6.378
Arşivlenen Tez
22
DOI Atanmış
0%
DOI Oranı
Anabilim Dalı
Kaplamalı ve kaplamasız perlit agregasıyla üretilen harçların fiziksel ve mekanik özelliklerinin karşılaştırılması
Perlit ülkemizde rezerv olarak yer alan en önemli yeraltı kaynaklarımızdandır. Isı ile genleştirildiğinde ilk hacminin 20 katına kadar genleşebilen bir kayaçtır. Genleştirilmiş perlit inşaat sektörü, tarım sektörü, gıda sektörü, tıbbı ilaç ve kimya sektörü gibi sanayi sektörlerinde kullanılmaktadır. Genleştirilmiş perlit yüksek ısı ve ses yalıtımı özellikleri nedeni ile düşük yoğunluklu yapı malzemesi olarak en fazla inşaat sektöründe kullanılmaktadır. Hafif olmasından dolayı binanın ölü yükünün azalmasını sağlamakta bu nedenle yapının depreme karşı performansını arttırmaktadır. Ancak yüksek su emme kapasitesi nedeniyle genleştirilmiş perlit betonun fiziksel ve mekanik özeliklerini olumsuz etkilemektedir. Bu nedenle genleştirilmiş perlit agregalar polimerle kaplanarak su emmesinin azaltılmasına dönük çalışmalar yapılmaktadır. Bu çalışmada; genleştirilmiş perlit kaplamalı ve kaplamasız olmak üzere sırasıyla %0, %20, %40, %60, %80 oranlarında rilem kumu ile yer değiştirilerek harç üretimleri gerçekleştirilmiştir. Üretilen tüm harç numunelerinin etkin su/çimento oranı 0,6 olarak belirlenmiştir. Kaplamalı ve kaplamasız genleştirilmiş perlit agregalı harç serilerinde; kuru birim hacim ağırlık, basınç dayanımı, eğilmede çekme dayanımı, kılcal su emme katsayısı, ultrases geçiş hızı, su emme oranı ve ısıl iletkenlik hesap değeri belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlar genleştirilmiş perlitin artış oranına bağlı olarak harç numunelerin birim ağırlığının düştüğünü bununla beraber fiziksel ve mekanik özeliklerinin de değiştiğini göstermiştir. Isıl iletkenlik değerinin düşmesi ile birlikte daha iyi ısı yalıtım özelliğine sahip harç numuneler elde edilmiştir. Genleştirilmiş perlitin polimer kaplanması fiziksel ve mekanik özellikleri iyileştirmiştir.
Düzlem çelik kafes sistemlerin karınca kolonisi yöntemi ile optimum tasarımı
Yapay zekaya dayalı optimizasyon teknikleri son 30 yıldır giderek artan bir hızla mühendislik problemlerinin çözümünde kullanılmaktadır. Bu algoritmaların çoğu doğadaki bir süreci taklit ederek geliştirilmiştir. Bu çalışmada karıncaların doğal yaşamını taklit ederek geliştirilmiş karınca koloni algoritması ele alınmıştır. Literatürde kullanılan farklı karınca koloni algoritmalarına alternatif yeni bir basitleştirilmiş karınca koloni algoritması önerilmiştir. Bu algoritma ile düzlem kafes sistemlerin optimum tasarımı gerçekleştirilmiştir. Çalışmada karınca sayısı, feromon güncelleme katsayısı ve ceza katsayısı gibi optimizasyon parametrelerinin uygun değerleri araştırılmıştır. Gerekli hesapları yapmak üzere "basic" kodlama dilinde bir bilgisayar programı kodlanmış ve bu program ile literatürde yer alan bazı kafes sistemlerin optimum tasarımı gerçekleştirilmiştir. Çalışma sonucunda kullanılan algoritmanın basit bir formülasyon içermesine rağmen ulaşılan sonuçların literatürdekilerden daha iyi ya da onlara yakın olduğu görülmüştür.
Mevcut yığma yapıların deprem yüklerine karşı güçlendirilmesinde püskürtme beton kullanımı
Bu çalışmada yığma yapıların güçlendirilmesi püskürtme beton kullanımı tekniği ile araştırılmıştır. İlk olarak yığma yapı tanımı, yığma yapıların neden tercih edildiği ve neden hala yapımına devam edildiği açıklanmıştır. Yığma yapılarda kullanılan güçlendirme türlerine göre yapılan geniş bir literatür özeti verilmiş, akabinde yığma yapıların yatay deprem kuvvetleri altındaki davranışları ve oluşan hasar türlerinden bahsedilmiştir. Yığma yapılarda kullanılan malzemeler ve onların mekanik özellikleri hakkında bilgiler verilmiştir. Çalışmanın esas kısmını oluşturan bölümde örnek olarak bir yığma yapı seçilmiş deprem kuvvetleri altındaki performansları belirlenmiştr. Yapı analiz programı olarak SAP2000 programı kullanılmıştır. Programda yığma duvarlar "shell" elemanlar olarak modellenmiştir. Pencere ve kapı boşlukları oluşturulan "shell" elemanlar içerisinde tanıtılmıştır. Yığma duvar ölü yüklerine ilaveten, yapıdaki diğer sabit yükleri tanımlamak için ek ölü yükler ve hareketli yükler tanıtılmış, bunlar döşemelere etki ettirilmiştir. Deprem analizi olarak davranış spektrumu kullanılmıştır. Yapılan değerlendirmede, yapının yeterli deprem dayanımı olmadığı anlaşılmıştır. Bundan sonra yapı için püskürtme beton uygulaması ile beş farklı güçlendirme çözümü üretilmiş ve bu çözümlerin karşılaştırılması yapılmıştır. Güçlendirme sonrası yapılan değerlendirmeler sonucunda yapının, bazı çözümlerde yeterli güvenliğe ulaştığı görülürken bazı çözümlerde bu sağlanamamıştır.
Nano ölçekli çubuklarda doğrusal olmayan dalga yayılımı
Bu çalışmada, yerel olmayan elastisite teorisi kullanılarak nano ölçekli çubuklarda doğrusal olmayan dalga yayılımı incelenmiştir. Formülasyonlarda Eringen'in yerel olmayan elastisite teorisine dayanan bünye denklemleri kullanılmıştır. Hareket denklemleri malzeme koordinatları cinsinden yazılarak nano ölçekli çubuğun doğrusal olmayan hareket denklemleri yerel olmayan elastisite teorisine göre elde edilmiştir. Çalışmada çubuk malzemesi tek duvarlı karbon nanotüp (TDKNT) olarak ele alınmıştır. Alan denklemlerinin çözümü ile birlikte nano çubuğun hareketini yöneten evelüsyon denklemi olarak Korteweg de Vries (KdV) denklemi elde edilmiştir. Karbon nano çubukların hareketini karakterize eden denklemin yalnız (soliter) dalga çözümleri yerel olmayan parametreye ve elastik ortam parametresine bağlı olarak verilmiş ve yerel olmayan parametrenin ve elastik ortam parametrenin dalga profilini nasıl etkilediği gösterilmiştir.
Türkiye hâkim rüzgâr ve ortalama rüzgâr vektörel haritası ile Türkiye rüzgâr enerji potansiyelinin değerlendirilmesi
Bu çalışmada, topoğrafik harita üzerinde vektörel olarak Türkiye'nin en detaylı hâkim rüzgâr ve ortalama rüzgâr hızı haritası hazırlanacaktır. Böylece rüzgâr potansiyeli olan alanlar daha detaylı incelenebilecek ve daha önce üzerinde çalışılmamış/gözden kaçan rüzgâr alanlarının rüzgâr enerji potansiyeli belirlenecektir. Rüzgâr enerjisi son yıllarda yenilenebilir enerji kaynakları içinde yüksek hızlı bir büyüme grafiği çizmiştir ve rüzgâr enerjisi ile ilgili çalışmalar meteorolojik gözlemlere dayandırılmalıdır ve bu yüzden mümkün olduğunca fazla gözlem istasyonu kullanılarak en detaylı ve doğru sonuçlar elde edilmelidir. OMGİ 'nin MGM tarafından kullanımı 2012 yılından sonra hızlı bir artış göstermiştir. Türkiye genelinde OMGİ 'lerin artışı ile birlikte 2012 yılından itibaren toplam 1983 adet istasyonun ortalama rüzgâr ve 1934 istasyonun hâkim rüzgâr yönü ve şiddeti ölçümleri bulunmaktadır. Bu çalışma ile OMGİ'ler sayesinde artan meteorolojik gözlem sayısı değerlendirilmek istenmiş en güncel ve doğru haritalar sayesinde Türkiye rüzgâr enerji potansiyelinin incelenmesi amaçlanmıştır. Ayrıca topoğrafik harita üzerinde kompozit (birleşik) olarak hazırlanmış hâkim rüzgâr hızı (vektörel) ve ortalama rüzgâr hızı (skaler) haritaları daha önce Türkiye için hazırlanmamıştır. Vektörel ve topoğrafik kompozit haritalar, MGM'den alınacak 2012-2017 yılları arası ölçülmüş 1207 adet istasyona ait ortalama rüzgâr hızı (m/s) ile 1198 istasyona ait hâkim rüzgâr hızı (m/s) ve yönü verisi kullanılarak Ncar Command Language (NCL) programı ile hazırlanacaktır. Sonuç olarak, İç Batı Anadolu özellikle kuzey sektöre yıl boyunca açık yüksek ve düz yaylalar üzerindedir. Dolayısıyla hem sürtünmenin etkisinin az olması hem de yıl boyunca uygun bölgesel gradyan koşulları nedeniyle bu alanlarda güçlü gradyan rüzgârları görülmektedir. Marmara denizin güneyinde görülen güçlü rüzgârların, Marmara denizinin Karadeniz'den gelen görece daha soğuk suların etkisiyle soğuması ve kara ile olan sıcaklık farkının artması sonucu oluştuğu öngörülebilir. Karalar ve denizler arasındaki sıcaklık farklarının ilkbahar ve sonbahar aylarında azalmasından dolayı Türkiye genelinde ortalama rüzgâr hızının en düşük olduğu mevsim sonbahar mevsimidir.
Killi zeminler üzerinde atık lastik ve gazbetonun etkilerinin değerlendirilmesi
Nüfusumuzun ve tüketim artması nedeni ile doğal kaynaklarımız her geçen gün azalmaktadır. Bu durum son yıllarda geri dönüşümü ehemmiyet verilen konulardan birisi haline getirmiştir. Dünyada atık olarak değerlendirilen maddelerin büyük bir kısmı geri kazanılabilen malzemelerdir. İnşaat endüstrisinde kullanılan geri dönüşüm malzemesi miktarı çok azdır. Bu malzemelerin yeniden kullanılarak geri dönüşüme kazandırılması hem ekonomiye faydalıdır hem de çevreye olan zararlı etkileri en aza indirmektedir. Zeminlerin katkı maddeleri ile iyileştirilmesi bazı durumlarda diğer zemin iyileştirme yöntemlerine göre daha ekonomiktir. Son zamanlarda endüstriyel atık maddelerin bu amaç için kullanımı ön plana çıkmıştır. Bu tez çalışmasında, kil zeminin mühendislik özelliklerinin iyileştirilmesinde atık lastikler ve gaz beton atıklarının katkı malzemesi olarak kullanıldığında nasıl sonuçlar verdiği araştırılmıştır. Bu tez çalışmasında yöntem olarak, killi zemine değişik oranlarda toz lastik atık ve öğütülmüş gaz beton katılarak, serbest basınç deneyleri ve CBR deneyleri uygulanmıştır. Bu tez çalışmasının sonucunda, toz atık lastik katkısının ve öğütülmüş gazbeton katkısının killi zeminlerde kullanılması ile killi zeminlerin mukavemet özelliklerinde artış sağladığı belirlenmiştir.
İnşaat ve yıkıntı atıklarının plent-miks temel tabakasında kullanılabilirliğinin deneysel olarak araştırılması
Son yıllarda nüfus artışına ve ekonomik gelişmeye paralel olarak inşaat sektöründe büyüme gerçekleşmiştir. Bu büyüme sonucunda doğal agregaya olan talepte ciddi artış yaşanmıştır. Doğal agregaya olan bu talebin sonucunda birçok etki ortaya çıkmıştır. Bu etkilerin azaltılması için doğal agregaya alternatif bir malzeme arayışına başlanmıştır. Bu malzemelerin başında inşaat ve yıkım faaliyetleri sonucunda oluşan inşaat ve yıkıntı atıkları yer almaktadır. Dünya üzerinde çok çeşitli inşaat ve yıkıntı atıkları oluşmaktadır ancak bu atıklar genel olarak beton, tuğla, çelik vb. malzemelerden meydana gelmektedir. Oluşan bu atıklar çok miktarda üretildiği için depolanması ciddi çevresel ve ekonomik problemlere neden olmaktadır. Bu nedenle inşaat ve yıkıntı atıklarının geri dönüşümü ve yeniden kullanımı hem çevresel hem de doğal kaynakların tüketiminin azaltılması açısından büyük önem taşımaktadır. Bu çalışma kapsamında depolama alanında inşaat ve yıkıntı atığı olarak depolanan atık parke taşı (APT) ve atık tuğlanın (AT), doğal agrega (DA) yerine karayolu temel tabakasında kullanılabilirliği incelenmiştir. Çalışmada temel tabakası olarak Karayolu Teknik Şartnamesi 2013'de (KTŞ 2013) belirtilen plent-miks temel Tip-1'e göre malzemelerin granülometri eğrisi belirlenmiş ve temel tasarımı bu gradasyon limitleri içerisinde kalınacak şekilde yapılmıştır. Tasarımı yapılan plent-miks temel tabakasında doğal agregaya alternatif olarak kullanılacak olan APT ve AT malzemeleri ve bu malzemelerin belirli oranlarda DA ile karıştırılması sonucunda elde edilen karışım numuneleri üzerinde fiziksel özelliklerinin belirlenebilmesi için geleneksel laboratuvar deneyleri ve mekanik özelliklerinin belirlenmesi için modifiye Proktor, Kaliforniya taşıma gücü oranı (CBR) ve esneklik modülü deneyleri gerçekleştirilmiştir. Deney sonuçları şartname limitleri ile karşılaştırılarak malzemelerin karayolu plent-miks temel tabakası için uygun olup olmadığı araştırılmıştır. Deney sonuçları incelendiğinde AT malzemesinin plent-miks temel tabakası için KTŞ 2013'e göre tek başına yetersiz kaldığı belirlenmiştir. APT malzemesinin ise KTŞ 2013'e göre su emme değeri dışında diğer özellikleri bakımından yeterli olduğu ve karayolu plent-miks temel tabakası için doğal agregaya alternatif bir malzeme olabileceği belirlenmiştir.
Alkalilerle aktive edilmiş harçların fiziksel ve mekanik özelliklerinin çoklu optimizasyonu
Günümüzde yoğun enerji tüketimi ve olumsuz çevresel etkilerinden dolayı mümkün olduğunca az çimento tüketimi amacıyla farklı malzemelerin kullanımı önem kazanmıştır. Bu amaçla alkalilerle aktive edilmiş materyallerin (AAM) kullanımı oldukça yaygınlaşmaktadır. Çalışmada; alkalilerle aktive edilmiş yüksek fırın cürufu ve uçucu külün Portland çimentosuyla melezleştirilmesi ile üretilen harçların fiziksel ve mekanik özellikleri incelenmiştir. Çalışmada; uçucu kül (UK), yüksek fırın cürufu (YFC), Portland çimentosu (PÇ), sodyum hidroksit (NaOH), sodyum metasilikat (Na2SiO3), standart kum, distile su ve kimyasal katkı maddesi kullanılmıştır. Çalışma; ön deneme çalışması ve deneysel çalışma olmak üzere 2 aşamadan oluşmaktadır. Ön deneme çalışmasında, etki değişkenlerinin (ağırlıkça aktivatör oranı, A; ağırlıkça toplam alkali solüsyon/bağlayıcı oranı, B; NaOH molarite değeri, C; ağırlıkça Na2SiO3 solüsyon suyu/Na2SiO3 solüsyon oranı, D) ana, etkileşim ve ikinci derece terimlerinin tepki değişkenleri (ultrasonik atımlı dalga hızı, UPV; eğilmede çekme dayanımı, ff; basınç dayanımı, fc) üzerindeki etki düzeyleri belirlenerek seçilen değişim aralıklarında optimum fiziksel ve mekanik özellikleri sağlayan deneme noktası tespit edilmiştir (A: 1,88; B: 0,4; C: 11,5; D: 60; UPV: 4,18; ff: 6,6; fc: 45,3). Ön deneme çalışması kapsamında belirlenen optimum deneme noktasındaki etki değişkenlerine ait değerler kullanılarak deneysel çalışma gerçekleştirilmiştir. Deneysel çalışmada; etki değişkenlerinin (A-PÇ, B-(YFC+UK), C-Gün) ana, etkileşim ve ikinci derece terimlerinin tepki değişkenleri (ultrasonik atımlı dalga hızı, UPV; eğilmede çekme dayanımı, ff; basınç dayanımı, fc; birim hacim ağırlık, BHA; ağırlıkça su emme oranı, ASE; boşluk oranı, BO) üzerindeki etki düzeyleri belirlenerek seçilen değişim aralıklarında optimum fiziksel ve mekanik özellikleri sağlayan deneme noktası tespit edilmiştir. Optimizasyon; mekanik, fiziksel ve hem mekanik hem de fiziksel tepki değişkenleri için ayrı ayrı gerçekleştirilmiştir. Elde edilen arzuedilirlik değerleri sırasıyla 1; 0,97 ve 0,67'dir.
Gömülü esnek borular üzerine etkiyen gerilmelerin sıkışabilir malzeme kullanılarak azaltılması
Gömülü borular ve menfezler gibi yapıların tasarımında zemin – yapı etkileşiminin anlaşılması gereklidir. Gömülü borulara etkiyen yükler zemin kemerlenmesi dolayısıyla etkiyen yükten farklı olarak ölçülmektedir. Esnek borularda borunun düşeyde yaptığı esnemeden dolayı boru üzerindeki zemin prizmasının yaptığı oturma, borunun yanlarında yer alan zemin prizmasının yaptığı oturmadan fazladır. Bundan dolayı gelişen pozitif zemin kemerlenmesi ile boru üzerine gelecek yükün bir kısmı yan zemin prizmalarına aktarılarak boru üzerine etkiyen yük azalmaktadır. Rijit borularda ise negatif zemin kemerlenmesi ile boru üzerine etkiyen yüklerde artış meydana gelmektedir. Rijit borulara etkiyen yükleri azaltmak için yapay hendek yöntemi geliştirilmiştir. Bu yöntemle boru üzerine sıkışabilir malzeme yerleştirilerek yapay olarak pozitif kemerlenme sağlanmış olur. Yapay hendek yönteminin esnek borularda uygulanması ile var olan kemerlenme etkisinin artması sağlanır. Bu tez çalışmasında kalın dolgu yükleri altında yer alan geniş çaplı HDPE ve PVC boruların davranışlarını incelemek amaçlı projelendirilen Derin Gömü Projesi kapsamında gerçekleştirilen arazi deneyleri Plaxis 2D programında modellenmiştir. Oluşturulan bu modellerde borular üzerine sıkışabilir malzeme olarak EPS geofoam malzeme kullanılmıştır. EPS malzemenin kalınlık, genişlik ve yoğunluk parametreleri değiştirilerek bunların boru davranışları üzerindeki etkileri incelenmiştir. EPS geofoam malzeme ile birlikte daha kalın dolgu yüklerinin kullanımı, geri dolgu malzemesi olarak kil malzemenin kullanılması ve küçük çaplı boruların kullanımı incelenen diğer durumlardır. Ayrıca EPS malzemenin boru üstünde kullanılmasının dışında boru etrafında da kullanılarak analizler gerçekleştirilmiştir. Gerçekleştirilen analizler sonucunda borulara etkiyen gerilme değerleri ve borularda meydana gelen şekil değiştirme oranları belirlenmiştir. 30 m'lik dolgu yükü altında boru üstünde EPS kullanımı ile boru davranışını en fazla iyileşmenin sağlandığı durumda boru tacına etki eden gerilmelerde %60 oranında, boru yan duvarına etki eden gerilmelerde %70 oranında iyileşme sağlanmıştır.
Elektromanyetik kalkanlama özellikli nano malzeme katkılı yapı malzemelerinin üretimi
Ülkemizde yapı sektöründe temel malzeme olan betonun endüstriyel üretimi son zamanlarda hızlı bir gelişim ve yaygınlaşma sürecine girmiştir. Beton; agrega, çimento, su ve gerektiğinde bazı katkı maddelerinin karıştırılmasıyla elde edilen bir yapı malzemesidir. Teknolojideki gelişmeler, bilim insanlarına malzemeleri en küçük boyutlarda inceleme, irdeleme ve üretme imkânı vermiştir. Yakın geçmişteki teknolojik gelişmelerin sunduğu makro ve mikro inceleme teknikleri sayesinde daha mümkün olmuştur. Dolayısıyla, nano bilimdeki gelişmeler yapı malzemesi alanında önemli etkiler yaratmıştır. Bunlardan biri de nano malzemelerin beton teknolojisi üzerindeki etkileridir. Nano teknolojiden faydalanılarak üretilen bazı nano malzemeler de beton teknolojisinin gelişmesindeki etkin rol oynamıştır. Nano teknoloji, çok amaçlı akıllı malzemelerin üretilmesi için bize yardımcı olmaktadır. Bu çalışmada yapılarda kullandığımız malzemelerin, çok amaçlı özelliklere sahip yeni tip malzemeleri geliştirmek hedeflenmiştir. Nano malzemenin katkı oranlarını belirlemek ve harç üzerine etkisinin araştırılması önemli bir yere sahiptir. Bu çalışmanın sonucunda karbon nano tüp katkı oranı yüzdesi arttıkça elektromanyetik kalkanlamanın oluştuğu elektromanyetik kirliliğin ise kısmen engellendiği sonucuna varılmıştır.
Altyapı yapım işlerinde kazısız teknolojilerin avantajları ve boru itme yönteminin incelenmesi
Altyapı sistemleri, kentsel sistemin temel öğelerindendir. Elektrik, su, doğalgaz ve internet gibi temel ihtiyaçların kesintisiz sağlanabilmesi, kullanım sonucu açığa çıkan atık suların güvenli bir şekilde uzaklaştırılabilmesi için altyapı sistemlerinin gelişen kent hayatına cevap verebilecek nitelikte ve sürdürülebilir olması gerekmektedir. Kırsal alanlardan kentlere doğru olan göçler sonucu artan kent nüfusu, altyapı sistemlerinin önemini arttırmaktadır. Yeni hatlarının yapımı, var olan hatların bakım ve onarımı özellikle yoğun nüfuslu kentlerde önem kazanan bir konu haline gelmektedir. Söz konusu işlemler açık kazı yöntemiyle yapılabileceği gibi, sosyal ve ekonomik maliyetlerin yüksek olmasından dolayı kazısız yöntemler son yıllarda tercih edilmektedir. Özellikle hızla gelişen teknolojiler ile birlikte kazısız yöntemler, geleneksel açık kazı yöntemlerine göre teknik, ekonomik ve sosyal açılardan daha uygulanabilir olmaktadır. Bu çalışmanın ilk kısmında geleneksel açık kazılı yöntemler ve kazısız teknoloji yöntemlerinden genel olarak bahsedilmiş, ikinci bölümünde ise kazısız teknoloji yöntemlerinden biri olan boru itme (sürme) yöntemi avantajlarıyla açıklanmaya çalışılmıştır.
Lüleburgaz (Kırklareli) kent yerleşim yeri zeminlerinin sıvılaşma potansiyeli ve taşıma gücüne etkisi
Bu çalışmanın inceleme alanı Kırklareli İli Lüleburgaz İlçesi'dir. Lüleburgaz ilçesi sınırlarında bulunan 125 adet sondaj loglarından, 32 adet sondaj logu verisi kullanılmıştır. Geopro programı ile analiz yapılıp zemin taşıma gücü, sıvılaşma potansiyeli ve taşıma gücü değerleri elde edilmiş ve tablo haline getirilerek sonuçlar üst üste getirilip birbirleri ile ilişkisi ele alınmıştır. Elde edilen analizler ve tasarlanan bir yapı sonrasında aynı inşaat Lüleburgaz ilçe sınırlarında hangi farklı sonuçları verecek ve sıvılaşan zeminlerde taşıma gücü ve oturma miktarları nasıl değişiyor tarafımızca değerlendirilmiştir. Lüleburgaz zeminlerinden alınan 32 adet sondaj verisinden taşıma gücü değerleri 0-75 (t/m2) aralığında 11 adet, 75-150 (t/m2) aralığında 5 adet, 225-300 (t/m2) arasında 13 adet ve 300 (t/m2) üzerinde 3 adet taşıma gücü değeri elde edilmiştir. Sıvılaşma potansiyeli 32 adet sondaj kuyusundan 5 tanesinde sıvılaşma potansiyeli olduğu saptanmıştır. Oturma miktarı sonuçları 0-2,5 (cm) aralığında 19 adet, 2,5-5 (cm) aralığında 10 adet, 5-7,5 (cm) aralığında ise 3 adet olarak sonuç elde edilmiştir. Elde ettiğimiz taşıma gücü, sıvılaşma potansiyeli ve oturma miktarı sonuçlarını tablo haline getirerek ve harita şeklinde gösterilerek daha anlaşılır şekilde sunulmuştur. Anahtar Kelimeler: Lüleburgaz, Geopro, Geoteknik, Taşıma gücü, Sıvılaşma potansiyeli, Oturma miktarı.
Çelik lif katkılı betonlarda lif dağılımını etkileyen değişkenlerin etki düzeylerinin belirlenmesi
Günlük ihtiyaçların değişimi ve sürdürülebilir üretim istenilen beton özelliklerini etkilemektedir. Beton endüstrisi bu amaçla kendini sürekli geliştirmektedir. Lifli beton son yıllarda inşaat sektöründe yoğun olarak kullanılan beton türüdür. Bu nedenle lifli beton özelliklerinin tahmin edilebilirliği oldukça önem kazanmaktadır. Bu çalışmada lifli betonlarda lif dağılımını etkileyen etki değişkenlerinin lif dağılımı üzerindeki etki düzeylerinin belirlenmesi amaçlanmıştır.Çalışma kapsamında lif hacim oranı (%1, %2 ve %3), karıştırma süresi (5 dk., 8.5 dk. ve 12 dk.) ve lif uzunluğu (35 mm, 50 mm ve 60 mm) etki değişkeni, lif dağılımı ise tepki değişkeni olarak seçilmiştir. Lif dağılımının belirlenmesi için 15 deneme noktasında toplam 45 adet 150150600 mm boyutlarında kare prizma kiriş numuneleri üretilmiştir (beton sınıfı C30/37 seçilmiştir). Her bir numune üç ara kesite bölünmüştür. Kesitlerdeki lif dağılımları, göz ve dijital görüntü işleme yöntemi ile belirlenen lif adedinin numunedeki toplam lif adedine bölünmesiyle hesaplanmıştır. Seçilen etki değişkenlerinin lif dağılımı üzerindeki etki düzeyleri ANOVA ile belirlenmiştir. Ayrıca lif dağılımı ile ultrasonik atımlı dalga hızı ve eğilme dayanımı arasındaki etkileşim incelenmiştir. Bunlara ek olarak kalıplara beton döküm yönünün (mala yüzeyi alt bölgesi) kesitteki lif dağılımına etkisi de belirlenmiştir. En yüksek mala yüzeyi alt bölgesi lif dağılımı üçüncü ara kesitte %61.12,birinci ara kesitte ise 55.92'dir. Bu nedenle çalışma kapsamında üretilen beton için genel olarak beton döküm yönünün kesitteki lif dağılımının homojenliğini etkilemediği söylenebilir. Lif dağılımları üzerinde sadece lif uzunluğu değişkeni anlamlı etkiye (p –değeri < 0.0001) sahiptir. Birinci ve üçüncü kesit yüzeyi lif dağılımı için elde edilen modellerin R2 değerleri sırasıyla 0.9055 ve 0.9604 olarak elde edilmiştir. R2'lerin yüksek olması modellerin tahmin doğruluğunun yüksek olduğunu göstermektedir. Göz ile sayım sonucu elde edilen lif dağılım oranları ile dijital görüntü işleme yöntemi ile belirlenen lif dağılım oranlarının farkı maksimum 0.58'dir. Anahtar Kelimeler: Lifli Beton, Lif Dağılımı, Dijital Görüntü İşleme, Ultrasonik Atımlı Dalga Hızı, Eğilme Dayanımı
Katı atık sahalarında duraylılığın incelenmesi
Günümüzde çevre problemlerinin en önemlilerinden biri atıkların depolanmasıdır. Yanlış depolama yöntemi yüzünden yeraltı sularının kalitesinde büyük tehlikeler oluşmuştur. Vahşi depolama sahalarında halk sağlığı ve çevre kirliliğiyle ilgili problemler çoğunlukla daha yaygındır. Bu açık çöplükler birçok dezavantaja ve ciddi sağlık problemlerine de sebep olmaktadır. Bu sebeple daha önce depolama sahalarında oluşmuş yüzeysel kopmalara neden olan vakalar incelenmiştir. Bu depolama sahaları; Hekimbaşı depolama sahası (Türkiye), Dona Juana depolama sahası (Kolombiya), Gnojna Grora depolama sahası (Polonya), Hiriya depolama sahası (İsrail), Payatas depolama sahası (Filipinler) ve Xerolakka depolama sahası (Yunanistan). Bu çalışmada, kayma mukavemetini tahmin edebilmek için geri analiz yöntemi tercih edilmiştir. Analizler Plaxis 2D ve Plaxis 3D, Slide programlarında gerçekleştirilmiştir. Analiz verileri değerlendirilip düzenli depolama sahalarının nasıl olması gerektiği konusunda önerilerde bulunulmuştur. Depolama sahalarındaki şev göçmelerinin sebebi mühendislik kontrollerinin olmaması ve tasarım eksikliğidir. Özellikle günlük örtü serimi yapılmayan, sıkıştırmanın olmadığı, yanıcı ve zehirli gazların kontrol altında tutulmadığı sahalarda duraysızlıklar yaşanmıştır.
Üçgensel ve ardı sıra konumlanmış çok katlı binalarda rüzgâr etkilerinin dijital rüzgâr tüneli yaklaşımı kullanılarak irdelenmesi
Birçok ülkenin kendine ait rüzgâr standartları vardır. Bu standartlar yapı tasarımında etkin bir rol oynamaktadır. Standartlarla ilgili birçok teorik araştırmalar, deneyler yapılmıştır ve yapılarda kullanılmak üzere standart hale getirilmiştir. Ancak çoklu binaların bir arada bulunması durumunda, birbiriyle etkileşim halinde olması nedeniyle oluşabilecek rüzgâr yükleri ile ilgili hesaplar standartlarda hala yeterli olarak bulunmamaktadır. Bu çalışmada birbirine yakın olarak konumlandırılmış çok katlı binalarda konumlandırma şeklinin rüzgâr yükleri ve bina tasarımı üzerindeki etkisi araştırılmaktadır. Çalışmada iki farklı konumlandırma şekli olarak, üçgensel ve ardı sıra dizilmiş binalar incelenmektedir. Bu kapsamda ilk olarak, ele alınan bir çelik bina üç farklı yükseklik (44 m, 72 m ve 100 m) için tekil olarak boyutlandırılmıştır. Tekil binanın rüzgâr yüklerinin hesabında TS 498, EN 1991-1-4 ve dijital rüzgâr tüneli kullanılmak suretiyle üç farklı tasarım yapılmıştır. Dijital rüzgâr tüneli hesaplamaları için RWIND programı kullanılmıştır. Ardından aynı bina üçgensel ve ardı sıra konumlandırılmış çoklu binaların arka bölümünde yer alanı olarak yeniden tasarlanmıştır. Bu çoklu tasarımda, binalar arasındaki etkileşimi görebilmek için, rüzgâr yükleri dijital rüzgâr tüneli hesaplaması ile belirlenmiştir. Bu aşamada ayrıca gerek üçgensel konumlandırma gerekse ardı sıra konumlandırma durumları için rüzgâr etkilerini maksimize edecek en elverişsiz bina ara mesafeleri de araştırılmıştır. Çoklu olarak konumlandırma neticesinde hesaplanan rüzgâr yükleri ve bina yapısal tasarım sonuçları tekil olarak boyutlandırılmış bina sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Bu karşılaştırma sonucunda ise hem üçgensel hem de ardı sıra konumlanmış binalarda, arkada bulunan binada tekil binaya oranla rüzgâr yüklerinde ve bina tasarım sonuçlarında dikkate alınması gereken artışlar elde edilmiştir. Anahtar Kelimeler: Dijital rüzgâr tüneli, TS 498, EN 1991-1-4, Çok katlı bina, Rüzgâr yükü
Çimentolu kompozitlerde nano katkıların kullanılabilirliği
Son yıllardaki teknolojik gelişmeler, malzemeleri en küçük boyutlarda inceleme imkânı tanımış ve yapı malzemesi alanında önemli etkiler yaratmıştır. Nano teknoloji sayesinde nano özellikli bağlayıcı malzemeler, çimento esaslı malzemelerin işlenebilirlik, dayanım ve dayanıklılık gibi birçok özelliğini geliştirerek farklı amaçlarda kullanılmasına olanak sağlamıştır. Bu çalışma kapsamında üretilen harç numunelerine tungsten karbür eklenerek harçların başta dayanım ve dayanıklılık özelliklerinin geliştirilmesi ve yapı malzemesi alanının gelişimine katkı sağlaması hedeflenmiştir. Çalışmada harçlara çimento ağırlığınca yüzde olarak 0.25, 0.5, 0.75 ve 1 oranlarında tungsten karbür eklenerek numuneler üretilmiştir. Üretilen harç numunelerine ultrases geçiş hızı, eğilme dayanımı, basınç dayanımı, su emme, elektromanyetik kalkanlama deneyleri ve SEM analizi yapılmıştır. Bu çalışmanın sonucunda tungsten karbür oranı arttıkça eğilme dayanımı değerleri artmıştır. Tungsten karbür ilavesi aynı zamanda ultrases geçiş hızını arttırmıştır.
Çimento esaslı kompozitlerde piezoelektrik malzemelerin kullanımı
Piezoelektrik malzemelerin, birçok farklı alanda kullanımının artmasıyla beraber daha kapsamlı bir şekilde araştırılıp incelenmesine ihtiyaç duyulmuştur. Piezoelektrik malzemelere olan bu eğilim, dikkatleri inşaat mühendisliği alanına çevirmiştir. Piezoelektrik malzemelerin daha etkin kullanımını sağlamak için çimento esaslı piezoelektrik malzemelerin geliştirilmesi teşvik edilmektedir. Bu çalışma kapsamında üretilen harç numunelerine baryum titanat eklenerek harçların başta dayanım ve dayanıklılık özelliklerinin geliştirilmesi ve yapı malzemesi alanının gelişimine katkı sağlaması hedeflenmiştir. Ayrıca bu çalışmanın sonucunda yenilenebilir enerji konusunda önemli bir yere sahip olan piezoelektrik malzemelerin özelliklerinin iyileştirilmesi ve maliyetlerinin azaltılması ile gelecek nesilde başta yapı malzemeleri olmak üzere birçok alanın hızla gelişmesi ve enerji ihtiyacı sorunlarına bir çözüm önerisi olarak sunulacaktır. Yapılan çalışma hem inşaat sektöründe yeni bir malzemenin kullanılması, çevre ve teknoloji kullanımı açılarından son derece önemli bir konuda ürün geliştirilmesi hem de ürünün kullanımı konularında faydalı olacaktır. Çalışmada harçlara çimento ağırlığınca yüzde olarak 0.25, 0.5, 0.75 ve 1 oranlarında baryum titanat eklenerek numuneler üretilmiştir. Üretilen harç numunelerine ultrases geçiş hızı, eğilme dayanımı, basınç dayanımı, su emme, elektriksel direnç, elektromanyetik kalkanlama deneyleri ve SEM analizi yapılmıştır. Bu çalışmanın sonucunda eğilme dayanımı ve ultrases geçiş hızı değerlerinin % 0.25 katkılı BT2 numunesine kadar arttığı ve sonrasında azaldığı görülmüştür. Baryum titanat kullanım oranlarının artması ile elektriksel özdirenç değerlerinde artış olduğu ve dolayısıyla iletkenliğini düşürdüğü sonucuna varılmıştır.
Sodyum karbonat ile aktive edilmiş cüruf esaslı sistemlere dolomit etkisinin araştırılması
Betonun en önemli bileşenlerinden Portland çimentosunun (OPC) açığa çıkardığı yüksek miktardaki CO2 emisyonu nedeniyle, günümüz çalışmaları alternatif bağlayıcı malzemelerin araştırılmasına odaklanmıştır. Teknolojinin gelişmesiyle birlikte betonun ana bağlayıcısı olan çimento yerine çevre dostu yeni malzemelerin önerilmesi önem kazanmıştır. Son zamanlarda alkalilerle aktive edilmiş malzemeler (AAM) bu amaca ulaşmak için birçok araştırmacının odak noktası olmuştur. Geri dönüştürülemeyen ve doğada depolanması uzun vadede zararlı olan atık malzemelerin katkı malzemesi olarak tekrar kullanılması mümkündür. Bir başka seçenek ise cüruf, uçucu kül (UK) gibi malzemelerin ana bağlayıcı olarak kullanılması ve alkaliler ile aktive edilmesidir. Bu doğrultuda en geçerlilik kazanan uygulamalar uçucu küllerin ve yüksek fırın cürufunun (YFC) alkalilerle aktivasyonudur. Bu tez çalışmasıyla tek bileşenli, alkali solüsyonu hazırlamadan bağlayıcı ve aktivatörün kuru karıştırılması ve sonra su ilave edilmesi şeklinde hazırlanan, sodyum karbonatla (NC) aktive edilmiş kalsine dolomit (CD) ve yüksek fırın cürufu esaslı sistemlerin üretilmesi amaçlanmıştır. Ayrıca alkali ile aktive edilmiş cüruf/kalsine dolomit sistemlerine nano- silika (NS) ilave edilerek basınç dayanım gelişimleri ve içyapı özellikleri incelenmiştir. Yüksek fırın cürufu %5-20 oranında kalsine dolomit ile ikame edilerek priz süresi, yayılma, basınç dayanımı, rötre ve içyapı analizleri yapılmış olup bu oranlar karşılaştırılarak incelenmiştir. Anahtar Kelimeler: Alkaliler ile aktive edilmiş malzemeler, Basınç dayanımı, Kalsine dolomit, Nano silika, İçyapı.
İnce daneli zeminlerin jet grout tekniği ile zemin iyileştirmesinin yapılabilirliğinin optimizasyonu
Gelişen nüfus ve artan yapılaşma ihtiyacı sebebi ile sağlam, yeterli taşıma kapasitesinde ve uygun mekanik özelliklerde zemin bulabilmek İnşaat Mühendisliği'nin en önemli unsurlarından biri haline gelmiştir. Bu sebeple inşaat yapılacak zeminlerin iyileştirmesi gereksinimi ortaya çıkmıştır. İnşaat Mühendisleri oluşan bu gereksinim sonucunda çeşitli zemin iyileştirme metotları geliştirilmişlerdir. Jet grout zemin iyileştirme metodu hem ülkemizde hem de dünyada yaygın olarak kullanılan bir derin zemin iyileştirme metodudur. Bu metot kısaca; jet grout delgi makinesinin tijler yardımı ile zemini delerek, tijlerde bulunan nozuller vasıtası ile zemin içerisine grout harcı enjekte etmesi ve grout harcı ile birleşen zeminin özelliklerinin iyileşmesidir. Bu çalışma kapsamında jet grout imalatı, kullanım alanları, jet grout türleri ve jet grout zemin iyileştirme metoduyla ilgili literatür araştırmalarının yanı sıra uygulanabilirliği, üretim sürecinin maliyet ve adam x saat verileri ortaya konulmuştur. Bu tez çalışmasına ilişkin çalışmalarım 2 aşamadan oluşmaktadır. İlk olarak Afyonkarahisar ilinde yapılan konut projesine ait zemin ıslahı ile imalat öncesi ve sonrası zemin değerlerinin karşılaştırılması ve maliyet analizinin yapılması.İkinci aşamadaise Afyonkarahisar ilinde yapılmış olan jet grout projesinin kazık taşıma kapasitesi sabit bırakılarak, kazık çapı, kazık boyu ve uygulanan jet grout yöntemi değiştirilerekyapılacak olan jet kolon imalatının optimum değerleri hesaplanmıştır.
Alkali ile aktive edilmiş yüksek fırın cüruflu harçlarda aktivatör türünün ve uçucu kül tipinin mekanik özelliklere etkisi
Çimento üretimi sırasında atmosfere salınan karbondioksit (CO2) küresel ısınmaya en çok etkide bulunan unsurlardan biridir. Son dönemde CO2 emisyonlarındaki artış nedeniyle birçok sektörde olduğu gibi inşaat sektöründe de CO2 emisyonlarını en aza indirmek bir hedeftir. Bu nedenle geopolimerlerin kullanımı yaygınlaşmıştır. Bu çalışmada; ağırlıkça %0, %15 ve %30 oranında yüksek fırın cürufu (YFC), C sınıfı ve F sınıfı (UK) uçucu kül ile ikame edilerek geopolimer harçlar hazırlanmıştır. Üretilen geopolimer harçların birinci grubunda aktivatör olarak NaOH(NH), ikinci grubunda ise fiziksel ve mekanik özellikler üzerinde aktivatör etkisinin karşılaştırılıp incelenmesi için Na2SiO3 (NS) ve NaOH (NH) kullanılmıştır. Toplam beş seri harç hazırlanmış ve yayılma, ultrasonik atımlı dalga hızı, eğilmede çekme dayanımı, basınç dayanımı ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) enerji dağılım spektroskopisi (EDS) ile mikroyapı analizi yapılmıştır. NS ilavesinin basınç dayanımını arttırdığı tespit edilmiş olup, YFC100 referans numunesi %113 ile en büyük artışı elde ederken, uçucu kül numunesi UKC30'a kıyasla; UKF30 numunesinin basınç mukavemetini %60 arttığı tespit edilmiştir.
Hizmet ömrünü tamamlamış demiryolu balastının karayolu üstyapı kaplamasında kullanılması
Ülkemizde ulaştırma yatırımları her geçen gün artmaktadır. Lokomotif sektörlerden olan demiryolu ulaştırması da bu yatırımlardan payını almaktadır. Teknolojinin gelişmesi ile seyahat etme süreleri kısalmakta; ulaşım modlarının altyapısı da buna bağlı olarak gelişmektedir. Hızlı tren hatlarının faaliyete geçmesi ile birlikte, can ve mal emniyetinin sağlanması ve altyapıda zafiyet oluşmaması adına, zemin özelliklerinin iyileştirilmesi ve altyapının daha sık kontrol edilmesi gerekmektedir. Bütün bu gelişim ve dönüşümün yanında sınırlı olan doğal kaynakların optimum şekilde kullanılması, sürdürülebilir bir gelecek için önem arz etmektedir. Bu çalışmada ulaşım modlarından demiryolu ve karayoluna genel olarak değinilmiş, demiryolu üst yapı elemanları tanıtılmış, demiryolu platformunun yatağı olan balast tabakasının teknik şartnamesine değinilerek balast kirlenmesi konusu literatür itibariyle ele alınmıştır. Karayolu Teknik Şartnamesi'ne değinilerek yol üst yapı elemanlarından kısaca bahsedilmiş ve çalışmaya esas olan taş mastik asfalta dair bilgiler verilmiştir. Devamında laboratuvar çalışmaları ve elde edilen veriler ışığında yapılan araştırma bulguları aktarılmıştır. Çalışmada demiryolu hattında yaklaşık 10 yıl boyunca konvansiyonel ve yüksek hızlı tren trafiğine maruz kalmış, sonrasında yol yenileme kapsamında sıyrılarak TCDD balast deposunda depo edilmiş yığından temin edilen balastın, balast teknik şartnamesine göre geometrik ve fiziksel özellikleri incelenmiştir. Deneye tabi tutulan balast malzemesi şartnamenin istediği değerleri sağlayamadığından demiryolunda hizmet veremez olarak belirlenmiştir. Çalışmanın devamında karayolu üst yapı kaplamasında kullanımına esas agrega ve karışım dizaynı için laboratuvar araştırması yapılmıştır. Karayolu laboratuvarında yapılan deneylerde balasttan elde edilen ve kaba agrega olarak karışımda kullanılan malzeme, Karayolu Teknik Şartnamesi değerlerini sağlamış, ancak su emme oranı şartname dışında kalmıştır. Asfalt karışımında ise Karayolu Teknik Şartnamesi taş mastik asfalt dizayn kriterlerinden hava boşluk oranı sağlanamamıştır. Sonuç olarak, çalışmanın konusu olan demiryolunda hizmet vermiş ve yorulmuş balast malzemenin karayolu üst yapı kaplamasında kullanılamayacağı kanaatine varılmıştır.
Çelik lifli betonlara uygulanan kimyasal ankrajlarda ankraj eğiklik açısının çekme dayanımına etkisi
Bu çalışmada, çelik lifli betonlar için eğik doğrultulu kimyasal ankraj uygulamalarında, eğiklik açısının ankraj çekme dayanımı üzerindeki etkisi deneysel olarak araştırılmaktadır. Değişkenler olarak, üç farklı ankraj eğiklik açısı (0°, 15° ve 30°), üç farklı lif hacim oranı (%0, %1,5 ve %3) ve üç farklı ankraj gömme derinliği (40 mm, 60 mm ve 80 mm) ele alınmıştır. Çıktılar için temel değerlendirme kriteri ise ankraj çekme dayanımıdır. Çalışmada her bir değişkenin ankraj dayanımı üzerindeki etkisinin tek tek belirlenmesinin yanısıra birbirleri ile etkileşiminin de incelenmesi hedeflenmektedir. Bu kapsamda, deneme noktalarının belirlenmesi için "Box-Behnken" deneysel tasarım yaklaşımı kullanılmış ve 17 deneme noktası belirlenmiştir. Her bir deneme noktası için hazırlanan 350x350x250 mm ebatlarındaki beton küp bloklara kimyasal ankraj ekimi yapılmıştır. Bu numunelerde beton sınıfı C30, ankraj çubuğu olarak 8 mm çapında S420 dayanımında nervürlü betonarme demiri, kimyasal yapıştırıcı olarak ise epoksi akrilat esaslı, iki bileşenli bir malzeme tercih edilmiştir. Hazırlanan numunelere çekme deneyi uygulanarak yük-yerdeğiştirme eğrileri, maksimum çekme kuvvetleri ve kırılma şekilleri belirlenmiştir. Sonuçlar incelendiğinde, 0° ankraj uygulamasına kıyasla, 15° ve 30° açılı ankraj uygulamalarında çekme dayanımında yaklaşık olarak sırasıyla %16 ve %32 azalmaktadır. Lif hacim oranının eğik doğrultulu ankraj çekme dayanımına etkisi sınırlı düzeyde kalmış olup, %3 lif oranı için çekme dayanımı %0 lif oranına göre yaklaşık %11 artmaktadır.
Kompozit döşeme sistemlerin jaya algoritması kullanılarak optimizasyonu
Bu tez, metasezgisel bir optimizasyon yaklaşımı olan Jaya algoritmasını kullanarak, çelik-beton kompozit döşemeler üzerinde bir optimizasyon çalışması sunmaktadır. Çalışmada, başlıklı çelik ankrajlar ile birlikte çalışması sağlanmış, çelik I profili ve beton döşemeden oluşan tek açıklıklı (basit mesnetli) kompozit döşemeler incelenmektedir. Çelik-beton kompozit döşemelerin yapısal tasarımı için Çelik Yapıların Tasarım Hesap ve Yapım Esasları (2016) yönetmeliği esas alınmıştır. Bu yönetmeliğe bağlı olarak, optimizasyon probleminin sınırlayıcıları olarak, yapım aşamasında kompozit olmayan döşemenin dayanımı, kompozit döşemenin dayanımı, sistemde meydana gelen bütün sehimlerin değerlendirilmesinin yanı sıra çelik ankrajların dayanım ve yerleşimine ilişkin kriterler dikkate alınmaktadır. Amaç fonksiyonu, kompozit döşemenin maliyeti olarak hesaplanmış olup, bu fonksiyon beton döşeme, çelik kiriş ve çelik ankrajların maliyetini içermektedir. Optimum çözüme ulaşmak için çalışmada tasarım değişkenleri olarak beton dayanımı, beton kalınlığı, çelik kiriş profil kesiti, çelik kiriş ara mesafeleri, çelik ankraj çapı ve bir kirişteki çelik ankraj sayısı olmak üzere altı farklı değişken alınmıştır. Optimizasyon için, Jaya algoritmasını kullanan ve yapısal boyutlandırma aşamalarını içeren bir yazılım kodlanmıştır. Hazırlanan yazılım ile gerçek kompozit döşeme uygulama projelerinden ve akademik literatürden alınan örneklerin optimizasyonu gerçekleştirilerek, elde edilen sonuçlar karşılaştırılmıştır. Bu karşılaştırmaların tam uyum içinde olabilmesi için karşılaştırma yapılan probleme bağlı olarak hazırlanan yazılımdaki sınırlayıcılarda ilgili problemdekilere benzer şekilde uyarlanmıştır. Yapılan karşılaştırmalar sonucunda Jaya algoritması kullanılarak çelik-beton kompozit döşemelerin başarılı bir şekilde optimize edilebildiği görülmüştür. Anahtar Kelimeler: Kompozit Döşeme, Optimizasyon, Metasezgisel Algoritmalar, Jaya Algoritması, Çelik Yapılar
Rüzgâr yükü nedeniyle çevre yapıların konumuna bağlı olarak oluşacak burulma etkisinin yüksek binalar için incelenmesi
Bu tez çalışmasının amacı çevre yapıların oluşturduğu rüzgâr etkileşimlerinin burulmaya etkisini ve rüzgâr geliş açısına göre burulmada oluşan değişimleri incelemektir. Bu tez çalışmasında 100 m yüksekliğinde 20x20 m ebadında kare kesitli çelik bina referans teşkil etmesi için tasarlanmıştır. Rüzgâr esiş yönü referans binanın ön cephesine dik olacak şekilde belirlenmiştir. İkinci aşamada, rüzgâr yönü ön cepheye dik olarak etki ettirilen beton prizmatik katı model ve çelik bina tasarımı kullanılmıştır. Beton prizmatik katı model bina tasarımlarına engel bina olarak yer verilmiştir. Beton prizmatik katı model bina, analiz süresinin kısa olması ve analizler sonucunda elde edilen rüzgâr yüklerinin çelik bina ile aynı olmasından dolayı tercih edilmiştir. Üçüncü aşamada tekli çelik bina, rüzgâr geliş yönüne göre döndürülerek maksimum burulma momentini veren açı tespit edilmiştir. Son aşama da ise burulma momentinin en yüksek olduğu açıyı bulmak için ikili bina kombinasyonları kullanılmıştır. Bina modelleri tasarlanırken RFEM yapısal analiz programından yararlanılmıştır. İhtiyaç duyulan rüzgâr yükü değerleri, RFEM programı ile uyumlu çalışan RWIND dijital rüzgâr tüneli simülasyonu programı ile hesaplanmıştır. Yapılan analizler sonucunda hesaplanan burulma momenti değerleri referans binaya göre karşılaştırılmıştır ve referans tasarıma göre diğer kombinasyonlardan elde edilen burulma momenti değerlerinde önemli artışların olduğu tespit edilmiştir.
Tekirdağ Ergene 1 Organize Sanayi Bölgesi zeminlerinin sıvılaşma potansiyelinin değerlendirilmesi
Bu çalışmada Tekirdağ ili Ergene ilçesi Vakıflar OSB mahallesinde yer alan Ergene 1 Organize Sanayi Bölgesi zeminlerinin sıvılaşması açısından durumu değerlendirilmektedir. Toplam da 49 parsel için yapılmış olan standart penetrasyon deneylerinden elde edilen zemin verileri kullanılarak https://tdth.afad.gov.tr adresinden alınan maksimum yatay yer ivmesinde, 6, 7 ve 8 deprem magnitüdü için Prosıvı v2 sıvılaşma analiz programıyla Idriss & Boulanger (2014) ve 2018 Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği yöntemleriyle sıvılaşma riski analiz edilmiştir. Emniyet faktörünün (EF) 1,1'den küçük olması durumunda sıvılaşma olacağı öngörülmüştür. Yapılan analizlerde, 6 deprem magnitüdünde Idriss & Boulanger (2014) yönteminde emniyet faktörü 233 ada 1 parselde 1-1,1 aralığında olup sıvılaşma potansiyeli tespit edilmiştir. 7 deprem magnitüdünde Idriss & Boulanger (2014) yönteminde emniyet faktörü 237 ada 16 parselde 1, 233 ada 1 parselde 0,8-0,85 aralığında olup sıvılaşma potansiyeli tespit edilmiştir. 8 deprem magnitüdünde Idriss & Boulanger (2014) yönteminde emniyet faktörü 237 ada 16 parselde 0,78-1,1, 233 ada 1 parselde 0,64-0,7 aralığında bulunmuş olup sıvılaşma potansiyeli tespit edilmiştir. Ayrıca 6, 7 ve 8 deprem magnitüdünde 2018 Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği yönteminde yapılan analizlerde ise yalnızca 8 deprem büyüklüğünde emniyet faktörü 0,79-1,07 aralığında olan 237 ada 16 parselde sıvılaşma potansiyeli tespit edilmiştir. Yapılan analiz sonuçları ve inceleme alanında daha önce yapılmış olan zemin etütlerinden elde edilen yeraltı su seviyeleri verileri ArcGIS programına aktarılarak deterministik bir yöntem olan Ters Mesafe Ağırlıklı enterpolasyonu ile Ergene 1 Organize Sanayi Bölgesi sıvılaşma haritası ve yeraltı su tablası haritası oluşturulmuştur. Sıvılaşma bölgesinin dere yatağında olduğu ve yeraltı su seviyelerinin 4,5-5 metre civarında olduğu belirlenmiştir.
Sonlu farklar yöntemi kullanılarak zemin tabakalarında kirlilik taşınımının incelenmesi
Bu çalışma, üç tabakalı bir zemin yapısında kirletici taşınımının 3 boyutlu analizini sunmaktadır. Analiz, Kartezyen koordinatlarda ve sonlu farklar yöntemi kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Kirletici kaynağından yayılan kirleticilerin yeraltı suyunun durgun ve hareketli olduğu zemin ortamlarında yayılma ve taşınma analizi incelenmiştir. Çalışmada belirli zaman aralıklarında (T) ve sabit bir kirletici kaynağı süresi (tp = 10 yıl) boyunca kirletici konsantrasyonlarının değişimi analiz edilmiştir. Analiz sonuçları, kirletici konsantrasyonlarının zamanla nasıl değiştiğini ve konumlarının nasıl etkilendiğini ortaya koymaktadır. Elde edilen bulgular, kirleticilerin farklı zemin tabakalarına ve doğrultulara göre farklılık gösterdiğini vurgulamaktadır. Bu çalışmanın, çevresel koruma stratejilerinin ve yeraltı suyu kirliliği yönetiminin geliştirilmesine katkı sağlaması beklenmektedir. Anahtar Kelimeler: Yeraltı Suyu Kirliliği, Kirletici Taşınımı, Üç Boyutlu Analiz, Sonlu Farklar Yöntemi, Advetif Difüzyon Denklemi, Kirletici Yayılımı
GFRP donatısı ile güçlendirilen betonarme kolonların davranışının incelenmesi
Ülkemizin yapı stoğunun çok büyük bir bölümünü betonarme binalar meydana getirmektedir. Mevcut betonarme binaların çoğunluğu ise herhangi bir mühendislik ve denetim hizmeti almadan, tasarım yönetmeliklerine uygun olarak inşa edilmemesinden dolayı meydana gelebilecek herhangi bir depremde büyük risk oluşturmaktadır. Deprem esnasında oluşabilecek can ve mal kayıplarının önlenerek en az seviyeye indirilebilmesi için deprem güvenliği bulunmayan binaların kentsel dönüşüm kapsamında yıkılması veya güçlendirilerek depreme dayanıklı hale getirilmesi gerekmektedir. Betonarme binaların deprem esnasında yıkılmadan ayakta kalabilmesi için özellikle düşey taşıyıcı elemanlarının hasar görmemesi büyük önem arz etmektedir. Mevcut betonarme binaların taşıyıcı sistemleri genellikle çerçevelerden oluşmaktadır. Kolonlar mevcut binaları ayakta tutan elemanlar olduklarından dolayı ihtiyaç duyulması halinde güçlendirilmelidir. Yapılan doktora tezi kapsamında eğilme dayanımı yetersiz kolon elemanların eğilme kapasitelerinin artırılması amaçlanmıştır. Bu amaçla ½ ölçekli 250x250 mm kesit boyutlarında ve 1500 mm yüksekliğinde olan 9 adet betonarme kolon numunesi ülkemizdeki mevcut binalardaki kusurları yansıtacak şekilde, beton dayanımı düşük (15 MPa), boyuna donatı oranı minimum sınırın altında (%0.5), etriye kancaları 90˚ ve mesnet bölgelerinde etriye sıklaştırması yapılmadan (200 mm) üretilmiştir. Bu numunelerden bir adedi referans olarak bırakılmış olup diğer tüm numuneler yüzeye yakın monte yöntemi (NSM) kullanılarak farklı uygulama detayları ile güçlendirilmiştir. Güçlendirilen numunelerde oluk yerinin (köşe ve kenar), sargı malzemesinin (karbon fiber takviyeli polimer (CFRP) ve tekstil takviyeli polimer (TRM)) ve mafsal bölgesindeki sargılama durumunun (sargısız, kısmi ve tam) etkisi incelenmiştir. Tüm numunelerin deneyleri sabit eksenel yük altında (180 kN) yatay yük uygulanarak yerdeğiştirme kontrollü olarak yapılmıştır. Yapılan deneyler sonucunda numunelere ait yatay yük-yerdeğiştirme çevrimsel grafikleri elde edilerek yatay yük taşıma kapasitesi, eğilme rijitliği, ötelenme sünekliği ve enerji tüketme kapasitesi belirlenmiştir. Tüm numuneler için elde edilen sonuçlar kıyaslanarak uygulanan güçlendirme detaylarının kolon elemanın davranışı üzerindeki etkinliği yorumlanmıştır. Oluk yerinin ve sargılama durumunun eleman kapasitesi üzerinde oldukça etkili olduğu görülmüştür. Tüm numunelerin analitik hesapları ACI 440.2R (2017) ve ACI 549.4R (2020)'ye göre yapılarak karşılıklı etki diyagramları (eksenel yük-moment) elde edilmiştir. Analitik hesaplar ile deneyler sonucunda elde edilen yatay yük taşıma kapasitelerinin uyumlu olduğu görülmüştür.
Betonarme kolonların CFRP levhalar ile güçlendirilmesi
Ülkemizin büyük bir bölümünde deprem riski bulunduğundan yapı sistemlerinin depreme karşı dayanıklı olmaları gerekmektedir. Ancak ülkemizde 2000 yılından önce inşaa edilen binalar incelendiğinde, o dönemde yürürlükte bulunan Deprem Yönetmeliği koşullarını sağlamayan, beton dayanımı düşük, etriye sıklaştırması yapılmamış, etriye kancası 90° bükülmüş, bindirme boyu yetersiz taşıyıcı sistem elemanları ile sıkça karşılaşılmaktadır. Bu zayıflıklar, depremin ülkemizdeki yıkıcılığını artırmaktadır. Yaşadığımız mekanlar genellikle çok katlı betonarme binalardan oluşur. Binaları ayakta tutan elemanlar kolonlardır. Dolayısıyla kolon elemanların tasarımının güvenli olması binaları da güvenli yapar. Betonarme kolon elemanlar genellikle her katta bir bindirme ekine sahiptir. Yük aktarımının güvenli şekilde sağlanabilmesi için donatılarda bu bindirme boyunun yeterli ve gerekli uzunlukta uygulanması gereklidir. Bindirme boyu yetersizliği betonarme kolonlarda ciddi yapısal sorunlara neden olabilir ve yapı güvenliğini tehlikeye atabilir. Bu nedenle, bindirme boyunun tasarım ve uygulama süreçlerinde dikkatlice ele alınması ve mevcut elemanlardaki kusurların tedbir alınarak giderilmesi gereklidir. Tez kapsamında bindirme boyu yetersizliği bulunan betonarme kolon elemanlarda meydana gelebilecek sıyrılma hasarının önlenmesi ve/veya eleman davranışının iyileştirilmesi amacıyla dokuz adet betonarme konsol kolon üretilmiş ve güçlendirme çalışmaları yapılmıştır. Numuneler, bindirme boyu yetersizliğine (15 db) sahip olacak şekilde ve etriyeleri 90° bükülmüş kanca ile mesnet bölgelerinde etriye sıklaştırması uygulanmadan üretilmiştir. Üretilen numunelerden biri referans olarak yalın halde bırakılmış, diğer kalan sekiz numuneye ise farklı parametrelerle güçlendirme işlemi uygulanmıştır. Güçlendirme işleminde, kolon elemanların paspayı tabakası boyunca oluk açılarak içerisine CFRP levhaların yerleştirildiği yüzeye yakın monte-NSM (Near Surface Mounted) yöntemi kullanılmıştır. NSM uygulaması yapılan bazı numunelerde dıştan yanal sargılamanın uygulandığı EBR (Externally Bonded Reinforcement) yöntemi de kullanılarak hibrit olarak güçlendirilmesi sağlanmıştır. Güçlendirme parametresi olarak levha yönü (paralel ve dik), levha sayısı (2 ve 3), sargılama malzemesi (karbon fiber takviyeli polimer (CFRP) ve tekstil takviyeli polimer (TRM)) parametre olarak seçilmiştir. Numuneler, sabit eksenel yük ve çevrimsel yatay yük altında test edilmiştir. Yapılan çalışmada seçilen parametrelerin elemanın hasar mekanizması, yük taşıma kapasitesi, enerji tüketme kapasitesi, başlangıç rijitliği ve sünekliği üzerindeki etkileri incelenmiştir. Deney numunelerinin eğilmeden kaynaklı yatay yük taşıma kapasiteleri teorik olarak hesaplanmış ve deneylerden elde edilen kapasiteler ile kıyaslanmıştır. Teorik hesaplamalarda bindirmeli donatının maksimum dayanımı, literatürde yer alan farklı yöntemlere göre belirlenmiş ve bu yöntemlerin deneylerde elde edilen kapasite değerlerine göre değişimi incelenmiştir. Güçlendirilen numunelerde, CFRP levha sayısının artması ve kesite sargılama eklenmesi; elemanın yük taşıma kapasitesi, enerji tüketme kapasitesi, başlangıç rijitliği ve süneklik değerlerini referans numuneye göre artırmıştır. Ancak levha yönünün değişiminin etkisi %10 mertebesinin altında kalmıştır. Güçlendirilen numuneler arasındaki en iyi davranış üç levhanın kullanıldığı ve CFRP kumaş ile yanal sargılamanın yapıldığı N7-D3-F numunesinde gözlenmiştir. Genel olarak CFRP kumaş ile sargılanan numunelerdeki artış oranları, TRM uygulanan numunelerdekilere göre daha fazla olmuştur. Sonuç olarak, bindirme boyu yetersizliği bulunan betonarme kolonlara yeterli sayıda temele ankrajı bulunan CFRP levha ilave edilerek CFRP kumaş ile yanal olarak sargılanırsa yapısal özelliklerinde önemli iyileşmeler sağlanabilmektedir. Bazı yönetmeliklerde bindirme boyu yetersiz elemanların eğilme kapasitesi hesabında, boyuna donatının akma dayanımının belli bir oranda azaltılarak hesaplanması tavsiye edilmektedir. Tez çalışması kapsamında farklı kaynaklara göre kapasite değerleri elde edilmiş ve deney sonuçları ile kıyaslamalar yapılmıştır.
Öngerme halatlı kompozit kirişlerin yapısal davranışının incelenmesi
Son yıllarda yüksek katlı binalarda ve köprü türü yapılarda ekonomik olmasından dolayı çelik-beton kompozit kirişlerin kullanılması artış göstermiştir. Tasarımcılar tarafından beton basınç dayanımı yüksek çekme dayanımı düşük bir malzeme olarak kabul edilmektedir. Yapısal çeliğin ise çekme ve basınç etkisi altında benzer davranış göstereceği düşünülmektedir. Ancak, basınç etkisi altındaki çelik kirişlerde yerel burkulma problemleri görülebilmektedir. Bu nedenler, tasarımcıları beton ve çelik malzemenin birlikte tasarlandığı kompozit kesitli kirişlere yönlendirmektedir. Kompozit kesitli kirişler, betonarme döşemenin basınç etkisinde yapısal çelik kirişin ise çekme etkisinde çalıştırılması ile betonarme yapılara göre daha hafif yapı tasarımına imkân sağlamaktadırlar. Bu hafiflik sayesinde, daha geniş açıklıklar daha az kiriş yüksekliği ile geçilebilmektedir. Ancak, beton ve çelik gibi iki farklı malzeme kullanılarak oluşturulan kompozit kesitin verimli çalışabilmesi için beton tabliye ve çelik kiriş arasındaki yük aktarımının sağlanması gereklidir. Kompozit kirişlerde beton tabliye ile çelik kiriş arasındaki yük aktarımı kayma çivileri ile sağlanmaktadır. Kiriş boyunca kullanılacak kayma çivisi sayısı kompozit kirişin kesme bağlantı derecesini ve buna bağlı olarak yapısal davranışını değiştirmektedir. Kompozit kirişlerde beton ezilmesi, boyuna kesme, kayma çivisi kopması gibi farklı göçme durumları oluşabilmektedir. Bu göçme durumları tasarım aşamalarında eleman boyutlarının ve malzeme özelliklerinin seçimine göre değişkenlik göstermektedir. Çelik-beton kompozit kirişler farklı malzemelerin bir arada çalıştırılarak ekonomik kesitler elde edilebilmesine olanak sağlamaktadır. Bu ekonomik kesitlere öngerme halatı eklenerek daha verimli kesitler elde edilebilmektedir. Ancak, zaten birçok elemanın bir araya getirilmesinden dolayı farklı göçme durumlarına sahip olan çelik-beton kompozit kirişlere öngerme halatı eklendiğinde kompozit kirişlerin göçme durumlarında da değişiklikler meydana gelmektedir. Öngerme halatlı çelik-beton kompozit kirişlerin geleneksel çelik-beton kompozit kirişlere kıyasla yapısal davranışındaki bu değişiklikleri belirleyebilmek amacıyla bu tez çalışmasında sonlu eleman analizlerine dayanan detaylı bir çalışma yürütülmüştür. Sonlu eleman modelleri oluşturulurken malzeme hasar parametreleri dikkate alınmıştır ve doğrusal olmayan statik analizler gerçekleştirilmiştir. Sonlu eleman modellerinin oluşturulmasında kullanılan modelleme tekniği, literatürde kabul görmüş 2 adet deneysel çalışma ile doğrulanmıştır. Doğrulanan modelleme tekniği ile öngerme halatlı kompozit kirişlerin yapısal davranışını ve kapasitesini etkileyebilecek etkin boyutsal parametreleri (halat yerleşimi, enine donatı yerleşimi, bağlantı derecesi, ardgerme oranı) belirleyebilmek için sonlu eleman modelleri oluşturulmuştur. Oluşturulan sonlu eleman modelleri 4 noktalı eğilme için analiz edilmiştir. Analiz sonuçlarında, enine donatılar kayma çivilerinin arkasında konumlandırılırsa boyuna kesme davraşının iyileştirilebileceği bulunmuştur. Açıklık ortasında çekme bölgesine yerleştirilen öngerme halatının beton tabliyede sıkıştırma etkisi oluşturarak beton ezilme hasarını daha erken oluşturduğu tespit edilmiştir. Öngerme halatlı kompozit kirişler için etkin halat yerleşimi, donatı yerleşimi ve bağlantı derecesi belirlenmiştir. Etkin boyutlar belirlendikten sonra parametrik çalışma için 600 adet sonlu eleman modeli analiz edilmiştir. Analiz sonuçlarında, malzeme hasar parametreleri detaylı incelenerek göçme durumlarına ait veriler elde edilmiştir. Elde edilen veriler kullanılarak öngerme halatlı kompozit kirişlerin kapasitesini 3 boyutlu modellemeye ihtiyaç duymadan hesaplanabilmesine olanak sağlayan denklem önerisinde bulunulmuştur.
Türkiye'de demiryolu yük taşımacılığında lojistik merkezler ve iltisak hatları
Bu tez çalışmasında, demiryolu yük taşımacılığı sektöründe stratejik rollere sahip olan lojistik merkezler ve iltisak hatları incelenmiştir. Türkiye'deki lojistik merkezlerinin altyapı, kapasite ve verimlilikleri literatür taraması, resmi veri analizi ve fizibilite raporlarıyla detaylı bir şekilde değerlendirilmiştir. Bulgular, Türkiye'deki lojistik merkezlerinin ve iltisak hatlarının giderek artan bir öneme sahip olduğunu göstermektedir. Bu merkezler, demiryolu yük taşımacılığının rekabetçiliğini artırarak, karayolu ve deniz taşımacılığına alternatif seçenekler sunmaktadır. Dolayısıyla, lojistik merkezler Türkiye'deki demiryolu yük taşımacılığının gelişiminde kritik bir rol oynamaktadır. Bu çalışma, sektördeki durumu ve potansiyel iyileştirmeleri vurgulayarak, demiryolu taşımacılığının daha rekabetçi ve sürdürülebilir hale gelmesine katkı sağlamayı amaçlamaktadır. Ayrıca, Türkiye'deki demiryolu yük taşımacılığının gelecekteki gelişimine ışık tutmayı hedeflemektedir. Bu amaçlar doğrultusunda yapılan araştırmalar, Türkiye'deki demiryolu yük taşımacılığındaki lojistik merkezlerinin ve iltisak hatlarının son yıllarda önemli gelişmeler kaydettiğini göstermektedir. Bu gelişmeler, demiryolu taşımacılığının payının artırılması ve lojistik sektörünün verimliliğinin ve rekabet gücünün artırılması açısından olumlu adımlardır. Ancak, bu gelişmelerin sürdürülebilirliği için, demiryolu altyapısına yapılan yatırımların artırılması, lojistik sektörünün daha da geliştirilmesi ve demiryolu taşımacılığının rekabet gücünü artırmaya yönelik politikaların etkin bir şekilde uygulanması gerekmektedir. Anahtar Kelimeler: Demiryolu yük taşımacılığı, lojistik merkez, iltisak hattı
Eşgüdümlü kavşaklar için simülasyon esaslı optimizasyon modeli: Isparta örneği
Günümüzün teknolojik ve sosyal gelişmeleri, sürdürülebilir ulaşıma duyulan ihtiyacı arttırmış; ürün, insan ve diğer canlıların bir yerden başka bir yere daha hızlı ve az maliyetle taşınmasını zorunlu kılmıştır. Ulaştırmada birçok mod bulunmasına rağmen yüksek erişilebilirliği sayesinde hala en yaygın mod karayolu taşımacılığıdır. Karayolu taşımacılığında araç gecikmelerinin yaşandığı en önemli bölgeler ise sinyalize kesimlerdir. Modern toplumların en az bekleme süresi ile ulaşım ihtiyaçlarını daha verimli bir şekilde karşılamak için bu sinyalize kesimlerde yaşanan gecikmeleri ve durma sayılarını minimize eden yöntemlerin geliştirilmesi gerekmektedir. Sinyalize kesimlerde yapılacak düzenlemeler ile tüm yol ağının performansı iyileştirilecek ve ortalama seyahat süresi kısalacaktır. Bu tez çalışmasında, araç gecikmelerini ve durma sayılarına hesaplayarak, sinyal optimizasyonunda kullanılmak üzere Matlab programlama dilinde bir yazılım geliştirilmiştir. Bu yazılım sayesinde, araç bekleme ve durma sayılarını minimize edebilecek en optimum sinyal sürelerine ulaşılabilecektir. Geliştirilen bu yazılımın geçerliliğini test etmek amacıyla, akademik çalışmalarda sıklıkla kullanılan Synchro isimli bir makrosimülasyon yazılımı ve aynı yazılım geliştirici firma tarafından sunulmuş SimTrafic isimli mikro simülasyon programı kullanılarak farklı senaryolar altında karşılaştırmalar yapılmıştır. Sinyalizasyon sürelerini optimize etme konusunda örneklem olarak Isparta ilinde Kuzey-Güney doğrultusu üzerinde bulunan oldukça yoğun bir koridor dikkate alınmıştır. Bu kapsamda toplamda 7 sinyalize kesim ve 3 bağlantı noktası incelenerek, sinyal optimizasyonları yapılmıştır. Bu kesimlerde, trafik akım değerleri, sinyal süreleri, sinyal yönetim şekli ve geometrik koşulları tespit etmek amacıyla arazi ölçüm ve sayımları yapılmıştır. Ardından Matlab programlama dilinde geliştirilen yazılımla mevcut durum analiz edilmiştir. Sonrasında farklı sinyalizasyon planları uygulanarak incelenen kavşaklar için en başarılı sonuçlar ortaya konmuştur. Bu tez çalışmasıyla hem tamamen özgün bir mikrosimülasyon programı geliştirilmiş hem de bu geliştirilen mikrosimülasyon programı ile Isparta ilinde seçilen 7 sinyalize kavşak için sinyal optimizasyonu yapılmıştır. Var olan durum ile optimizasyonlar sonucunda elde edilen verilen incelendiğinde, durma gecikmelerde %18'lik ve ortalama durma sayılarında %12'lik bir iyileşme gözlenmiştir. Bu çalışma kapsamında Matlab programlama dilinde geliştirilen yazılımın algoritmaları oluşturulurken literatürde var olan modeller incelemiş ve yeni modeller oluşturulmuştur. Bu doğrultuda araç takip modellerinin en önemli verilerinden olan araçlar arasındaki takip mesafeleri ve araçların hızlanma davranışları konularında yeni modeller türetilmiştir. Ardından bu modeller geliştirilen yazılımın algoritmaları içine yerleştirilmiştir.
Zeminlerin sıvılaşma potansiyelinin farklı yapay zekâ teknikleri kullanılarak modellenmesi
Tarih boyunca depremler yapısal, işlevsel ve mimari yönden büyük hasarlara neden olmuşlardır. Özellikle yapının taşıyıcı sistemini olumsuz yönde etkileyen yapısal hasarlar bu gibi doğal felaketlerde ciddi can ve mal kayıplarına yol açmaktadır. Hasarın derecesi, depremin büyüklüğü ve deprem parametrelerinin yanında yapıların ve inşa edildikleri zeminlerin davranışları ile de ilişkilidir. Bu nedenle bir yapının güvenilirliği için üzerine oturmuş olduğu zeminin deprem esnasındaki davranışının önceden tahmin edilmesi büyük önem taşımaktadır. Bunun için de zemin özelliklerinin en iyi şekilde araştırılması ve oluşabilecek zararlı etkilerine karşı gerekli mühendislik önlemlerinin alınması gerekir. Yapılarda oluşabilecek zemin kaynaklı en önemli hasar nedenlerinden biri de sıvılaşmadır. Zemin sıvılaşması sırasında deprem hareketi ile sıvılaşan zeminde oluşan küçük kayma gerilmeleri, büyük şekil değiştirmelere yol açarak yani zeminin gerilme-şekil değiştirme davranışını bütünüyle değiştirerek taşıma gücü kayıpları, sismik oturmalar, akma göçmeleri, yanal yayılma, istinat yapısı yenilmeleri ve kum kaynamaları gibi önemli hasarlara sebep olabilmektedir. Zeminlerin sıvılaşma potansiyelinin değerlendirilmesinde, arazi ve laboratuvar deneylerinden en yaygın olarak kullanılan iki arazi deneyi olan Standart Penetrasyon Deneyi (SPT) ve Koni Penetrasyon Deneyi (CPT) sonuçlarından yararlanılmaktadır. Ancak gerek arazide gerekse laboratuvarda yapılan deneyler hem araziden örselenmemiş numune alınması, numunenin hazırlanması hem de numunenin laboratuvar ortamına getirilerek uygun şartların sağlanması açısından oldukça zor ve pahalı işlemlerdir. Bu nedenle günümüzde kısmen bu güçlükleri aşmak, zamandan tasarruf etmek kısmen de zemin davranışını daha iyi modelleyebilmek için bu tür geleneksel yöntemler yerine daha kolay sonuca ulaştıran nümerik (sayısal) modelleme yöntemleri tercih edilmektedir. Bu tez çalışmasında da sıvılaşma olayının gözlendiği ve gözlenmediği bazı bölgeler için deprem özelliklerinin, zemin parametrelerinin ve SPT-CPT deney sonuçlarının mevcut olduğu, literatürde yayınlanmış geçmiş vaka kayıtlarından oluşan bir veri seti derlenmiş olup, bu veri setindeki bilgiler baz alınarak Yapay Sinir Ağları (YSA), Uyarlanabilir Ağ Tabanlı Bulanık Çıkarım Sistemi (ANFIS) ve Veri Madenciliği Algoritmaları (VMA) programlarıyla modelleme çalışmaları yapılmış, istatistiksel analiz yöntemlerinden WEKA programında bulunan OneR algoritması ve IBM SPSS yazılımı ile sıvılaşmayla ilişkili en etkin parametreye karar verilmiştir. Analiz sonuçları ise bu modellerden elde edilen verilerden yararlanılarak hesaplanan determinasyon katsayısı (R2) değerleri, sapma açısı S (°), ortalama mutlak hata (MAE) ve kök ortalama karesel hata (RMSE) oranları ile modellerin doğru sınıflandırma yüzdelerine göre karşılaştırmalı olarak değerlendirilmiş ve kullanılan bu üç yöntem birbiri ile kıyaslandığında VMA'ların, YSA ve ANFIS'e göre sıvılaşma potansiyelinin tahmin edilmesinde daha yüksek başarı oranına sahip olduğu görülmüştür.
Konsol istinat duvarlarında geri dolgu malzemesi olarak bitlis pomza agregalı köpük betonların kullanılabilirliğinin araştırılması
Bu çalışmada, Nemrut Yanardağının püskürmesiyle Kıyıdüzü (Tatvan), Adabağ (Tatvan) ve Ahlat bölgelerindeki asidik pomzaların fiziksel ve kimyasal özellikleri incelenmiş ve elde edilen bulgulara göre Kıyıdüzü bölgesinden alınan pomzalardan farklı yoğunluklarda (500 kg/m3, 600 kg/m3, 700 kg/m3) köpük beton üretimi gerçekleştirilmiştir. Üretilen köpük betonların geoteknik uygulamalarda hafif dolgu malzemesi olarak kullanılabilirliği de araştırılmış ve bu amaçla betonların fiziksel/mekaniksel özellikleri belirlenmiştir. Üretimde su/çimento oranı sabit tutularak 2 mm'den daha küçük agrega kullanılmış ve yoğunluğa paralel olarak köpük beton içerisindeki agreganın oranı artırılmıştır. Prizma köpük betonların (40x40x160 mm) kuru birim hacim kütle değerleri 474 kg/m3 (PKB 500), 572 kg/m3 (PKB 600) ve 650 kg/m3 (PKB 700) olarak belirlenmiştir. Silindir köpük betonların (55x110 mm) farklı yoğunluklara göre (500 kg/m3, 600 kg/m3, 700 kg/m3) serbest basınç dayanımları sırasıyla 0.78 MPa, 1.21 MPa ve 1.97 MPa; statik elastisite modüllerinden doğrusal elastisite modülleri 251.27 MPa, 361.33 MPa ve 806.71 MPa; hesaplamalar sonucunda elde edilen dinamik elastisite modülleri ise 669 MPa, 957 MPa ve 1605 MPa olarak tespit edilmiştir. Bu köpük betonların statik ve dinamik elastisite modüllerinin karşılaştırılmasında regrasyon katsayısı (R2) değeri 0.98'in üzerinde gerçekleştiği için elde edilen sonuçlar güvenilir olarak değerlendirilmiştir. 38x76mm'lik silindir köpük betonların farklı yoğunluklara göre (500 kg/m3, 600 kg/m3, 700 kg/m3) içsel sürtünme açıları (ϕ) sırasıyla 160, 250 ve 310; kohezyon değerleri (c) ise 246 kPa, 467 kPa ve 555 kPa olarak hesaplanmıştır. Yoğunlukla birlikte kohezyon ve içsel sürtünme açılarının artmasında, üretimde kullanılan pomza miktarının etkili olduğu düşünülmektedir. Üretilen köpük betonların istinat duvarlarındaki kullanılabilirliğinin incelenmesi amacıyla tasarlanan konsol istinat duvarlarına (değişken gövde kalınlığında ve duvar yükseklikleri 4 m, 6m, 8m, 10 m) granüler dolgu ile farklı yoğunluklardaki köpük betonlar ilave edilerek Plaxis 2D programında analizler yapılmıştır. Sadece granüler dolgu kullanılan ve yüksekliği 10 m olan duvarda göçme oluşmuştur. Granüler dolgulu ve yüksekliği 8 m olan konsol istinat duvarının yatay deformasyonu 0.0506 m, düşey deformasyonu 0.0709 m, toplam deformasyonu 0.0846 m, eksenel kuvveti 185 kN, kesme kuvveti 114.1 kN ve eğilme momenti de 143.1 kNm/m olarak belirlenmiştir. PKB 700 dolgulu ve yüksekliği 8 m olan konsol istinat duvarında ise yatay deformasyon 0.0380 m, düşey deformasyon 0.0554 m, toplam deformasyon 0.0639 m, eksenel kuvvet 167.8 kN, kesme kuvveti 61.72 kN ve eğilme momenti 70.25 kNm/m olarak tespit edilmiştir. Konsol istinat duvarında kullanılan geri dolgu malzemesindeki birim hacim ağırlığının artması, istinat duvarına etkiyen eksenel kuvvetin de artmasına neden olmuş ve bu durum istinat duvarının yatay ve düşey deformasyonlarını arttırmıştır. Ayrıca, kullanılan geri dolgudaki birim hacim ağırlığın azalmasıyla birlikte duvara gelen itki kuvveti azalmıştır. Sonuç olarak; bu çalışmada Nemrut Yanardağındaki faaliyetlere bağlı olarak oluşan pomza yataklarının benzer özellikler sergilediği görülmüştür. Üretilen köpük betonlarda Kıyıdüzü bölgesinden alınan etüv kurusu tane yoğunluğu düşük olan pomza tercih edilmiştir. Farklı yoğunluklarda üretilen köpük betonlardaki (500 kg/m3, 600 kg/m3, 700 kg/m3) yoğunluk artışına bağlı olarak üretimde kullanılan pomza miktarları arttırılmış ve buna bağlı olarak köpük betonların dayanım parametrelerinden serbest basınç dayanımı, elastisite modülleri ile kohezyon ve içsel sürtünme açıları yükselmiştir. Köpük betonların birim hacim ağırlıklarının granüler dolgu malzemesine göre daha düşük olması modellenen tüm istinat duvarlarındaki deformasyonlar ve içsel kuvvetlerin azalmasına neden olmuştur. Ancak yoğunlukları farklı olan köpük betonlar kendi aralarında değerlendirildiğinde, birim hacim ağırlığının etkisi içsel sürtünme açısına göre daha az olduğundan PKB 700'ün konsol istinat duvarlarında kullanılmasının daha uygun olduğu kanaatine varılmıştır. Geoteknik mühendisliğinde hafif dolgu malzemesi kullanımının önemli olmasından dolayı istinat duvarlarının geri dolgusunda köpük betonların daha güvenli ve ekonomik tasarımlar oluşturulabileceği düşünülmektedir. Bu çalışmada üretilen farklı yoğunluklardaki köpük betonlarda sadece pomza kullanılmasına bağlı olarak su emme oranlarında artışlar meydana gelmiştir. Bundan dolayı bu betonlar inşaat uygulamalarında kullanıldığında bazı problemlerin oluşabileceği düşünülmekte olup, bu betonların bölgesel şartlar dikkate alınarak tasarlanması önemlidir.
Atık kırmızı çamurun geoteknik özellikleri ve polisülfon esaslı farklı kompozit malzemelerin hazırlanarak geosentetik bariyer olarak kullanımının araştırılması
Bu çalışmada, Seydişehir Eti Alüminyum üretim tesislerinde boksit cevherinden Bayer prosesi ile alüminyum üretimi sonucu çıkan kırmızı çamur atığının fiziksel, kimyasal, mineralojik ve mekanik özellikleri deney çalışmaları ile araştırılmış olup sonuçları farklı ülkelerdeki kırmızı çamurların özellikleri ile karşılaştırılmış ve atığın inşaat alanında dolgu malzemesi olarak kullanılabilirliği değerlendirilmiştir. Kırmızı çamurun inşaat malzemesi olarak potansiyel kullanımı, çevresel kaygılar nedeniyle birçok soru işaretini beraberinde getirmektedir. Dolgu malzemesi olarak kullanımında, yağmur sonucu oluşacak yüksek pH'lı sızıntı suyu ile yeraltı sularını kirletebilme potansiyeli ve pH değerinin fauna ve flora için uygun olmaması gibi çeşitli sorunlar ilk akla gelenlerdir. Bu sorunlar, sadece kırmızı çamurun yeniden değerlendirilmesi değil aynı zamanda atık barajlarında depolanmasında da ortaya çıkmaktadır. Geçmişte kırmızı çamur atık barajlarında yaşanan kazalar da bunu doğrulamaktadır. Yıkılan dolgu seddesinden dağılan kırmızı çamur çok ciddi çevre problemlerine neden olmuştur. Bu nedenle kırmızı çamurun pH değerinin kabul edilebilir seviyelere düşürülerek depolanması veya yeniden kullanılması, potansiyel sorunların çözümü olabilir. Ancak, depolanan atığın miktarı oldukça fazladır ve inşaatlarda atığın potansiyel kullanımında büyük miktarlarda malzeme gerekecektir. Bu nedenle pH'ın düşürülmesi için ucuz ve pratik yöntemlerin tercih edilmesi gerekir. Bu tez çalışmasında ayrıca bu sorunlara da cevaplar aranmıştır. Bu amaçla ucuz ve pratik bir yöntem olduğu için, kırmızı çamuru damıtılmış su ile süzerek pH değeri düşürülmüştür. pH değişiminin kırmızı çamurun özelliklerine olası etkisini belirlemek üzere, pH değeri düşürülen kırmızı çamur numuneleri ile deneyler tekrarlanmış ve elde edilen sonuçlar tartışılmıştır. Çalışmaların sonraki bölümünde taşıyıcı matris polimeri olarak polisülfon (PSF) ve katkı malzemeleri olarak kırmızı çamur, bentonit, eşen kili ve pomza kullanılarak geosentetik bariyer amaçlı çeşitli kompozitler hazırlanmıştır. Hazırlanan bu polimer kompozitler hem organik polimerin hem de inorganik katkı malzemelerin avantajlarını bir arada sunabilmektedir. Polimer kompozitler, organik malzemeler gibi hafif, esnek ve iyi kalıplanabilir olmanın yanı sıra, inorganik malzemeler gibi yüksek mukavemet ve termal stabilite gibi özelliklere de sahip olabilmekle birlikte kullanılan katkının atık malzemeler olması nedeniyle atıkların değerlendirilebilmesine de imkan tanımaktadır. Bu amaçla faz inversiyon yöntemi kullanılarak hazırlanan kompozitlerin mekanik, yapısal ve su geçirgenliği özellikleri araştırılmış ve baraj, göl, katı atık depolama alanlarında kullanılabilirliği değerlendirilmiştir.
Çelik geodezik kubbelerin çap ve frekans değişimlerine göre malzeme giderlerinin araştırılması
İnsanlık tarihi boyunca büyük açıklıklı yapıların kolonsuz geçilebilmesi için bilinen iki yapı sisteminden birisi tonoz yapılar, bir diğeri de kubbe yapılardır. 20.yüzyıl başlarında çeliğin bir yapı malzemesi olarak kullanılmaya başlanmasıyla, daha önce kagir ya da ahşap malzemeden yapılan kubbe sistemler, çelik malzeme kullanılarak da inşa edilmeye başlandı. Günümüzde de çelik kubbeler çok farklı geometrik form ve isimler altında imal edilmektedir. Geodezik kubbeler, çelik çubuk kubbeler içerisinde prefabrikasyona uygunluğu nedeniyle en çok tercih edilen kubbelerdir. Bu kubbeler, Buckminster Fuller tarafından 1954'lerde geliştirilmiştir. Geodezik kubbeler çok farklı kullanım alanına sahiptirler. Kullanım alanına göre de farklı malzemeler ile inşa edilebilirler. Geodezik kubbeler, seralar, hobi seraları, botanik bahçeleri, kış bahçeleri, glamping kubbeleri, etkinlik kubbeleri, konutlar, sosyal tesisler, tırmanma kubbeleri, hayvan barınakları, skylights, kafeler, restoranlar, sergi salonları, konser alanları, müzeler, bilimsel kurumlar ve kütüphaneler vb. mekânlar olarak kullanılmaktadırlar. Geodezik kubbeler, doğru eksenli prizmatik çubukların, küre yüzeyinde konumlanan düğüm noktalarına belirli matematiksel koşullara göre bağlanmasıyla oluşurlar. Bunun neticesinde, üçgen yüzeylerden oluşan kubbe meydana gelmektedir. Çubuk elemanlar ve düğüm noktalarından meydana gelen kubbe konstrüksiyonunda, birim taban alanındaki çelik malzeme gideri kubbe geometrisi ve gelen yüklere bağlı olarak değişmektedir. Fakat, birim taban alanındaki profil boy sayısı veya profil boy uzunluğu miktarı geodezik kubbenin geometrik frekans ve geometrik oransal ifadesine bağlıdır. Bu çalışmada, yükler dikkate alınmaksızın sadece geodezik kubbenin geometrik frekans ve geometrik oransal ifadeleri esas alınarak farklı çaplardaki 90 adet geodezik kubbenin profil boy sayıları ve buna bağlı profil boy uzunlukları hesaplanacaktır. Modeller, çap, geometrik frekans ve geometrik oransal ifadelere göre profil boy sayıları, profil boy uzunlukları ve zayiatları bakımından incelenecektir. İnceleme sonucunda, çelik geodezik kubbelerde çubuk elemanlar için gerekli profil boy sayılarının ya da gerekli profil boy uzunluklarının nasıl bir değişim gösterdiği tespit edilecektir. Bu çalışma, geodezik kubbelerin statik tasarımında, ön boyutlandırma için tasarımcı mühendislere yardımcı olacaktır. Ayrıca, konstrüksiyon malzemesinde ani fiyat değişimi durumunda, yapı geometrisindeki değişimler ile ekonomik bir çözüm oluşturabilmek için de yol gösterici olacaktır. Anahtar Kelimeler: Geodezik kubbeler, malzeme tüketimi, geometrik frekans, geometrik oransal ifade
Van ili içerisindeki bazı mahallelerin geoteknik özellikleri
Bu tez kapsamında Van ili ve yakın çevresinin geoteknik özellikleri incelenmiştir. Bölgede genellikle düşük enerjili akarsu ve göl çökellerinden oluşmuş yer altı su seviyesi yüksek, çakıllı, siltli, killi kum birimlerden oluştuğu gözlemlenmiştir. Ayrıca bölge, birinci derecede deprem kuşağında yer aldığı ve geçtiğimiz yıllarda yıkıcı depremlerin can ve mal kaybına yol açtığı bilinmektedir. Bu bağlamda bölgenin geoteknik incelenmesi tercih edilmiştir. Bölgede faaliyet gösteren bir geoteknik şirketi tarafından yapılan jeolojik ve geoteknik amaçlı 30 adet sondaj çalışmalarından yararlanılmıştır. Bu 30 çalışmadan 6 tanesi detaylı bir şekilde incelenip; yer altı su seviyesi, laboratuvar sonuçlarından elde edilen bilgiler ışığında bölgenin yerel zemin sınıfı, taşıma gücü ve oturma hesapları yapılmıştır. Aynı zamanda bahsedilen 6 bölge; kuzey-güney, doğu- batı ve merkezde 2 tane olacak şekilde Van ve yakın çevresini kapsamaktadır. Diğer 24 çalışma, aynı bölge veya en yakın bölgelerden 4 er tane olup sadece sonuç olarak sunulmuştur. Buradaki maksat araştırılan bölgelere emsal teşkil etmesi ve daha güvenilir karşılaştırma yapmaktır. Bu çalışma kapsamında araştırılan 6 bölgedeki sınır taşıma güçleri belirlenmiş, en güvenli bölge ve diğer bölgelere göre daha az güvenli bölge belirlenmiştir. Burada yapılacak yapılar için sınır taşıma gücüne göre gerekli önlemler sunulmuştur. Deprem etkisi ile zeminde oluşan gerilmelerden dolayı, kumlu zeminlerde oturmaların meydana geleceği bilinmektedir. Yapılan deneylerin sonucuna göre araştırılan bölgelerin oturma değerlerine değinilmiş gerekli önlemlerden bahsedilmiştir. Birinci derece deprem kuşağında yer alan Van ili için sıvılaşma oldukça riskli bir durumdur. Yapılan araştırmalar neticesinde bölgelerin yer altı su seviyeleri çıkarılmış, riskli ve daha az riskli bölgeler belirlenmiştir. Deprem etkisi altında sıvılaşmanın önüne geçebilmek için inşaat üreticilerin ve yerel yönetimlerin bu bölgelere dikkat etmesi gerektiği vurgulanıp gerekli önlemler sunulmuştur.
Geometrik iyileştirmesi yapılan kavşaklardaki performans değerlerinin simülasyon ortamında incelenmesi
Dünya nüfusundaki artışa paralel olarak ulaşım ağındaki taşıt sayısı da her geçen gün artmaktadır. Taşıt sayısında yaşanan bu artışlar trafik problemlerini doğurmakta, bu da insan hayatını her açıdan olumsuz etkilemektedir. Trafikte bekleme sürelerinin artması, trafik kazaları, zaman kayıpları, yakıt tüketimlerinin artması ve bunlarla birlikte trafiğin çevre üzerindeki olumsuz etkilerinin artması, bu problemlere örnek olarak gösterilebilir. Yaşanan bu problemlerin azaltılması amacıyla da ulaşım ağı üzerinde yeni trafik düzenlemelerinin yapılmasına yönelik ihtiyaçlar ortaya çıkmaktadır. Bilgisayar teknolojilerindeki gelişmeler ise trafik simülasyon yazılımlarını, kent içi karayolu ulaşımının performansını değerlendirmek amacıyla kullanılan önemli bir araç haline getirmiştir. Bu çalışmada; Antalya ili şehir merkezi sınırlarında bulunan ve aynı ulaşım ağında yer alan ardışık 3 adet denetimli eş düzey kavşağın 2015 ve 2022 yıllarına ait geometrik durumları, trafik sinyalizasyon süreleri, taşıt yükleri gibi parametreler doğrultusunda oluşturulan iki farklı senaryo üzerine, ticari adı "PTV Vissim" olan simülasyon yazılımı yardımıyla araştırma ve incelemelerde bulunulmuştur. İki farklı senaryo için de simülasyon yazılımı ile elde edilen analiz sonuçlarına bakıldığında, kavşak geometrik düzenlemesi ve buna bağlı olarak güncellenen sinyal optimizasyonunun, ulaşım ağı ve kavşak bazlı trafik parametrelerinde olumlu etki bıraktığı tespit edilmiştir.
Enine sarılmış kolonların eksenel yük altındaki davranışı
Betonarme binaların güçlendirilmesi ile ilgili yeni yöntemlerin araştırılması dikkat çeken bir konudur. Özellikle, son yıllarda yapılan çalışmalarda FRP (Fiber Takviyeli Polimer) ile güçlendirmeye alternatif olarak TRM (Tekstil ile Güçlendirilen Harç) gibi malzemelerin güçlendirmede etkinliğinin araştırılması üzerine yoğunlaşılmıştır. Bu çalışmanın amacı, betonarme kolonların yenilikçi malzemelerle eksenel yük kapasitesinin artırılması ve güçlendirme detaylarının deneysel olarak davranış üzerindeki etkinliğinin ortaya konulmasıdır. Betonarme (BA) kolonlar, binanın en önemli yapı elemanlarıdır. Bu nedenle gerekli görüldüğü durumlarda güçlendirilmesi son derece önemlidir. Tez çalışması kapsamında, kısa kare kolon elemanların hem FRP hem de yenilikçi bir malzeme olan TRM kullanılarak güçlendirilmesinin eksenel yük taşıma kapasitesi üzerindeki etkinliği araştırılmıştır. Çalışmanın içeriği iki ana kısımdan oluşmaktadır. Birinci kısımda (Çalışma 1) piyasada çokça uygulanan bir teknik olan FRP ile güçlendirmede kullanılan detayların davranış üzerindeki etkinliği incelenmiş ve en etkin uygulama detayları belirlenmiştir. İkinci kısımda (Çalışma 2) ise hem Çalışma 1 ile detayları belirlenen FRP hem de teknik şartnamesindeki gibi uygulanan TRM ile güçlendirmenin sonuçlar üzerindeki etkinliği karşılaştırılmıştır. Her iki kısımdaki incelemeler için kesit boyutları 150 mm ve yüksekliği 300 mm olan otuz üç adet kare betonarme kolon eleman üretilmiş ve güçlendirilmiştir. Tüm numuneler eksenel yük altında deneye tabi tutulmuştur. Deneylerin sonucunda numunelere ait eksenel yük ve eksenel kısalma grafikleri elde edilmiştir. Elde edilen sonuçlar kıyaslanmıştır. Anahtar Kelimeler: Eksenel yük, FRP, güçlendirme, kolon, TRM, yanal sargı
Açık deniz yapılarının dış yükler etkisindeki davranışlarının incelenmesi
Açık deniz yapıları, deniz ortamlarında var olan enerji kaynaklarının keşfinde ve çıkarılmasında, yenilenebilir enerji potansiyelinin üretilip keşfedilmesinde, kullanılan yapı türleridir. Çok yönlü olmasının yanı sıra gerekli olan temel gereksenimlere alternatifler oluşturduğundan dolayı büyük öneme sahiptir. Petrol, doğalgaz platformlar, rüzgâr türbinleri, araştırma istasyonları gibi farklı formlarda kullanılabilmektedir. Bulundukları ortam nedeniyle bu yapılar, sert çevresel koşullara maruz kalabilmektedir. Bu yapılar, çevresel koşullara dayanacak şekilde tasarlanıp inşa edilmekte olup, tasarımlarında dalga yükü, rüzgâr yükü, deprem yükü ve akıntı yükü vb. yanı sıra platform özellikleri, zemin yapısı da dikkate alınıp yapıların güvenli, dayanıklı ve uzun ömürlü olabilmesi sağlanabilmektedir. Günümüz teknolojisiyle birlikte, açık deniz yapılarının analiz ve optimize edilmesi yazılımlar sayesinde gerçekleşebilmektedir. Bu tez çalışmasında, 2 adet sabit ceket tipi açık deniz platformunun dış yükler etkisi altındaki davranışları incelenmiştir. Platformlar uzay-kafes sistemine sahip olup çapraz destek elemanları kullanılarak ANSYS sonlu elemanlar programıyla modellenmiştir. 34.5 m ve 106.5 m yüksekliğine sahip 2 adet açık deniz yapısının dalga, rüzgar ve deprem yükü altındaki davranışları 4 farklı çapraz eleman göz önünde bulundurularak incelenmiştir. Deprem analizleri gerçekleştirilirken 6 Şubat Kahramanmaraş-Pazarcık depremine ait 5 adet istasyondan alınan ivme-zaman verileri kullanılmıştır. Dalga analizinde ise; Airy dalga teorisi kullanılıp rüzgâr yüküyle birlikte analizler gerçekleştirilmiştir. Çalışma 5 ana bölümden oluşmaktadır. Birinci bölümde açık deniz yapıları, türleri, deprem, dalga, akıntı ve rüzgâr gibi yapıya etkiyen dış yükler hakkında bilgiler verilmiştir. İkinci bölümde literatürde yer alan bazı çalışmalar hakkında bilgi verilmiştir. Üçüncü bölümde tez çalışmasında ele alınan modellerin özellikleri ve analizlerde kullanılacak olan deprem, rüzgâr, dalga parametreleri hakkında bilgiler verilmiştir. Analiz sonuçlarından elde edilen değerler ve incelemeler dördüncü bölümde olup, beşinci bölümde yapılan elde edilen sonuçlar belirtilmiştir.
Farklı temel koşullarındaki silindirik çelik silo yapılarında yapısal davranışının çalkantı etkisi ile incelenmesi
Tez çalışması kapsamında, silindirik çelik sıvı depolama silolarının sismik davranışının incelenmesi için sıvı-yapı-zemin etkileşimine sahip katı modeller oluşturularak zaman-tanım alanında dinamik analizler gerçekleştirilmiştir. Farklı tank çapları (10 m, 20 m ve 40 m), doluluk oranları (%35, %70 ve %100), zemin sıkılıkları (50% ve 85%) ve kazıklı temel geometrileri (kare ve silindirik) ve kazık boy/çap oranları (15Ld, 30Ld) koşullarında, yönetmeliklerde sıkça kullanılan ankastre taban kabulü ile zemin etkileşimli modellerin davranışları karşılaştırılmıştır. Analizler, sistem davranışında en kritik durumun genellikle %70 doluluk oranında meydana geldiğini göstermiştir. Bu seviyenin, deformasyonlar, hidrodinamik etkiler ve gerilme oluşumları açısından sistem için en zorlayıcı doluluk oranı olduğu tespit edilmiştir. Deforme olmuş durumların incelenmesi ile maksimum gerilmelerin hidrostatik etkiyle tabana yakın oluştuğunu, ancak maksimum deformasyonların konvektif (çalkantı) etkiyle daha üst kotlarda meydana geldiğini ortaya koymuştur. Ayrıca, tank çapı arttıkça (10 m'den 40 m'ye), dalga etkisinin cidar kesitine bütüncül bir şekilde yayılamadığı ve deformasyonların silo cidarı kesiti boyunca uniformluktan uzaklaştığı gözlemlenmiştir. Silo çapı, zemin etkileşiminin cidar gerilmeleri üzerindeki etkisi için önemli bir değişkendir. Zeminli modeller, 10 m çaplı silolar için ankastre model sonuçlarına göre daha yüksek gerilmeler üretirken, 20 m çap ve 40 m çap gerilmeleri için zemin daha avantajlı bir durum oluşturmuştur. Bu bulgular, mevcut yönetmeliklerin tek tip ankastre taban kabulü ve yük artırım katsayıları kullanmasının, büyük çaplı tanklar için aşırı güvenli ve ekonomik olmayan, küçük çaplı tanklar için ise potansiyel olarak kritik durumları gözden kaçırabilen bir yaklaşıma yol açtığını kanıtlamıştır. Zeminli çözümlemeler, temellenme koşulları ve yapı boyutlarına göre değişkenlik göstermekte olup, ankastre çözümlere göre %30-60 arasında daha az gerilme gösterebilirken, yönetmelik katsayıları ankastre çözümleri %15-20 artırarak ekonomiklikten uzaklaşmaktadır. Sonuç olarak, sıvı depolama yapılarının tasarımında, özellikle farklı çap ve doluluk oranları için, gerçekçi sıvı-yapı-zemin etkileşimli analizlerin yapılmasının kritik öneme sahip olduğu ve daha ekonomik tasarımlar için mevcut yönetmeliklerin güncellenmesi ile daha uygun tasarımların yapılabilineceği düşünülmektedir.
Sürdürülebilir asfalt kaplamalar için atık yağların bitüm modifikasyonunda kullanımı
Sürdürülebilir ulaşım hedeflerinin ön plana çıktığı günümüzde, yol yapımında kullanılan malzemelerin çevresel etkilerini azaltmak ve kaynak kullanımını daha verimli hâle getirmek büyük önem arz etmektedir. Özellikle bitümlü bağlayıcıların üretimi ve kullanımı sırasında karşılaşılan çevresel sorunlar, alternatif malzeme çözümlerine olan ilgiyi artırmıştır. Bu kapsamda, atık malzemelerin yeniden kullanımı ve mevcut malzemelerin hizmet ömrünün uzatılması üzerine çalışmalar yoğunlaşmaktadır. Atık yağların bitümlü bağlayıcılarda gençleştirici olarak değerlendirilmesi ise hem çevre dostu bir yaklaşım sunmakta hem de yaşlanma kaynaklı performans düşüşlerini gidermede etkili bir yöntem olarak öne çıkmaktadır. Bu tez kapsamında, atık yağlarla modifiye edilen yaşlanmış bitümlü bağlayıcıların yeniden işlevselleştirilmesi hedeflenerek hem sürdürülebilirlik hem de performans odaklı bir çözüm önerisi geliştirilmektedir. Çalışmada, kısa ve uzun dönem yaşlanmış bitümlü bağlayıcıların atık yemeklik, endüstriyel ve motor yağlarla gençleştirilmesi ele alınmıştır. Laboratuvar ortamında yaşlandırılmış bağlayıcı temininde mevcut yöntemlerin yetersiz kalması göz önüne alınarak, yeterli miktarda ve homojen şekilde yaşlanmış bağlayıcı elde edebilmek amacıyla yeni bir laboratuvar yöntemi olarak hava sirkülasyonlu etüv sistemi geliştirilmiştir. Tez çalışmasında referans değer olan saf bitümlü bağlayıcı ve geliştirilen yöntem ile laboratuvar ortamında yaşlandırılan kısa ve uzun dönem yaşlandırılmış bitümlü bağlayıcılara ek olarak her bir atık yağ türü için üç farklı modifikasyon oranında (%1, %3 ve %5) hazırlanan numuneler dahil olmak üzere toplam 21 bağlayıcı numunesi değerlendirmeye alınmıştır. Bitümlü bağlayıcıların fiziksel özellikleri standart bağlayıcı deneyleri ile analiz edilmiştir. Bitüm ve atık yağ örneklerinin fizikokimyasal ve yapısal özellikleri; FTIR Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopisi (FTIR) ile fonksiyonel grup analizi, Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ile yüzey morfolojisi, Enerji Dağılımlı X-ışını Spektroskopisi (EDS) ile elementel bileşim ve X-ışını Difraktometresi (XRD) ile kristal yapı belirleme yöntemleri kullanılarak karakterize edilmiştir. Reolojik performansın değerlendirilmesi amacıyla Superpave sistemine uygun olarak Dinamik Kesme Reometresi (DSR) ve Eğilen Kiriş Reometresi (BBR) testleri gerçekleştirilmiş; bu sayede yüksek sıcaklık deformasyon direnci ve düşük sıcaklık çatlama eğilimi analiz edilmiştir. Karışım düzeyinde ise Superpave karışım tasarımı doğrultusunda agrega gradasyonları belirlenmiş, optimum bağlayıcı içerikleri tespit edilmiştir. Hazırlanan karışımların nem etkisi altındaki dayanımları, İndirekt Çekme Dayanımı (ITS) ve Çekme Dayanımı Oranı (TSR) testleri ile değerlendirilmiştir. Ayrıca Hamburg Tekerlek İzi (HWT) testi uygulanarak karışımların tekerlek izi direnci ayrıntılı şekilde incelenmiştir. Elde edilen deneysel bulgular, farklı atık yağ türlerinin ve modifikasyon oranlarının bitümlü bağlayıcılar üzerindeki etkilerinin yaşlandırma koşullarına bağlı olarak önemli ölçüde değişkenlik gösterdiğini ortaya koymuştur. Gençleştirme performansı açısından atık yemeklik yağ, özellikle fiziksel ve kimyasal özellikler bakımından öne çıkarken; karışım performansında ise atık motor yağı, dayanım, nem hassasiyeti direnci ve tekerlek izi dayanımı gibi kritik parametrelerde üstün sonuçlar vermiştir. Kısa dönem yaşlandırmada en yüksek TSR değerleri atık yemeklik yağ ile elde edilirken, uzun dönem yaşlandırmada %1 atık motor yağı ile %110.5'lik en yüksek TSR değeri kaydedilmiştir. Ayrıca, tekerlek izi performansı bakımından da en düşük derinlik değeri olan 1.71 mm yine %1 atık motor yağı ile elde edilmiş, bu da söz konusu modifikasyonun uzun vadeli performans açısından öne çıktığını göstermiştir.
Bitümlü karışımların sıcaklık ve nem hassasiyetlerinin incelenmesi ve iyileştirilmesi
Esnek üstyapılarda gözlemlenen bozulmaların meydana gelmesinde, birer çevresel faktör olan sıcaklık ve nemin önemli bir rol oynadığı bilinmektedir. Bu tez çalışması kapsamında, öncelikle esnek üstyapıların inşasında kullanımı en çok tercih edilen bitümlü karışım türlerinden olan sıcak ve ılık asfalt karışımlarının, sıcaklık ve nem hassasiyetlerine karşı dirençleri incelenmiştir. Daha sonra, her iki karışım türünün de bu çevresel faktörler karşısında yetersiz görülen mühendislik özelliklerinin, çeşitli yöntemler vasıtasıyla iyileştirilmesi hedeflenmiştir. İlk aşamada, 50/70 ve 70/100 penetrasyon dereceli bitümlü bağlayıcılarla üretilen sıcak asfalt karışımlarının düşük ve yüksek sıcaklık ile nem etkisi altındaki davranışları belirlenmiştir. Daha sonra, karışımların bu faktörlere karşı direncini artırmak amacıyla, nano genişletilmiş vermikülit iki farklı metot (ıslak ve kuru) kullanılarak sıcak asfalt karışımlarına dahil edilmiştir. Islak metotta, her iki referans bitümlü bağlayıcı, ağırlığınca belirli oranlarda (%1, 2 ve 3) nano genişletilmiş vermikülit ile modifiye edilmiştir. Kuru metotta her iki referans bitüm sınıfı için hazırlanan sıcak asfalt karışımlarının agrega gradasyonlarındaki filler, belirli oranlarda (‰0.5, 1 ve 1.5) nano genişletilmiş vermikülit ile ikame edilmiştir. İkinci aşamada ise ılık asfalt karışımlarının üretilebilmesi amacıyla, öncelikle 50/70 ve 70/100 penetrasyon dereceli bitümlü bağlayıcılar, sırasıyla kimyasal (ılık karışım katkısı – ‰2, 3 ve 4) ve organik (süzülmüş atık yağ – %1, 3 ve 5) katkı malzemeleriyle modifiye edilmiştir. Daha sonra, söz konusu modifiye bitümlü bağlayıcılarla hazırlanan numuneler üzerinden ılık asfalt karışımlarının sıcaklık ve nem hassasiyetleri belirlenmiştir. Ilık asfalt karışımlarının da bu faktörler karşısındaki eksikliklerini giderebilmek için, her iki ılık asfalt karışımının agrega gradasyonlarındaki filler, ‰0.5, 1 ve 1.5 oranlarında nano genişletilmiş vermikülit ile ikame edilmiştir. Tüm sıcak ve ılık asfalt karışımları için, sıcaklık ve nem hassasiyetlerinin değerlendirilmesine yönelik deneysel yöntemler ortaktır. Kullanılan referans ve modifiye bitümlü bağlayıcıların özellikleri, kimyasal karakterizasyon yöntemleri ve geleneksel bitüm deneyleri yardımıyla belirlenmiştir. Ayrıca bu bağlayıcılar ve agregalar kullanılarak hazırlanan gevşek karışımların sıcaklık ve nem maruziyeti altındaki davranışları soyulma deneyleri ile incelenmiştir. Bu faktörlerin asıl etkileri ise malzemenin sahada kullanıldığı esas hali olan sıkıştırılmış karışımlar üzerine uygulanan çeşitli deneylerle tespit edilmiştir. Ancak çalışmada birden fazla malzeme ve/veya yöntem aynı anda kullanıldığı için karışım kombinasyonlarının sayısı oldukça fazladır. Bu nedenle, numunelerin hazırlanması esnasında meydana gelen malzeme ve zaman kaybını en aza indirmek için, bazı değerlendirmeler yalnızca belirli karışım kombinasyonları üzerinden yapılmıştır. Hem numune sayısını azaltmak hem de deneylerden elde edilen sonuçlar ile değişkenler arasındaki ilişkileri, türetilen matematiksel denklemler vasıtasıyla modellemek için istatistiksel yöntemler kullanılmıştır. Üretilen karışımları ekonomik açıdan değerlendirmek amacıyla basit bir fayda – maliyet analizi yapılmıştır. Tüm değerlendirmelerden sonra, sıcak ve ılık asfalt karışımlarının sıcaklık ve nem hassasiyetlerine karşı dirençlerinin nano genişletilmiş vermikülit kullanımı ile iyileştirilebileceği sonucuna varılmıştır. Bu tez çalışması, katkı malzemelerinin kullanım şekilleri ve amaçları, uygulamaların gerçekleştirildiği karışım tasarım yöntemi ve elde edilen sonuçlar açısından mevcut literatüre önemli bir katkı sağlayacaktır. Ayrıca, sıcaklık ve nemin iki farklı bitümlü karışım türü üzerindeki etkilerini incelemek ve mühendislik özelliklerini iyileştirmek amacıyla atılan adımlar, ülkemizde ve dünyada sıcaklık ve nem etkilerine karşı daha dayanıklı, uygun maliyetli ve sürdürülebilir üstyapıların inşasını kolaylaştıracaktır.
Sakarya Havzası için meteorolojik kuraklığın modellenmesi
Bu tez çalışmasında makine öğrenmesi yöntemleri ile Sakarya Havzası için bir meteorolojik kuraklık tahmin modelleme çalışması yapılmıştır. Sakarya Havzası'ndan 13 adet istasyon seçilmiştir. Bu istasyonların 1991-2023 yılları arasındaki aylık ortalama yağış ve sıcaklık verileri Eskişehir Meteoroloji 3. Bölge Müdürlüğü'nden temin edilmiştir. Meteorolojik kuraklık indisi olarak Standart Yağış Evapotranspirasyon İndisi (SYEİ) kullanılmıştır. 3-, 6-, 9- ve 12- aylık periyottaki SYEİ değerleri her istasyon için ayrı ayrı hesaplanmıştır. Meteoroloji istasyonlarının kuraklık tahmin modelleri, Python dilinde Google Colab ara yüzü kullanılarak kodlanmıştır. Modellerde AdaBoost, Aşırı Gradyan Arttırma (XGBoost), CatBoost, Çok Katmanlı Algılayıcı (MLP), Destek Vektör Regresyonu (SVR), Lineer Regresyon (LR), Ekstra Ağaç Yöntemi (ETM), Gauss Süreç Regresyonu (GPR), Gradyan Arttırma Yöntemi (GBM), Histogram Tabanlı Gradyan Arttırma Regresyonu (HGBR), Huber Yöntemi, K-En Yakın Komşu (KNN), LightGBM (LGBM), RANSAC, Rastgele Orman (RF) ve Ridge Makine Öğrenmesi yöntemleri kullanılmıştır. Modellerin performansları determinasyon katsayısı (R2) ve ortalama karesel hata (OKH) yöntemleri ile değerlendirilmiştir. 12 aylık periyot için makine öğrenmesi modellerini, diğer periyotlara göre daha iyi tahmin sonuçları verdiği bulunmuştur. Polatlı istasyon tahmininde 12 aylık SYEİ değeri için GPR modeli R2:0.975 ve OKH:0.148 değerleri ile en iyi tahmin sonucunu vermiştir. SYEİ 12 değerlerinin yıllara göre değişimleri incelenmiştir. En yüksek kuraklıkların yaşandığı tarihlerin: Şubat 1995, Ekim 2001, Ekim 2007, Kasım 2008, Temmuz 2013, Aralık 2013, Mayıs 2021, Nisan 2022 ve Mart 2023 olduğu tespit edilmiştir. Ters mesafe ağırlıklı enterpolasyon yöntemi (IDW) ile en kurak tarihlere göre haritalar her bir istasyon için ayrı ayrı oluşturulmuştur. IDW yöntemiyle oluşturulmuş haritalardaki tahmin edilmesi istenen istasyon noktalarından elde edilen kuraklık tahmin sonuçları incelenmiştir. Kuraklık haritalarında şiddetli kuraklıkların yaşandığı bölgeler ve istasyonlar tespit edilmiştir. Uzun zaman periyodunda en kurak tarihlerin değerlendirilmesi amacıyla SYEİ 12 değerleri ile IDW harita noktalarındaki değerler ve ML modellerinden elde edilmiş değerler karşılaştırılmıştır. OKH, kök ortalama kare hata (KOKH) ve Ortalama Yüzde Hata (OYH) ölçütleri ile kıyaslamaları yapılmıştır. Makine öğrenmesinde OKH:0.053, KOKH:0.230 ve OYH:5.230 ile 12 aylık periyottaki SYEİ kuraklık değerlerine en yakın sonuçları verdiği tespit edilmiştir. IDW yöntemindeki tahmin değerleri ise OKH:0.722, KOKH:0.849 ve OYH:33.324 ile 12 aylık periyottaki SYEİ kuraklık değerlerinden uzak tahmin sonuçları verdiği bulunmuştur. Sakarya Havzası'nın alt havzalarından en az birer adet istasyonun seçilmesi ile geniş çaplı bir kuraklık modelleme çalışması yapılmıştır. Bu çalışmada, her bir istasyonun 3-, 6-, 9- ve 12- aylık periyotlardaki SYEİ değerleri girdi verisi olarak kullanılmıştır. İstasyonlar ile farklı girdi kombinasyonları oluşturulmuş ve Sakarya Havzası için SYEİ, ilk kez meteorolojik kuraklık modellerinde makine öğrenmesi yöntemleriyle geniş çapta değerlendirilmiştir. Sakarya Havzası'nda daha önce kullanılmamış HGBR, Huber ve Ridge gibi makine öğrenmesi yöntemlerinin kuraklık modelleme çalışmasında ilk kez kullanılmasıyla literatüre önemli bir katkı sunulması amaçlanmıştır.
Atık lastik agregalı betonun darbe dayanımının araştırılması
Bu tez çalışmasında mekanik öğütme yöntemiyle elde edilen atık durumundaki taşıt lastiklerden üretilen lastik agregaların beton içerisinde kullanılmasının betonun darbe dayanımına tesiri litaretür ışığı altında yapı malzemelerinde lastik agrega olarak kullanılabilirliği araştırılmıştır. Araştırmada atıl durumdaki lastiklerin değerlendirilmesi ile ekonomiye tekrar kazandırılması ve betona aniden veya kazara oluşan çarpmalar, patlamalar vb. malzemelere aniden aşırı yükleme yaratacak olaylar nedeniyle yapılarda oluşan hasarların can kaybına yol açmaması için betonda darbe dayanımı direncinin iyileştirilmesi amaçlanmıştır. Yapılan çalışmada beton bileşeni olan ince agregaların hacimce %10, %15, %20 oranlarında lastik agrega ile ikame edilmesiyle hazırlanan R, L10, L15, L20 serilerden (150x150x150) mm küp numuneleri s/ç oranı 0,40 olarak basınç dayanımı deneyleri için hazırlanmıştır. Aynı oranlarda serilerden (100x100x400) mm prizma numuneleri s/ç oranı 0,40 olarak darbe deneyleri için standartlara uygun şekilde üretilmişlerdir. Deneyleri yapılan küp numune serilerin basınç değerleri betonlardaki lastik agrega oranı arttıkça azalma göstermiştir. Prizma numunelere uygulanan darbe deneyi sonuçları incelendiğinde lastik agrega oranı arttıkça darbe dayanımlarının artttığı belirlenmiştir. Anahtar Kelimeler: Beton, atık lastik agrega, kauçuk, darbe dayanımı
Lifli betonların darbe dayanımının deneysel ve sayısal olarak incelenmesi
Bu tez çalışmasında bağlayıcı, çelik, polipropilen ve bazalt lif miktarının, lifli betonların mekanik ve darbe dayanım özelliklerine etkileri, deneysel ve istatistiksel analiz yöntemleri kullanılarak kapsamlı şekilde incelenmiştir. Deneysel çalışmada, dört seviyede bağlayıcı dozajı ve dört seviye çelik, polipropilen ve bazalt lif oranları kullanılarak 16 farklı beton karışımı hazırlanmıştır. Lifli betonun mekanik özellikleri ve darbe dayanımına etkileyen parametreleri incelemek için Taguchi L16 (4^4) ortogonal dizini kullanılarak optimizasyon çalışmaları yürütülmüştür. Deneysel çalışmalar kapsamında, beton numuneleri için taze ve sertleşmiş mekanik özellik deneyleri gerçekleştirilmiştir. Beton serileri üzerinde basınç, eğilme ve darbe dayanımı deneyleri yapılmıştır. Elde edilen deneysel veriler, betonun mekanik özelliklerini maksimize edecek şekilde Taguchi analizine tabi tutulmuştur ve optimum beton karışımları belirlenmiştir. Optimum karışımlar, Taguchi tahmin sonuçları ile deneysel çalışmalar yapılarak doğrulanmıştır. Ek olarak 256 adet seriye ait mekanik özellikler tahmin analizleri ile sunulmuştur. Ayrıca Ansys Explicit Dynamics modülü ile beton numunelerin çarpma (tekil ve çoklu darbe etkisi) altındaki davranışları modellenmiş ve deneysel verilerle uyumlu sonuçlar elde edilmiştir. İleri sayısal analiz olarak, patlama ve mermi çarpma analizleri RHT (Riedel-Hiermaier-Thoma) malzeme modeli kullanılarak gerçekleştirilerek, beton, betonarme ve çelik lifli duvar modellerinin dinamik etkiler altındaki hasar modelleri incelenmiştir. Sonuçlar, çelik ve sentetik liflerin optimum karışım oranlarıyla, lifli betonların darbe dayanımını artırmada etkin bir çözüm sunduğunu göstermiştir. Elde edilen deneysel ve sayısal analiz sonuçları, lif katkılı beton karışımlarının çarpma ve darbe etkisi altındaki enerji yutma kapasitesini ve çatlak dirençlerini iyileştirerek, savunma yapıları ve yüksek darbe dayanımı gerektiren diğer mühendislik uygulamaları için makul bir yapı malzemesi olduğunu kanıtlamıştır.
Barit içerikli atık malzemelerin geopolimer harçlar üzerindeki etkisinin araştırılması
Bu tez çalışmasının temel amacı, Portland çimentosuna alternatif olarak kullanılabilecek, küresel ısınma ve iklim değişikliğine neden olan karbon salınımını azaltmaya yönelik, çevre dostu geopolimer malzemelerin geliştirilmesidir. Geleneksel Portland çimento üretimi, dünya genelinde büyük miktarda karbondioksit (CO₂) salınımına neden olmakta ve çevreye ciddi zararlar vermektedir. Bu durum, alternatif ve daha sürdürülebilir bağlayıcı malzemelerin aranmasını zorunlu kılmaktadır. Geopolimerler, silisyum ve alüminyum oksit içeren puzolanik malzemelerin alkali aktivatörler ile reaksiyona sokulmasıyla elde edilen malzemelerdir. Bu çalışmada, geopolimer harç üretiminde, çimento yerine kullanılabilecek atık malzemenin değerlendirilmesi hedeflenecektir: Yüksek Fırın Cürufu (YFC). Bu atık malzemenin kullanılmasıyla hem çevresel atıkların bertaraf edilmesi hem de çimento üretiminden kaynaklanan karbon salınımının azaltılması amaçlanmaktadır. Çalışmanın bir diğer amacı, Isparta'nın Şarkikaraağaç ilçesinde yer alan Başer Madencilik tesislerinden elde edilen, barit zenginleştirme işlemi sonrası oluşan kil oranı yüksek atık baritin geopolimer üretiminde kullanım potansiyelini araştırmaktır. Barit zenginleştirme işlemi sonucunda yıllık yaklaşık 30.000 ton atık oluşmakta olup, bu atıkların depolanması çevresel bir sorun teşkil etmektedir. Atık baritin, Yüksek Fırın Cürufu ile birleştirilerek geopolimer harç üretiminde kullanılabilirliği ve bu harçların fiziksel ve mekanik özelliklerinin değerlendirilmesi çalışmanın ana araştırma konusu olarak belirlenecektir. Çalışmanın kapsamında, sodyum hidroksit (NaOH) ve sodyum silikat (Na₂SiO₃) çözeltileri kullanılarak hazırlanan karışıma yüksek fırın cürufu ve atık barit kullanarak geopolimer harçlar üretilecektir. Geopolimer harç numuneleri 80°C sıcaklıkta etüvde kürlenecek ve 28 gün boyunca laboratuvar ortamında muhafaza edilecektir. Üretilen numuneler üzerinde: Basınç dayanımı, Eğilme dayanımı, Yayılma tablası, Birim hacim ağırlık, Görünür yoğunluk, Görünen porozite, Su emme kapasitesi, Radyasyon soğurma, Ultrases geçiş hızı ve Yüksek sıcaklık dayanımı gibi çeşitli fiziksel ve mekanik testler yapılacaktır. Bu tez, atık malzemelerin inşaat sektöründe yeniden kullanım potansiyelini inceleyerek, atık barit ve Yüksek Fırın Cürufu ile sürdürülebilir geopolimer beton üretim süreçlerini optimize etmeyi amaçlamaktadır. Böylelikle, çevresel atıkların yeniden değerlendirilmesi ve karbon ayak izinin azaltılmasına yönelik yenilikçi bir katkı sağlanması hedeflenecektir.
Isparta'daki pomza içeren zeminlerin dinamik özelliklerinin belirlenmesi
Bu çalışma, Isparta ilinde yaygın olarak bulunan pomza zeminlerin, drenajlı ve drenajsız koşullar altındaki dinamik davranışlarını deneysel olarak incelemektedir. Pomza, gözenekli ve kırılgan yapısı nedeniyle taşıma gücü düşük ve deprem etkilerine karşı hassas bir zemin türü olup, Isparta bölgesinde geniş bir alana yayılmaktadır. Bölgedeki yeraltı su seviyesinin derinliği, yalnızca drenajsız değil aynı zamanda drenajlı davranışların da değerlendirilmesini gerekli kılmıştır. Çalışma kapsamında ilk olarak, Isparta'nın Çünür, Deregümü ve Işıkkent mahallelerinde yapılan saha çalışmalarından elde edilen veriler, Isparta Belediyesi'nden temin edilmiştir. Bu çalışmalarda sismik kırılma, yüzey dalgası analizi (MASW), standart penetrasyon testi (SPT) ve jeolojik sondajlar kullanılarak zemin profilleri detaylandırılmıştır. Elde edilen veriler ışığında, pomza zeminlerin tabaka özellikleri, sertlik-sıkılık dereceleri ve S-dalga hızlarına göre sınıflandırmaları yapılmış; bölgedeki zeminlerin çoğunlukla ZD sınıfı olduğu tespit edilmiştir. Arazi çalışmalarını takiben, laboratuvarda toplanan numunelerin indeks özellikleri (dane dağılımı, su içeriği, özgül ağırlık vb.) belirlenmiştir. Numuneler, hedeflenen rölatif sıkılıkta ıslak yağmurlama yöntemiyle hazırlanarak doygun hale getirilmiştir. Hazırlanan numuneler üzerinde, hücre basınçlı dinamik basit kesme (DSS-C) deneyleri uygulanmıştır. Dinamik deneyler hem drenajsız hem de drenajlı koşullarda gerçekleştirilmiştir. Tüm deneyler, 100 kPa düşey efektif gerilme altında ve 0.2, 0.25 ve 0.3 dinamik gerilme oranlarında yapılmıştır. Drenajsız deneylerde boşluk suyu basıncı oluşumu ve sıvılaşma davranışı incelenirken; drenajlı deneylerde hacimsel deformasyonlar analiz edilmiştir. Çalışmanın sonunda, farklı mahallelerden alınan numunelerin hem drenajlı hem de drenajsız koşullarda şekil değiştirme, kayma modülü ve deformasyon davranışları karşılaştırılmıştır. Elde edilen bulgular, pomza içeren zeminlerin dinamik yükler altında önemli deformasyonlar gösterebildiğini ve özellikle drenajsız koşullarda sıvılaşma potansiyelini ortaya koymuştur. Drenajlı koşullarda ise zeminlerin daha stabil ancak hacimsel şekil değişimine açık oldukları belirlenmiştir.
Çevresel yüklere maruz monopile temelli açık deniz rüzgar türbin yapısının yapı-zemin-kazık etkileşiminin incelenmesi
Günümüzde enerji gereksinimi giderek artmakta olup yenilenebilir enerji talebi ve enerji teknolojilerine ilgi son yıllarda endüstriyel açıdan büyük bir önem kazanmıştır. Özellikle açık deniz alanlarında inşa edilen açık deniz (offshore) rüzgar türbinleri sahip oldukları yüksek enerji üretme kapasiteleri nedeniyle yoğun bir şekilde tercih edilmektedir. Offshore rüzgar türbinleri sürekli rüzgar akışı sayesinde enerji üretebilmektedir. Bu yapıların deniz ortamında güvenliğini sağlamak amacıyla kazık temeller aracılığı ile yük aktarımı sağlanmaktadır. Bu çalışmada monopile (tekil kazık) temelli 5 MW kapasiteli offshore kule yapısının çevresel yükler etkisi göz önünde bulundurularak zemin ile etkileşimi incelenmiştir. Monopile (tekil kazık) temelli açık deniz rüzgar türbin yapısının zemin ile etkileşimini incelemek amacı ile suya doygun sıkı kum, gevşek kum ve kil zemin profilleri gözönünde bulundurulmuştur. Zemin, Mohr-Coulomb kriterine dayalı olarak modellenmiştir. Sistemin sismik etkiler altındaki davranışını belirlemek amacı ile doğrusal olmayan dinamik analizler, farklı zamana bağlı yer hareketleri göz önünde bulundurularak gerçekleştirilmiştir. Deniz ortamındaki açık deniz yapı-ara bağlantı elemanı (transient piece) ve çelik monopile sistemi göz önünde bulundurularak Airy dalga teorisi yöntemi ile dalga analizi gerçekleştirilmiştir. Nümerik analizler sonucunda elde edilen değerler incelenerek yorumlanmıştır. Birinci bölümde; Açık deniz yapıları ile ilgili bilgi verilmekte, ikinci bölümde literatürdeki çalışmaların özeti verilmektedir. Üçüncü bölümde deprem hakkında genel bilgi verilerek geçmişte meydana gelmiş depremler ve doğrusal olmayan dinamik analizler sırasında sisteme uygulanan depremler hakkında bilgiler verilmiştir. Zemin kazık yapı sisteminin deniz dalgası etkisindeki davranışının incelenmesinden dolayı dördüncü bölümde dalga teorileri hakkında bilgi verilmiştir. Beşinci bölümde zemin modelleri, analiz yöntemleri ve zemin stabilitesinde kayma dayanımı ve Mohr göçme kriteri hakkında bilgi verilmiştir. Bununla birlikte, bu bölümde sismik analiz yöntemleri hakkında bilgiler verilmektedir. Altıncı bölümde zemin kazık sisteminin dinamik yükler etkisindeki davranışları hakkında bilgi verilmiştir. Yedinci bölümde kullanılan teknikler ve veriler hakkında bilgiler verilmektedir. Açık deniz rüzgâr türbin monopile zemin sistemine zamana bağlı yer hareketleri uygulanarak sistemin farklı zemin koşullarında doğrusal olmayan dinamik analizleri gerçekleştirilmiştir. Sismik analizler sırasında geçmişte meydana gelmiş olan farklı depremlerin zamana bağlı ivme değerleri yapı zemin kazık sistemine uygulanmıştır. Sekizinci bölümde, araştırma bulgular kısmı bulunmakta olup elde edilen değerler karşılaştırmalı olarak ele alınarak değerlendirilmiştir. Dokuzuncu bölümde, gerçekleştirilen analizlerden elde edilen sonuçların genel bir değerlendirilmesi yapılmıştır. Bu çalışma farklı çevresel yükler etkisine maruz kalan offshore açık deniz yapılarının davranışlarını belirlemeyi ve zemin kazık yapı etkileşimini farklı zemin koşulları göz önünde bulundurarak incelemeyi amaçlamaktadır.
Lifli polimer ile sargılanan betonarme kolonların yapısal davranışının analitik olarak incelenmesi
Bu çalışmada, lifli polimer (FRP) kompozitlerle dıştan güçlendirilen betonarme kolonların yapısal davranışı analitik olarak incelenmektedir. FRP sargılar, betonarme kolonların dayanımını ve sünekliğini artırmak amacıyla geleneksel malzemelere alternatif bir güçlendirme yöntemi olarak yaygın biçimde kullanılmaktadır. Betonarme elemanların sünekliğini ve dayanımını artırmak için ise enine donatı (TSR), çelik plakalar veya betonarme mantolama yöntemleri uygulanmaktadır. Bu mühendislik malzemeleri ve tekniklerine kıyasla FRP sargılar; yüksek çekme dayanımı ve rijitlik, hafiflik, korozyon direnci, kolay uygulanabilirlik ve etkin sargılama özellikleri gibi birçok avantaj sunmaktadır. FRP sargıların mekanik özellikleri, betonarme yapıların davranışını olumlu yönde etkileyerek betonun basınç dayanımı ile şekil değiştirme kapasitesini artırmaktadır. Çalışma kapsamında gerçekleştirilen analitik hesaplamalarda ABAQUS/CAE yazılımı kullanılmıştır. Sonlu eleman modellemesi (FEM) ve analitik modeller, farklı sargılama ve yükleme koşulları altında FRP ile güçlendirilen betonarme kolonların yapısal davranışını incelemek amacıyla uygulanmıştır. Elde edilen sonlu eleman analiz sonuçları, literatürde yer alan analitik ve deneysel verilerle karşılaştırılarak doğrulanmıştır. Bu kapsamda, tam FRP sargısı, TSR sargısı, parçalı FRP dizilimlere FRP ve TSR'nin birlikte kullanıldığı sargı sistemlerini içeren farklı dizimlere sahip dairesel ve dikdörtgen betonarme kolonlar, eksenel ve eksantrik yükleme koşulları altında modellenmiştir. Her bir durumda FRP ve TSR hacim oranı, dikdörtgen kesitler için en-boy oranı, yuvarlatma köşe yarıçapı, sargısız beton dayanımı ve diğer kritik değişkenlerin sargılama etkisi üzerindeki etkileri incelenmiştir. Yapılan analizler, FRP sargılamanın betonarme kolonların eksenel ve eksantrik yükleme koşulları altında taşıma kapasitesini ve sünekliğini önemli ölçüde artırdığını göstermektedir. FRP ve TSR'nin birlikte kullanıldığı sargılama yöntemi, tek başına uygulanan yöntemlere kıyasla daha yüksek etkinlik sergilemektedir. Bulgular, dairesel kesitli kolonların geometrik avantajları sayesinde daha yüksek sargılama etkinliğine ulaştığını, dikdörtgen kesitli kolonlarda yanal sargı basıncının kesit etrafında düzensiz dağılması nedeniyle etkinliğin daha düşük olduğunu ortaya koymaktadır. Parçalı FRP sargılama düzeni, özellikle eksantrik yüklü kolonlarda, kolon yüksekliği boyunca eğilme momentlerinin düzensiz dağılımı sebebiyle çoğu durumda tam sargılamadan daha etkili sonuç vermektedir. Bununla birlikte, etkinlik büyük ölçüde FRP şeritlerin konumuna ve dizilimine bağlı olup, bazı durumlarda aynı hacim oranıyla tam sargılamanın dahi üzerine çıkabilmektedir. Eksantrik yüklü kolonlar için geliştirilen P–M karşılıklı etki diyagramları, FEM ve analitik integrasyon yöntemleriyle elde edilerek FRP sargılamanın etkinliğini değerlendirmede kullanılmıştır. Elde edilen sonuçlar, FRP sargıların betonarme kolonların yapısal davranışını geliştirmede yüksek düzeyde etkinlik sağladığını ve bu yöntemin pratik, verimli ve uygulanabilir bir güçlendirme tekniği olma potansiyelini güçlü biçimde ortaya koymaktadır.
Isparta bölgesi ve çevresindeki bazı derelerde aylık akımların tahmini
Ülkemizdeki su kaynaklarının etkin ve verimli kullanılması insan hayatı için çok önemli bir faktördür. Su kaynaklarının doğru bir biçimde kullanılması için bu çalışmada Isparta ve çevresinde yer alan Akarçay Çayında, Çandır Çayında, Dalaman Çayında ve Yalvaç Çayında Devlet Su İşlerinden alınan veriler ışığında geçmiş yıllardan bu yana izlenen ve raporlanan aylık akımlar kullanılarak bir sonraki aya ait aylık akım tahmini yapılacaktır. Akım tahmini basit regresyon yöntemini ve yine bu çalışmada geliştirilmiş olan yeni bir basit regresyon denklemini ele almaktadır. Belirtilen bu yöntemlerle aylık akarsu akımlarının tahmini bize mevcut su kaynaklarını inceleme fırsatı verecek olup, su kaynaklarını etkin bir şekilde kullanılmasını sağlayacaktır. Ayrıca ileride olması muhtemel taşkın durumlarında gerekli önlemlerin alınması hususunda etkili bir çalışma olup, olası can ve mal kaybını en aza indirecektir. Ülkemizin su politikalarını belirleyen Devlet Su İşleri yukarıda belirtilen Çaylarda AGİ (Akım Gözlem İstasyonu) bulundurmakta ve geçen akımları günlük olarak tespit ederek raporlamaktadır. Devlet Su İşlerinden alınan aylık ortalama akımlar yardımı ile oluşturmuş olduğumuz regresyon denklemi yardımıyla önceki veriler ışığında ileride gelecek aylık akımlar tahmin edilmiştir.