4.441
Arşivlenen Tez
18
DOI Atanmış
0%
DOI Oranı
Anabilim Dalı
Enhancing simulation accuracy in building energy modeling through data-driven approaches
This thesis investigated the contribution of occupant behavior towards residential building energy consumption by comparing deterministic and probabilistic schedule models. 170 in-depth survey responses were obtained across Türkiye in an effort to record daily residential activities every 15 minutes. These were augmented into 1000 high-resolution daily occupant schedules with the incorporation of variation in behavior into energy simulations. Two residential building models, a high-rise and a low-rise configuration were simulated using Energy Plus with fixed (deterministic) and variable (probabilistic) schedule methods. Importantly, the occupant schedules used in both models were identical; the only difference between the two scenarios was the building form, allowing analysis of geometry-driven energy variations. The methodology used consisted of realistic probabilistic schedule creation using MATLAB and Python, automated interfacing with EnergyPlus as CSV inputs, and simulation of 50 randomized runs per scenario. The deterministic models built on standard daily routines from the literature and duplicated over all days of the year. The outputs of the simulations were evaluated in five categories of energy consumption: lighting, HVAC, other electrical uses, total electricity, and total utility consumption. The outcomes revealed that probabilistic values tend to occur around the average of probabilistic distributions but could not capture extreme behaviors that play a significant role in system sizing and peak load. v Probabilistic models had wider variability in plug loads and electricity consumption but less varied HVAC loads that still remained influenced by changing patterns of occupant presence. The results highlighted the necessity for real occupant behavior to be included within building performance simulation for better energy demand representation. Total average energy usage for probabilistic simulation ranged between 63.9–79.5 kWh/m² for the two scenarios, compared to 74.2 and 71.4 kWh/m² under deterministic values. Variability was seen to be restricted for loads under HVAC, but varied considerably for other plug loads and lighting based on different behavior patterns. These observations reinforce the fact that internal variation is hidden under deterministic modeling, and that probabilistic simulation gives better insight into actual occupant impact on energy usage. The research brought a culturally informed, fact-based modeling approach applicable in Turkish residential buildings and confirmed that probabilistic simulation methods offer a stronger and more realistic platform for analyzing the energy supply and demand, evaluation of policies, and optimization of sustainable designs.
Comparative analysis of soil-structure interaction (SSI) according to turkish and moroccan seismic standards
This thesis examines the soil-structure interaction (SSI) in structures built in accordance with seismic standards codes in both countries, Turkey (TBDY 2018) and Morocco (RPS 2000). The study focuses on understanding how variations in geotechnical and seismic standards impact SSI behaviors across both countries. With the purpose of analyzing the development of SSI considerations in both nations and determining the similarities and differences between TBDY2018 and RPS2000. This study conducts a comprehensive review of the literature to investigate the regional soil parameters and seismic factors that influence SSI in each nation. The findings are carried out by using finite element PLAXIS software to model SSI impacts, with a focus on how soil behavior differs between Turkey's complex, layered profiles and Morocco's generally uniform soils. The study's main focus is on analyzing soil classifications, seismic response modifications, and foundation interactions that differ according to local standards. The findings show that Turkish and Moroccan standards produce distinct settlement and load-transfer behaviors as a result of differences in soil qualities, seismic loads, and regulatory requirements. These findings highlight the necessity of customized and specialized foundation solutions that match regional circumstances in order to improve long-term structural integrity and reduce maintenance expenses for buildings. Keywords: Soil-Structure Interaction, High-Rise Buildings, Turkish Building Seismic Code, Moroccan Seismic Code, PLAXIS Analysis.
Korkuteli Sinaneddin medresesi'nin deprem etkisi altında yapısal davranışının değerlendirilmesi
21. yüzyılda her geçen gün yeni teknolojik gelişmeler yaşanmaktadır. Ancak hiç şüphesiz gelişmeler tarihi yapılar ve değerler üzerinden devam etmektedir. Anadolu'da ve dünyanın her yerinde teknolojik gelişmeler öncesinde yaşanan zamanlara da tanıklık eden tarihi yığma yapılar medeniyetlerin en güzel yansımasıdır. Günümüzde dahi çoğu yeniliğin deneme-yanılma-gözetleme yöntemleri ile devam ettiği aşikardır. Hal böyle olunca mevcut yapıların geleceğe sağlam ve güvenle aktarılması önümüzdeki kuşakların da yararlanması açısından büyük önem arz etmektedir. Ancak ne yazık ki günümüzde yaşanan doğal afetler ve beşerî faktörler sebebiyle tarihi yığma yapılar fiziksel olarak zarar görmekte, hatta bazen aldıkları ağır hasar sebebiyle kamu güvenliği açısından yıkılmak zorunda kalmaktadırlar. Geçmişin tanığı geleceğin öncüsü olan bu yapıların kaybedilmemesi önemli olmakla beraber yaşanacak doğal ve beşerî afetler öncesi bazı yapısal davranışlar tahmin edilerek, bu yapıların davranışlarının değerlendirilmesi ve buna göre hareket edilmesi gerekmektedir. Çalışmada tarihi yığma yapılar hakkında verilen bilgiler ışığında bu yapıların modelleme teknikleri ve analiz yöntemlerine değinilmiştir. Antalya'nın Korkuteli ilçesinde bulunan ve tarihi 1319 yılına dayanan Sinaneddin Medresesi modellenmiş ardından yapının herhangi bir afet esnasında göstereceği davranışının tahmini olarak saptanması için analizler yapılmıştır. Yapılan modellemede deprem kaynaklı kuvvetli yer hareketi için de söz konusu yapının bulunduğu alanın zemin yapısına uyan sismik kayıtlar kullanılmıştır. Çalışmanın sonuç aşamasında yapılan modellemeler ve analizler ardından tarihi yapının deprem etkisi altında yapısal davranışı yorumlanarak çeşitli değerlendirmelerde bulunulmuştur.
Diatomitin bitümlü sıcak karışımlarda filler olarak kullanılabilirliğinin araştırılması
Ülkemizin sahip olduğu kaynakların verimli ve etkin kullanımı ile sürdürülebilir bir çevre için alternatif malzemeler bulmak ve araştırmak günümüzde büyük öneme sahiptir. Kompozit malzemelerin tamamında olduğu gibi bitümlü karışımlarda da çeşitli katkı malzemeleri kullanılarak karışımın davranışlarını geliştirmek, dayanımını arttırmak ve bakım-onarım maliyetlerini ve sürelerini azaltmak amaçlanmıştır. Günümüzde bitümün modifiyesi ile ilgili çalışmalar artmış ve farklı malzemelerin bitümlü sıcak karışım (BSK) kaplamalar üzerindeki etkileri daha geniş ölçekte ele alınmaya başlanmıştır. Çalışmada, diatomitin asfalt beton kaplamalarda filler olarak kullanılabilirliği araştırılmıştır. Bu amaçla kireçtaşı agrega ve kırmataş tozu filler kullanılarak %3, 3.5, 4, 4.5, 5 bitüm içeriklerinde Marshall briketleri hazırlanmıştır. Hazırlanan bu numunelere Marshall stabilite ve akma deney prosedürü uygulanarak stabilite, akma, pratik özgül ağırlık (Dp), boşluk yüzdesi (Vh) asfaltla dolu boşluk oranı (Vfa), agregalar arası boşluk miktarı (VMA) değerleri bulunmuştur. Kireçtaşı numune sonuçlarından elde edilen veriler ile ilgili grafikler çizilerek optimum bitüm miktarı %4.68 olarak belirlenmiştir. Belirlenen optimum bitüm miktarı esas alınarak ve aynı gradasyon kullanılarak kireçtaşı filler ile diatomit filler malzemesi %0, 25, 50, 75, 100 oranlarında yer değiştirilerek diatomit ikameli asfalt beton numuneler üretilmiştir. Diatomit filler ikameli briketlerin stabilite, akma, Dp, Vh, Vfa, VMA değerleri tespit edilerek deney sonuçları değerlendirilmiştir. Yapılan araştırmalar neticesinde %25 diatomit filler içeren numunelerin yüksek stabilite ve uygun akma değerlerine sahip olduğu tespit edilmiştir.
Serpantinin asfalt betonunda filler olarak kullanılması
Ülkemizde bulunan doğal kaynakların verimli, etkin ve daha uzun süre kullanılabilmesi için alternatif malzemelerin araştırılıp bulunması her geçen gün daha önemli bir hal almaktadır. Her alanda olduğu gibi bitümlü sıcak karışımlarda (BSK) da gün geçtikçe atık malzeme kullanımı artmaktadır. Bu çalışmada atık serpantin toz atıklarının BSK'da filler olarak kullanılabilirliği araştırılmıştır. Çalışmada, serpantin'in asfalt beton kaplamalarda filler olarak kullanılabilirliği araştırılmıştır. Bu amaçla kireçtaşı agrega ve kırmataş tozu filler kullanılarak %3.5-4.0-4.5-5.0-5.5-6.0 bitüm oranlarında Marshall briketleri hazırlanmıştır. Hazırlanan bu numunelere Marshall stabilite ve akma deney prosedürü uygulanarak stabilite, akma, pratik özgül ağırlık (Dp), boşluk yüzdesi (Vh) asfaltla dolu doşluk yüzdesi (Vfa), agregalar arası boşluk yüzdesi (VMA) değerleri bulunmuştur. Kireçtaşı numune sonuçlarından ilgili grafikler çizilerek optimum bitüm miktarı belirlenmiştir. Belirlenen optimum bitüm miktarı esas alınarak ve aynı gradasyon kullanılarak kireçtaşı filler ile serpantin filler malzemesi %0-25-50-75-100 oranlarında yer değiştirilerek serpantin ikameli asfalt beton numuneler üretilmiştir. Serpantin filler ikameli briketlerin stabilite, akma, Dp, Vh, Vfa, VMA değerleri tespit edilerek deney sonuçları değerlendirilmiştir.
Taşıtlardaki A sütununun kavşak güvenliğine etkisi
Bu çalışmada araçlarda güvenlik gereksinimleri için kullanılan A sütununun oluşturduğu kör noktalar incelenmiştir. Özellikle kavşak yaklaşımlarında sürücülerin trafikteki görüş alanını engelleyen bu sütunlar trafik güvenliğini tehlikeye atmaktadır. Aynı kavşağa aynı periyotta yaklaşan iki araç arasındaki hız ve görüş ilişkileri incelenmiştir. Kontrolsüz bir kavşakta geçiş hakkı olan aracın hız değerleri ve görüşünün kısıtlanması üzerine bir senaryo oluşturulmuştur. Oluşturulan bu senaryoda diğer aracı görmeyen aracın hızı arasında simülasyonlar kurgulanmıştır. Senaryoda üç farklı segmentdeki taşıt ve üç farklı özelliğe sahip sürücü ile dokuz farklı simülasyon elde edilmiştir. Çalışmanın sonuçlara göre A sütununun kalınlığı ile görüşü kısıtlaması arasında doğrudan ilişki bulunmuştur. Sürücülerin araç içindeki oturma pozisyonlarına göre farklı sonuçlar elde edilmiştir. A sütununun kesit uzunluğunun artması ve sürücünün sütuna olan mesafesinin azalması ile birlikte sürücünün görüş alanı da aynı oranda azalmaktadır. Bu durum özellikle kavşaklarda bulunan trafik kazalarının meydana gelmesine sebebiyet vermektedir. A sütunu öncelikli olarak aracın en çok kullanılan ön bölümündeki görüş alanına etki etmektedir. Kavşak alanları trafikte sağa ve sola dönüşlerin sıklıkla kullanıldığı alanlar olduğu için kavşaklarda meydana gelen kazalar araştırılırken A sütununun oluşturduğu kör noktalar dikkate alınmalıdır. A sütununun ergonomik tasarım parametreleri, gelecekte yapılacak çalışmalar için incelenmesi gereken bir konudur. Bu çalışmada olası bir çarpışmadan kaçınarak minimum hız değerlerini belirlenmeye odaklanmıştır. Anahtar Kelimeler:, A sütunu, Araçlarda kör nokta, Trafik güvenliği, Kavşaklarda trafik güvenliği, Araçlarda görüş, Araç sütunları
Afet sonrası kullanılan geçici barınak modellerinin incelenmesi ve acil durumlarda kullanılabilir geçici barınak modeli önerisi
Afetler, meydana geldiği andan itibaren insan hayatında çok sayıda olumsuz etki yaratan, toplumları mal ve/veya can kaybı ile etkileyen olaylardır. Olaya maruz kalan kişiler afetzede olarak tanımlanmaktadır. Felaketin ardından afetzedelerin temel ihtiyaçlarının karşılanması büyük önem taşımaktadır. Bu temel ihtiyaçların başında barınma ihtiyacı gelmektedir. Olay anının ardından barınma ihtiyacı ilk olarak çadır ve türevleri ile karşılanmaya çalışılmaktadır. Çadırlar, çevre ve hava koşullarından doğrudan etkilenmeleri nedeniyle afetzedelere güven ortamı sunamamaktadırlar. Geçici konutlar bu noktada büyük öneme sahiptir. Kalıcı konutlarda barınma imkanı sağlanana dek afetzedelere güven ve yuva ortamı sunarak iyileşme sürecini en az sorunla atlatmalarını sağlamaktadır. Geçmişten günümüze birçok geçici afet konutu tasarlanmış, bir kısmı da hayata geçirilmiştir. Geçici konut tasarımı yapılırken farklı coğrafyaların ihtiyaçlarının ve çevre faktörlerinin farklı olduğu göz önünde bulundurulmalı, üretilebilirlik noktasında gerçeklikten uzaklaşılmamalıdır. Yapılacak tasarım, afetzedeleri dış etkilerden korumalı, dayanıklı ve temel gereksinimlerine cevap verir nitelikte olmalıdır. Bu çalışmada: afet yönetim aşamaları ve yönetim aşamalarında yürütülmesi gereken çalışmalar ve bu süreçteki barınma sorunları incelenmiştir. Bu sorunlar doğrultusunda uluslararası kuruluş ve ajansların belirlemiş olduğu standartlara uygun biçimde tasarlanan geçici konut modelleri ele alınmıştır; afet sonrası geçici barınak modeli önerilmiştir. Bu model, geleneksel yerinde üretim prensipleri ile inşa edilmesi ve döneminin güncel teknolojisi ile üretilebilmesi gibi avantajlara sahiptir. Ayrıca mevcut olarak kullanılan geçici konut modellerinin karşılayamadığı güven ve mahremiyet ihtiyacını karşılamak ve nakliye ve stok maliyetlerinin en aza indirilmesini sağlamak amaçlarıyla tasarlanmıştır.
Kumlu pomza zeminde G0 kayma modülünün bender elemanlarla bulunması
Zeminlerin statik veya dinamik yükler altında nasıl bir davranış sergilediğini analiz edebilmek için şekil değiştirme seviyesi, büyük şekil değiştirme bölgesi ve küçük şekil değiştirme bölgesi olarak iki grupta ele alınır. Her iki bölge için ihtiyaç duyulan mühendislik parametreleri farklı yöntemlerle elde edilmektedir. Dinamik yükler altındaki zeminin küçük şekil değiştirme analizinde önemli olan kayma modülü parametresi farklı deney yöntemleri ile elde edilebilmektedir. Kayma modülü Jeofizik saha deneyleri ve tahribatsız yöntemlerden rezonant kolon deneyi, ultrasonik puls deneyi ve piezoelektrik bender elemanları gibi laboratuvar deneylerinden de elde edilebilmektedir. Bu kapsamda piezoseramik bender elemanları, laboratuvar üç eksenli düzeneğinde kullanılarak pomza zeminin küçük şekil değiştirme davranışı üzerine bir çalışma yapılmıştır.
Tabakalı pomza zeminlerde deprem yükleri etkisindeki kazıkların üç boyutlu sonlu elemanlar yöntemiyle analizi
Deprem kuşağında yer alan ülkemizde depreme dayanıklı yapıların tasarlanması ve inşa edilmesi zaruridir. Bununla birlikte artan nüfus ve konut ihtiyacıyla yüksek katlı yapılar tasarlanmakta ve bu yapılar bazen taşıma gücü düşük zeminler üzerine inşa edilmektedir. Bu gibi durumlarda kazıklı temel sistemleri gerek taşıma gücü gerek oturma ve gerekse dinamik tepkiler açısından tercih edilmektedir. Isparta gibi volkanik kaynaklı zemin formasyonlarının hakim olduğu bölgelerde de yüksek katlı yapılar ve kazıklı temellere uygulamada rastlanmaktadır. Isparta özelinde düşey zemin profili pomza ve siltli kum katmanları şeklinde bulunmaktadır. Kazık temeller projelendirilirken genel olarak rijit zemin tabakasına mesnetlenmektedir. Ancak kazıklar rijit olmayan zeminlere yerleştirilerek sürtünme kazığı olarak da görev yapabilir. Bununla birlikte farklı zemin formasyonlarıyla karşılaştığı noktalarında gerilme yığılmaları oluşmakta ve bu gerilme yığılmaları bu noktalarda ve dolayısıyla üst yapıda hasarlara neden olabilmektedir. Yapılan tez çalışmasında Isparta bölgesinde, pomza ve siltli kum tabakaları boyunca imal edilen kazıklı temellerin dinamik yükler altında tepkileri sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak analiz edilmiştir. Bu amaç doğrultusunda temel zeminine ilişkin saha ve laboratuvar deney sonuçları, zemin ve kazık mekanik özelliklerinin elde edilmesinde kullanılmıştır. Ardından sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak kazıklarının pomza zemin içerisinde deprem yükleri altındaki yükleri davranışı incelenmiştir. Elde edilen kesit tesirleri göz önünde bulundurularak maksimum yüke maruz kalan kazık belirlenmiş ve güvenilirliği araştırılmıştır.
Bilecik bölgesi sismik tehlikesinin ve zemin sıvılaşma potansiyelinin belirlenerek sıvılaşma risk haritasının oluşturulması
Deprem dolayısıyla meydana gelen kuvvetli yer hareketleri etkisiyle suya doygun gevşek kohezyonsuz zeminler sıvılaşabilmektedir. Zemin sıvılaşması, deprem titreşimleri ile zemin boşluklarındaki su basınçlarının artmasına bağlı efektif zemin gerilmesinin sıfır olması ve kayma mukavemetinin kaybolması neticesinde meydana gelir. Zeminler sıvılaştığı zaman üzerlerinde bulunan yapıların temellerinde büyük oturmalara ve yapıların devrilmesine ve hasarına neden olur. Ayrıca sıvılaşan arazilerde kum kaynamaları, yanal yayılmalar deformasyonlar ve şev hareketleri (kaymalar) meydana gelmektedir. Bu nedenle, zemin sıvılaşma riskinin yapı ve yerleşim yerleri için belirlenmesi önem arz etmektedir. Bu çalışma kapsamında Bilecik, Gölpazarı, Osmaneli, Söğüt, Bozüyük ve Pazaryeri yerleşim yerlerinin öncelikle 150 km yarıçaplı alandaki bütün önemli sismik kaynaklar ve bunların geometrik ve jeolojik yapıları tespit edilerek her birinin magnitüt büyüklükleri ve bu yerleşim yerlerinde oluşturabilecekleri maksimum pik anakaya ivmeleri deterministik yöntemle hesaplanmıştır. Daha sonra TBDY 2018'e uygun olarak Standart Penetrasyon ve Kayma Dalgası hızı arazi deneylerine bağlı sıvılaşma risk analiz metotları Excel ortamında programlanmış ve bu altı bölgeye ait sıvılaşma risk analizleri belirli sayıda geoteknik raporlara dayalı yapılmıştır.
Isparta şehir merkezi için bölgesel sismik tehlikenin olasılıksal tahmini ve alüvyon zemininin eşdeğer doğrusal/ doğrusal olmayan bir boyutlu sonlu elemanlar modeli ile sismik tepki analizi
Bu çalışma kapsamında Isparta ili için deterministik ve olasılıksal sismik tehlike analizleri yapılmıştır. Bu analiz kapsamında Isparta ili merkezi referans noktası kabul edilerek çizilen 200 kilometre yarıçaplı dairesel alan içerisinde bulunan 208 adet sismik kaynak tespit edilmiştir. Bu sismik kaynakların fay uzunluklarına bağlı olarak oluşturabilecekleri magnitüd değerleri tespit edilmiştir. Bu magnitüd değerlerinin hesaplanması sonrası farklı çalışmalar sonucunda elde edilen çok sayıda azalım ilişkileri bağıntılarından yararlanılarak Isparta ili anakaya pik ivme değerleri elde edilmiştir. Elde edilen bu ivme verileri ışığında Isparta ili için olasılıksal sismik tehlike analizi yapılarak belirli ivme değerlerini 50 ve 475 yıl periyodları içerisinde aşılma olasılıkları hesaplanmıştır. Çalışmanın devamında bir doğrultulu doğrusal, eş değer doğrusal ve doğrusal olmayan zemin tepki analizi yapabilen DEEPSOIL adlı analiz programı tanıtılmış ve programın kullanımı için gereken tüm bilgiler tanıtım kapsamında ele alınarak açıklanmıştır. Son olarak Isparta ili sismolojik yapısı incelenmiş olup zemine ait özellikler ve parametreler tespit edilerek DEEPSOIL programı aracılığıyla Isparta ili için zemin büyütme, zemin pik ivme değerleri elde edilmiştir.
Tarihi yığma kamu yapılarının dinamik davranışının belirlenmesi; Isparta tescilli taş bina örneği
Türkiye coğrafi konumu nedeniyle geçmişte birçok devletin yaşadığı topraklara ev sahipliği yapmıştır. Bu nedenle bölgede birden çok milletin yapı tarzını yansıtan yapı inşa edilmiştir. Günümüzde bu yapıların bir kısmı halen ilk halini korumaktadır fakat bir kısmı da deprem gibi doğal afetler sonucunda hasar almış veya yıkılmıştır. Bu yapıların gelecek nesillere aktarılabilmesi için yapısal davranışlarının analiz edilerek gerekli tedbirlerin alınması gerekmektedir. Bu tez çalışmasında, Isparta İlinde bulunan Tescilli Taş Binanın dinamik davranışı incelenmiştir. Bu amaçla yapı, rölöve projesine uygun olarak SAP2000 V23 sonlu elemanlar programı aracılılığıyla modellenmiştir. Modelleme esnasında yapının gerçek malzeme parametreleri dikkate alınmıştır. Bu yapı malzemesinin fiziksel ve mekanik özellikleri deneysel metotlarla belirlenmiştir. Çalışmada yapının bulunduğu bölge ve Türk Bina Deprem Yönetmeliğindeki DD-2 düzeyi dikkate alınarak ölçeklenmiş deprem kayıtları kullanılmıştır. Tarihi yapının deprem davranışının belirlenebilmesi için elde edilen deprem kayıtları ile yapının zaman tanım alanında doğrusal analizi yapılmıştır. Yapılan analizler sonucunda yapının periyodu, taban kesme kuvvetleri, yer değiştirme ve gerilme değerleri belirlenmiştir. Her bir deprem için elde edilen değerler karşılaştırılmalı olarak incelenmiştir.
Isparta ili bazı agrega ocaklarından alınan agregaların metilen mavisi değerinin beton mukavetine etkisi
Bu çalışmada; Isparta'daki altı farklı agrega ocağından alınan agregaların metilen mavisi değerinin basınç dayanımına etkisi araştırılmıştır. Deneylerde firma isimleri A-B-C-D-E-F şeklinde kodlanmıştır. Deneylerde değişken malzeme ince agrega (0-4 mm) dır. Kimyasal katkı, çimento, su/çimento ve diğer malzemeler sabit tutulmuştur. Tek bir değişken ile hedeflenen sonuçlara daha net bir şekilde ulaşılmak istenmektedir.
Nano antimon trioksit katkısının bitüm ve asfalt karışımlarının kısa ve uzun vadeli yaşlanma üzerindeki etkilerinin araştırılması
Taşımacılık sektörü günümüz dünyasında önemli bir yer tutmaktadır. Teknolojik ve ekonomik gelişmeye bağlı olarak artan yaşam standardı ulaşım sektörünü de etkilemektedir. Ülkemizde özellikle karayollarında araç sayısının artmasında bu durum önemli rol oynamıştır. Araç sayısındaki artış, karayollarında yol üst yapılarına uygulanan kaplamaların önemini artırmıştır. Ülkemizde ekspres yollarda yüzey kaplaması için genellikle sıcak asfalt karışımı tercih edilmektedir. Ancak bu kaplamaların uygulanması belirli alanlarda bazı sorunlara neden olabilmektedir. Bu çalışmada 60/70 penetrasyon dereceli ve PG 64-22 sınıfında şahit bitüm kullanılmıştır. Şahit bitüm, yüksek devirli bir karıştırıcıya yerleştirilmiştir. Karıştırıcı içerisinde 2000 dev/dk hızda, 160°C sıcaklıkta 2 saat boyunca karıştırılmış olup, şahit bitüme %3, %5 ve %7 oranlarında antimon trioksit nano parçacık ilave edilerek modifikasyon gerçekleştirilmiştir. Modifikasyon esnasında bitüm üzerinde oluşan yaşlanma durumunun da önemli olduğundan şahit bitüm numunesi aynı koşullar altında 2 saat boyunca karıştırılmıştır. Modifikasyon sonucunda elde edilen bitüm kullanılarak SuperpaveTM karışım tasarımına göre bitümün ve bitümlü sıcak karışımın performansı değerlendirilmiştir. Daha sonra değişiklik yapılmış bitümün üzerinde basınçlı yaşlandırma kabı, dönel ince film halinde ısıtma deneyi, kiriş eğilme reometresi, dinamik kesme reometresi, ve dönel viskozimetre deneyleri ile performans dereceleri gözlemlenmiştir. Aynı zamanda bu deneylerden yola çıkılarak bitümün tekerlek izi dayanımı ve yorulma çatlaklarına karşı dayanımı kıyaslanmıştır. Sonuç olarak tüm nano modifiyeli, bitümlerin tekerlek izi, dayanımı ve yorulma çatlaklarına, karşı direnci %3 oranında en yüksek performansa sahip olduğu anlaşılmıştır.
4D-BIM yazılım özelliklerinin tespiti ve önem derecelerinin belirlenmesi
Yapı Bilgi Modellemesi, inşaat endüstrisinde hızla yayılmakta olan ve proje yönetimi alanında önemli faydalar ve avantajlar sağlayan inovasyonların başında yer almaktadır. Sektörde BIM'in benimsenmesine yönelik çalışmaların sayısı gün geçtikçe artmaktadır. Fakat, zaman verileri ile 3 boyutlu yapı modelinin bir kombinasyonu olan 4D BIM konusunda hem uygulamaların hem de akademik çalışmaların sayısı yetersiz kalmıştır. Bu tez çalışması 4D BIM'i konu almakta ve niteliklerini açıkça ortaya koymaktadır. 4B Planlama, uygulamacıların zamanın 3B nesnelerle ilişkisini görselleştirmesini sağlayan BIM alanındaki gelişmelerden biridir. Sektördeki mevcut verimli çalışmalara rağmen, BIM uygulayıcılarının 4D-BIM özelliklerine ilişkin farkındalığı yeterli düzeye ulaşamamıştır. Bu nedenle, bu çalışma 4D-BIM özelliklerini tanımlamayı ve inşaat sektöründeki önemlerini tespit etmeyi amaçlamaktadır. Bu nedenle, 4D-BIM özellikleri derinlemesine bir literatür taraması ve 10 uzmanla yapılan bir odak grubu tartışması (FGD) ile tespit edilmiştir. Bu çalışmaların sonucunda 16 tane 4D-BIM özellikleri tespit edilmiştir. Daha sonra listelenen bu özellikler, 4D-BIM alanında deneyime sahip 35 uzman tarafından değerlendirilerek, elde edilen veriler, 4D-BIM özelliklerinin anlamlılık seviyelerini tespit etmek için göreceli önem indeksi (RII) yöntemi ile analiz edilmiştir. Sonuç olarak, RII yöntemine göre her bir özelliğin önem seviyesinin 0,5'ten fazla olduğu bulunmuştur, bu da 4D-BIM'deki her birinin projenin planlanmasında kritik önemi olduğunu göstermektedir. Bu çalışmanın gelecekteki 4D-BIM ile ilgili çalışmaların yolunu açacağına ve inşaat endüstrisinin mevcut ihtiyaçları açısından uygulayıcıların, yazılım geliştiricilerinin ve araştırmacıların farkındalığını artıracağına inanılmaktadır.
Yükseköğretim düzeyinde yeşil bina sertifikasyon farkındalığı üzerine bir araştırma
Bu çalışmada etkisini her geçen yıl daha fazla hissettiğimiz küresel iklim krizinin durdurulması ve bu krizle mücadele aşamasında inşaat sektörünün rolü açıklanmıştır. Her geçen gün yeni standartlar eklenen ve yeni teknolojiler üretilen inşaat sektörünün yenilikçi uygulamalarından haberdar olmak ve ülkemizde bu uygulamaların hangi aşamada olduğunu açıklamak amaçlanmıştır. Bu bağlamda küresel iklim kriziyle mücadele etmek amacıyla hazırlanan ve birtakım yükümlülükleri de beraberinde getiren yeşil bina sertifikasyon sistemleri incelenmiştir. Çevre duyarlılığına sahip yapıların geçmişten günümüze hangi aşamalardan geçtiği, ülke liderlerinin hangi konferanslarda çevre duyarlılığı ile ilgili hangi kararların alındığı açıklanmıştır. Dünya'da önde gelen ülkelerde kullanılan yeşil bina sertifikasyon sistemleri analiz edilmiş ve kullanıcılardan hangi yükümlülüklerin beklenildiği açıklanmıştır. Dünya'da kullanılan bu sistemler sayesinde standart konutlar ile yeşil bina sertifika sistemine sahip konutlar arasında ne gibi farklılıkların olduğu, bu sistemlere sahip konutların enerji verimliliği ve karbon emisyonları gibi değerler tez çalışmasında yer almaktadır. Dünya'da uygulanan bu yenilikçi yaklaşımların yanı sıra ülkemizde bu alanda yapılan çalışmalar geçmişten günümüze incelenmiş ve günümüzde ülkemize özgü bir yeşil bina sertifika sisteminin varlığı araştırılmıştır. Ülkemize özgü yeşil bina sertifika sisteminin detayları ve kazanımları incelenmiştir. Tez çalışmasında Isparta Uygulamalı Bilimler Üniversitesi İnşaat Mühendisliği bölümü öğrencilerinden oluşan topluluğa Dünya'da ve Türkiye'de uygulanmakta olan yeşil bina sertifika sistemleri ve yeşil yapılarla ilgili fikirleri sorulmuş olup, bu konunun inşaat mühendisliği bölümü öğrencileri arasında ne derece ilgi çekici olduğu ve öğrencilerin konuya olan yaklaşımları, geleneksel bina yapım teknikleri yerine, çağdaş uygulamaların inşaat mühendisliği bölümü öğrencileri arasında bilinirliği değerlendirilmiştir.
Lif boyutu ve dozajının beton performans özelliklerine etkisinin incelenmesi
Gelişen teknolojiyle betonarme yapı elemanlarında kullanılan yoğun donatı ve betondan daha yüksek basınç dayanımının beklenmesi nedeniyle betonda kullanılan agregaların en büyük tane çapı (Dençok) küçülmektedir. Agrega çaplarının küçülmesi ile ise betonda aşırı rötre ve su ihtiyacı gibi sorunlar meydana gelmektedir. Mikro boyutlu lifler de uzun yıllardır inşaat sektöründe betonda kılcal boşlukları ve gevrek kırılmayı önlemek; çekme dayanımını, dayanıklılığı (kalıcılığı), aşınma dayanımını, betonun tokluğunu, eğilme dayanımını arttırmak için kullanılmaktadırlar. Agrega çaplarının küçülmesinin doğuracağı problemler için lif kullanımının beton performans özelliklerini olumlu yönde etkileyeceği düşünülmektedir. Bu çalışmada, Dençok 4 ve 16 mm boyutlu iki ayrı seride üretilen 350, 400 ve 450 kg çimento dozajına sahip betonlarda sabit akışkanlaştırıcı yüzdesi ve sabit S/Ç oranındaki beton üretilmiştir. Üretilen bu numuneler üzerinde 3, 6 ve 12 mm uzunluğundaki ve 1000 dm3 betonda 2.2, 4.4 ve 6.6 dm3 dozajlarındaki polipropilen lif (PP) ve cam lifin (CL) taze ve sertleşmiş beton performansına etkisi araştırılmıştır. Yapılan deneyler neticesinde kullanılan liflerin dayanımı ve işlenebilirliği olumsuz yönde etkilediği görülmüştür. CL ilavelisi, genel olarak PP ilavesinden daha fazla etkilemiştir. Sonuçlardaki düşüş miktarı CL ilavesinde daha yüksek çıkmıştır.
Geleneksel yalvaç konutlarının malzeme ve yapım tekniği açısından incelenmesi
Geleneksel konutlar, kültürel mirasımızın önemli birer parçasıdır. Ancak, çağımızın değişen yaşam dinamikleri, halkın koruma bilincine sahip olmaması, konutların terk edilmesi, konut onarımlarında yanlış malzeme ve yanlış tekniğin kullanılması gibi etkenler, geleneksel konut mirasımızın giderek azalmasına neden olmaktadır. Yok olan her konut ile sadece somut kültürel varlığımızın bir parçasını kaybetmiyor, aynı zamanda konutların yapıldıkları sistemlere ait bilgi birikimini, yani soyut kültürel varlığımızın da birer parçasını kaybediyoruz. Bu nedenle, bu çalışmada geleneksel konut mimarisinin önemli örneklerinden olan geleneksel Yalvaç konutlarının, yapımında kullanılan malzeme ve yapım teknikleri incelenmiştir. Çalışmanın ana hedefi, unutulmadan önce Yalvaç konutlarında kullanılan yapı malzemeleri ve yapım tekniklerini belgeleyerek gelecek nesillere aktarılmasını sağlamaktır. Ayrıca bu çalışmanın; yapılacak olan restorasyon uygulamalarında da kullanılabileceği, doğru restorasyon kararlarının alınmasına yön vereceği düşünülmektedir. Çalışma; yöre halkı ile yapılan görüşmeler, literatür taraması ve seçilen konutlarda yerinde yapılan incelemeler ile gerçekleştirilmiştir. Çalışma sonucunda yapı malzemesi ve yapı elemanlarına dair elde edilen veriler, çizim ve fotoğraflarla desteklenerek belgelenmiş, yapılacak olan restorasyon uygulamalarına yönelik önerilerde bulunulmuştur.
Tarihi cirimbolu köprüsü ve su kemerinin deprem etkisindeki yapısal davranışının incelenmesi
Tarihi yapılar geçmiş ile günümüz arasında bir bağ oluşturmaktadır. Türkiye'de yaygın olarak görülen tarihi köprüler ve su kemerleri kültürel miras olarak önemli bir yere sahiptirler. Tarihi yapılar dikkatli bir şekilde incelenip gerekli analizleri yaparak çözüm önerileri geliştirilebilir ve bu yapılar aktif bir şekilde korunabilir. Yapıların korunması için deprem etkisindeki yapısal davranışlarının bilinmesi oldukça önemlidir. Bu tez çalışmasında, Isparta ili, Uluborlu ilçesinde bulunan Cirimbolu Köprüsü ve Su Kemeri ele alınmıştır. Tarihi köprü ve su kemeri, SAP2000 programı ile modellenip analiz edilmiştir. Bu analizler doğrultusunda tarihi köprü ve su kemerinin deprem etkisindeki yapısal davranışı incelenmiştir. Günümüzde en uygun yöntemlerden biri olarak kabul edilen sonlu elemanlar analiz yöntemi kullanılmıştır.
İklim değişikliğinin nehir akışları üzerine etkileri: İkizcetepeler baraj havzası örneği
İklim değişikliği çeşitli sebeplerle meydana gelmekte ve dünyamızı birçok açıdan etkilemektedir. Hükümetlerarası İklim Değişikliği Paneli (IPCC) tarafından yayınlanan beşinci değerlendirme raporunda (AR5) dünyanın birçok bölgesinde gelecek dönemde iklim değişikliği sebebiyle başta sıcaklık olmak üzere meteorolojik parametrelerde önemli değişimler öngörülmektedir. Öngörülen değişimlerin özellikle hidrolojik çevrimin bileşenlerinden biri olan akarsu akışlarını önemli ölçüde etkileyebileceği düşünülmektedir. Çalışmada iklim değişikliği sebebiyle gelecek dönemlerde sıcaklık ve yağışta görülebilecek değişimler İkizcetepeler Baraj Havzası ölçeğinde belirlenerek, bu değişimlerden akarsu akışlarının ne ölçüde etkilenebileceğinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu kapsamda, AR5'te yayınlanan RCP4.5 ve RCP8.5 senaryoları seçilerek, bu senaryoların altında bulunan 12 genel dolaşım modeli (GDM) çalıştırılmıştır. Kullanılan GDM'lerden her biri ile çalışma bölgesindeki sıcaklık ve yağıştaki değişimler saptanmıştır. Öngörülen değişimler istatistiksel ölçek indirgeme yöntemi ile istasyon ölçeğine indirgenmiş, böylece yerel iklim değişimine ulaşılmıştır. Çalışma bölgesinin yağış-akış ilişkisi için GR2M ve dinamik su bütçesi parametrik yağış-akış modelleri kullanılmıştır. Çalışma kapsamında kullanılan her bir iklim modellenin RCP4.5 ve RCP8.5 senaryoları altında öngörülen gelecek dönem sıcaklık ve yağış değerleri yağış-akış modellerinde kullanılarak akışlar türetilmiştir. Bu şekilde 12 GDM'nin her biri için iki senaryo altında gelecek dönem akışları elde edilmiştir. İklim modellerinin 2020-2050 dönemi sonuçlarına göre sıcaklıkların iyimser olarak 0.6 ºC, kötümser olarak 3.3 ºC artabileceği, yağışların iyimser olarak %23, kötümser olarak %41 azalabileceği, buna bağlı olarak akımların iyimser olarak %29, kötümser olarak %52 azalabileceği öngörülmüştür. Öngörülen değişimler doğrultusunda içme suyu sağlayan barajdan su temininde ciddi sorunlar yaşanabileceği düşünülmektedir. İlgili kurumlar tarafından gelecek dönemlerde su arzı sorunları yaşanmaması için kapsamlı çalışmalar yürütülmesinin gerekli olduğu düşünülmektedir.
Makine öğrenmesi algoritmaları ile Konya ili meteorolojik kuraklık tahmini
Kuraklık, çeşitli meteorolojik ve çevresel koşullar altında ortaya çıkan ve canlı yaşamı üzerinde büyük etkiler yaratan önemli bir doğal afettir. Diğer doğal afetlerden farklı olarak etkileri uzun vadede hissedildiği için, kuraklık uzun dönemde en fazla zarara yol açan doğal afetlerden biridir. Bu tezde, ülkemizin en kurak bölgesi olarak bilinen Orta Anadolu Bölgesi'nde bulunan Konya ilinde Keşif Kuraklık İndisi (KKİ) kullanılarak meteorolojik kuraklık analizi yapılmıştır. Çalışma bölgesinde bulunan dokuz adet meteoroloji istasyonundan 1985-2021 yılları arasında elde edilen ortalama sıcaklık verilerinden hesaplanan Potansiyel evapotranspirasyon değerleri ve aylık toplam yağış verileri kullanılarak KKİ değerleri belirlenmiştir. Her istasyon için 3-, 6-, 9- ve 12- aylık zaman periyotlarında kuraklığın şiddeti, süresi ve yoğunluğu Run analizi ile belirlenmiştir En uzun kurak dönem 45 ay süre ile 12- aylık periyotta Konya havalimanı istasyonunda gerçekleşmiştir. Daha sonra, hesaplanan KKİ değerleri ve yağış, sıcaklık, nispi nem, rüzgâr hızı ve basınç meteorolojik parametreleri için Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS) aracılığıyla haritalar oluşturulmuştur. Meteorolojik parametreler, KKİ değerleri ve meteorolojik parametrelerin haritalarından elde edilen piksel değerleri ile çeşitli girdi kombinasyonları oluşturularak makine öğrenmesi algoritmaları ile kuraklık modelleri geliştirilmiştir. En uygun sonuçlar, piksel değerleri kullanılarak geliştirilen modellerde elde edilmiştir. Son olarak, tüm kuraklık modellerinin KKİ değerlerinin eğilimleri Mann-Kendall eğilim testi ile belirlenmiştir.
Öğütülmüş karbon fiber takviyeli bitümlü sıcak karışımların performans özelliklerinin araştırılması
Bu çalışmada, öğütülmüş karbon fiber (Milled Carbon Fiber-MCF) takviyeli bitümlü sıcak karışım (BSK) asfalt betonların mekanik davranışları ve nem hasarına karşı dirençleri deneysel olarak incelenmiştir. Bu amaçla, Türkiye Karayolları Teknik Şartnamesi (KTŞ, 2013) sınırları içinde kalan gradasyon eğrisi belirlenmiştir. Belirlenen gradasyon sabit tutularak karışıma ağırlıkça farklı oranlarda (%1, %1.5, %2, %2.5, %3) MCF ilave edilmiştir. Çalışmada öncelikle, Marshall sıcak karışım dizayn yöntemi kullanılarak MCF içermeyen saf kontrol numunesi (0%-Kontrol) ve MCF katkılı karışımların optimum bitüm oranları (OBR) tespit edilmiştir. OBR'nin belirlenebilmesi için her bir karbon katkı oranında, %3.5, %4, %4.5, %5, %5.5, %6 bitüm içeriğinde numuneler hazırlanmıştır. Belirlenen OBR'ler kullanılarak hazırlanan karışım numuneleri Marshall stabilitesi (MS) ve akma, donma-çözülme (F-T) çevrimi sonrası MS, kalıcı Marshall stabilitesi (RMS), dolaylı (İndirekt) çekme mukavemeti (ITS) ve nem hasarı direnci testlerine tabi tutulmuştur. Test sonuçlarına göre MCF katkılı asfalt betonların şahit numuneye göre MS değerlerinin belli karbon katkı oranlarında artış gösterdiği, akma değerlerinde ise azalmalar meydana geldiği görülmüştür. MCF katkılı bitümlü sıcak karışımların, RMS ve dolaylı (İndirekt) çekme mukavemeti oranı (TSR) değerlerinde artışlar meydana geldiği ve karışımların nem hasarı direncinin arttığı belirlenmiştir. Aşınma tabakası için belirlenen optimum MCF oranı kullanıldığında bitümlü sıcak karışımların mühendislik özelliklerinde iyileşmeler görüleceği düşünülmektedir.
Mevcut bir betonarme okul binasının güçlendirilmesinde farklı perde yerleşiminin performansa etkisi
Son yıllarda yaşanan depremler sonrası betonarme binalarda yapı tasarımındaki koşulların dikkate alınmadığı ve binaların taşıyıcı sisteminin hasar aldığı görülmüştür. Bundan dolayı yeni yapıların tasarlanması ve mevcut yapıların değerlendirilmesinde performans kavramı önem kazanmıştır. Mevcut binaların istenilen düzeyde performansı sağlamadığı durumlarda çok sayıda güçlendirme yöntemi kullanılmaktadır. Mevcut binalara uygulanan güçlendirme yöntemlerinden betonarme perde ilavesi, mevcut binanın rijitliğinde ve dayanımında önemli ölçüde artış meydana getirdiği bilinmektedir; Ancak binaya eklenen güçlendirme perdelerinin planda yerleşiminin nasıl olacağı konusunda belirsizlikler vardır. Bu belirsizliklerden dolayı mühendisler çoğunlukla betonarme perde eklenmesini deneme yanılma yöntemi ile bulmaktadır. Bu çalışmada 4 katlı bir mevcut okul binasının doğrusal olmayan analiz yöntemi ile analizi yapılmış daha sonra farklı konumlarda perdelerin yapının performansını nasıl değiştireceği incelenmiştir.
Ferrokrom cürufu içeren yüksek yoğunluklu yaş püskürtme betonların performanslarının belirlenmesi
Bu çalışma, ferrokrom, barit, siderit ve demir-manganez agregalarının püskürtme beton üretiminde kullanılabilirliğini ve püskürtme betonların mevcut kullanım alanları dışında alternatif kullanım alanlarını değerlendirmeyi amaçlamaktadır. Ön deneyler sonucunda kırmataş ve ferrokromun (%50+%50) kullanımıyla bir kontrol grubu oluşturulmuştur. Su/çimento oranı 0.45, çimento dozajı 450 kg/m³ ve priz hızlandırıcı katkı oranı çimento oranının %4'ü olarak belirlenmiştir. Üretim aşamasında barit (B), siderit (S) ve demir-manganez (DM) agregaları, ferrokrom cürufu ile %25, %50, %75 ve %100 oranlarında yer değiştirilerek farklı betonlar üretilmiştir. Püskürtme beton numunelerinin fiziksel, mekanik, kalıcılık ve radyasyon zırhlama performansları değerlendirilmiştir. Radyasyon zırhlama performansı, 133Ba, 137Cs, 60Co ve 22Na radyoaktif nokta kaynakları, (276.5 keV ile 1332.5 keV arasında değişen) enerjiler ve yüksek saflıkta germanyum HPGe dedektör sistemi kullanılarak belirlenmiştir. Teorik hesaplamalar için WinXCOM arayüzü, simülasyon hesaplamaları için FLUKA Monte Carlo kodu kullanılmış ve elde edilen veriler karşılaştırılmıştır. Püskürtme betonlarda kullanılan agregaların fiziksel, mekanik, kalıcılık ve radyasyon zırhlama parametrelerini iyileştirdiği gözlemlenmiştir. Tüm püskürtme beton gruplarında barit katkılı numuneler en iyi fiziksel, mekanik ve kalıcılık özelliklerini sergilemiştir. Radyasyon zırhlama performansı açısından ise tüm gruplar, kontrol numunesine göre iyidir ve barit>siderit>demir-manganez şeklinde bir performans sıralaması göstermiştir. Tüm deneysel analizler sonucunda, en iyi fiziksel, mekanik ve kalıcılık özelliklerine barit katkılı püskürtme betonlardan B100 kodlu numunesinde ulaşılmıştır. Ayrıca, barit katkılı püskürtme betonların gama radyasyonu zırhlama performansının en iyi olduğu, demir-manganez katkılı betonların ise en iyi nötron zırhlama performansını gösterdiği belirlenmiştir. Sonuç olarak, barit, siderit ve demir-manganez katkılı püskürtme betonların etkili radyasyon zırhlama malzemeleri olarak kullanılabileceği sonucuna varılmıştır.
Mermer atıklarının parke taşı üretiminde agrega olarak kullanılması
Bu çalışmada mermer fabrikası ve atölyelerinde oluşan atık mermerlerin, beton kilitli parke taşlarında agrega olarak kullanılmasının uygun olup olmadığı incelenmiştir. Beton harcında Portland çimento ve şebeke suyu kullanılmıştır. Aynı zamanda beton karışımlarında çapı 8 mm'yi geçmeyen doğal agrega ile çapı 5 mm'yi geçmeyen atık mermer parçaları agrega olarak değerlendirilmiştir. Deneyler sırasında Karayolları Teknik Şartnamesinden faydalanılmıştır. Beş farklı (%20 %40,%60 ,%80 ve %100) karışım oranında toplamda 60 adet beton parke taşı ve buna ilave olarak 20 adet bir kenarı 10 cm olan küp numuneler hazırlanmıştır. Numunelerin yarısı tuzlu suda yarısı da normal suda 28 gün oda sıcaklığında bekletilerek priz aldırılmıştır. Beton parke taşı numunelerine su emme oranını belirleme deneyi, aşınma direnci deneyi, yaramada çekme dayanımı deneyi uygulanmıştır. Küp numunelere ise basınç dayanımı deneyi yapılmıştır. Su emme oranını belirleme deneyi, aşınma direnci deney verilerinin şartnamede bahsi geçen limitlerin içerisinde kaldığı ve basınç dayanımının ise rahat bir şekilde standartları sağladığı görülmüştür. Yarmada çekme dayanımı deneyinin sonuçları incelendiğinde ise %20, %40 ve %60 oranında mermer agregası bulunan numunelerin yeterli dayanıma haiz olduğu; bunun yanında %80 ve %100 oranında hazırlanan atık mermer agregası numunelerinin ise dayanımının yetersiz olduğu görülmüştür. Sonuç olarak beton parke taşlarında atık mermerlerin agrega olarak %60 oranına kadar kullanılabileceği tespit edilmiştir.
Betonarme binalarda perde duvar oranının deprem performansına etkisi
Isparta ilinde yeni yapılacak konut tipi betonarme binalarda perde duvar oranının deprem performansına etkisi ele alınmıştır. Bu binalarda farklı boyutlarda perde duvarlarının yapı performansına etkisi 5,10 ve 15 katlı binalarda toplamda 18 farklı model üzerinde incelenmiştir. Çalışmada ele alınan binalarda x yönünde 12 adet ve y yönünde 12 adet perde duvar modellenmiştir. Bu modellerin sta4cad programında şekil değiştirmeye göre dayanım ve tasarıma göre doğrusal olmayan analizle çok modlu itme yöntemine göre performans projeleri hazırlanmıştır. Yapının periyotları, taban kesme kuvvetleri, kiriş hasar yüzdeleri, kolon hasar yüzdeleri ve metrajları irdelenmiştir. Yeni yapılacak konut tipi binalarda optimal perde oranı 5 katta %0.8, 10 katta %1.25, 15 katta % 1.6'dır. Matlab yazılımı ile 5-15 kat arası tüm binalarda optimal perde duvar oranları bulunmuştur
Yüksek oranda uçucu kül kullanılarak elde edilen kendiliğinden yerleşen harçların özellikleri
Bu araştırmasının amacı yüksek oranda uçucu kül kullanılarak kendi ağırlığı ile yerleşen harçların (KYH) taze hal ve mekanik özelliklerinin belirlenmesidir. Bu yönde kontrol serisi de dahil %5, %10, %15, %20, %25, %30, %35, %40, %45, %50, %55 ve %60 uçucu kül ikame edilen harç karışımları oluşturulmuştur. Toplamda 13 seri harç karışım numunesi yapılmış ve harç karışımlarında taze haldeyken akıcılığı ve işlenebilirliği tayin etmek amacıyla miniçökme, yayılma ve viskozimetre deneyleri yapılmıştır. Mekanik özelliklerin saptanması için sertleşmiş harç numulerine kapiler su emme, basınç ve üç noktalı eğilme deneyleri yapılmıştır. Araştırma sonucunda yüksek oranda uçucu kül kullanımın, dayanımı %10 oranında ikame edilen uçucu kül numunelerine kadar arttırdığı sonrasında ise dayanımı düşürdüğü gözlemlenmiştir.
Atık döküm kumunun sıfcon'un mekanik ve radyasyon tutuculuk özelliklerine etkisinin belirlenmesi
Bu çalışma, endüstriyel bir atık olan atık döküm kumunun (ADK), yüksek performanslı bir beton türü olan SIFCON'un (çimento bulamacı emdirilmiş lifli beton) mekanik özelliklerine etkisini deneysel olarak incelemeyi; aynı zamanda ADK'nin bu özel beton türünde sürdürülebilir ve çevre dostu bir yapı malzemesi olarak kullanılabilirliğini değerlendirmeyi amaçlamıştır. ADK, agrega bileşenlerinden taş tozu yerine %0, %20, %40, %60, %80 ve %100 oranlarında ikame edilmiştir. Taze beton deneyleri olan; yoğunluk, yayılma ve V hunisi ile akış süresi deneyleri gerçekleştirilmiştir. Bu deneylerin sonuçları, ADK oranının artmasıyla birlikte karışımların işlenebilirliğinde belirgin bir azalma meydana geldiğini ortaya koymaktadır. Taze beton deneylerinin ardından, sertleşmiş beton numuneleri üzerinde kapsamlı analizler gerçekleştirilmiştir. SIFCON betonları yalnızca yüksek mekanik dayanımıyla değil; aynı zamanda fiziksel, mikroyapısal, ekonomik ve çevresel yönleriyle de değerlendirilmiştir. Mekanik özelliklerin belirlenmesi amacıyla basınç dayanımı ve üç nokta eğilme deneyleri gerçekleştirilmiş; dayanıklılık performansı, donma-çözülme çevrimleri ve %5–%10 MgSO₄ çözeltisiyle yapılan sülfat etkisi testleriyle değerlendirilmiştir. Fiziksel performans kapsamında ayrıca radyasyon soğurma kapasitesi değerlendirilmiş ve ADK oranına bağlı olarak analiz edilmiştir. Mikro yapıdaki faz dağılımlarını belirlemek amacıyla taramalı elektron mikroskobu (SEM) kullanılmış; kimyasal bileşim, X-ışını floresans (XRF) ile kristal yapı ise X-ışını kırınımı (XRD) ile karakterize edilmiştir. %60'a kadar olan ADK ikame oranlarında mekanik dayanımda belirgin bir düşüş gözlenmemiştir. Ancak bu oranın üzerindeki katkılarda, betonun mekanik ve fiziksel özelliklerinde bozulmalar meydana gelmiştir. Ayrıca, ADK kullanımının üretim maliyetine ve çevresel etkilere katkısı hesaplanmış; özellikle karbondioksit emisyonunda sağlanan azalma ortaya konmuştur. Elde edilen basınç ve eğilme dayanımı verileri güvenilirlik analizi ile istatistiksel olarak değerlendirilmiştir.
Farklı duvar elemanlarının bina enerji verimliliği yoğuşma ve yapım maliyetlerine etkisi
Bu çalışmada, farklı duvar elemanlarının (poliüretan blok, gazbeton, bimsblok ve yatay delikli tuğla) bina enerji verimliliği, yoğuşma riski ve maliyet performansı, Türkiye'nin dört iklim bölgesinde TS 825:2008 standardına uygun olarak analiz edilmiştir. Poliüretan blok (λ=0.054 W/mK), IV. bölgede 82 kWh/m² yıllık enerji ihtiyacı ile en yüksek performansı gösterirken, yoğuşma açısından Sd =18.19 m buhar direnci sayesinde tüm bölgelerde risk oluşturmamıştır. Gazbeton (λ: 0.20 W/mK) ve bimsblok (λ: 0.32 W/mK), enerji verimliliği ve maliyet dengesi sunarken, IV. bölgede sırasıyla 0.20 kg/m² ve 0.22 kg/m² aylık yoğuşma birikimiyle sınır değerlere yaklaşmıştır. Yatay delikli tuğla (λ: 0.33 W/mK) ise 142 kWh/m² enerji ihtiyacı ve 0.35 kg/m² yoğuşma ile en düşük performansı sergilemiştir. Maliyet analizlerinde poliüretan blok yüksek ilk yatırım gerektirse de, 20 yıllık yaşam döngüsünde en ekonomik çözüm olarak öne çıkmıştır. Pasif ev uygulamaları için poliüretan blok kullanımı, U: 0.15 W/m²K değeriyle özellikle tavsiye edilirken, gazbetonun II. bölgede 4 cm EPS ile desteklenmesi uygun bulunmuştur. Sonuçlar, enerji verimliliği ve yoğuşma kontrolü açısından malzeme seçiminin iklim bölgesine göre optimize edilmesi gerektiğini ortaya koymaktadır.
Geri dönüştürülmüş selüloz asetat içeren polimer modifiye bitümlü taş mastik asfalt karışımların mühendislik özelliklerinin araştırılması
Bu çalışmada, taş mastik asfalt (TMA) kaplamalarda sıklıkla karşılaşılan bitüm süzülme problemini engellemek amacıyla, geleneksel olarak kullanılan selüloz lif (SL) yerine sigara izmaritinden geri dönüştürülmüş selüloz asetat (SG) malzemesinin alternatif bir stabilizatör olarak kullanılabilirliği araştırılmıştır. Ayrıca, SL'nin farklı oranlarda (%0.1, %0.2, %0.3, %0.4 ve %0.5) kullanımının karışım performansına etkisi incelenmiştir. Bu kapsamda hem saf bitüm (B) hem de Elvaloy RET + polifosforik asit (PPA) modifiyeli bitüm (%1.6, %1.7, %1.8 Elvaloy RET + %0.2 PPA) kullanılarak lif katkılı ve katkısız TMA numuneleri üretilmiştir. Saf bitümle hazırlanan elyaflı karışımlar ile elyafsız modifiye bitümlü karışımlar, şahit numuneler olarak değerlendirilmiştir. Modifikasyonun etkilerini belirleyebilmek amacıyla hem penetrasyon, yumuşama noktası gibi geleneksel bitüm deneyleri hem de kısa dönem ve uzun dönem yaşlandırılmış bitümlerin yüksek ve düşük sıcaklıktaki performaslarını görebilmek amacıyla dinamik kesme reometresi (DSR) ve kiriş eğme reometresi (BBR) gibi superpave bitüm deneyleri uygulanmış, bitümlerin sertlik, akışkanlık ve elastikiyet özellikleri incelenmiştir. TMA karışım tasarımında Marshall yöntemi kullanılarak optimum bitüm oranları belirlenmiştir. Karışımlar üzerinde dolaylı çekme mukavemeti (ITS) ve nem hasarı (TSR) testleri yapılarak suya karşı dayanım özellikleri belirlenmiştir. Schellenberg bitüm süzülme testi ile lif katkısının bitüm tutma kapasitesi değerlendirilmiş, kum yama yöntemi ile karışım yüzeylerinin makro doku özellikleri ölçülmüştür. Ayrıca Cantabro aşınma deneyi uygulanarak karışımların parçalanma ve soyulma direnci belirlenmiştir. Son olarak, çalışmada kullanılan farklı katkı türleri ile oranlarının karışım maliyetine etkisini belirlemek amacıyla maliyet analizi yapılmıştır. Sonuç olarak Elvaloy RET + PPA modifikasyonu bitümün yaşlanma direncini artırırken, düşük lif oranlarında kullanılan SG lifleri, SL liflerine göre umut verici mekanik ve ekonomik bir alternatif olarak tanımlanmıştır.
Silindirle sıkıştırılmış betonlarda yastık harcının performans özelliklerine etkisi
Silindirle sıkıştırılmış beton uygulamalarında karşılaşılan problemlerden biri soğuk derz gerçekleşmesidir. Uygulama esnasındaki gecikmeler, malzeme kalitesi, katkı maddesi gibi faktörler soğuk derzin oluşmasında etkili olmaktadır. SSB'de soğuk derz oluşması halinde dayanımı, geçirimliliği ve durabilitesi etkilenmektedir. Katmanlar halinde serilen ve sıkıştırılan betonda oluşan bağ kuvvetini artırmak için birçok yöntem kullanılmaktadır. Bu tez çalışmasında farklı bağlayıcı oranları ile birlikte priz geciktirici katkı miktarları ve katmanlar arası yastık harcı kullanarak beton dayanımına ve su işleme derinliğine olan etkisi incelenmiştir. Oluşturulan serilerde 4 farklı uçucu kül oranında, 2 farklı priz geciktirici oranında yastık harçlı ve yastık harçsız olmak üzere 2 ana seride toplam 16 karışım beton üretimi yapılmıştır. Oluşturulan serilere taze beton deneyi olarak Ve-Be ve hava içeriği deneyi, sertleşmiş beton deneyleri olarak, basınç dayanımı, yarmada çekme dayanımı, doğrudan çekme dayanımı ve permeabilite deneyleri uygulanmıştır. Hızlandırılmış kür metodu ile 270 günlük dayanımları elde edilmiştir. Karışımlara ait taze beton deneyleri ile sertleşmiş beton deneyleri birbiri ile karşılaştırılmış olup yastık harcının SSB üzerindeki katman bağına olan etkisi incelenmiştir. Yapılan çalışmalardan elde edilen sonuçlara göre yastık harcının silindirle sıkıştırılmış betonda soğuk derzi önlemede, fiziksel ve mekanik performansında etkili olduğu görülmüştür.
Çimentolu yongalevha endüstrisinde inovasyon; plastikli çimentolu yongalevha üretiminin fiziksel ve mekaniksel bazı özellikler üzerine etkilerinin belirlenmesi
Bu tez çalışmasının amacı, hedef yoğunluğu (d) 1.30 g/cm3 olan plastikli çimentolu yongalevha (PÇY) geliştirmektir. Bu amaçla, hammadde Kızılçam yerine farklı oranlarda Genleştirilebilir Polistiren (GPS) hammadde plastik ve Polipropilen Elyaf (PP), Polyester Elyaf (PYS), Cam Elyaf (CE), Poliüretan (PU) atık plastik ikamelerinden çalışma deseni oluşturulmuştur. Laboratuvar şartlarında çimentolu yongalevhalar üretilerek fiziksel ve mekaniksel bazı özellikleri standartlarına uygun deneysel çalışmalarla belirlenmiştir. Deney sonuçları, IBM SPSS-2023, çoklu varyans analizi (ANOVA) ve DUNCAN istatistik programlarıyla analiz edilmiştir. İstatistiklere göre, %10-15-20 karışım oranına sahip tüm deney grupları ile %25PYS ve PU deney grubu yongalevhalar TS EN 634-2 standarlarını sağlamıştır. En düşük Su Alma (SA), Kalınlığa Şişme (KŞ), Rutubet (R) değerleri sırasıyla %6.49-0.53-6.03 oranları ile %25GPS deney grubundan, en düşük ısı iletkenlik değeri (Iİ) 0.167 W/m°K ile %25PU deney grubundan, en yüksek eğilme dayanımı (ED) ve eğilmede elastikiyet modülü (EM) 11.22-7813 N/mm2 ile %15PYS deney grubundan, en yüksek vida tutunma direnci (VTD) 1451 N ile %15GPS deney grubundan elde edilmiştir. Plastiklerin, yapısal özellikleri ile karışım oranlarına göre matrisde değişen yayılımlarının, mekanik bağlanma mekanizmaları üzerindeki etkileri, levhaların en kesit ve yüzey SEM görüntülerinden incelenerek yapılan değerlendirmelerin deney sonuçlarını desteklediği görülmüştür. Genel olarak tez çalışmasının sonuçları, TS EN 634-2 standartlarını sağlayan plastikli çimentolu yongalevhalar üretilebildiğini, üretiminde atık PP, PYS, CE, PU plastik kullanımının çevresel faydalar sağlayacağını, hammadde GPS'nin su yalıtımında, PU'nun ise ısı yalıtımında levhalara üstün performans sunduğunu göstermiştir.
Taş mastik asfalt karışımlarda atık kağıt bardak kullanımının deneysel olarak araştırılması
Günümüzde artan trafik yoğunluğu ve dingil yükleri sebebiyle, yüksek dayanıklılık ve deformasyonlara karşı daha dirençli özellikler sunan Taş Mastik Asfalt (TMA) kullanımı yaygınlaşmaktadır. TMA karışımları, tasarım özellikleri gereği yüksek boşluk oranına sahiptir. Bu durum, geleneksel asfalt kaplamalara kıyasla daha fazla bitüm içermesine ve bitümün agregadan ayrılmasına yol açmaktadır. Bu sorunu çözmek için TMA kaplamalarda mineral fiber, selüloz fiber ve benzeri katkı maddeleri kullanılarak bitüm süzülmesi engellenmektedir. Bu çalışma, atık kağıt bardak (AKB) liflerinin TMA karışımlarda kullanılabilirliğini deneysel olarak incelemekte ve bu liflerin bitüm süzülme özellikleri, nem hasarı direnci, yüzey dokusu karakteristikleri ile Marshall özellikleri üzerindeki performans etkilerini araştırmaktadır. TMA'da genellikle fiber olarak kullanılan selülozik fiber (SF) yerine AKB kullanımı hem çevresel sürdürülebilirlik hem de malzeme performansı açısından önemli bir yenilik sunmaktadır. Bu amaçla, Türkiye Karayolları Teknik Şartnamesi (KTŞ, 2013) sınırları içinde kalan gradasyon eğrisi belirlenmiştir. Çalışmada kullanılan orijinal bitüm Aliağa rafinerisinde üretilmiş ve 50/70 penetrasyon derecesine sahiptir. Çalışmada Elvaloy RET (%1.6) katkısı ve Polifosforik asit (PPA, %0.2) ile modifiye edilmiş PG 70-16 cinsi Polimer Modifiye Bitüm (PMB) kullanılmıştır. Çalışmada %5.0 %5.5 %6.0 %6.5 %7.0 PMB oranlarında ve %0.35 selülozik fiber (SF) katkısı ile 15 adet numune hazırlanarak optimum bitüm oranı (OBO) belirlenmiştir. Sonraki aşamada TMA karışımda SF yerine farklı oranlarda (%0.15 %0.25, %0.35, %0.45) AKB ve fiber içermeyen (%0 NF) TMA numuneler hazırlanmıştır. Her bir AKB oranı için %5.0 %5.5 %6.0 %6.5 %7.0 bitüm oranlarında TMA numuneler hazırlanmış ver her bir seri için Marshall yöntemi ile OBO oranları belirlenmiştir. Belirlenen optimum bitüm içeriklerine göre hazırlanan TMA numuneler üzerinde dolaylı çekme mukavemeti (ITS), nem hasarı (TSR), Schellenberger bitüm süzülme ve kum yama deneyleri uygulanarak karışımların ITS, TSR, bitüm süzülme ve yüzey doku derinlikleri belirlenmiştir.
Mevcut betonarme yapı düzensizliklerinin yapay zekâ ve görüntü işleme teknikleri kullanarak belirlenmesi
Bu çalışmada, yapısal düzensizlik çeşitlerinden B2 yumuşak kat düzensizliği ve A3 planda çıkıntı bulunması gibi yapı sorunlarının görüntü işleme ve yapay zekâ yöntemleri kullanılarak tespit edilmiş ve sınıflandırılması yapılmıştır. Yapılarda ortaya çıkan bu düzensizlikler, özellikle depreme dayanıklılık ve yapısal güvenlik açısından büyük önem taşımaktadır. Teknolojik gelişmeler, yapıların incelenmesinde geleneksel yöntemlere göre daha hızlı ve hassas analizler yapılmasına imkân tanımaktadır. Sahada yapılacak gözlem ve veri toplama işlemleri insansız hava aracı (İHA) kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Bu yöntem, düzensizlik barındıran yapıları yüksek çözünürlüklü görüntülerle detaylı olarak inceleme fırsatı sunmaktadır. Elde edilen görüntüler, daha sonra görüntü işleme teknikleri kullanılarak işlenmiş ve analiz edilmiştir. Görüntü işleme adımlarının ardından, farklı yapay zekâ modelleri kullanılarak düzensizlik tespitine yönelik en uygun modelin belirlenmiştir. Çalışmanın sonunda, en doğru sonuçları veren yapay zekâ modeli seçilmiş ve bu model düzensizlik sınıflandırması için kullanılmıştır. Bu yaklaşımla, yapı güvenliği analizlerine daha sistematik ve teknolojik bir boyut kazandırılması amaçlanmaktadır.
Isparta il ve ilçe merkezleri ile Burdur il merkezinin deprem tehlike ve zemin tepki analizi ile sıvılaşma riskinin belirlenmesi
Bu tez çalışmasında; Isparta ve çevresinin sismik tehlikesi, zemin büyütmeleri ve hâkim titreşim periyotları ile sıvılaşma risklerinin belirlenmesi amacıyla, öncelikle Isparta ili merkez kabul edilerek 150 kilometre yarıçapında daire alanı içerisinde kalan, Isparta il ve ilçe merkezleri ile Burdur il merkezinin çevresindeki fayların karakterizasyonu yapılmıştır. Daha sonra, fay kırık uzunluklarına bağlı olarak oluşabilecek depremlerin ortalama ve maksimum magnitüd büyüklükleri belirlenmiş ve bu magnitüd büyüklükleri sonucu Isparta il ve ilçe merkezleri ile Burdur il merkezlerinde oluşacak ana kaya pik yer ivmeleri, bölgenin tektonik özelliklerine bağlı olarak seçilen ampirik yer hareketi tahmin denklemleri vasıtayla hesaplanarak deterministik sismik tehlike analizi yapılmıştır ve ivmelerin faylara olan uzaklığa bağlı değişimleri elde edilmiştir. Sonra, olasılıksal yöntemle bütün bölgelerin yıllık ivme aşılma olasılıkları ve 50 yıl yapı ömrü içerisindeki bu ivmelerin aşılmaları ve tekerrür periyotları hesaplanarak üniform tehlike eğrileri geliştirilmiştir. Daha sonra, bölgenin sismik tehlike haritaları hem deterministik hem de olasılıksal analizler sonucunda oluşturulmuştur. Bundan sonra, ana kaya ile zemin yüzeyi arasındaki zemin profilleri dikkate alınarak bir boyutlu lineer eşdeğer ve lineer olmayan zemin tepki analizleri Deepsoil simülasyon programı ile gerçekleştirilerek zemin yüzeyindeki spektral ivme değerleri ve zemin deprem ivme büyütmeleri hesaplanmıştır. Son olarak bölgenin sıvılaşma potansiyeli incelenmiştir.
Yüksek fırın cüruflu çimento ve kimyasal katkı içeren harçların mekanik, reolojik ve işlenebilirlik davranışlarının incelenmesi
Bu çalışma, çevre dostu ve sürdürülebilir inşaat malzemelerinin geliştirilmesine katkıda bulunmak amacıyla; daha sürdürülebilir olan yüksek fırın cüruflu çimento sistemlerinin yaygın kullanımında bir dezavantaj olan düşük erken dayanımın iyileştirilmesi amacıyla kimyasal katkı maddelerinin kullanımının performans üzerindeki etkilerine dair ayrıntılı bilgiler sunmaktadır. Bu tezde, CEM I 42.5 R ve Yüksek Fırın Cüruflu CEM II A-M (S-L) 42.5 R çimentoları ile süper akışkanlaştırıcı ve priz hızlandırıcı kimyasal katkı maddeleri kullanılarak hazırlanan harçların işlenebilirlik ve mekanik özellikleri, çimento hamurlarının ise priz süreleri ile reolojik özellikleri incelenmiştir. Harç karışımlarına farklı oranlarda kimyasal katkı maddeleri eklenmiş ve yüksek fırın cüruflu çimentolarla birlikte bu katkı maddelerinin taze ve sertleşmiş harç özellikleri üzerindeki etkileri incelenmiştir. Kimyasal katkı maddeleri olarak Polikarboksilat ve Polinaftalin sülfonat esaslı akışkanlaştırıcılar, farklı niteliklerde priz hızlandırıcı kimyasal katkılar ile eşleştirilerek birlikte denenmiştir. Mekanik performanslarının değerlendirilmesi amacıyla, harçların 2, 7 ve 28 günlük eğilme ve basınç dayanımı deneyleri gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, çimento hamurlarının reolojik davranışları ile harçların akışkanlık özellikleri deneysel olarak analiz edilmiştir. Çalışma, yüksek fırın cürufu ve kimyasal katkı maddelerinin, harçların erken ve nihai mukavemet gelişimi, reolojik özellikleri ve işlenebilirliği üzerinde önemli etkilere sahip olduğunu ortaya koymuştur.
Isparta pomza katmanları zemin büyütmelerinin sonlu elemanlar yöntemiyle analizi
Bu çalışmada, Isparta bölgesine ait pomza zemin tabakalarının deprem etkisi altındaki dinamik davranışını incelemek amacıyla üç farklı gerçek deprem kaydı (Kocaeli, Loma Gilroy 2 ve Northridge 2) seçilmiştir. SeismoMatch yazılımı ile ilgili tasarım spektrumuyla uyumlu hale getirilen ivme kayıtları, Deepsoil ortamında hem eşdeğer doğrusal hem de doğrusal olmayan zaman tanımlı zemin büyütme analizlerine tabi tutulmuştur. Analiz sonuçları, zemin yüzeyinde elde edilen pik ivme değerlerinin alt katmanlara kıyasla belirgin oranda yüksek olduğunu göstermiştir. Elde edilen ivme spektrumları, SAP2000 platformunda oluşturulan üç temel model üzerinden (i) serbest saha, (ii) yapı-zemin etkileşimi ve (iii) yapı-kazık-zemin etkileşimi, doğrusal olmayan time-history analizleriyle değerlendirilmiş; her bir modelde zemin koşullarının, kazık temel davranışının ve mevcut yapının dinamik tepki spektrumu üzerindeki etkileri karşılaştırmalı olarak irdelenmiştir. Bu kapsamlı analizler, pomza zemin tabakalarının deprem altındaki büyütme karakteristiklerini ayrıntılı biçimde ortaya koyarak, hem yapısal tasarım stratejilerinin optimizasyonuna hem de zemin-yapı etkileşim mekaniğine önemli akademik katkılar sunmayı hedeflemektedir.
Değişken zemin koşulları altında TBDY 2018'e göre farklı döşeme tiplerinin yapı maliyetine etkisinin incelenmesi
Ülkemizde, yapıların depreme karşı güvenliğinin sağlanması kadar, ekonomik ve sürdürülebilir yapı üretimi de giderek daha fazla önem kazanmaktadır. Özellikle Türkiye gibi aktif fay hatları üzerinde yer alan, farklı jeoteknik özelliklere sahip bölgelerin bulunduğu bir coğrafyada, yapı tasarımında zemin koşullarının dikkate alınması kaçınılmaz bir gereklilik haline gelmiştir. Son yıllarda yapı maliyetlerindeki artış, malzeme israfının önlenmesi ve taşıyıcı sistem elemanlarının daha verimli kullanılması ihtiyacını da beraberinde getirmiştir. Ancak, döşeme tipi gibi kritik yapı bileşenlerinin seçiminde zemin koşullarının etkisinin nasıl yönetileceği konusunda sektörde net bir yaklaşım bulunmamaktadır. Mevcut uygulamalarda, döşeme sistemleri çoğunlukla alışkanlıklar, estetik tercihler veya kısa vadeli maliyet hesaplarına göre belirlenebilmektedir. Bu nedenle, farklı zemin sınıflarında kullanılan döşeme sistemlerinin maliyet üzerindeki etkilerini incelemek amacıyla bu çalışma gerçekleştirilmiştir. Bu tez çalışmasında, TBDY 2018'e göre ZB, ZC ve ZD olmak üzere üç farklı zemin sınıfı dikkate alınmış; her bir zemin sınıfı için asmolen döşeme ve kirişli plak döşeme sistemlerine sahip modeller oluşturulmuştur. Yapıların statik ve deprem analizleri, ideCAD v.11 statik yazılımı kullanılarak gerçekleştirilmiş, tüm modeller için beton, kalıp ve donatı metrajları elde edilmiştir. Analiz sonuçlarına göre her bir yapı modeli için kaba inşaat maliyeti hesaplanmış ve karşılaştırmalı olarak değerlendirilmiştir. Maliyet hesaplarında Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı'nın 2025 yılına ait birim fiyat rayiçleri esas alınmıştır. Toplamda 18 yapı modeli oluşturulmuş ve her biri için hem statik hem ekonomik açıdan değerlendirme yapılmıştır. Analizler sonucunda, zemin sınıfının kötüleşmesiyle birlikte her zaman maliyetin artmadığı sonucuna varılmıştır. Öte yandan, döşeme tipi bazında yapılan değerlendirmelerde, asmolen döşeme sistemi kirişli plak döşemeye göre daha yüksek maliyetli olmuştur.
Bor mineralleri içeren harçların sıcaklık etkileri altındaki mühendislik özelliklerinin araştırılması
Çimento bazlı kompozitler, sahip oldukları avantajlar nedeniyle geçmişten günümüze en yaygın kullanılan yapı malzemeleri arasında yer almaktadır. Bu malzemelerin performansını iyileştirmek amacıyla karışımlara çeşitli katkı maddelerinin ilavesiyle mühendislik özelliklerinde meydana gelen değişimlerin incelenmesi önem arz etmektedir. Bu doğrultuda, geniş endüstriyel kullanım potansiyeline sahip bor minerallerinin yapı malzemelerinde değerlendirilme olanakları araştırılmaya başlanmıştır. Bu çalışmada, doğal bor mineralleri (kolemanit, üleksit ve tinkal) kullanılarak çimento bazlı kompozit harç numuneler üretilmiş ve bu katkıların performansa etkileri incelenmiştir. Numunelerde bor mineralleri agrega ile hacimce %0, %1.5, %3 ve %4.5 oranlarında yer değiştirecek şekilde karışıma katılmıştır. Su/çimento oranı 0.50 sabit tutulmuş, karışımlar prizmatik kalıplara dökülerek şekillendirilmiştir. Numuneler 28 günlük kür süreci tamamlandıktan sonra -22 °C, 22 °C, 250 °C, 500 °C ve 750 °C sıcaklık seviyelerine maruz bırakılarak sıcaklık etkileri değerlendirilmiştir. Tüm numunelerin yoğunlukları belirlenmiş, sıcaklık artışına bağlı kütle kayıpları hesaplanmıştır. Ayrıca, bor minerallerinin mühendislik özelliklerine etkisini belirlemek amacıyla eğilme ve basınç dayanımı testleri ile ultrasonik ses geçiş hızı ölçümleri yapılmıştır. Sonuçlara göre en yüksek eğilme dayanımı -22 °C'de %1.5 tinkal katkılı numunede, en yüksek basınç dayanımı %3 kolemanit katkılı numunede, en yüksek ses geçiş hızı ise %4.5 kolemanit katkılı numunede elde edilmiştir. Genel olarak en uygun sonuçların kolemanit katkısıyla sağlandığı belirlenmiştir.
Mevcut bir betonarme binanın TBDY 2018'e göre deprem performansının belirlenmesi ve güçlendirme önerileri
Son depremler, betonarme yapılarda tasarım kriterlerine uyulmaması nedeniyle taşıyıcı sistemlerde ciddi hasarlar oluştuğunu açıkça ortaya koymuştur. Bu durum gerek yeni yapı tasarımlarında gerekse mevcut binaların analizinde performans esaslı değerlendirme yaklaşımlarının önemini artırmıştır. Mevcut yapıların yetersiz performans gösterdiği durumlarda ise çeşitli yapısal güçlendirme teknikleri uygulanmaktadır. Bu çalışma kapsamında, 1997 Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında Yönetmeliği'ne göre inşa edilmiş dört katlı bir okul binasının sismik performansı incelenmiştir. Binanın mevcut durumu, 2018 Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (TBDY 2018) esas alınarak, doğrusal olmayan çok modlu itme hesap yöntemi ile analiz edilmiştir. Yapılan analizler neticesinde, mevcut yapının Göçme Bölgesi'nde kaldığı ve DD-1 deprem yer hareketinde beklenen Kontrollü Hasar (KH) performans seviyesini karşılamadığı tespit edilmiştir. Bu yetersizlik doğrultusunda, binanın sismik performansını TBDY 2018 hedeflerine ulaştırmak amacıyla üç farklı güçlendirme yöntemi alternatif çözümler olarak karşılaştırılmıştır: içten perde eklenmesi, kolon mantolama (10 ve 15 cm kalınlık) ve dıştan perde eklenmesi. Karşılaştırmalı analizler sonucunda, içten ve dıştan perde ekleme yöntemlerinin her ikisi de DD-1 ve DD-3 deprem düzeyleri için hedeflenen performansı başarıyla sağlarken, kolon mantolama yöntemlerinin her iki kalınlıkta da performans hedeflerini tam olarak karşılamada yetersiz kaldığı belirlenmiştir. Uygulanabilirlik ve operasyonel devamlılık açısından yapılan değerlendirmede, dıştan perde eklenmesi yöntemi, binanın tamamen tahliyesini gerektirmemesi ve mimari dokuya minimum müdahale etmesi nedeniyle en avantajlı ve sürdürülebilir çözüm olarak önerilmiştir.
Endüstriyel atıkları kullanarak üretilen kendiliğinden yerleşen betonların mühendislik özelliklerinin araştırılması
Bu deneysel çalışmada, yüksek miktarda çıkan ve depolanması zor olan kromit pasası, sinterlenmiş manyezit, doğal manyezit ve bor atığı (Tinkal)'nın kendiliğinden yerleşen betonda kullanılarak çevre kirliliğinin önlenmesi ve sürdürülebilirlik amaçlanmıştır. KYB'de 0,40 su/bağlayıcı oranı ile üretilen serilerde sinterlenmiş manyezit, doğal manyezit ve kromit pasası atığı kendiliğinden yerleşen betonda kütlece %2, %4 ve %10 oranında çimento ile yer değiştirmiştir. Bor atığı (Tinkal) ile gerekli işlenebilirlik sağlanmadığı için, çimento yerine %1 oranında kullanılarak diğer atıklarla birlikte ikili karışımlar hazırlanmıştır. Çalışmada kullanılan malzemelerin MgO içerikleri yüksek olduğundan bu atıkların genleşmesini ölçmek amacı ile Le Chatelier testi uygulanmıştır. Kullanılan atıkların BET analizi ile özgül yüzey alanı ve lazer ile tane boyut dağılımları belirlenmiştir. KYB karışımlarında taze beton deneyleri olarak; L-kutusu, çökme-yayılma ve V hunisi testleri gerçekleştirilmiştir. Sertleşmiş beton deneylerinde; basınç dayanımı, eğilme dayanımı, basınç altında su işleme derinliğinin tayini, kapilarite, ultrasonik ses geçiş hızı, kütlece su emme, donma-çözülme, Na2SO4 ve MgSO4 deneyleri numune performansını değerlendirmek için yapılmıştır. Termogravimetrik analiz (TG), X-ışını kırınımı (XRD), diferansiyel termal analiz (DTA), cıva intrüzyon porozimetrisi (MIP) ve taramalı elektron mikroskobu (SEM-EDX) her numunedeki mikro yapı analizi için kullanılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre, MgO'in betonda magnezyum silikat hidrat (M-S-H) içeren daha fazla hidratasyon ürünü oluşturduğunu ve boşlukları doldurduğunu göstermiştir. KYB'de 90 günlük su kürü sonrası en yüksek basınç dayanımı kontrol betona kıyasla %6.9 ile %2 doğal manyezitte ve en yüksek eğilme dayanımı %10.3 ile %2 doğal manyezit kullanımından elde edilmiştir. Donma-çözülme sonrası (300 çevrim) en yüksek basınç dayanımı %26 ile %2 sinterlenmiş manyezitte, Na2SO4 (3 ay) sonrası en yüksek basınç dayanımı %43.5 ile %10 sinterlenmiş manyezitte ve MgSO4 (3 ay) sonrası en yüksek basınç dayanımı %26 ile %10 doğal manyezit kullanımında görülmüştür. Atık miktarı arttıkça, porozite, basınç altında su işleme derinliği ve numunelerin kütlece su emme değerlerinde artış görülmüştür. Manyezit ve kromit pasası atıklarının KYB'de kullanılması işlenebilirliği arttırmıştır.
Farklı iklim değişikliği senaryoları altında Akdeniz bölgesinde kuraklığın değerlendirilmesi
Kuraklık, doğal afetlerin en geniş etki yelpazesine sahip olanlarından biridir ve ekosistemler üzerindeki etkilerinin incelenmesi elzemdir. Bu çalışma, Doğu Akdeniz havzasının önemli bir bölgesi olan Türkiye'nin Akdeniz bölgesinde, Birleşik Modeller Arası Karşılaştırma Projesinin 6. fazı kapsamında yayınlanan 22 farklı küresel dolaşım modellerinden oluşturulan çoklu model topluluğu ile aylık ortalama sıcaklık ve aylık toplam yağış verilerinin gelecek projeksiyonları yapay sinir ağları tabanlı istatistiksel ölçek indirgeme yöntemi kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Yapılan bu projeksiyonlar, 2021-2100 tarihleri için iki farklı senaryo olan SSP2-4.5 ve SSP5-8.5 çıktıları kullanılarak yapılmıştır. Projeksiyon verileri kullanılarak, yağış ve sıcaklık değişimleri sonucunda kuraklık oluşumu, Standartlaştırılmış Yağış İndeksi ve Standartlaştırılmış Yağış Evapotranspirasyon İndeksi yöntemleriyle incelenmiştir. Çalışma, 1979-2020 referans dönemi ile yakın gelecek (2021-2060) ve uzak gelecek (2061-2100) olmak üzere iki farklı dönem için yapılmıştır. Sonuçlar, bölgedeki yağışlarda SSP2-4.5 senaryosuna göre %15, SSP5-8.5 senaryosuna göre ise %20 azalma olduğunu göstermektedir. Özellikle, bölgenin kıyı kesimindeki yağışlarda meydana gelen azalmanın diğer bölgelere göre daha fazla olduğu görülmüştür. Yağışlardaki bu azalma, kış ve sonbahar mevsimlerinde diğer dönemlere göre daha belirgin bir şekilde ortaya çıkmıştır. Sıcaklık değişiklikleri açısından, tarihi döneme göre SSP2-4.5 senaryosunda +1.0 ile +2.2 °C arasında artış beklenirken, SSP5-8.5 senaryosuna göre ise +1.8 ile +3.1 °C arasında bir artış öngörülmektedir. Geçmiş ve gelecek için elde edilmiş yağış ve sıcaklık verileri kullanılarak hesaplanan kuraklık indis değerleri analiz edilmiş ve çalışma bölgesinin dağlık bölgelerinde meydana gelen kuraklık sıklığındaki artışların kıyı bölgelerine göre daha belirgin olacağı belirlenmiştir. Çalışmada elde edilen kuraklık indis değerleri zamansal ve mekânsal olarak değerlendirilmiştir.
Bölgemizdeki mevcut betonarme binaların performans değerlendirmesi
Ülkemizin deprem kuşağında yer alması, yeni yapılacak yapıların depreme dayanıklı inşa edilmesini gerekli kıldığı kadar mevcut yapıların da depreme dayanıklı hale getirilmesini zorunlu kılmaktadır. Bu nedenle büyük bir ekonomik değere sahip mevcut yapı stoklarının deprem performanslarının belirlenmesi büyük önem arz etmektedir. Ancak büyük yapı stoklarının günümüz gelişmiş analiz yöntemleriyle değerlendirilmesi uzun bir zaman dilimini gerekli kılmakta ve büyük bir iş yükü doğurmaktadır. Bu nedenle, büyük yapı stoklarının daha pratik yöntemlerle teşkil ettikleri risk durumlarına göre sınıflandırılması önem arz etmektedir. Yapıların daha pratik bir şekilde değerlendirilmesi amacıyla literatürde yapılan çalışmalar sonucunda birçok hızlı değerlendirme yöntemi geliştirilmiştir. Bu çalışma kapsamında, literatürde yer alan bu hızlı değerlendirme yöntemlerinden Hassan indeks yöntemi ve P25 hızlı değerlendirme yöntemi kullanılarak Şanlıurfa ilinin Haliliye ilçesinde DBYBHY-2007 ye uygun olarak imal edilmiş 26 adet betonarme yapının risk durumu değerlendirilmiş ve TBDY-2018 esasları doğrultusunda yapılara uygulanan doğrusal olmayan itme analizlerinden elde edilen sonuçlar ile karşılaştırılmıştır. Uygulanan İtme analizleri sonucunda yapıların %88.46'sının risk teşkil etmediği belirlenir iken Hassan indeksi yöntemiyle yapılan değerlendirmeler sonucunda yapıların %46.15'i riskli olarak tespit edilirken, P25 hızlı değerlendirme yöntemine göre ise incelenen yapıların %76.92 oranında risk teşkil etmediği görülmüştür.
Farklı haritalandırma teknikleriyle Karadeniz Bölgesinin meteorolojik kuraklığının değerlendirilmesi
Kuraklığın zamansal değişiminin yanında mekansal değişiminin de değerlendirilmesi çalışma bölgesi içinde kuraklık açısından riskli bölgelerin belirlenmesini sağlamaktadır. Bu tez çalışmasında, Karadeniz Bölgesi meteorolojik kuraklığının haritalandırılması için Ters Mesafe Ağırlıklı Enterpolasyon, Kriging ve Radyal Tabanlı Fonksiyon haritalandırma teknikleri kullanılmış ve bu tekniklerin kuraklığı modelleme başarıları farklı istatistiksel test kriteriyle belirlenmiştir. Meteorolojik kuraklığın haritalandırılması için farklı haritalandırma tekniklerinin karşılaştırmanın yanı sıra Standart Yağış İndeksi (SYİ), Keşif Kuraklık İndeksi (KKİ), Erinc, De Martonne ve De Martonne-Gottman yöntemlerinin kuraklık zamansal analizinde farklı veri periyotlarındaki değişimleri incelenmiştir. 1965-2020 yılları arasındaki kuraklığın mekânsal dağılımında De Martonne ve De Martonne-Gottman ve Erinç yöntemlerinde Ters Mesafe Ağırlıklı Enterpolasyon tekniği, SYİ yönteminde Kriging ve KKİ yönteminde ise Radial Base Fonksiyonu tekniği en iyi haritalandırma yöntemi olmuştur. Kuraklık indis değerlerinin hesaplanmasında farklı girdi parametrelerinin kullanılmasının haritalandırma tekniğinin başarısını etkilediği belirlenmiştir. Kuraklığın mekânsal değerlendirilmesinden De Martonne, De Martonne-Gottman ve Erinç yöntemleriyle bölgenin Yeşilırmak havzası sınırlarında kalan orta kesiminde, SYİ ve KKİ yöntemlerinde ise bölgenin batı kesiminde kuraklık oluşumunun daha büyük olduğu belirlenmiştir. Kuraklık ve farklı kuraklık sınıflarının oluşumu, birinci (1965-1992), ikinci (1993-2020) ve tüm (1965-2020) periyotlarda farklı oranlara sahip olmuştur. Çalışma bölgesinin doğu kesiminin tüm kuraklık analizi yöntemleri ve periyotları için kuraklık riski en az bölge olduğu ve bu bölgede yağışlı sınıfa ait en şiddetli indis değerine sahip iklim sınıfının oluştuğu belirlenmiştir. Bu bölgede kuraklık riskinin değil taşkın riskinin yüksek olduğu değerlendirilmiştir.
Potansiyel evapotranspirasyon yönteminin meteorolojik kuraklık trendi üzerine etkilerinin araştırılması: Doğu Karadeniz Havzası örneği
Kuraklık son yıllarda ilgi çekici konuların başında gelmektedir. Kuraklığın belirli bir sınırının olmaması, meydana gelme hızının yavaşlığı ve yaşanması durumunda meydana gelecek hasarların büyüklüğünün tespit edilememesi gibi birçok bilinmeyene ve belirsizliğe sahip olmasından dolayı kuraklık oldukça karmaşık bir afettir. Bu kadar karmaşık olan kuraklığın değerlendirilmesi ve önlemlerin belirlenmesi için tarihi veriler aracılığla kuraklık analizi çalışmaları yapılmaktadır. Bu çalışmada, ülkemizin kuzey doğusunda bulunan Doğu Karadeniz Havzası meteorolojik kuraklığı 1965-2019 yılları arasında ölçülen meteorolojik parametreler yardımıyla Standartlaştırılmış Yağış İndeksi (SYİ) ve Keşif Kuraklık İndeksi (KKİ) yöntemleriyle analiz edilmiştir. Bölgedeki kuraklığın değerlendirilmesinde 3, 6 ve 12 aylık zaman ölçeklerinde indis değerleri hesap edilmiştir. KKİ yönteminde indis değerinin hesaplanmasında gerekli olan potansiyel evapotranspirasyon (PET) değerleri, Hargreaves ve Thornthwaite yöntemleri kullanılarak elde edilmiştir. İki farklı PET hesaplama yöntemi kullanılarak elde edilen PET değerleri aracılığla hesaplanan KKİ_H ve KKİ_T indis değerlerinin SYİ değerleriyle olan korelasyonu değerlendirilmiştir. Ayrıca, herbir kuraklık yöntemi sonucunda elde edilen indis değerlerinin gidişleri Mann-Kendall ve Sperman Rho yöntemleriyle elde edilmiştir. Bunun yanında, indis değerlerinde meydana gelen değişimin büyüklüğü Sen'in eğim yöntemiyle belirlenmiştir. Çalışma bölgesinin ortalama yağış değerinin Türkiye'nin ortalama yağış değerinden büyük olsa da bazı zaman periyotlarında birçok istasyonda kuraklık oluşum yüzdesi %50'den büyük olmuştur. SYİ ve KKİ_H indisleri arasındaki korelasyon katsayısı 3, 6 ve 12 zaman ölçeklerinde tüm çalışma bölgesi genelinde SYİ ile KKİ_T yöntemi arasındaki değerden büyük olmuştur. Yükseltinin fazla olduğu bölgelerdeki istasyonlarda özellikle kış mevsiminde SYİ ile KKİ_T indisleri arasındaki korelasyonun oldukça düşük olduğu belirlenmiştir.
Atık polietilen tereftalat içeren kendiliğinden yerleşen hafif geopolimer harçların taze ve sertleşmiş özelliklerinin incelenmesi
Bu çalışmada, farklı oranlarda polietilen tereftalat atıklarının kendiliğinden yerleşen hafif geopolimer harçların agregaları ile ikame edilebilirliği deneysel yöntemlerle araştırılmıştır. Deneylerin tamamında agrega/uçucu kül, alkali/uçucu kül, sodyum silikat/sodyum hidroksit, süper akışkanlaştırıcı/uçucu kül oranları sabit tutulup agraganın hacimce %0, %5, %10, %15,%20 ve %25 mertebelerinde atık polietilen tereftalat ile ikamesi sağlanmıştır. Kendiliğinden yerleşmeyi sağlayabilmek için laboratuvar ortamında çeşitli denemeler yapılmış ve agrega/uçucu kül, alkali/uçucu kül, sodyum silikat/sodyum hidoksit, extra su/uçucu kül ve süper akışkanlaştırıcı katkı/uçucu kül oranları sırasıyla 2, 0.6, 2, 0.05 ve 0.04 olarak seçilmiştir. Geopolimer harçların hafif olabilmesi için agreganın hacimce %25'i pomza agregası ve %75'i ise nehir kumu olarak tasarlanmıştır. Hazırlanan karışımlar taze haldeyken mini V hunisi, mini yayılma, reoloji ve taze birim ağırlık deneyleri yapılmıştır. Taze deneylerden sonra numuneler 60 ℃ sıcaklık altında 24 saat etüvde kürlenip 27 gün oda şartlarında bekletildikten sonra basınç dayanımı, eğilme dayanımı, termal iletkenlik, su emme ve kılcal su emme testleri uygulanmıştır. Karışımların tamamında yayılma miktarı 24-26 cm aralığında değişirken polietilen tereftalat yüzdesi arttıkça mini V hunisi geçiş süresinin arttığı tespit edilmiştir. Atık polietilen tereftalatın sözü edilen yüzdelerde kullanılmasının hafif geopolimer harçların mekanik özellikleri üzerinde belirgin olumsuz etkiler yaratmadığı görülmüştür. Mekanik özelliklerinin en iyi sonuçları %5 polietilen tereftalat ikameli numuneler de ölçülmüştür. Çalışma neticesinde kendiliğinden yerleşen hafif geopolimer harçların üretiminde agrega olarak %25 seviyelerine kadar atık polietilen tereftalat eklenerek daha çevreci bir yapı malzemesi elde edilebileceği görülmüştür.
Asi Havzası hidrolojik kuraklığının çok değişkenli kopula teorisi ile değerlendirilmesi
Kuraklık, farklı iklim koşullarında zamana bağlı olarak değişkenlik gösteren karmaşık bir doğa olayıdır. Kuraklığın iklim değişikliğiyle artan sıklığı, yıkıcı etkilerinin hafifletilmesi için önlemlerin alınmasını, kuraklığa karşı hassas bölgelerin hedefli olarak belirlenmesini ve değerlendirilmesini gerektirmektedir. Bu tez çalışmasında, Türkiye'nin Doğu Akdeniz bölgesindeki Asi Nehri Havzası'ndaki hidrolojik kuraklığın, Akım Kuraklık İndeksi (AKİ) yöntemini kullanarak iki farklı zaman ölçeğinde (AKİ-3 ve AKİ-6) değerlendirilmesi amaçlanmıştır. Kuraklık şiddetleri ve sınıfları 1954-1976, 1976-1998 ve 1998-2020 olmak üzere üç ayrı döneme ayrılarak incelenmiştir. Kuraklık parametrelerinin geçiş aşamaları (süre, şiddet, pik), tek değişkenli ve kopula fonksiyonları kullanılarak iki değişkenli (Süre-Şiddet ve Süre-Pik) olarak analiz edilmiştir. Kuraklık parametrelerini ortak değerlendirmek için 6 farklı kopula fonksiyonu arasında en uygun olanı Akaike Bilgi Kriteri (AIC) ve Bayesian Bilgi Kriteri (BIC) seçme kriterleri kullanılarak belirlenmiştir. Dört istasyonda her iki zaman ölçeğinde ve iki değişkenli aşamaların neredeyse tamamında (%94'ünde) en uygun kopula Galambos olarak belirlenmiştir. Ayrıca Galambos kopulası kullanılarak hesaplanan kuraklık parametrelerinin tek değişkenli dönüş süreleri ile iki değişkenli dönüş süreleri arasında karşılaştırmalar yapılmıştır. Sonuçlar, önceki dönemlerle karşılaştırıldığında üçüncü dönemde süre, şiddet, pik gibi elde edilen tüm kuraklık parametrelerinde dikkate değer bir artış olduğunu ve kuraklık şiddetinin özellikle belirgin bir artış gösterdiği görülmüştür. Tek değişkenli dönüş periyoduna karşılık gelen iki değişkenli Süre-Şiddet ve Süre-Pik bileşenlerinin ortak değerlendirildiği dönüş periyodları karşılaştırıldığında, Hatay İli, Antakya İlçesi, Demirköprü mahallesinde konumlu E19A007 istasyonu hem AKİ-3 hem de AKİ-6 için çalışılan istasyonlar arasında en çok risk barındıran istasyon olmuştur.
Pet şişe atıklarının uçucu kül esaslı kendiliğinden yerleşen geopolimer harçların mekanik ve ısıl özelliklerine etkisinin deneysel olarak incelenmesi
Bu çalışmada, agrega olarak atık Polietilen Tereftalat (PET) şişe parçalarının farklı oranlarda kullanılmasının uçucu kül esaslı kendiliğinden yerleşen geopolimer harçların mekanik ve ısıl özellikleri üzerinde oluşturduğu değişimlerin incelenmesi hedeflenmiştir. Çalışmada PET şişe atıkları, agrega ile %0, %5, %10, %15, %20 ve %25 oranlarında ikame edilerek altı farklı karışım hazırlanmıştır. Bütün karışımlarda uçucu kül, sodyum silikat, sodyum hidroksit, ilave su ve süper akışkanlaştırıcı katkı oranları sabit tutulmuştur. Agrega olarak nehir kumu kullanılmış ve harçların EFNARC 2002'de bahsedilen kendiliğinden yerleşme kriterlerini sağlayabilmesi için tane çapı 4 mm'den küçük tutulmuştur. Çalışmada kullanılan atık PET şişe parçacıkları için ayrıca elek analizi yapılmış ve 0-4 mm çapında oldukları tespit edilmiştir. Harçlar taze halde iken mini V hunisi, mini yayılma, reoloji deneyleri yapılmış ve numunelerin taze birim ağırlıkları da ölçülmüştür. Bütün numunelerde yayılma çapı 24-26 cm arasında ölçülürken PET yüzdesi arttıkça mini V hunisinden geçiş süresi artmıştır. Birimağırlık bakımından nehir kumuna nazaran daha hafif bir malzeme olan PET'in ikame miktarı arttıkça numunelerin yoğunluğu doğal olarak azalmıştır. Taze haldeki ölçümler tamamlandıktan sonra numunelerim her biri 60 ℃ sıcaklıkta 24 saat etüvde kürlemeye bırakılmıştır. Etüv kürlemesinden sonra 25 ℃ sıcaklık ve %50 nemli ortamda 28.güne kadar bekletilen numuneler daha sonra basınç dayanımı, eğilme dayanımı, su emme, kılcal su emme ve termal iletkenlik deneylerine tabi tutulmuştur. Geopolimerlerde atık PET şişe kırıntılarının kullanılması basınç ve eğilme dayanımlarında genel olarak azalmaya neden olmuştur. Hem basınç hemde eğilme dayanımı bakımından en iyi sonuçlar %5 PET ikameli karışımlarda görülmüştür. Öte yandan PET yüzdesi arttıkça su emme ve kılcal su emme değerlerinde dalgalı bir davranış tespit edilmiştir. Çalışma sonucunda PET atıklarının kendiliğinden yerleşen geopolimer harçlarda kullanılarak ekonomiye kazandırılabileceği ve çevreye daha duyarlı malzemeler elde edilebileceği tespit edilmiştir.
Üç boyutlu baski teknolojisinde kullanilmak üzere elyaf takviyeli geopolimer harçlarin taze ve mekanik özelliklerinin modellenmesi ve optimizasyonu
The purpose of the thesis is to develop carbon fibre reinforced geopolymer mixtures for 3D printing. The effects of alkaline activators (NaOH and Na2SiO3 solutions) and carbon fibre on fresh and hardened properties were investigated experimentally. Various fresh properties, including setting time, workability, extrudability, open time, shape retention, and rheological characteristics such as shear stress and apparent viscosity were examined. For hardened state testing, the specimens produced through 3D printing and mould casting. They were subjected to mechanical (compressive strength, flexural strength, splitting tensile strength) and durability related testing (UPV, water absorption, sorptivity, chloride penetration) procedures. Various combinations and molarities of NaOH and Na2SiO3 were employed to activate a mixture of ground granulated blast furnace slag (GGBFS) and fly ash (FA). The molarities of NaOH were used as 8, 10, and 12 M. The Na2SiO3/ NaOH ratios were selected as 1 and 2, while the carbon fibre volume fractions were employed at 0, 0.3, and 0.6%. The incorporation of carbon fibres has been observed to improve the rheological characteristics, specifically in terms of shape retention. Nevertheless, incorporation of carbon fibre led to a decrease in the workability of mortars and had an adverse impact on the extrudability qualities of geopolymers. Furthermore, the addition of carbon fibre also led to a slight decrease in compressive strength. The findings of the study also indicated that the enhancement of the molarity of NaOH had a positive impact on many fresh properties of the mixes, including shape retention, apparent viscosity, shear strength, and compressive strength. The results indicated that the strength and durability properties of 3D printed samples were less than those of mold-cast due to weak interfaces between layers. Meanwhile, the incorporation of carbon fibres has been observed to improve flexural and tensile strength. Moreover, the examination of the microstructure by scanning electron microscopy (SEM) demonstrated a satisfactory level of density and appropriate interconnection at the microstructural level among the components forming the geopolymer matrix. The thesis also includes a Response Surface Method based optimization study to determine performance based optimum mix parameters of the geopolymer mortar to be used for 3D printing purpose.
Dayanım ve dayanıklılık açısından yüksek performanslı çimento esaslı tabakalı kompozitlerin geliştirilmesi
Günümüzde mevcut yapı elemanları modern tekniklerle üretilen malzemelerle onarılıp aynı zamanda güçlendirilmektedir. Gelişmekte olan yeni malzemeler ile yığma yapılar, kolonlar, kirişler ve diğer yapı elemanları onarılıp güçlendirilir. Yapısal elemanların çekme ve eğilme performanslarını geliştirmesi bakımından geliştirilen bu malzemeler lif donatılı polimerler veya lif donatılı çimento esaslı kompozitlerdir. Çimento esaslı üretilen bu kompozitler, uzun süreli dürabilite, yangın ve ultraviyole etkilerine karşı direnç göstermeleri bakımından üstün özeliklidir. Ayrıca, tekstil donatılı çimento esaslı kompozitlerde üretim yöntemlerindeki esneklik, tekstil tipinin, geometrisinin ve oryantasyon açısının kontrol edilebilirliği bu kompozitleri diğer kompozitlere göre daha etkin kılmaktadır. Kompozit malzemelerin geleneksel malzemeler karşısında üstün mekanik özellikler göstermesi son yıllarda kompozitlerin üretim yöntemleri üzerinde daha yoğun çalışmalar yapılmasına sebep olmuştur. Fakat bu malzemelerin üretim maliyetleri hala yüksektir ve problemler mevcuttur. Bir kompozit malzemenin üretiminde istenilen teknik özelikte takviye elemanı belirlemek ve matris malzemelerinin seçimi yanında üretim tekniği ve sertleştirme parametreleri de çok önemlidir. Çeşitli üretim yöntemleri kompozit malzemelerin özelliklerini önemli derecede etkilemektedir. Bununla ilgili çoğu araştırmacı deneyler yapmış ve farklı üretim yöntemlarının hangisinin etkin olduğunu anlamaya çalışmıştır. Bu tez kapsamında tekstil donatılı çimento esaslı kompozitlerin üretimi için yeni bir yöntem önerilmiş ve kompozitlerin üretimi bu yöntem dahilinde tasarlanan yeni bir makine yardımıyla yapılmıştır. Yöntemin ismi PPR (Pull pour and roll) çek, dök ve sar yöntemidir. Mevcut yöntemlerin olumsuzluklarını ortadan kaldırarak daha pratik, hızlı daha uniform elemanlar üretmeyi sağlayan bu makine dünya çapında ilk defa üretilmiş ve bu tez kapsamında kullanılmıştır. Literatürde kullanılmış farklı tipte tekstiller ile yeni tasarlanacak harç kullanılarak tekstil donatılı çimento esaslı kompozit üretimi amaçlanmıştır. Harç tasarımında öncelikle farklı polimerlerin dayanıma ve işlenebilirliğe katkısı incelenmiştir. Seçilen polimerle kompozitlerin üretimi yapılarak dayanım ve dayanıklılık açısından yüksek performanslı bir malzeme elde edilmek istenmiştir. Önerilen yeni makine ve teknik kullanılarak üretilecek kompozitlerin mekanik performansı araştırılmıştır. Tez çalışması kapsamında AR Glass (Alkaliye dayanıklı cam), Bazalt ve PVA tekstiller ve polimer modifiyeli harç kullanılarak 4, 6 ve 8 kat tekstil içeren tabakalı kompozit elemanlar üretilmiştir. Üretilen bu elemanların mekanik özelliklerinin belirlenmesi için eksenel çekme, dört noktalı eğilme, Charpy çarpma ve yapışma (aderans) deneyleri yapılmıştır. Ayrıca dayanıklılık açısından yüksek performanslı olarak tasarlanan bu kompozitlerde alkaliye direnç testi ve ıslanma kuruma çevrimi uygulanmıştır. Alkaliye direnç testi geçirmiş elemanlara eksenel çekme ve ıslanma kuruma çevrimleri geçirmiş elemanlara yapışma (aderans) deneyleri uygulanmıştır. Bazalt tekstillerle üretilen numuneler en yüksek eğilme ve eksenel çekme performansına sahip olmuştur. Bazalt serilerinin alkaliye direnç etkisi geçirmiş numuneleri en yüksek dayanım kaybına uğramıştır. AR Glass serileri Bazalt serilerden daha düşük eğilme ve çekme dayanımına sahip olurken alkaliye direnç testi geçirmiş numuneleri daha az dayanım kaybına uğramıştır. PVA seriler eğilme ve eksenel çekme deneylerinde daha düşük dayanım gösterirken yaptıkları uzama ve sehimler çok daha büyüktür. Alkaliye direnç etkisi geçirmiş PVA serilerde önemli bir dayanım kaybı yaşanmamıştır. Charpy çarpma deneylerinde PVA seriler en yüksek performansı gösteren numuneler olmuştur. Islanma kuruma çevrimlerinde tekstil donatılı kompozit plakaların hiç biri önemli bir dayanım düşüşü yaşamamış, numunelerin kenarlarında kıvrılma (warping) gözlenmemiş şekil stabilitesi bozulmamıştır.