GEMİ VE AÇIKDENİZ YAPILARI ELEMANLARI Hafta 1 Doç. Dr. Barbaros Okan
Ders Saatleri Pazartesi günleri 13.30 14.20, 14.30 15.20, 15.30 16.20 Yönetmelik gereği %70 devam
Bireysel Proje Ana boyutları verilen bir geminin boyuna mukavemet hesabının yapılması Başarı notuna %15 etki etmekte Kontroller 12 Ekim (Yükleme durumu ve sephiye) 16 Kasım (Kesit tesirleri diyagramları) 14Aralık (Raporla birlikte) Son Teslim 14 Aralık 2015
Dönem içi sınavı 23 Kasım Pazartesi günü yapılacak Başarı notuna %25 etki etmekte Sınav 13.30 da başlar, gecikenler sınava alınmaz 1 inci bölüm 13.30 14.00 (Notlar kapalı bilgi yoklaması) 2 inci bölüm 14.00 16.30 arası (Notlar açık problem çözümü. Bilgisayar kullanmak serbet.)
Grup Proje 6 kişilik guruplar verilen konuyu birlikte inceleyip hazırlanacak Grup toplantıları Toplantı tutanakları Başarı notuna %10 etki etmekte 7 Aralık Pazartesi günü sunum yapılacak Sunum Powerpointle yapılacak Sunum sırasında sorular sorulacak Her grup üyesi bütün konudan sorumludur
Dönem sonu sınavı Sınav süresi 3 saat olacaktır Başarı notuna %50 etki etmekte Sınav İlan edilen saatte başlar, gecikenler sınava alınmaz 1 inci bölüm ilk yarım saat (Notlar kapalı bilgi yoklaması) 2 inci bölüm ikibuçuk saat (Notlar açık problem çözümü)
Ders Yükü İ.T.Ü. Hafta 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Toplam (Saat) Haftalık Ders 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 36 (Saat) Laboratuar - - - - - - - - - - - - - - - (Saat) Uygulama (Saat) - - - - - - - - - - - - - - - Proje Çalışması (saat) - - 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3-30 Sınava Hazırlık (saat) Toplam Saat 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 28 5 5 8 8 8 8 8 8 8 2 8 8 5 5 94 Ders Kitabı B. Okan, Gemi ve Açıkdeniz Yapıları Mukavemeti Ders Notları, : http://www.gidb.itu.edu.tr/staff/okanb Diğer W. Muckle,Strength of Ships Structures, Edward Arnold Publishers, London, Kaynaklar 1967 M. Savcı, Gemilerin Boyuna Mukavemeti, İ.T.Ü. Gemi İnşaatı ve Deniz Bilimleri Fakültesi, İstanbul, 1988. M. Savcı, Gemi Kirişleri Mukavemeti, İ.T.Ü. Gemi İnşaatı ve Deniz Bilimleri Fakültesi, İstanbul, 1988. O.F. Hughes,Ship Structural Design A Rationally-Based, Computer-Aided Optimization Approach, SNAME, New Jersey, 1988 J.R.Paulling, Strength of Ships, Chptr 4 in Principles of Naval Architecture, Ed. E.V. Lewis, SNAME, Jersey City, 1988
Dersin Amaç ve İçeriği Amaç, çevre koşullarına ekonomik olarak dayanacak şekilde tasarlanmış deniz yapılarının mukavemet kontrolü Bu amaçla gerekli bilgi alanları Açıkdeniz yapılarına gelen kuvvetler Dış kuvvetler Yapıda oluşan deformasyon İç kuvvetler Gerilmeler
Dış Kuvvetler Kütle Kuvvetleri Boş gemi ağırlığı Yükler Yüzey Kuvvetleri Hidrostatik ve hidrodinamik basınç Deformasyonlar Birinci Mod (Kiriş Modeli) İkinci Mod (Bölgesel Model) Üçüncü Mod (Yerel Model)
Deformasyonlar (Birinci Mod)
Deformasyonlar (2. Mod) Bölgesel Etki Eleman İzolasyonu Bölgesel Etki Bölge İzolasyonu
Deformasyonlar (Mod 3)
Dersin İçeriği Boyuna mukavemet Statik Hesaplar Dinamik Etkiler Deneysel çalışmalar Bölgesel Mukavemet Kiriş Mukavemeti Takviye Sistemleri Yerel Mukavemet Levha Eğilmesi Levha Burkulması
Boyuna Mukavemet Ağırlık dağılımı w() Yapı Ağırlığı W ma min w d Ağırlığın Momenti W. G ma min.w d
Boyuna Mukavemet Sephiye dağılımı b() Kesit Alanı A(,z) b() z() 0 A(, z)dz Δ Sephiye ma min b d Δ. Sephiye Momenti B ma min.b d
Boyuna Mukavemet Yapının statik olarak dengede olabilmesi için: 1. Sephiye ve ağırlık eşit olmalı W 2. Sephiye ve ağırlık momentleri eşit olmalı Net Kuvvet q( ) w( ) b( ) W B G Toplam sephiye ve toplam ağırlık ve aynı noktaya göre momentleri birbirlerine eşit olmakla birlikte herhangi bir kesitte sephiye ve ağırlık birbirlerine eşit olmak zorunda değildir! Genelde w() b() Bu farklılık nedeniyle her kesitte net bir kuvvet oluşur..
Boyuna Mukavemet Kesit Tesirleri Kesme Kuvveti Q ( ) q( ) d 0 Eğilme Momenti M ( ) Q( ) d 0
Boyuna Mukavemet Deformasyonlar Tarafsız eksen Minimum gerilme Maimum gerilme ε 1 R y (R E M EI y)dθ Rdθ M() EI () Ey R 1 Rdθ y y I y R My 2 3 2
Boyuna Mukavemet Deformasyonların Hesabı y () y() A EI 1 EI L 1 EI 1 L 0 0 0 0 0 i( i( i( )M( )M( ) M( ) d )d )d d d A i() A Sınır koşulları:uçlarda çökme olmadığı varsayılıyor. Yani = 0 ve = L de = 0 B B I I() 0
Kesit atalet momenti Bordo kaplaması İ.T.Ü. Boyuna Mukavemet Tarafsız eksen Tulaniler I y n I n n N 1 N n (y y 1 n n A A n y) 2 n A n Marcin saçı Taban hattı Dip yapısı I n I n
Sehimin hesabı y() İ.T.Ü. Boyuna Mukavemet 1 EI 0 0 i( )M( )d d EI L L 0 0 i( )M( )d d d () d d ()
Boyuna Mukavemet Deformasyonların Hesabı y() y() 1 EI 1 EI 0 0 0 i( )M( )d )M( d A A Sınır koşulları:uçlarda çökme olmadığı varsayılıyor. Yani = 0 ve = L de = 0 i( )d B B A 1 EI L L 0 L i( )M( )d B 0
Örnek 1 İ.T.Ü. Boyu L = 40 m, kalıp genişliği B = 8 m kalıp derinliği H = 4 m olan dikdörtgen su hatları olan bir duba 3 enine perde ile 4 kompartımana bölünmüştür (Şekil 1). Dubanın çelik ağırlığı W ç = 422 ton olup duba boyunca homojen dağılmıştır. Duba baştan ikinci kompartımanda W 1 = 156 ton, üçüncü kompartımanda W 2 = 78 ton yük taşımaktadır. Bu dubanın boyuna iki perdesi ile bir çift dip kaplaması vardır ve boyutlandırılması Şekil 2 de verilmiştir. Sakin suda bu dubanın maruz kalacağı kesme kuvvetini, eğilme momentini ve deformasyonu hesaplayınız. Deniz Suyu Yoğunluğu o = 1.025 ton / m 3
Örnek 1 Sephiye Hesabı İ.T.Ü.
Net Kuvvet Örnek 1 İ.T.Ü.
Örnek 1 Kesme Kuvveti İ.T.Ü.
Örnek 1 Eğilme Momenti İ.T.Ü.
Örnek 1 Kesit Atalet Momenti İ.T.Ü.
Örnek 1 Sehim Dağılımı İ.T.Ü.