Upload
ali-kandemir
View
265
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
8/3/2019 Bilgisayar Destekli Celik Yapi Tasarimi Computer Aided Structural Design
1/178
Bilgisayar Destekli elik Yap Tasarm
Onur Tunaboyu
YKSEK L SANS TEZ
naat Mhendislii Anabilim Dal
Ekim 2007
8/3/2019 Bilgisayar Destekli Celik Yapi Tasarimi Computer Aided Structural Design
2/178
Computer Aided Structural Design
Onur Tunaboyu
MASTER OF SCIENCE THESIS
Department of Civil Engineering
October 2007
8/3/2019 Bilgisayar Destekli Celik Yapi Tasarimi Computer Aided Structural Design
3/178
Bilgisayar Destekli elik Yap Tasarm
Onur Tunaboyu
Eskiehir Osmangazi niversitesiFen Bilimleri Enstits
Lisansst Ynetmelii Uyarncanaat Mhendislii Anabilim Dal
Yap Bilim Dalnda
YKSEK LSANS TEZ
Olarak Hazrlanmtr
Danman: Do. Dr. Nevzat Kra
Ekim 2007
8/3/2019 Bilgisayar Destekli Celik Yapi Tasarimi Computer Aided Structural Design
4/178
Onur Tunaboyu nun YKSEK LSANS tezi olarak hazrlad Bilgisayar Desteklielik Yap Tasarm balkl bu alma, jrimizce lisansst ynetmeliinin ilgili maddeleriuyarnca deerlendirilerek kabul edilmitir.
ye : Do. Dr. Nevzat Kra
ye : Prof. Dr. Hasan Gnen
ye : Prof. Dr. Eref nlolu
ye : Y. Do. Dr. Mizan Doan
ye : Y. Do. Dr. Necati Mahir
Fen Bilimleri Enstits Ynetim Kurulunun ............................. tarih ve ......................sayl kararyla onaylanmtr.
Prof. Dr. Abdurrahman KARAMANCIOLU
Enstit Mdr
8/3/2019 Bilgisayar Destekli Celik Yapi Tasarimi Computer Aided Structural Design
5/178
v
ZET
elik yaplarn hesap ve projelendirme aamas batan sona uzun hesaplaryaplmas gerektiinden dikkat istemektedir. Ne kadar dikkat edilirse edilsin uzunzaman harcanaca iin hata yapmak kanlmazdr. Kesitlerin tama kapasiteleri,emniyet gerilmelerini at durumlarda, ayn hesaplarn tekrar yaplmas gerektiindenelik yap tasarmnda bilgisayar kullanm mutlaka gerekmektedir. Kullanld
takdirde zamandan tasarruf salanaca gibi hesaplar daha gvenilir olacaktr.
Bu almada bilgisayar kullanmn en st dzeyde tutarak, daha az zamandadaha doru sonulara ulalmaya allmtr. Bunu baarabilmek iin Microsoft Excelprogram kullanlarak tablolar oluturulmu ve buralarda ilemler yaptrlmtr. Bazyerlerde makrolar kullanlarak Excel programna ek zellikler kazandrlmtr. zlenendier bir yol ise SAP2000 programnn ilem sonularn alarak hesap yapabilenmakrolar oluturulmutur. Son olarak Microsoft Visual Basic 2005 Express Edition ile
program yazarak tekrarl hesaplar yapmadan sonuca ulalmaya allmtr.
.....................................................................
Anahtar Kelimeler: Bilgisayar destekli, elik yap, tasarm
8/3/2019 Bilgisayar Destekli Celik Yapi Tasarimi Computer Aided Structural Design
6/178
vi
SUMMARY
Steel structures need a lot of attention because calculation takes alot of time .
Although we pay attention to the calculations we spend a lot of time and some mistakes
can be appeared. If the section can not carry the loads we must choose bigger section
and calculations need a revision with the same calculations. So computers must be used
during the calculations. By this way calculations can make rapidly.
In this study, we try to use the maximum level of computer program usage toreach the true results in a quick time. To succeed it, we use Microsoft Excel to create
tables and made it some calculations. We add some macros to add some special
features to Microsoft Excel. The other way is, we write a macro to use the outputs of
SAP2000 program to make true results in a short time. The last way is, we write a
program with Microsoft Visual Basic 2005 Express Edition not to make repetition
calculations to reach the results.
.....................................................................
Keywords: Computer Aided, steel structure, design
8/3/2019 Bilgisayar Destekli Celik Yapi Tasarimi Computer Aided Structural Design
7/178
vii
TEEKKR
almalarm boyunca deerli yardm ve katklaryla beni ynlendiren tezdanmanm Sayn Do.Dr. Nevzat Kraa, tezin ilerlemesinde katkda bulunanYrd.Do.Dr. Mizan Doana ve dier tm blm hocalarma, yine kymetlitecrbelerinden faydalandm naat Yksek Mhendisi Adnanirine, naat YksekMhendisi Mukaddes Dikere, ayrca destekleriyle katkda bulunan arkadalarma,
manevi destekleri ile beni hibir zaman yalnz brakmayan ok deerli aileme teekkr
bir bor bilirim.
8/3/2019 Bilgisayar Destekli Celik Yapi Tasarimi Computer Aided Structural Design
8/178
viii
NDEK LER
SayfaZET.. V
SUMMARY VI
TEEKKR VIIEK LLER D Z N X ZELGELER DZ N ...... XII
SEMBOLLER DZ N ...... XIII
1.G R ... 1
2.YAPI MALZEMES OLARAK EL N ZELLKLER ... 6
3.EL K YAPILARIN KULLANIM ALANLARI 11
4.B LG SAYAR DESTEKL EL K YAPI TASARIMI 13
4.1.Bilgisayar Desteinin Kazandrdklar ....... 134.2. naat Mhendisliinde Bilgisayar Uygulamalar... 154.3.Bilgisayar Destekli elik Yap Tasarm 16
4.4.elik Yaplarda Hesap Admlar. 16
4.4.1.Modller kullanarak tasarm.. 17
4.4.2.Dier programlardan veri alarak tasarm 184.4.3.Hesap kolayl salayacak kk yazlmlar yazarak tasarm . 194.4.4.Paket program kullanarak tasarm.. 24
5.B LG SAYAR DESTEKL EREVE HESABI PROGRAMI .. 28
5.1.Programn Kullanlmas ve Hesap Yntemleri ............... 30
5.2.rnekler .................. 59
5.2.1.rnek 1 . 59
8/3/2019 Bilgisayar Destekli Celik Yapi Tasarimi Computer Aided Structural Design
9/178
ix
NDEK LER (devam)
Sayfa5.2.2.zm 1 ... 59
5.2.3.rnek 2 62
5.2.4.zm 2 ... 62
5.2.5.rnek 3 . 66
5.2.6.zm 3 ... 66
5.2.7.rnek 4 . 69
5.2.8.zm 4 ... 70
5.SONU VE NERLER 71
6.KAYNAKLAR. 73
5
8/3/2019 Bilgisayar Destekli Celik Yapi Tasarimi Computer Aided Structural Design
10/178
x
EK LLER D Z N
ekil Sayfa
1.1 ereve program ak diyagram .... 52.1 Gerilme Uzama diyagram .... 6
3.1 eitli elik yap sistemleri .......... 12
4.1 Gezer vin ana men .... 20
4.2 Tekerler etkileri men....... 214.3 Gezer vin hesaplar ......... 21
4.4 Gezer vin kirii I profili ve takviye levhas seimi .... 224.5 Gezer vin kirii retilen kesit seimi ... 234.6 Uyar mesaj ...... 23
4.7 Gerilme ve sehim tahkikleri ...... 24
4.8 elikPro2006 ile zlebilen atekilleri ...... 25
5.1 ereve program girdileri mens .......... 315.2 ereve program profil seim mens ........ 32
5.3 ereve program ak yk hesab mens ........ 335.4 ereve program yaplan statik hesaplar listesi ..... 34
5.5 Birim yklemede oluan u kuvvetler . 355.6 ubuk elemanndaki kuvvetler ........ 37
5.7 Dizaynda kullanlacak moment hesab ............ 42
5.8 Kesit kontrol mens ........ 445.9 Sistem bilgileri mens .............. 46
5.10 Maksimum momentin olutuu nokta ........ 475.11 Moment diyagramnn hesaplanmas .......... 48
5.12 Moment diyagramnn ekrana getirilmesi ....... 49
5.13 Normal kuvvet diyagramnn ekrana getirilmesi ......... 50
5.14 Kesme kuvveti diyagramnn ekrana getirilmesi .......... 51
5.15 Deplasmanemasnn ekrana getirilmesi ............ 525.16 Birleim hesab mens ........... 53
8/3/2019 Bilgisayar Destekli Celik Yapi Tasarimi Computer Aided Structural Design
11/178
xi
EK LLER D Z N (devam)
ekil Sayfa
5.17 Birleim hesab raporu ................. 545.18 SAP2000 dardan bilgi okunabilen dosya listesi .... 565.19 SAP2000 dardan bilgi okunmas tamamland ........... 575.20 SAP2000 ile sistem oluturuldu ........... 57
5.21 Program hakknda mens .................. 58
5.22 rnek1 bilgi girii ............... 595.23 rnek1 sistem bilgisi ............... 60
5.24 rnek1 normal kuvvet karlatrmas ....... 605.25 rnek1 kesme kuvvet karlatrmas ................. 615.26 rnek1 moment karlatrmas .......... 615.27 rnek2 bilgi girii .................... 635.28 rnek2 sistem bilgisi ........... 64
5.29 rnek2 normal kuvvet karlatrmas ..................... 645.30 rnek2 kesme kuvvet karlatrmas .......... 655.31 rnek2 moment karlatrmas ..................... 655.32 rnek3 bilgi girii ............ 675.33 rnek3 ak yk hesab ................................. 675.34 rnek3 yetersiz kesit kontrol ......... 68
5.35 rnek3 yeterli kesit kontrol ....................... 68
5.36 rnek4 kaynak boylar hesab ..................... 70
8/3/2019 Bilgisayar Destekli Celik Yapi Tasarimi Computer Aided Structural Design
12/178
xii
ZELGELER D Z N izelge Sayfa2.1 ekme, basn ve eilme iin emniyet gerilmeleri ... 72.2 Kayma iin emniyet gerilmeleri ...... 7
4.1 Kafes kiri elemanlar iin elverisiz tesirlerin seilmesi . 185.1 Eleman rijitlik matrisinin oluturulmas ....... 365.2 Sistem rijitlik matrisinin oluturulmas ..... 405.3 Transformasyon matrisi ........ 40
5.4 rnek1 sonularnn SAP2000 ile karlatrlmas ..... 625.5 rnek2 sonularnn SAP2000 ile karlatrlmas ..... 665.6 Deplasmanlarn SAP2000 ile karlatrlmas ..... 69
8/3/2019 Bilgisayar Destekli Celik Yapi Tasarimi Computer Aided Structural Design
13/178
xiii
SEMBOLLER DZ N Simgeler Aklama
A Alan
E Elastisite modl
G Kayma modl
f Sehim
i Atalet yarap
J Atalet momenti
l Eleman boyu
lk Burkulma boyu
M Moment
N Normal kuvvet
S Statik moment
q Yayl yk
u Deplasman
V Kesme kuvvetiW Mukavemet momenti
ereve sol eleman as ereve sa eleman as Narinlik katsays Gerilmeem Emniyet gerilmesi
Burkulma katsays
8/3/2019 Bilgisayar Destekli Celik Yapi Tasarimi Computer Aided Structural Design
14/178
1
1. G R
lkemizde inaat mhendislii denildiinde akla betonarme yaplar gelse de,son yllarda elik yaplarn da stn zelliklerinin fark edilmesiyle nemi artmaya
balamtr. stenilen dzeye gelememesinin sebebi ise bilgi ve deneyim eksikliindenkaynaklanmaktadr. Bilgi edinmek yerine tayc sistem malzemesi olarak betonarmeyisemek yap malzemesi olarak eliin kullanlmasn engellemektedir. Trkiyede elikinaatn toplam inaat iindeki pay, ok kktr. Bu orann byk blmn endstri
yaplar, byk aklkl atlar ve kprler oluturmaktadr. ok katl elik yap
uygulamalar ise yok denecek kadar azdr. ok katl yaplardaki uygulama azl,betonarme sistemle ayn yapnn daha az maliyetle yaplabilecei dncesindenkaynaklanmaktadr. Bu dnce, sradan bir betonarme yap iin kabul edilebilirse de,depreme dayankl olarak projelendirilmi, proje her bakmdan skca denetlenmi veprojesine uygun olarak ina edilen betonarme bir yapnn elik yap kadar maliyetliolabilecei de bir gerektir (Yardmc, 2005) [1]. Ynetmeliklerdeki eksiklikler,tecrbeli mhendis saysnn az olmas, izilen projenin sahada nasl uygulanacann
bilinmemesi gibi nedenlerle zorluklar daha proje aamasnda balar. Bu gibi zorluklarlabalayan proje uygulama aamasna gelindiinde zorluklar artarak devam eder.lkemizdeki uygulama azl nedeniyle projeyi uygulayan teknik eleman says daazdr.
Blm2de eliin zelliklerine deinilerek, zellikleri bilinen malzemehakknda daha doru kararlar vererek daha verimli sonulara ulaabilinecei
dnlmtr. Hangi zellikli yaplarda elii kullanmak, dierlerine gre dahaavantajl olunur konusunda bir fikir edinilmeye allmtr. Bu zellikler de gz nnealnarak lkemizde yap malzemesi olarak eliin kullanlmas hangi alanlarda dahafazla gzlendii blm3te aklanmaktadr. Btn bu maddeler dorultusundaoluturmak istediimiz bir elik yapnn hangi aamalarnda bilgisayar destei
kullanlabilinecei blm4te anlatlmtr. Blm5te ise gnlk hayatta sk olarakkarlalabilinen, tekrarl olarak fakat baz kstaslarn deierek hesap yaplmasngerektiren durumlarda kullanlmas iin oluturulan ereve program anlatlm vernek zmler yaplmtr.
8/3/2019 Bilgisayar Destekli Celik Yapi Tasarimi Computer Aided Structural Design
15/178
2
Bir elik yap oluturmak istendiinde zorluklar daha proje aamasndabalamaktadr. Projelendirmenin ilk aamas olan tayc sistem seimi iin tecrbeyeihtiya vardr. Hangi aklkl, hangi tr ykleri ekonomik ve gvenli olarak tahmin
etmek iin, her tr yapy zmek ve en gvenli ve ekonomik olanna karar vermek
doru bir zm olmayacaktr. Hele bu zme elle hesaplar yaplarak ulalddnlrse, teknik izim aamasna aylar sonra geilebilinir. Her sistemi zmekyerine belli bal sitemlerin zlmesi bile bu sreyi ok uzatr. te bu aamadabilgisayar desteinden faydalanlabilinir. nk hazr bir paket programda, ok zelsistemler olmadka, gnlk hayatta sk karlalan yap tiplerini saniyeler iindezebilirler. Sistem modelini doru bir eklide bilgisayara tanttktan sonra, yapzelliklerine gre yk bilgilerini de programa tanttktan sonra hesaplarn yaplp,
emniyet gerilmelerini aan kesitlerin, hatta hangi elemanlarn dierlerine gre dahafazla zorlandnn ekrana getirilmesi, bilgisayarlarn hzlanmas ile saniyelersrmektedir. Bu aamadan sonra, gvenli olmayan kesitler deitirilerek tmynetmelik artlarn salayan sistemler oluturulur ve yap maliyet karlatrmasnda
en geerli yntem olarak kullanlan metrajn ekrana getirilmesi ile sistem seimi ileveriler elde edilmeye balanr. Bylece bilgisayar destei ile sistem seimine doruyaen yakn seimde karar vermek iin harcanmas gereken zaman dilimi
kyaslanamayacak kadar az bir zamana indirilmi olunur. Tayc sisteme kararverilmesiyle daha hassas hesaplarla hesap sonucuna ulalr. Hesap sonularna gresistemin iki boyutlu teknik izimlere dntrlme sreci ise bal bana zamanalmaktadr. Hesap sonular ok iyi irdelenerek, izimler doru bir ekilde ve eksiksiz
olarak oluturulmaldr. Yerinde uygulanacak sistem, birebir projede izili olan sistemolaca iin izimlerde hassas davranlmaldr. izimlerin lekli olarak izilmesi de,uygulama aamasnda st ste akan bir detayn kat zerinde fark edilerek tedbirinnceden alnmasn salamaktadr. Bu ilem bilgisayar ortamnda salandnda dahahzl ve daha hatasz olarak meydana gelmektedir. Hatta izimler hesaplarn yapldpaket programlar kullanlarak hazrlandnda, birebir hesaplanan deerlere gre izim
yaplaca iin izim hatas sfra yakn olarak oluturulmaktadr. izimlerin
tamamlanmasyla uygulama aamasnda kullanlmak zere verilmesi gereken lbilgileri de programlar tarafndan eksiksiz olarak izimlere eklenmektedir.
8/3/2019 Bilgisayar Destekli Celik Yapi Tasarimi Computer Aided Structural Design
16/178
3
Baz mhendisler ise belli bal sistem zm ve izimleri yapabilen paketprogramlar yerine, tm yap trlerini zebilen programlar tercih etmektedirler. Hesap
yntem ve sonularnn doruluunu, dnyann kabul ettii programlarla hesaplarnyaparlar. Bu programlarn ise eksiklii, tm lkelerdeki ynetmeliklere gre hesapyapmamalardr. Bu yntemle hesap yapan projeci, kullanmas gereken ynetmeliinhesaplarna yakn bir hesap yntemi olan ynetmelii seerek sonuca yaklar.Programn iine yarad hesap sonularn alarak, eksik ya da farkl bir yntemlehesaplanan sonular kendisinin yapmas gerekir. te bu aama da bir projeci iinzaman alan ve hataya ak bir sretir. Sonularn alnd programa sistem doru birekilde modellenmelidir ki alnan sonular doru olsun. Doru bir modelden sonra hereleman iin sonular ayr ayr okunurken gzden kaabilecek kk bir hata hesaplarn
tekrarlanmasna neden olabilmektedir. Sonular hatasz alnsa bile ynetmeliingerektirdii hesaplar sonucunda herhangi bir kesitin gvensiz kmas, hesaplarnmodelleme aamasndan balayarak tekrarlanmasna neden olabilmektedir. Bu gibidurumlar iin de bilgisayar destei kullanlabilinmektedir. Ynetmeliin gerektirdii
hesaplar yapan elektronik tablo dosyalar oluturulabilinecei gibi, program sonularnokuyup, hesaplar yapabilen kk yazlmlar oluturulabilinmektedir. Blm 4.4.2 debu gibi durumlar iin SAP2000 programndan kesit tesirlerini okuyabilen bir yazlm
oluturulmutur. Bu kk programla SAP2000 program ktlar okunarak Excelprogramndaki hcrelere yazdrlmaktadr. Alnan bilgiler baka herhangi bir hesabakatlmamtr, ancak bu bilgilerin kullanld her trl hesap iin kullanlabilir halegelmitir.
Baz durumlarda ise yapnn belli ksmlar yapdan bamsz olarak zlmesidaha uygun olmaktadr. rnein sanayi yaplarnda sk olarak grlen gezer vinhesab, yapdan bamsz olarak zlp hesap sonular sisteme sonradan etkiettirilebilir. Bu gibi ayr durumlar iin de hesap hzn ve gvenliini arttrmak iinkk yazlmlar yazlabilinir. Blm 4.4.3 de bir rnei bulunan yazlm, gezer vin
hesabn sk olarak grlen durumlar zebilmek iin yazlmtr. Programda gezer
vin zelliklerini verdikten sonra, seilen kesitlerin emniyet gerilmelerini geipgemedii hesaplanp bir rapor hazrlanmaktadr.
8/3/2019 Bilgisayar Destekli Celik Yapi Tasarimi Computer Aided Structural Design
17/178
4
Son yntem ise ok zel bir yap zm iin program yazlmasdr. Blm5te
bir rnei bulunan bu yntemin kullanlma amac, paket programlar olmadan el ilehesap yaplabilen yntemlerde zaman ve hz kazanmak iin programlar
hazrlanabileceini gstermektir. Farkl sistem bilgilerini, farkl yklemeekillerininhesaplar yaplamasa da sk olarak karlalan sistem ve ykleri zebilmektedir.Program oluturmaya balamadan hesap yntemleri iyi kavranm, hangi bilgilerverildiinde sonuca ulalaca dnlm, bunlara gre program girdileri mensoluturulmutur. Programdan beklenecek hesap kt sonularna karar verilmi ve bunagre grevleri balatacak dmeler belirlenmitir. Hesap yntemleri ilgili kitap veynetmeliklerden aratrlarak, sonuca ulatracak en doru ve en kolay yntemseilmitir. Programla deiik llerdeki ereve sistemine, atda yayl yklerykleyerek, sistemin i kuvvetler diyagramlar izdirilebilinmektedir. Seilen kesitler
gerilme kontrollerini salayp salamadnn kontrolleri yaplabilindii gibi hesaplarngvenli kmas muhtemel kesitlerde program tarafndan nerilebilinmektedir.
Programda ke birleim noktas kaynak bilgileri verildikten sonra, kaynak kontrolleri
de yaplabilinmektedir. Yaplan tm hesaplar kullancya bilgi vermek iin rapor halinegetirilebilinmektedir. Kullancnn yapmas muhtemel hatalarn yaplp yaplmadkontrol edildikten sonra, yapldysa uyar ekrana getirilerek hesaplara balanmaktadr.zlen sistem kontrol edilmek iin SAP2000 programnn modeli tanyabilecei S2Kdosya formatnda hazrlanarak, SAP2000 ile kontrollerin ok ksa bir srede yaplmas
salanmtr. Bu yntem gelitirilerek daha karmak sistemlerin SAP2000 program ileok ksa srede ve hatasz olarak eksiksiz bir biimde modellenmesi salanlabilinir.
Ak diyagram ekil 1.1 de grlen program bir ok hesab saniyeler iinde yaparakzmlere hz kazandrlmtr. Proje hazrlanmasnda ayr bir sre olan raporhazrlama sresini ise ok ksaltmaktadr.
Bu almada, bilgisayar desteini en st dzeyde tutarak hesaplara hz vegvenlik katmak iin neler yaplabilinecei aratrlmtr. Bu kapsamda zel
sistemlerin zmleri iin yazlmlar oluturulmutur. ok geni bir uygulama alanna
sahip olan elik yapnn, snrl bir alma ile yapnn batan sona zlebilinmesiamalanmamtr. Buradaki esas ama baz hesap yntemlerini kullanarak ya da bir
8/3/2019 Bilgisayar Destekli Celik Yapi Tasarimi Computer Aided Structural Design
18/178
5
araya getirerek, gndelik hayatta sk olarak karmza kabilecek hesap yntemlerininen az hatayla ve en ksa srede zebilecek yntemler haline getirilmesi salanmtr.
ekil 1.1 ereve program ak diyagram
BA LA
AnaMen
lem
Kesit SeMens
YkSe Hesapla
GrafikMens
SAP2000Aktar
RaporHazrla
AnaMen
AnaMen
AnaMen
AnaMen
AnaMen
KesitKontrol
AnaMen
BirleimHesab
DUR DUR DUR DURDUR DURDUR DUR
8/3/2019 Bilgisayar Destekli Celik Yapi Tasarimi Computer Aided Structural Design
19/178
6
2. YAPI MALZEMES OLARAK EL N ZELL KLER
Doada cevher halinde bulunan demirin, dvlerek, preslenerek veya haddedengeirilerek ekil alabilen haline elik denir. Yap malzemesi olarak kullanlabilinenelik, tm zellikleri her yn ve dorultuda ayn olan izotrop ve homojen bir
malzemedir.[5] Piyasada yaygn olarak kullanlan elik malzemelerinin elastisite
modl (E) deeri 2.1x106 t/m2, kayma modl (G) 8.1x105 t/m2 s genleme katsays
12x10-6
dr. [2]
Yap malzemesi olarak kullanlan eliin, eitli kuvvetler altndaki dayanmlar,malzemenin akma snr, ekme mukavemeti, ve sertlik zelliklerinden yararlanlarak
elde edilir. ubukeklindeki numune yava yava artan ekme kuvveti uygulanaraknumunedeki boy deiimi llr. Buradan elde edilen sonulardan grafik izilerekkuvvet - uzama diyagram elde edilir. Ayn sonulardan istenirse deekil 2.1degrlen gerilme uzama diyagram da izilebilir.
ekil 2.1 Gerilme - Uzama Diyagram [8]
8/3/2019 Bilgisayar Destekli Celik Yapi Tasarimi Computer Aided Structural Design
20/178
7
Bu grafiklerden eliin akma snr ve ekme mukavemet deerleri elde edilir.Bunun yannda kopma uzamas, elastik uzama ve kalc uzama deerleri de grafiktegrld zere elde edilmektedir. eliin akma st snrna ulamadan gzlenenlineer blgedeki dorunun eimiyle eliin elastisite modl hesaplanmaktadr.Deformasyonlarn gerilmelerle orantl olduu bu blge iinde uygulanan kuvvetlerinkaldrlmas durumunda, o ana kadar gzlenen tm deformasyonlarda ortadan kalkar ve
cisim yk uygulanmam ilk haline geri dner. eliin akma snrna gelmedengsterdii deformasyona elastik deformasyon ad verilir (Karaduman, 1999) [3]. Busnrn almasyla gzlenen deformasyonlar kalc olaca iin izelge 2.1 ve izelge2.2de grlen emniyet gerilmeleri akma snrna gre tespit edilmitir (Eren) [4].
izelge 2.1 ekme, basn ve eilme iin emniyet gerilmeleri
EL K C NS F (kg/cm2) em (kg/cm2) (H) em (kg/cm2) (HZ)
ST37 2400 1400 1600
ST52 3600 2100 2400
izelge 2.2 Kayma iin emniyet gerilmeleri
EL K C NS em (kg/cm2) (H) em (kg/cm2) (HZ)
ST37 900 1050
ST52 1350 1550
ekil 2.1deki grafii incelediimizde cisim p deerine kadar elastikdeformasyon zelliine sahiptir. p deerinden byk gerilemelerde bir sre dahaelastik deformasyon gzlenmeye devam eder ancak bu deformasyonekli artk lineerdeildir. ekil 2.1 deki grafikte grlen F noktasndan sonra yklemeye devamedilirse gerilmede bir art olmad halde, deformasyonun artmaya devam ettii akmaolarak adlandrlan olay gzlenmektedir. Bu deere akma snr denilmektedir. Ykgrafikte grlen C noktasnda ektiimiz zaman, lineer blgeye paralel bir izgi izerekelde ettiimiz C noktas bize plastikekil deitirme miktarn gsterir. Yklemeye
8/3/2019 Bilgisayar Destekli Celik Yapi Tasarimi Computer Aided Structural Design
21/178
8
devam edildiinde B noktasndan sonra gerilme azalmakta fakatekil deitirmelerdevam etmektedir. Bir mddet sonra ise malzeme kopmaktadr.
Snek bir malzeme olan eliin byk birekil deitirme sas vardr. eliinbetonarmeye gre daha snek bir malzeme olmas, depremde enerji yutmas
deformasyona urasa bile ykmn olmamasn salar. elii dier yap malzemeleri ilekarlatrdmzda elik kullanmnn avantajlar aadaki gibi sralanabilir :
a) Yksek dayanmldr. z arlnn tad yke oran ok kk olduuiin yap arl betonarme yapya gre daha azdr. Bu sayede temelintamas gereken ykler de azalacandan zellikle kt zeminlerde temelmaliyetlerini olduka azaltr. Bunun yannda, hafif yapya etki eden deprem
ykleri de azalacandan, elik, betonarmeye gre deprem davranasndan da stnlk salayacaktr.
b) Elastisite modl betonarme ile karlatrldnda ok yksek olduu iindinamik yklere ve sehim problemi olan tayc elemanlarda daha ekonomikboyutlandrma salar.
c) ekme ve basn dayanmlar birbirine eit olduundan mimari tasarmdaavantaj salar.
d) Snek davran gsterdiinden ekil deitirme kapasitesi yksektir. Buzellii ile beklenmeyen yk durumlarnda avantaj salar.
e) Yanmaz ancak dezavantaj olarak yangndan etkilenir. Ancak gereklinlemler alndnda bu etki azaltlr.
f) Baz yntemlerle elik iin dezavantaj olan korozyon etkisi ortadan
kaldrlabilir.g) Atlyelerde ilenmesi nedeniyle yapm sresi ksadr.h) Fabrika ortamnda retildii iin hesaplarda kullanlan deerler daha
kesindir. amayan ller, hesaplamalar, toleranslara uygunluk veretimleri ok kolaydr. Kuru yntemlerle inaat yaplr. Temiz bitilerivardr ve tamirat gerektirmez. elik eleman retimleri otomatik makinelerle
yaplr. Yani bilgisayarda izilen bir elik retiminde otomasyon sz
konusudur. Bu da hem para, hem zaman olarak byk kazanlar salar.Yapm aamas ya da sonras istenilen deiiklikler kolayca yaplabilir.
8/3/2019 Bilgisayar Destekli Celik Yapi Tasarimi Computer Aided Structural Design
22/178
9
laveler kolayca uygulanabilir.antiye dnda yaplan retim, hem teknikanlamda, hem kalite, hem de iilik anlamnda ucuza mal olur.
i) Deitirme ve takviye olana kolayl nedeniyle malzeme zayiat okazdr.
j) Elemanlar yerinde monte edildiklerinden iyi bir planlamayla yapm sresiok ksadr.
k) Kolon says azl ve geni aklklar daha kk kesitlerle geilebilindiiiin mimari adan avantajldr.
l) eliin ekil alma olana snrsz olduundan tayc yap pek ok trdeyaplabilir. Yapsal elik fabrikada ok deiik ekillerde ilenebildiindentasarmclar iin snrsz yaratc olanaklar salar.
m) elik dnyann en ok geri dntrlen malzemesidir. Dnm doruyapldnda kalite ve gvenilirlik kayb olmaz. Dnml bir malzemeolmas ve inaat srasnda zararl atklarn bulunmamas hzl temiz birinaatn gerekletirilebilmesi nedeniyle evreye zarar vermeyen birmalzemedir.
n) elik tayclarn her zaman grlebilir ve eriilebilir olmas yap kontrolalannda, her zaman denetlenebilirlik gibi bir gvence getirmektedir. Her bir
elik paras fabrikada retiminden balayarak kalite, boyut, fizikselzellikler konusunda belgelidir. elik bir yapy istediiniz her an kontroledebilirsiniz. Betonarme yaplarda kalite kontrol ise olanaksza yakndr,
nk betonarme bir yapy oluturan malzemelerin fiziksel zelliklerideiken ve karakteristikleri farkldr. Bu nedenle byle bir yapda bunca
deikeni istenilen zelliklere sahip bir sonuca ynlendirmekte malzemelerinkendi servenleri dnda, yapda yan yana gelilerinden, karm, karmagiren oranlar, karmn nitelii, kalba dklmesi, bu esnada iilik, evreseletkiler vb. faktrlerin denetiminin zorluu, elii bu anlamda da avantajlklmaktadr. Btn bunlarn dnda yapmndan yllar sonra betonarme birbinay kontrol etmek ok pahal ve zor bir ilemdir, bunun yannda
duvarlarn arasna gizlenmi bile olsa, elik tayc sistemin korozyon,
deprem vb. etkilere kar kontrol edilmesi basit, ucuz ve gvenlidir.
8/3/2019 Bilgisayar Destekli Celik Yapi Tasarimi Computer Aided Structural Design
23/178
10
Bugn lkemizde yap tamamen betonarme sistemler zerine kuruludur.
Betonarmeye gei geleneksel yntemlerle ina edilen ta, tula ve ahap binalardanolmutur. Bu nedenlerle gnmzde Trkiye imento retimi dnyada en ok olanlkeler arasnda yer almaktadr. elik ise genel olarak endstriyel yaplarda ve
kprlerde ve zel sistemli yaplarda kullanlabilecei dnlmektedir.
Korozyon ve yangna kar dayanksz olmas ok kolay nlemler alnarakdayankl hale getirilebilir. Malzeme fiyatlarndaki fazlalk ise doru yerde ve doruekilde kullanlarak avantaj salanabilir. elik yap tasarm konusunda tecrbeli, elikdavrann bilen, bunlar hesaplarla birletirerek sonulara ulaabilen ve bu sonulardorultusunda tm detaylaryla eksiksiz ve hatasz izimleri oluturabilen mhendislerleelik yap avantajlar kullanlmaldr. Proje aamasnda hesaplarn zorluundankaynaklanan aksaklklar bilgisayar destei kullanlarak en aza indirilebilir.
8/3/2019 Bilgisayar Destekli Celik Yapi Tasarimi Computer Aided Structural Design
24/178
11
3.EL K YAPILARIN KULLANIM ALANLARI
lkemizde betonarme yapnn elik yapya gre daha fazla tercih edilmesinin
sebebi, elik ereveli yaplarn gerek tasarm, gerekse retim ve montaj konusunda
yeterli bilgi ve deneyime sahip olunmamaktan kaynaklanmaktadr. elik ereveli
yaplarn tm gelimi lkelerde olduu gibi lkemizde de yaplmasnn kanlmazolduu bilinmelidir. Bunun farkna varlarak bilgi edinmek, gerektii yerdekullanldnda ekonomiklik salayaca iin bir gerekliliktir.
Yap elii, homojen, izotrop ve srekli denetlenerek retildiinden gvenli birmalzemedir. Yksek dayanm nedeniyle z arlnn tad yke oran kktr vemontajn bitmesiyle betonarmede olduu gibi priz bekleme sresi olmadan ykleritayabilme zellii vardr.
elik ereveli yap sistemleri, ok nemli olan yukardaki stnlkleri
nedeniyle;
a) Byk aklkl kprlerb) Endstri yaplarc) Spor salonlard) Tayc sistemleri zele) Hzla yaplmas gerekenf) Temel zemini zayf g) Yatay yklere dayankl
h) ok katl ve yksek yaplardakullanlmaktadr. ekil 3.1 de baz rnek elik yap fotoraflar bulunmaktadr.
lkemizde ok yaygn olarak kullanlmakta olan betonarme yaplarn ou elikereveli olarak yaplabilmektedir fakat elik ereveli yaplardan ounun betonarme
ereveli olarak yaplmas olanakszdr.
8/3/2019 Bilgisayar Destekli Celik Yapi Tasarimi Computer Aided Structural Design
25/178
12
ekil 3.1 eitli elik yap sistemleri
8/3/2019 Bilgisayar Destekli Celik Yapi Tasarimi Computer Aided Structural Design
26/178
13
4. B LG SAYAR DESTEKL EL K YAPI TASARIMI
4.1. Bilgisayar Desteinin Kazandrdklar
Mhendisler bilimsel olarak doruluu ispatlanm konular, pratiedntrerek ve gerek hayata uyarlayarak kullanmak zorundadrlar. rnein bazmalzemeler iin kullanlan hesap yntemi farkl malzemeler iinde kullanlmasn
salayabilmelidirler. Bu gibi durumlarda ayn hesap yntemiyle farkl hesaplar yapmakgerekirse bu noktada iimizi hzlandracak bir program yazlabilinir. Programoluturma sreci uzun, zor ve ciddi bir sretir. Oluturulduktan sonra kazandrlanzamana gre oluturma sreci daha uzun srerse, faydal bir yazlm meydana getirilmi olunmaz. Her yazlm yapl amalarna gre ok farkllk gsterir. Bazlar ilemlerindaha hzl yaplabilinmesi iin yazlr. Bazlar yaplan ilemlerde hata orann en azaindirmek iin yazlr. Bazlar ok fazla bilgi depolanmasn kolay birekilde salamakamacyla yazlr. Amalar farkl da olsa herhangi bir program yazlrken az hata,
sonuca hzl ulama, hesaplarda kolay deitirilme, kolay kullanm, ek zelikleri kolayekleyebilme ve program sonularna gven duyulmas istenir.
Bir program yazmaya balamadan nce yukardaki maddeleri gz nne alarakyazlmaya balanlmaldr. Bylelikle oluturulan yazlmdan daha olumu sonular eldeedilebilinir. Yazlmn kullanlabilir olmas iin tamamlandktan sonra kazandracazamanla, yazlmn bitme sreci iyi dnlmelidir. Uzun bir sre sonundatamamlandktan sonra hala ilere hz katmyorsa faydal bir yazlm meydana gelmemi olur. Bunun iin bitirme zamann ve kazandraca zamann iyi tahmin edilmesi
gerekir. Yazlmlar oluturulurken baz ek programlara veya dosyalara ihtiyaduyulabilinir. Bu gibi durumlarda maliyeti en az tutacakekilde iimizi grecek kadardosya veya programa ihtiya duymalyz. rnein sadece hesap yapp izime ihtiyaduymuyorsak izim iin gerekli bir dosya almamza gerek yoktur. Aynekildeprogram olutururken izim ksm iin kod oluturmaya gerek yoktur. Bir programyazmaya karar verildiyse kodlamalar ksmna program bozmayacakekilde notlar
alarak herhangi bir deiiklik ya da ekleme annda, hatasz hzl birekilde deiiklik
oluturulmaldr.
8/3/2019 Bilgisayar Destekli Celik Yapi Tasarimi Computer Aided Structural Design
27/178
14
Yapaca ie oranla yksek fiyatla alnacak bir program istenmeyecei gibi ksasrede ie yaramaz hale gelen bir program da istenmez. rnein sadece betonarme yapzmek iin her tr yapy zen bir programa ihtiya yoktur. Aynekilde ynetmeliktarihi eski hesap yntemlerine gre hesap yapan programlar da istenmemektedir.naatmhendislii gibi insan hayatn dorudan etkileyen yazlmlarda, hatasz yazlmlarretilmek zorundadr. Bu tip yazlmlar hem konuya hem de bilgisayara hakim kiilertarafndan yazlmas daha uygundur.
Gnmzde yazlm sistemleri inaat sektrnn bir ok aamasnda, bankaclksektrnn hemen hemen tamamnda, birok sanayi kuruluunda, mteri bilgilerininsaklanmas gereken kk kurulularda, iletiim, ulam ve birok mhendislik dalndaok geni alanlarda kullanlmaktadr. Bilgisayar sistemleri artk gnlk hayatn heralannda karmza kmaktadr. Gnlk ilerin hzlanmasn, kaytlarn gvenli birekilde tutulmasn ve istendiinde ok ksa zamanda kaytlara ulalmasn salar.Ksaca ilerde kullanlan bilgisayar destei, ilerde hz ve rahatlk ve gven salar.
Her zaman bilgisayar desteinden, hazr bir program kullanarakfaydalanmayabiliriz. Eer ilerimizi kolaylatracak kk programlar yazlmakistenirse, ihtiyalarn iyi bilerek, sonuca ulalacak en uygun zme, en doru ve enksa yoldan ulalmak hedeflenmelidir. Mhendislik yaklamlar kullanlrkendoruluu ispatlanm konular programa, gerek hayata uyarlayarak ekonomiklikten vegvenden uzaklamadan kullanlmaldr. Sonuca ulamak iin bilgisayara veri giriiyaplmas gerekmektedir. Doru sonuca ulaabilmek iin veri giriinin eksiksiz ve
hatasz olmas gerekmektedir. Yazlan programda veri giriinde bir hata ya da eksiklikolup olmadnn kontroln kesinlikle yaplmas gerekmektedir. Daha sonra ilgiliynetmelikler takip edilerek herhangi bir deiiklik olup olmad kontrol edilmeli,varsa kodlarn o ksm dzeltilmelidir. Programdan istenen sonular direk olarak ekrana
getirmek yerine tm hesaplarn yazld raporlar hazrlanmasyla daha sonra buhesaplarn kontrol iin kullanlabilir.
Bir program yazlabilmesi iin ncelikle programn yazlaca konu hakkndateorik, pratik, bilimsel ve matematiksel olarak bilgili sahibi olunmas gerekir. Yazlan
8/3/2019 Bilgisayar Destekli Celik Yapi Tasarimi Computer Aided Structural Design
28/178
15
programda tm bu bilgiler kullanarak sonulara ulamaktadr ve kullancy buekildeynlendirmektedir. Program yazan kii, kullanacak kiinin programa neler vererek,hangi sonular ne ekilde istediini iyi bilmelidir. Bunlar bilerek, kullanc arayzlerini iyi tasarlayarak bilgi giriinin kolay ve hatasz olmasn salamal, yinekullanl formlar tasarlayarak kan sonularnda anlalr biimde kullancyaaktarlmas gerekir. Btn bunlar gz nne alnarak program oluturulur ve birdeneme srecinden geer. Her ne kadar program kodlar oluturulurken her aamadakontrol yaplsa da baz zel durumlarda farkl sonular elde edilebilinir. Bu sebeple
kontrol sreci tamamlandktan sonra da devam etmesi daha uygun olur. Oluturulanyazlmn kullanlmaya balamasndan sonra deien ynetmeliklere ya da kullancnnisteklerinin artmasna gre yazlm gncellenme srecine girer. Bu dnemde eksiklikler
giderilir ve yazlm daha kullanl hale gelir. Bilgi giriini hzlandracak ve kullanchatalarn en aza indirecek dzeltmeler yaplr. Tamamlanan yazlmda kullanlabilirlik,
gvenilirlik, kolay gncellenebilirlik ve hatasz alma gibi zellikler istenir.
4.2. naat Mhendisliinde Bilgisayar Uygulamalar
naat mhendisliinde, bina sistemlerinin 3-boyutlu analizi, kolon, perde, kiri ve deme gibi yap elemanlarnn dizayn ile temel hesaplarnn hazrlanmas amacyla
gelitirilmi programlar kullanlr. Program kullanmndaki ama ise, yap sistemlerininksa srede, hatasz, ekonomik ve gvenli olarak projelendirilmesini salamaktr. Birprogramda, yap modeli oluturulduktan sonra ok ksa srede ve hatasz hesaplaryaplr, izimler ve hesap raporlar hazrlanr. zlen sistemin byklne greuralan rakamlar ve yaplan hesaplarn eitlilii fazla olduu iin belli bir sregetikten sonra hata yapmak kanlmaz olacaktr. Yaplan hesaplarda sonra izim
aamasna geildiinde harcanan zaman dnldnde bir programn gerekliliianlalacaktr. Hesap raporlarn hazrlarken de, yaplan hesaplar arasnda ihtiya olanrakamlarn seilmesi ve onlarn istenilen formata evrilmesi hem zaman kaybna neden
olmakta, hem de hata yapmaya msait olmaktadr.
Bilgisayar programlar birok kolaylk salamasna ramen, bu programlar
mutlaka programn zelliklerini bilen, programa hakim deneyimli inaat mhendisleri
8/3/2019 Bilgisayar Destekli Celik Yapi Tasarimi Computer Aided Structural Design
29/178
16
tarafndan kullanlmaldr. Program kullanclar, hesap yntemleri konusunda bilgi
sahibi olmaldrlar. Kullandklar program zerinde program ve kullanm hatalarndan
kaynaklan hatalara kar gerekli kontrolleri yapabilecek dzeyde olmaldrlar.
4.3. Bilgisayar Destekli elik Yap Tasarm
elik yaplar gerek birleim blgelerinde, gerek tayc sistem eitliliiasndan projeciye ok deiik seenekler sunar. Ke noktada oluturulacak sistemle
yap mafsall veya rijit olarak zlebilir. Tek para ya da iki elemann bir araya
gelmesiyle ok paral tayc elamanlar oluturulabilir. Byle durumlarda tercih vehesap yntemlerindeki farkllklar, elik yaplarn proje aamasnda tercih edilmeyerekgelimesini engeller.
Tm bu olumsuz faktrler dnldnde elik yap hesaplarnda gsterilecekolan titizlik ok daha nem kazanmaktadr. Projede elik ile ilgili mevcut bilgi dzeyini
artrmann yannda izimlerin hazrlanmasnda Adeko IntelliCAD, statik hesabn
yaplmasnda elikPro2006 programlarndan yararlanlarak hesaplarda hz vegvenilirlik, izimlerde hz salanlarak bilgisayar kullanm en st dzeyde tutulmayaallmtr. Excel zerinden Basic Programlama Dili kullanlarak Makrolarhazrlanm, SAP2000den alnan baz verilerin ihtiyaca gre hzlca dzenlenmesisalanmtr. Microsoft Visual Basic 2005 Express Edition ile gezer vin hesab yapanve ereve statik deerlerini hesaplayan iki program yaplp rutin olarak tekrar edenhesaplamalarn yaplmasna gerek kalmam ve hesap hatalar en aza indirilmitir.
4.4. elik Yaplarda Hesap Admlar
1- Tayc Sistem tipi, at kaplamas seilir.2- at kaplamasna, sistemin bulunduu yere gre kar ykleri ve sistem zelliklerine
gre rzgar yklerine karar verilir.
3- Yklere gre ak hesab yaplr. (Gerilme ve sehim hesaplar)4- Ask ubuu hesab yaplr. (Gerilme ve ekonomiklik hesab)
8/3/2019 Bilgisayar Destekli Celik Yapi Tasarimi Computer Aided Structural Design
30/178
17
5- Kafes kirilere gelen ykler belirlenir.6- Kafes kirie gelen ykler sonucunda kafes kiri elemanlarnda meydana gelentesirler belirlenir.
7- Belirlenen tesirler dorultusunda alt balk, st balk, dikme ve diyagonallerboyutlandrlr ve gerekli kontroller yaplr. (Alt balk iin tek tip profil, st balk iintek tip profil seilmelidir.)
8- Kaynak hesaplar yaplr. (Kaynak kalnlk ve uzunluuna gre gerilme kontrolleriyaplr)
9- Dm noktalar levha kalnlk ve boyutlar belirlenir.10- Kolonlar boyutlandrlmas yaplr. (Gerilme kontrol ve birleim hesab)11- Yatay kuak boyutlandrlmas yaplr.12- izimler hazrlanr.
13- elik yapnn metraj yaplr.
Bu basamaklarn herhangi bir tanesini yapabilen modller olabildii gibi,hepsini tek seferde yapabilen paket programlarda vardr. Hesaplar yaplrken ya da
izimler oluturulurken bu basamaklardan herhangi birinde bilgisayar kullanlarakbilgiler doru girilmek kaydyla hesaplar daha gvenli ve daha abuk olaraktamamlanlabilinir.
4.4.1.Modller kullanlarak tasarm
4.4 maddesinde anlatlan admlar tek tek yapan modller kullanlarak
hesaplarda kolaylk salanabilir. ou zaman bu yntemle yaplan ilemler hz kazanrve en az hata ile sonuca ulalmasn salamaktadr. rnek olarak Excel program ilehesaplarmz kolaylatran bir modl yazld. Sap2000 program inaatmhendisliinde birok karmak hesab en az hatayla geree en yakn ekildehesaplayarak sonular kullancya sunar. Ancak sadece bu ham sonular proje
hesaplarnda kullanlamazlar. Bu sonulara ek hesaplar yaplmas gerekmektedir.
Modl, Sap2000 programyla zlm bir modelden kafes kiri eleman sonularnalarak tablonun doldurulmasn salyor. Bu ve bunun gibi durumlarda bir defaya
8/3/2019 Bilgisayar Destekli Celik Yapi Tasarimi Computer Aided Structural Design
31/178
18
mahsus zaman ayrarak modl oluturulursa bundan sonra yaplmas gereken hesaplarok kolay birekilde sonulandrlabilir.
izelge 4.1 Kafes kiri elemanlar iin elverisiz tesirlerin seilmesi
Kar yk RzgarubukNo
ZatiYk Sol Sa Toplam Sol Sa
HYklemesi
HZYklemesi
Minimumubuk Kuvveti
Sol+Sa Zati + KarToplam
Zati + KarToplam +
MaksimumRzgar
Modl hazrlanrken 99 elemana kadar hesap yapabilecekekilde yaplmtr.SAP2000 programyla oluturulmu output dosyasndan kesit tesirleri, Excelprogramnn veri alma zellii ile tm bilgilerin alnp Ek 1.de kodlar verilen makronunaltrlmas olarak hazrlanmtr. Tm veriler deerlendirilip ve tabloya uygunekildeyerletirilir. Program algoritmasnda tablo yerleimi izelge 4.1 de grlmektedir.Makronun doru alabilmesi iin baz kstlamalar vardr.
1. Veriler, Excelin A1 hcresine FRAME LOAD yazs gelecekekildealnmaldr.
2. SAP2000 programnda yklemeler ZATI, KAR, KARSOL, KARSAG,RUZGAR, RUZGARSA, COMB1, COMB2 olarak isimlendirilmelidir.
4.4.2.Dier programlardan veri alarak tasarm
zm yntemi olarak sonlu elemanlar metodunu kullanarak hesap yapan ve
kendini dnyaya ispatlam SAP2000 programndan bilgi alverii yaparak dazmlerimizi hzl ve gvenilir bir biimde yapabiliriz. Bunun iin de Excel ile
hesaplar kolaylatran bir modl yazld. Modl, SAP2000 V7.42 programylazlm bir modelden kesit bilgilerini alarak Excel programna yerletirmektedir.Daha sonra bu bilgilerle istenilen hesaplar yapmak iin ayr ayr modller eklenebilir.
Eleman kstlamas olarak Excel hcre satr says olan 65536 kullanlmtr.SAP2000 V7.42 programyla c:\tezoutputdata.txt yerinde FRAME ELEMENT
FORCES output txt dosyas oluturulduktan sonra, kodlar Ek.2.de verilen Excel
8/3/2019 Bilgisayar Destekli Celik Yapi Tasarimi Computer Aided Structural Design
32/178
19
makrosu bu dosyay aarak kendi hcrelerine yerletirir. Bu aamadan sonra kesittesirlerini kullanarak istenilen hesaplar yaplabilir.
4.4.3.Hesap kolayl salayacak kk yazlmlar yazarak tasarm
Hesap yntemi olarak ayn hesaplar tekrarlayan zm yntemlerinde iimizihzlandracak programlar da yazabiliriz. Bunun iin herhangi bir programlama dili
bilmemiz gerekmektedir. Bu sayede ayn hesaplar yapmak yerine harcanacak vakit
baka hesaplar yapmak iin kullanlabilir. rnek olarak, kodlar Ek.3.de, programnkulland Excel tablolar Ek.4.de, programn hazrlad rapor Ek.5.de verilenMicrosoft Visual Basic 2005 Express Edition ile gezer vin hesab yapan program
tasarlanmtr. Hesap yntemi olarak Prof. A. Zafer ztrk n [5] kitabndaki admlarve tablolar kullanlmtr.
Programa ereve zellikleri, gezer vincin boyutlar, alma sresi, tadykn cinsi, hareket zellikleri, kumanda ve ray eki tipi, kapasitesi, yrme hz ve
mesnet akl verildikten sonra tekerlek zellikleri ve fren kuvvetleri Excel
tablosundan otomatik olarak seilir. Programekil 4.1 ile ekrana gelir. Programnalabilmesi iin bilgisayarda Excel program kurulu olmaldr. Baz gerekli dosyalarise kurulum srasnda kendiliinden gerekli yerlere kopyalanacaktr.
8/3/2019 Bilgisayar Destekli Celik Yapi Tasarimi Computer Aided Structural Design
33/178
20
ekil 4.1 Gezer vin ana men
Mesnet aklnn seilmesiyle Excel tablosundan maksimum ve minimumtekerlek etkileri okunur ve ekrana bu deerler bilgi vermek amacyla yazlr. (ekil 4.2)
8/3/2019 Bilgisayar Destekli Celik Yapi Tasarimi Computer Aided Structural Design
34/178
21
ekil 4.2 Tekerlek etkileri mens
Bilgilerin girilmesinden sonra gezer vin hesabna balanlabilir. Kren kiri hesab dmesine baslarak hesaba balanr. Ekranaekil 4.3 gelir.
ekil 4.3 Gezer vin hesaplar
8/3/2019 Bilgisayar Destekli Celik Yapi Tasarimi Computer Aided Structural Design
35/178
22
Ekrana gelen men, gerekli hesaplar yaplarak tablolar doldurulmu olarakekrana gelir. Kesit se dmesiyle ekrana gelenekil 4.4 ile ya da kendi kesitimdmesiyle gezer vin kiri kesiti seilir (ekil 4.5). Seilen kesite gre kesit zellikleriotomatik olarak hesaplanr.
ekil 4.4 Gezer vin kirii I profili ve takviye levhas seimi
8/3/2019 Bilgisayar Destekli Celik Yapi Tasarimi Computer Aided Structural Design
36/178
23
ekil 4.5 Gezer vin kirii retilen kesit seimi
Kiri kesitini de setikten sonra kesit ve sehim tahkikleri dmesine baslarakkontroller yaptrlr. Gerilme ya da sehimden dolay emniyet gerilmelerini aan kesitvarsa sesli ve yazl mesajla uyar verir (ekil 4.6). Hesap ekrannda da kurtarmayanksmlar krmz renkle uyar verir (ekil 4.7). Bu durumda geri gidilerek kesitlerbytlr. Hesaplar tamamlandnda rapor hazrlamak istenirse rneinin Ek 5te
verilen Excel dosyas program tarafndan otomatik olarak doldurulur. Raporhazrlandktan sonra hesap bitirilir.
ekil 4.6 Uyar mesaj
8/3/2019 Bilgisayar Destekli Celik Yapi Tasarimi Computer Aided Structural Design
37/178
8/3/2019 Bilgisayar Destekli Celik Yapi Tasarimi Computer Aided Structural Design
38/178
25
Burada rnek olarak elikPro2006 kullanlmtr. Paket programlarn oundahazr ablonlar bulunur ve bunlarn dndaki hesaplar ya da izimler yaplamazlar.elikpro2006 program ile zlebilen yapekilleriekil 4.8 de grlmektedir.
ekil 4.8. elikPro2006 ile zlebilen atekilleri
at eklinin seilmesiyle bilgi giriine balanldktan sonra gerekli yap
zellikleri, malzeme ve kesit zellikleri programa tantlr ve hesaplar yaplr. Emniyet
gerilmesini aan kesitler emniyet gerilmesini gemeyecekekilde bytldkten sonrarneinin Ek.6. de verildii raporlar ve izimler otomatik olarak program ile hazrlanr.Program grsel olarak bilgi giriini hzlandrm, hatalar bilgi giriini nleyerek en azaindirmi ve hesap admlarnn srasyla yaplmasn salamtr. Adm adm hesaplartakip edilerek hzl birekilde modellenen sistem zldkten sonra, gvensiz kesitvarsa deitirilerek yeniden hesap yaplmas salanmtr. Tm kesitler kurtardktansonra izimler ve raporlar program tarafndan otomatik olarak oluturulmaktadr.
8/3/2019 Bilgisayar Destekli Celik Yapi Tasarimi Computer Aided Structural Design
39/178
26
Paket programlarn avantajlar dezavantajlarndan fazla olmasna ramen yine deeksiklikleri vardr. Bunlar versiyon yenilemeleriyle giderilmektedir. Her versiyon
deiiminde programa yenilikler katlarak, daha doru sonulara, daha hzl birekildeulalmas salanmaktadr. Paket programlar kullanrken yazlm alr almazkullanmaya balamak yerine kullanm klavuzu ile rnekler zerek ve bunlarnhesaplarn kontrol ederek kullanlmaya balanlmadr. Bu sayede programn hesapyntemlerine adapte olunur ve ilerde model olutururken ve sonuca ularken nasl birdurumla karlaacamz nceden tahmin edilebilir. Paket programlar ilerihzlandrmak ve daha hatasz hesap yapmak konusunda baarl olabilirler ancakunutulmamas gereke konu doru sonulara doru modelleme ile ulalabilinmektedir.Paket programlarn her hesab yapt da dnmek yanl olur. Programlandnndnda hesaplar yapamazlar. Bu sebeple bir yazlm almadan nce hangi trdenhesaplar yapabildii aratrlmaldr. Ayrca eski ynetmeliklere gre hesap yapanversiyonlar mutlaka yenileriyle deitirilmelidir. Hesap sonularnn ktsn aldktansonra, hesap yntemlerinden ilem sonularna kadar kontroller yaplmaldr.
elikPro program sanayi tipi yaplarn tasarlanmasnda, zlmesinde, izim vemetrajlarnn hazrlanmasnda kullancya hz ve doruluk salamaktadr. Bu tr yaplartip olarak birbirine benzese de, uygulanan yklerde ok farkllk olaca iin hesaplardada farkllk olacaktr. Bunun yannda zme daha ksa yoldan alternatif yollarla
ulamak istenirse, program sayesinde sonulara daha hzl ulalabilinir. Program,malzeme imalatnda kesim optimizasyon modlyle, ekonomiklik salamayaalmaktadr.
Program tarafndan hazr olarak sunulan sistemlerden biri seilerek, dmnoktalar oluturulur. Sisteme dm noktalarndan kolonlar atandktan sonra kesitlerkullanc tarafndan seilir. Kesitler piyasada kullanlan hazr profiller olabildii gibikullanc tarafndan da kesit tanmlamaya izin verilmektedir. Sistemde ara kat ya da
gezer vin varsa programa bunlar, yerleriyle tantldktan sonra sistem lleri programa
tantlr. at ve Duvar aklar dolu ak veya uzaysal ak olarak tanmlanmaktadr.
Ak seilmesiyle beraber gergisiz, tek veya ift gergili olarak hesaplanan sonularekrana getirilerek seim kullancya braklr. Program farkl mesafeli makaslar
8/3/2019 Bilgisayar Destekli Celik Yapi Tasarimi Computer Aided Structural Design
40/178
27
zebilmektedir. Gezer vin hesab da farkl kapasiteli gezer vinlere gre hesab
otomatik olarak hazrlayarak raporlandrabilmektedir. Gezer vincin oturaca yolbetonarme guse ise, program hesaplar TS500-2000e gre yapmaktadr. Program
ykleri seilen ak ve kaplamaya gre otomatik olarak hesaplamaktadr. Kar yknTS498 e gre kullancnn belirlemesi gerekmektedir [10]. Seilen kesitlere gre z
arlklar program tarafndan otomatik hesaplanmaktadr. Hesap yntemi Depremblgelerinde yaplacak binalar hakknda esaslarda geen Edeer deprem ykyntemine gre yaplmaktadr [11]. Dm nokta koordinatlarna gre rzgar yknhesapladktan sonra gezer vin varsa, vin hesabnda hesaplanan fren ve reaksiyon
yklerine gre sisteme etki ettirilmektedir. Program statik hesaplar matris deplasman
yntemine gre hesaplamaktadr. Program hesaplar her men de kullancya kolaylk
salamak iin ekrana ematik olarak getirilmektedir. Kesit kontrolleri mensnderenklere bakarak en ok gerilmenin olduu kesitler fark edilerek buralara nlemalnabilinmesi salanmtr. Program sadece elik kolonlar deil betonarme kolondonat hesabn da yapabilmektedir. Kesitlerin yeterlilii kontrol edilip salandktansonra, taban levhas boyutlar, bulon zellikleri ve says verilen sistemin yeterlilik
kontrol yaplr. Seilen sistem annda ekrana getirildii iin akma ya da yerindeyapamama gibi hatalar annda grlerek sistem deiikliiyle sorunu zmeksalanmtr. Program kolon makas birleimlerindeki kaynak, bulon ve ankrajtahkiklerini hesaplayabilmektedir. Statik hesabn son aamas olan temelboyutlandrmas da program tarafndan yaplarak rapor ve izimlerin hazrlanmas
salanmtr. Temel tipi olarak sadece tekil temel hesab yaplabilinmektedir.Hesaplarn tamamlanmasyla proje metraj da program tarafndan ksa bir sre de
tamamlanmaktadr. Yaplan deiiklikler metraja annda yanstlarak kullancnn endoru zme en ekonomik yoldan ulalmas salanmtr. Sistem istendii anda boyutlu olarak ekrana getirilebilinmektedir. Bu sayede sistem hakknda bir fikir sahibi
olarak bir problem olup olmadna karar verilmesi salanmtr. Hesap ksmtamamlandktan sonra, imalat aamasndaantiyede bir problemle karlamamak iin,eksiksiz ve hatasz bilgilerle teknik resimlerin oluturulmas gerekmektedir. Hesaplar
yaplm kesitlerle ve bunlarn ayrntlaryla birlikte ller vererek izimler programla
birlikte saniyeler iinde hatasz ve eksiksiz oluturulur.
8/3/2019 Bilgisayar Destekli Celik Yapi Tasarimi Computer Aided Structural Design
41/178
28
5. B LG SAYAR DESTEKL EREVE HESABI PROGRAMI
Bu program ereve hesaplarnda, bulunmas gereken i tesirlerin
hesaplanmasn hzlandrmak, en ksa zamanda en az hatayla sonuca ulap raporlarksa bir srede hazrlamak amacyla yazlmtr. Hesap yaplacak sistem, stten yaylykler uygulanm ereve sistemdir. ereve eleman u kuvvetleri bulunurken matrisyntemiyle hesaplar yaplm ve sonuca ulalmtr. Bu sistemin zmnde ayntemi de kullanlabilinirdi fakat baka sistemler de gz nne alnsayd a yntem
hesap yntemi, sistemin zelliklerine gre farkllk gstereceinden zm daha
karmak bir hal alrd. Daha genel bir hesap yntemi olduu iin matris yntemi, hesapyntemi olarak seilmitir. Bu yntemde, bilgisayar destei gz ard edildiindehesaplar daha uzun ve karmaktr. Ancak gnmz bilgisayarartlar dnldndebu sre ok az bir zaman alr. Bu yntemle eksenel ykten oluan ekil deitirmeler dehesaba katlmtr. Matris yntemiyle ereve hesab yaplrken, ereve analizi bilinenubuk elemanlara dntrerek ayr ayr hesap yaplmtr ve her ubuk, sisteminzelliini bozmadan hesaba katld iin sonular kesin sonulardr.
ereve hesabnn yaplmas iin hazrlanan programda, programlama dili olarak
Microsoft Visual Basic 2005 Express Edition kullanlmtr. Ek.7.de grlenalgoritmalar kurulurken dngler oluturulmu, baz hesaplar algoritmalar arasndayaplrken hesap kolayl ve zaman kazanm asndan baz hesaplar ise MicrosoftExcel 2003 programna yaptrlmtr. Hesap sonular bir rapor oluturmas iinMicrosoft Word 2003 programna gnderilmitir. Bunun iin programn altrlaca
bilgisayarda Microsoft Office 2003 ile beraber gelen Microsoft Office 11.0 Objectlibrary, Microsoft Excel 11.0 Object library, Microsoft Word 11.0 Object library veya
alt srmlerine ait dosyalar kurulmu olmaldr. izimlerin ekrana getirilip, dxf izimformatnda hazrlanmas iin Kadmos DxfReader ActiveX Control dosyasnn 1.51.0.0
srm kullanlmtr. Bu dosyann olmad Microsoft Windows XP iletim sistemli
bilgisayarlarda bu dosya \Windows\System32 klasrnn iine kopyalanmal ve
regsvr32 /v DXFReader.ocx komutunun altrlmasyla Windows registry ayarlarnakayt yaplmaldr. Dosyann kullanlmas iin bilgisayarn kapatlp tekrar almasna
ihtiya vardr. Microsoft Visual Basic 2005 Express Edition .Net tabanl programlama
8/3/2019 Bilgisayar Destekli Celik Yapi Tasarimi Computer Aided Structural Design
42/178
29
dili olduu iin sistemde .Net Framework kurulu olmaldr. Bu programda MicrosoftVisual Basic 2005 Express Edition ile beraber gelebildii gibi, Microsoft un internetsitesinden indirilebilinir.
Program oluturulurken birok ynden dnlerek, program tarafndan vekullanc tarafndan yaplmas muhtemel hatalardan kanlm. Programn aktif ve hzlbir ekilde kullanlarak sonuca kesin ve hzl birekilde ulalmas salanmtr.Program kodlarnn yanna aklamalar yazlarak, ileride yaplacak eklemelerin n
almtr. Kodlar iinde bir hata varsa hataya ulamak kolaylatrlmtr. Birbilgisayar programnda olmas gereken zellikler dnlerek hazrlanmtr. stenilenbirimde alabilmek yerine kodlarn daha hzl birekilde sonulanabilmesi iin metrikbirim sistemiyle allmtr. Ykler ton, uzunluklar bilgi giriini hzlandracakekildemetre veya santimetre olarak yaplmtr. Hangi birimle giri yapld ise bilgininyazld kutularn yanna yazlmtr. Sonularn yazld raporlarda da sonularnbirimleri raporlara dahil edilmitir. Programda kullanlan veri tipleri kodlarn bandatanmlanarak hafza daha verimli kullanlm ve olas hatalar nlenmeye allmtr.
Hesaplarda daha hassas sonular elde edilebilinmesi amacyla single veri tipikullanlmtr. Bu veri tipi 1.401298x10-45 ile 3.4028235x1038 deer snrlarylahafzada 4 byte yer kaplar. Ekrana gelen bilgiler yedi rakamdan oluur. Daha fazlarakaml bilgiler olduunda bilimsel kullanmekline dnr. Baz sonularn ekranabu kadar ayrntl olarak gelmesine gerek grlmedii durumlarda sonulara mdahaleedilip tolerans bizim belirlediimiz ekilde dar aktarlr. Hesaplarda bir deiiklikolmadan eski hassasiyetle allmaya devam edilir. Program veri girdileri ve
ktlarnda deiken isimleri kolay anlalabilir olarak seilerek ayn bilgilerin farklyerlerde iki kere yer almas engellenmeye allmtr. Byle durumlarda gereksizhafza kullanlr ve sonuca daha ge ulalr. Ayrca kod satrlarnn ilerleyen yerlerindehatalara neden olarak sonularn hatal kmasna neden olur. Bilgi girii her ne kadarfarkl birimlerde olsa da hesaplarda kullanlmas gereken birimlere otomatik olarak
kodlarla evrilir. Bilgi girii srasnda rakamsal olarak bilgi girilmesi gereken yerlere
kullanc tarafndan yanllkla harf girilmesi durumunda hesaplar hatal olacaktr. Hatta
bu hata program tarafndan daha ileri hatalara neden olup programn kendinikapatmasyla bile sonulanabilir. Baz durumlarda da bilgi girii sfr olarak
8/3/2019 Bilgisayar Destekli Celik Yapi Tasarimi Computer Aided Structural Design
43/178
30
yapldnda paydada sfr olmas durumunda program hata vererek kendini kapatr. Bugibi hatalarn nlenmesi iin, bilgi girii bitip hesap yaplmaya balandnda nce bilgigirileri kontrol edilir. Yukarda bahsi geen durumlar varsa tespit edilip bu durumunolduu kutular krmz renge evrilerek kullanc bu durumun dzeltilmesi iin uyarlrve hesap yaplmadan ilemler kesilir. Dzeltildikten sonra kutular eski rengine gerievrilir. Hesaplar yaplrken daha kesin sonulara ulamak iin doru hesap yntemiseilmitir. Matris ilemleri yaplrken daha uzun kodlu hataya ak kodlar oluturmakyerine Microsoft Excel programnn matris ilemlerini otomatik yapmas salanmtr.Bilgi giriinde sistemin yanl tantlabilecei dnlerek oluabilecek hatalar, bazbilgilerin otomatik olarak gerekli yerlere yazlmasyla nlenmeye allmtr. Programveri taban olarak daha kark veri tabanlar yerine Microsoft Excel programkullanlmtr. Hesaplar yaplrken program yavalatsa da baz ilemleri otomatikyaparak programn hzlanmasna yardmc olaca iin bu program seilmitir. Hesaplaryaplrken tm deikenler temizlenerek yeniden hesap yaplmas salanmtr.Program yazlrken tamamlandktan sonra kontrol yerine her aama ayr ayr defalarcakontrolden geirilerek olas hatalar en aza indirilmitir. Program hakknda bilgi
verilerek hangi hallerde almayaca veya hatal alaca nceden tespit edilerekkullancya bildirilmitir. Baz hazr profiller programa dahil edilerek ve kullanctarafndan girilmesi gereken ykler program tarafndan hesaplanmasyla programa bilgi
girii hzlandrlm ve yaplabilinecek hata ihtimali en aza indirilmitir. Programagrafik izimleri dahil edilerek kullancn alt biimde sonularn grntlenmesisalanmtr. Programda hesaplar yapldka hesabn yaplp ilerlediini gsteren birara konulmutur. Statik hesaplar yaplrken de hangi hesaplarn yapld srayla
ekrana getirilmitir. Bu sayede kullancnn hesapla komutundan sonra bekliyorumdncesinden ok hesaplarn yapldn da grmesi salanmtr.
5.1. Programn Kullanlmas Ve Hesap Yntemleri
Program altrldktan sonra sistem bilgilerinin programa tantlaca ana menekrana gelir. (ekil 5.1) Bu formla drt ayr ereve elemannn atalet momentini, kesit
8/3/2019 Bilgisayar Destekli Celik Yapi Tasarimi Computer Aided Structural Design
44/178
31
alann, mukavemet momentini, atalet yarapn, elastisite modln, sistemeklini veetki ettirilecek ykleri programa tantrz. Y4 mesafesini program Y1, Y2 ve Y3 e gre
kendisi hesaplamaktadr. Bu nedenle bilgi giriine gerek kalmad iin kutu pasif olarak ekrana gelmektedir. Bu mende, I ve IPE profillerinin kesit zelliklerinin
otomatik olarak seilerek gerekli kutulara yazlabilinecei kesit se dmesi vardr.atya gelen yayl yklerin aklar tarafndan geliyorsa kaplama cinsine, kar ykne,ak arlklarna ve rzgar ve rijitilik balantlarnn otomatik olarak hesapland vegerekli kutulara yazdrlabilinecei ak yk dmesi vardr. Kesit kontrol yap veyakesit nererek hesap tercihlerinin seilebilinecei kutular yine bu mende mevcuttur.Kesit mukavemet momenti ve atalet yarap bilgileri bu iki tercih iaretli deilse pasif olarak ekrana gelmektedir. nk bu iki deer sadece kesit kontrol ve kesit nerilmesisrasnda ilemlere dahil olmaktadr. Hesap dmesiyle statik hesaplar yaplmayabalanr. izilen kesit diyagramlar grafikler dmesiyle ekrana getirilir. Sistemin kesittesirlerini SAP2000 programyla kyaslamak iin, SAP2000 programnn modeli
tanyabilecei dosya biimi SAP2000 dmesi ile oluturulur. Rapor dmesi ilehesaplanan kesit tesirlerinin hesap sonular Word dosyas olarak oluturularak ekrana
getirilir.
ekil 5.1 ereve program girdileri mens
8/3/2019 Bilgisayar Destekli Celik Yapi Tasarimi Computer Aided Structural Design
45/178
32
stenirse Kesit Se dmesine baslarak hazr elik profil tablolarndan seimyaplabilinir. Menekil 5.2 deki gibi ekrana gelir.
ekil 5.2 ereve program profil seim mens
Bu sayede program girdileri daha hzl hale getirilmeye allmtr. ekil 5.2de grld gibi hazr olarak I ve IPE profilleri vardr. erevedeki yerleimlerinegre atalet momentlerinin seilebilinmesi iin zayf dorultuda m yoksa kuvvetlidorultuda m olduu seilmelidir. Bu iki seenekten biri iaretlendikten sonra profilseimi yapldnda seilen kesitin atalet momenti, kesit alan, mukavemet momenti veatalet yarap deerleri otomatik olarak ekrana gelir. Hangi ereve elemannda budeerler kullanlacaksa iaretlenir ve tamam dmesine baslr. Eer zlecekereveye hazr ak yklerini etki ettirmek istersek ak yk dmesine baslarakekil 5.3deki men ekrana getirilir.
8/3/2019 Bilgisayar Destekli Celik Yapi Tasarimi Computer Aided Structural Design
46/178
33
ekil 5.3 ereve program ak yk hesab mens
Aktif kutular doldurularak hesapla b dmesiyle b ubuuna yk bilgileriningnderilecei, hesapla c dmesiyle c elemanna yk bilgilerinin gnderilecei bilgisiprograma bildirilir. at kaplamas yatay dzlem yk, program tarafndan at
dzlemindeki ykn, eleman asnn kosinsne blmyle otomatik olarak
hesaplanmaktadr. ereve b elemanna oturan ak says ve an uzunluugirildiinde, aklar aras mesafe, eleman uzunluunun ak saysna blmnn bireksii olarak bulunur. An 1m.sine gelen ykn ak uzunluu arpmyla biraktan ereveye aktarlan yk hesaplanm olur. Burada ereve en d aks erevesiise bu ykn yars alnmaldr. Bu mende, program son olarak aklara gelen ykereve elemannn 1m.sine gelen yke evirmekte. Bir aa gelen toplam yk aksaysyla arplp ereve elamannn uzunluuna blnerek hesaplanmaktadr. Ykhesaplar yaplarak tamam tuuyla program girdileri mensne dnlr.
8/3/2019 Bilgisayar Destekli Celik Yapi Tasarimi Computer Aided Structural Design
47/178
34
Sistem bilgileri programa tantldktan sonra hesap blmne geilebilinir.
Hesaba balamadan nce kesit kontrol ve kesit nerisi yaplp yaplmayacana kararverilir. Kesit kontrol yaplarak program tarafndan kurtarlm kesit nerisi istiyorsakana men zerinde bu iki seenei iaretlemek gerekmektedir. Bu iki seenekiaretlendikten sonra hesapla dmesine baslr. Bu komutla birlikte program hesapyapmaya balayacaktr. Yapt hesaplar ayr bir formda hesap balang ve biti tarihve saati ekrana getirilmektedir. (ekil 5.4)
ekil 5.4 ereve program yaplan statik hesaplar listesi
8/3/2019 Bilgisayar Destekli Celik Yapi Tasarimi Computer Aided Structural Design
48/178
35
Hesaplamaya balamadan nce program girdilerinde bir hata olup olmadprogram tarafndan kontrol edilir. Bilgi giriinde rakam yerine harf kullanlm m veyabl sfr hatas meydana getirebilecek bir durum var m kontrol edilir. Byle bir
duruma neden olacak kutu renk deitirerek kullanc bu konuda uyarlr ve hataldeerin deitirilmesi istenir. Byle bir durum sz konusu deil ise ana mendegirilmi bilgiler program tarafndan kendi deikenlerine atanr. Hesaplanmas gerekenubuk boylar sistem bilgilerine gre hesaplanr. Bu hesaplar esnasnda dikkat edilmesi
gereken nokta Microsoft Visual Basic 2005 Express Edition programlama dili, verilerin
trigonometrik deerlerini radyan cinsinden hesaplamaktadr. Hesaplar yaplmadan ncederece cinsinden girilmi veriler program tarafndan radyana dntrlr ve daha sonrahesaplara dahil edilirler. Bilgi giriinin hzlanmas iin ana men stnde baz kutularda santimetre cinsinden girilmesi istenmitir. Yine hesaplara balamadan bu deerler dehesaplarda kullanlmas gerektii birime dntrlmtr. Hesaplara elemanlarnsistem eksen takmlarndaki rijitlik matrislerinin oluturulmasyla balanmtr.
ekil 5.5 Birim yklemeden oluan u kuvvetler [6]
8/3/2019 Bilgisayar Destekli Celik Yapi Tasarimi Computer Aided Structural Design
49/178
36
ekil 5.5te grlen ereve elemannnekil deitirmelerden dolay oluankesit tesiriyle denklem 5.1, denklem 5.2, denklem 5.3 ve denklem 5.4 elde edilmitir.
l EA
Pu =11 2311612l EI
l EI
Pv += 21164l EI
l EI
M += (5.1)
l EA
Pu =12 2312612l EI
l EI
Pv = 21262l EI
l EI
M += (5.2)
l EA
Pu =21 2321612l EI
l EI
Pv += 22162l EI
l EI
M = (5.3)
l EAPu =22 2322 612 l
EI l EI Pv = 222 64 l
EI l
EI M = (5.4)
Bu denklemlerin matris formu izelge 5.1de oluturulmutur.
izelge 5.1 Eleman rijitlik matrisinin oluturulmas [6]
8/3/2019 Bilgisayar Destekli Celik Yapi Tasarimi Computer Aided Structural Design
50/178
37
ekil 5.6 ubuk elemanndaki kuvvetler [6]
ekil 5.6da grlen ubuktaki kuvvet denge denklemleri de denklem 5.5,denklem 5.6, denklem 5.7, denklem 5.8, denklem 5.9, denklem 5.10da gsterilmitir.Bu denklemlerle ubuk kuvvetleri ve yer deitirmelerin dnm iin izelge
5.3deki transformasyon matrisi oluturulmutur. sin2cos11 PPP += (5.5)
cos2sin12 PPP += (5.6)
33 PP = (5.7)
sin5cos44 PPP += (5.8)
cos5sin45 PPP += (5.9)
66 PP = (5.10)[ ] [ ] [ ] [ ]T T K T K ..= (5.11)
Denklem 5.11 ile elemanlarn rijitlik matrisleri oluturulmutur. Bu basamaklarprogram tarafndan yaplmayarak sistemde ayn denklemler oluturulduu iin eldeedilen denklem 5.12 ile ilemler yaplmaktadr.
8/3/2019 Bilgisayar Destekli Celik Yapi Tasarimi Computer Aided Structural Design
51/178
38
c= cos s= sin
[ ]
l EI
l EI c
l EI s
l EI c
l EI c
l EAs
l EI
l EA
sc
l EI s
l EI
l EAsc
l EI s
l EAc
K
466
612)12(
6)12(12
22
23
22
3
233
22
11
+
+
=
[ ]
l EI
l EI c
l EI s
l EI c
l EI c
l EAs
l EI
l EA
sc
l EI s
l EI
l EA
scl
EI sl EAc
K
266
612)12(
6)12(12
22
23
22
3
233
22
12
+
+
=
[ ]
l EI
l EI c
l EI s
l EI c
l EI c
l EAs
l EI
l EA
sc
l EI s
l EI
l EA
scl
EI sl EAc
K
466
612)12(
6)12(12
22
23
22
3
233
22
22
+
++
=
[ ] [ ]T
K K 1221 = (5.12)
Denklem 5.12deki ilemler program tarafndan ok ksa srede hesaplanarakdeikenlerine sonular atanr. Bu srecin bitmesiyle yk matrisleri Denklem 5.13egre oluturulmaya balanr. a ve d elemanlarnda yk olmad iin matrisleri sfrmatris olarak hesap yaplmadan yazlr. b ve c elemannn yk matrisi hesaplanarak
program deikenlerine sonular kaydeder.
8/3/2019 Bilgisayar Destekli Celik Yapi Tasarimi Computer Aided Structural Design
52/178
39
{ } =
000000
0 aP { }
=
12
cos2
sin2
12
cos2
sin2
21
1
1
21
1
1
0
b
b
b
b
b
b
b
lq
lq
lq
lq
lq
lq
P
{ } =
000000
0 d P { }
=
12
cos2
sin2
12
cos2
sin2
22
2
2
22
2
2
0
c
c
c
c
c
c
c
lq
lq
lq
lq
lq
lq
P
(5.13)
Bu hesaplarn da yaplmasyla nceden yeri belirlenmi ablon halindeki Exceldosyas alr ve deikenlere atanm veriler dosyann belirlenmi hcrelerineyerletirilir. Eleman bazndaki rijitlik matrisi izelge 5.2deki gibi ileme sokularak,sistem rijitlik matrisine dntrlerek Excel dosyasndaki nceden belirlenmi
hcrelere program tarafndan otomatik olarak yazlr.
8/3/2019 Bilgisayar Destekli Celik Yapi Tasarimi Computer Aided Structural Design
53/178
40
izelge 5.2 Sistem rijitlik matrisinin oluturulmas
1. Blok 2. Blok 3. Blok 4. Blok 5. Blok1. Blok Ka11 Ka12 2. Blok Ka21 Ka22 +Kb11 Kb123. Blok Kb21 Kb22 +Kc11 Kc12 4. Blok Kc21 Kc22 +Kd11 Kd12 5. Blok Kd21 Kd22
Sistem rijitliik matrisinin oluturulup Excel dosyasna yazlmasndan sonra
izelge 5.3teki transformasyon matrisi program tarafndan oluturularak Excelprogramnnablon dosyasnda gerekli hcrelerine yazlr.
izelge 5.3 Transformasyon matrisi
c -s 0 0 0 0s c 0 0 0 00 0 1 0 0 0
T = 0 0 0 c -s 00 0 0 s c 00 0 0 0 0 1
Programn bu aamasnda dnm matrisleriyle yk matrislerinin arplmasgerekmektedir. Bunu uzun algoritmalar oluturarak yapabileceimiz gibi Excelprogramnn kendi arpm zelliini kullanmak daha hzl ve gvenli sonular almamzsalad iin bu zellik kullanlmtr. nceden hazrladmz ablonda, program
tarafndan hcreler doldurulduka matris ilemleri Excel tarafndan otomatik olarakyaplacaktr. Kodlarmzn bu ksmna matris arpm ile ilgili kodlar yerine Excel
hcrelerinde matris arpm iin yazmas gereken kodlar atanm m kontrol kodlaryazlmtr. Herhangi bir nedenle bu kodlar bozulmusa ya da silinmise program budeiiklii fark edecek ve kullancy orijinal Excel dosyasnn tekrar yklenmesi iinuyaracaktr.
Bu kontroln ardndan yine Excel program tarafndan dm noktalarna etkieden d kuvvetler matrisi oluturulur. Bunu oluturacak Excel hcre kodlar program
8/3/2019 Bilgisayar Destekli Celik Yapi Tasarimi Computer Aided Structural Design
54/178
41
tarafndan ilgili hcrelere gnderilir. Noktalara gelen ykler, eleman bazndaki yklerin
ayn noktalardaki yklerin toplanmasyla bulunur.
F = K . u olduuna gre K-1 . F = u ifadesiyle sistem noktalarnn deplasmanmatrisi elde edilir. Bunun iin zamandan kazanp daha kesin sonular elde etmek iin
K matrisinin tersi Excel programna aldrld. Kodlarn bu ksmnda ise ilgili hcreler
kontrol ettirilerek ilemin yaplp yaplmad kontrol edilir. Kontrol tamamlandktansonra u matrisinin doru olarak elde edilmesi iin Excel hcre kodlarnn doru kontroledilip edilmedii kontrol yaplr. lem gerei dnm matrislerinin devrikdnm de Excel program tarafndan yaplan ilemler arasnda yer almaktadr. Bukontrol de programmza yaptrarak hcre kodlarnn silinmesine ya da bozulmasndan
dolay oluacak hesap hatalarna kar nlemimizi alm olduk.
{ } [ ] [ ][ ] { }0.. PuK T f T += (5.14)
Denklem 5.14 ile kesit tesirleri hesaplanabilecek durumdadr. Bunun iin nceki
admlarda hesapladmz sistem bazndaki deplasman matrisi eleman baznaevrilmektedir. matris ayn anda arptrlamad iin Excel programnda gereklihcrelere program ncelikle TT.K matris arpm kodlarn gnderdi. Daha sonra elde
edilen matrisle u matrisi arpm kodlar gnderildi. Elde edilen ikinci matrisle P matrisi
toplanarak kesit tesirleri sonucuna ulald. Bu sonular ileride baka sebeplerdenkullanlabilinecei iin deikenlerde saklanmak zere kaydedildi. lemler
yaptrdmz Excel ablonu, program tarafndan kapatlarak dosyann zarar grmesiengellenmi oldu. Bu admlar gerekleirken Excel program grnmez olarakalmaya programlanmtr. Aksi halde kullanc mdahale ederek programn hatavererek kapanmasna, hattaablon Excel dosyasnn bozulmasna bile neden olabilir.Programn bu ksmndaki hesap yntemleri Prof. M. Ruhi Aydnn [7] kitabndaki
admlar takip edilerek oluturulmutur.
Daha sonraki hesap adm maksimum kesit tesirlerinin bulunmasdr. Program
kodlar maksimum kesit tesirlerinin ve bu tesirlerin elemann hangi noktasnda
8/3/2019 Bilgisayar Destekli Celik Yapi Tasarimi Computer Aided Structural Design
55/178
42
olduunu bulmaya programlanmtr. Kesitlerdeki maksimum momentler ve noktasseildikten sonra kesitte normal kuvvetin ekme olmas halinde denklem Denklem 5.15
e gre hesap yaptrld. Baka bir kontrol uygulanmamtr.
W M
A N
+= (Denklem 5.15)
W M
A N .9.0+= (Denklem 5.16)
Normal kuvvetin basn olmas halinde DIN 4114 (Temmuz 1952) ye greburkulma tahkiklerinin yaplabilinmesi iin dizaynda kullanlacak moment deerlerihesaplanmaktadr. [5] Moment seimiekil 5.7ye gre program tarafndan otomatikolarak yaplmaktadr. Bu momentler hesaplandktan sonra Denklem 5.16ya gre kesit
kontrolleri yaplr.
ekil 5.7 Dizaynda kullanlacak moment hesab
Kesit kontrollerinde kullanlmak zere eleman burkulma katsaylarnn
bulunmas iin eleman burkulma boylar eleman boyunun yars alnarak program
tarafndan deikenlerinde saklanr. Burkulma boyunun 0.8 kat ana mende girilenbilgiler arasnda olan atalet yarapna blnerek elde edilen katsay nceden
hazrlanm Microsoft Excel program dosyasndaki tablonun alarak iinden o sayyakarlk gelen burkulma katsays seilmesiyle deikenlerine kaydedilir. Eer katsays 20den kk olursa burkulma katsays tablodan semeden 1 olarak alnr. katsays sneklik dzeyi yksek sistemlerde 250den byk olamaz. Bu durumun
8/3/2019 Bilgisayar Destekli Celik Yapi Tasarimi Computer Aided Structural Design
56/178
43
kontrol yaplp 250den bykse program tarafndan uyar verilmesi salanmtr. (TS648 1980) [9]. Burkulma katsaysnn seildii Excel dosyas da katsay seildiktensonra, almas program tarafndan sonlandrlmaktadr.
Normal kuvvet durumuna gre Denklem 5.15 veya 5.16ya gre her bir kesitteki
gerilmeler hesaplanarak program deikenlerine kaydedilmektedir. Eer kesit kontrolyaplsn seenei iaretli olarak hesap yapldysa kesit kontrol hesaplar yaplmayabalanr. Kesit kontrol mens ekrana gelerek ilemler balar. Kesit ner seeneiiaretli olmasayd en ekonomik kesitleri se, nerilen kesitlerle tekrar hesap ve kurtarankesit ner dmeleri ekrana gelmeyecekti. Kesit kontrol mensnde kesitlerdeki itesirlerin listelendii bir blm, gerilme deeri ve bu deer 16000 ton/m2 den kksekrmz renkte yetersiz yazan kutular ekrana getirilir. Gerilmenin yeterli olduudurumlarda bu kutularda yeil renkte tamam yazmaktadr. Kullanc bu ksmla kesitlerikolayca kontrol edebilmektedir. Bu blmn yannda ise hesaplarda kullanlan dierdeerlerin kullanc tarafndan kontrol edilebilinmesi iin kesit zelliklerinin yazlolduu baka bir blm vardr. Kesit ner seenei setiimiz iin yazlm gerilme
hesabn tersten yaparak kurtarmas muhtemel kesitler semektedir ancak seilen bukesitlerin tekrar statik hesab yaplmasyla moment deerleri ve kesit alan deieceiiin hesap sonular yetersiz olarak kabilir. Kesit nerisi hesaplar I ve IPE profil
kesit bilgilerinin bulunduu Excel dosyalarnn almasyla balar.
A
w N M
W .16000
.9.0
= (5.17)
A N
M W
=
16000(5.18)
Her kesit iin ayr ayr Denklem 5.17 veya Denklem 5.18e gre yeterli olmas
muhtemel mukavemet momenti deerleri seilir. Bu deer alm Excel tablolarnnilgili stunundan tek tek aranr ve bu deerden byk deer yakaland zaman tercih
yaplm olur. Yukardaki denklemde normal kuvvetten kaynaklanan gerilme hesab
8/3/2019 Bilgisayar Destekli Celik Yapi Tasarimi Computer Aided Structural Design
57/178
44
16000 deerinden bykse sonu negatif kmakta ve bu nedenle yazlm neriyi hatalsemektedir. Bu hatann dzeltilmesi iin, normal kuvvetten kaynaklanan gerilmeyi
tek bana 16000i geirecek kesit alann veren bir kesit seilmesiyle hesaba balanld.Bu kesit seildikten sonra normal ilemlere geri dnld. Bu sayede program gerilmeyisalayacak mukavemet momenti deerini, alan hesaplanan alandan byk olankesitlerden seerek sonuca ulald. Program I profilini X ynnde ve Y ynndeyerlemi durumuna gre her kesit iin iki neri sunar. Kuvvetli ve zayf eksen olarakadlandrlan bu iki neri her kesit iin ekrana getirilir. Ayn ilemler IPE profilleri iinde yaplr. Kesiti yeterli olan neri bulunamazsa ilgili kutular bo braklr. Seimyapldktan sonra alan Excel dosyalar kapatlmtr. neriler listelendikten sonra bukesitlerin seilebilinmesi iin her kesit iin ayr seim listeleri doldurulur. Bu
listelerden programn nerdii kesitlerden istersek I, istersek IPE profili olarak kuvvetlizayf ynne gre tercihler yaplabilinir.
ekil 5.8 Kesit kontrol mens
Kesit kontrol mensnde (ekil 5.8) yine kullancnn hzn artracak ekzellikler eklenmitir. Programn listeledii kesitler arasndan ekonomik olanlar tek
8/3/2019 Bilgisayar Destekli Celik Yapi Tasarimi Computer Aided Structural Design
58/178
45
tula semek iin en ekonomik kesitleri se dmesi eklenmitir. Ekonomiklikkarlatrlmas kesit alan temel alnarak yaplmtr. Bu komut verildikten sonraprogram listelerindeki kesitlerin alanlarn kontrol ederek, kesit alan en kk olan
kesiti otomatik olarak seerek seilen kesit blmne yazmaktadr. Yaplan saysz
deneme sonucunda en ekonomik kesitler genel olarak IPE kuvvetli eksen olarak
seildii grlmtr. Bu komutla yeni seilen kesitlerin yeterli olup olmadnnkontrol yaplmamaktadr. En ekonomik kesitleri setirdikten sonra nerilen kesitle
tekrar hesap dmesiyle, seilen kesit zellikleri otomatik olarak tannarak statikhesaplar ve kesit kontrol hesaplar tekrar yaplmaktadr. Yeni kesit zellikleri ile
moment deerleri deitii iin ve kesit alan deitii iin, kesitlerden bazlar yetersizolarak gzkmeye devam edebilir. Bu aamada kesitler tekrar seilerek hesaplartekrarlanabilir. Program kullancsna hz kazandrmak amacyla bu ilemleri kesitgvenli olana dek tekrarl olarak yapacak kurtaran kesit ner zellii eklenmitir. Buzellik iin ayrca kod yazlmam, ncelikle ekonomik kesitlerin seildii dmeye baskomutu verilip ardndan seilen kesitlerle tekrar hesap komutu verilmitir. Yetersizkesitler kontrol edilerek, byle bir durumun olmas halinde admlar tekrar uygula
komutu verilmitir. Bu zellik eklendikten sonra ekonomik kesitleri se ve tekrar hesapyap zellikleri gereksiz gibi grlse de kullanc kendi setii profille hesap yapabilmesiiin bu zellikler programdan karlmamtr. Hesaplar tamamlandktan sonra yaplanhesaplarn kontrolnn otomatik olarak program tarafndan hazrlanmas salanmtr.Rapor dmesine baslarak yaplan ilemler ve sonular Microsoft Word alarakyazdrlr. rnek rapor Ek 8de grlmektedir.
Yaplan hesaplar sonucunda elde edilen sonular inaat mhendisliinde skkullanlan bir metot olan grafik olarak ekrana getirilmek istenmitir (ekil 5.9). Eldeedilen kesit tesirlerinin ayr ayr ekrana grafik olarak gelebilmesi iin ana men
zerinden grafikler dmesine baslmas gerekmektedir. Bu komut verildikten sonraekrana erevenin lekli olarak izildii men gelmektedir. Buradaki izim yntemiprogram girdilerinden alnan bilgilerle, bilgisayarn belirlenen bir blgesinde dxf
uzantl dosyalar oluturulmaktadr. Oluturulan bu dosyalar daha sonra form zerinde
arlarak ekrana getirilmektedir. Burada ereveye etki ettirilmi yk sembolik olarakgsterilmitir izim orantl olarak ekrana getirilmitir. Ar ya da az yklerin izim
8/3/2019 Bilgisayar Destekli Celik Yapi Tasarimi Computer Aided Structural Design
59/178
46
grnn bozmamas iin, programa bytme katsays zellii de eklenerek izimibozmadan yklerin belli oranda byyp klebilen birekilde izilmesi salanmtr.izimde grnmeyen ksmlarn olmas halinde + dmesiyle izime yaklalp dmesiyle izimden uzaklalabilinir. Tam ekran olarak ekrana gelmesi iin alttakidmeye baslabilinir. Yn dmeleri ile de izim zerinde hareket edilebilinir.Kullancya sistem hakknda bilgi vermesi iin ubuk boylar da grafik zerinde
yazdrlmtr. Yk giriinde yaplmas muhtemel bir hatay nlemek iin ise ykynnn sembolik olarak gsterildii ok ynleri izime dahil edilmitir. Bytmekatsays deitirildikten sonra izimin yeniden yaplmas iin F dmesine baslmasgerekmektedir.
ekil 5.9 Sistem bilgileri mens
8/3/2019 Bilgisayar Destekli Celik Yapi Tasarimi Computer Aided Structural Design
60/178
47
Hesaplar sonucu elde edilen moment deerlerinin diyagramnn izilmesi iin Mdmesine baslr. Program algoritmasnn karmak srelerinden bir tanesi buradabalamaktadr. Moment diyagram komutu verilmesiyle program ilk olarak, hesaplarsonucunda nceden kaydedilmi Excel dosyasn aarak sistem bilgilerini ve hesapsonularn okumaya balar. Okuma ilemi tamamlandktan sonra verilerin okunduudosya kapatlr. Bu sreten sonra dxf dosyasnn oluturulma sreci balamaktadr.dxf dosyalarnn yaps gerei dosya balar ve sonlarnda ayn kodlar bulunmaktadr.Bu kodlar her izimde tekrar tekrar yazdrmak yerine, bu kodlar oluturacak altyordamlar oluturulmu, gerektii zaman kullanlmak zere program tarafndanarlmaktadr. izimlerin yapld orta blmler iin ise her eleman ve her i tesiriin ayr kodlar yazlmtr. Bu ksmda izgi komutu, izginin izilecei katman, izgiilk noktasnn koordinatlar, ve son noktasnn koordinatlar yazlmaldr.lk olarak
sistem izilmeye balanr. Sistem oluturulduktan sonra moment grafii izilmeyebalanr. Yayl yk olmayan a ve d ubuklarnda ubuklarn balangcndaki vebitiindeki moment deerleri sistem zerinde koordinatlar girilerek noktalar konulur ve
bu iki nokta birletirilerek grafik oluturulmu olur. Ancak zerinde yayl yknolabilecei b ve c kesitleri iin zerinde yk olup olmamasna gre ayr ayr kodlaryazlmtr. zerinde yk olmad durumda a ve d ubuundaki yntemle izimyaplmaktadr. zerinde yk varsa kesme kuvvetinin yn deitirdii bir nokta olupolmad program tarafndan kontrol edilir. Byle bir durumun olmas durumundamaksimum momentin olduu nokta hesaplanmaktadr (ekil 5.10).
ekil 5.10 Maksimum momentin olutuu nokta
8/3/2019 Bilgisayar Destekli Celik Yapi Tasarimi Computer Aided Structural Design
61/178
48
Kesme deerlerine gre mesafeler hesaplandktan sonra, yukardaki be noktannaltnda kalan alanlarla, bu noktalarda meydana gelen momentler hesaplanarak moment
grafii oluturulur. Bu noktalarn artrlmasyla grafik daha hassas bir biimdeizdirilebilinirdi ancak grafik izimi, sadece grsel adan bize bir fikir vermesi iin
izdirilecei iin ayrntya gerek grlmemitir.
ekil 5.11 Moment diyagramnn hesaplanmas
Kesme kuvvetinin yn deitirmemesi durumunda ekil 5.11de grlennoktalar ve bunlarnn altnda kalan alanlara gre moment deerleri hesaplanarak bu
noktalarn birletirilmesiyle moment grafiine ulalmaktadr. Grafikler dxf dosyasoluturulduktan sonra form zerine arlarak grsel olarak kullancya sunulmaktadr(ekil 5.12).
8/3/2019 Bilgisayar Destekli Celik Yapi Tasarimi Computer Aided Structural Design
62/178
49
ekil 5.12 Moment diyagramnn ekrana getirilmesi
Normal kuvvet diyagramlarnn izilmesi iin N dmesine baslmas
gerekmektedir. Bu komutun verilmesiyle program tarafndan hesaplanarak kaydedilmi Excel dosyas alarak sistem bilgileri ve hesap sonular okunur. ncelikle sistemoluturulur. Bu aamadan sonra normal kuvvet deerleri grafie ilenmeye balanr.Bu grafiklerin izilme sreci momentin izilmesi kadar zor deildir. Moment grafiiiziminde ikinci derece fonksiyonlar olduu iin parabolik izimi oluturmak ilemleriuzatmaktadr. Normal kuvvet diyagramnda ise ubuklarn ba ve sonundaki deerleralnarak koordinatlar izime ilenir. Bu iki nokta aras dz bir izgiyle birletirilerekgrafik izimi tamamlanmaktadr (ekil 5.13).
8/3/2019 Bilgisayar Destekli Celik Yapi Tasarimi Computer Aided Structural Design
63/178
50
ekil 5.13 Normal kuvvet diyagramnn ekrana getirilmesi
Kesme kuvveti diyagramlarnn ekranda grntlenmesi iin V dmesinebaslr. Bu grafiin izilme yntemi de normal kuvvete benzemektedir. Program kesmekuvveti izilsin komutunu almasyla normal kuvvet izilme ynteminden farkl olarak
ubuk ularndan normal kuvvet deerleri yerine kesme kuvveti deerlerini almaktadr
(ekil 5.14).
8/3/2019 Bilgisayar Destekli Celik Yapi Tasarimi Computer Aided Structural Design
64/178
51
ekil 5.14 Kesme kuvveti diyagramnn ekrana getirilmesi
Son olarak kullancya deplasmanlar hakknda bir izlenim kazandrmak iindeplasmanlarn izildii zellik eklenmitir. Bu zelliin kullanlmas iin u dmesinebaslmaldr. Bu komutla program tekrar sistem bilgilerini ve hesap sonularn almak
iin Excel dosyasna balanmaktadr. Bilgileri aldktan sonra dosyay kapatp izimilemine balamaktadr. izim yntemi olarak sistem oluturularak okunan deplasmandeerleri koordinat olarak izime ilenmektedir. Bu noktalar birletirilerek sistemekliekrana getirilmektedir. Bu noktada izilenekil gerekte sistemin alaca ekil deildir,
sadece deplasman noktalarnn grafik olarak gsterilmesi iin ekrana getirilmektedir(ekil 5.15).
8/3/2019 Bilgisayar Destekli Celik Yapi Tasarimi Computer Aided Structural Design
65/178
52
ekil 5.15 Deplasmanemasnn ekrana getirilmesi
Grafik izimlerinin ekrana getirilmesinden sonra bu menye ereve kehesaplarnn eklenmesi dnlmtr. Kullancya yapmas gereken hesaplarda zamanve gvenilirlik kazandrmak amacyla eklenmitir. Dm hesab dmesinebaslmasyla bu hesabn yaplmas iin gerekli bilgilerin programa girilecei menekrana getirilir. Hesap, ke birleiminde ekil 5.14 deki gibi oluturulmu birleim
iin yaplmtr
8/3/2019 Bilgisayar Destekli Celik Yapi Tasarimi Computer Aided Structural Design
66/178
53
ekil 5.16 Birleim hesab mens
Bu mende kaynak boylarnn programa yazld kutular ve kaynak boylarnnematik olarak leksiz olarak gsterildii ekil, ikinci birleimden i kuvvetlerinalnarak gerekli kutulara yazan bir komut dmesi, nc birleimden i kuvvetlerinalnarak gerekli kutulara yazan dier bir komut dmesi, bilgiler girildikten sonrahesaplar balatarak raporu oluturan hesapla dmesi ve hesaplar bittikten sonra ana
menye dn salayan ana men dmesi form zerinde yer almaktadr. Bu menylebizim zdmz sistem dnda herhangi bir dm de hesaplanabilinmektedir. Budmdeki bilgiler girildikten sonra hesapla dmesiyle hesaplara balanlabilinir.Eer zdmz sistemde 2. dm noktasnn zmn yapmak istersek 2.Birleimdmesine baslarak i tesirler gerekli kutulara yazlr. Program, kaynak boylarhakknda herhangi bir neri yapmadan, sadece girilen byklklere gre kontrol
yapmaktadr. lk olarak men ekrana geldiinde kullancya bir fikir vermesi amacyla
bo olarak deil de baz bilgilerle ekrana gelmesi dnlmtr. Hesapla dmesinebaslarak ke dm noktas kaynak kontrolleri hesabna balanlm olur. Hesaplar
8/3/2019 Bilgisayar Destekli Celik Yapi Tasarimi Computer Aided Structural Design
67/178
54
esnasnda yetersiz bir kaynak boyu tespit edildiinde program annda kullancya biruyar mesajyla bilgi vermektedir. Hesaplarn tamamlanmasyla herhangi bir dmeyebasmaya gerek kalmadan hesap sonular raporu program tarafndan oluturulmaktadr.Bilgisayar programlaryla hesapta hzlanmay salayan en nemli zellikte bu hesapsonularnn da ok ksa bir srede rapor haline getirebilmesidir. Hesap esnasnda tespit
edilen yetersiz kaynak boyu bu raporda krmz olarak yazlmaktadr. Kaynak
kontrollerinde emniyet gerilmesine eit bir durum kmas halinde kullancy uyarmakamacyla yine krmz olarak ekrana getirilmitir. (ekil 5.17)
ekil 5.17 Birleim hesab raporu
Yaplan hesaplar ve sonular ak ve net olarak raporda gsterilmektedir. rnek
rapor Ek 9da grlmektedir. Bu sayede kullanc hesap esnasnda nelerin yapld
konusunda tam olarak bilgilendirilmektedir. Programn bu aamas kodlaroluturulurken Prof. A. Zafer ztrk ve Prof. Dr. Hilmi Deren in [5], [8]hesap
8/3/2019 Bilgisayar Destekli Celik Yapi Tasarimi Computer Aided Structural Design
68/178
55
yntemleri takip edilmitir. Hesapla komutunun verilmesiyle kesit bilgileri giriinde birhata olup olmad program tarafndan kontrol edilir. Eer bir hata tespit edilirse hangihcrede hata varsa, o hcre kullancnn dikkatini ekmek amacyla krmz renge
evrilir. Hata dzeltildiinde renk tekrar normal rengine dnmektedir. Programhesap bilgilerini aldktan sonra kaynak kesit zelliklerini hesaplar. Kaynak alanlar,
kaynak arlk merkezi, kaynak atalet momenti gibi deerler otomatik olarak ksa birsrede hesaplanmaktadr. Bilgisayar programlarnn en byk zellii ayn hesaplartekrar tekrar yaplyorsa, bu hesaplar hzl ve gvenli olarak yapabilmesidir. Ayn
hesaplar tekrarlanrken, kullanc dikkati, belli bir sre sonra dalabilmektedir. Hatayapma riski de buna bal olarak artmaktadr. Bu hesaplar bilgisayara yaptrmaklakodlar ilk oluturulurken zaman harcanlabilir ancak daha sonra hesaplardakullanlmaya balandnda zamandan daha fazla kazan saland grlecektir. Buhesaplarn elle yaplmas halinde yaplma ihtimali yksek hesap hatalar da en aza
indirilmektedir.
Kaynak zellikleri hesaplandktan sonra kede meydana gelen i kuvvetler
kendi dzlemine dik olacakekilde hesaplanr. ncelikle st tarafa ekme lamaskonulmam kesitte bir gerilme kontrol yaplr ve ekme lamasna gerek olup olmadkonusunda kullancya fikir verilir. Yetersiz olduu durumda birleimin ekme lamaldurumdaki kesit zellikleri hesaplanr. Her bir kaynak iin d kenarda ve ortadakigerilme kontrolleri yaplr. Kaynakta ekme mi basn kuvveti mi oluturulduubelirlenir. Enine levha ve kaynaklarndaki gerilme kontrolleri de program tarafndan
yaplmaktadr. En sonunda mukayese gerilme kontrol de yaplarak ileme son verilir.
Yaplan hesaplar kullancnn kontrol iin de bir rapor olarak ekrana getirilir.Hesaplarn tamamlanmasyla ana menye dn ana men dmeleriyle yaplr.
Program statik hesaplarnn kontrol iin, hesaplar yaplan sistemin, SAP2000
programyla kontrol edilmesi dnlmtr. Bunun iin SAP2000 ile sistemin herdefasnda modellenmesi zaman alaca dnlmtr. Bu zaman kaybn en aza
indirmek iin, sistem bilgilerini SAP2000 in anlayaca bir dosya formatnda program
kts hazrlayan kod yazlmasna karar verilmitir. SAP2000 programnn importzelliiyle dardan sistem model alabilmesi zellii kullanlmtr (ekil 5.18).
8/3/2019 Bilgisayar Destekli Celik Yapi Tasarimi Computer Aided Structural Design
69/178
56
ekil 5.18 SAP2000 dardan bilgi okunabilen dosya listesi
Sistem bilgilerini S2K dosyas formatnda oluturarak SAP2000e kolayca
aktarlmas salanmtr. Bu zellii kullanmak iin S2K dosyasnn yaps bilinmesigerekmektedir. Oluturulan S2K dosyasnn iinde ne yazd Ek12de grlmektedir.Sistem oluturulmadan nce, yanllk yaplmamas iin sistem bilgileri kontroledilmektedir. Kontrol aamasndan sonra dosya formatna uygun srada bilgileryazlarak dosya S2K formatna kayt edilerek komut sonuna gelinir. Oluturulan dosyabilgisayarn c srcsnn iinde 10ur klasrnn iinde cerceve klasrnn iinde
SAP klasrnn iinde oluturulmaktadr. Bu dosyay amak iin SAP2000 program
alarak File, import, SAP2000 .S2K dosyas seilerek burada oluturduumuz dosyaseilerek a dmesine bastmzda program bizim oluturduumuz dosyay okumayabalayacaktr (ekil 5.19).
8/3/2019 Bilgisayar Destekli Celik Yapi Tasarimi Computer Aided Structural Design
70/178
57
ekil 5.19 SAP2000 dardan bilgi okunmas tamamland
Bilgi okunmas tamamlan