Statik

Statik dersinde işlenen konular şunlardır: 1. Kuvvet Sistemleri: Cisimlere etki eden kuvvetlerin analizi ve dengenin sağlanması. 2. Yapısal Analiz: Mühendislik yapıları üzerine etkiyen kuvvetler ve momentlerin anlaşılması. 3. Kuvvet ve Moment Dengelemesi: Bir cismin dengede kalabilmesi için gerekli kuvvet ve moment dengeleme prensiplerinin öğretilmesi. 4. Malzeme Reaksiyonları: Yapı elemanlarının destek reaksiyonları ve üzerine etki eden kuvvetlerin analizi. 5. Ağırlık Merkezi ve Atalet Momenti: Cisimlerin ağırlık merkezlerinin ve atalet momentlerinin hesaplanması. 6. Kafes Sistemleri ve Sürtünme: Kafes sistemlerinin analizi ve sürtünme kuvvetlerinin incelenmesi. Bu konular, statik dersinin temel prensiplerini ve mühendislik tasarımındaki uygulamalarını kapsar.

"Mühendislik Mekaniği: Statik" kitabı, R. C. Hibbeler tarafından yazılmıştır ve Literatür Yayıncılık tarafından yayımlanmıştır.

Statik projelendirmenin kaç günde çıkacağı, projenin büyüklüğüne, karmaşıklığına, kullanılan yazılımlara ve ekibin deneyimine bağlı olarak değişir. Genel olarak: - Küçük projeler (tek katlı evler, küçük ticari yapılar) 1-2 hafta içinde tamamlanabilir. - Orta ölçekli projeler (çok katlı binalar, büyük ticari yapılar) 3-6 hafta sürebilir. - Büyük projeler (yüksek katlı binalar, büyük endüstriyel tesisler) birkaç ay sürebilir. Ayrıca, yerel yönetmeliklere uygunluk ve onay süreçleri de zaman alabilir.

Statik proje teslim tutanağı, bir yapının statik projesinin tamamlanmasının ardından, yapılan hesaplamalar, tasarım kararları ve kullanılan malzemelerle ilgili olarak hazırlanan detaylı bir rapordur. Bu tutanak, statik projenin son aşaması olup, yapıyı inşa edecek ekibe rehberlik eder.

Sabit ve serbest mesnet arasındaki fark, hareket serbestliği ve tepki kuvvetlerine göre belirlenir. Sabit mesnet, bulunduğu düzlemdeki her doğrultuda ötelenmeye karşı direnç gösterir, ancak dönmeye karşı herhangi bir direnç göstermez. Serbest mesnet ise, mesnet noktası etrafında serbestçe dönebilir.

İTÜ'de verilen statik dersi, öğrencilerin zorluk yaşayabileceği derslerden biri olarak değerlendirilmektedir. Dersin zorluğu, büyük ölçüde hocanın anlatım şekline ve öğrencilerin ön hazırlık yapmasına bağlı olarak değişebilir.

Kesme ve eğilme momentini bulmak için aşağıdaki adımlar izlenir: 1. Mesnet tepkilerinin hesabı: Denge denklemleri kullanılarak kirişin mesnet tepkileri belirlenir. 2. Kesit tesirlerinin çizimi: Kesit tesirleri aranan noktalardan kesimler yapılarak, her kesim için denge denklemleri yazılarak bilinmeyen kesit tesirleri bulunur. 3. Kesit tesir diyagramlarının çizimi: Normal kuvvet, kesme kuvveti ve eğilme momenti diyagramları, yatay eksende kirişin uzunluğu veya bir parametre belirtilerek çizilir. İşaret kuralları: - Kesme kuvveti: Saat yönünde döndüren kesme kuvveti pozitif kabul edilir. - Eğilme momenti: Altta çekme meydana getiren momentin işareti pozitif, basınç meydana getiren momentin değeri ise negatiftir.

Makine teorisi üç ana dala ayrılır: kinematik, dinamik ve statik. Dolayısıyla, "makine teorisi 3" ifadesi, bu dallardan birini veya birkaçını kapsayan daha spesifik bir konuyu ifade edebilir. Özetle: 1. Kinematik: Makinenin bileşenlerinin birbirleriyle ilişkili hareketlerini, kuvvetler olmadan inceler. 2. Dinamik: Makine hareket halindeyken üzerine etkiyen kuvvetleri ve etkilerini araştırır. 3. Statik: Makinenin parçalarının ihmal edilebilir varsayıldığı durumda, makineye durağan halde etki eden kuvvet ve etkilerini inceler.

Üçgen yayılı yükün moment diyagramı, ikinci derece (x²'ye bağlı) bir eğri olarak çizilir. Moment diyagramını çizmek için aşağıdaki adımlar izlenir: 1. Kesim Yöntemi: Sistem ikiye ayrılarak, üçgen yayılı yükün sağında ve solunda kesimler yapılır. 2. Denge Denklemleri: Kesim yapılan noktadaki iç kuvvetler (M, N, T) için denge denklemleri yazılır ve bilinmeyen iç kuvvetler bulunur. 3. Alan Hesaplaması: Her bölge için alanlar hesaplanır ve bu alanlar moment diyagramında işaretlenir. 4. Diyagram Çizimi: Başlangıç ve bitiş noktaları sıfır alınarak, alanlar M çizgisinden itibaren yukarı veya aşağı doğru işaretlenir ve noktalar birleştirilir.

Yayılı yükte kesme kuvveti, aşağıdaki yöntemlerle bulunabilir: 1. Kesim Yöntemi: Yapının hayali olarak kesilmesiyle elde edilen parçaların serbest cisim diyagramları çizilir ve bu diyagramlarda iç kuvvetler (kesme kuvveti dahil) dış kuvvet olarak gösterilir. 2. Moment Denge Denklemi: Kuvvetlerin bulunmadığı aralıklarda kesme kuvveti, x eksenine paralel bir doğru olarak kabul edilir. Bu hesaplamalar sırasında, kesme kuvvetinin elemanı saat yönünde döndürmesi durumunda pozitif kabul edildiği unutulmamalıdır.

Eğilme momenti ve kesme kuvveti diyagramlarının çizimi için kesit yöntemi kullanılır. Bu yöntemdeki çizim süreci şu adımları içerir: 1. Mesnet reaksiyonlarının belirlenmesi. 2. Serbest cisim diyagramının çizilmesi. 3. Denge denklemlerinin uygulanması. 4. Kesim yapılması. 5. Kesme kuvvetlerinin hesaplanması. 6. Eğilme momentlerinin hesaplanması. 7. Diyagramların çizilmesi.

Statik Proje Denetimi Yönetmeliği, yapıların güvenliğini ve standartlara uygunluğunu sağlamak amacıyla hazırlanmış bir düzenlemedir. Bu yönetmelik kapsamında statik proje denetimi şu şekilde gerçekleştirilir: 1. Proje Denetimi: Mimari, statik ve tesisat projelerinin, ilgili yönetmeliklere uygunluğu kontrol edilir. 2. İnşaat Süreci Denetimi: Temel kazısından başlayarak, beton dökümü ve yapının tamamlanmasına kadar tüm aşamalar, yapı denetim firmaları tarafından denetlenir. 3. Malzeme Kontrolü: İnşaatta kullanılan beton, çelik ve diğer yapı malzemelerinin standartlara uygun olup olmadığı test edilir. 4. Son Kabul ve Kullanım İzni: Yapı tamamlandıktan sonra son denetimler gerçekleştirilir ve bina kullanım izni alabilmek için uygunluk onayı verilir. Bu yönetmelik, deprem kuşağında yer alan ülkemizde, yapıların deprem dayanıklılığını artırmak için de kritik bir öneme sahiptir.

Kesme kuvveti ve moment diyagramı çizmek için aşağıdaki adımlar izlenir: 1. Serbest cisim diyagramı çizilir. 2. Kiriş bölümlere ayrılır. 3. Her bölüm için kesme kuvveti hesaplanır. 4. Kesme ve moment değerleri hesaplanır. 5. Kesme kuvveti ve moment diyagramları çizilir.

Vektör mekaniği statiği öğrenmek, temel matematik ve fizik bilgisi gerektiren bir süreçtir ve bazı öğrenciler için zor olabilir. Ancak, bu konunun zorluğu, kişinin öğrenme hızına ve çalışma yöntemine bağlı olarak değişir. Statik dersinde, dış yüklere maruz kalan cisimlerin denge durumlarını incelemek için vektörlerin kullanımı önemlidir.

Statik ve dinamik denge arasındaki fark, cisimlerin hareket durumlarına göre belirlenir. Statik denge, bir cismin durağan durumda olup kuvvetlerin ve momentlerin dengede olduğu durumu ifade eder. Dinamik denge ise, vücudun ağırlık merkezi değiştiğinde otomatik yanıtlar oluşturabilen denge ve düzeltme tepkilerinin düzenlenmesini sağlar.

Aydınlatma direğinin ağırlığı, kullanılan malzemenin türüne ve boyutlarına göre hesaplanır. Çelik direkler için ağırlık hesaplaması, direğin mukavemet ve esneklik özelliklerine bağlı olarak yapılır. Ayrıca, direğin yüksekliği ve yük kapasitesi de ağırlık hesaplamasında önemli faktörlerdir.

İdecAD statik programının öğrenilme süresi, eğitimin kapsamına ve kişinin öğrenme hızına bağlı olarak değişir. Örneğin, OSKO Mühendislik & Danışmanlık'ta sunulan İdecAD Statik 8.62 Betonarme Yapı Tasarım eğitimi 24 saat sürmektedir. Ayrıca, Resibu Akademi'de ileri seviye İdecAD Statik eğitimi 9 saat olarak sunulmaktadır.

Statikte deflection (yer değiştirme) hesabı için aşağıdaki adımlar izlenir: 1. Orijinal konumun belirlenmesi: İlk olarak, yapının veya kirişin orijinal konumu ve destek tipi tespit edilir. 2. Deflection yönteminin seçilmesi: Kirişin yer değiştirmesini ölçmek için doğrudan entegrasyon yöntemi, alan hareket yöntemi, conjugate beam yöntemi veya superposition yöntemi gibi çeşitli yöntemler kullanılabilir. 3. Formülün belirlenmesi: Kirişin türüne (cantilever veya simply supported) ve hesaplanacak deflection türüne göre uygun formül seçilir. 4. Verilerin formüle girilmesi: W (uç nokta kuvveti), L (kirişin uzunluğu), E (Young modülü) ve I (atalet momenti) gibi değerler formüle yerleştirilir ve sonuç bir uzunluk birimi olarak hesaplanır. Bu hesaplamalar, yapıların güvenliğini ve stabilitesini sağlamak için kritik öneme sahiptir.

Statiğin temel ilkeleri şunlardır: 1. Paralelkenar İlkesi: Bir rijit cisme etki eden bir kuvvet, aynı etkiyi gösterecek iki kuvvete ayrılabilir veya iki kuvvetin etkisi tek bir kuvvet ile gösterilebilir. 2. Denge İlkesi: Rijit bir cisme aynı doğrultu üzerinde şiddetleri eşit ama yönleri farklı olan iki kuvvet etki etmesi halinde, rijit cisim denge halinde olur. 3. Süperpozisyon İlkesi: Bir rijit cisim bir çok kuvvetin etkisi altında dengede ise, bu kuvvetlerin arasından dengede olan bir grup kuvvetin çıkarılması veya denge halindeki bir grup kuvvetin eklenmesi dengeyi bozmayacaktır. 4. Etki-Tepki İlkesi: Birbirine dayalı iki cismin dayandıkları noktada kuvvetlerin doğrultuları ve şiddetleri aynı fakat yönleri terstir.

Düşey süreklilik kontrolü, ideCAD'in Statik sürümünde mevcuttur.