2,124
Archived Theses
21
DOIs Assigned
1%
DOI Rate
Discipline
Soğuk ortam şartlarındaki taze betona elektriksel kür uygulamasının araştırılması
Bu araştırmada, beton içerisine %0, %1, %2 ve %3 oranlarında karbon siyahı, çimento ile yerdeğiştirme yapılarak beton üretilip elektriksel kür methodu ile 0V, 45V, 60V ve 90 Volt gerilme değerlerinde 24 saat boyunca kür edilmiştir. Kürleme işlemi ortam koşullarında (22⁰C), iklimlendirme kabini yardımıyla 0⁰C ve -10⁰C sıcaklıklarda uygulanmıştır. Kürleme işlemi yapılırken betonların iç sıcaklıkları kayıt altına alınarak, priz bitiş süreleri tayin edilmiştir. Üretilen numuneler 24 saat elektriksel kür edildikten sonra 1 günlük basınç dayanımları tayin edilmiştir. Elektriksel kürleme işleminden sonra standart kür havuzunda 7 ve 28 gün kürlenmesi beklenip dayanım tayinleri yapılmıştır. 28. günü dolduran numunelerin elektriksel özellikleri, fiziksel ve mekanik özellikleri araştırılmıştır. Karbon siyahı oranının ve gerilme yoğunluğunun artmasıyla birlikte beton iç sıcaklıklarında artış gözlemlenmiştir. Gerilme yoğunluğunun artmasıyla birlikte priz süresinin hızlandığı, kalıp alma süresinin kısaldığı gözlemlenmiştir. Karbon siyahının iletken yapısından kaynaklı olarak elektriksel öz direnç değerlerininde azalma görülmüştür. Karbon siyahının beton içerisinde ince taneli olmasından kaynaklı dolgu etkisi yaparak bağlayıcı madde gereksinimini arttırmaktadır. Bağlayıcı gereksiniminin artmasıyla birlikte basınç dayanımında azalma, boşluk oranında, su emme ve kapiler su emme oranlarında artış gözlemlenmiştir. Anahtar Kelimeler: Soğuk ortam koşulları, İletken beton, Elektriksel Kür, Karbon siyahı
Afyonkarahisar Sinanpaşa ovasının yeraltı suyu modellemesi
Bu çalışmada Afyonkarahisar Sinanpaşa Havzasının yapısal jeoloji ve hidrojeolojisi, hidrolojisi, stratigrafisi incelenmiş, Sinanpaşa Havzasındaki yeraltı suyu akım modeli 2014 yılı mayıs ayı için gerçekleştirilmiştir. Hidroloji bölümünde, çalışma alanında bulunan su kaynakları da incelenmiştir. Bu birimlerde tanım, dağılımı, litolojik özellikleri anlatılmıştır. Yapısal jeoloji kısmında, tektonik olaylar sonucunda oluşan faylardan ve kıvrımlardan bahsedilmiştir. Hidroloji bölümünde ise yağış, buharlaşma ve akış parametrelerine bağlı olarak Sinanpaşa Havzasındaki yeraltı suyu akım modeli üç boyutlu olarak oluşturulmuş ve çalışma alanının su bütçesi hesaplanmıştır. Hidrojeoloji bölümünde, su noktalarına ait özellikler belirtilmiştir. Çalışma alanında yer alan akiferin hidrojeolojik parametreleri ve yeraltı suyu dinamiği incelenmiştir. Yeraltı suyu akım modellemesi bölümünde hidroloji ve hidrojeoloji bölümünde elde edilen veriler kullanılarak çalışma alanının yeraltı suyu akım ilişkisi ortaya çıkarılmıştır.
Elektriksel iletkenlik özelliği olan asfalt betonu dizaynı
Eski zamanlardan bu yana karayolu ulaşımında yaşanan en önemli problemlerin başında buzlanma ve kar birikmesi nedeniyle yolların kapanması gelmektedir. Buzlanmayla mücadelede, pasif (geleneksel) ve aktif (yeni teknoloji) yöntemler olmak üzere iki farklı yaklaşım mevcuttur. Buzlanmayı önlemede, aktif yöntemlerin kullanımı gün geçtikçe artmaktadır. Geleneksel yöntemlerin birçok olumsuz yönü bulunmaktadır. Bu tip olumsuzlukları gidermenin en etkili yolu, kar yağışı olmadan önce akıllı sistemlerle devreye giren, sürdürülebilir ve çevre dostu buzlanma ile mücadele yöntemlerinin kullanılmasıdır. Bu tez çalışması kapsamında, yol yüzeylerinde kar birikmesi ve buzlanmayı önlemek için, elektriksel iletkenlik özelliğine sahip iletken Asfalt Betonu (İAB) geliştirilmesi amaçlanmıştır. Geleneksel asfalt betonları içeriği itibari ile yalıtkan bir özellik göstermektedir fakat, asfalt betonu, karışım içerisine ilave edilen bazı iletken maddelerle elektriksel iletken malzeme haline dönüştürülebilir. Şayet kaplamadan elektrik akımı geçirilirse kaplama bir direnç gibi davranacağından, kaplamada sıcaklık artışı meydana gelir ve bu suretle yol yüzeyinde buzlanmanın oluşması, akıllı teknolojilerle birlikte kullanılarak, daha oluşmadan engellenebilir. Bu çalışmada, elektrik iletkenliğine sahip olan en verimli asfalt karışım kombinasyonunun belirlenmesi ve dizaynının yapılması amaçlanmış ve iki aşamalı bir çalışma gerçekleştirilmiştir. Birinci aşamada 25 farklı agrega ve iletken bileşen içeriğine sahip asfalt betonu (İAB) numuneleri üretilmiş ve bunlar üzerinde yapılan özdirenç, sabit (30 volt DC) elektrik gerilimi altında sıcaklık artışı ve sabit ısı kaynağı karşısında ölçülen numune sıcaklık değişimleri belirlenmiştir. Bu deneylerin sonucunda seçilen kireç taşı agregalı karbon tozu filler ve karbon lifi ilavesinden oluşan 2.1 ,kireç taşı agregalı karbon tozu filler, karbon lifi ve metal tozu ilavesinden oluşan 4.1 ve ince agregası kireç taşı iri agregası bazalt, karbon tozu filler ve karbon lifi metal tozu ilavesinden oluşan 4.3 serileri için Marshall dizayn deneyleri yapılarak optimum bitüm yüzdeleri, Marshall stabilite - akma özellikleri tespit edilmiş ayrıca bitüm yüzdesine bağlı olarak elektriksel iletkenliğin nasıl değiştiği saptanmıştır. Çalışma sonucunda elektriksel iletkenlik özelliği oldukça yüksek, aynı zamanda çevre dostu ve mühendislik özellikleri TCK şartnamesine (2013) uygun olan aşınma tabakası asfalt numuneleri geliştirilmiştir. Sonuç olarak geliştirilen İAB'nin buzlanma önleyici sistem olarak kullanılabileceği değerlendirilmiştir.
Mermer tozu ve uçucu külün zemin iyileştirmede kullanımı
Dünyada ve ülkemizde çeşitli sebeplerle yetersiz zeminlerin iyileştirilmesi ve kullanılması ihtiyaç haline gelmiştir. Aynı zamanda endüstriyel gelişimin sonucu olarak ortaya çıkan atıkların doğaya ve canlılara verdikleri zararlar yıllardır görülmektedir. Bu çalışma endüstriyel atıklar olan mermer tozu ve uçucu külün zemin iyileştirmesinde kullanılması amacıyla yapılmıştır. Çalışma kapsamında Soma uçucu külü ve İscehisar mermer tozu kullanılmıştır. Değişik katkı oranlarında hazırlanan numuneler üzerinde elek analizi, standart proktor deneyi ve tek eksenli basınç deneyi yapılmıştır. Elde edilen veriler ışığında 16m2 bir alana 30cm yüksekliğinde %15 mermer tozu %15 uçucu kül oranına sahip malzeme araziye serilmiştir. Serilen malzemedeki değişimler 7, 14, 28 günlük periyotlarla incelenmiş olup mukavemetindeki artışın yavaşta olsa görüldüğü gözlemlenmiştir.
Öngermeli beton travers üretiminde kendiliğinden yerleşen beton kullanımının araştırılması
Demiryolu traversleri, demiryolu araçlarından raylara aktarılan yükleri uygun şekilde alt tabakalara ileten, rayları destekleyen, ekartmanı koruyan ve rayların yatay ve düşey yöndeki hareketlerine dayanacak şekilde hizmet veren üstyapı elemanlarıdır. Öngermeli beton traverslerin yapısal performansları, durabilite özelliklerinin iyi oluşu, servis ömürlerinin yüksek oluşu (60 yıl) gibi üstünlüklerinden dolayı demiryolu hatlarında kullanımı giderek artmaktadır. Son yıllarda beton teknolojisindeki gelişmelere paralel olarak ortaya çıkan bir beton türü de kendiliğinden yerleşen beton (KYB) türüdür. KYB'nin geleneksel betonlara göre daha akıcı olması, minimum işçilik gerektirmesi, ekonomik olması, hızlı uygulanması, sık donatılı kalıpları kolaylıkla doldurabilmesi vb. özelliklerden dolayı geleneksel betonlara göre daha yüksek performans elde edilir. Bu tez çalışması kapsamında 8 farklı granülometri de KYB dizaynı gerçekleştirilmiştir. Aynı zamanda KYB ile travers üretimleri yapılmıştır. Böylece KYB olarak farklı granülometri de üretilen beton traverslerin öngerme yüklerine karşı davranışları ve yük taşıma kapasitelerindeki değişimler de araştırılmıştır.
Mikro fiber ve uçucu kül katkılı çimento harçlarının dayanıklılık indeksinin belirlenmesi
Yapılan çalışmada hammadde olarak CEM I 42.5 R tipi çimento ve uçucu kül (UK) kullanılmıştır. Uçucu kül, Kütahya Tunçbilek Termik Santralinden tedarik edilmiştir. Harçların üretiminde 3 farklı boyda (6 mm, 12 mm ve 24 mm) lif kullanılmıştır. Harç numunelerinin hazırlanmasında hammadde olarak kullanılan çimento ve UK malzemeleri en iyi tepkimeyi verecek şekilde farklı oranlarda karıştırılmıştır. Karışımlara toplam bağlayıcı miktarına göre % 0.5 oranında lif ilave edilmiştir. Laboratuvar tipi çimento mikserde hazırlanan karışımlar 4 x 4 x 16 cm ebatlarında metal kalıplara vibrasyon yöntemiyle yerleştirilmiştir. Kalıplarda priz alması beklenen örnekler bir gün bekletilmiş ve kalıptan alınarak su tankına yerleştirilmiştir. 28 ve 90 günlük kür süresinin ardından harç numunelerinin fiziksel özellikleri Arşimet prensibine göre belirlenmiştir. Ardından numunelerin basınç ve eğilme dayanım testleri (28 ve 90 günlük) yapılmıştır. Numunelerin dona karşı durabilite indeksinin belirlenebilmesi amacıyla seçilen örnekler üzerinde bazı fiziksel deneyler ve civalı porozimetre deneyi uygulanmıştır. Elde edilen bulgulara göre; 90 günlük numunelerde % 20'ye kadar yapılan UK ikame oranlarının basınç dayanımlarını arttırdığı tespit edilmiştir. 28 günlük R1228 kodlu numuneler 46.4 MPa, 90 günlük 2U1290 kodlu numuneler ise 49.1 MPa ile en yüksek basınç dayanım değerini vermiştir. Sonuç olarak, kür süresinin artması ile birlikte numunelerin dayanımlarında artış olduğu ve ikame edilen UK oranlarının % 30 ve üzeri olduğu numunelerde su emme kapasitesinin arttığı ve neticede mekanik dayanımın azaldığı tespit edilmiştir. Durabilite indeksi verileri dikkate alındığında ise bünyeye eklenen UK ikamesinin durabilite özelliklerini geliştirdiği bununla birlikte lif boylarının ise değişken sonuçlar vermekle birlikte durabilite açısından 12 mm'lik lif kullanımının daha uygun olduğu kanaatine varılmış olup genelde örneklerin tümünün yeterli donma direnci durabilitesine sahip olduğu düşünülmektedir.
Yüksek performanslı çimento harç özelliklerine nano - silis ve farklı puzolan malzeme katkısının etkileri
Bu tez çalışmasında yüksek performanslı çimento harç özelliklerine nano-silis ve üç farklı puzolanik malzeme ikamesinin fiziksel ve mekanik özelliklere etkisi araştırılmıştır. Öncelikle bağlayıcı olarak %100 çimento oranına sahip referans numuneler üretilmiştir. Harç malzemelerinin hazırlanmasında standart kum ve CEM I 42.5 R tipi çimento kullanılmıştır. Standart referans üzerinde ağırlıkça % 0.25, % 0.5, % 0.75 ve % 1.00 oranlarında nano-silis ilavesi yapılarak optimizasyon çalışmaları yapılmıştır. Yapılan çalışmanın sonucunda % 0.50 oranında nano-silis katkısı esas alınmıştır. Ardından harca ikame olarak; uçucu kül (UK), yüksek fırın cürufu (YFC) ve silis dumanı (SD) malzemeleri ayrı ayrı ve % 0-30 oranları arasında ikame edilerek nano-silisli çimento harç numuneleri üretilmiştir. Uçucu kül (UK) Tunçbilek Termik Santrali'nden (Kütahya-Türkiye), yüksek fırın cürufu Bolu Çimento'dan, silis dumanı ise Antalya Eti Elektrometalurji Tesisinden elde edilmiştir. Bununla birlikte karışımlarda kullanılan işlenmiş silika (Pirojen Silika) Wacker™ HDK N20'dir. Harç numunelerin üretimi laboratuvar tipi çimento mikserde yapılmıştır. Hazırlanan karışımlar 4 x 4 x 16 cm' lik metal kalıplarda vibrasyon tablasıyla şekillendirilmiştir. Hazırlanan numunelerin priz alması için bir gün süre ile bekletilmiştir. Ardından numunelere 7, 28 ve 90 günlük su kürü uygulanmıştır. İlgili örneklerin; su emme, görünen porozite, birim hacim ağırlık ve görünür yoğunluk değerleri Arşimet prensibi esasına göre belirlenmiştir. Ardından numunelerin basınç ve eğilme dayanım testleri (7, 28 ve 90 günlük) yapılmıştır. Elde edilen verilere göre; kür süresinin artmasıyla birlikte tüm örneklerde porozite ve su emme oranlarının azaldığı görülmüştür. Örneklerin yoğunluk değerleri ise kür süresine bağlı olarak artış göstermiştir. Sonuç olarak, kür süresinin artması ile birlikte numunelerin dayanımlarında artış olduğu belirlenmiştir. Numunelerin fiziksel sonuçları incelendiğinde nano-silis katkısının değerlerde olumlu etkisi söz konusudur. Örneklerin maksimum basınç değerleri; UK ikameli harçlarda 49.2 MPa, SD ikameli harçlarda 66.5 MPa ve YFC ikameli harçlarda 58.5 MPa olarak bulunmuştur. Referans harçlarla kıyaslandığı taktirde nano-silis ve diğer puzolanik malzemelerin basınç dayanımında olumlu sonuçlar verdiği görülmüştür. Daha iyi kimyasal içeriğe sahip silis dumanı ve daha yüksek oranlarda nano-silis katkısının mekanik ve fiziksel sonuçlarda daha etkili olacağı düşünülmektedir.
Köpük beton üretiminde genleştirme yönteminin deneysel yöntemlerle optimize edilmesi
Bu tez çalışmasında ısı ve ses yalıtımı sayesinde enerji ve çevre koruma özelliği öne çıkan yapı malzemesi olarak kullanılabilen ve özellikle binaların dış duvarlarında kullanılabilmeye uygun olan bir tip düşük yoğunluklu (370-440 kg/m3) köpük beton üretilmiştir. Örnekler portland çimentosu, uçucu kül, ince kum, hidrojen peroksit, kimyasal katkılar kullanılarak hazırlanmış ve geliştirme çalışmaları yapılmıştır. Çalışmada ilk aşamada ön deneme dökümleri yapılmıştır. Burada istenilen yoğunluklarda numuneler üretilmiş fakat TS 13655'te belirtilen 1,5 MPa basınç dayanımına ulaşılamamıştır. İkinci aşama olarak karışıma uçucu kül sırasıyla % 0-20-25-30-35-40 oranlarında ilave edilmiştir. Uçucu kül katkısının köpük beton örneklerinin mukavemet değerlerini artırıcı etki yaptığı ve birim ağırlık değerleri ile doğru orantılı olarak basınç mukavemeti değerlerinde artış kaydedildiği gözlenmiştir. Son aşama olarak karışım suyuna olan etkisini gözlemlemek için süper akışkanlaştırıcı (SA) katkı her bir seri için sırası ile katkısız (Kontrol serisi), 800 gr ve 1000 gr olarak ilave edilmiştir. Örneklerin akış değerleri incelendiğinde SA katkısı olan örneklerde "düzenli akış" (iki dakikanın altında) gerçekleşmiştir. SA katılmayan (kontrol serisi) karışımlarda akış süreleri iki dakikayı aşarak "kesikli akış" göstermiştir. Akış süreleri azaldıkça kalıba daha düzenli yerleşme ve homojen bir karşım sağlanması sonucu mukavemet gelişimi olumlu etkilenmiştir.
Elektriksel iletken taş mastik asfalt karışımlarda gradasyonun iletkenlik üzerine olan etkisinin araştırılması
Son yıllarda karayollarında buzlanmanın önlenmesiyle ilgili olarak elektriksel iletken asfalt kaplamaların kullanımıyla ilgili çok sayıda araştırma yapılmaktadır. Asfalt karışımlarda elektriksel iletkenlik üzerinde birçok parametrenin etkili olduğu bilinmektedir. Bunlardan agrega gradasyonunun ne derece etkili olduğu daha önce kapsamlı bir şekilde çalışılmamıştır. Bu tez kapsamında üç farklı agrega gradasyonu ve %6.5, %7, %7.5, %8, %8.5, %9 bitüm oranlarında üretilen taş mastik asfalt (TMA) karışım numunelerine 5 mm uzunlukta ve ağırlıkça %0.2 oranında Karbon Lifi (KL) ilave edilerek iletken TMA numuneleri hazırlanmıştır. Bu numuneler üzerinde iki elektrot yöntemi ile elektriksel özdirenç, sabit elektrik gerilimi altında sıcaklık değişimleri, ultrases geçiş hızları, Marshall stabilite-akma değerleri ölçülmüş ve elde edilen sonuçlar karşılaştırılmıştır. Sonuç olarak gradasyon değişiminin TMA karışımların iletkenlik özellikleri üzerinde etkili olduğu görülmüştür.
Ankara-İzmir yüksek hızlı tren hattının Afyonkarahisar-Sivrihisar kesiminde karayolu trafik güvenliğine etkisinin araştırılması
Trafik kazalarına bağlı meydana gelen ölüm ve yaralanmalar bir halk sağlığı sorunu olarak tanımlanmaktadır. Kazalar maddi ve manevi maliyetleri açısından hem ekonomik hem de sosyal anlamda çok ciddi sonuçlara neden olmaktadır. Bu nedenle trafik güvenliği dünya genelinde üstesinden gelinmesi gereken temel sorunlar arasında gösterilmektedir. Kara yolu trafik kazaları yüksek oranda önlenebilir olmasına rağmen ülkemizde çeşitli sebeplerden dolayı arzu edilen kara yolu güvenliği düzeyine erişilememiştir. Trafik güvenliği birçok kurum ve kuruluşu doğrudan ve dolaylı olarak ilgilendirdiğinden, çok ciddi koordineli bir çalışma ve devamlılık gerektirmektedir. Kara yollarındaki araç sayısının azaltılması ve otomobil kullanım talebinin toplu taşımaya yönlendirilmesi konunun çözümü için önemli araçlardan biridir. Bu bağlamda ülkemizde inşa edilen yüksek hızlı tren (YHT) projesinin trafik güvenliğine olan etkisi araştırılmıştır. Çalışma boyunca Afyonkarahisar-Sivrihisar kesimi için anket çalışmaları ile veriler toplanarak bilgisayar programları aracılığıyla analizler yapılmıştır. Analizler sonucunda YHT'nin kara yoluna olası etkileri sadece trafik güvenliği açısından değil ekonomik boyutu ile de ele alınmaya çalışılmıştır. Yapılan çalışmalar sonucunda, yüksek hızlı trenin kara yolu araç kullanımında önemli ölçüde azalmaya, buna bağlı olarak trafik güvenliğinde kayda değer bir katkı sağladığı görülmektedir.
Afyonkarahisar bölgesi tarihi taş köprülerinin mimari ve statik özellikleri
Bu tez çalışmasında, Afyonkarahisar ili sınırları içerisinde bulunan tarihi taş köprülerin mimari ve yapısal özelliklerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu doğrultuda ilde bulunan tarihi taş köprüler tespit edilmiş, mevcut köprülerin tümü yerinde incelenmiştir. Afyonkarahisar ilinde halen mevcut olan; Altıgöz, Harmancık, Kanlı Gölet, Cenkçi, Kurşunlu, Koca, Kışlacık, Kışlacık Su Yolu 1-2-3, Araplı, Bent, Horasan, İki Göz, Karadirek, Yolkonak, Başağaç, Başağaç Giriş, Balmahmut, Akören, Garipçe 1-2-3, Kırkgöz, Dörtgöz, İkigöz, Koca, Başkonak, Meryem, Taş Köprü, Kurt Musa ve Yunuslar Ağılı Köprüleri olmak üzere 33 adet köprü tespit edilmiştir. Bu köprüler hem tarihi hem de mimari özellikleriyle değerlendirilmiş, GPS konumları belirlenmiş, fotoğraflanmış, 3 boyutlu olarak modellenmiş ve köprülerin render görüntüleri üretilmiştir. Köprülerden Balmahmut Köprüsü ve İscehisar Koca Köprü düşey yükler etkisi altında sonlu elemanlar yöntemi ile çözümlenmiştir. Son olarak yıkıldığı tespit edilen köprülerde tarihi ve mimari açıdan ele alınmıştır. Sonuç olarak Afyonkarahisar ilinde bulunan mevcut ve yıkılmış olan tarihi taş köprülerin güncel şekilde kayıt altına alınmaları ve 3 boyutlu görseller ile bu kayıtların daha nitelikli hale getirilmeleri ve statik analizi yapılan köprüler ile de hasar analizlerinin mevcut durum ile örtüştüğü belirlenmiştir.
Sathi kaplamalarda sıcak agrega kullanımının adezyon özelliklerine olan etkisinin araştırılması
Ekonomik oluşları, hızlı bir şekilde yapılabilmeleri, kısa sürede trafiğe açılabilmeleri, kayma direnci yüksek düzgün bir yüzey sağlamaları gibi belli başlı avantajlarından dolayı Türkiye'de en çok kullanılan asfalt kaplama türudur Sıkıştırılmış granüler temel üzerine yapılan sathi kaplamalar Türkiye, Güney Afrika, Avustralya, Yeni Zelanda, İngiltere vb. gibi ülkelerde yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Özellikle Türkiye'nin 67333 km'yi bulan karayolu ağının 39333 km'lik önemli bir kısmı sathi kaplamalı yollardan oluşmaktadır. Sathi kaplamalar aynı zamanda bitümlü sıcak karışım kaplamalar için koruyucu ve iyileştirme amaçlı olarak da yaygın kullanılan bir kaplama türüdür. Sathi kaplamaların performansı, yapım öncesinde ve sonrasında, bitümlü sıcak karışımlardan farklı olarak çok sayıda faktör tarafından etkilenebilmektedir. Sathi kaplamalarda agreganın yapışma performansı yapıldığı yolun trafik hacmi, konumu, tatbik edilen agreganın nominal boyutu ve yapım yöntemi vb. faktörlerden önemli ölçüde etkilenmektedir. Bu tez çalışmasında üç tür agrega, Poli Fosforik Asit (PPA) ile modifiye edilmiş iki farklı cins bağlayıcı bitüm (B50/70, B160/220) kullanılarak agregaların dört farklı sıcaklıkta (0 oC, 80 oC , 90 oC, 100 oC, 120 oC) ısıtılması sonucu sathi kaplamalardaki adezyon performansına olan etkisi Vialit yapışma ve Nicholson soyulma deneyleri ile araştırılmıştır. Deney sonuçlarında PPA katkısı ve agregaların ısıtılmasının sathi kaplama adezyon performansına olumlu etki yaptığı gözlenmiştir.
Zeolit metakaolin ve yüksek fırın cürufunun birlikte kullanımının gazbeton özelliklerine etkisinin araştırılması
Gazbeton, ince mineral maddeler ile birlikte bağlayıcı malzemelerin bir araya getirilmesi ile oluşturulan harca gözenek oluşturucu katkı maddelerinin ilavesi ile elde edilen ve hafif beton sınıfında yer alan bir yapı malzemesidir. Bu tez çalışmasında, zeolit metakaolin ve yüksek fırın cürufu kullanılarak gazbeton örnekler üretilmiştir. Üretilen örnekler otoklav içerisinde yaklaşık 172 0C sıcaklık ve 8 bar buhar basıncı altında sertleştirilerek mekanik ve fiziksel deneylere tabi tutulmuşlardır. Mekanik özelliklerin belirlenmesi için basınç dayanımı deneyi, fiziksel özelliklerin belirlenmesi için ise birim ağırlık, ultrases geçiş süresi deneyi uygulanmış ve ultrases geçiş süresi kullanılarak dinamik elastisite modülleri bulunmuştur. Ayrıca belirlenen örnekler üzerinde rötre, kapiler su emme ve donma çözünme deneyleri yürütülmüştür. Örneklerin mikroyapı çalışmaları SEM ve XRD tekniği kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Deney sonuçları incelenerek belirlenen örnekler üzerinde ısı iletkenlik değerleri ölçülmüştür. Makroyapı çalışmasında örnekler SEM ile incelenmiş ve gözenek oluşumları imaj analizi yapılarak değerlendirilmiştir. Sonuç olarak, üretilen örneklerin fiziksel ve mekanik değerlerinde ticari gazbetonlar ile benzer değerlere ulaşılmış, ısı iletkenlik katsayılarında ise 0,12-0,13 W/mK değerleri elde edilmiştir.
Köpük beton üretiminde farklı mineral katkıların fiziksel ve mekanik özelliklere etkisinin araştırılması
Fiziksel, mekanik ve termal özellikleri nedeniyle köpük beton günümüzde inşaat sektöründe giderek artan bir ilgiye sahip olmuştur. Bu alandaki teknolojik gelişmeler köpük beton üretimine ve yaygınlaşmasına önemli katkı sağlamıştır. Normal beton 2300 kg/m3 birim hacim ağırlığı ile yapılar üzerinde önemli ölü yükler meydana getirir. Köpük beton 300- 1800 kg/m3 aralığında üretilebilmektedir. Köpük beton gazbeton ürünlerin benzeri olup köpük katkısı ile gözenek oluşturulur. Köpük beton diğer yapı malzemelerine göre daha ekonomik olup kolay ve hızlı üretim gibi avantajlara sahiptir. Köpük beton düşük basınç dayanımına karşı ısı ve ses yalıtımı performansı yüksektir. Günümüzde çevreye duyarlı ve sürdürülebilir yapılar inşa etmek ana hedeflerden biridir. Köpük beton üretiminde atık mineral katkılar kullanılarak çevreci ve sürdürülebilir malzeme üretimine imkan sağlamaktadır. Bu çalışmada köpük beton üretiminde CEM I 42,5 Portland Çimentosu kullanılmıştır. Çalışmada sentetik esaslı köpük ajanı kullanılmıştır. Karşılaştırmalı sonuçlar elde etmek amacı ile mineral katkılar olarak doğal kum, uçucu kül ve genleştirilmiş perlit kullanılmıştır. Çalışmada kullanılan hammaddelerin karekterizasyonu yapılarak belirlenmiştir. Karışım suyunu azaltmak ve akışkanlığı artırmak amacı ile polikarboksilik esaslı akışkanlaştırıcı/priz hızlandırıcı katkı kullanılmıştır. Alkali aktivatör olarak NaOH ve priz süresini kısaltarak hidratasyonu hızlandırmak amacı ile CaCl2 belli oranlarda karışıma ilave edilmiştir. Oluşabilecek rötre çatlaklarını engellemek amacı ile poliproplen lif kullanılmıştır. Köpük beton örneklerin üretiminde ön köpük yöntemi uygulanmıştır. Bu yöntemde önce istenen yoğunlukta köpük üretilerek, akıcı kıvamda hazırlanan harca ilave dilmektedir. Köpük beton örnekler 460-630 kg/m3 arasında üretilmiştir. Örnekler 60 0C' sıcaklıkta atmosferik buhar kürü uygulanarak mukavemet kazanmaları sağlanmıştır. Köpük beton örnekler üzerinde fiziksel, mekanik testler ve mikro yapı analizleri yürütülerek incelenmiştir. Genleşmiş perlit katkılı köpük beton örneklerde diğer karışımlara göre daha düşük ısı iletim değerleri elde edilmiştir. Doğal kum kullanılan örneklere göre uçucu kül katkılı örneklerin mekanik özellikleri daha yüksek performans göstermiştir.
Bolvadin ilçesi tarihi yapılarının mimari ve malzeme kullanımı bakımından incelenmesi
Tarihi evler bir toplumun geçmişteki sosyo-ekonomik ve kültürel yapısını gösteren ve tarihe tanıklık eden sivil mimari eserleridir. Tarihi evlerin fiziksel yapısı dönemin sosyal dokusu ile bütünleşmektedir. Yapılardaki mimari, mühendislik uygulamaları ve kullanılan malzemeler, yapının kullanıldığı döneme ilişkin geleneksel toplumsal yaşamının özelliklerine göre şekillenmektedir. Geçmiş ve günümüz arasında köprü kuran tarihi evlerin fiziksel özelliklerinin kayıt altına alınması ve kültürel mirasın korunması tüm insanlığın asli görevleridir. Tarihi Türk evleri, Türk kültürünün dokusunu yansıtmakta olup Anadolu ve Orta Asya kültür ve mimarisinin birleşmesiyle şekillenmiştir. Bolvadin evleri, geleneksel Türk evlerinin tipik örneklerinden birisidir. Kendisine has üslubu, zengin yapı malzemeleri ve mimarisi ile Bolvadin'deki geleneksel sosyal yaşamı yansıtmaktadır. Tarihi Türk evlerinin önemli örneklerinden olan Bolvadin evleri, yüksek derecede turistik potansiyele sahiptir. Tarihi Bolvadin evlerinin yapı malzemeleri ve mimari özellikler açısından kayıt altına alınmasına yönelik literatürde birtakım çalışmalar mevcuttur. Fakat bunlar tarihi evlerin bir kısmına yönelik olup, kısmen incelemeler yapılmıştır. Bu tez çalışması ile Bolvadin ilçesinde toplam altmış şekiz adet geleneksel sivil mimari eseri, Bolvadin Belediyesi arşivleri, literatür taramaları ve yerinde incelemeler neticesinde kapsamlı olarak incelenmiştir. İncelenen tarihi evlerin, yapı malzemeleri, yapım ve mimari özelliklerini belirlenmiştir. Ayrıca bu evler fotoğraflanarak, evlere ait yapı künyeleri oluşturulmuştur. Böylece, Bolvadin'deki tarihi açıdan önem arz eden evler yapı özellikleri ile birlikte arşivlenmiştir. Bu çalışmanın, Bolvadin'de tarihi evlerin korunması, yaşatılması, sonrasında yapılacak sosyal ve kültürel çalışmalar ve kentsel yenileme projeleri için rehber olması beklenmektedir.
Yüksek hızlı hat demiryollarında granüler alt balast tabakası yerine bitümlü karışım kullanımının sonlu elemanlar yöntemi ile araştırılması
Daha sonra doldurulacaktır.
Geopolimer betonlarda dayanıklılık özelliklerinin araştırılması
Bu çalışmada ana hammadde olarak puzolanik karakteristiklere sahip olan termik santral atığı olan uçucu kül (UK) kullanılmıştır. Kullanılan Uçucu kül Kütahya Tunçbilek Termik santralinden temin edilmiştir. Örneklerin hazırlanmasında alkali aktifleştirici olarak sodyum hidroksit (NaOH) ve sodyum silikat solüsyonu (Na2SiO3) (SS) kullanılmıştır. Betonların üretiminde kullanılan agregalar 0 – 4 mm (ince) ve 4-8 mm (orta) olmak üzere iki farklı sınıfta olup, Afyon'da bulunan özel bir hazır beton firmasından temin edilmiştir. Geopolimer beton örneklerin hazırlanmasında hammadde olarak kullanılan UK malzemesi ile alkali aktivatörlerin (NaOH ve SS) en iyi tepkimeyi verecek şekilde karışım dizaynı denemeler ile belirlenmiştir. Laboratuvar tipi Pan mikserde hazırlanan karışımlar 10 x 10 x 10 cm boyutlarında sert plastik kalıplara vibrasyon yöntemiyle yerleştirilmiştir. Ardından ilgili örnekler laboratuvar tipi etüve termal kür prosesinin gerçekleştirilebilmesi amacıyla yerleştirilmiştir. Termal kür prosesinin uygulanabilmesi amacıyla geopolimer beton örnekleri üç farklı süre (5, 8 ve 24 saat) ve üç farklı sıcaklıklarda (50 oC, 60 oC ve 70 oC) kür edilmiştir. Kür işlemlerinin tamamlanmasının ardından örnekler bir gün laboratuvar ortamında bekletildikten sonra kalıplardan alınmıştır. Ardından, ilgili örneklerin fiziksel özelliklerinin belirlenmesi için öncelikle geopolimer betonlar 24 saat süre ile su tankına yerleştirilmiştir. Daha sonra örneklerin; su emme, görünen porozite, birim hacim ağırlık ve görünen yoğunluk gibi fiziksel özellikleri Arşimet prensibine göre belirlenmiştir. Örneklerin fiziksel ve mekanik özelliklerin belirlenmesinde 28 günlük geopolimer beton örnekleri kullanılmıştır. Geopolimer betonların fiziksel ve mekanik özelliklerinin tespitinin ardından ilgili beton örnekleri; ASTM C 672-84'e uygun olarak donma çözünme, TS EN 13501-1'e göre yüksek sıcaklık ve sülfat (NaSO4 ve MgSO4) ataklarına karşı dayanım gibi bazı durabilite testlerine tabi tutulmuşlardır.
Geçirimsizlik sağlayan beton katkılarınındonatı korozyonuna etkisi
Kullanımı en yaygın yapı malzemesi olan betonda, özellikle son yıllarda yaşanan depremler sonrasında sadece dayanım (yük taşıma kapasitesi) standartlarının yeterli olmadığı görülmüştür. Betonun boşluklu yapısı sebebiyle sıvı veya gaz halde betonun iç yapısına etki eden maddelerin erken yaşlarda betonun basınç dayanımını etkileyecek mertebede bir zarara uğratmasada, ilerleyen yaşlarda betonun servis ömrünü hesaplanan değerden daha düşük seviyelere çekmektedir. Betonarme yapılarda fiziksel, mekanik veya kimyasal etkenlerden dolayı oluşan hasarlar, yapılarda doğrudan veya dolaylı yoldan donatı korozyonunun başlamasına neden olmaktadır. Betonarme yapılarda zamanla meydana gelen korozyon, donatıda kesit kaybı yaşanması, kopma mukavemetinde azalma, beton ve donatı arasındaki aderansın azalması, pas payı tabakasının hasar görmesi sonrasında dökülmesiyle beraber donatının açığa çıkmasıdır. Korozyon oluşumuna karşı alınabilecek önlemlerden geçirimsiz kimyasal katkılar hakkında çalışma yapılmış olup iki adet yapısal geçirimsiz katkı yine iki adet de yüzeysel geçirimsiz katkı kullanılmıştır. Üretilen 9 seri numuneye basınç dayanımı, hızlı klor geçirimliği, elektiriksel iletkenlik, hızlandırılmış korozyon deneyleri ve mineralojik ve morfolojik analizleri yapılmıştır. Çalışma sonucunda üretilen tüm serilerde boşluk oranının azaldığı görülmüştür. Su itici özellikli geçirimsiz katkının beton dayanımını bir miktar düşürdüğü gözlenmiştir. Bitüm esaslı yüzeysel geçirimsiz katkılarda en düşük kılcallık katsayı değeri saptanmıştır. Korozyona uğrama riski yapısal katkılarda %2 kullanımda düşük, çimento esaslı yüzeysel katkılarda orta ve bitüm esaslı katkılarda ihmal edilebilir düzeyde olduğu elde edilmiştir. Yüzeysel ve bitüm esaslı katkıların geçirimsiz beton uygulamalarında daha olumlu sonuçlar elde edilmiştir.
Yüksek dayanımlı kendiliğinden yerleşen betonların fiziksel, mekanik ve dayanıklılık özelliklerine agrega tipinin etkisi
Bu tez çalışmasında, kalker esaslı kırmataş agregasının yerine belli oranlarda bazalt ve mermer kırığı agregası kullanılarak yüksek dayanımlı kendiliğinden yerleşen beton (KYB) serileri üretilmiş ve betonların fiziksel, mekanik ve dayanıklılık özelliklerine agrega tipinin etkisi araştırılmıştır. Ayrıca tez çalışmasında, yine yüksek dayanım ve kendiliğinden yerleşebilirlik özelliklerini sağlayabilmek için, silis dumanı mineral katkısı kullanılarak, bu katkının yüksek dayanımlı KYB özelliklerine etkileri değerlendirilmiştir. Yüksek dayanımlı KYB numunelerinin üretiminde, silis dumanı ve çimento sabit oranlarda kullanılmıştır. Mermer kırığı ve bazalt agregaları, kalker esaslı agregaların yerine; hacimce %25, 50, 75 ve 100 oranlarında kullanılarak, 100x200 mm boyutlarında silindir ve 150x150x150 mm boyutlarında küp numuneler üretilmiştir. Üretilen numunelere 28 ve 180 gün boyunca 20±2 oC sıcaklığa sahip kirece doygun su havuzlarında standart kür uygulanmıştır. Kür süresi sonunda numuneler üzerinde; fiziksel, mekanik ve dayanıklılık deneyleri yapılmıştır. Sonuç olarak bazalt agregası ve atık bir malzeme olan mermer kırığı agregası ile yüksek dayanımlı betonların üretilebileceği sonucuna varılmıştır.
Arazi deneylerine dayalı zemin büyütmesi ve sıvılaşma analizleri: Afyonkarahisar-Uydukent yerleşim alanı örneği
Dinamik yükler altındaki yapılarda hasara neden olan önemli faktörlerden bir tanesi yerel zemin özellikleridir. Taşıma gücü kaybı, zemin büyütme, sıvılaşma, oturma gibi zemin problemlerinin temel nedeni deprem sırasında bu özelliklerinin değişimidir. Özellikle zemin büyütmesi ve sıvılaşma; ana kaya derinliği, zemin tabakalarının kalınlığı ve cinsi, zeminin dinamik özellikleri, tabakaların süreksizliği ve bölgenin topoğrafik yapısı gibi parametrelerden etkilenmektedir. Bu parametrelere bağlı olarak meydana gelen yapısal hasarların önlenebilmesi veya olumsuz etkilerinin azaltılabilmesi için zeminlerin, yerel zemin koşullarına bağlı olarak bu yükler altında nasıl bir davranış sergileyeceğinin araştırılması, zemin büyütme ve sıvılaşma analizlerinin önceden yapılması ve değerlendirilmesi büyük önem arz etmektedir. Bu çalışmada yerel zemin koşullarının zemin büyütmesine etkisini incelemek amacıyla, Ana kaya mostrasındaki yer hareketi olarak 2019 yılında yürürlüğe giren Türkiye Bina Deprem Yönetmeliğine uygun olarak seçilmiş olan 11 farklı deprem verisi kullanılarak bir boyutlu dinamik analizler yapılmıştır. Bu amaçla öncelikle bölgede yapılmış olan 124 farklı sondaj verisi değerlendirilerek yerel zemin özellikleri belirlenmiştir. Belirlenen yerel zemin özelliklerinin dinamik davranışa etkisini incelemek için bir boyutlu DEEPSOIL analiz programı kullanılmıştır. Bir boyutlu eşdeğer doğrusal ve doğrusal olmayan analizler yapılarak her sondaj için farklı büyütme değerleri elde edilmiştir. Aynı sondaj verileri kullanılarak ampirik yöntemlerle büyütme değerleri hesaplanarak analiz ve ampirik sonuçlar karşılaştırılmıştır. Doğrusal olmayan zemin dinamik analizleri sonucu elde edilen boşluk suyu basıncı oluşum değerleri dikkate alınarak sıvılaşma analizi yapılmıştır. Bir boyutlu analizler ve ampirik yöntemlere göre elde edilmiş olan sonuçlar Coğrafi Bilgi Sistemleri kullanılarak ayrı ayrı haritalandırılmıştır. Doğrusal olmayan analiz yönteminin kullanılması; deprem etkisi altında bina temellerinin tasarımı, yerel zemin sınıflarının tanımlanması ve istinat yapıları ile şevlerin tasarımında kullanılacak zemin parametrelerinin belirlenmesindeki maliyeti azaltacağı düşünülmektedir. Deprem hasarlarının azaltılmasına yönelik çalışmalar kapsamında, şehirleşmenin ve nüfusun çalışma bölgesinde yoğunlaştığı dikkate alınarak Afyonkarahisar uydukent bölgesi için güvenli yerleşim alanlarının belirlenmesi planlanmıştır.
Polimerik inşaat donatılarının kimyasal ankraj performansının araştırılması
Betonarme yapılarda yapı elemanlarının bazı durumlarda taşıma gücünü yerine getiremiyor olmasının sonucu olarak, güçlendirme ihtiyacı ortaya çıkmaktadır. Yapıların güçlendirilmesinde çeşitli yöntemler olmakla birlikte, en sık kullanılan aşamalardan biri filiz ekimi olarak bilinen ile donatının betona ankrajı yöntemidir. Genellikle güçlendirme çalışmalarında ankraj elemanı olarak inşaat çeliği kullanılmakta olup, nervür etkisine bağlı yüksek yapışma dayanımlarının olması sebebi ile mevcut yapıların onarım ve güçlendirilmesinde tercih edilmektedirler. Ankraj elemanı olarak inşaat çeliği, mevcut betona sonradan açılan deliklere kimyasal yapıştırıcılar kullanılıp filiz ekimi yapılmaktadır. Ülkemizdeki güçlendirme ihtiyacı olan yapılar incelendiğinde gerek anormal çevre koşulları gerekse çelik donatının betonarme eleman içerisindeki korozyonu sebebi ile yapılarda ciddi sorunların oluştuğu görülmektedir. Bu sebep ile literatürdeki bu alanda yapılmış çalışmalar incelendiğinde, korozif etkilere karşı, çözüm olabilmesi adına alternatif olabilecek farklı tipte kompozit donatıların performanslarının araştırılmasının da son yıllarda önem kazandığı görülmektedir. Günümüz inşaat mühendisliği yapılarında sadece metalik değil aynı zamanda polimerik donatılarda, dayanıklılık nedenlerinden dolayı tercih edilmektedirler. Ancak bu malzemelerin çelik donatılar gibi kimyasal ankraj uygulamalarında nasıl bir davranış sergiledikleri yapılan çalışmalarda tam anlamıyla ortaya konulamamıştır. Bu tez çalışmasında daha yüksek mukavemete sahip, korozyona dayanıklı son yıllarda özellikle kıyı yapılarında, zemin ve saha betonlarında, tünellerde kullanımı yaygınlaşan cam elyaftan imal edilmiş farklı çaplardaki polimerik donatıların (GFRP), inşaat çeliği (ST) ve bazalt donatıları (BFRP) ile ankraj aderans dayanımları karşılaştırılmıştır. Farklı çaplarda ve farklı derinliklerdeki deney numuneleri üzerinde eksenel çekip çıkarma deneyi ile performans araştırması yapılmıştır. Betona sonradan yerleştirilen ve tek tip yapıştırıcı kullanılarak düşük dayanımlı ve normal dayanımlı betonlar üzerinde imal edilen bu 3 farklı tipteki donatının aderans dayanımları ve sıyrılma değerleri ayrı ayrı hesaplanmış, deney sonuçları grafikler ile ortaya konmuştur. Elde edilen bulgulara göre, ankraj donatısı kenetlenme boyu arttıkça aderans dayanımının azaldığı görülmüştür. Ayrıca, polimerik donatıların inşaat demirine göre daha iyi ankraj dayanımına sahip oldukları gözlenmiştir. Çelik donatılarda olduğu gibi polimerik donatıların da beton dan çıkarmak için gerekli yük miktarının donatı çapı, beton sınıfı ve gömme derinliğine bağlı olarak değiştiği gözlenmiştir. Düşük dayanımlı betonlar üzerinde Ø14 çaplı donatıları betondan çıkarmak için gerekli yük miktarının polimerik donatılarda (GFRP), çelik donatılardan (ST) yaklaşık %11 daha az, bu oranın Ø20 çaplı donatılarda ise %6,4 daha fazla olduğu görülmüştür. Normal dayanımlı betonlar üzerinde ise benzer özellik tespit edilmiştir.
Geri dönüştürülmüş beton agregası ile üretilen kendiliğinden yerleşen betonların fiziksel, mekanik ve dayanıklılık özelliklerinin araştırılması
Yapılan tez çalışmasında geri dönüştürülmüş beton agregası (GDBA) kullanılarak kendiliğinden yerleşen beton (KYB) üretimleri yapılmıştır. Çalışmada kalker esaslı kırmataş agregasının (4-11,2 mm) yerine hacimce % 0, 20, 40, 60, 80 ve 100 oranlarında GDBA'lar kullanılmıştır. GDBA'lar C25 ve C30 beton sınıfına sahip atık durumda bulunan beton numunelerinden üretilmiştir. Bu çalışmada GDBA'ların kullanılması ile üretilen KYB'lerin taze, fiziksel, mekanik ve dayanıklılık özelliklerindeki değişimler incelenmiştir. KYB serilerinden Ø100x200 mm boyutlarında silindir ve 150x150x150 mm boyutlarında küp numuneler üretilmiştir. Üretilen numunelere 28 gün boyunca 20±2 oC sıcaklığa sahip kirece doygun su havuzlarında standart kür uygulanmıştır. Kür süresinin sonunda numuneler üzerinde yayılma, V hunisi akış süresi, birim ağırlık, ultrases geçiş hızı, basınç dayanımı, Schmidt yüzey sertliği, yarmada-çekme dayanımı, hızlı klorür geçirimliliği, elektriksel özdirenç, görünen porozite, su emme ve kılcal su emme deneyleri yapılmıştır. Sonuç olarak bu agregaların KYB üretimlerinde kullanılabileceği görülmüştür. Atık olan bu betonların KYB üretimlerinde agrega olarak kullanılması ile çevresel ve ekonomik katkıların sağlanabileceği düşünülmektedir.
Birbirleriyle iletişimli çevresel ortamlardaki trafik akım karakteristiklerinin modellenmesi
Bilim ve teknolojideki büyük gelişmeler sayesinde, trafik kazalarına yol açan en büyük unsur olan sürücü davranış hatalarını azaltmak amacıyla otomobil iş kolunda sürüş destek sistemleri ve araç yardımcıları gibi uygulamaların kullanımı artmaktadır. Çok yakın bir gelecekte de sürücüsüz araçların insan sürücülerle birlikte trafikte kendilerine yer edinmeleri ile birlikte yakıt, enerji ve zaman tasarrufu, daha hızlı, güvenilir ve konforlu sürüş gibi kazanımların elde edilmesi beklenmektedir. Bu tez kapsamında önümüzdeki on yıl içerisinde tüm dünyada önemli bir paya sahip olması beklenen sürücüsüz araçların, ülkemizde insan sürücülerle beraber trafiğe katılmaları durumunda karma trafik koşulları altında, birbirleriyle (V2V: vehicle to vehicle) ve altyapıyla (V2I: vehicle to infrastructure) iletişimli olup olmama durumlarına göre, ışıklı kavşak başarımına nasıl etki edebilecekleri üzerine incelemeler yapılmıştır. İnsan sürücülerinin davranışsal özellikleri (tepki süresi, hızlanma ve yavaşlama, vb.) saha çalışmalarından toplanan verilerden elde edilirken, sürücüsüz araçların özellikleri literatürdeki varsayımlar temelinde belirlenmiştir. Tüm bu verilerin birlikte kullanılmasıyla, farklı sürücü çeşitlerinin davranışları ve aynı koşullar altındaki sürücüsüz araçların hareketleri SIDRA TRIP programı kullanılarak karşılaştırılmıştır. Programın çıktıları kullanılarak üretilen farklı durumlar yardımıyla sürücüsüz araçlar için bir eşdeğer otomobil birimi elde edilmeye çalışılmıştır. Tez çalışması kapsamında sürücüsüz araçların katılabilecekleri karma trafik koşullarının tanımlanabildiği bir benzetim programı yazılmıştır. Program sayesinde sürücüsüz araçların birbirleriyle ve çevreleriyle iletişimde olup olmama durumlarına göre ışıklı kavşak başarımı üzerindeki etkileri incelenmiş ve sonuçlar gecikme değerleri açısından değerlendirilmiştir.
The Effect of valency on the compressibility of clays
Many studies have been conducted to investigate the physicochemical behaviour of pure clay minerals and predict their engineering performance in the field. However, there is no clayey soil consisting of only a single clay mineral. In this study, the physicochemical properties of a clayey soil taken from Çanakkale consists of different clay minerals, namely 40-50% montmorillonite, 20-30% illite and 10- 15%) kaolin was investigated. The CEC (Cation Exchange Capacity) of soil was determined 13 meq/ 100 g. The soil was washed with IN ammonium acetate solution to purify the soil from cations presented in the exchangeable cation sites. Then, IN chloride solutions of sodium, Na; calcium, Ca+2; and aluminum, Al+3 were used to make the soils homoionized. The tested engineering properties are Atterberg Limits, hydraulic conductivity, sediment volume and consolidation behaviour. The results reveal that the liquid limit of soil increases with increasing in the cation valence; the plastic limit of the soils is also consistent with the liquid limit. Furthermore, the shrinkage limit of soil supports the general behavior of index properties. The hydraulic conductivity of the soil also increases with an increase in the valence of the cation at any given void ratio. There is no considerable change in the compressibility of the soil when the cation valence increased. However, trivalent clay consolidate six times faster than monovalent and two times faster than divalent clay. These properties of tested soils are similar to those of kaolinite. The index properties of homoionized soil are also tested with different pore fluids such as n-hexane, ethanol and methanol. The volume basis liquid limit results of homoionized samples were compared while treating with different pore fluids. Decrease in the dielectric constant of the pore fluid results decrease in volume basisIV liquid limit of homoionized specimens while treating with methanol. Then, volume basis liquid limit of homoionized specimens tend to increase when they were treated with ethanol. However, the volume basis liquid limit of samples decreased with n- hexane. On account of rapid evaporation of n-hexane, a correction was applied to the volume basis liquid limit values. Sedimentation test results were taken into consideration while applying the correction to the volume basis liquid limit of homoionized samples when treated with n-hexane. The obtained results are compared with the published data in the literature. The comparison revealed that the physicochemical behavior of the tested clay soil is, in general, between those of kaolinite and montmorillonite. However, when the pore fluid is inorganic the tested physicochemical parameters are close to those of kaolinite and when the pore fluid is organic the tested physicochemical parameters are close to those of either montmorillonite or kaolinite.
A computer program for the bearing capacity analysis of a single pile based on SPT with applications
n ABSTRACT The ultimate bearing capacity of a foundation pile can be estimated by several different approaches. Standard Penetration Test being the most frequently used soil investigation technique in Izmir region and all over the World, provides a resistance profile for the estimation of single pile bearing capacity. In this thesis, a computer program for the analysis of the ultimate axial load bearing capacity of a single pile based on the Standard Penetration Resistance (SPT- N) profile has been prepared in Visual Basic 5.0 programming language. In the program, the soil layers has been divided into sub layers in order to obtain detailed results. The program has been written so that the results and resulting graphs can be sent to a printer. In order to test the program, runs with the data of thirty-two boring logs from eight different locations surrounding the Izmir Bay has been performed, and a tentative regional modeling of ultimate bearing capacity has been obtained. Computer Program provides the calculation of the ultimate axial bearing capacity of a single pile in a short time. Thus, a regional modeling can be formed very quickly, if there is enough penetration resistance data vcrtKfacacwrtMKumuui B0K0MANTASYON MEBKIZl
Mathematical model of Lamas river daily flows
Lamas River has been used for years for the urban water supply and irrigation purposes. Since 19808s, certain planning and feasibility studies to exploit the hydroelectric potential of Lamas River are carried out. This study consists of modeling Kızılgeçit daily river flows, which can be used in planning, design and operation purposes of proposed water resource systems in the basin. In this respect, the alternative stationary and nonstationary mathematical models of daily flows at Kızılgeçit covering the period 1962-1994 have been investigated. Regarding the results of the study, due to the presence of a downward trend, none of the stationary models have been found satisfactory in representing the characteristics of the historical flows. Among the various nonstationary models applied, the ARIMA (3,1,0) model has been found satisfactory considering the correlogram and normalized spectrum of the residuals series. XC YÛKSEKÖÖR ETİM KUWJU)
Fine aggregate angularity in Turkey in bituminous mixtures
Weight and volume of mineral aggregates used in bituminous mixtures are respectively at the rate 90-95% of mixture weight, 75-85% of mixture volume. Physical and mineralogical properties of mineral aggregates on which load bearing capacity of pavement depends affect the properties of mixture, workability of fresh mixture and performance of pavement directly. The more bituminous mixtures are workable, the more they are compactable. Easily compactable bituminous mixtures (high workability) can rut easily and quickly under traffic. In contrast, mixtures with low workability (harsh mixtures) proved to be less prone to rutting under the same conditions. Because of this reason, in recent years highway engineers in the USA and some European countries prefer less workable bituminous mixtures. Angularity of aggregate particularly that of fine aggregate is a primary factor to affect the workability of a bituminous mixture. In the eighties, SUPERPAVE in the USA and Gyratory Shear Press in France, design methods and rutting experimental studies show us that, dense graded mixtures are good for rutting and shear resistance. Also during these studies, it is determined that, angularity of aggregate and especially fine aggregate angularity (FAA) is important for rutting resistance. Because of this reason, new specifications were prepared for FAA properties. These specifications are AASHTO TP-33 and ASTM 3398 in USA, and AFNOR P18-564 in France. The aim of this study is to investigate the angularity of fine aggregate produced in Turkey and to draw the attention of the design engineers to this subject. Because of the absence of a specification for FAA in Turkey AFNOR PI 8-564 was used for them tests. FAA test were performed on different samples taken from different regions and crushed by different types of crushers, including some natural sands: In the first chapter, Fine Aggregate Angularity is defined. Definition varies depending upon country. In the following chapters, previous studies, and experimental researches are outlined. The place of this study in the literature was emphasized. Mineral Aggregates in bituminous mixtures, and mineral aggregate properties, which are related with FAA, are explained in detail. Previous design methods, which do not take into consideration FAA and the recently developed design method (SUPERPAVE), which considers FAA directly, are summarized and compared. Types of failures occurring in pavements and their reasons are explained and it is a relation between failures and FAA was searched. Then, crushers are classified. Detailed experimental specifications are explained in chapter six. It was concluded that AFNOR Specification or an eventual European Specification should be adopted in Turkey since She is a candidate to European Union. In the next part, laboratory test results performed are presented and evaluated. Finally, conclusions are drawn and suggestions are made in the last chapter. Whole study is revaluated in this section. Results obtained show that FAA depends on so many factors, which have to be considered, and it is emphasized that angularity experiments must be made in place.
Development of integrated tools for river basin management-DRRSM and GIS application
The use of computerized hydrologic models is increasing in water resources research for purposes of establishing a technical base to estimate the results of management decisions and to identify the underlying mechanism of the real hydrologic systems in watersheds. The developments in data collection and manipulation systems such as digital sampling equipments, remote sensing technologies (RS) and geographical information systems (GIS ) feed back the current hydrologic modeling systems to integrate them with the new complex algorithms and computation techniques. As new developments occur, new problems arise, such as over parameterization of the models and the difficulty in the use of complex models due to comprehensive data requirements. In this thesis, the basic concepts in hydrologic modeling systems are reviewed, and problems in watershed modeling studies are expressed. Then, as a new trend, the distributed hydrologic modeling systems are discussed in detail. In addition, a simple conceptual distributed hydrological model is introduced as developed in the scope of this thesis for simulating daily runoff, using only the daily rainfall and evaporation data which are commonly found everywhere. The developed model is called DRRSM (Daily Rainfall Runoff Simulation Model) and uses the spatially distributed watershed data such as land cover and soil types by integrating GIS algorithms. Hydrologic computations are carried out on Hydrological Response Units (HRU), which are obtained by overlaying rainfall, land cover and soil type distributions of the watershed. DRRSM computes surface, sub-surface, groundwater and total runoff components of a watershed as a continuous time series at the outlet of the watershed. The runoff generations are based on simple linear discharge-storage relationships, which may be changed to non-linear structures by the user, if desired, since the DRRSM is developed by means of Object Oriented Programming techniques (OOP).HI The application of the DRRSM is demonstrated on Demirci watershed, which is a sub-watershed of the Gediz River basin. After the calibration processes of the DRRSM, the verification of the model is realized. The results of the application in Demirci watershed shows that the developed model DRRSM can be used to simulate daily mean discharges of a watershed where comprehensive data do not exist. The simple forms of the equations in the hydrologic computations are shown to be satisfactory when the spatial distribution of the data are considered.
Soil improvement case studies using jet grouts
ABSTRACT Jet grouting technology has been found widespread application in recent years in Turkey. Necessary technology is locally available in most places. Applications can be completed in a relatively less time and the cost is not very high when compared with other alternatives. Besides jet grout columns can also function as load carrying deep foundations. This aspect of the technology has triggered some debates especially over the lateral load carrying capacity of jet grout columns since they are not manufactured with traditional reinforcing steel bars. Reported successful performance of jet grout applications during the 1999 Marmara Earthquake were not enough to avoid suspicions of practicing engineers. Main reason for this is thought to be the insufficient information regarding load transfer mechanism from the superstructure to the column head and response of the columns to kinematical loads. This dissertation has targeted both aspects of seismic lateral loads within the context of a jet grouting application case study in Bostanlı district of the city of Izmir. Simple analytical and numerical methods that are commonly available were used. It was found that capping layer can be quite effective in reducing transferred inertial loads and inertial loads can be much more smaller with the positive contribution of soil-structure interaction effects to column response. Further studies on this subject are considered as feasible. Kinematical effects, on the other hand, were found to be negligible for the studied soil profile and earthquake loading. Calculated bending moments were several magnitudes smaller than those for the reinforced concrete pile and it is thought that flexible soilcrete material is the main cause for this positive behavior.
Cross-drainage&culvert design on highways
One of the most important considerations of the location and design of rural highways is the necessity for providing adequate drainage. Highway drainage may be generally defined as the process of controlling and taking away excess surface and subsurface water from the road structure in order to prevent any damage on it. Cross drainage, on the other hand, involves the conveyance of surface water and stream flow across or from the highway right of way. Highway culverts are used to transport water under a highway to allow water to continue to a natural water source (e.g., a river or lake). Culverts are usually considered minor structures, but they are of great importance to adequate drainage and the integrity of the highway facility. Many different inlet and outlet configurations are used on culvert barrels to reduce erosion, inhibit seepage, retain the fill, improve the aesthetics and hydraulic characteristics and make the ends structurally stable. Futhermore, in order for an efficient and economic operation of a culvert within a drainage system, culverts should be located properly and the required length for a culvert should be selected carefully. Regardless of the size or cost of the drainage feature, the most important step prior to hydraulic design is estimating the discharge (rate of flow) or volume of runoff that the drainage facility will be required to convey or control, and cross drainage design normally requires more extensive hydrologic analysis than is necessary for roadway drainage design. Having estimated the design discharge to be conveyed, the next step is the hydraulic design of a culvert that consists of an analysis of the performance of the culvert in conveying flow from one side of the roadway to the other.Ill In this thesis work, hydrologic and hydraulic considerations for culverts are mentioned together with some general features related to culverts and an alternative culvert design procedure compiled from national and international literature is proposed based on all these mentioned criteria. In addition, to illustrate the real phenomenon, certain culvert locations throughout Aydin-Denizli Highway are selected and re-designed both by hand calculation and by using three related softwares, and the results obtained are compared in the end.
İzmir'in tarihi su iletim sistemleri
The first comprehensive investigation on long-distance water conveyance systems to meet the water needs of İzmir, a city with a history of several thousands of years, has been carried out towards the end of the 19. century by Georg Weber, within the framework of the activities of the German Archeological Institute, and published in 1899 in the Institute's yearbook. In the mean time, no new significant investigations were carried out, neither to go into more detail, nor to identify the alignment of these systems with the help of modern maps; moreover, the area covered by the city is growing fast, so that many of the remains found a century ago, cannot be found at present at their locations. The purpose of this study is, based on the information and drawings in Weber's report, backed by field investigations on what can still be found, and with the support of modern maps, try to determine the alignment of the historical long-distance water conveyance systems to antique Izmir (Smyrna). Principal long-distance water conveyance systems to Izmir are as follows: a) the 30 km long antique "Karapınar system", conveying the water from Karapınar springs on southern slopes of the Nif mountain, east of İzmir, and reaching the Kadifekale castle by crossing Melez creek through a 3.3 km long stone-pipe inverted siphon, with a discharge capacity in the order of 10 1/s; b) the 29 km long antique "Akpinar system", conveying the water of Akpinar springs, south of İzmir, and reaching the temple Zeus Akraios near Bayramyeri, with 62 1/s capacity; c) the antique 'Buca systems", partly used through later modifications, conveying waters of Kanlıgöl-Kaynaklar area east of Buca, continuing in Melez valley at eastern slopes of Kadifekale; d) the "Osmanağa system", conveying the water of the Kozağaç springs south of İzmir; e) the ottoman "Vezir system", conveying the waters of springs near Şirinyer, southeast of İzmir; f) the "Kapancıoğlu system", conveying the waters issuing from the northern slopes of Tepecik, east of İzmir.
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