & Sons, Inc., New York.

“Structural Analysis A unified Classical and Matrix Approach”, A. Ghali, A., M., Neville, London, New York, Chapman and hall, 1977.

Introductory of Mechanics of Deformable Bodies”, Uğur Ersoy and S. Tanvir Wasti, Middle East Technical University, Ankara, 1987.

 

Ek Referanslar

“Yapı Statiği”, Prof. Adnan Çakıroğlu, Prof. Dr. Enver Çetmeli, 6. Baskı, Cilt I, Teknik Kitaplar Yayınevi, (1979).

“Yapı Statiği”, Prof. Adnan Çakıroğlu, Prof. Dr. Enver Çetmeli, 6. Baskı, Cilt II, İTÜ, İnşaat Fakültesi Matbaası, (1979).

Öğretim Üyesi  / Elemanı

Prof. Dr. Namık Kemal ÖZTORUN

Öğretim Üyesi / Elemanı İletişim bilgileri

 

Ders için Ofis Saatleri

 

 

 

 

 

 

 

 

Değerlendirme

 

Sayı

Yüzdesi (%)

  Bitirme Sınavı

( Telafi Sınavı )

1

%  50

Yıliçi Etkinlikler

Arasınav

1

%  30

Kısa sınav

Değişken sayıda ve habersiz

%  10

Ödev

Değişken sayıda

%  10

Proje

 

%  ……

Rapor

 

%  ……

Diğer

Kanaat

%  10

Devam Zorunluluğu

%  ……

Ders Kredisinin Bölünmesi (%)

Matematik ve Temel Bilimler

%60

Mühendislik Bilimi

%20

Mühendislik Tasarım

%20

Sosyal Bilimler

%  ……

DERSİN PROGRAM ÇIKTILARINA KATKISI

PROGRAM ÇIKTILARI

Evet

Hayır

1

Matematik, Fen ve Mühendislik bilgilerini İnşaat Mühendisliği alanında uygulama becerisi

X

 

2

Deney tasarlama ve sonuçları yorumlama becerisi

X

 

3

Proses tasarlama becerisi

X

 

4

Sistemi irdeleme ve sonuç olarak geliştirme becerisi

X

 

5

Disiplinlerarası çalışma yürütebilme becerisi

X

 

6

Mühendislik problemlerini belirleme becerisi

X

 

7

Etik sorumlulukları kavrama becerisi

X

 

8

Türkçe iletişim kurabilme becerisi

 

X

9

Mühendislik alanında geniş kapsamlı eğitime sahip olma becerisi

X

 

10

Yaşam boyu öğrenme becerisi

X

 

11

Kendi kendine öğrenme becerisi

X

 

12

Güncel konularda bilgilendirme becerisi

X

 

13

Mühendislik tekniklerini ve modern mühendislik donanımlarını kullanabilme becerisi

X

 

14

Değişen koşullara uyum sağlama becerisi

X

 

 

 

 

 

 

HAFTALIK DERS PLANI

Hafta

Konu

1

Amaç, Kapsam, Giriş, Ders içeriği, Dersin izlenme yöntemi ve formatı, Kuvvet ve Daplasman bilinmeyenleri üzerine geliştirilmiş analiz yöntemlerinin kıyaslanması.

2

Kuvvet Metodu, Hiperstatik sistemler, Belirsizlik derecesi ve belirsizlik derecesinin hesabı, Uygunluk şartları. Simetrik ve anti-simetrik davranış. Hiperstatik kafes kirişler.

3

Hiperststatik kiriş ve çerçeve sistemleri, Kuvvet metodu ile analizi.

4

Birim Deplasman sabitlerinin Kuvvet Metodu ile elde edilmesi. Düzlem çerçeve elemanlarının 6x6 rijitlik matrisinin elde edilmesi. Rijitlik ve Fleksibilite kavramları ve matrislerinin irdelenmesi. Uzay sistemler için rijitlik fe fleksibilite terimleri.

5

Kuvvet metodu ile tek açıklıklı hiperstatik kirişlerin analizi, Ankastrelik set değerlerinin elde edilmesi ve Ankastrelik set değerleri tablolarının tanıtımı. Alan çarpım katsayılarının elde edilişi ve alan çarpım tablolarının tanıtımı. İntegral teknikleri üzerine irdelemeler.

6

Açı-Deplasman yöntemine geçiş. Serbestlik derecesi kavramı. Deplasman bilinmeyenleri. Yöntemin Kuvvet Metodu ile kıyaslanarak avantaj, dezavantaj ve prensiplerinin kıyaslanarak irdelenmesi. Nümerik işlem hacmi açısından kıyaslanması

7

Ara Sınav

8

Galisev iterativ yöntemi ve Açı Deplasman Yöntemi ile kıyaslanması. Deplasmanların iteratif yöntemlerle elde edilişi.

9

Hardy-Cross Moment Dağıtım yöntemine başlangıç.

10

Cross Bilgisayar Programının tanıtılması, dağıtılması

11

Hard-Cross Yöntemi ile analizler, Kuvvet ve diğer deplasman yöntemleri ile kıyaslamalar. Varsayımların etkierinin irdelenmesi. İşlem hacmini azaltmak amacıyla teorik bilgiler.

12

FEM yapı analiz programının dağıtılması ve SAP2000 programı ile kıyaslanması. Ders kapsamı içerisindeki örneklerde kullanılmak amacı ile kısa bir ön bilgi verilmesi.

13

Uygulamalar ve örnek çözümleri.

14

Final Sınavı