Üç boyutlu çubuk taşıyıcı sistemlerin statik ve dinamik analizini yapan bir paket program

Abstract

Analiz yöntemlerindeki ve bilgisayar teknolojisindeki gelişmeler yapı mühendisliğindeki problemlerin üç boyutlu statik ve dinamik çözümüne olanak sağlamaktadır. Mühendisler bu sayede, hazırlanan paket programlarla yapı sistemlerini kısa sürede ve farklı şekillerde çözebilmektedirler. Şüphesiz bu durumun olumlu ve olumsuz tarafları var. Olumlu tarafına örnek olarak, mühendisin analiz safhasında kazandığı zamanı yapının davranışına yöneltebileceğini gösterebiliriz. Olumsuz tarafına örnek olarak ise ülkemizde kullanılan paket programların mühendis için bir araç olmaktan çıkıp onlar yerine mühendislik yapmasıdır. Bunun en önemli sebebi ise günümüzde kullanılan paket programların her şeyi otomatik yapıp, kullanıcının müdahalesine izin vermemesidir. Bu tezde amaç paket programların bu olumsuz yönlerini göz önünde bulundurarak açık kaynak kodlu 3 boyutlu statik ve dinamik analiz yapan bir programın hazırlanmasıdır. Hazırlanan paket program görsel bir yapıya sahip olup grafik ekranda taşıyıcı sistemin modellenmesi, malzeme tanımlanması, çubuklara kesit atanması, düğüm ve çubuklara farklı yükleme şekillerin uygulanması gibi birçok özelliğe sahiptir. Ayrıca analiz sonrası kullanıcı eleman rijitlik matrisi, sistem rijitlik matrisi gibi analizin ara safhalarını görüntüleyebilmektedir. Bu yolla mühendis ve mühendislik öğrencilerinin yöntemin teorisini anlaması ve çözüm safhalarının görebilmesine imkan sağlanmıştır. Hazırlanan paket program statik analiz yöntemi olarak bir sonlu eleman yöntemi olan 3 boyutlu Rijitlik Matrisi yöntemini, dinamik analizde ise Modal Analiz yöntemini kullanmaktadır. Visual Basic de geliştirilen paket programla farklı yapı sistemleri çözülmüş ve sonuçları Sap2000 yapısal analiz programıyla karşılaştırılmıştır. Yapılan karşılaştırmalar neticesinde sonuçların birbirine çok yakın olduğu görülmüştür.

The developments in computer tecnology and analyse methods enable to solve static and dynamic of three dimensional problems in structural engineering. With this, engineers can solve structure systems in less time and in different ways. Of course it has advantages and disadvantages. For example of advantages, engineer can orient the time which is gained in analysis stage to structure behaviour. For example of disadvantages, programs which are used in our country making engineering in stead of engineers. The most important reason for this is, this programs make everything automaticly and dont give permission to interfere. The reason of this thesis is, preparing a program for three dimensional static and dynamic analyses with paying regard to these disadvantages. This program has a visual structure and can define structural system and material on graphic screen, can appoint section for rods, can appoint different loadings to joints and rods. In addition to that after analysis user can see analyses interval stages such as elements rigid matrix, system rigid matrix. With this way its aimed to the engineer and engineering students can understand theory of method and can see solution phases. This program is using three dimensional rigid matrix method which is a finite element method for static analysis and modal analysis method for dynamic analysis. With this program which is based on Visual Basic , different structure systems are solved and the results are compared with Sap2000 analysis program. With these comparisons its seen that the results are so similar.