Yapı Sistemlerinde Burkulma Analizi

ÖNSÖZ

“Yapısal Stabilite Analizi” konusu, gerilme analizinden tamamen farklı bir içeriğe sahiptir. Son yıllarda daha mukavemetli malzemelerin kullanılıyor olması, fakat bu malzemelerin elastisite modüllerinin aynı oranda büyük olmaması sonucunda, gittikçe narinleşen çelik yapılarda, bur-kulma sorunu, gerilme sorununun yanında ön plana çıkmaya başlamıştır.
Kitabımız, bir yönetmelik kitabı olmayıp, problemin fiziksel ve matematiksel teorisinin tanıtıl-masına, çözüm yollarının incelenmesine ve uygulanabilmesine, esas teşkil etmektedir. Yüksek lisans ve/veya doktora programlarında “Elastik Stabilite Teorisi” dersini alan öğrencilerin ve pratikte çelik yapı projeleri ile uğraşan mühendislerin faydalanabileceği umularak kaleme alınmıştır.
Matematiksel bağıntılar elde edilirken, okuyucunun takip etmesini kolaylaştırmak amacıyla ara işlemlerin büyük bir kısmının da gösterilmesine gayret edilmiştir.
Birinci bölümde, çeşitli sınır şartlarına haiz kolonların burkulma yükleri, ikinci mertebeden bir diferansiyel denklem kullanılarak, her sınır şartına göre ayrı ayrı elde edilmiştir. Bölümün so-nunda yöntemin farklı sistemlere uygulamasını da gösteren bazı çözümler verilmiştir.
İkinci bölümde, doğru eksenli elemanların genel burkulma teorisi ele alınmış, dördüncü merte-beden bir diferansiyel denklem ile ifade edilerek, sınır şartlarından bağımsız bir hale getirilmiş ve birinci bölümdeki çözümler, bu yöntemle tekrar çözülerek karşılaştırmalar yapılmıştır. Yine bu bölümde, Euler bağıntılarının geçerli olmadığı, orantı bölgesi dışındaki burkulmalar için Tetmajer ve Engesser yöntemleri ele alınmış ve buna bağlı olarak kesitlerin nasıl boyutlandırıla-cağı, izah edilmeye çalışılmıştır. Ayrıca bileşik kolonlar ve bu kolonlarda kesme kuvvetinin, bur-kulma yüküne nasıl etki edeceği de incelenmiştir. Konunun iyice kavranabilmesi için yeterli sa-yıda sayısal örnek çözülmüş, birkaç özel konuya da değinilmiştir.
Üçüncü bölümde, enerji yöntemlerinden faydalanarak stabilite problemlerinin nasıl çözüleceği sorusuna cevap aranmış, enerji esasına dayalı bazı çözüm yöntemleri (Rayleigh, Ritz) incelen-miş, varyasyon hesabına dair çok kısa bir özet verilmiş, iterasyon yolu ile sonuca ulaşan Vianel-lo-Stodola yöntemine de yer ayrılmıştır.
Dördüncü bölümde, burkulmaya esas olan eksenel basınç kuvvetinin eğilme rijitliğine etkisi ele alınmış, analitik çözümlerle birlikte bu etkinin çerçeve burkulmasında hesaplara nasıl dahil edi-leceği, tablolar ve grafikler ile izah edilmiştir.
Beşinci ve son bölüm ise çerçevelerin burkulmasına ayrılmıştır. Önce “Diferansiyel denklem yön-temi ile burkulma analizi” izah edilmiş, daha sonra genelleştirilmiş açı yöntemi ile (Eğim-Sapma) burkulma yüklerinin nasıl bulunabileceği sorusuna, çeşitli örneklerle cevap verilmiştir.
Kapak fotoğrafı, Gaziantep organize sanayi bölgesinde, aşırı kar yükü nedeniyle burkulup göçen bir çelik endüstri yapısının incelenmesi ve bu konuda bir rapor hazırlanması için davet edildiğim seyahatte, bizzat tarafımdan kaydedilmiştir.
Şekiller, mühendis Sn. Ecem Odabaş tarafından çizildi. Ayırmış olduğu zaman ve harcadığı emek için kendisine müteşekkirim.
Kitabın yazılması için teşvik eden, daima yanımda olan, sponsorluğu üstlenerek beni her konu-da destekleyen, tartışma ve danışma için zaman ayıran çok kıymetli dostlarım İnşaat mühendisi Sn. Mustafa Bal, Sn. Akif Bal ve Atahan inşaat şirketine içtenlikle teşekkürlerimi sunarım.
Basım ve dağıtım işlerini üstlenen Birsen Yayınevi ve Sn. Bahadır Algın’a da teşekkür eder, okuyuculara yararlı olmasını dilerim.