5.686
Arşivlenen Tez
22
DOI Atanmış
0%
DOI Oranı
Anabilim Dalı
Zal Mahmut Paşa Camii yapısal davranışı ve geçmiş hasarların incelenmesi
Tarihi yığma yapıların mevcut durumlarının ve olası depremler karşısındaki davranışlarının incelenmesi, kültürel mirasımızın gelecek kuşaklara aktarılması doğrultusunda önemli bir adımdır. İncelenen yapının mimari ve yapısal özellikleri, maruz kaldığı deprem, yangın gibi yapısal değişme sebep olacak etkilerin araştırılması, geçirdiği onarım ve güçlendirmeler, aynı dönemde benzer yapılarda kullanılan yapım teknikleri ve kullanılan malzemeler yapılan bu incelemenin olmazsa olmaz ana unsurlarını oluşturmaktadır. Çalışmamın ilk bölümününde konuya girişin ardından ikinci bölümde Osmanlı Klasik Dönem Camilerinin genel özellikleriyle birlikte, yapım teknikleri, yapısal elemanlar ve kullanılan malzemelerle ilgili bilgiler verilmiştir. Üçüncü bölümde, tarihi yığma yapıların modelleme teknikleri ve analiz yöntemleri incelenmiştir. Dördüncü bölümde, yapı titreşimlerinin izlenmesi konusu irdelenmiştir. Deneysel ve operasyonel model analiz, veri toplama ve sensörler başlıkları altında konular genel hatlarıyla ifade edilmiştir. Beşinci bölümde öncelikle yapının içinde yer aldığı külliyenin konumu ve arazi şartları hakkında bilgi verilmiştir. Bu bilgilere göre yapı kısaca; Eyüp'te Zal Paşa Caddesi'nde Zal Mahmut Paşa Külliyesi'nde bulunmaktadır. Külliye eğimli bir araziye inşaa edilmiştir. Bu eğim sebebiyle yapının cepheleri farklı yüksekliktedir ve bu nedenle yapının doğu cephesinde fazladan bir bodrum kat inşaa edildiği görülmektedir. Yapının geometrisindeki simetrik olmayan durumun yapıda oluşan hasarların temelini oluşturduğu tarafımızca tespit edilmiştir. Ayrıca beşinci bölümde külliyenin diğer kısımları ele alınırken, külliyenin kim tarafından hangi tarihte yaptırıldığı aktarılmış ve yapının mimarı hakkında yazılan kaynaklar paylaşılmıştır. Mimar Sinan'ın eseri olan yapının mimari ve geometrik özellikleri ile ilgili kısaca şu bilgiler aktarılmıştır; plan ölçüleri 24.90mx26.30m olan caminin kubbe üst kotu ile zemin kat arasında olan yükseklik 21.06 m'dir. Kubbe altında geçiş elemanı olarak pandantif kullanılmıştır. Mimar Sinan'ı diğer eserlerinden farklı olarak kubbe ağırlığını; dört ana kemer ve kemerlerin altındaki fil ayakları taşımaktadır. Yapının cephe duvarları ile kubbe sistemi yapısal olarak birbirinden bağımsızdır. Oysa Mimar Sinan diğer yapılarında, kubbenin ağırlığını yarım kubbelerle duvarlara aktarmış ya da ana kemerleri duvarların içerisine gizlemiştir. Yapının günümüzdeki hali incelenmiş ve bu inceleme sonucunda yapının önemli bölgelerine betonarme güçlendirmelerin yapıldığı tespit edilmiştir. Mimar Sinan'ın eserindeki bu önemli müdahalelerin ne amaçla yapıldığını öğrenmek amacıyla yapı hakkında bir arşiv çalışması yapılmıştır. Müdahalelerin önemli bir hasar neticesinde meydana geldiği düşünülerek öncelikle yapıya etki eden depremler araştırılmıştır. 1766 İstanbul Depremi'nin yapıda oluşturduğu hasarlarla ilgili herhangi bir bilgiye ulaşılamazken 1894 İstanbul Depremi'nde ise yapının esas duvarının çatladığı, minaresinin yıkıldığı ve yapının da harap halde olduğu kaynaklardan elde edilmektedir. Arşiv çalışması sonucunda elde edilen, yapı hakkında 1950'li yıllarda hazırlanan rapora göre yapının ana kemerlerden birinin gergisinin orta yerinden koptuğu, kıble duvarının önemli ölçüde deplasman yaptığı, kemerlerden birinin 25 cm sehim yaptığı belirtilmektedir. Bu önemli hasarlar sonucunda yine aynı yıllarda bir güçlendirme projesi hazırlanmıştır. Detaylarına ulaşılan bu güçlendirme projesinin, yapı üzerinde gözlemlediğimiz betonarme müdahalelere ait olduğu tespit edilmiştir. Hazırlanan güçlendirme projesinde gerginin sütunlara olan ankrajlarının sağlamlığının üzerinde durulmuş ve gergi sisteminin korunarak ileride tamir edilmek üzere açık bırakıldığı yazılmaktadır. Yapıya olan ziyaretlerimiz sırasında açıkta bırakılan gergi tarafımızca bulunmuştur ve tamir edilmiştir. Yapıda çevresel titreşim ölçümleri gerçekleştirilmiş olup sonuçları ve elde edilen değerler gösterilmiştir. Yapının sonlu elemanlar modeli kurularak yapının statik ve dinamik analizleri yapılmıştır. Sonuç bölümünde, yapılan çalışmalarla ilgili özet bilgiler verilmiştir ve analiz sonuçları kısaca paylaşılmıştır. Gerginin neden koptuğu ile ilgili olarak sonuç bölümünde şu yorum paylaşılmıştır: Caminin eğimli bir araziye oturması dolayısıyla gerginin bağlı olduğu fil ayaklarından biri yapı içerisindeki en uzun fil ayağıdır. Bu fil ayağının rijitliğinin %40 daha az olduğu tespit edilmiştir. Rijitliği daha az olan fil ayağının deprem etkisi altında daha fazla yer değiştime yapması gergi üzerindeki çekme kuvvetini arttırarak kopmasına sebebiyet vermiş olabilir.
Nehir hidroelektrik enerji potansiyelinin hesaplanmasında yeni bir yaklaşım (Enerji Ağacı yöntemi) ve Murat Nehri örneği
Dünya nüfusu hızla ve buna paralel olarakta hayat standartları ile beraber enerji ihtiyacı daha hızla artmaktadır. Bu durumun önemli bir sonucu olarak da enerji açığı da hızla artmaktadır. Artan enerji ihtiyacı iki tip enerji kaynağından temin edilmektedir. Birinci tip enerji kaynakları; kömür, petrol, doğalgaz gibi fosil kaynaklardır. Bu tür kaynaklar kirli, tükenebilen ve sürdürülemez kaynaklar olarakta bilinmektedir. İkinci tip kaynaklar ise güneş, rüzgâr, hidrolik, hidrojen, biyolojik yakıt, jeotermal gibi enerji kaynakları olup bu tür kaynaklar temiz ve yenilebilir enerji kaynakları diye anılmaktadır. Hidroelektrik enerji, yenilenebilir enerji kaynaklarının başında gelmektedir. Türkiye yüksek hidroelektrik potansiyele sahip ülkelerden biridir. Bu durum ülkemizin alt tropikal iklim kuşağında bulunmasından kaynaklanmaktadır. Bu potansiyelinin ancak 35%'i işletme durumundadır. Dünya yenilenebilir enerji üretiminin yaklaşık %97'si hidroelektrik enerjiden meydana gelmektedir. Bu nedenle hidroelektrik enerji potansiyelinin mümkün olduğunca doğru bir şekilde belirlenmesi büyük önem arz etmektedir. Literatürde, hidroelektrik enerji potansiyelinin hesaplanmasına yönelik çeşitli yöntemler mevcuttur. Bunlardan hipsografik eğriler ve düşü-akım diyagramları en çok kullanılan iki yöntemdir. Hipsografik eğriler yöntemi, giriş, ortalama ve çıkış havza yüksekliği ile havza giriş ve çıkış debilerini kullanarak yaklaşık olarak brüt enerji potansiyelini hesaplamaktadır. Bu yöntem hesaplama kolaylığı ve fazla veri gerektirmemesi açısından tercih edilmektedir. Düşü-akım diyagramları yöntemi ardışık istasyonlar arasında debi ve yükseklik değerlerini kullanarak brüt enerji potansiyelini hesaplamaktadır. Bu yöntem hipsografik eğriler yöntemine göre daha hassas sonuçlar vermektedir. Ancak istasyonlar arasındaki debi değişimini doğrusal kabul etmesi, debinin alanla doğrusal ve mesafe ile parabolik dağılımı ilkesine ters düşmektedir. Ayrıca söz konusu iki yöntem, enerji potansiyelini ardışık iki kesit arası için vermektedir. Son zamanlarda bu amaçla kullanılan Coğrafi Bilgi Sistemi (CBS) yazılımlarının temel mantığı düşü-akım diyagramları yöntemine dayanmaktadır. Bu yöntem akım verilerinin olmadığı bölgelerde enerji potansiyelinin hesaplanması açısından önem arz etmektedir. Ancak söz konusu yöntemde ölçülmüş debi verileri yerine yağış değerlerinden hesaplanan debi verileri kullanılmaktadır. Yağış-akış ilişkisinin teorik olarak çok karmaşık bir mekanizma ile meydana gelmesi, bu yöntemin sadece yaklaşık bir hesaplama imkânını sağlayabileceği açıktır. Ayrıca bu şekilde bir enerji hesaplama yöntemi, ticari yazılımlar, harita veya uydu görüntüleri gerektirdiğinden sınırlı ve pahalı bir uygulama alanı mevcuttur. Oysa bir akarsu havzasındaki brüt hidrolik enerjinin akarsu ve kolları boyunca kesintisiz olarak hesaplanmasına imkân veren, pahalı ve sınırlı uygulama alanına sahip olmayan yöntemlerin geliştirilmesi brüt hidroelektrik enerjinin çok daha doğru bir şekilde belirlenmesi açısından oldukça önemlidir. Bu çalışmada "Enerji Ağacı" adlı yeni bir yöntem, hidroelektrik enerji potansiyelini en iyi şekilde hesaplamak üzere geliştirilmiştir. Yöntem, ardışık iki istasyon ve bu istasyonlar arasındaki herhangi iki nokta arası için yatayda (debi-alan) ve düşeyde (debi-yükseklik) değişimini hesaba katmaktadır. Debinin yükseklikle değişimini de dikkate aldığından, diğer yöntemlere göre daha hassas sonuç vermektedir. Ayrıca havzanın enerji potansiyelini hem yatay hem de düşeyde görülmesini sağlamaktadır ki bu durum yöntemin görsel kabiliyetinin diğer yöntemlere göre daha fazla olduğunu göstermektedir. Söz konusu yöntem gerçek akım değerleri kullanılarak Murat, Yukarı Fırat, Çoruh, Kızılırmak ve Hudson havzalarına uygulanmıştır. Sınırlı sayıda veriye sahip olan akarsular için enerji ağacı yönteminin, anılan diğer yöntemlere kıyasla, işleyiş ve veriminin daha iyi olduğunu görmek için sentetik olarak üretilen verilere de uygulanmıştır. Bunun için Murat havzasına ait her bir istasyonun yıllık ortalama akım gözlem değerlerinin hangi dağılıma uyduğu olasılık çizgisi korelasyon ve Kolmogorov-Smirnov yöntemleri ile test edilmiştir. Anılan her iki test, verilerin log-normal dağılıma uyduğunu göstermiştir. Ölçülmüş verilerin sayıca az olduğu istasyonlar için log-normal dağılım, Markov ve dalgacık yöntemleri ile her bir istasyon için aynı uzunlukta 1000 adet sentetik seri üretilmiştir. Ayrıca elde edilen seriler kullanılarak istasyonlara ait tüm istatistik büyüklükler (ortalama, standart sapma ve çarpıklık katsayısı, değişim katsayıları gibi) elde edilmiştir. Bu büyüklükler kullanılarak söz konusu havza için kötümser, beklenen ve iyimser olmak üzere üç adet senaryo belirlenmiştir. Böylece, farklı senaryolara göre akımlar ile ilgili tahminler yapılmıştır. Sonuç olarak hem gerçek hem de sentetik veriler kullanılarak hipsografik eğriler, düşü-akım diyagramları ve enerji ağacı yöntemleri ile Murat, Yukarı Fırat, Çoruh, Kızılırmak ve Hudson havzalarının brüt enerji potansiyeli konuma (koordinatlara) bağlı olarak belirlenmiş ve her üç yöntemin sonuçları karşılaştırılmıştır. Karşılaştırma, enerji ağacı yönteminin diğer yöntemlere göre daha çok hassas sonuçlar verdiğini göstermiştir. Bu yüzden, yeni yöntemin güvenle herhangi bir havzanın brüt hidroelektrik enerji potansiyelinin belirlenmesi için kullanılabileceği düşünülmektedir. Tez toplam 7 ana bölümden ibarettir. Giriş bölümünde Türkiye'nin hidroelektrik potansiyeli ve politikası, tezin konu, kapsam, amaç ve önemine değinilmiştir. İkinci bölümde konuya ilişkin literatür tartışması verilmiştir. Üçüncü bölümde çalışma alanları tanıtılmıştır. Dördüncü bölümde verilerin analizi tüm ayrıntıları ile verilmiştir. Verilerin hangi dağılıma uyduğu ve buna bağlı olarak sentetik veri üretilmesi de bu bölümde verilmiştir. Beşinci bölümde yöntem geliştirme esasları üzerinde durulmuş ve enerji ağacı yöntemi literatürde mevcut yöntemlerle teorik olarak karşılaştırılmıştır. Altıncı bölümde yöntemler, ölçülmüş ve sentetik olarak üretilmiş verilere uygulanmıştır. Bu bölümde ayrıca Murat Nehir Havzası potansiyel risk analizi ve enerji ağacı yönteminin "Gri Nokta" yöntemi ile yapılan test sonuçları da verilmiştir. Yedinci ve son bölümde sonuçlar karşılaştırılmış ve çeşitli önerilerde bulunulmuştur.
Türkiye'deki mevcut betonarme binaların depremlerde hasargörebilirliğinin istatistiksel kestirimi
Ülkemizin geçtiğimiz çeyrek asırda yaşamış olduğu yıkıcı depremler, mevcut bina stokumuzun büyük bir kısmının kuvvetli yer sarsıntıları etkisinde yetersiz kapasiteye sahip olduklarını göz önüne sermiştir. Genellikle az ve orta katlı yapılardan oluşan stokumuzun büyük bir çoğunluğu tasarım ve imalat aşamasında mühendislik hizmeti görmemiş veya görmüş olsa bile inşa edildikleri tarihte yürürlükte bulunan deprem yönetmeliği kurallarına uygun tasarlanmamışlardır. İleri düzeyde sosyoekonomik kayıplar yaşamamıza sebep olan bu hasar durumlarını düşük malzeme dayanımlarına, enkesitlerde yetersiz donatı alanı bulunmasına, eleman birleşimlerinde sargı bölgelerinin teşkil edilmemiş olmasına, binalarımızda ağır ve kapalı çıkmaların tercih edilmesine ve tasarımlarda düzenli yapı taşıyıcı sistemi oluşumuna engel olan dolaylı mesnetlenme oluşumlarına yer verilmesine bağlamak yerinde olmaktadır. Bu nedenle özellikle birinci dereceden risk taşıyan bölgelerimizde bulunan mevcut bina stokumuzun deprem güvenirliğinin bir an önce belirlenmesi ve hasar/ kayıp tahmini çalışmalarının yapılması, yaşanması muhtemel olan bir depremin şiddetli etkilerinin azaltılması adına önemli bir gereklilik olarak karşımıza çıkmaktadır. Bir binanın ve/veya bina stokunun kuvvetli yer hareketi etkisi altında hasar durumunun olasılıksal olarak tahmin edilebilmesi, hasargörebilirlik (HG) ilişkileri ile mümkün olmakta ve elde edilen HG eğrileri sayesinde depremin şiddeti ile hasar olasılığı ilişkilendirilebilmektedir. Bu eğriler, deprem öncesinde yapılacak olan planlamalarda; hasar/kayıp tahmini çalışmalarında ve afet yönetim planlamalarının uygulama sürecinde kullanım kolaylığı sağlamaktadır. Özellikle diri faylara yakın, depremselliğin yüksek olduğu büyük yerleşim yerlerinde yapı stokunun tamamı için karar vermenin zorluğu göz önüne alındığında, hasar olasılık eğrileri, kolay ve hızlı uygulama sağlamakta ve deprem etkisi altında önceden tanımlanan bir hasar düzeyine ulaşılması veya aşılması olasılığının değerini vermektedir. Bu tez çalışmasında, ülkemizde bulunan betonarme binaların deprem yükleri etkisinde hasargörebilirliğinin kestirimi için analitik yöntemler kullanılarak istatistiksel bir yaklaşım önerilmiştir. Tez çalışmasında, mevcut yapı stokumuzun yapısal özelliklerini tüm kusurları ve eksiklikleriyle birlikte temsil eden, gerçek binalardan oluşan 50 adet betonarme yapı seçilmiştir. Türkiye'de meydana gelmiş olan yıkıcı depremlerde farklı düzeylerde hasar görmüş olan bu yapı stokunun deprem yükleri etkisindeki davranışları doğrusal olmayan dinamik ve statik çözümlemeler gerçekleştirilmek suretiyle DRAIN-2DX (Prakash ve diğ. 1993) yazılımı ile belirlenmiş olup, programının betonarme elemanlardaki akma sonrası rijitlik ve dayanım azalmasını da dikkate alan çevrim modelinin eklendiği sürümü kullanılmıştır (Ascheim, 2005). Her bir bina x-x ve y-y doğrultuları için düzlem çerçeve olarak modellenmiş ve toplamda 100 adet çerçevenin düzlemsel modellerinde taşıyıcı olmayan dolgu duvarların etkisi de göz önüne alınmıştır. Analizlerde, Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik (DBYBHY-2007)'de 0.4g etkin yer ivmesi katsayısı ve Z2 zemin sınıfı için tanımlanmış olan tasarım spektrumu ile uyumlu olarak üretilen 7 adet kuvvetli yer hareketi kaydı kullanılmıştır. Elde edilen yapısal karşılıkların geniş bir ivme bandında değerlendirmelerini yapmak amacıyla, 7 adet deprem kaydının her biri 0.1g'den 0.8g değerine kadar 0.05g'lik artımlarla ölçeklendirilmiş ve toplamda 105 adet yer hareketi kaydı elde edilmiştir. Deprem toplumu etkisinde yapılarda meydana gelen istemler tepe noktası göreli ötelenme oranı ve taban kesme kuvveti cinsinden elde edilmiş olup, binaların kesme kuvveti kapasiteleri de hesaplanarak talep/kapasite oranı değişimleri belirlenmiştir. Tez çalışmasının sonucunda, daha önce yapılmış benzer çalışmalar da incelenerek, mevcut yapıların hasar görme potansiyeline yönelik değerlendirmeler yapılmıştır. Ülkemize özgü tasarım ve imalat kusurları barındıran yapıları temsil ettiği düşünülen bina stokundan yola çıkılarak, gelecek yıkıcı depremlerde olası hasarların ve hasar düzeylerinin kestiriminde kullanılacak FORECAST (Fragility Of REinforced Concrete Actual Structures in Turkey) isimli bir bilgisayar yazılımı geliştirilmiştir. İlgili yazılım kullanılarak talep/kapasite ve kat ötelenmesi parametrelerine bağlı olarak hasar sınırları tanımlanmış ve hasargörebilirlik ilişkileri elde edilmiştir. Gelecekte olması muhtemel bir yer hareketi etkisinde bir binanın ve/veya bina stokunun hasar durumunun hızlı bir şekilde tahmin edilmesi gerektiğinde çalışmada tanımlanmış olan hasar durumuna ait fonksiyonlar, ilgili parametreler göz önüne alınarak, gevrek ve sünek yapı sistemleri için kullanılabilir.
Kür koşulları ve yalıtımın yüksek dayanımlı betonların geçirimlilik, iç-yapı ve mekanik özeliklerine etkileri
Betonun dayanım kazanma sürecinde içinde bulunduğu rutubet ve sıcaklık etkileri kür koşulları olarak tanımlanmaktadır. Çimentonun hidratasyonuna devam edebilmesi için ortamda su bulunması şarttır. Suyun olmaması durumunda hidratasyon yavaşlayarak durur ve bunun sonucu beton dayanım kazanmaz. Dolayısıyla, istenilen özeliklerde beton elde edebilmek için uygun kür koşullarının sağlanması gereklidir. Yerinde dökülen betonların en az yedi gün, puzolan içeren betonların ise daha uzun süreyle rutubetli tutulması önerilir. Üretim ve montaj akışının hızlı gerçekleştiği prefabrike beton sektöründe beton veya betonarme elemanlara uzun süreyle kür uygulanması pratik olmayıp üretim hızını yavaşlatmaktadır. Bu nedenle, böyle üretimlerde çimentonun hidratasyon hızını ve dolayısıyla dayanım kazanma hızını arttırmak için betonun içinde bulunduğu ortamın sıcaklığı yükseltilebilir. Hem yeterli rutubeti sağlamak hem de ortam sıcaklığını arttırmak için en yaygın kullanılan yöntem ise buhar kürüdür. Son yıllarda yaygınlaşmaya başlayan ve çeşitli uygulama alanları bulan ultra yüksek dayanımlı betonlarda, normal koşullarda uygulanan standart su kürü işlemi yerine, sıcaklığının yükseltilmesiyle yalıtılmış ortamda kür uygulanmaktadır. Buhar kürünün uygulanması; sırasıyla; ön bekleme, kontrollü ısıtma, sabit sıcaklıkta tutma ve kontrollü soğutma olarak özetlenebilir. Bu adımların doğru biçimde uygulanamaması veya zamanlamasının doğru yapılamaması gibi hallerde betondan beklenen performansın elde edilememesi, hatta betonun çatlaması gibi durumlarla karşılaşılabilir. Örneğin ortam sıcaklığının hızlı düşmesi durumunda betonun dış yüzeyi hızlı bir şekilde soğurken iç kısımlar daha sıcak kalır, iç kısımlar ile dış yüzeyler arasında aşırı sıcaklık farkı meydana gelir, bu durumda deformasyonlar da farklı olduğundan betonda çatlamalar ortaya çıkabilir. Çatlayan bir elemanın mekanik özeliklerinin ve özellikle de geçirimlilik özeliklerinin olumsuz etkileneceği açıktır. Örneğin, paspayında çatlak bulunması halinde klor iyonunun beton yüzeyinden içeriye taşınımı çok hızlı bir şekilde olur, böylece herhangi bir zamanda, çatlağın oluştuğu kısımdaki klorür konsantrasyonu, çatlak olmayan diğer bölgelere göre çok daha yüksek olur. Çatlaklı kısımdaki yüksek klorür konsantrasyonu sonucu bu bölgelerde korozyon çok daha kısa sürede meydana gelir. Ayrıca çatlaklardan başka zararlı etkilerin ve suyun taşınımı da hızla gerçekleşeceğinden bu etkiler betona çok daha kolay bir şekilde zarar verebilir. Donma–çözülme gibi fiziksel etkiler de daha hızlı biçimde hasar yaratabilir. Bu nedenlerle, betonarme elemanlardaki donatıya kadar ulaşan çatlakların uygun bir yöntemle onarılır. Ayrıca, yapının maruz kalacağı dış etkilere bağlı kalmak kaydıyla genişliği yaklaşık 0,2 mm'nin altındaki çatlaklar ve ağ şekilli çatlakların tecriti de gereklidir. Bundan dolayı çatlaklı beton yüzeylerinin su itici malzemelerle kaplanması önerilmektedir, ancak bu kaplamaların ömürleri, güneş ışınları, sıcaklık, ıslanma-kuruma, donma çözülme gibi çeşitli çevresel etkiler altında işlevlerini sürdürüp sürdürmedikleri konusunda literatürde yeteri kadar çalışma olmayıp uygulamaların etkinlikleri hakkındaki bilgi birikimi sınırlıdır. Servis ömrü daha uzun yapılar elde edebilmek için paspayının kalitesi dikkate alınmalı ve düşük geçirimliliğe sahip, çatlak içermeyen paspayı sağlayabilmek amacıyla uygulanan kür koşullarına da gereken özen gösterilmelidir. Yeterli kalınlıkta paspayı ile donatı korozyondan korunabilir ve uzun servis ömrü sağlanabilir. Ancak paspayı tabakasının oluşturulmasında kullanılan malzemelerin kendisini çevreleyen beton ile oluşturduğu temas yüzeyinin geçirimliliği üzerine literatürde yapılan çalışmalar yeterli değildir. Sunulan bu çalışmanın temel amacı kür koşullarının betonun bazı fiziksel ve mekanik özeliklerine etkilerini incelemektir. Bu kapsamda yapılan deneysel çalışmada; normal, yüksek ve ultra yüksek dayanımlı olmak üzere üç farklı sınıfta betonlar üretildi. Bu betonlar; standart koşullarda su kürü, buhar kürü ve yalıtılmış ortamda yüksek sıcaklık kürü olmak üzere üç farklı kür koşulunda tutuldu. Üretilen betonların basınç dayanımları, klor iyonu geçirimlilikleri ve kılcal su emme değerleri belirlendi. Elde edilen deney sonuçları uygulanan kür koşullarının beton özeliklerini önemli oranda etkilediğini ortaya koydu. Buhar kürü uygulanması sırasında veya betonun dökümü sonrasında bakım koşullarındaki aksaklıklara bağlı olarak oluşan erken yaş çatlaklarının etkisi de çalışma kapsamında incelendi. Bu amaçla, üretilen bazı beton numunelerinde çatlaklar oluşturuldu ve bu çatlaklı beton yüzeyleri monomerik alkilalkoksilan esaslı su itici malzeme ile kaplandı. Ardından, geçirimlilik deneyleri yapılarak bu malzemenin etkinliği değerlendirildi. Ayrıca, beton ve plastik olmak üzere farklı tip paspayı kullanılmasının betonların geçirimlilik özeliklerine etkileri de çalışma kapsamında incelendi. Çalışmada normal dayanımlı betonda nominal çimento dozajı 300 kg/m³, su/ çimento oranı 0,52 olan beton karışımı kullanıldı. Yüksek dayanımlı beton için çimento dozajı 500 kg/m³, su/ çimento oranı 0,32 olan beton karışımı ve ultra yüksek dayanımlı betonda ise çimento dozajı 1000 kg/m³, su/ bağlayıcı oranı 0,17 ve su/çimento oranı 0,22 olan beton karışımları göz önüne alındı. Elde edilen sonuçlar değerlendirildiğinde, yüksek sıcaklıktaki kür uygulamaları ile normal dayanımlı betonlar ve yüksek dayanımlı betonların basınç dayanımlarının azaldığı görülmektedir. Ultra yüksek dayanımlı betonlarda ise yüksek sıcaklıktaki kür uygulamaları basınç dayanımını olumlu etkilemekte ve dayanımlar artmaktadır. Yüksek sıcaklıkta kür yapıldığında normal dayanımlı betonlardaki dayanım azalması yüksek dayanımlı betonlara göre çok daha belirgindir. Normal ve yüksek dayanımlı betonların yüksek sıcaklıktaki kür etkisine bağlı olarak iç yapıları zarar görmekte ve geçirimlilikleri artmaktadır. Ancak, ultra yüksek dayanımlı betonlarda ise buhar kürü uygulaması ile iç yapı iyileşmekte ve daha yoğun bir yapıya dönüşmektedir. Tüm beton sınıflarında, plastik paspayı kullanılan numunelerde hem hızlı klor iyonu geçirimliliği hem de kılcal su emme değeri beton paspayı kullanılan numunelere göre artış gösterdi. Plastik paspayı kullanılması ile ultra yüksek dayanımlı betonun hızlı klor iyonu geçirimliliği değerinde oluşan artış, normal ve yüksek dayanımlı betonlara kıyasla daha fazladır. Paspayı kullanılmayan referans betonlar ile beton paspayı kullanılan numunelerin kılcal su emme ve hızlı klor iyonu geçirimliliği özelikleri incelendiğinde ise tüm beton sınıflarında betonun geçirimlilik değerlerinin paspayı kullanılması ile arttığı belirlendi. Çatlak bulunan beton numunelere su itici tecrit malzemesi uygulanması ile betonların hem kılcal su emme değerinde hem de hızlı klor iyonu geçirimliliği değerlerinde belirgin bir azalma görülmektedir. Bu azalma, bütün beton sınıflarında olmakla birlikte en belirgin etkiler normal dayanımlı betonlarda, sonra sırasıyla yüksek dayanımlı ve ultra yüksek dayanımlı betonlarda olmaktadır. Tecrit malzemelerinin kullanılması ile çatlak bulunan numunelerin geçirimlilik değerleri azalmaktadır. Yaşlandırma deneyi, hem çatlak bulunan tecrit malzemesi uygulanmış numunelere hem de çatlak bulunmayan referans beton numunelere uygulandığında, yaşlandırma etkisi ile başlangıçta çatlak bulunmayan referans numunelerde dahi ağ şeklinde çatlaklar oluşmaya başlamıştır. Deney sonrasında tüm numunelerin kılcal su emme değerinde artış gözlemlenmiştir. Ancak, tecrit malzemesi uygulanan numunelerin yaşlandırma sonrasında kılcal su emme değerindeki artış daha azdır. Yaşlandırma ve donma çözülme çevrimleri tecrit malzemesi uygulanan tüm sınıflardaki beton numunelere zarar vermekte ancak normal dayanımlı betonda verdiği zarar, yüksek ve ultra yüksek dayanımlı betona göre daha fazla olmaktadır. Yaşlandırma ve donma çözülme çevrimleri sonrası normal dayanımlı betonlarda tecrit malzemesi etkinliği önemli ölçüde azalmaktadır. Bu çevrimler sonrası normal dayanımlı beton yüzeyinde tecrit malzemesi kaybolmakta, ancak ultra yüksek dayanımlı betonda yaşlandırma ve donma çözülme çevrimleri sonrası yüzeye uygulanan tecrit malzemesi görülmektedir. Ultra yüksek dayanımlı betonlarda yaşlandırma ve donma çözülme çevrimleri sonunda hızlı klor iyonu geçirimliliği değeri ihmal edilebilecek düzeydedir. Bu sonuç tecrit malzemesi uygulanan ultra yüksek dayanımlı betonun yaşlandırma ve donma çözülme çevrimlerinden etkilenmediğini göstermektedir. Bu durumun oluşmasında tecrit malzemesi dışında betonun iç yapısı da etkilidir.
Seismic retrofit of full-scale substandard rectangular RC columns through cfrp jacketing and external steel ties
It is well known that Turkey is located in one of the most seismically active regions on earth. With this location, Turkey is subjected to large magnitude earthquakes, resulting in substantial loss of life and property damage. Moreover, a large portion of the existing reinforced concrete (RC) structures have not been constructed with sufficient seismic resistance and ductility. In addition, the brittle behavior of substandard columns during earthquakes is one of the most common reasons for structural failures. Since capacity design principles and ductile detailing concepts were not properly adopted during the construction of a large portion of the existing buildings, many of those buildings are in urgent need of seismic retrofitting, particularly in terms of earthquake resistance and the enhancement of ductility characteristics. Past earthquakes have demonstrated that the lack of sufficient transverse reinforcement, poor concrete quality, and plain bars used within columns comprise the main deficiencies of the typical RC structures. One important consequence of these deficiencies remains the lack of sufficient ductility, remarkably limiting the displacement capacity of the existing structures. While confinement is very effective for strength and ductility enhancement for circular columns, the methodology has significant weaknesses for rectangular members. Limited studies have been executed on the study of full-scale columns, and those studies are not sufficiently robust to offer realistic and reliable remediation solutions, particularly for typical, substandard rectangular RC columns. External fiber-reinforced polymer (FRP) jacketing of columns is a feasible and promising method to overcome the insufficient ductility problem of existing substandard structures through increasing their confinement efficiency. In this study, the seismic behavior of full-scale substandard rectangular RC columns were investigated, both experimentally and theoretically. Additionally, this study evaluated the various FRP confinement models, and the ability to improve the model's predictions based on experimental results. Moreover, this study critiques the current seismic design codes, and their limitations in terms of the required strength enhancements and recognition of FRP effective rupture strain. The findings of the study clearly demonstrated the efficiency of FRP jacketing for substandard columns, even in the case of the extended, rectangular cross-sectioned columns. FRP jacketing is particularly effective for ductility, and consequently in lateral displacement (drift) capacity. Furthermore, this study introduced an improved method, using carbon fiber reinforced polymers (CFRP) and external steel ties to accomplish the seismic retrofitting of rectangular RC columns loaded in their weak directions. In the experimental portion of the study, eleven cantilever columns with a cross-sectional aspect ratio of two (300 mm x 600 mm cross-section dimensions) were tested under constant axial load and reversed cyclic lateral loads. The columns are representative of existing substandard structural members, mimicking their characteristics, such as low concrete quality, incorrectly detailed and insufficient transverse reinforcement ratios, and construction using plain round bars. The specimens were tested under two axial load levels (approximately 20% and 35% of the axial load capacity of the columns) and two loading directions (strong and weak directions). In this manner, the specimens were classified into four categories based on axial load, loading direction, CFRP jacketing layers, and the use of external steel ties. The test results indicated that FRP jacketing and insertion of external steel ties significantly improved the seismic performance in terms of ductility and energy dissipation. The theoretical portion of the study consists of three parts. First, the reinforcement specimens were modeled separately using SeismoStruct software as a finite element platform. The spread of the material nonlinearity along the member length and across the section area was explicitly represented through the employment of a fiber modeling approach, implicit in the displacement-based formulation for the inelastic column elements employed in the analyses. Second, various FRP confinement models that were available in the literature were used for comparison with the predictions for this study's models and their experimental results. Additionally, the analytical findings were compared with the test results for both the strong and weak directions of the columns. Comparisons also revealed that the use of various models for the stress-strain relationship of FRP-confined concrete can yield significantly unrealistic or too conservative retrofit designs, in terms the determined yielding point, and the ultimate strain point of the lateral load-displacement relationships obtained from the analytical procedures. One of the stress-strain confinement models was slightly modified to obtain more accurate agreement with test data. Nonlinear analyses were executed for columns tested in this study, as well as columns tested by others. Finally, the current seismic design assessment guidelines were used for prediction of the behavior of retrofitted columns, and the test results were compared with this study's predictions. Such testing revealed that the retrofit design approach and seismic assessment documents, such as ACI 440.2R (2008) and the Turkish Seismic Design Code (2007), are quite conservative, leading to infeasible retrofit options, whereas the approach employing Eurocode 8 (2005) is not conservative and led to more feasible retrofit solutions.
Mevcut bir demiryolu köprüsünün deprem performansının doğrusal olmayan yöntemlerle incelenmesi
Yapılarda oluşan hasarın düzeyinin belirlenmesinde elastik (doğrusal) hesap yöntemlerinin yetersiz kalması performansa dayalı hesap yöntemlerine başvurulmasını gerekli kılmaktadır. Bu hesap yöntemlerinden en gerçekçi ve doğru sonuçlar veren yöntemlerden biri ise şekil değiştirmeye bağlı olarak performans değerlendirmesidir. Bu yoldan hareketle, tez çalışmasına konu olan "Konya-Mersin Demiryolu Projesi Km: 298+040 – 299+040" arasında yapılması planlanan öngerilmeli betonarme demiryolu köprüsünün doğrusal olmayan yöntemlerle deprem performansı incelenmiştir. Doğrusal olmayan performansın değerlendirilmesinde "plastik mafsal" hipotezinden yararlanılmıştır. Plastik mafsal boyunun belirlenmesinde Caltrans V.1.7'deki ifadelerden yararlanılmıştır. Deprem hesapları ile ilgili olarak AASHTO ve FEMA356 yönetmelikleri esas alınmıştır. Spektrum eğrisinin oluşturulmasında FEMA 356 kriterleri esas alınarak, "DLH Kıyı ve Liman Yapıları, Demiryolları,Hava Meydanları İnşaatlarına İlişkin Deprem Teknik Yönetmeliği" EK-B kısmında bulunan enlem ve boylam değerlerine ait spektral ivme katsayıları belirlenmiştir. İlk olarak tez çalışmasına konu olan demiryolu köprüsünün özellikleri hakkında bilgiler verilmiştir. Köprü alt yapı ve üst yapı elemanlarıyla birlikte tanıtılmıştır. Matematiksel model kurulması ile ilgili esaslar 3. bölümde açıklanmıştır. Köprünün sonlu elemanlar modeli SAP2000 programıyla kurulmuştur. Köprünün tüm elemanlarının gerçek boyutlarında ve kütlelerinde modellenmelerine dikkat edilmiştir. Yapının modal analizinde, üst yapının kabuk eleman modeli ve çubuk eleman modelleriyle kurulan iki modeli incelenmiş olup, bu iki modele ait sonuçlar karşılaştırılmıştır. Doğrusal olmayan analiz aşamasında önce yapının itme analizi gerçekleştirilmiştir. Düşey taşıyıcı elemanlara (ayaklar) ait moment – eğrilik ve moment-dönme ilişkilerinin belirlenmesinde XTRACT programından yararlanılmıştır.1.mod ve 2. mod şekilleri ile orantılı olarak birim yükleme şekli köprüye etkitilerek analiz yapılmıştır. 50 yılda aşılma olasılığı %50 olan S1 depremi (kullanım depremi) ile 50 yılda aşılma olasılığı %2 olan S2 depremi (minimum hasar) altında plastik mafsallarda oluşan dönmeler ve beton, donatı çeliği birim şekil değiştirmeleri incelenmiştir. Demiryolu köprüsünün doğrusal olmayan analizinde diğer bir yöntem olarak "Zaman Tanım Alanında Hesap" yöntemi kullanılmıştır. Köprünün bulunduğu konumun zemin karakteristikleriyle uyumlu olarak ölçeklenen deprem kayıtları altında analiz yapılmıştır. Yapılan analizler sonucunda elde edilen hesaplar karşılaştırılarak mevcut köprünün deprem performansı hakkında yorum yapılmıştır.
Ponding stability on space truss roof system
Ponding stability which subject is inserted into the code of steel structure design and construction drafted in our country in these days, is main concern of this study. In Chapter 3.4 at Ponding Stability topic, literature review is done about the accumulation of water in the roof system to have sufficient strength and rigidity against the action to the requirements. In 1962, Haussler is the first man who come up with the ponding stability idea. After his calculations, resarchers continue their studies up to present and some changes observed like changes in assumptions and changes in empirical formulas. In Chapter 3, causes and prevention methods of ponding is handled, too. The requirements of the roof drainage system to prevent ponding effect is identified in codes. According to the codes, there should be two system to work controlled. One is siphonic system located on the roof, the other is scuppers located at the level of roof membrane on the parapet wall. It means, in case of siphonic system failed, scuppers work properly. Height of the parapet wall that is concern for the architects can not be ignored since it has importance for the working principle of scuppers. In Chapter 5, to see how ponding triggers the roof members to loose their stiffness and strength, numerical analysis is done on the steel roof which is nearly flat. The alternate method is used for both linear and nonlinear static anaylsis.
Monoray ulaşım sisteminin özellikleri ve diğer kentiçi ulaşım araçları ile karşılaştırılması
Gelişmekte olan ülkeler kategorisinde yer alan Türkiye'de yüksek bir nüfus artış ve kentleşme hızı vardır. Özellikle son 20 yılda Türkiye'deki kent nüfus sayısının neredeyse iki katına çıkmış olması yoğun yerleşim bölgeleri oluşmasını sağlamıştır. Şehirler kuzey-güney, doğu-batı doğrultuda genişleyerek yerleşim geniş alanlara yayılmıştır. Geçen bu süreçte yaşam standardındaki artışla birlikte sanayi bölgelerinin genişlemesi, insanların eğitime, kültürel-sanatsal faaliyetlere verdikleri önemin artması ulaşım ihtiyaçlarındaki artışı doğurmuştur. Ulaşım talebi belediyeler tarafından toplu taşıma araçlarının hizmete sokulmasıyla, özel taşımacılık hizmetlerinin devreye alınmasıyla veya bireylerin özel araçlarıyla karşılanmaya çalışılmıştır. Artan eğitim ve refah seviyesi ile birlikte bireyler konforun yüksek olduğu özel araçlara yönelmiştir. Ulaşım talebindeki artış bireylerin özel otomobile talebini gözle görülür oranda arttırmıştır. Öyle ki nüfus artış oranından çok daha yüksek bir oranda trafikteki araç sayısı artmıştır. Şehirlerdeki hızlı büyüme ve nüfus artışından çok daha hızlı meydana gelen araç sayısındaki artış özellikle büyük şehirlerde trafik sıkışıklığı, gürültü kirliliği, hava kirliliği gibi sorunların artmasına neden olmuştur. Fosil yakıtlarla işletilen kara yolu toplu taşıma araçlarının gerek çevre kirliliğini arttırdığı gerek yeterli güvenilirlik, konfor, hız sağlayamadığı için efektif çözüm olmadığı görülmüştür. Toplu taşıma araçları planlaması yapılırken çevresel, ekonomik ve teknolojik olmak üzere birtakım kriterler göz önünde bulundurulur. Ekonomik açıdan incelemede ulaşım sisteminin imalat aşamasında ilk yatırım maliyetinin yanı sıra işletme sırasında ortaya çıkan işletme ve bakım maliyetleri de göz önünde bulundurulmuştur. Toplu taşıma araçları planlanmasında ekonomik kriterler göz önüne alınırken sadece sistem imalat maliyeti değil, sistem hayata geçtiğinde diğer ulaşım araçlarının çevreye ve insanlara verdiği zararda meydana gelecek azalmalar da ele alınmıştır. Tez kapsamında özellikle ele alınan monoray ulaşım sistemleri yapıldığında, mevcut güzergâhlarda işleyen dolmuş, otobüs ve özel araç sayısında azalma beklenmektedir. Bu araçların ulaşımda yoğun olarak kullanılması veya kullanılmaması durumunda ekonomiye etkileri konusunda çok yönlü bir inceleme yapılmalıdır. Bu incelemeye araç yıpranma payı, yakıt, yağ, lastik, genel bakım giderleri, istatistiklere bağlı karayolu kazalarında meydana gelen maddi, yaralanmalı hatta ölümlü kazaların neden olduğu masraflar ve işgücünde yaşanan kayıplar dahil edilmiştir. Trafik sıkışıklığı neticesinde çokça zaman kaybı yaşayan insanlara İstanbul'un çeşitli bölgelerinde anket yapılmış ve toplu taşıma araçlarını tercih edenlerin oranı belirlenmiş, toplu taşıma araçlarının hangi özelliklerinin tercih edilebilirliği arttıracağı saptanmaya çalışılmıştır. Monoray hatları olması durumunda toplumun hızlı, güvenilir, konforlu yolculuk için ödemeye razı olabilecekleri bedellerin standart ulaşım ücretlerinin ne kadar üstünde olabileceği verisi elde edilmiştir. Toplu taşıma araçları planlamasındaki çevresel kriterler göz önüne alındığında ise fosil yakıtlarla çalışan karayolu taşıtlarının yolcu-km başına oldukça yüksek emisyon değerlerine sahip olduğu görülür. Özellikle bakımları zamanında ve özenli yapılmayan özel şahıslar tarafından işletilen araçların emisyon salınımları daha da fazla olmaktadır. Bunların yanı sıra karayolu araçları başta ücret toplama yöntemiyle çalışan dolmuşlar olmak üzere çok fazla gürültü kirliliğine neden olmaktadır. Gürültü kirliliği metropollerin başlıca sorunlarından biri haline gelmiş olup insan sağlığına zihinsel ve bedensel pek çok olumsuz etkisi vardır. Özel araçlara nazaran daha çevre dostu çözümler sunduğu düşünülen karayolu toplu taşıma araçlarının beklenenden çok daha fazla oranda gürültü kirliliğine sebep olduğu görülmüştür. Ulaşım araçları planlamasında çağın gerekleri göz önünde bulundurulup teknolojik gelişmeler takip edilerek gelişmiş, ihtiyaçlara cevap verebilecek konforu, düzeni, güvenilirliği yüksek seviyede olan sistemler seçilmesine özen gösterilmelidir. Bu kriterler kapsamında toplu taşıma araçları seçilirken özellikle yaygın olarak kullanılan otobüs, dolmuş, metro gibi ulaşım araçlarıyla bu tez kapsamında incelenen monoray mukayese edilmiştir. Nüfus yoğunluğu fazla olan megapollerde ayrıcalıklı yola sahip olmayan karayolu taşıtlarından konfor, güvenilirlik, düzen beklemek maalesef pek mümkün olmamaktadır. Karayolu toplu taşıma araçları trafikte son derece güç yol alabilmekte hatta yolcu indirme bindirme sürelerinin değişkenliğinden ötürü zaman çizelgesine çok riayet edememektedirler. Yolun durumuna göre de yolculuk konforu son derece düşük olabilmektedir. Refah düzeyi artan toplum, toplu taşıma araçlarıyla konforsuz seyahat etmek yerine özel otomobilleri tercih etmekte bu da trafik sıkışıklığının daha da artmasına neden olmaktadır. İnsanlara konforlu, güvenilir, hızlı ulaşım imkânı sağlanabilmesi için monoray ulaşım çözümü farklı açılardan incelenmiştir. Monoray sistemlerinde bir ulaşım aracından beklenebilecek konfor, güvenlik, düzenlilik gibi pek çok özellik mevcuttur. Ayrıca yapılan anketlerde insanların toplu taşıma aracı tercihlerini seyahat ettikleri süre boyunca iletişim kurabilecekleri araçlardan yana kullanmak istedikleri yönünde olmuştur. Başta gün içerisinde hareket halinde çalışan personeller olmak üzere öğrenciler ve diğer çalışanlar, toplumun pek çok kesiminden insan ulaşım sırasında iletişimlerinin kesilmemesinin kendileri için önemli bir husus olduğunu belirtmiştir. Bu da yer üstünden giden konforlu, hızlı, güvenilir bir toplu ulaşım aracı olan monorayı daha da cazip hale getirmiştir. Tez kapsamında monoray sisteminin bileşenlerinden detaylı olarak bahsedilmiştir. Monoray yapı ve tesislerinin planlanması başlığı altında hatyolu, kirişler, viyadükler, istasyonlar ve sinyalizasyon sistemleri detaylı olarak anlatılmıştır. Dünya genelinde bir asırdan fazla zamandır mevcut monoray hatları olmasına karşın ülkemizde henüz örneğinin bulunmaması monoray hatlarının ne şekilde inşa edildiğine dair bilginin eksikliği, kıyaslama açısından boşluk oluşturmaktadır. Bu çalışmada monoray hat inşasından bahsedilerek yerleşimin yoğunlaştığı bölgelerde bile monoray taşıtlarının üstün özelliklerinden dolayı monoray hat yollarının rahatlıkla inşa edilebilirliği açıklanmıştır. Monoray hat yolu imalatları yer üstünde olmasına karşın kirişlerin hazır dökme beton şeklinde imal edilip sahada monte edilebilmesi sebebiyle şantiye alanının daha dar tutularak imalat sırasında alan tasarrufu sağlanmakta bu da monoray hat inşasını cazip hale getiren unsurlardan biri olmaktadır. Ayrıca yüksek eğimlere tırmanabilme, dar kurbları dönebilme özellikleri açısından monoray araçları kıyaslanarak, hattın gereklerine göre farklı firmaların ürettiği farklı özelliklerdeki monoray araçları ile ihtiyaçların karşılanabileceği belirtilmiştir. Türkiye'de yapılmış olan metrobüs ve metro hatlarının yapım maliyetleri ile dünyada yapılmış ve yapılması planlanmış monoray hatlarının kilometre maliyetleri kıyaslanmıştır. Bu kıyaslarda doğru planlama yapılırsa monoray hatlarının yapım ve işletme maliyetlerinin benzer kapasiteye sahip diğer toplu taşıma sistemlerinden %30-40 gibi oranlarda az olduğu görülmüştür. Monoray hatlarının diğer toplu taşıma araçlarına göre üstünlükleri sıralanmış ve bu üstünlüklerin ekonomiye, bireylere ve çevreye faydalarından bahsedilmiştir. Monoray hatları işletilmesinde yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımı ile işletme maliyetlerinin çok daha ekonomik hale getirilebilir olduğu görülmüştür. Petrol kaynaklı yakıtların ulaşım araçlarında çok yüksek bir paya sahip olması, Türkiye gibi petrolü ithal eden ülkelerin ekonomilerine büyük bir yük getirmektedir. Özellikle toplu taşıma araçlarında petrole olan bağımlılık giderilerek hem ülke ekonomisine katkı sağlanabilir hem de emisyon salınımı ve diğer çevresel kriterler açısından önemli bir adım atılmış olur. Gerek çevre dostu olarak işletilebilirliği gerek insanların beklentilerini ve taleplerini karşılayabilecek niteliğe sahip olmasından kaynaklı monoray araçları başta İstanbul olmak üzere pek çok büyük şehirde akılcı çözüm olabilir niteliktedir. Türkiye gibi güneşlenme süresi yüksek ve güneş enerji potansiyeli fazla olan ülkeler için yükseltilmiş yollardan işletilen monoraylar daha da avantajlı olabilir. Monoray hatları metrolar gibi yer altından gitmedikleri için ve istasyonları da yer üstünde olduğundan gerek istasyonlar gerek monoray araçları direk güneş ışığı alabilmektedir. Güneş enerjisini istasyonlarda ve monoray araçlarında etkin bir biçimde kullanarak ciddi yararlar sağlamak mümkündür. Monoray araçlarına güneş enerji panelleri yerleştirilerek monoray işletme enerjisinin dışa bağımlılığını azaltarak işletme maliyetlerinin azaltılabileceği öngörülmüştür.
Çok katlı çelik yapıların deprem performansının belirlenmesi ve beton dolgulu kutu kesitli kolonların deprem performansına etkisi
Bu tez kapsamında 1994 yılında California, Amerika'da yaşanan Northridge depremi sonrasında çelik yapılarda gözlemlenen beklenmeyen hasarların nedenlerinin anlaşılması amacı ile oluşturulan SAC organizasyonunun yürüttüğü çalışmalar kapsamında tasarlanan 20 katlı Los Angeles yapısının deprem performansının belirlenmesi ve akabinde ilgili binanın boşluklu kutu kesit şeklinde tasarlanan kolonlarının beton dolgu ile doldurularak kompozit kesite çevrilmesi halindeki performans sonuçlarıyla karşılaştırılması yapılmıştır. Akabinde ise sonuçların daha da belirleyici hale gelmesi bakımından binadaki kat adedi 25'e çıkarılarak bu çalışma tekrarlanmıştır. Beton dolgulu dikdörtgen çelik kesitler ülkemizde son yıllarda yüksek yapıların kolon kesitlerinde kullanılmaktadır. Yüksek yapılarda bu tarz kesitlerin kullanımının temel sebebi,betonun yüksek basınç dayanımı ve çeliğin sünek davranışının kombine edilmesiyle beraber daha küçük alan kaplayan kesitlerle istenilen kesit kapasitelerinin yakalanabilmesidir. Ülkemizde çelik yapıların deprem performanslarının belirlenmesi için DBYBHY 2007 Bölüm 4'de verilen tasarım kriterleri kullanılmaktadır. Söz konusu durumda mevcut çelik yapılar için değerlendirme tasarım esaslarına dayanmakta ve lineer yöntemler ile yapılmaktadır. Yapılan bu değerlendirme sonucunda ise çelik kesitler için hasar seviyesi tanımlamaları yapılmamıştır. Bu nedenle bu tezde yapılan çalışmaların çelik yapıların deprem performansı ile ilgili olan kısımları FEMA 356 yönetmeliğinde tanımlanan kriterler doğrultusunda yapılmıştır. Bunun yanı sıra ülkemizde yürürlükte olan deprem yönetmeliği güncellenmektedir ve 2017 yılında güncellenmiş halinin yürürlüğe girmesi beklenmektedir. Bu anlamda kullanılan FEMA yönetmeliği ile taslak çalışmanın kısa bir karşılaştırması da bu tezin içinde verilmiştir. Binayı teşkil eden elemanların deprem kuvveti altındaki davranışlarına ilişkin hasar seviyeleri FEMA 356'da belirlenen limitlere göre tanımlanmıştır. Buna göre plastik mafsal özellikleri kesitlerin akma dayanımları veya akma dayanımları ve akma şekildeğiştirmeleri ile tanımlanmaktadır. Kolonlar ve kirişler arasındaki moment aktarımı birleşim bölgelerinde kompleks bir gerilme ve deformasyon dağılımmı ortaya koyar. Kolonların başlık bölgelerinde yüksek normal gerilmeleri, panel bölgesinde ise yüksek kayma gerilmeleri oluşmaktadır. Panel bölgelerinin modellenmesi konusunda birçok araştırma yapılmıştır. Bu çalışmada Gupta ve Krawinkler tarafından önerilen üç doğrulu panel bölgesi modeli kullanılacaktır. Beton dolgulu kesitlerin panel bölgeleri de kutu kesitli olduğu durumla aynı olduğu kabul edilmiştir. Beton dolgulu kesitlerin deprem performanslarının belirlenmesine ilişkin kriterler ise bugüne kadar herhangi bir yönetmelikte kendilerine yer bulamamışlardır. Her ne kadar Eurocode 8'in ilgili kısımlarında çelik kesitlerin performans kriterlerinin kompozit kesitler için de geçerli olduğu belirtilmiş olsa da, kompozit kesitlerin çeşitliliği gözönünde bulunduralacak olduğunda bu ibarenin yetersiz kaldığı görülebilir. Bu çalışmada kompozit kesitlerin deprem performanslarını belirlemek için daha önce literatürde yayınlanmış olan birtakım deneysel verilere dayalı belirli kriterler kullanılacaktır. Yapının değerlendirilmesinde DBYBHY 2017'de tanımlanan 475 yıl dönüş periyotlu (50 yılda aşılma olasılığı %10) deprem senaryosu için(DD-2) benzeştirilmiş yer kayıtları kullanılarak zaman tanım alanında doğrusal olmayan analizler yapılmış ve sonuçlar özetlenmiştir. İlgili kolonların kompozit olduğu durumda da aynı depremsellik şartlarına göre zaman tanım alanında doğrusal olmayan analizler yapılmış ve her iki durum için ortaya çıkan sonuçlar karşılaştırılmıştır. Analizler neticesinde edinilen sonuçlar tablolar ve grafikler ile özetlenmiştir.
Helisel kazıklar
Bu tez çalışmasında derin temellerin, derin kazı iksa sistemlerinin ve temel onarım sistemlerinin tasarımında kullanılan ve geleneksel yöntemlere nazaran daha farklı bir yöntem olan helisel kazıklar ele tanıtılacaktır. Helisel kazıklar 1800'lü yılların ilk yarısında İngiltere'de Alexander Mitchell tarafından icat edilmiştir ve deniz fenerlerinin temelleri ile iskele ayaklarının temellerinde kullanılmıştır. Günümüzde kullanılan helisel kazıklar çelikten imal edilen fabrika üretimi kazıklardır. Helisel kazıkların ucunda tek bir plaka (tekli helisel) veya sadece ucunda değil belirli mesafelerde bir kaç plaka da (çoklu helisel) bulunabilir. Helisel kazıklar tek bir kazık şeklinde kullanıldığı gibi kazık grupları halinde de kullanılabilir. Helisel kazıkların en büyük avantajı çekme, basınç kuvvetleri ve yatay kuvvetlere karşı direnç gösterebilmesidir. Helisel kazıkların kullanım alanları çok geniştir. Yapıların ve enerji hatlarının temellerinde, boru hatlarının yüzmeye karşı korunmasında, temel takviyesinde ve iksa sistemlerinde helisel kazıklar kullanılmaktadır. Derin temel tasarımında geleneksel yöntemler olan betornarme çakma ve fore kazıklar, çakma çelik kazıklar günümüzde birçok inşaat uygulamasında kullanılmaktadır. Bu yöntemlerden farklı olan çelik helisel kazıklar dünyada birçok ülkede sıklıkla uygulansa da ülkemizde henüz yaygın bir kullanım alanı bulamamıştır. Helisel kazıklar tork makinesi aracılığıyla döndürülerek zemin içinde ilerletilir. Limit durum analizi kullanılarak helisel kazıkların nihai taşıma gücü belirlenir. Bu yönteme göre önce ayrık taşıma gücü yöntemiyle ve silindirik kayma yöntemi ile helisel kazığın nihai taşıma kapasitesi hesaplanır ve küçük olan değer helisel kazığın nihai taşıma kapasitesi olarak belirlenir. Bu yöntemler dışında LCPC yöntemi ve helisel kazık imalatı sırasındaki ortalama tork değeri ile de helisel kazık taşıma kapasitesi belirlenebilir. Limit durum analizi yapılarak birçok farklı zemin tipinde ve farklı boyutlardaki helisel kazığın nihai taşıma kapasitesi bu tez kapsamında hesaplanmış ve zemin tipine, kazık boyutuna göre değişen hesap yöntemleri değerlendirilmiştir. İnce daneli zeminlerde helisel kazıklarda, helisel taşıma plaka sayısı ve drenajsız kayma mukavemeti değeri arttıkça nihai taşıma gücü değerinin arttığı görülmüştür. İnce daneli zeminlerde helisel kazıklarda, helisel taşıma plaka sayısı, çapı ve zeminin drenajsız kayma mukavemeti değerinden bağımsız olarak silindirik kayma yönteminden ayrık taşıma gücü yöntemine geçiş s/D oranı 2.5 olarak bulunmuştur. İnce daneli zeminlerde helisel kazıkların taşıma gücü hesaplanırken imalat sırasında şaft etrafında oluşan zemin örselenmesinden ve şaft çelik yüzeyinin pürüzsüz olmasından dolayı şaft adhezyonu ihmal edilir. İri daneli zeminlerde helisel kazıklarda, helisel taşıma plaka sayısı ve kayma direnci açısı değeri arttıkça nihai taşıma gücü değerinin arttığı görülmüştür. İri daneli zeminlerdeki helisel kazıklarda, helisel taşıma plaka sayısı ve kayma direnci açısı sabit tutulup, helisel taşıma plakası çapı arttırıldığında silindirik kayma yönteminden ayrık taşıma gücü yöntemine geçiş s/D oranı artmaktadır. İri daneli zeminlerde helisel kazıklarda, helisel taşıma plakası çapı ve sayısı sabit tutulup, kayma direnci açısı arttırıldığında silindirik kayma yönteminden ayrık taşıma gücü yöntemine geçiş s/D oranı azalmaktadır. İri daneli zeminlerde helisel kazıklarda, helisel taşıma plaka sayısının geçiş s/D oranına doğrudan bir etkisi yoktur. 30º ve daha düşük kayma direnci açısı değerlerinde helisel taşıma plaka sayısı arttıkça silindirik kayma yönteminden ayrık taşıma gücü yöntemine geçiş s/D oranı artmaktadır. İri daneli zeminlerde helisel kazıkların taşıma gücü hesaplanırken imalat sırasında şaft etrafında oluşan zemin örselenmesinden ve şaft çelik yüzeyinin pürüzsüz olmasından dolayı şaft sürtünmesi ihmal edilir. Derin kazı iksa sistemlerinde öngermeli ankrajlar veya zemin çivileri yerine helisel kazıklar ankraj olarak kullanılabilir. Helisel kazıklar, normal yükleme dayanımının yanı sıra yatay yüklere karşı da direnç gösterdiği için kazı destek sistemlerinde de kullanılmaktadır. Helisel kazıkların imalatı için herhangi bir delgi yapılmasına ihtiyaç yoktur. Temel takviyesinde helisel kazıkların tercih edilmesi gittikçe yaygınlaşmaktadır. Farklı oturmaların meydana geldiği, deprem veya diğer doğal afetlerden zarar gören temeller de helisel kazıklar ile onarılabilir. Şişen zemine oturan yapıların temellerinde helisel kazıkların kullanılması avantaj sağlamaktadır. Helisel kazığın sahip olduğu helisel taşıma plakası stabil zemin içinde teşkil edilmektedir. Helisel kazığın şaftının küçük çaplı ve çeliğin pürüzsüz olması nedeniyle şişme kuvveti helisel kazığa aktarılmamaktadır. Helisel kazıklar çelikten yapıldığı için korozyona karşı korunmak zorundadır. Helisel kazıklar galvaniz kaplama, epoksi boya kaplama ve katodik koruma yöntemlerinden biriyle korozyona karşı korunabilir. Yukarıda bahsedilen bütün hususlar bu tezin kapsamındadır ve bu tezin ilgili bölümlerinde ayrıntılı bir şekilde anlatılmaktır.
Elektrik ark fırını cürufunun karayolu esnek üst yapı aşınma ve binder tabakalarında agrega olarak kullanılabilirliğinin araştırılması
Nüfus artışının hızlanması ve teknolojideki gelişmeler, beraberinde tüketim artışını ve kaynak bulma sıkıntısını getirmektedir. Ortaya çıkan bu tüketim artışı ve kaynak bulma sıkıntısı, insanoğlununun bilinçsizce ve acımasızca doğayı tahrip etmesine sebebiyet vermektedir. Doğal kaynakların tükenmesine sebep olan bu tüketim ve tahribat, endüstriyel yan ürünlerin ve atıkların yeniden kullanımını zorunlu hale getirmiştir. Yan ürünlerin ve atıkların yeniden kullanımı, hem tüketicinin maliyetini düşürmekte, hem de doğada oluşacak tahribatın önüne geçmeye ve atıkların meydana getireceği çevre kirliliğini azaltmaya yardımcı olmaktadır. Son günlerde, diğer sektörlerde olduğu gibi inşaat sektöründe de atık madde kullanımının yaygınlaştığı görülmektedir. Yapılan bu çalışmada, elektrik ark fırını (EAF) kullanılarak hurda çelikte üretim yapan tesislerde atık madde olarak ortaya çıkan cürufun, karayolu esnek üstyapı aşınma ve binder tabakalarında agrega olarak kullanılabilirliği araştırılmıştır. Cürufların fiziksel ve mekanik özellikleri deneylerle tespit edilmiş ve aynı deneylere tabi tutularak özellikleri elde edilen doğal agregayla karşılaştırılması yapılmıştır. Yapılan bu çalışmanın ilk bölümünde, tezin amacı ve kapsamı hakkında kısaca bilgilendirme yapılmıştır. İkinci bölümde ise, karayolu üstyapısı hakkında, üstyapı tipleri ve tabakalarına değinilerek genel bir bilgilendirme yapılmıştır. Çalışmanın üçüncü bölümünde, çalışmanın konusu olan esnek üstyapı tabaklarında kullanılan malzemeler ve bu malzemelerin özellikleri hakkında bilgiler verilmiştir. Bu bölümde ayrıca bu malzemelerin şartname özellikleri verilmiştir. Dördüncü bölümde, demir çelik sektörü hakkında bilgiler verilmiştir. Ülkemizde ve dünya da demir çeliğin yeri ve önemi anlatılmış ve sayısal verilerle desteklenmiştir. Bu bölümde ayrıca demir çelik üretimi ve üretim yöntemleri açıklanmıştır. Beşinci bölümde ise, demir çelik sektöründe atık madde olarak nitelendirilen cürufun oluşum şekilleri ve oluşan bu cürufların fiziksel ve kimyasal özelliklerine yer verilmiştir. Bu bölümde son olarak, cürufların kullanım alanlarına değinilmiştir. Çalışmanın altıncı ve yedinci bölümünde, elektrik ark fırını cürufu ve doğal agregayla yapılan laboratuvar çalışmaları ve bu çalışmaların sonuçları anlatılmıştır. Laboratuvarda kullanılan malzemeler, yapılan deneyler ve kullanılan yöntemler anlatılmıştır. Bu bölümlerde, cürufun ve agreganın fiziksel özelliklerinin belirlenmesine yardımcı olan elek analizi, özgül ağırlık ve su emme deneyi, Los Angeles deneyi, yassılık indeksi deneyi, soyulma deneyi, cilalanma deneyi, organik madde içeriği deneyinin yanı sıra; bitümün özelliklerini belirlemeye yardımcı olan penetrasyon deneyi ve özgül ağırlık deneyleri anlatılmıştır. Ayrıca Marshall yöntemi ile tasarım hakkında bilgiler verilip deney aşamaları anlatılmış ve sonuçları karşılaştırılmalı olarak gösterilmiştir. Çalışmanın son bölümünde, deney sonuçları karşılaştırmalı olarak değerlendirilmiş ve önerilerde bulunulmuştur.
Betonarme perdelerin kesme dayanımının incelenmesi
Yüksek riskli deprem bölgelerinde, betonarme perde duvarlar binaya önemli miktarda yatay rijitlik ve dayanım sağladığı için deprem ve rüzgâr yüklerine karşı tasarımda yaygınca kullanılmaktadır. EuroCode 8, ASCE 7, ACI 318-14, JSC-2001, Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik-2007 gibi modern deprem şartnameleri yürürlüğe girmeden önce inşa edilen betonarme perdeli binalarda çoğunlukla donatı ve detaylandırmada yetersizlik saptanmıştır. Ancak geçmişte meydana gelmiş olan depremler sonrasında yapılan keşif ve incelemeler neticesinde bu binaların şiddetli hasar görmeye ve/veya göçmeye yatkın olduklarını saptanmıştır. Hasara yatkın binaların gelecekte meydana depremlerde alabileceği hasar riskini azaltmak için, mevcut binaların deprem güvenliğinin değerlendirilmesi ve mevcut perdelerin iyileştirilmesi suretiyle binaların rehabilitasyonu fazlasıyla önem kazanmıştır. Rehabilitasyonun performans ve ekonomik açılardan verimli şekilde yapılabilmesi için betonarme perde duvarların deprem yükleri altındaki davranışının çok iyi şekilde analiz edilip kavranması ve sistemlerin analitik modellerinin beklenen davranışı, binanın gerçek davranışına en yakın ve en iyi şekilde matematiksel/analitik olarak modellenmesi gerekmektedir. Etkin bir değerlendirme yapabilmek için bu çalışma kapsamında ilk olarak yazar ve araştırmacılar tarafından dünya çapında şimdiye kadar yapılmış olan betonarme perde duvar deneylerini içeren detaylı ve geniş kapsamlı bir veri tabanı oluşturulması amaçlanmıştır. Bu çalışma ile betonarme perde duvarların kesme dayanımı üzerinde, farklı göçme tipleri için duvarın geometrik özellikleri, eksenel yük, yanal donatı miktarı gibi çeşitli parametrelerin etkileri incelenmiştir. Ayrıca EuroCode 8, ASCE 7, ACI 318-14, JSC-2001, Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik-2007 gibi mevcut yönetmeliklerdeki kesme dayanımı ile ilgili verilmiş olan hükümlerin ve mevcut modelleme kıstasları ile bu modellerde kullanılan parametrelerin elden geçirilmesi ve bunun sonucunda betonarme perde duvar davranışlarının daha iyi bir şekilde yansıtılabilmesi amaçlanmıştır. Betonarme perde duvarların davranışını anlamak için en önemli niteliklerden biri perdelerin kesme dayanımıdır. Mevcut perdeli binaların daha etkili değerlendirilmesi için perdelerin kesme dayanımın doğru hesabına ihtiyaç vardır. Bu amaçla, bugüne kadar yapılmış olan perde duvar deneyleri incelenmiş ve belirlenmiş, çalışmaya uygun olan deney sonuçları kullanılarak geniş kapsamlı bir veri tabanı oluşturulmuştur.Bu veri tabanı üzerinde yapılan istatistiksel çalışmalar sonucunda, DBYBHY'e (2007) göre hesaplanan teorik kesme dayanımı kesme kontrollü duvarlarda deneysel kesme dayanımından %7 düşük olarak hesaplanmakta, karma ve eğilme kontrollü perdeler için ise sırasıyla %34 ve %44 üzerinde bir dayanım değeri elde edilmektedir. Benzer bir kesme dayanımı formülünün kullanıldığı ACI 318-14 (2014) için de buna yakın sonuçlar elde edilmektedir. Buna göre, ACI 318-14'teki (2014) kesme dayanımı formülünün kesme kontrollü duvarlarda %11 daha düşük, karma ve eğilme kontrollü duvarlarda ise sırasıyla %21 ve %34 daha yüksek sonuç verdiği belirlenmiştir. Son olarak JSC'de (2001) tanımlanan formüle bakıldığında, bu formül diğer iki formüle göre daha çok parametre içerdiği için güvenirlilik analizi olarak gerçeğe daha yakın sonuçlar vermektedir. Bu formül ile hesaplanan teorik kesme dayanımı kesme kontrollü duvarlar ve karma duvarlar için deneysel kesme dayanımından sırasıyla %3 ve %8 düşük olurken, eğilme kontrollü duvarlarda %9 yüksek hesaplanmaktadır.Yapılan istatistiksel çalışmalar ile farklı yönetmeliklerde yer alan kesme dayanımı formülleri ile hesaplanan teorik kesme dayanımı ile gerçek kesme dayanımı arasındaki oranın ortalama değerleri aşağıdaki şekilde özetlenmiştir. Gerçek kesme dayanımı ile ACI 318-14'e göre hesaplanan kesme dayanımı arasındaki oranın ortalama değerleri: • Kesme-kontrollü duvarlar: 1.11 • Karma duvarlar: 0.79 • Eğilme-kontrollü duvarlar: 0.66 Gerçek kesme dayanımı ile ACI 318-14'e göre hesaplanan kesme dayanımı arasındaki oranın ortalama değerleri: • Kesme-kontrollü duvarlar: 1.07 • Karma duvarlar: 0.66 • Eğilme-kontrollü duvarlar: 0.56 Gerçek kesme dayanımı ile ACI 318-14'e göre hesaplanan kesme dayanımı arasındaki oranın ortalama değerleri: • Kesme-kontrollü duvarlar: 1.03 • Karma duvarlar: 1.08 • Eğilme-kontrollü duvarlar: 0.91 Yapılan istatistiksel çalışmalar sonucunda farklı göçme tipine sahip perdelerin yatay yük kapasitesinin hesabı için regresyon analizleri yapılmıştır. Yapılan bu regresyon analizleri sonucunda hem yüksek korelasyonun hem de formülün fiziksel anlamının önemi göz önünde bulundurularak başında sabit bir katsayı olan ya da olmayan alternatif formüller önerilmiştir ve bu formüller arasından seçimler yapılmıştır.
Yüklenici inşaat firmalarının ülke seçimi için geliştirilen çok ölçütlü karar verme modellerinin karşılaştırılması: Vaka çalışması
Ürünlerin, fikirlerin, kültürlerin ve dünya görüşlerinin alışverişinden doğan bir bütünleşme süreci olan küreselleşme ile ekonomilerin birbirleri ile etkileşimleri gün geçtikçe artmaktadır. Dünyadaki hemen hemen tüm ülke ekonomilerinin lokomotif sektörü olan inşaat sektöründe de bu durum bir çok etkiyi beraberinde getirmektedir. Ürününün doğası gereği her türlü değişiklikten fazlaca etkilenen sektör, ülke ekonomilerinin de açıklığı ve ticaret engellerinin ortadan kalkması ile yatırım yaptığı coğrafyaları genişletebilme fırsatını yakalamıştır. Türk inşaat firmaları da son 30 senede uluslararası pazarlarda önemli bir yere kavuşmuştur. Orta Doğu ülkeleri, Rusya, Libya, Kazakistan gibi ülkelerde büyük altyapı ve konut projelerini başarıyla tamamlayan firmalar, diğer Türk yüklenici firmalarına da örnek olmuş ve tecrübelerini geliştirmişlerdir. Günümüzde de gelişmekte olan ülkelerin inşaat sektörleri talepleri yüksek olmakla beraber ekonomilerin dengelerini belirleyen kritik olaylar nedeniyle pazarların durumları sürekli olarak değişmektedir. Düşen petrol fiyatları ve Çin ekonomisinin durgunlaşması ile birlikte, son 10 yılın en cazip pazarı olan Orta Doğu etkinliğini kaybetmiş, yerini farklı finansman modelleri ile ihale edilen projeleri ile Afrika ülkeleri almıştır. Yerli inşaat pazarının zorlukları veya ulusal sınırlar ötesi pazarların cazipliği gibi sebeplerle tecrübelerini uluslararası arenada genişletebilmek bir çok inşaat firmasının hedefleri arasında sayılabilmektedir. Bu kararın verilebilmesi ise stratejik öneme sahip ve içerisinde birçok değişken bulunduran bir süreç olmaktadır. Firmaların başarıları ve sürdürülebilirliğinde çok önemli bir rol oynayan bu karar, sezgilere ve deneyimlere göre verilmesinden ziyade daha çok matematiksel analizlere dayalı bir şekilde verilmelidir. Bu tez kapsamında inşaat sektöründe uluslararası pazarlara açılma kararını veren yüklenici inşaat firmalarında, ülke seçimi yapılırken firmaların kullanabilecekleri çok amaçlı karar destek yöntemlerinin açıklanması ve karşılaştırılması hedeflenmiştir. Bu amaçla öncelikle literatürde bulunan uluslararasılaşma ve ülke seçimi konulu çalışmalar incelenmiştir. Yapılan araştırmalar sonucunda ülke seçimini etkileyen kriterler belirlenmiş ve bu konuda yapılan çalışmaların iki ana grup başlığı altında toplanabileceği görülmüştür. İlk grupta bulunan çalışmalar ülke seçiminde kullanılan kriterleri tanımlamakta iken ikinci gruptaki çalışmalar ülke seçiminde kullanılabilecek metodları açıklamaya yönelik yazılmıştır. İlk gruptaki çalışmalar incelenerek ülke seçimi konusunda inşaat sektöründe hangi kriterlere dikkat edildiği öğrenilmiştir. İkinci gruptaki çalışmalar ile ise literatürde bu problemin çözümünde daha önce önerilmiş ve kullanılmış olan yöntemler belirlenmiştir. Literatür taramasının incelenmesinden sonra ülke seçimi ve ülke seçimine benzer karar verme problemlerinde kullanılan çok amaçlı karar verme yöntemlerinden 5 tanesi işlem adımları açıklanarak anlatılmıştır. Bu yöntemler; Analitik Hiyerarşi Süreci (AHP), PROMETHEE, Superiority and Inferiority Ranking Method (SIR) Simple Additive Weighting (SAW) prosedürü ile, Superiority and Inferiority Ranking Method (SIR) TOPSIS prosedürü ile ve Multi-attribute Utility Theory (MAUT)'tur. Anlatılan karar verme yöntemlerinin 5'i de kriterlerin belirli bir hiyerarşiye oturtulması ve önem derecelerinin belirlenmesine dayalıdır. Tez kapsamında kullanılacak olan yöntemler anlatıldıktan sonra gerçek bir yüklenici inşaat firması üzerinde vaka analizi yapılmıştır. Vaka analizi çalışmasında uluslararası iş yapmakta olan bir Türk yüklenici firmasının ülke seçimi problemi çözülmüştür. Problemin çözümünde firmanın son 10 yıl içerisinde aktif olduğu ve ileriki 10 sene içerisinde de aktif olabilmeyi planladığı ülkeler arasından 8 tanesi göz önüne alınmıştır. Ülke seçimi kararı üzerinde etkili olan; Yönetim Kurulu Danışmanı, İhale Direktörü, İş Geliştirme Müdürü ve bir adet Bölge Direktörü ile görüşmeler yapılmıştır. Yapılan görüşmeler sonucu firmanın ülke seçimi yaparken en fazla ülkenin rekabetsel çekiciliğine önem verdiği belirlenmiştir. Bunu firmanın kendine özgü kriterleri ve ülkedeki iş yapabilme kolaylığı takip etmiştir. Ülkenin sosyokültürel çekiciliğini belirleyen kriterler ise karar üzerinde en az etkili olabilecek kriterler olarak değerlendirilmiştir. Karar modellerine alternatif olarak sunulan ülkeler arasından, vaka analizine tabi tutulan yüklenici inşaat firması için girilmesi en uygun ülke olarak Fas ön plana çıkmıştır. Yapılan çözümlemeler sonucunda ülkelerin sıralamaları yöntemden yönteme çok fazla farklılık göstermemiştir.
Mechanical performance of glass textile reinforced cementitious composites
Increase productivity and innovation working in the environment have had priority in the development of concrete construction over the last decade. The important aim of this development is to fortify the weakness of concrete and making a new way to maximum benefits of this material. One of the important problems of concrete is workability and compaction. Nowadays in many constructions, people use vibration to settle concrete in the mold but many articles show this fact that vibration causes many problems like segregation, time assuming and making noise. In order to solve these problem scientists found Self Compact Concrete technology, which improved the ability of concrete in term of hardening, quality of the surface, durability and finally strength. Concrete, especially Portland cement (PC) based, is the most widely used building material and the second most used materials in the world after water, but because of CO2 emission from cement clinker production and contributed to 4.8% total air pollution(Trends in global CO2 emissions: 2014 Report). Some admixture can be added to concrete in order to decrease the portion of PC or increase the strength and workability of concrete. Superplasticizer (SP) usually increase strength by decrease water needed for workable concrete and mineral admixtures improve workability, plasticity, and strength. Among mineral admixtures, Fly ash (FA) and Ground Granulated Blast.Furnace Slag (GGBFS) are the most reliable binder widely used in concrete. Another besetting weakness of concrete is the brittle nature of concrete. Today many types of researchers indicate some additional material like fibers. The reinforcement phase usually shows better stiffness and strength behavior. Especially textile continuous fibers are the better choice for helping structure to be more ductile. Among all continuous fibers, glass has been seen as a better solution because of characteristics of this natural material. This material currently used in aircraft and automotive industry and mechanical engineering. Providing use this technology in an appropriate way, the costs will reduce drastically. The main costs of this technology related to manufacturing costs such as textile cutting, handling and layer construction. Nowadays, many scientists work on manufacturing process in order to decrease costs of production and find an efficient structure for fiber productions, for example, a cost.efficient production of fiber needs a high integrated performing and short.time manufacturing process. In this research, the rheology of the mixture was investigated by applying the mini.slump test and by recording; we calculated the flow rate behavior of matrix. We pointed out three parallel circles on a testing table in order to capture the flow time at T115, T150 and T170. Consequently, the flow properties were measured by the final spreading diameter of the cementitious matrix. In the second step, two matrix samples, those samples with better flowability, are chosen and the compressive strength and flexural test specimens were produced by using these two samples. In order to obtain the performance of these two matrixes, the compressive strength test was applied to them. In the final step, three points bending test was applied to samples which reinforced by continuous glass textile. The main goal of this research is obtaining the performance of glass textile reinforced cementitious composite.
Meskun bölgelerde yağmur suyu giriş yerlerinin incelenmesi: İTÜ Ayazağa yerleşkesi örneği
Bu çalışmada genel olarak Amerika Birleşik Devletleri gibi gelişmiş ülkelerde insanların yaşam yeri olarak seçtiği yerleşim alanları olan meskun bölgelerde kullanılan yağışlardan sonra meydana gelen fazla suları uzaklaştırmaya yarayan yağmursuyu giriş yerleri hakkında bilgi verilmiştir. Gelişmiş ülkelerde yaşam alanları, o bölgede yaşayan insanların hayatlarını rahatlıkla devam ettirebilmeleri için bir çok olumsuz dış etki engellenecek veya etkisi en aza düşürülecek şekilde tasarlanmıştır. Bu yaşam alanları olan meskun alanlarda, yağışların neden olduğu suların insan yaşamını olumsuz etkilememesi için yağmursuyu drenaj sistemleri kurulmuştur. Yağmursuyu giriş yerleri, yağmursuyu drenaj sisteminin bir parçasıdır. Yağmursuyu drenajı, yağış sonrası akışa geçen suların yollardaki trafik tıkanmalarını, yolların hasar görmesini, erozyon ve heyelanları, araçların ve konutların taşkınlardan zarar görmesini vb. engeller. Yollarda etkili drenaj için yol hizmet seviyesinin bakımı, yolun korunması ve trafik güvenliğinin sağlanması için gereklidir.Yoldaki su, trafikte kesintiye neden olabilir, kayma direncini düşürebilir, ıslak zeminde hareket kabiliyetini azaltabilir, sıçrama ve püskürtme yüzünden görünürlüğü sınırlayabilir ve ön tekerlek havuzlarına girdiğinde bir aracın yönlendirilmesinde zorluğa neden olabilir. Meskun bölgelerdeki yağmursuyu drenajının önemi anlatılarak, bordür taşında bırakılan giriş yerleri, cadde arkında bırakılan ızgaralı giriş yerleri, ark ve bordür girişinin birlikte çalıştığı giriş yerleri (Kombine girişler) ve cadde boyunca yerleştirilmiş ızgaralı girişler olmak üzere dört ana tipe sahip olan yağmursuyu giriş yerlerinin ekonomik, yapısal ve hidrolik açıdan sağlaması gereken özelliklerden, fiziksel özelliklerinden, sahip oldukları avantaj ve dezavantajlardan, yayalar ve araçlar için sağladığı özelliklerden, ark üzerindeki konumlarından ve verimliliklerinden bahsedilmiştir. Yolllarda yağmur suyu drenajı, yüzey drenajının, ark akışının ve yağmursuyu giriş yeri kapasitelerinin önemini gerektirir. Bu elemanların tasarımı yağmur frekansına ve yağmur suyunun yol yüzeyinde izin verilen yayılmasına bağlıdır. FHWA(ABD Federal Otoyol Müdürlüğü) tarafından önerilen minimum tasarım frekanslarını ve otoyol türüne ve trafik hızına dayalı olarak arktaki suyun yayılma miktarları belirtilmiştir. Yağmursuyu giriş yerlerinin projelendirilmesinde dikkat edilmesi gereken kıstaslar, trafiğin bordüre yakın olduğu durum, trafiğin bordüre yakın olmadığı durum ve caddenin eğim durumları gözönüne alınarak bilgi verilmiştir. Ayrıca yağmursuyu giriş yerlerinin caddelere ve kavşaklara yerleştirilmesi ekonomik, ideallik ve önemliliğine göre incelenmiştir. Ayrıca araç, yaya ve bisiklet güvenliği ve yağmursuyu giri yerlerindeki tıkanmalar projelendirmede gözönüne alınmıştır. Yol yüzeyine düşen yağmur sularının debisi, şiddete bağlı bir yağış tahmin yöntemi olan rasyonel metod hakkında bilgiler bilgiler verilmiştir. FHWA'nın (ABD Federal Otoyol Müdürlüğü) minimum tasarım frekansı ile Karayolları Tasarım El Kitabı'nda yer alan minimum tasarım frekansı çizelgeleri karşılaştırıldığında FHWA'nın daha detaylı bir çizelgeye sahip olduğu görülmektedir. Cadde arklarında yaygın olarak kullanılan dört tip enkesitli ark olan üniform enkesitli ark, kompozit enkesitli ark, V-enkesitli ark ve dairesel enkesitli arklarda akış incelenerek Manning formülü ile ark kapasiteleri formülüze edimiştir. Bordür taşında bırakılan giriş yerleri, cadde arkında bırakılan ızgaralı giriş yerleri, ark ve bordür girişinin birlikte çalıştığı giriş yerleri (Kombine girişler) ve cadde boyunca yerleştirilmiş ızgaralı girişler olmak üzere dört ana tip olan yağmur suyu giriş yerlerinin sürekli eğim ve çukur yerlere göre debi kapasitelerinin hesaplamaları hakkında bilgi verilmiştir. Bu hesaplamalardan cadde arkında bırakılan ızgaralı giriş yerlerinin debi kapasiteleri için Federal Highway Administration (Amerikan Birleşik Devletleri Karayolları Genel Müdürlüğü)'nün tip ızgaralarının deneysel verileri gösterilmiştir. Yağmursuyu giriş yerleri tıkanma etkilerine maruz kalır . Tıkanma faktörü, caddedeki birikinti ve atık durumunun ne durumda olduğuyla ilgilidir . Yağmur olayı sırasında, yağmur suyu giriş yerleri genellikle ilk yıkama akışı hacmi tarafından pislik yüklenir. Cadde drenajı için yaygın bir uygulama olarak, tek bir ızgaralı yağmursuyu giriş tasarımı için % 50 tıkanma düşünülür ve bordür girişindeki yağmur suyu giriş yerlerinde % 10 tıkanma düşünülür. İstanbul Teknik Üniversitesi'nin Maslak'ta bulunan Ayazağa Yerleşkesinin kampüs içi yollarında bulunan yağmursuyu giriş yerlerinin yollardaki mevcut yerleşimi, suyun cadde üzerinde yayılma genişliği, uygun yerlere konulması vb. durumlar dikkate alınarak incelenmiş, inceleme sonucunda değiştirilmesi, yapılmasının gerekli görüldüğü öneriler sunulmuştur.
Monoray sistemleri, Türkiye'deki yatırım süreçleri ve yerel yönetimlerin monoraya yaklaşımı
Bu çalışma; son dönemde ülkemizdeki kent içi ulaşım gündemini meşgul eden, yerel yöneticilerin yatırım gündemine giren ve metro, hafif metro, hafif raylı sistem ve tramvay gibi kent içi raylı sistemlere ek yatırım seçeneği haline gelen monoray sistemleri ile ilgili genel bir literatür taraması yapmak; söz konusu sistemleri diğer kent içi raylı sistemler ile karşılaştırarak avantaj ve dezavantajlarını ortaya koymak; ülkemizde yapılması planlanan monoray projelerine altlık oluşturması bakımından yurtdışı monoray örneklerini incelemek; İstanbul'da yapılması planlanan monoray yatırımlarına ilişkin yatırım süreçlerini incelemek ve yerel yönetimlerin monoray sistemlerine ilişkin yaklaşımlarını ortaya koymak amacıyla yapılmıştır. Bu kapsamda, alternatif raylı sistemlere göre yatırım maliyetleri daha düşük olan, gerek düşük gerek yüksek sayıda yolcu taşıma alternatifi sunan, eğimli arazilerde, kent merkezlerinde ve dar yollarda dahi kolaylıkla uygulanabilen ve aynı zamanda kamulaştırma maliyeti çok düşük olan monoray sistemleri hakkında bütüncül bir çalışma yapılmıştır. Bu tezin 1. ve 2. bölümlerinde; ulaşım hizmetlerinin sağlanması ve kent içi trafik problemlerinin çözümü amacıyla, kullanılan kent iç raylı sistemlere ilişkin genel bir değerlendirme yapılmıştır. Banliyö, metro, hafif raylı sistem, monoray, tramvay ve füniküler gibi, raylı sistem türlerinin genel özellikleri ve karakteristik yapıları hakkında bilgi verilmiştir. Ayrıca Kentsel raylı sistem türleri belirlenirken, bölgenin veya kentin topoğrafik ve iklim yapısı, jeolojisi, bölgenin veya kentin sosyoekonomik yapısı, ulaşım master ve imar planı kararları, mevcut yol ve sistem bilgileri, yolculuk talebi ve potansiyeli, kapasitesi, frekansları ve hacmi gibi birçok değişik faktöre bağlı olarak belirlenen kriterler yanında raylı sistem türlerinin sahip olduğu teknolojik, ekonomik ve diğer özelliklere göre birbiri ile kıyaslaması yapılmıştır. Tezin üçüncü bölümünde; monoray sistemleri, monoray sistem tipleri, monoray sistemlerinin özellikleri, dünyada monoray üreten firmalara ve ürettiği araç tipi ve teknolojilerine ilişkin genel bir bilgilendirme yapılmıştır. Yine bu bölümde monoray maliyetleri, yatırım (inşaat ve araç) ve işletme maliyetleri olmak üzere 2 alt başlıkta incelenmiştir. Devamında ise monoray sistemleri ile diğer kent içi raylı sistemlerin kıyaslaması yapılmış ve monoray sistemlerinin avantaj ve dezavantaj çizelgesi oluşturulmuştur. Buna göre; monoray sistemleri ile diğer kent içi raylı sistemler genel olarak yukarıda belirtilen kriterler kspsamında kıyaslandığında; monorayı diğer kent içi raylı sistemlerden ayıran temel avantajların; • Mevcut altyapı ve topografyaya uyabilmesi, • Diğer raylı sistemlerin kullanılamadığı yüksek eğimli güzergahlara uygun olması, • Hızlı inşa edilmesi (neredeyse tüm ana parçalar önceden imal edilerek proje alanına getirildiği için kısa sürede hizmete açılabilir), • Hat yollarının dar oluşu nedeniyle güneş ışığını daha az kesmesi ve perspektifi etkilememesi, • Kent yüzeyini ve karayolu trafiği ve yaya sirkülasyonunu engellememesi, • Emniyetli olması, • Hızlı olması, sık sefer sayısına olanak vermesi, dakik ve güvenilir olması, • Çevre dostu olması (elektirk enerjisine bağlı olarak sıfır emisyon), • Genellikle refüjlere yapılması ve çok dar bir alan kaplaması nedeniyle kamulaştırma maliyetlerinin düşük olması, • Bakım maliyetlerinin düşük olması, • Modern görünümleri nedeniyle şehirler için imaj ve prestij kaynağı olması oldukları tespit edilmiştir. Monoray sistemlerinin avantajlarının yanında, tespit edilen monoray sistemlerinin dezavantajlı olduğu hususlar ise; • Yeni bir teknoloji olmasından dolayı emniyetinin ve geçerliliğinin henüz ispatlanmamış olması, • Acil durumlarda yolcu tahliyesinin zor olması, • Kirişlerin ebatları nedeniyle makas sistemlerinin raylı sistemlere göre daha yavaş olması • Yedek parça temininin diğer sistemlere göre zor olması, • Hattın ve yolcu istasyonlarının yükseltilmiş olması sebebi ile görüntü kirliliği oluşturması, konularıdır. Dördüncü bölümde ise yurt dışı monoray örnekleri ile Türkiye'de planlama ve/veya yapım aşamasında olan monoray çalışmaları incelenmiştir. Yurtdışı monoray örnekleri incelendiğinde, kent içi ulaşımının sağlanmasının yanı sıra bir bölümünün eğlence parkları, hayvanat ve botanik bahçeleri, üniversite ve benzeri büyük eğitim kurumlarının kampüsleri, büyük alışveriş merkezleri, turizm merkezleri, havaalanları ve fuar alanlarında iç ulaşımın sağlanması amacıyla, bir bölümünün ise diğer ulaşım modlarıyla entegrasyonun sağlanmasına yönelik transfer noktalarında faaliyet gösterdiği tespit edilmiştir. Kent içi ulaşıma yönelik monoray sistemleri Amerika kıtasında Amerika Birleşik Devletleri ve Brezilya'da, Avrupa kıtasında Almanya, İngiltere, İtalya ve Rusya'da, Asya kıtasında Japonya, Singapur, Güney Kore, Tayland, Maleyza, Birleşik Arap Emirlikleri, İran ve Hindistan gibi birçok ülkede kullanılmaktadır. Tez kapsamında; Almanya'dan Wuppertal, Japonya'dan Haneda, Birleşik Arap Emirlikleri'nden Dubai-Palm Island monoray örnekleri incelenmiştir. Ülkemizde ise henüz gerçekleşmiş monoray örneği bulunmadığından, İstanbul'da yapılması planlanan/projelendirilen monoray projeleri hakkında genel bilgi verilmiştir. Beşinci bölümde; Türkiye'de monoray yatırımları ile ilgili üst ölçekli kararlar ve konuyla ilgili mevzuat açısından bir inceleme yapılarak, monoray yatırımları ile ilgili yapılması gereken işlemler ve süreçlere ilişkin genel bir değerlendirme yapılmıştır. Bu bağlamda İstanbul'da yapım ihalesi gerçekleştirilen Sefaköy-Halkalı-Başakşehir Monoray Hattı ile ilgili hazırlanmış olan fizibilite raporu özelinde söz konusu işler ve süreçler incelenmiş ve monoray yatırımlarının finansman modelleri ile ilgili bir değerlendirme de yapılmıştır. Elde edilen bulgulara göre, monoray yatırımlarının büyük bütçeli yatırımlar olması, sonraki süreçte yapılacak birçok projeye altlık teşkil etmesi ve belirleyici nitelikte olması nedeniyle yapılacak yanlış yatırım kararları sonucunda hem şehircilik anlamında hem ekonomik açıdan geri dönüşü zor sonuçlar doğurabilmektedir. Bu nedenle diğer raylı sistemlerde olduğu gibi monoray yatırımı yapılırken, alternatif ulaşım sistemlerinin iyi incelenerek, ulaşım talepleri doğrultusunda, analiz, planlama, tasarım, fizibilite ve uygulama aşamalarının tüm yönleriyle irdelenmesi, fayda maliyet analizlerine bakılarak, sonucunda en doğru kararın alınması ve belirlenen öncelikler doğrultusunda sürecin yönetilmesi şehirlerimiz ve kent sakinlerimiz için büyük bir öneme sahip olduğu görülmüştür. Monoray sistemleri ile ilgili kararlar alınırken mevcut arazi kullanımı, kentin gelişim yönü, projeksiyon nüfusları, alt ve üst ölçekli plan kararlarının dikkate alınması gerekmektedir. Buna göre; monoray sistemlerinin, diğer ulaşım sistemleri ile entegrasyonunu sağlanmalı ve birbirini besleyecek şekilde uygulanmalı ve işletilmelidir. Ulaşım yatırımlarının finansmanı için; kamu öz kaynakları, kamu-özel sektör işbirliği, dış finansman kaynakları ve sermaye piyasası araçları gibi finansman model ve alternatifleriniı kullanarak monoray yatırımlarının gerçekleştirilebilmektedir. Altıncı bölümde ise monoray sistemlerinin yerel yönetimler tarafından nasıl algılandığını ve ne derece kabul görüldüğünü ortaya koymak amacıyla bu çalışma kapsamında bazı Büyükşehir Belediye Başkanları ve ulaşımdan sorumlu yöneticileriyle yapılan anket çalışmasının bulgularına yer verilmiştir. Yerel yöneticiler ile yapılan anket çalışması kapsamında edinilen sonuçlar genel olarak değerlendirildiğinde, belediyelerin ulaşımdan sorumlu teknik yöneticilerin birçoğunun monoray sistemleri hakkında genel anlamda bilgi sahibi oldukları, bir kısmının şehirlerine monoray yatırımı yapılmasını planladıkları, bir kısmının ise monoray yatırımı fikrine sıcak baktığı görülmüştür. Yapılan görüşmelerde net olarak ifade edilmese de, monoray projelerinin şehirlerine prestij katacağından bahisle Türkiye'de monoray yatırımını gerçekleştiren "ilk belediye" olma fikrinin yerel yöneticiler tarafından cazip bulunduğu kanaati oluşmuştur. Tezin sonuç kısmında ise; monoray sistemlerinin genel özellikleri, avantaj ve dezavantajları Türkiye'deki yatırım süreçleri, yerel yönetimlerin monoray sistemlerine yaklaşımları ve karşılaşılan sorunlar hakkında genel bir değerlendirme yapılmıştır.
Sülfat içeriği ve sıkıştırma su muhtevasının killi zeminlerin kireç stabilizasyonuna etkisi
Zeminlerin, kireç ve çimento gibi kalsiyum esaslı malzemeler ile kimyasal olarak stabilize edilmesi uzun yıllardır uygulanmaktadır. Özellikle şişme potansiyeli yüksek zeminlerin bu malzemeler ile stabilize edilmesi, kısa süreli etki olarak şişme basınçlarında ve şişme potansiyellerinde azalış, uzun süreli etki olarak ise mukavemetlerinde artış sağlamaktadır. Mukavemette meydana gelen artış miktarı kullanılan kireç-çimento yüzdesi, kür süresi, ortam sıcaklığı gibi parametrelere bağlı olarak değişmektedir. Zeminlerin kireç veya çimento ile stabilizasyonunda karşılaşılan problemlerden birisi, zeminin sülfat içermesidir. Sülfat içeren zeminlerin kireç ve çimento gibi kalsiyum içeren malzemeler ile stabilizasyonu sırasında, etrinjit-taumasit adı verilen bileşikler oluşmaktadır. Meydana gelen bu bileşikler, zeminde olumlu etki (mukavemette artış) oluşturabileceği gibi, zeminde aşırı miktarda şişme, kırılma veya kabarma gibi olumsuz etkiler de oluşturabilmektedir. Bu nedenle zeminin kireç veya çimento ile stabilizasyonu öncesi, zeminde mevcut olan sülfat kaynağı ve miktarı mutlaka belirlenmesi gerekmektedir. Bu tez kapsamında, yüksek plastisiteli bir kilin kireç ile stabilizasyonu ve kireç ile stabilizasyonuna sülfatın etkileri incelenmiştir. Çalışmalarda kullanılan zemin İstanbul İli, Avrupa Yakası, Üçüncü Havalimanına yakın bir bölgeden alınmıştır. Çalışma kapsamında yapılan deneyler; kıvam limitleri, kompaksiyon, serbest basınç ve şişme deneyleridir. Ayrıca İstanbul Üniversitesi Merkez Laboratuvarı'nda serbest basınç ve şişme deneyleri yapılan numunelerden bazıları üzerinde XRD ve ICP-MS analizleri yapılmıştır. Zemine kireç ilavesi ile kıvam limitleri değerlerinde değişiklikler olmuştur. Zeminin plastik limitinde artma ve plastisite indisinde azalma meydana gelmiştir. Bunun sonucunda zemin sınıfının değiştiği elde edilmiştir. Sülfatın kıvam limitleri üzerinde çok fazla etkisi olmadığı belirlenmiştir. Kireç ilave edilerek yapılan kompaksiyon deneyleri sonucunda tabii zemine kıyasla, zeminin maksimum kuru birim hacim ağırlığında azalma ve optimum su muhtevasında artma olduğu elde edilmiştir. Zemine kireç ilave edilmesi ile zeminin mukavemetinde artma ve göçme deformasyonu değerinde azalma meydana geldiği saptanmıştır. Sadece kürde bekletilip, daha sonra serbest basınç deneyi yapılan sülfatlı ve sülfatsız numunelerin mukavemetleri oldukça yakın olduğu belirlenmiştir. Sülfatın, sadece kürde bekletme ile mukavemete çok fazla etkisi olmadığı görülmüştür. Sülfatlı ve sülfatsız numuneler ile yapılan şişme deneyleri sonunda, beklenilen seviyede şişme meydana gelmemiştir. 7 gün kür uygulandıktan sonra 20 gün tam doygun ortamda kalan numunelerde ortadan kırılma, dağılma ve düşük seviyede şişme gibi durumlar ortaya çıkmıştır. Ayrıca bu numunelerde sadece kürde bekleyen numunelere kıyasla ciddi mukavemet kayıpları elde edilmiştir. 28 gün kür uygulandıktan sonra 20 gün tam doygun ortamda kalan numunelerde ise şişme, dağılma veya kırılma gibi durumlar meydana gelmemiş; ancak sadece kürde bekleyen numunelere göre ciddi mukavemet artışı olduğu belirlenmiştir. Ayrıca sülfatlı numunelerin, sülfatsızlar ile karşılaştırıldığında oldukça yüksek mukavemetleri olduğu elde edilmiştir. Sülfatlı numunelerde elde edilen en yüksek mukavemet değeri 1,30 MPa olurken, aynı koşullardaki sülfatsız numunelerde elde edilen en yüksek mukavemet değeri yaklaşık olarak 770 kPa olmuştur. Sülfatlı numunenin mukavemetinin, aynı su muhtevasındaki tabii zeminin mukavemetinin 5 katından daha fazla olduğu görülmektedir. XRD analizi ile çalışma kapsamındaki deneylerde kullanılan kilin minerolojik yapısı ve etrinjit veya taumasitin oluşup oluşmadığı incelenmiştir. XRD sonuçları doğrultusunda kilin minerolojik yapısının montmorillonit-muskovit-klorit-kuvars şeklinde olduğu ve etrinjit veya taumasitin meydana gelmediği görülmüştür. Mukavemet artışını sağlayan puzolanik reaksiyonların gerçekleşmesi sırasında aluminyum, silisyum ve kalsiyum kullanılmaktadır. ICP-MS analizi ile reaktif aluminyum, silisyum ve kalsiyum miktarları ölçülmüştür. Elde edilen sonuçlar, 28 gün kür uygulandıktan sonra 20 gün tam doygun ortamda bekleyen sülfatlı ve sülfatsız numuneler arasındaki mukavemet farkını desteklemektedir.
Laboratuvar deneyleri ve sonlu elemanlar analizleri kullanılarak derin karıştırma yöntemi ile zemin iyileştirmenin incelenmesi
Günümüzde zeminin üst yapı inşasına uygun olmadığı durumlarda çeşitli iyileştirme yöntemleri ile zemin iyileştirmesi yapılmaktadır. Teknolojinin ilerlemesi ile birlikte çeşitli iyileştirme yöntemleri uygulanmaya başlanmıştır. Derin karıştırma yöntemi zeminin farklı bağlayıcılarla homojen bir şekilde yüksek basınçla enjekte edilip karıştırılarak yerinde iyileştirilmesi işlemidir. Bağlayıcı olarak genellikle çimento kullanılmakta olup kireç, uçucu kül, yüksek fırın cürufu gibi bağlayıcılar da kullanılmaktadır. Bu tez çalışması kapsamında CL sınıfı düşük plastisiteli, su içeriği %30 olan zemin çimento ve uçucu kül kullanılarak laboratuvarda modellenmiştir. Kilin kuru ağırlığının %5, %10, %15 oranında çimento ve %2,5 çimento+%2.5 uçucu kül, %5 çimento+%5 uçucu kül, %7.5 çimento+ %7.5 uçucu kül kullanılmıştır. Uçucu külün zemin iyileştirme yöntemlerinde kullanılarak çevre kirliliğini azaltmak, daha ekonomik sonuçlar elde edilmesi amaçlanmaktadır. Bu nedenle bağlayıcı malzeme seçiminde atık bir malzeme olan uçucu kül tercih edilmiştir. Kil zeminin parametrelerini belirlemek için elek analizi, hidrometre analizi, likit limit, plastik limit deneyleri uygulanmıştır. Derin karıştırma düzeneği oluşturulup ıslak derin karıştırma yöntemi ile kolonlar oluşturulmuştur. Elde edilen numunelerin 7, 14, 28, 45 ve 60 gün dayanımları tek eksenli serbest basınç deneyleri yapılarak elde edilmiştir. Deneyler sonucunda elde edilen serbest basınç mukavemetleri ile korelasyonlar yardımı ile derin karıştırma kolonlarının parametreleri belirlenmiş olup PLAXIS 2D ile analizleri yapılmıştır. Tek eksenli basınç deneyleri sonucunda çimento içerikli numunelerde en yüksek dayanım %15 çimento içeriğinde 3025.37 kPa'dır. Çimento ve uçucu kül içerikli numunelerde ise en yüksek dayanım %7.5 çimento+%7.5 uçucu kül içeriğinde 1591.32 kPa'dır. Yapılan deneyler sonucunda sadece çimento içerikli numunelerin daha az kür süresinde daha yüksek dayanım elde edildiği sonucuna varılmıştır ANAHTAR KELİMELER: Derin karıştırma yöntemi, serbest basınç mukavemeti, uçucu kül
Karma moment aktaran çerçeve sistemlerin sismik davranış parametrelerinin incelenmesi
Yapıların tasarımı ve/veya performans değerlendirmesi yapılırken paket program yazılımlarının gelişmesi ve bilgisayarların hesap yeteneklerinin artması sayesinde yapının sismik davranışını belirlemede en iyi yöntem olan Zaman tanım alanında doğrusal olmayan analiz kullanımı yaygınlaşmıştır. Doğrusal olmayan analiz için kullanılan ivme kayıtları Yapı davranışını doğru şekilde öngörmek için bölgenin depremselliğini en doğru şekilde temsil etmelidir. Günümüzde deprem yönetmeliklerinde, zaman tanım alanında analizde kullanılacak ivme kayıtlarıyla ilgili tanımlamalara yer verilmiştir. Bu çalışmada, iki kısımdan oluşan, betonarme düzlem çerçeveler üzerine geometri ve bağlantı biçimleri bakımından farklı çelik düzlem çerçeveler eklenmesi suretiyle oluşturulmuş olan karma çerçevelerin sismik davranışları incelenmiştir. Analizde kullanılan ivme kayıtları 2018 Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği'nde bulunan sınırlamalara uygun olarak seçilmiştir. Yürürlükte olan yönetmeliklere uygun yük ve kombinasyonları altında yalın halde tasarımı yapılan çelik düzlem çerçevelerin betonarme çerçeve üzerine kat olarak eklenmesi halinde kat deplasmanları, kat ve taban kesme kuvvetlerinde ortaya çıkan değişimler incelenmiştir. Deplasman profilleri karşılaştırıldığında genel anlamda çelik kat sayısı arttıkça çatı deplasmanının arttığı görülmüştür. Mafsallı bağlantıların betonarme çerçeveyi daha az zorlayarak betonarme çerçevede daha az deplasman yaptırdığı görülmüştür. Ayrıca mafsallı bağlanan çelik çerçeve katlarında göreli kat ötelemesi artışının çelik çerçevenin diğer katlarına göre daha fazla olduğu görülmüştür.
SWAT hidrolojik modeli ile kuraklık analizi
Kuraklık iklim değişikliğinin en önemli etkilerinden biridir. Kuraklığın zaman ve mekân sınırlaması bulunmamakla birlikte önlem alınmadığı takdirde gelecekte ürün çeşitliliğini ciddi oranda düşüreceği ve sosyo-ekonomik yaşantıyı olumsuz yönde etkileyeceği öngörülmektedir. Bu çalışma kapsamında Denizli-Çivril-Baklan Ovası SWAT ile hidrolojik olarak modellenmiş ardından DMAP programı ile meteorolojik, tarımsal ve hidrolojik kuraklık indeksleri hesaplanıp detaylı kuraklık analizi yapılmıştır. Landsat-8 uydu görüntüleri, CORINE arazi kullanım haritası, FAO toprak haritası ve iklim verileri çalışma sahasına uyarlanarak SWAT modeline girdi olarak kullanılmıştır. 1984-2021 yılları arası çalışma periyodu olarak seçilmiş ve SWAT modeli aracılığıyla potansiyel evapotranspirasyon (PET), toprak nemi, akarsu akışı ve diğer değerler hesaplanmıştır. Meteorolojik kuraklık hesabı için kullanılan indeksler: SPI, RAI, PN, PDSI'dir. Tarımsal kuraklık için ARI ve SMDI indeksleri kullanılmıştır. Hidrolojik kuraklık için ise SWSI indeksi kullanılmıştır. Yıllık ortalama potansiyel evapotranspirasyonun (1208.9 mm), yıllık ortalama yağıştan (525.6 mm) büyük olması iklimin genel olarak kurak olup sulama ihtiyacı gereksiniminin olduğunu göstermektedir. SWAT modeline göre bir yılda ortalama 83 günde su stresi çekildiği saptanmıştır. PDSI kuraklık indeksinde diğer meteorolojik kuraklık indekslerine göre daha uzun periyotlu kuraklıklar görülmüştür. PDSI bu indekslerden yağışın yanında PET verisini kullanmasıyla ayrışmaktadır. Aylık bazda tüm indeksler incelendiğinde 1984-2021 yılları arasında en fazla kurak gün sayısına sahip indeks PDSI (9741 gün), en az kurak gün sayısına sahip indeks SPI (2003 gün) olduğu tespit edilmiştir. Yıllık bazda tüm indeksler incelendiğinde ise en fazla kurak yıla sahip indeks PDSI (31 yıl), en az kurak yıla sahip indeks ise SWSI (4 yıl) olduğu saptanmıştır. Bu çalışmada, bölgedeki kuralık detaylı analiz edilip gelecekteki çalışmalara ışık tutulması amaçlanmıştır. ANAHTAR KELİMELER: Kuraklık, İklim Değişikliği, SWAT, Meteorolojik Kuraklık, Tarımsal Kuraklık, Hidrolojik Kuraklık, DMAP
Çok sayıda bitişik nizamlı yapılar arasındaki sismik davranışın incelenmesi
Gerçekleştirilen tezin amacı, yetersiz boşluk oranıyla inşa edilmiş çok sayıda düşük ve orta yükseklikte betonarme binaların sismik davranışlarının çekiçleme etkisi dikkate alınarak incelenmesidir. Bu kapsamda, mevcut yapı stokunun karakteristik özelliklerini yansıtan 5, 7 ve 9 katlı düzenli çerçeve bina modelleri oluşturulmuştur. Doğrusal olmayan 2 boyutlu yapı modelleri SAP2000 programı kullanılarak modellenmiştir. Gerçekleştirilen tez kapsamında 3 farklı model, 8 farklı kombinasyon oluşturulmuş zaman tanım alanında dinamik analizler gerçekleştirilmiştir. 12 farklı ivme kaydı çiftinin kullanıldığı çalışmada göreli kat ötelemeleri, tepe yer değiştirmeleri gibi birçok parametre dikkate alınarak detaylı inceleme gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre deplasman talepleri incelendiğinde 4'lü modeller kullanıldığında bir modelin diğer model üzerinde daha çok çarpışma kuvveti oluşturduğu görülmüştür. Mevcut yapı stokuna göre yan yana 2'li yapı modelinin bulunduğu durumların azlığı ve bunun aksine birden fazla binanın çokluğu göz önünde bulundurulduğunda 2'li modellerle çalışma yapılmasının çok gerçekçi sonuçlar doğurmayacağı görülmüştür. Bu birden fazla bina modelinin neden olduğu etkileşim nedeniyle taleplerde beklenilenlerin üzerinde artışlar meydana gelmiştir. 4'lü modeller için hesaplanan göreli kat ötelenme talepleri 2'li modellere oranla daha yüksek bulunmuştur.
Kentsel atıksu toplama sistemlerinin dinamik tasarımı için entegre bir simülasyon-optimizasyon yaklaşımı
Bu çalışmada, kentsel atıksu toplama sistemlerinin dinamik tasarımı için entegre bir simülasyon-optimizasyon yaklaşımı geliştirilmiştir. Geliştirilen yaklaşım, Amerika Birleşik Devletleri – Çevre Koruma Ajansı (US-EPA) tarafından geliştirilen Yağmur Suyu Yönetim Modeli (SWMM) ve sezgisel Armoni Arama (HS) optimizasyon yaklaşımının simülasyon-optimizasyon çerçevesi dahilinde karşılıklı entegrasyonundan oluşmaktadır. Literatürde atıksu toplama sistemi tasarımı problemlerini çözmek için kullanılan diğer yaklaşımlardan farklı olarak geliştirilen simülasyon modeli kapsamında hidrolik akış sürecinin benzeşimi dinamik dalga modeli dikkate alınarak kararsız akış koşulları için gerçekleştirilmiştir. Bu sayede pratikte karşılaşılan akış sürecinin benzeşimi daha doğru olarak yapılmıştır. Geliştirilen SWMM tabanlı dinamik simülasyon modeli ardından HS tabanlı bir optimizasyon modeline entegre edilmiştir. Bu modelin temel amacı toplam sistem maliyeti minimize edilecek şekilde her bir borunun eğimini belirlemektir. Bu aşamada, optimizasyon sürecinde dikkate alınması gereken fiziksel ve yönetimsel kısıtların tümü ceza fonksiyonu yaklaşımı ile dikkate alınmıştır. Önerilen yaklaşımın uygulanabilirliği iki örnek problem üzerinde değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçlar, önerilen yaklaşımın sadece dinamik tasarım problemini etkili bir şekilde çözmediğini, aynı zamanda literatürde farklı yaklaşımlar kullanılarak elde edilenlerle karşılaştırılabilir sonuçlar elde edilebildiğini göstermiştir.
Mevcut prefabrik sanayi yapılarının hasar görebilirlik eğrilerinin TBDY-2018, EC8-3 and ASCE 41-17 yönetmeliklerine göre karşılaştırılması
Ülkemizde yer alan sanayi yapılarının çok büyük bir çoğunluğunu tek katlı prefabrik yapılar oluşturmaktadır. Önemli deprem kuşaklarından biri üzerinde bulunan ülkemizde, ekonominin mihenk taşını oluşturan sanayi yapıları deprem riski yüksek bölgelerde yer almaktadır. Bu durum söz konusu sanayi yapılarının deprem performanslarının araştırılması gerektiğini göstermektedir. Farklı ülkelerde kullanılan deprem yönetmelikleri incelendiğinde bina tasarımının yanı sıra mevcut binaların deprem performansının belirlenmesi konusu da ele alınmaktadır. Diğer ülkelerde kullanılan deprem yönetmeliklerinde yer alan hususlar göz önüne alındığında birbirinden farklı yaklaşımların bulunduğu görülmektedir. Bu durumun binaların performans tahminleri arasında farklılığa neden olacağı aşikardır. Bu sebepten dolayı farklı ülkelerde kullanılan yönetmeliklerin performans değerlendirilmelerinin karşılaştırılması son derece önemlidir. Yürütülen çalışma kapsamında DOSB'de yer alan 46 adet tek katlı prefabrik sanayi yapısı ele alınmıştır. Prefabrik binalara ait bilgiler daha önce yapılan saha çalışmaları sırasında oluşturulan verilerinden alınmıştır. Bina performanslarının belirlenmesi kapsamında 2018 deprem yönetmeliği (TBDY2018), Avrupa deprem yönetmeliği Eurocode8/3 (EC8/3) ve Amerikan yönetmeliklerinden ASCE41-17 kullanılmıştır. Binalara ait kapasite eğrileri oluşturulmuştur. Kapasite eğrileri hesaplanan binalarda oluşan yerdeğiştirme talepleri doğrusal olmayan analiz yöntemi kullanılarak belirlenmiştir. Söz konusu binaların yerdeğiştirme talepleri hesaplanırken 420 adet ivme kaydı kullanılmıştır. Elde edilen kapasite ve taleplerin her bir yönetmelikte belirtilen hasar sınırlarını aşmasının birikimli olasılıkları hesaplanmış ve bu aşılma olasılıklarına bağlı olarak hasar görebilirlik eğrileri oluşturulmuştur.
Barajlarda taşkın ötelenmesinin analizi
Bu yüksek lisans tezi, barajlarda taşkın ötelenmesinin analizini gerçekleştirmeyi ve taşkın ötelenmesi sürecini optimize etmeyi amaçlamaktadır. Barajlar, su kaynaklarının depolanması, su akışının düzenlenmesi, hidroelektrik enerji üretimi ve sel kontrolü gibi önemli amaçlar için kullanılan yapılar olarak büyük bir öneme sahiptir. Ancak, taşkınlar barajlara ciddi zararlar verebilir ve olumsuz sonuçlar doğurabilir. Bu nedenle, taşkın ötelenmesi, taşkın sularının barajlardan geçirilerek etkilerinin azaltılması veya farklı bir alana yönlendirilmesi anlamına gelir ve taşkın yönetimi için kritik bir adımdır. Bu araştırma, barajlarda taşkın ötelenmesi konusundaki mevcut bilgi birikimini derinlemesine inceleyerek, analiz yöntemlerini değerlendirme ve süreci optimize etme amacı gütmektedir. Sayısal modelleme, hidrolojik ve hidrolik analizler, risk değerlendirmesi ve diğer ilgili yöntemler kullanılarak taşkın ötelenmesi süreci incelenecek ve etkinlikleri değerlendirilecektir. Araştırmanın sonuçları, baraj tasarımlarının ve işletim süreçlerinin geliştirilmesine yönelik önemli öneriler sunmayı hedeflemektedir. Taşkın ötelenmesi yöntemlerinin iyileştirilmesi, barajların hidrolik performansının artırılması ve sel yönetimi stratejilerinin geliştirilmesi için önemli bir adımdır. Bu tez, su kaynaklarının daha etkin ve verimli bir şekilde kullanılmasını sağlamak için barajlarda taşkın ötelenmesinin analizini ve uygulanabilirliğini araştırmaktadır.
Güneydoğu Anadolu bölgesi için kuraklık analizi
Günümüzde iklim değişikliğinden olumsuz etkilenen su kaynaklarının planlanması, geliştirilmesi ve yönetimi kapsamında kuraklığın olumsuz etkilerinin en aza indirilmesi konusu oldukça önemli hale gelmiştir. Bu çalışmada, Güneydoğu Anadolu Bölgesi için kuraklık durumu literatürle desteklenmiş olup ilgili bölge için meteorolojik, hidrojeolojik verileri kullanılarak toplamda 18 istasyon için kuraklık risk analizleri yapılmıştır. Öncelikle eksik veriler bölgesel analizlerle tamamlanmıştır. Standartlaştırılmış Yağış İndeksi (SYİ) ve Keşif Kuraklık İndeksi (KKİ) tanımlanmıştır. Kuraklık şiddeti ve büyüklüğü bu indekslere göre bulunmuştur. Kuraklık analizi yapılıp bu yöntemlere göre yağış ve sıcaklık verilerinin alındığı istasyonlara ait bölgelerin hangi kuraklık sınıfında olduğu belirlenmiştir. Tüm SYİ ve KKİ değerleri incelenmiş, en düşük ve en yüksek değerler bulunup en kurak ve en nemli aylar tespit edilmiştir. Daha sonrasında ilgili bölgeler adına yıllık toplam yağış ve yıllık ortalama sıcaklık verilerinin %95 güven aralığında Yenilikçi Şen Yöntemi ile trend analizleri yapılmıştır. Yağış trend analizinde 4 istasyonda artan trend, 1 istasyonda trendin olmadığı ve 13 istasyonda azalan trendin olduğu tespit edilmiştir. Sıcaklık trend analizinde ise 18 istasyonda da artan bir trendin olduğu gözlemlenmiştir.
Su dağıtım sistemlerinde risk analizi
İçme suyu kaynağından suyu alarak, kullanıcıya kadar taşıyan sistemler bütününe su dağıtım sistemi denir. Bu tez çalışmasında, Su Dağıtım Sistemleri özelinde Kurumsal Risk Değerlendirilmesi yapılmış, risk değerlendirme çalışması yapmanın önemi ve kuruma faydaları açıklanmıştır. Ülkemizde su dağıtım sistemleri özelinde, risk analizi çalışmalarının yetersiz olması da bu çalışmanın önemini artırmıştır. Yapılan risk analizi çalışmasında, öncelikle sürecin nasıl işlediği anlatılmış ve risk analiz yöntemleri açıklanmıştır. Daha önce yayımlanmış risk analiz çalışmaları incelenmiş, su idarelerinin istatistiki bilgilerini kullanarak risk analizi yapan L Matris yönteminin diğer yöntemlere göre üstünlüğü tespit edilmiş ve bu çalışmada da L matrisi yöntemi tercih edilmiştir. Daha sonra, Denizli Su ve Kanalizasyon İdaresi pilot kurum olarak seçilmiş, L matrisi yöntemiyle Kurumsal Risk Değerlendirme tablosu hazırlanmış ve risk analizi çalışması yapılmıştır. Buradan elde edilen sonuçlarla riskleri tanımlayıp ortadan kaldırmak ya da mümkün ise, en aza indirmek için gerekli çözüm yolları üretilmiştir. Ayrıca, bu risk analizi çalışmasında olabildiğince analitik çözümler üreterek, mühendislik proje ve uygulamalarında optimum sonuçlara ulaşabilmek için önerilerde bulunulmuştur.
Kamu-özel işbirliği yatırımlarının değişken güvence miktarları ile finansman modelinin geliştirilmesi
Dünya genelinde nüfus artışıyla birlikte altyapı yatırımlarına olan ihtiyaçların artması da kaçınılmaz olmaktadır. Özellikle gelişmekte olan ülkelerde altyapı yatırımlarını finanse etmek ve sürekliliğini sağlamak son derece önem arz etmektedir. İlk yatırım ve işletme maliyetleri yüksek olan yatırımların hayata geçirilmesinde devletler, finans sorunlarını ve yatırım sürelerini kısaltmak için son dönemlerde Kamu-Özel Sektör İşbirliği (KÖİ) modellerine yönelmiştir. Bu modellerin başlıcaları; Yap-İşlet-Devret (YİD), Yap-İşlet (Yİ), Yap-Devret (YD), Yap-Devret-İşlet (YDİ), Yap-Kirala (YK) ve İşletme Hakkı Devri (İHD) modelleridir. Ülkemizde en çok tercih edilen model Yap-İşlet-Devret Modelidir. Çalışmada; KÖİ modellerinde devlet tarafından özel sektöre verilen sabit güvence bedelinin yerine, değişken güvence bedeli uygulanmasının sonuçları araştırılmıştır. Örnek olarak Trabzon'da planlanan Akçaabat-Meydan-Yomra Tramvay Hattı'nın YİD Modeli ile yapılması senaryosu çalışılmıştır. Yapılan çalışma sonucunda, önerilen yaklaşım olan değişken güvence bedeli yaklaşımının, sabit güvence bedeli yaklaşımına göre kamu yükü olarak yaklaşık %12'lik iyileşme sağlamıştır.
Farklı yönetmeliklere göre tanımlanan kesit hasar sınırlarının düşük ve orta katlı binaların performansı üzerindeki etkileri
Çalışmada ülkemizdeki betonarme yapıları temsil etmesi için seçilen 5, 10 ve 15 katlı bina modellerinin aynı ivme kayıtları altında farklı yönetmeliklere göre sismik performans düzeylerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Tasarım aşamasında 2018 Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (TBDY-2018) dikkate alınmıştır. Bina lokasyonları için Pamukkale Üniversitesi, Denizli, zemin sınıfı için ise ZD seçilmiştir. TBDY-2018'e göre tasarlanan bina modelleri, 4 farklı yönetmelikte tanımlanan (DBYBHY-2007, TBDY-2018, ASCE 41-17, Eurocode-8) kesit hasar sınırları ve etkin kesit rijitlikleri kullanılarak doğrusal elastik olmayan bina modellerine dönüştürülmüştür. Tasarlanan modeller için TBDY-2018 ile uyumlu bir şekilde 11 ivme kaydı takımı seçilmiştir. 22 ivme kaydı 3 bina modelinin x ve y yönü için ayrı ayrı etkitilerek doğrusal olmayan zaman tanım alanında dinamik analizler yapılmıştır. Analizler sonucunda binaların deplasman talepleri, göreli kat ötelenme oranları (GKÖO), deplasman profilleri ve hasar dağılımları farklı yönetmelikler için kıyaslanmıştır. Deplasman taleplerinde kesit rijitliğine, performanslar düzeylerinde ise kesit hasar sınırı tanımlamalarına bağlı olarak farklı sonuçlar elde edilmiştir. Diğer üç yönetmelikten ayrışan TBDY-2018'in performans düzeylerinin tasarım ile uyumsuz olduğu gözlenmiştir. Bu durumun kesit rijitliği ve donatı çeliği birim şekil değiştirme kaynaklı olduğu değerlendirilmiştir. Yeni tasarım binalarda performans değerlendirmesi uyumsuzluğunu gidermek için kesit rijitliği ve donatı çeliği birim şekil değiştirmesi için yeni öneriler sunulmuştur. Önerilen değerler ile yapılan performans değerlendirmesinin tasarım ile uyumlu olduğu görülmüştür.
Sismik etkiler altında köprü ayaklarında zemin kazık yapı etkileşimi örneği
Çalışmada kazıkların dinamik koşullar altındaki davranışını, zemin ile etkileşimi dikkate alınarak araştırılması amaçlanmıştır. Yapı-zemin etkileşimi için literatürde genelde iki yöntem kullanılmaktadır. Biri yapı zeminin eylemsizlik etkileşimi, diğeri ise kinematik etkileşimdir. Sismik etkinin iletişimini (akışını) sağlayan ve gerçeğe en yakın sonucu veren doğrudan yöntem tercih edilecektir. Kinematik etkileşimde ise sismik etkinin sadece radye temeline kadar etki ettiğini ve yapıya etki ettirilmeden ve rijit temelden dolayı değişime uğramadan zemine dönüşümünü sağlayan bir yöntem olması göz önüne alınacaktır.
Türk ve Avrupa yönetmeliklerinde yer alan tasarım yaklaşımlarının örnek bir binanın tasarımı yapılarak karşılaştırılması
Günümüzde ABD, Japonya ve Yeni Zelanda deprem yönetmelikleri ile Avrupa ülkelerinde yürürlükte olan Eurocode yönetmelikleri pek çok ülkede uygulanan mevzuatlar içinde yer almaktadır ve yasal olarak tanınmaktadır. Türkiye de deprem yönetmeliklerini belirli aralıklar ile yenileyen ve güncelleyen ülkeler arasında yer almaktadır. Yürütülen bu yüksek lisans çalışması kapsamında 2018 yılında ilan edilen Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (TBDY-2018) ile Avrupa Birliğinde ve dünyanın pek çok ülkesinde kullanılan Eurocode-8 yönetmeliklerinin karşılaştırması yapılmıştır. Tez çalışması kapsamında öncelikle binaların tasarımını belirleyen yönetmelik hükümleri ve tasarım esasları karşılaştırılmış, Eurocode-8 ve TBDY-2018 yönetmeliklerinin benzer ve farklı hükümleri özetlenmiştir. Ardından örnek olarak seçilen 10 katlı perdeli çerçeveli bir yapının analizi ve tasarımı yapılarak sözü edilen 2 yönetmeliğin karşılaştırılması amaçlanmıştır. Hesap sırasında Pamukkale Üniversitesi sınırları içinde yer aldığı kabul edilen örnek binaya ait maksimum yer ivmesi, Türkiye Deprem Tehlike Haritalarından elde edilmiş ve DD-2 depremi esas alınarak binanın tasarımı yapılmıştır. Taşıyıcı sistemin tasarımı yapılırken C25 sınıfı beton ve B420C sınıfı donatı kullanılmış, en olumsuz yük birleşimlerinden elde edilen sonuçlar kullanılarak örnek bina tasarlanmıştır. Yapılan hesaplamalardan elde edilen sonuçlar Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği ile Eurocode-8 yönetmeliğinde deprem spektrumlarının tarifi açısından önemli farklar oluşabildiğini göstermiştir. Özellikle spektrum köşe periyodlarının hesabını düzenleyen kurallar, periyoda bağlı ivme değerlerinin ciddi biçimde farklılaşabileceğini göstermiştir. Bu durum deprem hesabında göz önüne alınması gereken taban kesme kuvvetlerinin hesabını önemli ölçüde etkilemektedir. Tespit edilen bir diğer farklılık ise analizler sırasında göz önüne alınan etkin kesit rijitliklerinin hesabından kaynaklanmaktadır. Etkin kesit rijitliklerinin farklı katsayılar kullanılarak tarif edilmesi hem moment ve kesme kuvvetlerinin kiriş ve kolonlara dağılımlarını hem binada oluşan dayanım talebini hem de kat seviyelerinde oluşan deplasman değerlerini etkilemektedir. Sözü edilen bu farklılıkların yanı sıra taşıyıcı sistem davranış katsayısı, planda ve düşeyde düzensizlik tanımlamaları, deprem kuvvetlerinin katlara dağıtılması gibi hususlarda da Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği ile Eurocode-8 yönetmeliği arasında farklılıklar bulunduğu ve bunun da hesap sonuçlarını etkileyebileceği belirlenmiştir. Seçilen örnek binadan elde edilen bilgiler kullanılarak tasarım deprem kuvvetleri, kat kesme kuvvetleri, kat deplasmanları ve göreli kat ötelenmeleri karşılaştırılmış ve elde edilen sonuçlar değerlendirilmiştir.
İvme kaydı seçiminin yapılar üzerindeki etkileri
Günümüzde birçok şehrin ve yapının fayın yakınında inşa edilmesinin bir gereği olarak, yeni binaların tasarımında deprem koşulları ve faya yakın yapıları etkileyen önemli faktörler incelenmelidir. Son yıllarda deprem mühendisliği alanında, ivme kaydı seçimi yapı mühendislerinin yapıların performansını değerlendirirken yaşadığı önemli zorluklardan birisidir. Bu tez çalışması farklı ivme kaydı seçimi için 2018 TBDY' de belirtilen yöntem ile ivme kaydı seçiminin Tek Serbestlik Dereceli Yapılar üzerindeki etkilerinin araştırılmasını amaçlanmaktadır. Bu amaç doğrultusunda zaman tanım alanında farklı özelliklere sahip (TSD) sistemlerin doğrusal elastik olmayan analizleri yapılmış ve yer değiştirme talepleri hesaplanmıştır. Bu çalışma kapsamında periyodu 0.2 ile 2 arasında olan (0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8 0.9, 1, 1.2, 1.4, 1.6, 1.8 ve 2s) 14 adet tek serbestlik dereceli sistem modeli kullanılmıştır. ZD zemin sınıfına göre orta, yüksek ve çok yüksek düzeyde farklı sismik aktiviteye sahip 4 farklı lokasyon kullanılarak spektrum ivme kayıtları elde edilmiştir. Analizler sonucu farklı ölçekleme katsayılarına sahip ivme kayıt setlerinde oluşan deplasman talepleri, deplasman taleplerinin ortalaması ve standart sapma değerleri incelenmiştir. Elde edilen sonuçlar incelendiğinde deplasman taleplerinin lokasyon, yakın ve uzak saha özelliği, periyot ve dayanım değerlerinden etkilendiği açıkça görülmüştür. Çalışma kapsamında edilen en önemli sonuç olarak deprem ile ilgili talep çalışmalarında lokasyona bağlı olarak yakın saha etkisinin olması durumunda yönetmelik spektrumuna uyumlu olarak ölçeklendirme için seçilecek kayıtların benzer özellik taşıyan kayıtlar arasından seçilmesi önem arz etmektedir. Diğer türlü talep hesabı yapılacak lokasyon özelliği dikkate alınmadan yapılacak seçimlerde taleplerin düşük tahmin edilme olasılığı yüksektir.
Karadeniz Bölgesi akarsularının maksimum ve ortalama debilerinin havza fizyografik parametreleri ile belirlenmesi
Akarsulardaki ortalama debi ve en büyük debi, su yapılarının tasarımında kullanılan önemli iki akım karakteristiğidir. Bu debi değerleri akım gözlem istasyonu verilerinden elde edilebilir. Ancak tüm akarsularda akım gözlem istasyonu bulunmamaktadır veya yeterli veriye sahip değildir. Üzerinde akım gözlem istasyonu bulunmayan havzaların akım karakteristikleri genellikle komşu havzalardaki debiler havza alanları arasındaki oranlar kullanılarak transfer edilir. Bu çalışma, Karadeniz bölgesi akarsuları için uzun dönem ortalama debi (Qort) ve anlık maksimum debi (Qmaks) değerlerini hesaplamak için kullanılabilecek en uygun doğrusal regresyon modellerini belirlemeyi amaçlamaktadır. Bu amaçla en az 20 yıl gözlem yapılmış 35 adet akım gözlem istasyonunu besleyen havzaların Sayısal Yükseklik Modeli'nden (SYM) elde edilen havza fizyografik parametreleri ve arazi kullanım oranları orijinal değerleriyle ve küp köklerinin tersleriyle regresyon analizlerinin verisi olarak kullanılmıştır. Havza fizyografik parametreleri 1 açısal saniyelik Sayısal Yükseklik Modeli üzerinden elde edilmiştir. Havza fizyografik parametreleri olarak Strahler çatallanma değeri, havza alanı, havza çevresi, dairesellik oranı, şekil faktörü, ortalama eğim, sinüzoite, kompaktlık katsayısı, havza derinliği, rölyef oranı, uzama oranı ve drenaj yoğunluğu gözönüne alınmıştır. Arazi kullanımını temsil etmek üzere ise akım üzerinde en çok etkisi olduğu düşünülen havza orman oranı kullanılmıştır. Akım karakteristikleri ile parametreler arasındaki ilişkiler, çoklu doğrusal regresyon analiziyle incelenmiştir. Regresyon analizinde, önce parametrelerin orijinal değerleri kullanılmış daha sonra doğrusallaştırma için küp köklerinin tersleri ile aynı analiz tekrar edilmiştir. R programının kütüphanelerindeki fonksiyonlar ile en iyi regresyon modelleri belirlenmiştir. Modellerin başarımları determinasyon katsayısı, düzeltilmiş determinasyon katsayısı, Akaike Bilgi Kriteri ve Mallows katsayısı ile değerlendirilmiştir. Verilerin küp köklerinin terslerinin alınmasının regresyon modellerinin başarısını arttırdığı görülmüştür.
Polinom regresyonuyla olası ekstrem aylık ortalama hava sıcaklığı tahmini
19. yüzyılın sonlarından bu yana küresel ısınmada yaşanan artış, ekstrem sıcaklık olaylarının gözlenme süresini arttırmış, sıcak hava dalgalarının frekans ve yoğunluğunun artmasına neden olmuştur. Sıcaklıkta görülen bu değişimler iklim sistemlerinde ve hidrolojik döngüde değişikliklere sebep olmuştur. Bu değişiklikler afetlere ve ekonomik zararların oluşmasına sebep olmaktadır. Bu nedenle sıcaklığın davranışını tahmin edebilmek önemli bir konu haline gelmiştir. Bu çalışmada, Türkiye'deki meteoroloji istasyonlarındaki gözlenen hava sıcaklığı verilerindeki eksik kısımlar SPSS programı kullanılarak, beklenti maksimizasyonu yardımıyla tamamlanmıştır. Daha sonra polinom regresyonunu kullanan bir yazılım olan PolReg ile gelecekte gerçekleşmesi muhtemel ekstrem aylık ortalama hava sıcaklıkları, %95 güven aralığı sınırları içerisinde yılın her ayı için tahmin edilmiştir. Böylece, Türkiye genelinde hava sıcaklıklarının hangi bölgede hangi değerlere kadar yükselebileceği konusunda öngörü oluşturulması amaçlanmıştır. Türkiye'nin çeşitli yerlerindeki 82 adet meteoroloji gözlem istasyonun ortalama hava sıcaklık değerleri kullanılarak yıldaki 12 ay için beklenen muhtemel maksimum değerler tahmin edildikten sonra bu tahminler, ArcMap programında ters mesafe ağırlıklı yöntem ile her ay için Türkiye ekstrem aylık ortalama hava sıcaklığı haritaları oluşturulmuştur.
Yeraltı mühendislik yapılarının statik ve dinamik koşullar altında sayısal analizi: Honaz Tüneli örneği
Bu tez çalışmasında, kaya kütle sınıflama sistemleri tarafından önerilen destek tasarımlarının statik ve dinamik koşullar altındaki davranışı, sonlu elemanlar yöntemiyle analiz edilmiştir. Bu amaçla, Honaz Dağı'nda zayıf kaya kütlesi içinde açılan, 2540 m kazı uzunluğuna sahip tünel bölgesine ait jeolojik veriler elde edilmiştir. Laboratuvar ve arazi deneyleri ile tünel çevresindeki kaya kütle özellikleri tanımlanmıştır. Günümüzde yaygın olarak kullanılan, kaya kütle sınıflama sistemleri (Q, RMR, RMQR, RMi, RSR, NATM) belirlenerek tünel çevresindeki kaya kütlesinin sınıflandırılması yapılmıştır. Aynı zamanda bu sistemler tarafından önerilen destek tasarımları da belirlenmiştir. Söz konusu bölgenin depremselliği araştırılarak, dinamik koşulları oluşturacak sismik bilgileri içeren hesaplamalar yapılmıştır. Bu bilgiler kullanılarak, statik ve dinamik analiz yapabilen geoteknik yazılımlarıyla (RS2 ve RS3), gerçek arazi davranışlarına en yakın sonuçlar iki ve üç boyutlu olarak hesaplanmaya çalışılmıştır. Bu hesaplama sonuçlarına bağlı olarak statik ve dinamik koşullar altında sistemler tarafından önerilen destek tasarımlarının performansları değerlendirilmiştir. Sonuç olarak, bir yeraltı yapısının stabilitesi, farklı destek tasarımları ile statik ve dinamik koşullar altında, sayısal yöntemlerle belirlenmeye çalışılmıştır. Hangi sınıflama sisteminin dinamik koşullar için en uygun destek tasarımını önerdiği yapılan karşılaştırmalar ile ortaya konulmuştur. Kaya kütlesi destekleme önerisi içeren altı sistemin destek tasarımları, sonlu elemanlar yöntemiyle analiz edilerek yeni öneriler getirilmiştir. Dinamik koşullar için destekleme önerisi geliştirilmiştir.
Köpük betonların mekanik ve yalıtım özelliklerinin geliştirilmesi
Çalışma traverten atıkları, uçucu kül gibi farklı malzemelerle üretilen köpük betonun mekanik ve yalıtım özelliklerini araştırmayı amaçlamaktadır. Köpük beton üretiminde atık malzeme oranı, su/bağlayıcı oranı ve lif kullanımının etkileri dikkate alınarak değerlendirme yapılmıştır. Köpük beton üretiminde çimento, UK ve TA kullanılarak ikili ve üçlü kompozitler kullanılmıştır. Su/bağlayıcı 0.50, 0.40 ve 0.35 oranları, birim hacim ağırlık (BHA) için 450 ile 1200g/dm3 değerleri arasında değişen numuneler üretilmiştir. Üçlü kompozit aşamalarında 0.35 su/bağlayıcı ile 600 ve 800 g/dm3 birim hacim ağırlıktaki numuneler kullanılmıştır. Yapılan denemeler sonucunda BHA düştükçe numunelerin basınç dayanımlarının da düştüğü görülmüştür. UK içeren numunelerin basınç dayanımlarının TA içeren numunelere göre yaklaşık %95 daha yüksek olduğu gözlenirken TA içeren numunelerin ısıl iletim katsayıları UK içeren numunelere göre yaklaşık %23 daha düşüktür. Farklı birim hacim ağırlıklarda üretilen numunelerde çimento oranı azaldıkça basınç dayanımlarının beklenildiği gibi azaldığı, fakat kuruma büzülmelerinin de ciddi anlamda azaldığı görülmüştür. Lifli köpük beton üretiminde kullanılan cam elyafların, beklenilenin aksine basınç dayanımlarını düşürdüğü fakat ısıl iletim katsayılarına olumlu katkı yaptığı belirlenmiştir. Üçlü kompozit lifli üretilen numunelerde ise bağlayıcı kütlesinin %0.5'i oranında cam elyaf içeren numunelerde basınç dayanımları şahit numuneye göre daha yüksek çıkarken ısıl iletim katsayı değerlerinin de daha düşük çıktığı görülmüştür. Su oranı düştükçe basınç dayanımlarının yükseldiği, ısıl iletim katsayılarının ise düştüğü gözlemlenmiştir. Bu sonuç, köpük beton üretiminde optimum su/bağlayıcı oranını seçmenin ne kadar önemli olduğunu ortaya koymuştur. Yüksek ısı veya basınç işlemi gerektirmeyen ve atık malzeme kullanımı ile üretilen köpük beton enerji verimliliği ve çevre dostu olması yönü ile de önemli katkılar sunmaktadır.
Doğrusal olmayan analiz ile deprem yükleri altında taban izolatörlü LNG tanklarının davranışlarının karşılaştırılması
Geçmiş depremlerde sıvı depolama tanklarında meydana gelen hasarlar; tankların sismik davranışının deneysel ve analitik olarak incelenmesini zorunlu kılmıştır. Bu çalışma, farklı tipteki taban izolatör sistemlerinin Sıvılaştırılmış Doğal Gaz depolama tanklarının sismik performansı üzerindeki etkisini araştırmaktadır. Sabit mesnetli ve üç farklı sismik yalıtımlı tankların zaman tanım alanında doğrusal olmayan dinamik analizleri, Deprem Yer Hareketi-1'e (DD-1) göre ölçeklenen 7 farklı yer hareketinin ortalama ivmesi için gerçekleştirilmiştir. İzolatör tipi olarak yüksek sönümlemeli kauçuk, kurşun çekirdekli kauçuk ve sürtünmeli sarkaç sistemleri gözönüne alınmıştır. Bu izolatörler, deneysel verilere dayalı kuvvet-yer değiştirme ilişkilerine sahip doğrusal olmayan yaylar olarak modellenmiştir. LNG sıvısı, çelik tank, dış kabuk, betonarme çevre kirişi, çatı, temel betonu, alt ve yan duvar izolasyonlarının modelleme çalışmalarında ANSYS Workbench programı; LNG sıvısı, çelik tank ve temel betonunun lineer olmayan analizi için LS-DYNA programı kullanılmıştır. Sabit mesnetli ve üç farklı sismik yalıtımlı tankların toplam taban kesme kuvveti, çalkalanma yüksekliği, çelik tank gerilmeleri, çelik tank kabuk levhası yanal deformasyonu, çelik tank taban ve duvarın en üst noktasındaki deplasmanları, izolatör yatay kuvvet-yer değiştirmeleri ve izolatöre gelen düşey kuvvetler karşılaştırılmıştır. Sonuçlar, sabit ve izolatörlü sistemlerde modlar arasında fark olmadığını göstermektedir. Sıvının dalga hareketinin yapının salınımından farklı hareket ettiği ve izolatörlerin çalkalanma hareketini etkilemediği sonucuna varılmıştır. Sismik yalıtımlı tankların taban kesme kuvvetleri ve çelik tank gerilmelerinin sabit mesnetlilere göre sırasıyla %50-70 ve %85-95 arasında azaldığı görülmüştür. Fakat çalkalanma yüksekliklerinde bir değişiklik söz konusu değildir. İzolatörlü sistemlerin 400mm'ye varan yatay deplasman hareketi ise tanka bağlanan mekanik techizat ve borular açısından tehlike arz etmektedir.
Çeşitli sıvılaşma parametrelerinin karşılaştırılması: Afyonkarahisar ve christchurch örneği
Doğal afetler arasında depremin en şiddetli sonuçlara neden olmasının önemli bir kısmı zemin koşullarının doğru belirlenememesi ve bu koşullara uygun önlemlerin alınmaması sonucunda oluşmaktadır. Günümüze kadar meydana gelen depremler incelendiğinde bu konunun önemi kanıtlanmakta ve gelecekte oluşabilecek depremler için önlem alınması konusunda yardımcı olmaktadır. Yerel zemin koşullarının doğru bir şekilde belirlenmesi deprem sonucunda oluşabilecek hasarların azaltılmasında önemli bir rol oynamaktadır. Bundan dolayı çalışma yapılan bölgede yönetmeliklere ve standartlara uygun yapılan arazi, laboratuvar ve jeofizik deneylerinde elde edilen verilerle zemin özellikleri belirlenerek geoteknik hesaplamaların yapılması gerekmektedir. Deprem sonucunda oluşan hasarlar incelendiğinde, hasarların nedenleri arasında sıvılaşma büyük bir yer tutmaktadır. Sıvılaşmanın gerçekleştiği bölgede yapının dayanımından bağımsız olarak zeminin mukavemetini kaybetmesi sonucunda yapılarda oturma, dönme, eğilme ve devrilme gibi olumsuzluklar meydana gelmektedir. Bu tez çalışmasında Afyonkarahisar ve Christchurch şehirlerinde yapılmış olan standart penetrasyon testi (SPT), konik penetrasyon testi (CPT) ve laboratuvar deney sonuçlarından faydalanılarak sıvılaşma şiddeti indeksi (LS), sıvılaşma potansiyeli indeksi (LPI) ve sıvılaşma şiddeti sayısı (LSN) hesaplanmıştır. Hesaplanan sıvılaşma parametreleri yardımıyla sıvılaşma risk haritaları elde edilerek gerçek deprem sonucu ortaya çıkan hasarlar ile karşılaştırma imkânı elde edilmiştir.
Uzaktan algılama ile yapılan zemin nemi tahminlerinin yerinde ölçümlerle karşılaştırılması
Zemin nemi, sulama ve su kaynakları yönetimi gibi birçok alanda kullanılan hidrolojik çevrimin önemli bir parametresidir. Geniş alanların zemin neminin belirlenmesinde uzaktan algılama temelli yöntemler oldukça etkilidir. Ancak, uzaktan algılama ile yapılan zemin nemi tahminleri, yerinde ölçülen zemin nemi değerleri ile farklılık gösterir. Bu farklılıkların belirlenmesi uzaktan algılamadan tahmin edilen değerler ile yerinde ölçülen değerler arasında ilişki kurmayı kolaylaştıracaktır. Bu çalışmada, uzaktan algılama kullanılarak yapılan zemin nemi tahminleri ile yerinde ölçülen zemin nemi arasındaki farklılıklar araştırılmıştır. Bu kapsamda Denizli ve civardaki toplam 6 adet meteoroloji istasyonunda ölçülen 20 cm derinlikteki zemin nemi değerleri, Sentinel-1 radar uydusunun GRD görüntülerinden Oh 2002 modeli kullanılarak tahmin edilen zemin nemi değerleri ile karşılaştırılmıştır. İlk olarak uydu görüntülerinde alınan geri yansıma değerleri (𝜎𝑣𝑣, 𝜎𝑣ℎ) ile ölçülen nem değerleri karşılaştırılmıştır, genel olarak 𝜎𝑣𝑣, 𝜎𝑣ℎ'dan daha başarılı bir sonuç göstermiştir. Ölçülen zemin nemi ile Oh 2002 modeli ile tahmin edilen zemin nemi arasında genellikle düşük bir ilişki olduğu görülmüştür. Uzaktan algılama ile yapılan zemin nemi tahminlerinin etkinliğini artırmak için yerinde ölçümlerin güvenilir olması ve yüzeye yakın derinliklerde alınması gerekmektedir. Bu şekilde yapılan ölçümlerin uzaktan algılama modellerinin iyileştirilmesine ve zemin nemi haritalarının oluşturulmasına yardımcı olabileceğini düşünülmüştür.
TBDY 2018'e göre sahaya özel zemin davranışı ve kazık tasarımı
Sismik hareketlerin yapılar üzerindeki etkilerinin öneminin ve araştırmalara etkilerinin görmek için yapılan çalışmada yapı- kazık- zemin etkileşiminin yapılabilmesi için uygun zemin, tasarım, analizlerin ön plana çıktığı görülmüştür. Yapı-kazık -zemin etkileşimi üçlüsünün birbiri ile uyumu bize kompakt bir çalışma olması gerektiğini göstermiş bulunmaktadır. Bu doğrultuda sahaya özel zemin davranışı ile tasarım yapılacak inceleme alanının uygunluğu ön plana çıkmaktadır. Zeminin sahaya uygunluğu için de kazık tasarımının ve bu kazıkların deprem etkisi altında göstermiş olduğu davranışlar incelenip sahanın uygunluğu sağlanacak. Uygun bir tasarım için de bize bilgi verecektir. Bu bilgiler kapsamında Allpile. SAP2000 VE DEEPSOIL programları sayesinde tasarım için gerekli olan parametreler ortaya konulup tasarım yapılacaktır. Parametrelerin farklı zemin koşullarında göstermiş oldukları değişiklik açıklanması günümüzde hala zor olan yapı kazık zemin etkileşimi hakkında bilgi verecektir.
Kentsel hareketlilikte sürdürülebilirlik analizi
Dünya'da kentlerin ekonomik gelişimleri, kentsel hareketlilikte taleplerin artışı, kentlerde nüfus artışı gibi sebeplerden dolayı kentlerin ulaşım sistemlerinde gözlemlenen ve şehirlerde ekonomik, sosyal ve çevresel kalite standartlarına etki eden kentsel hareketlilik problemleri, geleneksel ulaşım planlaması yöntemleri ile çözüm getirilemez boyuta ulaşmıştır. Avrupa Birliği ülkelerinin öncülüğüyle kentsel hareketlilik planlaması yaklaşımları sürdürülebilirlik ilkeleri ile tanıştırılmış ve kentsel ulaşım planlamasında Sürdürülebilir Kentsel Hareketlilik Planlaması (SKHP) kavramı ortaya çıkmıştır. Yeni planlama anlayışında odaklanılan hedeflerin somutlaştırılması için şehirlerin kentsel hareketliliklerinin sürdürülebilirliğinin değerlendirilmesi, karşılaştırılması ve buna bağlı olarak gelişim önerileri sağlanması gerekmektedir. Bu amaçla ülkemizde SKHP çalışmalarını yürüten İzmir ve İstanbul Büyükşehirlerinin kentsel hareketlilik sürdürülebilirliği Londra, Barcelona ve Rio De Janeiro kentleri ile bir karşılaştırmalı değerlendirme yöntemi ile analiz edilmiştir. Şehirlerin ekonomik, sosyal ve çevresel boyutlarda toplam 10 sürdürülebilir ulaşım göstergesi çerçevesinde, Sürdürülebilir Ulaşım Endeksleri (SUE) hesaplanarak birbirlerine göre güçlü ve zayıf yönleri belirlenmiş, sebepleri irdelenmiş ve gelişim için önerilerde bulunulmuştur. Elde edilen sonuçlara göre şehirlerin sürdürülebilir ulaşım hiyerarşisinde Rio De Janeiro 1. sırada, İstanbul 2. sırada, İzmir 3. sırada, Barcelona 4. sırada ve Londra 5. sırada bulunmaktadır. Sürdürülebilir ulaşım endekslerinin anlamlandırılması, şehirlerin sürdürülebilir ulaşımın ekonomik, çevresel ve sosyal boyutları kapsamında güçlü ve zayıf yönlerinin belirlenmesi için duyarlılık analizleri yapılmış, duyarlılık analizlerine göre sürdürülebilir ulaşım endekslerindeki değişimler incelenmiş ve yorumlanmıştır. Gözlemlenen sonuçlara göre şehirlerin ulaşım planlamalarında öncelik vermeleri gereken konularla ilgili önerilerde bulunulmuştur.
Kinematik dalga yaklaşımı kullanılarak prizmatik kanallarda taşkın ötelenmesi
Bu çalışmada giriş hidrografı bilinen bir prizmatik kanal kesitinin çıkış hidrografı, taşkın öteleme yöntemlerinden olan kinematik dalga modeli ile hesaplanmaya çalışılmıştır. Saint-Venant denklemlerinin bazı kabuller yapılarak türetilmiş modellerinden biri olan kinematik dalga modeli, ilgili problem için sonlu fark yaklaşımları kullanılarak MATLAB programı yardımıyla çözülmüştür. Sonuç olarak ele alınan kanal kesiti için çıkış hidrografı hesaplanmıştır. Elde edilen sonuçlar literatür sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Sonuçların uyumlu olduğu görülmüştür. Kinematik dalga modelinin prizmatik kanallarda taşkın öteleme çalışmalarında uygun sonuçlar verdiği saptanmıştır.
Yeraltısuyu akımı problemlerinin diferansiyel kareleme yöntemiyle sayısal analizi
Bu çalışma kapsamında, yeraltısuyu akımı problemlerinin sayısal çözümünde sonlu farklar, sonlu elemanlar ve sınır elemanlar gibi geleneksel çözüm yöntemlerinin yanı sıra yeni ve gelişmekte olan Diferansiyel Kareleme Yöntemi (DQM)'in tanıtılması ve yeraltısuyu akımı problemlerine uygulanması amaçlanmıştır. Yapılan çalışmada bir ve iki boyutlu yeraltısuyu akımı problemleri incelenmiş olup, tercih edilen polinom yaklaşımına göre çeşitli düğüm nokta dağılımlarının kullanılması ile uzaysal türevlerin DQM yönteminden faydalanarak sayısal olarak hesaplanması araştırılmıştır. Zamana bağlı bir ve iki boyutlu yeraltısuyu akımı problemlerinde ise zamansal türevlerin hesaplanması için zamana bağlı olan kısmi diferansiyel denklem Çizgiler Yöntemi (MOL) ile adi diferansiyel denklem sistemine dönüştürülmesi amaçlanmaktadır. Oluşan adi diferansiyel denklem sistemleri farklı zaman şemaları kullanılarak sayısal olarak çözülmüştür. Yöntem ilk önce bir boyutlu basınçlı akiferin modellenmesine uygulanmıştır. Burada analitik çözüm mevcut olmadığından referans çözümler ile modelin sonuçlarının doğruluğu araştırılmıştır. İkinci problemde ise analitik çözümü bilinen iki boyutlu kararlı durumdaki yeraltısuyu akışının modellenmesi gerçekleştirilmiştir. Son olarak mevcut yöntem analitik çözümü bilinen bir ve iki boyutlu kararsız durumdaki kirletici taşınım problemlerine uygulanmıştır. Elde edilen sayısal sonuçlar analitik ve literatür çözümleri ile karşılaştırılmıştır. Karşılaştırmalar sonucunda yöntemin performansı incelendiğinde minimum hesaplama çabası ile verimli ve yüksek doğrulukta çözümler ürettiği ortaya çıkmaktadır.
Kat seviyeleri farklı bitişik betonarme binalar arasındaki gerekli derz mesafelerinin belirlenmesi
Çalışmanın amacı, kattan kolona çarpma potansiyeli olan betonarme (RC) binalar için kesme hasarını önlemeye dayalı olarak gerekli minimum sismik boşluk mesafesini araştırmaktır. Düşük ve orta katlı binaları yansıtan 20 farklı bitişik bina modeli oluşturulmuştur. Dinamik analizler, Türk Bina Deprem Yönetmeliği-2018 (TBDY-2018) ile uyumlu 11 deprem kayıt çifti seçilerek gerçekleştirilmiştir. Gerekli minimum sismik boşluk mesafesini belirlemek için iki farklı durum dikkate alınmıştır. İlk durumda (Durum-1 olarak adlandırılmıştır), komşu binalar arasındaki boşluk mesafeleri her ivme kaydı sırasında çarpışmaları önlemek için belirlenmiştir. Analizlerden hesaplanan gerekli mesafeler, TBDY-2018'in minimum sismik boşluk gereksinimleri ile karşılaştırılmıştır. Sonuçlar, TBDY-2018'de döşemeden kolona çarpma potansiyeli olan bitişik binalar için önerilen α katsayısının, periyot oranı 1 ila 1,5 olan bitişik binalar için yeterli olduğunu göstermektedir. Daha sonra ilk durumdaki boşluk mesafeleri, kesme talebinin kesme dayanımına eşit olduğu mesafeyi belirlemek için iteratif bir süreçle azaltılmıştır (Durum-2 olarak adlandırılmıştır). Kesme hasarını önlemek için hesaplanan boşluk mesafeleri (Durum-2), çarpmayı önlemek için belirlenen mesafelerden (Durum-1) yaklaşık %6 ila %19 daha düşüktür.
Kentsel toplu taşıma yolcularının bekleme sürelerine etki eden faktörlerin araştırılması: Denizli örneği
Günümüzde nüfusun hızla artması ve kentlerde yoğunlaşması sebebiyle mevcut yerleşim yerleri ve yapılar yetersiz kalmakta ve yeni yerleşim alanlarına ihtiyaç duyulmaktadır. Yeni yerleşim yerleriyle birlikte yaşam alanlarının birbirinden uzaklaşması ve artan nüfus ile trafik sıkışıklığı ve trafikte oluşan gecikmeler daha da artmaktadır. İnsanların eğitim, iş, sağlık ve sosyal aktiviteler gibi ihtiyaçlarına ulaşabilmeleri için yoğun hareket etme istekleri trafik sıkışıklığına neden olmaktadır. Özellikle bireysel araç kullanımının artmasıyla trafik sıkışıklığı çözülmesi gereken önemli bir problem haline gelmiştir. Trafik sıkışıklığını azaltmanın önemli yollarından biri toplu taşıma sistemlerinin kullanımının yaygınlaştırılmasıdır. Gelişmiş ülkelerde trafik problemlerine çözüm üretmek ve çevre dostu olabilmek adına toplu taşımanın önemi bilinmekte ve toplu taşımanın yaygınlaştırılması için çalışmalar yapılmaktadır. İnsanların toplu taşımayı tercih etmelerini etkileyen birçok faktör olmakla birlikte yolcuların otobüs duraklarındaki bekleme süreleri önemli faktörlerden biridir. Günün önemli bir zamanını trafikte harcayan insanların duraklardaki bekleme süresinin azaltılması ve doğru tahmin edilmesi insanların toplu taşıma kullanımına olan bakış açılarını değiştirebilir ve toplu taşıma sistemlerinin kalitesini artırabilir. Bu tez çalışmasının amacı, literatürde yaygın olarak kullanılan yolcuların duraklardaki bekleme süresinin ardışık seferler yapan taşıtlar arasındaki sürenin (sefer aralığının) yarısı olduğu kabulünün araştırılmasıdır. Ayrıca bekleme süresinin yaş, seyahat amacı, otobüs bilgi sistemi kullanımı gibi faktörlerle arasında anlamlı bir ilişki olup olmadığı araştırılmıştır. Bunun için Denizli kentinde seçilen bazı otobüs duraklarında yolcuların bekleme süreleri ölçülerek, yolculara anket çalışması yapılmıştır. Elde edilen veriler istatiksel olarak analiz edildiğinde özellikle düşük sıklıklı otobüs seferlerinde yolcuların beklenen bekleme süresi ile gerçek bekleme süresi arasında oldukça büyük farklılıkların olduğu gözlemlenmiştir.
İsale hatlarının genetik algoritma ile tasarımı: Denizli ili Tavas ilçesi Solmaz mahallesi grup su deposu isale hattı örneği
Su dağıtım sistemlerinin tasarım maliyetinde, iletim ve dağıtım maliyetinin diğer faktörlere göre daha fazla etkili olduğu bilinmektedir. Bu yüksek lisans tez çalışmasında Denizli ili Tavas ilçesi Solmaz mahallesi grup su deposunun terfili isale hattı ve cazibeli isale hattının boru çapları yeniden tasarlanmıştır. Kaynaktan grup deposuna kadar olan kısım terfili hattır. Solmaz grup deposundan 5 köyün kendi su depolarına ve 2 köye ise depo olmadan (direkt) su iletimi cazibeli olarak sağlanmaktadır. Epanet programında mevcut terfili ve cazibeli isale hatları çizilmiştir. Mevcut düğüm noktaları basınçları ve boru hızları hesaplanmıştır. Terfili isale hattının boru çapına göre maliyeti, yatırım maliyeti ve pompa basma yüksekliğine göre yıllık elektrik maliyeti; cazibeli isale hattının boru çapına göre mevcut maliyeti hesaplanmıştır. Terfili hat İlbank şartnamesindeki Bresse ampirik formülü kullanılarak yeniden tasarlanmış ve pompa basma yükseklikleri yeniden hesaplanıp yıllık elektrik maliyetleri, boru çap maliyetleri ve yatırım maliyetleri toplamı bulunmuştur. Yeniden tasarlanan terfili hattın maliyetlerinin toplamı daha ekonomik bulunmuştur. Genetik algoritma ile optimizasyon yapıldığında da aynı çaplar bulunmuştur. Terfili hat yeni çaplarla tekrar Epanet'te tasarlanıp oluşan yeni boru hız ve düğüm noktası basınç değerleri tekrar bulunmuştur. Cazibeli isale hattında ilk önce 7 köyün olması gereken köy giriş basınç yükseklikleri hesaplanarak bulunmuştur. Matlab programına uygun basınç kısıtları ve boru hız sınırları girilmiştir. Matlab programına Epanet çağrılarak genetik algoritma ile optimizasyon yapılarak cazibeli isale hattı yeniden tasarlanmıştır. Cazibeli isale hattında boru çap maliyetinde azalma bulunmuştur. Oluşan yeni çaplar tekrar Epanet ile çizilerek yeni boru hızları ve basınçlar tekrar bulunmuştur.
Yumuşak kil zemin üzerine inşa edilen geosentetiklerle güçlendirilmiş yol dolgusu üzerinde arazi deneylerinin yapılması
Özellikle son otuz yılda esnek üst yapı temellerinin geosentetiklerle güçlendirilmesi hızla yaygınlaşmıştır. Geosentetiklerle güçlendirmenin kaplama performansını iyileştirdiği bilinmesine karşın güçlendirmeyi sağlayan mekanizmalar ve durumlar hala açık değildir. Bu çalışmada, zayıf zemin üzerine geosentetiklerle güçlendirilmiş temel dolgusuna sahip yol kaplamalarında, trafik yükleri altında yapılan arazi deneyleri ile güçlendirmenin etkileri araştırılmıştır. Geosentetiklerin temel malzemesini yanal olarak sınırlandırması ile malzemenin hapsedilmesi sonucunda kaplamanın performansını iyileştirdiği düşünülmektedir. Arazi deneyi sonuçlarından zayıf zeminler üzerine inşa edilen granüler dolgu tabakalarında geosentetiklerle güçlendirmenin teker izinin azaltılmasında iyi bir yöntem olduğu görülmüştür. Ancak, inşa edilen yol kesitlerinde donma çözünme döngüsü sonrasında ve uzun dönem daha yüksek trafik yükleri altında da gözlem yapılması gerekmektedir.
Bulanık Mantık Yöntemi ile mevsimsel verilere dayalı buharlaşma tahmini
Bu çalışmada, hidrolojik döngünün en önemli parametrelerinden biri olan buharlaşma olayı tahmin ve hesap yöntemleri incelenmiştir. Matematiksel modellemenin zor olduğu buharlaşma olayı, lineer olmayan olayların tahmininde kullanılan Adaptif Sinirsel Bulanık Çıkarım (ASBÇ) sistemi ve Çoklu Lineer Regresyon (ÇLR) yöntemi kullanılarak modellenmiştir. 2287günlük Evapotranspirasyon (ET), Solar Radyasyon, (SR), Hava Sıcaklığı (T), Bağıl Nem (RH) ve Rüzgar Hızı (U) parametrelerini kapsayan veri kümesinin yaklaşık %75'i olan 1716 günlük veri eğitim kümesi olarak ayrılmış, kalan 571 günlük veri ise test kümesi olarak ayrılmıştır. Veri kümesi Amerika Birleşik Devletleri Florida eyaletinde bulunan De Soto County istasyonuna ait verilerden oluşmaktadır. Çalışmanın ilk kısmında ASBÇ sistemi ve ÇLR yöntemi, buharlaşma olayına mevsimsel parametrelerin etkisinin araştırılmasında kullanılmıştır. Çalışmanın ikinci kısmında ampirik denklemler olan Ritchie, Hargreaves - Samani, Penman Monteith ve Turc denklemleri test kümesine uygulanmıştır. ASBÇ sistemi, ÇLR yöntemi ve ampirik denklemlerin karşılaştırılmasında determinasyon katsayısı (R), Ortalama Mutlak Hata (OMH), Ortalama Karesel Hata (OKH) istatistikleri kullanılmıştır. Sonuç olarak SR, T, RH, U parametrelerinin tamamını girdi olarak kullanan kombinasyonun ASBÇ sistemi sonuçlarının hem ÇLR yönteminden hem ampirik denklemlerden daha iyi performans gösterdiği anlaşılmıştır.
Geosentetik donatılı zeminlerin üç eksenli dayanımının incelenmesi
Bu çalışmada öncelikli olarak zemin iyileştirme yöntemleri ile ilgili genel bir bilgi verilmiş, temel özellikler olarak geogridlerle benzer işleve sahip olan mikrogrid malzeme; geogridlerin üç eksenli basınç deneyi numune boyutlarına giremeyeceği düşünülerek üç eksenli basınç deneyine tabi tutulmuştur. Bu anlamda sahadan sondaj yoluyla örselenmemiş olarak getirilen ince daneli zeminin mikrogrid katkısıyla artış gösterecek olan mukavemet parametreleri incelenmiştir. Ayrıca mukavemet parametreleri, deviatör gerilme, birim deformasyon grafikleriyle ifade edilen tepe noktaları üzerinden, mikrogrid katkılı zemin, donatısız zemin ile karşılaştırılmıştır. Bu amaçla üç eksenli basınç dayanımı çalışması için 50*100 mm boyutlarında numuneler hazırlanmış, bu numuneler donatı konfigürasyonu olarak donatısız, tek, çift ve üç donatılı şekilde incelenmiş, yine bu numunelere 50, 100, 150, 200 kPa şeklinde hücre basıncı uygulanmıştır. Deneylerde biri 2 mm. gözenekli diğeri 4 mm. gözenekli olacak şekilde iki tip donatı kullanılmıştır. Buradaki amaç gözenek açıklığının, zemin mukavemetine olan etkisini belirlemek, donatısız, tek ve daha fazla dizilimdeki donatı konfigürasyonlarının birbirlerine göre olan dayanım farklarını grafik ve çizelgelerle açıklamak ve geogrid donatının tasarım parametreleri hakkında öncül bilgiye sahip olabilmenin önünü açmaktır.
Tuğla dolgu duvarların plastik atık malzeme, lifli polipropilen ve geogrid ile güçlendirilmesi
Bu tez çalışması kapsamında, yığma yapılarda ve dolgu duvarlarda kullanılan standart 19019085 mm 8,5'luk yatay delikli tuğlalarla üretilmiş duvar numunelerinin güçlendirilmemiş ve farklı yöntemler ile güçlendirilmiş durumdaki davranışları incelenmiştir. Derz harcı için standartlarda belirtilen oranlarda çimento su ve agrega kullanılarak duvarlarda kullanılacak sıva hazırlanmıştır. 34 toplam 12 adet numune üzerinde çalışmalar yapılmıştır. Deney numunelerinin boyutları 82082090 mm civarındadır. Güçlendirilmiş tuğla duvarların deneylerinde, deformasyon ölçümleri LVDT sensörleri kullanılarak ölçülmüştür. Üç numune güçlendirilmeden yalın bir şekilde şahit olarak alınmış, üç adet numune PVC katkılı harç ile güçlendirilmiş (beyaz lifli karışım), üç adet numune siyah lifli polipropilen (siyah lifli) harç ile güçlendirilmiş, üç adet numune ise geogrid malzemeyle güçlendirilmiştir. Tüm numunelerde diyagonal basınç yüklemesi altında deney yapılmıştır. Yapılan bütün deneyler İskenderun Teknik Üniversitesi Yapı Laboratuvarı'nda gerçekleştirilmiş ve yükleme monotonik (doğrusal) olarak yapılmıştır.
Bileşik kesitli kanallarda debi hesabı
Ana kanal ve taşkın yataklarından oluşan bileşik kesitli kanallarda birçok debi hesaplama yöntemi mevcuttur. Bu çalışmada, klasik yöntemlerden olan SCM (Tek Kanal Metodu), DCM (Bölünmüş Kanal Metodu) ve MDCM (Modifiye Edilmiş Bölünmüş Kanal Metodu) yöntemleri kullanılarak debi hesaplaması yapılmıştır. Literatürde verilen bileşik kesitli bir kanala uygulanan bu yöntemler ile yapılan hesaplamalar sonucunda elde edilen hesap debileriyle deneysel debi değerleri karşılaştırılmış ve bu klasik yöntemlerin geçerliliği incelenmiştir. Sonuç olarak bu üç yöntemden en az hata oranı veren yöntem belirlenmiştir.