3,832
Archived Theses
21
DOIs Assigned
1%
DOI Rate
Discipline
Fuel characterization and gasification of sunflower waste in sub and supercritical water with influence of catalysts on optimum state.
In this work to investigate sub and supercritical water gasification (SASCWG) of Sunflower waste (SFW). The basic fuel characterizations were carried out, as well as the ultimate analysis, As operational parameters, the reaction temperature (350°C, 400°C, and 450°C), feed concentration (2, 6, and 10%), residence time (10, 20, and 30 minutes), and various catalyst additives (K2CO3, Na2CO3, and NaOH) were used. The response surface method (RSM) was also used to construct the experiment and explore the interactions between the operational parameters. The response from SCWG of SFW was termed as produced gas yield compositions. The SFW has an acceptable fuel characterization using it as an energy source. According to the results of non-catalytic processes, subcritical water gasification has small influence on H2 generation counter to supercritical gasification, the rise in reaction temperature is the most important factor in H2 generation. Regarding the catalytic process on supercritical gasification, NaOH exhibited the greatest outcomes and loading it enhances the process responses. Keywords: Sunflower waste, Hydrogen, Fuel characterizations, Sub and Supercritical water gasification, Response surface method.
Farklı oranda yüzey sertleştirici kullanılarak üretilen plakların dinamik yükler altında incelenmesi
Yapı elemanlarına birden fazla yük etki etmektedir. Bu yükler kalıcı, hareketli ve yatay olarak gruplandırılabilmektedir. Günümüzde, yapı elemanlarının bu yüklere karşı dayanıklılığını test edebilecek birçok yöntem geliştirilmiştir. Bu yöntemler arasında çarpma etkisi analizi en çok tercih edilenleridir. Bu nedenle, bu tez çalışmasında farklı yüzey sertleştiriciler ile üretilmiş plakların incelenmesi sırasında bu yöntemler kullanılmıştır. Öncelikle, 9 beton plak (450×450×60 mm) farklı miktarlarda yüzey sertleştiricileri kullanılarak elde edilmiştir. Sonrasında, bunlardan 9 tanesi çarpma etkisi analizinde incelenmiştir. Bütün deneyler sırasında, çekiç kütlesi 14 kg olup, serbest düşme yüksekliği 500 mm, 400 mm, 300 mm olarak alınmıştır. Elde edilen bu plakların çarpma etkisine karşı verdiği tepkiler ise ivmeölçer, yer değişimi algılayıcı, kuvvet algılayıcısı, veri toplayıcısı ölçüm cihazları yardımıyla ölçülmüştür. Kaydedilen bu değerler kullanılarak elemanlarda oluşan ivme-zaman, hız-zaman, deplasman-zaman grafikleri oluşturulmuştur. Deneysel çalışma sonucunda elde edilen değerlerler incelenmiş ve önerilerde bulunulmuştur.
Yanal yüklü kazıkların deneysel ve sayısal analizi
Bu çalışmada, kıyı yapılarında sıklıkla kullanılan silindirik çelik kazıklara etkiyen yanal yükler üzerine bir araştırma yapılmıştır. ASTM D 3966 standartı uyarınca, inşaat sahasında düzeneği hazırlanan test kazıklarına uygulanan yanal yükleme sonucunda elde edilen "deplasman-zaman" ve "yük-deplasman" eğrileri baz alınarak, PLAXIS 3D'de modellenip inşaat sahasındaki şartlar sağlanmıştır. İnşaat sahasındaki şartları sağlayan model kullanılarak, parametrik çalışmalar yapılmıştır. Parametrik çalışmalar kapsamında silindirik çelik kazığın çapı, et kalınlığı, yük uygulama yüksekliği ve kazık gömülme boyu değiştirilerek deplasmanlar karşılaştırılmıştır. Sonuç olarak, kazık et kalınlığı ve kazık çapı ile kazık tepe noktasındaki yanal deplasman arasında ters orantı olduğu, yük uygulama kolu uzunluğu ile kazık tepe noktasındaki yanal deplasman arasında doğru orantı olduğu görülmüştür. Kazık gömülme boyunun kazık tepe noktasındaki yanal deplasmana etkisi olmadığı sonucuna varılmıştır.
Türk çimento üreticilerinin 2015-2020 yılları arasında finansal açıdan değerlendirilmesi
Türk inşaat sektörünün en önemli alt sektörlerinden biri olan çimento sektörü ülke ekonomisinde önemli bir paya sahiptir. Çalışmada Borsa İstanbul'a kayıtlı taş ve toprağa dayalı firmalar arasından çimento sektöründe faaliyet gösteren 16 firmanın 2015-2020 yıllarına ait finansal verileri oran analizi yöntemi ile analiz edilmiştir. Elde edilen sonuçlar doğrultusunda, çimento sektörünün kriz öncesi ve kriz dönemindeki durumu yorumlanmıştır. Çalışma sonucunda çimento firmalarının finansal yapısının Türkiye şartları dikkate alındığında güçlü ve dengeli bir yapı sergilediği kanaatine varılmıştır. Ancak pandemi sürecinin devam etmesi durumunda firmaların ek önlemler almaları gerekebileceği öngörülmektedir.
Akasya zamkı (arabik gam) ile iyileştirilen zeminlerin mühendislik özelliklerinin araştırılması
Günümüzde zemin iyileştirme için kullanılan geleneksel katkıların yerine, atık ve doğaya zarar vermeyen alternatif malzemelerin kullanılabilirliği araştırmacıların ilgisini çekmiştir. Bu tez çalışmasında kum zeminlerin ve doğal kil zeminin geleneksel katkılara alternatif bir katkı olan Akasya zamkı (Arabik Gam-AG) biyopolimerinin zemin iyileştirmede kullanılabilirliği araştırılmıştır. Deneylerde geri dönüştürülmüş kum (GDK), nehir kumu (NK) ve doğal kil zemin kullanıldı. Bu bağlamda, kum zemin numunelerine ağırlıkça %2,5, %5,0, %7,5 ve %10,0 olarak ıslak karışım yapılarak 1, 7, 14 ve 21 günlük kür süreleri için bir seri deney gerçekleştirildi. Doğal kil zemin numunesine ise ağırlıkça %1, %2 ve %3 olarak ıslak karışım yöntemi yapılarak 1, 7, 14 ve 21 günlük kür süreleri için zamana bağlı oturma davranışları incelenmiştir. Sonuç olarak, kür süresi arttıkça, iyileştirilen NK ve GDK'nın standart basınç dayanımlarında kayda değer bir artış ve zeminin permeabilitesinin ise kayda değer oranda düşerek zeminlerin geçirimsiz hale geldiği gözlenmiştir. Doğal kil zeminin ise kür süresi ve AG biyopolimeri içeriği arttıkça zamana bağlı oturma değerleri azaldığı gözlenmiştir. Bu çalışma ile inşaat yıkıntı atıklarından elde edilen GDK'nın NK yerine kullanılabilecek alternatif bir inşaat malzemesi olarak kullanılabileceği anlaşıldı. Ayrıca AG'nin bu tür zeminlerin mühendislik özelliklerinin çevreye zarar vermeden iyileştirilebileceği de belirlenmiştir.
Moment aktaran ve merkezi çaprazlı çok katlı çelik yapıların 2018 Türkiye Bina Deprem Yönetmeliğine göre analizi ve tasarımı
Bu çalışmada, moment aktaran ve merkezi çaprazlı çok katlı çelik yapıların 2018 Türkiye Bina Deprem Yönetmeliğine göre tasarımı yapılmıştır. 5 ve 10 katlı konut tipi binaların boyutlandırılmasında Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esaslarına Dair Yönetmeliği 2016 (ÇYTHYE-2016) ile Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (TBDY-2018) kullanılmıştır. 5 katlı yapıların doğrusal deprem yükü hesaplarında Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi, 10 katlı yapıların doğrusal deprem hesaplarında Mod Birleştirme Yöntemi kullanılmıştır. Yapılarda Yük ve Dayanım Katsayıları ile Tasarım (YDKT) yöntemine göre yük birleşimleri oluşturularak tasarım yapılmıştır. Süneklik düzeyi yüksek moment aktaran ve merkezi çaprazlı çelik çerçevelerden oluşan 5 ve 10 katlı binaların modellemesi ve yapısal analizlerinde SAP2000 v.20.0 paket programından faydalanılmıştır.
Kahramanmaraş bölgesinde alüvyon zeminlerde jet grout uygulamalarının mekanik özelliklerinin incelenmesi
The jet grout method, which is among the methods commonly used in the design, decking, and decking of building foundations in our country, is among the most preferred methods. It was observed that there was a decrease in seating, permeability, and an increase in carrying power and against liquefaction with ground strengthening performed by the Jet grout method. Within the scope of the thesis, the mechanical properties of jet injection were examined with different literature studies and in this context, parameters were determined in the production of jet grout column and 3 columns were manufactured. Manufactured jet grout columns are made with different injection pressure and water/cement ratio with a single fluid (Jet1) system on the compressed alluvial ground. Jet grout application was made at the construction site of the Turkoglu fire building, which is planned to be made on behalf of the Metropolitan Municipality of Kahramanmaras, which is located in the Turkoglu District of Kahramanmaras province, Turkoglu (Center) District, 88 Islands, and 21 parcels. A total of three types of bar pressure were used during the application of Jet grout. • 300 bar • 400 bar • 450 bar A soil sample was taken at a depth of one meter in the area of the manufactured columns. Plastic Limit, liquid Limit test, and sieve analysis were performed with the samples taken. In the research, the water/cement ratio of the columns formed with 300 bar and 400 bar from 3 columns manufactured was determined as 1. In the column formed with 450 bar, the water/cement ratio was determined as 0.8. In addition, the pull (30 V (cm/min)) and rotation speeds (15/20 D (rpm)) of the manufactured 3 columns, the diameter of the nozzle used (2.2 mm), and the number (2 pieces) were kept constant. After the jet grout columns were completed, significant differences were observed in the diameter top-up made and removed from the ground. In addition, core samples were taken from the columns in a ratio of one to two and free pressure experiments were conducted. As a result of the experiments, it was observed that the strength of the column increases as the time to receive pyresis increases
Prefabrikasyon elemanların akarsu ıslahı ve menfez yapılarında kullanımı
Bu tez kapsamında akarsu ıslahı ve menfez imalatları dikkate alınacaktır. Bahsedilen yapılarda uygulanabilecek prefabrik eleman olarak ise prefabrik çift duvar ve prefabrik filigran tip döşeme eleman incelenecektir. Bu prefabrik elamana ait uygulama yerinde dökme ıslak birleşim kullanılarak tamamlanmaktadır. Ancak bu ıslak birleşimler düz yüzeyli iki panelin arasında olacağından su geçişleri olan yüzeylerde pürüzsüzlük sağlanacak, akış hızına katkısı olacaktır. Günümüzde uygulanan prefabrik kutu menfeze göre seçtiğimiz yapı elemanının hem birleşim detayı hem sürekliliği hem de sızdırmazlığı önemli avantaj sağlayacağı düşünülmektedir. Aynı zamanda standart menfezlerin kalıp maliyetlerinin, üretim zorluklarının, nakliye ve montaj zorluklarının seçilen bu yapı elemanına göre kıyaslanması ile çeşitli ebatlarda kolay üretim ve yük dayanımı kullanılacağı yere göre hesaplanabilir bir yönteme geçilmesi ve ekonomi sağlaması beklenmektedir.
Regional flood frequency analysis of the Firat and Dicle basins in Turkey using l-moments approach and plotting-position method for maximum flow values
For the design of hydraulic structures such as dams, bridges, waterways, the maximum flood flow over the life of the project should be estimated. This peak value is estimated based on the values of the observed annual instantaneous maximum flow series. Several methods are used to estimate the maximum flow value, such as the L-moment and plotting position methods. Regional flood frequency analysis was performed in this study to the annual maximum flow series recorded previously in the Euphrates and Tigris basins in Turkey by using the L-moments method to estimate probability distribution parameters. The homogenous region was identified by using the L-moments method, and in different regions the Generalized Extreme Value, Generalized Normal, Generalized Pareto, Pearson Type 3, Generalized Logistic, and Wakeby distributions have been applied by using the Xtest software. The accuracy of the estimated quantiles is assessed through the regional L-moment algorithm. The extreme value distribution is found to be appropriate in the Fırat basin and normal distribution for Dicle basin in Turkey. Key Words: Regional flood frequency analysis, L-moments, plotting-position , Fırat basin, Dicle basin.
Investigation of the effects of Vision Zero approach on road traffic safety: Gaziantep
Vision Zero strategy was developed as an effective solution to traffic accidents and the number of injuries and fatalities in Sweden in 1997 and spread worldwide. Turkey is among the ten countries constituting almost half of the global traffic accident deaths. Turkey started to implement Vision Zero strategies and activities in 2013, such as infrastructure enhancements including double-lane highways, law and enforcement revisions, post-crash emergency response, and care, and realized positive results. Previous studies have examined these applications for inter-urban roads but not inner-city streets. In this study, the effect of vision zero applications was investigated for the first time in Turkey on urban roads in Gaziantep. Speed controls applied for speed control, the first cause of traffic accidents in Turkey and the world, were evaluated. Only one year after the start date of speed inspections, an 87.5 % decrease in traffic accidents in urban death rates was determined. As a result of the coup in Turkey in 2016, the EDS system was turned off for security reasons. There has been an increase of five times in urban death rates in traffic accidents in the following year, 2017. Later, due to various administrative reasons, only red light violation cameras were put into service, and speed corridor enforcements were not implemented. During this period, an 37,5 % decrease was observed in the urban death rates in traffic accidents, according to 2015 results. Key Words: Vision Zero, Road Safety, Traffic Accidents, Speed Enforcement, Red- light Violation
Geoteknik verilerin CBS ile haritalandırılması: Elazığ ili vaka çalışması, Türkiye
Elâzığ ili, bazı şiddetli depremlerden zarar gördüğünden dolayı, iyi bir şehir planlaması, tasarımı ve inşası için zemin özelliklerinin incelenmesinin gerekliliği ortaya çıkmıştır. Jeolojik, sismik, hidrojeolojik ve geoteknik özellikler, incelemenin en önemli alanları olarak öne çıkmaktadır. Her yapının konumuna bağlı olarak zeminden kaynaklı farklı etkileri söz konusu olabilmektedir. İnşaat alanındaki zeminin geoteknik özelliklerinin anlaşılması amacıyla, zemin etüt incelemeleri gerçekleştirilir. Tez çalışmasının amacı, özellikle zemin etütlerinin maliyetini düşüren ve zamandan tasarruf sağlayan geoteknik haritaların oluşturulması ve mühendislik projelerine altlık sağlanmasıdır. Coğrafi Bilgi Sistemlerinin (CBS) ortaya çıkmasıyla geoteknik haritalar günümüzde oldukça yaygınlaşmıştır. Çalışmada kullanılan haritalar Mesafenin Tersinir (MT) yöntemi kullanılarak ArcGIS yazılımı ile oluşturulmuştur. Bu çalışmada 210 adet sondaj logu kullanılarak zemin endeks özellikleri, zemin sınıflandırılması ve taşıma kapasitesi hesaplamaları yapılmıştır. Bunun yanı sıra, Türkiye Deprem ve Bina Yönetmeliği, NEHRP ve EUROCODE 8'e uygun olarak zemin sınıflandırılması haritaları, ayrıca yeraltı suyu, su muhtevası, kayma dalgası hızı, sıkışma dalga hızı ve zemin büyütmesi haritaları oluşturulmuştur. 15 metreye kadar yapılan sondaj analizlerinde yeraltı suyuna rastlanılmamış olup daha derin seviyelerde olabileceği düşünülmektedir. Bu nedenle sıvılaşma analizi yapılamamıştır. SPT-N değerleri baz alınarak yapılan taşıma kapasitesi analizlerinde Terzaghi & Peck ve Meyerhof metodu sonuçlarının birbirine yakın olduğu görülmüştür. Çalışma bölgesinde sıkışma dalga hızı değerleri, kayma dalgası hızı değerlerinden daha yüksek olduğu izlenmiştir. Jeofizik verilerin bir sonucu olarak, çalışma alanındaki zemin sınıflandırılmasının Türkiye Deprem ve Bina Yönetmeliğine göre C sınıfı zemin; NEHRP'e göre B ve C sınıfı zemin; EUROCODE 8'e göre ise A ve B sınıfı zemin olduğu görülmüştür. Bunlara ek olarak söz konusu oluşturulan haritalar, ön etütler, fizibilite çalışmaları, arazi kullanım politikası, şehir planlaması ve tasarımına yardımcı olacak, farklı zemin özelliklerin dağılımını doğru ve kolay bir şekilde temsil edebilecektir.
Recycling of waste paint in concrete mortar
Every year, millions of liters of latex paint go to waste around the world. Considering the similarities in the chemical composition of waste paint and polymeric additives, this study aiming to use waste paint in concrete has emerged. In this study, the adequacy of using waste paint as a chemical additive in concrete mortar is discussed. It is a study towards the development of new cementitious materials with a lower environmental impact, given the importance of sustainability as the main driver for future innovations. Except for the amount of waste paint, all materials were kept constant, and the effects of waste paint on the concrete mortar, the properties of hardened concrete, and fresh concrete, were investigated as a result of a number of experiments. As a result of the experiments, it was decided that the optimum amount of paint to be used in the experiment was 3% while improving the fresh concrete properties of the waste paint. It was concluded that not all types of paints could be used, and it was determined that solvent paints disrupted the structure of the concrete mortar and segregated it. It has been concluded that using waste paint as a material that will affect the negative properties of normal concrete positively while eliminating wastes for a more livable environment will affect the properties of concrete in low tension concretes, namely pavements and bridge coatings, in a good way.
Mapping geotechnical properties using geographical information system: A case study of Siirt city
Siirt is one of the most important cities in the Southeastern Anatolian Region. The faults around the Southeast Anatolian and neighbouring has generated severe earthquakes in the study area. In this study, mapping of the geotechnical properties by Geographical Information System in Siirt Central District is aimed to be presented. The city center of Siirt is situated at 37o 55' 38'' North and 41o 56' 31'' East coordinates and is influenced by active faults connected to the Eastern Anatolian Fault Zone and Southeast Anatolian Thrust. The main goal was to provide ease of access to geotechnical data in the field of engineering, to support the workforce and to increase the efficiency. A total of 178 borehole points was obtained from the soil investigation reports of Siirt Environment and Urbanization Directorate. Geotechnical maps were created by transferring the field and laboratory test results which were obtained from the soil investigation reports to ArcGIS software by means of Geographic Information System. Calculations, mapping and analysis of SPT-N, bearing capacity, shear wave velocity, soil amplification, dominant vibration period and soil classifications according to NEHRP, EUROCODE8 and TBDY-2019 earthquake codes were made. Bearing capacity calculations were made in 4 different methods according to geophysical and geotechnical approaches. Both approaches have shown a great difference when have compared. Also, shear wave velocity values have been calculated and compared according to different scientist in the literature. Furthermore, many other maps and analysis were made, which will be available online in the Siirt Municipality. This analysis will save time and help the workforce in future studies.
Evaluation of safety factor of selected ancient buildings in Iraq against earthquake loads
Environmental factors are affecting most of the archaeological sites in countries, and may sometimes lead to the demolition and destruction of these buildings, especially countries that lie on a seismic line. Therefore, it has become necessary to study the factors that help sustain and extend the life of these buildings. One of the most important of these factors is the safety factor, through which we obtain important information about the strength of archaeological buildings due to environmental loads such as earthquakes, winds, etc. The archaeological sites in Iraq and in the ancient city of Babylon were visited exclusively. We will start with a study (Babylonian Theatre, Ishtar Gate and Natmakh Temple) and the building materials and the bonding mortar were seen, as well as the measurements, dimensions and height for each site separately. It is no secret to anyone that the walls and ceilings of archaeological buildings in past and ancient countries and civilizations do not contain reconstituted or unreinforced concrete walls. Accordingly, this thesis focused on the study of the safety factor for the walls and ceilings of the site, as well as the bonding mortar between the building bricks by knowing the moment of overturning of the walls and their resistance to wall volatility, in addition to knowing the seismic shear force and the amount of resistance force of the bonding force against shear. On this basis, the information for each site was modeled using computer programs such as Etabs, and then the shear force was found, on which all engineering calculations focus to find the safety factor for each archaeological site. The results showed high resistance of bonding materials against the provided seismic shear loads and the safety factor was high for all these buildings.
Analysis assessment of rotatable multi-story building subjected to wind loading
The wind load of buildings with a height of more than 10 floors has a great effect on the building, so the orientation of the building is important in reducing the wind load. Furthermore, structures must be designed and built for stresses obtained in directions for critical wind forces. A place was chosen for the construction of a 12-storey building, 10 of which are duplicate and rectangular in shape. The eleventh floor is a circular form of reinforced concrete walls located in the center of the building and extending from the ground floor where the center of the building contains stairs and two elevators. The twelfth floor is an iron structure that can be rotated. The orientation of the building towards the UX direction was chosen to directly counter the wind. The imposing wind speed was 75 km/h. On this basis, this thesis focused on studying the behavior of the effect of wind on this building. Where the computer analysis was used on ETAPS 2016 which is a program to know the effect of the wind on the floor from the role and effect of the wind on it directly and on the floors below it. Where 8 iron blades were placed and installed around the iron rotor. 3 tests of the building were carried out, the fins were set at zero degrees in the first test and the fins were set at 15.30 degrees in the second and third test. To determine the best degree of wind resistance. We obtained the results of displacement and torque for three tests, and the best results were at the 30 degree.
Strategic framework for anfis and bim use on risk management at natural gas pipeline project
Risk management and assessment is a multi-criteria decision-making problem involving various factors, according to literature research and expert opinions. In order to establish effective models and resolve the relationship between these criteria's; Researchers and Academics have presented a wide range of methods or models in the literature. In order to overcome the most strategic issue that affects the project performance scales, such as Risk Management, the most appropriate method and criterion selection is required. Risk management and assessments of industrial facility works in the world and in Turkey are far away from the desired level. In general, the risk score is evaluated over the decision matrix, which is one of the traditional methods, and reduction or mitigation plans apply accordingly. In this study; In the TANAP project, which is called the Mega project around the world, a model has been presented through risk management and assessment. The model offered is; A case study conducted using the multi-criteria Adaptive Neuro Fuzzy Inference System (ANFIS), which provides the rating of 104 recorded risk types covering the design and construction processes. Combining the structures and advantages of adaptive networks with fuzzy inference methodology has shown that a more comprehensive and effective risk management and assessment made. It has been shown with Root mean square error (RMSE) and Mean Absolute Percentage Error (MAPE) performance indicators that it gives better results in artificial intelligence supported risk management or assessment created with Adaptive Neuro Fuzzy Inference System. In the last stage of the study; Risks that defined by omni-class classes transferred to 3D visuals with color and linguistic expressions in order to increase visualization and information sharing with the help of BIM Navisworks/Dynamo software, and Risk maps created and the study concluded. The main contribution of this study; is the approach of artificial intelligence to evaluate and rate the risk correctly with hybrid learning method and then to obtain risk maps by integrating them into BIM as visual and linguistic term expressions. The practical significance of this study; the proposed approach enables the development of Artificial intelligence based Adaptive Neuro Fuzzy Inference System v (ANFIS) and BIM-based risk management software to improve risk identification, analysis and management during the project development and construction process. This research provides evidence that traditional techniques can be aligned with ANFIS and BIM for risk management. A key advantage of the proposed method is that it combines the benefits of ANFIS and BIM for lifecycle project risk management and has minimum disruption to existing work processes and maximum performance impact.
Farklı teoriler ile modellenen akışkan taşıyan borularda eklenik kütlenin dinamik davranış üzerine etkisi
Günümüz coğrafyasında küreselleşme yaygınlaşmış ve beraberinde taşıma yollarının önemi artmıştır. Enerjinin üretim kaynaklarından istenilen konuma ulaştırılmasında en güvenli yol olmasının yanı sıra en verimli yol da boru hatlarıdır. Akışkan taşıyan boruların dinamik analizi; tasarım ve projelendirme için büyük önem arz etmektedir. Bu çalışmada eklenik kütle etkisinde içinden akışkan geçen boruların dinamik davranışı Rayleigh ve Euler-Bernoulli teorileri kullanılarak incelenmiştir. Boru içerisindeki akışı ölçmek için kullanılan ölçüm cihazları da eklenik kütle olarak tanımlanmıştır. Akışkan ideal akışkan kabul edilip hareket denklemi Hamilton prensibi ile oluşturulmuştur. Boru içerisindeki akışkanın davranışı Euler prensibi ile modellenmiştir. Sonuçların kullanılan malzemenin yapısından ve geometrisinden bağımsız ve daha sade olabilmesi için boyutsuzlaştırma işlemi yapılmıştır. İlk üç mod değerine ait doğal frekans değerleri sonlu farklar yöntemi kullanılarak elde edilmiştir. Elde edilen veriler Maple programında çözülmüştür. Her iki teori için kütle konumu, doluluk oranı ve kütle oranı gibi çeşitli parametrelerdeki değişimin doğal frekans üzerine etkisi kaydedilmiştir. Eklenik kütle ile titreşim frekansları ilişkisi grafikler halinde gösterilmiştir. Sonuç olarak kütle oranının artması durumunda frekans değerinde azalma olmaktadır, doluluk oranındaki artmayla da frekans değeri artmaktadır. İlk moda elde edilen sonuçlar arasındaki farkın; ikinci ve üçüncü mod için elde edilen sonuçlardaki farka oranla daha az olduğu gözlenmiştir.
İzmir Seferihisar Depreminde betonarme yapılarda meydana gelen hasarlar ve sebepleri
30 Ekim 2020 tarihinde, merkezi Seferihisar açıklarında Kuşadası ile Sisam adası arasında normal fay zonunda, büyüklüğü Kandilli Rasathanesine göre 6,9; Afet ve Acil Durum Yönetimi Başkanlığı'na göre ise 6,6 olan bir deprem meydana gelmiştir. Sisam Fayı üzerinde 30-35 km uzunluğunda bir kırık oluşmuştur. Bu deprem kuvvetli olan yer hareketi etkisi ile İzmir'den başlayıp geniş bir coğrafyada hissedilmiştir. Ana depremin ardından 1700 artçı sarsıntı meydana gelmiş ve bunun sonucunda İzmir'de can ve mal kayıpları oluşmuştur. Bu depremde; İçişleri Bakanlığı Afet ve Acil Durum Yönetimi Başkanlığı tarafından açıklanan raporda 116 can kaybı, 1034 yaralı olduğu bildirilmiştir. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı'nın açıkladığı verilere göre; 103 bina yıkılmıştır. Bunun yanı sıra, toplam 9500 hasarlı bina tespit edilmiş ve bunların 700'ü ağır, 814'ü orta, 7889'u hafif hasarlıdır. İzmir'in ilçelerinden olan Bayraklı, Bornova, Buca, Kemalpaşa ve Menderes bölgelerindeki binalar yıkılmış ve bunun yanında maddi ve manevi kayıplar yaşanmıştır. Bayraklı ilçesi en ağır hasarı almıştır. Bu tez çalışması, kapsamında ağır hasar alan Bayraklı ilçesindeki betonarme binalar incelenmiş ve hasar alma sebepleri açıklanmaya çalışılmıştır. Ayrıca, depremde ağır hasar alan betonarme bir bina Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği koşullarına göre ele alınmış, yapının mevcut ve nümerik sonuçları karşılaştırmalı olarak sunulmuştur. Anahtar Kelimeler: Deprem, İzmir, Betonarme, Yapı, Bayraklı, Hasar, Performans Analizi 2022, 95 Sayfa
Farklı mühendislik teorileri ile modellenmiş akışkan taşıyan borunun serbest titreşim analizi
Bu çalışmada, çeşitli kiriş modellerinin boruların dinamik davranışları üzerindeki etkisini göstermek için iki ucu mesnetli olan akışkan taşıyan boruların enine serbest titreşimi incelenmiştir. Titreşim analizi yapılırken borular, bir kiriş olarak modellenmiştir. Euler-Bernoulli, Rayleigh ve Kayma kiriş teorileri kullanılarak hareket denklemleri elde edilmiştir. Akışkan davranışı Euler Denklemi ile ifade edilmiştir. Akışkan-yapı etkileşimini temel alan yaklaşım ile denklemler birleştirilerek akışkan taşıyan boruya ait hareket denklemi elde edilmişitir. Kayma boru modeli (KBM) için hareket denklemi tek bir denkleme indirgenmiştir. Euler-Bernoulli boru modeli (EBBM) için doluluk oranı ve akışkan hızı ile doğal titreşim frekansı arasındaki ilişki sunulmuştur. Rayleigh boru modeli (RBM) için narinlik katsayısının etkisi araştırılmıştır. Shear boru modeli (SBM) için akışkan hızı ile değişen doğal titreşim frekansı değerleri, farklı doluluk oranı ve kayma rijitliği dikkate alınarak grafik ve tablolar ile verilmiştir. Çalışma sonunda tüm boru modellerine ilişkin sonuçlar karşılaştırılarak tartışılmıştır
Ölçekli tuğla duvarların onarım ve güçlendirilmesi üzerine deneysel bir çalışma
Bu çalışmada, ölçekli tuğla duvarların üretilmesi ve bu duvarların 45 derece döndürülerek yüklemeye tabi tutulması planlanmaktadır. Öncelikle 9 adet duvar numunesi güçlendirilmeden bu yüklemeye tabi tutulacaktır. Daha sonra kırılan bu duvar numuneleri lifli harç kullanılarak onarılacaktır. Bazı numuneler ise lifli harç ile hem onarılacak, hem de lifli sıva ile sıvanarak tekrar yüklemeye tabi tutulacaktır. Çalışma sonucunda hasarlı tuğla duvarların onarılması ve güçlendirilmesi ile yük taşıma kapasitesindeki değişim ortaya konulacaktır.
Beton barajların dinamik özelliklerinin deneysel ve teorik olarak incelenmesi
Bu çalışmamızın konusu olan , Silindirle Sıkıştırılmış Beton (SSB) barajlar, aslında beton barajların güvenliği ile beraber ve toprak baraj prosedürünün bir kombinasyonu olup inşaatı hızlandıran ve idari maliyetleri düşüren, yüksek güvenliğe sahiptirler. Bu nedenle dünyada ve ülkemizde bu tip bir baraj inşa etme eğilimi artmaktadır. Onlarca yıl önce, baraj ve benzeri büyük yapıların dinamik özelliklerinin tahmin edilmesinde statik ve dinamik analizi için yeni ve güçlü sayısal yöntemlerin geliştirilmesi ve uygulanması yapı mühendislerinin en çok ilgi duyduğu alanlardan biri olmuştur. Sonlu elemanlar tekniklerinin hızlı gelişimi ve kişisel bilgisayarlar alanındaki teknolojik ilerlemelerle beraber yapısal tasarımcıların yazılım paketlerini kullanabilmesi yapının davranışı için doğru simülasyonlar yapılabilmesine imkan vermiştir. Çok sayıda mevcut barajların sürekli yaşlanma ve ardından yapısal bozulması nedeniyle etkili titreşim tabanlı hasar tespitinin geliştirilmesi anlayışı teşvik edilmektedir. Barajlar gibi karmaşık ve iddialı sivil yapılarda iyi kurulmuş girdi-çıktı modal tanımlama tekniklerini kullanarak, kontrollü bir bir şekilde sarsıcı dış kuvvet uygulamak zorunda kalmadan, ana dinamik özelliklerini doğru bir şekilde tanımlamak için inşaat mühendisliği araştırmacıları doğal olarak çevresel titreşim yöntemi ile testlere yönelmiştir. İnşaat mühendisliğinde barajlar gibi büyük yapıların, kararlılıklarını, ömürlerini ve güvenilirliklerini belirlemede yapının dinamik özellikleri önemli bir faktördür. Bu nedenle, birçok mühendislik uygulamasında bu tür yapıların doğal frekans, sönüm oranı ve mod şekilleri gibi dinamik özelliklerinin belirlenmesi önemli bir konu haline gelmiştir. Operasyonel Modal Analiz (OMA), hizmette olan bir yapının modal parametrelerinin çıkarılmasına izin veren bir yöntemdir. Bu tez çalışmasında, beton barajların doğal frekans, sönüm oranı ve mod şekilleri gibi dinamik özellikleri sonlu eleman ve deneysel modal analiz yöntemleri kullanılarak belirlenmiştir. Bu amaçla, İzmir ili sınırları içinde bulunan, kret uzunluğu 800,355 metre ve gövde yüksekliği 101 metre olan Küçük Menderes Nehri üzerindeki mevcut bir baraj olan Beydağ barajında nümerik ve deneysel çalışmalar gerçekleştirilmiştir. Yapılan çalışmalar sonucu hidrostatik ve deprem yükleri altında barajın gerilme ve deformasyon değerleri elde edilmiştir. Bu çalışma ile mevcut beton barajların dayanıklılığı yada performansının kontrol edilmesi ve gerektiğinde gerekli kısımlarında güçlendirmeler yapılması mümkün olacaktır.
Design and mechanical properties of geopolymer pervious concrete pavement cured by ambient condition
The major binding material required to produce concrete is Portland cement. Portland cement contributes significantly in the global climate change, as the manufacture of 1 ton of cement generates nearly 1000 m3 of carbon dioxide. Geopolymer concrete is produced through the alkaline activation of alumino-silicates and it has an amorphous to semi-crystalline structure. A pervious concrete pavement absorbs and stores runoff before it infiltrates into the subsoil, and it may have an underlying stone reservoir. This study aims to use both materials together due to the good properties that both materials have for producing geopolymer pervious concrete by developing an appropriate mix quantity, also by determining the characteries of the geopolymer pervious concrete. This study also aims at developing geopolymer pervious concrete mixtures that contain coarse aggregate. The study was conducted in five phases. In the first- phase and second the key factors affecting the performance of geopolymer pervious concrete were investigated; focusing on the aforementioned parameters using natural coarse aggregate (max. size 14 mm and 20 mm) then the results in order to reach decent mix proportions of the reference mix. In this step a total of 26 mixes were prepared with different proportions of materials. For economical purpose, the Erbil slag was used instead of imported slag in the third fourth and fifth phase, and natural coarse aggregate was used (maximum size 14 mm), which resulted in a total of four mixes with varied proportions of components. This mechanical feature is derived from (compressive strength). After selecting the best mix of geopolymer pervious concrete, a total of 10 mixes of geopolymer pervious concrete were prepared to obtain the best mix proportion with regard to the compressive strength and type (pervious or non- pervious). Finally, after obtaining the best mix proportions from the geopolymer pervious concrete. Then the mechanical properties were founded such as Flow test, Void %, dry density, compressive strength, modulus of elasticity, splitting tensile strength, and flexural strength and infiltration rate and then the second part the design of structural and hydrological by Pervious Pave v1.0. program. The result of geopolymer pervious concrete show that slag content, alkaline -to-slag ratio NaOH molarity and Na2SiO3-to-NaOH ratio of 325 Kg/m3,0.25,12, and 1 respectively gave the best result. The compressive strength was achieved the maximum of 40.17 MPa at age of 28 days, void % 15.37, oven dry density 1858 kg/m3, flexural strength 3.37 MPa splitting strength 3.56 MPa, modulus of elasticity 4.2 Gpa and infiltration rate 3545 mm/h.
Grup taş kolonların eşleme yöntemleri ile 2 boyutlu sayısal analizi
Taş kolonların 3 boyutlu sayısal analizlerinde arazide inşa edilen tüm taş kolonları tek tek modellemek zor ve zahmetlidir. Bu nedenle uygulanması daha kolay olan ve taş kolonların grup davranışını yansıtabilen 2 boyutlu eşleme yöntemlerine ihtiyaç duyulmaktadır. Bu tez çalışmasında, taş kolonların iki boyutlu koşullarda analiz edilebilmesi için geliştirilmiş eşleme yöntemleri araştırılmıştır. Bu yöntemlerin uygulanabilirliği ve güvenilirliğinin gösterilmesi için farklı taş kolon problemlerinin sayısal analizlerinde uygulanarak 3 boyutlu sayısal analizler ve arazi ölçüm sonuçları ile karşılaştırması yapılmıştır. Bu araştırma sonucunda bu eşleme yöntemlerinin proje mühendislerine önemli kolaylıklar ve avantajlar sağladığı görülmüştür.
A study of sustainable financing for the Turkish urban infrastructure and urban regeneration projects: United Kingdom shared ownership model
Due to the fact that our country is under the threat of earthquakes and distorted urbanization, the existing building stock needs to be renewed. As in the examples of developed countries, urban transformation should be considered together with the infrastructure and planned in an integrated way with the infrastructure. In the study, the examples of urban regeneration solved together with the infrastructure from the world were mentioned and the examples of Turkey were given. On the other hand, one of the biggest obstacles in front of urban regeneration is the problem of financing. In the thesis, current financing methods and institutions from the world and from Turkey are introduced. In the thesis, the financing ecosystem of infrastructure and urban transformation is introduced due both technological and environmental pressures on financing markets, and a financing model specific to our country is presented through concepts such as sharing economy, economic resilience, digital economy and ecological economy within this ecosystem. Within this model, it is thought that the Shared Ownership model taken from The United Kingdom, specially used in social housing financing through Housing Associations, will set an example for future studies. Keywords: Urban Infrastructure, Urban Regeneration, Social Housing, Housing Associations, Shared Ownership
A study of urban recycling waste and economic investigation
In today's urbanized world, cities have become the primary centers of resource consumption and urban waste regeneration. However, with the acceleration of the urban regeneration process, the issue of managing construction and demolition (C&D) waste has become a major challenge in urban renewal. C&D waste is generated in large quantities worldwide, including in Türkiye. Although it has low environmental impact when compared to other wastes, it is characterized by its high volume and weight. The objective of this thesis is to manage urban regeneration wastes effectively to prevent resource wastage, protect the environment, and save money. The aim of the study involves creating a waste hierarchy, separating the wastes at their source through selective disposal, ensuring that the wastes are recovered and reused in a zero-waste cycle, and developing a management model with calculation cost tables for a small area. This study also includes a statistical assessment of urban regeneration in Türkiye, a strategy for the ministry and municipalities on how to manage C&D waste, and an economic analysis of recycled materials. In recent years, there has been an increase in awareness about sustainability and resource management, and Türkiye has started exploring the reuse of C&D waste materials for the circular economy and zero waste approach (reducing, reusing, and recycling). The study indicated that Türkiye has the potential to save significant amounts of money every year through recycling: up to 31% from concrete, 33% from reinforcing bar, 24% from glass, and 16% from timber. The current study provides guidance for C&D waste businesses, the recycling procedure, and the role of recycling waste in the circular economy. Keywords: Urban regeneration, construction, demolition, waste, recycling, economy
Yeşilırmak, Kızılırmak ve Konya kapalı havzalarında kurak ve ıslak dönem karakteristiklerinin farklı kuraklık indisleri ile incelenmesi
Within the scope of this thesis, drought analyses were conducted using the SPI, RDI, SPEI, and SRI methods based on a total of 38 meteorological stations in the Yeşilırmak, Kızılırmak, and Konya closed basins. The SPI method was employed for drought analysis at 1, 3, 6, 9, 12, and 24-month accumulations. The Weibull and Generalized Extreme Value (GEV) distributions were determined as the most suitable distributions for the SPI index. In the analyses conducted using the RDI method, low correlations were observed, leading to the conclusion that the RDI index is not entirely reliable. For the analyses conducted using the SPEI method, critical situations were initially not detected, and D values were used to determine the most appropriate distribution methods. It was observed that the Generalized Extreme Value (GEV) distribution was generally suitable for SPEI 3 and 12-month accumulations. The SRI method was applied to a limited number of streamflow stations, and significant results could not be obtained due to data insufficiency. After the completion of drought analyses, correlation calculations were performed to understand the relationships between the meteorological stations. Histograms were obtained for the 3-month and 12-month drought indices based on the classifications. Additionally, distribution maps of drought indices throughout the basin were created using the Inverse Distance Weighting (IDW) method. Trend analyses were conducted on precipitation data for meteorological stations using the SPI, RDI, and SPEI drought analysis results. Trend results were obtained using the Mann-Kendall (MK) and Innovative Şen Trend Analysis (ITA) methods and presented with maps. Magnitude-Duration-Frequency (MDF) analyses were performed to characterize drought and estimate the duration of drought magnitudes. MDF graphs revealed comparisons between stations for each method. Basin-specific MDF comparison maps were obtained, indicating higher drought magnitudes in the northern regions.
Experimental and numerical analysis of stone column test on silt with constuction and demolition wastes
Arazi kıtlığı, inşaat, yapı ve ulaşım için uygun mühendislik özelliklerine sahip alanların azalmasına neden olmuştur. Bu durum zemin iyileştirmesine olan önemi artırmıştır. Zayıf zeminlerin düşük taşıma kapasitesi, yüksek sıkışabilirlik ve oturma özellikleri, taş kolon kullanımını etkili ve verimli bir yöntem haline getirmektedir. Bu yöntem, uygun maliyetli, çevre dostu ve zemini daha dayanıklı hale getirerek rijitlik ve taşıma kapasitesini artırmaktadır. Bu çalışma, inşaat yıkım atıkları ve geosentetik ile güçlendirilmiş siltli zemin karışımlarının oturma özellikleri ve taşıma kapasiteleri incelemek amacıyla farklı kobinasyonda deney serilerini içermektedir. Ayrıca, çalışma kapsamında deneysel sonuçlar PLAXIS yazılımı kullanılarak, sonlu elemanlar yöntemiyle de sayısal olarak doğrulanmıştır. Siltli zeminin taş kolon yöntemiyle güçlendirilmesinde kullanılan kırmataş, atık tuğla ve geri dönüştürülmüş asfalt ile yapılan deneysel çalışmada, taşıma kapasitesinde sırasıyla 3.69, 3.57 ve 2.64 kat artış olduğu gözlemlenmiştir. Diğer deney serilerinin sonuçları incelendiğinde, kullanılan geosentetik malzemenin yüksekliği ve inşaat yıkım atığı türüne bağlı olarak taşıma kapasitesinin 6 kata kadar arttığı görülmüştür. PLAXIS yazılımı ile gerçekleştirilen sayısal analizler, deneysel çalışmaları doğrulamış ve geosentetik malzemelerle güçlendirilen inşaat ve yıkım atıklarının taş kolon yöntemiyle zemin iyileştirmesi için değerli ve sürdürülebilir bir kaynak malzemesi olabileceğini göstermiştir. Anahtar Kelimeler: Zemin iyileştirme, taş kolon, taşıma kapasitesi, oturma, deneysel, sayısal
Use of geographical information system for the evaluation of some geotechnical properties in Batman, Türkiye
Geographic Information Systems (GIS) is a collection of data that offers features such as analyzing geographical data, querying, visualization, statistical analysis, and spatial analysis. Within the scope of construction areas and urban planning, GIS is used in digital mapping studies, allowing for more effective examination, interpretation, conclusion, and planning of data. This study aims to minimize risks emerging from geotechnical problems, specifically seismic site effects and soft soil properties. Soil survey reports, field and laboratory test results obtained from the archives of Batman Municipality's Directorate of Zoning and Urbanization were used during the study. Geological, geophysical, and geotechnical data obtained from 253 borehole logs within a region of approximately 54 km² of the Central District of Batman Province were analyzed using GIS Inverse Distance Weighting (IDW) method. Engineering properties of soils were examined according to various depths (1.5, 3.0, 4.5, 7.5, 9.0 and 15.0) in the study area. The study included a standard penetration test (SPT), bearing capacity, groundwater level, consistency limits, shear wave velocity (VS), site dominant vibration period (T0), and soil classification analyses according NEHRP, EUROCODE-8 and TDBY2018 earthquake regulations. The blow number of the standard penetration test (SPT-N) range from 4 to 50. A total of 1398 soil samples are classified into nine different groups (CH, CL, GC, GM, GW, GW-GM, SC, SM and SW-SM) over a large area. The soil classification clearly indicates that clayey soil samples make up 89% of the study area, demonstrating their dominance. The analysis of shear wave velocity data at a depth of 30 meters revealed that the soil classes in the study area can be categorized as C and B according to the NEHRP and TBDY2018 classification or B and A according to EUROCODE-8. These soil classes are important for evaluating the seismic characteristics of the soil in the study area. Furthermore, the soil in the northern region of Batman is typically loosely packed, while other areas have medium to dense soil. Also, the proximity to the Batman River results in increased groundwater levels and low bearing capacity. In addition, water level beneath the ground ranges from 3.0 to 15 meters, but the highest percentage of water content is found at a depth of 1.5 meters, with a percentage reaching up to 41%. Finally, certain areas in Batman have alluvial soils and a high groundwater level, which increases the risk of liquefaction during earthquakes and for further studies it is crucial to identify and map these areas in the region.
A mapping study of geotechnical soil properties of Tunceli province centre using GIS
The utilization of Geographic Information System (GIS) technology is highly significant in engineering projects as it improves efficiency, saves time, and reduces costs. GIS plays a crucial role in various tasks such as map-ping land data, storing and analyzing data, and facilitating information sharing. By integrating maps, data, and analytical capabilities, engineers benefit from enhanced visualization, accessibility, and shareability of project outcomes, ultimately leading to improved project quality. Understanding soil properties is fundamental in the planning, construction, and long-term safety of buildings and infrastructure. It involves determining factors like soil bearing capacity, susceptibility to liquefaction, shear wave velocity, and making informed decisions about soil selection based on these properties. In this study, a comprehensive analysis of geotechnical soil data, laboratory test results, and geological information from 96 borehole sites was conducted. The focus was on examining SPT-N values at different depths of the boreholes (3.0, 4.5, 7.5, 9.0, and 15 m) commissioned by the Tunceli Municipality Urban and City Planning Provincial Director for urban planning purposes. Geotechnical maps were created using ArcGIS software by calculations derived from borehole data, laboratory soil tests, and geophysical testing results. Various assessments, mapping activities, and analyses were carried out, including evaluations of SPT-N values, bearing capacity, shear wave velocity, soil amplification, dominant vibration period, and soil classifications based on earthquake codes such as NEHRP, EUROCODE8, and TBDY-2019. The study findings revealed a prevalence of SPT-N values exceeding 35 within the study area. Soil bearing capacity assessments were conducted using the Terzaghi & Peck and Meyerhof calculation methods, yielding a range of 300-600 kN/m2. Notably, lower bearing capacity values were observed at a depth of 1.5 meters in certain areas such as the central, eastern, Cumhuriyet, Moğultay, and Atatürk neighborhoods. Furthermore, a liquefaction risk was identified in the central part of the study area, encompassing Atatürk, Cumhuriyet, and Moğultay neighbor-hoods, while the remaining areas were classified as having "non-liquefiable" soils. Shear wave velocity calcula-tions conducted at a depth of 30 meters yielded values ranging from 286 m/s to 1271 m/s. It is important to acknowledge that any inaccuracies in the geotechnical borehole data could impact the results of the study, as the analysis assumes that the data collected is both valid and representative. Keywords: Tunceli, mapping, GIS, SPT, geotechnics.
Erdemli-Silifke-Taşucu tünel projesinin RMR ve Q tünel destek sistemleriyle incelenmesi üzerine bir çalışma
The natural rock mass, unlike other engineering materials, is formed in a specific geological setting and consists of different combinations of rocks and structural planes with varying properties. Due to the complexity of the rock mass, it is categorized into different classes based on rock mass quality and stability in accordance with engineering knowledge and experience. The geomechanically strength parameters required for tunnel projects are determined through geological assessments along the tunnel route and laboratory experiments. In order to mathematically model the behavior of rock masses, strength and deformation parameters are determined using relationships derived from rock mass rating systems, the concept of Geological Strength Index (GSI), and values found in literature. Variables for tunnel excavations and support system designs using empirical and analytical methods are identified by analyzing all the information gathered from the field. This study focuses on the agreement between a numerical model, developed to address stability issues encountered during the construction of the T-8 Tunnel, and the actual case. The finite element (FE) analysis method is employed to examine the model and support systems used in the rock masses between the T-8 Tunnel South Tube (Km: 175+640-175+950) and the T-8 Tunnel North Tube (Km: 175+700-176+084) sections of the Erdemli - Silifke - Taşucu 13th Zone. Geological and geotechnical studies were conducted during tunnel face excavations, resulting in the preparation of Tunneling Quality Index (Q) and Rock Mass Rating (RMR) rock classifications, as well as deformation measurements. The compatibility between predicted support systems in the numerical model and the actual implementation is analyzed. Tunnel support systems are determined based on existing geological and geotechnical data. It has been observed that the estimated model is compatible with the geological structure encountered during excavation and is supporting the construction. Since no revision was required in the support systems envisaged during the tunnel excavation, the numerical model was validated and found to be successful. Keywords: Tunneling, rock classifications, tunnel support systems, numerical modeling.
Şanlıurfa'daki bazı geoteknik özelliklerin CBS kullanılarak değerlendirilmesi
Geographic Information Systems (GIS) is a database that offers functions such as analyzing geographic data, querying, statistical analysis, visualization, and spatial analysis. GIS is an important tool for zoning and settlement planning, allowing for more effective examination, research, interpretation, conclusion, and data planning. In this thesis, the goal is to minimize soil-related risks using databases and geotechnical maps created with GIS. The study utilizes geotechnical survey reports, field and laboratory test results obtained from the archives of the Şanlıurfa Municipality Directorate of Planning and Urbanization. Geographical information system methods were used to analyze geological, geophysical, and geotechnical data from 535 drilling points within the borders of Şanlıurfa Central District. Soil properties were examined in different regions of the study area, focusing on rock quality designation (RQD), compression (Vp) and shear wave (Vs) velocities, poisson ratio (υ), seismic velocity ratio (Vp/Vs), unconfined compression strength (UCS), density (ρ), maximum shear modulus (Gmax), dynamic elastic modulus (Ed), and bulk modulus (K). Maps of the study area were created using the Inverse Distance Weighted Method (IDW) and the ArcGIS software, enabling more effective and efficient use of geotechnical data in engineering studies. The study shows that the neighborhoods of Çamlıyayla, Direkli, and Ahmet Yesevi have high rock quality designation, reaching up to 19.71%. The soil density in the central district of Şanlıurfa varies between 1.67 and 2.03 g/cm3. The lowest shear wave velocity values are found in the western part of the study area and in Atakent, Çamlıyayla, and Güllübağ neighborhoods, ranging from 469 to 721 m/sec. The Vp/Vs ratio in the southeastern part of Şanlıurfa's central district, particularly in Direkli and Ahmet Yesevi neighborhoods, ranges from 1.83 to 2.12. Unconfined compression strength throughout the central district of Şanlıurfa varies between 1.66 MPa and 10.29 MPa. The study highlights the high rock strength in the southeastern region, with the eastern region exhibiting very high rock strength. Key Words: Şanlıurfa, geotechnics, shear wave velocity, unconfined compression strength, GIS, mapping.
Geoteknik veri işleme ve haritalandirmada CBS kullanimi: Antakya örneği
Geographic Information Systems (GIS) is a data collection tool that offers various features, including the analysis, querying, visualization, statistical analysis, and spatial analysis of geographical data. In the context of construction areas and urban planning, GIS is used for digital mapping studies, allowing for a more effective examination, interpretation, conclusion, and planning of data. The aim of this study was to mitigate risks associated with geotechnical issues, specifically seismic site effects and weak soil properties. To conduct the study, geotechnical survey reports and field and laboratory test results from the archives of the Provincial Directorate of Environment and Urbanisation of Antakya were utilized. In an area of approximately 110 km² within the Central District of Antakya Province, geological, geophysical, and geotechnical data from 221 borehole logs were analyzed using the GIS Inverse Distance Weighting (IDW) method. Engineering properties of the soils were examined at various depths (1.5, 3.0, 6.0, 7.5, and 9.0) within the study area. The analyses conducted included the standard penetration test, bearing capacity, groundwater level, consistency limits (LL, PL and PI), shear wave velocity, and soil classification based on NEHRP, EUROCODE-8, and TDBY2018 earthquake regulations. The standard penetration test (SPT-N) indicated blow numbers ranging from 2 to 50. A total of 1680 soil samples were classified into five different groups (CH, CL, MH, SC, and SM), with clayey soil samples dominating 91% of the study area. Shear wave velocity analysis at a depth of 30 meters categorized the soil classes as B and C according to the EUROCODE-8 classification, or C and D according to NEHRP and TDBY2018, indicating their importance in evaluating the seismic characteristics of the soil. The bearing capacity ranged from 0.2 to 6.6 kg/cm2 for the first 1.5-meter depth, increasing as depth increased and ranging from 0.4 to 11 kg/cm2. The study area also included flood-prone areas surrounding Amik Lake and river flood-prone areas, with groundwater levels fluctuating between 1 and 10 meters. The predominant geological composition in the Antakya region consists of Quaternary alluvial fill, comprising clay, silt, and sand. These alluvial materials tend to amplify ground motions during earthquakes, emphasizing the importance of identifying and mapping such areas for further studies. Keywords: Antakya, GIS, geotechnics, geophysics, mapping.
Elazığ-Sürsürü mahallesinin deepsoil yazılımı kullanılarak deprem tepki analizi
Earthquakes are a natural occurrence that can have a significant impact on millions of people worldwide each year. Türkiye is situated in one of the most seismically active regions in the world and has experienced numerous destructive earthquakes in recent decades. Elazig, a province in Turkey, is located in an area prone to high seismic activity. On January 24, 2020, the Elazig-Sivrice district was struck by a powerful earthquake measuring Mw=6.8 at 20:55 local time. Tragically, this event resulted in extensive destruction, including structural damage and loss of life. This study aims to present findings and results regarding the earthquake's seismic impact. The objective is to minimize the impact of future earthquakes and provide recommendations based on seismic parameters. Significant structural damage occurred in the Elazig-Sürsürü Neighborhood, primarily composed of young sediments classified as brown gravelly sandy clay, with a groundwater table located below a depth of 15 meters. In order to conduct this study, geotechnical and geophysical data about the Sürsürü Neighborhood were collected from 72 boreholes to create an idealized soil profile. The investigation was conducted in two stages. Initially, seismic site response analyses were carried out using DEEPSOIL (7.0) software. Subsequently, the collected seismic parameters were used to create seismic site zoning maps using geographic information system (GIS). Additionally, this study aimed to create maps of site dominant vibration period (T0), shear wave velocity (Vs30), and velocity ratio (Vp/Vs). Finally, a seismic hazard assessment specific to the Elazig-Sürsürü Neighborhood was developed as part of the study's conclusions. The results indicated that the groundwater level in the area varies between 3 meters and 16 meters, with some areas having no encountered groundwater. Based on the NEHRP soil classification, the study area is predominantly composed of Class D soils, with occasional areas of Class C soils. The soil types in the Sürsürü Neighborhood primarily consist of CL (low plasticity clay), occasionally CH (high plasticity clay), SM (medium plasticity silt), and SM (silty sand). The shear wave velocity ranges from 190 to 365 m/sec, the Vp/Vs ratio from 1.9 to 3.45, and T0 from 0.47 to 0.66. The highest ground amplification among the 11 earthquakes analyzed was calculated as 4.3 in the Coyote earthquake, while the lowest ground amplification was calculated as 0.71 in the Kobe earthquake. It is important to note that inaccuracies in the geotechnical borehole data used may impact the study's findings, as the collected data were assumed to be valid and representative throughout the analysis. Keywords: Earthquake, Elazığ, Deepsoil, site effect, spectrum analysis, soil amplification, mapping.
Geoteknik mühendisliğinde yapı bilgi modellemesi (BİM)
The rapid and continuous urbanization during the 20th century has led to an increase in man-made geohazards. Insufficient geological information and uncertainties in geological and geotechnical models have contributed to this problem. As a result, it is essential to assess geohazards in specific areas before undertaking civil engineering projects. Geospatial data plays a crucial role in the planning and management of civil facilities. Traditional Geographic Information Systems (GIS) have been used as tools for storing, manipulating, and analyzing spatial and geographic data. However, recent advancements in methods and technologies have transformed the methodologies and processes of the Architecture, Engineering, and Construction industry. Building Information Modelling (BIM) has gained popularity as an integrated digital model that complements the traditional planning approach. This study focuses on the integration of BIM and GIS with geotechnical/geological modeling (GeoBIM), which presents several challenges. The goal is to explore different integration strategies and establish a preferred workflow based on specific requirements and preference parameters. The foundation of GeoBIM is a versatile and comprehensive database that can handle digital geotechnical data seamlessly throughout the entire design process of underground infrastructure projects, eliminating the need for manual transformations. It is important to note that the accuracy of the database is crucial, as any inaccuracies may impact the study's outcomes. To address this, 3-D geological models are increasingly used to characterize ground engineering. Examining soil, rocks, and geological structures through a 3-D view proves highly effective in geotechnical design and construction to optimize costs and minimize damage and risks caused by unforeseen ground conditions. Technological advances continually reshape modeling and integration workflows. However, the proposed evaluation framework in this study is universal and adaptable for any new integration approach. Further research is needed to minimize attribute data losses and enhance interoperability between systems and professionals. Keywords: BIM, GIS, database, geotechnics, geospatial interoperability.
Dalgakıran parametrelerinin dalgakıran tasarımındaki rolünün sayısal olarak incelenmesi
Dalgakıranlar kıyılarımızda koruma amaçlı yapılan, en sık karşılaştığımız yapılardır. Çeşitli şekillerde ve kullanım amacına göre farklılık gösterirler. Tasarımlarını etkileyen birçok parametre söz konusudur. Çalışma kapsamında dolgu dalgakıran üzerinde çalışılmıştır. İlk olarak dolgu dalgakıranlara bakıldığında, koruma amaçlı olarak taş anroşmanın ya da yapay beton blokların kullanıldığı görülür. Bu koruma elemanları yapının inşa edildiği derinliğe ve dalgakıran tasarımına esas geometrik parametrelere göre değişkenlik gösterirler. Bu tez çalışması kapsamında amaç, Türkiye kıyılarından Ege ve Karadeniz'den seçilen iki farklı bölgede, farklı dalga karakteristiklerini çalışıp hem taş anroşmandan oluşan hem de seçilecek yapay beton bloktan oluşan iki farklı dalgakıran tasarımını çalışmaktır. Bu tasarımlar hem kendi içlerinde hem de farklı bölgelerdeki uygulamalarıyla analitik ve nümerik olarak karşılaştırılmıştır. Çalışma bölgelerine ait elde edilen derin deniz dalga parametreleri, literatürde var olan dalga transformasyonu hesaplarına tabi tutulup, yapı önüne çekilmiştir. Bu yapı önü tasarım dalgası kullanılarak dalgakıran tasarımları yapılmıştır. Tasarımlar sonucu ulaşılan tonajlar ve elde edildikleri Hudson, Van der Meer ve Van Gent gibi formüller; dalga yüksekliği, dalga periyodu, yapı porositesi, hasar parametreleri vs. tasarımda kullanılan parametrelerle Breakwat programından da karşılaştırılmış ve farklılık bulunmamıştır. Elde edilen tasarımlara göre yapının hidrolik stabilitesi, koruma elemanı tonajı ve işin ekonomiklik açısından tasarımların uygulanabilirlikleri kıyaslamış ve sonucunda tasarımı yapılan nihai dalgakıran kesitleri elde edilmiştir. Dalgakıran tasarımında hidrolik stabilitenin yanında şev duraylılığı da önemli bir parametre olarak karşımıza çıkmaktadır. Bu durum dikkate alınarak belirlenen kesitlerin duraylılığının tayini için sonlu elemanlar yöntemi ile çalışan Plaxis 2D yazılımı kullanılarak şev stabilitesi analizleri yapılmıştır. Sonlu elemanlar yöntemi ile şev stabilitesi analizleri yapılırken literatürde çok yaygın olarak kullanılan bir yöntem olan mukavemet azaltma yönteminde, zemine ait kayma dayanımı parametreleri, kohezyon (c) ve içsel sürtünme açısı (φ), denge durumu ortadan kalkıncaya ve şev göçünceye kadar azaltıltılmıştır. Bu azaltma yapılırken zemine ait gerçek kayma dayanımı parametreleri bir dizi güvenlik sayısına bölünür ve bu elde edilen yeni zemin parametreleri kullanılarak elastoplastik analizler gerçekleştirilmektedir. Yapı modellemesi tamamlandıktan ve zeminlerin tanımlanmasından sonraki adım olarak model ağı oluşturulmuştur. Analizlerde kullanılan yükleme türü Kademeli İnşaat olarak seçilmiştir. Şev stabilitesi analizleri başlangıç, deplasman sıfırlama, dolgu yapımı ve şev stabilitesi analizi olmak üzere 4 ana adımda çözülmüştür. Analizler sonucunda kesitlerde göçme durumunda oluşan toplam deplasmanlar, deviatorik yer değiştirme ve güvenlik sayısı değerleri hesaplanmıştır. Böylelikle litaratürde var olan birçok tasarım formülü ve yönergesi tek çalışma altında toplanmış ve dalgakıran tasarımı konusunda bir kılavuz olması amaçlanarak elde edilen bulgular ile dalgakıran kesitlerini çıkarmaya yönelik öneriler sunulmuştur.
İki boyutlu sıralı tarama verilerinin işlenmesi ile elde edilen mekanik modellerdeki farklılıkların görüntü işlem prosedürleri kapsamında incelenmesi
Bu tez çalışmasında iki boyutlu sıralı tarama verilerinin işlenmesi ile elde edilen mekanik modellerdeki farklılıklar görüntü işlem prosedürleri kapsamında incelenmiştir.Hasarsız görüntüleme teknikleri ile elde edilen dataların temel girdi olarak kullanıldığı voksel tabanlı sonlu elemanlar metodları tıp, mekanik ve malzeme mühendisliği gibi çeşitli branşlarda karşılaşılan mikro ve nano ölçekteki problemlerin çözümlenmesinde artan bir kullanım alanına sahiptir. Voksel tabanlı sonlu eleman modelleri bilgisayarlı tomografi (BT) ve manyetik rezonans (MRI) gibi görüntüleme tekniklerinden elde edilen görüntü kalitesinden doğrudan etkilenmekte olup yapılan bu tez çalışmasında, söz konusu etkilerin mikro ölçekte kompleks geometriye sahip yapıların doğal titreşim ve burkulma analizi üzerindeki etkileri incelenmiştir.Bu amaçla, vertebral trabeküler kemik dokusunun Mikro-BT görüntü datası kullanılarak aynı dilim kalınlığına sahip sadece eşik değerleri gözün yanılma aralığı sayılabilecek değerlerde değiştirilmiş üç modelin doğal titreşim modları incelenmiştir. Ayrıca bu kemik dokusunun dört farklı dilim kalınlığına sahip Mikro-BT görüntü datası kullanılarak voksel tabanlı sonlu elemanlar boyut etkisinden arındırılmış modeller elde edilerek doğal titreşim modları incelenmiştir.Söz konusu analizlerin yapılabilmesi için ABAQUS® programına aktarılan numunelerin doğal titreşim analizi için malzeme özellikleri ve sınır koşulları, burkulma analizi için ise malzeme özellikleri, sınır koşulları, yükün konumu ve yönü belirtilerek analizler yapılmıştır. Ancak numunelerin ABAQUS® programı tarafından çözümlemesi yapılacak bir sonlu eleman modeline dönüştürülmesi bir dizi görüntü işlem, vokselizasyon ve format dönüşümü işleminin uygulanması ile mümkündür. Bu amaçla ALTINTAŞ tarafından CUBOID-SI2FE isimli bir MATLAB® scripti geliştirilmiştir. CUBOİD-SI2FE bünyesinde eşik değer, rekonstrüksiyon ve kendine özgü bir floodfill algoritmasını barındıran kompakt bir yazılım olup, sıralı Mikro-BT görüntü dosyalarını direkt olarak ABAQUS® programının kullanabileceği hale getirmektedir. CUBOID-SI2FE tarafından gerçekleştirilen işlemler aşağıda anlatılmaktadır.Mikro-BT data setlerinde yer alan görüntü dataları ilk olarak dilim kalınlığı belirtilerek 3B voksel elemanlar oluşturulur. Oluşturulan voksellerin köşe nokta numaraları ABAQUS® girdi dosyalarının data yapısına uygun olarak verilir ve piksellerin gri skaladaki değerleri ilgili vokselere atanır. (Piksellerin skala ki değerleri 0 ile 255 arasındadır. Tam beyazın eşik değeri 255, tam siyahın ise 0'dır. Kullanılan Mikro-BT görüntü dosyalarında kemikler beyaz renktedir.) Göz ile kontrol edilerek, uygun olduğu düşünülen bir eşik değer kemik dokusuna ait voksellerin belirlenmesinde kullanılır ve bu işlem sayesinde kemik dokusu diğer dokulardan ayrılırlar. Bu çalışmada (133-255) eşik değer aralığı uygun aralık olarak belirlenmiştir. Kemik dokusu olarak işaretlenmiş voksel elemanların bu aşamada analizlerde kullanmak için ABAQUS® girdi dosyasına çevrilmesi, CUBOID-SI2FE Matlab scripti tarafından voksel elemanlarının, doğrusal tetrahedral eleman tipi C3D4 olarak tanımlanması yapılarak eleman ve düğüm nokta numaraları yeniden düzenlenerek, datanın ABAQUS® programında işlenebilecek hale gelmesi sağlanmış olur.Eşik değer incelemesinin sonuçları ortaya koymuştur ki, voksel tabanlı sonlu eleman modellerinin doğal titreşim davranışları sadece doğal frekans değerlerini değil, aynı zamanda mod şekillerinin sıralamasını da değiştirmiştir. Gözün tolerans aralığı sayılabilecek eşik değerlerinde doğal frekans değerlerinin ne kadar çok değiştiği, eşik değer büyüdükçe doğal frekans değerinin küçüldüğü görülmüştür. Hatta sadece doğal frekans değerlerinin değil, aynı zamanda farklı eşik değerde aynı mod numarasındaki mod şekillerinin ve en büyük şekil değiştirmenin oluştuğu bölgelerin aynı olmadığı görülmüştür.Aynı şekilde dilim kalınlığının da değişmesi doğal frekans değerlerini etkilemiştir. Ayrıca dilim kalınlığı değişimi de sadece doğal frekans değerlerinin değil, aynı zamanda farklı eşik değerde aynı mod numarasındaki mod şekillerinin ve en büyük şekil değiştirmenin oluştuğu bölgelerin aynı olmadığı görülmüştür.Aynı kemik dokusunun dilim kalınlıklarının sonlu eleman modellerinin burkulma davranışına olan etkileri de incelenmiştir. İncelenen modlarda doğrudan anizotropik vokseller kullanılmıştır. Bu sebeple önceki titreşim örneğinden farklı olarak sonuçlar sonlu eleman boyut etkisinden arındırılmamıştır.Dilim kalınlığı değişiminin burkulma analizi üzerinde etkisi incelendiğinde ise, dilim kalınlığı azaldıkça ilk on burkulma modlarının ortaya çıktığı yük aralığı daralmıştır. Birinci mod hariç diğer tüm modların ortaya çıktığı burkulma yükleri dilim kalınlığının artması ile artmıştır.Burkulma yükü değerleri ile mod şekilleri birlikte değerlendirildiğinde oldukça ilginç sonuçlar ortaya çıkmıştır. Şöyle ki, standart prizmatik cisimlerdeki mod yapılarından farklı olarak genel bir mod yapısından bahsedilememektedir ve aynı mod numarasına sahip olan mod şekilleri birbirinden farklı mod yapılarına aittir. Farklı modeller farklı mod yapılarına sahiptir. Bu sebeple sadece mod numarasına ve burkulma yükü değerine bakarak bir yorumda bulunmak yanlış çıkarımlara yol açabilir. Başka bir deyişle bir cismin araya bir diğerinde olmayan ilave mod almış olduğunun göstergesidir. Bu durumun oluşması, incelenen parametrelerin yani dilim kalınlığının burkulma davranışı üzerindeki etkisi sadece sayısal değer olarak değil aynı zamanda mod yapılarının sıralamalarını değiştirecek kadar önemlidir.Bu tez çalışmanın genel sonucu olarak söylenebilir ki, voksel tabanlı sonlu elemanlar uygulamalarında görüntü işlem parametrelerinin doğru olarak seçilmesinin her ikiside birer özdeğer çözümü gerektiren doğal titreşim ve burkulma problemlerinde sadece nümerik olarak değil aynı zamanda modal davranışlar açısından da önemli olduğu ortaya konulmuştur.Elde edilen sonuçlar incelenen parametrelerin kompleks geometrilere örnek olarak seçilen trabeküler kemik dokusunun doğal titreşim davranışı üzerinde çok önemli etkileri olduğunu göstermiştir. Sonuçlar mutlaka göz önünde bulundurulması gereken görüntü datası kalitesinin pratik uygulamalardaki önemini de ortaya koymaktadır.
Taşkın kontrolünde tasarım debisinin ekonomik kriterlere göre belirlenmesi
Ülkemizde taşkın afetleri, depremlerden sonra en çok can ve ekonomik kayıplara neden olan doğal afettir. Taşkınların büyüklüğü ve frekansı, su yapılarının boyutlandırılması için önemlidir. Taşkınlar, mühendislik hidrolojisinin en karmaşık problemlerini oluştururlar. Bu nedenle planlanan su yapılarının güvenilir bir şekilde yapılabilmesi için proje taşkınlarının doğru belirlenmesi gerekir.Taşkınlar ülkemizde ve dünyanın birçok bölgesinde ciddi hasarların ve kayıpların nedenleri arasında olduğundan, taşkın karakteristikleri ve taşkın altında kalabilecek alanlar arasındaki ilişkinin, taşkın nedenli felaketlerle uygun mücadele gereğiyle detaylı bir şekilde araştırılması gerekmektedir. Taşkın ve taşkın alanları üzerine yapılacak detaylı bir çalışma? hidrolojik, hidrolik, topografik ve diğer ilişkili unsurların zaman ve alan boyutunda analizini gerekli kılmaktadır. Son zamanlarda, modellerle taşkın yatağı belirleme tekniği taşkınların nerede ve ne kadar bir süre sonra oluşacağının daha doğru tahmini için kullanılmaya başlanmıştır. Bu yöntem sayesinde, taşkın tahminlerinin daha doğru ve daha kısa sürede yapılması ve taşkından etkilenecek alanların daha doğru olarak belirlenmesi mümkün olmaktadır. Bu türden bir çalışma için, hidrolojik/hidrolik modeller ile CBS ideal bir destek oluşturmaktadır.Bu çalışmada CBS ile hidrolik ve hidrolojik modelleme yazılımları kullanılarak Küçükmenderes Nehrinin yan kollarından olan Karacaali Çayının taşkın risk analizinin yapılarak taşkın risk haritaları oluşturulmuş ve su yapılarının boyutlandırılması sırasında kullanılan en önemli parametrelerden bir tanesi ve belki de en önemlisi olan taşkın kontrol debilerinin üç farklı taşkın kontrol yöntemine göre optimum frekansları belirlenmiştir.Bu çalışmada arazi modellemeleri ve sonuçların sunumu, bir CBS programı olan ArcGIS 9.3.1 ile, hidrolik analizleri de Hydrologic Engineering Centers River Analysis System (HEC-RAS) 4.1 ile gerçekleştirilmiştir. Arazi modelinin oluşturulduğu topografik veriler; DSİ'den ?İzmir İli, Tire İlçesi Tarım Arazilerinin Karacaali Çayı Taşkınlarından Korunması? işi kapsamında temin edilen haritalardan, Harita Genel Komutanlığı'ndan (HGK) temin edilen 1/25000'lik haritalardan elde edilmiştir. Bu sayede arazinin 3 boyutlu modeli, ArcGIS ile oluşturulmuştur. Bu modelden alınan tüm topoğrafik veriler, ArcGIS üzerinde çalışan HEC-GeoRAS modülü yardımıyla hidrolik analiz yapılabilen HEC-RAS'a aktarılmıştır. Mockus yöntemi ile bulunan çeşitli tekerrürlere sahip debi değerleri de hidrolik modele girilerek su seviyeleri tespit edilmiştir. Sonuçlar HEC-GeoRAS yardımıyla ArcGIS'e aktarılarak taşkın risk haritaları elde edilmiştir.Çeşitli taşkın senaryolarına göre çalışma bölgesinde sular altında kalacak alanlar taşkın risk haritalarından tespit edilerek, taşkın oluş tarihinden önce arazide üretilen bitki paternine göre tarımsal alanların gördüğü zarar hesaplanmıştır. Taşkın koruma yapıları olarak topuk korumalı taş tahkimatlı sedde, trapez kesitli toprak kanal ve taş tahkimatlı trapez kesitli toprak kanal yapıları düşünülmüş olup, bu yapılar için her bir proje taşkın frekansına denk gelen taşkın kontrolü maliyetleri hesaplanmıştır. Bu hesaplamalardan sonra üç farklı taşkın koruma yöntemi içinde yıllık ortalama taşkın zararı ile yıllık proje maliyeti toplamının minimum değeri yani optimum proje taşkın frekansı belirlenmiş ve çeşitli önerilerde bulunulmuştur.
Farklı meteorolojik kuraklık analizi yöntemlerinin karşılaştırılması: Ceyhan havzası örneği
Bu çalışmada, farklı yöntemlerle Ceyhan havzasının farklı zaman ölçeklerinde kuraklık analizlerinin yapılması; yöntemlerin sonuçlarının kıyaslanması, kuraklığa eğilimli alanların ortaya konulması ve bu alanların kuraklık kategorilerine göre gözlenen kuraklık frekanslarının haritalanması amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda Ceyhan havzasında yer alan 8 meteorolojik gözlem istasyonu için Meteorological Drought Monitor (MDM) ve SPI-SL-6.EXE programları kullanılarak Normalin Yüzdesi İndeksi (NYİ), Ondalıklar Kuraklık İndeksi (OKİ) ve Standardize Yağış İndeksi (SYİ) için kuraklık analizi yapılmıştır. Yapılan analiz sonuçları grafıklendirilmiş, kurak ve nemli dönemler tespit edilmiştir. Elde edilen sonuçlar birbirleri ile karşılaştırılmıştır. Yöntemlerin yıllık sonuçları karşılaştırıldığında büyük oranda benzer sonuçlar olduğu görülmüştür. NYİ ve OKİ yötemlerinin mevsimler için sonuçlar karşılaştırıldığında benzer sonuç vermediği görülmüştür.
Deniz boru hatlarının değişik tasarım tipleri ve dinamik modellemesi
Deniz ortamında askıda, tabana serbest oturan ve zemine gömülü boru hatlarının dinamik analizi yapılarak elde edilen sonuçlar arasında maksimum deplasmanlar bakımından bir karşılaştırma yapılmıştır. Yapılan bu analizle dış etkenler bağlamında en uygun tasarım seçeneğinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Deniz boru hatları deniz tabanının dalgalı ve kırıklı olması durumunda veya taban derinliğinin büyük olması durumunda askıda tasarlanabilir. Askıdaki boru hatları belirli aralıklarla mesnetlenerek boru üzerindeki yükler zemine zemine aktarılır. Deniz taban durumunun düzgün olması durumunda boru hattı tabana serbest oturan şekilde tasarlanabilir. Bu şekilde döşenen boru elastik zemine oturan boru problemi mantığıyla çözülebilir. Bir diğer tasarım yöntemi olan zemine gömülü borular ise deniz ortamında boru hattına zarar verecek veya boru hattının stabilitesini etkiyecek dış etkenlerden korunmak amaçlı yapılan tasarımlardır. Yapılan bu çalışma altı bölümden oluşmaktadır. Birinci bölümde konu hakkında giriş bilgisi verilmiş tasarım tiplerinden bahsedilmiştir. İkinci bölümde deniz ortamında boru hatlarına etkiyen dalda kuvvetlerinin hesap edildiği denklemlerden bahsedilmiş, sığ, orta ve derin sularda kullanılacak dalga hız ve ivme kuvvetlerinin veren bağıntılardan ve bunlardan elde edilen hidrodinamik kuvvetleri hesaplayan denklemlerden bahsedilmiştir. Üçüncü bölümde ise dinamik çözümde kullandığımız yöntem olan genelleştirilmiş tek serbestlik dereceli sistemden bahsedilmiştir. Dördüncü bölümde boru hattının stabilite hesabında kullanılacak olan kuvvetler, kuvvetleri veren bağıntılar ve bu kuvvetlerin maksimum veya minimum alabileceği eşik değerlerin hesap yöntemi gösterilmiştir. Beşinci bölümde ilk dört bölümde bahsedilen konuların pekiştirilmesi için üç ayrı tipte deniz boru hattı tasarlanmış, Genelleştirilmiş Tek Serbestlik Dereceli Sistem (TSDS) ve yapısal analiz programı ile elde edilen sonuçların uyumluluğu gösterilmiştir. Sonuçların uyumluluğundan sonra sistemin TSDS ile yapmış olduğu DeplasmanZaman grafiğinin denklemi eğri uydurma metodu ile belirlenerek sistemin konum ve zamanla değişen deplasman denklemi elde edilmiştir. 6. Bölümde ise farklı tipte tasarlanan boru hatlarının deplasmanları karşılaştırılmış ve tasarım tiplerinde karşılaşılan sorunlar veya faydalar hakkında kısa tespitlerde bulunulmuştur. Tasarımlarda zemine gömülü boru hattının en az deplasman yaptığı ve askıda boru hattının da en fazla deplasman yaptığı tespit edilmiştir. Deniz tabanına kısmen oturan boru hattı elastik zemininde katkısıyla deplasmanı askıdaki boru hattına oranla daha az değerde çıkmaktadır. Yanal deplasman olarak da askıdaki boru hatlarının en fazla deplasman değeri verdiği belirlenmiştir. Zemine gömülü boru hatlarında yanal dış kuvvet dikkate alınmadığı için deplasman yoktur.Anahtar Kelimeler; Deniz Boru Hattı, Dalga Kuvvetleri, Tek Serbestlik Dereceli Sistem, , Stabilite Analizi, Deniz-Boru-Zemin Etkileşimi
Demiryolu üst yapı parametrelerinin tasarımı: Bir kalite fonskiyon yayılımı yaklaşımı
Ülkemizde temel ulaştırma türlerinden biri olan demiryolları ne yazık ki olması gerektiği yerde değil. Bunun nedenleri arasında demiryolu imalat maliyetlerinin karayolu maliyetlerine göre fazla olması ve güzergah belirleme aşamasındaki kamulaştırma işlerinin daha zor ve maliyetli olması sayılabilir. Oysaki dünyanın önde gelen bütün ülkeleri demiryollarına fazlasıyla önem vermektedir.Demiryolu ulaşımını özendirmenin en önemli yolu demiryollarında daha konforlu, emniyetli, güvenilir ve ekonomik bir seyahat etme olanağı sağlamaktan geçmektedir. Demiryolu üstyapısı esnek (balastlı yol) ve rijit (beton yol) üstyapı olmak üzere iki türlü imal edilebilmektedir.Bu tez çalışması demiryolu üstyapı parametrelerinin KFY (Kalite Fonksiyon Yayılımı) yöntemi ile değerlendirilmesini amaçlamaktadır. Bunu yapmak için önce müşteri istekleri belirlendikten sonra bu isteklerin gerçekleştirilmesi için gerekli olan teknik gereksinimler ortaya konmuştur. Bu aşamadan sonra KFY'nin ana unsuru olan Kalite evi oluşturulmuştur.Kalite evinde müşteri isteklerinin teknik gereksinimlerle olan ilişki düzeyleri belirlenmiştir.Ayrıca demiryolu ulaştırması konusunda özel ve kamu görevi yapan kişiler, akademisyenler, ulaştırma konusuyla ilgili görev yapan mühendisler, demiryolu işletmesinde görev alan yetkili kişiler ve seyahatlerinde demiryolunu kullanan kişilerin anket yöntemiyle görüşlerine başvurularak müşteri isteklerinin önem dereceleri bulunmuştur.Çalışmanın son aşamasında ise teknik gereksinimlerin önem derecesi bulunarak hangi üstyapı türünün bu gereksinimleri daha iyi karşıladığı kıyaslanmıştır.
Kompleks geometriye sahip malzemelerin mekanik davranışlarının görüntü işlem destekli sonlu elemanlar metodu ile incelenmesi
Bu tez kapsamında kompleks geometriye sahip malzemelerin mekanik özellikleri görüntü işlem destekli sonlu elemanlar metodu ile incelenmeye çalışılmıştır.Tersine mühendislik uygulamaları, hesaplama kapasitesinin ve ölçüm tekniklerinin hassasiyetinin artması ile günümüzde önem kazanmıştır ve daha sık kullanılmaya başlanmıştır. Özellikle uygulamaları tıp, inşaat ve malzeme mühendisliği gibi bir çok branşta kullanım alanına sahiptir. Tersine mühendislik üç boyutlu bilgisayar destekli tasarım, bilgisayar destekli üretim ve bilgisayar destekli mühendislik için varolan parçaların üç boyutlu sanal modellerinin oluşturulması için kullanılan bir metod haline gelmiştir. Tersine mühendislik yöntemleri kullanılarak beton numunesi ve mercan numunesi üzerinde incelemeler yapılmıştır. Karmaşık geometriye sahip agrega, su, çimento ve kum karışımından oluşan beton numunesinin görüntü verileri bilgisayarlı tomografi ile elde edilmiştir. Elde edilen görüntüler ile tersine mühendislik yöntemleri yardımıyla voksel tabanlı sonlu elemanlar modeli oluşturulmuştur. Oluşturulan 3 boyutlu katı modele ABAQUS® programında üç nokta eğme deneyi yapılarak, gerçek numune üzerinde yapılan deney sonuçları karşılaştırılmıştır. Deneyler sonucunda malzemenin mekanik özellikleri incelenmiştir. Poroz malzeme yapısına ve karmaşık bir geometriye sahip mercan numunesi üzerinde en önemli görüntü işleme parametrelerinden biri olan eşik değer değişiminin geometrik özelliklere, eksenel yükleme deneyine ve yönlere bağlı elastisite modülü üzerindeki etkileri incelenmiştir. Makro kabuller çerçevesinde kullanılan elastisite modülü değerleri ile gerçek elastisite modülü değerleri arasındaki farklılıkları ve ilişkileri voksel tabanlı sonlu elemanlar metodu kullanılarak ortaya konulmuştur. Gerçekçi geometri tanımlamaları Mikro-Bilgisayarlı Tomografi cihazları kullanılarak yapılmıştır. Seçilen parametreler ışığı altında yapılan analizlerle poroz malzemeler ile homojen malzemelerin elastisite modülleri arasındaki ilişki elde edilmiştir. Elde edilen sonuçlar incelenen parametrelerin kompleks geometrilere örnek olarak seçilen beton ve mercan numunesinin mekanik özellikleri üzerinde çok önemli etkileri olduğunu göstermiştir. Sonuçlar mutlaka göz önünde bulundurulması gereken görüntü verileri seçiminin pratik uygulamalardaki önemini de ortaya koymaktadır.
Farklı tiplerde kolon-kiriş bağlantı noktalarına sahip rijit ve yarı-rijit çelik çerçevelerin stokastik arama yöntemleri kullanılarak optimum boyutlandırılması
Bu çalışmada, düzlemsel çelik çerçevelerin farklı tipte kolon-kiriş bağlantı tiplerine göre ağırlık optimizasyonu yapılmıştır. Çelik yapıların statik analizi kolon-kiriş birleşim noktaları, mafsal ya da tamamen rijit olarak kabul edilerek yapılır. Gerçekte bu birleşim noktalarındaki davranış ne mafsal ne de tamamen rijit bir davranıştır. Birleşim noktalarının davranışı bu iki davranış arasında olup, bu davranış kısmen önlenmiş ya da yarı rijit kolon-kiriş birleşimi davranışı olarak isimlendirilmektedir. Rijit birleşim davranışlarında kolon ve kiriş arasında her hangi bir dönmenin olmadığı, mafsallı birleşimde ise çok düşük moment değerlerinde bile dönmenin gerçekleşebildiği bilinmektedir. Yarı rijit bağlantılarda ise moment etkisi altında birleşimde bir miktar dönme ile birlikte, birleşimin moment aktarabileceğinden de söz etmek mümkündür. Böyle bir durumda, dönme nedeniyle birleşim noktasındaki yer değiştirme ve yatay yük nedeniyle yapıdaki P-? etkisi artış göstermektedir. Bu olay yapıdaki moment dağılımını etkilemektedir. Birleşim noktalarının gerçekte yarı rijit bir davranış gösterdikleri kabulü ile yapısal analizlerde bu durumun göz önünde bulundurulması gerekmektedir. Birleşim noktalarında oluşabilecek olan dönme davranışı yapıda yaylar ile modellenmektedir ve birleşim noktalarının esnekliği de hesaba katılmalıdır. Literatürde belirtilen yarı rijit bağlantı tiplerinden; uç levhalı takviyeli, uç levhalı takviyesiz, alt ve üst başlık ve gövde korniyerli ve alın levhalı birleşim modelleri bu çalışmada ele alınarak, birleşim tiplerine göre yapıların ağırlıklarının değişimi araştırılmıştır. Öncelikle yapılar rijit düğüm noktası kabulüne göre, daha sonra yarı rijit bağlantı tiplerine göre modellenmiş ve yapı ağırlıkları karşılaştırılmıştır. Yapıların boyutlandırılması; AISC-LRFD (Amerikan Çelik Konstrüksiyon Enstitüsü - Yük ve Direnç Faktörü Tasarımı) şartnamesinin öngördüğü hususlar göz önünde alınarak yapılmıştır. Yapıda bulunan tüm kolon ve kirişler I (W) kesitli profiller arasından seçilmiştir. Şartnameye göre; dayanım, deplasman ve kolon-kiriş birleşimindeki geometrik uygunluk şartları göz önüne alınarak yapılan uygun çözümler arasından yapı ağırlığının en düşük olduğu profil kesitlerinin seçilmesi için; parçacık sürü ve av arama optimizasyon yöntemlerinden faydalanılmıştır. Doğadaki kuşlar, balık ve böcekler hayatta kalabilmek için sürüler halinde hareket etmektedirler. Örneğin kuşların yiyecek bulmak için bir sürü halinde hareket etmeleri, onlara daha kısa sürede istedikleri yiyeceğe ulaşma olanağı sağlamaktadır. Parçacık sürü optimizasyon yöntemi, kuş sürüsünün yiyecek ararken davranışını taklit eden bir arama tekniğidir. Kuşların yiyecek aramasına benzer şekilde, optimizasyon işlemi de yapılarda en düşük ağılığı sağlayacak olan kolon ve kirişlerin kesitlerini aramaktadır. Sürü içerisinde hareket eden her bir kuş, optimizasyon işlemi için uygun bir aday çözümü ifade etmektedir. Çalışmada kullanılan diğer bir optimizasyon tekniği olan av arama tekniği ise aslan ve kurt gibi av hayvanlarının, avlarını yakalayabilmeleri için geliştirdikleri stratejilerin izlenmesi ve bu davranışlarının taklit edilmeleri sonucunda ortaya çıkmış olan bir arama tekniğidir. Bu av hayvanlarının sürü halinde geliştirdikleri strateji kapsamında her bir avcının belirli bir görevi bulunmaktadır. Geliştirilen strateji ile hareket eden sürüler kendilerinden çok daha güçlü, hızlı veya büyük olan hayvanları mümkün olan en kısa sürede yakalayarak kendilerine yiyecek yapabilmektedirler. Av arama tekniğinde, avcı hayvanların her birisi problemin bir parçasının çözümüne karşılık gelir. Avcı hayvanların her birinin avının yakalama çabası ile optimum çözümün aranması benzeştirilmiştir. Amaç fonksiyonunu olarak yapı ağırlığının en düşük olduğu optimizasyon problemleri için, parçacık sürü tekniği ve av arama tekniğinde geliştirilen algoritmalar kullanılarak rijit ve yarı rijit bağlantı noktalarına sahip çelik çerçevelerin tasarımı yapılmıştır.
Doğrusal yöntemler ile bina performans analizi
Bu çalışmada, Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği'nde Bölüm 15'te yer alan doğrusal analiz yöntemleri ile bina performans değerlendirmesi konusu irdelenmiştir. Bunun için 2 adet uygulama gerçekleştirilmiştir. Birinci uygulamada kiriş ve kolonlardan meydana gelen 3 katlı çerçevenin eşdeğer deprem yükü yöntemi ile analizi gerçekleştirilmiştir. Sonrasında Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği 2018'deki Bölüm 15'e göre performans analizi yapılmıştır. İkinci uygulamada ise, 2 katlı betonarme yapı irdelenip doğrusal yöntemler ile deprem hesabı yapılıp betonarme yapı elemanlarının hasar türleri tespit edilmiştir. Sonrasında ise, TBDY 2018'deki Bölüm 15'e göre deprem performansı belirlenmiştir. Analiz için SAP2000 ve Xtract V.3.08. programları kullanılmıştır.
Doğu Akdeniz iklim haritalarının jeoistatistiksel yöntemle oluşturulması ve hidroklimatolojik eğilim değerlendirmesi
Çalışmada, Doğu Akdeniz Bölgesi'ne ait iklim haritalarının oluşturulması, yağış yüksekliği bağlamında ekstrem olayların tespit edilmesi ve iklim eğilimlerinin değerlendirilmesi amaçlanmıştır. Materyal olarak, çalışma alanındaki 48 adet meteoroloji gözlem istasyonuna ait zaman serileri kullanılmıştır. İklim sınıflarının bulunmasında Erinç İklim Sınıflandırması, haritalarının oluşturulmasında Sıradan Kriging enterpolasyon tekniği, ekstrem olayların tespitinde Standartlaştırılmış Yağış İndeksi, iklim eğilimlerinin bulunmasında Mann–Kendall Eğilim Testi, Sen'in Eğim Yöntemi ve Yenilikçi Eğilim Simülasyonu kullanılmıştır. Bulgulara göre, uzun yıllar ortalamalar için Erinç İklim Sınıflandırması ile Aydeniz İklim Sınıflandırması benzer sonuçlar vermektedir. Nisan ve ekim aylarındaki yağış etkinlikleri, yıllık bazdakine sayısal olarak yakındır. Sıradağların iklim sınıflarına olan etkisi büyüktür. Çalışma alanındaki istasyonlar yıllık bazda nemli, yarı nemli, yarı kuru ve kuruya yakın iklim sınıflarına sahiptir. Alansal açıdan en geniş aşırı kuraklık 1972, 1973 ve 1974 yıllarında; en geniş aşırı nemlilik 1968 ve 1969 yıllarında görülmüştür. Birçok istasyonda en uzun kurak dönemin süresi ile ikinci en uzun kurak dönemin süresi arasında kayda değer bir farkın olduğu görülmüştür. 2070 senesinde yıllık toplam yağış, mevcut ortalamaya göre %14-32 daha az olacaktır. 2070 senesinde yıllık ortalama sıcaklık, mevcut ortalamaya göre 0,4-2,8 °C daha fazla olacaktır.
Farklı tip biyopolimerlerin çimento harcı mekanik ve durabilite özelliklerine etkisi
İnşaat mühendisliğinde biyopolimerlerin kullanımı ile ilgili araştırmalar son yıllarda artış göstermiştir. Endüstri ve tıp alanında yaygın olarak kullanılan biyopolimerlerin yapı malzemeleri alanında kullanımı ise çok azdır. Bu çalışma kapsamında belirli konsantrasyonlardaki biyopolimerlerle hazırlanan çimento harçları numunelerinin yayılma, dayanım gibi mekanik özellikleri ile donma-çözünme ve asit direnci gibi dayanıklılık (durabilite) özellikleri üzerine etkisi incelenmiştir. Çimento harç numuneleri üç farklı türde biyopolimer olan zantan gam, kitosan ve kitinin çimento ağırlığınca farklı oranlarda (%0,2, %0,3 ve %1,0) kullanılması ile hazırlanmıştır. Biyopolimerlerle hazırlanan çimento harçlarına %0,2, %0,3 ve %1,0 oranlarında ilave edilerek taze ve sertleşmiş çimento harçları üzerindeki etkiler araştırılmıştır. Taze hal üzerindeki etkilerinin belirlenebilmesi amacıyla yayılma deneyi yapılmıştır. Sonuç olarak kitosan katkısının yayılma değeri 0,2 dozajda referans değerinden büyük çıkmıştır. Kitin ve zantan gama ait yayılma değerleri ise referans örneğinden düşüktür. Elde edilen bütün yayılma değerleriyle katkı etkisini daha iyi anlayabilmek için akış alan oranları belirlenmiştir. Çimento harçlarının taze haldeki davranışı, işlenebilirliği sonradan kazanılacak dayanım ve dayanıklılık özelliklerini doğrudan etkilemektedir. Çimento esaslı yapı malzemelerinin taze haldeki özellikleri kontrol altına alınarak istenilen sertleşmiş özellikleri elde edilebilir. Sertleşmiş haldeki çimento harçlarının özelliklerini belirlemek amacıyla 5x5x5 cm ayrıtlı küp ve 4x4x16 cm ayrıtlı prizma numuneler kullanılmıştır. Elde edilen numuneler 1, 2, 7 ve 28 gün sonunda dayanım ve durabilite özelliklerinin belirlenmesi amacıyla deneylere tabi tutulmuşlardır. Dayanım özelliklerinin belirlenebilmesi amacıyla basınç, eğilme ve eğilme sonrası basınç deneyleri yapılmıştır. Hazırlanan 5x5x5 cm ayrıtlı küp numuneler üzerinde 1.,2., 7. ve 28. günde basınç deneyi yapılmıştır. 4x4x16 cm?lik prizma numunelerle de aynı deney günlerinde eğilme ve eğilme sonrası basınç deneyleri gerçekleştirilmiştir. Yapılan basınç, eğilme ve eğilme sonrası basınç deneylerinde elde edilen sonuçlar yayılma deney sonuçları çalışmada sunulmuştur. Elde edilen sonuçlara göre; kitosanın %0,2 ve %0,3 dozajlardaki dayanım değerleri 1. ve 2. günlerde yapılan deneylerin sonucunda kontrol örneklerinin dayanım değerlerinden düşük, 7. ve 28. günlerde ise dayanımları kontrol örneklerinden daha yüksektir. Ancak %1 dozajla hazırlanan kitosan katkılı çimento harçlarının dayanım sonuçları 1., 2., 7. ve 28. gün sonunda yapılan deneylerde kontrol örneklerinkinden düşüktür. %0,2 dozajda hazırlanan kitin katkılı çimento harcı örnekleri için 28. gün sonucunda basınç ve eğilme dayanımları kontrol örneklerinkinden daha yüksektir. Zantan gam ile hazırlanan bütün serilerin dayanım değerleri yayılma deneylerinde olduğu gibi kontrol örneklerinden düşük çıkmıştır. Dayanım değerlerinin elde edilmesinin ardından durabilite özelliklerini belirlemek amacıyla asit dayanım ve donma-çözünme deneyleri yapılmıştır. Bu amaçla 28 gün sonunda kür havuzundan çıkarılan 5 cm ayrıtlı küp numuneler, tartımları yapıldıktan sonra %3, %5 ve %7?lik hidroklorik asit çözeltisi içerisinde 7 gün süreyle bekletilmiştir. 7 gün sonunda asit çözeltisinden çıkarılan numuneler tekrar tartılmıştır. Elde edilen sonuçlar ışığında deney numunelerine ait kütle kayıpları ve kütlece yüzde kayıpları belirlenmiştir. Ayrıca 28 gün sonunda prizma numuneler iklimlendirme kabini içerisinde bekletilmeye başlanmıştır. Deney numuneleri üzerinde 50. ve 100. devir sonunda eğilme ve eğilme sonrası basınç deneyleri yapılmıştır. Araştırma sonucu elde edilen uygun biyopolimer ve bunlara ait optimum katkı dozajları belirlenerek betonun erken yaştaki ve nihai özellikleri iyileştirilmeye çalışılmıştır.
Killi zeminlerde yıllanma etkisinin çeşitli çözeltiler varlığında incelenmesi
Katı atıkların depolanması ile katı atık depolama sahalarının oluşturulması oldukça özenli bir çalışma gerektirmektedir. Atık maddelerin içindeki kirletici su zamanla altında bulunan tabakaların içine sızarak yapısını etkileyecektir. Bazı durumlarda geçirimsiz kil bariyerlerde geosentetik kil örtüler yerine doğal kil karışımları kullanılmaktadır. Katı atık depolama alanlarındaki atık maddelerin, altındaki dolgu tabakasına uzun vadeli etkilerini tespit edebilmek için ise yıllanma etkisini incelemek oldukça önemlidir. Ancak, bu alanda literatürde yapılmış çalışma sayısı çok azdır. Bu çalışma kapsamında doğal killi zeminler ile çalışılmış olup kaolin ve bentonit killeri tercih edilmiştir. Kullanılan zeminlere Na+ ve Ca2+ iyonlarının etkisi ile bu iyonlar varlığında yıllanmanın, bu zeminlerin mühendislik özellikleri üzerindeki etkileri incelenmiştir. Çalışmada öncelikli olarak, kaolin ve bentonit killerinin 0.5 M NaCl ve 0.5 M CaCl2 çözeltileri varlığında kıvam limitleri, konsolidasyon parametreleri, permeabiliteleri ve kayma dayanımı parametreleri belirlenmiştir. Daha sonra konsolidasyon ve kayma dayanımı parametreleri ile permeabilite değerleri aynı koşullar altında yaklaşık olarak 60 ve 250 (kayma dayanım parametreleri için 190 gün) günlük süreler sonunda tekrar belirlenmiştir. NaCl çözeltisi içinde bekletilmek üzere hazırlanmış numuneler kaolin-saf su, kaolin-0.5 M NaCl, bentonit-saf su ve bentonit-0.5 M NaCl olmak üzere 4 set, aynı şekilde CaCl2 çözeltisi içinde bekletilmek üzere hazırlanmış numuneler de kaolin-saf su, kaolin-0.5 M CaCl2, bentonit-saf su ve bentonit-0.5 M CaCl2 olmak üzere 4 settir. Genel olarak sonuçlara bakıldığında, kaolin ve bentonitin likit limiti ve bentonitin plastik limiti NaCl ve CaCl2 varlığında azalma göstermiştir. NaCl varlığında, kaolinin sıkışma indisi (Cc), şişme indisi (Cs), konsolidasyon katsayısı (cv), permeabilite katsayısı (k) ve içsel sürtünme açısı (?) parametrelerinde azalma meydana gelmiştir. Bentonitin ise NaCl varlığında şişme indisi, konsolidasyon katsayısı, permeabilite katsayısı ve içsel sürtünme açısı değerleri artış gösterirken, sıkışma indisi değeri azalmıştır. CaCl2 varlığında ise kaolinin sıkışma indisi, konsolidasyon katsayısı ve permeabilite katsayısı değerlerinde artış görülürken, şişme indisi ve içsel sürtünme açısı değerlerinde azalma meydana gelmiştir. Bentonitte ise durum, sıkışma indisi, şişme indisi, konsolidasyon katsayısı, permeabilite katsayısı ve içsel sürtünme açısı parametrelerinde artış şeklindedir. Elde edilen bu veriler ışığında, yıllanmanın NaCl ve CaCl2 çözeltileri varlığında killi zeminlerin mühendislik özelliklerine etkisi incelenmiştir. Bu etkilerin daha uzun dönemler için sürekliliği ya da göstereceği değişimler, katı atık depolama sahaları altındaki dolgu tabakalarının uzun dönem bariyer performanslarını inceleyebilmek adına önem arz etmektedir. Anahtar kelimeler: Bentonit, boşluk suyu kimyası, geçirimsiz kil bariyerler, kaolin, yıllanma etkisi
Farklı kesit boyutlarına sahip beton ve betonarme elemanların çarpma etkisi altında incelenmesi
Yapısal elemanlar, ekonomik ömürleri boyunca çeşitli yük durumlarına ve çevre koşullarına maruz kalmaktadırlar. İlerleyen teknolojiyle birlikte, yapısal elemanların farklı yükler altında gösterdikleri davranış biçimi daha fazla ön plana çıkmıştır. Ani bir dinamik yükleme olan çarpma yüklemesinin süresi ve çok yüksek değerlere ulaşabilen anlık şiddeti gibi etki özellikleri tam anlamıyla belirli değildir. Son yıllarda ortaya çıkan yıkıcı depremler ve terörist saldırılar nedeniyle, bilim adamları ve mühendisler, katı cisimler üzerindeki çarpma etkisinin göz ardı edilmemesi gerektiğini belirtmişlerdir. Bu sebeple, ani rüzgarlar, depremler, araç kazaları, mermi ve roket çarpması gibi dinamik etkiler altında yapısal elemanların özelliklerinin belirlenmesi, önemli bir araştırma konusu haline gelmiştir. Yapısal elemanların çarpma etkisi altındaki davranışını belirlemek için, serbest düşme hareketi yapan ağırlık düşürücü test düzeneklerinin kullanıldığı çalışmaların sayısı giderek artmaktadır. Yapılan tez çalışmasında, boyutları 100x100x710 ile 200x200x710 mm arasında değişen 6 beton ve 6 betonarme eleman üretilmiştir. Üretilen 12 adet deney elemanı, tasarlanan deney düzeneği ile çarpma etkisi altında incelenmiştir. Çekiç ağırlığı 8 kg, serbest düşme yüksekliği ise 1000 mm alınmıştır. Deneylerde, 4 adet ivmeölçer, 1 adet kuvvet algılayıcısı, 1 adet veri toplayıcı, 1 adet bilgisayar ve ölçüm bağlantı kabloları ile uygulanan çarpma kuvvetini deney elemanları üzerine üniform olarak yaymak ve çarpma anında oluşan içsel etkileri azaltmak için, çelik plaka ve kauçuk tabaka kullanılmıştır. Düşme zamanları, deney düzeneğinde yer alan optik fotoseller yardımıyla ölçülmüştür. Farklı kesit boyutlarına sahip deney elemanlarında oluşan hasar durumları belirlenmiş ve bu hasar durumları için ivme-zaman, hız-zaman, deplasman-zaman, çarpma kuvveti-zaman ve çarpma kuvveti-deplasman grafikleri oluşturulmuştur. Ayrıca, deney elemanları tarafından yutulan enerji miktarları hesaplanmıştır. Deney elemanlarında hasar durumlarını oluşturan düşme sayıları ve deneylerde yapılan toplam düşme sayıları, deney düzeneğinde yer alan elektronik ekrandan okunmuştur. Bunun yanında, her bir deney elemanında oluşan sıçrama sayıları ve zaman aralıkları belirlenmiştir. Deneysel çalışmanın ardından yapılan sonlu elemanlar analiz kısmında ise, deney düzeneği ve deney elemanları, ABAQUS sonlu elemanlar analiz programında modellenmiştir. Malzeme özellikleri ve mesnet koşulları tanımlandıktan sonra, deney elemanları çarpma etkisi altında analiz edilmiştir. Çekicin yaptığı ilk düşme hareketi için gerilme dağılımları elde edilmiştir. Son olarak, sonlu elemanlar analizleri ile elde edilen grafikler ve enerji yutma kapasiteleri, deneysel çalışmadan elde edilen sonuçlar ile karşılaştırılmış ve önerilerde bulunulmuştur. Anahtar Kelimeler: ABAQUS, beton ve betonarme deney elemanları, çarpma etkisi, deney düzeneği, farklı kesit boyutları, sonlu elemanlar analizi
İç ve dış akış etkisinde deniz deşarj sistemlerinin tasarımı
Günümüzde çevre ve insan sağlığına verilen önemin artmasıyla beraber kentsel ve endüstriyel sıvı atıklarının bertarafı da önem kazanmıştır. Ön arıtma sonrası sistemlerinin maliyetinin yüksek olması atık suların ön arıtmadan sonra denize deşarjını gündeme getirmiştir. Günümüzde de yaygın kullanım alanı bulan yöntem; atık suların deniz deşarjı sistemleri ile alıcı ortamda seyreltilmek suretiyle sahilden belirli uzaklık ve derinlikteki bir noktadan deniz ortamına verilmesi ilkesine dayanır. Bu çalışma kapsamında uygulamada kullanılan bir deşarj sistemini oluşturan difüzör ana borusu, çıkış boruları, çıkış ağızları, iç ve dış ortamı ABAQUS Sonlu Elemanlar Programı ile modellenmiştir. Sonlu Elemanlar Metodu ile yapılan bu çözümleme bütünleşik analiz olarak isimlendirilmiştir. Sistemin son iki açıklığı (20 m) ve bu açıklık üzerinde bulunan dört adet çıkış incelenmiştir. Difüzör çıkış borularının ve çıkış ağızlarının çap ve geometrisi aynı kalmak koşulu ile difüzör borusu üç farklı şekilde modellenmiştir. Bunlar; sabit, kademeli daralan ve tedrici daralan kesitli modellerdir. Sabit kesitli modelde iki açıklıklı difüzör ana borusu çapı 0,50 m, kademeli daralan kesitli modelde birinci açıklıkta ana boru çapı 0,50 m, ikinci açıklıkta 0,40 m, tedrici daralan kesitli modelde ise birinci açıklık başlangıç çapı 0,50 m ikinci açıklık bitiş çapı ise 0,40 m'dir. Tüm modellerde çıkış borularının ve çıkış ağızlarının çapları sabit ve 0,13 m'dir. Çıkış ağızları daireseldir (çan ağızlı). Modellerin et kalınlıkları sabit ve 0,01 m'dir. Belirlenen geometrik özelliklerin difüzör akım şartlarını sağladığı yazılan DIFDES kodu ile tahkik edilmiştir. Dış akışı modellemek için 20 m yüksekliğinde 25 m boyunda 1,50 m genişliğinde bir dikdörtgen prizma geometrisi oluşturulmuştur. Dış akış modellemesinde literatürde rastlanan durgun ortam kabulünün yanında dalgalı ortama görede çözümleme yapılmıştır. Dış ortamın durgun ya da dalgalı olmasına göre difüzör çıkış hızlarındaki değişim ve dış akışın iç akışa etkisi incelenmiş ve elde edilen sonuçlar karşılaştırılmıştır. Dalgalı dış ortam modellemesinde Lineer Dalga Teorisi kullanılmıştır. Akışkan-yapı etkileşim problemlerinin çözümünde akışkanın boru üzerinde birtakım etkilere sahip olmasına karşın borunun da akışkan üzerinde etkileri söz konusu olmaktadır. Akışkan-yapı etkileşiminin bir arada çözümlenmesi gerekmektedir. Akışkan problemi bir ortamda, boru problemi ise bir başka ortamda çözümlenebilir. Ancak yapısal sistemin davranışı ile akışkan hareketi bir ararda değerlendirilmemiş olacaktır. Akışkan iç basınç değişiklikleri karşısında borunun rijitliği birbirlerini etkileyemeyecektir. Tez çalışmasında ayrık ve bütünleşik analiz olarak adlandırılan iki yol izlenerek analizler tamamlanmıştır. Ayrık analizde; akışkanın boru rijitliğini etkilemediği, akışkan kuvvetlerinin yazılan bilgisayar kodu (HYDRODIF) ile hesaplanması ve dışarıdan Sonlu Elemanlar Programına (SAP 2000) aktarılması yolu izlenmiştir. Ayrık analizde; difüzör borusu çıkış hızları ve akışkan iç-dış basınçları HYDRODIF kodu ile difüzör deplasmanları ve Von Mises gerilmeleri ise SAP 2000 programı ile elde edilmiştir. Bütünleşik analizde ise akışkan ve difüzör ABAQUS Sonlu Elemanlar Programı ile tek bir ara yüzde modellenmiş, akışkan yapı etkileşimi sağlanmış ve ayrık analizde farklı analizlerden elde edilen çıktılar aynı analizden elde edilmiştir. Gerek ayrık gerekse bütünleşik analizden elde edilen sonuçların uyumları tespit edilerek önerilerde bulunulmuştur. Anahtar Kelimeler: ABAQUS (Sonlu Elemanlar Metodu), akışkan-yapı etkileşimi, deniz deşarj difüzörleri, dış akış, iç akış.
Kentsel yağmur suyu ve kanalizasyon sistemlerinin optimizasyonu
Bu doktora çalışması kapsamında gerçek hayatta projelendirme aşamasında karşılaşılan sorun ve durumları da göz önüne alarak, kentsel yağmur suyu ve kanalizasyon sistemlerinin projelendirilmesinde optimizasyon yöntemlerinin kullanımının araştırılması ve programlanması amaçlanmıştır. Bu amaçla çeşitli optimizasyon yöntemleri incelenmiş ve probleme en uygun olarak genetik algoritmanın kullanılmasının uygun olacağına karar verilmiştir. Kentsel yağmur suyu ve kanalizasyon projelerinin yapımı iki ana başlık altında değerlendirilmiştir. İlk olarak şebekede akım yönlerinin belirlenmesi yön optimizasyonu olarak ele alınmıştır. Bu aşamada literatürden elde edilen yaklaşık maliyet formülleri optimizasyon sürecini yönlendirmek amacıyla çeşitli ceza bedelleri ilave edilerek kullanılmıştır. Her hat için debinin hangi yöne doğru aktığı bilgisi, genetik algoritma girdisi olarak alınmıştır. Sonuçta elde edilen optimum şebeke bir sonraki aşama için esas alınmıştır. Kentsel yağmur suyu ve kanalizasyon sistem tasarımının optimizasyonunda dikkate alınan ikinci başlık hidrolik optimizasyonu olarak adlandırılmıştır. Yön optimizasyonu ile elde edilen şebeke verileri ve projeye ait gerçek maliyetler kullanılarak sistemin genel optimizasyonu ile boru çap değerleri ve eğimleri elde edilmiştir. Yukarıda belirtildiği üzere iki aşamalı olarak tasarlanan optimizasyon işlemleri için genetik algoritma kullanılarak bir bilgisayar programı hazırlanmıştır. Hazırlanan bilgisayar programı iki adet gerçek şebeke üzerinde denenmiştir. Gerçek proje verileri kullanılarak yapılan denemeler sonucunda optimizasyonsuz proje maliyetlerine kıyasla daha uygun sonuçların elde edildiği görülmüştür.
Betonarme kirişlerin kesme kapasitesinin dış donatılar ile arttırılması
Betonarme yapılar deprem yükleri, düşey yükler, kullanım amacı değişikliği ve benzer sebeplerden dolayı hasar görebilmektedir. Bu yapılarda ve yapısal elemanlarda sıklıkla ortaya çıkan kesme hasarı yapıları oldukça güvensiz hale getirmekte ayrıca önemli sayıda can ve mal kayıplarına sebebiyet vermektedir. Özellikle kirişlerin kesme kapasitelerinin yetersizliği nedeniyle ortaya çıkan bu hasarları önlemek veya mevcut hasarlı binaları güçlendirmek için kirişlerin kesme kapasitelerini arttırılması gerekmektedir. Bu amaçla, kesme kapasitesi yetersiz kirişler için literatürde birçok yöntem önerilmiş ve uygulanmıştır. Bunlardan bazıları: beton katman eklenmesi, FRP, CFRP, çelik plaka yapıştırılması veya dış donatı eklenmesidir. Bu tez çalışmasında kesme kapasitesi yetersiz olan betonarme T kesitli kirişlerin güçlendirilmesi için yeni bir yöntem önerilmiştir. Bu kirişler yeni geliştirilen enine dış donatı sistemi ile sarılmıştır. Enine dış donatılara ek olarak kirişlerin çekme bölgesine boyuna dış donatılar ankre edilmiştir. Güçlendirilen bu kirişler iki noktadan yüklemeye tabi tutularak deneyleri yapılmıştır. Son olarak elde edilen deneysel ve yönetmelik sonuçları sonlu elemanlar programı ABAQUS' den elde edilen analiz sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Tez çalışması üç aşamadan oluşmaktadır. Birinci aşamada kirişlerin üretimi gerçekleştirilmiş, kirişler güçlendirilmiş ve deneysel olarak yüklemeye tabi tutulmuştur. İkinci aşamada kirişlerin ABAQUS programı ile sonlu elemanlar modelleri oluşturulmuş ve analizleri gerçekleştirilmiştir. Son olarak uygulama mühendislerinin önerilen yöntemi kolaylıkla kullanabilmesi için Türk Deprem Yönetmeliği-2007 (TDY-2007) ve TS500-2000 formülasyonları ile kirişlerin yük taşıma kapasiteleri belirlenmiş ve sonuçların uyumu karşılaştırılmıştır. Çalışma kapsamında üretilen 21 adet kesme kapasitesi yetersiz betonarme T kesitli kirişlerin 3 adedi güçlendirilmeden (RF), geri kalan 18 adedi ise 6 farklı yöntem ile güçlendirilerek yüklemeye tabi tutulmuştur. Kesme kapasitesi yetersiz bu kirişler Ø6/400 mm eksik etriyeye, çekme bölgesinde 2Ø12, basınç bölgesinde 4Ø8 boyuna donatıya sahiptir. Kirişlerin beton dayanımları 16 Mpa olarak hesaplanmış ve üretilmiştir. Kirişler sırasıyla, 3 mm kalınlığında levha ve 100 mm aralıklı enine dış donatılar ile (GK1), 3 mm kalınlığında levha ve 200 mm aralıklı enine dış donatılar ile (GK2), 6 mm kalınlığında levha ve 100 mm aralıklı enine dış donatılar ile (GK3), 6 mm kalınlığında levha ve 200 mm aralıklı enine dış donatılar ile (GK4) güçlendirilmiştir. Bunlara ek olarak kirişlerin çekme bölgelerine boyuna donatılar ankre edilmiştir. Bu kirişler 3 mm kalınlığında levha ve 100 mm aralıklı enine dış donatılara ek olarak 2Ø12 boyuna dış donatı (GK5), 3 mm kalınlığında levha ve 100 mm aralıklı enine dış donatılara ek olarak 1Ø12 boyuna dış donatı (GK6) ile güçlendirilmiştir. Güçlendirilmiş ve güçlendirilmemiş kirişler monotonik olarak artan yüklemeye tabi tutulmuştur. Yükler kirişe iki noktadan çelik transfer kirişi ile aktarılmıştır. Deneyler sonucunda kirişlerin akma yükü, akma deplasmanı en büyük yükü, göçme yükü, göçme deplasmanı ve rijitliklerindeki değişim incelenmiştir. Bunlara ek olarak kirişlerin yük deplasman eğrileri ve hasar durumları karşılaştırmalı olarak sunulmuştur. Kirişlerin sonlu elemanlar analizleri ABAQUS paket programı ile yapılmıştır. Beton malzeme özelliği ve hasar davranışı olarak Concrete Damage Plasticity (CDP) kullanılmıştır. Çelik için elasto-plastik malzeme varsayımı kullanılmıştır. Sonlu elemanlar ağ yapısı olarak C3D10M eleman özelliği kullanılmıştır. Ayrıca önerilen yöntemin teorik hesaplarının yapılabilmesi için TDY-2007 ve TS500-2000 formülasyonları kullanılmıştır. Son olarak analizlerden elde edilen sonuçlar deneysel sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Yapılan çalışmalar sonucunda deneysel ve teorik sonuçların birbirleri ile uyumlu olduğu anlaşılmıştır. Bu durum uygulama mühendislerinin önerilen yöntemi kolaylıkla kullanabileceğini göstermektedir. Tez çalışmasında önerilen yöntemin yapısal elemanların güçlendirilmesinde güvenle kullanılabileceği anlaşılmıştır. Ayrıca bu yöntemde yerinde kalıp, beton ve demir işçiliği gerekmemesi ve dış donatıların yapıların öz ağırlığını arttırmaması mantolama ve çelik plaka ekleme yöntemlerine göre önemli avantajlardır. Bunlara ek olarak yangın ve sıyrılma problemlerinin dış donatılar için önemli bir sorun teşkil etmemesi FRP, CFRP yöntemlerine karşı üstünlük olarak sayılabilir. Tez çalışmasıyla geliştirilen yöntemin güvenilir, ekonomik ve pratik bir şekilde uygulanabildiği görülmüştür. Bu nedenlerle önerilen yöntemin toplumsal birçok ihtiyaca ve toplumsal birikime önemli katkılar sağlayacağı düşünülmektedir. Anahtar kelimeler: Güçlendirme, Dış Donatı, Betonarme T Kiriş, SEM Analizi, CDP Modeli