YAPI DİNAMİĞİ – Azer A. Kasımzade
ÖNSÖZ
Birçok mühendis problemleri, dinamik etkiler dikkate alınarak bir tek dinamik analiz metotları ile çözülebilir. Yapı Dinamiği yapıların dinamik analizinin temeli olup, büyük gelişmeler kazanmıştır. Yapı Mekaniğinin bu alanında çoğu sayıda çalışmalar yapılmış ve sürdürülmektedir. Bütün bu çalışma sonuçlarının tüm tarafları ile kullanılmasına büyük çabalar harcanır ve modem mühendisliğin temelini oluşturmaktadır.
Profesör A.A. Kasımzade‘nin yurt içi ve dışında vermiş olduğu derslerin temelinde oluşturulmuş kitabının yeniden gözden geçirilerek hazırlanmış Türkçe ikinci baskısında lisans, lisans üstü öğrencilerinin hazırlanması, üniversitelerin seminer konularına girebilecek Yapı Dinamiği’nin çok önemli çekirdek esas konulan (dinamik yüklerin sınıflandırılması; sistemin hareket denkleminin düzenlenmesi ve çözümü; titreşim mod şekillerinin incelenmesi metotları, tepki spektrumları; sistemin kuvvet, yer değiştirme geçiriciliği-iletkenlik; mesnetlerin uyarılmasından titreşim-sismik analiz; kütle ve rijitlik merkezlerinin optimum tasarımı; sismik yalıtım konsepsiyonu; klasik olmayan sönümlü sistemler; dinamik etkilere sonlu elemanlarla modelleme; lineer ötesi tepkinin değerlendirilmesi vs. bu gibi ) 13 bölümde ele alınmıştır. Deprem etkisine Yapı Dinamiğinin uygulama özellikleri, başka sözle Deprem Mühendisliği, yürürlükte olan “Türkiye Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında Yönetmelik” ve Amerika Birleşik Devletleri UBC-97 Yönetmeliği örneğinde verilmiştir.
Okurların her bölüme ait çeşitli değişik örnekler çözebilmesi için uygun eğitim öğretim analiz programlan yazılmış ve kitabın ekindeki CD de sunulmuştur. Sunulmuş programlar takımı tüm 13 bölümün eğitim öğretim desteğini içermekle birlikte, okurların uygun yönetmelik seçimi ile 3 boyutlu dinamik analiz-proje yapma olanağını da sağlamaktadırlar.
Kitapta çoğu sayıda verilmiş örneklerin yanı sıra, ekte sunulmuş programlar takımının sınırlamasız okurların kullanımına açık bırakılması, yazarın Yapı Dinamiği‘nin üst düzeyde eğitimi, öğrenimi, uygulamaları ve gelişmelerine ışık tutmak için büyük fedakarlıkla sunduğu hediyesidir’1.
Profesör A.A. Kasımzade‘nin Yapı Dinamiği kitabı uygun alandaki uygulamalı ve akademik çalışanlara çok değerli kaynak olacaktır.
Azerbaycan Biiimier Akademisi, Profesör
S.D. Akbarov
YTÜ Matematik Mühendisliği Bölümü Misafir Öğretim Üyesi
1*: Kitapla sunulan analiz özelliklerine sahip yazılımlar, pratikte ticari programlar olarak satılmaktadır
İÇİNDEKİLER
GİRİŞ
Dinamik Yüklerin Sınıflandırılması
Sistemin Dinamik Serbestlik Derecesi ve Onun Sayılaştırma Yöntemleri
Sistemin Tepki Kuvvetleri
Yer Değiştirmeyle Oranlı Kuvvetler (Yerdeğiştirme kuvvet bağlılığı)
Hiza Oranlı Kuvvetler (Sönüm Kuvveti Tepkisi)
İvmeye Oranlı Kuvvetler (Atalet Kuvveti)
Sistemin Matematik Modeli Hakkında
SİSTEMİN HAREKET DENKLEMLERİNİN DÜZENLEME YÖNTEMLERİ
D’ Alambent Prensibine Göre Hareket Denklemlerinin Düzenlenmesi
Sistemin Hareket Denklemlerinin Mümkün Yerdeğişmeler Yöntemiyle Düzenlenmesi
Lagrange Denklemlerinden Yararlanılarak Sistemin Hareket Denkleminin Düzenlenmesi
YAPILARIN TEK DİNAMİK SERBESTLİK DERECELİ SİSTEM OLARAK MODELLENMESİ
TEK SERBESTLİK DERECELİ SÖNÜMSÜZ SİSTEMİN TİTREŞİMİ
Hareket Denkleminin Düzenlenmesi
Serbest Titreşim Örnekler
Zorlanmış Titreşim
Aniden Tatbik Edilen Kuvvet Ödevler
Periyodik Harmonik Kuvvet Etkisinde Zorlanmış Titreşim
İmpuls Etkisi Örnekler
TEK SERBESTLİK DERECELİ SÖNÜMLÜ SİSTEMİN TİTREŞİMİ
Dış Mukavemet Kuvveti
İç Sönümün Modellenmesi Yöntemleri
İç Mukavemeti Viskoz Sönümlü Sistem
Titreşim Enerjisinin Elastik Olmayan Sönümü Örnek
Eşdeğer Viskoz Sönüm Örnek
Sönümlü Sistemin Periyodik Dinamik Kuvvet Etkisinde Zorlanmış Titreşimi Örnekler
Sönüm Oranının Alternatif Bulunma Yöntemi
Sönümlü Sistemin Herhangi Dinamik Kuvvet Etkisindeki Zorlanmış Titreşimi (Duhamel Integrali)
Duhamel Integralinin Uygulamaları ile Sistem Tepkilerinin Değerlendirilme Örnekler
Kısa süreli etkilerden Sistem Tepkilerinin Yaklaşık Değerlendirilmesi Örnekler
Kinematik Uyarılmadan Oluşan Titreşim Örnek 1
Sismik Kuvvetin Değerlendirilmesi Tarihçesine Ait Notlar
Knematik Uyarılmalara Sönümlü Sistemin Belli Spektrine Esasen Dinamik Analizi
Mesnetin Periyodik Knematik Uyarılmasına Sistemin Tepkisi
Esasın (zeminin) Kuvvet Geçiriciliği
Sismik Alet
Duhamel İntegralmm Sayısal İncelenmesi
Hareket Denklemlerinin Direk Sayısal Integrallanması
Tek Serbestlik Dereceli Sistemin Lineer Olmayan Tepkisi
Tepki Spektrumu
Genelleştirilmiş Tek Dinamik Serbestlik Dereceli Sistem
Çok Rijit Katlı binanın genelleştirilmiş tek serbestlik dereceli sistem olarak incelenmesi
YAPILARIN ÇOK DİNAMİK SERBESTLİK DERECELİ AYRIK SİSTEM OLARAK MODELLENMESİ
ÇOK DİNAMİK SERBESTLİK DERECELİ AYRIK SİSTEMLERİN HAREKET DENKLEMLERİ VE BOYUTLARININ KÜÇÜLTÜLMESİ YÖNTEMLERİ
Hareket Denklemleri
Sönümsüz Sistemin Serbest Titreşimi Örnekler
Doğal Titreşim Modlarımn Ortagonellik Özellikleri
Serbest Titreşimlere Başlangıç Koşulların Etkisi Serbest Titreşimlerin Hakim Frekansının Yaklaşık Değerlendirilmesi Sönümsüz Sistemin Harmonik Kuvvet Etkisinden Zorlanmış Titreşimi Örnekler
Klasik, Klasik Olmayan Sönüm, Özellikleri ve Kurulma Yöntemleri
Statik Yoğunlaştırma Yöntemi Örnek
Dinamik Yoğunlaştırma Yöntemi
KLASİK SÖNÜMLÜ SİSTEMLERİN MODLARIN SÜPERPOZİSYONU YÖNTEMİ İLE İNCELENMESİ
Herhangi Kuvvet Etkisinden Zorlanmış Titreşim
Temel Hareketine ( Deprem Etkisine) Sistemin Modlarm Süper pozisyonu ile Tepkisi
Dinamik Etkilere Genel Klasik (Canghey) Sönümlü Sistemin Modlarm Süper Pozisyonu İle Tepkisi
Rijit katlı Çerçevelerin zorlanmış Titreşimi Örnekler
Rijit Katlı Çerçevelerde P-A etkisi Örnek
ÇOK DİNAMİK SERBESTLİK DERECELİ SİSTEMLERİN ZAMAN- TANIM ALANINDA SAYISAL YÖNTEMLE İNCELENMESİ
DEPREM ETKİSİNE TEMEL YALITIMLI BİNALARIN TEPKİSİ
Binaların Güçlü Deprem Etkilerine Karşı Antisismisite Özelliklerinin yükseltilmesi yöntemleri
Deprem Etkisine Temel Yalıtımlı Tek Katlı Yapının Modlarm Superpozisyonu İle Tepkisi.
Deprem Etkisine Temel Yalıtımlı Çok Katlı Binaların Zaman-Tanım Alanında sayısal incelenmesi.
YÖNETMELİKLERDE YAPI DİNAMİĞİ (DEPREM MÜHENDİSLİĞİ)
DEPREM, ÖZELLİKLERİ VE ETKİSİNE BİNALARIN TEPKİSİNİN DEĞERLENDİRMELERİ.
YÖNETMELİKLERDE DEPREM ETKİSİNE ZAMAN TANIM ALANINDA İNCELEME ÖZELLİKLERİ.
YÖNETMELİKLERDE DEPREM ETKİSİNE MOD BİRLEŞTİRME YÖNTEMİ (MBY) İLE ANALİZ ÖZELLİKLERİ.
Türkiye Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında Yönetmeliğe göre MBY ile Dinamik Analiz Adımları.
Mod Katkılarının Birleştirilmesi.
Örnekler
UBC-97 (Uniform Building Code-97) Yönetmeliğine Göre Mod Birleştirme Yöntemi İle Dinamik Analiz Adımları.
YÖNETMELİKLERDE DEPREM ETKİSİNE EŞDEĞER DEPREM YÜKÜ (EDY) YÖNTEM İLE ANALİZ ÖZELLİKLERİ.
Türkiye Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında Yönetmeliğe Göre Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi île İnceleme Adımları.
Örnekler
UBC 97 (Uniform Building code 1997 ) ile Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi ile İnceleme Adımlan.
DİNAMİK ETKİLERE YAPILARIN MODELLENMESİ Yapıların Sonlu Elemanlar Metodu ile Modellenmesi Rijit Katlı Binaların Deprem Etkisine Modellenmesi
EKLER
Eğitim, Öğretim, Analiz Programları
Deprem etkisine temel yalıtımlı çok katlı binaların zaman- tanım alanında sayısal yöntemle incelenmesine ait örneğin ayrıntılı bilgileri