İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalı
Adana Alparslan Türkeş University of Science and Technology2.007
Arşivlenen Tez
21
DOI Atanmış
1%
DOI Oranı
Anabilim Dalı
Beton basınç dayanımının erken tahmininde kullanılan standart sıcak su yönteminin geliştirilmesi
ÖZET Günümüzün en yaygın yapx malzemelerinden biri olan betonun kalitesi, genel olarak 28 günlük basınç dayanımıyla belirlenir. Fakat günümüzde betonun basınç dayanımının sınıf dayanımına uy gunluğunu belirlemek için geçen 28 günlük süre içinde binlerce metreküp beton d öküle bilmekte, onlarca kat inşa edilebilmekte dir. Bu nedenle üretilen beton kalitesinin en kısa sürede belir lenmesi gereği ortaya çıkmış ve "sıcak su", "kaynar su" ve "otojen kür" gibi yöntemler geliştirilmiş ve s t and art laş tır il mi şt ir. Çalışmanın temel amacı ısıl işlemin zararlı etkilerini göz önünde bulundurarak en aza indirgeyen, daha etkin ve hassas tahmine olanak sağlayan optimal bir hızlandırılmış kür yöntemi geliştirilmesidir. Bunun için mevcut sıcak su yöntemi esas alı narak geliştirilmesi planlanmış, yöntemin bir ısıl işlem siste matiği içinde ele alınması benimsenmiştir. Çalışmada önce genel olarak ısıl işlemlerin betonda oluştur duğu değişimler ve hızlandırılmış kür yöntemleri üzerine yapılan yayın taraması özetle verilmiş, ısıl işlem yaklaşımı içinde standart hızlandırılmış kür yöntemlerinin eleştirisi yapılarak optimum hızlandırılmış kür yöntemlerinin nitelikleri belirtil mişti. Deneysel çalışmanın ilk aşamasında yöntemin çevrim paramet releri; ön bekleme süresi 1 saat, işlem sıcaklığı 43°C, işlem süresi 21 saat, son bekleme süresi 2 saat, toplam süre 24 saat olarak belirlenmiştir. ikinci aşamada, "değiştirilmiş sıcak su yöntemi" olarak isimlendirilen bu yöntem, mevcut sıcak su yöntemiyle paralel olarak 49 ayrı betona uygulanarak, hızlandırılmış dayanım de ğerlerinin dağılımı ve tahminin hassasiyeti karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. üçüncü aşamada, çevrim parametrelerinde olabilecek sapmala rın hızlandırılmış dayanımlar üzerindeki etkisi incelenerek to lerans sınırları belirlenmiştir. Deneysel çalışmanın son aşamasında ise yöntemin dünyada gi derek yaygın uygulama bulan yüksek dayanımlı betonlara uygula nabilirliği araştırılmıştır. Sonuç olarak değiştirilmiş sıcak su yöntemi, sıcak su yön temiyle karşılaştırıldığında, 2 8 günlük standart basınç dayanı mının belirlenmesinde hassasiyeti yaklaşık %25 iyileştirdiği, normal mesai saatleri içinde gerçekleştirilme ve sağlık tehli kesi oluşturmama avantajlarını koruduğu, yüksek dayanımlı beton lara da başarıyla uygulanabildiği sonucuna varılmıştır. vıı
Kıyı korunmasında ve plaj teşkilinde düz ve t mahmuzların optimum dizaynı ve Doğu Karadeniz bölgesinde uygulanması
Günümüzde Doğu Karadeniz kıyıları önemli ölçüde deniz tahribatına uğramaktadır. Fiziki nedenlerle kıyı boyunu takibeden karayolunun sürekli alarak aşınması, hem tehlike oluşturmakta hem. de devamlı alarak yalların onarılmasını gerekt irmekdedir. Bunları önlemek için Doğu Karadeniz sahillerinin bir çok yerinde inşa edilen kıyıya paralel tas dolgu yapılar olayı geçici alarak çözmesine rağmen, bu sefer de halkın denizle alan ilişkisini engellemektedir. Bu ise çarpık bir sonuçtur. işte bu sebepler gözönüne alınarak, bu tezde, hem kıyıyı korumak hem de kıyı boyu oluşan sediment taşınımını da gözönüne alarak yapay kum kapanları ve plajlar oluşturmak amacıyla kıyıya dik yapıların (düz ve T mahmuzları) Doğu Karadeniz kıyılarına etkileri ve dizaynları incelenmiştir. Çalışma 7 bölümden ve bir ek bölümden oluşmaktadır. Birinci bölümde, çalışmanın amacı ve yapıların genel özellikleri anlatılmıştır. ikinci bölümde, dünyada bu konu ile ilgili yapılmış araştırmaların incelendiği kısa bir literatür taraması veri İmişt ir. üçüncü bölümde. Doğu Karadeniz' in dalga iklimi ve sediment rejimi incelenerek, verilerin elde edilişi gösteri lmiştir. Dördüncü bölümde, kısaca dalga mekaniği hakkında bilgi verilmiştir ve kıyı çizgisi değişiminin matematik modeli üzerinde incelemeler yapılmıştır. Beşinci bölümde, modeller hakkında kısa bilgi verilmiş, model ölçeğinin seçimi ve deney düzeneği anlatılmıştır. Altıncı bolümde, yapılan deneyler anlatılmış ve alınan sonuçların değerlendirilişi gösterilmiştir. Yedinci bölümde, sonuçlar ve öneriler açıklanmıştır.
Toplu taşımacılıkta raylı sistemler ve trabzon kenti trafik sorunları
Bu yüksek lisans tezinde, öncelikle toplu taşıma sistemleri genel olarak incelenmiş ve raylı sistemlerin kentsel ulaştırma içindeki konumu sistematik bir yaklaşımla ortaya konmaya çalışılmıştır. Bu amaçla toplu taşıma sistemleri, toplu tasıma sorunları sosyal, ekonomik ve çevresel özellikler açısından incelenmiştir. Buna dayalı olarak ta raylı sistemlerin toplu taşımadaki gerekliliği açıklanmıştır. Kentsel raylı sistemlerdeki teknik gelişmeler» geliştirilen yeni raylı sistemler, büyük şehirlerimizde kullanılan ve halen kullanılmakta olan sistemler incelenmiştir. Son bölümde de Trabzon ilinin mevcut trafik durumu ve sorunları incelerimle, bu sorunlara çözüm alternatifleri düşünülmüştür. Anahtar Kelimeleri Toplu Taşımacılık, Raylı Sistemler, Toplu Tabıma Sistemleri, Toplu Tasıma Sorunları, Teknik Gelişmeler, Trabzon îli Trafik Sorunları, Çözüm Alternatifleri. VI
Beton ağırlık barajların evler ve lagrange yaklaşımları kullanılarak dinamik analizi
ÖZET Bu tezde, beton ağırlık barajların, baraj-rezervuar ve baraj -rezervuar-temel etkileşimleri dikkate alınarak Euler ve Lagrange yaklaşımlarıyla dinamik analizlerinin yapılması amaçlanmaktadır. Bu nedenle, önce Lagrange formülasyonuna dayalı iki ve üç boyutlu sıvı elemanlar geliştirilerek bilgisayar dilinde kodlanmakta ve SAP-IV genel amaçlı yapı analiz programına uyarlanmaktadır. Sözü edilen elemanların doğruluğu, analitik çözümleri bilinen çeşitli problemler üzerinde denenmektedir. İki boyutlu Lagrange sıvı elemanlar kullanılarak baraj-rezervuar sisteminin statik ve modal analizi yapılmaktadır. Sıvı sıkışabilirliğindeki değişimin modal dağılım üzerindeki etkisi ayrıca incelenmektedir. Aynı sıvı elemanlarla baraj-rezervuar ve baraj-rezervuar-temel sistemlerinin deprem etkisi altındaki dinamik davranışları modların süperpozisyonu yöntemiyle belirlenmekte; temel ve rezervuarın baraj davranışı üzerindeki etkileri irdelenmektedir. Bunun yanında, baraj-rezervuar ve baraj-rezervuar-temel sistemleri için sıkışamaz sıvı, baraj-rezervuar sistemi için sıkışabilir sıvı kabulüne dayalı Euler çözümleri de elde edilmektedir. Bu çözümler Lagrange çözümleriyle karşılaştırılmaktadır. Üç boyutlu Lagrange sıvı elemanlarla sadece baraj-rezervuar sisteminin statik ve deprem analizleri yapılmaktadır. Deprem etkisindeki çözümler, Wilson- 8 adım adım integrasyon tekniği ile belirlenmektedir. Üç boyutlu çözümlerle karşılaştırmak amacıyla bulunan iki boyutlu çözümlerde de bu integrasyon tekniği kullanılmaktadır. Anahtar Kelimeler : Dinamik Analiz, Beton Ağırlık Baraj, Sıvı- Yapı Etkileşimi, Euler Formülasyonu, Lagrange Formülasyonu, Sonlu Eleman, İndirgenmiş İntegrasyon, Modal Analiz, Baraj-Rezervuar, Baraj-Rezervuar-Temel. vı
Agrega petrografik yapısının betonun dayanım ve akışkanlığı üzerindeki etkileri
ÖZET Betonun, dünyadaki mühendislik yapılarının hemen hepsinde çok yaygın bir şekilde kullamlageldiği ve özellikleri gereği mühendislere vazgeçil mez avantajlar sunan ilginç bir yapı malzemesi olduğu bilinmektedir. An cak bu malzemenin tüm sırları, özellikle dış yükler altındaki gerçek dav ranışı, klasik elastisite teorisiyle bağdaşmayan heterojen yapısı nedeniy le halen tam olarak açıklanabilmiş değildir. Uzun yıllar süren araştırma ların ışığında belirlenen ve herkesçe kabul gören beton dayanımım etkile yen faktörler arasında genellikle agrega granülometrik bileşimi, tane şek li, yüzey temizliği, tane birim kütlesi, çimento dozajı, su/ çimento oram, çimento türü, üretim ve muhafaza koşulları, hapsedilmiş hava içeriği gibi etkenler bulunmaktadır. Feret'in çalışmaları esas alındığından, agrega petrografik yapısının betonun özellikleri üzerinde etkisinin olmadığı ka bul edilmekteydi. Oysa, petrografik yapıyı belirlemek agrega tanelerinin yapısını ve bu tanelerin çimento hamuruyla aderanslarını da belirlemek an lamına geldiğinden, agrega petrografik yapısının betonun özellikleri üze rinde bir etkisinin olması gerektiği akla daha uygun gelmektedir. Bu neden le bu çalışmada agrega petrografik yapısının beton dayanımı ve akışkanlığı üzerindeki etkisi teorik ve deneysel olarak incelenmektedir. Çalışma beş asıl ve bir ek bölüm olmak üzere toplam altı bölümden oluşmaktadır. Birinci bölüm çalışmayı ana hatlarıyla tanıtan giriş bölümü olup ikinci bölümde, agrega petrografik yapısının betonun kırılma mekanizmaları üzerindeki etkisi teorik olarak incelenmekte ve betonda iki şekil kırıl manın varlığı ortaya konmaktadır, öçüncü bölümde, bu konuda gerçekleştiri len deneysel çalışmalar ve bu çalışmalardan elde edilen sonuçlar veril mektedir. Dördüncü bölümde, agrega petrografik yapısının betonun akışkan lığı üzerindeki etkisi geliştirilen bir deney aleti yardımıyla incelenmek te ve bu incelemeden elde edilen sonuçlar sunulmaktadır. Çalışmanın bütününden çıkarılan sonuçlar ve öneriler ise beşinci bö lümde özetlenmekte, bu son bölümü yararlanılan kaynaklar listesiyle "Merkezi basınçta betonun kırılması esnasında aderans bölgesine uygulanan çekme gerilmesi"ne ilişkin bir ek bölüm izlemektedir. XI
Elastik mesnete oturan çift şerit problemi
ÖZET Bu çalışmada, elastik mesnete oturan yapıştırılmış,, elastik sabitleri ve yükseklikleri farklı sonsuz iki bileşik tabaka problemi elastisite teorisine göre incelenmiştir. Birinci bölüm giriş bölümü olup ikinci bölümde, elastisite teorisine ait temel denklemler ve integral dönüşüm teknikleri kullanılarak gerilme ve yerdeğiştirmelerin genel ifadeleri elde edilmiştir, üçüncü bölümde9 problemin tanımı yapılmış kütle kuvvetleri ihmal edilerek gerilme ve yerdeğiştirme ifadeleri elde edilmiştir. Yine aynı bölüm de gerilme ve yerdeğiştirme ifadeleri sınır şartlarına uygulanarak elde edilen denklem takımı çözülmüş, gerilme ve yerdeğiştirme ifadelerindeki katsayılar hesaplanmıştır. Dördüncü bölümde,, katsayılar gerilme ve yerdeğiştirme ifadelerinde yerlerine yazılmışs gerilme ve yerdeğiştirme ifadelerini bozan singüler terimler ayıklanmış ve bunların kapalı ıntegralleri hesaplanmıştır. En bü yük normal gerilmelerin simetri ekseni üzerinde olduğu bilindiğinden ö"(x9y) ve o\, (xsy) normal gerilmeleri ı singüler terimlerin çıkartılıps bun- x y ların kapalı integral lerinin ilave edilmesi ile hesaplanmıştır. Dış yüke" malzeme ve yay sabitlerinin oranlarına ve tabaka kalınlıklarının oranları na değişik sayısal değerler verilerek y simetri kesitindeki gerilme dağılımları hesaplanarak grafikleri çizilmiştir. Çalışmadan çıkarılan sonuçlar beşinci bölümde özetlenmiş olup, bu son bölümü yararlanılan kaynaklar izlemektedir. Anahtar kelimeler: Elastisite^ Değme mekaniği, Elastik tabaka, Kompozits Elastik mesnet, Şerit. IV
İleri biyolojik arıtma tesisi çamurlarının mezofilik anaerobik çürütülmesi üzerine bir araştırma
ÖZET îleri Biyolojik Arıtma Tesisi Çamurlarının Mezofilik Çü- rütülmesi Üzerine Bir Araştırma. Bu çalışmada Chemnitz -Heinersdorf atıksu tesisinin ileri kademe atıksu tasviye tesisine dönüştürülmesi için yapılmış büyük bir deneme tesisinde (Biyolojik Azot ve Fosfor Giderimi) elde edilen biyolojik fazla çamurun, bu çamurlu mekanik tasfiyeden kazanılan birincil (primer) çamurun karışımının ve primer çamurun ayrı olarak mezofilik anaerobik bir ortamda çürütülebilirliği ayrıntılı bir şekilde incelenmiştir. Bu çalışma dokuz bölümden oluşmaktadır. Birinci bölümde, konunun anlam ve önemi ile çalışmanın amaç ve kapsamı açıklanmıştır. İkinci bölümde, anaerobik arıtma prosesleri ve bu proseslerin reaksiyon kinetiğinin temelleri ile anaerobik prosesleri etkileyen çevre faktörleri incelenmiştir. Üçüncü bölümde karbonhidratlar, yağlar ve proteinlerin anaerobik ayrışması hakkında bilgiler verilerek anaerobik proseslerin mikroorganizma florasında asit ve metan safha sı mikroorganizmaları hakkında bilgiler verilmiştir. Dördüncü bölümde, tek kademeli yüksek hızlı çamur çürütme sistemi tanıtılarak tek kademeli çürümenin reaksiyon kinetiği açıklanmış tır. Beşinci bölümde, kapiler emme süresi (CST) ölçümü ile çamurların filtre edilebilirlilik özelliklerinin belirlenmesi hakkında bilgi verilmiştir. Altıncı bölümde, bu tez çerçeve sinde yapılan tesis çalışması deneysel çalışma planı hakkında geniş bilgi sunulmuştur. Yedinci bölümde, bu çalışma kapsamın da yapılmış deney sonuçlarının bir değerlendirilmesi yapılmış tır. Sekizinci bölümde, çalışma süresince elde edilen sonuçların bir değerlendirilmesi verilmiştir. Dokuzuncu bölümde ise, çalışma sonucu ulaşılan sonuçlar ve ileri çalışmalar için öneriler verilmiştir. anahtar Kelimeler; Arıtma Çamurları, Mezofilik Çürütme, Anae robik Arıtma, Kapiler Emme Süresi (CST), Tek Kademeli Çürütme. Biyolojik Aktif Çamur, Birincil (Primer) Çamur, Karışık Çamur.
Doğu Karadeniz Bölgesi doğal hafif agregalarından biriyle yapılan hafif beton geleneksel bir betonla karşılaştırmalı olarak incelenmesi
ÖZET Geleneksel betonların her yönüyle hafif betonlardan üstün olmadığı ve bu nedenle de sanayi ülkelerinin bir çoğunda bazı koşullar altında hafif beton kullanımının tercih edildiği oysa, Türkiye ' de bugüne kadar gerçek anlamda taşıyıcı hafif betonla inşa edilmiş bir yapının bulunmadığı bilinmektedir. Bunun temel nedeni, doğal hafif agrega kaynakları bakımından zengin olan, ülkemizde bu tür betonlar konusunda gerekli bilgi ve deneyim birikiminin yeterli düzeyde olmamasıdır. Diğer taraftan yurt dışında ve Türkiye ' de bu konuda gerçekleştirilen araştırmalardan elde edilen sonuçlar da genellikle birbirini desteklememektedir. Bu durum söz konusu araştırmalarda, betonun kırılma mekanizmalarının açıklanmasında, agrega petrografik yapısının da dikkate alınması gerektiğini düşündürmektedir. Bu çalışmanın temel amacı, agrega petrografik yapısını da dikkate alarak Doğu Karadeniz Bölgesi doğal hafif agregalarından biriyle yapılan hafif betonu geleneksel bir betonla karşılaştırmalı olarak incelemekten ibarettir. Çalışma, beş asıl üç ek bölüm olmak üzere toplam sekiz bölümden oluşmaktadır. Birinci bölümde, hafif betonlar konusunda bir sentez çalışması verilmektedir. İkinci bölümde, Doğu Karadeniz Bölgesi doğal hafif agregalarından biriyle yapılan hafif betonun özelikleri geleneksel betonunkilerle karşılaştırmakta ve agrega petrografik yapısının betonun kırılma mekanizmaları üzerindeki etkisi teorik ve deneysel olarak incelenmektedir. Üçüncü bölümde, hafif beton-donatı aderansı geleneksel beton-donatı aderansıyla karşılaştırılmaktadır. Dördüncü bölüm ise, hafif ve geleneksel betonarme kirişlerin eğilmedeki davranışlarının incelenmesine ayrılmaktadır. Çalışmanın bütününden çıkartılabilecek sonuçlar ve öneriler beşinci bölümde özetlenmekte ve bu son bölümü kaynaklar listesiyle üç ek bölüm izlemektedir. Elde edilen sonuçlar, Doğu Karadeniz Bölgesi doğal hafif agregalarından biriyle gerçekleştirilen hafif betonun yekpare ve prefabrike beton yapılarda kullanılabileceğini ve bu kullanımın bir çok yönden geleneksel beton kullanımına göre daha uygun olacağını ortaya koymuş bulunmaktadır. Anahtar Kelimeler : Taşıyıcı hafif beton yapımı, doğal hafif agrega, Doğu Karadeniz Bölgesi, geleneksel betonla karşılaştırma, kırılma mekanizmaları, donatı-beton aderansı, beton ve betonarme kirişlerin eğilme davranışları deneysel ve teorik VIII
Dikdörtgen kesitli su depolarının sonlu elemanlar yöntemiyle depo-sıvı-zemin etkileşimini dikkate alarak analitik yöntemlerle karşılaştırmalı deprem hesabı
ÖZET Yapım ve fonksiyonları yönünden özelik arzeden sıvı depolarının da depreme dayanımlı olarak yapılmaları gerektiği açıktır. Oysa, teknik literatürden bu tür özel mühendislik yapılarının depremden dolayı kabul sınırlarının ötesinde hasar gördüğü, hatta bir çoğunun yıkılarak önemli derecede mal ve can kaybına neden olduğu da bilinen bir gerçektir. Bu durum, bunların deprem emniyetlerinin çağdaş yönetmeliklerde öngörülen düzeyde olmadığını göstermektedir. Bu sonuç, yapım aşamalarında gerekli özenin gösterilmiş olması durumunda, projelendirilmelerinde kullanılan hesap yöntemlerine atfedileb ilmektedir. Bu çalışmanın temel amacı, dikdörtgen kesitli sıvı depolarının, Lagrange'cı yaklaşımla seçilen sıvı eleman kullanan, sonlu elemanlar yöntemiyle depo-sıvı-zemin etkileşimlerini de dikkate alarak analitik yöntemlerle karşılaştırılmalı olarak dinamik davranışlarım incelemekten ibarettir. Bu amaçla gerçekleştirilen çalışma yedi asıl ve beş ek bölümden oluşmaktadır. Birinci bölüm genel bilgiler bölümü olup, ikinci bölümde ilk aşamada depo duvarlarına etkiyen hidrodinamik basınçların analitik yöntemlerle hesabı konusunda bir sentez çalışması verilmekte, ikinci aşamada depoların pratik deprem hesabı üzerinde durularak çeşitli depo karakteristikleri için Graham-Rodriguez, Housner ve Hunt- Priestley yöntemleriyle elde edilen sonuçlar irdelenmekte, üçüncü aşamada sonlu elemanlar yöntemi için bazı bilgilerin verilmesinden sonra, bu yöntemle depo-sıvı etkileşimini de dikkate almak suretiyle deprem hesabı için kullanılan, Westergaard'in kütle ekleme yöntemiyle birlikte Evler ve Lagrange yaklaşımları verilerek depo-zemin etkileşimini de dikkate alan çözümlerin bilgisayarla gerçekleştirilmesi üzerinde durulmakta, dördüncü aşamada ise yedi farklı sayısal uygulama ve bu uygulamalardan elde edilen bulguların karşılaştırılması verilmektedir. Üçüncü bölümde Lagrange yaklaşımıyla seçilen üç boyutlu sıvı elemanın, çeşitli özeliklere sahip depolar üzerinde ikinci bölümde yapılan sayısal uygulama sonuçlarına göre, etkinliği incelenmektedir. Çalışmanın bütününden çıkartılan sonuçlar ve öneriler dördüncü bölümde özetlenmekte ve bu son bölümü kaynaklar listesi ve beş ek bölüm izlemektedir. Elde edilen sonuçlar, Lagrange yaklaşımıyla seçilen üç boyutlu sıvı elemanının depo- sıvı-zemin etkileşimini de dikkate almak suretiyle, dikdörtgen depoların statik ve dinamik hesaplarında, bu konudaki mevcut analitik yöntemlerle karşılaştırıldığında, başarıyla kullanılabileceğini ortaya koymuş bulunmaktadır. Anahtar Kelimeler: Dikdörtgen Depo, Deprem Hesabı, Analitik Yöntemler, Sonlu Elemanlar Yöntemi, Lagrange'cı Yaklaşım, Sıvı Eleman, Depo-Sıvı-Zemin Etkileşimi VIII
Doğu Karadeniz Bölgesi kum-çakıl ihtiyaç ve potansiyel dengesinin etüdü
Türkiye'de 1950' li yıllarda başlayan köyden kente göç, 1970' 11 yıllarda en üst Beviyeye ulaçtı ve günümüze kadar devam etti. Bu hızlı ve kontrol dışı göç, özellikle kıyı yerlerim bölgelerinde başta hızlı ve çarpık bir yapılaşma olmak üzere bir çok sorunu da beraberinde getirmiştir. Bu sorunlar daha sonra kıyı dengesinin bozulmasında etkin birer parametre olarak karşımıza çıkmaktadırlar. Araştırmanın yapıldığı Doğu Karadeniz Bölgesi için bu parametrelerden birincisi ve en önemlisi, kıyılardan kum- çakılın bilinçsizce ve mühendislik kaidelerine aykırı olarak alınmasıdır. Bunun sonucunda ise kıyının hidrodinamik engesi bozularak büyük ölçüde deniz tahribatı meydana gelmektedir. Acaba sorun nedir? Bölgedeki mevcut kum-çakıl potansiyeli gereksinimden mi az, yoksa bölgedeki kum-çakıl potansiyeli yeterli olup; yer, miktar ve zamanlama veya diler uygulamalarda hata ve eksiklikler mi yapılıyor ve bu nedenle de kıyının hidrodinamik dengesi bozularak, deniz tahribatı meydana geliyor? Bu tezde, bütün bu konular araştırılmıştır. Bu çalışma altı ana kişim ve bir de ek kısımdan oluşmaktadır. Birinci kısımda, yapılan çalışmanın amaç ve kapsamı hakkında genel bilgiler verilerek, kapsamlı bir literatür araştırması yapılmış, kıyı yasası ve uygulamalarıyla ilgili bilgiler sunulmuştur. İkinci kısımda, yapılan teorik çalışmalar sonucunda Doğu Karadeniz Bölgesinin 2000 yılı ve sonrası için kum-çakıl ihtiyacı tespit edilerek, bu bölgenin mevcut kum-çakıl potansiyeli hesaplanmıştır, üçüncü kısımda, yapılan hesaplamalar yardımıyla bir takım bulgular elde edilerek, bölgedeki kum-çakıl ihtiyaç ve potansiyelinin dengesi kurulmuştur. Dördüncü kısımda, kıyı hidrodinamik dengesinin irdeleme ve deleri en dirmesi yapılmıştır. Beşinci kısımda, bu çalışmada elde edilen sonuçlar ve altıncı kısımda da öneriler sunulmuştur. Ek kısımda ise, bölgedeki kıyıların çeşitli kesitlerinden fotoğraflara yer verilmiştir. ANAHTAR KELİMELER: Kıyı yasası, kıyı hidrodinamik dengesi, kum-çakıl ihtiyaç ve potansiyeli, kum-çakıl birikimi ve sediment taşınımı. v ı
Asinkronize yer hareketi etkisindeki baraj-rezervuar-temel sistemlerinin dinamik davranışı
ÖZET Bu çalışmada, asinkronize yer hareketi etkisindeki baraj-rezervuar-temel sistemlerinin dinamik davranışının belirlenmesi amaçlanmaktadır. Bunun için Lagrange yaklaşımı ile iki boyutlu değişken düğüm noktalı katı ve sıvı sonlu elemanlar alt programlar halinde Fortran 77 bilgisayar dilinde kodlanmaktadır. Söz konusu alt programlar yapı sistemlerinin asinkronize dinamik analizini yapan MULSAP programına dahil edilmekte ve MULSAP programı sıvı-yapı sistemleri için geliştirilerek baraj-rezervuar-temel sistemlerinin asinkronize dinamik analizlerinde kullanılmaktadır. Ayrıca, MULSAP programının sonsuz hız durumuna karşılık gelen çözümlerini karşılaştırmak amacıyla yukarıda bahsedilen alt programlar klasik dinamik analiz yapan SAP IV programına da dahil edilmektedir. Asinkronize yer hareketi etkisindeki baraj-rezervuar-temel sistemlerinin dinamik davranışı konusundaki bu doktara çalışması beş bölümden oluşmaktadır. Birinci bölümde, konunun öneminden, uniform ve asinkronize yer hareketi dikkate alınarak barajlarla ilgili daha önce yapılmış çalışmalardan ve çalışmanın kapsamından bahsedilmektedir. İkinci bölümde, önce sıvı sistemlerinin davranışı ile ilgili yerdeğiştirmelere dayalı (Lagrange yaklaşımı) temel bağıntılar ve bu bağıntılardan faydalanılarak elde edilen sıvı sistemlerinin sonlu eleman formulasyonu, daha sonra ise asinkronize yer hareketi etkisindeki sıvı-yapı sistemlerinin sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak Lagrange yaklaşımı ile dinamik formulasyonu verilmektedir. Sıvı sisteminin sonlu eleman formülasyonunda sıvının sıkışabilirliği ve sıvı yüzey salınım hareketi dikkate alınmaktadır. Üçüncü bölümde, kuvvetli yer hareketi ivme kayıtlarının eksen düzeltilmesi ve integrasyonu ile ilgili formülasyonlar ve sözkonusu formülasyonlar kullanılarak değişik ivme kayıtlan için yapılmış sayısal uygulamalar sunulmaktadır. Dördüncü bölümde, ikinci bölümde verilen forrnülasyonun uygulanması amacıyla örnek bir beton ağırlık baraj seçilmekte ve bu barajla ilgili veriler kullanılarak baraj-rezervuar-temel sisteminin önce modal analizi, daha sonra değişik dalga yayılma hızlan için yer hareketinin yatay ve düşey bileşenlerine göre asinkronize dinamik analizi yapılmaktadır. Modal analiz kısmında; Evler ve Lagrange çözümleri, SAP IV ve MULSAP çözümleri, baraj temelinin kütleli ve kütlesiz çözümleri ve boş ve dolu baraj çözümleri karşılaştırılarak, baraj-rezervuar-temel sisteminin ilk 30 mod şekli verilmektedir. Asinkronize dinamik analiz kısmında; yatay ve düşey yer hareketi için zemin deplasmanlarının şekil vektörleri (r vektörleri) hesaplanmakta, MULSAP programının sonsuz hız durumuna karşılık gelen sonuçlan SAP IV programı sonuçlarıyla karşılaştırılmakta ve asinkronize yatay ve düşey yer hareketinin gerilme ve hidrodinamik basınçların frekans içerikleri ve genlikleri üzerindeki etkisi araştırılmaktadır. Dördüncü bölümde ayrıca, asinkronize yatay yer hareketi durumunda yer hareketi yerdeğiştirmesinin, rezervuann, baraj temelinin kütleli ve kütlesiz olmasının sonuçlar üzerindeki etkisi de incelenmektedir. Beşinci bölümde bu çalışmanın tümünden çıkartılan sonuçlar ve öneriler ayrıntılı olarak verilmektedir. Anahtar Kelimeler : Asinkronize Yer Hareketi, Uniform Yer Hareketi, Deprem Dalgası Yayılma Hızı, Asinkronize Dinamik Analiz, Klasik Dinamik Analiz, Beton Ağırlık Baraj, Sıvı- Yapı Etkileşimi, Lagrange Formulasyonu, Sonlu Eleman, Modal Analiz, İndirgenmiş Integrasyon, Baraj-Temel, Baraj-Rezervuar-Temel.
Esnek bir radyenin oturmalarının presiyometre deneyinin hesaplanan yatak katsayıları kullanılarak sonlu farklar yöntemi ile hesaplanması
Yapılara etkiyen çeşitli yükler; temel veya temeller ile zemine aktarılır. Temeller, sığ (yüzeysel) temeller (tekil temel, şerit temel, radye veya radye temel, vb.) ve derin temeller (kazıklı temel, ayak temel, keson temel, vb.) olarak iki ana gruba ayrılabilirler. Temellerin oturmaları temellerin projelendirilmesinde önemli olup; tahmin edilen oturmaların, izin verilebilir oturma değerlerini aşmadığı gösterilmelidir. Yapılarda hasar meydana getiren, hatta yıkılmalara neden olan başlıca etmenlerden biri de, temel oturmaları, özellikle de farklı oturmalardır. Temellerin oturmaları, zemin türüne ve meydana gelme sürelerine göre iki gruba ayrılırlar. Suya doygun kohezyonlu zeminlerde, toplam oturmanın en önemli bileşeni, konsolidasyon oturması olup, Terzaghi Konsolidasyon Teorisi ile hesaplanır. Taneli zeminlerde (kohezyonsuz zeminler) ise, oturmalar, arazi deneylerinin (standart penetrasyon deneyi, koni penetrasyon deneyi, presiyometre deneyi, vb.) sonuçlarına dayanan oturma tahmin yöntemleri ile veya arazi deney sonuçlarından elde edilen zemin deformasyon parametreleri (deformasyon modülü, yatak katsayısı) kullanılarak, sonlu farklar yöntemi, sonlu elemanlar yöntemi, Elastisite Teorisi, vb. ile hesaplanabilir. Bu çalışmada, esnek bir silo radyesinin oturmaları; presiyometre deformasyon modüllerinden elde edilen ve planda değişkenlik gösteren yatak katsayıları kullanılarak, sonlu farklar yöntemi ile hesaplandı. Ayrıca, karşılaştırma amacıyla, silonun oturmaları, arazi deneylerine dayanan çeşitli oturma tahmin yöntemleri, Menard yöntemi ve Elastisite Teorisi ile hesaplandı. Hesaplanan oturmalar ölçülen oturmalarla karşılaştırıldı. Sonlu farklar yöntemi ile hesaplanan oturmalar; Menard yöntemine göre, hem miktar olarak, hem de dağılış biçimi olarak, ölçülen oturmalarla daha iyi bir uyum içindedir. Böylece; presiyometre deneyinin ortaya çıkması ile, bu deney sonuçlarından oturmaların hesaplanması için konulan biricik (tek) yönteme (Menard Yöntemi) karşı, daha gerçekçi bir yöntem getirilmektedir. Anahtar kelimeler : temellerin oturmaları, oturmaların tahmini, arazi deneyleri, presiyometre deneyi, yatak katsayısı, sonlu farklar yöntemi -V-
Deniz dejarjı yayıcıları iç akış hidrolik parametrelerinin ve yazıcı özelliklerinin boyutlandırma üzerindeki etkisi
ÖZET Deniz deşarjı yapılarında başlangıçta ve sistemin çalışma süresi içinde hidrolik, yapısal ve çevresel nedenlerden dolayı oluşan sorunlarla karşılaşılmaktadır. Sorunları genellikle tıkanmalar sonucu yük kayıplarının artması, çıkış uçlarında ve yayıcı borularda düzensiz akis dağılımlarının oluşması ve ilk sey relmenin yetersiz oluşumu, zamanla pürüzlülük yüksekliğinin değişmesi şeklinde oluşmaktadır. Bu sorunların çoğu, yayıcı hidroliğine yeterince önem verilmediği için veya gelecekte oluşacak akis miktarının ve atık su karakteristiklerinin iyi tahmin edile memesinden kaynaklanmaktadır. Bu çalışmada, çıkış ucu şekilleri ve buna bağlı deşarj kat sayısı etkilenmesi, hidrolik yük, pürüzlülük, akış hızı, çıkış ucu şekil, çap ve sayıları seçimlerinin, yayıcıların boyutlandırı İmasına etkileri karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Bu incelemeler sonucunda, sistemlerin boyutlandırı İmasının ve performansının hidrolik parametre değişimlerinden önemli derecede etkilendiği görülmüştür. Anahtar Kelimeler: Deniz Deşarjı, Atık Su, Dar ey Sürtünme Katsayısı, Hidrolik Yük» Yük Kaybı, Çıkış Ucu, Deşarj Katsayısı, Yayıcı Boru, Hidrolik Parametre. VI
Kemer barajların lineer ve lineer olmayan iki ve üç boyutlu statik ve dinamik analizi
ÖZET Bu çalışmada, kemer barajların lineer ve malzeme bakımından lineer olmayan statik ve dinamik analizi incelenmektedir. Lineer olmayan iki boyutlu analizler için, elasto-plastik malzeme modeli ve Drucker-Prager akma yüzeyi, üç boyutlu analizler için ise, eğri tanımlama (curve description) modeli kullanılmaktadır. Bu çalışma ile, kemer barajlar için lineer ve lineer olmayan analizler arasındaki farklar ortaya konulmaktadır. Analizler iki ve üç boyutlu gerçekleştirilip, iki boyutlu analizlerin kemer barajlar için yeterli olup olmayacağı araştırılmaktadır. Uygulama amacı ile, 1968 yılında İngiltere'de düzenlenen "Kemer Barajlar" sempozyumunda önerilen 5 tip kemer baraj içerisinden, çift eğrilikli olan 5. tip kemer baraj seçilmiştir. Analizler, NONSAP ve SAP90 programlan ile gerçekleştirilmiştir. Bu yüksek lisans tez çalışması, beş bölümden oluşmaktadır. Birinci bölüm, kemer barajların tarihi gelişimi, daha önce yapılan çalışmalar, kemer barajlara etki eden kuvvetler ve yapı malzemesinin lineer olmayan davranışı ile malzeme modellerinin tanıtımından oluşmaktadır. Ayrıca, lineer ve lineer olmayan sistemlerin statik ve dinamik analizi için kullanılan adım-adım (step-by-step) çözümün formülasyonu verilmektedir. İkinci bölümde, seçilen kemer barajın iki ve üç boyutlu sonlu eleman modeli tanıtılmakta ve yapılan çalışmalardan bahsedilmektedir. Üçüncü bölümde, elde edilen analiz sonuçlan değerlendirilmektedir. Dördüncü bölümde ise, çalışmadan çıkartılan sonuçlar ve öneriler verilmektedir. Anahtar Kelimeler: Statik Analiz, Dinamik Analiz, Lineer Analiz, Lineer Olmayan Analiz, Elasto-Plastik Malzeme Modeli, Drucker-Prager Akma Yüzeyi, Eğri Tanımlama Modeli, Sonlu Eleman, Değiştirilmiş Newton-Raphson İterasyonu, Baraj-Zemin, Baraj-Rezervuar. VII
Doğu Karadeniz Bölgesi doğal ağır agregalarının biriyle üretilen ağır betonun geleneksel bir betonla karşılaştırmalı olarak incelenmesi
Ağır betonlar önceleri kayma eğilimi gösteren ve devrilmeye karşı emniyetli olmayan yapıların inşaası ile dar bir alanda kullanılmış olmakla beraber asıl kullanım alanları nükleer endüstride olduğu gibi hastanelerin ışın tedavisi ve radyografi tesislerindeki radyoaktif maddelerin yaydığı zararlı nükleer ışınlardan korunmak için gerçekleştirilen koruyucu beton perdelerdir. Bu betonların geleneksel betonlardan en önemli farkı, üretimlerinde doğal ya da yapay ağır agregaların kullanılmış olmasından dolayı, birim kütlelerinin geleneksel betonlara göre daha büyük olmasıdır. Bu çalışmanın temel amacı, agrega petrografik yapısını da dikkate alarak Doğu Karadeniz bölgesi doğal ağır agregalarından biriyle üretilen ağır betonu, geleneksel bir betonla karşılaştırmalı olarak incelemektir. Çalışma toplam sekiz bölümden oluşmaktadır. Birinci bölümde, ağır betonlar konusunda, daha önce gerçekleştirilmiş olan çalışmalardan yararlanmak suretiyle hazırlanmış olan, bir sentez çalışması sunulmaktadır. İkinci bölümde, Doğu Karadeniz Bölgesi doğal ağır agregalarından biriyle üretilen ağır betonun fiziksel, mekanik ve ısıl özelikleri geleneksel bir betonunkilerle karşılaştırılmakta, agrega petrografik yapısının betonun kırılma mekanizmaları üzerindeki etkisi incelenmekte, ağır betonlarla üretilen beton ve betonarme kirişlerin eğilmedeki davranışlarının geleneksel beton ve betonarme kirişlerinkiyle deneysel ve teorik olarak karşılaştırılmasından elde edilen bulgular da bu bölümde verilmektedir. Üçüncü bölümde, bu çalışmadan elde edilen bulgular ayrıntılı bir şekilde irdelenmektedir. Dördüncü ve beşinci bölüm ise, çalışmanın bütününden çıkartılabilen başlıca sonuç ve önerilere ayrılmıştır. Son bölümü kaynaklar listesiyle "Kum Eşdeğerliği Deneyi", "Birim Şekil değiştirme ölçerleri" ve "Merkezi Basınçta Betonun Kırılması Esnasında Aderans Bölgesine Uygulanan Çekme Gerilmesi"' ne ilişkin üç ek bölüm izlemektedir. Elde edilen sonuçlar, Doğu Karadeniz Bölgesi doğal ağır agregalarından biriyle üretilen ağır betonun özel yapılarda kullanımının birçok durumda geleneksel beton kullanımından daha uygun olacağım ortaya koymuş bulunmaktadır. Anahtar Kelimeler: Ağır agrega, ağır beton, geleneksel agrega, geleneksel beton, kırılma mekanizmaları, eğilme davranışları, deneysel ve teorik karşılaştırma
Üst tarafından rijit olarak tutulmuş elastik bir tabaka ile rijit bir blok arasındaki sürtünmesiz değme problemi
ÖZET Pratikte, mühendislik yapılarının çoğunda uygulama alanı bulması nedeniyle elastik bir tabakada değme problemi üzerine pek çok çalışmalar yapılmıştır. Temeller, karayolları, demiryolları, havaalanı pistleri, silindirik miller ve bilyeler değme mekaniğinin uygulama alanı bulduğu mühendislik problemlerinden bazılarıdır. Bu çalışmada, üst tararından rijit olarak mesnetlenmiş, sabit yükseklikli, elastik sonsuz bir tabaka ile rijit bir blok arasındaki sürtünmesiz değme problemi elastisite teorisine göre çözülmüştür. Tabakaya alt kenarından rijit blok aracılığıyla tekil kuvvet etki etmektedir. Kütle kuvvetlerinin etkisi ihmal edilmiştir. Birinci bölümde değme problemleri üzerine yapılmış çalışmalardan bazıları kısaca özetlendikten sonra, elastisitenin temel denklemleri ve integral dönüşüm teknikleri kullanılarak düzlem haldeki genel gerilme ve yerdeğiştirme ifadeleri elde edilmiştir. İkinci bölümde problemin tanıtımı yapılmıştır. Gerilme ve yer değiştirme ifadeleri problemin sınır şartlarına uygulanarak dört bilinmeyenli dört cebrik denklemden oluşan bir denklem sistem elde edilmiştir. Bu cebrik denklem sisteminin çözülmesiyle sabit katsayılar bilinmeyen değme gerilmesine bağlı olarak ifade edilmiştir. Blok ile tabaka arasındaki düşey yer değiştirme fonksiyonunun türevinin, blok profilini tanımlayan F(x) gibi bir fonksiyonun türevine eşit olması şartı kullanılarak problem bir tekil integral denkleme indirgenmiştir. Bu integral denklem uygun Gauss-Chebyshev integrasyon formülü kullanılarak sayısal çözüme hazır hale getirilmiştir. Daha sonra, genel gerilme ve yer değiştirme ifadeleri kullanılarak yer değiştirmeler, normal gerilmeler ve kayma gerilmesi değme gerilmesine bağlı olarak elde edilmiştir. Üçüncü bölümde çeşitli yükleme durumları ve blok profilleri için integral denklem çözülerek değme gerilmesi yayılışı bulunmuş; buradan da normal gerilmeler ve kayma gerilmeleri elde edilmiştir. Bulunan değerler grafiklerle verilmiştir. Bu grafiklerden faydalanılarak bir irdeleme yapılmıştır. Çalışmadan çıkarılan sonuçlar dördüncü bölümde sıralanmıştır. Anahtar Kelimeler : Elastik Tabaka, Değme Mekaniği, Elastisite Teorisi, integral Dönüşüm Tekniği, Tekil integral Denklem, Gauss-Chebyshev integral Formülü, Rijit Blok, Değme Gerilmesi.
Kablolu köprülerin stokastik analizi
ÖZET Kablolu köprüler; özellikle son yıllarda, birçok bakımdan uzun açıklıklı (150-600 m) köprüler için tercih edilmektedirler. İlk kablolu köprüler genelde sismik olmayan bölgelerde inşa ediliyor iken, son yıllarda yüksek dereceden sismik bölgelerde de inşa edilmektedirler. Bu bakımdan söz konusu köprü sistemlerinin dinamik analizleri büyük önem arz etmektedir. Kablolu köprüler dahil çoğu yapı sisteminin dinamik analizi davranış spektrum ve zaman süreci analizi gibi deterministik yöntemler ile yapılmaktadır. Yapı dinamiği problemlerinin deterministik ele almışında tüm dinamik parametrelerin, başlangıç koşullarının ve dinamik etkinin tam olarak bilindiği kabul edilmektedir. Ancak, deprem hareketi gibi kuvvetler rastgele olduklarından, bu kuvvetlerin önceden tam olarak bilinmesi mümkün değildir. Dolayısı ile yapı sistemlerinin dinamik analizleri, rastgele kuvvetlerin istatistiksel ortalamalar ve olasılık terimleriyle tanımlandığı stokastik analiz ile yapılması daha gerçekçi bir yaklaşımdır. Bu çalışmada 1982 yılında Güney Kore'de inşa edilen Jindo Kablolu Köprüsü fiziksel model seçilerek stokastik analiz yöntemi uygulanmıştır. Bu amaçla, birinci bölümde önce kablolu köprülerin inşa ve analizindeki tarihsel gelişim incelenmiştir. Daha sonra stokastik analizin temel ilkeleri açıklanarak, lineer sistemlerin stokastik analiz formülasyonu sunulmuştur. Birinci bölümde ele alman diğer bir konu ise kablolu köprülerin ve elemanlarının temel özelikleridir. İkinci bölümde, bir kablolu köprü tanıtılmış ve köprünün matemetik modeli oluşturulmuştur. Jindo Kablolu Köprüsünün stokastik analizinden elde edilen bulgular ve bulgularla ilgili irdelemeler üçüncü bölümde sunulurken, stokastik analizinden çıkarılabilecek sonuçlar ve öneriler dördüncü bölümde açıklanmaktadır. Anahtar Kelimeler: Kablolu Köprü, Dinamik Analiz, Stokastik Analiz, Rastgele İşlem, Deprem, Güç Spektral Yoğunluk Fonksiyonu, Ortalama Maksimum Değer, Oluşma Frekansı, Yığışımlı Olasılık Dağılım Fonksiyonu. VII
Asma köprülerin geometrik olarak lineer olmayan ve elastik zemin analojisi ile dinamik analizi
ÖZET Asma köprüler mühendislik açısından önemli yapılardır. Gerek büyük açıklıkların geçilmesi (>550 m) ve gerekse köprü altında kalan alanların rahatça kullanılabilmesi için asma köprüler inşa edilmektedir. Asma köprülerin analizleri tabiiye, kule ve kablolarının davranışlarının değişikliği nedeni ile uygun bir analitik model üzerinde gerçekleştirilmelidir. Bu amaç için asma köprülerin matematik modelleri geometrik olarak lineer olmayan analizi içermelidir. Bu çalışmada teorinin uygulanışı için Boğaziçi Köprüsü matematiksel model olarak seçilmiştir. Köprünün lineer, geometrik olarak lineer olmayan, elastik zemin analojisi ile basitleştirilmiş ve zıt-fazlı yer hareketine maruz olması durumlarındaki dinamik analizleri Zaman Süreci ve CQC yöntemleri kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Analizler sırasında dinamik dış etki olarak 1971 San Fernando depreminin S16E bileşeni ve 1992 Erzincan depreminin Doğu-Batı bileşeni kullanılmıştır. Bu amaçla, tezin birinci bölümünde, asma köprülerin inşa ve analizindeki tarihsel gelişim, genel dinamik analiz formülasyonu, zıt- fazlı yer hareketine maruz dinamik analiz formülasyonu, kablo formülleri ile frekans hesabı ve elastik zemin analojisi formülasyonu konulan ele alınmıştır. İkinci bölümde, Boğaziçi Köprüsü tanıtılarak matematik modeli oluşturulmuş ve analizler yapılmıştır. Analizler sonucunda elde edilen bulgular ve bu bulgularla ilgili irdelemeler üçüncü bölümde açıklanırken, sonuçlar ve öneriler dördüncü bölümde sunulmaktadır. Anahtar Kelimeler: Asma Köprü, Deprem, Dinamik Analiz, Lineer Analiz, Geometrik Olarak Lineer Olmayan Analiz, Elastik Zemin Analojisi, Zıt-fazlı Yer Hareketi, Zaman Süreci Yöntemi, CQC Yöntemi VII
Torul kalker taşocağı agregalarının asfalt betonu içerisindeki performansının araştırılması
ÖZET Ülke kalkınmasında çok önemli bir işleve sahip karayollarının yapımı, bilgi, deneyim, disiplin ve titizlik isteyen oldukça önemli bir konudur. Karayolu yapımının en önemli kısırımı, yapım maliyeti çok yüksek olan bitümlü kaplama karışımları oluşturmaktadır. Büyük masraflar yapılarak inşa edilen bitümlü kaplamaların, projede öngörülen süreden önce bozulmaları kaynak israfına neden olmaktadır. O nedenle bitümlü kaplamaların yapımında, kullanılacak malzemenin seçiminden kaplamanın sıkıştırılmasına kadar yapımın her aşamasında kalite kontrol deneylerinin mutlaka yapılması gerekmektedir. Bu çalışmada, bitümlü kaplama karışımındaki performansını belirlemek üzere seçilen Torul kalker ocağı agregası ve karışım türüne bağlı olarak belirlenen bağlayıcı üzerinde gerekli kalite kontrol deneyleri yapıldıktan soma Marshall metodu ile sıcak karışım dizaynı yapılmış, elde edilen sonuçlar yorumlanmış ve seçilen agreganın karışım içerisindeki performansı belirlenmiştir. Çalışmanın birinci bölümünde, konu ile ilgili genel bilgiler, ikinci bölümde agrega ve bağlayıcı üzerine uygulanan deney yöntemleri ve Marshall metodu ile sıcak karışım dizaynı anlatılmakta, üçüncü bölümde uygulanan deneylerden elde edilen bulgular verilmekte ve sonuçlar irdelenmekte, dördüncü bölümde ise sonuçlar ve öneriler verilmektedir. Anahtar Kelimeler : Agrega, bitüm, bitümlü malzemeler, bitümlü karışımlar, asfalt betonu VI
Katı atık berteraf yöntemlerinin irdelenmesi ve Trabzon kenti evsel katı atıklardan gerikazanılabilir madde miktarının belirlenmesi
Bu çalışmada, Katı Atık bertaraf teknolojileri maliyet ve çevre sağlığı açısından karşılaştırılmış, Katı Atık miktarının azaltılması zorunluluğu üzerinde durulmuştur. Trabzon Merkez ilçe (TMİ)'de evsel ve endüstriyel zararlı atıklara, mezbaha ve hastane atıklarına katı atık yönetimi sistemi açısından köklü bir çözüm getirilemediği belirtilmiştir. Gerikazanılabilir Evsel Katı Atık (GEKA)'ların "Kaynakta Ayrımı",nın "Merkezde Ayırım"'a üstünlüğü vurgulanarak TMİ'de bulunan Hanehalkı (HH)'nın "Kaynakta Ayırım'a yaklaşımı Basit Rastgele Örnekleme (BRÖ) yöntemi ile yapılan "Anket Çalışmasıyla araştırılmıştır. Birinci Bölümde; Katı Atık kaynaklan ve bertaraf yöntemleri incelenmiş ve GEKA teknolojisi sunulmuştur. Ayrıca Türk Çevre Mevzuatında GEKA'ların durumu irdelenmiş, Türkiye'de ve diğer ülkelerde konu ile ilgili yapılan çalışmalar verilmiştir. İkinci bölümde; TMİ'de yapılan çalışmalarda kullanılan materyal ve uygulanan metodlar ile ilgili bilgi verilmiştir. Üçüncü bölümde; TMI çöp döküm alanında yapılan çalışmalarda elde edilen GEKA kompozisyonu ve 400 HH ile yapılan anket çalışmasında elde edilen bulgular şekil ve tablolarda sunulmuştur. Dördüncü Bölümde; TMİ GEKA kompozisyonu Çevre ve Ekonomi yönü ile, HH anket sonuçlan istatistiksel açıdan irdelenmiştir. Beşinci bölümde; yapılan çalışmalardan elde edilen sonuçlar irdelenmiş, değerlendirilmiş ve çözüme dönük yapılması gereken işlemler ortaya konmuştur. TMI GEKAların "Kaynakta Ayırımı" ile hem çöp miktarında %16.89 oranında azalma elde edileceği hem de ülke ve bölge ekonomisine katkı sağlanacağı vurgulanmıştır. TMİ'de yaşayan HFTnın "Kaynakta Ayırım" çalışmasına katılımının %67.25 oranında olabileceği yapılan anket çalışması ile belirlenmiştir.Anahtar Kelimeler : Katı Atık, GEKA, Zararlı Atık, HH, Anket Çalışması, Kaynakta Ayırım, Merkezde Ayırım, Çevre Güvenliği, Katı Atık Bertaraf Teknolojileri, Çevre Sağlığı, Katı Atık Yönetimi Sistemi, Düzenli Depolama, Basit Rastgele Örnekleme
Doğu Karadeniz kıyılarında mahmuzların etkisi ve sayısal model yaklaşımı
Birçok ülkede kıyı koruma yapılarıyla ilgili olarak deneysel ve sayısal model çalışmaları devam etmektedir. Ancak bu çalışmaların arazi ölçümleriyle desteklenmesi şarttır. Uzun süreli saha çalışmaları ile elde edilen verilerle beraber geliştirilen deneysel ve sayısal modeller çok iyi sonuçlar verecektir. Çok iyi etüd edilmeden kıyılara yapılacak olan yapılar kıyının dengesini bozacaktır. Karadeniz sahil yolunun başladığı bu günlerde, kıyılara yapılacak müdehaleler konunun önemini daha da artırmaktadır. Bu çalışmada Doğu Karadeniz Bölgesi'ndeki bazı mahmuzların çevresinde arazi ölçümleri yapılmış ve ölçümler bir sayısal modelle karşılaştırılmıştır. Ölçüm süresinin çok kısa olması dezavantaj olmasına rağmen, bir başlangıç teşkil etmesi açısından önemlidir. Eğer ölçümlere devam edilirse daha iyi sonuçlar alınacaktır. Birinci bölümde mahmuzlar ve dalga mekaniği hakkında genel bilgiler, literatür çalışmaları, bölgenin dalga iklimi ve katımadde rejimi verilmiştir. İkinci bölümde arazi çalışmaları ve sayısal model ile ilgili çalışmalar anlatılmıştır. Üçüncü bölümde arazi çalışmaları ve sayısal modelden elde edilen sonuçlar verilmiştir. Dördüncü bölümde arazi çalışmaları ve sayısal modelden elde edilen sonuçlar değerlendirilmiştir. Beşinci bölümde çalışmadan çıkarılan sonuçlar verilmiştir. Altıncı bölümde öneriler sunulmuştur.Anahtar Kelimeler : Mahmuz, Kıyı Koruması, Dalga Mekaniği, Katımadde Taşınımı, Dolma Miktarı Oranı, Arazi Çalışması.
Dalga sapmasının sayısal yöntemle belirlenmesi
ÖZET Kıyı bölgesinin anlaşılabilmesi, düzenlenebilmesi ve bu bölgeden faydalanılabilmesi, dalga mekaniğinin belirlenmesiyle mümkündür. Bu bölgede son derece düzensiz olan dalga hareketini belirlemek oldukça güçtür. Özellikle, düzensiz topografyalar üzerinde dalga sapmasını belirlemek çok kompleks bir problemdir. Bu çalışmada, dalga sapmasını belirleyen diferansiyel denklemler sayısal olarak çözülmüş, dalga sığlaşması ve kırılması da dikkate alınarak dalga ortogonalinin yörüngesini, dalga yüksekliğini ve açısını belirleyen bir bilgisayar programı hazırlanmıştır. Çalışma altı bölüm ve eklerden oluşmaktadır. Çalışmanın birinci bölümünde dalga mekaniği hakkında genel bilgiler ve literatür çalışmaları verilmiştir. İkinci bölümde dalga sapması konusundaki sayısal çalışmalar ve yapılan bilgisayar programı hakkında bilgiler anlatılmıştır. Üçüncü bölümde, sayısal modelin düzenli ve düzensiz topografyalara uygulanmasıyla, düzenli topografyalar için Snell Kanunundan, düzensiz topografyalar içinse grafik yöntemlerden elde edilen sonuçlar çizelge ve şekillerle verilmiştir. Dördüncü bölümde, bilgisayar programından elde edilen sonuçlarla, Snell Kanunu ve grafik yöntemlerden elde edilen sonuçlar karşılaştırılmış ve irdelenmiştir. Beşinci bölümde çalışmadan elde edilen sonuçlar verilmiştir. Altıncı bölümde öneriler sunulmuştur. Anahtar Kelimeler: Dalga Mekaniği, Dalga Sapması, Dalga Sığlaşması, Dalga Kırılması, Sayısal Model
Alt tabakasında düşey bir çatlağı bulunan ve rijit bir blok aracılığı ile yüklenen bileşik tabaka problemi
ÖZET Bu çalışmada, elastik sabitleri ve yükseklikleri farklı iki tabakadan oluşan ve alt tabakasında simetri ekseni üzerinde düşey bir çatlağı bulunan bileşik tabakada temas ve çatlak problemleri Elastisite teorisine göre incelenmektedir. Bileşik tabaka basit mesnetler üzerine oturmakta olup, üstten rijit bir blok aracılığı ile yüklenmekte ve bütün yüzeylerin sürtünmesiz olduğu kabul edilmektedir. Sözü edilen bu çalışma dört ana bölümden oluşmaktadır. Birinci bölümde, konunun öneminden, temas ve çatlak problemleri ile ilgili daha önce yapılmış çalışmalardan ve çalışmanın kapsamından bahsedilmektedir. Bu bölümde ayrıca, Elastisite teorisinin temel denklemleri ve integral dönüşüm teknikleri kullanılarak çatlaksız ve çatlaklı tabaka halinde gerilme ve yerdeğiştirmelerin genel ifadeleri verilmektedir. İkinci bölümde, problem tanıtılmakta ve bileşik tabakada çatlak bulunmaması ve bulunması halleri ayrı ayrı incelenmektedir. İlk olarak bileşik tabakada çatlak bulunmaması hali ele alınmakta ve bu duruma ait sınır şartları sağlatılarak problem blok altındaki temas gerilmesinin bilinmeyen olduğu bir singüler integral denkleme indirgenmektedir, integral denklem çeşitli blok profilleri için sayısal olarak çözülmekte ve blok altındaki temas gerilmeleri hesaplanmaktadır. Blok altındaki temas gerilmelerine bağlı olarak da simetri ekseni üzerindeki normal gerilmeler, iki elastik tabaka arasındaki ilk ayrılma yükü ve ilk ayrılma uzaklıkları belirlenmektedir. İkinci olarak ise, alt tabakada düşey bir çatlak olması hali ele alınmakta ve bu halde çatlak yüzeyine çatlaksız çözümden elde edilen normal gerilmeler zıt yönde, aynı şiddet ve aynı doğrultuda yüklenerek iç ve kenar çatlak durumları ayrı ayrı incelenmektedir. Dış yüklemelerin olmadığı bu duruma ait sınır şartlan kullanılarak problem yine bir singüler integral denkleme indirgenmekte ve bu denklemin sayısal olarak çözümü sonucunda iç ve kenar çatlak hallerinde çatlak uçlarındaki gerilme şiddet faktörleri ve çatlak yüzey yerdeğiştirmeleri hesaplanmaktadır. Üçüncü bölümde, ikinci bölümde verilen problemin çeşitli boyutsuz büyüklükler için sayısal uygulaması yapılmaktadır. Tabaka kalınlıktan, blok yarıçapı, mesnet genişliği, blok ile bileşik tabaka arasındaki temas alanı (blok genişliği) ve malzeme sabitlerinin oranlarına değişik sayısal değerler yerilerek sözü edilen bu büyüklüklerin temas gerilmeleri, normal gerilmeler, tabakalar arasındaki ilk ayrılma yükü ve ilk ayrılma uzaklığı, çatlak uçlarındaki gerilme şiddet faktörü ve çatlak yüzey yerdeğiştirmeleri üzerindeki etkileri incelenmekte ve bunlara ait sonuçlar tartışılmaktadır. Bu bölümde ayrıca sayısal uygulamalardan elde edilen grafikler ve tablolar verilmektedir. Dördüncü bölümde bu çalışmadan çıkartılan sonuçlar ve öneriler verilmektedir. Anahtar Kelimeler : Elastisite Teorisi, Bileşik Tabaka, Temas Mekaniği, Kırılma Mekaniği, Temas Gerilmesi, integral Dönüşüm Tekniği, integral Denklem, İlk Ayrılma Yükü, İlk Ayrılma Uzaklığı, İç Çatlak, Kenar Çatlak, Gerilme Şiddet Faktörü. VI
Kıyı koruması ve geliştirilmesinde suni kıyı beslemesinin etkisinin araştırılması
ÖZET Kıyıların tahribatını önlemek ve plaj alanlarını yeniden oluşturmak için bir çok yöntem kullanılmaktadır. Suni kıyı beslemesi bir çok yönden kullanılan yöntemlerin en önemlisidir. Çünkü insanların kıyıyla olan irtibatlarını kesmemektedir. Estetik olarak diğer kıyı yapılarına göre daha uygundur. Besleme projeleri tek başına yapıldığı gibi bir kaç kıyı yapısıyla birlikte de kullanılmaktadır. Bu kıyı yapılarından, batık dalgakıranlar deniz yüzeyinden görülüp estetiği bozmadıkları için mahmuz ve açık deniz mendireklerine göre daha çok tercih edilirler. Bu çalışmada, suni kıyı beslemesi ve batık açık deniz dalgakıranı ile birlikte plaj oluşturulmuştur. Burada kullanılan parametrelerin kıyı korunmasında ve plaj oluşturulmasındaki etkileri incelenmiştir. Deneysel çalışmada, Doğu Karadeniz kıyılarına ait dalga parametreleri ve katı madde özellikleri dikkate alınmıştır. Birinci bölümde, çalışmanın amacı ve kapsamı açıklanmış, literatür çalışmaları verilmiştir. Konu ile ilgili genel bilgiler sunulmuştur. İkinci bölümde, araştırmanın gerçekleştirildiği fiziksel model havuzlan anlatılmıştır. Üçüncü bölümde, deneylerden elde edilen sonuçların çizelgeleri verilmiştir. Dördüncü bölümde, deney sonuçlarının irdelemesi yapılmıştır. Beşinci bölümde çalışmadan elde edilen sonuçlar ve altıncı bölümde öneriler verilmiştir. Anahtar Kelimeler: Suni Kıyı Beslemesi, Kıyı Koruması, Katımadde Taşınımı, Batık Dalgakıranlar, Dalga Mekaniği, Suni Kıyı Besleme Hacmi Oranı
Kıyı korunmasında mahmuların etkilerinin araştırılması
Son yıllarda kıyı korumasında ve katımadde tutulması üzerindeki matematiksel ve fiziksel model çalışmaları hızlı bir biçimde sürmektedir. Kıyıların korunmasında ve kıyı boyunca hareket halindeki malzemenin tutulmasında çeşitli yapılar kullanılmaktadır. Kıyıya dik yapılardan olan mahmuzlar bu tür yapılardandır. Mahmuzların esas hidrolik fonksiyonu, kıyı boyu akımları ve kıyısal katımadde hareketini kontrol etmektir. Bu çalışmada, Düz ve T mahmuz parametrelerinin kıyı korumasına ve katı madde tutulmasına etkileri deneysel olarak incelenmiş ve konu ile ilgili bir de sayısal model geliştirilmiştir. Deneysel çalışmada Doğu Karadeniz Bölgesi'nin verileri kullanılmıştır. Birinci bölümde mahmuzlar ve dalga mekaniği hakkında genel bilgiler, literatür çalışmaları, bölgenin dalga iklimi ve katımadde rejimi verilmiştir, ikinci bölümde fiziksel model deneyleri ile ilgili çalışmalar ve oluşturulan sayısal modelin bilgisayara uyarlanması ile ilgili çalışmalar anlatılmıştır. Üçüncü bölümde fiziksel model deneylerinden ve bilgisayar programından elde edilen sonuçlar verilmiştir. Dördüncü bölümde deney sonuçlarının irdelenmesi ve bilgisayar programı sonuçlarının deney sonuçlan ile karşılaştırılması yapılmıştır. Beşinci bölümde çalışmadan çıkarılan sonuçlar verilmiştir. Altıncı bölümde çalışmada elde sonuçlara göre belirlenen öneriler sunulmuştur.Anahtar Kelimeler: Mahmuz, Kıyısal Katımadde Taşınımı, Kıyı Koruması, Dalga Mekaniği, Dolma Miktarı Parametresi, Sayısal Model
indexliAçık ErişimTRDoğal perlit agregası ve atık malzemelerle üretilen betonların gerilme-şekil değiştirme davranışının deneysel olarak incelenmesi
Betonda geleneksel agregaların alternatif ve atık bazlı malzemelerle değiştirilmesi, sürdürülebilir yapı üretimi açısından önemli bir araştırma alanıdır. Bu çalışmada, doğal perlit agrega ikamesi ile lif donatısının betonun mekanik ve mikroyapısal özellikleri üzerindeki etkileri deneysel olarak incelenmiştir. Doğal perlit agregası, geleneksel taş agreganın yerine %0, %30, %70 ve %100 oranlarında kullanılmış; kenevir kıtığı, geri dönüştürülmüş plastik atık lifleri ve polipropilen (PP) lifler ise hacimce %0.0, %0.5, %1.0 ve %1.5 oranlarında karışımlara ilave edilmiştir. Yirmi sekiz günlük kür sonrasında basınç dayanımı, elastisite modülü, eğilme ve yarmada çekme dayanımı, ultrases geçiş hızı (UPV), gerilme–şekil değiştirme davranışı ve SEM analizleri gerçekleştirilmiştir. Sonuçlar, %30 perlit ikamesinin referans karışıma göre basınç dayanımı ve elastisite modülünü sırasıyla yaklaşık %6.67 ve %4.08 artırdığını göstermiştir. Buna karşılık, %70 ve %100 perlit ikamelerinde gözenekli yapı ve zayıf ara yüzey geçiş bölgesi nedeniyle mekanik performans azalmıştır. Lif katkılarında optimum oran %1.0 olarak belirlenmiş, en iyi performans ise çatlak köprüleme ve enerji yutma kapasitesi bakımından PP liflerde elde edilmiştir. Genel olarak, %30 perlit ikamesi ve %1.0 PP lif kullanımı, dengeli mekanik özelliklere sahip düşük karbonlu beton üretimi için uygun bir çözüm olarak değerlendirilmiştir.
Türkiye'de BIM (bina bilgi modellemesi)'in benimsenmesini engelleyen faktörlerin araştırılması
BIM (yapı bilgi modellemesi) , dijital çağın yeni ve öncü teknolojilerinden biridir. Yeni teknolojilerin uygulanmasında meydana gelebilecek zorluklar, bu teknolojilerin benimsenmesini geciktirebilir. Bu nedenle bu zorlukların önceden tespit edilmesi risklere karşı erken önlem alınmasını sağlayarak başarılı olma olasılığını artırması açısından oldukça önemlidir. Bu çalışmada, BIM teknolojisinin Türk inşaat sektöründe benimsenmesini ve uygulanmasın zorlaştıran faktörler araştırılmıştır. Çalışmanın amacı, uygulayıcılar ve araştırmacılar için inşaat projelerinde bina yaşam döngüsünün tasarım ve projelendirme-yapım aşamalarında BIM'in benimsenmesi önündeki zorlukların daha iyi anlaşılmasını sağlamak ve bu zorluklar karşısında hazırlanacak plan ve stratejilere uzman görüşleri ile rehberlik etmektir. Bu çalışma öncesinde gerçekleştirilen literatür taraması ile BIM'in benimsenmesine engel olan değişkenler incelenmiştir. Bu değişkenlerin Türkiye'deki önem derecelerinin yanı sıra, Türkiye'deki güncel gelişmelere dayalı olarak BIM'in tercih edilmemesi üzerinde başka faktörlerin etkili olup olmadığının araştırılmaya açık bir konu olduğu düşünülmektedir. Bu çalışma tamamlandığında, Türkiye'de BIM kullanımının yaygınlaşmamasının arkasındaki güncel nedenleri ortaya çıkarması ve sorunların çözümüne yönelik atılacak adımlarda yol gösterici niteliği sebebiyle literatürde önemli bir boşluğu doldurması hedeflenmektedir. BIM (Bina Bilgi Modelleme) hakkında bilgi ve tecrübe sahibi olan ve İnşaat mühendisliği veya mimarlık alanlarında eğitim almış uzmanlar anket çalışması için hedef kitle olarak belirlenmiştir. Anket sonucunda elden edilen verilere Cronbach alfa (α), frekans, göreli önem indeksi (RII) analizleri uygulanmıştır. Yapılan analizler sonucunda, BIM kullanımını engelleyen faktörler arasında en fazla etkiye sahip olan 5 faktör, bina yaşam döngüsünün ''Tasarım Evresi'' ile ''Projelendirme ve Yapım Evresi'' için ayrı ayrı elde edilmiştir. Göreceli önem indeksi (RII) analiz sonuçlarına göre, Tasarım Evresi'nde BIM kullanımında en etkili 5 faktör sırasıyla; ''BIM anlayışı ve farkındalığında eksiklik'', ''BIM'in benimseme, yazılım, uygulama ve tasarım aşamalarında maliyetleri arttırması'', ''geleneksel uygulama ve standartların benimsenmesi (BIM talep eksikliği, isteksizlik veya zorluk) '', ''uygulayıcıların becerilerindeki farklılıklar ve kullanabilirlik sorunları (deneyim eksikliği) '' ve ''İşverenin (sahibinin) farkındalığının ve pazar talebinin olmamasıdır (dış motivasyon eksikliği) ''. Öte yandan, Projelendirme ve Yapım Evresi'nde BIM kullanımında en etkili 5 faktör sırasıyla; ''BIM kullanımı ile iş yükünün artması'', ''BIM anlayışı ve farkındalığında eksiklik'', ''değişime karşı direnç'', ''uygulayıcıların becerilerindeki farklılıklar ve kullanabilirlik sorunları (deneyim eksikliği), BIM eğitimi eksikliği'' ve ''geleneksel uygulama ve standartların benimsenmesidir (BIM talep eksikliği, isteksizlik veya zorluk)''. Sonuç olarak, ''Tasarım Evresi'' ile ''Projelendirme ve Yapım Evresi''nde BIM kullanımını ekileyen farktörler arasında önemli farklılıkların da mevcut olduğu söylenebilir. Elde edilen bu sonuç, bina yaşam dögüsündeki her iki evrenin ayrı ayrı dikkate alınmasının gerekliliğini ortaya koymaktadır. BIM'in benimsenmesi önündeki zorlukların önlenmesi için BIM uzmanı katılımcılar tarafından her iki evreye özgü olarak öneriler sunulmuştur. Tasarım Evresi'nde BIM'in kullanımını artırmak için katılımcılar tarafından sunulan önerileri; ''devlet teşviki ve maliyetlerin düşürülmesi, standart ve mevuzat, lisans düzeyinde BIM eğitimi ve semineri'' başlıkları altında toplamak mümkünüdür. Projelendirme ve Yapım Evresi için BIM uzmanları tarafından sunulmuş olan önerilerin yanısıra, çok daha fazla paydaşın işbirliği içinde olmasını gerektiren Yapım Evresi'nde BIM uyglamasının maliyeti ve inşaat süresini düşüreceği, geriye dönük imalatları ve dolayısıyla iş yükünü azaltacağı ve diğer avantajları hakkında daha fazla bilgilendirme yapılması gerektiği ifade edilmektedir. Bu faktörlerin iki evre için ayrı ayrı ele alınması ve her evreye özgü çözüm önerilerinin geliştirilmesi ile BIM kullanımını artırmak üzere atılabilecek adımlardan daha fazla verim alınmasının sağlanması beklenmektedir.
Kumlu zeminlerin kayma direncine bazalt fiberin katkısı
Anahtar Kelimeler: zemin iyileştirme, bazalt fiber, kumlu zemin, kayma direnci, kesme kutusu. Nüfus yoğunluğunun beraberinde kentleşmenin giderek artması büyük projelere (yüksek katlı binalar, yeraltı ve yerüstü ulaşım yolları, barajlar v.b) olan ihtiyacı meydana getirmiştir. İnşa edilecek yapı yüklerinin artması, elverişli zemin arazilerinin yetersizliği, zayıf zeminin terkedilememesi ve projenin zemin koşullarına uygun hale getirilememesi gibi durumlar elverişsiz zeminlerde yapılaşmayı zorunlu hale getirmiştir. Bu olumsuz koşullar zemin iyileştirme yöntemlerini çözüm olarak ortaya çıkarmaktadır. Zemin iyileştirme, zeminin geoteknik özelliklerinin farklı fiziksel, kimyasal veya biyolojik yöntemler kullanılarak iyileştirilmesi olarak tanımlanabilir. İyileştirmenin amacı zeminin taşıma gücünü ve kayma direnci parametrelerini arttırmak, oturmaları, sıvılaşma potansiyelini ve boşluk oranını azaltmaktır. Son yıllarda geoteknik mühendisliği uygulamalarında zemine katkı maddeleri katılarak iyileştirme yöntemi oldukça yaygındır. Bu katkı maddelerine doğal lif olarak sınıflandırılan yüksek mukavemetli bazalt fiberler örnek olarak verilebilir. Bazalt fiberler ucuz hammadde ve düşük üretim maliyetine sahip olmasının yanı sıra çevre dostu olması sebebiyle zemin iyileştirme çalışmalarındaki değeri literatürde her geçen gün artmaktadır. Bu çalışmada, bazalt fiberin kumlu zeminlerin kayma direnci parametreleri üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Deneylerde kullanılan kum Sakarya Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Geoteknik Laboratuvarı'ndan alınmıştır. Doğal kum zeminine ağırlıkça %0, %1, %1.5, %2, %2.5 oranında ve boy olarak 6 mm, 12 mm, 24 mm uzunluğundaki bazalt fiberler katılarak numuneler hazırlanmıştır. Hazırlanan numuneler sabit bir rölatif sıkılık değerinde olacak şekilde kare kesitli kesme kutusuna hassasiyetle yerleştirilmiştir. Deneyler 50, 100 ve 150 kPa normal gerilmeler altında yükleme hızı 0.5 mm/dk olacak şekilde kesme kuvvetine maruz bırakılarak gerçekleştirilmiştir. Bazalt fiber katkılı ve katkısız kum numuneleri üzerinde toplamda 39 adet kesme kutusu deneyi gerçekleştirilmiştir. Elde edilen deney sonuçlarına göre, artan fiber oranı ve boyu ile kohezyon arasında sistematik bir ilişki saptanamamıştır. Bununla birlikte kohezyon maksimum değerine %2 oranında 12 mm boyunda bazalt fiber katılmasıyla elde edilen numunede ulaşmıştır. Kum zemine %1.5 oranında bazalt fiber katılmasıyla tüm boylarda kayma direnci açıları en yüksek değerine sahipken bu orandan sonra radikal bir biçimde düşüşe geçmiştir ve maksimum değerine %1.5 oranında 24 mm boyunda bazalt fiber katılmasıyla elde edilen numunede ulaşmıştır. Sonuçlardan anlaşılacağı üzere kum zeminlere bazalt fiber eklenmesi kayma direncini arttırıcı bir etki göstermiştir ve katkı malzemeleriyle zemin iyileştirme uygulamalarında kullanılan malzemelere alternatif olabileceği sonucuna varılmıştır.
Çelik yapılarda dolgu duvar etkisinin doğrusal ve doğrusal olmayan analiz yöntemleriyle araştırılması
Çelik yapı sistemleri, son yıllarda sık tercih edilen yapı türlerindendir. Hem yüksek açıklıkların rahatlıkla geçilebilmesi, hem de sünek malzeme yapısından dolayı deprem bölgelerinde tercih edilmesi sebebi ile önemli bir yapı sistemi haline gelmiştir. Çelik yapı sistemlerinin özellikle ofis kısımlarında sıkça kullanılan dolgu duvarların yapı sistemine etkisi bu tez çalışmasında incelenmiştir. Dolgu duvarlar, mimari sebeplerden dolayı farklı tasarımlar ile yapılara uygulanmaktadır. Uygulama yapılırken dolgu duvarlar yapı modeline düşey yük olarak etkitilirken, yatay yük altında yapısal analizlere dahil edilmemektedir. Dolgu duvarların yapısal davranış üzerindeki etkisinin göz ardı edilmesi, deprem etkisi altındaki gerçek davranışının bilinmezliği anlamına gelmektedir. Önemli deprem bölgelerinden Sakarya'nın Akyazı ilçesinde yapılacak olan bir yapının, dolgu duvarlı, dolgu duvarsız, farklı yüksekliklerde lineer ve nonlineer analizlerinin incelendiği kombinasyonlar hazırlanmış ve grafikleri yorumlanmıştır. Bu yapıların eşdeğer deprem yükü altındaki periyotları, düzensizlikleri, taban kesme kuvvetleri, tepe noktası deplasmanları, yapı ağırlıkları karşılaştırılmıştır. Aynı bölgeden alınan zemin etüd değerleri kullanılarak, A tipi ve B tipi merkezi çaprazlı iki ana yapı baz alınarak farklı tasarım tiplerinde kombinasyonlar oluşturulmuştur. 5 m aks arasına sahip yapılar, 3 arakat ve çatı olacak şekilde tasarlanmıştır. A ve B ana bina yapılarında M, N ve O tipleri farklı zemin kat yüksekliklerini temsil ederken 1, 2, 3, X, Y, Z ve K tipleri farklı dolgu duvar tasarımını temsil eder. Diğer bir yandan ED, Eşdeğer deprem yükü yöntemi ile analiz edilen yapıları; PO ise pushover yöntemi ile analiz edilen yapıları temsil etmektedir. Bu şekilde farklı tasarımlara sahip 84 farklı binanın karşılaştırılması yapılmıştır. Çalışmada incelenen yapılar, SAP2000 programında üç boyutlu olarak modellenmiştir. Eşdeğer deprem yükü yöntemi ile yapının analizi yapılmış, pushover yöntemi ile yapının performansı incelenmiştir. Tüm yapılara gelen rüzgar, kar, kaplama gibi yükler sabit baz alınmış, yalnızca dolgu duvar etkisinin yapı davranışına olan etkisi incelenmiştir. Buna göre, dolgu duvar tasarımlarının yapı performansına etki ettiği ve dolgu duvarların yapı hesabına katılmasının elzem olduğu sonucuna varılmıştır.
Alüviyal sahalarda sahaya özel zemin davranış analizi
Sismik yer hareketi mühendislik yapılarının tasarımı için önemli olduğu kadar yapıların bulunduğu yerel zemin şartlarında da incelenmesi gereken önemli etkilere yol açmaktadır. Zeminlerde meydana gelen problemlerin çoğu deprem sırasında meydan gelen yerel zemin davranışı sonucunda taşıma gücü kayıplarının yaşanması, oturma, sıvılaşma ve zemin büyütme davranışları olarak gözlemlenebilmektedir. Deprem yükleri altında yapılarda oluşacak deformasyon seviyeleri yerel zemin koşullarına bağlı olarak değiştiği için zeminlerdeki dinamik davranış analizlerinin gerekliliği önem arz etmektedir. Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği-TBDY 2018 kapsamında yapılan değişikliklerle tasarımlarda dikkat edilmesi gereken hususlar belirtilmiştir. Yönetmelik kapsamında yapılan değişikliklerden biri olarak kabul edebileceğimiz "ZF" yerel zemin sınıfı için Sahaya Özel Zemin Davranışı Analizi 'nin yapılması zorunluluğu ile TBDY-2018 16.5 bölümünde izlenmesi gereken adımlar belirtilmiştir. Yerel zemin sınıfı ZF dışında olan zeminler için ise analizlerin yapılması çalışma sahası özelinde gösterdiği zemin davranışına uygun olarak tasarımcıların inisiyatifine bırakılmıştır. Bu çalışmada, Adapazarı'nda bulunan çalışma alanı için toplam 85 metre derinliğe sahip 5 adet döner sondaj sonucu elde edilen değerler kullanılmıştır. Çalışma alanında yapılan geoteknik ve jeofizik çalışmalar sonucunda 140 m derinlik seviyesine kadar tabakalı zemin modeli oluşturulmuştur. TBDY-2018 2.2.2'ye göre standart tasarım deprem yer hareketi olarak adlandırılan Deprem Yer Hareketi Düzeyi-2 (DD-2) ve yerel zemin sınıfı ZC yerel zemin şartlarını sağlayacak şekilde deprem seçimi ve ölçeklendirme işlemi gerçekleştirilmiştir. Çalışma kapsamında TBDY-2018'de maddeleri göz önünde bulundurularak kuvvetli yer hareketi kayıtları için; deprem büyüklükleri Mw: 6.0-8 aralığında, Vs30 değeri ZC zemin sınıfını temsil eden 350-760 m/s aralığında seçilmiştir. Toplamda çalışma alanı ile uyumlu 11 adet kuvvetli yer hareket kaydı belirlenmiş ve PEER veri tabanından elde edilmiştir. Seçilen bu kuvvetli yer hareketi kayıtları SeismoMatch2022 programı kullanılarak ölçeklendirilmiştir. Ölçeklenen deprem kayıtlarının DeepSoil v.7 programına tanımlanması ile 56 adet tabakadan oluşan zemin profili çözümlenmiştir. DeepSoil analizi zaman tanım alanında doğrusal olmayan analiz yöntemi (1D Nonlineer-NL) kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Zemin davranış spektrumlarının her iki bileşenin ortalaması alınarak doğrusal olmayan analiz tamamlanmıştır. TBDY-2018 2.4.1 maddesi kapsamında sahaya özel deprem yer hareketi spektrumlarının ordinatları için belirlenen değer aralığına uygun biçimde deprem yer hareketi spektrumu %90 DD2_ZD spektrum değerlerinde grafiklerde gösterilmiştir. Çalışma sonucunda ise DD-2 deprem düzeyi için üst yapı analizlerinde kullanılması önerilen birleştirilmiş sahaya özel deprem tasarım spektrumu verilmiştir. Ortalama yer hareketlerinin verildiği grafikten yararlanarak kısa periyot için yerel zemin etki katsayısı FS: 0.266 olarak hesaplanırken, 1,0 saniye periyot için yerel zemin etki katsayısı F1: 1.155 olarak hesaplanmıştır.
Türkiye Çelik Yönetmeliği'ne (ÇYTHYE-2016) göre stabilite tasarım yöntemlerinin irdelenmesi
Çelik yapıların stabilitesini(kararlılığını) etkileyebilecek birçok faktör bulunmaktadır. Elemanların ve yapı sisteminin şekil değiştirmeleri, şekil değiştirmelerden oluşan ikinci mertebe etkiler, geometrik ön kusurlar, dayanım ve rijitliklerdeki belirsizlikler yapı stabilitesini önemli derecede etkilemektedir. Bu nedenle yapı stabilitesinin tahkikinin yapılabilmesi için stabilite tasarım yöntemlerinin kullanılması gerekmektedir. Amerikan Şartnamesi AISC360-16(Specification for Structural Steel Buildings, Çelik Binalar İçin Tasarım ve İnşaat Yönetmeliği-2016), ÇYTHYE(Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016)'da Burkulma Boyu(BB) ve Genel Analiz(GA) yöntemleri yer almaktadır. Genel Analiz yöntemi teknolojik gelişmeler neticesinde geliştirilen ve yapı stabilitesini irdelemek için sunulan bir yöntemdir. Burkulma boyu yöntemi yarım yüzyılı aşkın süredir bilinen ve kullanılan yöntem olmasından dolayı sınırlı koşullarda genel analiz yöntemine alternatif olarak kullanılabilir. Her iki yöntem için ikinci mertebe etkilerin belirlenmesinde doğrusal olmayan analiz kullanılır. Doğrusal olmayan analiz yöntemine, belirli sınırlar çerçevesinde yaklaşık ikinci mertebe analizi alternatif olarak kullanılabilmektedir. Yöntemler harmanlandığında dört farklı stabilite tasarım yöntemini oluşturmaktadır. Bu yöntemler, doğrusal olmayan analiz ile BB yöntemi, doğrusal olmayan analiz ile GA yöntemi, yaklaşık ikinci mertebe analizi ile BB yöntemi ve yaklaşık ikinci mertebe analizi ile GA yöntemleridir. Yapı stabilitesini etkileyen, elemanların ve sistemin şekil değiştirmeleri, ikinci mertebe etkiler, geometrik ön kusurlar, dayanım ve rijitliklerdeki belirsizlikler basit ifadelerle tez içerisinde açıklanmış, yöntemlerin içerisinde nasıl ele alındığı ifade edilmiştir. Stabilite tasarımı yöntemlerinin, çerçeve sistemi üzerinde çalışmasını irdelemek amacıyla çerçeve sistemi örneği, hesap detaylarıyla çözülmüştür. Stabilite tasarımı için sunulan dört yöntemin, uygulama sınır durumlarını sağlayan sekiz katlı çelik yapı sistemi sap2000 programı ile çözülmüştür. Tüm yapılan çalışmaların kapsamlı değerlendirmesi yapılmıştır. Değerlendirmeler neticesinde hesaplamalardaki netlik ve uygulanabilirlik bakımından GA yöntemi BB yönteminden daha güvenilir olduğu görülmüştür. Doğrusal olmayan analiz yöntemi, YİMA yöntemine göre şekil değiştirmeleri analizde dikkate alabilmesi sebebiyle gerçek davranışa daha yakın sonuçlar vermektedir. YİMA yöntemi, doğrusal olmayan analiz yönteminden daha küçük değerler elde etmeksizin daha güvenli bölgede kalmaktadır. Süperpozisyon prensibinin kullanılması gerekli durumlarda doğrusal olmayan analiz yöntemi uygulanamadığından YİMA yönteminin kullanılması avantaj sağlamaktadır.
Yapıların yarı-aktif MR damperler ile kontrolü
Bu tez çalışması kapsamında, deprem etkisiyle oluşan yapısal titreşimlerin azaltılması ve yapıların sismik performansının arttırılmasının incelenmesi amacıyla 5-8 katlı çelik bina modellerine MR sönümleyici ilave etmek suretiyle yarı aktif kontrol uygulanmıştır. Uygulanan yarı aktif kontrol yöntemi MR damperin kuvvet kontrolü ve akım kontrolü olmak üzere iki aşamadan oluşmaktadır. MR damperin üreteceği referans kontrol kuvvetinin hesaplanması için literatürde yer alan PID, kayan kipli ve enerji tabanlı kontrolörler mevcut çalışmalardan farklı olarak ilk kez birlikte kullanılmış ve söz konusu algoritmaların işleyişi gerçek zamanlı ölçümlerle test edilmiştir. Bu algoritmalarla belirlenen kuvvete karşılık MR dampere beslenen akım değeri ise yapay sinir ağı modeli kullanılarak hesaplanmıştır. Bina modellerinin yarı aktif kontrollü sismik tepkileri MR damperin bina modellerine bağlı olduğu ancak herhangi bir akım uygulanmadığı kontrolsüz durumu ile kıyaslanarak pasif kontrol yöntemi de göz önünde bulundurulmuştur. Yarı aktif kontrol yöntemini daha pratik hale getirmek için problemin deneysel çözümünün yanı sıra simülasyon modelleri hazırlanarak sayısal doğrulaması da yapılmıştır. Ayrıca MR damperin bina içerisindeki yerleşimini değiştirmek suretiyle optimum damper yeri sayısal olarak tespit edilmeye çalışılmıştır. Çalışma sonucunda elde edilen verilere göre MR damper ile yarı aktif olarak kontrol edilen yapısal sistemlerin titreşim tepkileri önemli ölçüde azalmıştır. Kontrol kuvvetlerini üretmek için kullanılan algoritmalar yapısal sistemlerin göreli kat yer değiştirme, ivme ve özellikle taban kesme kuvveti değerlerinin azaltılmasında iyi bir performans sergilemiştir. Bununla birlikte kontrolör performansının yapısal sistemin frekansı ile yüksekliğine, sistemi harekete geçiren deprem uyarısına ve uygulanan kontrolörün çalışma prensibine göre değiştiği gösterilmiştir.
Konsol istinat duvarlarının 2018 TBDY'ye göre irdelenmesi
Türkiye'de sık gündeme gelen istinat duvarı yıkılma olayları bu tezin çıkış noktası olmuştur. Tez kapsamında öncelikle istinat yapıları hakkında genel bilgi verilip statik ve dinamik durumdaki hesaplama yöntemleri anlatılmıştır. Araştırma kapsamında yıkılan duvar örnekleri fotoğraflardan incelenip yıkılma nedenleri irdelenmiştir. Türkiye Bina Deprem Yönetmeliğinde değişen dinamik hesaplama bölümünün eski yönetmelikle (2018 ve 2007) karşılaştırılabilmesi için örnek problem üzerinde elle çözüm yapılmıştır. Bir Türk yazılımı olan istCAD ile duvar yüksekliğinin (H) 6,50 m, temel gömme derinliğinin (Df) 1,50 m, zemin eğiminin (α) 15°, zemin arkası sürşarj yükünün (q) 10 kPa olduğu ve yer altı su seviyesinin mevcut olmadığı durumda modelleme yapılmıştır. Elle çözülen modelde elde edilen sonuçlar eski ve yeni yönetmelik sonuçlarıyla karşılaştırılmıştır. IstCAD programında ayrıca yer altı su seviyesinin, duvar yüksekliğinin, dolgu malzemesi özelliğinin, duvar gövdesinin konumunun ve zemin eğiminin etkisinin betonarme konsol istinat duvarının stabilitesine ve kesit tesirlerine etkisi statik ve dinamik durumlarda irdelenmiştir. Parametrelerin etkilerine göre stabiliteyi bozan durumlarda istinat yapısının boyutları güncellenmiş ve kesit tesirlerindeki değişim incelenmiştir. Bir diğer geoteknik yazılımı olan Plaxis 2D ile de ana modelin (H: 6,50 m, Df: 1,50 m, α: 15°, q: 10 kPa, Y.A.S.S.: yok) statik ve dinamik analizi gerçekleştirilmiştir. Ayrıca 6,50 m duvar yüksekliği için toplam 64 adet kombinasyona ait modellerde deformasyonlar ve kesit tesirleri hesaplanmıştır. Bu kombinasyonlara ait modellerde temel gömme derinliğinin, sürşarj yükünün, yer altı su seviyesinin ve duvar üstündeki zemin yüzey eğiminin etkisi irdelenmiştir. 4,50 metreden başlayarak 8,50 metre yüksekliğe kadar olan 5 adet betonarme konsol istinat yapısının metrajı istCAD programından elde edilerek Çevre, Şehircilik ve İklim Bakanlığı'nın 07/2022 tarihli birim fiyatlarıyla duvarların yaklaşık toplam maliyeti hesaplanmıştır. Elde edilen verilere göre yeni yönetmelikle dinamik hesap sonucu duvar boyutlarının arttığı yapılan karşılaştırmalarla ortaya konulmuştur. IstCAD ile yapılan analizler sonucunda yer altı su seviyesinin yıkıcı etkisi ortaya konmuştur. Dolgu malzemesi olarak geçirimliliği ve kayma direnci açısı düşük bir malzeme olan kilin kullanılması durumunda duvara etki eden yanal basınçların artması ile duvarın gövdesindeki kesit tesirlerinin iki katından fazla arttığı gözlenmiştir. Ana model Plaxis 2D programında modellenmiş ve duvar üstündeki zemin eğiminin 0°'den 15°ye artması ile toplam deformasyon ve yatay deformasyon oranlarının, kesit tesirlerinde ise ciddi şekilde artış olduğu gözlenmiştir. Plaxis 2D programında psödostatik analiz ile 0,25g, -0,25g, 0,40g ve -0,40g ivmeleri ana modele etki ettirilmiş ve 0,40g ivmede model oturmalardan kaynaklı göçmeye uğramıştır.
Travel time reliability analysis of urban transportation network in city of Baghdad using probe vehicle
In the modern age, transportation reliability is something often taken for granted. With the rise of digital technology, a host of new options have become available, from traditional trains to new services. The increased efficiency of public and private transportation has enabled us to traverse both great distances and short jaunts with a reliable degree of speed and safety. However, the current state of transportation reliability can be taken for granted too easily, as it is only the end result of decades of hard work and innovation within the industry. Hence, the biggest challenge that remains is ensuring that these services are resiliently reliable and efficient. To do this, operators and managers must invest in new technologies and better infrastructure to ensure that passengers get a continuously safe, comfortable, and cost-effective journey. The factors, with that regard, contributing to the achievement of one or more of these needs must be identified.The level of traffic congestion is one of the main indicators of the performance of transportation networks. The congestion simply implies that the actual traffic flow on a segment of a roadway exceeds the related available capacity. Traffic congestion is well-known phenomena that has evolved in both developed and growing cities due to the rapid increase in the population and automobiles. There are described six levels of service designated by A,B,C,D,E,F by HCM. In this study the paths available in Baghdad transportation network were investigatigated in terms of the level of service they provide to evaluate their effect on travel time reliability. Reliability in systems engineering can be defined as the degree of stability of the service that a system normally offers. In the face of increasing user demands for high levels of service, reliability concept is becoming increasingly more important in the planning, construction, and operation of transportation networks. Control delay at inntersection is considered one of the most important measures of effectiveness for signalized intersections as these are used to determine the level of service (LOS). The purpose of this thesis is essentially related to the travel time reliability analysis of the three important streets available at the Rusafa side of Baghdad. A GPS device equipped car was driven in actual traffic to collect data from the links along these three routes for three time periods of the day (morning, noon, and night) during 34 rounds for each route to assess the travel time and total delay (deceleration delay, stopped delay, and acceleration delay etc.) experienced. The study in this sense included paths consisting of several streets. Mohammed AlQasim, Army Canal motorway, Palestine street, Al-rubiae street are the selected ones. to study the variations of total travel time and delays through the data collected from March 2022 to May 2022 during the weekdays except for the off days. A total of 34 test runs were carried out in the north and south directions for each case. The obtained results indicated that the stopping times for vehicles represents the major part of the total control delay for both direction through all routes. The related control delay ratios for the first route of the north and south directions represent 74.69% and 63.46% respectivel., The ratios for the north and south directions of the second route were 71.19% and 34.83%,. As for the third route, the north and south directions had the ratios of 60.76% and 74.74%, respectively.The ratios regarding deceleration and acceleration were obtained as close figures. The intersections present on these routes are the primary cause of delays and speed deceleration. However, it should be stated that there are also other factors related to the road itself. The reliability analysis of transportation networks for all routes in both direction (morning and evening periods) indicates that the reliability structure of morning period of the three routes is uneven as compared to the night period. Overall, these discrepancies show that there is a need for careful planning when it comes to travel time concerns. VISSIM software was employed to run simulations for various scenarios in order to identify an acceptable buffer index to eliminate any potential delays. The values obtained as for the first route for the north and south directions are respectively given as 10.24% and 21.03%. The corresponding values for the north and south directions of the second route were 20.21% and 19.87%, respectively. And for the third route, the north and south directions had the values of 27.06% and 26.15%, respectively. There are possible proposals and recommendations to alleviate congestion at intersections and on the road itself.These strategies are less costly and provided both immediate and long-term efficiency.
Yolcuk değerlerine etki eden faktörlerin veri madenciliği ile analizi: Kahramanmaraş örnek çalışması
Ulaşım, toplumsal, sosyal ve ekonomik açıdan önemli bir role sahiptir. Ulaşım altyapısı ve hizmetleri, mal ve insan hareketliliğini sağlayarak pazarlara erişimi, istihdamı, yatırımları ve rekabeti artırmaktadır. Ulaşım sektörünün gelişimi, toplumun refahı ve kalkınması için hayati bir öneme sahiptir. Ulaşımın etkin ve verimli bir şekilde planlanması ve yönetilmesi ise ulaşım talebi ve arzı arasındaki dengenin sağlanması açısından gereklidir. Ulaşım talebi ve arzı, seyahat edicilerin özellikleri, tercihleri ve davranışları ile yakından ilgilidir. Bu nedenle, seyahat edicilerin profillerini ve seyahat alışkanlıklarını anlamak, ulaşım planlamasında önemli bir adımdır. Bu çalışmanın amacı, Kahramanmaraş Büyükşehir Belediyesi Ulaşım Ana Planı Hane Halkı Anketi verilerini kullanarak, seyahat edicilerin ulaşım alışkanlıklarını etkileyen faktörleri belirlemek ve yorumlamaktır. Veri madenciliği, büyük hacimli verilerden bilgi çıkarmak için kullanılan bir tekniktir. Veri madenciliği ile ulaşım verileri analiz edilerek, seyahat edicilerin yaşları, cinsiyetleri, otomobil sahiplikleri, ekonomik durumları, seyahatlerine başladıkları ve seyahatlerini bitirdikleri coğrafi noktalar ve seyahat için kullandıkları ulaşım modları (türleri) arasındaki ilişkiler ortaya çıkarılabilir. Bu çalışmada, veri madenciliği araçlarından biri olan Orange yazılımı kullanılarak; hane bazlı, kişi bazlı ve yolculuk bazlı olarak birliktelik analizi yapılmıştır. Oluşturulan birliktelik kurallarının minimum destek (minimum support) ve minimum güven (minimum confidence) değerleri, veri setine uygun şekilde seçilmiştir. Elde edilen kuralların sayısı, yapılan yolculuk sayılarına göre değişmektedir. Kuralların içeriği incelendiğinde, seyahat edicilerin ulaşım modu tercihlerinin yaş, cinsiyet, otomobil sahipliği gibi demografik özelliklerle; ekonomik durum gibi sosyo-ekonomik özelliklerle; başlangıç ve bitiş noktalarının konumu gibi coğrafi özelliklerle ilişkili olduğu görülmüştür. Bu çalışma ile elde edilen sonuçlar, Kahramanmaraş Büyükşehir Belediyesi'nin ulaşım planlama sürecine katkı sağlayabilecek niteliktedir. Ayrıca, bu çalışma ulaşım sektörünün analizi için veri madenciliği yöntemlerinin kullanılmasına bir örnek teşkil etmektedir.
Progressive collapse response of reinforced concrete high-rise buildings designed according to turkish earthquake code
When a building experiences severe impact loads such as explosions, car or airplane impacts, or similar natural or man-made events on a critical structural member like a column or shear wall, failure of the critical member can lead to the ultimate collapse of the whole building if the remaining members fail to carry the extra load imposed on them due to the failed member. This progression of damage from the member level to the structural level is what is described as progressive collapse. This study investigates the progressive collapse response of tall buildings designed according to the Turkish earthquake code. In this research, a case study was done on a 40-story tall building designed according to the Turkish earthquake code. The building used was a symmetrical building with a flat plate system, perimeter beams, and shear walls at the core. A 3D model was developed using SAP 2000 version 23 to represent the building. Gravity loads were applied directly to the slabs as uniform loads. Nonlinear behavior on the beams and columns was modeled using the fiber hinge model. A progressive collapse procedure was performed for a total of 18 scenarios. This was done by removing a critical member using SAP2000 v23 and then reading the displacements on the node directly above the removed member. These results were represented as displacement time histories of the node. Plastic hinge rotations were read on the beams surrounding the removed member, where the hinges formed. The rotations were compared to the plastic hinge rotation limits given in the Turkish Earthquake Code (TEC 2018) and the American Society of Civil Engineers (ASCE/SEI 41-17) for different performance levels. The 18 scenarios were compared in various combinations to get a better insight into the results obtained. From the results, it was observed that hinges formed on perimeter beams adjacent to the removed column only in the scenarios where the column was removed from the corner and the edge of the bottom floor. In the rest of the 16 scenarios, there were no hinges formed on the perimeter beams or on the columns. This research gave useful and critical insights into the performance of tall buildings designed according to the Turkish earthquake code, since no study had been done on this subject before. The whole process was described in detail in such a way that it can be replicated by practicing engineers without any prior experience in this subject.
Dinamik araç sistemli otonom kavşak yönetim stratejisi: Bir algoritma önerisi
Trafik ışıkları, kavşaklarda anahtar bileşenlerden biri olarak trafik yönetiminde önemli bir rol oynamaktadır. Sinyalize kavşaklardaki gecikmeler seyahat süresini önemli ölçüde etkilemektedir. Kavşak koordinasyonu trafik sürekliliğini sağlamanın en etkili yollarından biridir. Kavşaklardaki sinyal uyumlu trafik ışıkları, ana yollarda seyahat eden araçlar için gecikmeleri, kuyruk uzunluklarını ve seyahat sürelerini önemli ölçüde azaltabilir. Modern teknolojiler çerçevesinde geliştirilen insansız araçlar artık ulaşım sistemlerinin bir parçası haline geldi. Yapılan çalışmada, kavşaklardaki gecikmeleri en aza indirmek için otonom araç sistemlerinin etkinliğini değerlendirmektedir. Otonom araç sistemleri, kavşak koordinasyonu ve trafik yönetimi konularında potansiyel faydalar sunar. Bu sistemler, kavşaklarda trafik akışını optimize etmek için birbirleriyle iletişim kurabilirler. Bu iletişim, araçların hızını ve mesafelerini koordine etmelerini sağlayarak sinyalize kavşaklarda gecikmeleri en aza indirebilir. Ayrıca, otonom araç sistemleri trafik akışını tahmin edebilir ve bu tahminlere dayanarak sinyal planlarını optimize edebilirler. Otonom araç sistemlerinin kavşaklardaki gecikmeleri azaltmada başarılı olabileceğini gösteren birçok araştırma yapılmıştır. Bu araştırmalar, otonom araçların koordinasyonu sağlayarak trafik akışını iyileştirdiğini ve sinyal planlamasının daha etkili hale getirildiğini göstermiştir. Bununla birlikte, otonom araçlar henüz yaygın olarak kullanılmamaktadır ve mevcut araçların çoğu hala insan kontrolünde olduğundan, sinyalize kavşaklardaki gecikmeler devam etmektedir. Otonom araç sistemleri kavşaklardaki trafik yönetiminde önemli bir rol oynayabilir. Bu sistemlerin kullanımı, sinyalize kavşaklardaki gecikmeleri azaltarak seyahat sürelerini ve kuyruk uzunluklarını azaltabilir. Ancak, otonom araçların yaygın kullanımı için daha fazla gelişim ve düzenleyici önlemlere ihtiyaç vardır. Otonom araç sistemleri, trafik yönetimi konusunda önemli bir potansiyele sahiptir. Bu sistemler, sürücüsüz bir şekilde araç kullanarak trafik akışını daha etkili bir şekilde yönetebilirler. Ayrıca, otonom araçlar birbirleriyle ve kavşaklardaki diğer araçlarla iletişim kurarak trafik akışını daha da optimize edebilirler. Otonom araçların kavşaklardaki gecikmeleri azaltma potansiyeli, diğer faktörlere de bağlıdır. Örneğin, otonom araçların sayısı, trafik akışının yoğunluğu ve kavşaklardaki sinyalizasyon sistemlerinin durumu gibi faktörler, otonom araçların etkinliğini etkileyebilir. Ayrıca, otonom araçların yasal düzenlemeleri ve kabulü de otonom araçların kavşaklardaki gecikmeleri azaltmadaki potansiyelini etkileyebilir. Bu çalışma, otonom araçların sinyalize kavşaklardaki gecikmelerini azaltmak için geliştirilen iki farklı yöntemi ortaya koymaktadır. Bu amaçla, optimum devre süresinin hesabında kullanılan Webster Yöntemi, karşılaştırma yapabilmek adına otonom araç algoritması ile karşılıklı olarak değerlendirilmiş ve sinyalize kavşaklardaki gecikmeler analiz edilmiştir. Ayrıca, sinyal kontrolsüz otonom kavşak yönetim sistemi, VISSIM simülasyon yazılımı kullanılarak elde edilen sonuçlarla da test edilmiştir. Elde edilen sonuçlar, sinyalize kavşak gecikmelerinin 10 kat azaltılabileceğini göstermektedir. Bu önemli bir gelişmedir, çünkü sinyalize kavşaklarda sıkışıklık ve gecikmeler trafiği yavaşlatmakta ve yolculuk süresini artırmaktadır. Otonom araçların kavşaklarda daha hızlı ve verimli bir şekilde hareket etmeleri, trafiği daha akıcı hale getirecek ve yolculuk süresini azaltacaktır. Bu çalışma, otonom araçların trafiği daha verimli hale getirmek için kullanılabilecek yöntemlerden bir tanesidir. Gelecekteki çalışmalar, otonom araçların trafiği daha etkili bir şekilde yönetmek için yeni yöntemler geliştirebilir ve bu teknolojinin kullanımını daha yaygın hale getirebilir. Otonom araç teknolojilerine yapılan yatırımlar arttırılmalı, teknoloji geliştirmeleri hızla ve aratarak devam etmelidir. Daha fazla insan otonom araçlara güvenmeye başladıkça, bu araçların kullanımı daha yaygın hale gelebilir. Bunun sonucunda, yapılan çalışmanın da gösterdiği gibi trafik akışı daha hızlı ve daha verimli hale gelebilir, trafik kazaları sayısı azaltılabilir ve çevre dostu bir ulaşım sistemi oluşturulabilir.
Performance analysis of roundabout junction in Duhok with proposed si̇gnali̇zed one through VISSIM software
Traffic congestion is one of the major sources and reasons of traffic delay, and with increasing number of vehicles annually, this further complicates the situation. While Roundabouts have the unique advantage and capability of contributing to the reduction of congestion by providing traffic flow in one direction around central island and giving priority to the circulating flow, at the same time they were originally designed to accommodate intersections and junctions that had moderate traffic volumes, so with increasing number of vehicles and thus traffic, this situation raises further questions about whether roundabouts will be suitable for accommodating certain junctions in the foreseeable future. In the United Kingdom, for example, after many researches and studies many roundabouts have been converted to signalized junctions over the past decade as the growth of vehicles and population made it overwhelming for them to accommodate traffic. In this research, a decision will be made regarding Gali Roundabout in Duhok, Iraq, whether this junction should be converted to a signalized junction or remain as it is. To reach this aim, several objectives are required to be carried out manually such as obtaining geometrical properties of the Roundabout, obtaining hourly Traffic Volume Count, and via the ever reliable VISSIM software, Average queue length, travel time delay and so on. After triggering some simulations through VISSIM, the software, will aid in the projection. Hypothetic simulations will also be conducted on VISSIM where it is assumed if the number of vehicles entering the roundabout in the future increases by 15%, this will compare with the performance of the roundabout in present time and will thus provide a breakthrough whether the usage of roundabout will be sustainable or not. VISSIM analysis ultimately projects that this roundabout, if it were to be converted to a signalized junction would cause more congestion and increasing travel time delay. It does however also recommend that the roundabout should have a much wider ICD in 5 years time but due to the roundabouts location, which is being nearby a mountain, topographic reasons will likely be an obstacle of performing any changes to its geometrical properties. So this roundabout may be shifted or displaced 200-300m from its original location and then changes to its geometrical elements and properties can be then applied.
Cam elyaf takviyeli polyester (CTP) katkısının ince daneli zemin özelliklerine etkisi
İnşaat mühendisliği uygulamalarında temel zemini özellikleri, tasarım ve imalat aşamalarında önemli bir role sahiptir. Bununla birlikte inşası planlanan yapıların heyelan riski bulunan alanlara, dolgu sahalarına ve kayma direnci düşük zeminlere yapılması gerekebilmektedir. Günümüzde bu problemin önüne geçebilmek adına birçok zemin iyileştirme yöntemi geliştirilmiştir. Zemin iyileştirme yöntemleri artan maliyetler nedeniyle kimi zaman üst yapı projesinden bile daha maliyetli olabilmektedir. Artan nüfus ve hızla yayılan kentselleşme yapılara yönelik talepleri arttırmakta beraberinde çevre kirliliğine neden olmakta ve atıklar oluşturmaktadır. Ülkemizde de imalatı yapılan ürünlerden hatırı sayılır oranda atıklar çıkmaktadır. Atık malzemelerin çevremize ve dolaylı olarak da insanlığa zararlı yanları vardır. Günümüzde atık vb. gibi katkı malzemeleri ile zemin iyileştirilmesi popüler olan yöntemlerden biridir. Bu çalışmada, Cam Elyaf Takviyeli Polyester (CTP) boru kesme atıklarının zemin iyileştirme yöntemlerinden biri olan derin karıştırma yöntemi (DSM) ile kullanılarak ince daneli zeminin taşıma gücüne olan etkisi araştırılmıştır. Yapılan deneysel çalışmalar laboratuvar ve saha olmak üzere iki grupta gerçekleştirilmiştir. Laboratuvar deneylerinde Sakarya ili Adapazarı ilçesinden 3 ila 4 metre derinliğinden alınan doğal siltli zeminin CTP ile karıştırılmasıyla elde edilen numuneler kullanılmıştır. Saha deneyleri kapsamında da Yalova ilinde bulunan bir şantiyede derin karıştırma metodu ile doğal zeminde çimento ağırlığının % 0, 3, 6, 9 oranında CTP boru kesme atığı ilave edilerek DSM kolonları oluşturulmuştur. Laboratuvar ve saha çalışması dayanım deney sonuçlarının bir uyum içinde olduğu gözlemlenmiştir. Laboratuvar deneylerinde siltli zemin birimine ağırlığınca %3 oranında CTP boru kesme atığı ilavesi yapılan numunenin maksimum kuru birim hacim ağırlığı verdiği tespit edilmiştir. Saha deneylerinde ise çimento ağırlığınca %3 oranında CTP boru kesme atığı kil zemine ilave edildiğinde maksimum dayanım elde edilmiştir. Deneyler sonucunda, CTP atığının ince daneli zeminlerin dayanımına olumlu katkı yaptığı, derin karıştırma yönteminde kullanılması durumunda ise imalatı yapılan zemin karışımında homojenlik sağladığı, harcın yoğunluğunu düşürerek uygulamada delgi ve geri çekim aşamasında kolaylık sağladığı gözlemlenmiştir. Ayrıca uzaklaştırma ve depolama maliyeti olan bir atığın zeminlerde iyileştirme malzemesi olarak kullanılması ile tekrar kazanımı ve atık bertarafı konusunda fayda sağlanacağı anlaşılmıştır. Sonuç olarak CTP boru kesme atıklarının zemin iyileştirmesi yönteminde alternatif bir katkı olarak kullanılabileceği kanaatine varılmıştır.
Kahramanmaraş ve Kayseri illeri uygulama örnekleri analizleri ile Sakarya ili entegre toplum taşıma sistemi için bir model önerisi
Sakarya ili toplum taşıma sistemleri farklı paydaşlar tarafından yürütülmektedir. Özel halk otobüsleri, minibüsler ve belediyeye ait otobüslerle günlük yolculuk talepleri karşılanmaya çalışılmaktadır. İşletilen sistemlerin birbirinden bağımsız olması, yolculuk taleplerine göre sefer sayılarının ve taşıt kapasitelerinin optimize edilmeden hizmete sunulması gibi unsurlar, mevcut kent toplum taşıma sisteminin bir bütün olarak verimsiz işletme ile sonuçlanmasına neden olmaktadır. Verimsiz işletme ise gereksiz maliyet yükü olarak bölgenin gelişimi üzerinde etkiye sahiptir. Bahsedilen verimsizliğin temelinde otobüs, minibüs ve dolmuş hatlarının birbirlerine pararlel olarak çalışarak benzer güzergahlarda birden fazla seçenek ile aynı amaca hizmet etmesi gereken toplum taşıma unsurlarının birbirleri ile rekabet halinde olmasıdır. Bu şekilde yakıt ve personel verimliliği düşmekte kapasitesinin altında çalışan hatlar oluşmaktadır.Bir diğer konu ise minibüs ve dolmuş hatlarının elektronik veriler doğrultusunda planlanmayan, ihtiyacı karşılamaya yönelik plansız oluşan rotaların plansız kullanılan taşıt kapasitelerinin kendi içlerindeki verimsiz çalışma şartlarıdır.Bu durum, kent toplum taşıma sistemine ait farklı unsurların entegre edilmesi ve yeni bir sistemin oluşturulmasını gerektirmektedir. Yeni sistem önerisi için halihazırda bahsedilen değişimin yapıldığı, minibüs sistemlerinin kaldırılarak belediyeye ait halk otobüsleri ve belediye otobüsleri ile toplum taşıma sistemlerinin devamının sağlandığı Kahramanmaraş ve Kayseri illerimiz değerlendirmeye alınmıştır.Bu illerimizde yapılan dönüşüm çalışmaları araştırma kapsamında incelenecek ve bu dönüşümlerin başarılı olup olmadığı tespit edilecek ve elde edilen çıkarımlardan Sakarya ilimiz için bir model oluşturulacaktır. Kahramanmaraş ve Kayseri illerimizin incelenmesi iki yaklaşım etrafında gerçekleşmiştir.Bu yaklaşımlar müşteri odaklı bakış açısı ve sistem sağlayıcısı odaklı bakış açısıdır.Müşteri odaklı bakış açısında sistem kullanıcılarına belirlenen kritrlerleri inceleme adına sorular hazırlanmış ve anket çalışması yapılmıştır.Anket çalışması her iki ilimiz içinde yapılan dönüşüm öncesi ve sonrası memnuniyeti ölçmeyi hedeflemektedir.Katılımcıların cevapları ve yorumları doğrultusunda anket çalışmaları yorumlanmış ve araştırma yapılan illerimiz Kahramanmaraş ve Kayseri'de kullanıcıların sistemin değişmesinden memnun oldukları tespit edilmiştir.Diğer yaklaşım olan sistem sağlayıcı odaklı bakış açısında ise belediyeler ile görüşmeler yapılarak yeni sistemde taşınan yolcu sayıları, yeni maliyetler ile gelir gider dengesi üzerinde araştırma yapılmış ve yeni sistemin ne kadar verimli olduğu tespit edilmeye çalışılmıştır.Bu şekilde hem sistemi kullanan halkımız hemde sistemin sağlıklı bir şekilde işlemesi ile sorumlu olan belediyelerimizin gerçekleşen dönüşüm sonrası memnuniyetleri, dönüşümün fayda ve zararları tespit edilmek istenmiştir. Gerçekleşen dönüşümden iki ilimizde de halk ve belediyelerimiz yeni sistemin işlemesinden daha memnunken bazı ek faydalarda tespit edilmiştir. Sistemin veriminin artmasının yanında minibüs ve dolmuşların kalkması ile ulaşımda kart kullanımı zorunlu hale gelmiş, böylece tüm yolculuk verileri belediyelerin elinde hizmet kalitesinin ve veriminin arttırılması için doneler olarak kullanılırken dolmuş ve minibüslerde belli olmayan, vergisi olmayan kazanç ortadan kalkmış, tüm ulaşım sistemi vergilendirilebilir ve takip edilebilir hale gelmiştir.Halkımızı doğrudan ilgilendiren faydalardan biri de şoförlerin belediye çalışanı olarak belirli disiplin kriterleri doğrultusunda ve zamanında görev başında olmaları, araçlarda bulunan güvenlik kameraları ile yapılan gözlemlerle kullanıcıların güvenliğinin artmasıdır.Yine kameralar ve ses kayıtları sayesinde şoförlerin disiplin kurallarına uyumu incelenirken diğer yandan kullanıcılar arasında gerçekleşme ihtimali bulunan bir güvenlik sorununda hızlı bir şekilde güvenlik güçlerine ulaşmak mümkün olmaktadır. Bu anlamda Kahramanmaraş ve Kayseri uygulamaları incelenmiş ve yapılan çalışmanın somut faydaları ortaya çıkmış ve Sakarya ilimiz için bir model oluşturulmuştur. Kahramanmaraş ve Kayseri illerinde gerçekleşen faydaların Sakarya ilimizde de gerçekleşmesi hem halkımız hemde belediyemizin faydasına olacağı tespit edilmiştir.
Jet grout kolonlarının zeminlerdeki oturmalara etkisinin numerik yöntemlerle incelenmesi
Artan nüfus, kentleşme, yüksek yapı inşaatlarının hızlanması ve deprem riski gibi faktörler zayıf zeminlerde yapılaşmayı beraberinde getirmekte ve zemin iyileştirme uygulamalarının önem kazanmasına neden olmaktadır. Zemin iyileştirme çalışmaları, zayıf zeminin güçlendirilmesinin hedeflendiği yöntemleri kapsamaktadır. Maliyet ve teknoloji kısıtlamaları ile birlikte değerlendirilen farklı yöntemlerde; zeminin yapı yükleri altında oturmasını kontrol etmek, taşıma kapasitesini artırmak, tünel zeminini iyileştirmek, şev duraylılığını artırmak ortak amaçlardan birkaçıdır. Jet grout yöntemi ise yaygın olarak kullanılan bir zemin iyileştirme yöntemidir ve zeminin taşıma gücünü artırma, oturmaları azaltma ve sıvılaşma riskini azaltma gibi avantajları vardır. Bu çalışma, jet grout kolonlarının zayıf zemin tabakalarındaki oturmaları azaltmada kullanılmasını ve farklı parametrelerin oturmalar üzerindeki etkisini numerik analizlerle incelemeyi amaçlamaktadır. Bu analizler, Plaxis 2D ve Plaxis 3D yazılımlarıyla gerçekleştirilmiştir. Analizlerde jet groutlar hem tekil kolonlar hem de kompozit ortam ile modellenmiştir. Üç boyutlu Plaxis analizlerinde tekil kolonlar ve kompozit ortam, iki boyutlu Plaxis analizlerinde ise sadece kompozit ortam modellenmiştir. Jet grout boyu, çapı ve aralığı için ise değişken parametreler seçilerek analizler tekrar edilmiştir. Son olarak yumuşak kil etkisinin belirlenebilmesi adına üç boyutlu Plaxis analizlerinde normal kil ve zayıf kile soketlenen kolonlar için iki farklı analiz yürütülmüştür. Analizler sonucunda jet grout ile iyileştirmenin zeminlerde oturmaları azalttığı, ancak çap, boy ve aralıkların sonuçlara farklı oranlarda etki ettiği belirlenmiştir. Optimum çözümlerin elde edildiği üç boyutlu analizler sonucunda en uzun jet grout boyunun en düşük aralıklarla yerleştirildiği durumda oturmalarda %22'lere varan düşüşlerin elde edilebildiği tespit edilmiştir. Sonuçlar üzerinde ise en aktif rol oynayan parametrenin çap değil, jet grout kolonlarının aralığı olduğu belirlenmiştir. Optimum çapın 0,8 m olduğu analizlerde daha yüksek çap kullanımının grup etkileri ile performans düşüklüğüne yol açtığı gözlemlenmiştir. Zemin – jet grout kolonlarının kompozit bir bölge ile temsil edildiği durumda ise üç boyutlu ile iki boyutlu analizlerin çok yakınsandığı, dolayısıyla üç boyutlu analizlerin yürütülmesinin pratik açıdan dezavantajlı olacağı yargısına varılmıştır. Ancak kompozit bölge ve tekil kolonlar ile yürütülen analizler kıyaslandığında tekil kolon modellerinde daha yüksek oturma değerleri elde edildiği gözlemlenmiştir. Ek olarak, zayıf tabakalarda yüklemenin daha yüksek oturmalara neden olabileceği, ancak jet grout imalatı ile birlikte normale oranla iyileştirmenin daha iyi performans gösterebileceği yargısına varılmıştır.
Sıvılaşabilir siltli zeminlerin koni penetrasyon deneyi ile tanısı
Depremler özellikle alüvyal ortamlarda zemin büyütmesi, çevrimsel yumuşama ve sıvılaşma gibi olumsuz zemin davranışlarını ortaya çıkarabilmekte ve bu etkilere maruz kalan zeminler üzerlerinde bulunan yapılarda büyük deformasyonlara veya göçmelere neden olabilmektedir. Adapazarı gibi su seviyesinin yüzeye yakın olduğu alüvyal ortamlarda sıvılaşma problemi yaygın olarak görülebilmektedir. Suya doygun kumlar, siltli kumlar ve siltler sıvılaşmaya en yatkın zemin türleridir. Sıvılaşabilir ve sıvılaşmaz zeminlerin belirlenebilmesi için pek çok farklı yöntem mevcuttur. İri daneli zeminlerin sıvılaşma potansiyelinin belirlenmesi için kullanılan yöntemler yeterince mevcut olup tutarlı sonuçlar vermektedir. Yapılan araştırmalardan anlaşıldığı üzere ince daneli zeminlerin sıvılaşma potansiyelinin belirlenmesi için önerilen yöntemlerden genel bir yaklaşım elde etmek pek mümkün olmamaktadır. Zeminlerin fiziksel özelliklerine dayalı olarak geliştirilen sıvılaşma kriterleri birbirinden farklı zemin özellikleri ve bu özelliklerin farklı sınır değerlerini sunmaktadır. Bu sebeple mevcut kriterlerden yola çıkarak bu çalışmada kullanılan veri tabanındaki zeminler ile makine öğrenmesi yöntemlerine dayalı yeni öneriler sunulmuştur. Çalışma kapsamında, iyi bilinen yedi makine öğrenimi yaklaşımı kullanılarak zemin sıvılaşma potansiyeli için bir model sunulmuştur. Kullanılan algoritmalar tüm veri setinin eğitim kalitesine göre sıralandığında karar ağaçlarının (DT) %90 doğruluk başarı oranı ile en yüksek sonuçları elde ettiği görülmüştür. Belirtilen DT modeli, rastgele seçilen eğitim setinde %91 ve test setinde %84 doğrulukla sonuçlanmıştır. Bu çalışmadaki DT modeli sıvılaşma tahmini için iyi bir alternatif sunmakta ve önceki çalışmalara göre daha doğru sonuçlar vermektedir. Ayrıca ele alınan veri setindeki özelliklerin önemi karar ağaçları ile belirlenmiştir. Buna göre özellik sıralaması D50, derinlik, kil içeriği FC, kil yüzdesi, wn, wL olarak keşfedilmiştir. Günümüzde zemin incelemelerinde önemli bir yer tutan ve nitelikli veriler elde edilmesini sağlayan koni penetrasyon deneyi (CPT) sonuçlarıyla da sıvılaşma analizi yapılmaktadır. CPT ile zeminlerin sınıflandırılmasında zemin davranış indeksi (Ic) ön plana çıkmaktadır. CPT sonuçları ve farklı araştırmacılar tarafından sunulan Ic formülleri, veri tabanında bulunan ince daneli zeminlerin fiziksel özellikleriyle pek çok yönden karşılaştırılmış ve sıvılaşabilir ve sıvılaşmaz zeminlerin ayırt edilmesi için belirleyici olabilecek bulgular elde edilmiştir. Mevcut Ic formüllerinin sıvılaşabilir ve sıvılaşmaz zeminleri belirlemede nasıl bir performans sergilediği incelenmiş ve iyileştirmeye yönelik olarak Ic formüllerinin optimizasyonu yapılmıştır. Kil ve silt zeminlerin sınırlarının Ic ile belirlenmesine yönelik 1999 Adapazarı depremimden itibaren yapılan saha çalışmalarından elde edilen geniş bir veri tabanı kullanılmıştır. CPT deneyleriyle eş zamanlı olarak yapılan sondajlardan elde örselenmiş ve örselenmemiş numunelerle yapılan fiziksel özellik deney sonuçları da bulunmaktadır. Böylece CPT verisiyle birlikte geleneksel sınıflandırma yöntemlerinde kullanılan zeminlerin fiziksel özellikleri verileri bir araya getirilmiş, bu verileri karşılaştırma ve analiz etme imkanı doğmuştur. Veri tabanında bulunan 776 veri kullanılmıştır. Söz konusu her bir verinin likit limit, plastik limit, kil yüzdesi, su muhtevası, ince dane oranı ve ortalama dane çapı gibi bilgileri bulunmaktadır. İnce daneli zeminlerin sınıflarını belirlemek için çeşitli araştırmacılar tarafından önerilen zemin davranış indeksi Ic değerleri kullanılmaktadır fakat kil ve silt zeminler için belirli bir Ic değeriyle tam bir ayrım yapılamamaktadır. Seçilen her bir Ic değerine karşılık gelen kil ve silt bulunabilmektedir. Kil ve siltlerin en iyi ayrımını yapan öyle bir Ic belirlensin ki bu değerin altında maksimum seviyede minimum seviyede killer bulunması hedeflenmiştir. Farklı araştırmacılar tarafından önerilen Ic formülleriyle kil ve siltlerin dağılımları incelendiğinde kil ve siltleri ayırmada en yüksek doğrulukla ayırabilecek sınır değeri, kil ve siltlerin her bir Ic formülüne göre aldıkları minimum ve maksimum değerleri bulunmuştur. Kil ve siltleri ayırmada belirlenen sınır değerinin altında kalan oranların farkına göre sonuçlar incelendiğinde Ic =2.55 sınır değeriyle %74.5 fark oranı ile en iyi ayrımı yaptığı söylenebilir. Zemin davranış endeksi Ic değerleriyle sıvılaşabilir ve sıvılaşmaz zeminlerin belirlenmesi için veri tabanındaki zeminlerin farklı araştırmacılar tarafından önerilen Ic değerleri ayrı ayrı analiz edilmiştir. Bu noktada öncelikle zeminlerin sıvılaşma potansiyelinin belirlenmesi gerekmektedir. Zeminlerin sıvılaşma potansiyeli belirlenirken daha önce yapılan çalışmalardaki saha gözlemlerine bakılmıştır. Saha gözlemleri bulunmayan sahalar için literatürde fiziksel özelliklere dayalı olarak belirlenen sıvılaşma kriterleri göz önünde bulundurulmuştur. Sıvılaşma potansiyeli düşük ve yüksek olan zeminlerin zemin davranış tipi indeksi Ic, farklı araştırmacılar tarafından önerilen formüllere göre hesaplanmış bu formüllerden hangilerinin sıvılaşabilir ve sıvılaşmaz zeminleri daha net bir şekilde ayırt edebildiği irdelenmiştir. Buna ilaveten her bir formüldeki elemanların içerisinde çeşitli katsayılar kullanılmaktadır. Bu katsayıların belirli sınırlar içerisinde değişiminin sıvılaşır ve sıvılaşmaz bölgeyi daha iyi bir şekilde belirlemesinin mümkün olup olmadığı irdelenmiştir. Yapılan optimizasyon sonucunda orijinal formüllere göre %21,6 mertebelerine varan iyileştirmeler olduğu görülmektedir. Herhangi bir Ic formülünün sıvılaşma potansiyeli düşük ve yüksek olan zeminleri net bir şekilde ayırt edemediği bazı zeminlerin her halükarda ortak alanda kaldığı görülmektedir. Fiziksel özellikleri bilinen ince daneli 776 numunenin farklı araştırıcılara göre sıvılaşma değerlendirilmesi yapılmıştır. Yapılan bu değerlendirmelere göre her bir yönteme göre sıvılaşan, sıvılaşmayan ve test bölgesine düşen veriler tespit edilmiştir. Daha sonra sıvılaşan ve sıvılaşmayan numuneler ait ortalama koni penetrasyon uç direnci, sürtünme direnci ve boşluk suyu basınçları tespit edilmiş ve bu ham verilerden zemin sınıflamasına yönelik olarak normalize edilmiş uç dirençleri ile sürtünme oranları tespit edilmiştir. Sıvılaşan, sıvılaşmayan ve test bölgesine düşen Ic değerlerinin normal dağılımları incelenmiştir. Sıvılaşmaz, sıvılaşabilir ve test bölgesine düşen zeminlerin zemin davranış indeksleri ile normalize edilmiş uç direnci ve sürtünme oranları göz önüne alınmıştır. CPT verileri göz önüne alındığında bir zeminin sıvılaşmaz kabul edilebilmesi için zemin davranış indeksinin (Ic) 2.98'den büyük olması gerekmektedir. Ayrıca normalize edilmiş uç direncinin 10'dan küçük ve normalize edilmiş sürtünme oranının ise 3.08'den büyük olması gerekmektedir.
Doygun olmayan siltli zeminlere oturan yüzeysel temellerin taşıma gücü
Genel olarak, doygun olmayan zeminler üzerinde yer alan yüzeysel temellerin nihai taşıma gücü, doygun zemin mekniği teorilerinin uygulandığı geleneksel kayma direnci parametreleri ile karakterize edilmektedir. Ancak bu durumda doygun durumda elde edilen zemin parameterleri kullanılarak tasarlanan temellerin ekonomik olmaktan uzak olacağı açıktır. Son yıllarda, drenajlı ve drenajsız yükleme koşullarını dikkate alarak doygun olmayan zeminler üzerinde yer alan temellerin taşıma kapasitesini tahmin etmek için prosedürler geliştirilmiştir. Ancak bu çalışmalar genellikle kumlu zeminlerde yoğunlaşmaktadır. Literatürde önerilen sonuçların diğer zemin cinsleri için de geçerliliğinin test edilmesi gerekliliği açıktır. Bu çalışma, doygun olmayan siltli zemin üzerine yerleştirilen sığ temellerin taşıma gücü değerinin incelenmesine odaklanmıştır. Bu kapsamda siltli zeminin, boşluk oranı, doygunluk derecesi ve kılcal gerilme büyüklüğünün etkisi incelenmiştir. Zemin-su karakteristik eğrileri, basınç plakası ve filtre kağıdı yöntemleri kullanılarak oluşturulmuştur. Ayrıca, baskın boşluk boyutunun doygun olmayan zeminlerin davranışı üzerindeki etkisi, kılcal gerilme ve boşluk boyutu arasındaki ilişkinin analizi yoluyla incelenmiştir. Doygun olmayan siltli zeminlerin kayma direnci literatürde önerilen geleneksel kesme kutusu deneyi ve su muhtevası-kılcal gerilme eğrilerinden (zemin-su karakteristik eğrisi) tahmin edilen kılcal gerilme değerleri yardımıyla belirlenmiştir. Basit bir deneysel prosedürüne sahip ve hemen hemen her zemin laboratuvarında gerçekleştirilebilecek olan bu yöntemin güvenilir sonuçlar verdiği gösterilmiştir Deneyler sonucunda doygun olmayan koşullardaki silt zemin davranışının diğer zeminlere göre farklı olduğu ve doygun kabuluyle yapılan hesaplamaların gerçek zemin davranışına kısayla kabul edilemez düzeyde hatalı olduğu ortaya çıkarılmıştır. Doygun olmayan silt zeminlere olturan yüzeysel temellerin taşıma kapasitesi ve davranışının belirlenmesine yönelik yapılan model deneylerinde doygun ve doygun olmayan koşullar oluşturulmuştur. Drenajsız yükleme koşulları altında 1.15 mm/dak' lık bir yükleme oranı kullanılarak model temel testleri gerçekleştirilmiştir. Model temel boyut ve şekillerinin etkisini araştırmak için 50 mm daire, 50 mm x 50 mm kare, 42.3 mm daire ve 37.5 mm x 37.5 mm kare model temellerin taşıma gücü değerleri ölçülmüştür. Model deneylerden elde edilen sonuçları, Skempton (1948) tarafından doygun zeminler için önerilen taşıma kapasitesi teorisi uyarlanarak yorumlanmıştır. Ayrıca çalışmada, doygun olmayan zemin numuneleri üzerinde ölçülen serbest basma testleri ile doygunluk derecesine bağlı uydurma parametresi (𝑆𝛹) kullanılarak doygun olmayan silt zeminlere oturan yüzeysel temellerin taşıma güçü değerinin tahmini için yeni bir eşitlik önerilmiştir.
Toplu taşıma sistemlerinin optimizasyonu
Günümüzde dünya genelinde hususi araç kullanımındaki artış, enerji sıkıntısı, trafik sıkışıklığı ve buna bağlı olarak bir noktadan başka bir noktaya ulaşımda harcanan süreler artış göstermektedir. Buna ek olarak enerji fiyatlandırmalarındaki artışlar da insanları hususi araç kullanımından toplu taşıma sistemlerine yöneltmektedir. Toplu taşıma sistemlerine olan talep artışı ile birlikte toplu taşıma idareleri bu taleplere cevap verebilmelidir. Toplu taşıma idareleri; insanların hızlı, güvenli, erişilebilir ve ekonomik çözümlerle bir noktadan bir noktaya ulaşımını sağlamakla yükümlüdürler. Bu çözümlerde kamu yararı gözetilerek mevcut kaynakların (yol altyapısı, araç ve işletme personelleri) kanun ve yönetmeliklere uygun olarak verimli kullanımının sağlanması gerekmektedir. Toplu taşıma türlerinin ve hat sayılarının artmasıyla birlikte hem mevcut seferlerin gerçekleştirilebilmesi hem de yolculuk talebine karşılık verebilmesi amacıyla toplu taşıma işletme planlaması ve optmizasyonu kavramı ortaya çıkmaktadır. Toplu taşıma işletme planlaması ve optimizasyonu için farklı ülkeler tarafından geliştirilmiş yazılımlar bulunmakta olup bu yazılımlar, toplu taşıma idarelerine kaynak (araç ve sürücü) bazlı verimlilik sağlayarak maliyetlerin düşürülmesinde büyük rol oynamaktadır. Bu çalışmada, İstanbul Büyükşehir Belediyesi sorumluluğunda bulunan Eminönü Alibeyköy tramvay hattının mevcut verileri göz önüne bulundurularak örnek bir uygulama gerçekleştirilmiştir. Eminönü-Alibeyköy tramvay hattının işletme planı ve optimizasyonunu yapabilmek için IVU.Plan yazılımı kullanılmıştır. IVU.Plan yazılımına hattın yol ağı, araç, sefer, işletme personellerinin çalışma kuralları vb. veriler tanımlanmıştır. İşletmeye devam ederken gerçekleşebilecek farklı sefer senaryoları tasarlanmış ve bu senaryolar üzerinden optimizasyon analizleri gerçekleştirilmiştir. Optimizasyon analizleri sonucunda Eminönü-Alibeyköy tramvay hattında her bir sefer senaryosuna ait gerekli araç ve sürücü sayıları belirlenmiştir. Eminönü Alibeyköy hattında her iki yönde günlük toplam 488 seferin, 17 araç ve 42 sürücü ile gerçekleştirilebileceği tespit edilmiş olup farklı sefer senaryoları ile birlikte sefer sayısı-araç sayısı ve sefer sayısı-sürücü sayısı verileri kullanılarak regresyon analizleri yapılmıştır. Farklı sefer senaryoları ve hattı kullanan yolcuların kart basım verileri göz önünde bulundurularak hattın gelecekteki yolculuk taleplerine, yolcu memnuniyeti ve verimli kaynak kullanımı sağlanarak cevap verilebilmesi için değerlenirmelerde ve önerilerde bulunulmuştur.
Yüksek fırın cürufu ve çelikhane cürufunun farklı kompozisyonlarda beton üretiminde kullanımının araştırılması
Çelik üretimi esnasında oluşan cüruf ve diğer atık malzemeleri zamanla atık sahalarında birikerek çevre ve insan sağlığı açısından tehdit oluşturmaya devam etmektedir. Bu çevresel problemi ortadan kaldırabilmek ve ekonomik kazanımlar sağlayabilmek amacıyla beton içerisinde cürufun farklı şekillerde değerlendirilmesine yönelik pek çok çalışma yapılmaktadır. İki seri halinde beton üretimi yapılan bu çalışmada, birinci seride tamamen doğal agrega kullanılırken ikinci seride ise ince agrega yerine granüle yüksek fırın cürufu (GYFC), kaba agrega yerine çelikhane cürufu (ÇC) doğal agrega ile tamamen yer değiştirmiştir. Bununla birlikte her iki seride çimento yerine %0, %10, %20, %30, %40 oranlarında öğütülmüş yüksek fırın cürufu (ÖYFC) ikame edilerek toplamda 10 farklı beton karışımı hazırlanmıştır. Üretilen beton numuneler 28 gün standart kürde bekletildikten sonra 90 gün boyunca ayrı ayrı olmak üzere %5 magnezyum sülfat ve %5 sodyum sülfat konsantrasyonlu çözeltilere maruz bırakılarak dayanım ve durabilite özellikleri incelenmeye çalışılmıştır. Ayrıca kıyaslama yapabilmek için her bir karışımdan elde edilen beton numuneler birer grup halinde deney süresi boyunca standart kürde bırakılmıştır. Beton numuneler üzerinde ultrasonik ses hızı, beton test çekici ve basınç dayanımı deneyleri ile mikroyapısal özelliklerini incelemek için SEM-EDS ve XRD analizleri yapılmıştır. Deney sonuçlarına göre, betonda agrega olarak %100 GYFC ve ÇC kullanımının betonun mekanik ve fiziksel özelliklerini olumsuz anlamda etkilediği tespit edilmiştir. Buna karşılık çimento içerisinde ÖYFC ikame oranı arttıkça hem cüruf agregalı hem de doğal agregalı betonların performansında genel olarak artışlar görülmüştür. Sülfat etkisine maruz bırakılan numuneler ile aynı süre zarfında standart kürde bekletilen numunelerin mekanik özellikleri kıyaslandığında, cüruf agregalı numunelerde doğal agregalı numunelere göre daha fazla kısmi dayanım artışı görülmüştür.
Derelerde iki boyutlu taşkın modellemesi ve taşkın tehlike risk hasar haritalarının oluşturulması
Canlılığın devamı için gereken su, en temel ve en önemli ihtiyaç olduğu için insanlar tarih boyunca suya yakın yerlere yerleşmişlerdir. Ancak suya yakın olmak taşkın tehlikesini de beraberinde getirmektedir. Taşkınlar, ülkemizde ve dünyada can ve mal kayıplarının en yüksek olduğu doğal afetlerden biridir. Son yıllarda iklim değişikliğinin etkisi ile de yaşanma sıklığı ve zararları artmaya başlamıştır. Bu nedenle insan hayatını maddi manevi etkileyen taşkınları anlamak, önceden tahmin etmek, taşkınların sebep olduğu zararları hesaplamak büyük önem taşımaktadır. Bu tez çalışması kapsamında Sakarya Alt Havzasında bulunan Dinsiz Çayı'nın iki boyutlu hidrolik modeller ile taşkın alanlarını belirlemek ve çalışma alanında bulunan Hendek 2. Organize sanayi bölgesi için taşkın zararlarını hesaplamaktır. Bölgede bulunan akım gözlem istasyonundan elde edilen veriler yeterli olmadığı için meteorolojik istasyonlardan alınan veriler ile yağıştan akışa geçiş yapılarak taşkın tekerrür debileri ve taşkın hidrografları elde edilmiştir. Bu hesaplamalar HEC-HMS programı kullanılarak yapılmıştır. İki boyutlu hidrolik hesaplamalar HEC-RAS programı kullanılarak taşkın modelleri oluşturulmuştur. İki boyutlu modellemelerde çalışma alanındaki taşkın yayılımları taşkın tekerrür debileri ile elde edilmiştir. HEC-RAS 2B ile oluşturulan 50, 100, 200 ve 500 yıllık tekerrür debilerinin taşkın modelleri, taşkın yayılım, taşkın su yüksekliği ve taşkın su hızı haritalarını oluşturmak için ArcGIS programına aktarılmıştır. Elde edilen haritalar yardımıyla DEFRA yöntemine göre taşkın tehlike haritaları, Dinh ve FEMA yöntemlerine göre de taşkın risk haritaları üretilmiştir. Taşkınlardan sonra meydana gelen zararları hesaplamak için literatürde sıklıkla kullanılan Pistrika ve Jonkman yöntemi ve Huizinga, van Eck ve Kok, ICBR derinlik hasar eğrilerine ek olarak HAZUS-MH fonksiyonları kullanılmıştır. Bu çalışmanın sonunda Dinsiz Çayı'nda 50, 100, 200 ve 500 yıllık taşkın debileri için taşkın tehlike, risk ve hasar haritaları elde edilmiştir. HAZUS fonksiyonları ile yapılan hesaplamalara göre sonuçlar van Eck ve Kok ve ICBR'den daha yüksek çıkmıştır. Ayrıca van Eck ve Kok ve ICBR sonuçları eşittir. Hesaplamalarda en yüksek sonuçları Pistrika ve Jonkman denklemi verirken, en düşük sonuçları ise van Eck ve Kok ve ICBR eğrisi vermiştir. Su derinliğinin artmasıyla birlikte binaların hasar oranlarında ve buna bağlı maliyetlerde artış gözlemlendi. HAZUS fonksiyonları, hem bina hem de içindekiler için hasar hesaplamalarına yardımcı olur. Sanayi tesisleri, kimya, metal, geri dönüşüm, otomotiv, gıda gibi kullanım amaçlarına göre, yerleşim yerlerindeki binalar ise bodrumlu/bodrumsuz, tek katlı, iki katlı gibi yapısal özelliklerine göre ayrılır ve her birinin farklı hasar değerleri vardır.
Investigation of the parameters affecting shear capacity of RC beams using numerical simulations
Shear cracking in reinforced concrete elements and its control has been attempted to be calculated for decades. It is very important to calculate and prevent this damage correctly. Because, as civil engineers, our expectation from reinforced concrete elements is that the type of damage occurs suddenly, giving people time to escape in disasters such as earthquakes. In this study, a shear failure test is selected from the literature. Reinforced concrete beams are modeled using the finite element method and the behavior of the beams is investigated using a numerical model. The analyses are performed using the ABAQUS finite element method with the concrete damage plasticity (BHP) model for concrete and the classical metal plasticity model for reinforcing steel. The compressive and tensile values for concrete, yield strength and ultimate tensile strength for reinforcement were used in the experiment selected from the literature to create the material model. The results obtained from the numerical models show that the concrete damage plasticity model can accurately represent the behavior of shear collapse damaged reinforced concrete beams under static loading. Within the scope of this thesis, 2 tested beams are considered. Beams of similar size to the specimens used in the experimental study were designed. First, modeling was done for the beam where the stirrups were placed at 80 mm intervals. Keeping the stirrup yield strength constant, 6 beam models were made for different stirrup thicknesses. In this way, a total of 36 beams were modeled for different stirrup yield strengths. Eighteen of these models are for 80 mm stirrup spacing and 18 for 120 mm stirrup spacing. A parametric study was performed for two different stirrup spacings using two of the validated numerical models. In the parametric studies, stirrup spacing, material properties and size were kept constant. The change in the shear load of reinforced concrete beams as the stirrup thickness increases was observed. Then, parametric studies were carried out for S220 steel and S420 steel, keeping the stirrup thickness constant.
İklim değişikliğinin hidro-meteorolojik parametrelere etkisi
Atmosferdeki sera gazlarının artışı, ormanların yok olması, endüstriyel faaliyetler ve diğer insan faaliyetleri gibi faktörlerden kaynaklanan ve günümüzün en önemli sorunlarından biri olan iklim değişikliği, dünya genelinde hava koşullarında uzun vadeli değişikliklere yol açmaktadır. Meteorolojik parametrelerdeki bu değişiklikler su kaynaklarının miktarı, kalitesi, dağılımı ve dünya üzerindeki yaşamın devamı için kritik bir öneme sahip olan hidrolojik döngü üzerinde önemli etkilere yol açabilmektedir. Sürdürülebilir su kaynakları yönetimi ve iklim değişikliği ile mücadele stratejileri oluşturmak için hidrolojik döngüyü anlamak ve izlemek önemlidir. Hidrolojik döngü olgusunu anlamak, simüle etmek ve gelecekteki değişikliklere yanıt vermek için hidrolojik modeller kullanılmaktadır. Bu çalışma kapsamında, Bursa, Balıkesir ve Kütahya illerinin bir kısmını kaplayan, Susurluk Havzasının alt havzalarından olan Emet, Orhaneli ve Mustafakemalpaşa havzalarının birleşiminden oluşan çalışma alanında SWAT (Soil and Water Assessment Tool) hidrolojik modeli ile analiz yapılarak havzadaki iklim değişikliği etkileri değerlendirilmiştir. SWAT modeli sonuçları üzerinde önemli bir etkiye sahip olan parametrelerin belirlenmesi (duyarlılık analizi), gözlem akım verileri ile hidrolojik model simülasyon sonuçlarının uyumluluğunun kalibrasyonu ve doğrulanması işlemlerinde SWAT-CUP (SWAT Kalibrasyon ve Belirsizlik Programı) programı SUFI-2 (Sıralı Belirsizlik Uydurma-2) algoritması kullanılmıştır. Model performans kriteri olarak Determinasyon Katsayısı (R²), Kök Ortalama Kare Hatasının Gözlem Verilerinin Standart Sapmasına Oranı (RSR), Nash-Sutcliffe Verimliliği (NSE), p-faktörü ve r-faktörü kullanılmıştır. Çalışma havzasında bulunan bir adet akım gözlem istasyonuyla yapılan ön kalibrasyon işlemi sonucu model performans ölçüt ve dereceleri Döllük akım gözlem istasyonu için R²=0.76, RSR=0.66, NSE=0.56 ve performans ölçütü bakımından "iyi". "tatmin edici" ve "tatmin edici" olarak elde edilmiştir. Döllük akım gözlem istasyonu için kalibrasyon işlemi sonucu model performans ölçüt ve dereceleri R²=0.75, RSR=0.51, NSE=0.74 ve "tatmin edici", "iyi" ve "iyi" olarak elde edilmişken, doğrulama işlemi sonucu model performans ölçüt ve dereceleri R²=0.83, RSR=0.54, NSE=0.70 ve "iyi", "iyi" ve "tatmin edici" olarak elde edilmiştir. Ayrıca p-faktörü ve r-faktörü sonuçları kalibrasyon işleminde sırasıyla 0.81 ve 0.98 olarak elde edilmişken, doğrulama işleminde sırasıyla 0.51 ve 1.32 olarak elde edilmiştir. Bu sonuçlar değerlendirildiğinde Emet, Orhaneli ve Mustafakemalpaşa havzalarının birleşmesiyle oluşan çalışma havzası için başarılı olarak nitelendirilebilecek bir SWAT hidrolojik modeli kurulmuştur. Elde edilen bu hidrolojik model iklim değişikliğinin çalışma alanı üzerinde etkilerini tahlil etmek amacıyla kullanılmıştır. Bu çalışmada CORDEX programının Avrupa kolunun iklim simülasyon modellerinin bias düzeltmesi yapılmış iklim verilerinin kullanılması planlanmış ve hangi küresel ve bölgesel iklim modelinin kullanılacağına modellerin geçmiş ham verileriyle aynı periyotta ölçülmüş gözlem verilerinin kıyaslanmasıyla karar verilmiştir. İklim modeli olarak CMIP5 kapsamındaki MPI-ESM-LR küresel iklim modelinin RCA4 bölgesel iklim modeli kullanılarak ölçeği küçültülmüş ve bias (hata) düzeltmesi yapılmış, RCP4.5 ve RCP8.5 senaryoları 2021-2100 periyodu verileri CORDEX programının Avrupa kolu (EURO-CORDEX) projesinden temin edilerek kullanılmıştır. Bu iklim verileri kullanılarak 2026-2100 periyodu RCP4.5 ve RCP8.5 senaryoları verileri aylık zaman diliminde aynı periyotta, mevsimsel ve yıllık zaman diliminde ise 2026-2050, 2051-2075 ve 2076-2100 periyotlarında analiz edilmiştir. MPI-ESM-LR/RCA4 iklim modeli 2026-2100 gelecek projeksiyonunda havzadaki istasyonlar meteorolojik açıdan incelendiğinde RCP4.5 senaryosuna göre Dursunbey, Keles, Tavşanlı ve Mustafakemalpaşa istasyonları yıllık toplam yağış miktarında sırasıyla 393 mm, 467 mm, 163 mm ve 118 mm artış gözlemlenirken; RCP8.5 senaryosuna göre Dursunbey, Keles, Tavşanlı ve Mustafakemalpaşa istasyonları yıllık toplam yağış miktarında sırasıyla 297 mm, 383 mm, 96 mm ve 75 mm artış gözlemlenmiştir. Tüm istasyonlar için yağış miktarlarında RCP4.5 senaryosuna göre beklenen artış RCP8.5 senaryosuna göre beklenen artıştan fazla olmuştur. Diğer istasyonlara kıyasla en fazla yağış miktarı artışının yaşanacağı istasyon Keles istasyonu olacaktır. RCP4.5 senaryosuna göre Dursunbey, Keles, Tavşanlı ve Mustafakemalpaşa istasyonları ortalama yıllık maksimum sıcaklık değerlerinde sırasıyla 2.90 °C artış, 0.88 °C artış, 0.69 °C azalış ve 2.82 °C artış beklenirken, RCP8.5 senaryosuna göre Dursunbey, Keles, Tavşanlı ve Mustafakemalpaşa istasyonları ortalama yıllık maksimum sıcaklık değerlerinde sırasıyla 3.84 °C, 4.76 °C, 2.23 °C ve 2.03 °C artış beklenmektedir. RCP4.5 senaryosuna göre Dursunbey, Keles, Tavşanlı ve Mustafakemalpaşa istasyonları ortalama yıllık minimum sıcaklık değerlerinde sırasıyla 0.22 °C artış, 1.76 °C azalış, 2.92 °C artış ve 0.63 °C azalış beklenirken, RCP8.5 senaryosuna göre Dursunbey, Keles, Tavşanlı ve Mustafakemalpaşa istasyonları ortalama yıllık minimum sıcaklık değerlerinde sırasıyla 3.54 °C, 2.35 °C, 6.51°C ve 3.08 °C artış beklenmektedir. MPI-ESM-LR/RCA4 iklim modeli 2026-2100 gelecek projeksiyonunda havzadaki Döllük akım gözlem istasyonu hidrolojik açıdan incelendiğinde Döllük istasyonu aylık akımlarının her iki iklim senaryosuna göre de arttığı gözlemlenmiştir. Döllük istasyonu aralık-mart ayları arası sulak dönemde RCP4.5 ve RCP8.5 senaryolarına göre akımların sırasıyla %144.7 (77 m³/s) ve %108.9 (56 m³/s ) oranlarında ciddi şekilde arttığı görülmüştür. RCP4.5 gelecek iklim senaryosuna göre ortalama aylık akımlarda beklenen artış RCP8.5 gelecek iklim senaryosuna göre beklenen artıştan fazladır.
Betonarme binaların tam ölçekli test modellerinin sonlu elemanlar yöntemi ile deprem analizi
Ölçekli deneyler, sahada veya kontrollü bir laboratuvar ortamında gerçekleştirildiğinden model tasarım parametrelerinin kısıtlarını, yönetici fiziksel yasalar ile uyumunu ve fiziksel probleme dâhil edilen tüm ilişkili değişkenlerin uygulanabilirliğini baştan iyi bilmek ve belirlemek gerekmektedir. Prototipe yakın ölçekte modellerle yapılan deneysel araştırma sonuçlarının güvenilirliği konusunda kaygı azalırken, küçük ölçekli model testlerinden elde edilen veriler üzerindeki şüphe de artmaktadır. Bu çalışmada tam ölçekli bir yapının titreşim davranışını istenilen düzeyde temsil edebilecek test modellerinin tasarımında prototip ile sadece geometrik ölçüde bir bağ değil, aynı zamanda kinematik ve dinamik benzeşim ilişkisi de kurulmuştur. Prototipin dinamik davranışını hâkim titreşim modunda sarsma tablası deneylerinde temsil edecek çelikten çerçeve test modellerinin geliştirilmesi için matematiksel adımlar ve tasarım ilkeleri sistematik olarak bir yöntem içinde sunulmuştur. Bu çalışmada referans olarak seçilen Sakarya Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümünün yapı laboratuvarında bulunan küçük ve büyük ölçekli sarsma tablalarının boyutsal özellikleri ve dinamik yükleme kapasitesi gibi teknik özelliklerine bağlı olarak farklı ölçek katsayıları ile kurulan çelikten çerçeve test modellerinin Sap2000 sonlu elemanlar programında kuvvetli deprem yer hareketi kayıtları kullanılarak dinamik analizleri yapılmıştır. Ayrıca meydana gelen kuvvetli deprem yer hareketinin uzaklığına bağlı olarak yapıların dinamik tepkilerini gözlemleyebilmek üzere altı adet yakın alan ve altı adet de uzak alan deprem kaydı olmak üzere toplamda on iki adet deprem kaydı kullanılmıştır. Küçük ölçekli sarsma tablası için λ = 25 ölçek katsayısının sarsma tablasının boyutsal özellikleri ve dinamik yükleme kapasite sınırlarını aşmayacağı belirlenmiş ve bu ölçek katsayısı kullanılarak 8 katlı ölçekli test modeli, tek katlı çift doğrultulu ölçekli test modeli ve tek katlı tek doğrultulu ölçekli test modeli olmak üzere toplamda üç adet çelik model geliştirilmiştir. Tek katlı tek doğrultulu ölçekli test modeli, prototip yapının zayıf doğrultusu olan y-doğrultusu dikkate alınarak tasarlanmıştır. Büyük ölçekli sarsma tablası kullanılarak da ölçek katsayısının küçülmesi sonucunda elde edilecek olan daha büyük boyutlu model yapıların prototip yapıyı temsil edebilme yetkinliğinin ne derecede değiştiği görülmek istenmiştir. Bu sebeple sarsma tablasının boyutsal özellikleri ve dinamik yükleme kapasite sınırlarını aşmayacak şekilde λ = 14 ölçek katsayısı seçilmiştir. Ayrıca büyük ölçekli sarsma tablası için daha küçük boyutlu modeller de geliştirebilmek amacıyla λ = 24 ölçek katsayısı da dikkate alınmıştır. Bu ölçek katsayıları kullanılarak küçük ölçekli sarsma tablası için geliştirilen modeller gibi üçer adet çelik model geliştirilmiştir. Geliştirilen çok katlı sarsma tablası test modellerinin dinamik analiz sonuçları çok katlı prototip yapı ile karşılaştırılmıştır. Ancak tek katlı sarsma tablası test modellerinin sayısal analiz sonuçları ise daha doğru bir yaklaşım olduğu düşünüldüğü için çok katlı betonarme prototip yerine onu temsil eden eşdeğer tek serbestlik dereceli toplu kütleli prototip bir sistem ile karşılaştırılmıştır. Eşdeğer tek serbestlik dereceli prototip yapının dinamik analiz sonuçları çok katlı prototip yapı ile karşılaştırıldığında hata payı oranının %30 seviyelerine ulaştığı görülmüştür. Hata payı oranının bu seviyelere ulaşmasının sebebi prototip yapının diğer mod biçimlerini ihmal etmemiz ve sadece hakim mod biçimine göre tasarlanmamızdır. Ayrıca tek katlı sarsma tablası test modellerinin tasarımı eşdeğer tek serbestlik dereceli prototip yapıya göre yapıldığı için bu hata payının sonuçlar üzerinde bir etkisi olmadığı görülmüştür. Betonarme prototip yapı için Sap2000 sonlu elemanlar programında asıl deprem kayıtları ile dinamik analiz yapılırken çelik modellerde ise bu deprem kayıtlarının ilgili ölçek katsayıları ile ölçeklenmiş halleri kullanılarak dinamik analiz yapılmıştır. Yapılan dinamik analizler sonucunda yapılarda meydana gelen maksimum tepe noktası deplasmanı, maksimum taban kesme kuvveti ve maksimum devrilme momenti değerleri incelenip karşılaştırılmıştır. Yapılan karşılaştırmalar sonucunda uzak alan deprem kayıtlarının yer ivmesi değerlerinin yakın alan deprem kayıtlarına göre daha küçük olduğundan prototip ve model yapılarda daha küçük yer değiştirmelere neden olduğu görülmüştür. Kocaeli, Chi-Chi ve Loma prieta yakın alan deprem kayıtlarının en büyük yer ivmesi değerlerinin birbirine yakın olmasına rağmen prototip ve model yapılarda Kocaeli deprem kaydının etkisi sonucunda Chi-Chi ve Loma prieta deprem kayıtlarına oranla daha fazla maksimum tepe noktası deplasmanı meydana geldiği görülmüştür. Fourier genliği-Frekans grafikleri incelendiğinde Kocaeli deprem kaydının frekans içeriğinin hem prototip yapı hem de model yapıların hakim frekanslarına yakın seviyelerde yoğun olduğu görülmüştür. Frekansların yakın olmasından dolayı rezonans durumunun oluştuğu ve daha büyük yer değiştirmelerin sebebinin rezonans olduğu görülmüştür. Uzak alan deprem kayıtlarından olan N. palm springs ve Morgan hill deprem kayıtları içinde aynı durumun meydana geldiği görülmüştür. Fourier genliği-Frekans grafiklerinin incelenmesiyle Morgan hill deprem kaydının rezonans frekansına yakın olduğu görülmüştür. Bu sebeple N. palm springs deprem kaydına oranla daha büyük yer değiştirmeler meydana gelmiştir. Yapılan karşılaştırmalar sonucunda model yapıların tolere edilebilecek bazı aykırı sonuçlar haricinde genellikle %10'dan küçük hata payı ile prototip yapıyı kabul edilebilir düzeyde temsil ettiği görülmüştür. Seçilmiş olan uzunluk ölçek katsayılarının prototip ile model arasında kinematik ve dinamik etkileşimlerini de kapsayan tam benzeşimin sağlanmasında etkili olduğu anlaşılmıştır. Ayrıca bu çalışmada araştırmacılar için bir öneri niteliğinde mevcut olan birçok pasif titreşim kontrol sistemleri arasından ayrı bir güç kaynağı gerektirmeyen ve kontrol kuvvetlerini yapının hareketinden yararlanarak üreten ayarlı sıvı sütün sönümleyici enerji yalıtım araçları tasarlanmıştır. Ayarlı sıvı sütun sönümleyicili sistemler tasarlanırken imalat maliyetini ve uygulanabilirliğini kabul edilebilir derecede tutacak şekilde gerekli katsayılar seçilerek çok katlı prototip yapı ve tek katlı tek doğrultulu ölçekli test modellerinin kuvvetli deprem yer hareketine maruz kalması durumunda vereceği dinamik tepkiyi azaltmak hedeflenmiştir. Tasarlanan ayarlı sıvı sütun sönümleyicili sistemlerin özellikle deprem kuvvetleri etkisi altında titreşim kapasitesi fazla olan mevcut yüksek katlı yapılara iletilen sismik enerjiyi sönümlemek üzere son derece etkili bir yöntem olabileceği görüşüne varılmıştır.
Zeminlerin sıvılaşmasında tabakalaşma etkisinin sayısal analiz ile belirlenmesi
Artan bilimsel çalışmalar ışığında sıvılaşma konusunda çok sayıda araştırma yapılmakta olup güncel konulardan biri zeminlerin sıvılaşma potansiyelinin belirlenmesinde üst tabaka etkisinin incelenmesidir. Bu çalışmada literatürde Ishihara (1985) tarafından önerilen ön değerlendirme abağı ve diğer araştırmacılar tarafından önerilen sıvılaşma şiddet endeks değerlendirmeleri üzerine literatüre katkı sağlamak maksadıyla sayısal analiz yöntemi ile tabakalaşma etkisinin incelenmesi amaçlanmıştır. Yapılan çalışmalarda; sıvılaşmayan bir katman altında, sıvılaşma potansiyeli olan bir tabaka bulunması durumunda üzerinde yer alan yapıda oluşacak deformasyonların tespit edilmesinde sayısal analiz programının kullanılarak elde edilen sonuçların göreli kat ötelenmesi, kaykılma, eğilme ve oturma davranışları açısından değerlendirilmesi amaçlanmıştır. Öncelikle değerlendirmenin yapılabilmesi için Sakarya/Adapazarı'nda sıvılaşan ve sıvılaşmayan tabakanın yer aldığı bir sondaj logu seçilerek seçilen sondaj loguna dair deneysel parametreler elde edilmiştir. Seçilen sondaj logunda belirtilen SM3 (Sıvılaşma potansiyeli bulunmayan) zemin tabakası üstte olacak şekilde, SM4 (Sıvılaşma potansiyeli bulunan) ve altında CH4 kil tabakasından oluşan zemin modeli oluşturulmuştur. Öncelikle seçilen log kapsamında yer alan 75 m derinliğe sahip SK-2 kolonunun bir boyutlu olarak analizi literatürde yer alan "1999 Marmara Deprem kaydı" kullanılarak analiz gerçekleştirilmiş, SM3 tabakasının sıvılaşmadığı, SM4 tabakasının sıvılaştığı görülmüştür. Bahse konu SK-2 sondaj logunun bir boyutlu (1D) analizi öncesi -25 m kotunda nokta tanımlanarak, söz konusu noktaya dair ivme kaydı elde edilmiştir. 75 m derinliğe sahip sondaj logunun 25 m'sinde yer alan ivme kaydı bahse konu logun ilk 25 m'si modellenerek analiz gerçekleştirilip sonuçlar karşılaştırıldığında benzerliğin bulunduğu görülmüştür. Gerçekleştirilen bir boyutlu (1D) analiz sonrasında aynı model (2D) olarak modellendiğinde zemin yüzeyinde meydana gelen ivme değerlerinin yaklaşık 2 katına yaklaşabilecek şekilde arttığı görülmüştür. Bu durumun zemin içerisinde meydana gelen sismik davranışın zemin içerisinde yansımaya sebep olması ve model genişliğinin kısa ya da yeteri kadar uzun tutulmamasından kaynaklı olabilecek şekilde sınır koşullarından kaynaklanabileceği hususu tespit edilmiştir. Model, üst tabaka etkisinin araştırılması kapsamında sıvılaşmayan tabaka altında yer alan sıvılaşabilen tabaka altında bulunan kil tabakası ile oluşturulan model üzerine genişliği 10 m, yüksekliği 15 m olan bir bina modellenmiştir. Sonrasında seçilen model genişliğinin sonuçlar üzerinde etkileri irdelenmeye çalışılmıştır. Bu kapsamda farklı genişliklere (600 m, 800 m ve 1000 m'de) sahip modellemeler yapılmıştır. Modellere dair analizler gerçekleştirilmiştir. Model genişliği 600 m olan modelde sınır koşullarından kaynaklı yüksek ivme değerlerinin model ortasında görüldüğü gözlemlenmiştir. Model ortasında meydana gelen boşluk suyu basınçlarının, model genişliğinin 800 m olduğu model için azaldığı, model genişliğinin 1000 m olduğu modelde ise daha stabil hale geldiği görülmüştür. Sınır koşullarının model üzerinde etkisinin azaltmak maksadıyla model genişliği 1000 m olarak seçilmiştir. Sayısal analiz için davranışın modellenmesi ile ilgili olarak literatürde yer alan UBC3D-PLM bünye modeli seçilmiştir. İlgili parametreler ilgili sayısal analiz programı tarafından hazırlanan kullanım kılavuzunda yer alan formülasyonlar kullanılarak kalibre edilmiştir. Literatürde yer alan çalışmalarda P_ref değeri atmosferik basınca eşit olması maksadıyla 100 Kpa olarak kabul edildiği görülmüştür. Bu çalışmada Boulanger (2003b) tarafından K_σ düzeltme katsayısı ilişkisi için önerilen denklem doğrultusunda UBC3D-PLM bünye modeli kapsamında kullanılan bir model sabiti olan P_ref değeri her bir tabaka için kalibre edilerek, elde edilen değerleri üzerinden analizler gerçekleştirilmiştir. Üst tabaka etkisinin araştırılması maksadıyla, zemin üstünde yer alan ilk 10 m'lik kısımda bulunan sıvılaşmayan tabaka kalınlığı 2'şer metre kalınlıklarla arttırılması ile elde edilen toplam altı adet model için sayısal analizler gerçekleştirilmiştir. Sıvılaşma potansiyelinin tayininde literatürde kullanılan sıvılaşma şiddet indeks değerleri deterministik yöntemler ile tespit edilmiştir. Elde edilen değerlerin tanımlamaları yapılmıştır. Belirlenen zemin profilleri doğrultusunda analizler gerçekleştirilerek model üzerinden belirlenen noktalar vasıtasıyla gerekli karşılaştırmalar yapılmaya çalışılmıştır. Model üzerinde belirlenen noktalar üzerinde göreli kat öteleme, oturma, kaykılma ve eğilme kontrolleri açısından gerekli karşılaştırmalar yapılmıştır. Öncelikle literatürde yer alan Ishihara (1985) tarafından önerilen ön değerlendirme abağı ile doğrultusunda değerlendirildiğinde elde edilen sayısal analiz sonuçları ile uyumlu olduğu görülmüştür. Literatürde yer alan sıvılaşma şiddet indeks ölçeklemelerinin birbirleri değerlendirilmesi halinde anlamca farklı kavram üzerinden yanlış değerlendirmeye sebebiyet verebileceği anlaşılmıştır. Ishihara (1985) tarafından hacimsel birim deformasyon değerinin %1 dolayına varması kabulüne dayalı ve sadece ön değerlendirme amacıyla kullanılan abakta sonlu elemanlar yazılımı ile modellenen modellere dair analiz sonuçlarının uyumlu olduğu izlenmiştir. Deterministik yöntemler ile elde edilen sıvılaşma şiddet ölçek değerlendirilmelerinde elde edilen sonuçların kavramsal olarak değerlendirilmesine katkı sağlanmaya çalışılmıştır. Bazı sıvılaşma şiddet ölçekleme yöntemlerinin kullanılması uygulanacak proje açısından uygun olamayacağı asla göz önünden kaçırılmamalıdır. Sönüm oranının seçiminde model bazında analiz sonuçlarının büyük ölçüde etkilediği ayrıca literatürde yer alan sönüm parametrelerinin belirlenme yöntemlerinin birbirinden farklı olduğu ve birçok araştırmada sönüm değerlerinin belirlenme çalışmalarının geliştirilmesine ihtiyaç duyulduğu ifade edilmesi yönünde değerlendirmelerin yapıldığı görülmektedir. Literatürde sıvılaşmayan tabakaların HS-Small olarak tanımlanması önerilmekte, ancak bu çalışmada sıvılaşan tabaka üzerinde sıvılaşmayan tabakanın sıvılaşıp, sıvılaşmayan tabaka üzerindeki etkiyi simüle etmesi maksadıyla tüm tabakaların UBC3D-PLM bünye modeli ile modellenmesi sağlanmıştır. Sıvılaşmayan tabakada boşluk suyu basıncı artı değerde basınç üreterek toplam efektif gerilmeye ilave dayanım getirdiği görülmektedir. Bu durumun sıkı kumda oluşması halinde hacimsel genişlemeye sebep olacak şekilde davranış sergilediğinden hesaplanan artık boşluk suyu basınçları +/- şeklinde işaret değiştirdiği şeklinde değerlendirilmektedir. Modeller arasında ivme değerlerinin değerlendirilmesi program tarafından elde edilen PSA diyagramları üzerinden karşılaştırılması yapılmıştır. Sıvılaşan tabakanın olmadığı ile sıvılaşan tabakanın olduğu modeller arasında yüzeye ulaşan ivme değerleri açısından büyük farklar olduğu görülmüştür. Bu durumun model içerisinde yer alan sıvılaşan tabakanın yüzeye ulaşan ivme değerinde sönümlenmesinden kaynaklı daha az olacak şekilde ivme değerlerinin aktardığı görülmüştür. Yapının zemin üzerinde oturması ile ilgili olarak; sıvılaşmayan üst tabaka kalınlığı arttıkça ortaya çıkan oturma miktarında azalmaların olduğu görülmüştür. Göreceli kat ötelenmesi açısından hasar derecelerinin tespit edilmesi; Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği(Yönetmeliği (TBDY) çerçevesinde hasar değerlendirmeleri yapıldığında ilk 10 m için sıvılaşmayan tabaka altında yer alan sıvılaşan tabaka kalınlığı arttıkça alt yapının zarar görmesinden, ağır hasara doğru bir kademeli değerlendirme yapılmıştır. İlk 10 m'lik tabakada sıvılaşan tabakanın var olması halinde etkisinin yüzeye ulaşması ihtimalinin yüksek olacağı düşünülmektedir.