İTÜ LİSANSÜSTÜ DERS KATALOG FORMU (GRADUATE COURSE CATALOGUE FORM)

Transkript

1 İTÜ LİSANSÜSTÜ DERS KATALOG FORMU (GRADUATE COURSE CATALOGUE FORM) Dersin Adı İleri yapı dinamiği Course Name Advanced dynamics of structures Kodu (Code) Yarıyılı (Semester) (Local Credits) AKTS (ECTS Credits) Ders Türü (Course Type) DEP503E Güz (Fall) Yüksek Lisans (M.Sc.) Bölüm / Program (Department/Program) İnşaat Mühendisliği / Deprem Mühendisliği Civil Engineering / Earthquake Engineering Dersin Türü (Course Type) Zorunlu (Compulsory) Dersin Dili (Course Language) İngilizce (English) Dersin İçeriği (Course Description) kelime arası Dersin Amacı (Course Objectives) Maddeler halinde 2-5 adet Dersin Öğrenme Çıktıları (Course Learning Outcomes) Maddeler halinde 4-9 adet Dinamik yükler, taşıyıcı sistemlerin dinamik özellikleri, ayrık kütleli sistemler, tek serbestlik dereceli sistemin serbest titreşimi, sönümlü titreşim, harmonik yük, titreşim yalıtımı, periyodik yükleme, genel yükleme türü, genelleştirilmiş tek serbestlik dereceli sistem, Rayleigh yöntemi, çok serbestlik dereceli sistem, hareket denklemleri, serbest titreşim, ortogonallik koşulları, dinamik davranış, mod şekilleri, zorlanmış titreşim, mod birleştirme yöntemi, mod şekillerinin ve serbest titreşim frekanslarının bulunmasında sayısal yöntemler, Rayleigh yöntemi, yayılı parametreli sistemler, hareket denklemi, boyuna, kayma ve eğilme titreşimleri, deprem etkisindeki tek serbestlik dereceli sistem, spekrum kavramı, deprem etkisindeki çok serbestlik dereceli sistem, modal birleştirme yöntemi, sayısal yöntemler. Dynamic loads, dynamic characteristics of structural systems. lumped parameter systems. free vibrations of single-degree-of-freedom systems (SDF), damped vibrations, response of SDF systems to harmonic loading, to periodic loading, to general dynamic loading, generalized SDF systems. Rayleigh method, vibration isolation Multi-degree-of-freedom systems (MDS), equations of motions, undamped free vibrations of MDS, free vibrations, orthogonality conditions, dynamic response, mode shapes, forced vibrations, mode superposition analysis, numerical methods for determination of mode shapes and frequencies, Rayleigh method, systems with distributed parameters, equations of motion, axial, shear and bending vibrations, earthquake response of SDF systems, response spectra, earthquake response of MDF systems, methods for modal combination, numerical methods. 1. Yapıların dinamik yük altındaki davranışının anlaşılması, 2. Basit yapıların dinamik yük altındaki davranışının dinamiğin temel denklemlerini kullanarak çözümü, 3. Yapı dinamiğinin karmaşık problemlerinin anlaşılması 1. Understanding the response of structures under dynamic load, 2. Analyzing response of simple structures under dynamic loads by using fundamental equation of dynamics, 3. Understanding complex problems of structural dynamics, Dersi başarıyla tamamlayan öğrenciler aşağıdaki özellikleri edineceklerdir: 1. Deprem mühendisliğinin dinamik problemlerini tutarlı bir şekilde inceleme, 2. Yapısal taşıyıcı sistemlerin dinamik davranışının mantıklı bir şekilde anlaşılması, 3. Yapısal tasarımda ortaya çıkan problemlere uygun çözüm geliştirme, 4. Yapı dinamiğinin temel problemlerine güvenilir derecede kavrama. Students that complete the course with success, will acquire the following qualities: 1. Dealing with the dynamic problems of the structural engineering in a consistent way. 2. Understanding dynamic response of structural system in a rational way, 3. Developing solutions to problems arising in design of structural systems in a reasonable way, 4. Mastering the fundamental problems of the structural dynamics in a reliable way.

2 Kaynaklar (References) Maddeler halinde en çok 5 adet Ödevler ve Projeler (Homework & Projects) Laboratuar Uygulamaları (Laboratory Work) Bilgisayar Kullanımı (Computer Use) Diğer Uygulamalar (Other Activities) 1. Chopra, A.K.; Dynamics of Structures, Prentice Hall, Clough, R. W., Penzien, J., Dynamics of Structures, McGraw Hill, Celep, Z.,, Yapı Dinamiği, Beta Dağıtım, Celep, Z., Kumbasar, N.; Deprem Mühendisliğine Giriş ve Depreme Dayanıklı Yapı Tasarımı, Beta Dağıtım, Craig, R. R., Structural Dynamics: An Introduction to Computer Methods, John Wiley & Sons, Dört adet ev ödevi verilecektir. Four home works are given. Yok None Ödevlerlerde SAP2000, Matlab veya benzeri programların kullanımı teşvik edilir. Use of SAP2000, Matlab or similar software in homeworks is encouraged. Yok None Başarı Değerlendirme Sistemi Faaliyetler (Activities) Yıl İçi Sınavları Adedi* (Quantity) (Assessment Criteria) (Midterm Exams) Kısa Sınavlar (Quizzes) Ödevler (Homework) Projeler (Projects) Dönem Ödevi/Projesi (Term Paper/Project) Laboratuar Uygulaması (Laboratory Work) Diğer Uygulamalar (Other Activities) Final Sınavı (Final Exam) *Yukarıda Belirtilen Sayılar Minimum Olup Yerine Getirilmesi Zorunludur. Değerlendirmedeki Katkısı, % (Effects on Grading, %) 1 % 30 (30 %) 1 % 10 (10 %) 4 % 10 (10 %) 1 % 50 (50 %)

3 DERS PLANI Hafta Konular 1 Dinamik problemin özellikleri, ayrıklaştırma yöntemi, tek serbestlik dereceli sistemler, sönümsüz serbest titreşim 2 Sönümlü serbest titreşim, kritik sönümlü sistem 3 Kritik altı sönümlü sistem, harmonik ve periyodik etki, darbe yükü altında çözüm 4 Genel yükleme altında çözüm, periyodik yükleme altında çözüm, Rayleigh yöntemi 5 Çok serbestlik dereceli sistemler, sönümsüz titreşim, mod şekilleri 6 Zorlanmış titreşim, modların süperpozisyonu 7 Rayleigh yöntemi, Stodola yöntemi, statik yoğunlaştırma 8 Rijitlik merkezi, sönüm matrisi 9 Yayılı parametreli sistemler, eğilme titreşimleri 10 Kayma titreşimleri, boyuna titreşimler 11 Deprem hareketi 12 Deprem hareketi altındaki tek serbestlik dereceli sistemler 13 Deprem hareketi altındaki çok serbestlik dereceli sistemler, 14 Deprem hareketi altındaki çok serbestlik dereceli sistemler, Dersin Çıktıları COURSE PLAN Weeks Topics 1 Characteristics of dynamic problem, method of discretizations, single degree-of freedom systems, undamped free vibrations 2 Damped free vibrations, critically damped systems 3 Under critically damped systems, harmonic and periodic excitation, response to impulsive loading 4 Response to general loading, response to periodic loading, Rayleigh s method 5 Multi-degree-of-freedom systems, undamped free vibration, mode shapes 6 Forced vibrations, modal superposition 7 Rayleigh method, Stodola method, static condensation 8 Center of rigidity, damping matrix 9 Distributed-parameter-systems, bending vibrations 10 Shear vibrations, longitudinal vibrations 11 Earthquake motions 12 Single-degree-of-freedom-systems under earthquake motions 13 Multi-degree-freedom-systems under earthquake motions 14 Multi-degree-freedom-systems under earthquake motions Course Outcomes

4 Dersin Deprem Mühendisliği Programıyla İlişkisi Programın mezuna kazandıracağı bilgi, beceri ve yetkinlikler (programa ait çıktılar) i. Lisans düzeyi yeterliliklerine dayalı olarak, deprem alanının ilişkili olduğu disiplinlerarası etkileşimi kavrayabilme, ilgili program alanında bilgilerini uzmanlık düzeyinde geliştirebilme ve derinleştirebilme(bilgi). ii. Deprem alanında edindiği uzmanlık düzeyindeki kurumsal ve uygulamalı bilgileri kullanabilme, farklı disiplin alanlarından gelen bilgilerle bütünleştirip yorumlayarak yeni bilgiler oluşturabilme ve karşılaşılan sorunları araştırma yöntemlerini kullanarak çözümleyebilme(beceri). iii. Deprem alanı ile ilgili uzmanlık gerektiren bir çalışmayı, bilgi ve becerilerini eleştirel bir yaklaşımla değerlendirip öğrenmesini yönlendirerek bağımsız olarak yürütüp karşılaşılan öngörülemeyen karmaşık sorunların çözümü için yeni stratejik yaklaşımlar geliştirerek sorumluluk alıp liderlik yaparak çözüm üretebilme (Bağımsız Çalışabilme, Sorumluluk Alabilme ve Öğrenme Yetkinliği). iv. Deprem alanındaki güncel gelişmeleri ve kendi çalışmalarını, nicel-nitel veriler ile destekleyerek, gerekli düzeyde bilgisayar yazılımı ile birlikte bilişim ve iletişim teknolojilerini kullanarak, sosyal ilişkileri ve bu ilişkileri yönlendiren normları eleştirel bir bakış açısı ile de inceleyerek geliştirip ve gerektiğinde değiştirerek alanındaki ve alan dışındaki gruplara, yazılı, sözlü ve görsel olarak sistemli biçimde aktarabilme (İletişim ve Sosyal Yetkinlik). v. Bir yabancı dili yeterli düzeyde kullanarak sözlü ve yazılı iletişim kurabilme, kendi çalışmalarını, alanındaki uluslararası platformlarda, yazılı, sözlü ve/veya görsel olarak aktarabilme (İletişim ve Sosyal Yetkinlik). vi. Deprem alanı ile ilgili verilerin toplanması, yorumlanması, uygulanması ve duyurulması aşamalarında toplumsal, bilimsel, kültürel ve etik değerleri gözeterek denetleyebilme, bu değerleri öğretebilme, ilgili konularda strateji, politika ve uygulama planları geliştirebilme ve elde edilen sonuçları, kalite süreçleri çerçevesinde değerlendirebilme, özümsediği bilgiyi, problem çözme ve/veya uygulama becerilerini, disiplinlerarası çalışmalarda kullanabilme (Alana Özgü Yetkinlik). Katkı Seviyesi : Az, 2. Kısmi, 3. Tam Relationship between the Course and Earthquake Engineering Programme Curriculum Program Outcomes i. Grasping interdisciplinary interaction related to one s area and developing and intensifying the current and high knowledge in that area based upon the competency in graduate level (knowledge). ii. By means of ability to use theoretical and practical information related to one s area, to combine and interpret them with information from different disciplines producing new information and solving the faced problems by related searching methods (skill). iii. By means of the ability to critically analyze knowledge, skills and also a study related to one s area that requires expertise on that area, directing and continuing independently, developing new strategies for the problems that are not foreseen and taking the responsibilities together with fulfilling the leader role, the ability to produce solutions for that problems (competence to work independently, competence to take responsibility, competence to learning). iv. By means of the ability to promote current development and studies by supporting with qualitative and quantitative data and to use computer software together with information and communication technologies with a required level, critical analyzing, developing and altering, if required, social relationships and the norms directing these relationships, establishing written oral and visual communication with groups within one s or different fields (communication and social competency). v. Proficiency in a foreign language at least European Language Portfolio B2 Level- and establishing written, oral and visual communication with that language for presenting one s studies in the international environment (communication and social competency). vi. By means of the ability to inspect the steps like gathering, interpreting, implementing and announcing related data with the one s area by overseeing scientific, cultural and ethical norms, teaching these norms, developing strategy, policy and action plans in related subjects and evaluating the obtained results by making the use of quality processes, using the gathered information and solving problems and/or implementation skills in the interdisciplinary strategies (area specific competency). Level of Contribution : Little, 2. Partial, 3. Full Düzenleyen (Prepared by) Prof.Dr. Hasan Boduroğlu Prof.Dr. Zekai Celep Tarih (Date) İmza (Signature)

5 DERS YÜKÜ HESAPLAMA FORMU Dersin Kodu DEP503E Dersin Adı Advanced dynamics of structures Dersin Dili İngilizce Dersin 3 Dersin ECTS 7.5 Hafta TOPLA M Saat Kazanılan Beceri i i,ii ii iii iii iv iv iv iv iv iv iv iv iv (Çıktılar) Haftalık Ders Laboratuar Uygulama Dersle ilgili Sınıf dışı Etkinlikler Sınavlar ve Sınava Hazırlık Toplam Saat Ders Değerlendirme Sistemi Yıliçi sınav (1 adet) % 30 Kısa sınav b(1 adet) % 10 Ödevler (4 adet) % 10 Yılsonu sınavı %50 Ders Çıktıları Dersi başarıyla tamamlayan öğrenciler aşağıdaki özellikleri edineceklerdir: 1. Deprem mühendisliğinin dinamik problemlerini tutarlı bir şekilde inceleme, 2. Yapısal taşıyıcı sistemlerin dinamik davranışının mantıklı bir şekilde anlaşılması, 3. Yapısal tasarımda ortaya çıkan problemlere uygun çözüm geliştirme, 4. Yapı dinamiğinin temel problemlerine güvenilir derecede kavrama. Tarih Formu Hazırlayan Formu Onaylayan Prof.Dr. Hasan Boduroğlu Prof.Dr. Zekai Celep Prof. Dr. Zekai CELEP