3,453
Archived Theses
21
DOIs Assigned
1%
DOI Rate
Discipline
Çok katlı betonarme yapıların dış cephe ısı yalıtım maliyetlerinin tahmini: Bir model örneği
Isı; etkileşim halindeki farklı sıcaklıklara sahip ortamlarda, sıcaklığın yüksek olduğu ortamdan düşük olduğu ortama doğru geçiş yapma eğilimi göstermektedir. Yapılarda bu ısı geçişini önlemek ve konforlu yaşam alanı sağlamak amacıyla ısı yalıtım imalatı yapılmaktadır. İşveren ve yükleniciler açısından gerek tasarım gerek uygulama aşamalarında maliyetin öngörülmesi her zaman önemi olmuştur ve bu tez çalışmasında dış cephe ısı yalıtımı maliyetinin öngörülmesi için bir modelleme oluşturulmuştur. Çalışmada; ısı yalıtımı, ısı yalıtımında kullanılan malzemelerin ve sistemlerin özellikleri, ısı yalıtımı uygulama detayları ve çalışmada kullanılacak maliyet hesaplama yöntemleri ile ilgili bilgiler verilmiştir. Çalışmada kullanılan 3 farklı çok katlı betonarme projelere; farklı kalınlıklardaki XPS, EPS ve taş yünü dış cephe ısı yalıtım malzemelerinin uygulandığı varsayılarak dış cephe ısı yalıtım maliyetleri 2024 yılı Şubat ayı piyasa fiyatlarına göre birim fiyat yöntemi ve regresyon analizi yöntemi ile gerekli şekil ve tablolar kullanılarak analiz edilmiş ve ısı yalıtım maliyetinin yapı maliyetini ne ölçüde etkileyeceği incelenmiştir. Farklı ısı yalıtım malzemeleri ve sistemlerinin fiyatları; birim fiyat yöntemine göre ve regresyon analizi yöntemine göre karşılaştırılmış ve hata oranlarına bakılarak modellemenin performansı değerlendirilmiştir. Çalışmada amaç; çok katlı betonarme projelerde farklı ısı yalıtım sistemlerinin uygulanması durumunda, her bir sistem özelinde maliyeti tespit etmeyi sağlamak için regresyon analizi ile bir model oluşturmak ve yapılması planlanan çok katlı betonarme projelerde bu modele dayanarak maliyetin önceden belirlenmesini sağlamak olacaktır.
Bitkilerle modifiye edilen metal oksitlerin çimento harcının antibakteriyel özelliklere etkisinin araştırılması
Harçlar pek çok alanda kullanılan yapı malzemeleri olduğundan mikrobiyolojik aktivitelere maruz kalabilmektedir. Bu maruziyet sonucunda deformasyona uğrayarak mekanik özelliklerini yitirmektedirler. Bu çalışmada bu sorunun ortadan kaldırılması amacıyla bitkilerle modifiye edilmiş nano metal oksitler kullanılmıştır. Bu amaçla, ilk aşamada bitkilerden yararlanılarak yeşil kimya yöntemleriyle nano boyutta metal oksitler (MeO) hazırlanmıştır. Sonraki aşamada hazırlanan MeO'lar, nano kil ile birlikte, çimentoya ağırlıkça %1 oranda ilave edilerek harç numuneleri hazırlanmıştır. Üretilen harçların kimyasal (FTIR ve XRD), fiziksel (su absorpsiyon, UPV ve BET), mekanik (basınç ve eğilme), morfolojik (SEM) ve antibakteriyel özellikleri (disk difüzyon) incelenmiştir. Çalışma sonunda FT-IR spektrumunda yapı içindeki temel hidratasyon ürünleri olan C-S-H ve CH'a ait, Si-O ve Ca-O etkileşimlerinden kaynaklanan gerilmeler ile XRD paternlerinde C-S-H, AFt (etrenjit) ve CH (portlandit)'e ait pikler belirlenmiştir. Fiziksel özellikler incelendiğinde, ZnO yapısının gözenek hacminin diğer MeO'lara oranla daha düşük olduğu; MeO'ların katkısıyla su absorbsiyon değerlerinde de düşme gözlendiği; ve MeO'ların UPV değerini az da olsa artırdığı gözlenmiştir. Mekanik özellikler incelendiğinde, MeO'ların eğilme dayanımı üzerinde farklı davranışlara neden olduğu, FeO ilavesiyle artış gösteren eğilme dayanımının, CuO ve ZnO ilavesiyle azalma gösterdiği belirlenmiştir. ZnO katkılı harcın basınç dayanımı değerinin ise diğer metal oksitlere oranla daha yüksek olduğu belirlenmiştir. Harçların mikroyapı incelemesinde MeO'ların harç içinde homojen olarak dağıldığı ve önemli bir topaklanmanın olmadığı görülmüştür. Ayrıca MeO'ların boşlukları doldurucu etki yaptığı belirlenmiştir. Antibakteriyel aktivitelerini belirlemek için çimentoya ağırlıkça %1 oranında MeO kullanılarak agregasız harç üretilmiştir. Bu harçların antibakteriyel etkileri incelendiğinde E.Coli ve S.aerus'e karşı MeO katkılı harçların zon oluşturmayarak antibakteriyel bir direnç göstermediği belirlenmiştir. Diğer toprak bakterisi olan Bacillus subtilis'e karşı ise FeO katkılı harcın az da olsa bir zon oluşturduğu tespit edilmiştir. Bu yapılan çalışma sonuçlarının literatüre ve yapı endüstrisine katkı sunacağı düşünülmektedir. Anahtar sözcükler: Harç, Metal oksit, Mekanik, Antibakteriyellik
Effect of aggregate size and amount on the mechanical properties of engineered cementitious composites incorporating fly ash and slag
Engineered Cementitious Composites (ECC) is a special type of high performance fiber reinforced cementitious composite featuring high ductility and damage tolerance under mechanical loading, including tensile and shear loadings. The relative high cost remains an obstacle for wider commercial use of ECC. The replacement of Portland cement by fly ash and slag, and an increase in the amount and size of aggregate used in ECC production can lower its cost and enhance its greenness of composites, since the production of these materials needs less energy and causes less carbon dioxide emission than cement. The studies reported in this thesis indicate that an experimental program is undertaken to study the dependence of the composite properties on its mixture composition governed by mineral admixture types and amount, and maximum aggregate size and amount. Test results revealed that with proper selection of the type and amount of mineral admixture, aggregates within the amount and size range studied do not negatively influence the ductility of ECC, increase in the age of restrained shrinkage cracking, and a significant decrease in the drying shrinkage capacity. Together with the enhanced composite mechanical properties with the standard ECC mixture produced with micro silica sand and dimensional stability enhancement, the substantial use of these mineral admixtures from industrial processes and the increasing of maximum grain size and amount of sand in the production of ECC is an important step toward sustainability in the construction industry.
Yapay öğrenme algoritmaları ile farklı beton sınıflarının basınç dayanımlarının tahmini
Hazır beton üretimiyle birlikte inşaat sektöründe kullanılan betonun kalitesi her geçen gün artmaktadır. Betonun kalitesi doğrudan basınç dayanımıyla ilgilidir ve ilgili testler emek yoğun ve zaman alıcıdır. Bu nedenle beton basınç dayanımının tahmini için sayısal simülasyonlar, regresyon analizleri, yapay zeka tabanlı öğrenme algoritmaları kullanılmaktadır. Fakat, beton içerisindeki farklı malzeme türleri arasındaki doğrusal olmayan ve karmaşık korelasyon, beton basınç dayanımlarının arzu edilen seviyede tahmin edilmesini güçleştirmektedir. Bu sebeple yapay sinir ağları, uyarlamalı ağ tabanlı bulanık çıkarım sistemi, Gradyan Artırma (Aşırı Gradyan Artırma, Hafif Gradyan Artırma, Kategorik Artırma) gibi yapay öğrenme algoritmaları, inşşat teknolojisindeki araştırmalarda oldukça yoğun olarak kullanılmaktadır. Bu nedenlerden yola çıkarak yapılan çalışmada, C16/20, C20/25, C25/30, C30/37, C35/45 ve C40/50 beton sınıflarında kullanılan malzemeler giriş değişkenleri olarak kullanılarak üç YSA, üç ANFIS ve üç Gradient Boosting modeliyle bu betonların basınç dayanımları tahmin edilmektedir. Modellerde, her bir beton sınıfı için bir hazır beton santralinde hazırlanan ve şantiyeye gönderilen, 20 ayrı beton dökümünden numuneler alınmıştır. Bu numunelerden ikişer örnek alınarak, 7. ve 28. hidaratasyon günlerinde basınç dayanımı deneyleri yapılmıştır. Elde edilen toplam 480 verinin %70'i eğitim, %30'u ise test için kullanılmıştır. Tahmin edilen sonuçların güvenilirliği için literatürde en sık kullanılan R2, MAPE ve RMSE istatiksel yöntemlerinden faydalanılmıştır. Ayrıca gerçek sonuçlar ile tahmin edilen sonuçların karşılaştırılması için her bir beton sınıfı ve hidratasyon günü için ayrı ayrı döküm esnasında alınan tüm örneklerinin ortalaması alınmıştır. Sonuç olarak elde edilen gerçek sonuçlar ile tüm modellerin test verilerinin birbirlerine çok yakın olduğu belirlenmiştir. Buna göre C16/20, C20/25, C25/30, C30/37, C35/45 ve C40/50 beton sınıflarının basınç dayanımlarının 7 gün için sırasıyla mutlak değer olarak %0,930 ile %0,116, %1.886 ile %0,562, %1,194 ile %0,582, %2,071 ile %1,251, %1,170 ile %0,278 ve %1.275 ile %0,360 arasında hatayla; 28 gün için sırasıyla %1,896 ile %0,927, %1,450 ile %0,364, %1,030 ile %0,699, %0,749 ile %0,050, %0,727 ile %0,199 ve %0,808 ile %0,774 arasında hatayla tahmin edilebilmiştir. Dolayısıyla deneylerden elde edilen sonuçlarla tahmin sonuçları arasında iyi bir uyum olduğu ve oluşturulan tüm modellerle "yüksek doğruluk derecesinde" ya da "çok iyi" basınç dayanımlarının tahmin edilebileceği kanaatine varılmıştır.
An investigation of effect of modulus of subgrade reaction on mat foundation design
A major problem is to estimate the numerical value of modulus of subgrade reaction, ks in mat foundation design. Accuracy of analysis of the elastic foundation depends on our ability to define the modulus of subgrade reaction of the soil, which depends on the width and the shape of the loaded area, the depth of the loaded area below the ground surface, the position on the mat and time. In this study, the effects of modulus of subgrade reaction on mat foundation design is investigated. A mat foundation model is analyzed by SAFE with using different design parameters. The results of the analysis are examined and results are illustrated by figures. The relations between the subgrade modulus and load, thickness of slab and spans of columns are investigated.Keywords: Modulus of subgrade reaction, subgrade models, mat foundations, elastic foundations.
Analysis and optimum design of axisymmetric plates and shells
This thesis deals with the development of reliable and efficient computational tools to analyze and find optimum shapes of axisymmetric plates and shells in static, free vibration and buckling situations. The finite element method is used to determine the stresses, displacements, natural frequencies and critical buckling loads based on Mindlin-Reissner shell theory. An automated analysis and optimization procedure is adopted which integrates finite element analysis, parametric cubic spline geometry definition, automatic mesh generation, sensitivity analysis and mathematical programming methods.Key words: Axisymmetric plates and shells, static analysis, free vibration analysis, buckling analysis, shape optimization.
Analysis and optimum design of structures under static and dynamic loads
This thesis deals with the development of reliable, and efficient computational tools for the linearly elastic analysis and optimum design of 2D and 3D discrete structures under static, free vibration and dynamic loads. Structural optimization procedures considered in this thesis involve the efficient integration of computer aided geometry modeling, automatic mesh generation, structural analysis and genetic algorithm. The procedures for structural shapes and thickness definition using parametric cubic splines for complex discrete structures are developed. A versatile, efficient and inexpensive algorithm for mesh generation, which is integrated with the shape definition is implemented. Finite element formulations for the static and free vibration analysis of 2D and 3D trusses, beams, arches and frame structures are developed and implemented. The use of a reliable and competitive procedure for finding the optimum solutions for problems involving discrete and continuous design variables based on genetic algorithms is demonstrated. A reliable finite element formulation for the transient analysis of 2D and 3D beams, arches and frame structures is implemented and the dynamic characteristics of various optimized beam and frame structure are considered. The validity of the formulations and programs is verified by comparing with literature, commercial software and analytical solution whenever possible. Key words: Finite element, geometric modeling, mesh generation, static analysis, free vibration analysis, transient dynamic analysis, structural shape optimization, genetic algorithm. m
A computer program for open channel design
ABSTRACTA COMPUTER PROGRAM FOR OPEN CHANNEL DESIGN.ÖZCAN, AtillaM.Sc. in Civil Eng.Supervisor: Asst. Prof. Dr. Mustafa GünalSeptember 2005, 67 pagesIn this thesis a computer program (ChannelProfiler) is developed in Visual Basic forcalculating some parameters of steady-uniform flow in open channels. This program is able tocalculate the parameters such as flow area, wetted perimeter, critical depth, critical slope, topwidth, velocity, velocity head, specific energy, Froude number, Reynolds number and frictionfactor for three types of open channel cross-sections. These sections are rectangular,trapezoidal and triangular.The program is able to calculate the above mentioned parameters by solving three differentformulas. These are Manning, Darcy Weisbach and Hazen Williams formulas.Another future of this program is to calculate the water surface profile in the open channel forthe given discharge and slope. The longitudinal distance that the water surface profile will beplotted, is determined by the user.The program which is developed in this thesis can be used to help engineers who deal withopen channel design such as irrigation and drainage channels.Key Words: Open channel, steady flow, uniform flow, open channel design and water surfaceprofile.
A visual basic program for the design of sewer systems
The hydraulic design is one of the most important phases in sewer system projects.Conventional methods and classical engineering calculations for hydrauliccomputations consume more time and its ability of making mistakes is very high.Naturally, it is requested to be calculated in a short time with minimum mistake. Acomputer program is developed in this research, in Visual Basic 6.0 language whichcomputes quantity of wastewater with respect to population, diameter of pipe, slopeof line and installation elevations completing with cost estimations regarding theoptimization techniques. The main objective of the program is to present the possiblecombinations of pipe diameter and line slope and then to choose the best alternativeamong them regarding the economic evaluation. This is principle, however moredetails can be added to improve the program for more accurate calculations.Key words: Population estimation, sewer system, sewer discharge, pipe diameter,line slope, velocity, cost, optimization.i
Correlation of geotechnical property limestones with ultrasonic velocity in Gaziantep region
Many engineering structures have recently been constructed on rock such aslimestone around the world. Their properties and behaviour under differentconditions are, however, not so well understood as those of other rocks or soils. It isnecessary to study detailed testing programs on limestones and experimental datamust be evaluated with engineering judgment. The aim of this thesis is to determinephysical and mechanical properties of Gaziantep limestone. For this exactly 245samples of limestone from different areas of Gaziantep were colleted and used inexperiments. Ultrasonic Velocity, Brazillian Tensile, Direct Shear, UniaxialCompressive Tests were performed and index properties such as dry-bulk-saturateddensities, water absorbtion were determined on selected specimens in laboratoryconditions. The tests were made according to International Society for RockMechanics ISRM (1981). The estimated ultrasonic velocity values were alsocorrelated against the physical and mechanical properties of the Gaziantep limestoneand a linear correlation coefficient (R2â0.85) was obtained.Key words: limestone, ultrasonic velocity, Brazillian tensile test, direct shear test,uniaxial compressive test.
Mark-up estimation using data mining techniques
In this study, mark-up estimation using data mining techniques in constructionindustry was investigated.Firstly, a literature survey was performed about characteristics of mark-up estimationand techniques that have been used in mark-up estimation and data miningtechniques that were used in different areas.Then, a questionnaire was distributed to civil engineers that study in bid departmentsof public sectors in order to determine the factors that affect mark-up estimation. Thequestionnaire?s results were evaluated using content analysis method and targetmark-up factors were determined. According to target mark-up factors, data werecollected in construction bulletins in Turkey.Lastly, mark-up estimation was analysed according to rule extraction from trainedneural network using genetic algorithm and decision tree. A neural network programthat was developed in Matlab and Evolver 4.0 Professional for genetic algorithm andSee5/C5.0 for decision tree were used. In the rule extraction, after data wereclassified by back propagation, rules were extracted from trained neural networkusing genetic algorithm. In decision tree, the C5.0 algorithm has generated aclassification decision tree for the given data set by recourse portioning of data. Theknowledge represented in decision trees were extracted and represented in the formof classification IF-THEN rules.Keywords: Data mining, mark-up estimation, neural network, decision tree, geneticalgorithm
Correlation of geotechnical properties of basalts with ultrasonic velocity in Gaziantep region
The physical and mechanical properties of rocks are the most important concerns forgeotechnical engineering. The properties of rocks and soil that the construction willbe made on should be determined carefully. Large volume of basalt depositsdominantly exist in few areas of the Gaziantep Region. In this thesis, in order toremove the absence of studies about basalt in Gaziantep some rock mechanic testswere made with the exactly 179 samples collected from Gaziantep. Variety of basaltsamples were taken as samples for each test. Ultrasonic Velocity, Brazillian Tensile,Direct Shear, Uniaxial Compressive Tests were performed and index properties suchas dry-bulk-saturated densities, water absorbtion were determined on selectedspecimens in laboratory conditions. The tests were made according to InternationalSociety for Rock Mechanics ISRM (1981). The estimated ultrasonic velocity valueswere also correlated against the physical and mechanical properties of the Gaziantepbasalt and multiple correlation coefficient up to a R2 â 0.67 was obtained.Key words: basalt, ultrasonic velocity, Brazillian tensile test, direct shear test,uniaxial compression test.
Effectiveness of metakaolin on the strength and durability properties of air-cured and water-cured concretes
This study investigates experimentally the effectiveness of metakaolin (MK) inimproving the strength and particularly durability properties of the air-cured andwater-cured concretes. Three MK replacement levels were considered in the study:0%, 10%, and 20% by weight of cement. The other experimental parametersinvestigated in the study were: water-to-cementitious material ratio (w/cm), age,curing procedures, and chloride and sulfate exposure periods. The performancecharacteristics of the plain and MK modified concretes were evaluated by measuringthe compressive strength, water sorptivity, water absorption, resistance to chlorideion penetration, drying shrinkage, weight loss due to the corresponding drying, andsulfate resistance. The porosity and pore size distribution of the mortar phase of theconcrete were also examined by using mercury intrusion porosimetry. Themeasurements were conducted at different ages up to 180 days according to thespecified test methods. Test results revealed that replacement level of MK and curingprocedure adopted had significant effects on the durability characteristics; inparticular the most prominent effects were observed on the water-cured MK blendedcement concrete, which performed well when the amount of MK used in the mixtureincreased up to 20%.Keywords: Metakaolin, Chloride penetration, Curing condition, Drying shrinkage,Durability, Sorptivity, Pore structure, Sulfate attack
Effects of local soil condition on base isolated building according to Turkish Earthquake Code
This study investigates the effect of local soil conditions on the use of seismic baseisolation for framed structures. The time interval of the 1999-Kocaeli Earthquake ismodified to obtain four different artificial earthquakes. The predominant periods ofthese artificial earthquakes coincide with the characteristic periods Tb of the local siteclasses defined in the Turkish Earthquake Code. Lead rubber bearings are selected asseismic isolators. Then, the fundamental periods of the structures are increasedgradually and each structure is analyzed with and without lead rubber bearings byusing time history analyses technique. The maximum accelerations, base shear forces,floor displacement values and relative drift ratios of each structure are compared witheach other under different soil conditions. It is concluded that the seismic base isolationtechnique is strongly affected by the predominant periods of the soil classes and also bythe height of the structure.
Silis dumanının portland çimento hidratasyonuna ve mekanik özelliklerine etkileri
İnşaat sektörü, nüfus artış oranına paralel olarak hızla büyümektedir. Bu büyümeyle birlikte beton ve betonun önemli bir bileşeni olan çimento ihtiyacı da her geçen gün daha fazla artmaktadır. Portland çimento üretimi küresel karbondioksit emisyonlarının %5-7'sinden sorumludur ve ekolojik dengeye önemli ölçüde zarar vermektedir. Ayrıca endüstride tüketilen enerjinin yaklaşık %5'i çimento üretimindendir. Bu yüzden hem ciddi çevresel endişeler hem de enerji maliyetlerini azaltmak için çimento üzerine araştırmalar yoğun olarak devam etmektedir. Bu araştırmalar özellikle endüstriyel atık olarak değerlendirilen puzolanik malzemelerin çimento ikame malzemesi olarak kullanılması üzerine yoğunlaşmaktadır. Bu malzemelerden biri olan silis dumanı, çimento ve betonun genel performansını önemli ölçüde arttırması sebebiyle en çok araştırılan yüksek kaliteli tamamlayıcı çimento malzemeleri arasında yer almaktadır. Bu çalışmada, silis dumanı ikameli çimentoların hidratasyon reaksiyonları ve mekanik özellikleri araştırılacaktır. Çalışmanın ilk bölümünde silis dumanı ve CEM I 42,5 R tipinde Portland çimentosunun fiziksel, kimyasal, mineralojik, moleküler ve mikro yapı karakterizasyonları tespit edilmiştir. İkinci aşamada Portland çimento içerisine ağırlıkça %0, %2,5, %5, %7,5 ve %10 oranlarında silis dumanı ikame edilerek 5 tip çimento hazırlanmıştır. Üçüncü aşamada bu çimentolarla üretilen hamurların standart çimento deneyleri ile su ihtiyaçları, priz süreleri ve hacim genleşmeleri belirlenmiştir. Dördüncü aşamada bu hamurların 28. gündeki hidratasyon mekanizmaları X-ışını kırınımı, fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi, eş zamanlı termal analiz, taramalı elektron mikroskobu ve enerji dağılımlı X-ışını spektroskopisi gibi ileri analitik tekniklerle incelenmiştir. Son aşamada 2., 7., 28. ve 90. günlerde çimento harçlarının basınç dayanımları belirlenmiştir. Sonuçlar, harçların basınç dayanımlarının tüm hidratasyon yaşlarında silis dumanı ikamesiyle iyileştirilebileceğini göstermiştir. Bu durum, nano boyutlu parçacıklara ve geniş yüzey alanına sahip silis dumanının, C3S ve C2S'nin hidratasyonunu ve kalsiyum silikat hidrat fazının oluşumunu desteklemesinden kaynaklanmaktadır. Bununla birlikte silis dumanı ile serbest kireç reaksiyona girerek ilave kalsiyum silikat hidrat jeli oluşturarak çimentolu kompozitlerin mikro yapısını yoğunlaştırmış ve boşlukları azaltmıştır. Bu bulgular, silis dumanının Portland çimentosuna ikame edildiğinde, çevre dostu, uygun maliyetli ve sürdürülebilir bir çözüm sağlanabileceğini göstermektedir. Ayrıca %10 oranında silis dumanı ikamesi ile üretilecek çimentoların, bir üst dayanım sınıfı olan 52,5 R tip çimentonun tüm gereklerini karşıladığı standart deneyler sonucunda belirlenmiştir.
Ferrokrom tesisi baca tozunun portland çimento hidratasyonuna ve mekanik özelliklerine etkilerinin araştırılması
Portland çimento üretimi, küresel karbondioksit emisyonlarının %5-7'sinden sorumludur. Ayrıca büyük miktarlardaki ferrokrom atıklarının depolama alanlarının yetersizliği ve çevresel etkileri nedeniyle önemli bir sorun olduğu ve bu ürünlerin inşaat malzemesi olarak kullanılmasıyla çevresel ve sosyo-ekonomik fayda sağlanabileceği düşünülmektedir. Bu nedenle ferrokrom üretimi sırasında oluşan ferrokrom cürufu ve ferrokrom baca tozu gibi yan ürünleri geri dönüştürmek ve karbondioksit emisyonlarını azaltmak için çimento teknolosinde yoğun araştırmalar devam etmektedir. Bu çalışmada, ferrokrom baca tozunun (FBT) sürdürülebilir çimento üretimi için tamamlayıcı bir çimento malzemesi olarak kullanılabilirliği araştırılmaktadır. Çalışmanın ilk aşamasında, Portland çimento (PÇ) ve FBT'nin fizikokimyasal özellikleri farklı analiz teknikleri kullanılarak belirlenmiştir. İkinci aşamada, PÇ'ye ağırlıkça %0, %2,5, %5, %7,5 ve %10 oranlarında FBT ikame edilerek 5 tip çimento elde edilmiştir. Daha sonra bu çimentolarla hazırlanan çimento hamurlarının su ihtiyaçları, genleşme ve priz süreleri standart çimento deneyleriyle belirlenmiştir. Üçüncü aşamada, hidratasyonun 28. gününde X-ışını kırınımı (XRD), fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (FT-IR), eş zamanlı termal analiz (DTA/TGA), taramalı elektron mikroskobu ve enerji dağılımlı X-ışını spektroskopisi (SEM/EDS) gibi ileri analitik teknikleriyle reaksiyon ürünleri izlenmiştir. Son aşamada, harçların 1, 2, 7, 28 ve 90. günlerdeki basınç dayanımları tespit edilmiştir. FBT ile hazırlanan çimento hamurlarının mikro yapı incelemesi, kalsiyum silikat hidrat (C-S-H), C-S-H'nın ışınsal lifsi yapısı, kalsiyum hidrat (CH) ve hegzagonal yapıdaki etrenjit (AFt) kristallerinin heterojen bir dağılımla kompak bir yapı oluşturduğunu göstermiştir. Ayrıca FBT'nin alüminosilikat bileşimlerinin yanı sıra zengin bir MgO kaynağı olması, erken yaşlardaki basınç dayanımlarının artmasına neden olmuştur. Sonuç olarak bu veriler, çevre kirliliğine ve sağlık tehlikesine neden olan FBT'nin çimento ikame malzemesi olarak kullanılması sayesinde ekonomik ve ekolojik yararların sağlanabileceğini göstermektedir.
Effects of mineral admixtures on the properties of self-compacting concrete
In this study, the effect of using different kinds of fine materials at varying percentage compositions on the properties of self-compacting concrete was investigated. Mixtures containing various combinations of fly ash, ground granulated blast furnace slag and metakaolin and a mixture incorporating only portland cement as the binder material were produced at a constant water-to-binder ratio. For each mixture, to attain a self-compacting concrete, the amount of superplasticizer to be used was determined during the slump flow test. The concretes were also tested for workability and mechanical properties. A total of 11 concrete mixtures were designed having a constant water/binder ratio of 0.32 and total binder content of 550 kg/m3. The control mixture included only a portland cement as the binder while the remaining mixtures incorporated binary and ternary cementitious blends of portland cement. After mixing, the fresh properties of the concretes were tested for slump flow time, L-box height ratio, V-funnel flow time and unit weight. Moreover, on the separated mortar phase of the mixtures, initial and final setting times and viscosity were measured. From each mixture, three cubes were also taken to test the ultrasonic pulse velocity and compressive strength respectively. The performances of mineral admixtures used varied for different tests. When the workability is of concern, the fly ash had the most favorable effect. On the other hand, regarding the strength of concretes metakaolin had the best performance compared to the other mineral admixtures used.
Stability analysis of caves in Gaziantep region
Limestone, which can be easily shaped and used as dimension stone at the house construction, cover extensive area of Gaziantep. In the past, people living in the region had opened many stone mines. Due to the increasing of residential areas at the city, these mines started to be used as caves and now they exist in the urban areas, which cause danger. Some people are living over those caves and some are working in the caves. The objective of this work is to investigate the collapse risk potential of existing caves in the city center. The caves were modeled using geometrical dimensions and geotechnical properties of the rock. Totally, 15 caves were analyzed using Plaxis finite element code V8, 2D program. A 300 kPa foundation load applied to roof of the cave. The results from the analysis showed that all the investigated caves are safe against failure under existing studied conditions. Key words: Stability Analysis, PLAXIS, Caves, Limestone, Factor of safety
The effect of the use of polyfibers on asphalt mixture properties
In this thesis, the effect of the use of polyfibers on asphalt mixture properties was studied. Polyfiber (polypropylene fiber-PPF) with the length of 19 mm was utilized in the experimental studies with the ratio of PPF in asphalt mixtures specified as 0.3 %, 0.6 % and 1 % by the total weight of the mixture. Marshall mix design method was used to determine the optimum asphalt contents for conventional mixture and modified mixtures. Marshall specimens were prepared with a similar aggregate gradation of binder layer Type 1 as described in the manual of the General Directorate of Highways of Turkey. 50/70 penetration bitumen was used in all the experiments at 143 °C mixing temperature. Bulk specific gravity, voids analysis, stability, and flow tests were conducted on these specimens. According to the test results obtained from the laboratory studies, some improvements (such as stability and flow) on properties of modified asphalt mixtures were observed due to the inclusion of polyfiber. Keywords: Polyfiber, Marshall mix design method, Stability, Flow.
Effects of mineral admixtures on the fresh and hardened properties of self compacting concretes: Binary, ternary and quaternary systems
SCC is a new kind of high performance concrete with excellent deformability and segregation resistance. It can flow through and fill the gaps of reinforcement and corners of moulds without any need for vibration and compaction during the placing process. Use of SCC lowered the noise level on the construction site, diminished the effect on the environment, and increased productivity. Use of SCC, thus improved both the conditions for the labour on the work site and for the surroundings. In order to achieve a SCC of high fluidity and to prevent the segregation and bleeding during transportation and placing, the formulators have employed a high portland cement (PC) content and used superplasticizer, viscosity modifying admixtures and mineral admixtures. In this study, an experimental program was conducted to investigate the effects of mineral admixtures used in binary (two components), ternary (three components), and quaternary (four components) cementitious blends on the mechanical, physical, and durability properties of self compacting concretes. In this frame work four mineral admixtures, namely fly ash, ground granulated blast furnace slag, silica fume, and metakaolin were employed. A total of 65 self compacting concrete mixtures were designed at 0.32 and 0.44 water/binder ratios. The fresh properties of the produced self compacting concretes were observed through slump flow diameter, slump flow time, V-funnel flow time, L-box height ratio, initial and final setting times, and viscosity. The concretes were also tested for the mechanical, physical, and durability properties. The hardened concretes were tested for the compressive strength, splitting tensile strength, and ultrasonic pulse velocity for the evaluation of mechanical properties. Shrinkage accompanied by the water loss were also monitored. Moreover, the durability tests were conducted to investigate the resistance to chloride ion penetration, electrical resistivity, water absorption, sorptivity, and water permeability. Based on the test results, the fresh and hardened properties of self compacting concretes were predicted depending on the mixture constituents of SCCs using artificial neural network (ANN) and genetic programming (GEP) techniques. Using the explicit artificial neural networks based mathematical expressions single and multi objective optimization problems are formulated and solved to obtain the best possible values for ingredient of SCCs for single and several responses. The test results revealed that it is possible to produce SCC with binary, ternary and quaternary blends of fly ash, ground granulated blast furnace slag, silica fume and metakaolin. The binary use of fly ash and ground granulated blast furnace improved the fresh properties but silica fume and metakaolin had adverse effect on the fresh properties. Mechanical properties of produced SCCs improved with ground granulated blast furnace slag, silica fume and metakaolin but decreased with FA. It was observed that use of mineral admixtures as binary, ternary and quaternary blends improved the durability properties of SCCs. In addition, ANN appeared to have a better prediction performance than GEP by having owing to the higher coefficient of correlation and the lower mean absolute percentage of error. However, the GEP suggested a much shorter and more user-friendly model than ANN. Keywords: Self compacting concrete, mineral admixtures, artificial neural network, genetic programming, mixture optimization
Modeling of pressure fluctuation beneath hydraulic jump
Various types of hydraulic jump occurring on horizontal and sloping channels have been analyzed experimentally and theoretically, and the results are available in the literature. In this study, Artificial Neural Network (ANN) models were developed to simulate the mean pressure fluctuations beneath hydraulic jump occurring on horizontal stilling basins. Multilayers feed forward neural network with back propagation learning algorithm is used to model the pressure fluctuations beneath hydraulic jump. Explicit formulations of mean pressure fluctuation and dimensionless pressure fluctuation parameter in terms of the most contributing characteristics of hydraulic jump occurring on stilling basins are presented. The proposed neural network models are compared with nonlinear regression models that were developed using considered physical parameters. The results of the neural network modelling are found to be superior over the regression models and are in good agreement with the experimental results due to relatively small values of error (mean absolute percentage error). Keywords: Neural networks, pressure fluctuations, hydraulic jump, stilling basin, explicit neural networks formulation, regression analysis.
Analitik hiyerarşi prosesi (AHP) ve bulanık mantık yaklaşımlarının ihaleyi kazanacak kuruluşun seçiminde kullanılması
İhale seçim süreci genellikle, potansiyel teklif sahiplerinin uzmanlık, deneyim ve mali istikrarına göre değerlendirildiği bir ön yeterlilik aşamasıyla başlamakta ve birkaç aşamadan oluşmaktadır. Bu aşama, müşterinin projeye teklif vermeye davet edebileceği en nitelikli yüklenicileri belirlemesini sağladığı için kritik öneme sahiptir. Bu tez çalışmasının amacı, yüklenici seçim süreçlerinde kazanan kuruluşun belirlenmesinde çok kriterli karar verme yöntemlerinin kullanılmasını ele almaktadır. Çalışmada yüklenici seçim süreçlerinde kazanan kuruluşun, özellikle Analitik Hiyerarşi Prosesi (AHP) ve Bulanık Mantık yaklaşımlarının entegrasyonunu incelemekte ve bu yöntemlerin etkinliğini değerlendirmektedir. Çalışma inşaat sektörüne iki şekilde katkıda bulunmaktadır; birincisi, yüklenici seçim kriterleri anlayışını önem derecelerini de kapsayacak şekilde genişletmek, ikincisi ise en iyi yüklenici seçim süreçlerinin analiz edilmesi ve seçilmesi için bir yöntem olan Analitik Hiyerarşi Prosesi (AHP) ve bulanık mantık yaklaşımlarını uygulamaktadır. Bu bağlamda kullanılan yöntemler aracılığıyla firmaların performansları objektif bir şekilde ölçülmüş ve karşılaştırılmıştır. Çalışmada Python betiği, AHP ve Bulanık Mantık yöntemleriyle yüklenici firmaların nasıl değerlendirildiğini ayrıntılı biçimde açıklamaktadır. Bu çalışmada, ihalede başarılı bir yüklenici seçimine yönelik karar verme sürecinde kritik faktörlerin belirlenmesi, değerlendirilmesi ve analiz edilmesi amacıyla Analitik Hiyerarşi Prosesi (AHP) ile Bulanık Mantık yöntemlerinin nasıl uygulanabileceği ayrıntılı olarak ortaya konulmuştur. Ayrıca, her iki yaklaşımın avantajları, dezavantajları ve uygulama bağlamında karşılaştırılması yapılarak, ihale süreçlerinde karar verme süreçlerinin iyileştirilmesine yönelik öneriler sunulmaktadır. Bu çalışmanın Analitik Hiyerarşi Prosesi (AHP) sonuçlarına göre; Firma-1 %78 ile en iyi performansa sahip firma olarak öne çıktığı tespit edilmiştir. Kalite, teknik yeterlilik ve maliyet gibi kriterlerde yüksek puanlar almış olduğu sonucuna varılmıştır. Bulanık Mantık sonuçlarına göre; Firma-1 yine %68.20 ile en yüksek puanı almış, ancak bulanık mantıkta bazı farklılıklar olduğu tespit edilmiştir. Bulanık mantıkta Firma-15, Firma-8 gibi firmalar öne çıkarken, Analitik Hiyerarşi Prosesi AHP sonuçlarında daha geride kalan firmalar olduğuda tespit edilmiştir. Bu durum, karar verme süreçlerinde yalnızca tek yönteme bağlı kalınmaması gerektiğini ve hibrit yaklaşımların faydalı olacağını göstermektedir. Bu çalışma, ihale süreçlerine sistematik, objektif ve esnek bir yaklaşım sunmakta ve mühendislik alanında karar verme süreçlerine katkı sağlamaktadır.
Development of user interface for correlated cost risk analysis model (CCRAM) with visual basic
Cost estimation can be considered as one of the most important tasks for construction projects. Various risk-factors affect the construction costs. Therefore, not only estimation of the costs but also the analysis of the uncertainty effect on the estimated costs is required. The widely used method of project cost estimation, i.e. predicting the construction costs and simply calculating the total, is deterministic and insufficient. This approach neglects the uncertainty and the correlation effects. In this regard, correlated cost risk analysis model (CCRAM) was developed by Ökmen [1]. This study presents a user interface developed by Visual Basic for correlated cost risk analysis model to easy data entry and to analyze the construction costs under uncertainty when the costs and risk-factors are correlated without simulation.The aim of this study is to develop a user interface with Visual Basic program for correlated cost risk analysis model, and to evaluate the uncertainty effect on construction project estimated costs. This user interface assure data entry to the CCRAM and evaluate the uncertainty effect on construction project estimated costs without simulation for contractor or decision makers. The efficiency of the user interface for CCRAM is evaluated through hypotetical application in this study.Key Words: User interface, cost analysis, uncertainty, risk management, risk analysis, Visual Basic, correlation
Water distribution network analysis using Netcad
In this thesis, solutions of the drinking water distribution networks are analyzed using Netcad/Water and Netcad/Water 2005 modules of the Netcad software. Most of small size drinking water distribution networks in rural areas are designed by using Netcad / water module, but most of large size drinking water distribution networks in cities are designed by using Netcad/water 2005 moduleAs an application, drinking water network of Hacıağalar town, which is a small city managed by the Rural Service of Kahramanmaraş city, is solved both as Branched (Open) and Looped (Closed) drinking water network systems. Result of Branched (Open) drinking water network and Looped (Closed) drinking water network are compared. The same network is also analyzed by using Netcad/water 2005 module. It is seen that Netcad/Water 2005 module is superior to Netcad/Water module with respect to optimal network design. The diameter of pipes obtained by using Netcad/Water and Netcad/Water 2005 are compared. It is found that overall pipe costs of the solution obtained by Netcad/water 2005 are more economical than the solution obtained by Netcad/water.Keywords: Design of Water distribution Networks, Branched network, Looped network, Dead Point method, Hardy Cross method
Modeling of discharge-sediment yield relationship in Middle Euphrates basin using genetic programming
This study investigates the use of Gene-expression programming (GEP) in modeling of suspended sediment yield (SSY) based on monthly averaged river discharge (Q) measurements in Middle Euphrates Basin. Conventional sediment rating curve (SRC) and multiple linear regression (MLR) techniques are often applied to determine the average relationship between SSY and Q. However, these methods are observed to generally underestimate or overestimate the amount of sediment. In the last two decades, new methods, under the name of ?soft computing?, have been proposed as alternative to the conventional methods. Artificial neural networks (ANNs), genetic programming (GP), support vector machines (SVMs) are some of the most widely validated branches of soft computing techniques. Except GP, the other methods generally work as ?black-box? models, which are implicit that can?t be simply used by other investigators. Therefore it is still necessary to develop an explicit model for the discharge?sediment relationship. The aim of this study is to develop explicit models by using GEP. GEP based explicit models, which is predicting the monthly suspended sediment yield, were compared to the rating curves and MLP techniques. The daily discharge and suspended sediment yield data from five stations on Euphrates River in Middle Euphrates Basin were used in validation of the proposed GEP, SRC and MLP models. The results indicate that the proposed GEP formulations perform superior to SRC and MLP models and these formulations are quite practical for use of water engineering society.
Shear strength properties of clay with sand column
Direct shear tests were performed on low plastic residual clay reinforced with different diameter and number of sand columns. The tests were carried out under unconsolidated undrained condition. Sand used in the tests is poorly graded passing No: 5 sieve and retaining on No: 40. Effects of sand column diameter and number of sand columns in sand-clay mixtures on shear strength parameters internal friction angle and cohesion were investigated. The test results showed that shear strength parameters of sand-clay mixtures were affected by diameter of sand column and sand content. Internal friction angle of sand-clay mixtures for the same sand column diameter increases with increasing number of sand columns but cohesion reduces. The test results also showed that internal friction angle with same sand content area of sand-clay mixtures increases with increasing sand column diameter. However, under the same condition, cohesion of the mixtures decreases. In addition, volume of the sand-clay mixtures was affected by number and diameter of sand column during shear of the mixture.
Gaziantep Karataş bölgesindeki residual killerinin şişme davranışlarının incelenmesi
In civil engineering, using all kinds of natural materials in constructions, such as industrial buildings, railways, roads etc. is an important and economical issue. From this point of view, one of the main problems is the uses of clayey materials, which are known as being very sensitive to water content variations. It has been shown that such materials e.g. clay can be the source of short-term and long-term disorders in road or railway structure, thus generating non negligible maintenance costs. The swelling of clays in constructions, mentioned above, is one of the phenomena related to these disorders. Soil swelling deformations are mainly depended on the following parameters. The nature of soils (clay fractions, mineralogy etc), dry density, water content, and amount of water intake.This proposed study focuses on effect of a aforementioned parameters on swelling behavior of Gaziantep residual soils in Karatas region. For this study two samples were taken. These regions are Karatas and Gaziantep University Campus. Campus sample was taken to compare the results with Karatas samples. Free swell and swell pressure of soil will be determined in the laboratory using standard test procedures.
3 fazli cfd modelde geçici yerel oyulmanin simülasyonu
In this study, a two dimensional time-dependent numerical model is proposed for simulation of temporal local scour profile and flow characteristics beneath horizontal turbulent jets downstream of rigid apron. The temporal scour profile was simulated by a3-phase mixture (air, water, sand) model. The Renormalized Group (RNG) k-? turbulence model is used as a closure model. The flow conditions are assumed as unsteady. A two dimensional virtual numerical flume was composed using FLUENT CFD package. The Navier-Stokes equations for incompressible and viscous fluids were discretized by using finite volume method. The proposed numerical scheme was run for different experimental conditions recorded by others. Comparison of the proposed numerical model?s predictions to the observed ones showed a good agreement which is an indication of the precision of the proposed numerical scheme. The overall results encouraged the use of the present model in simulation of movable (erodible) bed profiles beneath turbulent water jets.
The design of a program for open channel optimization
The work in this thesis involves the development of a program by Visual Basic 6.0 for the optimization of the design of lined open channel lateral cross-section. The optimum values for the section variables, such as channel side slope, bottom width, and water depth for trapezoidal, rectangular and triangular channels are found by the computer program using an embedded optimization process that considers imposed limitations/constraints on the previously mentioned variables as well as other variables such as the velocity and top width. Also, the optimization considers priorities regarding three targets, which are the wetted perimeter, the cross-sectional area, and the exposed surface. This program enables for total priority of only one of these three targets, and also, enables for the selection of different ratios of priority for each of these three targets depending on the local conditions of the project. The developed program considers the flow being uniform and based on the production of many probable cross-sections and selects only the optimum one according to the constraints and ratios of the priority order of the targets specified in advance by the user.
Behaviour of frame structures with concentric diagonal bracings under lateral loading
In this study, nonlinear static analysis was performed to compare the structural response of different type of moment resisting frame buildings with and without concentric diagonal braces (CBs) subjected to lateral loading. For the purpose of this study, moment resisting frame buildings with 4, 8, 12, and 16 stories were taken into consideration. The buildings had the same plan, which included three bays on each direction were selected as a case study. The existing steel frames were designed according to two different cases. They were referred to as a) flexible moment-resisting frames and b) rigid moment-resisting frames. Then, concentric braces were inserted in the middle bay of the existing frames. For the braced frame structures, diagonal type configuration was used. A total of 16 different steel frame structures were under investigation. Capacity curve, total base shear, interstorey drift index, and global damage index were evaluated for each frame system. Depending upon the design properties of the frames, the results exhibited a substantial improvement in the earthquake performance of the frames with the incorporation of diagonal type braces.Keywords: Diagonal brace, Earthquake, Frame, Nonlinear analysis, Structural response
İnşaat sektöründe kullanılan alüminyum alaşımlarında asit yağmurlarının etkisiyle oluşan korozyonun incelenmesi
Korozyon kavramı, metal ve alaşımlarının çevreleri ile kimyasal ve elektrokimyasal reaksiyonları sonucu bozulmalarını tanımlamak için kullanılır. Alüminyum, oksidasyona karşı üstün direnci ile tanınır. Bu direncin temelinde pasivasyon özelliği yatar. Endüstrinin pek çok kolunda milyonlarca farklı ürünün yapımında alüminyum kullanılmaktadır. Özellikle, alüminyumdan üretilmiş yapısal bileşenler hafiflik ve yüksek dayanım özellikleri gerektiren taşımacılık ve inşaat sanayinde geniş kullanım alanı bulur. Yapı cephesini tümüyle saran, giydiren ve alüminyum doğrama profilleri kullanılarak oluşturulan konstrüksiyona, alüminyum giydirme cephe adı verilmektedir. Alüminyum giydirme cephe sistemleri; hafifliği ile yapıya az yük binmesini sağlayan özellikleri ile inşaat sektöründe kullanımı her geçen gün artan bir uygulamadır. Ancak, sanayi ve ulaşım araçlarının yoğun olarak geçtiği bölgelerde hava kalitesinde meydana gelen değişiklikler nedeniyle bu yapıların korozyona uğradığı bilinmektedir. Bu çalışma ile yapay asit yağmuruna maruz kalan alüminyum dış cephe giydirme sistemlerinde kullanılan 6060 ve 6082 alüminyum alaşımlarında meydana gelen korozyon, korozyon ölçüm metotlarından Tafel polarizasyon (TP), Lineer Polarizasyon (LP), Elektrokimyasal Empedans Spektroskopisi (EIS) ve daha önce böyle bir sistemde hiç uygulaması olmayan Dinamik Elektrokimyasal Empedans Spektroskopisi (DEIS) yöntemleri kullanılarak belirlenmiş, yöntemlere bağlı elde edilen sonuçlar mukayese edilerek tartışılmıştır. Deney sonuçları SEM ve AFM analizleriyle desteklenmiştir. Deney sonuçları, yapay asit yağmuru çözeltisinde AA6060 metalinin korozyon dayanıklılığının AA6082 metaline göre daha fazla olduğunu göstermektedir. Anahtar sözcükler: Alüminyum, Korozyon, Yapay Asit Yağmuru
Geleneksel Türk evi mimarisinin incelenmesi: Düzce-Konuralp örneği
Geleneksel mimari, insanların fizyolojik gereksinimlerine, yapı malzemelerine ulaşılabilirliğe ve yerel geleneklerin yansımasına dayalı bir kavramdır. Yerel ve küresel ölçekte incelendiğinde, geleneksel mimari eserler, sosyal, kültürel, ekonomik, ekolojik ve psikolojik parametreler göz önüne alınarak inşa edilmektedir. Bu bağlamda, zengin bir coğrafya ve tarihe sahip olan ülkemizde özgünlüğünü koruyabilmiş geleneksel mimari eserlerin kültürel miras adına incelenmesi önem arz etmektedir. Çalışmada; Düzce ili, Konuralp Mahallesinde özgünlüğünü korumuş sivil mimari evler arasından seçilen 12 adet tescilli ve 1 adet tescilsiz geleneksel ev gelecek araştırmalara kaynak oluşturmak ve geleneksel Türk evi mimari özellikleri ile benzerliğini tespit etmek amacıyla incelenmiştir. İncelenen evlerden elde edilen bilgiler sonucunda bina-sokak ilişkisi, coğrafi, sosyal ve tarihi faktörler etkisinde oluşan plan tipi, cephe özellikleri, yapım sistemi ve malzeme tercihinin geleneksel Türk evi kavramıyla benzerlik gösterdiği belirlenmiştir. Anahtar sözcükler: Geleneksel mimari, Geleneksel Türk evleri, Konuralp Mahallesi, Prusias ad Hypium.
Pirinç kabuğu külü ikameli çimento harçlarının hidratasyon gelişiminin fizksel ve mekanik özelliklerine etkisinin araştırılması
Dünyada endüstri üretimlerinin yan ürünü olan atıkların uzaklaştırılması ve depolanması zor olmasının yanı sıra çevre kirliliğinde de büyük bir sorun oluşturduğu bilinmektedir. Bu atıklardan biri de pirinç üretiminden ortaya çıkan pirinç kabuğudur. Dünyada 120 milyon ton pirinç kabuğu atığı meydana gelmekte ve pirinç kabuğunun yakılmasından 30 milyon ton pirinç kabuğu külü elde edilmektedir. Ülkemizde ve dünyada mineral katkıların kullanımının, beton ve çimento harçlarının basınç dayanımına olumlu etkisi nedeniyle giderek yaygınlaştığı görülmektedir. Özellikle endüstriyel atıkların değerlendirilmesi ile çevresel kirliliğin azaldığı, dolayısıyla çevre ve enerji kaynaklarının korunmasının sağlandığı belirlenmiştir. Dünyada ve ülkemizde yapılan çalışmalar incelendiğinde pirinç kabuğu külünün beton geçirimliliğini azalttığı ve buna bağlı olarak basınç dayanımını arttırdığı gözlenmiştir. Ancak pirinç kabuğu külünün hidratasyon gelişimine yönelik yapılan çalışmaların ülkemiz genelinde daha az olduğu görülmüştür. Bu bağlamda çalışmada, referans ve pirinç kabuğu külü ikameli (%0, 2,5, 5, 7,5, 10, 12,5, 15 oranlarında) çimentolar için 2, 7, 28, 56 ve 90 günlük standart çimento deneyleri ile basınç dayanımları tespit edilmiştir. Ayrıca kritik süre olan 28. hidratasyon gelişimindeki özellikler SEM, TG, XRD, FT-IR gibi analiz teknikleri kullanılarak incelenmiştir. Sonuç olarak yapılan bu çalışmayla elde edilen sonuçlar birbirleriyle kıyaslanarak, pirinç kabuğu külünün çimento yerine ikame edilmesiyle meydana gelen reaksiyon tespit edilmeye çalışılmıştır. Sonuç olarak, pirinç kabuğu külü ikame oranı miktarı; su ihtiyacını ve priz süresini arttırırken, hidratasyon süresince açığa çıkan portlandit (Ca(OH)2) miktarını azaltmıştır.
Elazığ ferrokrom cürufu ile alkali aktive edilmiş cam lifi ve atık mermer tozu katkılı harçların mühendislik özelliklerinin belirlenmesi
Geleneksel betondan farklı olarak, içerisinde çimento yerine puzolanların, su yerine ise alkali aktivatörlerin tercih edilmesi ile elde edilen kompozitlere alkali aktivasyonlu betonlar denmektedir. Uçucu kül ve yüksek fırın cürufu gibi endüstriyel atıklar, düşük maliyetleri ve kolay temin edilebilmeleri nedeniyle alkali aktivasyonu betonlarda yaygın bir şekilde kullanılmaktadırlar. Alkali aktivasyonlu betonların çimento kullanılmadan üretilebiliyor olması, dolayısıyla çevreye zararlı etkileri olmayan bir kompozit olması birçok araştırmacının ilgisini çekmiştir. Bu çalışmada, çimento kullanılmadan onun yerine aynı incelikte öğütülmüş ferrokrom cürufu ve katkı maddesi olarak mermer tozu ve cam lifi kullanılarak alkalilerle aktive edilen harç üretimi hedeflenmiştir. Alkali aktivatör olarak sodyum hidroksit (NaOH) ve sodyum silikat (Na2SiO3) çözeltileri kullanılmıştır. Karışımda NaOH/Na2SiO3 oranı ön deneyler sonucu 1/2 olarak belirlenmiştir. Alkali aktivatör için 90C sıcaklık uygulanmıştır. 90C aktivasyon sıcaklığı 24 saat boyunca uygulanmıştır. Çalışmada aktivatör (NaOH+Na2SiO3) / bağlayıcı (cüruf) oranı 0.35, 0.40 ve 0.45 olarak denenmiştir. Bu oranlar hazırlanırken % 5, % 10 ve % 15 oranlarında mermer tozu eklenerek farklı karışımlar hazırlanmıştır. Her numuneye tüm karışımın % 0,5'i oranında cam lifi katkı maddesi olarak eklenmiştir. Numunelerin 7 ve 28 günlük deney sonuçları incelenmiştir. Harç numunelerine kıvam tayini ile priz başlama ve bitiş süreleri tayini deneyleri uygulanmıştır. Beton numuneler üzerinde her bir oran için basınç dayanımı, aşınma dayanımı, birim ağırlık deneyi, kapilerite deneyi, ultrases deneyi ve ayrıca 28 günlük numunelere sülfat etkisi ve donma-çözünme deneyleri uygulanmıştır. Çalışmada mikro yapı incelemeleri için SEM analizlerinden faydalanılmıştır.
Yüksek sıcaklığa maruz kalmış normal betonlarda silis dumanı, metakaolin ve uçucu külün dayanıma kombine etkisi
Günümüzde betonun dayanım ve dayanıklılığını arttırmak, yüksek sıcaklığa maruz kalmış betonun dayanım kaybını en aza indirmek için çeşitli yöntem ve malzemeler araştırılmaktadır. Puzolanik özelliğe sahip mineral katkılar da bu malzemelerdendir. Bu tez çalışmasında, hacimce farklı yüzdelerde mineral katkı maddeleriyle (uçucu kül, silis dumanı, metakaolin) oluşturulmuş betonların yüksek sıcaklık sonrası mekanik özellikleri araştırılmıştır. Mineral katkı maddelerinin oranları yapılan puzolanik aktivite deneyleri sonucunda belirlenmiştir. Yapılan literatür araştırması sonucunda, ana matrisinde hacimce %10 silis dumanı içeren, farklı uçucu kül yüzdeleri (%10,%20,%30) ve farklı metakaolin yüzdelerine sahip (%10,%15,%20) 9 seri, %10 silis dumanı içeren bir kontrol serisi ve bir tane de mineral katkısız kontrol serisi olmak üzere toplamda 11 farklı seri hazırlanmıştır. Numunelerin 7, 28, 90 günlük kür süreleri sonunda basınç ve çekme dayanımları incelenmiştir. Yüksek sıcaklık sonrası dayanım kayıplarını belirlemek maksadıyla, 28 günlük numuneler laboratuvar ortamındaki fırında farklı sıcaklıklara (400, 600, 800 o C) maruz bırakılmıştır. Çalışma sonunda %10 uçucu kül katkısı ile birlikte %20 metakaolin katkısının kombine etkisinin dayanımı arttırdığı görülmüştür. Yapılan ultrases ve porozite deneylerinin de bu sonucu desteklediği görülmüştür. Yüksek sıcaklık sonrası basınç dayanımı değerleri incelendiğinde, sıcaklık artışına bağlı olarak tüm serilerde dayanım kaybı gözlemlenirken en yüksek dayanımı gösteren seri sıcaklığa bağlı olarak farklılık arz etmiştir. 600 oC de daha önce yapılan çalışmalarda da gözlemlendiği gibi metakaolin yüzdesi arttıkça serilerin yüksek sıcaklıktan etkilenme oranları azalmıştır. 800 oC de ise yine daha önce yapılan çalışmalarda olduğu gibi en yüksek dayanımın tüm mineral katkı maddelerinin optimum kullanıldığı seride (%10 silis dumanı, %10 uçucu kül, %15 metakaolin) gözlemlenmiştir.
Baraj yıkılması taşkın risk analizi yeşildere barajı örneği
Güvenli yapılar olarak bilinen ve birçok amaca hizmet eden barajlar aşırı yağış, yapısal hatalar ve deprem gibi nedenlerden dolayı yıkılabilirler. Yıkılmaları sonucunda oluşacak taşkın dalgaları büyük felaketlere yol açacaktır. Baraj yıkılması sonucu oluşabilecek taşkınların modellenmesiyle meydana gelebilecek zararlar en aza indirilebilir. Bu tez çalışmasında; Bursa İli Karacabey İlçesinde yapım çalışmaları devam eden ve mansabında yerleşim yeri bulunan Yeşildere Barajı'nın iki boyutlu yıkılma analizleri gerçekleştirilmiştir. Çalışmanın amacı, baraj yıkılması durumunda oluşan taşkının mansapta yer alan yerleşim yerine ulaşıp ulaşamayacağı ve ulaşma zamanının belirlenmesidir. Yeşildere Barajı ve mansap bölgesine ait sayısal haritalar ArcGIS yazılımı ile düzenlenmiş ve yıkılma analizi USACE tarafından geliştirilen HEC-RAS programı tarafından yapılmıştır. Yapılan analiz sonucunda mansap bölgesinde bazı yerleşim bölgelerinin taşkından etkilendiği tespit edilmiş ve taşkın risk haritaları oluşturularak maksimum su seviyeleri ve bu seviyelerin oluşma zamanları belirlenmiştir.
Atık lastik ile üretilmiş çevre dostu betonlarda agrega granülometrisinin dayanım özellikleri üzerine etkisi
Yapılan bu çalışmada mermer ocaklarından, mermer sektörüne getirilen mermer taşları amaçlarına uygun işlem gördükten sonra meydana gelen atık mermerlerin çevredeki olumsuz etkilerini azaltmak için günümüzde yaygın bir şekilde beton karışımında kullanımı hedeflenmiştir. Bununla beraber lastikte aynı durum söz konusudur. Lastiğin de çevreye olan olumsuz etkisini azaltabilmek için atık halde olan iki malzemeyi de betonda kullanmak amaçlanmıştır. Mermer tozu ve lastik olan atık malzemelerin beton karışımında kullanımının yaygınlaşması, ekonomik yönden de oldukça katkı sağlamıştır. Atık mermer tozu ve lastiğin betonda rahatlıkla kullanılması betonun bazı özelliklerine bağlıdır, bu özellikler ise betonun taze ve sertleşmiş yapısı olarak ifade edilir. Yapılan çalışmanın amacı, beton karışımında atık mermer tozu ile lastik kullanarak, çevre dostu bir beton türü üreterek hem çevreye olan olumsuz etkilerini azaltmak hem de daha ekonomik olması amaçlanmıştır. Üretilen betonun, tahribatsız ve tahribatlı test metotları ile birçok deneyler yapılarak betonun dayanım ve dayanıklılık özelliklerini, taze ve sertleşmiş betonun üzerine olan etkilerini belirlemektir. Yapılan çalışmada, atık mermer tozu ile üretilen çevre dostu betonların karışım hesabında kullanılan atık mermer tozu miktarı, hacimce toplam karışımın, %0, %2, %4'ü şeklinde aynı zamanda iri ve ince agrega yerine yer değiştirerek kullanılmıştır ve betonların karışım hesaplarında kullanılan atık lastik miktarı, hacimce toplam karışımın %0,%1,%3 şeklinde aynı zamanda da iri ve ince agrega yerine yer değiştirerek kullanılmıştır. Yapılan bu çalışmalarda üretilen betonların çimento dozajı iki farklı (350 kg/m3 ve 425 kg/m3) şeklinde ve agrega granülometrisi ise üç farklı (%65 İnce-%35 İri), (%55 İnce-%45 İri), (%45 İnce-%55 İri) şeklinde kullanılmıştır. Yapılan bu çalışmaların sonuçlarına göre, işlenebilirlik ve dayanım üzerine en etkili parametrelerin belirlenmesi amaçlanmıştır. Çalışmalar değerlendirirken mermer tozu oranı ile lastik oranı ve agrega granülometri etkisine göre yapılmıştır. Sonuç olarak, atık mermer tozunun beton karışımında kullanarak çevre dostu betonun üretilmesinin mümkün olduğu ve lastikle birlikte kullanıldığında dayanım belirli oranlarda azalsa da yine de bu iki atık malzeme ile beton üretilebileceği tespit edilmiştir. Taze ve sertleşmiş beton özellikleri kontrol altında tutularak üretilecek bu tür betonlar hem çevreci hem de ekonomik bir beton niteliği taşımaktadır. Atık lastik ve mermer tozu kullanılarak üretilecek çevre dostu betonların çevreye ve ekonomiye çok önemli katkılar sağlayacağı öngörülmektedir.
Katı dolgu baraj enkesitinde üst kısmındaki gövde elemanının statik analizi
Son zamanlarda Silindirle Sıkıştırılmış Beton (SSB), ağırlık barajlar için uygulanabilir yeni bir yapım malzemesi olarak ortaya çıkmıştır. Katı dolgu barajlar SSB barajların bir türü olup özellikleri ise; simetrik bir enkesit, su geçirmez bir memba yüzeyi, baraj gövdesinde iç drenajın olmaması ve SSB'nin zayıf kullanımıdır. Bu tasarımın ana avantajları; düşük maliyeti, hızlı yerleştirilmesi, baraj gövdesinde düşük gerilmeler, klasik beton ağırlık barajlardan özellikle deprem durumunda daha emniyetli olmasıdır. Katı dolgu baraj enkesitinde üst kısmındaki gövde elemanında statik ve sismik yüklerden kaynaklanan hasar gözlenebilmektedir. Bu tür barajların tasarımında gövde enkesitinin üst kısmında inşa edilen gövde elemanında uygulamada çatlakların gözlendiği hidrolik tasarım mühendisleri tarafından belirtilmektedir. Gövdenin üst kısmında yapılan bu eleman tamamen maliyet kazanımı nedeniyle yapılmaktadır. Bu çalışmada, kaya (rijit) zemin üzerine inşa edilmiş katı-dolgu baraj üst kısmındaki gövde elemanının normal ve sık sonlu eleman ağ sistemi kullanılarak statik yükler altında lineer elastik davranışlarını incelenmiştir. Baraj yüksekliği sabit (100 m), barajın şev eğimleri (0.7y/1.0d) ve baraj gövdesinin üst kısmındaki bloğun yüksekliği a = 0, 3, 5 ve 8 m olarak alınmıştır. Rezervuar hidrostatik su yükünün tesirini görmek için de rezervuarın tamamen dolu ve rezervuar su seviyesi kretten 3 m aşağıda kabul edilmiştir. İkinci denemede bu çalışma kapsamında "a" değeri sabit tutularak farklı hava payı "hw" değerleri için analizler yapılmıştır. Yapılan bu analizler ile baraj emniyeti belirlenmeye çalışılmıştır. Baraj gövdesinde ve baraj gövdesinin üst kısmındaki gövde elemanında (blokta) oluşan maksimum ve minimum asal gerilmelerin maksimumlarının ve baraj gövdesinde oluşan maksimum yer değiştirmelerin değişimi her bir durum için ayrı ayrı incelenmiştir. Bunun yanında her bir "a" değeri için barajın kaymaya ve devrilmeye karşı güvenlik faktörünü ve baraj topuğunda minimum ve maksimum gerilmeler elde edilmiştir. Analizlerin sonucunda a=5 m olan barajın hw =1 m olması durumunda ve a=8 m olan barajın kretinde çatlaklara yol açan yatay yer değiştirme daha fazla görülmüştür.
Farklı kür koşullarının alkali aktive edilmiş betonların mühendislik özelliklerine etkisi
Günümüzde alkali aktivatörler ve atık malzemeler (cüruf, uçucu kül ve silis dumanı vb) birlikte kullanılarak kompozit malzeme üretimi mümkün olabilmektedir. Bu alternatif çevre dostu yapı malzemeleri çimento üretim miktarının azaltılmasına katkı sağlamaktadır. Bu çalışmada mineral katkı olarak metakaolin, fındıkkabuğu külü ve YFC içeren farklı karışımlar hazırlanarak alkali aktivasyonlu beton numuneler üretilmiştir. Üretilen alkali aktivasyonlu beton numuneler 20 saat süren sıcaklık aktivasyonu (60 ºC) sonrasına farklı kür koşullarında (Su-25 ºC, Su-60 ºC ve Hava-25 ºC) dayanım kazanmıştır. Dayanım kazanan sertleşmiş numuneler üzerinde 3, 7, 28 günlük basınç dayanımı, aşınma deneyi ve yoğunluk deneyleri gerçekleştirilmiştir. Alkali aktivasyonlu beton numunelerin dayanım ve aşınma özellikleri istatiksel yöntemler kullanılarak karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Genel olarak kür süresinin artışı ile dayanım özelliklerinin gelişimi doğru orantılı olarak gerçekleşmiştir. Su kürü (60 ºC) uygulamasının dayanım gelişimine katkı sağladığı ve diğer kür yöntemlerine kıyasla daha yüksek dayanım değerlerine ulaşıldığı görülmüştür. Ayrıca su kürü (60 °C) uygulanan numunelerde daha düşük aşınma değerleri elde edilmiştir.
Determination of bearing capacity of open ended steel single piles
Open-ended piles are generally used in foundation to build super structure building such as offshore engineering and the coastal that is used to transfer the load through the upper weak top soil layer to the stronger layer of subsoil strata. Open-ended piles are very important for using, due to it has smaller driving resistance compared to other types of the pile. In this study, the bearing capacity of two open-ended piles, one with a diaphragm height of 7.5cm (Type A) and the other with a 10cm (Type B) diaphragm height, is compared. The piles are tested using a special test system for soils prepared at four different relative densities (10%, 40%, 65%, 90%). The load-settlement curve for each relative density has been obtained as a result of the experiments. Experimental results indicated that bearing capacity of two piles used in the test increase with increasing relative density and the bearing capacity of open-ended pile increasing with increasing dimension of the diaphragm of the pile. To verify the results and data which have been found by experimental study, Plaxis 3D finite element program is used in this study. The pile system was modeled by using the program and also the program has found load-settlement curve to compare with the experimental results.
Determining the differences in load-settlement behavior of open-ended and closed-ended piles
Piles are long, slender members that transfer load from shallow soil with a low bearing capacity to deeper soil or rock which have less compressibility and higher bearing capacity. There are two types of pipe piles: open-ended and closed-ended. It is well known that open-ended piles behave differently than closed-ended piles. The aim of this study is to investigate the difference in load-settlement behavior of open-ended and closed-ended steel pipe piles in the sand under axial loading in four different relative densities including 10%, 40%, 65%, and 90%. It is also aimed to study the ultimate bearing capacity for the same piles. For this purpose, model experiments and numerical analyses were carried out. The finite element method was also used in this research to study the behavior of the single model piles under axial loading. The obtained results show that the closed-ended piles have a higher ultimate bearing capacity than open-ended piles. For open-ended piles, the development of ultimate bearing capacity is due to the increased exterior shaft friction and soil plug inside the pile. Also, the results from experimental pile model tests and finite element analyses indicated that the ultimate bearing capacity of the model piles increases with increasing relative density. There is a good agreement between experimental results and finite element programs results.
Load settlement behaviors of single piles with different diaphragm heights
In this study, the behavior of single steel piles under axial loading is analyzed, in terms of settlement, friction and load transfer mechanisms are concerned. Four different sand relative densities (Dr) of 10%, 40%, 65% and 90% were used for two single steel piles. These piles have 60 cm length, 5 cm diameter and two different diaphragm height (2.5 and 5 cm). 8 model experiments were carried out under axial load in the laboratory. Nonlinear computer modeling was then performed using the finite element-based program Plaxis 3D. The results of the both methods, the load-settlement ratio and the ratio of the load transferred to the pile base are given in the graphs and both Plaxis and experimental results are compared with each other. The results showed that the internal friction angle of the sand and the bearing capacity of the steel piles increased with increasing relative density. In addition, when the height of the pile diaphragm increases, the bearing capacity of the pile increases. The overall results show that the finite element analysis results are in good agreement with the experimental results.
Atık madeni yağ içeren kapsül kullanımının uzun dönem yaşlandırılmış bitümlü sıcak karışımların kendini onarmasına etkisi
Günümüzde ulaşım açısından bitümlü sıcak karışımların önemi oldukça fazladır. Bitümlü sıcak karışımlar zamanla artan trafik yükü ve iklim koşullarına bağlı olarak rijitliğin artmasıyla kırılgan hale gelmektedir. Bu durum üst yapıda çatlaklara ve bozulmalara neden olmaktadır. Bu nedenle bitümlü karışım tabakalarının düzenli olarak gözlenmesi, bakım ve onarım faaliyetlerinin gerçekleştirilmesi gerekmektedir. Ancak ekonomik veya teknik nedenlerden ötürü bu her zaman mümkün olmayabilir. Bu nedenle kendini onarabilen bitümlü sıcak karışım fikri son yıllarda önem kazanmıştır. Bitümlü sıcak karışımların kendini onarması üzerine yapılan çalışmalar, üç ana başlık altında toplanmaktadır. Bunlar; indüksiyon ile ısıtma, mikrodalga ile ısıtma ve kapsül kullanımı metodudur. Bu metotlardan en yeni olanı bitümlü sıcak karışıma kapsül ilave edilmesidir. Bu yöntemde, çatlağın kapsülle karşılaşması sonucu kapsülün kırılıp içindeki onarıcı malzemeyi çatlak bölgesine salmasıyla iyileşme oluşturması söz konusudur. Çalışma kapsamında kapsüllerde onarıcı malzeme olarak araçların bakımları sonrası açığa çıkan atık madeni yağ kullanılmıştır. Optimum şartları sağlayan kapsüller üretilmiştir. Kapsüller, karışımlara dört farklı oranda (agrega ağırlığınca %0,25; %0,50; %0,75 ve %1,00) ilave edilmiştir. Bitümlü sıcak karışımlarına dört farklı kür ( 25°C sıcaklıkta 24 saat; 25°C sıcaklıkta 48 saat; 40°C sıcaklıkta 24 saat; 40°C sıcaklıkta 48 saat ) uygulanmıştır. BSK numunelerine üç noktalı eğilme yorulma deneyi ve FTIR testi uygulanmıştır. Ayrıca kapsül ilavesinin karışımların mekanik özellikleri üzerindeki etkisini değerlendirmek amacıyla karışım numunelerinin hacimsel özellikleri belirlenmiştir. Çalışmada kapsül miktarının, kür süresinin ve sıcaklığın karışımlara olan etkisi incelenmiştir. Deneyler sonucunda kapsül miktarının artırılmasının yağ salınımını ve beraberinde iyileşme oranını artırdığı ancak yorulma ömrünü azaltarak mekanik performansı düşürdüğü görülmüştür. Kür süresinin ve sıcaklığın artışı ise iyileşme oranını artırmaktadır.
Farklı elastomerlerden elde edilen modifiye bitümlü bağlayıcıların kısa dönem yaşlandırmadan önce ve sonra reolojik özelliklerinin incelenmesi
Yol esnek üstyapısında kullanılan bitümlü kaplama tabakaları trafiğin ve çevrenin etkilerine direk maruz kalan dolayısıyla mekanik özellikler bakımından oldukça sağlam olması gereken en üst tabakadır. Bitümlü sıcak karışım tabakalarının artan trafik yükü ve sayısına uzun süre deforme olmadan direnç gösterebilmesi için, yaygın bir şekilde karışımın içinde kullanılan bağlayıcı bitümlü malzeme, Stiren-Butadien-Stiren (SBS) polimer katkı maddesiyle modifiye edilmektedir. SBS'ye olan talebin fazla olması, gerektiği zamanda temin edilmesini zorlaştırmakta ve dolayısıyla alternatif katkı maddelerinin kullanımı gündeme getirmektedir. Bu çalışmada üç farklı elastomer (701, 611 ve SBS) karşılaştırılmıştır. Ayrıca bitümlü bağlayıcının fiziksel, kimyasal ve reolojik özelliklerine olan etkisi de araştırılmıştır. Belirlenen koşullarda hazırlanan SBS, 701 ve 611 elastomerleri kullanılarak modifiye bitümler hazırlanmıştır. Saf ve modifiye bağlayıcılar üzerinde geleneksel (penetrasyon, yumuşama noktası, düktilite ve viskozite) ve Superpave bağlayıcı (dinamik kayma reometresi, kiriş eğme reometresi, kısa ve uzun dönemli yaşlandırma) deneyleri uygulanmıştır. İlaveten yaşlandırılmış modifiye bağlayıcılar üzerinde Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopisi (FTIR) deneyi uygulanmıştır. Uygulanan deney yöntemleri bağlayıcıların düşük ve yüksek sıcaklık performansını, yaşlanma direncini, işlenebilirliğini ve esneklik özelliklerini belirlemeye yöneliktir. Sonuç olarak çalışmada kullanılan 4 farklı bağlayıcının geleneksel ve Superpave bağlayıcı deney sonuçları incelendiği zaman kullanılan bu bağlayıcıların, saf bağlayıcının performansını arttırdığı belirlenmiştir. Yapılan bağlayıcı deney sonuçlarına göre 701 ve 611 elastomerlerinin SBS elastomeri yerine kullanılabilirliği belirlenmiştir. Özellikle 611 elastomerinden elde edilen sonuçlara göre tekerlek izi performansının diğer elastomerlerden daha iyi olduğu belirlenmiştir.
Effect of stiffeners on structural behavior of steel liquids tank
The finite element method is used to conduct the analysis of liquid storage tanks. This research has focused on the structural behaviors, under static condition, free vibration and buckling of steel liquid tanks which are designed according to American Petroleum Institute (API) 650 standards. The materials properties and the real geometrical and load measures have been considered in the numerical model. These storage tanks are stiffened with standard steel profiles. The equivalent stress (Von-Mises) distribution, deformation in circular wall of liquid tank, buckling load and fundamental frequency are computed using finite element method in order to investigate the effect of type of the stiffener, number of course and location of stiffener on structural behavior of liquid tanks. The uses of the stiffeners decrease the stress and increase the fundamental frequency and buckling multiplier factor of wall tank and improve the other structural behaviors.
Numerical investigation of structural behavior of fiber reinforced polymers filled sandwich panels
This thesis deals with numerical investigation of structural behavior of fiber reinforced polymers filled sandwich panels. The skin of the panel is glass fiber reinforced polymer, carbon fiber reinforced plastic or aluminum. The core material is a polyurethane foam or honeycomb formed a glass fiber reinforced polymer. The sandwich panels are investigated with or without U channel profile ends. The numerical model is developed using the ANSYS APDL program for analysis of sandwich panels. This model is verified with experimental results which are available in the literature for sandwich panel subject to 4-point load test and made of glass fiber reinforced polymer skins, and polyurethane foam core. The verification study shows that there is good agreement between numerical and experimental results. The approved numerical model is used for the parametric study. The type of skin material, type of core material, the thickness of the skin and U profile ends are considered for the parametric study. The results of the parametric study are reported for the use of design engineers.
Nonlinear finite element modeling of post-tensioned two-way concrete slabs
Post-tensioning is a technique that was used for constructions of (buildings, bridges, towers and offshore structures… etc..), Due to its efficiency and economy for achieving the requirements of long span with small depth. Post-tensioned concrete two-way slabs are one of the widely used slabs because of their good performance and cost effective compared with another slab type. This thesis investigates the structural behavior of post-tensioned two-way spanning concrete slabs. A nonlinear finite element model for the analysis of post- tensioned bonded concrete slabs was developed. The interface between the tendon and surrounding concrete was also modelled, allowing the tendon to retain its profile shape during the deformation of the slab. The load–deflection behavior, crack pattern in concrete and the failure modes are presented. The numerical analysis was conducted by the finite element ANSYS software and was validated by post-tensioned two-way concrete slab chosen from literature. A parametric study was conducted to investigate the effect of several selected parameters on the overall behavior of post-tensioned two-way concrete slab. The parameters are the effect of tendon layout, type of support, type of loading, position of the tendons, number and area of the tendons. Comparison between one-direction and two-direction tendon layout with the same number of tendons showed that two-direction tendon slab has higher failure load capacity.
Liquefaction potential of sand with fines using Bender element test
This study aims to evaluate the maximum dynamic shear modulus (Gmax) based liquefaction potentials of sand with various fines using bender element test. The fines (CL) was added to two different particle gradations (0.15-0.30 mm and 1.0-2.0 mm) of clean sand having distinct shapes (rounded and angular) at mixture ratio of 5%, 10%, 15%, 20%, 30% and 40%. The results indicated that the Gmax values and liquefaction resistance were decreased up to 20% fines content then increased. The liquefaction resistance of the mixtures with coarse sand grains were found to be greater than those with fine sand grains at a given fines content.
Using sewage sludge ash and stone powder in soil stabilization and concrete mixtures
In this study, two different types of wastes (Sewage Sludge Ash SSA and Stone Powder SP)wereused as a stabilizer to improve some geotechnical properties of silty soil and as alternatives of cement and sand in concrete mixtures. Five different ratios (in weight percentage: 0%, 5%, 10%, 15%, and 20%) of SSA and SP admixtures are mixed with cohesive soil to make soil samples. Also the materials used with four different ratios (0%, 10%, 20%, and 30% in weight) in 1:2:4 (cement: sand: gravel) concrete mixtures. In order to understand the influences of admixtures on the soil properties, tests of Atterbeg limits, compaction, unconfined compressive strength, fall cone, laboratory vane shear, and primary swell were performed on those samples. Another test of compressive strength was performed to 28-days cured concrete samples. The study shows that the unconfined compressive strength of specimens with the SSA addition was improved and with the SP addition was reduced; furthermore the undrained shear strength obtained from fall cone and laboratory vane shear tests was increased in both SSA and SP addition. The strength of concrete samples contained SSA and SP was adversely affected with increasing the SSA and SP ratios in the mixtures. This suggests that SSA and SP have many potential applications in the field of geotechnical engineering and can used to reduce the cost of non-structural application such as road pavement, walkways, and floor works.
Investigation of flexural behavior of the steel fiber reinforced concrete hollow section beams
The flexural behavior of the steel fiber reinforced concrete hollow beams under two-point load is discussed in this study. The ultimate load capacity and deformation of hollow beams were investigated experimentally and compared with the solid beams) which have the same properties of the concrete mixture. All the beams that were tested in this study were square beams with a section width of 150 mm, section depth of 150 mm and the beam length of 850 mm (the span of 750 mm). All beams were simply supported tested under two points load. Twelve concrete beams including four solid sections, while the rest eight beams are hollow with a square cavity. The effect of opening size, steel fiber content and longitudinal steel reinforcement are investigated to evaluate the response of beams to carry the applied load. The current experimental results approve that the usage of steel fiber in concrete mixture did not noticeably affect the compressive strength while significant increase in splitting tensile strength and led to better flexural behavior and increased the ultimate load capacity, on the other hand, the hollow beams resulted in lower ultimate load, which was decreased as the opening size increase