2,487
Archived Theses
21
DOIs Assigned
1%
DOI Rate
Discipline
Binaların deprem risklerinin birinci kademe değerlendirme yöntemiyle belirlenmesi üzerine bir saha çalışması: Erzincan ili örneği
Bu tez çalışmasında, dünyada ve Türkiye'de artan nüfusa bağlı olarak artan yapı stoklarının, olası depremlere karşı performanslarının ne derecede olduklarının saptanması amaçlanmıştır. Bunun için Erzincan ili merkez mahallelerinde bulunan 400 adet binaya birinci kademe değerlendirme yöntemi uygulanmıştır.Bu çalışma üç bölümden oluşmaktadır. Birinci bölümde, binaların deprem performansının değerlendirilmesi için dünyada ve Türkiye'de yapılan çalışmalar sunulmuştur. İkinci bölümde, binaların değerlendirilmesiyle ilgili yapılan çalışmalar, bulgular ve irdelemelere yer verilmektedir. Çalışmalar kısmında öncelikle, her binaya gidip sokaktan tarama yapıp, binaları inceleyip gerekli bilgileri alındıktan sonra bu bilgileri forma kaydedildi. Buna ek olarak binanın fotoğrafını da çekildi. Ancak bu işlemleri yapmadan önce şehrin idaresinden sorumlu kurumlardan izin alındı. Sonra her bina için toplanan bilgileri ve fotoğrafları alınıp bir tablo oluşturuldu. Sonra bu tablodan istatistiki veriler elde edildi. Çalışmalar Erzincan'ın merkezindeki mahallelerden yapıldığı için istatistiki çalışmayı da mahallelere göre sınıflayarak işe başlandı.Üçüncü bölümde de bulunan bu istatistiki verilerle Erzincan ilindeki çalışılmış 400 bina, incelenen parametreler yönünde değerlendirilmiştir. Sonra mahaller arasında ayrıntılı karşılaştırmalar yapılmış ve diğerleri ile karşılaştırılmıştır.
Çelik model köprünün yapı sağlığının gözlenmesi
İnşaat mühendisliği yapıları, inşa edildikleri andan itibaren çeşitli kuvvetler etkisi altında kalmaktadır. Bu kuvvetler, deprem, fırtına, trafik yükü, patlama vb. çok çeşitli etkilerdir. Yapının bu gibi kuvvetlerin etkisi altında nasıl davranacağını önceden saptamak, şu anki durumunu değerlendirmek ve varsa hasarları tespit edebilmek için yapı sağlığının gözlenmesi işlemleri yapılmaktadır. Sunulan bu yüksek lisans tez çalışmasında, çelik model bir köprünün yapı sağlığının gözlenmesi süreci içerisinde yer alan sistem tanımlama ve köprünün şu anki davranışını tespit etme işlemi yapılmıştır. Yapı sağlığının gözlenmesinde kullanılan yöntemlerden bahsedilmiş, fakat sadece NExT-ERA ve ERA sistem tanımlama yöntemi deney sonuçlarının analizinde kullanılmıştır. İlgili yöntemler Matlab programı kullanılarak programlanmıştır. Bu çalışma sonucunda, modal parametreler (doğal frekanslar, mod şekilleri, sönüm oranı) elde edilmiştir. Aynı zamanda SAP2000 programı kullanılarak köprünün sayısal bir modeli oluşturulmuş ve bu sayısal model kalibre edilmiştir. Daha sonra modal analizi yapılan çelik köprünün, modal parametreleri bulunmuştur. NExT-ERA ve ERA analizinden elde edilen deney sonuçlarından çıkan mod şekilleri ve SAP2000 programından elde edilen mod şekilleri arasındaki karşılaştırma, modal güvenlik kriteri (MAC) kullanılarak hesaplanmış ve sonuçların birbiriyle uyumlu olduğu görülmüştür. İki farklı sistem tanımlama yöntemiyle elde edilen doğal frekanslar da birbirine yakın değerlerdedir. Bu yöntemlere ek olarak çapraz güç spektrum yöntemi ile tahmini mod şekilleri ve doğal frekanslar elde edilmiştir. Bir diğer modal parametre olan sönüm oranı ise, NExT-ERA, ERA, yarım güç bant kalınlığı yöntemi ve logaritmik azalma yöntemi ile hesaplanmıştır. Fakat sönüm oranı sonuçlarının çeşitli etkenler sebebiyle birbirinden farklılık gösterdiği görülmüştür. Buna karşın bulunan sonuçlar makul sayılabilecek seviyelerdedir.
The utilization of recycled asphalt concrete with warm mix asphalt
The asphalt paving industry is facing two major challenges. These include increased demands for environmentally friendly paving mixtures and increasing costs of raw materials. Recycling of reclaimed asphalt pavement (RAP) is a critical necessity to save precious aggregates and to reduce the use of costly bitumen. Warm Mix Asphalt (WMA) technology provides the option of recycling asphalt pavement at a lower temperature than the temperature maintained in Hot Mix Asphalt (HMA) and hence provides recycling higher contents of RAP and saving energy and money.This study investigated the feasibility of utilizing three different WMA additives (Sasobit®, Rediset®, Advera®) at different doses by weight of the bitumen with different percentages of RAP. Following the determination of the bitumen content, the aggregate gradation of RAP materials, Marshall Stability tests and Indirect Tensile Strength tests were conducted to evaluate the mechanical properties of the mixtures. Besides, cost-benefit analysis was made to investigate the advantages and disadvantages of recycling methods compared to HMA and WMA.The results indicated that it is possible to produce mixes with RAP that exhibits similar stability values as virgin mixes. Moreover, it was found that samples prepared with RAP exhibits advantage in terms of cost compared to samples prepared with both HMA and WMA.
Uncertainty analysis of modal parameters obtained from system identification methods
In civil engineering structures, damage prognosis depends on a great extent on accurate identification of dynamic characteristics (natural frequencies, damping ratios and mode shapes). So, it?s extremely significant to investigate the factors affecting the accuracy of identifying modal parameters. In order to do this, two different outputs-only system identification methods, namely, Natural Excitation Technique coupled with Eigensystem Realization Algorithm (NExT-ERA) and Enhanced Frequency Domain Decomposition (EFDD) are programmed in Matlab®. The experimental modal analysis applied to the model steel bridge on the Dokuz Eylul University mechanical laboratory and the acceleration response acquired by sensors which placed at several different points on this model structure?s body. The uncertainty/variability of identifying modal parameters due to uncertainty/variability of some input factors such as spatial sensor density, response data length and measurement noise level are investigated using an updated analytical model of a steel bridge. Similarity of the calibrated finite element model to their real model counterpart is realized by comparing the identified dynamic characteristic of both the actual and analytical models. As a result of this process by changing in mass and stiffness matrices of finite element model, modal assurance criteria (MAC) values are checked to approve that the analytical model is properly updated. Finally, the investigation of the input factors released by simulating data from the calibrated finite element model. Consequently, In order to accurately identify damage in structural health monitoring with non-destructive testing technology, three input factors investigated are very important and must be given utmost attention in system identification process.
Hızlı görsel tarama yöntemleri ile Kahramanmaraş depremi öncesi ve sonrası durumlarının karşılaştırılması
Çalışmanın temel amacı, ülkemizin fay hatlarına olan yakınlığı sebebiyle mevcut yapıların deprem etkisi altındaki dayanımını ve deprem sonrası hasar derecelerini ekonomik ve hızlı olarak tespit edilebilmesi amacıyla hızlı görsel tarama yöntemlerinin etkinliği çalışılmıştır. Bu çerçevede 2023 Kahramanmaraş depremleri sonrası, Çevre Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı verileri üzerinden hasar tespitleri kapsamında elde edilen sonuçlar göz önüne alınmıştır. Google Street uygulaması üzerinden gerçekleştirilen değerlendirmelerde hızlı görsel tarama yöntemlerinden FEMA P-154, Kanada Sismik ve Riskli Yapıların Tespit Edilmesine İlişkin Esaslar Ek-2 (RYTEIE) yöntemleri kullanılmıştır. Araştırma iki aşamada gerçekleştirilmiştir. Birinci aşamada 2023 Kahramanmaraş depremi sonrasında Kahramanmaraş ili Dulkadiroğlu ilçesi Pınarbaşı Mahallesi'nde hasar tespit yöntemleri kullanılarak hasar görmüş binalar yerinde incelenmiştir. İkinci aşamada ise Hatay ilinde seçilen ilçe ve mahallelerde deprem öncesi ve sonrası durumlar Google Street uygulaması üzerinden gerçekleştirilmiştir. Yapıların deprem öncesi ve sonrasında gerçekleştirilen incelemeler ile sonuçların mevcut durumlarının karşılaştırılması yapılmıştır. Az katlı binaların çoğunlukla yer aldığı ve sert zemine sahip Pınarbaşı'nda incelenen yapıların Kanada Sismik Yöntemi ile hasarsız yapı tespit etme oranının yüksek olduğu tespit edilmiştir. Hatay bölgesinde incelenen yapıların, FEMA P-154 ile RYTEIE yöntemleri ile riskli yapı bulma becerisinin Kanada Sismik yöntemine göre daha hassas olduğu sonucuna varılmıştır. FEMA P-154 yönteminin değerlendirme puanında en etkili parametrenin bina yapım yılı olduğu görülmektedir. RYTEIE yöntemi değerlendirme puanında üzerinde deprem tehlike bölgesi, kat sayısı ve yapı nizamı etkili olan parametreler arasında yer almaktadır.
Effects of aggregate mineralogy and crusher type on the surface properties of hot mix asphalt
One of the most important properties of flexible pavements in terms of tire-pavement interface is surface texture. The texture of the pavement surface and it is ability to resist the polishing effect of traffic is of prime importance in providing skidding resistance. Pavement surface macrotexture greatly contributes to tire-pavement skid resistance which has a direct effect on traffic operation and safety particularly at high speeds. Doubtless, there exists a close relationship between the surface texture and the angularity characteristics of the aggregates within the pavement system.The study describes the evaluation of the angularity characteristics of the aggregates crushed with different types of crushers, and their impact on the surface properties of the pavements such as texture and surface friction. For this purpose, Limestone and Basalt aggregates were prepared using impact, jaw, and roll crushers. Following the determination of the angularity characteristics of the aggregate using ASTM C1252 and modified ASTM C1252, involving two different test methods (Methods A and B), and the EN 933-6. The asphalt slabs (65x65 cm) have been prepared and compacted at their optimum bitumen contents. Surface properties of the slabs have been studied using sand patch method and laser scanner. The frictional properties have been also determined by means of Dynamic Friction Tester (DFT). Finally, evaluations have been made to determine the relationship of aggregate angularity and the surface properties.
Effects of warm mix asphalt additives on aging characteristics of bituminous mixtures
Since the utilization of Warm Mix Asphalt (WMA) technology is increasing rapidly around the world, it?s commonly believed that there are some unknown characteristics of this technology which should be investigated more sensibly. As most of the field practices of this technology have been applied recently, there is nearly no chance to evaluate long-term characteristics of existing WMA pavements practically.Within the scope of this study, short- and long-term aging conditions were applied to mixtures prepared with various contents of four different WMA additives as well as to control specimens with no additive content. WMA additives, which were distinctly assessed in this study, are Sasobit and Rediset WMX as non-foaming granular additives; moreover Advera and Natural Zeolite both in powder form as foaming additives, respectively. To estimate the proportion of hardening of WMA mixtures containing different types of additives, Indirect Tensile Strength (ITS) of both short- and long-term aged specimens were determined as well as of un-aged specimens. Based on relative aging indices (as the ratio of ITS results of aged specimens to ITS results of un-aged specimens), comparisons were made between four WMA additives to assess their effect on aging characteristics of mixtures. The defined Aging Index (AI) for each WMA additive can give us an evaluation capability to predict how a WMA pavement would be subjected to damages during service life of a pavement in comparison to a Hot Mix Asphalt (HMA) pavement.The results showed that aging indices for WMA technologies are rather less than the index for HMA mixture. The defined aging index is a relative parameter; the less aging index of a mixture is the better that mixture is in terms of aging characteristics. Rediset® WMX represented the least aging index. Sasobit performed nearly similar to Rediset WMX. Foaming additives including Advera and natural zeolite represented relatively weak aging strengths.
Polipropilen katkılı, katkısız lifli betonarmenin burulma göçmesinde boyut etkisi
Bu çalışmada, lif katkılı ve katkısız betonarme kirişlerin burulma kırılmasında, farklı boyutlardaki beton numunelerde boyut etkisinin araştırılması amaçlanmıştır. Burulma kırılmasında boyut etkisinin analiz edilmesi için 25x25x125mm, 50x50x250 mm ve 100x100x500mm boyutlarındaki (1x4 oranında) numuneler kullanılmıştır. Yalın ve polipropilen donatılı kirişlerde burulma kırılmasını incelemek için, yük belirli noktalara uygulanmalıdır. Yükü çelik mesnetlerin yerleştirildiği bu belirli noktalara aktarmak için 600 mm uzunluğunda bir NPI 100x50x4.5 standart I kiriş kullanılmıştır. Bu belirli yerler, farklı boyutlu beton kirişlerin burulma kırılmasının bütün kirişlerde aynı olması için belirlenmiş olup, bu çelik mesnetler beton kirişin köşelerine, beton kirişlerin üstüne ve altına yerleştirilmiştir. Bu çelik mesnetlerin boyutları 10x10x5 mm, 20x20x10 mm ve 40x40x20 mm'dir.
Yeni nesil azalım ilişkilerinin kullanılarak İzmir için tasarım spektrumlarının geliştirilmesi
This study is about the development of probabilistic hazard maps of İzmir in terms of `ground acceleration? values for three different probability of exceedance levels in 50 years at the bedrock.Earthquake magnitudes are defined in different scales all over the world. This causes the collected data to be in different units. In order to use these data correctly, the magnitude data of İzmir and its vicinities were converted to the generally preferred scale of moment of magnitude, after establishment of the correlations between the data pairs.Next step in the study was to define the seismic zones for İzmir. Using the faults properties taken from several references and the location of earthquake epicenters eleven seismic zones were specified. During risk analyses each zone was taken into consideration separately and the annual reoccurrence relationships for each source zone were obtained.The earthquake effect was estimated using new generation attenuation relationships postulated by Campbell and Bozorgnia (2008), Brian, Chiou and Youngs (2008) and Boore and Atkinson (2007). The implementation of the probabilistic seismic hazard model was done by using the Seisrisk III software. As they are essential for the development of design spectrum, the calculations were done for two different spectral periods such as T=1.0 second and 0.2 second. It was found that the new attenuation relationships suggested by Campbell and Bozorgnia (2008) and Brian et al (2008) yielded similar results. Among the parameters taken into consideration in the attenuation models the parameter related with the depth to bedrock with 1000 kilometer per second shear wave velocity seems to affect the obtained results more significantly resulting in the computation of higher values of accelerations along the coastline where the depth to the rock is much deeper.
Influence of mica plates on cyclic strength of soils of old Gediz River Delta
In this study, the effect of grain shape and fine material content on the cyclic strength properties of sandy soils of Old Gediz River Delta (OGRD) has been experimentally investigated. The test materials were recovered from the sandy soil layers within the liquefaction depth (0 m?20 m) by drilling engineering boreholes in the study area. Sand specimens involving platy mica grains, which were taken from the field, were used in the experimental study. By this way, information on strength and stiffness characteristics of regional sandy soils was acquired with a special emphasis on the influence of mica grains.Monotonic, cyclic triaxial and bender element tests were carried out on reconstituted prepared test specimens containing varying fractions of sand and mica grains. Size effect of platy grains was also examined using manufactured mica grains in the mixtures. Also, Standard Penetration Test (SPT) was conducted in the field to determine effect of mica on SPT blow counts (N). In the study liquefaction resistance, post liquefaction volume change, shear wave velocity, internal friction angles at different densities and packing density (maximum and minimum void ratios) of the sand mica mixtures were determined.In conclusion of the study it was determined that mica grains and non-plastic fine materials could significantly reduce to cyclic resistance ratio (CRR) and internal friction angle of OGRD sands. Mica and non-plastic fine materials increase the post liquefaction volumetric strain. It was revealed that mica grains reduce the N values. A relation between N and CRR was proposed for micaceous OGRD sands.
Back analysis of the foundation of a high rise building
This study is about general properties of piled raft foundations, piled raft analysis methods and evaluation of such analysis methods using hypothetical examples and performing back analysis of foundation of an existed high rise building.In the piled raft approach, different from conventional pile foundations, load carrying contribution of the raft is not ignored and this contribution is used effectively in the design of the foundation. Load sharing ratio of the piled raft can be obtained from revealing the complex interactions between piles, raft and soil. There are several simplified, approximate and advanced analysis methods in order to determine such interactions.In this study, piled raft concept is explained in detail and analysis methods of piled rafts are introduced. Piled raft analysis of a hypothetical example and existed foundation of a high rise building are performed using such methods and obtained results compared each other and obtained settlement values from the situ.According to the performed study, load carrying property of raft is clearly seen and it is observed that proposed analysis methods in the literature give satisfactory results when obtained settlement values from the situ is considered.Keywords: Foundation design, piled raft, finite element method, load sharing
Estimating compaction characteristics of engineering fill materials based on soil index parameters using artificial neural networks
Maximum dry unit weight and optimum water content are the two compaction characteristics obtained by means of Proctor test in the laboratory. Earth structures often need large quantities of soil and sometimes it may be difficult to obtain the desired amount from a single borrow area resulting in the determination of compaction characteristics of several types of soils. It may be preferable to determine compaction characteristics by means of prediction models instead of performing whole compaction test.This dissertation presents artificial neural networks prediction models for estimating compaction characteristics of coarse and fine-grained soils. A total number of two hundred soil mixtures are prepared by blending different amount of gravel-sand-clay soil materials. These soil mixtures are compacted under Standard and Modified Proctor energy levels by means of an automatic soil compactor machine. The trained networks are able to accurately estimate compaction characteristics of soil mixtures. It is found that data clustering and division methodologies have a considerable effect on performance of developed networks. Multiple linear regression models are also developed.The effect of fine content on compaction behavior is observed during the testing program. This behavior is also captured by means of computed tomography imaging technique. It is found that both maximum dry unit weight and optimum water content of the compacted soil mixtures exhibit a transitional behavior nearby a transition fine content. Prior to the transition zone, soils behave like a sand or gravel and beyond this zone fine matrix governs soil behavior. The compaction curve obtained using automatic soil compactor is also compared with that obtained by hand. It is found that the automatic soil compactor has a remarkable effect on compaction characteristics of soils compacted under Modified Proctor energy level. Regarding the Standard Proctor compaction curves, there is a slight difference between compaction characteristics of soils.
Farklı mineral katkı içeren geri kazanılmış agregalı kendiliğinden yerleşen betonların bazı mekanik ve durabilite özellikleri
Çalışmanın amacı geri kazanılmış agrega (GKA) ve farklı mineral katkılar kullanarak kendiliğinden yerleşen beton (KYB) tasarlamak ve üretmek, bu betonların bazı taze ve sertleşmiş haldeki özelliklerini belirlemek ve aynı zamanda bu betonların yüksek sıcaklık etkisinde davranışlarını araştırmaktır. Bu amaçla iri GKA ve ince GKA, normal iri ve ince agrega ile %35, %70 ve %100 oranlarında ikame edilerek KYB'ler üretilmiş ve bunlar GKA içermeyen KYB ile karşılaştırılmıştır. Tasarımda toplam bağlayıcının %30'u oranında kullanılan mineral katkı; %30 uçucu kül, %20 uçucu kül + %10 metakaolin, %20 uçucu kül + %10 silis dumanı ve %20 uçucu kül + %5 metakaolin + %5 silis dumanı olacak şekilde dört farklı kombinasyonda belirlenmiştir. Taze halde beton üzerinde çökme-yayılma, T500 süresi, J halkası ve elek ayrışma deneyleri gerçekleştirilmiştir. Sertleşmiş halde beton üzerinde basınç dayanımı, yarmada çekme dayanımı, eğilme dayanımı, Böhme aşınma, dinamik elastisite modülü tayini, hızlı klorür geçirimliliği, kılcallık, basınç altında maksimum su işleme derinliği tayini ve ultrases geçiş hızı deneyleri gerçekleştirilmiştir. Bu betonlar 200oC, 400oC, 600oC ve 800oC'ye maruz bırakılmış ve basınç dayanımı ile ultrases geçiş hızı ölçümleri gerçekleştirmek suretiyle yüksek sıcaklık etkisinde davranışları incelenmiştir. Üretilen betonların GKA içermeyen betona kıyasla mekanik ve dürabilite özelliklerindeki değişimin anlamlı olup olmadığı ANOVA testi vasıtasıyla test edilmiştir. ANOVA testi ile %35 iri GKA ve %35 ince GKA ikameli betonların özelliklerinde GKA içermeyenlere nazaran anlamlı bir farkın olmadığı görülmektedir. Ayrıca %10 silis dumanı ve %5 metakaolin + %5 silis dumanı içeren betonların en iyi performans gösterdiği söylenebilir.
Yakın bölge yer hareketlerinin çelik bir bina üzerindeki etkisinin incelenmesi
Bu tez çalışmasında, faylara yakın böglelerde yer hareketlerinin çelik yapılar üzerindeki etkileri ele alınmıştır. Çelik yapıların uzak fay ve yakın fay yer hareketleri etkisi altındaki davranışı incelenmektedir. On bir yakın fay ve üç uzak fay yer hareketi kayıtları PEER veri bankasından tasarım ivme spektrumlarına uygun olacak bir şekilde, deprem büyüklüğü ve faya olan uzaklık dikkate alınarak seçilmiştir. SeismoMatch programı ile ölçeklendirme işlemleri tamamlandıktan sonra, analizde kullanılmak üzere yaklaşık on dört ölçeklenmiş kayıtlar elde edilmıştır. Bu ölçeklendirilmiş kayıtlar ve gerçek kayıtlarla birlikte, SAP2000 programında oluşturulan çelik yapının zaman tanım alanı analizinde kullanılmıştır. Hazırlanan bu çalışma, dört bölümden oluşmaktadır. İlk bölümde yakın fay tanımı ve özellikleri ve yön etkisi anlatılmıştır. İkinci bölümde üç boyutlu modeli SAP2000 programında oluşturulmuş ve modeller analiz edilmiştir. Üçüncü bölümde, ölçeklendirilmiş ve ölçeklendirilmemiş kayıtların analiz sonuçları, maksimum ivme, hız ve yer değiştirme değerlerinin yanı sıra moment, kesme kuvvetleri ve normal kuvvetlerin maksimum değerlerinin grafikleri ile karşılaştırılarak değerlendirilmiştir. Dördüncü Bölümde, en önemli sonuçlar ve öneriler açıklanmıştır. Bu çalışmadan elde edilen sonuçlar incelendiğinde, ölçeklendirilmemiş kayıtların analiz sonuçlarının ölçeklendirilmiş kayıtlara göre genellikle daha fazla olduğu tespit edilmiştir. Ayrıca uzak fay ve yakın fay yer hareketleri için elde edilen analiz sonuçları karşılaştırılarak, deprem yer hareketlerinin bina davranışı üzerindeki etkileri vurgulanmaya çalışılmıştır. Anahtar Kelimeler: Faya Yakın, Çelik Yapı, Ölçeklendirilmiş Deprem Kayıtları, Zaman Tanım Alanında Analiz
Deneysel modal analiz yöntemiyle güncellenen sonlu eleman modeli kullanılarak geleneksel hımış konağın dinamik davranışının belirlenmesi
İnsanoğlunun yıllarca barınma ihtiyacını karşılamış olan Hımış yapılar, günümüzde tarihi yapı olarak nitelendirilmektedir. Ülkemizin aktif fay hatları üzerinde bulunduğu düşünüldüğünde, bu yapıların günümüzden geleceğe güvenle aktarılması için dinamik etkiler altındaki yapısal davranışlarının belirlenmesi ve gerekli önlemlerin alınması son derece önemlidir. Bu tezin amacı, Rize ili Fındıklı ilçesinde bulunan bir geleneksel Hımış konağın dinamik kuvvetler altındaki dinamik davranışının elde edilmesidir. Bu amaç doğrultusunda öncelikle, yapının mevcut durumuna ait dinamik karakteristikleri (mod şekilleri, doğal frekansları ve sönüm oranları) deneysel modal analiz yöntemi kullanılarak elde edilmiştir. Sonrasında, konağın sonlu eleman modeli oluşturulmuş, modal analizler sonucunda sayısal dinamik karakteristikler elde edilmiştir. Deneysel ve sayısal olarak elde edilen dinamik karakteristikler karşılaştırılmış, meydana gelen farklılıklar belirsiz parametreler dikkate alınarak güncellenmiş ve sonlu eleman model güncellemesi yapılmıştır. Daha sonra, güncellenmiş modelin dinamik davranışı, 1999 Kocaeli deprem kayıtları kullanılarak zaman tanım alanında dinamik analiz yöntemiyle belirlenmiştir. Analiz sonucunda maksimum yer değiştirme, asal gerilme ve şekil değiştirme değerleri elde edilmiş ve geleneksel Hımış konağın dinamik davranışı değerlendirilmiştir.
Taş mastik asfalt karışımlarda katkı maddesi olarak deniz kabuğunun gradasyon ve katılma yöntemi açısından araştırılması
Bu tez çalışmasında, atık deniz kabuğu agregaların taş mastik asfalt karışımlarda bazalt agregası yerine kullanılabilirliği araştırılmıştır. Atık olarak elde edilen deniz kabukları kırılarak doğal bazalt agregası yerine aynı gradasyonla orantılı olarak %5 oranında ilave edilmiştir. Deniz kabuğu agregasının maksimum boyutu 0.425 mm, 0.180 mm ve 0.075 mm olarak değiştirilerek farklı seçenekler oluşturulmuştur. Ayrıca deniz kabuğu filleri bazalt agregasına kuru yöntem, nemli yöntem ve hamur yöntemi ile eklenerek katılma yöntemlerinin etkisi araştırılmıştır. Taş mastik asfalt karışımlar Marshall yöntemine göre tasarlanmıştır. Karışımlara Modifiye Lottman, dolaylı çekme mukavemeti, Marshall stabilite, Hamburg tekerlek izi ve tekrarlı yük sünme testleri yapılmıştır. Deniz kabuğu agregası kullanımının taş mastik asfalt karışımların stabilitesini, düşük sıcaklıkta çatlama direncini, su hasarı direncini ve deformasyon direncini artırdığı görülmüştür. Deniz kabuğu agrega boyutunun küçülmesi ile karışımın mekanik özelliklerinde iyileşmenin arttığı, en iyi özelliklerin filler boyutunda eklenme ile sağlandığı anlaşılmıştır. Filler katılma yöntemleri açısından değerlendirildiğinde ise nemli agrega yöntemi, hamur yöntemi ve kuru agrega yöntemine göre daha iyi sonuçlar vermiştir.
Yapı projelerinde zaman maliyet optimizasyonu için yeni bir model olarak NDS-II-Jaya tekniği önerisi
Gerçek dünyada, birçok amacı karşılayan en optimal çözümü bulmayı içeren birçok problem bulunmaktadır. Bu çözümü elde etmek için çok amaçlı optimizasyon modelleri gerekmektedir. Bu nedenle, bu tarz çok amaçlı optimizasyon prosedürünün gerçekleştirilmesi için bu çalışmada etkili bir Baskın Olmayan Sıralama II-Jaya yaklaşımı kullanılmıştır. Kurulan bu modelin çeşitli inşaat projelerinde verimlilikleri test edilmiştir. Böylece, kullanılan modelin Pareto ön çözümü, önceki çalışmalardan çeşitli optimizasyon problemleri çözülerek doğrulanmıştır. Bundan dolayı, NDSII-Jaya bu çalışmada oluşturulan çok amaçlı optimizasyon modeli, inşaat mühendisliğinde zaman maliyet ödünleşim problemlerini çözmek için başka bir alternatif algoritma olarak önerilebilir. Bu nedenle, bu çalışmanın ana katkısı, zaman maliyet ödünleşim problemlerini (TCTP) çözmek için inşaat yönetimi alanında NDSII-Jaya'nın geliştirilmesi ve uygulanmasıdır.
Asimetrik ağırlık tipi dayanma duvarlarının tasarım optimizasyonu
Zemini iki farklı kotta tutan yapılara dayanma duvarı denmektedir. Dayanma duvarları yanal zemin basınçlarına maruz kalırlar. Dayanma duvarlarının güvenli bir şekilde işlevini yerine getirebilmesi için bazı iç ve dış stabilite kontrollerinin yapılması gerekir. Asimetrik ağırlık tipi dayanma duvarlarının tasarım optimizasyonu MATLAB programlama dilinde yazılmış bir program yardımıyla ve iç nokta metoduyla bu çalışmada incelenmiştir. Bu amaçla optimizasyon probleminin sürekli fonksiyonları geliştirilmiştir. Amaç fonksiyonu maliyetin minimize edilmesi amacıyla duvarın en kesit alanı olarak tanımlanmıştır. Kısıt fonksiyonları iç ve dış stabilite tahkiklerinden türetilmiştir. Dış stabilite tahkikleri; devrilme, kayma, tabanda çekme gerilmeleri oluşmaması ve geleneksel yönteme göre taşıma gücüdür. İç stabilite için gövdede eğilme ve kesme tahkikleri kullanılmıştır. Optimum kesitin ana hatlarını ve duvar yüksekliğinin ana hat üzerindeki etkisini araştırmak için duvar yükseklikleri 2.0, 3.0 ve 4.0 metre olarak seçilmiştir. Ek olarak, içsel sürtünme açısındaki değişimin optimum kesit alanına etkisini araştırmak için içsel sürtünme açısı 15, 25 ve 35 derece olarak seçilip hesaplarda kullanılmıştır. Duvarın yüksekliğinin ve zeminin içsel sürtünme açısının optimum kesitler üzerindeki etkisini karşılaştırmak için zeminin diğer fiziksel ve mekanik özellikleri sabit tutulmuştur. Ağırlık dayanma duvarları için önerilen minimum boyutlar dikkate alınmamıştır. Sonuç olarak elde edilen optimum en kesit alanının, duvarın yüksekliğine bağlı olarak lineer olarak değiştiği ve en kesit geometrisini etkileyen esas parametrenin içsel sürtünme açısı olduğu bulunmuştur.
Türkiye'nin su politikası ve barajlar: Haznelerin tasarımında risk esaslı yöntemlerin kullanımı
Günümüzde nüfusun, sanayileşmenin ve şehirleşmenin hızla artması sonucu her geçen gün kullanılabilir su ihtiyacı artmakta, kirlilik, küresel ısınma gibi faktörlerin de eklenmesi ile mevcut su kaynakları su ihtiyacını karşılayamayacak hale gelmektedir. Bu durum, ülkelerin su sorununu önlemeye yönelik su kaynaklarının yönetimi ile ilgili politikalar ve projeler üretmelerini kaçınılmaz hale getirmektedir. Bu çerçevede, inşa edilmiş ve edilmekte olan pek çok barajın yanı sıra, başta Güneydoğu Anadolu Projesi (GAP) bölgesi olmak üzere ülkemizdeki baraj, hidroelektrik santrali ve sulama projelerinin bir an önce gerçekleştirilmesine ilişkin çalışmalar da sürdürülmektedir. Akarsuların akım rejimleri çoğu zaman akarsudan karşılanan su ihtiyaçlarına uygun bir düzende değildir. Mevcut su kaynakları ile su talepleri arasındaki yapısal farklılıklar baraj haznelerini gerekli kılmaktadır. Biriktirme hazneleri, bir akarsudan enerji üretimi, sulama, sanayi, akarsu ulaşımı gibi ihtiyaçları karşılamak üzere tasarlanırlar. Gerekli hazne hacmi; gelen akımların büyüklüğüne ve değişkenliğine, ihtiyacın büyüklüğüne ve bu ihtiyacın karşılanmasındaki güvenilirlik derecesine bağlıdır. Bu çalışmada, Devlet Su İşleri Genel Müdürlüğü (DSİ) tarafından planlanan Yeşilkavak barajı projesi nedeniyle Kısıkdere (Değirmendere) alt havzası uygulama alanı olarak seçilmiş ve tek biriktirme haznesi için kapasite-verim-risk ilişkisi araştırılmıştır. Gediz havzası Kısıkdere (Değirmendere) üzerinde bulunan DSİ-Değirmendere-Doğanlar akım gözlem istasyonu (AGİ)'nda gözlenmiş aylık ve yıllık ortalama akım verileri kullanılarak; çeşitli kritik dönem yöntemleri, aylık su bütçesi yöntemi ve kısıntılı sulamalı işletme çalışması ile hazne kapasiteleri hesaplanmış ve elde edilen sonuçlar Yeşilkavak barajının planlanan hazne hacmiyle karşılaştırılmış ve irdelenmiştir. Çalışmada ayrıca Moran ve Gould olasılık matrisi yöntemleri ile Yeşilkavak barajının planlanan hazne kapasitesinin kuruma olasılığı hesaplanmış ve irdelenmiştir.Anahtar sözcükler: Kritik dönem, düşük akım hidrolojisi, aktif hazne hacmi, hazne kapasitesi-verim-risk ilişkisi, olasılık matris yöntemleri
Köprü ayakları etrafında oluşan yerel oyulmaların hareketli taban durumunda deneysel ve nümerik araştırılması
Bu tez 109M637 nolu TÜBİTAK projesi kapsamında gerçekleştirilmiş olan deneyler ve çalışmalar sonucunda hazırlanmış olup, dairesel en kesitli köprü ayakları etrafında meydana gelen hareketli taban oyulmaları konu olarak incelenmiştir. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü Hidrolik Laboratuarı'nda yapılan deneyler, 80 cm genişliğinde, 18,6 m uzunluğunda ve 75 cm derinliğinde bir kanalda ikizkenar üçgen şeklinde taşkın hidrografları oluşturularak gerçekleştirilmiştir. Zamana bağlı olarak değişen oyulmalar köprü ayağı üzerine dik olarak yerleştirilen UVP (ultrasonic velocity profiler) algılayıcıları ile ölçülmüştür. Debi ölçümü manyetik debimetre ile kanaldaki akış derinlikleri ise ULS (ultrasonic level sensor) cihazı ile ölçümlenmiştir. Deneysel bulgular, literatürde bulunan bağıntılar ile elde edilen sayısal sonuçlarla karşılaştırılarak uyumlulukları araştırılmıştır. Hem nihai oyulma derinlik değerleri hem de zamana bağlı oyulma derinlikleri için uygunluk analizi gerçekleştirilerek özgün bir bağıntı elde edilmiştir.Anahtar Kelimeler: Hareketli taban, yerel oyulma, hidrograf, köprü ayağı, katı madde taşınımı
Farklı sürtünme yüzeyli sarkaç izolatörlerin yapı deprem davranışı üzerindeki etkilerinin incelenmesi
Bu çalışmada tek, çift ve üç eğrilikli sürtünmeli sarkaç izolatörler kullanılarak sismik izolasyonu sağlanmış beş katlı basit bir yapının zaman tanım alanında analizleri ABAQUS sonlu eleman programı yardımıyla üç boyutlu olarak gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, üç eğrilikli sarkaç izolatörler için farklı sürtünme katsayıları ve sürtünme yüzeyi eğrilik yarıçapıları dikkate alınarak analizler gerçekleştirilmiştir. Analizlerden elde edilen sonuçlar kullanılarak farklı sürtünme yüzeyi sayısına, farklı sürtünme katsayılarına ve eğrilik yarıçaplarına sahip izolatörler kendi aralarında ve ankastre mesnetli sonuçlarla karşılaştırılarak yapının deprem davranışı üzerindeki etkileri incelenmiştir. Bu amaçla yapıda oluşan tepkiler maksimum göreli yerdeğiştirmeler, katlar arası ötelenme oranları, kat ivmeleri ve taban kesme kuvvetleri açısından irdelenmiştir. Analiz sonuçlarına göre izolatörlerin kullanıldığı yapılarda oluşan tepkilerin ankastre mesnetli yapılara göre oldukça azaldığı görülmüştür. Farklı sürtünme yüzeyi sayısına sahip izolatörler karşılaştırıldığında ise tüm bu tepkiler için üç eğrilikli sürtünmeli sarkaç izolatörün diğer izolatörlerinden daha iyi performans gösterdiği sonucuna varılmıştır. Ayrıca farklı sürtünme katsayılarına ve eğrilik yarıçaplarına sahip üç eğrilikli sürtünmeli sarkaç izolatörlü yapılar incelendiğinde sürtünme katsayılarındaki artışın yapıda oluşan tepkileri artırdığı eğrilik yarıçapındaki artışın ise azalttığı görülmüştür.
Lifli bitümlerle stabilize edilen kum zeminlerin dinamik özellikleri
Dünyanın hemen hemen her yerinde depremler olmaktadır. Bunlardan bazıları can kaybına sebebiyet vermektedir. Bunları önleyecek güvenli ekonomik çözümler üretilmesi gerekmektedir. Bunun için zeminlerin çeşitli özelliklerinin yanı sıra mekanik özelliklerinin iyileştirilmesi gerekmektedir. Günümüzde en çok uygulanan yöntemlerden biri de farklı zeminlere çeşitli malzemeler eklenip, karıştırılıp zeminin iyileştirilmeye çalışılmasıdır. Bu farklı malzemelerde genelde bağlayıcılar ve lifler olmaktadır. Bu çalışmaların amacı deprem gibi dinamik yükler altındaki bitüm ve liflerle stabilize edilen kum zeminlerin dinamik özelliklerinin araştırılmasıdır. Bu bağlamda yüksek sönüm oranlarına sahip kum ve bitüm ile zeminlerin dinamik özelliklerini iyileştirmek amaçlı çeşitli liflerle (bazalt, polipropilen ve selüloz lifi) stabilize edilmiştir. Çeşitli yüzdelerle karıştırılan bu malzemelerden numuneler oluşturuldu. Daha sonra çevrimsel basit kesme deneyi uygulanmıştır. Bu deneyden elde edilen farklı oranlarda polipropilen lifli, bazalt lifli ve selüloz lifli numunelerin dinamik özellikleri kıyaslanıp hangisinin en iyi sonucu verdiği belirlendi. Deneysel çalışma kapsamında selüloz lifi için bitüm oranının %3'ü kadar lif en yüksek sönüm oranı olarak belirlenmiştir ve bu sönüm oranı %45'dir. Polipropilen lifi için bitüm oranının %1'i kadar lif en yüksek sönüm oranını vermektedir ve bu oran %44.6 olarak bulunmuştur. En yüksek sönüm oranı bazalt lifli numunede %47 olarak bulunmuştur. Ayrıca en yüksek kayma modülü de bazalt lifli karışımdan 11.8 Mpa olarak elde edilmiştir.
Ağırlık istinat duvarlarının topoloji optimizasyonu
Bu çalışmada, bir birim ayrıtı 3 m, 4 m ve 5 m olan kare istinat duvarlarına tabanda ankastre mesnet ve x yönünde ötelenmelerine kısıtları konarak, 50 kPa değerinde bir üçgen yayılı yüke maruz bırakılarak elastik ve plastik durum için topoloji optimizsayonu işlemi ABAQUS/CAE programıyla gerçekleştirildi. Elastik durum için optimizasyon işlemi ABAQUS/CAE programı içinde bulunan optimizasyon modülünden gerçekleştirildi. Burada program aracılığıyla konan optimizasyon kriterlerimiz, hedef fonksiyonumuz gerilme enerjisini minimuma indirmek ve belirlenen kısıt ise optimizasyon sonucunda toplam hacmin %30'un altına inmesinin engellenmesidir. Plastik durum için optimizasyon, Phyton dilinde bir kod yazılarak ABAQUS/CAE programı vasıtasıyla çalıştırılmıştır. Gerilme enerjisi düşük parçalar iterasyon sayısına bağlı olarak sistemden çıkarılmıştır. Ortaya çıkan topolojilere bakılarak mantıksal bir çıkarım yapıldığında günümüzde kullanılan istinat duvarları ile ABAQUS/CAE programı sonucunda ortaya çıkan optimum topoğrafyalar büyük ölçüde benzerlik göstermektedir. Dolayısıyla, ABAQUS/CAE programı inşaat mühendisliği alanında optimizasyon işlemlerinde kullanılabilir.
Sigma kesitli hafif çelik profillerin eksenel ve eksantrik yükleme altındaki davranışlarının deneysel ve sayısal olarak incelenmesi
Sigma profillerle ilgili deneysel çalışmaların daha çok monotonik yüklemeler altında gerçekleştirilmiş olması nedeniyle bu çalışmada tersinir-tekrarlı yükler altındaki hafif çelik sigma profillerin eksenel yükleme, bir ve iki eksenli eğilme altındaki dayanım, enerji tüketme ve süneklik gibi karakteristik davranışları incelenmiştir. Enkesitin yük taşıma kapasitesini belirleyen yerel, çarpılmalı ve genel burkulma modları ve bu burkulma modlarının görüldüğü kritik boy ve yük katsayılarına göre sigma profil kesit ve boyları belirlenmiştir. Boyları 500 mm, 1000 mm ve 1500 mm olarak belirlenen numuneler üzerinde 45 adedi monotonik, 45 adedi de tersinir-tekrarlı olmak üzere toplam 90 adet yükleme deneyi gerçekleştirilmiştir. Malzeme pekleşme parametreleri deneysel olarak belirlendikten sonra ABAQUS yazılımında gerçekleştirilen sonlu eleman analizleri ile monotonik ve tersinir-tekrarlı yükler altındaki sayısal ve deneysel davranışlar karşılaştırılmıştır. Ayrıca, iki farklı parametrik çalışma ile monotonik yükleme altında gerçekleştirilen 2555 adet analiz sonucunda sigma profillerin dayanım uzayları belirlenmiş, profil dayanımları AISI-S100-12 yönetmeliği ile karşılaştırılmıştır. Buna göre, AISI yönetmeliğinin mevcut haliyle daha korumacı olduğu ve profil dudaklarının çekme gerilmesi altında olduğu elemanların dayanımlarının hesaplanması bakımından geliştirilme potansiyelinin daha yüksek olduğu belirlenmiştir. Tersinir-tekrarlı deneysel ve sayısal çalışmalarda genellikle, P numunelerinin enerji tüketme kapasitelerinin N numunelerinden daha yüksek olduğu görülmüştür. Tersinir-tekrarlı yükler altında enerji sönümleyebildiklerinden, daha farklı tipe ve kesit narinlik oranına sahip sigma profiller üzerinde tersinir-tekrarlı yükler altında, dayanım ve rijitlik kaybının karakterize edilerek kapsayıcı zarf eğrilerinin oluşturulması, bu profillerin hafif çelik yapılarda daha yaygın kullanımlarının önünü açacaktır.
Çelik yapılarda eğrisel şekilli metalik sismiksönümleyicilerin araştırılması ve geliştirilmesi
Yapıların yatay yük etkisinde stabilitelerinin sağlanması ve yapı elemanında herhangi bir hasar oluşmadan bu tür elemanlarda hasarların oluşması istenmektedir. Bu amaçla literatürde metalik sönümleyiciler ile ilgili birçok çalışma yapılmış ve geliştirilen metalik sönümleyicilerin etkinlikleri incelemişlerdir. Yapılan bu çalışmalar genellikle çelik çaprazların kirişlerle birleşim bölgeleri için geliştirilmiştir. Ancak çerçeve boşluklarının kullanılması istenmesinde kolon-kiriş birleşim bölgeleri için geliştirilen eğrisel şekilli veya dirsek tipi sönümleyicilerin sayısı oldukça sınırlıdır. Bu çalışmada, literatürde mevcut olan metalik sönümleyiciler yerine, çelik yapılarda çerçeve boşluklarının efektif olarak kullanılmasını sağlayacak, eğrisel şekilli metalik sönümleyicilerin geliştirilmesi amaçlanmıştır. Geliştirilen farklı tiplerde eğrisel şekilli metalik sönümleyicilerin sayısal modelleri oluşturularak etkinlikleri araştırılmıştır. Bununla birlikte tasarlanan eğrisel şekilli metalik sönümleyiciler, çerçeve ve çelik çapraz kullanılmış sistemin davranışları ile de karşılaştırılmıştır. Yatay yükler etkisinde en uygun enerji sönümleme sağlayan eğrisel şekilli metalik sönümleyici belirlenmiştir. Tez kapsamında geliştirilen eğrisel şekilli metalik sönümleyicilerin çelik çerçevenin yatay yük taşıma kapasitesini artırdığı ve daha fazla enerji tükettiği görülmüştür.
Diatomitin zemin stabilizasyonunda kireçle birlikte kullanılabilirliğinin araştırılması
Zeminler her zaman kullanım amacına uygun özellik gösterememektedir. Bu durumda, zemin özelliklerinin iyileştirilmesi için birçok yönteme başvurulmaktadır. Zemin türüne ve istenilen iyileştirme amacına göre farklılık gösteren bu yöntemlerden biri de doğal puzolanlar ile yapılan katkılı zemin stabilizasyonudur. Yüksek oranda SiO2 içeriğinden dolayı doğal puzolan olarak değerlendirilen diatomitin, aktif CaO eksikliği nedeniyle, zeminde çimentolaşma reaksiyonlarının meydana gelebilmesi için kireç gibi birincil bağlayıcılarla birlikte kullanılması gerekmektedir. Diatomitin zemin stabilizasyonunda kireçle birlikte kullanılabilirliğinin araştırılması için, %0, %5, %10 ve %20 oranında diatomit içeren karışımlara optimum oranda (%6) kireç ilavesiyle, kireçli ve kireçsiz olmak üzere hazırlanan 8 farklı karışım üzerinde yapılan çalışmalarda, diatomit ve kireç katkılarının, zeminin kıvam limitlerinde, kompaksiyon parametrelerinde, 1, 7, 28 günlük kür süreleri ve donma-çözülme çevrimi sonrasında serbest basınç mukavemetinde meydana getirdiği değişimler incelenmiştir. Kireç ile birlikte kullanılan diatomitin, zemin mukavemetinde önemli ölçüde artış meydana getirdiği gözlemlenmiştir. 28 günlük kür süresi sonrası en yüksek mukavemete %5 diatomit içeren kireç katkılı karışımın ulaştığı belirlenmiştir. Kireçsiz karışımlarda ise diatomitin mukavemete belirgin bir etkisi olmadığı sonucuna varılmıştır. Donma-çözülme çevrimi sonrası, diatomit-kireç-zemin karışımlarında, %5~%20 arasında mukavemet kayıpları meydana geldiği gözlemlenmiştir.
Yığma duvarların çevrimsel yükler altında davranışlarının deneysel ve sonlu eleman yöntemiyle belirlenmesi ve FRP malzemesiyle güçlendirilmesi
Bu tezin genel amacı, tekrarlı yükler altında yapısal yığma duvarların davranışlarını belirlemek ve bu etkilere karşı nasıl daha dayanıklı hale getirileceğini incelemektir. Bu amaca ulaşmak için, çalışma önce analitik ve sonra da deneysel çalışmalara dayandırılmıştır. Bu çalışma için İnşaat Mühendisliği Bölümü Yapı ve Malzeme Laboratuvarında beş adet yığma duvar imal edilmiştir. Delikli tuğlalardan oluşan dört adet ve harman tuğlalardan oluşan bir adet duvar yapılmıştır. Sayısal çalışmalar da, düzlem yığma duvarlara yanal tekrarlı yüklerin uygulanabildiği ABAQUS yazılımı kullanılmıştır. Her bir duvar için basitleştirilmiş mikro model dikkate alınmıştır. Tekrarlı yüklerin uygulanmasıyla, yığma duvar modellerinde hasarlar meydana gelmiştir. Bu çatlakların karekteristik özellikleri ve hangi yük seviyelerinde oluştukları belirlenmiştir. Ayrıca bu çatlaklar laboratuvar modelleri üzerinde de işaretlenetrek çeşitli fikirlerin tartışılmasına olanak vermiştir. Bu yığma duvarların her birinin içinde sonlu eleman modelleri oluşturulmuştur ve tekrarlı yüklere maruz bırakılmıştır. Elde edilen bu sayısal sonuçlar deneysel sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Sonlu eleman analizleri sonucunda, gerilmeler, frekanslar ve mod şekilleri elde edilmiştir. Deneysel çalışmada, yığma duvarların imalatı ile başlamıştır. Üzerlerine yerleştirilen ivme ölçerler yardımıyla tekrarlı frekansları ve mod şekilleri kaydedilmiştir. Duvarlar üzerinde gerçekleştirilen bu çalışma duvarın hasarlı ve hasarsız durumları için belirlenmiştir. Hasarlı yığma duvarlar daha sonra, çatlakları epoksi reçineleriyle doldurulduktan sonra FRP malzemeleriyle güçlendirilmiştir. Yaklaşık bir haftalık beklemnin sonrasında tekrar frekansları ve mod şekillerindeki değişimler ivme ölçerler yardımıyla kayıt altına alındıktan sonra tekrarlı yüklemeye maruz bırakılmıştır. Hasar alan yığma duvarlar için tekrar ölçümler tekrarlanmıştır. Tüm sonuçlar sonlu elemanlar yöntemiyle elde edilerek karşılaştırılmıştır.
Ayrık eleman yöntemi ile kum üzerine oturan şerit temelin taşıma gücünün analizi
Temeller, yapının yükünü zeminin geniş bir alanına aktaracak şekilde tasarlanmaktadır. Temel, yapısal yükleri güvenli bir şekilde aktarabilecek, altındaki zeminde kırılma meydana gelmeyecek ve yapı aşırı oturma yapmayacak şekilde tasarlanmalıdır. Temellerin klasik tasarım yöntemleri, taşıma gücü ilkesine dayanmaktadır. Zeminin taşıma gücünü modellemek ve hesaplamak için genellikle sayısal çözüm tekniği olarak sonlu eleman yöntemi kullanılır. Bu yaklaşımda tamamen bağımsız üç varsayım yer alır: süreklilik, homojenlik ve izotropik. Zemin, taneler ve çevresindeki boşluklardan oluşur. Bu nedenle, zeminin mekanik davranışı doğası gereği süreksiz, heterojen ve anizotropiktir. Ayrık elemanlar yöntemi, zeminin mekanik davranışını hesaba katan yöntemlerden biridir. Bu çalışmada ayrık eleman yöntemi kullanılarak farklı sıkılıklarda kum üzerine oturan şerit temelin taşıma gücünün modellenmesi ve analizi yapılmıştır. Ayrık eleman yöntemi ile modellenen kum zeminin makro parametreleri olan maksimum boşluk oranı, minimum boşluk oranı ve kayma mukavemeti sıkılık ve kesme kutusu deneylerinin modellenmesinden elde edilmiştir. Farklı rölatif sıkılıklarda yapılan taşıma gücü deneyinin modellenmesinden elde edilen yük-oturma ilişkileri, taşıma gücü teorileri (Terzaghi, Meyerhof, Brinch Hansen ve Vesic) ile elde edilen sonuçlarla karşılaştırılmıştır. %40, %50 ve %60 rölatif sıklıklarda yapılan analizler sonuçlarından elde edilen nihai taşıma gücü değerlerinin, taşıma gücü teorilerinden elde edilen değerlerden daha yüksek olduğu görülürken, %70 rölatif sıklıkta nümerik analizden elde edilen sonucun teorilerinden elde edilen değerlere göre daha düşük olduğu tespit edilmiştir.
Karayolu gürültü probleminin değerlendirilmesi
Gürültü, insanları ve çevreyi rahatsız eden bunun yanında insan sağlığına zarar veren bir etkendir. Günümüzde büyük şehirlerde hızla artan nüfusa bağlı olarak daha da belirgin bir hal almıştır. Çeşitli gürültü kaynakları olsa da ulaşımdan kaynaklanan gürültünün payı diğer kaynaklara göre daha yüksektir. Ulaşım modları içerisinde en yüksek gürültüye karayolu ulaşımı neden olmaktadır. Bu gürültüler; sürücüden, araçlardan veya kaplamaların özelliklerinden kaynaklanmaktadırlar. Kaplamalardan kaynaklanan gürültülerin azaltılması için çeşitli çalışmalar yapılmaktadır. Bu çalışmada farklı yol kaplamalarının gürültü üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Gürültü azaltma etkisine sahip çeşitli yol kaplama uygulamaları bulunmaktadır. Günümüzde gürültü seviyesi gün geçtikçe daha çok artış gösterdiği için bu kaplamalar daha çok önem kazanmıştır. Bu tez kapsamında, gürültü kaynakları, gürültünün insanlar ve çevre üzerindeki etkileri, gürültü ölçme ve tahmin etme yöntemleri araştırılmış, karayolu kaplamalarında gürültü oluşum mekanizmaları açıklanarak taş mastik asfalt, poroz asfalt ve yoğun gradasyonlu asfalt kaplamaların gürültü açısından değerlendirilmeleri literatür araştırması olarak ortaya konulmuştur.
Şişen zeminlerin stabilizasyonunda katkı malzemesi olarak deniz kabuğu, kireç ve zeolit kullanımı
Şişen zeminler insaat mühendisligi yapılarında ciddi sorunlara neden olmaktadır. Bu tür zeminlerin üzerine inşa edilecek yapılarla serbest şişmeler engellendiği zaman, yapıya önemli zararlar verebilecek gerilmeler oluşmaktadır. Bu problemi kontrol edebilmek için en yaygın olarak kullanılan çözüm yöntemi farklı katkı malzemeleri ile stabilizasyondur. Bu çalışmada deniz kabuğu, kireç ve zeolit gibi alternatif malzemelerin, Ünye Çimento Fabrikası'nın Denizbükü Mahallesinde bulunan kil ocağından temin edilen yüksek plastisiteli kil zeminin (CH) stabilizasyonuna etkisi incelenmiştir. Yüksek plastisiteli kil zemin, ağırlıkça %8 ila %16 oranında deniz kabuğu, %3 ila %8 oranında kireç ve %5 ila %20 oranında zeolit ile karıştırılmıştır. Öncelikle Taguchi yönteminin orthogonal matrisine göre (L25) elde edilmiş deney setleri için kıvam limiti deneyleri yapılmıştır. Deney sonuçlarından elde edilen veriler Taguchi Yöntemine göre analiz edilmiş ve en iyi sonucun, deniz kabuğu için %12 ile %14, kireç için %5 ile %6 ve zeolit için %5 ile %10 katkı oranlarında elde edildiği belirlenmiştir. Daha sonra bu yüzdeler kullanılarak Taguchi yönteminin orthogonal matrisine (L4) göre belirlenmiş 4 deney seti hazırlanmıştır. Hazırlanan karışımlarla, katkı malzemelerinin kıvam limiti, kompaksiyon parametreleri ve şişme potansiyeli üzerindeki etkileri incelenmiştir. Ayrıca 1, 7 ve 28 günlük kür sürelerinin serbest basınç mukavemetinde meydana getirdiği değişimler incelenmiştir. Yapılan deneysel çalışmalar sonucunda, %14 deniz kabuğu, %6 kireç ve %5 zeolit içeren SD14K6Z karışımının zeminin şişme stabilizasyonunda en optimum çözüm olduğu ortaya koyulmuştur.
Stabilization of expansive soils using pumice, lime, and marble
Expansive soils widely exist in barren and semi-barren areas and cause severe engineering problems because they tend to shrink when dry and expand when wet. For this purpose, the efficiency of using lime, pumice, and marble to stabilize an expansive soil, which is classified according to Unified Soil Classification System (USCS) as high plasticity soil (CH), was investigated. Several experiments were performed to determine the properties of swelling soil such as wet sieve analysis, hydrometer analysis, Atterberg limits, specific gravity, permeability, compaction, one-dimensional swelling test, and unconfined compressive strength. In addition, differential thermal analysis (DTA) and X-ray diffraction analysis were conducted to determine the mineralogical properties of the soil. In this study, pumice was used at a range of 0-25% with increments of 5%, whereas lime was utilized at ratios of 0%, 3%, 5%, 6%, and 8%. In addition, marble was used at ratios of 0%, 5%, 7%, 12%, and 15%. The effects of using each of these additives alone on the consistency limits were examined. Afterwards, in the first stage, the Taguchi method for optimization was implemented to analyse the effects of the mixtures of all additives together with soil on the consistency limits. In the second stage by the Taguchi method, the best ratios for each additive were determined and their effects on swelling parameters, unconfined compressive strength, and compaction parameters were studied. Based on the obtained results, the SP25L6M15 mixture decreased the plasticity index and swelling pressure by 86.34% and 96.91%, respectively, while the SP20L8M15 mixture decreased the liquid limit by 51.04%. Furthermore, the SP25L8M12 mixture enhanced the strength of soil by 93.45%, 428.20%, and 1252.9% for curing times of 1, 7, and 28 days, respectively. In addition, the SP25L8M12 mixture decreased the swell percentage by 99.18%.
Viskoelastik malzemeli iki boyutlu sistemlerin sonlu elemanlar yöntemi ile incelenmesi
Lineer ve nonlineer viskoelastik davranış gösteren, yalnızca eğilmeye çalışan eksenel simetrik ince dairesel plakların sünme problemi bu çalışma kapsamında incelenmiştir. Lineer elastik malzemeli, yalnızca eğilmeye çalışan eksenel simetrik ince dairesel plağın stasyoner yükleme altında deplasman, kesit dönmesi ve kesit tesirleri sonlu elemanlar metodu kullanılarak, çeşitli plak problemleri için hesap edilmiştir. Sonlu eleman modeli olarak kuadratik izoparametrik eksenel simetrik ince dairesel plak elemanı kullanılmıştır. Birinci bölümde viskoelastisite ve sünme problemi ile ilgili literatür özeti, çalışmanın amaç ve kapsamı verildikten sonra, ikinci bölümde ele alınan sonlu elemanlar yöntemi için kullanılan elemanın performansını göstermek amacıyla, klasik yöntem ve SAP2000 programından elde edilen sonuçlar ile karşılaştırmalı bir örnek yapılmıştır. Üçüncü bölümde viskoelastisite ve reolojik modellere değinilmiş, çalışma kapsamında kullanılan reolojik model incelenmiştir. Kelvin zinciri reolojik modelleri dikkate alınarak; yumuşama fonksiyonları kullanılması durumunda viskoelastik ince dairesel plağın sünme problemi için geliştirilen yöntemler dördüncü bölümde sunulmuştur. Bölüm sonunda ise, ele alınan yöntem, benzer bir çalışma ile bir örnek üzerinde karşılaştırılıp; yöntemin geçerliliği ispatlanmıştır. Dördüncü bölümde geliştirilen yöntem, çeşitli dairesel plak problemleri için beşinci bölümde uygulanmış; çalışma kapsamında MATLAB? da yazılan programlar ile analizler gerçekleştirilmiştir. MATLAB programı kullanılarak yazılan programlar eklerde sunulmuş, elde edilen karşılaştırılmalı sonuçlar altıncı bölümde değerlendirilmiştir. Anahtar sözcükler: Viskoelastisite, viskoelastik malzeme, yumuşama fonksiyonları, ince dairesel plak, sonlu elemanlar yöntemi.
Viskoelastik malzemeli dörtgen plakların sonlu elemanlar yöntemiyle incelenmesi
Yapı malzemeleri genel olarak elastik, plastik ve viskoelastik olmak üzere üç tip davranış gösterirler. Orantılılık sınırı altında kalan gerilme durumlarında ise, malzemelerin elastik davrandığı basit ve etkili bir yaklaşımdır. Ancak yapının kullanım ve servis durumlarına göre önemi arttıkça malzemenin plastik ve viskoelastik davranışının da hesaplara yansıtılması önem kazanmaktadır. Bu bağlamda, malzemeye en yakın davranış modelinin belirlenmesi, yapı elemanı veya yapının davranışını doğru yansıtmak amacıyla gerekli olabilir. Beton, ahşap ve yüksek sıcaklıktaki çelik gibi yapı malzemeleri viskoelastik davranış göstermektedir. Bu çalışma kapsamında viskoelastik malzemeli ince bir kare plağın zamana bağlı sünme davranışı başlıca bölümler altında karşılaştırılmalı olarak sonlu elemanlar yöntemi ile klasik yöntem kullanılarak aşağıda verildiği sıra ile incelenmiştir. Birinci bölümde malzemenin sabit yük altında gösterdiği davranış biçimlerine genel anlamda değinilmiş, viskoelastisite kavramının kısaca tanımlaması yapılmış, malzemenin gerçek davranışının göz önüne alınmasının önemi vurgulanmıştır. Viskoelastisite hakkında temel bilgilerin verildiği ikinci bölümde, viskoelastik davranışın aşamaları açıklanmıştır. Ayrıca bu bölümde reolojik modeller ile ilgili bazı açıklayıcı bilgilere değinilmiş; çalışma kapsamında kullanılan reolojik model belirlenmiştir. Üçüncü bölümde incelenen sonlu elemanlar yönteminin genel formülasyonu elde edilmiş, dört düğüm noktalı bir sonlu eleman kullanılarak ince kare plak probleminin çözüm aşamaları sunulmuştur. Dördüncü bölümde viskoelastik malzemeli ince kare plak problemi için geliştirilen yönteme, Kelvin zincir modeli esas alınarak oluşturulan yumuşama fonksiyonları ile ulaşılmıştır. Beşinci bölümde, geliştirilen yöntem kullanılarak çeşitli sınır ve yükleme şartları altındaki kare plak örnekleri çalışma kapsamında MATLAB programlama diliyle yazılan programlar vasıtasıyla çözülmüş,elde edilen sonuçlar irdelenmiştir. Yazılan bu programlar eklerde sunulmuştur. Son bölümde ise, elde edilen sonuçlar değerlendirilip, yorumlanmıştır. Anahtar sözcükler: Viskoelastisite, sonlu elemanlar yöntemi, ince kare plak, reolojik modeller, yumuşama fonksiyonları.
Dolgu duvarlı betonarme çerçevelerin deprem etkileri altındaki davranışının incelenmesi
Dolgu duvarların, deprem etkileri altındaki betonarme çerçevelerin davranışını etkilediği pek çok araştırmacı tarafından yapılan deneysel ve analitik araştırmalar sonucunda belirlenmiştir. Mevcut şartnameler, dolgu duvarlı çerçevelerin analiz, tasarım ve modellenmesi konusunda yeterince kriter ortaya koyamamaktadır. Bu çalışmada, betonarme yapılarda dolgu duvarların genel yapı davranışına olan etkisi incelenmiştir. Çalışmada, dolgu duvarlı ve dolgu duvarsız betonarme çerçevelerin düzlem içi yükler altındaki davranışı incelenmiştir. Dolgu duvarın yatay yük etkileri altında davranışını temsilen eşdeğer diyagonal çapraz çubuk ve çerçeve ile dolgu duvar arasındaki ara yüz etkileşimini de hesaba katan hassas sonlu elemanlar modelleri kullanılmıştır. Dolgu duvarlı çerçevenin eşdeğer diyagonal çubuklarla modellenmesinde tekli, üçlü ve beşli eşdeğer diyagonal çubuklu modeller kullanılmıştır. Dolgu duvarlı çerçevenin sonlu elemanlarla analizinde ise temas ara yüz şartlarını hesaba katan sonlu eleman modeli dikkate alınmıştır. Sonlu elemanlar modellemesinde analiz hassasiyeti için gerekli olan uygun eleman sayısı adedi belirlenmeye çalışılmıştır. Gerek diyagonal çubuklu gerekse sonlu elemanlarla modellenmiş dolgu duvarlı çerçevelerin yatay yükler altında doğrusal olmayan davranışının incelenmesinde artımsal itme analizi yöntemi kullanılmıştır. Çerçevelerin, düşey yük ve artımsal itme yükleri altında tepe seviyelerinin yer değiştirme analizleri yapılmıştır. Tek kat tek açıklıklı, tek kat ? iki açıklıklı, beş kat ? üç açıklıklı düzlem çerçeve modellerinde dolgu duvarlı ve duvarsız çerçeveler için kapasite eğrileri, kat deplasmanları, plastik dönmeler elde edilmiş ve bunların her bir model için karşılaştırılması yapılmıştır. Anahtar sözcükler: Dolgu duvarlı çerçeve yapıları, eşdeğer diyagonal basınç çubuğu, tuğla birimleri, itme analizi
İzmir'e su sağlayan kuyularda yer altı suyu seviye salınımlarının stokastik analizi
Türkiye'nin üçüncü büyük kenti olan İzmir, yıllık 200 milyon m3 civarında bir içme suyu ihtiyacına sahiptir. Bu ihtiyacın yarıdan fazlasının Göksu ve Sarıkız akiferlerinde açılan kuyulardan sağlanması, bu su kaynaklarının zamana bağlı davranışlarının modellenmesi çalışmalarına hayati bir önem kazandırmaktadır. Bu çalışmada, Göksu 16859-A ve Sarıkız Rasat-1 kuyularında kaydedilen aylık yeraltı suyu seviye gözlemlerindeki deterministik trendler çeşitli testlerle teşhis edilip ayıklanmıştır. Trendi alınmış ve tam standardize edilmiş su seviyelerine AR(1), AR(2), ARMA(1,1) gibi mevsimsel olmayan stasyoner zaman serisi modelleri uyarlanmıştır. Birinci Mertebeden tam standardize fark serilerine uyarlanmış stasyoner olmayan ARIMA(p,1,q) modelleri her iki kuyuda da su seviyelerinin rastgele seyir – ARIMA(0,1,0) – ve/veya içsel bağımlı tümleşik hareketli ortalamalı – IMA(1,1) – gibi modellerle başarıyla temsil edilebildiği görülmüştür. Çalışmanın ikinci aşamasında, yağış girdisinin kuyu su seviyeleri üzerindeki etkisini belirlemek amacıyla ARMA(1,1,1,0), ARX(1,1,0) ve ARX(2,1,0) gibi yağış girdili transfer fonksiyonu modelleri kurulmuştur. Oldukça başarılı görülen bu modellerin tahmin performanslarını karşılaştırmak amacıyla farklı mimarilerde beş farklı yapay sinir ağı (YSA) modeli geliştirilmiştir. Girdi katmanlarında önceki aylardaki kuyu su seviyelerini, yağışları ve çekimleri barındıran bu YSA modellerinin tahmin performanslarının yüksek olduğu ve su seviyesi sürecindeki non-lineer dinamik oluşum mekanizmasını daha iyi temsil edebileceği sonucuna varılmıştır. Anahtar sözcükler: Yeraltı suyu seviye salınımları, stasyoner ve stasyoner olmayan zaman serisi modelleri, transfer fonksiyon modelleri, yapay sinir ağları (YSA)
Köprülerde kurşun çekirdekli elastomer mesnet tasarımı ve köprü deprem davranışı üzerindeki etkilerinin incelenmesi
Bu çalışmada üç açıklıklı kutu kesitli bir karayolu köprüsünün sismik yalıtımı için kurşun çekirdekli elastomer mesnet tasarımı gerçekleştirilmiştir. Ayrıca elastomer mesnetin ve köprü kolon yüksekliğinin köprü deprem tepkileri üzerindeki etkileri incelenmiştir. Bu amaçla ankastre ve elastomer mesnetli köprülerin yatay tasarım tepki spektrumu etkisinde elde edilen periyot, yerdeğiştirme ve kolon kesit tesirleri farklı kolon yükseklikleri için karşılaştırılmıştır. Bunlara ek olarak elastomer mesnetin davranışını etkileyen sıfır yerdeğiştirmedeki dayanım kuvveti ve ikincil rijitlik özelliklerinin köprü tepkileri üzerindeki etkileri incelenmiştir. Çalışmada çok sayıda parametrik yapısal analize ihtiyaç duyulması sebebiyle CSiBridge ticari köprü programının Açık Uygulama Programlama Arayüzü (OAPI) özelliğinden yararlanılarak MATLAB programlama dili aracılığıyla bir yazılım geliştirilmiştir. Bu yazılım ile tüm analizler otomatikleştirilmiş ve hızlı bir şekilde gerçekleştirilmiştir. Gerçekleştirilen tasarımlar ve yapısal analizler sonucunda elastomer mesnet tasarımında alt ve üst sınır mesnet özelliklerinin köprü tepkileri üzerindeki etkileri görülmüştür. Ayrıca elastomer mesnetin mesnetsiz duruma göre köprü tepkilerini önemli ölçüde azalttığı ve kısa kolonlu köprülerde daha da etkili olduğu sonucuna varılmıştır. Son olarak elastomer mesnet tasarımında mesnet dayanım kuvveti ve ikincil rijitlik değerlerinin seçiminin köprü tepkilerini azaltmadaki önemi fark edilmiştir.
Lif takviyeli çimento esaslı kompozit üretiminde polimer atıkların değerlendirilmesi
Pet (polietilentereftalat) günümüzde en çok kullanılan kökenli malzemelerden biridir. Bu durum sonucunda ortaya yüksek miktarlarda atık çıkmakta ve ancak kısıtlı bir kısmı geri dönüştürülebilmektedir. Doğada yüzyıllarca kaybolmayan, çevre kirliliğine yol açan bu atıkların ortadan kaldırılması veya en aza indirilmesi çok önemli bir sorundur. Bu çalışmada, geri dönüşüm tesislerinde eritilip sertleştirilmiş atık petleri çimentolu kompozit ürünlerinde kullanımı yoluyla inşaat sektöründe değerlendirilmesi planlanmıştır. Pet atıkların geri dönüşüm işlemi sırasında, fabrika sisteminde oluşan hata sonucunda oluşan kusurlu eriyik petler, belirli bir haznede toplanmaktadır. Kusurlu petler, üretim sisteminde meydana gelen hatanın yerine göre iki farklı fiziksel yapıda olmaktadır. Petler soğutulup sertleştirildikten sonra kırıcılarla kırılarak küçük parçalara ayrılır ve bir kısmı tekrar üretim döngüsüne katılır. Geri dönüşüm tesislerinde ortaya çıkan farklı ürünler ve atıkların yapı malzemesi üretiminde değerlendirilmesi bu çalışmanın ana fikridir. Tez kapsamında, farklı harç örnekleri hazırlanarak içerisine kusurlu pet atıklar agrega yerine farklı oranlarda karıştırılmıştır. Ayrıca bazı karışımlara pet lifler eklenerek üretilen karışımların bazı fiziksel ve mekanik özellikleri araştırılmıştır. Yapılan çalışmanın sonucunda pet atıkların, geliştirilen kompozitlerin birim hacim ağırlık, eğilme ve basınç dayanımlarını, ısı iletkenliğini düşürdüğü, buna karşılık harç içerisindeki doğal agregaya belirli oranında ikame yapılması eğilme ve basınç dayanımını düşürürken, taze hal işlenebilirliğini, tokluğunu, aşınma ve kimyasal etkilere karşı dayanıklılığını arttırdığı ortaya çıkmıştır. Harç örneklerine yüksek fırın cürufu eklenmesi su emme oranını azaltırken taze hal işlenebilirliğini, zamana bağlı basınç ve eğilme dayanımını, aşınma direncini, donma-çözülme ve asit dayanıklılığını arttırmıştır. Pet agregalar 80 derece ve daha yüksek sıcaklıklarda genleşerek harç örneklerini çatlatıp mekanik değerlerinde azalmaya neden olduğu için yapısal elemanlarda kullanılması sakınca arz etmektedir. Ancak yer karosu, kaldırım taşı gibi aşınmaya maruz kalan yerlerde kullanılabilme imkânını sağlar. Anahtar sözcükler: Pet, agrega, lif, a?ınma, yüksek sıcaklık, donma-çözülme, mikroyapı
Modifiye asfalt karışımların termal iletkenliklerinin değerlendirilmesi
Bu tez çalışmasında asfalt karışımlarının termal iletkenlik katsayılarının; gradasyon, eklenen katkı maddesi cinsi ve kullanılan agrega türüne göre değişimleri incelenmiştir. Bu amaçla ilk olarak bazalt agregası kullanılarak geleneksel asfalt betonu ve Taş Mastik Asfalt olmak üzere 6 farklı gradasyonlara sahip numuneler üretilmiştir. Ardından hem bazalt hem de kireç taşı agregaları kullanılarak; kauçuk, selülozik elyaf, SBS (Stiren-Butadien-Stiren), SIS (Styrene Isoprene Styrene), Elvaloy (EL), SEBS (Stiren-Etilen-Butilen-Stiren), poliolefin elastomer ve nanokil modifiye asfalt karışımlar ve katkısız (kontrol) karışımlar her agrega türü için ayrı ayrı üretilmiştir. Agrega karışımlarında kaba agrega oranının artmasıyla termal iletkenlik katsayısının azaldığı görülmüştür. Karışımlara katılan katkı maddelerinin karışımın termal iletkenlik katsayısını düşürdüğü en fazla düşüşün selülozik elyaf ve kauçukla modifiye edilmiş numunelerde ortaya çıktığı görülmüştür. Bazalt agregası ile hazırlanan numunelerin termal iletkenlik özelliklerinin kireç taşı agregası kullanılarak hazırlanan agregalara göre daha iyi olduğu sonucuna varılmıştır.
Kil zeminde TBM yöntemiyle inşa edilen tünellerde çimento stabilizasyonunun sonlu elemanlar yöntemi ile analizi
Yeraltı yapılarından biri olan tünellerin tarihine bakıldığında, tünellerin insanların hayatında önemli bir yere sahip olduğu görülmektedir. Geçmişten günümüze kadar insanlar çeşitli amaçlar doğrultusunda ihtiyaçlarını karşılayabilmek için tünelleri kullanmışlardır. Ülkemiz coğrafyası dikkate alındığında çok farklı zemin sınıfları ile karşılaşmak mümkündür. Bu nedenle tünel çalışmalarının öncesinde ve sonrasında gerekli incelemeler yapılmalıdır. Bu tez çalışması kapsamında hem deneysel çalışmalar hem de nümerik çalışmalar yapılmıştır. Deneysel çalışmalar ile zeminin fiziksel özellikleri, plastisite özellikleri ve konsolidasyonu belirlenmiştir. Zemine ait kayma direnci parametreleri de deneysel çalışmalar ile bulunmuştur. Deneysel çalışmaların ardından nümerik çalışmalar yapılmıştır. Nümerik çalışmalar sırasında tünel modeli oluşturulurken sonlu elemanlar yöntemi olan Plaxis 3D programı kullanılmıştır. Plaxis 3D programında kil zemin Hardening Soil Model olarak modellenmiştir. Bunun neden yapılacak modeli gerilme- şekil değiştirme davranışını gerçeğe en yakın şekilde oluşturmaktır. Modellemede tünel açılması sırasında TBM kullanılmıştır. Kil zeminde modelleme tamamlandıktan sonra tünel kaplaması etrafına farklı kalınlıklarda çimento ile stabilizasyon işlemi yapılmıştır. Tüm modelleme aşamaları bittikten sonra analizler yapılmıştır. Yapılan analizler ile birlikte meydana gelen yer değiştirmeler, asal gerilmeler ve kayma gerilmeleri belirlenmiştir. Tünel kaplaması etrafına farklı kalınlıklarda yapılan stabilizasyon çalışmaları ile kaplamanın etrafına stabilizasyon çalışması yapılmamış durum mukayese edilmiştir.
İklim değişikliğinin akarsu akışlarına etkisinin araştırılması: Doğu Karadeniz havzası örneği
Bu tez çalışmasında iklim değişikliğinin akarsu akışları üzerindeki etkileri, Hükümetler Arası İklim Değişikliği Paneli (IPCC) 5. değerlendirme raporunda sera gazı konsantrasyon oranının artışını öngören RCP4.5 ve RCP8.5 konsantrasyon senaryoları etkisi altında, GFDL-ESM2M, HadGEM2-ES ve MPI-ESM-MR Küresel Dolaşım Modeli (KDM) kullanılarak, 2021-2040 (P1), 2041-2070 (P2) ve 2071-2099 (P3) yılları aralığında incelenmiştir. Çalışmada Türkiye'de en fazla yağış alan havza olan Doğu Karadeniz Havzası'nda 17 Akım Gözlem İstasyonu ve 11 Meteoroloji İstasyonu kullanılmıştır. Çalışma kapsamında akarsu akışlarının modellenmesi için makine öğrenmesi gerçekleştiren Yapay Sinir Ağları (YSA), Uyarlanabilir Sinirsel Bulanık Çıkarım Sistemi (ANFIS), Çok Değişkenli Uyarlanabilir Regresyon Eğrileri (MARS) sayısal yöntemleri ve klasik regresyon yöntemi kullanılmıştır. Tarihsel veriler ile kalibre edilen Akarsu Akışı Tahmin Modelleri'nden (SPM) tahmin performansı en yüksek model belirlenmiştir. Tahmin performansı en yüksek SPM, girdileri KDM'lerden elde edilen günlük Sıcaklık ve Yağış olacak şekilde 2100 yılına kadar gelecek akarsu akışları tahmin edilmiştir. Gelecek akarsu akışı bulguları kullanılarak havzada, iklim değişikliği etkisi altında akarsu suyu varlığı, kurak ve sulak dönemlerdeki akarsu akışları ve düşük (Q95) ve yüksek (Q5) akarsu akışları incelenmiştir. Çalışma sonucunda, havzada akarsu suyu varlığının en fazla etkileneceği dönem P3 olarak belirlenmiştir. Havzadaki akarsu akışlarından kaynaklı suyun en kötümser durumda dönemsel ortalamaya göre 320,93*106 m³/yıl'a varan şekilde azalacağı, en iyimser durumda ise 569,42*106 m³/yıl'a varan şekilde artış göstereceği belirlenmiştir. Havzada ortalama olarak akarsu akışlarının, kurak dönemde %80 artacağı, sulak dönemde ise %40 azalacağı belirlenmiştir. Belirlenen referans değerlere göre havzada düşük akışların %25'e yakın, yüksek akışların ise %35'e yakın düşüş göstereceği belirlenmiştir.
Rijit düzleme bağlı izotropik tabakaya oturan fonksiyonel derecelendirilmiş ortotrop tabakanın sürekli ve süreksiz temas problemi
Bu çalışmada, rijit düzleme bağlı izotropik tabakaya oturan fonksiyonel derecelendirilmiş ortotropik tabakanın sürekli ve süreksiz temas problemi elastisite teorisi ve sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak çözümlenmiş ve her iki çözümden elde edilen sonuçlar karşılaştırılmıştır. Birinci bölümde, temas problemleri üzerine günümüze kadar yapılmış olan bazı çalışmalardan bahsedilmiştir. Problemin çözümünde kullanılacak olan elastik tabaka ve fonksiyonel derecelendirilmiş ortotrop tabakaya ait gerilme ve yer değiştirme ifadeleri elastisitenin temel denklemleri ve integral dönüşüm teknikleri kullanılarak elde edilmiştir. İkinci bölümde, problem sürekli ve süreksiz hal için tanımlanmış ve her iki hal için sınır şartları yazılmıştır. Problem sürekli ve süreksiz halde gerilme ve yer değiştirme ifadelerine sınır şartları uygulanarak tekil integral denklem sistemine indirgenmiştir. Gauss-Chebyshev formülasyonu yardımıyla cebrik denklem sitemine indirgenip çözülmüştür. Ayrıca problem ANSYS sonlu elemanlar paket programı yardımıyla modellenip sonlu elemanlar çözümleri yapılmıştır. Üçüncü bölümde kütle kuvvetlerinin etkisi altında ortotrop malzemenin inhomojenitesinin; panç-tabaka ve tabaka-tabaka arasındaki boyutsuz temas uzunlukları, temas gerilmeleri, ilk ayrılma yükleri, ilk ayrılma uzaklıkları, tabakalar arasındaki açılma bölgeleri üzerine etkilerini ortaya koyan sonuçlar edilmiştir.
Yüzen veya uç kazıklı radye temelin davranışının üç boyutlu sonlu elemanlar yöntemi ile incelenmesi
Dünyada her geçen gün insan nüfusu artmaktadır. İnsan nüfusunun artmasıyla ve insanların kentselleşmesinden dolayı barınma ihtiyacı da artmaktadır. Barınma ihtiyacının artmasından kaynaklı binaların kat sayıları da artış göstermektedir. Türkiye'de zemin yapısından kaynaklı kat sayılarının artmasından dolayı yapı zemin etkileşimi önemli bir problem olmuştur. Bu yüzden temel sistemi için derin temeller tercih edilmektedir. Derin temel türlerinden kazıklı temeller yapı yüklerinin yüzeysel temel ile taşınamadığı durumlarda sıklıkla kullanılmaktadır. Kazıklı radye temeller, kazık ve radyenin yük taşıma kapasitelerini birleştiren bir temel sistemi. Üç boyutlu sonlu eleman yöntemiyle, okul amaçlı kullanılacak betonarme üst yapının, kazıklı radye temelin ve temel zemininin numerik modelleri oluşturulmuştur. Yapılan modelde, okul için kullanılacak betonarme üst yapının uç ve yüzen kazığa göre kazıklı radye temelin davranışı incelenmiştir. Yapı ilk durumda 20 m derinliği ele alınan zeminde yüzen kazık (11 m kum 9m kaya) olarak modellenmiş ikinci durumda ise uç kazık (8 m kum 12 m kaya) olarak modellenmiştir. Kolon, kiriş ve döşeme yükleri ve malzeme özellikleri belirleyerek Plaxis 3D programıyla analizler yapılmıştır. Nümerik analizlerin sonuçlarından, zemin türünün daha sağlam bir ana kaya olduğunda kazıkların yük taşıma oranlarının yüksek olduğu dinamik ve statik durumda farkına varılmıştır.
Arı kökenli balmumu ve bor oksitin bitümün fiziksel ve reolojik özellikleri üzerindeki etkilerinin araştırılması
Bu tez çalışması kapsamında, arı kökenli balmumu ve bor oksitin bitüm modifikasyonunda kullanılabilirliği ve bitümün yapısal, fiziksel ve reolojik özellikleri üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Bu amaçla balmumu ve bor oksit saf bitüme farklı oranlarda ayrı ayrı ve birlikte eklenmiştir. Yapılan modifikasyonların saf bitümün yapısal özellikleri üzerindeki etkisini incelemek için saf ve modifiye bitümlere FT-IR analizi yapılmıştır. Fiziksel ve reolojik özellikleri belirlemek için ise penetrasyon, yumuşama noktası, özgül ağırlık, trikloretilende çözünürlük, düktilite, parlama ve yanma noktası, Nicholson soyulma, dönel viskozimetre (RV), dönel ince film halinde ısıtma (RTFOT), basınçlı yaşlandırma kabini (PAV), dinamik kayma reometresi (DSR) ve kiriş eğme reometresi (BBR) deneylerinden faydalanılmıştır. Deneyler sonucunda, balmumunun bitümün işlenebilirliğini arttırdığı ve bor oksitin ise bitümün yüksek sıcaklık performansını geliştirdiği belirlenmiştir. Balmumu ve bor oksit aynı oranlarda birlikte kullanıldığında ise, bitümün işlenebilirliği azalmadan yüksek sıcaklık performansı iyileşmiştir. Bu nedenle, bitüm modifikasyonunda balmumu ve bor oksitin aynı oranlarda birlikte kullanımının çevreye verilen zararı arttırmadan tekerlek izi direncini geliştirebileceği sonucuna ulaşılmıştır. Ayrıca balmumu ve bor oksitin bitüm modifikasyonunda birlikte kullanımının bitümün soyulma direncinde çok etkili bir iyileşme sağladığı kaydedilmiştir.
Pomza ve perlit agregası içeren mineral katkılı taşıyıcı hafif betonların enerji performansı açısından değerlendirilmesi
Bu çalışmada pomza ve perlit agregası içeren mineral katkılı taşıyıcı hafif beton üretimi ve bu taşıyıcı hafif betonların normal ağırlıklı beton ile karşılaştırmalı olarak enerji performansı açısından değerlendirmesi amaçlanmıştır. Taşıyıcı hafif beton üretiminde mineral katkı olarak uçucu kül ve metakaolin kullanılmıştır. Üretilen betonlar üzerinde çökme, birim ağırlık, basınç dayanımı, eğilme dayanımı, yarmada çekme dayanımı, su emme, porozite, kılcal su emme, hızlı klorür geçirimliliği, aşınma, basınç altında su işleme derinliği ve ısı iletkenlik katsayısı karakteristikleri deneysel olarak belirlenmiştir. Üretilen betonlara ilişkin belirlenen ısı iletkenlik katsayıları ve birim ağırlıklar bir örnek daire için enerji performansı değerlendirmesi yapmak amacıyla DesignBuilder programında kullanılmıştır. Örnek daire için enerji performansı ve enerji verimliliği, taşıyıcı hafif beton ve normal ağırlıklı beton kullanılması durumunda karşılaştırmalı olarak değerlendirilmiştir. Değerlendirmede örnek dairenin dış duvarındaki ısı kayıpları, ısıtma dönemi dış duvardaki ısı kayıpları, ısıtma yükleri, soğutma yükleri, aylık ve yıllık toplam ısıtma/soğutma yükleri dikkate alınmıştır. Üretilen hafif betonlar ilgili standartta taşıyıcı hafif betonlar için öngörülen sınır şartları sağlamıştır. Mineral katkıların taşıyıcı hafif betonun özellikle durabilite özelliklerinde belirgin bir iyileşme sağladığı tespit edilmiştir. Normal ağırlıklı betona kıyasla, tüm taşıyıcı hafif betonlar örnek daire için daha az toplam yıllık enerji tüketmiştir. Normal ağırlıklı betona kıyasla, taşıyıcı hafif betonların örnek daire için yıllık %23 ila %30 oranında enerji tasarrufu sağladığı tespit edilmiştir. Toplam soğutma yükleri açısından bir değerlendirme yapıldığında soğutma yükü ihtiyacının beton bileşimi açısından önemli derecede etkilenmediği görülmektedir.
Steel fiber-matrix bond characteristics of cement based composites
The fiber-matrix bond characteristic is one of the most important factors which affect the mechanical properties of various steel fiber reinforced concretes (SFRC). Forasmuch as SFRC resists tensile forces as a composite material by its fiber and matrix phases, the fiber-matrix bond affects force transmission between them. The aim of this research is to investigate some of the factors which affect the steel fiber-matrix bond characteristics by means of pull-out test. Ordinary mortar (OM) and reactive powder concrete (RPC) was used as main matrices. The effect of parameters such as end condition of fiber (smooth or hooked-end), embedment length, water/binder ratio, paste phase of RPC, steel-micro fiber, and curing conditions on fiber-matrix pull-out behavior were determined. The mechanical properties of the mixture were also analyzed. In the second stage, the effect of some chemical admixtures on fiber-matrix bond characteristic of OM and RPC mixtures were investigated. Four polymer based, a corrosion inhibitor, and a waterproofing admixture were used in this stage of study. Additionally, fresh states, mechanical properties, chloride ion patentability, and physical properties of the mixtures were determined. Microstructural analysis was also performed to evaluate the microstructure of fiber-matrix interface of mixtures. Corrosion of steel fiber was also monitored by polarization technique which is widely utilized in the metallurgy and corrosion engineering. Keywords: Pull-out test, bond characteristics, reactive powder concrete, steel fiber
Dalga etkisindeki su altı borusu altında zamana bağlı olarak oluşan oyulmaların araştırılması
Son yıllarda gelişen teknoloji nedeniyle, su altı boru hatları kıyı mühendisliği uygulamalarında yaygın kullanılan yapılar arasında yer almaktadır. Bu yapılar deniz deşarjı sistemlerinde, petrol ve doğalgaz iletiminde, hatta kablolu iletişim araçlarının deniz geçişlerinde kullanım alanı bulmakta; bu nedenle, ekonomik ömürleri süresince dayanımlarının ve stabilitelerinin sürdürülmesi hayati önem taşımaktadır. Deniz ortamında su altı borularının yanal stabilitelerini etkileyen dinamik ve tekrarlı etkiler esas olarak kararlı akıntı ve dalga hareketinden kaynaklanmaktadır. Su altı borusu etrafında kararlı akıntı etkisi ile oluşan akım ve aşınabilir zeminde meydana gelen oyulmalar çok sayıda araştırıcı ve mühendis için araştırma konusu olmuştur. Ancak, dalga etkisi durumu için yapılan çalışmalar sınırlı sayıdadır. Bu çalışmaların da büyük bir kısmı nihai oyulma derinliklerinin araştırıldığı çalışmalardır. Gerçekleştirilen tez kapsamında, dalga etkisine maruz su altı borusu etrafındaki oyulmalar zamana bağlı olarak araştırılmıştır. Bununla beraber boru altı boyunca oyulmanın gelişimi ve serbest bölgenin ilerleyişi de incelenmiştir. Su altı borusu altındaki oyulma mekanizmasını daha iyi anlamak için, farklı dalga karakteristikleri, boru çapları, taban malzemeleri ve başlangıç taban formları ile çok sayıda deney gerçekleştirilmiştir. Bu deneyler ile elde edilen sonuçlar, ?nihai oyulma derinliği?, ?zaman ölçeği?, ?zamana bağlı oyulma derinliği? ve ?oyulmanın boru boyunca gelişimi? başlıkları altında analiz edilmiştir. Elde edilen sonuçlar uygulamada faydalanılabilir diyagramlara dönüştürülerek görselleştirilmiştir. Bununla birlikte Flow3D programı kullanılarak deneysel şartları yansıtan iki boyutlu bir sayısal model hazırlanmış ve bulgular deneysel sonuçlar ile karşılaştırılarak değerlendirilmiştir. Anahtar Kelimeler: Su altı borusu, dalga etkisi, oyulma, zamana bağlı oyulma derinliği.
A study on mechanisms controlling the hydraulic conductivity of zeolite-bentonite and sand-bentonite mixtures
Engineered landfill liners are used for the containment of the municipal wastes and hazardous materials. They are usually composed of compacted clayey soils and synthetic membranes. Hydraulic conductivity is the major specification for liners beneath the waste. The addition of relatively small amounts of bentonite permitted sand bentonite mixtures (SBMs) to have a required hydraulic conductivity. Similarly, zeolite bentonite mixtures were also proposed for use of a liner. Several researchers investigated zeolite bentonite mixtures (ZBMs) in terms of preliminary analysis of hydraulic conductivity. It is concluded that ZBMs had higher hydraulic conductivities when compared to SBMs even for relatively higher bentonite contents. This dissertation deeply investigated the hydraulic conductivity behavior of ZBMs and possible reasons causing ZBMs to have higher hydraulic conductivities than SBMs. The findings of SBMs and ZBMs were compared and discussed. A laboratory investigation on the mechanisms controlling the hydraulic conductivity of SBMs and ZBMs has been undertaken. Compaction and hydraulic conductivity characteristics were established. The influence of compaction water content on the hydraulic conductivity of SBMs and ZBMs was comprehensively studied. In addition, water content distribution of components, void ratio of bentonite and degree of saturation to bentonite in a binary mixture were investigated. Finally, a finite element analysis was conducted in order to clarify the influence of porous grains, simulating zeolite, on the hydraulic conductivity of a binary mixture. The results are presented and analyzed and recommendations for future studies are made. Keywords: Zeolite bentonite mixtures, sand bentonite mixtures, hydraulic conductivity, water content distribution, bentonite void ratio, finite element method.
Kamu yapım işi ihalelerinde uygun yüklenici tahmini için makine öğrenmesine dayalı bir karar destek sistemi önerisi
İnşaat sektörü diğer sektörlerle hem özel hem de kamu aracılığıyla yakın bağlantı kuran, farklı uzmanlık alanlarıyla birlikte çalışan, risklerin yüksek olduğu karmaşık projelerin gerçekleştirildiği bir sektördür. Kamu, ihtiyacı olan işlerin bir kısmını özel sektörden ihale yoluyla temin ederek inşaat sektöründe bir nevi işveren konumunda yer almaktadır. Kamu ihale süreci, ihale faaliyetlerinin nasıl yürütüleceğini belirleyen bir dizi kural ve prosedürle temsil edilmektedir. Yapım projelerinin belirlenen maliyet, süre ve kalite hedeflerine ulaşılmasında kamu yapım işleri ihalelerinde kullanılmak üzere geliştirilmiş olan Kamu İhale Kanunu (KİK) dokümanları kullanılmaktadır. Kamu ihalelerinde ağırlıklı olarak ekonomik açıdan en uygun fiyat teklifine dayalı bir seçim süreci izlenmektedir. Uygulanan bu yöntem, yapım projelerinin istenilen süre, bütçe ve kalitede tamamlanmasında birtakım zorluklara yol açmaktadır. Fiyat dışı unsurlarında değerlendirmeye alınması ile bu durumun önüne geçilmeye çalışılmak istenilse de isteklilerin yeterlik kriterlerine teklif değerlendirme sürecinde yeterince önem verilmemektedir. Bu çalışmada, tamamlanmış kamu yapım işlerinin verileri incelenmiş ve ileride ihalesi yapılacak kamu yapım işinin istenilen performansla bitirilebilmesi veya istenilen performansın elde edilmesini sağlayacak maliyetin tahmini için makine öğrenimi algoritmaları kullanılarak karar-destek modelleri oluşturulmuştur. Oluşturulan tahmin modellerinin performans sonuçları Doğruluk, Duyarlılık, Kesinlik, F1 Skoru metrikleriyle kıyaslanmıştır. Sonuç olarak, işveren projeye dair karmaşıklık, risk, iş büyüklüğü gibi farklı faktörleri göz önünde bulundurularak belirleyeceği ceza oranı ile yüklenicinin başarı sınıfını öngörebilecektir. Anahtar kelimeler: İhale, yüklenici seçimi, makine öğrenmesi algoritmaları
Silindir, dairesel ve elipsoidal kayma donatıların beton yol derzlerdeki performanslarının araştırılması
Bu tez çalışmasında, aynı demir malzeme ağırlığına sahip silindir, dairesel ve elipsoidal kayma donatılarının gerçek dingil yüklemesi altında beton yol derzlerdeki LTE, çekme ve basınç gerilme performansları karşılaştırılmıştır. Yük transfer ölçümlerinde, LVDT ölçümleri ve sonlu elelmanlar çalışmasından faydalanmış basınç ve çekme gerilmelerin belirlenmesinde ise sonlu elemanlardan faydalanılmıştır. Çalışmada piyasada beton yol inşaatı derzlerinde kullanılan çapları (31.75, 38,1, 44.45, 50.8) mm ve uzunlukları 30, 35, 40, 46, 50 cm silindir kayma donatıları çalışılmış. Sonra silindir kayma donatsına eşdeğer 2,5 cm kalınlığında çapları 11. ila 22.72 cm olan dairesel kayma donatıları ve boyutları 10.08 - 43.01 cm olan elipsoidal kayma donatıları değerlendirmeye alınmıştır. Kayma donatıların uzunluklarının beton yol kaplamalarında derzlerde yük transferlerinin artmasında ciddi etkisinin olmadığı görülmüştür. Kayma donatıların çaplarındaki artışlarla beraber kayma donatı ile etrafını saran beton arasında oluşan çekme ve basınç gerilme değerlerinde önemli düşüşler görülmüştür. Anahtar Kelimeler: Kayma Donatası, Yük Transfer Verimi, Çekme Gerılmesi, Basınç Gerılmesi Boyut
An investigation into delay factors in building construction projects; case of Hargeisa, Somaliland
Since the construction industry contributes to the development and growth of the country's economy, it is indicated as one of the crucial sectors. However, this industry frequently faces delay problems, which have an impact on the progress of industry-related projects and their performance. Identifying the reasons for the delay in building construction projects can save money also time. It also improves the project's performance and ensures its successful completion. Therefore, this study was carried out to investigate the reasons for building construction project delays in Hargeisa through an extensive literature review together with pre-questionnaire conducted interviews. A total of 78 delay factors was documented and then classified into eight different groups. Subsequently, a structured questionnaire survey was created and distributed to the contractors, clients, engineers, consultants, and architectures through face-to-face and/or via e-mail. Following that, the acquired data was examined utilizing statistical techniques as well as the relative important index method (RII) to rank the factors based on their significance. The most ten important factors were ineffective project planning and scheduling, inexperienced/unqualified labors, poor site management and supervision, shortage of construction material, late delivery of material to the site, design changes by the owner or his agent during construction, delay in progress payment by the owner, legal disputes and claims between project stakeholders, inaccurate time estimation, and currency/price fluctuation.