Yapı Statiği

YAZAR HAKKINDA

Prof. M. Ruhi Aydın, 1945 Eskişehir/Sivrihisar doğumludur. Kabataş Erkek Lisesi (1962) ve İstanbul Teknik Üniversitesi İnşaat Fakültesini bitirdi. (1967). Çeşitli özel ve kamu kurumlarındaki çalışma dönemlerinden sonra Eskişehir Devlet Mühendislik ve Mimarlık Akademisine asistan olarak girdi. (1972). 1977 yılında doçent, 1987 yılında Anadolu Üniversitesi’nde profesör oldu. 2012 yılında Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Yapı Anabilim Dalı öğretim üyeliği görevinde iken emekli oldu. Öğretim üyeliği sürerken anabilim dalı başkanlığı, bölüm başkanlığı, fakülte dergisi editörler kurulu başkanlığı, üniversite senato ve yönetim kurulu üyelikleri, rektör yardımcılığı ve bir dönem üniversiteler arası kurul üyeliği görevlerinde bulunmuştur. Yapı Statiği İzostatik Sistemler kitabından ayrı olarak, Yapı Statiği Hiperstatik Sistemler, Çelik Yapılar ders kitapları ve Deprem Mühendisliği ve Betonarme ile ilgili yardımcı ders kitapları vardır. Uluslararası indekslerce taranan dergilerde yayımlanmış makale ve kongre bildirileri vardır. Belirtilen derdilerde bilimsel hakemlikler de yapmaktadır. Türkiye Köprü ve İnşaat Cemiyeti, İTÜ Vakfı mütevelli heyeti ve Türkiye Deprem Mühendisliği Derneği kurucu üyesidir.

ÖNSÖZ

Yapı Statiği Cilt II olarak sunulan bu eserde genel olarak hiperstatik sistemlerin analizine ait hesap yöntemleri yer almaktadır. Yapı statiğinin klasik yöntemlerinden şekil değiştirme büyüklükleri yönteminin özel hali olan açı yöntemi ve kuvvet yöntemi temel yöntemler olarak ele alınmıştır. Ancak uygulama alanının daha geniş ve özellikle çok katlı yapılarda uygulanmasının daha kolay olması nedeni ile açı yöntemi kuvvet yöntemine göre daha detaylı olarak incelenmiştir. Klasik yöntemlerin yanı sıra çubuk sistemlerin matris yöntemleri ile hesabına ait temel kurallar da açıklanmış ve sayısal örneklere yer verilmiştir. Şekil değiştirmeler ve çubuk sistemlerde uç kuvvetleri ile şekil değiştirmeler arasındaki bağıntıların incelendiği bölümler de dahil olmak üzere beş bölümden oluşan bu yapı statiği kitabı öğrencilerimizin bilgisine, meslektaşlarımızın hizmetine sunulmak amacı ile telif edilmiştir. Yapı statiğinin temel kuralları değişmemekle beraber hesapta kullanılan araçlar son yıllarda büyük bir değişim ve gelişim göstermiştir. Bilgisayarların inşaat mühendisliğine ait sorunların çözümüne de geniş ölçüde katılması ile öğretim yöntemlerinin gözden geçirilmesine gereksinim duyulmuştur. Bu nedenle yeniden telif edilecek bir yapı statiği kitabının içeriğinin saptanması oldukça önemli bir konu olarak ortaya çıktı. Burada başlıca amaç öğrenciye yapı statiğinin temel kurallarını verirken, öğrendiği bilgilerin meslek yaşamında karşılaşacağı sistemlerin analizine ait sorunların çözümüne de katkıda bulunmak şeklinde olmalıdır. Bütün sorumluluğun bilgisayara yüklenmesi düşünülemeyeceğine göre mühendisler hangi araç ile yapılırsa yapılsın çözümlerin doğru olduğundan emin olmalı ve doğruluğunu kontrol edecek bilgi ve yöntemlere sahip olmalıdırlar. Kitabın içeriği bu düşüncelerle saptanmıştır. Umulur ki bu amaca ulaşılmış olunsun. Kitaba ait konu başlıklarını saptarken bir başka göz önüne alınan husus da alışılmış yapı statiği kitaplarının kalıpları dışına çıkılarak yapı mühendisliğinin diğer bilim dallarına ait olmakla beraber yapı statiğini de ilgilendiren konularına yer verilmesi olmuştur. Bu düşüncemizin nedeni öğrencilerin yapı mühendisliğinde birbirinden ayrılması mümkün olmayan fakat ayrı derslerde verilen bilgileri yeterince sentezleyememelerini gözlemiş olmamızdır. Bu cümleden olarak elastik şekil değiştirmeler geniş tutulmuş, betonarme davranışı hakkında bilgi verilerek, elastic olmayan şekil değiştirmeler hakkında sınırlı da olsa belirli bir fikir edinmeyi sağlayacak bilgilere yer verilmiştir. Bundan başka sabit kesitli çubuklarda eksenel kuvvet etkisine ait bağıntılar verilerek ikinci mertebe etkiler ve stabilite problemlerine bir miktar değinilmeye gayret edildi. Burada amaç verilecek ön bilgi ile ilgili bilim dallarına ait kitaplardan yaralanırken kolaylıklar sağlanmasına yardımcı olmaktır. Değişken kesitli çubuklar ve kemerli sistemler henüz bilgisayar programlarında yeterli düzeyde yer almamaktadır. Bu sistemlerin hesabına da yer verilerek olası durumlarda çözümlere katkıda bulunulması amaçlanmıştır. Çerçeve ve perdeli sistemlerin yatay yükler altında hesabı ve rijitlik merkezinin bulunması ile ilgili bilgiler ön ve kesin tasarımda kullanılabilir.

İÇİNDEKİLER

BÖLÜM 1: TAŞIYICI SİSTEMLERDE YER DEĞİŞTİRMELERVE ŞEKİL DEĞİŞTİRMELERİN HESABI

1.1: YER DEĞİŞTİRMELER VE ŞEKİL DEĞİŞTİRMELER

HAKKINDA GENEL BİLGİLER

1.2: ELASTİK ŞEKİL DEĞİŞTİRMELER

1.3: ELASTİK OLMAYAN ŞEKİL DEĞİŞTİRMELER

BÖLÜM 2: ÇUBUK SİSTEMLERDE UÇ KUVVETLERİ VE ŞEKİL DEĞİŞTİRMELER ARASINDAKİ BAĞINTILAR

2.1: GİRİŞ VE İŞARET KABULLERİ

2.2: SABİT KESİTLİ ÇUBUKLARDA UÇ KUVVETLERİ VE

ŞEKİL DEĞİŞTİRMELER ARASINDAKİ BAĞINTILAR

2.3: DEĞİŞKEN KESİTLİ ÇUBUKLARDA UÇ KUVVETLERİ VE ŞEKİL DEĞİŞTİRMELER ARASINDAKİ BAĞINTILAR

2.4: SABİT KESİTLİ ÇUBUKLARDA EKSENEL KUVVET ETKİSİ

2.5: SAYISAL ÖRNEKLER

2.6: ÇÖZÜLECEK PROBLEMLER

BÖLÜM 3: HİPERSTATİK SİSTEMLERİN AÇI YÖNTEMİ İLE ÇÖZÜMÜ

3.1: GİRİŞ

3.2: DÜĞÜM NOKTALARI SABİT SİSTEMLERDE AÇI YÖNTEMİNİN UYGULANMASI

3.3: DÜĞÜM NOKTALARI HAREKETLİ SİSTEMLERDE AÇI YÖNTEMİNİN UYGULANMASI

3.4: SİMETRİK SİSTEMLERDE AÇI YÖNTEMİNİN UYGULANMASI

3.5: AÇI YÖNTEMİNİN UYGULANMASINDA KARŞILAŞILAN ÖZEL HALLER

3.6: AÇI YÖNTEMİ DENKLEM TAKIMLARININ İTERASYON YOLUYLA ÇÖZÜLMESİ-CROSS YÖNTEMİ

3.7: SABİT KESİTLİ ÇUBUKLARDA BAZI ÖZEL SİSTEMLERİN AÇI YÖNTEMİ İLE ÇÖZÜMÜNE AİT SAYISAL ÖRNEKLER

3.8:DEĞİŞKEN KESİTLİ ÇUBUKLARDA AÇI YÖNTEMİNİN

UYGULANMASI

3.9. PERDELİ SİSTEMLER

3.10. PERDE VE ÇERÇEVELİ SİSTEMLER

3.11. SABİT EKSENEL YÜK ETKİSİ ALTINDAKİ

ÇUBUKLARDA AÇI YÖNTEMİNİN UYGULANMASI

3.12. ÇÖZÜLECEK PROBLEMLER

BÖLÜM 4: ÇUBUK SİSTEMLERİN MATRİS YÖNTEMLERİ İLE ÇÖZÜMÜ

4.1: GİRİŞ

4.2: RİJİTLİK YÖNTEMİNE İLİŞKİN GENEL ESASLAR

4.3: MATRİS YÖNTEMLERİN KAFES KİRİŞLERE UYGULAMASI

4.4: ÇERÇEVE ÇUBUKLARINA UYGULAMA

4.5: MATRİS YÖNTEMLERİN UYGULANMASINDAKİ ÖZEL HALLER

4.6: ÇÖZÜLECEK PROBLEMLER

BÖLÜM 5: HİPERSTATİK SİSTEMLERİN KUVVET YÖNTEMİ İLE ÇÖZÜMÜ

5.1: GİRİŞ

5.2: İZOSTATİK ESAS SİSTEM VE SÜPERPOZİSYON DENKLEMLERİ

5.3: SÜREKLİLİK (ELASTİSİTE) DENKLEMLERİNİN KURULMASI VE KUVVET YÖNTEMİ İLE ÇÖZÜM

5.4: KUVVET YÖNTEMİNİN UYGULANMASI İLE İLGİLİ

ÖZELLİKLER

5.5: KUVVET YÖNTEMİNİN BAZI TAŞIYICI SİSTEMLERE

UYGULANMASI

5.6: TESİR ÇİZGİLERİ

5.7: SAYISAL ÖRNEKLER

5.8: ÇÖZÜLECEK PROBLEMLER

EKLER

SAĞ UÇTA DOĞRUSAL DEĞİŞEN GUSE

SAĞ UÇTA PARABOLİK DEĞİŞEN GUSE

SAĞ VE SOL UÇTA DOĞRUSAL SİMETRİK DEĞİŞEN GUSE

SAĞ VE SOL UÇTA PARABOLİK SİMETRİK DEĞİŞEN GUSE

w SAYILARI TABLOSU

YÜK TERİMLERİ TABLOSU

ANKASTRELİK MOMENTLERİ TABLOSU

ÇARPIM TABLOSU