4,784
Archived Theses
21
DOIs Assigned
0%
DOI Rate
Discipline
Yığma duvar ve temellerde doğrusal olmayan modelleme
Bu tez çalışmasında amaç, yığma duvar ve temellerinde zemin-üstyapı etkileşimini de içine alan 3-boyutlu yapısal analizler gerçekleştirmektir. Bunun için; tarihi yapılarda çeşitli temel ve temel altı zemin düzenlemeleri incelenmiş, zemin ve yapı malzemelerine ait tasarım parametreleri belirlenerek yapıların sonlu eleman analizleri yapılmıştır.Yapı elemanlarının geometrik boyutları ile ilgili veri edinme zorluğu, büyük en-kesitli yapı elemanlarının dışarıdan görünmeyen iç bölümlerinin belirsizliği, yapı elemanlarının yapım sürecinin ve sırasının tam olarak bilinmemesi ve aynı eleman kesiti içinde bile farklı malzemelerin kullanılabilmesi gibi nedenlerle yapı malzemelerinin özelliklerinin belirlenmesindeki güçlükler, malzemelerin mekanik özelliklerinin belirlenmesindeki eksiklikler, yapım tekniğinden ve doğal malzeme kullanımından kaynaklanan veri çeşitliliği, yapıdaki mevcut hasarın neden olduğu genel stabilitenin ve dayanım sürekliliğinin tam olarak saptanamaması, çağdaş yapı malzemelerinin kullanılması, güncel yapısal analizlerin karmaşıklığı gibi problemler nedeniyle literatürdeki mevcut yapısal çözümleme ve analizler pek çok varsayıma dayanmaktadır. Bütün bu olumsuzluklara karşın yığma konusundaki çalışmalarda, yığma yapı ve elemanların doğrusal elastik modelleme ağırlıklı olmak üzere çok sayıda 3-boyutlu (3B) ya da düzlemsel çözümlemeleri bulunmaktadır. Ancak, bu analiz sonuçlarının geçerliliği ileri düzey malzeme modellerinin gerektirdiği parametreler bakımından tartışmaya açıktır.Bu çalışma kapsamında, Drucker-Prager kırılma kriterinin ihtiyaç duyduğu malzeme parametreleri için bağıntılar geliştirilmiş ve duvar davranışının modellenmesinde kullanılmıştır. Aynı parametreler duvara başlangıçta uygulanan hidrostatik basınca bağımlı hale getirilerek daha detaylı analizler de gerçekleştirilmiştir. Söz konusu modeller kullanılarak altı farklı çalışmadan ellibir (51) duvarın detaylı çözümlemeleri yapılarak deneysel davranışları başarıyla tahmin edilmiştir. Makro-modelleme yaklaşımı ile duvarlarda doğrusal olmayan malzeme davranışını temel alan stabilite sorunları da araştırılmıştır. İkinci adımda yığma yapılarda temel zeminine ait geometri ve malzeme bilgileri irdelenmiştir. Bu bilgiler sonucunda, daha önceden çözümlenen duvarların farklı mesnetlenme durumları ile dikkate alınarak temel-duvar etkileşimi incelenmiştir.
Betonarme yapılarda dayanım fazlalığının araştırılması
Yapıları projelendirme sürecinde kullanılmak üzeri yük ve yapısal standartlar ile deprem yönetmelikleri geliştirilmiştir. Her ülke kendi ihtiyaç ve koşullarına göre standartlar geliştirmiş, üzerlerinde revizyonlar yapmış ve kullanımlarını zorunlu kılmıştır. Ülkemizde TS 500 ve TS 498 gibi temel betonarme ve yük standartları ile binalar için deprem yönetmeliği yürürlüktedir. Tasarımları tamamlanmış yapılar üzerinde yapılan araştırmalar, gözlemler ve yaşanılan deneyimler göstermiştir ki; yapılar tasarımlarında dikkate alınandan daha fazla bir dayanıma sahiptirler. Meydana gelen dayanım fazlalığı iç kuvvetlerin yeniden dağılımı, donatıdaki pekleşme etkisi, malzemelerin gerçek ve tasarım gerilmeleri arasındaki fark, kat ötelemelerine getirilen sınırlandırmalar, minimum gereklilikler, elverişsiz yüklemeler, yapısal olmayan elemanların etkisi, gibi faktörlere bağlıdır.Bu çalışmada deprem yönetmeliğine göre tasarlanmış binaların dayanım fazlalığı araştırılmıştır. Bu amaçla 3, 5 ve 7 katlı, süneklilik düzeyi yüksek, betonarme çerçeveli binaların tasarımları yapılmış ve bu tasarımlara ait detaylı bilgiler verilmiştir. Binaların doğrusal olmayan analizleri zaman tanım alanında doğrusal olmayan hesap yöntemi ile yapılmıştır. Bu analiz yöntemi için dünyada ve ülkemizde meydana gelişmiş, 28 adet deprem kaydı seçilmiştir. Analizlerde deprem kayıtları ölçeklenerek kullanılmıştır. İzlenen bu hesap yöntemi ile binaların artan yatay yük altında davranışları elde edilmiş, dayanım fazlalıkları hesaplanmış ve elde edilen sonuçlar değerlendirilmiştir.
TOKİ'nin arsa satışı karşılığı gelir paylaşımı modeli üzerine bir inceleme
İnşaat sektörünün her geçen gün gelişmesiyle ortaya çıkan zor rekabet koşulları, işveren ve yüklenicileri yeni alternatif arayışına yöneltmektedir. Yapılacak imalatın klasik yöntemlerle tanımlanmış sözleşme biçimleri sıradan hale geldiğinden, organizasyonun taraflarına daha yüksek kazanç sağlayıcı faktörlerin geliştirilmesi beklenti haline gelmiştir. TOKİ, geliştirdiği arsa satışı karşılığı gelir paylaşımı modeli ile Türkiye'de yeni bir uygulamayı hayata geçirmiştir. Mülkiyetinde bulunan değerli arazileri doğrudan satmak yerine arsa satışı karşılığı gelir paylaşımı modeli ile ihale ederek, gayrimenkulün ekspertiz değerinin üzerinde kendi bünyesine kaynak geliştirmektedir. Yüklenici ise modelde sahip olduğu daha özgür çizgilerle kâra yönelik parametreleri kendisi geliştirebilmektedir.TOKİ tarafından bir finansman biçimi olarak kullanılan modelde, projelerin hazırlanmasından sahadaki imalatlara kadar, işin sözleşmede tanımlanmış şekline göre bitirilmesi için gerekli tüm iş ve işlemlerin yapılması ile giderlerin karşılanması yüklenici sorumluluğundadır. Bağımsız bölüm satışları ile elde edilecek gelir, taraflar arasında sözleşmede ifade edilmiş oranlar dahilinde paylaşılmaktadır. TOKİ, arsa karşılığı yükleniciden alacağı bedeli, bağımsız bölüm satışlarına bağlı kalmaksızın, sözleşmede belirlemiş olduğu tarih ve oranlarda tahsil etmektedir. Modelin hiçbir aşamasında TOKİ'den parasal kaynak çıkışı yoktur. Yüklenici imalatların ve gerekli tüm organizasyonların yapılması için kendi finans kaynaklarını kullanmaktadır. Bağımsız bölüm satışları sonucu banka hesabında toplanan ortak gelirden yüklenici, payına düşeni sözleşme eki pursantaj oranları çerçevesinde gerçekleştirdiği imalat seviyesine göre almaktadır. Satışların yeterli olmadığı durumlarda yüklenici, imalata kendi özkaynakları ile devam etmek zorundadır.Arsa satışı karşılığı gelir paylaşımı modeli ile TOKİ, genel olarak imalat, yönetim ve organizasyon sorumluluğu ile sistemin doğurduğu riskleri yükleniciye devrederek optimize edilmiş bir kontrol mekanizmasıyla aynı anda birçok uygulamanın devamını sağlamaktadır.Tez çalışmasının amacı arsa satışı karşılığı gelir paylaşımı modelinin incelenerek analiz edilmesi, uygulayıcı taraflar açısından fonksiyonunun araştırılması, uygulamada karşılaşılan sorunların tespiti ve modeli uygulayan TOKİ adına bir kaynak geliştirme metodu olmasının diğer Kamu Kurumlarında işlevselliğinin irdelenmesidir.Bu çalışma kapsamında literatür taraması ile örnek olay incelemeleri ve uygulanmış sözleşme analizleri yapılmıştır. Arsa satışı karşılığı gelir paylaşımı modeli ile ihale edilmiş üç adet örnek ihale dosyası incelenmiş olup, bu örnek ihale dosyalarına ilişkin bütün tutanaklar ve belgeler gözden geçirilmiştir. Modelin idare ve yüklenici tarafında bulunan uygulayıcıları ile mülakatlar yapılmıştır. Modelin kaynağı TOKİ İhale Yönetmeliği ile uygulamada kullanılan şartname ve sözleşmeler detaylarıyla incelenmiştir.Anahtar Kelimeler; Gelir paylaşımı, hasılat paylaşımı, TOKİ, arsa karşılığı, Emlak Konut GYO
Konteyner terminal modellemesi
Bu çalışmada, liman planlaması ve tasarımda etkili olan rıhtım kullanım oranları incelenmiştir. Rıhtım kullanım oranları, geleneksel analitik yöntemler yerine yapay sinir ağları yöntemiyle modellemeyle tespit edilmiştir.Modelleme çalışmasında, İzmir Alsancak Limanı Konteyner Terminali 2006 yılına ait veriler kullanılmıştır. Bu yıl içerisinde konteyner rıhtımlarında elleçleme yapan gemiler; boylarına, yanaşma yerini işgal ettikleri süreye göre sınıflandırılmışlardır. Gemilerin boyları, işgal süreleri ve rıhtım boyu girdi verileri olarak, bu değerlere karşılık gelen rıhtım kullanım oranları ise hedef verileri olarak yapay sinir ağları modeline tanıtılmıştır. Yapay sinir ağları modeli eldeki bu değerler ile herhangi bir kabul yapmadan eğitilmiş ve test edilmiştir. Model sonuçları İzmir Alsancak Limanı Konteyner Terminali gerçek değerleri ile kıyaslanarak kontrol edilmişlerdir.Gemi boyu, geminin işgal süresi ve rıhtım boyu arasında rassal bir model kurularak, rıhtım kullanım oranı başarılı bir şekilde bulunmuştur.
Depremde betonarme bina performansının doğrusal elastik ve elastik olmayan yöntemler ile belirlenmesi ve yöntemlerin sonuçlarının karşılaştırılması
Betonarme yapıların dinamik yükler altındaki davranışlarının önceden belirlenmesi amacı ile performansa dayalı analiz yöntemi kullanılmaktadır. Deprem Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında Yönetmelik (DBYBHY)'de, mevcut betonarme binaların deprem performansının belirlenmesinde doğrusal elastik ve doğrusal elastik olmayan hesap yöntemlerin kullanılmasına izin verilmiştir. Bu çalışmada, burulma düzensizlikleri 1.10 ve 1.21 olan 5 katlı ve 7 katlı çerçeveli betonarme binaların deprem performansı belirlenerek yöntemlerin sonuçları karşılaştırılmıştır. Binanın deprem performansının belirlenmesinde doğrusal elastik yöntemlerden ?Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi (EDYY)?, doğrusal elastik olmayan hesap yöntemlerden ?Artımsal Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi (AEDYY)? ve ?Zaman Tanım Alanında Hesap Yöntemi (ZTAHY) kullanılmıştır. Her iki doğrultu için yapılan analizlerden, EDYY ve ZTAHY ile binaların performans değerlendirmesi sonucunda, kiriş ve kolon kesitlerindeki hasar durumları DBYBHY`de tanımlanan ?Can Güvenliği? (CG) performans düzeyi için belirlenen koşulları sağlamaktadır. AEDYY ile analizde ise, 7 katlı 1.10 ve 1.21 burulma düzensizliğine sahip binalarda yalnızca bir katta ileri hasar bölgesine (İHB) geçen kirişlerin oranı CG performans düzeyi için verilen koşulu sağlamadığından, DBYBHY'de tanımlanan CG performans düzeyi için belirlenen koşulları sağlamamaktadır.
Risk altındaki kıyı alanlarının yönetimi ve Karasu örneği
Sakarya ili Karasu ilçesi binlerce yılda oluşan bir kıyı alanına sahiptir. Bu kıyı alanında akıntı ve katı madde kaynağı olarak nitelendirilebilecek yapıya sahip Sakarya nehri kıyı alanını kontrol eden en önemli hidrodinamik etken olarak değerlendirilmektedir. Karasu kıyı alanı; Batı Karadeniz bölgesinde Sakarya Nehri ağzının batısında 30km, doğusunda ise 25km?lik bir plaj alanına sahip, Batı Karadeniz Bölgesi?nin nadir kumsal plajlarındandır. Marmara bölgesinin Kuzeydoğusunda, Sakarya ili sınırları içerisinde Karasu ve Kaynarca ilçeleri arasında yer alan Türkiye?nin tek parça halindeki en büyük longozu (subasar ormanı) olan Acarlar?ın da bu bölgede bulunması kıyı alanını oldukça önemli kılmaktadır. Dolayısıyla Karasu kıyı kesimi sucul ekosistemi, kumul ekosistemi, longoz ekosistemi ve orman ekosistemi ile birlikte bir bütün olarak düşünülmelidir. Kıyı mühendisliğinde herhangi bir bölgeye ait dalgaların hidrodinamik etkisinin bilinmesi oldukça önemlidir. Kıyı yapılarının planlanması, tasarımı, uygulaması aşamasında ve kıyı çizgisi gelişiminin belirlenmesinde o bölgeye ait dalga ikliminin oluşturulması için uzun dönemli dalga verilerine ihtiyaç duyulması nedeni ile yeni nesil dalga tahmin modelleri kullanılmaktadır. Bu çalışma Karasu bölgesindeki hidrodinamik yapının anlaşılması ve kıyı morfolojisinde meydana gelen değişimlerin belirlenebilmesi için saha çalışmalarının yanı sıra Danimarka Hidrolik Enstitüsü (DHI) tarafından geliştirilen sayısal model ile benzeştirilmesini içermektedir.Karasu kıyı alanının hidrodinamik yapısı ile morfolojisini daha iyi modelleyebilmek ve sınır koşullarını oluşturmak için önce MIKE 21 HD sayısal modeli ile Karadeniz bölgesine ait hidrodinamik bir model oluşturulmuştur. Model sonuçları literatürde daha önce ortaya konulan Karadeniz?in genel sirkülasyon yapısı ile kalibre edilmiş ve sonucunda elde edilen sınır koşullarının değerlendirilmesiyle Karasu kıyı alanının iyi anlaşılması için yeni sınır koşulları tanımlanmış, akıntı ve dalga koşulları birlikte göz önüne alınarak daha detaylı bir benzeşim yaratılması amacı ile Mike 21 Coupled Model FM (Birleşik Model) kullanılmıştır. Karasu bölgesine ait kurulan daha detaylı ve küçük ölçekteki model sonucunda katı madde taşınımları, dalga iklimi ve akıntı koşullarını veren sağlıklı bir benzeşim oluşturulmuş, Yüksel Y., ve Saraçoğlu E., [22]? de yaptığı çalışmada dalga modeli ölçümleri ile kalibre edilmiştir. İki boyutlu morfoloji modellemesi yapılarak katı madde taşınım iklimleri elde edilmiştir. Kurulan hidrodinamik modellerin yanı sıra Sakarya Nehri ağzının batısında kalan yaklaşık 30km?lik kıyı alanında kıyı boyu katı madde taşınımı ile kıyı çizgisi ve kıyıya dik profillerin değişimini inceleyebilmek için LITPACK sayısal modeli oluşturulmuş ve LITDRIFT, LITLINE, LITPROF modülleri kullanılarak benzeşimleri sağlanmıştır. Bu modellerde sağlıklı girdi oluşturabilmek amacıyla saha ölçümleri gerçekleştirilmiştir. Örneğin kumul, basamak ve batimetri ölçümleri yapılmıştır. LITDRIFT sayısal modelinin sonuçları ayrıca Kamphius (1991) ve CERC (1984) yöntemleri ile yapılan hesap sonuçları ile karşılaştırılarak kalibre edilmiştir. Kıyı çizgisi değişimi için oluşturulan LITLINE sayısal model sonuçları GPS ölçümleri ve sayısallaştırılmış uydu görüntüleri ile doğrulanmıştır. Kıyı çizgisinin belirlenmesinde hidrodinamik dalga modelinden elde edilen dalga parametreleri kullanılmıştır. Kıyıya dik profillerin değişimlerinin anlaşılabilmesi için kullanılan LITPROF sayısal modelinin sonuçları sayısallaştırılmış uydu görüntüleri ile LITLINE modelinin sonuçları ile kıyaslanarak yorumlanmıştır.Oluşturulan sayısal modellerde ECMWF (European Centre for Medium-Range Weather Forecast)? ten alınan meteorolojik veriler, SHODB?dan alınan batimetrik veriler, EİEİ?den alınan Sakarya nehrine ait debi ve akım değerleri ile saha çalışmasından elde edilen verilerin yanı sıra kullanılmıştır. Saha çalışmaları katı madde özelliklerinin belirlenmesi amacı ile bölgeden çeşitli katı madde örneklerinin alınarak laboratuvarortamında gerçekleştirilen elek analizi deneylerini ve kıyı boyunca kıyı arkasında kalan kumulların yüksekliklerin Gerçek Zamanlı Kinematik (RTK) GPS uygulaması ile ölçümlerini içermektedir. Bu çalışmanın sonucunda risk altında kabul edilen Karasu kıyı alanının morfolojik yapısı, akıntı ve dalga iklimi elde edilmiştir. Ayrıca risk analizi için küresel iklim değişikliği ile yapıların etkisi incelenmiştir. Bu tip doğal ve doğal olmayan etkilerin kıyı alanı ve sulak alan üzerinde risk oluşturduğu belirlenmiştir. Risk azaltıcı önlemler elde edilen sonuçlar altında tartışılmıştır.Anahtar Kelimeler: Hidrodinamik, MIKE 21 HD, Birleşik modelleme, kıyı boyu katı madde taşınımı, kıyı çizgisi değişimi, LITLINE, LITDRIFT, LITPROF
Çok katlı çelik yapıların yangın etkisinde davranışlarının incelenmesi
Muhendislik malzemelerinin dayanimi artan sicaklik ile azalmaktadir. Celik için de durum ayni iken, çeligin avantaji yanici olmamasidir. Yanginin ardindan dayanimini tamamen geri kazanabilmektedir. Yangin esnasinda, celik onemli bir miktar isi enerjisini emer. Yanginin ardindan, celik ortam sicaklığına sogudugunda tekrar eski haline donmektedir. Bu isitma ve sogutma cevrimleri esnasinda, tekil olarak celik elemanlar biikiilebilir veya zarar gorerek tasiyici ozelligini kaybeder. Mevcut yanginlann incelenmesi sonucunda, korumasiz celik elemanların yangin dayanimini konu alan deneyler ve hesaplama yontemleri iizerine calismalar yapilmistir.Ayrica, celik yapilarda yangin guvenligi icin belli ozelliklerde celik turleri gelistirilmistir. Bu celikler "Yangina Direncli Celikler" (YDC) diye adlandirılmaktadir. Bunlar temel olarak termomekanik olarak işlem gormus, bu şekilde siradan yapi celiklerine gore daha iyi performans gosteren malzemelerdir. YD celik turleri de, siradan celiklerin ferrit-perlit mikro yapisina sahip olmak ile birlikte yapilarındaki molibden ve krom mevcudiyeti mikro yapiyi 600 °C'de bile kararli hale getirmektedir. Bu celikler yaklasjk 600 °C sicaklıga maruz kaldiklannda akma dayanimlannin en az iicte ikisine kadanni sergilerler. Bu acidan bakildiğında, YD celiklerinin yangina karsi tabii bir korumasi vardir.Yangindan korunma esas olarak, yanginda binen yiik, yanginin sjddeti ve kullanilan yapi elemanlannin turune bagli olarak; celik kolon ve kirisjerin boya koruma, celik kolon ve kirislerin tabanca ile püskurtulerek uygulanan koruyucu malzeme ile kaplanmasi, celik kolon ve kiri§lerin beton icine alinmasi veya siva ile kaplanmasi, celik kolon ve kirisjerin yangina dayanikli alcipan plakalaria kaplanmasi celik kolon ve kirisjerin yangina dayanikli yalitim plakalari ile kaplanmasi gibi yontemlerle de yapisal direnc saglanabilmektedir.Anahtar Kelimeler: Yangin ve celik, yangina direncli celikler, yangin yiikii, yangindan koruma
Açık tipten rıhtımlarda etkili gemi pervane jetlerinin hidrodinamiği
Gelişen dünya şartları ile birlikte deniz taşımacılığı da uluslararası pazarın değişen taleplerini yerine getirmek amacıyla limanlarda da sürekli bir gelişim yaşanmaktadır. Son yıllarda taşımacılık sektöründeki öncelikli amaç taşıma kapasitesini artırmak olmuştur. Bunun için gemiler daha büyük boyutlarda tasarlanarak yüksek yük kapasitelerine ulaşmıştır. Bu durumlar limanlar üzerinde de etkili olmuş, liman içindeki derinlikler zamanla artmış, rıhtım duvarları uzatılmış ve ulaşım kanalları genişletilmiştir. Gemilerin boyut arttırımı ile beraber gemi pervanelerinden çıkan su jetleri deniz tabanında, seyir yollarında, limanların eğilimli kıyılarında ve rıhtım duvarları ile rıhtım kazıkları etrafında oyulmaya neden olarak ciddi hasarlara neden olmaktadır. Bu nedenle gemilerin, yanaşma yapılarına yanaşma ve ayrılmaları sırasında oluşturduğu su jetine ait hız dağılımlarının belirlenmesi tasarımcılar için önemli bir problem haline gelmiştir.Bu çalışmada, serbest pervane jet akımının silindirik kazıklar etrafında meydana getirdiği oyulma etkisi ve hız dağılımının deney sistemi yardımıyla belirlenmesi amaçlanmış ve ADV hız ölçer, CTA yardımıyla farklı şev eğimleri etkisi altında kazıklı yapılar etrafında serbest pervane jet akımlarının etkisi altında hidrodinamik yapısı anlaşılmaya çalışılmıştır.
Elastik zemine oturan kademeli tımoshenko kirişinin serbest titreşimlerinin incelenmesi
Bina temelleri, otoyol ve demiryolu yapıları ve geoteknik uygulamalarında elastik zemine oturan kiriş problemi ile sıkça karşılaşılmaktadır. Bu nedenle konuyla ilgili çok sayıda çalışma yapılmıştır. Statik veya dinamik yük etkisindeki bu kirişler sabit veya değişken kesitli olabilmektedir. Kesiti kademeli olarak değişen kirişler, malzeme ağırlığını azaltmak veya mühendislik gereksinimlerini karşılamak amacıyla oluşturulmaktadır. Bu çalışmada en kesiti ani olarak değişen ve iki parçadan oluşan, açıklığı boyunca elastik zemine oturan bir konsol kirişin serbest titreşimleri Timoshenko kiriş teorisi çerçevesinde incelenmiştir. Sonuçları karşılaştırabilmek amacıyla Euler-Beroulli kirişi için de çözüm yapılmıştır. Elastik zemin için Winkler zemin modeli kullanılmıştır. Kiriş hareket denklemlerindeki çökme ve dönme ile ilgili girişimler kaldırıldıktan sonra diferansiyel denklemlerin kapalı çözümleri trigonometrik ve hiperbolik fonksiyonlar yardımıyla elde edilmiştir. Probleme ait sınır ve süreklilik koşulları kullanılarak elde edilen homojen denklem takımının sayısal çözümünden sistemin doğal frekansları ve bu frekanslara ait mod şekilleri elde edilmiştir. Sayısal sonuçlar kirişin zemine oturmaması durumu için de elde edilmiş olup, Timoshenko ve Euler-Bernoulli kirişi için elde edilen sonuçlarla karşılaştırmalı olarak ilgili tablolarda ve şekillerde verilmiştir.
Kumlarin dinamik özelliklerini bender-extender elemanlar kullanilarak belirlenmesi
Geotechnical engineering required knowledge of the dynamic properties of the soil to analyze dynamic loadings such as machinery vibrations, earthquakes and ocean waves. Bender-extender elements can provide small strain dynamic soil properties by measuring body wave velocities (i.e. shear wave and compression wave velocities) and as a non-destructive method prevent detrimental effects of sample disturbance. In Soil Mechanics Laboratory of Yıldız Technical University, a bender-extender test apparatus was set up for this purpose. In this study, a series of bender-extender test were performed on uniformly graded (SP) coarse sand samples with varying initial void ratios. Test results show that (i) shear and compression wave velocities decrease as the initial void ratio increases (ii) shear and compression wave velocities increase as the confining effective stress (for both isotropic and anisotropic stress conditions) increases (iii) Poisson?s Ratio decreases as the confining effective stress (for both isotropic and anisotropic stress conditions) increases (iv) input frequency does not have a considerable effect on body wave velocity measurement (v) during drained shearing, body wave velocities increase until a threshold axial strain is reached and decrease thereafter (vi) during undrained shearing body wave velocities increase as axial strain increases, as expected. Keywords: Bender elements, Extender elements, small strains, dynamic behavior of sands, wave velocity, Poisson?s Ratio, maximum shear modulus, maximum constrained modulus, laboratory tests.
Karbon esaslı lifli polimerler (CFRP) ile güçlendirilmiş betonarme kolonlarda sargılı beton basınç dayanımının bulanık mantık yaklaşımı ile tahmini
Türkiye, dünyanın en etkin deprem kuşaklarından birinin üzerinde bulunmaktadır ve Türkiye Deprem Bölgeleri Haritası?na (1996) göre nüfusunun yaklaşık %95?i bu bölgelerde yaşamaktadır. Bununla beraber geçen yüzyıl içindeki nüfus artışına ve iç göçlere bağlı olarak ortaya çıkan plansız yapılaşma sonucunda depreme dayanıksız yapı stoğu göze çarpmaktadır. Özellikle 1990?lı yıllarda ise mevcut binaların güçlendirilmesi kavramı deprem mühendisliğinin gündemine dünyadaki uygulamalara paralel bir şekilde taşınmıştır. 1995 Dinar depremi ile 1998 Adana Ceyhan depremleri çok şiddetli olmasalar bile can kaybı ve önemli maddi hasara yol açmaları nedeni ile bilim adamlarını mevcut yapı stoğunun güçlendirilmesi konusunda çalışmaya zorunlu kılmıştır. Bu nedenle 1974 yönetmeliği, edinilen yeni bilgi ve tecrübeler kapsamında değiştirilerek 1997 deprem yönetmeliği hazırlanmıştır. Bu yönetmelik de 1999 depremi sonrası ortaya çıkan pek çok hasarlı yapının belirli standartlar kapsamında değerlendirilmesi gerekliliğinden yola çıkılarak 2007 yılında mevcut yapı stoğunun depreme karşı performansının belirlenmesi ve bu doğrultuda yapıların güçlendirilmesi Türk Deprem Yönetmeliği (2007) kapsamına alınmıştır. Betonarme yapı elemanları için, güçlendirme ve/veya sistem iyileştirmesinde kullanılmak üzere önerilen birçok teknik ve yapı malzemeleri dikkati çekmektedir. Yeni bir malzeme olarak, uzun yıllar uçak ve otomobil üretiminde kullanılan, betonarme elemanlarda ise ilk olarak Fardis ve Khalli (1981) tarafından uygulanan lif takviyeli polimerler örnek olarak verilebilir. Lif takviyeli polimer (LP) sistemler, betonarme yapıların güçlendirilmesinde bilinen yöntemler olan çelik lamalarla sarma ve kesit büyültme (mantolama) yöntemlerine göre, uygulanması daha kolay ve hızlı bir seçenektir. Literatürde, LP ile güçlendirilmiş elemanların davranışı ile ilgili birçok çalışma dikkati çekmektedir. Eksenel ve /veya eksantrik yüke maruz mevcut betonarme kolonların güçlendirmesinde LP?nin kullanımı ile sağlanan pasif kuşatma etkisi, taşıma gücüne ulaşma durumunda elemanın eksenel basınç dayanımını ve özellikle de sünekliğini artırmaktadır. Literatürde, çeşitli araştırmacılar tarafından LP ile güçlendirilmiş betonarme (BA) elemanların eksenel basınç dayanımını veren birçok analitik bağıntı önerilmiştir. Tezin 1. Bölümünde, kısa literatür özeti ile tez çalışmasının amacı verilmiştir. 2. ve 3. Bölümlerde, karbon esaslı lifli polimerlerle (CFRP) güçlendirilmiş dikdörtgen kesitli betonarme kolonların eksenel yükler altında davranışı incelenmiş ve sargılı betonun basınç mukavemetini veren analitik bağıntılar irdelenmiştir. 4. Bölümde, yapay zekâ esaslı modelleme çalışmaları ile ilgili genel bilgiler verilmiştir. 5. Bölümde, CFRP ile kuşatılmış kolonlar ile ilgili araştırmacılar tarafından gerçekleştirilen deneyler ve deney sonuçları esas alınarak yapay zeka esaslı bir model öne sürülmüştür. Son olarak 6. Bölümde, elde edilen sonuçlar tartışılmıştır., deneysel veri seti esas alınarak CFRP ile güçlendirilmiş betonarme kolonlarda sargılı beton basınç dayanımını bulanık mantık kuramı ile tahmin edecek yapay zekâ esaslı yeni bir algoritma sunulmuş ve ayrıca doğrusal olmayan regresyon analizi esaslı modelleme çalışmaları yapılmıştır. Modelleme çalışmalarından elde edilecek tahminler, CFRP ile güçlendirilmiş dikdörtgen kesitli betonarme kolonların eksenel basınç dayanımını veren ampirik ifadelerin sonuçları ile karşılaştırılarak ve seçilen spesifik çıktı değişkeninin tahmininde en uygun matematik model belirlenmiştir.
Düşey ve eğik kazıklı iskele yapılarında zemin-kazık etkileşiminin detaylı ve basitleştirilmiş modeller ile irdelenmesi
Kıyı ve liman yapıları, güvenli ve ekonomik bir yol olan su taşımacılığı için vazgeçilmez yapılarıdır ve ekonomik ömürleri boyunca oldukça önemli miktarda sismik yüklere maruz kalırlar. Özellikle düşey ve eğik kazıklara mesnetlenen kazıklı iskele yapılarında, kazık-iskele bağlantı noktaları dinamik yüklere karşı direnci sağlayacak önemli kesimlerdir. Ancak anılan birleşim noktalarının sismik performansı henüz tam olarak anlaşılmış değildir. Kıyı ve Liman Yapıları, Demiryolları, Hava Meydanları İnşaatlarına İlişkin Deprem Teknik Yönetmeliği'de (DLH 2008), bu tür yapıların sismik performanslarının belirlenmesinde şekil değiştirmeye göre tasarım ilkeleri benimsenmiştir. Anılan yönetmelik esaslarına göre sismik değerlendirmede zemin-kazık etkileşimi doğrusal olamayan zemin yayları ile dikkate alınacaktır. Ancak bu oldukça zahmetli olduğunda kimi zaman belirli bir ankastrelik boyu dikkate alınarak zemin-kazık etkileşimi daha basit bir şekilde dikkate alınmaktadır. Bu çalışmada, düşey ve eğik kazıklardan oluşan, farklı zemin profillerine sahip örnek kazıklı iskele yapılarında zemin-kazık etkileşimi, doğrusal olmayan yaylar (detaylı modelleme) ve belirli bir ankastrelik boyu tariflenmek suretiyle tabanda tam ankastre (basitleştirilmiş modelleme) kabulü ile tariflenmiş, yatay yük taşıma kapasiteleri karşılaştırılmıştır. Anahtar Kelimeler: Kazıklı iskeleler, zemin-yapı etkileşimi, ankastrelik boy, doğrusal olmayan zemin yayları.
Yapım kritik başarı faktörlerinin ve optimizasyon yöntemiyle elde edilen zaman-maliyet göstergelerinin balanced scorecard'a uygulanması
İnşaat sektöründe kritik başarı faktörlerinin belirlenmesinin amacı projelerin başlıca iki başarı kıstası olan zaman ve maliyet unsurlarını dengede tutabilmektir. Projenin uygulanmaya başlanmasından bitişine kadar geçen süre olan zamanın iyi planlanması ve yönetilmesi projenin arzu edilen sürede ve organize bir şekilde bitmesine direkt etki eder. Projenin tüm giderlerinin göz önüne alındığı dolaylı ve direkt giderlerin toplamı ise projenin maliyetini oluşturmaktadır. Bu çalışmada genel ve inşaat sektörüne yönelik kritik başarı faktörleri incelenmiş ve Balanced Scorecard (BSC) değerlendirmesinde kullanılmak üzere analiz edilmiştir. Kritik başarı faktörleri ve zaman-maliyet göstergeleri, firmanın sonraki projelerinde daha başarılı olmasını sağlamak için gerçek birer yol gösterici olmaktadır. Bu noktada elde edilen veriler bu çalışmada uygulandığı gibi BSC yöntemiyle değerlendirilip firma stratejisinin belirlenmesinde kullanılabilmektedir. BSC firmaların başarılarını ölçen ve stratejik yönetim modeli olarak kullanılan bir analiz yöntemidir. Firmaların performans değerlendirmesinde finansal göstergelerin yanı sıra müşteri, iç süreç, öğrenme ve gelişme boyutları da olduğu için geçmişten bu güne verimi ve memnuniyeti analiz edip bu verilere göre stratejideki değişiklikleri yapmayı ve yeni kararlar almayı sağlar. Bu tez kapsamında oluşturulan BSC modelinde, belirlenen kritik başarı faktörlerinden ve zaman, maliyet optimizasyonundan elde edilen sonuçlar değerlendirilerek firmaların stratejilerine nasıl yön verebileceklerine dair öneriler ortaya konulmaya çalışılmıştır.
Polimer katkılı çimento esaslı kaplama malzemelerinin fiziksel ve mekanik özelliklerinin incelenmesi
Yapılarda dış etkilere en çok maruz kalan yüzeyler döşeme yüzeyleridir. Döşeme yüzeyleri çeşitli fiziksel, mekanik ve kimyasal etkilere karşı dayanıklılığını arttırabilmek amacıyla kaplama malzemesine ihtiyaç duyar. Günümüzde durabilite kavramının geçmişe kıyasla daha fazla önem kazanmış olması paralelinde kaplama malzemelerinin de daha çok önem kazanmasına neden olmuştur. Kaplama malzemelerinin performansları içerdikleri kimyasal maddelere bağlı olarak değişkenlik göstermektedir. Bu kimyasal maddelerden biri de polimerlerdir. Günümüzde pek çok kaplama malzemesi çeşidi olmakla birlikte polimerler üstün özellikleri sayesinde bir adım öne çıkmaktadırlar. Kaplama malzemelerinin içeriğinde kullanılan polimerler piyasada toz ve sıvı olarak bulunmaktadır. Bu çalışma kapsamında; iki farklı agrega türü kullanılarak, iki adet sıvı ve bir adet toz olmak üzere 3 farklı tipte polimer katkılı ve katkısız kaplama malzemeleri üretilmiş ve yapılan deneylerle polimer katkılı malzemelerin birbirlerine ve katkısız malzemeye göre ne gibi fiziksel ve mekaniksel üstünlükleri olduğu araştırılmıştır. Bu amaç doğrultusunda bağlayıcı olarak beyaz Portland çimentosu ve alüminatlı çimento; maksimum dane çapı 0,2 mm olan kalsit agregası ve maksimum dane çapı 2 mm olan standart kum, akışkanlaştırıcı, köpük kesici, kıvam arttırıcı ve su geçirimsizliği arttırmak için çinko sterat kullanılmıştır. Bunların yanında toz, akrilik ve sıvı polimer olmak üzere 3 farklı polimer kullanılmıştır. Yapılan deneysel çalışmalarda; kalsit agregasıyla polimerlerin oranları %2.5 ve %5 olacak şekilde, toplamda 6 farklı seri üretilmiştir. Bu 6 serinin yanında, polimer katkısız olarak üretilen referans numunesi de bulunmaktadır. Daha sonra her bir polimer türünden % 2.5 veya % 5 oranlarından biri seçilerek, standart kum ile birlikte tekrar 3 seri üretim ve referans numunesi üretimi yapılmıştır. Toz ve sıvı polimer katkılı kaplama malzemelerinde; yayılma, rötre, eğilme ve basınç, aşınma, ağırlıkça ve hacimce su emme, su geçirimliliği ve donma-çözülme deneyleri yapılmıştır. Özet olarak; istenilen farklı özelliklerin farklı tür ve oranlarda polimer kullanımıyla elde edilebileceği görülmüştür. Mekanik özellikler açısından % 2,5 oranında polimer katkı kullanımı; fiziksel özellikler açısından da % 5 oranında polimer katkı kullanımı uygundur. Agrega olarak kalsit yerine standart kum kullanımı fiziksel ve mekanik özelliklerde genel anlamda iyileşme sağlamışsa da bazı serilerde olumsuz etkileri de görülmüştür.
Bazalt lif katkılı betonların mekanik ve geçirimlilik özelliklerinin araştırılması
Çimento esaslı malzemelerin çekme dayanımları ve toklukları düşüktür. Çimento matrisindeki çatlak gelişimini engellemek veya geciktirmek için kullanılan lifler, çatlağın hızlı ve kontrolsüz ilerleyişini yavaş ve kontrollü bir hale getirerek çimento esaslı malzemelerin bu özelliklerini iyileştirebilmektedir. Doğal kaynaklı bir lif türü olan bazalt lifler; beton içinde kullanıldığında, eğilme dayanımı ve kırılma enerjisini yalın betona kıyasla artırdığı, yarma dayanımında önemli bir gelişme sağladığı görülmektedir. Bazalt liflerin doğal kaynaklı lif türü olmasının yanında, üretimi esnasındaki işlemler göz önünde tutulduğunda daha ekonomik bir lif türü olduğu görülmektedir. Bu çalışma kapsamında, bazalt lifli betonlar cam lif katkılı betonlarla kıyaslanarak lifsiz betonlara göre bazı mekanik ve fiziksel özelliklerin ne ölçüde değiştiği araştırılmıştır. Bu amaç doğrultusunda, su/bağlayıcı oranı 0,45 olan, 400 dozlu, %10 uçucu kül ikameli lifli ve lifsiz beton numuneler üretilmiştir. Lif olarak, 12 mm çapında hacimce %0, %0,25, %0,50, %0,75 ve %1 olmak üzere farklı oranlarda bazalt ve cam lifler kullanılmıştır. Betonun işlenebilmesi, farklı oranlarda su azaltıcı kimyasal katkı malzemesi kullanılarak sağlanmıştır. Bazalt lif kullanımı betonun basınç dayanımını olumsuz yönde etkilememiş, çekme dayanımı, tokluk ve kırılma enerjisini de lif katkısız numuneye göre önemli ölçüde artırmıştır. Bazalt lif kullanımının cam lif kullanımıyla kıyaslanması neticesinde betonun bahsi geçen özelliklerini iyileştirmede her iki malzemede de paralellik gösterdiği ancak bazalt liflerin üretim aşamasındaki ekonomikliği ve doğal kaynaklı oluşu bazalt lifi mühendislik alanında daha cazip kılmaktadır. Lif kullanımı, betonun klor geçirimliliğini ve su geçirimliliğini belirli hacimlerde katılan lif oranları dışında olumsuz yönde etkilememiştir. Yapılan bu çalışma sonucunda teknolojinin giderek geliştiği bu yüzyılda betonun yetersiz görünen mekanik özellikleri, doğal ve ekonomik bir lif türü olan bazalt liflerle de iyileştirilebileceği görülmüştür.
Climate and land use change impact on urban flooding
Urban floods can cause damage to properties, disruption to business and traffic, discomfort to community and in some worse cases human loss. Floods occur due to meteorological, hydrological and human factors, which can be categorized as climate change, the most significant challenges facing human beings in 21st century, and land use change (urbanization). The specific objectives of this study were to develop future climate scenarios on extremes temperature and rainfall based on downscaling the output of Global Climate Models (GCMs) and to estimate flood volumes from climate and land use change scenarios at Nyabugogo catchment in Rwanda. GCMs have been used to project climate change in next 100 years based on different development trends and global greenhouse gas emission scenarios. As the outputs of GCMs are at low resolutions and cannot be used for any local area directly, in this study, we have adpted Statistical Downscaling Model (SDSM), a hybrid of stochastic weather generator and regression based methods to generate climate variable at high resolution. The meteorological variables downscaled from SDSM and land use projection data were used as input to the hydrological model (HEC-HMS) to estimate the flood discharge peak and volume in order to analyze the impact of climate and land use change in Nyabugogo watershed. The results of SDSM predict an increase trend in extreme temperature for the future periods for both A2 and B2 SRES emissions which are respectively comparable to high emissions RCP 8.5, and intermediate emission RCP 6 used in 5th Assessment report of IPCC. The average annual minimum temperature will be increased by 1.4 °C and 1.2 °C under A2, B2 scenario respectively and the average maximum temperature will be increased by 2.84 °C under A2 and 2.4 °C under B2 towards the end of century. The results of downscaled rainfall do not manifest a systematic increase or decrease in all future time horizons for both A2 and B2 scenarios. However the total annual rainfall decrease of 0.2% and 5.9 % are expectable for 2020s under A2 and B2 respectively. A decrease of 4.4% and increase of 1.08% are likely to happen for 2050s under A2 and B2 respectively. In 2080s the Annual rainfall will be increased by 4.51% and 7% underA2 and B2. The hydrological modeling(HEC-HMS) results show that the climate change has a considerable impact in decreasing the expected peak discharge whereas the land use change pronounce an increasing of discharge volume for different return periods of storm.
Yan savak akımlarının etkisindeki kohezyonlu taban malzemesinin oyulma probleminin deneysel incelenmesi
Yan savaklar, sulama, hidroelektrik ve diğer hidrolik yapıların su temini amaçlı tesislerinin iletim kanalları gibi kanallarda fazla debinin azaltılması veya herhangi bir kanaldan ihtiyaç olan debinin alınması için kullanılan ana kanalın yan kısmına yerleştirilen yapılardır. Hidrolik yapılar etrafındaki taban oyulmalarının araştırıldığı birçok çalışmada koheziv olmayan taban malzemesi ile çalışılmıştır. Ancak hidrolik yapılar doğada tamamen koheziv veya kum-kil karışımı zeminlerde de yer alabilmektedir. Kohezyonlu taban malzemesinde oluşan oyulmanın, kohezyonsuz taban malzemesinde meydana gelen oyulmadan farklı olduğu bilinmektedir. Koheziv malzemenin oyulma direncinin yüksek olması ve oyulma mekanizmasının oldukça karmaşık olmasından dolayı, koheziv malzemede oyulma süreci çok çalışılamamıştır. Bu çalışmada kumlu-killi tabanlı bir dikdörtgen enkesitli kanal boyunca, nehir rejimi akım şartlarında (Fr=0.33-0.81), L=25, 40 ve 50 cm uzunluklu, taban malzemesinden itibaren p=7, 12 ve 17 cm kret yükseklikli dikdörtgen yan savak etrafında ana kanal tabanında meydana gelen oyulma ve rölatif denge oyulma derinlikleri incelenmiştir. Boyut analizi sonucunda rölatif denge oyulma derinliği (Hde/h1)'nin; Fr, p/h1, L/b, C, Wc, ve s/(.g.h1) boyutsuzlarına bağımlı olduğu belirlenmiştir. Deney sisteminin elverdiği maksimum hızlarda bile tamamen kil tabanda ve % 5, 7 ve 10 gibi düşük kum muhtevalarında oyulma oluşmamıştır. Taban malzemesinin konsolidasyon süresi arttıkça boyutsuz kayma mukavemeti artmakta dolayısıyla oyulma azalmaktadır. Bütün savak boyutlarında kil-kum karışımı malzeme tabanlı kanalda, kohezyonsuz malzemeye benzer olarak oyulma derinliğinin zamanla arttığı ve belli bir zamandan sonra asimptot olarak devam ettiği tesbit edilmiştir. Ancak kohezyonlu tabanda yapılan deneylerin Fr sayısı kum tabana göre oldukça büyük olmasına rağmen, kohezyonsuz tabandaki deneylere göre oyulma derinliklerinin daha küçük olduğu belirlenmiştir. Bütün savak boyutlarında yaklaşan akımın Froude sayısı arttıkça, boyutsuz denge oyulma derinliği artmaktadır. Savak kret yüksekliği arttıkça boyutsuz denge oyulma derinliği azalmaktadır. Fr sayısına ve savak boyutlarına bağlı olarak kohezyonlu malzemede denge zamanının %10'unda denge oyulma derinliğinin %10-70'ine ve denge zamanının %50'sinde denge oyulma derinliğinin %50-95'ine ulaşıldığı belirlenmiştir. Etkili olan parametrelere bağlı olarak boyutsuz oyulma derinliği için regresyon analizi ile denklem elde edilmiştir. Bu denklemde yapılan deney parametreleri aralığı için savak uzunluğunun (L/b) oyulmaya etkisinin oldukça az olduğu, yan savak kret yüksekliğinin oyulmaya daha etkili bir parametre olduğu belirlenmiştir. Bir diğer etkili parametrede başlangıç su muhtevasıdır. Bu parametrenin %3 gibi küçük değişiminde bile oyulma derinlikleri önemli ölçüde değişmiştir.
Bloklu rıhtım yapılarının sismik davranışında boyut etkisi
Bu çalışmada bloklu tip yanaşma yapılarının deprem etkisindeki sismik davranışları deneysel ortamda incelenmiştir. Farklı frekans değerlerinde rijit taban üzerinde yapılan sarsma tablası deneyleri, tek boyutta harekete izin veren sarsma tankında B/h=2 - 1.5 boyutlarında olan iki farklı blok model ile gerçekleştirilmiştir. Geri dolgu malzemesi olarak ince malzeme (d50=0.8 cm) kullanılmıştır. Sarsma tablasında birinci blok modeli için 8 adet ikinci blok modeli için 2 adet deney yapılmıştır. Deneylerin frekans aralığı f=3-7 Hz ve taban ivmesi aralığı ise a(g)=0.058-0.413 g'dir. Deneyler düzenli sinüzoidal harmonik ve düzensiz sarsma koşullarında gerçekleştirilmiştir. Deneylerde ivme, toprak basıncı, yerdeğiştirme ve boşluk suyu basıncı değerlerinin zamanla değişimi ölçülmüştür. Blok modellerin performansı, taban ivmesi ve boyut etkisine göre değerlendirilmiştir. Geri dolgudaki oturmalar deney öncesi ve sonrasında profil ölçer ile belirlenmiştir. Deney verileri incelenerek blok modellerin sismik davranışlarını belirleyen boyutsuz davranış parametreleri elde edilerek bu tip yapıların sismik performansları hakkında bilgi edinilmiştir.
Investigation of orthotropic steel deck design using fem
There are many orthotropic steel highway bridges in the world including damages, which are induced by either qualitative or quantitative reasons. Qualitative reasons of damages can be inadequate design, workmanship or material, whereas quantitative reasons are in general increased traffic loads and dimensions of load bearing structures. Most of these bridges especially built in Germany in 1960s show damages as a result of constantly increasing traffic density in heavy traffic lanes. In this thesis the quantitative reasons of damages in steel highway bridges will be assessed under conservative static wheel loads by changing one chosen unique dimension, while keeping other costants. So as to make this investigation possible, all dimensions and spans of orthotropic steel bridge are defined as variables in well known commercial FE- method programme ANSYS by means of APDL (Ansys Parametric Design Language). In the first introductory chapter the history of orthotropic steel deck is summarized and famous bridges possessing orthotropic steel deck are given. Afterwards, the general design of orthotropic steel deck together with its load carrying components are introduced. Finally the methods used to analyse deck structure to obtain the internal forces and stresses are briefly explained. In the second chapter, the ductility of steel ever known as non- linear material property, which causes stress relief with plastic hinge formation and increases the load carrying capacity of structures made of steel, and its contribution to stress calculations are investigated by means of Finite Element Method (FE- method). The ductility of steel is considered in stress calculations either as a simplification in calculations or directly incorporated into calculations as non- linear material property. For instance the stress calculation of truss structures is reduced in calculation of only normal forces aligned with members' direction, due to plastic hinge formations, which indeed is consequence of steel ductility. In case the form of structure composed of steel load- bearing components is complex because of geometry, not like truss members, the ductility of steel shall be taken into account by incorporating material non- linearity into stress calculations. The phenomenon, incorporating the complex geometry of steel components and material non- linearity in stress calculations can be achieved by means of FE- method. Steel orthotropic highway bridges, which are composed of deck- plate, longitudinal stiffeners going through cross – beams, cross- beams with cut- outs, main girders, bridge extensions for pedestrians, are extremely complex in geometry and are made of steel, which is ductile in nature. As a result, stress calculation of orthotropic steel bridge using FE- method is a perfect example for the investigation of ductility induced stress relief. The traditional constructional details and their dimensions of steel orthotropic highway bridges are given in Eurocode 3 Part 2. In the scope of this thesis, based on dimensions recommended in Eurocode 3 Part 2 and kinematic hardening material property of steel material, a FE- model of steel highway bridge is prepared. Results of calculations with and without material non- linearity are presented and compared with each other in order to demonstrate the decrease in stress because of steel ductility. In the scope of the third chapter wearing coarse on deck plate is considered as uniformly distributed dead load. The dimensions of steel orthotropic bridge are chosen depending on Eurocode 3 Part 2 and a FE- model of orthotropic steel highway bridge will be prepared to analyze the effect of deck plate thicknesses of 12, 14 and 16 mm. Results of calculations will be presented and compared with each other in order to demonstrate the effect of deck plate on strain amplitudes, which are indicators of damages developed in structural parts of orthotropic steel deck. In the fourth chapter, effects of cross beam web thickness and cross beam spacing on orthotropic steel bridge are assessed by means of a parameter study. Consequently, dimensional and constructional recommendations in association with cross beam thickness and spacing are presented. In the fifth chapter, fatigue lives of four fatigue sensitive structural parts of orthotropic steel bridge are calculated. These are critical section in web of cross girder due to cut- outs, weld connecting deck plate to trapezoidal rib, continuous longitudinal stringer and deck plate. Finally, required thicknesses and spacings of these structural parts depending on their fatigue lives and design categories are given. In the sixth chapter, moment of inertia of longitudinal stiffeners depending on cross- beam spacing is chosen as recommended in Eurocode 3 Part 2. The results of FE- analyses performed in this thesis state a numerical proof and validity for recommendations of Eurocode 3 Part 2 regarding longitudinal stiffener and cross beam spacing. In the seventh chapter, it is focused on trapezoidal ribs, since they are dominantly used in industry. Three different slopes of trapezoidal rib web are assessed using FE- method, while rib width, height, spacing, span and thickness are kept constant. Results show that stresses especially in cross- beam and deflections of deck plate change depending on slope of trapezoidal stiffener webs. In the eight chapter, effect of Elastic moduli, Poisson ratio and thickness of wearing surface on the stresses emerged in steel deck and wearing surface itself is investigated,while wearing surface is modeled by 3D finite elements, instead of considering as dead load. In the ninth chapter, rib width to height and rib spacing to deck plate thickness ratios are assessed by means of the stresses developed under different ratios of these parameters. Afterwards necessary FE-analyses are performed to reveal the stresses developed under different rib width to height and rib spacing to deck plate thickness ratios. Based on the results obtained in this thesis, recommendations regarding these ratios are provided for orthotropic steel deck occupying trapezoidal ribs. In the last section results and discussions obtained so far are restated and a summary of all chapters is given. Key words: FEM, orthotropic steel deck, highway bridges, kinematic hardening, ductility, cross- beam, deck plate, fatigue, logitudinal stiffener,stress analysis, wearing surface, bonding layer, Eurocode 3.
An innovation and technology transfer assessment framework for the construction industry
Nowadays, knowledge and its applications such as innovation and technology transfer activities became crucial in all industries. Despite its conventional structure, construction industry as being one of the main drivers of macroeconomy of countries has a significant role in these developments since the industry comprises of so many sub industries in which construction technologies, new products, new managerial processes, softwares, simulation platforms etc. are developed. In this study, first of all it is aimed at specifying indicators of construction companies' innovation and technology transfer success. Secondly, it is aimed at specifying measure factors of construction companies innovation and technology transfer success. Finally, it is aimed at presenting framework which shows relationships between external factors, internal factors, indicators of construction companies innovation and technology transfer success and indicators of construction industry. Structural Equation Modeling (SEM) is used to consist of models in framework. Therefore it was benefited from EQS 6.2 in the context of study. In the context of study 52 questionnaires were collected from construction companies. 85% of these companies are specialized at building facilities. In the light of 52 questionnaire, three models were created for assessment framework. Effect of "resources and capabilities", "project management competencies", and "strategic decisions" on "indicators of construction companies innovation and technology transfer success" were investigated in first model. Model 1 showed that only "project management competencies" have direct relationship with "indicators of construction companies innovation and technology transfer success". Also "project management capabilities" have a role which distributes impact of "resources and capabilities" and "strategic decisions". Model 2 consisted of external factors and "indicators of construction companies innovation and technology transfer success". While "external factors(business environment)" have a direct impact on "indicators of construction companies innovation and technology transfer success", "external factors(general environment)" affect "indicators of construction companies innovation and technology transfer success" via "external factors(business environment". Model 3 was constructed measuring "indicators of construction companies innovation and technology transfer success" effect on "indicators of construction industry". Those three models were analysed with SEM methodology and relationships mentioned in the models were discussed. As consequent, all of models will be used for an innovation and technology transfer assessment framework for the construction industry.
Dalga tırmanma bölgesine yerleştirilen kıyı duvarında topuk stabilitesi
Bu çalışmada düzensiz dalgalar etkisinde 1/6 eğimli taban üzerine yerleştirilmiş kıyı duvarı topuğunda meydana gelen taban mekanizması deneysel olarak araştırılmıştır. Tüm deneyler 60 cm sakin su seviyesinde ve tek tip taban malzemesi kullanılarak yürütülmüştür. Farklı dalga yükseklikleri ve periyodlarında JONSWAP spektrumu ile deneyler 14 set halinde gerçekleştirilmiştir. Duvarsız deneylerde zamana bağlı olarak tırmanma kayıtları alınarak literatür ile karşılaştırılması yapılmıştır. Duvarlı deneylerde ise kıyı duvarı kıyı çizgisinin gerisinde (X=20 cm ve X=40 cm) iki farklı konuma yerleştirilerek kıyı duvarı topuğundaki taban değişim miktarları ve bu değişim üzerinde etkili boyutsuz elemanlar araştırılmıştır. Deneylerde zaman bağlı olarak dalga kayıtları alınmış, dalga tırmanması, taban profili ve kıyıya dik akıntı hızlarının değişimi ölçülmüştür. Akıntı hızları dalga kayıtlarıyla eş zamanlı olarak alınmıştır. Kıyı profilindeki değişimler deney öncesi ve sonrasında profil ölçer ile, dalga transformasyonları ise dalga kanalının farklı konumlarına yerleştirilen sekiz adet rezistans tipi dalga ölçer ile belirlenmiştir. Deney sonuçları incelenerek dalga yapı ve deniz tabanı etkileşimi hakkında bilgi edinilmiştir.
Fıbercement karışımlarının ve özelliklerinin iyileştirilmesi
Fibercement 19. yüzyılın sonlarına doğru, kum, çimento ve lif kullanılarak üretilmiş kompozit bir malzemedir. Fibercement levhalar genellikle pürüzsüz düz yüzey kaplamaları, iç mekanlarda ahşap görünümü veren dekoratif kaplama elamanı ve kenar uygulamalarında kullanılan çok yönlü bir malzemedir. Fibercement levhalar, uzun ömürlü yapı malzemeleridir ve inşaat sektöründe kullanımı açısından sürdürülebilirliği ile ön plana çıkmaktadır. Yapılan çalışmalarda fibercement levha karışımlarının ve özelliklerinin iyileştirilmesini incelemek ve bu özellikleri daha da geliştirmek amacıyla inert malzemeler, lifler ve mineral katkılar kullanılmıştır. İnert malzeme olarak kuvars kumu ve diatomit, lif olarak selüloz ve polipropilen lif, mineral katkı maddeleri olarak ise granüle yüksek fırın cürufu ve uçucu kül seçilmiş ve bu malzemelerin fibercement levhaların durabilite ve mekanik özelliklerine olan etkisin inceleyebilmek amacıyla kütle ölçümü, kıvam, kılcal su emme, basınç dayanımı, eğilme dayanımı ve karbonatlaşma deneyleri gerçekleştirilmiştir. Kuvars kumu ve diatomit malzemeleriyle yapılan deneyler sonucunda, diatomit ikame oranının artırılmasıyla fibercement levhaların kütlesinde azalma, basınç ve eğilme dayanımlarında ise artış gözlemlenmiştir. Ayrıca diatomit ikame oranını artışıyla levhaların karbonatlaşma derinliğinde ve kılcal su emme miktarında azalma gözlemlenmiştir. Lif malzemeleri ile yapılan deney sonuçlarında lif miktarının artırılmasıyla levhaların basınç dayanımlarında ve özellikle polipropilen lif içeren fibercement levhaların eğilme dayanımlarında artış görülmüştür. Ayrıca kılcal su emme deneyi sonucunda selüloz lif içeren fibercement levhaların polipropilen lif içeren levhalara kıyasla kılcal su emme miktarının daha az olduğu sonucuna varılmıştır. Mineral katkıları ile yapılan çalışmalarda ise levhaların özellikle durabilitesi üzerinde durulmuştur. Deneylerde granüle yüksek fırın cürufu ve uçucu kül ikame oranı arttırıldığında levhaların karbonatlaşma derinliğinde ve levhaların 28. gün basınç dayanımlarında azalma gözlemlenmiştir. Çalışmalarda ayrıca uzun vadeli basınç dayanımı deneyleri yapılmasına karar verilmiş ve olumlu sonuçlar elde edilmiştir. Son olarak %100 diatomit ve granüle yüksek fırın cüruf içeren levhaların farklı kür ortamlarındaki basınç dayanımlarını incelemek için normal laboratuvar koşulları, su kürü (22°C) ve sıcak su kürü (40°C) koşullarında bekletilmiş ve en yüksek basınç dayanımını veren levhalar sıcak su kürü içerisinde bekletilen numunelerde görülmüştür. Tezde fibercement karışımlarının ve özelliklerinin iyileştirilmesi incelenmiş ve raporlanmıştır. Yapılan çalışmalarda diatomit kullanarak daha hafif, daha dayanıklı ve yüksek mukavemetli levhalar üretilebiliceği ve bunun yanında mineral katkılar kullanılarak sürdürülebilir yapı malzemesi üretimi için pratik sonuçlar elde edilmesi sağlanmıştır. Anahtar kelimeler: Diatomit, durabilite, mukavemet, mineral katkı malzemeleri, lif
Etriyesiz çelik lifli betonarme kirişlerin kesme mukavemeti
Bu çalışmada; kesme açıklığının kiriş etkili yüksekliğine oranı 2.5'den büyük etriyesiz betonarme kirişlerde kesme mukavemetine kesme açıklığının kiriş etkili yüksekliğine oranı ve hacimsel çelik lif oranının katkısı araştırılmıştır. Kirişlerdeki değişkenler; kesme açıklığının kiriş etkili yüksekliğine oranı 2.5, 3.5 ve 4.5, hacimsel çelik lif oranı 0, 1.0%, 2.0% ve 3.0% alınmıştır. Deney sonucu; çelik lif oranı artışı ile kesme mukavemetinin ve sünekliğin arttığı gözlenmiştir. Ayrıca; çelik lifli betonarme kirişler için önerilen kesme mukavemeti bağıntılarının deneysel sonuçlarla karşılaştırılarak literatürde önerilen bağıntıların doğruluğu değerlendirilmiştir. Anahtar Kelimeler:Çelik lif, Betonarme,Kiriş, Kesme mukavemeti
Trafikte olay yönetimi ve süreç tahmini: İstanbul TEM otoyolu örneği
Karayolları üzerinde meydana gelen trafik kazası, araç arızaları, tekerlek patlaması, yük dökülmesi, yakıt bitmesi gibi olaylardan dolayı öngörülemeyen trafik tıkanıklıkları ortaya çıkmakta veya mevcut olan tıkanıklığın düzeyini artırmaktadır. Bu sorunun çözümü veya etkisinin azaltılması planlı, sistematik ve iyi koordine olmuş insan, kurum ve teknik kaynakların verimli kullanılmasını sağlayan bir olay yönetimi ile mümkün olabilecektir. Trafikte olay yönetimi, uygulanacak olan stratejinin belirlenmesi açısından olay sürecinin başlangıçtan son aşamasına kadar önceden tahmin edilmesini gerektirmektedir. Buna uygun olarak da, olayın meydana geldiği andan trafiğin normal haline dönünceye kadar geçecek süreç verimli bir şekilde yönetilerek olayın olumsuz etkileri en az seviyeye indirilebilmektedir. Bu amaca yönelik olarak tez çalışması kapsamında, İstanbul TEM Otoyolu üzerinde meydana gelen trafik kazası verileri elde edilmiştir. Bu kaza verileri, K-ortalama kümeleme yardımıyla olay sürelerine göre kısa, orta ve uzun olmak üzere üç gruba ayrılmıştır. Kaza verileri ve grup özelliklerinden faydalanarak, CHAID ve C&RT Karar Ağacı metodları ile olay süresi tahmin modelleri oluşturulmuş ve test edilmiştir. Test sonuçlarında, her iki model için tahmin doğruluğu %76'nın üzerinde bulunmuştur. Bu sonuçlara göre, oluşturulan her iki modelin kullanılabilir oldukları görülmüştür.
Durability assessment of concrete incorporating limestone sand with different fines content
This study investigates the effect of fines content below 63 μm in crushed sand (CS) obtained from limestone quarry on mechanical and durability performance of concrete. Two different w/c ratios respectively 0,38 (L series) and 0,58 (H series) were used in concrete mix design. Slag cement content were kept constant as 380 kg/m3 for L series and 280 kg/m3 for H series. To determine the mechanical behavior of conrete compressive strength test was performed. Besides mechanical test to explain the fines content effect on durability performance of concrete, chloride ion permeability, water penetration depth and capillary water absorption tests were performed. The abrasion resistance of concretes was also investigated. Non-destructive tests (NDT) such as Wenner probe electrical resistivity and ultrasounic pulse of velocity were performed to support durability tests. The results show that for L series concretes, the increment of fines content from 0% to 15% did not have clear effect on compressive strength. On the other hand for the H series, compressive strength increased with the addition of limestone fines (LSF). No significant change was observed in abrasion resistance. Furthermore, the rapid chloride migration (RCM) resistance decreased by the increment of LSF. Similar results were observed for the water permeability and capillary water absorption tests. NDT tests also supported durability test results. It can be concluded that the durable concretes can be produced from CS with around 10% LSF.
Betonarme yapılarda burkulması önlenmiş çapraz elemanların doğrusal olmayan davranışa etkisi
Depremin yapılar üstündeki etkisini azaltmak için uygulanan Burkulması Önlenmiş Çaprazlar (BÖÇ) genellikle çelik yapılarda kullanılmaktadır. Literatürde yeterli bilgi olmamasına rağmen, yeni betonarme binaların tasarımında veya güçlendirme amaçlı olarak mevcut betonarme binalarda BÖÇ elemanlar ile çerçeveler beraber kullanılmaktadır. Bu tez kapsamında farklı kat sayılarına ve farklı uzunluk uygulama yöntemlerine sahip BÖÇ elemanlar incelenmiş ve karşılaştırılmıştır. 4 katlı ve 8 katlı betonarme yapılarda, tek kat yüksekliği ve çift kat yüksekliği boyunca bağlanan BÖÇ elemanlar kullanılmıştır. BÖÇ elemanların hesap kriterleri de tez içerisinde yer almaktadır.
Bursa Ulu Camii ve Yeşil Camii'nin dinamik davranışlarının değerlendirilmesi
Tarihi yapılar geçmiş nesillerden günümüze kadar varlığını sürdüren kültürel miras özelliğine sahip korunması gereken yapılardır. Geçmiş nesillerin tecrübeleri, bilgi birikimleri ve yapım teknikleri konusunda bizlere yol gösterirler. Bizlerde bu tecrübeler ışığında tarihi yapılarımızı koruyarak kültürel mirasımıza sahip çıkmalıyız. Öncelikle söz konusu yapıların uygun modelleme teknikleri ile yapısal analizleri yapılmalıdır. Analiz sonuçlarına bağlı olarak da gerekli görülen onarım ve güçlendirme çalışmaları yapılarak, gelecek kuşaklara özellikleri bozulmadan aktarılması gerekmektedir. Osmanlı Devleti'nin ilk başkenti olan ve köklü bir geçmişe sahip Bursa, tarihi ve kültürel bakımdan zengin bir kenttir. Bu çalışmada, Yıldırım Beyazıt tarafından 1399 yılında yaptırılmış olan namaz kılma alanı bakımından Türkiye'nin en büyük camisi olan Bursa Ulu Camii ve Yıldırım Beyazıt'ın oğlu Çelebi Mehmet tarafından 1419 yılında yaptırılan çinileriyle ünlü Bursa Yeşil Camii'nin sayısal modeli oluşturulmuş ve yapısal davranışlarının değerlendirilmesi amacı ile modal analizleri yapılmıştır. Yapıların hazırlanan üç boyutlu sonlu elemanlar modelinde katı (solid) ve kabuk (shell) elemanlar kullanılmıştır. Modal analiz aşamasından sonra Bursa Ulu Camii'nin deprem etkisi altında en fazla zorlanan kesit ve bölgeleri tespit edilmiştir.
Ortaköy Büyük Mecidiye Camii'nin deprem etkisi altında yapısal davranışının değerlendirilmesi
Anadolu coğrafyasında geçmiş nesillerden günümüze kadar varlığını sürdüren tarihi yığma yapılar, kültürümüzün en önemli parçaları olmuşlardır. Yapısal değerleri paha biçilemez olan bu tarihi eserleri korumak ve güvenle gelecek nesillere aktarmak bize düşen en önemli görevlerdendir. Tarihi yığma yapılar sürekli güç kaybetmektedirler ve özellikle deprem etkisi ile yıkılma tehlikesiyle karşı karşıya kalabilmektedirler. Tarihi yapıların mevcut yükler altında ve ileride oluşabilecek depremden kaynaklı hasarlara karşı yapısal davranışının önceden belirlenmesi büyük önem arz etmektedir. Bu çalışmada, Sultan Abdülmecid tarafından 1853 yılında İstanbul'un Beşiktaş ilçesinde yaptırılmış olan Ortaköy Büyük Mecidiye Camii'nin sayısal modeli oluşturulmuş ve yapısal davranışının değerlendirilmesi amacı ile statik ve dinamik analizleri yapılmıştır. Yapının hazırlanan üç boyutlu sonlu elemanlar modelinde katı ve kabuk elemanlar kullanılmış, deprem kaynaklı kuvvetli yer hareketi olarak da bölgenin zemin yapısına uygun sismik kayıtlar uygulanmıştır. Analiz aşamasından sonra yapının genel davranışı elde edilmiş, mevcut yükler ve deprem etkisi altında en fazla zorlanan kesit ve bölgeler tespit edilmiştir. Çalışmanın sonucunda yapının davranışı genel olarak yorumlanmış ve zorlanan bölgeler ile ilgili değerlendirmeler yapılmıştır.
Euler-Bernolli ve Timoshenko teorileri kullanılarak basit mesnetli kirişlerin serbest titreşimlerinin incelenmesi
Bu çalışmada, basit mesnetli bir kirişin serbest titreşim analizi, Euler-Bernoulli veTimoshenko kiriş teorileri çerçevesinde ; Ritz, sonlu elemanlar ve sonlu farklar metodukullanılarak yapılmıştır. Bu metodlar kullanılarak iki kiriş teorisine ait ilk altı özdeğerhesaplanmış ve tablolaştırılmıştır. Üç değişik çözüm metodu için değişik serbestlikderecelerinde yakınsama çalışmaları yapılmış ve bunlar tablolaştırılmıştır.Üç metod için eldeedilen sonuçlar birbirleriyle karşılaştırılmıştır. Ve elde edilen sonuçlar literatürdeki sonuçlarlakarşılaştırılmıştır. Sayısal sonuçlar göstermiştir ki, Euler-Bernoulli ve Timoshenko kirişteorileri küçük kalınlık/uzunluk oranlarında birbirlerine çok yakın sonuç vermiştir. Ve buçalışmalardan elde edilen sonuçlarla literatürdeki sonuçların iyi bir uyum içinde olduğugörülmüştür. Ayrıca Timoshenko kiriş teorisinde sonlu elemanlar ile sonlu farklar metoduaynı serbestlik derecesinde karşılaştırılmış ve birbirlerine yakın sonuçlar verdiklerigörülmüştür.Anahtar Sözcükler: Euler-Bernoulli kirişi, Timoshenko kirişi, serbest titreşim, sonluelemanlar metodu, sonlu farklar metodu, Ritz metodu, özdeğerlerJÜRİ:1.Prof.Dr.Turgut KOCATÜRK (Danışman) Kabul tarihi:15.02.20062.Prof.Dr. Faruk YÜKSELER Sayfa Sayısı:643.Prof.Dr. Mehmet H.OMURTAG
İki boyutlu kıyı alanı hidro dinamik model kalibrasyonu Mike 21 HD örneği
Günümüzde, Hidrolik ve Çevre Mühendisliği dallarındaki bir çok çalışma için sayısalmodelleme artık sürekli olarak kullanılan bir araç olmuştur. Dolayısı ile günümüze değinuygulanan fiziksel ölçekli modeller artık yerini matematik modellere bırakmaktadır.Geliştirilen herhangi bir matematik modelin uygulanmasının önündeki en büyük endişe,?kalibrasyon? olarak ta bilinen model parametreleri uyum sürecidir. Hidrodinamik bir modeliçin ?model kalibrasyonu?, su seviyesi, akıntı hızı ve yönü gibi hidrodinamik parametrelerüzerinde, ölçülmüş ve modellenmiş değerler arasındaki farkı minimum yapan bir uyum ilebaşarılabilir. Söz konusu uyumu desteklemek için ise, ?hataların kareli ortalamalarınınkarekökü (RMSE)? gibi istatistiksel ölçümlere dayalı hata fonksiyonları dikkate alınmalıdır.Geleneksel model kalibrasyon tekniği, parametre ayarlarının deneme yanılma yöntemikullanılarak yapıldığı, el ile olan uygulamadır. Ancak el ile uygulanacak bir kalibrasyon,bağımsız model parametrelerinin sayısına ve bu parametreler arası etkileşim derecesine bağlıolarak oldukça usandırıcı ve zaman tüketici bir görev olabilmektedir.Son yıllarda, zaman tüketici bu sürecin yerini alabilecek otomatik kalibrasyon yöntemleriüzerine yapılan araştırmalar halen yürütülmektedir. Otomatik kalibrasyon yöntemi, ölçülmüşve modellenmiş değerler arasındaki farkı karşılaştıran hedef fonksiyonların optimizasyonunugerektirir. Dolayısı ile kalibrasyon problemi bir optimizasyon problemi olarakdeğerlendirilmekte ve çözüm algoritmaları bu doğrultuda geliştirilmektedir.Bu çalışma ile, günümüzde yaygın şekilde uygulanan hidrodinamik kalibrasyon teknikleri veoptimizasyonu konusu üzerinde durulmuştur. Hidrodinamik modelleme sisteminin bir parçasıolan MIKE 21 HD modelleme yazılımı ilerleyen aşamalarda kullanılmıştır. Modelparametrelerinin temininden kalibrasyon parametrelerinin seçimine, hedef fonksiyonlarıntespitinden optimizasyon algoritmalarının tercihine kadar bir çok farklı adım üzerindeyoğunlaşılmıştır. Anlatılanları desteklemek üzere örnek bir uygulama çalışması sunulmuştur.Anahtar kelimeler: Hidrodinamik kalibrasyon, otomatik kalibrasyon, optimizasyon,Mike 21 Hd, sayısal modelleme
Pasternak zeminine oturan sonlu bir kirişin asimetrik tekil yük etkisi altındaki statik davranışının incelenmesi
Bu çalışmada, çekme almayan Pasternak zeminine oturan bir sonlu kirişin tekil yük etkisialtındaki davranışı incelenmiştir. Kiriş üzerine uygulan tekil yük simetrik ya da asimetrikbiçimde uygulanabilmektedir. Probleme ait diferansiyel denklemler elde edilirken, kirişinzemine tam batmadığı ve Bernoulli-Euler hipotezinin geçerli olduğu kabul edilmiştir. Zemininçekme gerilmesini aktarmaması nedeniyle, kiriş zeminden ayrılmakta ve ayrılma noktalarınınkoordinatları (temas boyu) bilinmediğinden problem lineer olmayan bir karaktergöstermektedir. Giriş bölümünde elastik zemin modellerinden ve yapılan çalışmalardanbahsedilmiştir. 2. bölümde ayrılma ve temas bölgeleri için diferansiyel denklemler eldeedilmiş ve gerekli boyutsuzlaştırmalar yapılmıştır. 3. bölümde kirişin çökme denklemlerininçeşitli parametrelere göre çözümleri verilmiştir. Son bölümde ise temas boyunun çeşitliparametrelere göre değişimi ile taban basıncı, kesme kuvveti, eğilme momentinin değişimişekiller yardımıyla verilmiştir.
İki ve üç boyutlu dinamik yapı-zemin etkileşimi problemlerinin sonlu ve sonsuz elemanlar kullanılarak analizi
oz DOKTORA TEZİ eki ve uç boyutlu dinamik yapi-zemin etkileşimi problemlerinin sonlu ve sonsuz elemanlar kullanılarak analizi Hüseyin Rızkullah YERLİ ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI Danışman: Prof. Dr. Erhan KDtAL Yü: 1998, Sayfa: 244 Jüri : Prof. Dr. Erhan KJRAL : Prof. Dr. Yalçın MENGİ : Prof. Dr. Doğan TURHAN : Prof. Dr. Orhan AKSOĞAN : Doç. Dr. A. Kamil TANRIKULU Bu çalışmada, iki ve üç boyutlu elastodinamik yapı-zemin etkileşimi problemleri için, sonlu elemanlar yöntemine dayanan bir model önerilmektedir. Bu yöntem ile, kaynağa yakın bölgeler sonlu elemanlar, sonsuza uzanan bölgeler ise birden fazla dalga tipini içerebilen sonsuz elemanlar kullanılarak analiz yapılmaktadır. Dıştan etkiyen yüklemenin, harmonik veya zamanla keyfi değişen yük olması durumları ayrı ayrı ele alınmaktadır. Keyfi yükleme durumunda, analiz Laplace dönüşüm uzayında yapılmakta ve uygun bir sayısal ters dönüşüm yöntemiyle zaman uzayına geçilmektedir. Yer hareketi etkisinde iki boyutlu problemler, yine sonlu ve sonsuz elemanlarla ele alınırken, üç boyutlu halde alt yapılara ayırma metodu kullanılmaktadır. Bu çalışmada hazırlanan bilgisayar programları ile çözülen örneklerin, analitik veya literatürde mevcut çözümlerle uyumlu oldukları gösterilmektedir. Anahtar kelimeler : 2 ve 3 boyutlu elastodinamik problemler, Direkt ve ters Laplace dönüşüm, Dinamik yapı-zemin etkileşimi, Sonlu eleman, Sonsuz eleman.
Çok katlı yapıların üç boyutlu dinamik analizi
öz YÜKSEK LİSANS TEZİ ÇOK KATLI YAPILARIN ÜÇ BOYUTLU DİNAMİK ANALİZİ GULTEKIN AKTAŞ ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI Danışman : Doç. Dr. A. Kamil TANRIKULU Yıl : 1998 Sayfa :171 Jüri : Doç. Dr. A. Kamil TANRIKULU : Prof. Dr. Erhan KIRAL : Yrd Doç. Dr İ. Hakkı ÇAĞATAY Genel olarak yapıların kütle ve rijitlik merkezlerinin koordinatları yapı yüksekliği ile değişmektedir. Bununla birlikte belli bir kat için kütle ve rijitlik merkezi çakışmamaktadır. Depreme maruz kalan bu yapılarda kütle ve rijitlik merkezlerinin koordinatları arasındaki farka bağlı olarak burulma momenti oluşmaktadır. Bu çalışmada yapıların dinamik "zaman artım"(time history) analizi, burulma etkisi de dikkate alınarak incelenmiş ve rijit diyafram modeli kullanılarak çok katlı perdeli bir yapının üç boyutlu analizini yapan genel amaçlı bir bilgisayar programı hazırlanmıştır. Program literatürde mevcut SAP90 gibi yapı analiz programları ile değişik yönlerden karşılaştırılmış ve bu programlara göre bazı avantajlarının bulunduğu sonucuna varılmıştır. Anahtar Kelimeler : Üç Boyutlu Dinamik Analiz, Spektrum Analizi, Zaman Artım Analizi, Rijit Diyafram Modeli, Mod Süperpozisyon Tekniği
Baraj gölünden taşkın öteleme modelleri
Doğal akarsular üzerinde inşa edilen rezervuarlardan taşkın ötelenmesi gerçek hayatta sıkça karşılaşılan özellikle savak yapılarının boyutlandınlmasında ve işletme rejiminin belirlenmesinde başvurulan önemli bir su kaynaklan problemidir. Baraj haznesine giren taşkın hidrografinin baraj dolusavağından çıkarken oluşturacağı hidrografın hesabında hidrolojik ve hidrolik olmak üzere iki farklı yöntem kullanılmaktadır. Hidrolojik öteleme yöntemi suyun dinamik etkilerini göz önüne almaksızın yalnızca süreklilik denklemi esasına dayanarak çözüm yapmaktadır. Hidrolik öteleme yöntemi ise rezervuann vadisi boyunca hareket eden su kütlesinin dinamik etkilerini ve duvar sürtünme kayıplarını da göz önünde bulundurarak suyun gerçek hareketini yansıtmaktadır. Dolayısıyla süreklilik ve hareket denklemlerinin çözülmesi ile sonuca ulaşılmaktadır. Akımı idare eden denklemler nonlineer kısmi diferansiyel denklemler olduğu için analitik yolla çözüm mümkün olamamakta sayısal çözüm yöntemlerine başvurulmaktadır. Bu çalışmada hidrolik taşkın ötelemesini idare eden denklemlere dört noktalı kapalı sonlu farklar uygulanarak bir sayısal model oluşturulmuştur. Bu model için geliştirilen bilgisayar programı menba ve mansap sınır şartlan altında Newton Raphson İterasyon tekniği ile çözüme ulaşmaktadır. Program Türkiye'nin değişik bölgelerinden seçilen dar ve uzun göl alanına sahip dokuz baraja uygulanmış ve elde edilen sonuçlar hidrolojik öteleme yöntemlerinin sonuçlan ile karşılaştınlmıştır. Anahtar kelimeler:Değişken Akım, Taşlan Ötelemesi, Hidrolik Öteleme Yöntemi, Saint- Venant Denklemleri, Newton Raphson İterasyon Tekniği.
Park et ve devam et tesisleri ve Harem Otoparkı örneği
Ülkemizde şehirlerin plansız olarak tek merkezli veya çok merkezli olarak büyümesi ile, diğersorunlarla birlikte ulaşım ve trafik en önemli sorunlardan biri haline gelmektedir. Buproblemin kaynağında, özel araç kullanımının artması, merkezi iş alanlarına (MİA) özelaraçlarla gelmesi, MİA'da otopark kapasitesinin yetersizliği, ücretinin yüksek olması gibisebeplerden dolayı araçların uygunsuz şekilde yol kenarına park edilmesi, bunun sonuncundamevcut kapasitenin kullanılamaması gibi sebeplerin var olduğu söylenebilir. Bu gibi sorunlaraMİA'da ki yol ağı yetersizliği de eklenince problem daha da büyümektedir.Bu problemin çözümü için çoklu ulaşım türlerini destekleyen veya kademeli olarak çokluulaşım sistemine geçişi sağlayan planlama çalışmasının yapılması gereklidir. Planlamaçalışmalarında, toplu taşımayı özendirici çalışmaların yapılmasında en önemli etken toplutaşımaya kolay erişimi sağlamaktır. Bunun sağlanması için; özel araçların merkezi işalanlarına girmesini cazip olmaktan çıkaracak, özel araçtan toplu taşımaya aktarmayıözendirici çözümlerin ve buna yönelik tesislerin planlanması gerekmektedir. Bu tesisler isefonksiyonlarına (fırsatçı, ortak araç kullanımlı, uydu park tesisleri gibi) veya konumlarına(kırsal alan, uzun mesafe, park et devam et tesisleri gibi) göre sınıflandırılabilen park et vedevam et (park and ride) olarak isimlendirilmektedir.Bu tez çalışmasında, otoparkın tanımı ve çeşitleri detaylı olarak anlatılmış, park et ve devamet tesislerinin tanımlaması, sınıflandırılması, konumlandırılması ve planlama sürecine ilişkindetaylı literatür bilgisi verilmiştir. Ayrıca örnek olmak üzere Harem Otoparkı da bu kapsamdaincelenmiş ve kullanıcılara anketler yapılmıştır. Çalışma sonucunda park et ve devam etalanlarının konumlarının belirlenmesindeki sınıflandırmanın gerçekleştirilebilmesi için dikkatedilmesi gereken hususlar verilmiş, bu sınıflandırmada Harem Otoparkının yeri belirlenmiştir.Anahtar Kelimeler: Otopark, Park et devam et, Otopark tasarımı, Harem otoparkı, Park etdevam et tesisi planlaması
Çiftli perfore kıyı duvarlarında hidrolik performans
Limanların güvenliği ve kıyıların korunması amacıyla inşa edilen pek çok kıyı yapısıporozitelidir. Yıllar boyunca taş dolgu tipinde yapılmış poroziteli yapılar yaygın olarakkullanılmıştır. Ancak, düşey poroziteli yapılar, hidrolik performansları hakkında çok kısıtlıbilgi olmasından dolayı nadiren kullanılmışlardır.Düşey yüzlü duvarlara sahip kıyı yapıları, yüzeye çarpan dalgalar nedeniyle tırmanma, aşmaveya yansıma gibi dalga hareketlerine maruz kalırlar. Dalgalar bu hareketleri sonucunda gerekyapı önünde ve arkasında gerekse yapı üzerinde çeşitli tehlikelere sebep olmaktadır. Budurumlar liman girişlerinde küçük teknelerin manevralarını, yanaşma hareketlerini ve limaniçindeki yolcu/yük indirip bindirme gibi faaliyetleri zorlaştırmaktadır. Ayrıca kıyı korumayapılarının arkasında mevcut karayolunda seyreden araçları veya trenlerdeki sürücü veyolcuları tehdit etmektedir. Düşey kıyı duvarlarının yansıma ve aşma gibi olumsuz etkileriniazaltmak amacıyla perfore kıyı duvarları alternatifleri mevcuttur.Bu çalışmanın amacı; düzenli ve kırılmayan dalga şartları altında ve farklı dalgakarakteristiklerinde çiftli perfore duvarların hidrolik performansının araştırılmasıdır.Duvarların hidrolik performansı duvarların geçirimliği, yansıma özelliği ve üsten aşma olarakdikkate alınmaktadır. Ancak bu çalışmada duvarlarda üsten aşma etkisi ihmal edilerek sadeceyansıma ve iletim açısından değerlendirme yapılabilmesi için duvarlar yeterli yükseklikteyapılmıştır.Deneysel çalışma sonucunda; duvar çiftlerinin yansıyan ve iletilen dalga yükseklikleriölçülerek yansıma ve iletim katsayıları elde edilmiştir. Böylece farklı poroziteye sahip kıyıduvar çiftlerinin farklı yerleştirme ve dalga şartları altında performansları değerlendirilmiştir.Çiftli perfore duvarların yansıma ve iletim verimliliğinde rölatif dalga yüksekliği, (Hi/d), yapıporozitesi, (P) ve rölatif açıklık oranı, (B/Li) en etkili parametreler olduğu sonucunavarılmıştır.Anahtar kelimeler: Çiftli perfore duvarlar, hidrolik performans, dalga yansıması, dalgailetimi.
Çelik yapılarda performansa dayalı tasarım
ÇEL K YAPILARDA PERFORMANSA DAYALI TASARIMbrahim DEM Rn aat Mühendisli i, Yüksek Lisans TeziSon yıllarda birçok ülkede ya anılan büyük depremlerin sonucunda, in aat sektöründedayanım ve ekonomi arasında en uygun çözüme duyulan ihtiyaç daha önemli hale gelmi tir.Yapılan inceleme ve ara tırmalar sonucunda mevcut deprem yönetmeliklerinin bu ihtiyacıkar ılamada yetersiz kaldıkları görülmü tür. Bu amaçla, deprem mühendisli inde farklı analizve tasarım yöntemleri üzerinde durulmaktadır.Bu çalı mada, çelik yapılarda performansa dayalı tasarım yöntemleri ve bu yöntemler içindeönemli bir yere sahip olan kapasite spektrum metodu üzerinde durulmu tur. Ayrıcaperformansa dayalı tasarımın özünü olu turan plastik hesap teorisinin temel kavramları vemodal spektral analize de inilmi tir. Performans de erlendirmesine örnek olarak dokuz katlırijit bir çelik çerçeve ele alınmı tır. Bu çerçevenin performansı, genel (göreli kat ötelemeleri)ve yerel (plastik mafsal dönmeleri) tepki parametreleri kullanılarak de erlendirilmi tir. Analizyöntemi olarak ise kapasite spektrum metodu kullanılmı tır. Kapasite spektrum metodukullanılarak bulunan plastik mafsal yerleri ile zaman tanım alanında do rusal olmayan analizsonucunda belirlenen plastik mafsal yerleri kar ıla tırılarak kapasite spektrum metodununperformans de erlendirmesindeki ba arısı belirlenmi tir. Zaman tanım alanında do rusalolmayan analiz için 1999 zmit depremine ait IZM_EW ivme kaydı kullanılmı tır.Anahtar kelimeler: Performansa dayalı sismik tasarım, çelik çerçeve performans analizi,kapasite spektrum metoduJÜR :1. Prof. A. Zafer ÖZTÜRK (Danı man) Kabul Tarihi: 10.02.20062. Prof. brahim EK Z Sayfa Sayısı: 863. Y. Doç. Dr. Bülent AKBA
Yüksek fırın cürufunun betonun ve betonarmenin kalıcılığına (dürabilitesine) etkisi
Farkl özellikteki beton ile üretilen ve farkl ortam ko ullar na maruz kalan betonarmeelemanlarda yap lacak ölçüm ve deneylerden yararlan larak, ak m iddetinin ve toplamkorozyonun belirlenmesi, bunlar n kritik de erler ile kar la lmas ve eleman n korozyondurumunun tahmin edilmesi amaçlanm r. Bu amaçla planlanan çal man n deneyselbölümünde, kalker esasl k rmata agregas , silis esasl kum, %0 (katk z), %30 ve %60oranlar nda ö ütülmü yüksek f n cürufu kat larak, su/ba lay oran 0.49, katk maddesioran %0.5 olan malzemeler ile ak k vamda beton haz rlanm r. Taze beton özellikleribelirlenen bu beton ile 192 adet 100/200 mm boyutlu silindir, 96 adet 150 mm küp ve 18 adet279.4x152.4x114.3 mm boyutlu prizma betonarme numune üretilmi tir. Beton numuneler,kal ptan ç kar ld ktan sonra 28 gün standart ko ullarda, 28. günden sonra slanma-kurumaçevrimi için 14 gün klorür konsantrasyonu 0 (su), 10000 ve 40000 mg/l olan magnezyumklorür çözeltisinde, 14 gün de laboratuar ortam nda bekletilmi , her seriye 0 (kontrol), 1, 3, 6,9 ve 12 çevrim uygulanm r. Betonarme numuneler, 28. güne kadar slak bez içindetutulduktan sonra her birinin üzerine polystren havuzcuklar yerle tirilmi , slanma-kurumaeskitme süreci 14 gün ara ile havuzcuklara su ve çözelti doldurulup bo alt larak 1, 3, 6, 9 12ve 15 slanma-kuruma çevrimi uygulanm r. Silindir numunelerde bas nç ve yarma, küpnumunelerde permeabilite deneyleri, prizma numunelerde yar -hücre ve makro-hücrepotansiyel ölçümleri yap lm r. Numunelerde ayn çevrimlerin sonunda birim hacim a rl k,ses geçi h , su emme oranlar , karbonatla ma derinli i ve farkl derinliklerinde serbestklorür konsantrasyonu belirlenmi tir.Deney sonuçlar ndan, slanma-kuruma eskitme sürecine maruz b rak lmas na ra men cürufkatk ve katk z betonlar n bas nç ve yarma dayan zamanla artm r. Beton üretimindeyüksek f n cürufu kullan lmas ve oran n artt lmas n betonun performans na olumluetki yapt görülmü tür. Ö ütülmü yüksek f n cürufu kat lmas betonun geçirimlili ini,klorür iyonlar n beton içinde ilerlemesini; klorür iyonu difüzyonunu, anot-katot aras ndakiak (µA) ve toplam korozyonu (coulomb) dolay ile donat korozyonunu azaltm r.Yüksek f n cürufu, puzolanik etkisi nedeni ile karbonatla ma derinli ini artt rm ,alkaliniteyi dü ürmü , buna ra men, hasarl betonarme numunelerde bile korozyon etkisiniazaltm r. Deney sonuçlar ndan geli tirilen ba nt lardan yararlan larak betonarmeelemanlarda yap lacak ölçüm ve deneylerin birlikte de erlendirilmesinden donat lardaki100 â¦'luk dirençten geçen ak n tahmin edilebilece i ve kritik ak m de eri ilekar la labilece i kan na var lm r.Anahtar Sözcükler: Ak m, donat korozyonu, kal k, slanma-kuruma çevrimi,magnezyum klorür, makro-hücre potansiyeli, ö ütülmü yüksek f n cürufu, yar -hücret
Betonarme kolonlarda kuşatma etkisi ve sonlu eleman analizleri
Ülkemizin deprem kuşağı üzerinde bulunması nedeniyle yapıların depreme karşı dayanıklıolarak tasarlanması gerekmektedir. 1974 yılında hazırlanan yönetmeliğin zayıf kalması, 1998yılında yeni bir yönetmeliğin yürürlüğe girmesine neden olmuştur. Performansa dayalıtasarım kavramının 1990'lı yıllarla birlikte hızlı bir gelişim göstermesi ve yapısal çözümlemeprogramlarına girmesi ile 1998 deprem yönetmeliğine ilave olarak, 2005 yılında hazırlananyeni deprem yönetmeliği taslağında kendine yer bulmuştur.Mander vd., (1988) beton modelinin yeni Türk deprem yönetmeliği taslağına girdiğigörülmektedir. Literatürde bulunan beton modelleri kronolojik sırayla; Hognestad betonmodeli (1951), Kent ve Park beton modeli (1971), Sheikh ve Üzümeri beton modeli (1982),Geliştirilmiş Kent ve Park beton modeli (1982), Mander vd., (1988) beton modeli, Saatçioğluve Razvi beton modeli (1992)'dir.Bu beton modelleri arasından yalnız Saatçioğlu-Razvi beton modeli (1992) ile Mander vd.,(1988) beton modeli kuşatma basıncını hesaplamaktadır.Bu tez çalışmasında betonarme kolonların kuşatma basıncına etkiyen parametreler sırasıylaboyuna donatı çapı, boyuna donatı akma dayanımı, yanal donatı çapı, yanal donatı aralığı,yanal donatı akma dayanımı ve boyuna donatı konfigürasyonunun değişimi ele alınarakincelenmiştir.Bu çalışmada, Heon-Soo Chung vd., (2002) ile Claeson'un makalelerinden alınan kolonlarınkuşatma basınçları; Mander vd., (1988) beton modeliyle ve Lusas sonlu elemanlar analiziprogramıyla karşılaştırmalı olarak hesaplanmıştır.Sonlu elemanlar analizi sonucunda, kuşatma basınçlarının ele alınan her kolon içindeğişkenlik gösterdiği görülmektedir.Ancak, Mander vd., (1988) beton modelinde, kuşatma basıncı değerinin beton basınçmukavemetine bağlı olmadığı görülmektedir.Yıldız Teknik Üniversitesi Yapı Laboratuvarında yapılan deneylerde; betonarme karekolonlara eş merkezli eksenel yük verilip, LVDT okumaları elde edilmiştir. Bu kolonlar,Lusas sonlu elemanlar analizi programında modellenip, deney dataları ile karşılaştırılmıştır.Anahtar kelimeler: Kuşatılmış betonarme kolonlar, beton modeli, kuşatma basıncı, sonluelemanlar analizi.xvii
Kuşatılmış beton için önerilenfarklı davranış modelleri ve moment-eğrilik ilişkileri
Bu çalışmada geliştirilmiş Kent ve Park, Saatçioğlu ve Razvi ve Mander vd. tarafındankuşatılmış betonarme elemanlar için önerilmiş olan eksenel yük altındaki davranış modelleriincelenmiştir. Mander modeli için bilgisayar programı yazılarak betonarme yapıelemanlarının moment eğrilik ilişkileri elde edilmiştir. İncelenen modellerden Mander betonmodelinde kullanılan William ve Warnke beş parametreli kırılma kriterinin ihtiyaç duyduğumalzemeye bağlı değişkenleri moment-eğrilik ilişkilerine etkisi de ayrıca vurgulanmaktadır.Literatürden seçilen betonarme kolon kesitlerinin Mander metodu ile yanal kuşatma basıncıgöz önüne alınarak farklı eksenel yük seviyeleri için elde edilen moment-eğrilik ilişkileriveriler ışığında sunulmuştur. Sonuçlar mühendislikte kullanılan mevcut bir program ile dekarşılaştırılarak yazılan programın geçerliği gösterilmiştir.Anahtar kelimeler: Kuşatılmış beton modelleri, William-Warnke kırılma yüzeyi, moment-eğrilik ilişkileri.xiv
Burgu kazık temeller
Bu çalışma çürük zeminlerde uygulanan ve ekonomik avantajlar sağlayan Burgu Kazıktemeller hakkındadır. Burgu Kazık temeller, betonarme prefabrike olarak hazırlanmakta ve birburulma momenti ile zeminlere uygulanmaktadır. Böylece, çakma kazıklardaki ses, gürültü veçakma sırasında oluşan zemin titreşimlerinden dolayı civardaki yapılarda meydana gelenyapısal hasarlar önlenmektedir. Burgu Kazık temellerin dış yüzeyindeki helisel dişler,uygulama kolaylığı sağlamakla birlikte, kazık yüzeyini artırarak, kazığın taşıma kapasitesindede önemli artışlar sağlamaktadır. Halka kesit tasarımlarında ise daha fazla malzeme tasarrufusağlanabilmektedir.Çeşitli çap, boy, helis diş derinliği ve zemin taşıma gücüne bağlı olarak dolu kesitli ve halkakesitli Burgu Kazık temellerin taşıyacağı yükler, tablolar halinde mukayeseli olarakhesaplanmıştır.Burgu Kazık yapımında kullanılacak betonun kalitesi çok önemli olduğundan, beton kalitesikonusunda da, araştırma yapılmıştır. Bu kapsamdaki deneysel çalışmalarda; üç farklısu/çimento oranı, üç farklı çelik tel içeriği ve iki farklı çelik tel kullanılmıştır. Üç adet dekarşılaştırma yapabilmek amacıyla, çelik tel içermeyen, referans beton numunelerihazırlamıştır.Bu numunelere ait basınç dayanımı deneylerinin sonuçları incelenmiştir.Neticede; Burgu kazık temellerle ilgili, hesap esasları, seçilen değişkenler için kazık taşımagüçleri ve uygulanması gereken burulma momentleri ile kuvvet çiftlerinin hesaplarına yönelikMicrosoft Access ortamında bir bilgisayar programı hazırlanmış ve örnek bir betonarme hesapyapılmıştır.Anahtar Kelimeler: Burgu Kazık Temel, Halka Kesit, Kazık Çakma şlemleri, ZeminTitreşimi, Burulma Momenti, Kazıkların Yük Taşıma Kapasitesi, Beton Basınç DayanımıJÜR :1- Doç. Dr. Asım GÜRALP (Danışman) Kabul tarihi: 21.02.20062- Prof. Dr. Faruk YÜKSELER Sayfa Sayısı: 1783- Prof. Dr. Mehmet Ali TAŞDEM R4- Prof Dr. Mehmet H. OMURTAG5- Doç Dr. Namık Kemal ÖZTORUN
Kazıklı yanaşma yapıları etrafında gemi pervanelerinin neden olduğu erozyon
Dünya üzerinde deniz yolu ile yapılan taşımacılık hacmi toplam taşımacılığın % 90'ınatekabül etmektedir. Teknolojik gelişmelerle deniz yoluyla yapılan taşımacılıkta son derecemodern, yüksek hız ve güce sahip gemilerin kullanılmasıyla bu oran hızla artmış ve artmayadevam etmektedir. İşletme ve ekonomik nedenlerden dolayı gemilerin romörk yardımıalmadan kendi imkanlarıyla yanaşması tercih edilmiş, fakat bu yolla yapılan yanaşmalarsırasında taban erozyonu problemi ortaya çıkmıştır.Limanlarda yanaşma yapısının çevresinde oluşan ve yerel oyulma şeklinde kendini gösterenbu olay yapıları stabilite problemiyle karşı karşıya bırakmıştır. Konuyla ilgili yapılmış veyapılacak çalışmalar liman işletmecileri ve ilgili yapıların projelendirilmesini yapacakmühendisler için büyük önem arz etmektedir. Yapılan çalışmaların büyük emek ve süreistemesinden ve olaya etkili birkaç parametre dışındaki diğer değişkenlerle ilgili çalışmalarınazlığından olayın bütününün araştırılması daha uzun yıllar sürecektir.Bu çalışmada kazıklı olarak inşa edilmiş rıhtımlarda pervanelerden çıkan su jetlerininetkisiyle oluşacak oyulma mekanizması incelenmiştir. Çalışmada bir çift kazıktan oluşankazık grubu seçilmiştir. Kazıklar ard arda yerleştirilmiş, sabit olan birinci kazık ilearalarındaki mesafe değiştirilen ikinci kazığın oluşturdukları oyulma profilleri belirlenmiştir.Oyulma derinlikleri, oyulma ve yığılma profillerinin boyları ve bunların a/D parametresiyleolan ilişkileri üzerinde durulmuştur. Konuyla ilgili benzer çalışmaların yeterli olmamasıgruplar arasında ilişkilendirme yoluyla sonuçların değerlendirilmesi yapılmaya çalışılmıştır.Anahtar Kelimeler: Oyulma, Kazık grupları, Erozyon, Pervane, JetJÜRİ:1.Prof.Dr.Yalçın YÜKSEL2.Prof.Dr.Sedad KAPDAŞLI Kabul Tarihi:05.04.20063.Yrd.Doç.Dr. Yeşim ÇELİKOĞLU Sayfa Sayısı:107
Yatay yüklü düşey kazıkların arazi koşullarında modellenmesi ve hesap yöntemleri
ÖZETKazıklar ve kazıklı temeller yüzyıllardan beri insanoğlu tarafından yapı yüklerinin zeminegüvenle taşıtılamadığı durumlarda kullanılmaktadır. Kazıklar, düşey basınç, düşey çekme veyatay yöndeki yükleri karşılamak amacı ile inşa edilmektedir. Bu çalışma ise yatay yüketkisindeki düşey kazıkların hesap ve analiz yöntemleri ile arazide yapılan deney çalışmasınaait ayrıntıları içermektedir.Kazıklı temeller, özellikle gevşek ve problemli zeminlerde yapı yüklerinin daha derinlereaktarılması için çok eski tarihlerden beri kullanılmaktadır. Son 50 yıl içinde kazıklar ve kazıkgrupları üzerinde, güvenilir tasarım yöntemleri geliştirmek için çok yoğun ve kapsamlıanalitik ve deneysel çalışmalar yapılmıştır. Yapılan çok sayıdaki model ve gerçekdeneylerden kazık zemin davranışının analizi açısından önemli bilgiler elde edilmiştir.Bu tez çalışmasında, tabakalı zeminlerde imal edilen yatay yük etkisindeki düşey kazıklarınincelenmesi amacı ile arazi koşullarında bir deney çalışması yapılmıştır. Bu amaçlaKemerburgaz, stanbul'da iki çelik kazıkta deney yapılmıştır. Birinci kazığın dış çapı 16.5cm, et kalınlığı 0.4 cm ve gömülü boyu 8m, ikinci kazığın ise 7.5m.'dir. Kazıkların üzerinemonte edilen bir yükleme düzeneği kullanılarak, iki kazık da aynı anda yanal yük altındadeneye tabi tutulmuştur. Kazıkların uygulanan yükler altındaki davranışı bir inklinometreyardımıyla ölçülmüştür. nklinometre borusu ise kazığın iç kısmına yerleştirilmiştir.Arazideki deney sonuçları ile AllPile programının verdiği sonuçlar karşılaştırılmıştır. Kazık 1ve Kazık 2 için yapılan karşılaştırmalar 6. Bölüm'de anlatılmıştır. Kazık 1 için ortaya çıkankazık başı deplasmanlarının, deney sonuçları ve analiz sonuçlarının birbiriyle oldukça uyumluolduğu görülmüştür.Bölüm 2 ve Bölüm 3'te çeşitli yanal yüklü kazık analiz yöntemlerinden bahsedilmiştir. Bölüm4'te yanal yüklü kazıklarla ilgili yapılmış çalışmalar verilmiştir. Bölüm 5'te, arazi deneylerideney düzeneği, laboratuvar deneyleri, zemin stratigrafisi ve zemin sınıflandırmasıyapılmıştır. Kazık başı deplasmanlarının karşılaştırılması ise Bölüm 6'da verilmiştir. Bölüm7'de ise deney sonuçları yorumlanmıştır.xv
Halat tendonlu ankrajlarda gerilme dağılımının belirlenmesi ve kazı derinligine bağlı olarak duvar hareketinin incelenmesi
Bu çalışma kapsamında deplasman olduğu belirlenen zemin çivili bir dayanma yapısındahareketi durdurmak amacıyla yapılan ek ankrajlardan biri donatılarak, ankraj üzerindeki yükdağılımı ve kazı derinliği arttıkça deplasmanda meydana gelen değişiklikler incelenmiştir.Dayanma yapısında oluşacak deplasman tahmini için bilgisayarda modelleme yapılmış veelde edilen sonuçlar sahada alınan ölçümlerle karşılaştırılmıştır.Ölçüm için titreşimli tel tipi 12 adet gerinim ölçer ve 1 adet yük hücresi kullanılmıştır. Ayrıcasöz konusu ek ankrajların civarında hareketi gözlemek için yerleştirilmiş bir inklinometreborusu da bulunmaktadır.Donatılan ankraj üzerinde performans deneyi yapılmıştır. Gerinim ölçerlerden okunan birimdeformasyon değerleri ankraj halatının elastisite modülü ile çarpılarak gerilmeye geçilmiştir.Ankraj kafasına yerleştirilen yük hücresiden alınan okumalardan ise ankrajda zamana bağlıoluşan yük kayıpları incelenmiştir.Sonuçta, yapılan ilave ankrajın yer değiştirmeleri engellemede etkili olmayacağı, bununyerine duvarın eğimli olarak tasarlanmasının daha yararlı olacağı yargısına varılmıştır.Anahtar kelimeler: geoteknik ankraj, ankrajlarda gerilme dağılımı, ankraj davranışı, yerdeğiştirme.JÜR :1. Prof. Dr. Sönmez YILDIRIM (Danışman) Kabul Tarihi: 24.01.20062. Prof. Dr. Kutay ÖZAYDIN Sayfa Sayısı: 1273. Prof. Dr. Mete NCEC K
Betonarme kolonlarda kuşatma etkisi için sonlu eleman modeli
Özellikle Türkiye gibi mevcut yapı stoğunun değerlendirilmesi ve güçlendirilmesinde etkinbir şekilde kullanılan performansa dayalı tasarım yöntemlerinin kullanımındaki hızlı gelişme,betonarme elemanların eğilme davranışlarının basit ve gerçekçi bir şekilde modellenmesineduyulan ihtiyacı arttırmıştır. Literatürde mevcut deneylerin bir kısmını temel alarak türetilenampirik modellerde (Kent ve Park 1971, Sheikh ve Üzümeri, 1983, Mander vd. 1988, vb.)kuşatma basıncının hesaplanmasında kullanılan pek çok genelleştirici varsayımbulunmaktadır. Bu konu üzerine yapılan çalışmalarda kullanılan yaklaşımların yetersiz kaldığıdurumların bulunması ve genel bir modelin önerilememesindeki başlıca neden, yanaldonatıların çekirdek betona uyguladıkları kuşatma basıncının hesaplanmasında kullanılanvarsayımların gerçekten uzak kalmasıdır.Bu çalışmada, betonarme kolonların, eksenel yük etkisindeki davranışlarında, yanaldonatıların beton çekirdek üzerine uyguladıkları kuşatma etkisi araştırılmıştır.Günümüz betonarme yönetmeliklerinde, kolonlar için halihazırda kuşatma basıncıhesaplarında kullanılacak bir bağıntı bulunmadığından literatürde önerilmiş bazı analitikyöntemlerin kullanılması kaçınılmaz olmaktadır. Bunun sonucunda ise güvenli taraftakalabilmek adına gereğinden fazla donatı kullanımı maliyeti artırabileceği gibi yanaldonatının hatalı kullanımı veya seçimi sonucunda oluşabilecek durumların araştırılması uygunolacaktır.Bu tez kapsamında; çekirdek beton etrafındaki donatı etkisi bir yay sistemiyle tanımlanmayaçalışılmış, boyuna donatı yüzdesi, boyuna donatı sayısı ile çapı, etriye aralıkları, betonmukavemeti gibi parametreler göz önüne alınarak, öncelikle kuşatma basıncı ve yay katsayısıolmak üzere tüm değerlerdeki değişimlerin kolonların gerçek davranışına uygun olupolmadığı araştırılmıştır (kolon düktilitesinin değişimi incelenmemiştir).LUSAS programında Sonlu Elemanlar yöntemiyle 3D olarak modellenen kolonlarda,izotropik hasar modeli kullanılarak, doğrusal olmayan analiz yapılmış ve yukarıda bahsedilenparametrelerin değişimleri incelenmiştir. Taşıma gücünü doğru olarak hesaplamada en önemlikriter olan kuşatma basıncının belirlenmesinde, bu parametrelerin değişimlerinin dikkatealınması gerekliliği vurgulanmıştır.Anahtar kelimeler: Kuşatılmış betonarme kolonlar, kuşatma etkisi, kuşatma basıncı, yanaldonatı, doğrusal olmayan analiz, sonlu elemanlar yöntemi.
Deprem etkisi altında dolgu duvarların betonarme çerçeve yapılar üzerindeki etkisi
Yapı yüklerinin ve yapı dinamik karakteristik değerlerinin değişiminde en önemli etki dolguduvarlardır. Yapı hesaplarında dolgu duvarlar yapısal eleman olarak göz önüne alınmayarak,yapıların deprem yüklerine göre hesabında ihmal edilmektedirler. Dolgu duvarlarınhesaplarda ihmal edilmesinin veya dikkate alınmamasının sebebi, dolgu duvar katlarının yatayrijitliğe etkisinin ispatlanmış, geçerli bir model olmaması ve önerilen modellerin hesapgüçlüğüdür. Bununla birlikte bina hesaplarında yalnız çerçeveden oluşan yapının periyodununmu, yoksa dolgu duvarlarla rijitlendirilmiş yapının periyodunun mu alınması gerektiği deönemli bir sorundur. Çünkü depremin başlangıcında dolgu duvarlarında etkin olduğu rijitlikoldukça yüksek, periyotlar ise son derece azdır. Deprem etkisi boyunca dolgu duvarlarınçatlaması ve devre dışı kalması sonucunda yapının periyodu çerçevelerden oluşan yapınınperiyoduna oluşacaktır. Dolayısıyla son durumdaki periyot klasik deprem hesaplarındabulunan periyotlara ulaşacaktır.Bu çalışmada, dolgu duvarların yapıya etkisi, kütle ve rijitlik artışı ile periyot azalmasınakatkısı irdelenecektir. Diğer yandan Deprem Yönetmeliği'nde verilen periyot hesapları iledolgu duvarlarının da katkısı dikkate alınarak bulunan periyot hesapları örnekler üzerindesınanacaktır.Çalışmanın 1. Bölümü'nde, tezin amacı ve konu ile ilgili yapılan çalışmalardan, 2. bölümündedolgu duvarların çerçeveye ve yapıya etkilerinden, 3. bölümünde dolgu duvarlı yapılarınserbest titreşim periyotları ve modellenmesinden, 4. bölümünde doğrusal olmayan statikçözümleme yönteminden (statik itme çözümlemesi) 5. bölümünde dolgu duvarlı yapılarınmodellenmesi ve analiz örneklerinden, 6. bölümünde sonuçların değerlendirilmesindenbahsedilmiştir.
Mevcut betonarme binaların performans analizleri
Bu tez çalışmasında, yapı mühendisliğinin en güncel konularından biri olan ve halengelişmekte olan ?Performansa Dayalı Tasarım? kavramı ve buna bağlı olarak doğrusalolmayan statik analiz yöntemleri üzerinde durulmuştur. Statik itme analizi (pushover) veperformans değerlendirme yöntemlerinden Kapasite Spektrumu Yöntemi ile DeplasmanKatsayıları Yöntemi anlatılmaya çalışılmıştır. Deplasman Katsayıları Yöntemi kullanılarak,öncelikle eski yönetmeliklere göre inşa edilmiş dört katlı betonarme bir yapının mevcut vegüçlendirilmiş durumlarının performansları değerlendirilmiştir. Yine, yeni yönetmeliğe göreinşa edilmiş dört katlı betonarme bir binanın performansı Deplasman Katsayıları Yöntemi iledeğerlendirilmiştir.Sözü edilen binalarda, deprem güvenliği seviyesini belirleyen taşıma gücü ve süneklikkapasitelerini bulmaya yönelik çözümlemeler yapılmış, ABYYHY 97'den elde edilen elastiktaban kesme kuvveti oranları ile statik itme analizlerinden elde edilen oranlar irdelenmiştir(over-strength). Bu amaçla gerçekleştirilen, doğrusal olmayan statik analizlerden elde edilensonuçlar, hali hazırda taslak olan ve ?Mevcut Binaların Değerlendirilmesi veGüçlendirilmesi? konusunu da kapsayan yeni deprem yönetmeliğinin (ABYYHY Taslak,2005) öngördüğü performans kriterlerine göre değerlendirilmiştir. Aynı zamanda elde edilensonuçlar FEMA'nın öngördüğü kriterlere göre de değerlendirilerek ABYYHY 2005' inverdiği sonuçlarla karşılaştırılmıştır Sonuç olarak, performans seviyesi belirlemesinde çokyakın sonuçlar ortaya koyan yöntemlerden, şekil değiştirmeye göre performansdeğerlendirmesi yapan ve daha belirgin limitleri olan ABYYHY 2005'nin, hasar seviyesi vedağılımı tahmininde FEMA'ya göre daha net, detaylı ve gerçekçi sonuçlar verdiğigörülmüştür. Yer değiştirmeye dayalı tasarım yöntemlerinin, gelecekte kuvvete dayalı tasarımmetotları kadar etkin olacağı ve bunun gerekliliği vurgulanmıştır.Anahtar Kelimeler: Mevcut Binalar, Performans Değerlendirme, Kapasite SpektrumuYöntemi, Deplasman Katsayıları Yöntemi, Doğrusal Olmayan Analiz, Pushover Analiz,
Sıvılaşmanın nümerik yöntemlerle modellenmesi
Depremler sırasında yapıların zarar görmesine neden olan önemli etkenlerden birisi temelzemininde taşıma gücü kaybının ortaya çıkmasıdır. Temel zemininin kumlu zeminlerdenoluşması durumunda sıvılaşma, taşıma gücü kaybının başlıca nedeni olmaktadır.Bu çalışmada, zeminlerde sıvılaşmaya yol açan etkenlere ve mekanizmalara açıklık getirmekamacı ile bir seri sayısal analizler gerçekleştirilmiştir. Sayısal analizlerde LASS III (Dikmen,1979) bilgisayar yazılımı kullanılmış, nümerik modelde zemin davranışını modelleyenmalzeme parametrelerinin değerleri parametrik çalışmalar ile belirlendikten sonra, sıvılaşmayıetkilediği bilinen faktörlerden en önemlilerinin değişken değerleri ile arazi davranış analizlerigerçekleştirilmiştir. Nümerik analizlerde 20m kalınlığında uniform bir kum tabakasınındavranışı, 1999 Kocaeli depremi Arçelik kaydı taban kayasında etkiyen bir yer hareketi olarakkullanılarak incelenmiştir.Yeraltı su seviyesi zemin yüzüne yakın kabul edilmiş, derinliğinin zemin davranışını vesıvılaşma oluşumunu büyük oranda etkilediği gösterilmiştir. Kumun sıkılık derecesi ve sugeçirgenliği ile sarsıntı şiddetinin sıvılaşma üzerinde etkisi ayrıntılı olarak incelenmiştir.Gerçekleştirilen analizler sonucunda, yüksek geçirgenliğe sahip (k=10-2 m/sn) kumçökellerinde, sarsıntı şiddeti ve sıkılık derecesinden bağımsız olarak, sıvılaşma oluşmadığıgözlemlenmiştir. Sıvılaşmaya yol açan boşluk suyu basınçlarının sarsıntı şiddeti yanındakumun permeabilitesi ve sıkılık derecesinden doğrudan etkilendiği gösterilmiştir. Depremhareketinin iki yatay bileşeninin birlikte etkimesinin analizlerde gözönüne alınması, sıvılaşmaoluşumu ve derinliği üzerinde iki yönlü yer hareketlerinin oldukça büyük olumsuz etkileriolacağını göstermiştir. Tek yönlü yer hareketi etkisinde sıvılaşma derinliğinin 10m'yiaşmadığı, gevşek olmayan kumlarda 6-7m ile sınırlı olduğu, ancak iki yönlü yer hareketlerietkisinde sıvılaşma derinliğinin 15 m'yi geçebileceği gözlenmiştir.Analiz sonuçları zemin yüzünde uygulanan sürşarj yüklerinin sıvılaşma direncini önemlioranda arttırdığını ve sıvılaşma derinliğinin azalması sonucunu doğurduğunu göstermektedir.Uniform kum tabakası içinde daha az geçirgen bir tabakanın mevcut olması durumunda,depremler sırasında boşluk suyu basıncı oluşumu önemli ölçüde etkilenmekte, daha azgeçirgen tabakanın hemen altında büyük basınç artışları meydana gelmekte ve sıvılaşantabaka derinliği artmaktadır. Gerçekleştirilen az sayıda analiz deprem hareketininözelliklerinin de zemin davranışı üzerinde önemli etkileri olabileceğini göstermiştir.Anahtar Kelimeler: Sıvılaşma, sayısal modelleme, efektif gerilme analizi
Sismik izolasyon sistemlerinin maliyet analizi
Taban izolasyonunun teorisi ve uygulaması son otuz yıl içerisinde geliştirilmiştir. Tabanizolasyonu, yapının depreme dayanma kapasitesini arttırmak yerine, depreme karşı tepkisiniazaltma esasına dayanmaktadır. Bunun için yapı ile temel arasına düşük yatay rijitliği olanyapı elemanları yerleştirilir. Böylece yapıda yer hareketinin yani depremin neden olacağı,zorlamalar azaltılabilmektedir.Bu tez çalışmasında, taban izolasyon sistemleri esas olarak kauçuk esaslı ve kayıcı sistemlerolmak üzere iki ana gruba ayrılmıştır. Taban izolasyonunun teorik esasları açıklanmış, vehareket denklemlerinin çıkarılışı sunulmuştur. ki ana gruba ait izolatörlerin, mekanikkarakteristikleri ve modellenmesi konuları tarif edilmiştir.Tez çalışmasının konusu olarak, iki adet yapı modeli dikkate alınmış, taban yalıtımlı veankastre olarak, yapı modelleri Sta4Cad bilgisayar programları ile çözülmüş ve her iki durumiçin boyutlandırma yapılarak yapı maliyetleri araştırılmaya çalışılmıştır.
Betonarme eğilme elemanlarında moment yeniden dağılımının incelenmesi
Süneklik betonarme yapıların tasarımında özellikle aranan niteliklerden biridir. Sünek yapılarfarklı oturmalara, sıcaklık değişimlerine ya da yük değişimlerine bağlı olarak oluşan zorakideformasyonlara sünek olmayan yani gevrek yapılara göre daha iyi uyum sağlarlar. Süreklibir kirişte taşıma gücü limit durumunda göçme evresine kadar plastik şekil değiştirmeyapılmasını sağlayabilmek için yeterli sünekliğin olması gerekir. Sürekli bir elemanın fazlazorlanan kesitleri yeterli süneklikteyse tasarımcı yapının uyum özelliğini kullanarak kuvvet vemomentleri daha az zorlanan kesitlere dağıtabilir. Bu sayede fazla zorlanan kesitlerdeki donatıyoğunluğu azaltılmış ve daha ekonomik bir tasarım yapılmış olur. Bu tezde lineer elastikanaliz yöntemi kullanılarak tüm yükle yüklü ve elverişsiz hesap yükleri ile yüklenmiş üçfarklı betonarme yapı analiz edilmiş ve moment yeniden dağılım yüzdelerine göre TS500-2000 ve ACI318-02 standartları arasında karşılaştırmalı bir çalışma yapılmıştır.