İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİNE GİRİŞ YAPI ANABİLİM DALI

... konulu sunumlar: "İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİNE GİRİŞ YAPI ANABİLİM DALI"— Sunum transkripti:

1 İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİNE GİRİŞ YAPI ANABİLİM DALI

2 İşlediğimiz Konular Bu dersin amacı,
Mühendis nedir, İnşaat mühendisi nedir, İyi bir mühendis nasıl olmalıdır, İnşaat Mühendisliğinin tarihçesi, İnşaat Mühendisliği eğitiminin tarihçesi, İnşaat Mühendisliğinin dalları nelerdir,

3 İşlediğimiz Konular İnşaat Mühendisliğinin dalları nelerdir:
Yapı Anabilim Dalı, Mekanik Anabilim Dalı, Geoteknik Anabilim Dalı, Hidrolik Anabilim Dalı, Ulaştırma Anabilim Dalı Malzeme Anabilim Dalı, Yapı İşletmesi Anabilim Dalı, Deprem Mühendisliği Anabilim Dalı

4 Yapı Anabilim Dalı Dersleri
Betonarme Depreme Dayanıklı Betonarme Yapılar Betonarme Yapıların Projelendirilmesi İnşaat Mühendisliği Tasarımı Çelik Yapılar Betonarme Taşıyıcı Sistemler (s) Betonarme Özel Konular (s) Betonarme Yüksek Yapılar (s) Deprem Mühendisliğine giriş (s) Onarım ve Güçlendirme (s) Performansa Dayalı Tasarım (s) Depreme Dayanıklı Çelik Yapı Tasarımı (s) Çelik Endüstriyel Yapılar (s)

5 YAPI ANABİLİM DALI Yapı mühendisliğinin amacı, yapıları belirli bir güvenlik, yeterli bir rijitlik ve en ekonomik olarak boyutlandırmaktır. Yapı mühendisliğinin ilgi alanları yapıların statik modellemesini, statik analizini yapmaktır. Burada amaç, oluşan kuvvet ve gerilmelerin en doğru şekilde hesaplanmasıdır. Yapı mühendisi, yapıları düşey yükler altında ve yatay yükleri altında inceler ve her iki yükleme durumuna göre en elverişsiz yüklemeleri belirler. Bu yüklemelerden oluşan kuvvetleri ve gerilmeleri hesaplar.

6 Güvenlik: Yapı güvenliği; YAPI ANABİLİM DALI
Yapı dayanımının yapıya etkimesi olası bütün yük etkilerinden büyük olması demektir. Bunun için; a)Yapı elemanlarını oluşturan malzemelerin davranışının hangi yaklaşıklıkta bilindiği önemlidir  b) Yapıya tesir edeceği varsayılan dış yük değerlerinin tam ve doğru olarak bilinmesi gerekir.  

7 YAPI ANABİLİM DALI c) Yapının önem derecesi, yapı güvenliğine tesir eder. Sıradan bir yapı ile postahane, hastahane gibi yapıların, yapı güvenliği açısından birbiriyle aynı tutulması doğru olmayacaktır Yapıyı oluşturan yapı elemanlarının mekanik davranışlarının nasıl olabileceğinin bilinmesi güvenli yapı tasarlamayı kolaylaştırır.

8 YAPI ANABİLİM DALI İnsanoğlu yapıyı ilk yaptığı günden beri güvenlik en önemli amaç olmuştur. Bu konuda ilk yazılı doküman yapı güvenliğini ilkelde olsa yasal yönden ele alan Hamurabi Yasalarıdır. Yüzyıllar önce büyük ustaların mühendislik önsezileri ile sağlanan yapı güvenliği daha sonraları yönetmeliklerle sağlanmaya çalışılmıştır.

9 Yönetmelikler: YAPI ANABİLİM DALI
Betonarme elemanların boyutlandırılmasında bugün için geçerli olan Yönetmelikler: TS 500 Betonarme Yapıların Tasarım ve Yapım Kuralları (2000) TDY (DBYBHY) (2007) TS 498 Yük Şartnamesi (1998)

10 Yönetmelikler: YAPI ANABİLİM DALI
Çelik yapı elemanların boyutlandırılmasında bugün için geçerli olan Yönetmelikler: TS 648 Çelik Yapıların Hesap ve Yapım Kuralları (2000) TS EN 1993 Çelik yapıların Projelendirilmesi (2009) TDY (DBYBHY) (2007) TS 498 Yük Şartnamesi (1998)

11 YAPI ANABİLİM DALI TS 500 ün geçmişi:
1969 TS500 Emniyet Gerilmeleri metoduna göre 1975 TS500 Emniyet Gerilmeleri metoduna göre 1985 TS 500 Em. Ger. + Taşıma Gücü ne göre 2000 TS 500 Taşıma Gücü metoduna Göre Eskiden E.G. Göre boyutlandırılıyordu Bugünlerde Taşıma Gücüne göre Tasarım yapılıyor. Yakın gelecekte Şekil değiştirmeye göre tasarım yapılacak.

12 Deprem Yönetmeliğinin geçmişi:
YAPI ANABİLİM DALI Deprem Yönetmeliğinin geçmişi: ABYYHY (Türkiye de 2 deprem bölgesi vardı.) 1968 ABYYHY (Türkiye de 3 deprem bölgesi vardı.) 1975 ABYYHY (Türkiye de 4 deprem bölgesi vardı.) 1998 ABYYHY (Türkiye de 4 deprem bölgesi var, ) 2007 DBYBHY (Kullanılacak malzemede, kesit boyutlarında, hesap mantığı ve hesap esaslarında bazı değişiklikler yapıldı)

13 Rijitlik: YAPI ANABİLİM DALI Rijitlik sağlamlık demektir.
Bir yapının yükler karşısında stabil kalabilme yeteneğine verilen isimdir.  Rijitlik, elastik cisimlerin ve yapıların ötelenme ve yer değiştirme tesirlerine karşı koyma derecesini ifade eder. Ötelenme rijitliği yüksek yapı, ötelenmesi az olan yapıdır. Dayanıklı bir yapının, yeterli dayanım (kapasite), yeterli rijitlik ve yeterli sünekliğe sahip olması gerekir.

14 Yapıların Statik Modelleri:
YAPI ANABİLİM DALI Yapıların Statik Modelleri: Her yapı üç boyutludur. Statik hesapları için; yapıyı oluşturan her bir yapı elemanının iki boyutu gözardı edilerek tek boyutlu elemanlar olarak çizilir. Bu tek boyutlu elemanlarla yapının statik modeli oluşturulur

15 Kuvvetler: Kuvvetlerin sınıflandırılması: (neye göre) Dış kuvvetler
YAPI ANABİLİM DALI Kuvvetler: Kuvvetlerin sınıflandırılması: (neye göre) Dış kuvvetler İç kuvvetler

16 Dış Kuvvetler: İç Kuvvetler: YAPI ANABİLİM DALI A) Cinsine göre
Sabit yükler (Zati yük, ölü yük) Hareketli yükler (İnsan, eşya ) B) Yönüne göre Düşey yükler (Sabit ve hareketli yükler) Yatay yükler (Rüzgar, Deprem ) İç Kuvvetler: Moment (t.m) Normal Kuvvet (t) Kesme Kuvveti (t)

17 YAPI ANABİLİM DALI Tekil yükler( gr, kg, ton, N, kN )
Birimlerine göre kuvvetler: Tekil yükler( gr, kg, ton, N, kN ) Yayılı yükler ( t/m, kg/m N/m kN/m) Alana gelen yükler (t/m2 kN/m2)

18 Gerilme: YAPI ANABİLİM DALI
(N) Den oluşan Gerilme= N / F (Kuvvet / Alan) (M) Den oluşan Gerilme= M/W (Moment/Mukavemet momenti) (V) Kesme kuvvetinden oluşan gerilme =

19 YAPI Canlıların beslenme ve barınma gibi doğal ihtiyaçlarını karşılamak üzere, çeşitli yapı malzemeleriyle yapım tekniklerini kullanarak oluşturulan yerüstü, yeraltı ve su tesislerine yapı denir. YAPININ ÖZELLİKLERİ Yapı planlanan zemine uygun olarak inşa edilmelidir. Malzemeler yapının özelliklerine ve yapım tekniklerine uygun olarak kullanılmalıdır. Büyük yağmur, kar, rüzgar, deprem, yangın ve benzeri iç ve dış etkilere dayanabilecek sağlamlıkta olmalıdır. Estetik (Güzel görünümlü) olmalıdır. Ekonomik (Makul bir maliyette) olmalıdır ?

20 YAPILARIN SINIFLANDIRILMASI
Yapılar aşağıdaki gibi farklı şekillerde sınıflandırılabilir. I. Kullanılan malzemeye göre sınıflandırma II. Bulundukları yere göre sınıflandırma III. Sürekliliklerine göre sınıflandırma IV. Hizmet amaçlarına göre sınıflandırma V. Mülkiyetlerine (sahibine) göre sınıflandırma VI. Taşıyıcı sisteme göre sınıflandırma VII. İnşaat evrelerine göre sınıflandırma VIII. Yüksekliklerine göre sınıflandırma IX. Binayı oluşturan elemanlara göre sınıflandırma

21 KULLANILAN MALZEMEYE GÖRE SINIFLANDIRMA
Kerpiç yapılar Ahşap yapılar Kargir (kâgir) yapılar Hımış yapılar Betonarme yapılar Çelik yapılar

22 BULUNDUKLARI YERE GÖRE SINIFLANDIRMA
1. ALT YAPILAR: Yol, su, kanalizasyon, tünel ve benzeri zeminin altında inşa edilen yapılardır. 2. ÜST YAPILAR: Yerüstünde inşa edilen her çeşit yapılardır

23 SÜREKLİLİKLERİNE GÖRE SINIFLANDIRMA
1.GEÇİCİ YAPILAR: Kısa ve geçici süre için kullanılmak üzere inşa edilen şantiye binaları, malzeme depoları, işçi barınakları gibi yapılardır. 2. DAİMİ YAPILAR : Sürekli kullanılmak üzere inşa edilen yapılardır.

24 HİZMET AMAÇLARINA GÖRE SINIFLANDIRMA
1. Konutlar : Müstakil ev, apartman vb. 2. Konaklama yapıları : Otel 3. Kültür yapıları : Okul, müze, kütüphane 4. Sağlık yapıları : Hastane, dispanser, sağlık ocağı 5. Dini yapılar : Cami, mescit, kilise vb. 6. Sosyal yapılar : Sinema, tiyatro vb. 7. Ticaret yapıları : Banka, iş hanı vb. 8. Endüstri yapıları : Fabrika, atölye vb. 9. Anıt ve tarihi yapılar : Anıtkabir, şehitlikler vb. 10.Spor yapıları : Stadyum, hipodrom, havuz vb. 11.Su yapıları : Baraj, su kanalları vb. 12.Ulaştırma yapıları : Terminal, liman, hava alanı, karayolu, demiryolu ve köprüler.

25 MÜLKİYETLERİNE GÖRE SINIFLANDIRMA
1. KAMU YAPILARI Devlet ve kamu kuruluşları tarafından yaptırılan ve kullanılan yapılardır. 2. ÖZEL YAPILAR Şahıs veya işletmeler tarafından yaptırılan ve çeşitli amaçlarla kullanılan yapılardır. 3. VAKIF YAPILARI Vakıflar tarafından yaptırılmış veya mülkiyeti vakıflara verilmiş yapılardır.

26 TAŞIYICI SİSTEME GÖRE SINIFLANDIRMA
1. YIĞMA YAPILAR 2. İSKELETLİ (KARKAS) YAPILAR 3. PREFABRİK YAPILAR 4. KAFES YAPILAR 5. ASMA – GERME YAPILAR 6. KABUK SİSTEMLİ YAPILAR 7. KUBBE TİPİ YAPILAR 8. KULE TİPİ YAPILAR

27 İNŞAAT EVRELERİNE GÖRE SINIFLANDIRMA
1. KABA YAPI (KABA İNŞAAT) Temel, duvar, merdiven, çatı gibi taşıyıcı ve kaba inşaat parçaları. 2. İNCE YAPI (İNCE İNŞAAT) Sıva, boya, badana, yalıtım, tesisat gibi kaba yapıyı örten ince işler.

28 YÜKSEKLİKLERİNE GÖRE SINIFLANDIRMA
1. NORMAL YAPILAR Yüksekliği 3 – 36 m. Kat sayısı – 12 arasında olan yapılardır. 2. YÜKSEK YAPILAR Yüksekliği 37 – 75 m. Kat sayısı 13 – 25 arasında olan yapılardır. 3. GÖKDELENLER Yüksekliği 75 m.’den veya Kat sayısı 25 ’den fazla olan yapılardır.

29 BİNANIN ELEMANLARINA GÖRE SINIFLANDIRMA
1. TAŞIYICI ELEMANLAR Kaba yapı, temel, duvar, kolon, kiriş, döşeme, merdiven, çatı vb. yapı elemanlarıdır. 2. TAMAMLAYICI ELEMANLAR a) Kapı ve pencere doğramaları b) Döşeme, duvar, tavan, merdiven, ve çatı kaplamaları c) Merdiven, balkon ve teras korkulukları d) Su, nem, ısı, ses yalıtımları e) Boya ve badana

30 BETONARME YAPI Betonarme Nedir ? Betonarme bir yapı malzemesidir. Beton ve Çeliğin birlikte kullanılması ile meydana gelir. Betonarme, yapı malzemesi olarak insanlığın hizmetine girmeden önce, yapılar beton, kâgir ve çelik malzemeler kullanılarak yapılıyordu. Çelik, yapı malzemesi olarak çok pahalı olduğundan kullanım sahası oldukça dardı ve genel olarak yapılar kâgir ve betondan inşa ediliyordu. Yapı malzemesi olarak kâgir ve betonun bilinen en belirgin özelliği basınç mukavemetlerinin yüksek olmasına karşılık çekme mukavemetlerinin çok düşük olduğudur.

31 BETONARME YAPI Betonun basınç mukavemeti yüksek, çekme mukavemeti çok düşüktür, yok kabul edilir. Dolayısıyla beton, Basınç gerilmelerini karşılar, çekme gerilmelerini karşılayamaz. Betonun karşılayamadığı çekme gerilmelerini, çekme mukavemeti yüksek olan çelik çubuklar yardımıyla karşılanması fikri, kompozit bir malzeme olan BETONARME yapı malzemesini ortaya çıkarmıştır. Bir yapı elemanında meydana gelen basınç gerilmelerinin beton, çekme gerilmelerinin ise çelik tarafından karşılanması Betonarmenin temel kuralıdır

32 BETONARME YAPI 1.3. Betonarmenin Üstünlükleri;
Monolitik bir yapıya sahiptirler. Uygulama sahası çok geniştir. Ahşap kalıplar sayesinde istenilen formun verilebilmesi, estetik açıdan bir avantajdır. c) Yangına karşı dayanıklıdır. Betonarme yapıdaki donatı beton örtü tabakası ile gereği şekilde kapatılmış ise normal yangınlara dayanabilir. Yangından sonra tekrar kullanılabilir.  d) Ömürleri uzundur. Ahşap ve çelik yapılarda olduğu gibi devamlı bakım ve tamir gerektirmez. Zamanla mukavemetleri artar.  e) Malzemesi ve işçisi kolay temin edilebilir. Betonarme yapılar diğer yapılara nazaran genelde daha ekonomiktir.  f) Bünyelerinde zararlı hayvanlar ve böcekler barındırmadığı için sağlık açısından uygundur.

33 BETONARME YAPI 1.3. Betonarmenin Mahzurları;
 a) Yıkımı zordur. Çelik ve ahşap yapılar yıkıldıktan sonra yapı elemanlarının büyük bir kısmı tekrar kullanılabildiği halde, betonarmede bu mümkün değildir.   b) Kalıp ve kalıp işçiliği gerektirir. Ahşabın gün geçtikçe diğer malzemelere göre daha da kıymetlenmesi, betonarmenin maliyetine olumsuz etki etmektedir. c) Takviyesi ve tadilatı zordur. Bazı durumlarda imkânsızdır. Bu yüzden proje safhasında, yapının kullanılabileceği gelişmeleri doğru olarak dikkate almak gerekmektedir. d) Büyük açıklıklarda kendi ağırlığı önemli problem olmaktadır. Bu yüzden bazı büyük elemanların yapımında kompozit kirişler ve çelik kirişlerin kullanılması yoluna gidilmektedir.

34 ÇELİK YAPI

35 Çeliğin Üstün Özellikleri
Homojen ve izotrop bir malzeme. Çeliğin çekme mukavemeti basınç mukavemetine eşit. Üretimi sürekli denetim altında. Yüksek mukavemetli bir malzeme. Öz ağırlığın taşınan yüke oranı düşük. Çelik sünek bir malzeme. Büyük şekil değiştirebilme özelliği. Çelik yapı elemanlarında değişiklik ve takviye olanağı. Çelik yapı elemanı yerine monte edildiği anda tam yükle çalışabilir. Yapım süresi azalır. Sökülüp yeniden kullanılabilme. Çelik atölyelerinde imalat şantiyede sadece montaj. Hava koşullarından bağımsız inşaat.

36 Çeliğin Sakıncaları Yorulma çelik yapılar için önemli bir sorundur. Yorulma, tekrar eden yükleme ve yük boşalmaları sonucu zaman içerisinde mikro çatlakların makro çatlağa dönüşmesi sonucu oluşur. Yorulma çatlakları tekrarlı yükler etkisindeki tüm çelik yapılarda (örneğin köprüler) meydana gelebilir. Yorulma çatlaklarının oluşmasının en büyük sakıncası ani kırılmaya sebep olmasıdır. Korozyon (Paslanma) Yangın Kalifiye işçilik

37 Yapı Mühendisi Yapıları düşey yükler altında ve deprem yükleri altında inceler, Her iki duruma göre en elverişsiz yüklemeleri belirler, Bu yüklemelerden oluşan gerilme ve kuvvetleri hesaplar. Bunlara göre yapıları tasarlar.

38