Navisworks bir tasarım aracı değil, analiz yapılması amacıyla kullanılan bir yazılımdır. Proje yöneticileri için en önemli araçlardan biri olan bu yazılım; yükleniciler ve tasarım ekibi arasındaki iş birliğini sağlamak, 3 boyutlu tasarımları tek bir ekran üzerinde açarak çakışma kontrollerini yapma imkanı sağlamakta ve simülasyon oluşturma özelliği ile proje ekibinin yaşayacağı olası problemleri önleyebilmekte ve eş zamanlı mühendisliğe olan katkısı ile öne çıkmaktadır.

Navisworks programı proje bilgilerinin daha iyi bir şekilde iletilmesini sağlayan gelişmiş araçlar ve özellikler sunmaktadır. Yapı bilgi modellemesine ait çok disiplinli tasarım verileri, dijital ön model ve yapım uygulamaları tek bir entegre proje model üzerinde birleştirilebilir. Kapsamlı 5D simülasyon, animasyon, foto gerçekçilik yetenekleri kullanıcıların tasarım amaçlarını göstermelerini ve yapıyı simule etmelerini sağlayarak öngörülebilirlik sağlamaya yardımcı olur. Dijital modelde gerçek zamanlı gezinme, proje ekibi arasında iş birliğini desteklemek için inceleme araç setleri ile birleştirilir. Tüm proje verileri inşaat aşamasında ve sonrasında kullanılmak için farklı uzantılı dosyalar halinde elde edilebilir.

İlk olarak İngiltere merkezli Sheffield tarafından oluşturulan yazılım daha sonra 2007 yılında Autodesk firması tarafından satın alınmıştır. 3D veri aktarımında AutoCAD, Revit, SketchUP, IFC gibi birçok formatı destekleyen yazılım; planlama verisi için ise Primavera, Ms Project ve Excel formatlarının aktarımına olanak sağlamaktadır.

Navisworks’ün Özellikleri ve Avantajları

• Proje gerçekleşmeden tecrübe edinebilme imkânı sunar.
• YBM için uygundur. Koordineli, tutarlı ve eksiksiz proje bilgisi sunumu yapılabilir.
• Birçok 3D dosya ile veri birleştirme yapılabilir.
• Gerçekçi görselleştirme imkânı sunar.
• Nesne canlandırma ve set oluşturma
• Çakışma ve algılama kontrolü yapılabilir
• Bulut tabanlı YBM yönetimi ile kolay erişim sağlanabilir.
•  Zamanlama ve animasyon ile mükemmel ve gerçekçi sunum yapılabilir

Navisworks Manage programı oluşturulan tüm sistemlerin birbirlerine göre durumlarının gözlenebilmesini ve sistemler arası çakışmaların otomatik olarak tespit edilmesini sağlar. Bu programa modellenen yapıya ait tüm disiplinlerin 3D projeleri aktarılarak daha önce birbirlerine göre konumlandırılan tüm projeler bir araya getirilir. Böylelikle yapımı planlanan binanın tüm sistemlerinin bir arada gözlemlenebileceği görsel bir sanal modeli oluşur. Bu program sistemler arasındaki ve sistemlerin kendi arasında oluşan çakışmaları tespit ederek listeler. Çakışmalar birbirleriyle aynı yeri kaplayan yani sert ve birbirlerine göre konumlarının uygun olmadığının tespit edilmesine yarayan yumuşak çatışmalar şeklinde belirlenebilir. Çakışma tespiti ve çözümü yinelemeli bir süreçtir. Modeller ilk önce tek bir modele birleştirilir ve ardından sistemler arasındaki çakışmayı belirlemek için çakışma algılama programı çalıştırılır. Çakışmalar daha sonra kendi yerel programlarında çözülür ve tüm çakışmalar çözülene kadar yineleme devam eder.

Kaynaklar
https://www.autodesk.com/products/navisworks/overview
Mustafa YEŞİLYURT-4D/5D MODELLEME ARAÇLARININ PERFORMANSLARININ DEĞERLENDİRİLMESİ
Hande ALSHAMALI-YAPI BİLGİ MODELLEMESİNİN 3D VE 4D FONKSİYONLARININ ÖRNEK BİR İNŞAAT PROJESİ ÜZERİNDE İNCELENMESİ

Render, üç boyutlu olarak tasarlanmış mekân ve bu mekân içerisinde modellenmiş objelerin, bir kamera açısından objelerin yüzey özellikleri ve mekandaki ışıkların aydınlatma değerlerinin birebir bilgisayar tarafından hesaplanmasıyla renklendirmesi ve gösteriminin yapılması işlemidir.

Render, bilgisayar destekli tasarım programlarında, kurgu, montaj ve efekt programlarında yer alan bir terimdir. Render teriminin Türkçe’de tam olarak karşılığı olmasa da Görüntüleme kavramı render terimi yerine kullanılabilmektedir. Aynı zamanda görüntü terimi de render yerine tercih edilebilmektedir.

Üç boyutlu tasarım alanında en çok kullanılan sözcüklerden biri olan render Türkçe’de “sunmak”, “derlemek” anlamına gelir. Render teriminin teknik anlamı ise sahnede var olan objelerin verilen komutlar doğrultusunda bir takım matematiksel hesaplamalar yapılarak en son geldiği sunuş halidir.

Bilgisayar destekli tasarım (CAD) yazılımları sayesinde dijital nesneler oluşturulabilir ve onlara gerçekmiş gibi imaj verilebilir. Gerçekçi bir render almak için ilk önce nesnenin doğru bir biçimde üç boyutlu olarak modellenmiş olması gerekir. Oluşturulan modellerin, çeşitli malzeme, doku, ışık, renk ayarlamaları yapıldıktan sonra projenin istenilen kısmına sanal kamera yerleştirilir. Bir takım teknik işlemden sonra arzu edilen veriler, bilgisayar destekli tasarım programına girilir. Bu kısımda genellikle görüntünün boyutu, kalitesi, ışık ayarları, ışığın yansıma şekli gibi çeşitli parametreler yer almaktadır. Bu işlemin ardından görüntü elde edilir.

Bilgisayar destekli tasarım programında üç boyutlu olarak oluşturulmuş objelere, materyaller atandıktan sonra nesnelerin gözükmesi ve görüntüsüne biçim vermek için aydınlatma sistemi kullanılır. Bu işlemin öncesinde veya sonrasında sahneye eklenen sanal kamera ile sahnenin görüntülenmek istenen yerleri ve görselin boyutu belirlenir. Bu işlemin ardından programa girilen veriler ve programa verilen komutlar doğrultusunda bilgisayar üzerinde çeşitli matematiksel hesaplamalar yapılır. Bu hesaplama işlemi, render olarak tarif edilir. Render işleminin hızını ve süresini belirleyen çeşitli değişkenler vardır. Bu değişkenlerin başında bilgisayarda kullanılan yazılım ve bilgisayarın sahip olduğu donanım özellikleri gelir. Aynı zamanda çalışmadaki poligon sayısı, kullanılan materyaller, ışık kaynakları, kamera ayarları render hızı ve süresini etkilemektedir.

2. Render Programları

Üç boyutlu tasarım programlarının birçoğu kendi içerisinde render hizmeti sunar. Bunun yanı sıra render alma işlemi için render motorları kullanılmaktadır. Günümüzde yaygın olarak kullanılan render programları;

• V-ray,
• Redshift,
• Arnold,
• Cycles,
• Renderman
• LuxRender,
• Mental Ray,
• Key Shot

gibi yazılımlardır. Render motorlarında ışık dağılımı fiziksel hesaplamalar ile yapılmaktadır. Bu durum görüntüde gölge oluşturma ve ışık dağılımı gibi işlemlerde gerçekçiliği artırır.

Render teknolojilerinde gerçek zamanlı ve gerçek zamanlı olmayan iki farklı render teknikleri bulunmaktadır. Gerçek zamanlı render (Real-Time) işleminde, sahne içinde ışık, renk ve doku özellikleri aktif bir şekilde görüntülenebilir.  Gerçek zamanlı olmayan render işleminde ise, görüntünün elde edilmesi için sahnenin matematiksel olarak hesaplanması gerekmektedir. Real-time render teknolojisinin sahneyi aktif olarak gösterebilmesi, mimarı alanlarda yaygın olarak tercih edilmesine neden olmaktadır

Gerçeğe yakın render görüntüleri fotogerçekçi (fotorealistik) render olarak adlandırılır. Fotogerçekçi render elde etmek için programı kullanan kişi kullandığı bilgisayarın teknik özelliklerini bilmeli ve kullanmış olduğu bilgisayar destekli tasarım programına hakim olmalıdır. Bilgisayar destekli tasarımın yapılabileceği bir program ve render motoru, fotogerçekçi bir çalışmanın ortaya çıkması için yeterli değildir. Fotogerçekçi bir çalışma için en önemli unsur onu kullanan kişinin bilgisi ve kabiliyetidir. Fotogerçekçi görüntü imkanı sunan render motorları gerçek yaşamı temel alan yazılımlardır. Bu yazılımlarda yer alan; ışık, malzeme ve kamera özellikleri tamamen gerçek yaşamı taklit eder bu prensipte çalışır.

3. CPU Render Teknolojisi

CPU (Central Processing Unit) Türkçe’de merkezi işleme birimi anlamına gelmekle beraber bilgisayarın tüm temel işlemlerini hesaplayan donanımdır. CPU’larda çekirdek sayısı ne kadar arttırılırsa alınacak performansta o kadar iyi olacaktır. İşlemci tabanlı render motorları, Vray, LuxRender, Mental Ray, Arnold, KeyShot gibi bazı render yazılımlarıdır. CPU render teknolojisinde render işlemi için kullanılan işlemcilerin çekirdek sayıları render sürelerinde farklılıklar oluşturabilmektedir. CPU render işlemi esnasında zaman kazanmak için animasyon stüdyoları “Render Farm” olarak tanımlanan özel bilgisayar alanları oluşturmaktadır. Render farmlar için geliştirilen 2 veya 4 işlemciyi aynı anda çalıştırma imkânı sunan anakart donanımları görülmüştür.

4. GPU Render Teknolojisi

GPU (Graphics Processing Unit) Türkçede grafik işlemci birimi anlamına gelmektedir. Bilgisayar üzerinde yapılan işlemlerin, yazı ve grafiklerin oluşturulması sırasında monitör ve CPU arasında görev yapmakta olan dönüştürücülerdir. Ekran kartı işlemcisi olarak ta tanımlanabilir. Günümüzde iki büyük ekran kartı firması olarak AMD ve Nvidia vardır. Bu iki firma arasındaki rekabet GPU ekran kartı işlemcilerini geliştirmekte ve güçlendirmektedir. Ekran kartı birimlerinde oluşan bu gelişmeler, GPU teknolojisini kullanan render motorlarının sayısını artırmaktadır.

GPU’da iki farklı görüntü oluşturma yöntemi vardır. Nvidia ekran kartı için CUDA ve AMD grafik kartı için OpenCL mimarileri kullanılmaktadır. CUDA, Nvidia tarafından desteklenen bilgisayarın işlem gücünü artıran ve GPU görüntülemesi için destek sağlar. OpenCL, AMD grafik kartları tarafından GPU görüntülemesi için destek sağlar.

5. Gerçek Zamanlı (Real-Time) Render Teknolojisi

Gerçek zamanlı render, yapılan işin sonucunu beklemeden görmemizi sağlar. Üç boyutlu bilgisayar programlarında sis ve alan derinliği gibi uzun süren efektli sahnelerin işlenmesi bile gerçek zamanlı render teknolojisinde beklenmeden sonuçlanmaktadır. Gerçek zamanlı olmayan render işleminde tek bir kare görüntü elde etmek için render motoru, sahnede yer alan objelerin poligon sayısı, ışık ayarları, doku ve kaplama bilgisi gibi değerleri matematiksel olarak bir işlemden geçirmektedir. Klasik render motorlarının fiziksel tabanlı olması, sahnenin analiz edilirken yapılan matematiksel işlemlerin zaman almasına neden olmaktadır. Real-time render işleminde kullanılan render motorları, fiziksel render motorlarına göre aydınlatma ve gölgelendirme gibi işlemleri taklit etme yöntemleri ile yaptıkları için daha hızlı sonuç vermektedir. Real-time render teknolojisinin kullanıldığı alanlar başta oyun sektörü olmak üzere animasyon filmleri, mimari görselleştirmeler ve reklam animasyonlarıdır.

Kaynaklar: 
Murat BEREKET-3B ANİMASYON ÜRETİMİDE KULLANILANTEKNOLOJİLERDEN GPU RENDERTEKNOLOJİSİNİN İNCELENMESİVE ÖRNEK BİR UYGULAMA ÇALIŞMASI
ALİ KARAKURT- KONUT REKLAMLARINDA GÖRSEL YAPILANDIRMA
Cardoso, J. (2018). Create Photorealistic Exterior Renders with V-ray and 3ds Max. https://evermotion.org/tutorial /show/11070/create-photorealistic-exterior-renders-with-v-ray-and-3ds-max.
Akipek, F.Ö ve İnceoğlu, N.(2007). Bilgisayar Destekli Tasarım Ve Üretim Teknolojilerinin Mimarlıktaki Kullanımları. YTÜ Mim. Fak. E-Dergisi, 2 (4), 237-253. http://www.journalagent.com/megaron/pdfs/MEGARON 63825-ARTICLE-AKIPEK.pdf.

Plaxis, geoteknik mühendisliğinde karşılaşılan zemin-yapı etkileşimi, zemin modellerinin doğrusal olmayan davranışının modellenmesi, zamana bağlı zemin ve kaya davranışının modellenmesi, zemin su ilişkisi (akış analizi) gibi pek çok zemin probleminin çözümünde kullanılabilmekte olup pratik ve gerçekçi sonuçlar vermektedir. Ayrıca farklı malzeme modelleri ile zeminin non-lineer ve elasto plastik davranışının ifade edilebilmesine olanak sağlamaktadır. Bu sayede zemin davranışının gerçekçi bir yaklaşımla modellenmesini mümkün kılmaktadır.

Plaxis ile iki boyutlu olarak grafiksel modelleme yapılır. Programa, zemin katmanları, inşai yapılar, yapım aşamaları, yükler tanımlanır ve zemin tabakaları için sınır durumları girilir.

Plaxis programı ile ilgili bir eğitime şuradan ulaşabilirsiniz; Plaxis ile Geoteknik tasarım

Sürekli bir ortam sonlu elemanlara bölünerek, denklemler bir eleman için yazılır ve integre edilerek sistem denklemleri elde edilir. Sürekli bir ortam için göz önüne alınan diferansiyel denklem, lineer bir denklem takımına indirgenerek çözüm yapılır.

Plaxis tüm sistemi “mesh” adı verilen elemanlara böler. Her eleman tercihe göre 6 veya 15 düğüm noktasından oluşturulur. Düğüm noktasının sayısı, sistem çözüm hızını ve elde edilen çözümün doğru sonuçlara yaklaşımını etkilemektedir. 15 düğümlü eleman çözümü ile 6 düğümlü eleman çözümüne göre daha yavaş ancak doğru sonuca daha yakın sonuç elde edilir.

Zeminin gerilme-şekil değiştirme davranışını tespit edebilmek için sonlu elemanlar analizi içerisinde numerik malzeme modelleri geliştirilmiştir. Bu modellerin amacı zemin davranışlarını, zemin-yapı etkileşimini gösterebilecek benzer ortam sunmaktır. Modeller, gerilme-şekil değiştirme arasındaki ilişkiyi açıklayabilmek için elastisite ve plastisite teorilerine dayanan matematiksel tanımlar içerir. Bu modeller karmaşıklık seviyelerine ve ihtiyaç duyulan parametrelere göre çeşitlilik gösterir. Daha kompleks modeller, daha fazla parametreye ihtiyaç duyarlar. Bazı kompleks parametreler, geleneksel yapılan laboratuvar deneyleri dışında deneylere gerek duyarlar. Sonuç olarak, sonlu elemanlar yöntemi ile pratik uygulama yapabilmek için, uygun modelin seçimi, geleneksel ve kolay elde edilebilen laboratuvar deney sonuçları ve elde edinilen bilgiler doğrultusunda olmalıdır.

1. Plaxis Programında Geometrik Modelin Oluşturulması

Plaxis programındaki özel bir grafik ortamı sayesinde programda zemin tabakaları, yapılar, kazı aşamaları, sınır ve yük şartlarının girişi yapılır. Oluşturulan özel grafik sayesinde model tamamı ile gerçek pozisyona elverişli şekilde oluşturulmuş olur. Program iki adet modelleme seçeneği sunar. Problem tipi baz alınarak düzlem şekil değişimi (Planestrain model) veya eksenel simetrik (Axisymmetry model) dediğimiz geometri şartlarından biri kullanılır.

Yukarıdaki iki model X ve Y eksenleri iki serbestlik dereceli olarak çözümlenir. Sayısal modellerin belirlenip analiz edilmesinde PlaneStrain modeli kullanılır

2. Plaxis Programında Zemin Eleman Tipleri

Zemin ortamı biçimlendirilmesi iki boyutlu üçgen öğeler ile açıklanır. İki farklı tipte üçgen öğe kullanılır. Bu üçgen öğeler 6 ve 15 düğüm noktalıdır. Aşağıda şekilde altı ve 15 düğüm noktalı öğeler için model görselleri verilmiştir.

Düğüm noktalarında küçük çaplarda hesaplama yapılacaksa 6 düğüm noktalı, daha büyük çaplarda ve daha hızlı hesaplama yapılacaksa 15 düğüm noktalı öğelerin seçimi uygundur. Görüldüğü gibi sonlu eleman ağında 15 düğüm noktalı öğeler 6 düğüm noktalı öğelerden daha hassas çözümleme yapmaktadır.

3. Plaxis Programında Mesh (Ağ) Tanımlama

Plaxis sonlu eleman proramının ağ mantığı şu şekildedir. Model küçük öğelere ayrılır ve birbiriyle ilişkili olacak biçimde çözüme ulaştırılır. Sistemin kolay çözümlenmesi için bölünmüş alanlar üç kenarlıdır. Elde edilen analizlerin doğruluğu model üzerinde kurulan ağa göre değişkenlik göstermektedir. Ağ oluşturulmasında başka bir önemli nokta, gerilme yoğunluğunun artışı veya önem arz eden kısımlarda analizlerin doğruluk payı için ağın sıkılık düzeyinin artırılmasıdır. Şevin eğim yüzeyi, geotekstil malzeme çevresi yükün etki ettiği yüzey ve temelin alt ağ sıklığının artırılması gereken yerlerdir. Ağ parametrelerinin ortalama boyu Le’dir.

Bu parametre model geometri ölçü ve büyüklük faktörüne (nc) sadık kalarak değişkenlik göstermektedir. Ortalama tane büyüklüğü, ortalama öğe boyu ve ağ parametre değerleri ilişkisi aşağıdaki gibidir.

Burada ymax, ymin, xmax ve xmin model geometrisinin dış uzunluklarıdır. Tane büyüklüğü faktörü nc ise aşağıdaki çizelgede gösterilmiştir.

4. Plaxis’te Zemin Davranışının Modellenmesi

Zeminin plaxis programında tanımlanması;

1. Lineer Elastic model (LE),
2. Mohr-Coulomb modeli( MC),
3. SoftSoilCreep modeli (SSC),
4. Hardeninig Soil model with Small-StrainStiffness (HSsmall),
5. Modified Cam-clay model (MCC) gibi modeller aracılığıyla gerçekleştirilmektedir.

4.1. Liner Elastik Zemin Modeli

Kaya gibi sert zeminlerin modellenmesinde zemin 3 veya 5 düğüm noktalı olarak modellenir. Ayrıca Hooke yasasına sadık İzotropik lineer elastik malzeme olarak kabul edilmiştir. Modelleme sırasında elastisite modülü (E), possion oranı (μ) değerleri girilir.

4.2. Mohr – Coulomb (MC) Zemin Modeli

Elasto-tam plastik zemin davranışı modellemesi Mohr- Coulomb (MC) modelinde yapılır. Zemin modelinin doğru çıkması için zemindeki yatay gerilime karşılık uygun olan K0 değeri girilmelidir. Elastisitemodülü (E), sürtünme açısı (φ), Possion oranı (μ), dilatasyon açısı (ψ) ve kohezyon (c) değerleri giriş parametresi olarak kullanılır.

4.3 Hardening-Soil (HS) Modeli

Bu Model farklı türlerdeki sert veya yumuşak zeminlerin davranışlarını modellemek için kullanılır. HS zemin modeli MC zemin modeline göre oldukça geliştirilmiştir. HS zemin modelinde gerilim sonucu rijitlikmodülü önem arz eder, çünkü zemin rijitliği basınçla hareket eder ve artış gösterir. MC modelde benzer şekilde gerilme seviyesi sürtünme açısı (φ), kohezyon (c) ve dilatasyon açısı (ψ) ile belirlenir. Bu modelde çok fazla hesaplama adımı olduğundan yapılan analiz sonuçları uzun zaman alır. Drenajlı üç eksenli basınç deneyi HS zemin modelinde saptanan eksenel deformasyon-deviatör gerilme durumunun yaklaşık hiperbol şeklinde olmasına bağlıdır. HS small modelinde ise önceki yükleme durumu ve rolatif rijitlik matrisi hesapları da katarak çözüme ulaşılır. Fakat yumuşama ve gevşeme gibi sorunların meydana getirdiği durumlarda hesaba katılmayan tekrarlı yükler olduğu için kullanılması uygun değildir. Hesap adımları Hs modeline göre daha fazla olduğu için hesaplamaların sonuçlanması daha uzun sürmektedir.

4.4. Soft Soil Zemin Modeli

Zemin mekaniğine baktığımızda Killi siltler yumuşak zeminler ve turba zeminler normal konsolide killer olarak tarif edilir. Bu tarz zeminlerin diğer zeminlere oranla daha yüksek derecelere sahip sıkışabilirlik özelliği vardır. Bundan dolayı softsoil zemin modeli (SS) bu tür zeminlerde kullanılır. Modelde, içsel sürtünme açısı (φ), kohezyon (c), dilatasyon açısı (ψ), modifiye şişme indeksi(K*) ve modifiye sıkışma indeksi (λ*) giriş parametreleri olarak kullanılır.

4.5 Soft Soil Creep Zemin Modeli

Diğer SS modelindeki gibi SSC modelinde de turba ve killi siltlerkonsolide gibi yumuşak zeminlerin zamana bağlı kalarak davranışları modellenir. Bu modelde dolgu ve temellerdeki zamanla ortaya çıkan oturma problemleri, tünel ve derin kazılar gibi zemin üzerindeki yük boşalma problemlerinin giderilmesi için kullanılmaktadır. Modelin giriş parametreleri;kohezyon (c), dilatasyon (ψ), içsel sürtünme açısı (φ), modifiye şişme endeksi, modifiye sıkışma endeksi, modifiye sürtünme endeksi.

4.6 Jointed – Rock Modeli (JR)

Plastik kayma dediğimiz sadece sınırlı düzeyde sayıda kayma doğrultularında meydana gelen anizotropikelasto-plastik modelinin adıdır. Bu Model tabaka veya birleşik kaya davranışlarının modellenmesi için kullanılmaktadır. JR modelinin giriş parametreleri; elastisitemodülü (E), kohezyon (c), poisson oranı (ν), dilatasyon açısı (ψ) ve içsel sürtünme açısıdır (φ).

Kaynaklar:
TAŞ KOLONLARIN SONLU ELEMANLARA DAYALI DAVRANIŞ ANALİZİ-NESLİHAN ALTUN
ZEMİN ÇİVİLİ DUVARLARIN TASARIM İLKELERİ VE SNAP-2, SNAILZ, PLAXIS, SLIDE PROGRAMLARI İLE İNCELENMESİ-İsmail KABAKÇI
FARKLI TEMEL TİPLERİ İÇİN BETONARME SİLOLARIN ZEMİNİNDE OLUŞTURDUĞU ETKİLERİN PLAXİS PROGRAMI İLE BELİRLENMESİ-Mehmet TURHAN
Kim J Man, Son S W, Mahmood K and Ryu J H (2012) Site Response and Shear Behavior of Stone Column Improved Ground under Seismic Loading, 15 WCEE, 24- 28 September, Lisbon, Portugal.

1. Çubuk Elemanlarda i ve j Uçları

Eksen takımlarını açıklamadan önce bu tanımlamalarda, elemanın tanımlama yönü önemli olduğu için öncelikle çubuk elemanlar için başlangıç ve bitiş noktaların yani uçların nasıl isimlendirildiğini incelemek gerekir Bunun için alışıldığı şekilde ve SAP2000 programında çubuk elemanların başlangıç noktası için “i” , bitiş noktası için “j” harfleri kullanılır. Bu i ve j noktaları tamamen elemanın tanımlanması ile ilgilidir. Şöyle ki aşağıdaki şekilde 4 ile 8 numaralı düğüm noktaları arasında 6 numara ile gösterilen çubuk elemana bakalım.

Şekilden görüldüğü üzere eleman tanımlanırken 4 noktasından 8 noktasına doğru şekilde tanımlanmış ve dolayısıyla i ucu 4, J ucu 8 numaralı düğüm noktası olarak görünüyor. Bu tanımlamayı tam ters yönde yani 8 noktasından 4 noktasına doğru yapınca i ve j uçlarının değiştiğini aşağıdaki şekilde görürüz.

Aynı durum tüm çubuk elemanlar için geçerli olup, SAP2000’de otomatik eleman atama durumu default durum için i uçları sol ve alt düğüm noktaları (yatay elemanlarda sol, düşeyde alt), j uçları ise sağ ve üst düğüm noktalarıdır. El ile eleman tanımlandığında da sonuçların okunmasında karışıklıktan kaçınmak için (+ ve – değerler) aynı yönleri, ya da tüm sistemde sabit bir yöntem belirleyerek hep bu yönleri kullanmak önemlidir.

İ ve J uçlarının tanımlanmasındaki mantık tüm elemanların yönleri, sistemin ortak eksenine yani aşağıda açıklanacak olan global eksene çevirilirken kullanılacak açının belirlenmesidir.

2. Lokal ve Global Koordinat Sistemleri

Modellerin matematiksel modele dönüştürülmesinde çeşitli koordinat sistemleri kullanılır. Bu koordinat sistemlerinin tanımlanmasında amaçlokal ve global sistem dönüşümleri gerçekleştirilir.

2.1. Lokal Eksen ve Global Eksen Nedir?

Lokal eksen ve global eksen takımları, eleman ve sistemlerin tanımlanmasında kullanılan koordinat sistemleridir. Lokal eksenler her eleman için seçilen bir koordinat sistemi iken global eksenler sistemin geneli için kabul edilen ortak koordinat sistemidir. Her bir eksenlere aks adı da verildiğinden global aks ve lokal aks tanımlamaları da aynı kavramları ifade etmektedir.

Elemanların bir sistem içerisinde matematiksel modele dönüştürülmesi için her bir global eksen, lokal eksene dönüştürülür ve bu şekilde analizler gerçekleştirilir. Global (sistem) koordinat sistemi ile lokal (eleman) koordinat sistemlerinin birbirlerine dönüştürülmesi için belirli yön kabullerinin yapılması gerekir. Mekanikte ve SAP2000’de elemanlar için yönler de bu i ve j tanımlamaları ile alakalıdır. Koordinat sistemi dönüşümlerinin anlaşılması açısından 2 boyutlu koordinat sistemi dönüşümünü aşağıdaki nottan inceleyebilirsiniz.

Şimdi bir de i ucu ve j ucu tanımlamalarına göre lokal koordinat sisteminin değişimine bakalım.

7 çubuğu ile 6 çubuğu birbirlerine zıt şekilde, (7 çubuğu 6 no’lu döüğüm noktasından 2 no’lu noktaya doğru, 6 çubuğu 4 no’lu noktadan 8 no’lu noktaya) tanımlandı. 10 ve 11 numaralı çubuklar ise aynı yönde (2’den 4’e, 6’dan 8’e) olacak şekilde tanımlandı. Bu durumda 10 ve 11 numaralı çubukların lokal koordinat sistemlerinin yönleri görüldüğü üzere aynıdır. 6 ve 7 numaralı çubukların lokal koordinat sistemlerinin ise doğrultularının aynı olmasına rağmen, düşey doğrultu hariç yönlerinin ters olduğunu görüyoruz.

Burada dikkat çekilmesi gereken önemli bir nokta kırmızı renkteki okun her zaman i ucundan j ucuna yönelmesidir.

Düşey – yatay hatta diyagonal olarak bu yönleri aşağıdaki şekilde görebiliriz.

Burada 3 renkteki okların ortada görünen global eksene göre sabit bir doğrultularının olmadığına dikkat etmek gerekir.

Tüm çubukları aynı doğrultu ve yöne ( i’den j’ye) doğru çevirdiğimizi düşünürsek, bütün bu lokal aksların yönlerinin aynı olduğunu anlarız.  Şimdi SAP2000’de kırmızı, mavi ve yeşil yönler ne anlama gelmektedir inceleyelim.

3. SAP2000 Yönler- Kırmızı- Mavi – Yeşil Ok (Aks-Eksen)- 1, 2, 3, X, Y, Z Yönleri ve Serbestlikleri

Yukarıdaki görsellerden de görüleceği üzere lokal eksenlerde 3 farklı renk ve 1, 2, 3, rakamlarıyla temsil edilmektedir.  Bu yönler;

Burada Ötelenme Serbestlikleri

• U1 – KIRMIZI
• U2 – YEŞİL
• U3 – MAVİ

Dönme Serbestlikleri

• R1 – KIRMIZI etrafında
• R2 – YEŞİL etrafında
• R3 – MAVİ etrafında

Bu 1, 2, 3, serbestliklerini ve renkleri sırasıyla beraber “KIYMA” sözcüğünden hatırlayabilirsiniz. (KIrmızı Yeşil MAvi)

Lokal eksen ile bir tanımlama yapılırken 1, 2, 3, rakamları kullanırken X, Y, Z, eksenleri kullanılmamaktadır. Global eksende ise bu rakamlar yerine X, Y, Z, eksenleri kullanılmaktadır. Herhangi bir yük tanımlamasında bu farkı görebiliriz.

Not: 3 boyutlu bir sistemde bir düğüm noktasının 6 serbestliği, bir çubuk elemanın ise 12 serbestliği bulunur (i ucunda 3 yönde ötelenme ve bu eksenlerde dönme, j ucunda 3 yönde ötelenme ve bu eksenlerde dönme). Düğüm noktalarının serbestlikleri ile ilgili yazımızı buradan inceleyebilirsiniz.

Analiz sonuçlarında ise bu rakamlarla, oluşan etkilerin belirtilmesinde karşılaşırız

• Axial Force (Eksenel Kuvvet)
• Shear 2-2 (Kesme)
• Shear 3-3 (Kesme)
• Torsion (Burulma)
• Moment 2-2
• Moment 3-3

Eksenel kuvvet ve burulma çubuk ekseni yani 1 eksenini (kırmızı aks) üzerinde meydana gelmektedir. Shear 2-2 ve 3-3 için ise farklı bir durum olmamakta ve ilgili eksenlerde oluşan kesme kuvvetleri verilmektedir. Ancak en çok moment 2-2 ve moment 3-3 kavramlarının anlaşılmasında zorluk çekilmektedir.

3.1. Moment 2-2 ve Moment 3-3 Ne Anlama Gelmektedir?

Moment 2-2 ve moment 3-3 nedir anlayabilmek için bu kavramları şekil üzerinde inceleyelim.

Yukarıdaki şekilde çubuk eleman üzerindeki moment diyagramı görülmektedir. Yeşil eksene yani 2 eksenine paralel şekilde olan bu moment, Moment 3-3 değeridir. Buradaki 3-3 kavramı 3 ekseninin kendi aksında dönmesi (burulması) olarak tanımlanmaktadır. 3 (mavi) ekseninin burulması çubukta 3-3 momenti ortaya çıkarmaktadır. Unutulmamalıdır ki bu 3-3 ve 2-2 kavramları lokal eksenlerle ilgilidir.

Yukarıdaki şekilde ise moment 2-2 görülebilmektedir. 3 ekseni (mavi) üzerinde görünen moment, 2 yani yeşil aksın burulması ile meydana gelen momenttir.

SAP2000’de yönler ve yukarıda açıklanan diğer kavramlar kullanıldıkça daha da rahat şekilde akla gelen ya da direkt zihinde yerleşmektedir. Fakat başlangıçta temel bazı konuların yukarıda olduğu gibi üzerinden geçilmesi faydalı olmaktadır. Ayrıca global ve lokal eksen takımları ve bu eksenlerin dönüşümlerinin önemi ve gerekliliği rijitlik matrisi yönteminin incelenmesi ile kolaylıkla anlaşılabilecektir.

SAP 2000 programının baştan sona sistemli bir şekilde incelenmesi ve ilgili kavramların benimsenmesi oldukça önemlidir. Bu konuda yazılı olarak geçerli önemli bir kaynak bulunmamakla beraber İngilizce olarak ise tabii ki en önemli kaynak SAP 2000’in CSI Analysis Reference Manual‘idir. Türkçe olarak da yukarıda bahsedildiği şekilde adım adım sistemli bir şekilde oluşturulmuş bir SAP2000 eğitimine buradan ulaşabiliriz.

İnşaat mühendislerini ilgilendiren ya da sektöre göre bilmeleri gereken bilgisayar programları ve incelemeleri yazımızı da incelemenizi tavsiye ederiz. (İnşaat Mühendislerinin Bilmesi Gereken Bilgisayar Programları)

Geleneksel olan bu yöntemlerin tasarım hatalarından kaynaklanan çakışma tespitinin olmaması, otonom alternatif modeller üretememesi nedeniyle işlevselliği de zayıflamıştır. 3D tasarım modelleri, zaman içinde proje sürecinde daha kolay değişiklik yapılmasını sağlayan fiziksel modellerinin yerine geçmiştir. BIM platformları bu tasarım süreçlerinin simülatif değerini göstermiştir

Sanal Gerçeklik araçların gerçek dünyayı simüle edebilme kapasitesi, İnşaat sektöründe proje paydaşlarının tasarım sorunlarını, çözüm önerilerini kolektif biçimde tanımlamasını ve proje yapım gerçekleşmesinden önce çözüm geliştirmesini sağlayabilir.  Sanal gerçeklik teknolojileri tasarım süreçlerinde gerek tasarımın ihtiyaç duyduğu konunun bir parçası olarak, gerekse ortaya çıkan problemlere göre birçok özgün çözüm geliştirmektedir.

1.Tasarım Görselleştirme ve Ölçeklendirme Sanal Gerçeklik Programları

Visidraft, SketchUp, InSiteVR, tarzı uygulamalar tasarım görselleştirme uygulamalardır. BIM platformları ile güdümlü çalışabilen uygulamalardır. Bu arada BIM  hakkında detaylı bilgiye buradan ulaşabilirsiniz; BIM (Yapı Bilgi Modellemesi)

2D tasarım çıktılarının istenilen anda 3D ve sanal gerçeklik modellemelerine dönüştürülmesi gibi amaçlarla kullanılırlar. Örneğin akıllı cihazların kameraları ile kullanıcı pratik işlemler gerçekleştirebilir. Uygulamalar ile sanal nesneler tasarım alanına yerleştirilerek, alanda eişilebilen tüm öğelerin birbirlerine göre konumlamaları gözlenebilir. Hesaplamalar yapılabilir. Visidraft; AutoCAD, Revit ve 3DS Max platformları ile uyumlu çalışırken SketchUp ise; Nemetschek Vectorworks ve ArchiCAD platformlarıyla uyumludur. Proje tasarımından yapı ömrü tamamlanmasına kadar kullanımları devam eder.

1.1.Visidraft

Visidraft yazılımı, 3D CAD modelinde bina ürünleri ve tefrişat gibi diğer unsurları görmesini sağlamak için kendi adını taşıyan uygulama geliştirmiştir. Uygulama, Autodesk’in AutoCAD, Revit ve 3DS Max platformlarının yanı sıra Trimble’ın SketchUp, Nemetschek Vectorworks ve Graphisoft’s ArchiCAD modelleriyle senkronize kullanılabilir. Ayrıca uygulma ile farklı veri çıktıları alınabilir. Farklı seviyelerde kişisel özelleştirme seçenekleri vardır.

Visidraft yazılımı, 3D CAD modelinde bina ürünleri ve tefrişat gibi diğer unsurları görmesini sağlamak için kendi adını taşıyan uygulama geliştirmiştir. Uygulama, Autodesk’in AutoCAD, Revit ve 3DS Max platformlarının yanı sıra Trimble’ın SketchUp, Nemetschek Vectorworks ve Graphisoft’s ArchiCAD modelleriyle senkronize kullanılabilir. Ayrıca uygulma ile farklı veri çıktıları alınabilir. Farklı seviyelerde kişisel özelleştirme seçenekleri vardır.

İnşaat Sektöründe kullanılan Sanal Gerçeklik araçları arasında en yaygın bilinenlerden bir uygulma aracıdır. Visidraft faydalanıcı etrafında 4D tasarım modelleri sunar. Kullanıcı sanal imgeleri konumlandırdığında, Visidraft hedef alanda bulunan bütün nesneler arasındaki mesafelerini otonom olarak hesaplayıp kişinin mekan içinde Visidraft; Revit, ArchiCAD ve Nemetschek Vectorworks, Bentley yazılım eklentileri ile uyumlu çalışmaktadır.  Bu araçlardan Revit; parametrik modelleme yöntemiyle 3D-4D parametrik nesne tabanlı tasarıma izin veren bir yazılımdır. Windows işletim sisteminde çalışan Revit benzeri platfomrlar ile Kat planlarını, yükseklikler, tasarım alt kısımları ve 3 boyutlu görünümleri otomatik olarak güncellenebilir, revize edilebilir. Bu işlemler geleneksel yöntemlerdeki gibi en baştan tasarımın bütününe yönelik değişimler gerektirmez.

1.2.SmartReality

Smartreality, inşaat sektörü için geliştirilen bir başka yazılımdır. Revit benzeri 4DBIM platformları ile uyumlu çalışmaktadır. Tasarımı istenilen 2D çalışmalar akıllı telefon veya tablet ile birlikte kullanılabilmektedir. Oculus Rift, Epson, HTC türü HMD cihazlar ile Sanal Gerçeklik kulaklıklarla tasarımları simülasyona dönüştürmede kullanılmaktadır.

Yazılım kısaca kâğıt ortamındaki proje çıktılarından akıllı mobil cihazlar ile simülasyon geliştirmede etkili çözümler üretir. SmartReality, Google Project tarama yazılımıyla uyumlu çalışır. Oculus Rift VR için Leap Motion uygulamasıyla kullanım sırasında kulaklık ve mikrofon ile ses yönergeleri ile etkileşime izin vermektedir. BIM platformlarında işlevsel olan uygulama, yalın halindeki yapının incelenecek kısımlarının proje gereği yapılacak işleri yapım sırasına göre simülatif olarak izlemeye de izin verir. SmartReality gibi uygulamalar, kullanıcıların herhangi bir 2D planında 3D modeller oluşturulurken OrthoGraph, Pair 3D gibi uygulamalar, mühendis ve mimar tasarımcılar tarafından kullanılabilmektedir.

1.3.AR Sketchwalk

Ar Sketchwalk, üzerinde çalışılan bir tasarımın 2D çıktıları üzerinden Artırılmış Gerçeklik simülasyonu geliştiren uygulamadır. Proje üzerinde izlenim edinme, gelişim takibi benzeri fonksiyonel özelliklere sahiptir. Aşağıdaki şekilde görülen uygulama örneğinde, 2D proje çıktı verisi akıllı cihaz yardımıyla simüle edilmektedir. Uygulama örneğinde 2D veriler üzerine 3D görüntüler eklenerek tasarım detayları daha net incelnemebilmektedir.

Mobil akıllı cihazlar proje karmaşık kısımlarını daha yoğun ölçeklerde, kısımlar arası yer değiştirmelere izin vererek takip imkânı tanır. Eğitimde, İş sağlığı ve güvenliğine yönelik adaptasyon çalışmalarında, pazarlama benzeri işlevlerde kullanımı mümkündür.

1.4.Wakingapp

Wakingapp ile Sanal Gerçeklik ve Artırılmış Gerçeklik teknolojilerinin her ikisini de uygulanabilmektedir. Uygulama; artırılmış gerçeklik, sanal gerçeklik ve hologramlar ile içerik oluşturmakta faydalıdır. Uygulamanın önemi; yazılım bilgisi tecrübesi olmayan herhangi bir işletmenin kısa süreler içerisinde içinde Sanal Gerçeklik- Artırılmış gerçeklik görüntüleri elde edebilmelerini sağlar. Yazılım yine bir eklenti yazılım olup 3D modellerini 30 dakika gibi kısa sürede dönüştürebilmektedir.

2.Çakışma Tespiti için Kullanılan Sanal Gerçeklik Programları

Gerçekleştirilmesi planlanan projenin tasarım aşamasında çakışmaların tespit edilmesi beklenir. Bu şekilde büyük ölçekli projelerde zaman, maliyet, güvenlik kazanımları sağlanır. Proje teftişinden kaynaklanan zaman kayıplarının ve aksamaların engellenmesi amacıyla sanal gerçeklik araçları kullanılmaktadır. Zayıflıkların tespiti, çakışmaların ortaya çıkarılması BIM uygulamaları ile öncelikle hedeflenen amaçlar arasındadır. Çakışma Analizi BIM platformlarının karakteristik özelliklerinden biridir.

2.1.GAMMA AR

GAMMA AR uygulaması şantiye denetimi ve incelenmesinde kullanılan işlevsel bir uygulamadır. GAMMA AR uygulaması ile şantiye ortamında gerçekleştirilen ilerlemeyi izlenirken, Artırılmış Gerçeklik tekniğiyle hataların elemine edilmesinde kullanılır. Uygulama ile daha hızlı proje simülasyonu elde edilerek proje denetlenmesinde zaman kazanımı sağlanır. Gama AR, tüm proje döngüsü boyunca kapsamlı tasarımlarda hızlı biçimde çakışma tespitini yaparak tasarım revizyonuna yardım eder.

Gamma AR BIM uygulama projelerinde parametrik modelleme ile geliştirilen IFC tabanlı 3D model nesnelere bağlama sürecinin müsait şekilde yönetilmesi ile çalışır. Gamma AR uygulaması BIM platformlarına hizmet ederken, müşteri gözlem ihtiyaçlarını karşılamaktadır.

Çakışma Analizi yapan Gamma AR türü programlar ile Parametrik tasarım projelerde tasarımın çalışanın istediği yönde özelleştirilmesi ile kişisel seçenekleri uygulama imkânı vardır.

3.Proje Sunumu için Kullanılan Sanal Gerçeklik Programları

Sanal Gerçeklik teknolojilerinin gelişimi ile pratik çözümler farklı ihtiyaçları karşılamaktadır. Sanal Gerçeklik teknolojileri, kullanıcılara bilgisayar destekli ya da ölçekli 2D tasarım modelli sunumdan farklı olarak, Sanal Gerçeklik ortamında dijital versiyonunu sunar. Sanal Gerçeklik, gerçek dünyanın dijital temsilini oluştururken, Karma Gerçeklik ise; gerçek dünya ile sanal simülasyonun, fiziksel ve dijital nesnelerin bir arada görselleştirildiği ortamlar yaratır.

3.1.Cave

Cave İngilizce ‘Computer Assisted Virtual Environment’ açıklamasının kıasltması olup Türkçe karşılığı olarak Tam Katılımlı Ortamlar, Sanal Gerçeklik Odası, Bilgisayar Destekli Sanal Ortam gibi farklı biçimlerde ifade edilebilmektedir. Günümüzde BIM platformları ile entegre çalışan bir diğer Sanal Gerçeklik uygulaması CAVE’dir. Proje simüle etme, 3D model geçişleri, tasarım yapı analizleri, çakışma analizi ile eğitim programlarına yönelik çözümleri gelişmiştir. Proje sunumları, analizleri cave araçları ile yapılabilmektedir.

Cave ile bir duvar ya da duvarların tamamen dijital ekranlardan oluştuğu oda olarak geliştirildiği ortamda Sanal Gerçeklik çözümler üretir. Cave’ in büyük ekranda HMD cihazlar olmadan da kullanımı HMD cihazlarının beraberinde getirdiği sağlık sorunlardan kullanıcıyı alıkoyar. Karmaşık tasarımları ve gelişmiş konsept tasarımları incelemeden faydalıdır.

El ve baş hareketleri ile sensor teknolojileri ile simülasyon içinde hareket etmek mümkündür. Cave’ in diğer uygulamalara farklarından bir diğeri tasarımın farklı ölçeklemelerle incelenebilmesidir. Şekil 3.6’da kullanıcı hareketleri ile Cave aracında simülatif olarak ilerleleyerek tasarım incelemesi gerçekleşitirir. CAVE uygulamalar GPS tabanlı sistemlerle senkronlu olarak aktif yapılabilir. Çalışanlar, iş makineleri ve tesis aktif olarak izlenebilir.

3.2.Arup Soundlab

Sanal gerçeklik pratikleri genelde görsel alanla etkileşimli çalışmaktadır. Ancak ses koku tarzı unsurları da çalışmalara dahil uygumalar bulunmaktadır. Arup Soundlab, inşaat sektörü tasarımcılarının projede gereksinim duyulan sesi karşılamakta faydalı bir araçtır. Trafik simülasyonu gerektiren otoyol projesi, eğlence merkezleri ya da doğası gereği sessizlik isteyen kütüphane, okul tarzı projelerde ses faktörü önemli bir tasarım unsurudur. Yapılacak modifikasyonlar ses yoğunluğu azaltılabilir ya da arttırılabilir. Yapımı planlanan inşaat projelerinde ses uygulamaları faydalı ve gereklidir.

3.3.Arki

Arki, inşaat tasarımcılarının yapımı planlanan proje alanı üzerine kurulacakları gerçek arazi üzerine bir mimari projeyi yerleştirmelerini sağlayan akıllı cihazlarla çalışabilir artırılmış gerçeklik uygulamasıdır. Bu çözüm özellikle müşterilerine gelecekteki evlerinin bir ön izlemesini gösterebilen konut yapımı alanında faydalı olacaktır.

Şekilde açık alanda yapımı planlanan yapının artırılmış gerçeklik ile herhangi bir işlem başlamadan önce tasarlanmış hali bulunmalıdır. Arki benzeri Artırılmış Gerçeklik teknolojileri inşaat mühendisliği olduğu kadar mimari tasarımlarda kullanılmaktadır. Tasarım revizyonlarını azaltırken maliyet, zaman kazanımında yararlı uygumlalardır.

3.4.Enscape

İnşaat Endüstrisinde Sanal Gerçeklik teknolojilerinden en çok talep edilen ve en karmaşık sanal gerçeklik çözümlerinden biridir. 3D model yazılıma yüklendikten sonra, kullanıcı yapının bütün kısımlarında gezinebilir ve üzerinde ihtiyaç duyulan tasarım yeniliğini gerçekleştirilebilir. Gerçekleştirilen her değişim Enscape ile zaman, konum bilgileri dahilinde kaydedilir. Bu şekilde projede paydaşları tasarımda kimin ve ne zaman hangi revizyonları yaptığını bilir.

Enscape, tasarımın nihai halinin ne şekilde görüneceğine dair tam bütün unsurları (hava olayı, ağaç, su, sesler ve alternatif taslaklar vb.) içerecek şekilde sunum yapabilir.

3.5.InSiteVR

Sanal Gerçeklik teknolojilerinde, tasarım paydaşları sanal bir ortamda bir arada bulunarak işbirliği içinde çalışabilirler. InSiteVR bu formatta çalışan uygulamadır. Mimar, Mühendis ve diğer paydaşlar 4D proje üzerinde eşgüdümlü çalışırken kolektif değişiklikler yapmaları sağlanır. Proje paydaşları herhangi bir çıktı almadan ya da tasarım verilerini çıktı olarak aktarmadan proje üzerinde beraber Sanal Gerçeklik ortamda InsiteVR üzerinde çalışabilir. InsiteVR BIM 360 platformu ile uyumlu çalışan bir araçtır.

Kullanıcılar sanal alanı eş zamanlı gezerken, kişisel tespitler tasarıma not olarak düşülmüştür. InsiteVR ile konuşma metinleri, geliştirilerek ek tasarım bilgileri hatta Sanal Gerçeklik ortamında ortak üretilen proje verileri senkronize biçimde kaydedilme olanağı sunar.

3.6.EON Icube

EON Icube Kullanıcının görüntü ve sesle çevrili, çok duvarlı Sanal Gerçeklik teknolojisidir. Örneğin aynı anda Sensorlu cihazlar olan veri eldiveni, joystick ve hareket izleme tertibatı ile senkronize çalışabilir. Yapının iç yüzeyine dair nitelikli çözümler sunar.

Kaynaklar: 
Muhammed GENÇ-SANAL GERÇEKLİK TEKNOLOJİLERİNİN, İNŞAAT ENDÜSTRİSİNDE VE İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİNDE KULLANILABİLİRLİĞİ 
Muhanna, M. A. (2015). Virtual reality and the CAVE: Taxonomy, interaction challenges and research directions. Journal of King Saud University-Computer and Information Sciences, 27(3), 344-361. 
Park, C. S., KIM, H. J. (2013). A framework for construction safety management and visualization system. Automation in Construction, 33, 95-103. 
Rahimian, F. P., Arciszewski, T., & Goulding, J. S. (2014). Successful education for AEC professionals: case study of applying immersive game-like virtual reality interfaces. Visualization in Engineering, 2(1), 4.
Ruppel, U., & Schatz, K. (2011). Designing a BIM-based serious game for fire safety evacuation simulations. Advanced engineering informatics, 25(4), 600-611.
Sacks, R., & Barak, R. (2008). Impact of three-dimensional parametric modeling of buildings on productivity in structural engineering practice. Automation in Construction, 17(4), 439-449.

Örneğin günümüz yönetmelikleriyle statik analizin elle yapılmasının mümkün olmayacağı gibi 200 küsür iş kalemini içeren bir süreci bilgisayarsız yürütmek bir inşaat mühendisi ya da mimar için imkansıza yakındır.

İnşaat mühendisi olmayan fakat bu mesleği seçmeyi düşünen mühendis adayları için inşaat mühendisliği ve alanları ile ilgili yazımıza buradan ulaşabilirsiniz…

Konumuz direkt bilgisayar programları olduğu için temel bilgisayar, donanım ve işletim sistemleri ile ilgili konulara girmiyoruz. Fakat bu konularda ihtiyaçların karşılanabileceği ve karşılaşılan problemleri çözebilecek kadar bir hakimiyet gerekliliği tabii ki tartışılmazdır.

Genel iş hayatı için gerekli olan programlardan, daha spesifik alanlara doğru inşaat mühendislerinin bilmesi gereken programları inceleye başlayalım.

1.Genel İş Hayatı için Bilinmesi Gereken Programlar ve Temel Bilgiler

Günümüzde internetin neredeyse elimiz ayağımız durumuna gelmesi, internet ortamında arananların bulunması, arama motoru kullanım teknikleri ve güvenlik konularında bazı çalışmalar yapılmasını gerektirmektedir. Bilgisayar programlarına geçmeden önce bu konulara da bir göz atılmasını tavsiye ederiz.

Google’da arama nasıl yapılır?

Web aramalarını hassaslaştırma

İnternet güvenliği

Genel iş hayatı için gerekli olan programlara bakmaya başlayalım.

1.1.Office Programları

Office programları neredeyse her bilgisayarda bulunan ya da kolayca edinilebilen ve iş hayatında kişilerin iş yükünü oldukça hafifleten programlardır. Microsoft için Office Programları;

• Word,
• Excel,
• PowerPoint,
• Outlook,
• OneDrive,
• OneNote,
• SharePoint,
• Microsoft Teams

şeklindedir. Fakat bu programlardan öne çıkan ve öncelikli olanları, Word, Excel, PowerPoint ve Outlook programlarıdır. Word, PowerPoint, Outlook programlarının oldukça kolay olması ve ciddi bir ön çalışma gerektirmemesi, özellikle mühendislik-teknikerlik seviyesinde teknik kişilerin kullanımında bir problem yaratmayacaktır. Fakat burada Excel programının özellikle mühendislikte çok işe yarayan ve sıkça kullanılan bir program olduğunun altını çizmek gerekir. Basit tablolama ve grafik işlemlerinden, karmaşık problemlerin çözümüne, hatta analiz yapmaya kadar Excel bir mühendis ya da teknik personele çok fazla alanda yardım edecektir. Örneğin Excel’de hazırlanmış statik proje bedeli hesaplama programını buradan inceleyebilirsiniz.

Temel Excel kullanımından, makro uygulamalarına kadar öğrenilen her seviye iş ve mühendislik hayatında fark yaratacak ve işlerinizi kolaylaştıracaktır.

Excel VBA(Makro) Eğitim Seti

İleri düzey Excel eğitimi

Photoshop, Illustrator, Pixlr gibi temel fotoğraf, evrak, yazı, uyarı yazısı vb. düzenlemelerin pratik bir şekilde yapılmasına olanak veren bu programların özellikleri saydıkça bitmemektedir. En azından temel seviyede düzenlemeleri yapabiliyor olmak işinizi kolaylaştıracaktır. Canva gibi internet tarayıcısı üzerinden kullanılabilen daha kısıtlı fakat işe yarar uygulamalar da mevcuttur.

1.3. Muhasebe Programları

Para yönetimi konusunda kimi zaman Excel gibi elektronik tablolar kullanılsa da daha karmaşık ve detaylı muhasebe yönetimlerinde, bu hizmetler için üretilmiş ETA, LOGO gibi programların kullanımı söz konusu olmaktadır. Zorunlu olmamakla beraber, en azından fikir sahibi olmak yararlı olacaktır.

2.İnşaat Mühendislerinin Bilmesi – Öğrenmesi Gereken Çizim Programları

Mühendisliğin temel konularından olan teknik çizim ve modelleme için ortaya çıkarılmış birçok program vardır. 2 boyutlu, 3 boyutlu ya da ikisine de elverişli bu programlardan en çok bilinen ve inşaat mühendisleri için gerekli programları aşağıdaki şekilde sıralayabiliriz.

2.1. 2D-2 Boyutlu Teknik Çizim Programları

İnşaat mühendisleri ilgilendiren 2 boyutlu çizim programlarının başında tabii ki AutoCAD gelmektedir. Günümüzde AutoCAD kullanabilmek artık bir ekstra özellik olarak değil, kullanamamak bir eksiklik olarak görülmektedir.

AutoCAD ile ilgili bir çok ortamda kaynak ve eğitim dökümanları bulabilirsiniz.

Bu konuda eğitim almayı düşünürseniz şuraya bir göz atabilirsiniz: AutoCad Eğitimi

AutoCAD-ArchiCAD-İdeCAD gibi programların sonundaki “CAD” kısaltması, Bilgisayar Destekli Tasarım (Computer Aided Design) anlamına gelmektedir.

Diğer 2 boyutlu çizim programları arasında çoğu zaman veri alış verişi mümkün olmaktadır. Ayrıca çizimlerden, modelleme ve analiz programlarına aktarım yapabilme sayesinde, bu çizim programları analiz ve modelleme aşamasında tasarımcıya büyük bir hız kazandırmaktadır.

İnşaat mühendisleri için 2 boyutlu teknik çizim programları;

• AutoCAD
• ArchiCAD
• NetCAD
• İdeCAD
• FreeCAD
• QCAD
• LibreCAD

şeklinde sıralanabilir.

Autocad ve benzeri programlar kullandıkça insanın elinin alıştığı ve eli alıştıkça hızlandığı ve daha pratikleştiği programlardır.

2.2. 3D-3 Boyutlu Çizim Programları

Her ne kadar 3 boyutlu tasarım ve görselleştirme inşaat mühendislerinin temel konularından biri olarak görülmese de, gerek ANSYS ya da ABAQUS gibi programların parametrik 3 boyutlu modellemeler ile analiz yapması gerekse de BIM (Yapı bilgi modelleme) konusunun yaygınlaşması ile inşaat sektöründeki her teknik kişinin temel seviyede 3 boyutlu tasarım konusuna hakim olması gerekmektedir.

İnşaat mühendisleri için 3 boyutlu tasarım programları;

• AutoCAD3D
• 3ds Max
• Revit Structure
• Rhino3D
• SketchUp
• FreeCAD
• LibreCAD
• CATIA
• SOLIDWORKS
• Blender
• ANSYS SpaceClaim
• Fusion 360°
• OpenSCAD
• Civil3D

şeklinde sıralanabilir.

2.3.İnşaat Mühendisleri için BIM Yazılımları

Günümüzde artık özellikle tasarım ve analiz konusunda çalışan inşaat mühendisleri BIM konusuna alışmalı ve bu konuda kendilerini geliştirmeleri gerekmektedir. Dolayısıyla bu konuya geniş çaplı bir şekilde değinmek gerekmektedir. BIM konusu hakkında bilgi almak için bu konudaki detaylı yazımıza buradan ulaşabilirsiniz.

2.4.İnşaat Tasarımında Sanal Gerçeklik Uygulamaları ve Programları

Sanal gerçeklik uygulamaları inşaat alanında henü yeni gelişmekte olan bir konudur. Dolayısı ile inşaat mühendisliği mesleğine yeni başlayanlar için alternatif bir yol olarak değerlendirilebilir. Sanal gerçeklik programları ve uygulamaları ile ilgili de ayrı bir yazımız bulunmaktadır. (İnşaat Tasarımında Sanal Gerçeklik Uygulamaları ve Programları)

3.İnşaat Mühendislerinin Öğrenmesi Gereken Yapısal Analiz Programları

İnşaat mühendisliğinde yapısal analiz ve tasarım konusunda çalışmayı ve bu konuda kendisini geliştirmeyi isteyen mühendislerin öğrenebileceği ve öğrenmesi gereken çok sayıda program bulunmaktadır. Bu programların en azından 2-3 tanesinde ileri derecede bilgi sahibi olunması gerekmektedir. Sadece bir analiz programı ile analiz ve tasarım gerçekleştirmek doğru olmayacaktır. Farklı konularda birbirlerine üstünlükleri olan programlardan, çalışma alanı ile doğrudan ilgili programlara yoğunlaşılmalıdır. İnşaat mühendisliği ile ilgili analiz programlarını şu şekilde sıralayabiliriz; (Korkmayın hepsi demiyoruz:) )

• SAP2000
• ETABS
• STA4CAD
• İDECAD
• StatiCAD Yığma
• Probina-Prota Structure
• Tekla Structure- X Steel
• XTRACT
• ANSYS
• ABAQUS
• SolidWorks
• CATIA
• MicroStation
• Csi Safe
• CSI Bridge
• Perform3D
• STAAD pro
• Robot Structural
• Femtools
• OpenSees
• RISA
• GeoPro
• Plaxis

Yukarıdaki örnekler genel olarak bilinen programlardır. Bunlara daha onlarcası da eklenebilir.

Kuşkusuz inşaat mühendislerinin öğrenmesi gereken programlarda analiz konusunda en önemlisi SAP2000 programıdır. Yapısal analizde en sık kullanılan ve oldukça faydalı bir program olan SAP2000 ile ilgili sistemli bir eğitim faydalı olacaktır.  Bu noktada buradan ulaşabileceğiniz SAP2000 eğitimini incelemenizi tavsiye ederiz. 

Yukarıda da değinildiği gibi bu programlardan çalışma alanı ile ilgili olanlar, üstün oldukları konulara göre değerlendirilip öğrenilmelidir. Örneğin SAP 2000 programı her ne kadar çok başarılı bir program olsa da çizim özelliği bulunmaması nedeniyle tasarım seviyesinde farklı programlarla birlikte çalışmak gerekliliği ortaya çıkar. STA4CAD, İDECAD, PROTA gibi programlar ile hem analiz hem çizim yapılabilirken, kimi karmaşık geometriler ve problemlerde ise problemler yaşanabilmektedir. Yine örneğin bazı programlar temel tasarımında yetersiz kalırken CSI Safe bu konu için ortaya çıkarılmış bir programdır. Farklı geometrilerde sonlu elemanlar analizi için ise ANSYS, ABAQUS gibi programlara ihtiyaç duyulur. (ANSYS gibi kapsamlı ve zor bir programı öğrenmek için buradaki eğitimi inceleyebilirsiniz.)  Zemin mekaniği alanında ise Plaxis, GeoPro gibi programlar tercih edilir. Dolayısı ile bu kadar farklı program ve konu içerisinden doğru programları seçmek son derece önemlidir. (Plaxis ile Geoteknik tasarım) Ama şantiyede veya çalışma alanlarında karşılaşılacak ufak tefek statik problemlerle baş edebilmek için proje konusunda çalışılmayacak dahi olunsa bunlardan herhangi birini temel seviyede kullanmak gerekir.

3.1.Sta4CAD mi? İDECAD mi? Probina mı?

Ülkemizde yaygın olarak kullanılan STA4CAD, İDECAD, Probina programlarından hangisinin tercih edileceği konusunda sık sık sorularla karşılaşılmaktadır. Bu konuda çeşitli denemeler ve araştırmalar yapılmış ve aralarında önemli farklar olmadığı bir çok noktada belirtilmiştir. Her inşaat mühendisinin her problemi çözmesi, projeyi tasarlaması mümkün olmadığından gerek diğer meslektaşları ile gerekse de üniversite hocaları ile takılınan noktalarda yardımlaşmalar söz konusu olmaktadır. Dolayısı Sta4CAD mi? İDECAD mi? Probina mı? Hangisi daha iyi? gibi bir soru yerine, çalıştığım konuda ve bölgede hangi program daha çok kullanılıyor, hangi noktada kimden yardım alabilirim gibi bir soru sormak daha faydalı olacaktır.

4.Proje-Portföy Yönetim Programları

Yapı işletmesi alanında çalışan ya da çalışmayı düşünen inşaat mühendisi ve diğer teknik personeller için çeşitli planlama, proje-portföy yönetim programları bulunmaktadır. Her ne kadar bu alan ülkemizde çok yaygın durumda olmasa da özellikle yurt dışında çok fazla iş imkanı bulunması ve bu konuda uzmanlaşmış kişilerin fazla olmaması, bu konu ve dolayısı ile bu konu ile ilgili programlar değerlendirilmesi gereken bir fırsat olabilir.

İnşaat mühendislerini ilgilendiren programları planlama konusu dahilinde şu şekilde sıralayabiliriz;

• Oracle Primavera
• MS Project-Microsoft Project
• ProWorkFlow
• ProCore
• Clarizen
• Workfront
• Genius Project

Bu alanda ülkemizde en çok kullanılan ve tercih edilen programlar ise Oracle Primavera ve MS Project’tir.

5.Hakediş ve İhale Programları

Özellikle kamu kurum ve kuruluşlarının gerçekleştirdiği ihalelerin ve bu işlerin hakedişlerinin hazırlanması için geliştirilmiş oldukça kapsamlı ihale ve hakediş programları bulunmaktadır. Bu konuda ülkemizde en çok bilinen ve kullanılan iki adet program bulunmaktadır;

• OSKA
• AMP

Keşif metraj ve hakediş işleri için kullanılan bu Türk yapımı programlar hem kullanması ve öğrenmesi kolay hemde büyük yükü inşaat mühendisinin üzerinden alacak programlardır. Özellikle kamu işleri ile ilgili çalışacak mühendisler için kaçınılmazdır.

6.Sayısal Hesaplama ve Programlama

Her mühendisin özellikle inşaat mühendisinin öğrenmesi gereken programların başında gelen diğer bir tür bilgisayar programı da sayısal hesaplama programlarıdır. Örneğin en çok kullanılan sayısal hesaplama programları;

• Matlab
• GNU Octave

Matlab hakkında uzun uzun konuşmaya gerek yoktur. Matlab ile neredeyse her türlü matematiksel hesap, yürütme işlemleri, programlar arası data transferlerleri, optimizasyon gibi işlemler gerçekleştirilebilmektedir. Ayrıca tüm bu işlemleri son derece hızlı bir şekilde gerçekleştirmesi, her türlü problemde büyük bir zaman tasarrufu sağlamaktadır.

Matlab’ın bütün özelliklerine hakim olmak ve kullanabilmek neredeyse imkansızdır. Fakat neredeyse her meslek dalına yardımcı bu programı yine inşaat mühendislerini ilgilendiren boyutta kullanabilmek gerekir.

GNU Octave ise Matlab’ın ücretsiz bir alternatifidir.

Sizin de önereceğiniz ya da bahsetmek istediğiniz “İnşaat Mühendislerinin Bilmesi Gereken Bilgisayar Programları” varsa, aşağıdaki yorum kısmını kullanarak bu yazıyı okuyan ilgililere yardımcı olabilirsiniz.

Yapı Bilgi Modellemesi İngilizce (“Building Information Modeling”) in kısaltmasıyla BIM olarak anılmaktadır.

Mimarlık, mühendislik ve inşaat sektöründe son yılların önde gelişmelerinden olan BIM (Yapı Bilgi Modellemesi) geleneksel bilgisayar destekli tasarımı yapıyı tanımlayan tüm verilerin tutulduğu bir sayısal proje veri tabanı ile birleştirerek; tasarım, yapım ve yapım sonrası işletme süreci boyunca üretilen tüm veriler yönetilmektedir.

BIM tüm bu verilerin içinde yer aldığı üç boyutlu gösterim de sağlamaktadır. Farklı araçları ve süreçleri tasarıma dâhil ederek proje verilerinin sayısal ortamda yönetilmesine olanak sağlayan bir yöntem olarak karşımıza çıkmaktadır. BIM (Yapı Bilgi Modellemesi) eş zamanlı çalışma eksikliğinden kaynaklanan süre ve maliyet kaybının en aza inmesini sağlarken yapısına entegre edilecek çeşitli enerji simülasyonları sayesinde, çevre dostu binalara da olanak sağlamaktadır.

1.1. BIM’in Faydalarını Gösteren Örnek Hatalar ve Düzeltmeler

BIM ile ilgili detaylı açıklamalara girmeden önce BIM’in faydalarını en rahat şekilde aşağıdaki görsellerle açıklayabiliriz.

Genel görünüm;

Şaft boşluğunun kapıya ulaşımı engellemesi;

Sorunun Çözümü;

Kirişin kapıyı engellemesi;

Problemin Çözümü;

Kirişin, kafa kurtarma mesafesini sağlamaması;

Problemin çözülmüş hali;

Tesisat çakışması;

Düzenlenmiş hal;

Gömme rezervuarın kolona denk gelmesi problemi;

Problemin çözülmesi;

Tesisat çakışması;

Tesisatların düzenlenmesi;

BIM yukarıdaki görsellerden görüldüğü üzere, bir inşaatın, planlama aşamasından kullanım ömrü sonuna kadar karşılaşılabilecek tüm problemlerin öngörülmesi, gerekli bilgilerin edinilmesi, görsel olarak süreçlere hakim olunması açısından son derece yararlıdır.

2. BIM (Yapı Bilgi Modellemesi) Özellikleri

BIM (Yapı Bilgi Modellemesi), bir projenin yaşam döngüsü boyunca bir inşaat hakkında bütün bilgileri oluşturmak ve yönetmek için gerçekleştirilen bir süreçtir. Bu sürecin başlıca önemli kısmı olan Yapı Bilgisi Modeli, inşa edilen varlığın her yönünün dijital tanımıdır. Bu model, bir projenin temel aşamalarındaki iş birliği ile içinde toplanan ve güncellenen bilgilere dayanmaktadır. Tasarım süreçlerinde önemli gelişmeler sağlayacağı ve işbirliğini kolaylaştıracağı yaygın olarak kabul edilmektedir.

Yapı Bilgi Modellemesi-BIM, inşaat sektöründe disiplinler arası verimsizliği gidermek için önerilmiştir. BIM uygulama yönetimi ve proje yönetimi açısından inşaat sürecine uygun bir araçtır. BIM gibi yeni bir teknoloji
uyarlanırken bu teknolojinin temel faaliyetleri anlamak çok önemlidir. Bu faaliyetlerin ana başlıkları şu şekilde sıralana bilir;

• 3D modelleme ve görselleştirme
• Koordinasyon
• Çakışma Analizi
• Planlama
• Maliyet Tahmini
• Sürdürülebilirlik
• Analizler
• İşletme Yönetimi

3. BIM Programları-BIM Tasarım Araçları-BIM Yazılımları

• Archicad
• Bentley Architecture
• Revit Building
• Vector Works
• Tekla Structures
• Allplan
• Navisworks

4. BIM’in Kullanım Amaçları

BIM, mimari bir projenin inşaat sürecinde karşılaşacağı sorunların en aza indirilmesi, koordinasyon ve çakışma problemi ile yaşanabilecek süre sorununu minimize etmek ve sürdürülebilirliği yüksek projelerin yapılmasını sağlamak için tasarlanmıştı

BIM’in kullanım amaçları;

• Bütünleşmiş bir uygulamaya geçiş ile verilerin tekrar tekrar manuel olarak girilmesinden kaçınmak,
• Projenin okunabilir verileri ile bina sürecinin otomasyonunu arttırmak,
• Sanal analiz yoluyla tasarım deneyi ve farkındalığını sağlamak,
• Bina yaşam döngüsü boyunca her türlü bina temsilinde veri tutarlılığı yaratmak,
• Özellikle görselleştirme yoluyla daha iyi bir anlayış sağlamak,
• Daha etkili bir işbirliği ortamı yaratmak,
• Bilgi odaklı nesne yönelimli süreç yaratmak,
• Etkin ve hızlı gelişim değerlendirmesi,
• Entegre tasarım ve planlama uygulamaları,
• Etkin ve sürdürülebilir ürün seçimi,
• Otomatik enerji değerlendirmeleri,
• İnşaattan önce FM Bilgilerinden yararlanma,
• Proaktif bakım,
• Doğru yaklaşık maliyet hesabı,
• İnşaat öncesi sanal projelendirme,
• Hızlı revizyon kontrolü sağlamak gibi geleneksel yöntemler ile yapılamayacak birçok yeniliğe sahiptir.

5. BIM (Yapı Bilgi Modellemesi)’nin Avantajları

BIM bilgi sisteminin sağladığı en büyük fayda geleneksel yöntemlerden farklı olarak uygulanabilir tasarımlar elde edilmesidir. Bu, büyük tasarrufların yapılabileceği ve yeni yaklaşımların geliştirildiği projeleri uygulamadan önce sanal bir formda test etme yeteneğidir.

5.1. Proje Entegrasyonu, Çakışma tespiti ve Tekrardan Kaçınma

BIM modelleri kullanılarak gerçekleştirilen çakışma tespitinin, sahada yeniden yapılanmayı önemli ölçüde azalttığı gösterilmiştir. BIM modeli sayesinde planlar, bölümler arasındaki tutarlılık daha kolay elde edilir ve bu sayede sahada daha az hata meydana gelir. Farklı disiplinlerin ürettiği modellerin çakışma testlerinin yapılması, 3D koordinasyon daha da kolaylaşabilir

5.2. Daha İyi Binaların Tasarlanması

BIM, bilişsel yükün bir kısmını tasarımcıdan uzaklaştırarak, sorunlara odaklanmasına yardımcı olur. Böylece tasarımcı süreç içerisinde ne olabileceği ön görülebilir. Yapısal analiz yazılımı ile entegre BIM modellerini kullanarak, birden fazla durumda ve olaylarda bina performansını tahmin etmek mümkündür. Örneğin; BIM simülasyon araçlarının kullanılması ile hem yangının sebepleri hem de kullanıcının tahliyesinin etkililiği test edebilir

5.3. Daha İyi Maliyet Kontrolü

BIM’in doğru miktardaki ürün tedarikini sağlama kabiliyeti sayesinde, gerçekçi proje maliyet farkındalığı artmıştır. BIM’in kullanılması ile, yüklenicilerin sözleşme yapmak için gerekli ücretleri tahmin etmelerini kolaylaşacaktır. Bu yöntemleri kullanarak farklı tasarım seçenekleri, yaklaşık maliyetler açısından hızlı bir şekilde değerlendirilebilir. Gelecekte, BIM’e dayanarak yeni ve daha etkili maliyetlendirme mekanizmalarının geliştirilmesi muhtemeldir

5.4. Daha İyi Veri ve Bilgi Transferi

Bilgi aktarımı problemlerinin üstesinden gelmek mimari uygulama için kritik bir unsurdur. BIM tarafından sağlanan birlikte çalışabilirliğin ele alınması, bu zorluğun giderilmesini sağlamaktadır. BIM tüm basılı kopyaların yerini alamaz ancak BIM tamamen elektronik sistem olarak çalışabilir. BIM, verileri gereksiz işleme veya çaba harcamadan depolamayı, korumayı ve paylaşmayı mümkün kılan veri yapılandırabilme özelliğine sahiptir.

5.5. Daha İyi Yaşam Döngüsü Yönetimi

BIM ile ilgili verileri kullanarak hem yeni hem de mevcut binaların yaşam döngüsünü yönetmek ve en üst düzeye çıkarmak mümkündür. Mevcut binalar, lazer taraması yardımıyla BIM modellerine dönüştürülebilir. Daha sonra BIM bilgisi ve BIM sürecinin bir parçasını oluşturabilir.

6. BIM’in Eksik Yönleri

BIM program üreticilerinin sağladığı standart akıllı obje kütüphaneleri dışında her tasarım ofisi kendine ait özel projelerde kullanılacak kütüphaneler oluşturması gerekmektedir. Mevcutta kullanılan ve program paketi ile gelen nesneler özellikli projelerin ihtiyaçlarını karşılamaya yönelik değildir. Proje tasarım sürecinde kullanılacak olan nesnelerin ülkede kullanılan standartlara göre oluşturulacak ortak bir kütüphanede toplanması gerekmektedir. BIM yapısında sağladığı parametrik tasarım sistemi sayesinde kütüphane oluşumu geleneksel tasarım yönteminden daha kolay olacaktır. Ayrıca toplu olarak geliştirilecek akıllı nesne kütüphanesi haricinde her şirketin özel ve sık kullandığı özel kütüphanesini oluşturması da proje üretim sürecini oldukça kısaltacaktır. Örneğin; geleneksel tasarım sürecinde CAD programları için oluşturulan tefriş kütüphanelerinde de bu yöntem izlenmiştir.

BIM programları ile üretilen projeler uygulamaya yönelik tasarımlar sağlamaktadır. Geleneksel tasarım yöntemlerinde kullanılan üç boyut görselleme programlarında organik form oluşturma oldukça kolay kullanılan yaygın bir yöntemdir. Ancak uygulama esnasında ortaya çıkan birleşme problemlerine sahada çözüm getirilmek zorunda kalınmaktadır. BIM programları sayesinde sorunlar önceden fark edilmektedir, Program çizim yapılırken uygulama esnasında sorun çıkaracak ya da çözülemeyecek kısımları engellemektedir. Ancak çoğu tasarımcı programın yarattığı bu problem sebebi ile programın kısmen yönlendirme yaptığını ve projenin özgünlüğünü yitirdiğinden bahsetmektedirler.

IFC BIM sisteminde ortak paylaşım platformu olarak kullanılmak için oluşturulmuş bir ağ olmasına rağmen tüm proje prensipleri tarafından kullanılan BIM tasarım programlarının farklılığı sebebi erişimde ve kullanımda bazı kısıtlamalar yaşanmaktadır. Ayrıca BIM programları arasında bilgi alışverişi esnasında veri kayıpları yaşanmaktadır.
BIM’in benimsemesinde çeşitli zorluklara rastlanmıştır. Bunlardan en öne çıkanlar; firmaların değişime karşı gösterdikleri direnç ve BIM uygulamasından elde edilen potansiyel kazanımlar hakkında anlayış veya farkındalık eksikliğidir.

İnşaat sektörüne ve BIM’i benimseyen uygulamalara yönelik temel faydalar;

1. Etkili ve hızlı gelişim değerlendirmesi
2. Entegre tasarım ve planlama uygulamalarına yönelik Multidisipliner çalışma ortamı sağlaması
3. Etkili ve sürdürülebilir ürün seçimi
4. İnşaat öncesi FM ile öngörü ve yaklaşım sağlama
5. Otomatik enerji değerlendirmeleri
6. Verimin artışı le beraber maliyetin düşmesi, yaklaşık maliyette en düşük yanılma payı
7. Sanal ön imalat
8. Hızlı revizyon kontrolü, konsept tasarımlarda hızlı değişimlere imkân sağlama, karar süresinde azalma

Kaynaklar: TUĞÇE SARIÇİÇEK-TÜRKİYE’DE MİMARLIK ŞİRKETLERİ İÇİN BIM UYGULAMA YOL HARİTASI
Görseller: Celal GELENLER-İnşaat Sektöründen Bir Uygulama ile Yapı Bilgi Modellemesi

Herhangi bir program bilgisi veya teknik bilgi gerekmeden kolayca kullanılabilen bu sanal dekorasyon araçlarını inceleyelim.

Planner 5D

Sanal dekorasyon araçlarının en bilinenlerinden bir tanesi olan Planner 5D ile istediğiniz mekanın tasarımını herhangi bir program yüklemeden ve ücretsiz bir şekilde internet sitesi üzerinden kolayca yapabilirsiniz. 2 boyutlu veya 3 boyutlu olarak tasarıma imkan veren bu uygulamanın IOS ve Android cihazlar için uygulamaları da bulunuyor. Site içerisindeki taslakları kullanarak veya sıfırdan kendi alanınızı oluşturarak hedefiniz olan tasarımı sürükle bırak işlemleri ile kolayca oluşturabilirsiniz. Uzunlukları ve boyutları yine sürükle bırak tekniği ile değiştirebilirsiniz. Birden fazla kat üzerinde çalışabilir ve hemen hemen tüm eşya ve araçların renklerini istediğiniz şekilde değiştirebilirsiniz. Ücretsiz olarak üye olduğunuz takdirde tasarımları daha sonra tekrar çalışmak üzere kaydedebilir veya üye olmadan bilgisayarınıza da indirebilirsiniz.

2 Boyutlu Görünüm

3 Boyutlu Görünüm

Programın eksik yönleri ise Türkçe dil seçeneği bulunmuyor olması ve tüm eşyaların ücretsiz kullanıma açık olmaması. Tasarımın büyük ölçüde görsel olarak yapılması yabancı dil konusunda sıkıntı yaşanmasının önüne geçerken

Roomstyler 3D Home Planner

Diğer bir sanal dekorasyon tasarım aracı da Roomstyler 3D Home Planner.  Planner 5D ile oldukça benzer bir uygulama olan bu dekorasyon aracı da herhangi bir program indirmeden site üzerinden kolayca kullanılabilmektedir. İstediğiniz tasarımı yine sürükle bırak şeklinde herhangi bir teknik bilgi gerektirmeden yaratabilirsiniz. Bu dekorasyon uygulamasında neredeyse olmayan eşya, dekorasyon ürünü, araç bulunmamaktadır.

2 Boyutlu Görünüm

Zengin kütüphanesiyle öne çıkan uygulamada kamera açısı ve yüksekliğini manuel olarak ayarlayıp istenen açıdan fotoğraf alınabilmektedir.

3 Boyutlu Görünüm

Ikea Home Planner Tools

Hepimizin bildiği mobilya ve ev dekorasyon mağazası Ikea’nın da bir sanal dekorasyon uygulaması bulunuyor. Bu uygulamanın diğer uygulamalardan farkı ise mobilya ve eşyaların Ikea ürünleri olması. Yine ücretsiz şekilde tasarımınızı detaylı bir şekilde oluştururken Ikea’nın sanal dekorasyon uygulaması size tasarımda kullandığınız ürünlerin listesini fiyatlarıyla birlikte anında veriyor. Hatta uygulama online olarak alışverişi tamamlayıp ürünleri evinize göndermenize dahi olanak sağlıyor.

2 Boyutlu Görünüm

3 Boyutlu Görünüm

Fiyat Listesi

Daha çok ürün odaklı yapacılacak tasarımlar için uygun olan bu uygulamanın kullanımı da oldukça basit.

Homestyler

Online dekorasyon uygulamalarının içerisinde belki de en kapsamlı ve profesyonel uygulamalardan bir tanesi olan Homestyler’ın diğer uygulamalara göre kullanımı biraz da daha zor olsa da ortaya çıkardığı sonuçlar açısından fark yaratıyor. Yapılan tasarımın 3 boyutlu tasarımı içerisinde dolaşılabilen, istenilen açı ve ışık ayarlarıyla online render da alan bu uygulama mühendis ve mimarlar için oldukça kullanışlı. Hatta konu ile ilgilenen tüm mühendis, mimar veya teknik elemanların varlığından haberdar olması gereken bir uygulama. Ayrıca siteye dwg ve jpg formatlarında çalışmaların da aktarabilmesi, uygulamayı  profesyonel alanlarda da tercih edilir kılıyor. Oldukça kapsamlı kütüphanesi ve görüntü kalitesiyle öne çıkan Homestyler‘ın tüm fonksiyonları tamamen ücretsiz, tek gereken siteye üye olup, üye girişi gerçekleştirmek.

2 Boyutlu Görünüm

Bir dairenin komple tasarlanabildiği ve bir oyundaymışçasına bu dairenin içerisinde 3 boyutlu olarak gezilebilen nadir dekorasyon uygulamalarından olan Homestyler’ın telefon ve tabletler için IOS ve Android uygulamaları da mevcut.

3 Boyutlu Görünüm

3 Boyutlu Görünüm

Home by me

Diğer bir sanal dekorasyon uygulaması ise Home by me‘dir. Kullanış açısından biraz sıkıntılı olsa da görsel açıdan oldukça başarılı olan bu dekorasyon uygulamasının da neredeyse çoğu özelliği ücretsiz.

2 Boyutlu Görünüm

3 Boyutlu Görünüm

Homestyle gibi Home by de 3 boyutlu tasarım içerisinde dolaşım imkanı veren uygulamalardan.

3 Boyutlu Görünüm

Bu online dekorasyon uygulama ve araçlarının dışında bilgisayara program olarak yüklenip kullanılabilen kısmen ücretsiz Smartdraw, SweetHome3D gibi uygulamalara da göz gezdirebilirsiniz.

Android İşletim Sistemi İçin Google Play Linki;

7TP Deprem Erken Uyarı Sistemi ve Uygulaması’na (Android) buradan ulaşabilirisiniz.

İOS İşletim Sistemi İçin Google Play Linki;

7TP Deprem Erken Uyarı Sistemi ve Uygulaması’na (İOS) buradan ulaşabilirisiniz.  (Kullanıma sunulur sunulmaz linkler eklenecektir.)

-Static and Dynamic Analysis: Statik ve Dinamik Analiz

-Linear and Nonlinear Analysis: Sismik etkileri de içeren, lineer ve lineer olmayan analiz

-Bridge Analysis: Köprü sistemleri için taşıt yüklemeleri altında analiz

-P-Delta Analysis: İkinci mertebe teorisine göre analiz

-Kiriş-kolon veya levha-plak-kabuk davranışı gösteren, çubuk (frame) ve kabuk (shell) yapı elemanlarından oluşan sistemlerin analizi

-Üç boyutlu blok elemanlardan oluşan (Solid) sistemlerin analizi

Ayrıca Sap2000 ile;

-Çoklu koordinat sistemlerinin (kartezyen, silindirik, küresel vb.) kullanılma olanakları,

-Çeşitli yükleme opsiyonları ve bu yüklemelerin kombinasyonu,

-Çeşitli mesnetleme (Restrains) ve serbestlik sınırlandırılması (constraints) tiplerinin kullanma olanakları sağlanmaktadır.

Örneğin, yaptığınız çizimin dosya adı “proje.dwg” ise en son save edilen yani kaydedilen çalışmanın bir önceki kayıt edilmiş hali, ilgili dosyanın bulunduğu klasörün içerisinde “proje.bak” olarak kayıtlı olacaktır. Böylece herhangi bir aksaklık veya hata durumunda, program otomatik olarak dosyanın bir  kayıt önceki halini .bak olarak kayıt ettiğinden çiziminize minimum zararla bu .bak dosyasıyla kavuşabilirsiniz.

.bak Dosyası Nasıl Açılır? .bak Dosyasından Proje Nasıl Kurtarılır?

Kullanılan programın yedek olarak yarattığı bak dosyasının nokta (.)’dan sonraki kısmını yani bak olan uzantısını programın çalışma dosyanızı kaydederken kullandığı asıl uzantı şekline değiştirdiğinizde çalıştığınız program bu dosyayı tanıyacak ve çalıştıracaktır. Örneğin;

AutoCAD ile çalıştığınız “proje.bak” dosyasının uzantısını .dwg olarak yani dosya adını “proje.dwg” olarak değiştirdiğinizde AutoCAD programı dosyanızı tanıyıp dosyanın bir önceki kayıtlı halini size açacaktır. ArchiCAD ile çalışırken ise bu .bak uzantısını “.pln”  veya “.dwg” olarak değiştirip çalışmanıza az bir kayıpla devam edebilirsiniz.

Yalnız dikkat edilmesi gereken konu bu bak dosyalarının siz dosyayı kayıt ettiğinizde oluşturulduğudur. Programın Autosave’leri yani kendisinin ara ara yaptığı otomatik kayıt işlemiyle bu .bak dosyaları oluşturulmaz.

Dosyalarınızın yedek bak dosyaları oluşmuyorsa, yani siz çiziminizi kaydettiğinizde, çizimin bulunduğu dosyada sadeve .dwg uzantılı dosya var ise ISAVEBAK komutuyla .bak dosyası oluşturma işleminin açık mı, kapalı mı olduğunu kontrol etmeniz gerekir.

Bunun için programınızın komut satırına ISAVEBAK yazıp enter’a basmanız yeterlidir.

ISAVEBAK komutu 1 olarak ayarlı ise .bak uzantılı dosya oluşturuluyor, ISAVEBAK komutu 0 olarak ayarlı ise .bak uzantılı dosya oluşturulması kapalıdır

Örneğin bir dwg uzantılı AutoCad dosyasını ve bak uzantılı dosyayı karşılaştıralım ve bak uzantılı dosyayı dwg haline dönüştürelim.

Mevcut dwg dosyasının içeriği şu şekilde;

Şimdi bak dosyasının uzantısını, elle dwg olarak değiştirelim, burada aynı isimli bir dwg dosyası olduğu için de dosya isminin sonuna bir karakter ekleyelim. (Uzantının değil, dosya isminin)

Buradaki 153-10 BETONARME 2.dwg isimli dosya 153-10 BETONARME.bak dosyasının adının ve uzantısının değiştirilmiş hali. Bu dosyayı açalım bakalım şimdi;

Görüldüğü üzere daha önceki dosya ile aynı olan paftamıza ulaşmış olduk.