4,353
Archived Theses
18
DOIs Assigned
0%
DOI Rate
Discipline
Dayanım ve dayanıklılık açısından yüksek performanslı çimento esaslı tabakalı kompozitlerin geliştirilmesi
Günümüzde mevcut yapı elemanları modern tekniklerle üretilen malzemelerle onarılıp aynı zamanda güçlendirilmektedir. Gelişmekte olan yeni malzemeler ile yığma yapılar, kolonlar, kirişler ve diğer yapı elemanları onarılıp güçlendirilir. Yapısal elemanların çekme ve eğilme performanslarını geliştirmesi bakımından geliştirilen bu malzemeler lif donatılı polimerler veya lif donatılı çimento esaslı kompozitlerdir. Çimento esaslı üretilen bu kompozitler, uzun süreli dürabilite, yangın ve ultraviyole etkilerine karşı direnç göstermeleri bakımından üstün özeliklidir. Ayrıca, tekstil donatılı çimento esaslı kompozitlerde üretim yöntemlerindeki esneklik, tekstil tipinin, geometrisinin ve oryantasyon açısının kontrol edilebilirliği bu kompozitleri diğer kompozitlere göre daha etkin kılmaktadır. Kompozit malzemelerin geleneksel malzemeler karşısında üstün mekanik özellikler göstermesi son yıllarda kompozitlerin üretim yöntemleri üzerinde daha yoğun çalışmalar yapılmasına sebep olmuştur. Fakat bu malzemelerin üretim maliyetleri hala yüksektir ve problemler mevcuttur. Bir kompozit malzemenin üretiminde istenilen teknik özelikte takviye elemanı belirlemek ve matris malzemelerinin seçimi yanında üretim tekniği ve sertleştirme parametreleri de çok önemlidir. Çeşitli üretim yöntemleri kompozit malzemelerin özelliklerini önemli derecede etkilemektedir. Bununla ilgili çoğu araştırmacı deneyler yapmış ve farklı üretim yöntemlarının hangisinin etkin olduğunu anlamaya çalışmıştır. Bu tez kapsamında tekstil donatılı çimento esaslı kompozitlerin üretimi için yeni bir yöntem önerilmiş ve kompozitlerin üretimi bu yöntem dahilinde tasarlanan yeni bir makine yardımıyla yapılmıştır. Yöntemin ismi PPR (Pull pour and roll) çek, dök ve sar yöntemidir. Mevcut yöntemlerin olumsuzluklarını ortadan kaldırarak daha pratik, hızlı daha uniform elemanlar üretmeyi sağlayan bu makine dünya çapında ilk defa üretilmiş ve bu tez kapsamında kullanılmıştır. Literatürde kullanılmış farklı tipte tekstiller ile yeni tasarlanacak harç kullanılarak tekstil donatılı çimento esaslı kompozit üretimi amaçlanmıştır. Harç tasarımında öncelikle farklı polimerlerin dayanıma ve işlenebilirliğe katkısı incelenmiştir. Seçilen polimerle kompozitlerin üretimi yapılarak dayanım ve dayanıklılık açısından yüksek performanslı bir malzeme elde edilmek istenmiştir. Önerilen yeni makine ve teknik kullanılarak üretilecek kompozitlerin mekanik performansı araştırılmıştır. Tez çalışması kapsamında AR Glass (Alkaliye dayanıklı cam), Bazalt ve PVA tekstiller ve polimer modifiyeli harç kullanılarak 4, 6 ve 8 kat tekstil içeren tabakalı kompozit elemanlar üretilmiştir. Üretilen bu elemanların mekanik özelliklerinin belirlenmesi için eksenel çekme, dört noktalı eğilme, Charpy çarpma ve yapışma (aderans) deneyleri yapılmıştır. Ayrıca dayanıklılık açısından yüksek performanslı olarak tasarlanan bu kompozitlerde alkaliye direnç testi ve ıslanma kuruma çevrimi uygulanmıştır. Alkaliye direnç testi geçirmiş elemanlara eksenel çekme ve ıslanma kuruma çevrimleri geçirmiş elemanlara yapışma (aderans) deneyleri uygulanmıştır. Bazalt tekstillerle üretilen numuneler en yüksek eğilme ve eksenel çekme performansına sahip olmuştur. Bazalt serilerinin alkaliye direnç etkisi geçirmiş numuneleri en yüksek dayanım kaybına uğramıştır. AR Glass serileri Bazalt serilerden daha düşük eğilme ve çekme dayanımına sahip olurken alkaliye direnç testi geçirmiş numuneleri daha az dayanım kaybına uğramıştır. PVA seriler eğilme ve eksenel çekme deneylerinde daha düşük dayanım gösterirken yaptıkları uzama ve sehimler çok daha büyüktür. Alkaliye direnç etkisi geçirmiş PVA serilerde önemli bir dayanım kaybı yaşanmamıştır. Charpy çarpma deneylerinde PVA seriler en yüksek performansı gösteren numuneler olmuştur. Islanma kuruma çevrimlerinde tekstil donatılı kompozit plakaların hiç biri önemli bir dayanım düşüşü yaşamamış, numunelerin kenarlarında kıvrılma (warping) gözlenmemiş şekil stabilitesi bozulmamıştır.
Kuraklık indislerinin hidroklimatolojik verilere dayalı tahmini
Kuraklık, yağışların normal seviyelerinin önemli ölçüde altına düşmesi neticesinde arazi ve su kaynaklarının olumsuz etkilenmesine ve bu nedenle hidrolojik dengede bozulmalara sebep olan bir olaydır. Kuraklığın erken belirtileri kuraklığın olumsuz bazı sonuçlarını hafifletmeye yardımcı olacak değerli bilgiler sağlayabilir; su kaynakları sistemleri buna göre planlanabilir ve yönetilebilir. Kuraklığa hazırlıklı olmak ve kuraklığın neden olacağı olumsuz sonuçları hafifletmek; kuraklığın başlangıcı ve zaman içindeki gelişimi hakkında, yaygın kuraklık indisleri kullanarak sürekli kuraklık izleme yoluyla elde edilebilecek güncel bilgiye bağlıdır. Bir bölgede meteorolojik kuraklıkların izlenmesi ve incelenmesi için birçok kuraklık indisi geliştirilmiştir. Kuraklıkların şiddeti ve büyüklüğü genel olarak kuraklık indisleri tarafından ölçülür. Bu çalışmada, atmosferik salınımların etkisiyle kuraklık indislerinin tahmini amaçlanmıştır. Bu amaçla, tezin ilk aşamasında, Türkiye genelinde yaklaşık üniform dağılmış ve kesintisiz veriye sahip yağış istasyonları belirlenmiştir. Böylece 160 yağış istasyonunun 1974-2014 yılları arasındaki aylık yağış verilerinin homojenlikleri Standart Normal Homojenlik, Pettitt, Buishand ve Von Neumann Oran testleri ile analiz edilmiştir. Uygulanan 4 homojenlik testinin en az birisinden geçmeyen istasyonların homojen olmadığı kabulüyle, homojen olmayan istasyonlar çift toplam eğrisi metodu uygulanarak homojen hale getirilmeye çalışılmıştır. Homojen olmayan bir istasyondaki homojensizliğin arkasında yatan nedenleri anlayabilmek için Meteoroloji Genel Müdürlüğü'nden elde edilen metadatalar kullanılarak yorumlar yapılmıştır. Tezin ikinci aşamasında, pilot bölge olarak belirlenen Konya Kapalı Havzası için Lineer Genetik Programlama- Discipulus yazılım programı kullanılarak kuraklık tahminleri yapılmıştır. Evrimsel bir hesaplama tekniği olan genetik programlamada, önceki muhtemel çözümler ve genetik işlemciler kullanılarak, incelenen sistemin yapılandırılmış bir temsili üretilerek işlemler yapılır. Konya Kapalı Havzası'nda 1970-2016 zaman periyodunda, 8 yağış istasyonuna ait Palmer Kuraklık Şiddeti İndisleri ve yukarıdaki atmosferik salınım indisleri girdi olarak belirlenmiş, 3, 6, 9 ve 12 ay öteleme sürelerinde Palmer Kuraklık Şiddeti İndisi tahminleri yapılmış ve elde edilen sonuçlar yorumlanmıştır. Program kullanılırken aylık gözlem verileri eğitim ve test verileri olmak üzere ikiye ayrılmıştır. Tüm veri setinin % 70'i eğitim döneminde, geri kalan %30'luk kısmı da modelin geçerliliğini test etmek için kullanılmıştır. Çalıştığımız 8 istasyon için genel analiz sonuçlarına bakıldığında Aksaray ve Niğde istasyonlarında her üç salınım için kullanılan senaryolarda özellikle 3 ay ötelemeli kuraklık verilerinin makul şekile tahmin edildiği gözlemlenmiştir. Havzadaki diğer istasyonlara ait analiz sonuçları incelendiğinde programın 3, 6, 9 ve 12 ay öteleme süreli tahminlerde yeterli gelmediği gözlemlenmiştir. Tezin üçüncü aşamasında, Konya Kapalı Havzası'ndaki 4 istasyon için Palmer Kuraklık Şiddeti İndislerinin gelecek değerlerine ilişkin Bootstrap yöntemiyle aralık tahminleri elde edilmiştir. Ayrıca, Kuzey Atlantik ve Arktik salınım indislerinin bu aralıklar üzerine olan etkileri incelenmiştir. Bu atmosferik salınım indislerinin kısa ve orta vadeli kuraklık tahminlerinde etkileri gözlemlenirken, aylık kuraklık tahminlerinin çalışılan bölgede aralık tahminleri üzerine bir etkisinin olmadığı tespit edilmiştir.
Bina türü bitişik yapıların deprem performanslarının ayrı ayrı ve blok olarak kırılganlık eğrileri yardımı ile incelenmesi
Bina türü az katlı yapıların deprem performans analizleri genelde çevresindeki binalardan izole edilmiş, analiz yapılan ortamda tek başına duran bir sistem modeli baz alınarak yapılmaktadır. Fakat gerçekte ülkemizde ve bir çok Avrupa ülkesindeki yapılaşma, birbirine tamamen bitişik mevcut yapılardan oluşmaktadır. Yükseklikleri, oturum alanları, kat ve toplam kütleleri, taşıyıcı sistem elemanlarının yerleşimi ve rijitlikleri benzer bitişik yapı sistemlerinin, deprem kuvvetleri karşısında etkileşimli davranışını incelemek gerçekçi bir yaklaşım olacaktır. Mevcut yapıların deprem performans, risk ve güçlendirme analizlerinde, yanındaki yapı ile olan ilişkisini uygun modelleme teknikleri ile analiz aşamasının içine dahil ederek, sonuçların ayrı ayrı analiz edilmiş binalardan ne derece ve ne şekilde saptığını incelemek önemli görünmektedir. Esas olarak bitişik binaların deprem performanslarının etkileşimli bir şekilde ele alınıp, hasar görebilirlik-kırılganlık eğrileri yönünden değerlendirilmeleri bu doktora çalışmasının ana hedefini teşkil etmektedir. Literatürde yapılan çalışmalar çoğunlukla komşu yapıların deprem sırasında çarpma, çekiçleme, yapısal kontrol esaslarıyla birlikte modellenme konuları üzerinde olmaktadır. Ülkemizdeki yapı stoğunun önemli bir kısmını oluşturan ve tamamen birbirleriyle bitişik halde inşaa edilmiş yapıların deprem performanslarının araştırılmasında bitişik nizam binaların etkileşiminin dikkate alınarak incelenmesi önemli olabilecektir. Bunun için HAZUS'da tanımlanan yapı sınıfları tek dereceli ve arasında rijit link olacak şekilde modellenmiştir. DBYBHY (2007) yönetmeliğinde önerilen tasarım depremine ve tasarım spektrumuna uygun olarak PEER veri tabanından (10) adet gerçek deprem ivme kaydı seçilmiş ve zaman tanım alanında hesap yapılarak spektral deplasmanları hesaplanmıştır. Yanındaki bina etkileşimini dikkate alan spektral deplasman değeri ile etkileşimsiz durumdaki spektral deplasman değeri oranlanarak, etkileşim oranları tabloları oluşturulmuştur. Bu etkileşim oranlarına göre HAZUS'da belirlenen yapı sınıflarının yanında diğer yapı sınıfının olması durumuna göre etkileşimsiz durumdaki kırılganlık eğrilerinin değişimi incelenmiş ve yapı sınıflarının deprem anındaki etkileşimleri kırılganlık eğrileri yardımı ile incelenmiştir.
Beton dolgulu kompozit kolonlu bir ofis binasının türkiye bina deprem yönetmeliği-2018 esas alınarak tasarımı ve doğrusal olmayan analizi
Modeli kurulacak yapı, ölçüleri 24 m x 30 m toplam 720 m2 plana sahip toplam 19 m yüksekliğinde 6 katlı ofis binası olarak tasarlanmıştır. Moment aktaran çerçeve sistem olarak tasarlanan bu yapının kolonları beton dolgulu çelik boru profilden oluşan kompozit kolonlardır. Üç farklı boyutta kompozit kolon kullanılmıştır. Sırası ile kompozit kolonların boyutları 400 mm x 10 mm, 400 mm x 12 mm ve 400 mm x 15 mm' dir. Kirişler ise IPE 360 ve HEA400 olarak yapılan analizler neticesinde eleman boyutları belirlenmiştir. Bu yapının Maslak/Sarıyer/İSTANBUL' da yer aldığı düşünülmüştür. Yapının deprem hesapları hem DBYBHY 2007 hem de TBDY 2018 kullanılarak yapılmıştır. Deprem hesabında her iki yönetmelik ile kullanım sınırları ve yapım yöntemi açıklanan Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi kullanılmıştır.DBYBHY 2007 kullanılarak yapılan hesaplarda yapının birinci derece deprem bölgesinde yer aldığı ve Z2 yerel zemin sınıfına sahip zemin üzerinde inşaa edileceği düşünülürken, TBDY 2018 ile Deprem Yer Hareketi Düzeyi-2 seçilmiştir ve yerel zemin sınıfı için de SPT/N değerleri gözönünde bulundurularak ZD olarak belirlenmiştir. Ülkemizde ve dünyada çok tercih edilmeyen bu taşıyıcı eleman tipi için çeşitli araştırmalar yapılmaktadır. Yapılan bir araştırmaya göre tüm taşıyıcı elemanları çelik elemanlardan oluşan bir yapı ile kolonları beton dolgulu kompozit elemanlardan oluşan bir yapının performansları karşılaştırıldığında kompozit kolonlu yapının deprem altında daha iyi performans gösterdiği ve daha ekonomik olduğu gözlemlenmiştir. Bir başka çalışmada ise çelik kiriş ve beton dolgulu kolonlardan oluşan bir yapı ile betonarme bir yapının deprem etkisi altında performansları karşılaştırıldığında kompozit kolonlu yapının daha iyi performans gösterdiği görülmüştür. Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi her iki yönetmelik için yapılarak TBDY 2018 ile gelen değişiklikler bu çalışma ile incelenmiştir. Yeni deprem yönetmeliği ile yapılan deprem hesabında yapıya etkiyecek ivme değerleri, yerel deprem ve zemin koşullarına bağlı olarak Türkiye' nin her bölgesi için nokta atamalarla "Afad" ın yönetmelikte de belirtilen sitesinde bulunmaktadır. Bu durum daha önceki yönetmelik ile ivme değerlerinin bulunması açısından önemli bir farklılık oluşturmaktadır. Bu bağlamda TBDY 2018 ile elde edilen deprem yükleri, DBYBHY 2007 ile elde edilen deprem yüklerinden daha büyük olarak elde edilmiştir. Yapıya gelen deprem yükleri, TBDY 2018 yönetmeliğine uygun olarak Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi ile elde edilen deprem yükleridir. Her iki yönetmelik ile elde xxiv edilen deprem yüklerinin karşılaştırılması aşamasında kullanılan DBYBHY 2007 ile elde edilen deprem yükleri, yapının boyutlandırılması sırasında kullanılmamıştır. Rüzgar yükleri TS EN 1991-1-4 yönetmeliğine uygun olarak, kar yükleri ise TS EN 1991-1-3 yönetmeliğine uygun olarak belirlenmiştir. Kompozit kolonlar ve kirişlerle ilgili tasarım hesapları TBDY 2018 ve Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliğine (Yönetmelik) uygun olarak yapılmıştır. Boyutlandırma sırasında elemanlara gelen yüklerin belirlenmesinde Yönetmelik ile verilen yük birleşimlerine bağlayıcı olarak TBDY 2018 ile verilen şartlar gözönünde bulundurularak iç kuvvetler bulunmuştur. İç kuvvetlerin bulunmasında TBDY 2018 ile deprem etkisi bulunan yük birleşimlerinde kullanılan ve kolon elemanlarında basınç kuvvetlerinin bulunması için yönetmeliğin ilgili bölümlerinde verilen, D (Dayanım Fazlalığı Katsayısı) katsayısı kullanılmıştır. D katsayısı kullanılmadan elde edilen iç kuvvetler ile D katsayısı kullanılarak elde edilen basınç kuvvetleri gözönüne alınarak en elverişsiz durumu oluşturacak iç kuvvetler belirlenmiştir. Ayrıca iç kuvvetlerin bulunmasında II. mertebe etkiler gözönüne alınarak geometri değişiminden kaynaklanan ek momentler ETABS yazılımı kullanılarak belirlenmiştir. Moment aktaran çerçeve sistemlerden beklenen davranış, yapıya etkiyen yükler altında kolon elemanlarında meydana gelen yerdeğiştirmelerin doğrusal bölgede kalması iken kiriş elemanlarında ise sınırları bu çalışmanın ilgili yerlerinde belirtildiği şekilde doğrusal olmayan bölgede yerdeğiştirmeler yapabilmesidir. Bu bağlamda yapıdan beklenen performans düzeyi TBDY 2018 ile verildiği üzere Kontrollü Hasar Performans Düzeyi olarak belirlenmiştir. Yapıda, verilen bir deprem altında meydana gelen plastik şekil değiştirme ve plastik dönme talepleri ile şekil değiştirme ve iç kuvvet kapasiteleri karşılaştırılarak beklenen bu performans düzeyine ulaşılıp ulaşılmadığının belirlenmesi amacı ile doğrusal olmayan hesap yöntemlerinden yararlanılmıştır. Doğrusal olmayan hesap yöntemleri; dinamik itme analizi yöntemi olan Zaman Tanım Alanında Doğrusal Olmayan Hesap Yöntemi ile statik itme analizi (Pushover) yöntemidir. Statik itme analizinin yüksek mod etkilerinin görülmediği, burulma düzensizliği olmayan az katlı yapılar için kullanılması ilgili yönetmeliklerde belirtildiği üzere uygundur. Bu çalışma kapsamında modellenen yapıda yukarıda belirtilen hususlar gözönüne alınarak statik itme analizi yöntemi uygulanmıştır. Statik itme analizi ETABS yazılımı kullanılarak yapılmıştır. Yapılan analiz sonucunda yapı performansının belirlenmesinde ilgili analiz programı tarafından iki yöntem kullanılmıştır. Bu yöntemler Kapasite Spektrum Yöntemi ile Katsayı Spektrum Yöntemi' dir. Her iki yöntem ile elde edilen sonuçlar bu çalışmanın ilgili bölümlerinde verilmiştir. Kapasite Spektrum Yöntemi yapı, sabit ve hareketli yüklerin etkisi altındayken katlara kat kütlesi ve kat yüksekliğine bağlı olarak yanal yük (deprem etkisi) etkitilir. Bunun sonucunda taban kesme kuvveti ve tepe yerdeğiştirmesi bulunur. Her yanal yükleme sonrası elemanlarda plastik şekil değiştirme olup olmadığı, kullanılan analiz programı tarafından kontrol edilir ve her taban kesme kuvvetine karşı elde edilen tepe yerdeğiştirmesi işaretlenir. Deprem etkisi sonucu oluşturulan spektral ivme ve spektral yerdeğiştime grafiği üzerinde yukarıda verildiği şekilde taban kesme kuvveti ve tepe yerdeğiştirme noktaları kullanılarak çizilen kapasite spektrumu eğrisi gösterilir. Deprem etkisindeki yapının yerdeğiştirme talebi bir noktada kesişir. Bu nokta performans noktası olarak xxv adlandırılmaktadır. Bu nokta için elemanların performans noktalarına bakılarak plastik mafsal oluşan elemanlar belirlenmektedir. Katsayı spektrum yönteminde kapasite eğrisinin spektral koordinatlara çevrilmesine gerek yoktur. Bu yöntemde performans noktası yerine hedef yerdeğiştirme terimi kullanılır. Yapıda öncelikle ilgili yönetmeliklerde verildiği üzere yük etkitilmeden yapının deprem anında yapacağı yerdeğiştirme değeri bulunur. ETABS analiz programı kullanılarak bu yer değiştirme değerine ulaşılıncaya kadar yapıya deprem etkisini göstermek üzere yanal yükler uygulanır. Bu iteratif yüklemeler sonucunda başlangıçta belirlenen yerdeğiştirme için taban kesme kuvveti elde edilmiş olur. Bu yöntemlere göre yapının deprem anındaki yerdeğiştirmeleri belirlenerek, yapı elemanlarında oluşan şekil değiştirmeler için meydana gelen plastik mafsallar incelenmiştir. İncelemeler sonucunda plastik mafsallar, güçlü kolon zayıf kiriş prensibine uygun olarak sadece kiriş elemanlarında oluşurken, kolon elemanlarında plastik mafsal oluşmadığı gözlemlenmiştir Böylece doğrusal olmayan analiz yapılarak başlangıçta yapıdan beklenen performans düzeyi olarak belirlenen Kontrollü Hasar Performans Düzeyi' ne ulaşıldığı görülmüştür.
Kil zeminlerde imal edilen baret kazıklarda grup etkileşimi üzerine bir inceleme
Günümüzde hızla artan şehirleşme ve gelişen teknoloji, zorlu zemin koşullarında da yapılar inşa edilmesi sonucunu beraberinde getirmiştir. Bu durumlarda başvurulan derin temel uygulamalarının en sık kullanılan türlerinden biri de kazıklı temellerdir. Kazıklı temeller, nadir istisnalar dışında çoğunlukla grup olarak değerlendirilmekte ve uygulanmaktadır. Literatürde bilhassa dairesel kesitli kazıklar ve bu kazıklarda grup etkileşimi ile ilgili her bir zemin tipi için yapılmış çok sayıda çalışma bulunmaktadır. Bunun yanında dikdörtgen kesitli bir kazık çeşidi olan baret kazıklar ve bu kazıklarda oluşan grup etkileşimi ile alakalı sınırlı sayıda çalışma bulunmaktadır. Bu çalışmanın amacı, baret kazıklarda grup yerleşimi için uzun ve kısa kazık kenarlarının katları olacak şekilde yeni bir kazık aralığı yaklaşımı tanımlamak ve getirilen bu yeni yaklaşım doğrultusunda kazık grubunda grup etkileşiminin hangi kazık aralığında sıfırlanıp ara kazık değerlerinde nasıl değiştiğini analiz etmektir. Bu doğrultuda yumuşak kil ve sert kilden oluşan iki tabakalı bir zemin profilinde bir kazık grubu modellenmiş; kısa kenar ve uzun kenar doğrultusunda değişen farklı kazık aralıklı modeller için taşıma kapasitesi ve grup etkileşim faktörü değerleri kaydedilmiştir. Yapılan analizlerde Plaxis 3D Foundation ver. 2.1 programı kullanılmıştır. Çalışmalar sonucunda kazık kısa kenar uzunluğunun (a=1,0m) 12 katı - kazık uzun kenar uzunluğunun (b=3,0m) 10 katı kazık aralıklarında kazık grubundaki kazık taşıma kapasiteleri, aynı koşullarda modellenmiş tekil kazık taşıma kapasitesi ile yaklaşık sonuç vermiştir. Kazık aralıkları daraltıldıkça kazıkların taşıma kapasitelerinde beklendiği üzere azalma gözlenmiştir. Ek bir sonuç olarak, uzun ya da kısa kenar doğrultusunda kazık aralığı değiştirmenin grup etkileşim faktörü değerine ne şekilde etki ettiği resmedilmiştir. Kısa kenar doğrultusunda kazık aralığını değiştirmenin, grup etkileşim faktörü üzerinde uzun kenar doğrultusunda kazık aralığını değiştirmekten daha etkili olduğu grafikler halinde sunulmuştur. Çalışmanın 2. bölümünde kazıkların sınıflandırılma şekilleri; 3. bölümünde düşey yük altındaki tekil kazıkların taşıma gücü ve oturması; 4. bölümünde ise grup kazıkların düşey yük altında taşıma gücü ve oturmalarının ne şekilde gerçekleştiği ele alınmıştır. Çalışmanın 5. bölümünde sonlu elemanlar yönteminin ve analizlerde kullanılan sonlu elemanlar tabanlı Plaxis 3D Foundation yazılımının özelliklerine değinilmiştir. Çalışmanın 6. bölümünde modelleme aşamaları, yazılım kullanılarak gerçekleştirilen analizler ve bu analizlerin derlemesi sunulmuştur. Çalışmanın son bölümünde ise, 6. bölümde elde edilen veriler ışığında varılan sonuç ve çalışmanın ne şekilde genişletilebileceğine dair önerilere yer verilmiştir.
Türkiye'deki çelik demiryolu köprülerinin deprem etkisi altında olasılıksal yöntemler yardımı ile incelenmesi
Ülkemiz Kuzey Anadolu, Güney Anadolu ve Batı Anadolu deprem kuşağı olmak üzere üç farklı aktif fay hattının üzerinde yer almaktadır ve yüzölçümünün büyük bir bölümü yüksek deprem tehlikesi barındırmaktadır. Geçmişte meydana gelen depremler ve oluşan mal ve can kayıpları mevcut yapıların deprem performanslarının ayrıntılı bir şekilde irdelenmesi gerektiğini göstermiştir. Deprem esnasında konutlar, kamu kurum binaları, fabrikalar ve ulaşım sistemleri hasar görebilmektedir. Ulaşım sistemlerinde meydana gelen hasarlar deprem sonrası insani yardımların deprem bölgesine ulaştırılabilmesini engellemekte ve taşımacılık işlemlerinin aksamasına neden olduğu için ülke ekonomisine olumsuz etkileri bulunmaktadır. Ulaşım sistemlerinde köprüler en kırılgan elemanları teşkil etmektedir. Literatürde karayolu köprülerinin deprem performansının belirlenmesi ile ilgili ayrıntılı çalışmalar yer almasına karşın demiryolu köprüleri ile ilgili sınırlı sayıda çalışmaya ulaşılabilmektedir. Kırılganlık analizleri yapısal ve yapısal olmayan elemanların deprem performanslarını olasılıksal olarak belirlenmesinde kullanılan etkili bir yöntemdir. Bu çalışma kapsamında Türkiye demiryolu hatlarında yer alan çelik demiryolu köprüleri için kırılganlık eğrileri elde edilmiştir. Türkiye'de demiryolu hatlarının imalatına 1856 yılında başlanmış ve ilk demiryolu hattı bir İngiliz firması tarafında İzmir-Aydın arasında 130'km lik bir hat olarak inşa edilmiştir. Günümüzde Türkiye'de 12500 km'nin üzerinde demiryolu hattı bulunmaktadır. Mevcut demiryolu hatları bakım, onarım ve işletme kolaylığı sağlaması açısında 7 bölgeye ayrılmıştır. Demiryolu hatları maden taşımacılığında yaydın bir şekilde kullanılmakla birlikte yenilenen elektrikli hatlar ve hızlı ve hızlandırılmış tren hatları sayesinde yolcu taşımacılığında da artarak kullanılmaya başlanmıştır. Böylece ülke ekonomisine önemli katkılar sağlamaktadır. Büyük bir bölümü 19. yy'ın sonları ve 20. yy'ın başlarında yapılmış olan demiryolu hatlarının deprem performanslarının belirlenmesi olası deprem tehlikelerinin ve kayıpların en aza indirilmesi için büyük önem taşımaktadır. Bu çalışma kapsamında Türkiye'deki çelik demiryolu köprüleri incelenmiş ve dört farklı sınıfa ayrılmıştır. Çelik demiryolu köprü sınıfları: Dolu gövdeli basit mesnetli çelik kirişli köprü (DGBMÇ), Tek açıklıklı basit mesnetli kafes kirişli köprü (TABMÇM), Çok açıklıklı sürekli çelik makas köprü (ÇASÇM) ve Çok açıklıklı kurb'da teşkil edilmiş basit mesnetli çelik makas köprü (ÇABMÇM) olarak sınıflandırılmıştır. Her bir köprü sınıfını temsil eden çelik demiryolu köprüleri tespit edilmiş ve imalat projeleri yardımı ile matematiksel modelleri oluşturulmuştur. Köprülerin malzeme özellikleri imalat paftalarında yer alan verilerden ve literatürde yer alan mevcut çelik köprülerinin malzeme özellikleri incelenerek ve imalat paftalarındaki malzeme bilgileri göz önüne alınarak ST37 çeliği olarak belirlenmiştir. Köprü mesnetleri kısa tip çelik mesnetler ile benzer özellikler taşıdığı için literatürde yer alan kısa tip çelik mesnet modelleri kullanılmıştır. Köprü elemanlarının geometrik koşulları dikkate alınmış ve link elemanlar yardımı ile matematiksel modelde tanımlanmıştır. Köprü hâkim modları ve modal kütle katılım oranları belirlenmiştir. Köprülerin doğrusal olmayan davranışının gerçekçi bir şekilde belirlenebilmesi için zaman tanım alanında doğrusal olmayan analiz yöntemlerinden faydalanılmıştır. THA için 30 gerçek deprem kaydı seçilmiş ve 0.1g ile 1.0g arasında on farklı en büyük yer ivmelenmesi (PGA) değerine oranlanarak analizler gerçekleştirilmiştir. Yapılan analizler sonucunda köprü mesnetlerinde ve açıklık ortalarında meydana gelen yer değiştirmeler ve köprü elemanlarında oluşan iç kuvvetler kaydedilmiştir. Köprü kırılganlık eğrilerinin elde edilebilmesi için hasar sınır durumları belirlenmiştir. DGBMÇ köprü elemanları için plastik dönmeler dikkate alınarak dört farklı hasar sınır durumu belirlenmiştir. Çelik makas köprüler elemanları için eksenel burkulma ve çekme etkisi altındaki göçme dayanımları değerlendirilmiş ve göçme sınır durumu olarak belirlenmiştir. Köprü açıklık ortasında meydana gelen en büyük yer değiştirmeler için EN 1990 Annex 2 yatay yer değiştirme sınırları yardımı ile kullanım sınır durumu hasar sınırları üç farklı kullanım hızı için ayrı ayrı elde edilmiştir. Kısa tip çelik köprü mesnetleri için dört farklı hasar durumu mesnet yer değiştirmelerine göre belirlenmiştir. Yapılan doğrusal olmayan analizler sonucunda köprü elemanlarında meydana gelen tepkiler ile sarsıntı şiddeti parametresi arasındaki ilişkinin tanımlanabilmesi için olasılık esaslı sismik talep analizleri gerçekleştirilmiştir. Her bir köprü elemanı için olasılık talep modelleri ayrı ayrı elde edilmiş ve regresyon analizi sabitleri tablolar halinde gösterilmiştir. Ayrıca köprü elemanlarının sismik talepleri arasındaki korelasyonlar'da tablolar halinde gösterilmiştir. Kırılganlık analizinde kullanılacak sarsıntı şiddeti parametresi literatürde yer alan 11 farklı parametrenin incelenmesi sonucunda belirlenmiştir. Olasılık sismik talep modelleri yardımı ile sarsıntı şiddeti parametreleri pratiklik, uygunluk, verimlilik ve yeterlilikleri açısından karşılaştırılmış ve çelik demiryolu köprülerinin sismik taleplerini en iyi ifade eden sarsıntı şiddeti parametreleri belirlenmiştir. Köprü elemanlarının kırılganlık analizlerinin yapılabilmesi için literatürde yer alan üç farklı analitik kırılganlık analizi yöntemi irdelenmiş ve Baker yöntemi ile köprü elemanlarının kırılganlık eğrileri elde edilmiştir. Baker yönteminde sınırlandırılmış artımsal dinamik analiz (IDA) yardımı ile kırılganlık eğrileri elde edilmiştir. Deprem kayıtlarının belirli bir sarsıntı şiddeti parametrelerine oranlanması ve zaman tanım alanında analizler yapılması ile elde edilen sismik talepler kullanılarak kırılganlık analizi gerçekleştirilmekte böylece büyük analiz yükü hafifletilmektedir. Köprü elemanlarının her biri için ayrı ayrı kırılganlık eğrileri elde edilmiştir, böylece köprü elemanları içerisinde en kırılgan olanı belirlenmekte ve olası güçlendirme projeleri için köprü elemanlarının performanslarının değerlendirilmesine olanak sağlanmaktadır. Her bir köprü elemanı için kırılganlık analizi sonucunda elde edilen medyan ve standart sapma değerleri tablolar yardımı ile gösterilmiştir. DGBMÇ köprü elemanları için elde edilen kırılganlık eğrilerinde hafif, orta, ileri ve göçme hasar sınır durumları için elde edilen medyan değerleri birbirine yakın çıkmaktadır. Köprü elemanlarından birinde plastik mafsal oluşumu gerçekleştikten sonra diğer köprü elemanlarına yük dağılımı gerçekleştirilemediği için hasar sınırları için elde edilen medyan değerlerinin birbirine yakın çıktığı belirlenmiştir. DGBMÇ köprü için sabit mesnet boyuna doğrultu ve hareketli mesnet yatay doğrultu en kırılgan elemanlar olarak belirlenmiştir. TABMÇM köprü elemanlarından sadece üst rüzgâr bağlantıları göçme sınır durumuna ulaşmıştır. Üst rüzgâr bağlantılarının göçmesi köprü makası üst başlığının burkulma boyunu etkilediği için köprü kapasitesini düşürmekte ve köprünün göçmesine neden olabilmektedir. Bu nedenle üst rüzgâr bağlantısının göçmesi göçme sınır durumu olarak kabul edilmiştir. ÇASÇM köprü elemanları için yapılan analizler sabit mesnet boyuna doğrultu ve hareketli mesnet yatay doğrultunun en kırılgan elemanlar olduğunu göstermektedir. ÇABMÇM köprü elemanları için yapılan analizler ise enleme ve makas dikme elemanlarının en kritik elemanlar olduğunu göstermektedir. ÇABMÇM köprü üzerindeki balast yükünden dolayı diğer makas köprülerden farklı davranış sergilemiştir. Köprülerin sistem kırılganlık eğrilerinin elde edilebilmesi için literatürde yer alan yöntemler irdelenmiştir. Her bir köprü elemanı için belirlenen hasar olasılıklarından en büyüğü sistem kırılganlık eğrilerinin elde edilmesi için kullanılmıştır. Sistem kırılganlık analizi sonucunda dört farklı hasar sınır durumu için medyan ve standart sapma değerleri elde edilmiş ve bu değerler literatürde çelik karayolu köprüleri için elde edilen kırılganlık analizi medyan ve standart sapma değerleri ile karşılaştırılmıştır. DGBMÇK, TABMÇMK ve TASÇMK için elde edilen sistem kırılganlık eğrileri literatürdeki kırılganlık eğrileri ile benzer sonuçlar vermektedir. ÇABMÇM köprü için elde edilen kırılganlık eğrileri literatürde yer alan kırılganlık eğrilerinden daha kırılgan sonuç vermektedir. Türkiye deprem tehlike haritası web ara yüzü kullanılarak köprülerin bulunduğu koordinatlarda PGA 475 yıl ve PGA 2475 yıl deprem periyotları için sarsıntı şiddetleri değerleri belirlenmiş ve kırılganlık eğrileri yardımı ile köprülerde oluşması beklenen hasar olasılıkları tespit edilmiştir. ÇASÇMK hasar olasılığı en yüksek olan köprü ve TABMÇMK'de hasar olasılığı en düşük olan köprü olarak belirlenmiştir.
Kent içi yollarda hız kesici platform ve tümsek profillerinin sürüş konforu üzerindeki etkilerinin arazi testleri, nümerik ve analitik modeller vasıtasıyla belirlenmesi
Tüm dünyada çok geniş kullanım alanı olan hız kesici platformlar ve hız kesici tümsekler sürücüleri süratlerini azaltmaya zorlayarak daha ılımlı taşıt hızlarında seyretmelerine yol açıp, kentsel trafik kazalarını engelleyen en etkili trafik sakinleştirme araçları arasındadır. Eğer sürücüler hız kesici platformlarla karşılaştıkları zaman süratlerini yerel otoritelerin belirledikleri hız limitleri ile uyumlu olarak azaltmazlarsa, sürüş güvenliği ve sürücü tarafından algılanan sürüş konfor düzeyi kesinlikle düşecektir. Sonuç olarak, hız kesici tümsekler ve özellikle de hız kesici platformlar sürücünün hızlanma hevesi üzerinde caydırıcı bir rol oynar. İyi tasarlanmış bir hız kesici platform sürüş güvenliğini ve sürüş konforunu tehlikeye atmadan, taşıt hızlarını hız sınırlaması aralığına düşürmelidir. Hız kesici platformdan taşıtın geçişi sırasında ortaya çıkan düşey ivme; sürüş konforu ve güvenliğine etki eden en önemli faktördür. Bu çalışmanın temel amacı; hız kesici platform ve tümsek profillerinin değişken taşıt hızı değerleri çerçevesinde sürüş konforu ve tasarım optimizasyonu üzerindeki etkilerinin arazi testleri, nümerik ve analitik (matematik) model uygulamaları vasıtasıyla irdelenerek; şürüş konforu bağlamında en ideal platformun belirlenmesidir. Çalışma; arazi testleri, nümerik model (simülasyon) ve analitik model (matematik) olmak üzere üç ana bölümden oluşmaktadır. Bu çalışma, kaydedilen anlık düşey ivmeler vasıtası ile hesaplanan ortalama karekök değerlerinin (rms) sürüş konforu ve sürüş güvenliği açısından değerlendirilmesine dayandırılmıştır. Çalışmada giriş bölümünü takiben, konu ile ilişkili kapsamlı bir literatür çalışması yer almaktadır. İkinci bölümde trafik sakinleştirme ve trafik güvenliği ile ilgili temel bilgiler verildikten sonra; hız kesici platform ve tümsekleri de ihtiva eden trafik sakinleştirme araçları tanıtılmıştır. Üçüncü bölümde ise konforsuzluk kriteri ve değerlendirmesi konusuna değinilerek, sürüş konfor düzeyinin belirlenmesinde yaygın olarak kullanılan titreşim değerlendirme yöntemleri tanıtılmıştır. Dördüncü bölümde; tez hazırlama dönemi içerisinde basit bir ikonik model vasıtasıyla eğik bir düzlemden, üzerinden geçtiği hız kesici tümseğin yer aldığı yatay bir düzleme doğru hız kazanan bir otomobil tekerleğinin hareketinden yola çıkarak; tasarım optimizasyonunun temel öğelerini ve hız kesici tümsek performansının irdelenmesini gözler önüne seren bir ikonik model çalışması gerçekleştirilmiştir. Bu basit ve pratik ikonik model çalışmasını içeren bölümün, tez çalışmasının esas kapsamına bir giriş niteliğinde olduğu addedilebilir. Beşinci bölüm arazi testleri ve değerlendirmelerini içermektedir. Arazi testleri İstanbul Teknik Üniversitesi Ayazağa Kampüs alanındaki yedi adet parabolik hız kesici platform ve bir adet trapez kesitli hız masası üzerinde gerçekleştirilmiştir. Testler sürücü + 1 yolcu ve sürücü + 4 yolcu olmak üzere, iki farklı taşıt ağırlığı ile toplam iki kez icra edilmiştir. Testlerde 2014 model Volkswagen Golf marka bir binek otomobilden yararlanılmıştır. 5'er Km/sa artırımlarla 15 km/sa – 35 km/sa arasında değişen beş adet taşıt hızı denenmiştir. Arazi testleri hız kesici platformdan taşıtın geçişi sırasında oluşan düşey ivmelere odaklandığı için, test sürecinde anlık düşey ivme değerleri bir ivmeölçer, bir veri kaydedici, bir "Testlab Network" yazılımı ve bir kişisel bilgisayar yardımıyla ölçülmüş ve kaydedilmiştir. Daha sonra kaydedilen bu anlık düşey ivmeler esas alınarak, rms değerleri hesaplanmıştır. Altıncı bölümde modelleme ile ilgili temel bilgiler verilmiş ve modelleme teknikleri kısaca tanıtılmıştır. Yedinci bölüm simülasyon sürecini kapsamaktadır. Bu süreç için ise, bir "genel amaçlı sonlu eleman yazılımı" olan Ls-Dyna yazılımının 3.1 sürümü kullanılmıştır. Simülasyon sürecinde hız kesici platform profil tipi olarak parabolik, dairesel ve trapez profil tipleri kullanılırken; hız kesici tümseklerde ise dairesel ve parabolik tipler tercih edilmiştir. Bu bölümde farklı taşıt hızları için; hız kesici platform ve tümsek yükseklik ve uzunluk kombinasyonundan oluşan üç set hız kesici platform profili ve bir set de hız kesici tümsek profili test edilmiştir. Yedinci bölümde ayrıca; arazideki yedi adet hız kesici platforma ve bir adet hız masasına ait tespit edilmiş anlık düşey ivme değerlerinden yararlanılarak hesaplanmış olan rms değerleri ile gene aynı hız kesici platformların oluşturulmuş bire bir kesitlerinin simülasyon ortamında elde edilen rms değerlerinin karşılaştırılması yapılarak, simülasyon sonuçlarının araziye tatbiki için bir düzeltme faktörü hesaplanmıştır. Arazi testlerinde kullanılan binek otomobille, Ls-Dyna simülasyon yazılımındaki otomobilin özellikle ağırlık ve süspansiyon nitelikleri bakımından farklılık arz etmesi ve bu hususlar her ne kadar yazılım ayarlarıyla dengelenmeye çalışılmış olsa da, bu iki otomobilin hız kesici platform geçişi sırasındaki davranışlarının tamamıyla aynı olduğunu varsaymanın hatalı olacağı gerçeğinden yola çıkarak, böyle bir düzeltme faktörünün belirlenmesine gerek duyulmuştur. Bu çalışmada taşıtın ağırlık merkezi, taşıtın boyutları, lastikler ve sürücü davranışı gibi daha az önem arz eden faktörler ihmal edilmiştir. Bu bölümde son olarak testlerde dikkate alınan her bir taşıt hızı için test edilmiş hız kesici platformlar ve tümsekler arasından en uygun olanları tespit edilmiştir. En uygun hız kesici platform seçimi için geliştirilen yaklaşımda kritik sürüş konfor değeri olarak ISO 2631.1 sürüş konfor değeri aralıkları üst limit değerleri dikkate alındığında," biraz konforsuz" aralığının üst sınırı ve "hemen hemen konforsuz" aralığının alt sınırı 0,63 m/sn2 değerinin dikkate alınmasının doğru olacağı varsayılmıştır. Bu değerin alınmasının dayanağı ise, hız limitleri aşıldığı zaman hız kesici platform ya da tümsekten geçiş sırasında sürücünün algıladığı konforsuzluk hissinin artması, limitin altındaki hız değerlerinde ise, aksine, konforsuzluk değerinin ılımlı düzeylerde olması ve hız limiti sınırındaki geçişlerde de, tamamen konfor aralığında bir geçiş yerine, sürücünün uyarı niteliğinde bir miktar konforsuzluk hissetmesinin, sürücüyü hızlanma eğiliminden caydırabileceği stratejisidir. Bu yaklaşımdan hareket ederek; test edilen hız kesici platform ve tümsek profillerine ait düzeltilmiş rms değerleri incelenip, aralarından en uygun olanları saptanmıştır. Hız kesici tümseklerin boylarının hız kesici platformlara kıyasla oldukça kısa olmasından dolayı hız kesici tümseklerden geçiş süreleri son derece kısadır. Bu nedenle rms değerleri temsil edici ve güvenilir olamayacağından, hız kesici tümseklerde değerlendirme rms ivmelerine göre değil, fakat maksimum düşey ivme değerlerine göre yapılmıştır. Bu noktadan hareket ederek; hız kesici tümseklerde kritik ivme değeri olarak 0,63 m/sn2 yerine; bu defa, sürüş konfor değeri aralıkları üst limit değerleri dikkate alındığında "hemen hemen konforsuz" aralığının üst sınırı ve "konforsuz" aralığının alt sınırı olan; alt limitler dikkate alındığında ise "konforsuz" aralığında yer alan 1,00 m/sn2 değerinin dikkate alınmasının doğru bir yaklaşım olacağı varsayılmıştır. Sekizinci bölüm, temel denklem olarak adlandırılan ikinci derece bir diferansiyel denklem yardımıyla belirlenen anlık düşey ivmelerden yararlanarak rms değerlerinin hesaplandığı bir matematik model sürecini ihtiva etmektedir. Temel denklem "Wolfram Mathematica" yazılımının 11.0 sürümü vasıtasıyla çözümlenmiştir. Bu bölümde değişken taşıt hızları için sadece parabolik tipli hız kesici platform ve tümsek profilleri dikkate alınmıştır. Amortisör sönüm katsayısı, yay sabiti, taşıtın kütlesi, test süresi, zamanın fonksiyonu olarak hız kesici platform ve tümseklerin yükseklik ve uzunlukları temel denklemde yerine konarak, yazılım yardımıyla çözümlenmiş ve bulunan anlık düşey ivme değerleri marifeti ile de, rms değerleri hesaplanmıştır. Bu bölümde elde edilen sonuçların, simülasyon sürecinde elde edilenleri destekler nitelikte olup olmadığı araştırılmıştır. Dokuzuncu ve son bölümde ise, sonuçlar ve öneriler yer almaktadır. Bu bölümde çalışmanın sonuçları ile ilgili bilgiler verilmiş ve gelecekte yapılması muhtemel benzer çalışmalar için önerilerde bulunulmuştur.
Geoteknik mühendisliğinde özel ankrajlar
Zemin Mekaniği ve Geoteknik Mühendisliği'nin en önemli konularından ikisi olan derin kazılar ve iksa sistemleri, günümüzde, yeraltındaki ofis, otopark, konut, metro gibi yapılaşmalara olanak sağlamaktadır. Ülkemizde, yerel tecrübe yeterliliği, düşük maliyetli olması, birçok düşey destek elemanı ile bir bütün olarak çalışabilmesi ve tüm zemin ve kaya türlerinde uygulanabilir olması nedeniyle, inşa edilen iksa sistemlerinde, en çok tercih edilen yatay destek elemanları öngermeli zemin ankrajlarıdır. Son yıllarda kullanılmaya başlayan, geleneksel öngermeli zemin ankrajları ile benzer şekilde inşa edilen ve benzer prensipte çalışan tek delgili çok köklü ankraj uygulaması, son birkaç yıl içerisinde ülkemizde de yaygınlaşmaya başlamıştır. Özellikle düşük mühendislik parametrelerine sahip zeminlerde etkili bir çözüm yöntemi olarak kullanılabilen tek delgili çok köklü ankrajlar, proje maliyetlerini oldukça düşürmektedir ve iş programlarında iyileştirmeler sağlamaktadır. Bu çalışmada, ilk olarak, geleneksel öngermeli zemin ankrajları ile son yıllarda geliştirilmiş ve kullanımı yaygınlaşmış, bir çeşit öngermeli ankraj çeşidi olan tek delgili çok köklü ankrajların imalat yöntemleri ve çalışma prensiplerinden bahsedilmiştir. Daha sonra, tek delgili çok köklü ankraj imalatı yapılacak olan bir inceleme alanı, zemin mekaniği ve geoteknik mühendisliği açısından değerlendirilmiştir. Son olarak, uygulama alanında inşa edilen test ankrajlarının test sonuçları değerlendirilmiştir ve tek delgili çok köklü anktajlar ile geleneksel öngermeli ankrajların aynı zemin koşullarında karşılaştırması yapılmıştır. İnceleme alanında, 2 ve 3 üniteli olmak üzere iki farklı tip tek delgili çok köklü ankraj imalatı gerçekleştirilmiştir. Proje sahasının çeşitli bölgelerinde yapılan performans testleri sonucunda, söz konusu tek delgili çok köklü ankrajların, sünme kriterini de sağlayarak 600kN ila 1050kN değerleri arasında bir taşıma kapasitesine sahip olduğu belirlenmiştir. Aynı inceleme alanında, eşit zemin parametreleri ile geleneksel öngermeli ankrajların taşıma kapasitesi değeri, bazı mühendislik yaklaşımları ile birlikte 280kN olarak hesaplanabilmektedir. İnceleme alanında yapılan performans testleri ve bazı yaklaşımlar sonucundan da görüldüğü üzere, geleneksel öngermeli ankrajların taşıma kapasitesi, tek delgili çok köklü ankrajların taşıma kapasitesinin yarısından daha da düşüktür. Bu karşılaştırmadan da çıkarılabileceği gibi, özellikle zayıf mühendislik parametrelerine sahip zeminlerde, tek delgili çok köklü ankrajlar geleneksel ankrajlara göre çok daha etkili çözümler üretebilmektedir.
Derin deniz deşarjı borularının dinamik yükler altındaki davranışı
Derin Deniz Deşarjı yeterli arıtma kapasitesine sahip olduğu mühendislik çalışmaları ile tespit edilen, alıcı ortamlarda denizin seyreltme ve doğal arıtma süreçlerinden faydalanmak amacıyla atık suların sahillerden belirli uzaklıklarda deniz dibine boru ve difüzörlerle deşarj edilmesidir. Günümüzde son yıllarda yerleşim bölgelerine yakın gerçekleşen büyük depremlerden sonra altyapı tesisleri ile deşarj boru hatları üzerinde ciddi hasarlar olduğu gözlenmiştir. Bunun sonucu olarak yapılarının sismik etkiler altındaki davranışı ile ilgili araştırmalar artmıştır. Ancak bunların birçoğu üst yapılarla ilgili olup altyapılarla ilgili araştırmalar sınırlı kalmıştır. Fakat oluşan hasarların büyüklüğü ve deşarj hatlarında meydana gelen sorunlar boru hattı sistemlerinin yapılırken depreme güvenli tasarlanması ve mevcut sistemlerinde deprem performanslarının önceden değerlendirilmesi gerekliliğini gündeme getirmiştir. Bu tezde Marmara Ereğlisi deprem bölgesinde, deniz kıyısından itibaren 4500 m uzunluğunda 47.5 m derinliğinde, deniz tabanına gömülü 3000 mm çapında 110 mm et kalınlığında ön gerilmeli beton borunun farklı zemin özelliklerinde ve deprem etkisindeki davranışı incelenmiştir. Atık su deşarj noktasına, deniz dibine gömülmüş veya döşenmiş kanallar ve borular vasıtasıyla taşınır. Deşarj sisteminin bu aşamasında tayin edilecek boru bir çok parametre göz önüne alınarak belirlenmektedir. Deniz tabanı taraması, zemin özellikleri, proje güzergahı ve bölgedeki deprem durumu hassasiyetle incelenmelidir. Bu çalışmada öncelikli olarak farklı boru döşeme yöntemleri ve dayanıklı boru tasarımı hakkında bilgiler verilmektedir. Kullanılacak inşa yöntemine göre boruları teknik özellikleri ve işletme koşulları bakımından ele almak gerekmektedir. İnşa yöntemi ile boru cinsinin özellikleri uyumlu olmalıdır. Deşarj boruları esneklik, dayanıklılık ve ağırlık açısından birbirinden farklı özelliklere sahiptir. Altyapı sistemlerinde farklı amaçlar için çok çeşitli borular kullanılsa da derin deniz deşarjı yapılarında ön gerilmeli beton boru, yüksek yoğunluklu polietilen boru, cam takviyeli plastik boru, dışı beton kaplı çelik boru, dökme demir boru ile PVC ve polietilen borular tercih edilmektedir. Bunlar arasında dışı beton kaplı çelik boru ile ön gerilmeli beton borular öne çıkmakta ve günümüzde başarılı uygulamaları yapılmaktadır. Çalışma kapsamında deprem bölgelerinde inşa edilecek deniz tabanına gömülü derin deniz deşarjı borularının deprem etkisindeki davranışını incelemek ve oluşacak boru ve zemin deplasmanlarını tayin etmek amacıyla plaxis sonlu elemanlar programıyla bir tanesi karada ve dört tanesi denizde olmak üzere 5 farklı zemin kesitinde analizler yapılmıştır. Zemin sıvılaşması deprem boyunca hasarın en önemli nedeni olarak karşımıza çıkmaktadır. Deşarj hattı güzergahı boyunca zemin tabakalarının sıvılaşabilirliğini incelemek amacıyla 3 farklı zemin kesitinde Youd ve ark., 2001 yaklaşımı ile sıvılaşma durumu incelenmiştir. Derin deniz deşarjı tabakalarının sıvılaşabilirliğinde öncelikli amaç sıvılaşma potansiyelininin ciddi bir risk oluşturup oluşturmadığının belirlenmesi, sonraki aşamada potansiyel sıvılaşma etkisinin değerlendirilmesidir. Sıvılaşmanın bir sonucu olarak zemin tabakaları içindeki derin deniz deşarj borularının yüzeye doğru hareket etme eğilimleri mevcuttur. Bu da bakım ve tamir maliyetleri oldukça yüksek olan deşarj yapılarında büyük önem teşkil etmektedir. Sıvılaşmanın olduğu kesitlerde gerekli önlemler alınmalı, boru hattı güzergahında gerekli iyileştirmeler yapıldıktan sonra inşa işlemine başlanmalıdır. Bu tez çalışmasında farklı zemin kesitlerinde boru hatlarının dinamik yük altındaki davranışını incelemek amacıyla Plaxis sonlu elemanlar programının HSsmall modeli kullanılmıştır. Deprem analizlerinde kullanılmak üzere 17.08.1999 tarihinde Kocaeli depreminde Tekirdağ Marmara Ereğlisi Kaymakamlık Binası'nda ölçülen M=7.4 büyüklüğündeki ivme kaydı alınarak beş ayrı zemin profilinin ve zeminlerdeki boruların bu dinamik etki altında nasıl davranış göstereceği incelenmiştir. Bu deprem kaydına ait maksimum ivme 0.1 g'dir. Daha sonra deprem kaydı büyütülerek 0.3 g ile analizler tekrarlanmış ve sonuçlar karşılaştırılmıştır. Sonuç olarak yapılan çalışma ile küçük ve büyük deprem durumlarında dinamik yükleme sonucu yer değiştirmelerin oldukça farklılık gösterdiği ve büyütülmüş deprem kaydı ile deplasmanların arttığı gözlenmiştir.
Türkiye'deki akarsu havzalarında taşkın mevsimselliğinin belirlenmesi
Bu çalışmada, Türkiye'deki 25 akarsu havzasında taşkın mevsimselliği incelenmiş, bu 25 akarsu havzasına ait 211 akım gözlem istasyonunda ölçümü yapılmış yıllık maksimum akımlar ve bunların gerçekleşme tarihleri ile çalışılmıştır. Bu çalışmanın sonucunda, Türkiye'deki 25 akarsu havzasında çalışılan istasyonlarda ölçümü yapılan taşkın görülme tarihleri kullanılarak, Türkiye genelinde, taşkınların mevsimselliği hakkında genel bir yorum getirebilmek, Mann-Kendall trend testi ile akım değerleri kullanılarak, incelenen istasyonlardaki akımın trendi ve akımın yönü hakkında bilgi edinmek amaçlanmıştır. Bu çalışmada, çalışılan istasyonların, karakteristik özellikleri ve coğrafi konumları gösterilmiş, çalışılan istasyonların, istatistik parametreleri hesaplanmış, yönsel istatistik metodu, göreceli frekans analizi, bu yöntemlerle benzerlik çalışması ve Mann-Kendall testi ile trend analizi metodları kullanılmıştır. Yönsel istatistik metodu ile mevsimsellik analizinde taşkının ölçümünün yapıldığı tarihin yılın kaçıncı gününe denk geldiği tespit edilip, ölçümü yapılmış her yılın taşkın gözlem tarihi, takvim günü olarak elde edildikten sonra bu tarihin açısal değeri radyan cinsinden hesaplanır. Bu sayede birim daire üzerine işaretlenebilen mevsimsellik parametreleri belirlenir ve ortaya çıkan birim daire üzerinde görsel bir hidrolojik model oluşturulur. İstasyonun taşkın verilerinin vektörel parametreleri hesaplanıp istasyonların birbiri arasında öklid mesafeleri hesaplanarak istasyonlar arası benzerlik değerleri hesaplanır. Yönsel istatistik metodu ile, çalışılan tüm istasyonlardaki taşkın görülme tarihleri, iki farklı yıl periyoduna bölünüp, bu veriler ile çalışılarak, ortalama taşkın tarihleri hesaplanır ve tüm istasyonlar için, taşkın görülme tarihlerinin, ileri ötelendiği yada geri çekildiği hesaplanıp istasyonlardaki farklı yıl periyotlarındaki taşkın görülme tarihlerindeki değişim incelenir. Göreceli frekans analizi yönteminde, istasyonlarda gözlemlenen yıllık görülen maksimum akımların tarihleri, ay bazında incelenmiş olup, aylık dönemler, 30 günlük periyotlara dönüştürülerek ayarlanmış frekans değerleri hesaplanıp, bu değerler neticesinde istasyonlar arasındaki benzerlik parametreleri belirlenip, bu işlemler neticesinde havzadaki homojenlik karşılaştırmaları bu analiz ile yenilenmiştir. Trend, bir zaman serisindeki rastgele değişkenin değerlerinin zaman içerisinde giderek artması yada azalmasıdır. Rastgele değişkenin zaman içerisinde seyrinin incelenmesinin amacı, hidrolojik süreçlerdeki düzensizliklerin belirlenip, ileriye yönelik tahminlerin yapılmasıdır. Bu çalışmanın sonucu olarak, Türkiye genelinde taşkın mevsimselliği ve mevsimsellik ölçütlerinin kullanılması ile benzer istasyonların belirlenmesi için kullanılan iki yöntemin sonuçları karşılaştırılmış olup, istasyonlardaki veriler 2000 yılı öncesi ve sonrası şeklinde iki farklı periyoda ayrılıp, farklı yıl periyotlarındaki taşkın tarihlerindeki değişimler incelenmiş olup, Mann-Kendall testinin sonucuna göre ileriye yönelik tahminler yapılmasına olanak vermiştir. Yapılan çalışma neticesinde, Türkiye'deki akarsu havzalarında taşkınların yoğun olarak kış ve ilkbahar aylarında gerçekleştiği görülmektedir.
Development of a composite crash cushion using computer simulations
The objective of this research is to develop a composite crash cushion that can absorb a vehicle's kinetic energy and bring the vehicle to a controlled stop. Crash cushions are installed in front of rigid structures with the intent to reducing occupants risk of injury during vehicle impact by gradually decelerating the vehicle at acceptable rates until eventually, it stops before impacting the rigid structure. The structural design and development of this crash cushion used in this research involved different innovative design concepts. These concepts made use of the presence of multiple overlapping cylinders filled with air placed within each cushion in the system. The air-filled cylinders contribute massively to the kinetic energy absorption of the vehicle by damping effect and thus reduce the velocity of the vehicle at safe rates. This crash cushion system consists of mainly six parts. They include the head container, middle containers, energy-absorbing tubes, cables, steel plates and rigid support. Only steel plates, cables and rigid support are made of structural steel S235 JR while the containers and energy absorbing tubes are made from Linear Low Density Polyehtylene (LLDPE).In occurrence of impact, the crash cushion components can be reusable, easy to repair and available at low cost. The energy absorbing technique presented is by far a better cost-effective alternative to other present energy absorbing techniques. Thus, making this a valid and efficient design. The performance of this crash cushion is evaluated by following the standard EN1317-3. EN1317-3 (Road restraint systems - Part 3: Performance classes, impact test acceptance criteria and test methods for crash cushions) is a European standard that was approved by the CEN and the TSE. This standard acts as a guideline to crash cushion tests. Over the years, full-scale crash tests have been used to test and evaluate the performance for the crash cushion but it is time-consuming and costly, thus testing and analysis of the performance of the design is done via finite elements analysis by using LS-DYNA software. The finite element method mainly comprises of development of finite element meshes of the entire crash cushion system and vehicle that divides the subjects into different parts and applies material properties, boundary conditions and other details. Next step is that the program derives the equations from the model and provides a valid solution in terms of simulations in which this solution will determine the dynamic response behavior of the crash cushion model. Three simulation tests were conducted. These tests include two head-on impact tests involving a 900 kg vehicle traveling at a speed of 50 kph and 100kph respectively. These tests evaluate the capability of the crash cushion to absorb kinetic energy of a vehicle. While the other test was a side impact test 15 degrees from the frontal centre. This involved a 1300 kg vehicle traveling at a velocity of 50 kph impacting the crash cushion at a third of the total length (L/3) from the front. This test evaluates the ability of the crash cushion to contain and redirect a vehicle. Results obtained from the tests were compared to the results from two full-scale crash tests for 50 kph. Their similarity means analysis is valid by using finite element analysis and this gives a green light to conduct more test simulations in reference to the EN1317-3. The test results show that even at high speeds such as 100kph the crash cushion can absorb kinetic energy at acceptable rates and reduce occupant's risk to injury.
Selection of heating, ventilating and air conditioning (HVAC) suppliers for green buildings with fuzzy-evaluation based on distance from average solution (EDAS) method
The traditional definiton of successful construction projects were based on completing the project according to budget and expected quality within intended schedule boundaries. However, growing concerns related to environmental issues are shaping tomorrow's definiton of success within environmental boundaries. Intergovernmental aggreements charted new courses in the global climate and environmental effort. Industries are evaluated according to their burden to the nature. According to related-studies, it is found that building industry consumes nearly 40% of total energy use and account for 40% of total global CO2 emissions. This situation obligues the revolutionary changes in the industry. Therefore, new concepts are proliferated. From 1990's green building movement has become increasingly widespread. These buildings are designed and operated to protect environment while considering the life-cycle of every component in them. In order to maintain these approaches, the collaboration of different professions and participants is necessary. It is a fact that consideration of project participants is one of the most vital processes that leading to the success of the projects. Suppliers possess the paramount importance to shape a building because of their strategic role on achieving project aims and protecting competitiveness levels of companies. In order to finish the desired project with success, choosing the right supplier is most of the time the key aspect. Therefore, in green building projects, the selection process have to be followed in the most sensible way within an environmentally-friendly framework. Companies main expectations are shifting towards more sustainable products as well as environmentally-responsible suppliers. A mathematical model is helpful in order to constitute a logic basis for the selection process of suppliers, that should be preferred rather than only personal experiences or instincts. Supplier selection is often studied with the appropriate tools called Multi-criteria decision making methods (MCDM) in order to formulate problems. These methods help professionals in obtaining the most appropriate results according to the pre-defined criteria. In this study, one of the latest MCDM is applied on a green building's HVAC systems supplier selection. Firstly, a broad literature review related to supplier selection, green supplier selection and HVAC systems selection is presented. Also, working principle of HVAC systems is summarized. One of the main components of HVAC systems – air handling units (AHUs) which is used to balance and distribute air as part of the whole, is explained in terms of its contribution to the system. After these, methodology that is used in the study is declared. The definitions of multi criteria and multi attribute decision making is given. Then, Evaluation Based on Distance from Average Solution (EDAS) method is explained within its related formula and logic. In order to describe the Extended Fuzzy-EDAS, information about fuzzy numbers are shown and related equations are given. Fuzzy numbers are applied to the method, because of its ability to comprehensively describe the linguistic environment of real life and successfully translate the vagueness. Fuzzy-EDAS method is described with its equations and mathematical foundation. In the case study, AHUs selection of a green certified shopping center undertaken by a Turkish contractor is processed by Fuzzy-EDAS method is demostrated. HVAC, directly associated to AHU, constitutes one of the most important roles in green building certification and energy consumption levels. The importance of the HVAC related points in the ECOSTANDART certification is given in the study. Therefore, careful selection of the equipment as well as its suppliers is found vital in terms of project success from the literature and the interviews. 8 criteria are identified in order to apprehend the problem in the most comprehensive and leanest way possible. The criteria determined is aimed to set environmental-responsibility; total cost (C1), warranty period (C2), delivery lead time (C3), conformity with specifications (C4), company profile (C5), efficiency level of motors (C6), maintenance and spare parts service (C7) and green production, design and supply (C8). These criteria are shaped along literature review and expert opinion in order to constitute a framework. For the study, bidding files are received and evaluated. Later, 5 experts (between 10 to 40 years of experienced) from the construction and design team evaluated bids of the alternatives according to the criteria developed. After completing the computational process of Fuzzy-EDAS, results have presented the superiority of the second alternative. A sensitivity analysis is also applied to prove that the method is appropriately applicable to the case. Also by that, combination of weights and the preffered alternative's accuracy and righteousness is controlled. A comprehensive literature review is summarized in this study to fully comprehend the related problem. Also, supplier selection, green supplier selection, HVAC systems selection and EDAS method literature is combined and shown in intuitive tables. According to results, the method employed and the criteria has been found satisfactory.
Çarpma yastıkları ve d-100 karayolu Avcılar – Pendik aksının incelenmesi
İnsanlık tarihinin en önemli unsurlarından biri olan ulaştırma, tüm tarih boyunca kayda değer bir öneme sahip olmuştur. İnsanoğlu tarihinin ilk evrelerinde kıtlık, savaş gibi sebeplerden dolayı yapılan göçler ile insanoğlu ulaşımın bir parçası olmuştur. İnsanlık tarihinin ilerlemesi ve gelişmesi ile ulaştırma türleri ve araçları çeşitlenmiş ve modern çağın vazgeçilmezi haline gelmiştir. Günümüzde tüm insanlık Karayolu, Havayolu ve Denizyolu gibi ulaştırma türlerinden en az biri veya tamamı ile bir ilişki kurmuş ve hayatımızın önemli bir parçası olmuştur. Özellikle Karayolu Ulaştırması gerek maliyet gerek fiziki yeterlilik ve ulaşabilirlilik açısından diğer ulaştırma türlerinden bir adım öne çıkmıştır. Karayollarının diğer ulaştırma türlerine göre daha çok insan ile etkileşim kurması, bireysel hatalara daha yatkın olması sebebiyle trafik güvenliği açısından daha fazla önem verilmesi gerekliliğini doğurmuştur. Ne yazık ki dünyada ve ülkemizde en fazla can ve mal kaybı karayolları ulaştırmasında meydana gelmektedir. Trafik kazaları kısa ve uzun vadeli sonuçları sebebiyle modern çağın önünde duran vahim problemlerinden biridir. Bu sorunları aşmada Trafik Mühendislerine ve Ulaştırma Mühendislerine büyük bir görev düşmektedir. Bu yüksek lisans tez çalışması çerçevesinde çarpma yastıklarının ilk kullanım türlerinden, günümüzde kullanılan çarpma yastıklarının elemanlarından bahsedilmiştir. Çarpma yastıkları ilk olarak Amerika Birleşik Devletlerinde çelik variller kullanılarak 1955 yılında uygulanmaya başlanmıştır. Yine ABD'de petrol sanayinin gelişmesi ile çelik varillerin yanında plastik varillerde kullanılmaya başlamıştır. Gelişen araç teknolojisi ile araçların hızlarının artması, araç kullanıcı sayısının artması, karayolu standartlarının yükselmesi ve teknolojik ilerlemeler sonucunda refüjlerde, yol ayrımlarında, ücretli geçiş noktalarında meydana gelen kazaların şiddetinin artması ve ciddi can ve mal kaybına neden olması sebebiyle şiddetli çarpmalara dayanıklı modern anlamda çarpma yastıklarının tasarlanmasını sağlamıştır. Bu tez çalışmasında modern anlamda çarpma yastıklarının performans seviyelerini belirlemek için TS EN – 1317-3 standartlarına göre yapılması gereken çarpma yastığı deneyleri incelenmiş ayrıca ve MASH09 (ASHTO) standardında belirtilen çarpma yastığı testlerinden kısaca bahsedilmiştir. TS EN – 1317 – 3 Avrupa Standardizasyon Komitesi tarafından kabul edilen EN-1317-3 olduğu gibi kabul edilerek Türk Standardı olarak kabul edilmiştir. Bu standartta göre aracın çarpma yastığına 5 farklı noktadan 50 km/sa, 80 km/sa, 100 km/sa, 110 km/sa, gibi farklı hızlarda ve farklı araç kütlesi ile yapılarak uygun çarpma yastığının belirlenmesinden bahsedilmiştir. MASH09'a göre ise TS EN-1317-3'e farklı olarak pick-up denilen araçlar için yapılan testlerden ve taşıtın çarpma yastığına yaklaşım yönlerinden bahsedilmiştir. İncelenen bu deneylerden yola çıkarak İstanbul'da kullanılan çarpma yastıklarının mevcut durumları ve eksiklikleri incelenmiş olup İstanbul il sınırları içerisinde E-5 Karayolu ile bağlantı yollarında kullanılan çarpma yastığının tiplerinden bahsedilmiştir. İstanbul Büyükşehir Belediyesi Yol Bakım ve Onarım Müdürlüğü yetkililerinden alınan veriler ile çarpma yastığının kullanıldığı noktalar tablolar halinde gösterilmiştir. E-5 Karayolu Avcılar, Pendik güzergâhında yapılan arazi çalışmalarında E-5 Karayoluna giriş ve çıkış noktasında çarpma yastığı kullanılması gereken noktalar belirlenmiş ve yasal hız sınırları ile çarpışma durumları göz önüne alınarak kullanılması gereken çarpma yastığı hakkında kamu ve özel sektöre önerilerde bulunulmuştur. E-5 Karayolu gibi her gün milyonlarca araç ve yaya tarafından kullanılan yolun sadece ana arterinde Avrupa Yakasında 18 noktada, Anadolu Yakasında ise 28 noktada eksik bulunduğu tespit edilmiştir. Bu eksiklikler sadece Avcılardan Pendik istikametine doğru olup tersi istikamette de benzer çıkışların olması sebebiyle yaklaşık aynı değerdedir. Bu eksik noktalara E-5 yan yolundan şehir içi ayrımlarına ayrılan noktaları da eklersek bu sayının çok daha yukarı çıkacağı açıktır. Bu yüzden gerekli önlemlerin ilgili kamu kurumları tarafından acilen ele alınmasında ve çözümlenmesin son derece önemlidir. Çarpma yastıklarının ithal olması ve ülkemizde döviz kurunun yüksek olması sebebiyle maliyetinin çok yüksek olduğu açıktır. Tez çalışması kapsamında kamu ve özel sektöre bilgi olması amacıyla çarpma yastıklarının maliyeti ile ilgili yapılan araştırmalarda farklı tip çarpma yastıklarının yapım ve onarım maliyetlerinden, bazı üretici firmaların yetkililerinden görüşler alınmış ve tezde kısaca bahsedilmiştir. Bu tez çalışmasında ayrıca teknolojideki gelişmeler ışığında farklı kullanım amacı ile üretilen çarpma yastıklarından bahsedilmiştir. Giderek artan şehirleşme ve paralelinde büyüyen kent içi yollarda da birçok şiddetli kaza meydana gelmektedir. Bu yüzden farklı çarpma yastığı üretici firmaları tarafından şehir içi yollarda, refüjlerde ve ağaç önlerinde kullanılan alternatif çarpma yastıklarından bahsedilmiştir. Özellikle İstanbul gibi bir metropolde şehir içi yollarımızın kapasitesini düşündüğümüzde tezde bahsedilen gibi çarpma yastıklarının kullanılması ülkemiz ve şehrimiz için önem arz etmektedir. Malzeme teknolojisindeki ilerlemeler sonucunda tasarlanan farklı çarpma yastığı çeşitlerinde de kısaca bahsedilmiştir.
Susurluk, gediz ve fırat-dicle havzalarında çevresel akış tahmini
İnsanlığın medeniyet seviyesi arttıkça, enerji ve kentsel, tarımsal veya sanayii su, ihtiyacı artmaktadır. Ancak kaynakların sınırlılığı nedeniyle akarsuların insanlığa sağladığı sosyoekonomik faydalar ile akarsuyun sucul yaşamının ekolojik ihtiyaçları arasındaki dengenin sağlanması çok önemlidir. Bu nedenle sucul ekosistemin ihtiyaçlarının belirlenmesi ve bu ihtiyaçlara cevap verebilen çevresel akımın uygulanması, sürdürülebilir su kaynakları yönetiminin vazgeçilmezleridir. Literatürde birçok çevresel akış belirleme yöntemleri vardır. Çevresel akış belirleme yöntemleri hidrolojik, hidrolik derecelendirme, habitat simülasyon, bütüncül olarak dört kategori altında toplanmıştır. Bu çalışmada, daha az veriye ve parasal kaynağa ihtiyaç duyduğu için hidrolojik yöntemlerin kullanılmasına karar verilmiştir. Bu çalışma, Gediz, Susurluk ve Fırat-Dicle havzalarında su kaynaklarının sürdürülebilir yönetiminin planlamasına katkı sağlamak amacıyla yapılmıştır. Bu nedenle, bu havzalardaki çeşitli akarsuların doğal akımları incelenmiştir. Akarsuların aylık en kurak, en sulak ve ortalama akım hidrografları oluşturuldu. Gözlem süresinde görülmüş en kurak, en sulak ve ortalama yılların aylık akım hidrografları çizildi. Bütün havzalardaki gözlenmiş verilerin sürekliliğini bozan verileri eksik olan yılların uygun yöntemler ile tamamlanması gerçekleştirildi. Bütün istasyonların 7-günlük minimum akım değerleri hesaplandı. Yedi günlük minimum akım tahminleri 2, 5 ve 10 yıllık dönüş aralıklarında iki ve üç parametreli log-normal ve Weibull ve üç parametreli log-normal ve genel ekstrem dağılımları kullanılarak gerçekleştirilmiştir. İstasyonların 7-günlük minimum akımlarına korelasyon, q-q çizimleri, hataların ortalama karekökü, taraflılık testleri uygulanmıştır. İstasyonların günlük akım verileri kullanılarak, debi süreklilik eğrileri çizilmiştir. Debi süreklilik eğrisinin %50, %70, %80, %90, %95 ve %99 aşılma oranlarına sahip olan debi değerleri bulunmuştur. Tennant yöntemine göre önerilen çevresel akışların hesaplanması için, yıllık ortalama debinin belirli yüzdeleri bulunmuştur. Ayrıca aylık ortalama akım değerlerinin %10'nun çevresel akış için uygun olabileceği düşünülerek bu yöntem de hesaplamalara katılmıştır. Temel akım yöntemi için istasyonların en güncel 10 yıllık akım verileri kullanılmıştır. Temel akım olarak adlandırılan yıllık olması gereken minimum akış miktarı ve temel akım rejimi metoduyla aylık çevresel akımlar hesaplanmıştır. Susurluk Havzası için temel akım rejiminin kurak aylarda bile %90 aşılma yüzdesine karşılık gelen akım değerinin altına inmediği görülmüştür. Gediz Havzası'nda da bu yöntem ile hesaplanan çevresel akımların, kurak aylarda bile 5 yıllık tekerrür aralığına denk gelen 7-günlük minimum akım değerlerinin üstünde kaldığı saptanmıştır. Fırat-Dicle Havzası için hesaplanan temel akım rejiminin kurak aylarda bile 2 yıllık tekerrür aralığına denk gelen 7-günlük minimum akım değerine yakın seyrettiği görülmüştür. Fırat-Dicle Havzası'ndaki temel akım rejiminin aylık akım değerleri, yılın neredeyse bütün ayları için çevresel akım tahminlerinin en büyüğüdür. Bu çalışma kapsamında incelenen tüm havzalar için, temel akım rejimi akarsuyun ihtiyacı olan akım değişimini sağladığı görülmüştür. Ancak Gediz Havzası için sucul yaşamı korumaya yönelik yöntemin Tennant olduğu sonucuna varılmıştır. Susurluk ve Fırat-Dicle için Temel Akım en başarılı tahmin metodudur.
Taşıyıcı sistemi süneklik düzeyi yüksek kompozit kolonlu moment aktaran çelik çerçevelerden oluşan binalar için tasarım esaslarının değerlendirilmesi
Bina tasarımında en çok tercih edilen taşıyıcı sistemler olan yapısal çelik ve betonarmenin birbirlerine göre avantajları mevcuttur. Çelik, yüksek mukavemet, yüksek süneklik düzeyi, malzeme imalatında düşük hata oranı ve yapım kolaylığı gibi özellikleriyle ön plana çıkarken beton da ekonomiklik ve basınç etkilerine karşı mukavemetiyle tasarımcıya avantaj sağlamaktadır. Her iki sistemin avantajlarından yararlanmak ise kompozit yapı sistemleri ile mümkün olmaktadır. Yapılarda çelik ve betonun kompozit olarak kullanımı tarihte ilk kez 1894 yılında Amerika Birleşik Devletleri'nde görülmektedir. Kompozit elemanların önemi, 1906 San Francisco Depremi ve ardından yaşanan yangınlar sonrasında beton veya tuğla içine gömülü çelik yapıların o dönemde kullanılan diğer tüm yapı sistemlerine göre daha iyi performans göstermesi sonrasında anlaşılmıştır. Bu olaydan sonra kompozit kolon ve kirişlerin çok katlı yapılarda kullanımı artsa da uzun bir süre kompozit etkinin dayanım ve rijitlik üzerindeki etkisi göz ardı edilmiş, sadece yangın güvenliğine katkısı dikkate alınmıştır. Daha sonra, gelişmiş ülke yönetmeliklerinde çelik kompozit elemanların yer almasıyla birlikte kompozit yapı sistemleri daha sık kullanılmaya başlamıştır. Sağladığı avantajlar nedeniyle de günümüzde oldukça sık tercih edilmektedir. Bu çalışma kapsamında ilk olarak kompozit yapı sistemleri kompozit elemanlar ve kompozit taşıyıcı sistemler başlıkları altında incelenmiştir. Kompozit elemanlar kendi içlerinde kompozit döşemeler, kompozit kirişler, kompozit kolonlar, kompozit çaprazlar ve kompozit perde duvarlar başlıklarına ayrılarak bu yapı elemanlarının özellikleri kısaca değerlendirilmiş, ardından kompozit taşıyıcı sistemler kendi içlerinde moment aktaran kompozit çerçeve sistemler ve çaprazlı kompozit çerçeve sistemler olarak iki ana başlıkta incelenmiştir. Bir sonraki bölümde kompozit yapı tasarımının Amerika Birleşik Devletlerindeki gelişimi ele alınmıştır. ABD'de geçmişten günümüze yayımlanan ve çelik yapı tasarım kurallarını içeren yönetmelikler ile deprem etkisi altında çelik yapı tasarım kurallarını içeren yönetmeliklerdeki değişiklikler kompozit elemanlar açısından değerlendirilmiştir. Sonrasında Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları 2016 yönetmeliği kompozit elemanlar bölümünde verilen tasarım kuralları kompozit kolonlar için detaylı bir şekilde incelenmiş ve bu bölümün mevcut ABD yönetmeliği ile karşılaştırılması yapılmıştır. Daha sonra Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği 2018'de kompozit kolonlu çelik yapılar için belirtilen özel tasarım kuralları anlatılmıştır. Yönetmeliklerin detaylı incelemesinin ardından Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları 2016 ve Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği 2018'e göre süneklik düzeyi yüksek kompozit kolonlu moment aktaran çerçeveli örnek bir yapı çözümü xxvi yapılarak elde edilen sonuçlar değerlendirilmiştir. Örnek yapıda beton dolgulu kompozit kolon kullanılmıştır. Yapısal analiz için ETABS 2016 v16.0.3 bilgisayar programı kullanılmış, yapısal tasarım yöntemi olarak burkulma boyu yöntemi ve genel analiz yöntemi ayrı ayrı uygulanmıştır. Örnek yapının analizine geçilmeden önce programın genel analiz yönteminin temel esasları olan rijitlik azaltmalarını ve ikinci mertebe etkilerini dikkate alış şekli basit bir çerçeve sistem üzerinde incelenmiş ve elde edilen sonuçlar tablolar halinde sunulmuştur. Yapıya etkiyecek yükler ilgili yönetmeliklere göre belirlenmiş, yapıya etkiyecek yatay deprem etkileri, eşdeğer deprem yükü yöntemine göre ve mod birleştirme yöntemine göre ayrı ayrı dikkate alınmıştır. Analiz sonucunda elde edilen sonuçlara göre ilk olarak Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği 2018'e göre yer değiştirme ve eşdeğer deprem yükü kontrolleri yapılmış, ardından her bir tasarım yöntemi için yapılan analiz ile elde edilen iç kuvvetlere göre yapıda kullanılan ikincil kirişler, çerçeve kirişleri ve kompozit kolonların dayanım kontrolleri yapılmıştır. Dayanım kontrollerinin ardından elde edilen sonuçlar değerlendirilmiştir. Yapılan tasarım çalışmasında yapıda eleman boyutlarını belirleyen temel etmenin göreli kat ötelemeleri olduğu görülmüştür. Moment aktaran çelik çerçevelerden oluşan sistem oldukça esnek davranış göstermekte, bu da yer değiştirme kriterlerinin dayanım kriterlerinin önüne geçmesine neden olmaktadır. Yapılan dayanım kontrollerinde de 4 tasarım durumu için de oldukça yakın kapasite oranları elde edilmiş, gerekli dayanımların kapasitelerin oldukça altında olduğu görülmüştür. Yapılan çalışmada süneklik düzeyi yüksek kompozit kolonlu moment aktaran çelik çerçevelerden oluşan bir çelik binanın tasarım kuralları değerlendirilmiştir. Analizde kullanılabilecek olan eşdeğer deprem yükleri ve modal deprem yüklerinin tasarımda kullanılan burkulma boyu yöntemi ve genel analiz yöntemi ile uyumluluğu araştırılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre TBDY'ye göre kullanılabilir olması halinde eşdeğer deprem yükü ile analizin her iki tasarım yöntemi ile de tutarlı sonuçlar verdiği görülmüştür. Modal deprem yüklerinin kullanılması durumunda ise ikinci mertebe etkilerin iç kuvvetlere katkısını dikkate almak için ETABS'de ön tanımlı düşey yükler altında yapılan ikinci mertebe analizi sonucunda rijitliği azalan yapıya etkiyen deprem yüklerinin de azaldığı, fakat buna rağmen ikinci mertebe etkiler sebebiyle iç kuvvetlerin beklendiği gibi arttığı gözlemlenmiştir. Genel analiz yönteminin gereği olan rijitlik azaltmalarının yapılması ve modal analizin rijitliği azaltılmış sistemde ikinci mertebe teorisine göre yapılması durumunda ise yapı rijitliği ciddi miktarda azalmaktadır ve bu durum modal deprem yüklerinde önemli ölçüde düşüşe sebep olmaktadır. Buna bağlı olarak malzemelerin doğrusal olmayan şekil değiştirmeleri ve rijitlik belirsizliklerinin dikkate alınması için uygulanan genel analiz yöntemi, iç kuvvetleri arttırması beklenirken önemli ölçüde azaltmıştır. Bu durumun temel sebebi kompozit kolonlarda eğilme rijitliği azaltma katsayısı τb'nin eksenel yükten bağımsız olarak 0.8 alınmasıdır. Fakat modal deprem yüklerinin genel analiz yöntemi ile birlikte yaklaşık ikinci mertebe analizi ile dikkate alınması durumunda ise modal deprem yüklerinde herhangi bir azalma olmadığından daha makul sonuçlar elde edilmektedir. Bu sonuca göre kompozit kolonlu çelik yapılarda genel analiz yönteminin modal deprem yükleri ile birlikte kullanılması yaklaşık ikinci mertebe analizi ile birlikte uygun görülmüştür.
Mevcut içme suyu dağıtım şebekesinin hidrolik model yardımıyla yönetimi
İçmesuyu dağıtım şebekelerinin temel amacı suyu kaynağından alıp, hedeflenen noktalara istenilen miktarda, kalitede ve basınçta iletebilmektir. İçmesuyu dağıtım şebekesi çok önemli kentsel altyapı tesislerinden biridir. Bu tesislerin yapımı ve işletmesi hidrolik açıdan karmaşık bir yapıya sahiptir. İçmesuyu dağıtım şebekelerinin tasarımı, yapımı ve bakımı ile ilgili sorumlu kurumlar su idareleridir. Su idareleri içmesuyu dağıtım şebekelerinin optimal düzeyde yönetebilmeleri için sistemi kontrol altında tutmaları gerekmektedir. İçmesuyu dağıtım şebekelerinde herhangi bir zamanda ve şebekenin herhangi bir yerinde debi, basınç ve su kalitesi gibi parametreleri bilinemiyorsa veya şebekenin herhangi bir yerinde arıza meydana geldiğinde bu arızayı tamir etmek için boruda bulunan suyun tahliyesini en kısa sürede en az bölgenin suyunu kesecek vanaların tespiti yapılamıyorsa bu sistemi optimal düzeyde işletmek mümkün değildir. Bu tez çalışmasında esas amaç mevcut içmesuyu dağıtım şebekesinin hidrolik modellemesi yapılarak şebekeyi optimal bir şekilde yönetmek için karar mekanizmaları oluşturmaktır. Bir sistemin deneysel olarak tekrar kurulabilmesinin mümkün olmadığı ya da çok masraflı olduğu durumlarda fiziksel durumun matematiksel modellemesi çok yaygın olarak yapılmaktadır. Bu tez çalışması kapsamında İstanbul ili Sultanbeyli ilçesinde örnek bir bölgenin içmesuyu şebekesinin hidrolik modeli oluşturulmuştur. Modelleme yapılan bölgede 3177 adet bina 7036 adet abone sözleşmesi, yaklaşık 24257 nüfus bulunmaktadır. Bölgenin en düşük kotu 177,65 m ve en yüksek kotu 256,71 m dir. İçme suyu şebeke boru metrajı 55993 m dir. İçmesuyu dağıtım şebekesinin hidrolik modelini oluşturup modelden faydanalanarak kayıp kaçak su azaltma çalışmaları, vanalama çalışması, basınç kırıcı yeri optimizasyonu, yük kaybı analizi, yangın sınanması, gelecek projeksiyon çalışmaları ile ilgili çeşitli senaryo çalışmaları yapılmıştır. Bu hidrolik model senaryo çalışmaları ile işletme faaliyetleri entegre edildiğinde elde edilecek ekonomik kazanımlar değerlendirilmiştir. Örnek çalışma bölgesinde yapılan çalışmalar tüm İstanbul geneline uygulandığı durumda Hidrolik modellemeden faydalanılarak yapılan vanalama çalışması ile yılda 1.000.000 TL lik kazanç sağlanacağı, yük kaybı analizi yapıldığında 10 yıl boyunca vanaların açık/kapalı işletmesinin doğru yapılmadığı durumda büyük enerji maliyetine sebep olacağı, İstanbul'un tamamında uygulanacak 1 barlık basınç yönetimi ile yaklaşık 129.060.832 TL lik bir ekonomik kazanç sağlanacağı tespiti yapılmıştır.
İstanbul ili Riva bölgesi zeminlerinin sıvılaşma potansiyeli ve zeminlerin bulanık mantık metodu ile incelenmesi
İstanbul ili Beykoz ilçesinde Kuzey Marmara Otoyolu (KMO) Projesi Odayeri-Paşaköy (3.Boğaz Köprüsü Dahil) kapsamında Poyraz - Paşaköy arasında yer alan V26 viyadük ayaklarının arazi gözlemleri, sondaj çalışmaları ve laboratuvar deney sonuçları doğrultusunda kazıklı temellerinin kumlu kil, alüvyon ve kumtaşı ara seviyeli silttaşı birimlerde yer aldığı bilinmektedir. Gerçekleştirilmiş arazi ve laboratuvar deney sonuçları ışığında deprem yüklemesi altında oluşacak sıvılaşma ve yumuşama etkileri çeşitli çalışmalar sonucu önerilen yöntemlerle ele alınarak incelendi, analiz edildi ve geliştirilen bulanık mantık metodu yöntemiyle dilsel algoritmik denkleme tabi tutuldu. Bu çalışma kapsamında ilk olarak sıvılaşmanın tanımı, sıvılaşabilir zemin kapsamı açıklanmaya çalışıldı. Bilindiği üzere temiz kumların sıvılaşabilirliği herkes tarafından genel kabul görmektedir. Ancak siltli, killi zeminler ve hatta çakıllı zeminlerin sıvılaşabilirliği üzerinde hala kesin bir görüş birliğine varılamamıştır. 1994 Northridge, 1999 ChiChi, ülkemizde 1999 Kocaeli depremlerinin meydana geldiği zeminlerin kum zeminden farklı daha çok ince daneli zeminler içermesi sıvılaştırma araştırmalarını genişletmede önemli rol oynamıştır. Literatür taramalarında klasik yöntemlere göre sıvılaşamaz olarak düşünülen bölgelerin sıvılaştığı, Çin kriterinin çok da güvenli olmadığı sonucuna varılan çalışmalara rastlanmıştır. Sıvılaşmanın yol açtığı önemli problemlerden olan ağır yapıların batması veya devrilmesi, hafif gömülü yapıların yüzmesi, istinat yapılarında meydana gelen deplasmanlar veya istinat yapılarının yıkılması, şev göçmesi, binalarda oturma, akma göçmesi, yanal yayılma vb. hasarlar örnek fotoğraflarla açıklandı. Deprem sonrasında stabilitenin bozulmasına neden olabilecek aşırı deformasyonlar veya mukavemet kayıplarının oluşabileceği kaba ve iri daneli zeminlerin dinamik davranışının önceden değerlendirilmesinin gerekliliği vurgulandı, deprem sırasında oluşan taşıma gücü kayıpları ve göçme şekillerinin zemin tipine göre farklılık göstereceği sonucuna varıldı. Tez kapsamında incelenen bölge 2.deprem kuşağında yer almakla birlikte, sondaj ve laboratuvar verileri de incelenince zeminin tekrarlı yükler etkisi altında sıvılaşma yenilmelerine maruz kalabileceği olasılığına karşı incelemeler yapıldı. Sıvılaşmanın Geoteknik Mühendisliği'nde hayati ve önemli yeri olması, özellikle ince daneli zeminlerin sıvılaşabilirliğinin son zamanlarda genişletilen araştırmalarından dolayı bu bölge çalışma bölgesi olarak seçildi. Çalışma kapsamında sıvılaşma potansiyeli ile alakalı araştırmacılar tarafından yapılan çalışmalar hakkında bilgiler verildi, bu bilgiler doğrultusunda sıvılaşma analizleri yapıldı. Alüvyon birimden alınan numunelerden elde edilen sonuçlara göre zeminin genel olarak riskli, sıvılaşabilir ve ayrıntılı inceleme gerektiren bölgelere düştüğü görüldü. SPT'ye dayalı yöntemlerden Seed Idris (1971) tarafından önerilen basitleştirilmiş analiz sıvılaşma potansiyelini belirlemek için kullanıldı, ve ince daneli zeminler için dinamik direnç oranı farklı yaklaşımlar kullanılarak değerlendirildi. Yapılan analizler sonrası sıvılaşma potansiyeli dilsel terimlerle ifade edilmek üzere bulanık mantık metodu geliştirildi. Bulanık mantık, Aristo mantığından farklı olarak belirsizlik içeren problemlerin çözümünde yaklaşık sonuç çıkarabilmeyi formülleştirmek için kullanılan matematiksel bir yöntemdir. Bu açıdan tez kapsamında, Geoteknik Mühendisliği'nde yaygın olarak kullanabilecek basit ve pratik yöntem olacağı düşünüldü. Bulanık mantığın üyelik fonksiyonlarının seçimi sıvılaşmaya etki eden ve bu bölgedeki yapılmış deney sonuçlarından ulaşabilen önemli parametrelerden faydalanılarak belirlendi. Bu aşamada öncelikli olarak sıvılaşmaya etki eden parametrelerin seçimi yapıldı. İri daneli zeminlerde SPT, N değeri, kayma dalgası hızı değeri, yer altı su seviyesi, zemin derinliği, ince daneli zeminlerde ise bu parametrelere ek olarak plastisite indisi giriş değişkenleri olarak kullanıldı. Seçilen bu parametreler için bulanık alt küme aralıkları araştırmacıların yaptığı çalışmalar ve ABYYHY kapsamında belirlendi. MATLAB (MATrix LABoratory) programı içerisinde yer alan fuzzy logic toolbox kullanılarak bu parametreler sisteme girdi olarak tanımlandı, oluşturulan bulanık kurallar sonucunda bulanık mantık metodlarından Mamdani metodu kullanılarak dilsel bulanık tanımlama çıktısı elde edildi. Tez sonucunda iri daneler için oluşturulan 54 adet, ince daneli zeminler için oluşturulan 162 adet kurallar kulanılarak Mamdani metoduna göre elde edilen dilsel sonuçlar ve Iwasaki (1982) sıvılaşma potansiyeli sonuçları karşılaştığında %85 uyum görüldü. Laboratuvar deneylerinin detaylı olarak yapılması ve böylece arttırılan verilerle bu metod çok daha güvenilir hale gelebilecektir.
Deprem etkisindeki yüksek binalarda çoklu dıştan destek (outrigger) kirişlerinin konumunun tasarıma etkisi
Dıştan destekli sistemler; merkezde bulunan çekirdeğin bir veya iki kat yüksekliğindeki rijit elemanlar (destek kirişi, outrigger kirişi) vasıtasıyla çevre kolonlara bağlandığı taşıyıcı sistemler olarak tanımlanırlar. Bu sistemlerin çalışma prensibi yatay yükler (rüzgâr veya deprem) altında dönmeye çalışan çekirdek perdenin hareketinin rijit elemanlar ve çevre kolonları yardımıyla kısıtlanması üzerine kuruludur. Çekirdek perdenin dönmesiyle beraber rijit elemanlar çevre kolonlarını, üstlerinde basınç ve çekme kuvveti oluşturarak, mobilize ederler. Kuvvet çifti şeklinde oluşan bu eksenel kuvvetler sistemde; çekirdek perde devrilme momentinin azaltılması, sistem tepe deplasmanının azaltılması şeklindeki iki önemli etkiyi meydana getirirler. Literatürde yapılan çalışmalarda dıştan destekli sistemler; üzerinde dönme yayı bulunan konsol bir çubuk ile idealleştirilmişlerdir. Sistemde konsol çubuk çekirdek perdeyi temsil ederken, dönme yayı destek sisteminin eşdeğeri olarak kabul edilmiştir. Ayrıca çalışmalarda bu eşdeğer yayın rijitliğinin destek kirişlerinin altında bulunan çevre kolonlarının eksenel rijitlikleriyle (EA) doğru, kolon yüksekliği ile ters orantılı olarak değiştiği sonucu elde edilmiştir. Birinci dereceden hiperstatik olan bu sistem üzerinde yapılan hesaplar sonucu perde devrilme momentinin azaltılması açısından destek kirişinin sistemin tabanına yakın yerleştirilmesi, tepe deplasmanı açısından ise sistem ortasına yerleştirilmesi gerektiği sonucuna ulaşılmıştır. Bu tez çalışması kapsamında dıştan destekli sistemlerin deprem yükleri altındaki davranışı iki destek kirişine sahip 40 katlı binalar kullanılarak incelenmiştir. Literatürdeki çalışmaların azlığı göz önünde bulundurularak destek kirişleri betonarme yapı elemanı olarak seçilmiş, betonarme hesabı araştırma konusuna dâhil edilmiştir. Günümüz yönetmeliklerinde dıştan destekli sistemlerin tasarım ve boyutlandırılması ile ilgili kurallar bulunmamaktadır. Bunun yerine, 2019 yılı itibarıyla yürürlüğe girecek olan TBDY ve PEER-TBI dokümanında tavsiye niteliğinde; destek kirişlerinin dayanım fazlalıklarının sınırlandırılmasının gerekliliğine dikkat çeken maddeler bulunmaktadır. Yönetmeliklerimizde tasarıma yönelik maddelerin bulunmamasından dolayı bu çalışma kapsamında dıştan destekli sistemlerin davranışı doğrusal ve doğrusal olmayan olmak üzere iki aşamada incelenmiştir. Çalışma altı ana bölüm altında toplanmıştır. Birinci bölümde yüksek binalar ile ilgili genel bilgiler verilmiş, taşıyıcı sistemlerin oluşturulma süreci üzerinde durulmuştur. Bölüm sonunda, yapılan çalışmanın amacından kısaca bahsedilmiştir. İkinci bölümde literatürde yapılan çalışmalara yer verilmiştir. Özellikle dıştan destekli sistemler ile ilgili yapılan ilk çalışmalar olan destek kirişinin konumunun etkisi ve bu sistemlerin deprem davranışının incelendiği çalışmaların özetlerine yer verilmiştir. Üçüncü bölümde dıştan destekli sistemlerin davranışı literatürdeki çalışmalar kullanılarak basitleştirilmiş sistemler üzerinde incelenmiş, en uygun destek kirişi konumu üzerinde durulmuştur. Dördüncü bölümde, bina yüksekliği H olmak üzere, 0.33H-0.66H konumunda bulunan iki destek kirişine sahip betonarme bir binanın doğrusal ve doğrusal olmayan davranışı incelenmiştir. Destek kirişinin betonarme hesabı için elemanın yükleme durumu ve boyutları itibarıyla Bernoulli-Navier hipotezinin dışına çıkması göz önünde bulundurularak çubuk model yöntemi (strut-and-tie model) kullanılmıştır. Yöntemde kullanılan çubuk modelin teşkilinde destek kirişinin sık sonlu elemanlar ile idealleştirilmesi sonucu elde edilen gerilme yörüngelerinden yararlanılmıştır. Sistemin doğrusal olmayan davranışı için yapı kapasitesinin deprem yer hareketinden bağımsız olarak elde edilebildiği itme analizi yöntemlerinden olan; Artımsal Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi kullanılmıştır. Beşinci bölümde, dördüncü bölümdeki taşıyıcı sistemde bulunan destek kirişlerinin konumlarının değiştirilmesiyle elde edilen dört farklı sistemin (0.25H-0.75H, H-0.25H, H-0.50H, H-0.75H) analizleri yapılmıştır. Sistemler için elde edilen sonuçlar doğrusal ve doğrusal olmayan hesaba göre iki kısımda karşılaştırılmıştır. Son bölümde, tez çalışmasında elde edilen tüm sonuçlar aktarılmıştır.
Türk ve Amerikan yönetmeliklerine göre yüksek bir binadaki perdelerin doğrusal ve doğrusal olmayan tasarımı
Yüksek lisans tezi olarak yapılan bu çalışmada, yüksek bir yapıdaki perdelerin Türk ve Amerikan yönetmeliklerine göre doğrusal ve zaman tanım alanında doğrusal olmayan tasarımı gerçekleştirilmiştir. Türk yönetmelikleri kapsamında; Türk Bina Deprem Yönetmeliği 2018 (TBDY), TS 500 Betonarme Yapıların Tasarım ve Hesap Kuralları ve TS 498 Yapı Elemanlarının Boyutlandırılmasında Alınacak Yüklerin Hesap Değerleri yönetmelikleri kullanılmıştır. Doğrusal ve doğrusal olmayan analizlerin gerçekleştirilmesi büyük oranda TBDY'de anlatılmıştır. Malzeme özellikleri, yük birleşimleri için TS 500, gözönüne alınacak yük değerleri içinse TS 498 yönetmeliği kullanılmıştır. Türk yönetmeliklerinde yer almayan konular içinse yabancı kaynaklara başvurulmuştur. Amerikan yönetmeliklerine göre yapılan tasarım kapsamında; ACI 318-14 Building Code Requirements for Structural Concrete and Commentary, ASCE 07-10 Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures ve ASCE 41-13 Seismic Evaluation and Retrofit of Existing Buildings yönetmelikleri kullanılmıştır. Betonarme elemanların kesit hesaplarının yapılmasında ACI 318-14, yapının doğrusal analizinin yapılmasında ASCE 07-10 yönetmelikleri kullanılmıştır. Doğrusal olmayan analiz için ise ASCE 41-13 yönetmeliği kullanılmıştır. Yapılan çalışmada perdeler detaylıca incelenmiş olup kolon ve kirişlerin sadece gerekli dayanım şartlarını sağladığı gösterilmiştir. Çalışmanın ikinci bölümünde, doğrusal olmayan malzeme davranışı ve performans kavramı incelenmiştir. Malzeme davranışlarının incelenmesi kapsamında, beton ve donatı çeliğinin davranış modelleri incelenmiştir. Ayrıca yayılı ve yığılı plastik mafsal modelleri incelenmiştir. Performans kavramının incelenmesi kapsamında, performans kavramının ana esaslarından bahsedilmiştir. Çalışmanın üçüncü bölümünde Türk ve Amerikan yönetmeliklerine göre doğrusal tasarım kuralları detaylıca incelenmiştir. Çalışmanın dördüncü bölümünde Türk ve Amerikan yönetmeliklerine göre doğrusal olmayan tasarım incelenmiştir. Çalışmanın beşinci bölümünde tasarlanacak yapıya ait bilgiler verilmiştir. Yapıya ait kesit boyutları ve gözönüne alınan yük değerlerinden bahsedilmiştir. Bunlara ek olarak seçilen malzemeler ve bunlara ait özelliklerden bahsedilmiştir. Çalışmanın altıncı bölümünde Türk ve Amerikan yönetmeliklerine göre doğrusal analizler gerçekleştirilmiştir. Doğrusal analizler gerçekleştirilirken Etabs 16.2.0 ve CsiCol 8 programları kullanılmıştır. Analizlerde kullanılacak spektrumların tanımlanmasında kullanılacak harita spektral ivme katsayıları AFAD'ın deprem tehlike haritasından alınmıştır. Çalışmanın yedinci bölümünde Türk ve Amerikan yönetmeliklerine göre zaman tanım alanında doğrusal olmayan analizler gerçekleştirilmiştir. Doğrusal olmayan analizlerde Perform 3D V5 ve Xtract programları kullanılmıştır. Çalışmanın sekizinci bölümünde, her iki yönetmeliğe göre yapılan tasarımlar sonucu elde edilen sonuçlar karşılaştırılmıştır.
Ülkemizde yüksek hızlı demiryolları için doğal afet riskleri ve önlemleri
Yüksek hızlı demiryolları giderek hızla gelişmekte ve yaygınlaşmaktadır, güvenlik ve konfor gibi parametreleri üst seviyede sağlaması ile talep gören güzergahlarda yolcuların tercihleri bu hatlara yönelmektedir. Bunun sonucunda yapılan yatırımların geri dönüşlerinin kısa sürede olması, yüksek hızlı demiryolu hatlarının artmasını sağlayan bir etkendir. Tüm dünyada rağbet gören bu sistemde gelişimden kaynaklanan hız artışına bağlı olarak güvenlik önlemleri alınması daha da önem kazanmıştır. Yüksek hızlı demiryollarında güvenlik önlemleri ve risk analizi konvansiyonel hatlara göre daha önemlidir, çünkü hızın artması kaza risklerini ve kaza şiddetini de artırmaktadır. Hız artışı ile birlikte kazalara karşı alınacak önlemler ön plana çıkmıştır ve tren işletimi ile ilgili çeşitli uygulamalar yapılmaktadır. Yüksek hızlı demiryollarında kazaların temel sebebi tren işletiminden kaynaklı sebepler olarak düşünülüp, bunun için önlem alınsa da, Japonya gibi afet riski yüksek ülkelerde doğal afetler tren işletiminde en önemli kaza riskleri arasında gösterilmektedir. Bu çalışmada ülkemizde yapılan ve yapılması planlanan yüksek hızlı demiryolu hatları için bölgelere göre doğal afet risk analizleri yapılmış ve bunlara karşı alınacak tedbirler incelenmiştir. Türkiye'de Ankara-İstanbul ve Ankara-Konya YHD projeleri hayata geçirilmiştir. Ayrıca ülkemizde ulaşımda demiryolu payını ve yüksek hızlı demiryolunun mevcut kullanılabilirliğini artırmak amacıyla Ankara-Sivas, Ankara-İzmir ve Kayseri-Yerköy yüksek hızlı demiryolu hatları yapılmakta veya planlanmaktadır. Yapılan ve yapılması planlanan bu hatların doğal afet riskleri için, ülkemizin maruz kaldığı depremler, heyelanlar, kaya düşmeleri, sel baskınları ve çığ gibi doğal afetler açısından tespiti için riskli bölgelere ait çeşitli olay ve afetzede sayılarına ait veriler ve ülkemize ait afet risk haritalarından yararlanılmıştır. Yapılan, yapım aşamasında olan ve yapılması planlanan yüksek hızlı demiryolu hat haritaları ile elde edilen bu verilere ait haritalar ve afet haritaları örtüştürülmüş, her iki ayrı karşılaştırmaya göre güzergahların hangi bölgelerde hangi doğal afetlere maruz kaldığı açıkça belirlenmiştir; ancak YHD hatlarının yer aldığı bölgelerdeki afet olay sayısı ve bu olayların sonucunda etkilenen afetzedelerin verilerini içeren sonuçlar ile ülkemize ait afet risk/yoğunluk haritalarının yapılan, yapılmakta olan ve yapılması planlanan YHD hatları üzerindeki sonuçları karşılaştırıldığında her iki durumun birbirinden farklı afet risk dereceleri içerdiği görülmüştür. Buna göre afet risk/yoğunluk haritalarının bir takım eksiklikleri barındırdığı tespit edilerek, YHD hatları üzerinde risk içeren afetlere karşı önlemler elde edilen verilere göre önerilmiştir. Bu çalışmada yapılan, yapım aşamasında bulunan ve yapılması planlanan tüm hatların tüm doğal afetler üzerindeki riskleri hat kesimlerine göre belirlenirken; bir yandan doğal afetlerin YHD hatları üzerindeki etkisini tespit etmek amacıyla bölgelere göre inceleme yapılmıştır. Buna göre çeşitli bölgelerde yer alan YHD hatlarının hangi doğal afetlere maruz kaldığı tespit edilerek her hattın kesimlerine göre risk dereceleri belirlenmiştir. YHD hatları açısından bölgeler göz önüne alındığında buna göre ülkemizin depremler açısından en tehlike arz eden bölgeleri Kuzey Anadolu Fay Hattı, Batı Anadolu deprem kuşağı ve Güneydoğu Anadolu deprem kuşağı üzerindeki bölgeleridir. Bir başka deyişle Marmara, Ege ve Doğu Anadolu Bölgeleri'ni kapsayan bu kesimler için öncelikli olarak yüksek hızlı demiryollarının deprem felaketine karşı korunması amacıyla ülkemizde henüz uygulanmayan. Acil Deprem Felaket Uyarı Alarm Sistemi (UrEDAS) kullanılması önerilmektedir. Bu sistemle birlikte otomatik olarak durdurulan trenlerin sayesinde depremin YHD hatları üzerindeki etkisi bir derece de olsa azaltılacak, böylece ortaya çıkan kazaların etkisi önlenecektir. YHD hatları açısından depremler için uygulanması önerilen diğer yöntem köprü ve viyadük gibi sanat yapılarında güçlendirme çalışmalarının yapılmasıdır. Heyelan açısından en fazla risk barındıran bölgeler dağlık ve engebeli alanların fazla olduğu Karadeniz, Doğu Anadolu ve İç Anadolu bölgeleri olarak belirlenmiştir. Heyelanlar için ülkemize öncelikle Şev Kayması Risk Tahmin Yöntemi önerilir. Böylece hem şiddetli yağışlara hem de engebeli alanların yer aldığı heyelana karşı duyarlı olan bu bölgelerde toprağın kayma riski doğru tahmin edilecektir. Heyelana karşı ayrıca hatların yer aldığı bölgelerde çeşitli koruyucu yapıların kurulması önerilmektedir. Ayrıca gözlem araçlarından sensörler aracılığıyla iletilen verilerin ağ devrelerinin vasıtasıyla bir merkezde görüntülenebilmesi için ülkemize Afet Önleme Alarm Sistemi'nin (PreDAS) getirilmesi önerilir. Kaya düşmeleri ülkemizde en çok Karadeniz ve Doğu Anadolu Bölgesi'nde görülür. Kaya düşmelerine karşı yuvarlanma ve kaymayı önlemek için öncelikle yamaç yüzeyinde hareket etme riski bulunan gevşek kayaları beton ve kaya saplamaları kullanarak anakayaya sabitlenmesi uygulanması önerilir. Ayrıca demiryolu araçlarını kaya düşmesinden korumak için tel çit, istinat duvarı gibi koruyucu bariyer yapılarının inşa edilmesi gerekir. Ayrıca düşen kayaları tespit edebilmesi için dedektör kullanımı önerilir. Bölylece alarm devreye girer, trenler otomatik olarak durdurulur ve kaya düşmesinin trenlere olan etkisi azaltılmış olur. Kuvvetli ve uzun süreli yağışlara maruz kalan Karadeniz bölgesi sel açısından en riskli bölgedir. Bu nedenle bölgede öncelikle drenaj sistemlerin yeterli kapasitede olması gerekmektedir. Ayrıca hat yakınlarının çevresinde yer alan tüm drenaj sistemlerinin temizliği yapılmalı, tıkanmalara karşı önlem alınmalıdır. Büyük kar kütlelerinin bulunduğu Doğu Anadolu bölgesi çığ riski açısından en tehlikeli bölge olarak tespit edilmiştir. Bölgede herhangi bir YHD hattı bulunmamaktadır; ancak yapım aşamasında bulunan Ankara-Sivas hattının ileriki dönemlerde Doğu Anadolu Bölgesinde yer alan diğer hatlarla bağlantısı varsayılarak bölgede çığa karşı çeşitli yapıların uygulanması gibi önlemler önerilmiştir. Ayrıca seyir halinde olan araçların güvenli geçişini sağlamak için hatlar üzerinde çığ tünellerinin inşa edilmesi önerilir. Rüzgar ile sürüklenen ince yapılı karların tren işletimini olumsuz etkilememesi için hat çevresinde perde kullanılmalıdır. Bununla beraber yoğun kar yağışı esnasında üstyapıya sulama sistemi ile su püskürtülmesi önerilir. Böylece karın ıslanması sağlanır ve trene yapışması engellenmiş olur. Özetle bu çalışmada; ülkemizde yapılan yapılmakta olan ve yapılması planlanan YHD hatlarının maruz kaldığı doğal afetler açısından işletimde söz konusu olabilecek en fazla risk barındıran bölgeler tespit edilmiştir. Buna göre hatlarda yer alan kesimlerdeki afet risklerinin dereceleri tespit edilerek ülkemizde giderek yaygınlaşmakta olan yüksek hızlı demiryollarında meydana gelebilecek doğal afetlere bağlı kazaları önlemek için çeşitli önlemler ve çalışmalar önerilmektedir. Bu kapsamda ülkemizde bu tür kazaları önlemek için afet riskli ülkelerde yüksek hızlı demiryollarında uygulanan teknik yöntemler incelenerek, bölgesel risklere bağlı olarak hatlarımız için öneriler yapılmıştır.
Evaluation of plastic hinge length estimations and strain limits of reinforced concrete shear walls
Lateral displacement of a reinforced concrete shear wall is basically comprised of two primary parts which are shear and flexure. Flexural part constitutes the larger portion of total displacements that includes contributions from both elastic and plastic branch of the response whereas shear part is mostly overlooked for slender walls for which the shear-flexure interaction is not expected to have a profound influence in overall behaviour. To assess the global scale deformation capacity of a reinforced concrete shear wall, there are several simulation/modelling techniques proposed in the literature. Plastic hinge analysis (PHA), is one of the simplest and widely utilized numerical methods to predict displacement capacity or to determine local damage state for a specific drift demand imposed by ground motions. The efficiency of the assessment via plastic hinge analysis method immensely depends on adopting the appropriate estimations of the plastic hinge length and the strain limits. Typical building codes and several researchers recommend taking the plastic hinge length at the wall base as the half of the wall length. However, for most of the cases, this simplicity may yield unreliable results since the plastic hinge length is not only impacted by wall length but also influenced by several more parameters which will be discussed further. Another concern is given to proposed strain limits of which applicability to shear walls is a huge question mark on the ground that most of them are calibrated for pure axial compression or tension effects. To address these issues, a dataset of 49 shear wall test is assembled and studied for the validation of plastic hinge analysis method. Subsequent to plastic hinge analysis method, a moment-curvature analysis was performed for all specimens. The major outcomes of the study are as follows; Adopting the right failure criterion based on anticipated failure mode as means of predicting the displacement capacity is of crucial. A new expression is proposed to predict the failure mode of shear wall which utilizes section analysis results. The performance evaluation procedure based on compression side strain limits for shear walls is related to large uncertainties and compressive strain limits are not as dependable as those for reinforcing bars. The use of the equivalent plastic hinge length to half the wall length may jeopardize the reliability of the PHA method. The estimation of Eurocode 8, in general, well agrees with the experimental results.
Asma köprülerde ana açıklık ile kablo sarkma boyu arasındaki ilişki ve bunun kablo üzerinde oluşan eksenel kuvvete olan etkisinin incelenmesi
Bu tezin amacı günümüzde uzun açıklıkların geçilmesinde en çok tercih edilen yapı olan asma köprülerde ana taşıyıcı kablo sarkma derinliği ile orta açıklık arasındaki bağıntının anlaşılmasını sağlamak ve oluşacak geometrik değişimler sebebiyle ana taşıyıcı kabloya etkiyen eksenel yüklerin değişimini incelemektir. Konunun gerçek bir örnek üzerinden modellenerek incelenmesi uygun görülmüştür. Bu sayede hem analiz sürecinde bulunan değerlerin doğruluğunun kontrolü yapılabilecek hem de amaçlanan inceleme ve karşılaştırma değerlerinin daha somut bir şekilde anlaşılması sağlanacaktır. Bu sebeple analizlerde kullanılmak üzere 1550 m orta açıklığı ile dünyanın dördüncü en uzun asma köprüsü olan Osmangazi Köprüsü referans alınmıştır. Öncelikle MIDAS programı kullanılarak Osmangazi Köprüsü'nün bir modeli oluşturulacaktır. Burada amaç ana taşıyıcı kablonun incelenmesi olduğu için kablo üzerinde kritik etkileri olan yükler dikkate alınacaktır. Bu yükler; zati yükler, süperpoze zati yükler ve trafik yükleri olarak ilgili standartlara uygun şekilde ilgili programda tanımlanmıştır. Akabinde gerekli analizler yapılarak hizmete elverişli limit yükleme durumu altında ana taşıyıcı kablo üzerinde oluşan maksimum eksenel kuvvet değerleri bulunacaktır. MIDAS programı kullanılarak modellenen referans köprü için orta açıklık ve yan açıklıkta elde edilen eksenel kuvvet değerleri, Osmangazi Köprüsü'nün tasarımcı firmasının bulmuş olduğu değerler ile karşılaştırılacak ve modelin doğruluğu teyit edilecektir. Bu aşamadan sonra yaklaşım viyadüğü izdüşümündeki tabliye ve ana taşıyıcı kablo kotu, orta açıklık merkezindeki tabliye ve ana taşıyıcı kablo kotu, ana taşıyıcı kablo dışındaki malzeme kesit özellikleri, sabit ve hareketli yükleme tipleri, tabliye eğimi ve eğrilik yarıçapı özellikleri sabit tutulmak koşuluyla kule yüksekliği ve dolayısıyla kule üzerindeki ana taşıyıcı kablo kotu değiştirilerek farklı köprü modelleri tasarlanacaktır. Kablo sarkma derinliğinin orta açıklığa oranı farklı olarak tasarlanan bu köprü modellerinin aynı düşey yükler altında çözümü yapılacak ve bulunan sonuçlar referans köprü modeli ile kıyaslanacaktır. Bu kıyaslar sonucunda, kule yüksekliğindeki azalma ve artmalar sebebiyle aynı yükler altında ana taşıyıcı kabloya etkiyen eksenel kuvvetlerin hangi mertebelerde değiştiği gözlenmiş ve kuvvet değişimleri sonucu kullanılması gereken kablo kesiti ve malzemesindeki artış ve azalışlar hesaplanmıştır.
İstanbul'daki bazı raylı sistem hatlarının öngörülen ile gerçekleşen yolcu sayıları, inşaat ve işletme maliyetlerinin değerlendirilmesi
Dünya genelinde artan nüfus ve gelişen otomobil teknolojilerine paralel olarak özellikle 1950'li yıllardan sonra otomobil sahipliği artmış ve buna bağlı olarak şehirlerin karayolu ağı yetersiz kalmıştır. Artan trafik sıkışıklığına çözüm üretmek için birçok kentte ulaşım planlama çalışmaları yapılmış, bu çalışmalar sonucunda karayolu ağları üzerinde çeşitli iyileştirmeler yapılmış, kapasite arttırılmış, yeni yol-kavşak ve köprüler inşa edilmiş ancak hiçbiri trafik sıkışıklığına çözüm üretememiştir. Artan talebe karşı sunulan arz ile kısa süreliğine bir miktar rahatlayan yollar, yerini yine sunulan arza karşılık ortaya çıkan taleple yeniden oluşan trafik sıkışıklığına bırakmış ve ulaşımın arz-talep kısır döngüsü içerisinde bir çok şehir yollar, köprüler ve kavşaklarla çevrelenmiştir. Kentlerde yaşanan ulaşım problemlerinin karayoluna yapılan yatırımlar ile çözülemediği anlaşıldığında ulaşım planlama çalışmalarında da farklı yöntemler ön plana çıkmış, toplu taşıma sistemlerine ve özellikle yüksek yolcu taşıma kapasitesine sahip raylı sistem yatırımlarına önem verilmiştir. Sonuç olarak ulaşım planlama çalışmaları, ulaşım talebini yönlendiren, ulaşım türleri arasında tam entegrasyonu sağlayan, erişilebilirliği ve sürdürülebilirliği ön plana çıkaran bir anlayış içinde gelişimini sürdürmektedir. İstanbul'da yaşanan hızlı nüfus artışı ve otomobil sahipliğinde yaşanan artış, beraberinde trafik sıkışıklığını da getirmiş ve her geçen gün artan trafik sıkışıklığı sonucunda özellike 1980 sonrasında İstanbul için ulaşım planlama çalışmaları yapılmıştır. 1987, 1997 ve 2011 yıllarında yapılan Ulaşım Ana Planı çalışmaları neticesinde İstanbul için raylı sistem yatırımlarına ihtiyaç olduğu ortaya konmuş ve bunun neticesinde İstanbul genelinde birçok raylı sistem hattının yapılabilirliğine yönelik fizibilite raporları hazırlanmıştır. Raylı sistem hatlarının yatırım kararlarında fizibilite raporları büyük önem arz etmektedir. Fizibilite raporlarında, ulaşım talep tahmini için kullanılan ulaşım modellerinden elde edilen yolcu sayıları öngörüleri çalışmanın temelini teşkil eden en önemli etkenlerden biridir. Fizibilite rapoları ile yolcu sayılarına yönelik yapılan öngörülerin doğruluğu, raylı sistem yatırımının yapılabilmesi için büyük önem taşımaktadır. Zira raylı sistem türünün seçimi ve projelendirilmesi ile buna bağlı olarak ortaya çıkacak yapım maliyetleri, işletme maliyetleri ve işletme gelirlerinin hesaplanması, fayda/maliyet hesaplarının yapılması ve neticede projenin yapım kararının verilmesi büyük ölçüde yolcu sayıları öngörülerine dayanmaktadır. Yolculuk öngörülerinde yapılan hatalar projeyi ve kentin ulaşım altyapısını olumsuz etkileyecektir. Günümüzde yaşananan teknolojik gelişmelere ve gelişmiş ulaşım modellerine rağmen raylı sistem yatırımları için yapılan fizibilite raporlarında yolculuk öngörülerinin hatalı olarak yapıldığı görülmektedir. Buna bağlı olarak elde edilen yapım maliyetlerinde, işletme gelir ve giderlerinde ve raylı sistem yatırımını etkileyen diğer parametrelerde de hatalı sonuçların elde edildiği görülmektedir. Bu tez çalışması yedi bölümden oluşmaktadır. Birinci bölümde tezin amacından bahsedilecektir. Literatür taramasını da içeren ikinci bölümde, raylı sistem fizibilite raporlarının temelini oluşturan ulaşım planlama çalışmalarının tarihsel gelişimi ve İstanbul için yapılan ulaşım planlama çalışmaları hakkında bilgiler verilecektir. Üçüncü bölümde, ulaşım planlama çalışmaları neticesinde önem kazanan ve önemi her geçen gün artan raylı toplu taşıma sistemleri hakkında bilgiler verilecektir. Kent içi raylı sistemlerin tarihsel gelişimi ve kent içi raylı sistem türleri olan füniküler, tramvay, hafif metro, metro ve monoray sistemleri hakkında ayrı ayrı başlıklar altında açıklayıcı bilgiler yer almaktadır. Dördüncü bölümde İstanbul'da hayata geçirilen kent içi raylı sistem türlerinin geçmişi, bugün hizmet vermekte olan raylı sistem hatları ve gelecekte hayata geçirilmesi planlanan raylı sistem hatları hakkında bilgiler verilecektir. Beşinci bölümde, İstanbul'daki mevcut raylı sistem hatlarının fizibilite raporları incelenmiştir. Fizibilite raporları oluşturulurken kullanılan parametreler ve elde edilen sonuçlar hakkında bilgiler verilmiştir. Bu bölümde, mevcut raylı sistem hatlarının tamamının fizibilite raporları bulunmadığından elde edilebilen raporlar incelenebilmiştir. Ancak kent içi raylı sistem türleri arasında monoray hariç diğer türler için örnek oluşturacak fizibilite raporları değerlendirilen hatlar arasında bulunmaktadır. Fizibilite raporları elde edilerek incelenebilen hatlar şu şekildedir; Taksim-Kabataş füniküler hattı, Topkapı-Mescid-i Selam tramvay hattı, Otogar-Kirazlı hafif metro hattı, Kirazlı-Başakşehir metro hattı, 4.Levent-Hacıosman metro hattı, Kadıköy-Kartal-Kaynarca metro hattı ve Levent-Hisarüstü metro hattıdır. Bahse konu hatların fizibilite raporlarında öngörülen yolcu sayıları, işletme ve yapım maliyetleri verileri, bir sonraki bölüm olan altıncı bölümde gerçekleşen yolcu sayıları, işletme ve yapım maliyetleri ile birlikte kıyaslanarak değerlendirilebilmiştir. Altıncı bölümde verilen öngörülen ve gerçekleşen değerlerin ilişkisi irdelenmiş, her bir raylı sistem hattı için ortaya çıkan sonuçlara yönelik destekleyici bilgiler ile birlikte bir değerlendirme yapılmıştır. Yedinci ve son bölüm sonuç ve öneriler kısmı olup, bu tez çalışmasının konusunu teşkil eden İstanbul'daki bazı raylı sistem hatlarının öngörülen ile gerçekleşen yolcu sayıları, inşaat ve işletme maliyetleri arasındaki farklılıklar ve bu farklılıkların neden olduğu sonuçlar hakkında değerlendirmeler yer almaktadır. Bir raylı sistem hattının fizibilite raporunda yer alan öngörülerin gerçeğe en yakın değerler olması beklenir. Bu çalışma neticesinde elde edilen sonuçlar ve önerilerin, gelecekte yapılacak raylı sistem fizibilite raporlarına katkı sağlayacağı ve fizibilitelerde elde edilen parametrelere ışık tutacağı düşünülmektedir.
Sıcaklık genleşmesi farklı iki malzemeden yapılmış levhalarda termal gerilmelerin analizi
Yapısal elaman olarak birçok alanda kullanılan kompozit levhalar, üretim ve işletme sırasında termal etkilere maruz kalmaktadırlar. Çeşitli etkiler nedeniyle bu levhaların birleşimi oluşturan malzemelerinin değişik konumlarında ve farklı geometrilerde oluşan kusurlar, gerilme yığılmalarına neden olmakta ve yapı güvenliğini tehlikeye sokmaktadırlar. Yapılarda güvenli tasarım yapılabilmesi için malzemelerde sıcaklık etkisiyle oluşan termal gerilme dağılımlarının, gerilmelerin maksimum olduğu bölgelerin ve kusur bölgelerindeki gerilme yığılmalarının belirlenmesi gerekir. Bu çalışmada ısıl genleşme katsayıları farklı olduğundan dolayı sıcaklık genleşmesi farklı olan iki malzemeden imal edilmiş levhanın termal gerilme analizi yapılmıştır. Kompoziti oluşturan malzemelerin diğer mekanik özellikleri aynıdır. Bu tür bir uygulama nükleer reaktörlerin basınç kaplarında görülmektedir. Bu elemanlar çelik gövdenin paslanmaz çelik ile kaplanması ile üretilmektedirler. Ele alınan problem öncelikle fotoelastisite yöntemi ile deneysel olarak çalışılmıştır. Deneysel çalışmada fototermoelastisitenin mekanik modelleme yöntemi kullanılmıştır. Prototipin deneysel olarak modellenmesi için literatürde bulunan iki farklı termoelastisite problemi arasındaki şekil değiştirmelerin analojisi kullanılmıştır. Bu analojiye göre mekanik özellikleri aynı ve ısıl genleşme katsayıları farklı iki malzemenin aynı sıcaklık değişimine maruz kalması durumu, aynı iki levha birleşiminde parçaların farklı sıcaklık değişimine maruz kalması durumu ile modellenmiştir. Bu nedenle deney modeli, malzemesi aynı iki silindirik levhadan oluşturulmuştur. Bu levhaların farklı sıcaklık değişimine maruz kalması problemi ele alınmıştır. Kullanılan malzeme epoksi esaslı Araldite olup, homojen, izotrop, lineer-elastik ve optik hassas malzemedir. Deneyde kullanılacak malzemenin mekanik ve optik özellikleri model oluşturulmadan önce belirlenmiştir. Termal etkinin oluşacağı parçada $\alpha\Delta T$ şekil değiştirmesi fotoelastisitenin mekanik modelleme yöntemi ile oluşturulmuştur ve oluşan şekil değiştirmeler şekil değiştirmelerin dondurulması yöntemi ile levhada sabitlenmiştir. Şekil değiştirmelerin dondurulduğu parça ile aynı boyutlarda üzerinde herhangi bir etki bulunmayan parça özel işlemlerle yapıştırılmıştır. Ardından modelde, kendisini oluşturan parçaların birleşim yüzeyine dik ve birleşimi geçen bir kusur oluşturulmuştur. Oluşturulan bu kusur gerçekte karşılaşılan kusur tiplerinden birisi olarak belirlenmiştir. Bu şekilde üzerinde kusur bulunduran, iki levhanın birleşimiyle oluşturulmuş, silindirik geometrideki deneysel model elde edilmiştir. Model, viskoelastik sıcaklık değerine kadar özel ısıtma rejimiyle ısıtıldığında termal şekil değiştirmelerin dondurulduğu parçadaki şekil değiştirmeler serbestleşmiş fakat yüksüz parça buna izin vermediği için modelde yeni bir gerilme dağılımı oluşmuştur. Elde edilen bu gerilme dağılımı prototipteki termal gerilme dağılımını göstermektedir. Ardından model, özel soğutma rejimi ile oda sıcaklığına soğutulduğunda, bu şekil değiştirmeler modelde sabitlenmiştir. Termal gerilmelerin analizi için üç boyutlu fotoelastisitenin dilim alma yöntemi kullanılmıştır. Modelde serbest yüzeylerde, malzemelerin birleşim yüzeyinde, kusur ve kenar etkilerinin olmadığı bölgede, oyuk etrafında ve oyuğa dik doğrultuda gerilme dağılımlarını elde etmek amacıyla modelden çapı doğrultusunda 1.3 mm kalınlığında bir dilim çıkarılmıştır. Gerilme değerlerinin elde edileceği her bir nokta için polarize mikroskopta şerit sayısı ölçümü yapılmıştır ve bu noktalar için ışığın geçtiği kalınlık değerleri dijital mikrometre ile belirlenmiştir. Malzemenin optik hassasiyet katsayısı, ölçüm yapılan noktalardaki şerit sayıları ve ışığın geçtiği kalınlık değerleri bilindiğinden ilgili formül ile her nokta için asal gerilmelerin farkı değerleri hesaplanmıştır. Hesaplanan bu gerilmeler boyutsuz gerilmelere dönüştürülerek, boyutsuz gerilmelerin dağılımı çizilmiştir. Bahsedilen dilimin üst kenarına komşu elemanlarda asal gerilme bileşenlerinden biri sıfır olduğundan dolayı, bu bölgede ayrı bir dilim alınarak gerilmelerin ayrılması sağlanmıştır. Yine oyuk etrafında gerilmelerin teğetsel bileşenlerinin dağılımı elde edilmiştir. Oyuk etrafında da farklı dilimler alınarak gerilmelerin ayrılması sağlanmıştır. Modelde analitik çözümün geçerli olduğu bölgelerde gerilme dağılımları, literatürde bulunan levhada sıcaklık etkisinin levha kalınlığı doğrultusundaki koordinat değişimine bağlı olması durumları için verilen termal gerilme denklemleri kullanılarak elde edilmiştir. Analitik çözüm yapılırken deneyde oluşturulan modelin malzeme özellikleri ve boyutları kullanılmıştır. Analitik çözüm ile elde edilen gerilme dağılımları deneyde analitik çözüme uygun doğrultudan elde edilen dağılımlarla karşılaştırılarak deneysel sonuçların uygunluğu gösterilmiştir. Analitik çözümün geçerli olmadığı bölgelerde deneysel verilerin karşılaştırılması için sonlu eleman yöntemi kullanılarak sayısal analiz yapılmıştır. Bu analiz için ABAQUS paket programı kullanılmıştır. Sonlu eleman modelinin değişkenleri, önce literatürde verilen, üzerinde kusur bulundurmayan problemin çözümüne uygulanarak ağ iyileştirmesi ile belirlenmiştir. Ardından oyuk bulunduran deney modelinin sonlu eleman modeli analizi yapılmıştır. Elde edilen sonuçlardan ilgili doğrultulardaki gerilme değerleri analitik çözümle elde edilen sonuçlarla karşılaştırılarak sonuçların uygunluğu gösterilmiştir. Modelde gerilmelerin yoğunlaştığı oyuk tepe noktasında maksimum gerilme yığılması faktörü hesaplanmıştır. Ayrıca sonlu eleman analizi ile bulunan gerilme dağılımları deneyden elde edilen ilgili bölgelerdeki dağılımlarla karşılaştırılmıştır. Böylece sayısal modellemenin deney sonuçları ve analitik çözümle doğrulamaları yapılmıştır.
Mechanical and durability properties of alkali activated slag concrete
In this study, to obtain sustainable concrete alkali activated slag concrete was researched. Portland cement has a significant role about CO2 emission. To reduce this emission, Portland cement was replaced with granulated blast furnace slag. On the other hand, due to the slow reaction of pozzolans, alkali actviators are used to accelerate strength gaining. In this research, to activate slag, sodium hydroxide (NaOH) and sodium silicate (Na2SiO3) were used. NaOH which is in bead form, was prepared solution with water. The other Na2SiO3 was used in a solution form. Four different concrete mix series were prepared. Each series had three different water/binder ratios and these are 0.36, 0.50 and 0.65. The first series was reference concrete and they were produced to compare the results of alkali activated slag concrete. In alkali activated slag concrete, NaOH solution molarity was constant, and 8 M. The Na2SiO3/NaOH ratio of second series is 2.5, third series is 1 and fourth series is 4. 12 cylindrical specimens were obtained for each production. In addition, all specimens were cured at 20+2ºC in the saturated lime water during 28 days. For fresh concrete state, slump test and unit weight test were applied. Also, the real air content was calculated from the real unit weight. To identify the workability, alkali activated slag concretes show S4 and S5 classes, the reference concretes show S4 class. However, while molding process of alkali activated slag concretes, setting was observed quickly and loss of concrete consistency was occurred. 28th day compressive strength and modulus of elasticity were obtained to analyze mechanical properties of specimens. Compressive strength results show that water/binder ratio is a determinative property. The highest compressive strength results were obtained from AASC specimens. Also, 0.36 water/binder ratio shows linear trend with the increment of Na2SiO3/NaOH ratios. 0.50 and 0.65 water/binder ratio specimens show the lowest compressive strength when Na2SiO3/NaOH ratio is 2.5. Beside that, modulus of elasticity shows reverse results of compressive strength results. To identify durability properties, water absorption, capillary water absorption, rapid chloride penetration and electrical resistivity tests were applied. For water and capillary water absorption test results show that reference concretes show the lowest permeability properties. Results of rapid chloride test show similar results like water absorption results, in an other saying 0.36 water/binder ratio specimens show lower chloride penetration potential. In addition, two point electrical resistivity test was applied and results show similarity with chloride penetration results. After the durability tests, it has been understood that water/binder ratio is the determinative factor for the results. The reason of this is air voids in the inner structure of geopolymer mixes. Also, durability properties depend on both source and chemical composition of alkali activators, mixing and cure properties. The cost analyses of mixes were investigated. The reference concrete mixes are more economical than alkali activated slag concrete mixes. The reason of this is, used alkali activators made the cost increased.
Islak derin zemin karıştırma yöntemi ile zemin iyileştirmesi incelenmesi
Son yıllarda, ülkemizde uygulanan mühendislik projelerinin adet ve bütçesel olarak artması sonucunda oldukça farklı zemin iyileştirme yöntemleri uygulanmaya başlamıştır. Kamulaştırma ve mevcut altyapıların etkilenmemesi için, ve avan proje üzerinde belirlenen güzergah üzerinde değişikliklerin hem zaman, hem de maliyet olarak proje bedeline yansıdığından dolayı tercih edilmektedir.. Nihai proje üzerinde çoğu zaman değişikliğe gidilmeyip, uygun zemin iyileştirme çalışmalarına yönelmek birçok projede başarı ile uygulanmaktadır. Çalışmanın literatür araştırmasında, yaygın olarak kullanılan zemin iyileştirme yöntemleri araştırılmıştır. Söz konusu araştırmaların neticesinde, bu uygulamara esas özet bilgiler verilmiştir. Tüm zemin iyileştirme çalışmaları bu çalışma kapsamında aktarılmamıştır. Tezin konusu olan derin karıştırma yöntemi detaylı bir şekilde anlatılmıştır. Tez kapsamında, özellikle 1980'li yılların başında Japonya'da daha sonra İskandinav ve tüm dünyada uygulanmaya başlamış olan derin karıştırma yöntemi araştırılmıştır. Derin karıştırma yöntemi, öncelikle tarihsel açıdan incelenmiş, sonra yöntemleri detaylı bir şekilde anlatılmış, zemini ve dayanım parametrelerini belirleyen unsurlar aktarılmıştır. Derin karıştırma kolonları, zeminin rijitliğini artırarak, zeminin sıkışabilirlik özelliğini azaltır. Örnek sonlu elemanlar analiz, kapsamında, aç-kapa tünel inşaatı yapılacak olan bölgede zemin iyileştirme çalışması olarak ıslak derin karıştırma kolonu uygulanmıştır. Tünel tabanındaki zeminin, taşıma gücü problemi olmamasına rağmen, olası oturma problemleri meydana gelebilir. Tünel tabanının oturacağı zeminin, arazi deneyleri sonucunda 18 metre kalınlıkta dolgu zemin olduğu belirlenmiştir. Dolgu zeminin altında ise oldukça kalın kumtaşı tabakası belirlenmiştir. Aç-kapa tünel inşaatı sonrasında, tünel üst kotundan itibaren 14 metre mühendislik dolgusu yapılacak ve hizmete açılacaktır. Tez kapsamında, söz konusu tünelin sonlu elemanlar programı ile analizi yapılmıştır. Saha deneyleri ve gözlemleri sonucunda, literatürde yer alan uygun parametre belirleme yöntemleri ile elastisite modülü belirlenmiştir. Zeminin elastisite modülü belirlendikten sonra, ıslak derin karıştırma kolonlarının serbest basınç dayanımı yine literatürden alınmış ve uygun yaklaşım ile kolon elastisite modülü belirlenmiştir. Zemin ve ıslak derin karıştırma kolonlarının elastisite modülleri belirlendikten sonra, alan iyileştirme oranı ile kompozit elasitisite modülü hesaplanmıştır. Analiz yapılırken, iyileştirmenin dolgu zemin boyunca homojen olarak yapıldığı ve anakaya üst kotuna kadar yapıldığı kabul edilmiştir. Analizlerde kompozit elastisite modülü de bu doğrultuda zemin profiline işlenmiştir. Sonlu elemanlar programında, malzeme modeli olarak, Mohr-Coulomb ve Hardening-soil modelleri kullanılarak çözümleri yapılmıştır. Analizler, sırasıyla, bakir yükleme koşulu, ıslak derin karıştırma kolonlarının planda 2.0 m * 2.0 m, 1.0 m * 2.0 m ve 1.0 m * 1.5 m olarak yapılmıştır. Aynı zamanda maliyet kontrolü açısından tünel tabanında yapılacak 3 metre kazı sonrasında, ıslak zemin karıştırma kolonları yapılması planlanmış ve bu şekilde de sonlu elemanlar programı ile analiz yapılmıştır. Analiz çalışmalarında, bakir yükleme koşulu altında Mohr-Coulomb malzeme modeline göre beklenen oturma miktarı 29 cm olup, oturma limitlerinin aşıldığı görülmüştür. Sonrasında, planda uygulama aralığı 2.0m * 2.0m ıslak derin karıştırma yöntemi uygulandığında, beklenen oturma miktarı 12 cm düşmüştür. Planda uygulama aralığı, 2.0m * 1.5m uygulandığı takdirde, beklenen oturma 8.5 cm düşmüştür. Oturma limitleri tekar aşıldığından dolayı, 1.0m * 1.5m planda uygulama aralığı olan ıslak derin karıştırma kolonu analize dahil edilmiş ve oturma 7.5 cm hesaplanmıştır. Daha sonra oturma limiti tekrar aşıldığından dolayı, öncelikle 3 metre kazı yapılıp, sonrasında kolonların oluşturulacağı bir tasarım oluşturulmuştur. Bu tasarımın beklenen oturma değeri, 6.9 cm olarak hesaplanmıştır. Analiz çalışmalarında, bakir yükleme koşulu altında Hardening-soil malzeme modeline göre beklenen oturma miktarı 25 cm olup, oturma limitlerinin aşıldığı görülmüştür. Sonrasında, planda uygulama aralığı 2.0m * 2.0m ıslak derin karıştırma yöntemi uygulandığında, beklenen oturma miktarı 9 cm düşmüştür. Planda uygulama aralığı, 2.0m * 1.5m uygulandığı takdirde, beklenen oturma 6.2 cm düşmüştür. Oturma limitleri tekar aşıldığından dolayı, 1.0m * 1.5m planda uygulama aralığı olan ıslak derin karıştırma kolonu analize dahil edilmiş ve oturma 5.5 cm hesaplanmıştır. Maliyetler göz önüne alındığında, kolonların, tünel tabanından 3 m aşağıda yapılıp, üzerine mühendislik dolgusu yapılması esaslarına göre tasarım yapılmış ve bu tasarımın oturma değeri, 5cm olup oturma limitlerini sağlamıştır. Yapılan analizlerin, tünel tabanında beklenen oturma durumlarına göre sonuçları incelenmiştir. Maliyet ve süre optimizasyonu yapılarak, uygulama için sonuçlar aktarılmıştır.
Yığma demiryolu köprülerinin sonlu elemanlar programları ile modellenmesi
Kültürel mirasımız olan yığma köprülerimizi korumak gelecek nesillere karşı görevimizdir. Ülkemizin dört bir yanında yer alan tarihi eserlerimizin pek çoğu bugün bile görevlerine devam etmektedirler. Bu eserlerimizin mevcut durumunun tespiti ve gerekli bakım ve restorasyonların yapılabilmesi için yapıların davranışının doğru anlaşılabilmesi çok önemlidir. Birinci bölümde konu hakkında genel bilgi verilmiş, çalışmanın amacı anlatılmıştır. İkinci bölümde yığma yapılar hakkında bilgi verilmiş, bu yapım tarzında kullanılan malzemelere değinilmiştir. Yığma köprülere geçiş yapılarak, bu eserlerin tarihsel gelişimi üzerinde durulmuştur. Kullanım amacına ve geçtiği açıklıklara göre kullanılan farklı kemer tiplerinden bahsedilmiştir. Kemer köprülerin çalışma mekanizması, avantaj ve dezavantajları, zaman içerisinde maruz kaldığı etkiler ve bu etkiler sonucu meydana gelen deformasyonlar incelenmiştir. Üçüncü bölümde yığma yapıların bilgisayar programlarında modellenmesi ve analizi hakkında bilgiler verilmiştir. Analiz programlarının kullandığı yöntemler ve kritik analiz yaklaşımlarından bahsedilmiş, kullanılan eleman tipleri anlatılmıştır. Kullanılan dinamik analiz metotları anlatılmış ve yapı elemanlarının doğrusal olmayan davranışı ve davranışın değerlendirilme sebepleri incelenmiştir. Yığma yapıların modellenmesinde homojenleştirme teknikleri üzerinde durulmuş, farklı problemler için önerilen modellenmesi yöntemleri anlatılmıştır. Dördüncü bölümde ise çalışmada davranışı incelenen demiryolu kemer köprülerinin mimari, geometrik ve malzeme özellikleri verilmiştir. Daha sonrasında ise modelleme aşamasına geçilmiştir. İncelenen iki adet köprünün her biri için dört adet olmak üzere toplam sekiz adet model oluşturulmuştur. Modelleme aşamasında yapılan kabüller, modellerin çalışabilmesi için yapılan idealleştirmeler ve kullanılan analiz opsiyonları anlatılmıştır. Kullanılan malzeme değerleri ve grafikleri bu bölümde yer almaktadır. Modelleme tamamlandıktan sonra, modellerin karşılaştırma için uygun olup olmadığı adım adım kontrol edilmiştir. Uygunluk görüldükten sonra zaman tanım alanında dinamik analizlere geçilmiştir. Analizler için 53 adet farklı deprem kaydı kullanılmıştır. Modellerden elde edilen sonuçlar, geometrik ve malzeme ikinci mertebe etkileri ayrı ayrı değerlendirilerek taban kesme kuvveti, deplasman, hız ve ivme değerleri üzerinden grafikler yardımı ile karşılaştırılmıştır. Beşinci ve son bölümde ise yapılan işlemler kısaca özetlenmiştir. Elde edilen sonuçlar sırasıyla önceki bölümde verilen grafik ve tablolar yardımıyla sunulmuştur.
Meskun bölge yollarında yağmur suyu drenajının klasik yöntemlerle incelenmesi
Bu çalışmada günümüz dünyasında yağmur suyu drenajındaki yaşanan sıkıntılar ve artan maliyetlerden dolayı tüm dikkatleri üzerine çeken yağmursuyu yönetim sistemlerinin klasik yöntemlerle uygulamaları ele alınmıştır. Konuya giriş altyapısı olarak çalışmaların öncesinde yol tiplerine göre tasarım da kullanılacak olan yağış-tekerrür-süre grafik ve çizelgeleri verilmiştir. Tasarımdaki kabul edilen bu yağışa göre de cadde üst yapısında akışa geçen suyun izin verilen yayılma miktarları, hız-derinlik grafikleri verilmiştir. Yol tipine göre müsaade edilebilecek olan maksimum boyuna ve enine eğim değerleri verilmiştir. Caddelerdeki arkların enkesitleri ve su toplama kapasiteleri örneklerle gösterilmiştir. Yetersiz veya yanlış yağmur suyu drenajının sosyal ve ekonomik zararlarından bahsedilmiştir. Bu amaçla meskûn bölge yollarındaki akışa geçen suyu drene edebilmek için özellikle gelişmiş ülkelerde yaygın olarak kullanılan cadde arkında bırakılan ızgaralı giriş, bordürde bırakılan giriş, ikisinin birleşiminden oluşan birleşik giriş ve cadde boyunca bırakılan ızgaralı giriş olmak üzere dört ana giriş yerinden bahsedilmiştir. (Bordürde bırakılan girişler ve birleşik girişlerin gelişmiş ülkeler haricinde kullanımı yaygın değildir). Giriş yerlerinin şekilleri de gösterilmiş olup şekillerinden dolayı tıkanma, bisikletlilerin ve çocukların güvenliği durumuna göre zayıflıkları irdelenmiştir. Bu giriş yerlerinin caddelerdeki sürekli eğimli veya çukur yerlerdeki hidrolik davranışları HEC-22 (Hidrolik mühendisliği bildirgesi-22) formüllerine göre örneklerle incelenmiş olup birbirlerine göre avantajları ve dezavantajları belirtilmiştir. Çalışmamızın ana konusu ise bu giriş yerlerinin hidrolik verimliliklerini etkileyen hususların incelenmesidir. Bu kapsamda ABD'nin Kansas Üniversitesi'nde daha önceden yapılmış olan, giriş yerlerinin değişen boyuna eğimlerdeki verimliliğini inceleyen, deneyden elde edilen verilerden yararlanılmıştır. Bu veriler kullanılarak iki tane boyutsuz sayı elde edilmiş olup girişin su tutma kapasitesinin gelen toplam debiye oranın bu katsayılarla (F, dTLg / VQ) olan değişimi irdelenerek grafikler elde edilmiştir. Bu grafiklerden de görüldüğü üzere artan Froude boyutsuz katsayısıyla verimin azaldığı buna karşın diğer boyutsuz katsayının artmasıyla ise verimin arttığı görülmüştür. Değişen boyuna eğimler ve yağmur suyu giriş tiplerine göre etkileşim aynı yönde olsa da oranları farklılık gösterir. xvi Deneysel verilerin haricinde de yine teorik örnekle ark enkesitindeki sürekli çukurlaştırmanın, sürekli çukurlaştırma olmayan yere göre çok daha verimli çalıştığı görülmüştür. Tıkanmanın ise verime olan negatif etkisi gözlemlenmiştir.
Sismik sıvılaşma deney numuneleri için otomatik huni tasarımı ve deney sonuçlarına etkisi
Sıvılaşma, geoteknik deprem mühendisliğinde üzerinde en çok çalışma yapılan, en merak uyandıran konuların başında gelmektedir. Kumlu zeminlerin dinamik yükler altında sıvılaşması hakkında pek çok araştırma yapılmıştır ve hala yapılmaktadır. 1964 yılında üç ay içerisinde meydana gelen Alaska Good Friday ve Japonya Niigata depremleri sonrası sıvılaşma nedeniyle meydana gelen zararlar farkedilmiş olup, geoteknik mühendislerini konuyla ilgili ciddi çalışmaları başlamıştır. Günümüze kadar dünyanın çeşitli yerlerinde çok faydalı çalışmalar yapılmış olup, konunun karmaşıklığına rağmen pek çok şey öğrenilmiştir. Bunun yanında gizemini koruyan ve kafa karıştıran sorunların çözüme kavuşması için çalışmalar devam etmektedir. Yapılan çalışmalarda tüm sıvılaşma olaylarının en karakteristik özelliği, drenajsız yükleme şartlarında oluşan aşırı boşluk suyu basıncıdır. Kohezyonsuz zeminlerin doygun olduğu durumlarda, drenajsız şartlardaki yükleme çabuk gelişmekte ve zeminlerin sıkılaşma eğilimi aşırı boşluk suyu basıncının artmasına ve efektif gerilmenin sıfıra doğru azalmasına neden olabilmektedir ve tüm bunların sonucunda sıvılaşma olayı meydana gelmektedir. Geoteknik mühendisliği için bu derece önemli bir konuda araştırma ve çalışmalar gerçekleştirilirken hem hızlı hem de sonuçlarımızdan emin olarak ilerlemek büyük önem taşımaktadır. Bu nedenle hem numune hazırlama aşamasında hem de deneyler gerçekleştirilirken en güvenilir ve en hızlı yöntemleri seçmek kaliteli çalışmalar için altyapı oluşturacaktır. Bu çalışmada numunenin hazırlama yönteminden başlayarak deney sonuçlarına kadar birçok parametre (zemin döküş yüksekliği, huni çekiş hızı, CSR, göreceli sıkılık-çevrimsel kayma gerilmesi ilişkisi) ayrıntısıyla incelenmiş olup, dikkat çekici buluşlar ve sonuçlar elde edilmiştir. Ayrıca deney sisteminin kurulmu ve deneyin gerçekleştirilmesi aşamasında nelere dikkat etmemiz gerektiği ayrıntılı olarak açıklanmıştır. Araziden örselenmemiş numune alınması özellikle kumlu zeminler söz konusu olduğunda oldukça özel ve pahalı yöntemler gerektirmekte ve bu durum tercih edilmediğinden deney numuneleri laboratuvar ortamında oluşturulup doygun hale getirildikten sonra test edilebilmektedir. Deneylerin tekrarlanılabilrliği ve güvenilirliği açısından laboratuvar ortamında oluşturulan numunelerin yapılacak her deney için aynı davranışı gösterecek şekilde hazırlanması ve doygun hale getirilmesi büyük önem taşımaktadır. Oldukça zaman alan ve büyük zahmet gerektiren bu sürecin bir nebze kolaylaştırılması için kuru numunelerle deney yapmak çok avantajlı olmaktadır. Bu çalışmada tamamen kuru numunelerle deneyler yapılmış, drenajlı durumda sabit hacim kontrollü olarak tekrarlı basit kesme yüklerine maruz bırakılan numuneler için eşdeğer boşlık suyu basıncının nasıl hesaplanacağı ve sabit hacim kontrollü deney sisteminde kumların sıvılaşma davranışının kuru numunelerden belirlenmesi sabit hacim kontrollü basit kesme deney mekanizması anlatılarak açıklanmıştır. Ayrıca kuru ve doygun numunelerin deney sonuçları karşılaştırılarak temiz ve siltli kum numunelerinde kuru ve doygun durumda aynı sonuçların bulunduğu kanıtlanmıştır. Bu tez çalışmasında numune hazırlama yöntemi olarak kuru huni yöntemi uygulanmıştır. Kuru huni yöntemi hem dinamik basit kesme hem de üç eksenli basınç deneylerinde yaygın olarak uygulanan bir numune hazırlama yöntemidir. Fakat bu numune hazırlama yöntemi uygulanırken, tecrübe eksikliği, el titremesi ve deneylerin farklı operatörler tarafından yapılması deney sonuçlarını önemli ölçüde etkiliyebilmektedir. Özellikle el titremesi huninin ekseninden kaymasına sebep olmakta, aynı zamanda huninin çekiş hızı da kontrol edilememektedir. Çalışmada tüm bu etkenlerin ne gibi sonuçlar doğurduğunun belirtilmesinin yanısıra tüm bu olumsuz durumların önüne geçecek bilgisayar kontrollü otomatik bir huni tasarlanmıştır. Huni bilgisayar kontrollü olarak 15, 30, 45, 60, 75, 90, 105, 120, 135, 150 saniyelerde 4 cm yukarı yükselebilmektedir. Bunun yanında numunenin farklı yüksekliklerden dökülebilmesi için her biri 35 mm yüksekliğinde 6 aparatı bulunmaktadır. Böylelikle farklı zemin döküş yüksekliği ve farklı huni çekiş hızlarında çeşitli kombinasyonlar denenmiş ve bunların göreceli sıkılık ve sıvılaşma üzerindeki etkileri açıklanmıştır. Bunun yanında manuel kuru huni yöntemiyle yapılan deneylerle otomatik yöntemle yapılan deneyler her yönden karşılaştırılarak otomatik huninin avantajları ve gerekliliği ortaya konmuştur. Yeditepe Üniversitesi Zemin Mekaniği Laboratuvarında bulunan Geocomp marka cihazda dinamik basit kesme deneyleri uygulanmış, temiz kum ve %10 silt içerikli siltli kum numuneleri üç farklı çevrimsel kayma gerilmesi oranında (CSR=0.12, 0.1, 0.08) deneye tabi tutulmuşlardır. Numuneler 50 kPa altında konsolide edilmiş ve tüm testler için frekans değeri 0.1 Hz olarak uygulanmıştır. Yapılan deneylerle kumlu zeminlerin sıvılaşma davranışı belirlenmiştir. Hem temiz hem de siltli kum numunelerinde sıvılaşma için gerekli çevrim sayısı ile göreceli sıkılık arasında üstel bir ilişki olduğu gözlemlenmiştir. Ayrıca çevrimsel kayma gerilmesi oranı azaldıkça sıvılaşma direncinin arttığı tespit edilmiştir. Bu durum literatürde yapılmış olan diğer çalışmalarla uyuşmaktadır. Son olarak çevrimsel direnç oranı ile göreceli sıkılık arasında temiz kum ve %10 silt içeren siltli kum için üstel bir ilişki olduğu gözlemlenmiştir.
Otobüs ve tramvay benzeri sistemlerin incelenip işletme maliyetlerinin karşılaştırılması
Bir yerden, bir yere ulaşım isteği insanoğlunun var oluş yıllarından günümüz yıllarına kadar önemini her zaman korumaktadır. Bundan 100 yıl öncesinde daha basit yöntemler ile gerçekleştirilen ulaşım faaliyeti, günümüz teknolojisinin gelişmesiyle çok daha farklı türde araçlar ile sağlanmaktadır. Ulaştırma sistemi bir toplumun ekonomik, sosyal ve refahlık seviyesinin bir göstergesi durumuna gelmektedir. Çünkü sanayileşmenin ve ticaretin gelişmesi taşımacılık ihtiyacının önemini artırmış, insanların keşif amaçlı bir yerden bir yere sürekli arayış içerisinde olmalarına sebep olmuştur. Karayolu ve demiryolu taşımacılığı günler süren taşıma süresini çok kısa saatlere indirmeyi başarmıştır. İmkanların artmasıyla beraber gelişen sistemler doğrudan topluma hitap ederek, toplu ulaşımın var olmasını sağlamıştır. İlk olarak 1662 yılında Paris'te ortaya çıkan Otobüs, yıllar içerisinde yaygınlaşarak 1820'li yıllarda Latince herkes anlamına gelen omnibüs adıyla atlı Otobüs olarak işletmeye konulmuştur. Ülkemizde de ilk Otobüs 1926 yılında çalışmaya başlamıştır. Bir diğer önemli ulaşım aracı olan Tramvayın ilk yolcu taşımacılığı 1832 yılında Amerika Birleşik Devletleri'nde gerçekleşmiştir. İstanbul'da ise ilk olarak 3 Eylül 1869 tarihinde Tophane-Ortaköy hattında çalışmaya başlamıştır. Toplu taşımanın önemi yıllar içerisinde tüm toplumlar tarafından benimsenmesi ile taşıma sistemlerinin yaygınlaşması sağlanmıştır. Bu durum, çok daha fazla toplu taşıma aracının üretilmesine sebep olmuştur ve olmaktadır. Her yıl artan dünya nüfusuyla beraber, yolcu sayısı da artmakta buna bağlı olarak trafikte bulunan araç sayısı da çoğalmaktadır. Araçlarda kullanılan yakıtın çevreye vermiş olduğu zarar, zamanla küresel ısınmanın artmasında büyük bir rol oynarken, gürültü kirliliği de insan psikolojisinde olumsuz tahribatlara yol açmaktadır. Dolayısıyla da toplu ulaşım bilincini elde etmek için yeni talepler değerlendirmeye alınmıştır. Ülkeden ülkeye değişiklik gösteren yaygın ulaşım sistemlerinde Tramvay ve Troleybüs sistemleri, Dizel Otobüs sistemlerinin önemli bir alternatifi konumundadır. Dünyadaki petrol rezervlerinin ömrünün azalması, petrol fiyatlarında ciddi artışlara sebep olacaktır. Bu durumda dizel yakıt kullanan Otobüs sistemlerinin yakıt maliyetinin artacağı anlamına gelmektedir. Dolayısıyla da alternatif yakıt kullanan toplu taşıma araçlarına yönelim başlamaktadır. Yenilenebilir enerji ile üretilen elektrik enerjisi, yeşil taşımacılık konusunu gündeme getirmektedir. Hibrit ve Elektrikli Otobüsler yeşil taşımacılığın en önemli temsilcileri konumuna gelmektedirler. Belirli seviyede nüfusa sahip şehirler için Trambüs önemli bir alternatif olarak düşünülebilir. Batarya teknolojisinin ve batarya yönetiminin gelişmesi ile de Elektrikli Otobüsler konvansiyonel Otobüslerin alternatifi hale gelmektedir. Çünkü Elektrikli Otobüsler daha çevreci, daha sessiz ve verimli araçlardır. Kendi yenilenebilir elektrik enerjisini üreten ülkeler için de Elektrikli Otobüslerin yaygınlaşarak kullanılması yakıtta dışa bağımlılığı ortadan kaldıracaktır. Bu çalışmada, Dizel Otobüs, Elektrikli ve Hibrit Otobüs, Tramvay, Troleybüs ve Metrobüs gibi toplu ulaşım sistemleri hakkında bilgiler verilmiştir. Ayrıca, yolculuk değerleri, yakıt tüketim değerleri, kapasite değerleri gibi değerler altında sistemler incelenip örnekler verilerek işletme maliyetleri birbirleriyle karşılaştırılmıştır. Malatya'da kullanılan Trambüs sistemi, İzmir'de kullanılan Elektrikli ve Dizel Otobüs sistemi, İstanbul'da kullanılan Tramvay ve Metrobüs Sistemi örnek olarak alınmıştır. Konuyu pekiştirmek amacıyla da aynı sistemlerin Dünya üzerindeki örnek uygulamaları da analiz edilip, yine aynı şekilde işletme maliyet giderleri birbirleriyle kıyaslanmıştır. Son olarak ise, yapılan karşılaştırmaların sonuçları çıkartılarak, bu sonuçlardan çıkan değer analizleri doğrultusunda önerilerde bulunulmuştur.
Kamu özel işbirliği projeleri ön değerlendirme süreci için etüd kanvası
Proje bedelleri açısından inşaat sektörünün en çarpıcı örneklerine rastlanan altyapı yatırımları alanında, 1990'lı yıllarda başlayan yükseliş trendi, 1997 Asya finansal krizi ve 2001 ekonomik krizi ile sekteye uğrasa da; içinde bulunulan döneme ait istatistikler, gelişmekte olan ülkelerin altyapı yatırımları aracılığıyla büyüme yoluna gittiğini göstermektedir. Ülkelerin ekonomik politikalarını da şekillendiren bu yatırım sürecinde; devletlerin finansal kapasitesinin, bilgi ve tecrübe düzeyinin yeterli olmadığı durumlarda, özel sektör finansal gücü ve teknik kapasitesini kullanarak hükümetlerle işbirliği yapma yoluna gider. Bu işbirliğinin ana paydaşları; bir yanda kamu, diğer yanda özel sektör olduğu için bu birliktelik "Kamu Özel İşbirliği" olarak adlandırılır. Proje tipine ve paydaşlar arasında transfer edilen görev dağılımına bağlı olarak, bu işbirliği çeşitli formlara sokulmakta ve farklı isimlerle uygulanmaktadır. Türkiye'de de ağırlıklı olarak "Yap-işlet-Devret" temelinde uygulanan kamu özel işbirliği modeli, tıpkı diğer gelişmekte olan ülkelerde olduğu gibi devlet politikasında önemli yere sahiptir. Boyutları ve kullanılan mühendislik teknolojileri ile dünya çapında ses getirecek nitelikte olan "Mega Projeler" Türkiye'nin kamu özel işbirliği alanında öne çıkan ülkelerden birisi olmasını sağlamıştır. Yapılan açıklamalardan da görülebileceği üzere; hem Türkiye hem de diğer gelişmekte olan ülkelerde bu denli yoğun şekilde gündemde olan bu konuya katkı sağlama isteği, tez çalışmasının kamu özel işbirlikleri merkezine oturtulması kararına temel teşkil eden sebep olmuştur. Bu doğrultuda da; modelle ilgili tüm süreç göz önüne alınarak, model özelinde var olan eksiklikler ve iyileştirilmeye müsait noktalar araştırılmıştır. Tipik bir inşaat projesine göre genellikle çok büyük yatırım bedelleri gerektiren ve hazırlık aşamasında yapılacak küçük bir hatanın çok büyük maliyet ve kayıplara yol açacağı bilinen kamu özel işbirliği projelerinde, projenin potansiyel risklerinin ve projenin başarıya ulaşmasını sağlayacak başarı unsurlarının en başta geniş çaplı olarak analiz edilmesinin kritik derecede önemli olduğu bilinmektedir. Bu analizle, genel anlamda performansın olumsuz etkilenebileceği noktaların belirlenmesi sağlanacak ve bu şekilde bir performans öngörüsü yapılmış olacaktır. Bununla birlikte, tez çalışması kapsamında yapılan araştırmalar ve uzman görüşmeleri, bahsedilen amaca yönelik halihazırda bir yapı olmadığını ortaya koymuştur. Dolayısıyla, projenin hazırlık aşamasında kullanılacak, bu süreci kolaylaştıracak ve daha verimli hale getirecek bir yapının varlığına olan ihtiyaç farkedilmiştir. Bunun sonucunda, çalışma kapsamında yapılan detaylı literatür taraması ile; kamu özel işbirlikleri üzerinde etkili olan pek çok başarı kriteri, başarı faktörü ve risk faktörü belirlenerek Bölüm 3'de sunulmuştur. Bu unsurların bir arada analiz edilebileceği bir yapının varlığının, projenin başlangıcında büyük fayda getireceği düşüncesi sonucunda, girişimciler ile işletmelerin kullanmış olduğu "İş Modeli Kanvası" fikrinden yola çıkılarak, kamu özel işbirliklerinin hazırlık evresindeki ön analizini kolaylaştıracak bir kanvas geliştirilmesine karar verilmiştir. Kanvas üzerinde yapılacak olan ön değerlendirme pek çok faktör ile projenin kapsamının geniş şekilde irdelenmesini sağlayacağı için aynı zamanda bir performans öngörüsü yapılmasını da sağlayacaktır. Daha net şekilde açıklamak gerekirse, çalışmada yer alan herhangi bir risk için etüd sürecinde yapılacak olan değerlendirme ve bu değerledirme ile riskin potansiyel sonuçlarının analiz edilmesi, o risk özelinde projenin performansına dair bir öngörüdür. Bu doğrultuda, literatür taraması sonucunda bulunan ve Bölüm 3'de sunulan başarı kriterleri, başarı faktörleri ve risk faktörleri arasında; "Ana Performans Grupları" - "Temel Faktör ve Temel Kriter Grupları" - "Alt Faktörler ve Alt Kriterler" şeklinde bir hiyerarşi oluşturulmuştur. Bu hiyerarşi oluşturulurken literatür taramaları ve uzman görüşmeleri belirleyici olmuştur. Ardından bu hiyerarşi amaçlandığı şekilde kanvas modeli üzerinde yeniden tasarlanmış ve oluşturulan kanvasa, Bölüm 4.3'de ele alınan mekanizmalar, uzman hukukçular ile yapılan görüşmelerden ve literatür taramalarından elde edilen bilgiler doğrultusunda eklenmiştir. Bunun sonucunda, değerlendiricilerin; kriterleri ve riskleri analiz etmelerini ve bu risklere karşı kullanabilecekleri mekanizmaları görmelerini sağlayacak olan etüd kanvası ortaya koyulmuştur. Çalışmadaki "Ana Performans Grupları" ve "Temel Faktör ve Temel Kriter Grupları"nın kendi içlerinde ikili karşılaştırmalara tabi tutulması ile oluşturulan AHP modeliyle de bu grupların ağırlıklarının saptanması Bölüm 5'de gerçekleştirilmiştir. Sonuç olarak; çalışma detaylı bir literatür taraması eşliğinde başlayarak, kamu özel işbirlikleri için var olan bir sorunun tespitini gerçekleştirmeyi ve tespit edilen soruna yönelik olarak uygulama alanında kullanılmaya müsait bir çözüm ortaya koymayı hedeflemiştir. Bu şekilde de kamu özel işbirliği etüd kanvasını çıktı olarak ortaya koymuştur. Çalışmanın çıktısı projelerde etüd evresinde paydaşların başarı kriterleri, risk kriterleri ve risk faktörlerini analiz etmesini ve bu analizden faydalanarak performans öngörüsünde bulunmalarını sağlayacak, ayrıca risklere yönelik işleyecek tazminat ve risk hafifletme mekanizmaların belirlenmesine katkıda bulunacaktır.
Kompozit kiriş bileşenlerinin gerilme analizi
Farklı türde malzemelerin bir arada kullanılması ile kompozit yapılar oluşmaktadır. Bu farklı türdeki malzemeler çelik, ahşap ve beton gibi malzemeler olabilmektedir. Kompozit yapılarda sıkça kullanılan çelik-beton birlikteliği çeşitli avantajlarından dolayı günümüzde oldukça yaygın olarak tercih edilmektedir. Bu tezde kompozit yapılar hakkında genel bilgiler verilerek, kompozit kiriş bileşenleri tanıtılmış ve kompozit kiriş bileşenlerinin hesap yöntemleri ele alınarak, İTÜ İnşaat Fakültesi Yapı Malzemesi Laboratuvarlarında hazırlanan dokuz adet deney numunelerinin itme (push-out) testleri yapılarak kompozit kiriş bileşenlerinin gerilme analizi ve boyut etkisi testleri yapılmıştır. Deneysel çalışma sonucunda elde edilen analiz sonuçlarının Abaqus sonlu eleman yöntemi programında modellemeleri yapılarak karşılaştırmalı analizleri yapılmış ve deney sonucunda kompozit bileşenlerin gerilme davranışları irdelenmiştir. Tezin birinci bölümde çelik beton kompozit yapıları ile ilgili genel bilgiler verilmiştir. Kompozit kirişi oluşturan kompozit bileşenleri olan beton, çelik profil, trapez çelik saç, beton donatısı ve kayma bağlayıcılarından söz edilmiştir. Kompozit kirişin en önemli bileşeni olarak görülen kayma bağlayıcıları türlerinin neler olduğu ifade edildikten sonra kompozit kirişlerin ara yüzünde bağlantı elemanının bulunması veya bulunmaması durumundaki hesap esasları ile ilgili bilgiler yer almıştır. Kayma bağlayıcılarından günümüzde de en çok tercih edilen ve bu tezde deneysel çalışmada kullanılmış olan stud (kesme) çivisinin genel özellikleri, standart ölçüleri ve hesap yöntemi anlatıldıktan sonra stud çivisinin taşıma kapasitesi hesabında kullanılan ulusal ve uluslararası standartlara ilişkin formülizasyonlar açıklanmıştır. Ayrıca birinci bölümde kayma bağlayıcılarının davranışlarını farklı koşullar altında incelemiş olan deneysel çalışmalara ilişkin literatür çalışmaları ve sonuçlarına ilişkin bilgiler de yer almaktadır. Bu literatür çalışmalarında itme (push-out) testi yöntemi ile deneysel çalışmalar yapılmış ve bu deneysel çalışmaların Abaqus programı kullanılarak yapılan sayısal doğrulamaları anlatılmı¸stır. İkinci bölümde ise tezde yapılan deneysel çalışmaların sayısal doğrulamasını yapabilmek için kullanılan Abaqus programında kullanılacak olan yönteme esas olacak sonlu eleman seçimi, malzemelerin modellenmesi, temas yüzeylerinin modellenmesi, sınır koşulları ve yük ataması ve kalibrasyon analizleri yapılmıştır. Malzeme seçiminde beton döşeme için "Damage Plasticity Model" ve "Microplane Model (M7)" parametereleri kullanılmıştır. Seçilen yöntemlerin doğruluğunun teyit edilebilmesi için daha önce yapılmış olan deneysel literatür çalışmalarından seçilen örneklerin sonuçları ile seçtiğimiz yöntem esaslarına bağlı parametreler kullanılarak sonlu eleman yöntemi kullanılarak bu örneklerin Abaqus programında modellemeleri yapılmıştır. Yapılmış olan modellerin analiz sonucunda çıkan değerler örnek alınmış olan literatür çalışmalarının sonuçları kuvvet-kayma grafiği oluşturularak karşılaştırılması yapılmıştır. Üçüncü bölümde deneysel çalışmada kullanılacak olan deney numunelerinin özelliklerinden ve numunelerin hazırlanarak deneyin uygulanmasından söz edilmiştir. İtme testinde çelik profillere stud çivileri her başlıkta kaynatılmış ve her başlığa beton dökülerek çelik profil iki beton döşeme arasında kalacak şekilde numuneler hazırlanmıştır. Çelik profilin her başlığına birer adet stud çivisi özel bir kaynak tabancası ile saplama kaynak yapılmıştır. Ayrıca beton basınç dayanımının 45-55 MPa aralığında olması için laboratuvarda doğal kum, kırma kum, kırma taş, su ve çimento oranları hesaplanarak malzemeler oluşturularak beton hazırlanmıştır. Her bir beton döşemede altta ve üstte olmak üzere nervürsüz hasır donatılar hazırlanmıştır. Deneyde boyut etkisinin araştırılabilmesi için her numuneden üç adet olmak üzere büyük boyda (PL1, PL2, PL3), tüm kompozit bileşenlerinin boyutları büyük boyun ölçülerinin yarısı olacak şekilde (PM1, PM2, PM3) ve küçük boyda tüm ölçüler orta boyun yarısı olacak şekilde de (PS1, PS2, PS3) numuneleri hazırlanmıştır. Numuneler hazırlandıktan sonra İTÜ İnşaat Fakültesi Yapı Malzemesi laboratuvarında bulunan yük uygulama makinesinde kuvvet çelik profillerin gövdesine uygulanacak şekilde itme testi gerçekleştirilmiştir. Dördüncü bölümde deney uygulaması ile elde edilen kuvvet-kayma değerleri sonuçları incelenmiştir. Deney sonucunda elde edilen de˘gerlerin sayısal doğrulaması için sonlu elemanlar yöntemi (FEM) kullanılarak Abaqus programında numunelerin modellemeleri yapılmıştır. Modellemede sonlu eleman yönteminde kullanılacak parametreler ikinci bölümde anlatıldığı şekilde tanımlanarak analiz sonuçları elde edilmiştir. Abaqus programı kullanılarak yapılan analiz sonuçlarında elde edilen kuvvet-kayma grafikselliği ile deney sonuçlarının grafikselliğinin birbiri ile uyumlu olduğu sonucu elde edilmi¸stir. Sonuç kısmında deneysel sonuçlar bize göstermiştir ki en küçük boyuttaki numune büyük boy numuneye göre daha fazla gerilme taşıyabilmektedir. Böylelikle kompozit kirişlerde boyut etkisinin etken olduğu sonucuna varılabilmektedir.
Vadistanbul Park 3.etap projesi derin kazısı vaka analizi
Büyük şehirlerde gün geçtikte artan nüfusa paralel olarak bu nüfusun ihtiyaçlarına karşılık verecek konut, eğitim-iş merkezi, sanayi yapıları gibi inşaat projelerin hızla artması şehir merkezlerindeki arsa stoklarının azalmasına neden olmuştur. Bu nedenle, mevcut olan arsaların kullanımını optimum şekilde değerlendirme gereği oluşmuş, bunun sonucunda da yerin üstü kadar altını da proje gerekliliğine göre maksimum seviyede kullanması ihtiyacı oluşmuştur. Arsa maliyetlerinin artması ve yerleşim alanlarının daralmasıyla birlikte şehirler düşey olarak genişlemeye başlamıştır. Son yıllarda ülkemizde yapılan yüksek katlı binaların derin kazıları nedeniyle yapılan bu derin kazılardan dolayı mevcut yol ve binalarda yapısal hasar oluşmaması ve temel çukurunu emniyetli bir şekilde tamamlamak amacıyla iksa sistemleri oldukça önem kazanmıştır. Bunun neticesinde; zemin durumuna, arazi çalışma koşullarına, güvenlik faktörü ve bütçe kısıtlamaları doğrultunda çeşitli iksa yöntemleri geliştirilmiştir. Bu tez çalışması kapsamında derin kazılar teori ve uygulama yöntemleri üzerinde çalışılmış ve bir vaka analizi ile örneklendirilmiştir. Tez çalışmasının ilk kısmında, derin kazılarda iksa sisteminin önemi, iksa sistem seçimine etki eden faktörler, iksa sistem seçimi öncesinde yapılması gereken geoteknik ve zemin etüdü çalışmaları ve iksa sistemlerinin karşılaştırılması üzerinde durulmuştur. İkinci kısmında iksa sistemlerine etkiyen toprak basınçlarından bahsedilmiş, çeşitli zemin koşulları için öngörülen toprak basıncı dağılımları incelenmiştir. Sonraki kısımda ise oluşan yüklere karşı uygulamada kullanılan yatay ve düşey destek elemanları detaylı olarak incelenmiştir. Tez çalışmasının son kısmında ise bir vaka analizi olarak Vadistanbul Park 3.Etap Projesinin kazısı incelenmiştir. Proje sahasında yapılan zemin etüd çalışmalarına göre Cendere Deresi yatağında bulunan, dolgu ve alüvyon birimler ve yer altı su seviyesinin yüksek olduğu inşaat alanında, iksa sistem için seçilen ideal zemin parametreleri, uygulanabilecek alternatif iksa yöntemlerinin karşılaştırılması maliyet ve uygulanabilirlik açısından değerlendirilmiştir. Bunların neticesinde yapımına karar verilen iksa sisteminin uygulama aşamaları anlatılmış, uygulama sırasında yapılan inklinometre ölçümleriyle, her kazı kademesindeki yapılan hesap sonuçları karşılaştırılmıştır ve seçilen tasarım parametrelerinin geçerliliği değerlendirilmiştir. Sonrasında uygulama sırasında karşılan sorunlar ve buna bağlı olarak yapılan proje revizyonları irdelenmiştir. Sonuç kısmında ise Vadistanbul Park 3.Etap Projesinin iksa sistem seçimi ve uygulama neticesinde çıkarılan sonuçlar değerlendirilmiş ve tez çalışması tamamlanmıştır.
Yap işlet devret modeli ile ihale edilecek otoyol projelerinde optimum imtiyaz süresinin belirlenmesi için stokastik bir yöntem
Yap-işlet-devret modeli özellikle altyapı projelerinde tüm dünyada olduğu gibi ülkemizde de uygulaması giderek artmaktadır. Bu model için en önemli kriterlerden biri, devlet ile özel sektör arasında gerçekleştirilecek olan imtiyaz sözleşmesinin süresidir. Literatürde imtiyaz süresinin hesabında birbirinden farklı birçok finansal hesap modeli bulunmaktadır. Shen tarafından önerilen ve hem özel sektör yatırımcısının hem de devlet tarafının menfaatlerini koruyan finansal model; yıllara dayalı değişebilen iskonto oranı, kamulaştırma bedeli, yıllık ortalama günlük trafik hacmi parametreleri düşünülerek geliştirilmiştir. Özel sektör tarafından proje finansmanı için alınan kredinin geri ödeme süresi, özel sektörün işletme süresince tamamlanacağı ve özel sektörün projenin işletme periyodunun ilk senesinde pozitif net nakit akıma sahip olması gerektiği sınırları finansal modelimize eklenmiştir. Yap-işlet-devret projesinin finansal modeline; toplam ve yıllık yapım maliyeti, yapım süresi, bakım-işletme maliyeti, kredi kuruluşlarından sağlanan kredi faiz oranı, enflasyon, geçiş (gişe) ücreti, yıllık taşıt trafik hacmi ve diğer gelirler girdi parametreleri olarak belirlenmiştir. Bu parametrelerin yap-işlet-devret projesi kapsamında belirsiz olanları seçilerek her biri için geçmiş verilere dayalı veya uzman görüşlerinden faydalanarak elde edilen olasılık dağılımı, risklerin tanımlanması için kullanılmaktadır. Olasılık dağılımlı belirsiz parametreler ile deterministik değer tanımlanan belirli parametreler net bugünkü değer yöntemi ve Monte Carlo simülasyonu yöntemi kullanılarak yap-işlet-devret projesi için imtiyaz süresinin olasılık dağılımı elde edilmiştir. Daha sonra, özel sermaye şirketi ve devletin risk tutumlarına göre tek değer olarak imtiyaz süresi belirlenmiştir. Finansal modelin devamında idare ile özel sermaye sektörü arasında pazarlık-oyun teorisi (bargaining game theory) uygulanarak iki taraf için en karlı anlaşmanın yapılması amaçlanmıştır. Tez çalışması kapsamında oluşturulan finansal model 14 Nisan 2017 tarihinde ihalesi gerçekleştirilen Ankara Niğde Otoyolu Projesi üzerinde çalıştırılmıştır. Bunun neticesinde ihale kapsamında verilen beş teklif değerlendirilmiştir. Projenin devlet tarafından gerçekleştirilmesi, devlet tarafından özel sektöre verilen garanti yıllık ortalama günlük trafik (YOGT) hesaba katıldığı durumda veya bu garanti olmadığı durum gibi senaryolar üretilmiştir. Bu senaryolar eşliğinde özel sektör ve devlet açısından projenin karlılık oranları, toplam parasal miktarları ve süresel anlamda hangi tarihlerde kara geçiş yapacakları hesaplanmıştır.
Kazık taşıma gücünün kazık yükleme testi ve statik formüller vasıtası ile tayini ve değerlendirmesi
İnsanoğlunun ihtiyaçlarının her geçen gün artması ile birlikte yapı ağırlıkları da artmaya başlamıştır. Sağlam kaya tabakasına oturan yapılar haricindeki yapılarda belirli yüklerden sonra sığ temeller yetersiz kalmaya başlamış ve derin temel ihtiyacı ortaya çıkmıştır. Derin temel ihtiyacının ortaya çıkmasında yapılaşmanın yüzeysel temeller üzerine oturtulamayacak zemine sahip bölgelere kaymasının da etkisi bulunmaktadır. Türkiye'de ve dünyada derin temel sistemi genellikle kazıklı derin temellerdir. Kazıklar yapı malzemelerine, imalat yöntemine ve yük taşıma biçimine göre olmak üzere üç şekilde sınıflandırılır. Yapı malzemelerine göre başlıca üç sınıfa ayrılır; betonarme, çelik ve ahşap. Türkiye'de imalat yöntemine göre ise en çok imal edilen kazık türü fore kazıklar iken vibreks kazıklar da yakın zamanda rağbet görmeye başlamıştır. Kazıklar, yük taşıma biçimine göre ise uç ve sürtünme olmak üzere ikiye ayrılırlar. Tez kapsamında uç kazığı ve sürtünme kazığı taşıma güç hesapları kohezyonlu ve granüler zeminler için ayrı ayrı işlenmiştir. Kazıklar zeminle etkileşime girerek yapıdan gelen yükleri zemine aktarırlar. Kazıkların zemine aktarabilecekleri nihai yükü (kazık taşıma gücü) belirleyen iki unsur vardır. Bunlardan birincisi (az etkili olanı) kazık yapı elemanlarının yükü karşılayabilmesidir. Her kazığa gelecek yük belli olduğu ve bu yükü taşıyacak betonarme ve/veya çelik hesapları yapılabileceği için kazık tasarımında yapı elemanları sınırlayıcı bir unsur değildir. İkinci unsur ise kazık – zemin etkileşiminin ne kadar yükü taşıyabileceğidir. Kazık zemin etkileşiminin ne kadar yük taşıyabileceği türlü yöntemlerle hesaplanabilmektedir. Statik formüller vasıtası ile kazık taşıma gücü tayini en çok kullanılan yöntemdir. Bu yöntemde kazık yapılacak sahanın zeminine ait parametreler ve bilim insanlarının oluşturduğu denklemler kullanılarak kazık taşıma gücü tayin edilir. Yıllardır kullanılagelen bu yöntem, proje sahasının zemini çok kontrollü ve denetim altında yapılan bir dolgu olmadığı sürece kesin bir sonuç vermemektedir. En yaygın kullanılan yöntem olsa dahi statik formüllerle hesap edilen kazıkların büyük çoğunluğu aşırı güvenli tasarıma uğramaktadır. Kazık taşıma gücü tayininde en doğru sonucu veren yöntem kazık yükleme testleridir. Bu yöntemde proje sahasında projede uygulanan kazıklar imal edilmekte, hidrolik sistemler veya ağırlıklar sayesinde gerçek yük uygulanmakta ve kazığın yükler altındaki oturması çok titiz şekilde gözlemlenmektedir. Dolayısıyla test ile elde edilen veriler kullanılarak hesaplanan kazık taşıma gücü gerçeğe en yakın sonucu vermektedir. En isabetli tasarım yöntemi kazık yükleme testleri olmasına karşın Türkiye'de bu yöntem gerektiği kadar kullanılmamaktadır. Kazık yükleme testlerine ilginin bu denli az olmasının sebebi testin maliyetidir ancak test sonuçları ile tasarlanan derin temeller (neredeyse) her zaman, statik hesaplarla tasarlanan derin temellere göre çok daha ekonomik çözümlenebilmektedir. Tasarım için yapılan kazık yükleme testleri proje kazıklarının imalatına başlanmadan önce yapılmalıdır. Testler proje kazık imalatlarından önce yapıldığı için ilk başta ilave maliyet gibi gözükmektedir ancak kazık çap, boy ve/veya sayısında sebep olduğu azalma, derin temel sisteminin toplam maliyetinde çok ciddi tasarruflar sağlamaktadır. Bu konunun iyi anlaşılabilmesi için tez kapsamında detaylı bir maliyet analizi çalışması yapılmıştır. Tez kapsamında yukarıdaki konularla birlikte kazık yükleme testi kurulumu, kurulumda karşılaşılan güçlükler, testin nasıl yapıldığı, yük kademeleri, yük adımları, test sonuçları, test sonuçları vasıtası ile kazık taşıma gücü hesabı, test ile elde edilen kazık taşıma gücünün statik formüllerle elde edilen kazık taşıma güçleri ile karşılaştırılması ve kazık yükleme testlerinin faydaları detayları ile aktarılmıştır.
Analysis of mobile bim adoption at construction site: A case study of a complex infrastructure project
Bu çalışma gerçek bir inşaat projesinde BIM ile ilgili uygulamaların ve tabletlerin inşaat sahasında kullanılmasının vaka çalışması ve bu uygulamanun avantaj/ dezavantaj, karşılaşılan zorluklar/ engeller ve öğrenilen dersler açısından analizidir. İnşaat sahasında BIM uygulamasının yapılması yalnızca teknolojik açıdan değil aynı zamanda doğru teknolojilerin seçimi ve çalışanların geleneksel çalışma yöntemlerinden yeni çalışma düzenine geçişleri açısından da değerlendirilmiştir. Vaka çalışması projenin inşaat aşamasına odaklı olmasına rağmen tasarım, test ve devreye alma ve işletme aşamaları için de bakış açıları geliştirmiştir. BIM uygulaması inşaat bilgi teknolojileri konusunda öncü ve yenilikçi bir yöntem anlayışı olarak sunulmuştur. Teknolojik gelişmeler ile birlikte BIM uygulamasının son yıllarda inşaat projelerinde kullanılması gündeme gelmiştir. Uygulama ile birlikte değerlendirilen 3 boyutlu modelleme programları ile dizayn öncesi ve dizayn sırasında bazı tasarımcılar tarafından kullanılmaktadır.Fakat ofislerde tasarlanmış bu modellerin sahaya aktarımı konusunda çok sınırlı sayıda uygulama mevcuttur. Sahada uzun yıllardır aynı geleneksel yöntemler ile yapılan işin yönteminin değiştirilmesi özellikle karşılaşılacak direnç yüzünden mümkün olmamaktadır. Bunun yanı sıra saha koşullarında kullanılabilecek araç ve tasarlanan yazılımların her proje için uyumlu olmaması gibi başlıca sorunlar da bulunmaktadır. Sahada BIM uygulamasının yaygınlaştırılabilmesi için bunun başarı ile tecrübe edildiği projelerdeki verilere ihtiyaç duyulmaktadır. Örnek teşkil edecek bu projeler sistemin uygulanmasının istendiği diğer projelere yol gösterecek ve sürecin nasıl yönetilmesi gerektiği, ne tür sorunlar ile karşılaşılacağı ve ne gibi avantajların elde edileceği gibi sorulara cevap olacaktır. Öncelikli olarak akademik çalışmalarda bahsi geçen saha BIM süreçlerinin belirlenmesi için detaylı bir literatür analizi yapılmıştır. Çeşitli mobil BIM çalışmalarının anlatıldığı 40 adet literatür çalışmasından referans alınarak sahaya yönelik olarak uygulanan BIM süreçleri 5 ana başlık altında toplanmıştır. Bu ana başlıklar tasarım yönetimi, bilgi yönetimi, kalite kontrol ve güvence, kaynak yönetimi ve performans yönetimi olarak belirlenmiştir. Literatür çalışması yapılırken sahada mobil olarak kullanılan BIM uygulamalarının bugünkü durumunun ortaya çıkarılması amaçlanmış ve bu yöntemle de literatür tarafından sunulan inşaat aşamasına yönelik BIM fonksiyonları ve bunların sonuçları belirlenmiştir. Literatür araştırmalarına göre bu konuda yayınlanan çoğu çalışma sahada BIM uygulanmasına yönelik oluşturulmuş prototiplerin yalnızca belirli inşaat aktivitelerinde kısıtlı amaçlarda test edilmesini anlatmaktadır. Bunlar prototipin doğrulanması için küçük çaplarda yapılan testler veya yalnızca tek bir proje ihtiyaçlarının giderilmesi için yapılan uygulamalardır. Oysa ki birçok farklı projede uygulanabilir bir sistemin eksikliği söz konusudur. Gerçek bir projede kapsamlı bir şekilde saha BIM uygulamaları ile ilgili oldukça kısıtlı çalışma bulunmuştur. Gerçek bir projede inşaat sahasında BIM uygulamasının süreçlerinin analiz edilebilmesi için İstanbul Yeni Havalimanı Projesi seçilmiştir. Bu araştırmanın yapıldığı süreçte tasarım ve inşaat işleri ilerlemiş ve projenin ilk aşaması için devreye alma ve teslimler yapılmaya başlanmıştır. Istanbul Yeni Havalimanı projesinin 4 aşamada tamamlanması ve ilk aşamasının bitimi olan 2018 yılının sonlarında işletmeye açılması planlanmıştır. Havalimanı tasarımı ve inşaatı binalar, terminal binası, uçak pistleri, yolcu köprüleri, otoparklar, demiryol yapıları ve yol gibi farklı yapıları içermesinden dolayı oldukça karmaşık bir özelliğe sahiptir Projenin doğru bir şekilde tamamlanması, yerel ve uluslararası birçok firmanın işbirlikçi ve koordinasyon içinde çalışmasını gerektirmektedir. Projenin zamanında ve belirlenen bütçede tamamlanabilmesi için bütün bu partileri entegre eden bir platforma ihtiyaç duyulmuştur. BIM departmanının bu şekilde projeye dahil olması kararlaştırılmış ve proje karakteristiklerinin getirdiği zorlu koşullara alternatif çözümler sunması planlanmıştır. Vaka çalışmasında katılımcı araştırma yöntemi benimsenmiştir. IGA projesinde sahadaki BIM uygulamasının incelenip detaylandırmasını yapan araştırmacı tez çalışmasını yürütürken aynı zamanda projede yüklenici konumundaki firmanın BIM departmanında 2 yıl süre ile BIM Mühendisliği görevini üstlenmiştir. Araştırmacı firmaya günlük olarak katılmış ve araştırması için bu şekilde gözlem yapma ve proje dökümantasyonlarına erişme yetkisine sahip olmuştur. Katılımcı araştırma yönteminin yanısıra sahada sistemi kullanan mühendisler ile bir anket çalışması yapılmış ve onların uygulanan sistem ile ilgili tecrübeleri hakkında daha detaylı bilgi edinebilmek adına sonrasında yarı yapılandırılmış röportajlar yapılmıştır. Araştırmada literatür analizi, proje dökümanları, araştırmacının gözlemleri, tecrübeleri, anket ve röportaj sonuçları firmadaki günlük aktivitelere katılımda bulunan araştırmacı tarafından kaynak olarak kullanılmıştır. Katılımcı vaka analizi sırasında öncelikle projede BIM'in tanıtılma stratejilerinde izlenen süreçlerden bahsedilmiştir. Projedeki diğer departmanların BIM ile ilgili bilgi paylaşımlarını standartlaştırmak için günlük ve haftalık workshoplar düzenlenmiştir. Her deparmandan BIM departmanına bilgi akışını sağlayacak kilit kişiler belirlenip onlara BIM sisteminin nasıl yürüyeceği ile ilgili bilgiler verilmiştir. Projedeki çoğu kişi ilk kez BIM uygulamasına dahil olduğu için BIM kapsamında ilerletilecek süreçleri ve standartları belirtmek için BIM Uygulama Planı hazırlanmış ve şirket bünyesinde dağıtılmıştır. Departmanlardan gelen farklı formatlardaki tasarım bilgileri 3 boyutlu model haline getirilmiştir. Bu modeler konsolide olarak tüm disiplin sistemlerini içerecek şekilde kurgulanmıştır. Tasarımdaki uyumsuz veya sorunlu alanların tesbiti için çakışma kontrolleri yapılarak konular haftalık toplantılarda gündeme alınarak çözüm amaçlanmıştır. BIM adaptasyonu yalnızca yüklenici firma çapında değil aynı zamanda sahada fiili işi yapacak ve inşai çizimlerin tamamlanmasından sorumlu altyükleciler çapında da uygulanmıştır. Çakışma kontrolleri sonucu koordine edilmiş BIM modelleri altyükleniciler ile paylaşılıp modellere uygun olarak inşai çizimlerini üretmeleri şart koşulmuştur. Altyüklenicilerden gelen tüm inşai çizimler BIM departmanı tarafından BIM modeline uygunluk açısından kontrol edilip onaylandıktan sonar sahaya dağıtımına izin verilmiştir. Koordinasyonun yanı sıra iş programı da BIM modeline entegre edilmiş ve haftalık periyodlarda üst yönetim ile sahadaki mevcut durum karşılaştırılarak paylaşılmıştır. Koordine edilmiş BIM modellerinden metrajlar alınarak ilgili departmanların teknik ofislerine altyüklenicinin imalatınnın kontrolü için dağıtımı yapılmıştır. Ofiste sarfedilen bu çabaların sahada uygulaması ve takibi adına Autodesk'in BIM360 Field uygulaması tabletlerden kullanılmak üzere satın alınmıştır. Bu uygulama ile ofisten koordineli BIM modelleri, onaylanmış uygulama çizimleri, kalite kontrol dökümanları sahadaki tabletlerle paylaşılmıştır. Bunun yanı sıra denetleme formlarının da tablet üzerinden bu uygulama aracılığı ile doldurulması kararlaştırılmıştır. Bu uygulamanın takibinin yapılması adına BIM saha ekibi oluşturulmuş ve projenin farklı alanlarında görevlendirilmiştir. Başlangıçta saha ekiplerinin dirençleri ile karşılaşan bu ekip sonradan kişisel iletişimler ve üst yönetimin baskısı sayesinde sistemin uygulanması konusunda çalışmışlardır. Altyüklenicilerin de aylık ödemelerini almalarında BIM ile ilgili gereklilikleri yerine getirme koşulu öne sürüldüğünden onların da sisteme adaptasyonu sağlanmıştır. Uygulamada sahada uygulanan BIM fonksiyonları literatür analizi sonucunda belirlenen 5 kategori altında detaylandırılmış ve bu projedeki uygulama stratejileri ve kapsamları hakkında bilgi verilmiştir. IGA projesinde inşaat aşamasındaki mobil BIM çalışmalarına katılmış olan 51 saha mühendisinin katılımı ile bir anket çalışması yapılmıştır. Bunun ile kültürel ve teknik bariyer ve zorlukların, avantaj ve dezavantajların belirlenmesi amaçlanmıştır. Anket soruları literatür çalışmasının sonucunda belirlenen 5 kategoriye göre bölünmüş ve firmada bu yönde yapılan çalışmalar ile ilgili mühendislerin görüşleri toplanmıştır. Projede saha BIM uygulamasında aktif görev alan 12 mühendis ile uygulamanın detayları ve onların bakış açılarını öğrenmek adına yarı yapılandırılmış röportajlar yapılmıştır. Röportaj için konuşulması gereken konulara göre açık uçlu sorular belirlenmiş ve bir program takip edilmiştir. Röportajlarda sırasıyla yenilik için motivasyon, yenilik süreçleri, başlıca BIM fonksiyonları, engeller/ zorluklar, avantajlar/dezavantajlar, başarılı uygulamanın başlıca etkenleri, geliştirme önerileri ve öğrenilen dersler konuları takip edilmiştir. Fakat katılımcıların kendi tecrübeleri ve düşünceleri hakkında konuşmasına da olanak sağlanılmıştır. Son olarak vaka çalışması gözlemleri, anket ve röportaj sonuçları birarada özetlenmiştir. Teknolojik gelişmelere bağlı olarak uygulanmış BIM sistemi inşaat aşamalarındaki iş akışları geliştirdiği tespit edilmiştir. Vaka analizindeki tüm mühendislerin ilk BIM deneyimleri olmasına rağmen, sahadaki BIM uygulamasının zaman kazanımı, artırılmış verim ve inşa edilebilirlik ve tekrar çalışmayı azaltarak günlük inşaat aktivitelerini kolaylaştırdığı belirlenmiştir. Çalışanların saha BIM uygulamalarının avantajlarını tecrübe etmeleri, sonraki projelerinde de aynı sistemi yaş ve tecrübelerinden bağımsız olarak kullanmak istemelerine sebep olmuştur. Saha BIM uygulamasının en zayıf kullanımı kaynak yönetimi olarak belirlenmiştir. Literatür analizi çıktılarında da kaynak yönetimi ile ilgili çalışmaların çok kısıtlı olması o alanda hala araştırma ve geliştirme yapılması gerektiğini göstermektedir. Sahadaki internet bağlantısı ve tabletlerin kapasitesi ana bariyerler olarak belirlenmiştir. Geleneksel bir çalışma yöntemini tam anlamıyla dijitale dönüştürmek için resmi bir plan veya iş akışı oluşturulması gerektiği belirlenmiştir. İnşaat aşamasında dijital olarak toplanılan bilginin işletme aşamasında kullanımının çok önemli olacağı saptanmıştır. Röportajlarda alınan cevaplara göre inşaat projelerinde karşılaşılan ortak problemlerin yenilik kullanımını motive ettiği belirlenmiştir. Katılımcılar projedeki yeniliğin adaptasyon sürecini ve izlenen stretejileri anlatmıştır. Sahadaki başlıca BIM fonksiyonları gerekliliklere göre şekillenmiş ve projedeki sorunları azaltmak adına kullanılmıştır. Saha çalışanlarının kültürel dönüşümü büyük bir zorluk olarak görülmüştür. Saha çalışanları da yeni bir uygulama öğrenmek için çaba sarfetmenin onları zorladığından söz etmişlerdir. Yapılan röportajlar yeniliğe ihtiyaç duyulmasını projenin boyutu, karmaşıklığı, ofis ve saha arasındaki mesafe, inşai süreçle ilgili doğru bilgiye kolay ulaşımı ve projenin kısıtlı süresi olarak belirlenmiştir. Saha personelinin BIM sistemine adaptasyonu için sahada günlük aktivitelere dahil olarak yakından takip edecek bir BIM ekibi kurulmuştur. Saha BIM ekibi projenin farklı katlar ve lokasyonlarında görevlendirilmiştir. Saha ekibinin değişime olan direnci BIM sisteminin faydalarını tecrübe etmeleri ve üst yönetimden gerçekleşen baskılar sayesinde aşılmıştır. Altyüklenicilerin de BIM süreçlerine uyması aylık hakedişlerinde koordineli BIM modellerine uygun pafta çıkarma ve imalat yapma, tablet üzerinden onlara adres edilmiş konuların çözümlenmesi, dijital denetleme formlarını kullanmaları gibi koşullar sunarak sağlanmıştır. BIM saha mühendisleri tarafından yaşanan en başlıca sorun olarak saha personelinin kültür değişimi olarak belirtilmiştir. Bunun yanısıra sahada BIM modeli kadar hassas uygulama yapılamamasının zaman zaman onları zorladığından bahsedilmiştir. Sistemin başlıca avantajı en güncel ve koordineli proje bilgisine sürekli erişim olması olarak belirlenmiştir. Koordineli BIM modeline göre imalat yapılması sök-tak ihtimalini engellemiştir. Zaman gerektiren resmi süreçler dijital platform herkesin dahil edilmesi sayesinde engellenmiştir. Saha personeli için yeni bir teknoloji öğrenilmesi ve buna kısa bir süre içinde alışılması bir dezavantaj olarak belirlenmiştir. Bunun yanısıra onların departmanında olmayan BIM saha mühendislerine hesap verme zorunluluğu onları zorlamıştır. Saha BIM mühendisleri ise başta onlarınn çok istenmediği ortamlara girerek insanları yeni bir sisteme adapte etmeleri zorlamıştır. Projedeki sahadaki BIM adaptasyonun başarıya ulaşması sahadaki BIM ekibinin kurulması ve onların günlük takipleri olmuştur. Saha mühendislerinin doğru iletişimleri ile birlikte üst yönetimin de desteğinin bu adaptasyona çok büyük etkisi olmuştur.
Türkiye'de inşaat proje yönetim firmalarının projeleri yönetim anlayışı ve ERP sistemlerin proje yönetimine sağladığı katkılarının analizi
Türkiye'de inşaat proje yönetimi son zamanlarda gittikçe önemi artan bir alan olmuştur. Özellikle ekonomik sıkıntı yaşanan dönemlerde maliyeti ve zamanı yönetmenin satış sürecini yönetmekten çok daha faydalı ve çözümcü olduğu anlaşılmıştır. Proje Yönetim firmalarının yönettikleri süreçlerin her projede birbirine çok benzer olmasına rağmen, yönetim metodolojilerinin farklılık göstermesi firmaların başarılarını etkilemektedir. Bir Proje Yönetim firmasının asıl olarak yapması gereken, projenin lehine olacak her adımı önceden planlayarak sürece dahil olan tüm tarafları da bu yönde organize ve takip etmektir. Bir inşaat projesinin ne kadar büyük ve karışık bir süreç olduğu düşünülürse proje yönetiminin layığıyla yapılması için çok ciddi bir ekip ve organizasyonun gerekliliği de ortadadır. Projenin başında karar verici merci yerine geçen PY firması, tasarım yapılırken sürekli eleştirisel bakan bir projeci rolünü üstlenir. İnşaatın uygulanması aşamasında PY firması, yatırımcı, proje ve yüklenici arasındaki köprülerdir. Sahada projeyi, yatırımcı adına yatırımcı gibi koruyan ama aynı zamanda gerektiğinde yüklenici refleksi vererek işin aksamamasını sağlayan bir pozisyonda çalışır. Bu süreçler her proje için ayrı ayrı takip ve organize edilir. Bu kadar işlemin yazılım desteği olmaksızın yapılması çok zor, uğraştırıcı ve hataya açık bir hal almasına sebep olur. Bu çalışmada öncelikle proje yönetimi tanımlamaları ele alınmıştır ve Proje Yönetim firmasının yönetim şeklinin açıklanması amacıyla inşaat süreçlerinde; iş geliştirme, fizibilite, projelendirme, ihale yönetimi, şantiye süreci ve işletmeye devir sürecinde PY firmasının yapılanması değerlendirilmiştir. Birden fazla projenin eş zamanlı yönetimi olarak ifade edilebilecek olan portföy yönetiminin genel hatları belirtilmiş olup bu çalışmaların hangi içerik ve sistematiklerle yapıldığı değerlendirilmiştir. Proje yönetim şirketlerinin inşaat yönetimi çalışmaları kapsamında, ERP sistemine neden ihtiyaç duyulduğuna değinilmiş ve ihtiyaçları karşılamak amacıyla geliştirilen bir ERP modeli ele alınmış ve bunun tüm sisteme sağladığı faydaların analizi için kullanıcılarının katılım sağladığı bir anket yapılmıştır. Yapılan anket sonuçlarına göre ERP'nin sisteme katkıları analiz edilmiştir. Yapılan ankette inşaat sektöründe yer alan kişiler dahil edilerek, onların gözünden de ERP'nin proje yönetimine katkılarının analizi yapılmıştır.
İki farklı taşkın öteleme metodu ile yaprak alan indeksinin dağılı hidrolojik model kalibrasyonuna etkisi
Dünya üzerinde bir havzadaki toplam akımı belirleyebilmek için kullanılan birçok metot, amaç fonksiyonu ve etki eden diğer parametreler vardır. Yapılan bu çalışmada metot, yöntem, amaç fonksiyonları ve yaprak alan indeksi (LAI) tanıtılmış olup bunlar hakkında detaylı bilgiler verilmiştir. Burada kullandığımız metot, yöntem ve amaç fonksiyonları hidrolojinin dışında da birçok alanda kullanılmaktadır. Bunun sebebi ise bunların hepsinin matematik yöntem olduğundan çok çeşitli konularda da bu yöntem ve amaç fonksiyonlarının kullanıldığını görebilmekteyiz. Bundan dolayı her bir metoda, amaç fonksiyonuna bakmamız ve bunların her birini çeşitli varyasyonlarda kullanmamız gereklidir. Bu şekilde en iyi sonuç veren, zamandan en iyi tasarruf ettiren yöntemi bulmamıza olanak sağlayacaktır. Böylelikle yapılacak diğer çalışmalar daha kısa ve etkin bir biçimde ortaya çıkabilir. Metotların ve amaç fonksiyonlarının hidrolojik modellerdeki kalibrasyonuna etkisini incelediğimiz bu çalışmada yapılan çalışmalar şunlardır; Bölüm 1'de tezin amacı ve yapılan çalışmalar detaylı bir şekilde anlatılmıştır. Böylece kısa da olsa tezin nasıl ve neden yazıldığı soruları cevaplanmıştır. Bölüm 2'de ise bu çalışmanın yapıldığı Danimarka'da bulunan Skjern Havzası tanıtılmıştır. Hesaplamarımız bu havzadaki verilere dayanmaktadır. Bölüm 3'te kullandığımız metot, yöntem, amaç fonksiyonu ve yaprak alan indeksi (LAI) tanıtılmıştır. Dynamically dimensioned search (DDS) metodu bütün çalışmada kullanılmıştır. Muskingum ve Adaptif öteleme yöntemleri, Nash-Sutcliffe Efficiency (NSE), Ln NSE, Kling-Gupta Efficiency (KGE) ve Sum of squared error (SSE) amaç fonksiyonları ve yaprak alan indeksi (LAI) girdisinin açık veya kapalı olmasına bakılmış bu sebeple toplamda 16 farklı veri elde edilmiştir. Bölüm 4'te DDS metot kullanılan programdaki diğer yöntemler, amaç fonksiyonları ve yaprak alan indeksi sonucunda oluşan veriler dikkate alınıp önce Notepad++ programına ardından da Excel programına aktarılmıştır. Excel programına aktarıldıktan sonra iterasyon sayısını belirleyeceğimiz grafik ortaya çıkmıştır. Bunun dışındaki diğer veride ise yapılan toplam hatalar bulunup bu şekilde hangi yöntem, amaç fonksiyonu ve LAI girdisi kullanmamız gerektiğini görmüş olduk. Bölüm 5'te sonuç ve öneri kısmı bulunmaktadır. Elde ettiğimiz bu verilerin ışığında DDS metot ile mesoscale hydrological model (mHM) programı kullanılarak yapılan kalibrasyonlarda iterasyon sayısını yaklaşık 20 alabiliriz. Bu sayının optimum değer olduğunu bütün denenen öteleme metotları, amaç fonksiyonları ve yaprak alan indeksine göre söyleyebiliriz. İterasyon sayısını 100'den 20'ye düşürdüğümüzde zamandan büyük oranda tasarruf edilmiş olunur. Bu oran yaklaşık 5 katıdır. Yapacağımız işin büyüklüğünü göz önüne alırsak hem zamandan hem de ekonomik açıdan kar elde edilmiş olunur. Bundan dolayı seçilen havzanın büyülüğü de dikkate alınıp, mHM programı ile kalibrasyonu yapılacak ise iterasyon sayısının bu kadar büyük tutulmamasının faydası olacağı görülmüştür.
Jet grout uygulamasından sonra zemin özelliklerinde meydana gelen değişiklikler
Dünya nüfusunun artmasıyla doğru orantılı olarak inşa faaliyetlerinde de artış beklenen bir sonuçtur. Bu sebeple her geçen gün inşaat yapılacak elverişli alanlar azalmaktadır. Zemin parametreleri bakımından zayıf olan alanlarda da inşaat faaliyetlerin sürdürülmesi kaçınılmaz olmuştur. Bu tür zeminlerin parametrelerini arttırabilmek için bir takım iyileştirme metotları geliştirilmiştir. Zemin iyileştirme metodu seçilirken uygulanabilirlik, ekonomiklik ve uygulama amacı bakımından çeşitli etütler yapılarak ilgili alan için en uygun olan metot seçilir. Bu tezin ana konusu olan jet grouting yönteminin, zemin parametreleri üzerindeki değişiklikler incelenmiştir. Jet grouting günümüzde hemen her tür zeminde uygulanabilir bir zemin iyileştirme metodu olarak kullanılmaktadır. Temel, döşeme veya dolgu altında taşıma gücünü arttırmak, oturmayı azaltmak veya farklı oturmayı önlemek, şev stabilitesinin sağlanması, zemin hareketlerini azaltmak, zemin boşluk oranını düşürmek, sızıntı bariyeri oluşturmak, sıvılaşma riskine karşı güvenlik sayısını arttırması bakımından jet grout ile zemin iyileştirme ülkemizde sıkça tercih edilen bir metot olmuştur. Bu tez çalışmasında 1. Derece deprem bölgesinde yer alan bir bölgenin jet grouting ile iyileştirme yapılmadan önceki saha ve laboratuvar deney sonuçları ile jet grouting sonrası sonuçları karşılaştırılmıştır. SPT-N değerleri ile taşıma gücü hesaplanmıştır. Yine aynı şekilde SPT-N değerlerine bağlı kalarak sıvılaşma riski incelenmiş olup jet grouting sonrası bu riskin önlendiği görülmüştür. Temel boyutları da göz önüne alınarak hesaplanan ani oturma değeri ile iyileştirme sonrası jet kolonlarda kalite kontrol deneyleri kapsamında yapılan yükleme deneyi sonucunda elde edilen oturma değerleri karşılaştırılmıştır. Jet grouting öncesi araştırma yapılan zeminin ani oturma değeri hesaplanmıştır. Zemin ıslahı sonrası kompozit zeminin elastisite modülü değeri kullanılarak hesap yapılmış ve çıkan sonuç karşılaştırılmıştır. Ayrıca kalite kontrol deneyleri kapsamında sahada uygulanmış bir jet grout kolona imalatından 72 saat sonra yükleme deneyi yapılmıştır. Burada okunan deplasman miktarı formül ile hesaplanan ani oturma değerleri ile karşılaştırılmıştır. Kayma dalgası hızı Vs ve boyuna dalga hızı Vp sahada yapılan sismik kırılma deneyi ile elde edilmiş olup, bu değerlere bağlı olarak elastik modül ve kayma modülü hesaplanmıştır. SPT-N ve Vs korelasyonları ile inceleme alanı verileri karşılaştırılmıştır. Jet grouting öncesi ve sonrası SPT-N değerleri farklı bilim insanlarının bağıntıları kullanılarak Vs değerleri hesaplanmıştır. Arazide yapılan sismik hız test verileri ile hesaplanan değerler karşılaştırılmıştır. Literatürde çok fazla örneği olmayan jet grout ile zemin iyileştirme metodu sonrası arazi sondajları ile laboratuvar deneyleri yapılarak zemin parametreleri elde edilmiştir. Bunun sonucunda jet grout uygulaması öncesi ve sonrası zemin özellikleri karşılaştırılmıştır.
Taş mastik asfaltta elektrik ark fırını cürufunun agrega olarak kullanılabilirliğinin araştırılması ve doğal agrega ile karşılaştırılması
İnşaat sektörünün tüm branşlarında olduğu gibi ulaştırmada da yapılan işin mevcut şartlar dahilinde maksimum fayda sağlaması istenir. Bu bir yol kaplamasında kullanım amacına göre uzun ömür ve yüksek dayanım olarak sıralanabilir. Daha önce bahsedilen nüfustaki artış trafikte de etkisini göstermekte ve her geçen gün ağır taşıt trafiği artmaktadır. Bu artışın kaplamalar üzerinde oluşturduğu hasarı ve kullanım konforunu arttırmak için Taş Mastik Asfalt kaplamalar tasarlanmaktadır. Çalışmada, elektrik ark fırını (EAF) kullanarak hurda çelikten üretim yapan işletmelerde atık madde olarak açığa çıkan EAF cüruflarının Taş Mastik Asfalt kaplamalarda agrega olarak kullanılabilirliği incelenmiştir. Doğal agrega ile kıyaslama yapılarak uygunluğu araştırılmıştır.
Ortak yalıtım düzleminde bulunan sismik yalıtımlı iki bağımsız yapının kapsamlı parametrik incelenmesi
Depremselliğin yüksek olduğu bölgelerde bulunan yapıların kuvvetli yer hareketleri sebebiyle hasar almalarını engellemek amacıyla sismik yalıtım sistemleri sıklıkla kullanılmaktadır. Sismik yalıtımlı yapılar üst yapı, yalıtım düzlemi ve yalıtım birimlerinden oluşmaktadır. Bu sistemler çoğunlukla izolatörlerin üzerinde göreli olarak rijit hareket ettiği kabul edilen konut, veri merkezi binası, hastane yapıları, sıvı tankı ve açık deniz petrol platformu gibi tek yapılardır. Birbirinden bağımsız sismik yalıtımlı yapıların birlikte kullanılmaları durumunda çözülmesi gereken mimari detaylar karmaşık ve pahalı olmaktadır. Bu sebeple pratikte birbirinden bağımsız bina tipi yapılar ortak yalıtım düzleminde tasarlanmaktadır. Özellikle Türkiye'de son yıllarda yapılan hastane yapıları bu tanıma uymaktadır. Geçmişte yapılan çalışmalar neticesinde belirlenen doğrusal tasarım yöntemleri, sismik yalıtımlı yapıları tek veya çok serbestlik dereceli bir yapıdan oluşan sistemler olarak değerlendirmektedir. Bu nedenle yönetmeliklerde yer alan tasarım prosedürleri bağımsız yalıtım düzleminde bulunan sismik yapılar hazırlanmıştır. Ortak yalıtım düzleminde bulunan sismik yalıtımlı yapılar için ise yönetmeliklerde tasarım kriteri bulunmamaktadır. Pratikte ortak yalıtım düzleminde tasarlanmış yapıların her biri bağımsız yalıtım düzleminde analiz edilerek boyutlandırılmaktadır. Bu sebeple izolatörlerin histeretik davranışlarından kaynaklanan yüksek mod etkileri dolayısıyla yapıların dinamik etkileşimi değerlendirilememektedir. Bu çalışmanın amacı ortak yalıtım düzleminde bulunan iki yapı için kapsamlı parametrik inceleme yapılarak üst yapıların dinamik etkileşimi sebebiyle oluşan taban kesme kuvvetlerindeki amplifikasyonun irdelenmesidir. Çalışma kapsamında ortak yalıtım düzlemine sahip iki yapının dinamik etkileşimi, parametrik olarak değişen sistemler üzerinden incelenmiştir. Ayrıca ortak yalıtım düzleminde bulunan üç ve dört yapılı sistemler için örnek çözümler yapılmıştır. Burada üst yapı kat sayısı, yalıtım birimleri eşdeğer periyot ve eşdeğer sönüm değerleri birer parametre olarak ele alınmıştır. Ortak yalıtım düzleminde bulunan iki yapı kat sayısının birden ona değiştiği durumlar için analizler yapılmıştır. Tüm analizler yalıtım birimlerinin 1.5, 2.5 ve 4.0sn eşdeğer periyot ve %10, %20 ve %30 eşdeğer sönüm değerleri için tekrarlanmıştır. Yalıtım birimlerinin histeretik özellikleri, değişen üst yapı kütlesine karşılık doğrusal olmayan analizler sonucunda sabit eşdeğer periyot ve eşdeğer sönüm değerlerini elde edebilmek amacıyla normalize edilmiştir. Bu işlem istenilen eşdeğer periyot değerine karşılık gelen rijitlik ve eşdeğer sönüm değerleri ile yapılan doğrusal zaman tanım analizlerinden elde edilen yalıtım birimi yer değiştirmelerine karşılık akma sonrası rijitlik ve karakteristik dayanımın belirlenmesi ile gerçekleştirilmektedir. Analizler yalnızca yapıların ortak yalıtım düzleminde bulunduğu doğrultu için yapılmıştır. Diğer yöndeki etkiler ve yalıtım birimlerinin iki yönlü etkileşimi göz ardı edilmiştir. Üst yapıların kat kütle ve kat rijitlikleri tüm analizler için sabit alınmıştır. Yalıtım düzlemi kütlesi ise her yapı için sabit olup ortak yalıtım düzleminde bulunan yapı sayısı çarpılarak hesaplanmıştır. Yalnızca kesme yaylarının dikkate alındığı modellerde üst yapılar çok serbestlik dereceli ve doğrusal elastik olarak tanımlanmıştır. Yalıtım birimlerinin doğrusal olmayan davranışları ise çift doğrulu eleman ile temsil edilmektedir. Yalıtım birimlerinde yalnızca doğrusal olmayan davranıştan kaynaklanan histeretik sönüm kullanılmıştır. Analizlerde kullanılan deprem kayıtları, 50 yılda aşılma olasılığı \%2 olan deprem yer hareketi düzeyine göre oluşturulan tasarım spektrumuna uygun olarak eşleştirilmiştir. Tüm analizler tez kapsamında geliştirilen, bağımsız ve ortak yalıtım düzleminde bulunan sismik yalıtımlı yapıların doğrusal olmayan analizlerinin parametrik olarak çözülebilmesine imkan sağlayan MSBIS programı yardımıyla gerçekleştirilmiştir. Geliştirilen programın doğruluğu, genel kabul görmüş yapısal analiz programı olan SAP2000 ile karşılaştırılarak gösterilmiştir. Yer ivmeleri etkisinde doğrusal olmayan dinamik analizler yapılarak birinci yapıda meydana gelen kat kesme kuvvetleri, kat ivmeleri ve göreli kat ötelemeleri ikinci yapının değişen açısal frekansına ve yalıtım birimlerinin farklı eşdeğer periyot ve eşdeğer sönüm değerlerine göre değişimi incelenmiştir. Ayrıca birinci yapının on katlı olması durumunda ikinci yapının değişen kat sayıları için kat kesme kuvveti katsayıları değişimi irdelenmiştir. Elde edilen sonuçlar, incelenen yapıların bağımsız yalıtım düzleminde bulunması durumunda elde edilecek büyüklüklere göre normalize edilmiştir. Böylece yapıların taban kesme kuvvetlerindeki amplifikasyon üst yapı açısal frekanslarına, yalıtım birimi eşdeğer periyot ve eşdeğer sönümüne bağlı olarak tespit edilebilmektedir. Ortak yalıtım düzleminde bulunan yapıların taban kesme kuvveti katsayıları elde edilerek sonuçlar yapıların dinamik analizde vektörel olarak toplanarak elde edilen toplam kesme kuvveti katsayısına göre kıyaslanmıştır. Tespit edilen bu hata oranı yapıların dinamik etkileşiminin mertebesi ile doğru orantılı olarak artmaktadır. Buna ek olarak ortak yalıtım düzleminde bulunan iki yapının gerekli deprem derz mesafeleri, yönetmeliklerde belirtilen yöntemler ile hesaplanarak doğrusal olmayan dinamik analizlerden elde edilen sonuçlar ile kıyaslanmıştır. Çalışma sonucunda, yalıtım birimlerinin histeretik sönümlerinin artması nedeniyle oluşan yüksek mod etkilerinin ortak yalıtım düzleminde bulunan yapıların taban kesme kuvveti katsayılarını, göreli kat ötelemelerini ve en büyük kat ivmelerini önemli ölçüde artırdığı tespit edilmiştir. Bu artışın, iki yapının açısal frekansların ayrıklaşması ile arttığı görülmüştür. Dolayısıyla iki yapının da aynı açısal frekansa sahip olması durumunda elde edilen iç kuvvet ve yer değiştirmeler, yalıtım birimlerinin aynı eşdeğer periyot ve sönüm değerleri için eşit bulunmaktadır. Ortak yalıtım düzleminde bulunan iki yapıdan incelenen bir katlı yapının taban kesme kuvvetleri ikinci yapının değişen kat sayılarına karşılık bağımsız yalıtım düzleminde bulunması durumuna göre artmaktadır. On katlı yapının incelendiği durumda ise kat kesme kuvvetleri alt katlarda artarken üst katlar için azaldığı belirlenmiştir. Ortak yalıtım düzleminde bulunan üç ve dört yapılı sistemler için yapılan analizler sonucunda ise incelenen yapıdan farklı açısal frekansa sahip yapı sayısının artmasıyla taban kesme kuvveti katsayılarının arttığı tespit edilmiştir. Ayrıca histeretik sönümün artması ile taban kesme kuvvetinin üst yapıya dağılımında ters üçgen formunun oluştuğu belirlenmiştir.
Yapı sistemlerinde yerdeğiştirme ve şekildeğiştirme büyüklüklerinin özel bir görüntü işleme yöntemiyle bulunması
Yüksek lisans tezi olarak sunulan bu çalışmada, yapı sistemlerinde kullanılan kablolu klasik ölçüm yöntemlerine veya yüksek maliyete sahip olan kablosuz (uzaktan) ölçüm yöntemlerine alternatif olarak, maliyetçe uygun ve kablosuz olan bir görüntü işleme algoritması geliştirilmiştir. Çalışma kapsamında teorik ve deneysel çalışmalar gerçekleştirilmiştir. Teorik bilgiler ışığında bir algoritma oluşturulmuş, İstanbul Teknik Üniversitesi (İTÜ) Yapı ve Deprem Laboratuvarı'nda gerçekleştitilen birçok deneyde, klasik ölçüm yöntemlerinin yanı sıra geliştirilmekte olan yöntem kullanılmış, yöntemlere ait sonuçlar karşılaştırılmıştır. Çalışmanın birinci bölümünde, sayısal görüntü işleme yöntemleri hakkında kısa bir bilgi, tez çalışmasının amacı ve kapsamı ve kullanılan yöntem ile ilgili kısa bir özet yer almaktadır. Giriş kısmında sayısal görüntü işleme yöntemlerinin kullanım alanlarından, tercih edilme sebebinden ve yapı sistemlerinde kullanılabilirliğinden bahsedilmiştir. Sonrasında geliştirilmekte olan yöntem, klasik ölçüm yöntemleriyle kıyaslanarak alternatif olarak kullanılması gerektiğinden sözedilmiştir. İkinci bölümde sayısal görüntüler ve sayısal görüntü işleme yöntemleri hakkında bilgi verildikten sonra yapı sistemlerinde kullanılabilecek yöntemler kategorize edilmeye çalışılmıştır. Kategorize edilen tüm yöntemler kısa özet şeklinde açıklanmıştır. Sayısal görüntü işleme yöntemleri ile ilgili yapılmış olan literatür araştırması da bu kısımda yer almaktadır. Üç boyutlu nesneler, görüntü alıcılar kullanılarak iki boyutlu alana aktarılırken her bir sayısal görüntü, satır ve sütun indisleri içerisinde bir eleman matrisi olarak aktarılır. Bu matristeki her bir öğe, bulunduğu konum hakkında renk, doku, parlaklık gibi bilgileri içerir. Matristeki her eleman piksel olarak adlandırılır. Bu tez çalışmasında, pikselin süreç için önemli bir rolü vardır. Büyüklükler nesne algılama teknikleri veya nesne izleme teknikleri kullanılarak görüntü içerisindeki piksel özellikleriyle bulunabilir. Üçüncü bölümde önerilen şablon eşleştirme yöntemiyle geliştirilen algoritma hakkında detaylı bilgi verilmiştir. OpenCV kütüphanesinde önerilen şablon eşleştirme metodlarından, seçilen metodun kullanılma nedeninden ve matematiksel operasyonlarından bahsedilmiştir. Video görüntülerinde yakalanan gürültü datalarının ve imgesel bozukluklara bağlı hatalı dataların elenmesi ile ilgili kullanılan filtreler hakkında bilgi verilmiştir. Dördüncü bölümde algoritmanın uygulandığı farklı deney düzeneklerinden ve bu deney düzeneklerine uygulanan yüklemeler sonucunda klasik yöntemlerle alınan verilerin görüntü işleme yöntemiyle alınan veriler ile karşılaştırılmasından bahsedilmiştir. Deneylerden elde edilen veriler ışığında çalışmada kullanılan yöntemin uygulanabilirliği yine bu bölümde gösterilmiştir. Sonuncu bölümde ise elde edilen bütün deney ve çalışmalardan elde edilen sonuçlar anlatılmış, yöntemi kullanacak olan kişilere önerilerde bulunulmuştur.
ARD germeli plak köprü tasarımı
Yüksek lisans tezi olarak sunulan bu çalışmada öngerilmeli köprülerin tasarım esasları hakkında genel bigiler verilmiş, beş açıklıklı ard germeli bir plak köprünün trafik ve deprem yükleri altında analizi yapılmış ve aynı açıklıklara sahip ilk germeli kirişli köprünün üst yapısının aynı trafik yüklemesi altında analizi yapılarak elde edilen sonuçlar karşılaştırılmıştır. Beş bölüm olarak sunulan bu yüksek lisans tez çalışmasında birinci bölümde konuyla ilgili genel bilgilerden, bu çalışmanın amacından ve kapsamından bahsedilmiştir. İkinci bölümde öngerme üstünlüklerinden bahsedilmiş ve öngerme yöntemleri; ard germe ve ilk germe yöntemi avantajları dezavatajları açıklanmıştır. Tasarım esasları, öngerme kayıpları, öngerilmeli yapıların hesap aşamaları ve emniyet gerilmeleri hakkında bilgi verilmiştir. Öngerme donatı çeşitleri açıklanmıştır. Öngerme kayıpları hakkında bilgi verilmiş ve bu kayıpların nasıl hesaplanacağı yönetmelikler yardımıyla açıklanmıştır. Hesap aşamaları, problem çözümünde dikkate alınması gereken kontroller, emniyet gerilmeleri ve ilgili yönetmelikler hakkında kapsamlı bilgi verilmiştir. Üçüncü bölümde ard germeli bir plak köprü ön botulandırılması yapılmıştır. Kablo profili belirlenmiş ve dış merkezlik hesabı yapılarak kablo yerleşimi yapılmıştır. Standart kamyon yüklemesi köprü CSIBridge programında modellenerek yapılmıştır. Zati yükler ve hareketli yükler hesaplanmıştır. Bu sonuçlara göre yönetmelikteki gerilme kontrolleri yapılarak tabliye hesabı bitirilmiştir. Daha sonra eş değer statik yöntem kullanılarak enine ve boyuna doğrultuda deprem etkileri bulunmuştur. Depremli durumda trafik yükleri göz önüne alınmamıştır. Elde edilen sonuçlarla ara ayak donatı hesabı yapılmıştır. Deprem ve üst yapı etkileri göz önüne alınarak kazıklı temel boyutları, kazık yerleşimi ve kazık çapları birkaç denemeden sonra tespit edilmiştir. Bu sonuçlar ışığında temel donatı hesabı yapılmıştır. Dördüncü bölümde ard germeli plak köprüyle aynı açıklıklara ve genişliğe sahip ilk germeli kirişli köprünün kendi ağırlığı ve trafik yükleri altında davranışı incelenmiş ve elde edilen sonuçlara göre ön döküm kiriş boyutları belirlenmiştir. Farklı iki açıklık içim iki ayrı kiriş hesabı yapılmıştır. Standart kamyon yüklemesi CSIBridge programında yapılan analizlerle elde edilmiştir. Zati ve hareketli yük hesaplarından sonra uygun donatı belirlenmiştir. Kesitte oluşan gerilmelerin yönetmelikte belirtilen gerilmelerle kontrolleri yapılmıştır. Beşinci bölüm, yüksek lisans tez çalışmasıyla ilgili elde edilen sonuçları içermektedir.Ayrıca bu çalışmanın genişletilebilmesi için bazı önerilere yer verilmiştir.
İstanbul'da ulaşımın su havzaları üzerindeki etkilerinin mevzuat ve uygulamalar açısından incelenmesi
Tez çalışmasında; İstanbul sınırları içerisinde yer alan su havzalarında yapılmış ve yapılması düşünülen ulaşım planlamalarının çevresel etkileri Terkos, Büyükçekmece, Alibey, Sazlıdere, Elmalı, Ömerli ve Darlık baraj havzaları tek tek ele alınarak her bir baraj havzası açısından irdelenmiştir. Tezin birinci bölümünde konuya giriş yapılmış tezin amacı ve yöntemi ortaya konulmuştur. İkinci bölümde ulaşım planlamasının çevresel etkileri, ulaşım kentleşme ilişkisi, sürdürelebilir ulaşım, ulaşım planlamasının amaç, kapsam, çevresel etkileri ve su havzalarında ulaşım uygulamalarının etkileri irdelenmiştir. Üçüncü bölümde havza planlaması ve yönetiminin tarihsel gelişim süreci, havza planlamasının amaç, kapsam ve hedefleri, havza planlamasının yasal çerçevesinin değerlendirilmesi, Dünyada ve Ülkemizde su havzalarının korunması için uygulanmakta olan plan, kanun ve yönetmelikler incelenmiştir. Dördüncü bölümde İstanbul içmesuyu havzalarının her birinin (Terkos, Büyükçekmece, Alibey, Sazlıdere, Elmalı, Ömerli ve Darlık) ekosistem özellikleri, havzalardaki arazi kullanımı, mevcut ulaşım aksları ve özellikleri, havzanın plan ve yönetmeliklerdeki yeri incelenmiştir. Beşinci ve altıncı bölümde ise durum değerlendirilmiş, yapılan tespitler sonucunda konu ile ilgili öneriler sunulmuştur. Dünya'da ve Türkiye'de su havzalarının korunmasındaki en büyük tehdidin kentleşme olduğu tespit edilmiştir
Tarihi ahşap yapı taşıyıcı sistemlerinin incelenmesi ve Boğaziçi örneği: Amcazade Hüseyin Paşa Yalısı
Kültürel miras olarak geçmişten günümüze kalan ve tarihe ışık tutan eski eser yapıların, korunarak bir sonraki nesillere aktarılması toplum olarak görev ve sorumluluğumuzdur. Eski eser ahşap yapıların korunması ve korunmasındaki süreklilik, yapının mimari özellikleri ile beraber en önemli hususlardan bir tanesi de yapıyı taşıyan ve ayakta durmasını sürekli kılan yapının taşıyıcı sistemidir. Bir önceki cümleye istinaden bu tez oluşturulmuştur. Geleneksel ahşap yapıları anlamak ve koruma, onarım, restorasyon, rekonstrüksiyon seçeneklerinin değerlendirilebilmesi, yapı taşıyıcı sisteminin yeterli olup olmadığını bilmekle mümkündür. Bu kapsamda ülkemizde ve İstanbulda özellikle Boğaziçinde her yıl yüzlerce ahşap köşk ve ahşap yalılar restorasyon uygulamasına tabi tutulmakta iken, restorasyon uygulamasının değerlendirilmesi veya uygulanacak teknik ve yöntemler, Kültür ve Turizm Bakanlığına bağlı ilgili Kültür Varlıklarını Koruma Bölge Müdürlüklerince belirlenmektedir. Mimari olarak belirli kıstas ve kuralların olduğu ancak statik olarak yapının taşıyıcı sistemi ile ilgili kural ve kıstasların fazla mevcut olmadığı bu değerlendirmelerde, yapının mevcut taşıyıcı sistemi teknik olarak tetkik edilmeden karar verilmektedir. Böylece, yapıda yapılacak müdahalelerde hangi durumlarının göz önünde bulundurulacağı, yapıya müdahalenin hangi kıstaslara göre verileceği, yapının taşıyıcı sisteminin yeterli olup olmadığı tetkik etmek ile mümkündür. Beton, çelik gibi sanayi ürünü olan yapı malzemeleri gelişmeden önce, ormanların yoğun olduğu bölgelerde evler genellikle ağaçlardan elde edilen ahşaptan üretilmiştir. Yapı malzemelerinin ve inşaat tekniklerinin gelişmesi ile ahşap konut yerini, beton ve çelik malzemeye bırakmıştır. Geçmişten günümüze kadar kalan ve sayıca gittikçe azalan geleneksel ahşap yapılar, mimari olarak eşsiz görünüme sahip oldukları için bulunduğu bölgeleri süslemekle kalmayıp, tarihi bir hava katmaktadır. İstanbul'da, tarihi yarımadada ahşap köşkler, Boğaziçinde ahşap yalılar oldukça yoğundur. Geleneksel ahşap yapıların korunması ve korunma aşamasında yapılan uygulamalarda yapının taşıyıcı sistemi hakkındaki bilgi, korunma yöntemine ışık tutmaktadır. Bu kapsamda yapılan bu tezde ilk olarak tezin amacı detaylı olarak açıklanmış ve yapılan literatür çalışmaları hakkında bilgi verilmiştir. İkinci bölümde, ahşap ve ahşap yapının tanımı yapılmış, ahşap yapıyı oluşturan taşıyıcı olan ve olmayan yapı elemanları açıklanarak şekiller yardımı ile gösterilmiştir. Üçüncü bölümde, ahşap yapı malzemesinin fiziksel, kimyasal ve mekanik özellikleri irdelenmiş olup, ahşap bir yapıda oluşabilecek muhtemel fiziksel, kimyasal, biyolojik bozulmalar açıklanmıştır.Mevcut ahşap yapıların bozulma ve hasarlardan dolayı koruma ilkeleri göz önünde bulundurularak taşıyıcı sistemde yapılacak onarım ve vgüçlendirme metotları örneklerle ortaya konulmuştur. Dördüncü bölümde, tarihi ahşap yapıların korunması ile ilgili evrensel olarak geçerli olan Venedik Tüzüğü, ülkemizde geçerli olan Kültür Ve Tabiat Varlıklarını Koruma Kanunu ile Boğaziçi Kanunu'nın amaç ve kapsamı açıklanmıştır. Yeniden yapılacak ahşap yapılara ilişkin uluslararası geçerliliği olan Euro Code 5 standardı, ülkemizde ise TS 647 Ahşap Yapıların Hesap Ve Yapım Kuralları ile Deprem Yönetmenliğinin ahşap yapılar bölümüne ait amaç ve kapsamı açıklanmıştır. Beşinci bölümde, ülkemizde genelinde ve İstanbul Boğaziçinde bulunun tarihi ahşap yapılardan birkaç örnek verilermiştir. Altıncı bölümde, örnek yapı olarak ele alınan Amcazade Hüseyin Paşa Yalısının tarihçesi, şimdiye kadar geçirdiği onarımlar ve divanhane kısmının mevcut hali ve yapıyı oluşturan tüm ahşap elemanların durumları incelenerek şekiller ile gösterilmiştir. Amcazade Hüseyin Paşa Yalısı divanhane kısmının taşıyıcı sistem rölövesi hazırlanmış ve yapı elemanlarının mevcut durumlarını göz önünde bulundurularak düşey yükler ve deprem yükü ayrı ayrı gözönünde bulundurularak yapı analizi ve kesit tahkikleri yapılmıştır. Yapılan analiz sonucunda; kesitlerin yetersiz olduğu yerlerde güçlendirme önerileri sunulmuştur. Sonuç bölümde ise tez boyunca araştırılan konular kısaca özetlenmiş olup, tarihi ahşap yapılarda yapılacak müdahale yöntemlerinden bahsedilmiştir.
Tarihi minarelerin dinamik özellikleri ve deprem performansları
Kültürel birer miras olan tarihi yapılar, asırlardır her türlü afete, çevresel ve beşeri faktöre bağlı olumsuzluklara karşı ayakta kalmayı başarmış, inşa edildiği dönemin kültürel, sosyolojik ve ekonomik öğelerini bünyesinde taşıyarak günümüze kadar gelmiştir. Tarihi eserlerin korunması hususu hem bir sosyal sorumluluk hem de bir yurttaşlık görevi olarak görülmüştür. Bu bağlamda bu tez çalışması; İslam dininin en müstesna sembollerinden olan tarihi minareler özelinde yapılmıştır. Yapıldığı dönemin ekonomik ve teknolojik durumunu, kültürünü ve karakteristik özelliklerini yansıtan anıtsal değeri olan mimarlık örneklerinin korunması, toplumsal hafızayı sürdürülebilir kılması, ortak geçmişi hatırlataması, birlik ve beraberliği güçlendirmesi bakımından oldukça önemlidir. Kent dokusunu oluşturan dini yapılar, kaleler, köşkler, hanlar, saraylar, kervansaraylar, köprüler, evler, yalılar, konaklar vb. anıtsal değeri olan tarihi yapı grupları içerisinde taşınmaz kültür varlıkları olarak yer almaktadır. Türkiye'deki tarihi yapılar içerisinde yapısal formları bakımından çok önemli ve özel bir yere sahip olan minareler ülke genelinde yaygın olarak bulunmaktadır. Yüzlerce yıllık tarihlerinin olması ve başta sismik hareketler olmak üzere birçok doğal afete maruz kalmalarına rağmen günümüze kadar varlıklarını devam ettirmeleri yapısal sitemlerinin çok sağlam ve sağlıklı olduğunun iyi bir göstergesidir. Türkiye'nin bir deprem kuşağında olması nedeni ile tarihi minarelerin sismik hareketlere karşı gösterdikleri davranışlarının belirlenmesi varlıklarını gelecek nesillere aktarmaları bakımından oldukça önemlidir. En büyük değerlerimizden olan ve kültürümüzü yansıtan tarihi yapılarımızı gerekli tüm önlemleri alarak, doğal afetlere ve diğer çevresel faktörlere karşı korumak gerekmektedir. Tarihi eserlerin malzeme özellikleri ve mimari yapısının en doğru şekilde ortaya konulmasının yanında yapıların doğasına uygun ve doğru sonuçların elde edilebileceği modellemelerin yapılması, yapı analizlerinin oluşturulması ve bu bağlamda önleyici tedbirler kapsamında gerekli güçlendirmelerin, bakım ve onarım yapılması gerekmektedir. Deprem hareketleri nedeni ile tarihi yapılar üzerinde oluşabilecek hasarların en düşük seviyelerde atlatılabilmesi, bakımların sürekliliği ve yapının doğasına uygun onarımlar ile mümkün olabilmektedir. Tarihi yapılar; çevrelerindeki yeni yapılaşmalarla beraber, kullanım hataları, yetersiz bakım ve onarımlar sonucunda da deprem kaynaklı hasarlara açık hale gelebilmektedir. Tarihi yapıların depreme karşı hangi riskleri altında olduğunun belirlenmesi; taşıyıcı sistemlerine ait yapısal problemlerin detaylı olarak tespit edilmesi, yapılacak araştırma ve incelemelerin tanımlanması, deprem yükleri ve düşey yükler altındaki hesaplamalara ait temel kuralların tespit edilmesi, elde edilecek sonuçlar ışığında koruma esaslarına uygun çözümlerin üretilmesi, projelendirilerek uygulanması ile sağlanabilecektir. Birinci bölümde genel bir değerlendirme yapılmış olup, ikinci bölümde ise tarihi yapıların ve kültürel varlıkların öneminden, zamanla yapılarında meydana gelen bozulmalara neden olan faktörlerden, depremlerin tarihi yapılar üzerindeki etkilerinden ve korunmasının hangi metotlar ile yapılabileceğinden bahsedilmiştir. Üçüncü bölümde; minarelerin hangi amaç için inşa edildikleri ve inşa edildiklerinde hangi tür yapılardan ilham alındığı, İslam dönemi, Türk-İslam dönemi ve Osmanlı dönemlerindeki tarihi gelişimlerinin nasıl olduğu irdelenmiştir. Dördüncü bölümde; özellikle Osmanlı döneminde inşa edilen minarelerde tercih edilen yapı malzemelerinden bahsedilmiştir. Beşinci bölümde; teze konu olan minarelerin ait olduğu camiler hakkında genel bilgilere değinilmiştir. Altıncı bölümde ise minarelerin hangi bölümlerinden oluştuğu hakkında bilgi verilmiş ve modellemesi yapılacak minarelerin röleve çizimleri yapılmış ve ölçülendirilmiştir. Ölçülendirilmiş minareler yine bu bölümde SAP2000 statik hesap programı ile katı cisim olarak modellenmiştir. Yedinci bölümde, Türkiye'de meydana gelmiş ve ölçülebilmiş büyük depremlere ait bilgiler verilmiştir. Ayrıca modelde kullanılacak ve son 20 yıl içerisinde Türkiye'de gerçekleşmiş üç büyük deprem olan 17 Ağustos 1999 Kocaeli, 12 Kasım 1999 Düzce ve 23 Ekim 2011 Van depremlerinden bahsedilmiş. Bu depremlere ait ivme zaman değerleri oluşturulmuştur. Sekizinci bölümde ise; teze konu minarelerin seçilen üç farklı deprem yükleri altındaki dinamik analizleri ve bunun sonucunda göstereceği performanstan bahsedilmiştir. Bu bölümde minarelere ait kütle katılım oranları, periyot ve frekanslarını belirten çizelgeler hazırlanmış, yapıya ait şekil değiştirme durumları ortaya konmuştur. Yapıların periyotları ve depremlere bağlı olarak oluşan zemin hâkim periyotları karşılaştırılmış ve sonuçları değerlendirilmiştir. Minarelerin kendi ölü yükleri ve deprem etkileri altındaki durumlarda çekme ve basınç gerilmeleri tahkik edilmiştir. Ayrıca minare tepelerinde meydana gelen ötelemelerin hangi limitlerde gerçekleştiği tespit edilerek çizelge haline getirilmiştir. Dokuzuncu bölümde; boyları, gövde çapları, dış duvar kalınlıkları gibi geometrik özellikleri ve şerefe sayıları birbirinden farklı olan, Süleymaniye Cami'ne ait üç şerefeli ve iki şerefeli minareleri ile bir şerefeli olan Ramazan Efendi Cami minaresi ele alınarak zaman tanım aralığında dinamik analizleri yapılmıştır. Bu analizlerde; Türkiye'yi derinden sarsmış, ekonomik ve sosyolojik olarak çok büyük etkileri olmuş, son 20 yıl içerisinde gerçekleşmiş üç farklı depremin ivme-zaman kayıtları kullanılarak yer değiştirme ve gerilme kuvvetlerine ait elde edilen analiz sonuçları değerlendirilmiştir. Bu tez çalışmasında, tarihi yapılarda deprem kuvvetleri nedeni ile meydana gelebilecek muhtemel risklerin tespit edilmesi, değerlendirilmesi, sonuçlarının ortaya konulması, bilimsel ve teknik açıdan tanımlanması, önerilerde bulunulması amaçlamıştır.
İşçi sağlığı ve iş güvenliği bakış açısıyla bir alt yüklenici seçim ve değerlendirme yöntemi ve saha çalışması
Bir projenin hayata geçirilmesini tasarım, yapım ve teslim olarak üç kola ayırırsak, bu çalışma yapım aşamasının ilk ayağı olan alt yüklenici seçiminde, İşçi Sağlığı ve İş Güvenliği açısından değerlendirme yaparken işverenlere yardımcı olması amacı ile gerçekleştirilmiştir. İşverenler maliyet, kalite, süre gibi unsurları sözleşme ve teminatlar ile güvence altına alabilirken, İşçi Sağlığı ve İş Güvenliği ile ilgili bir güvence verilememektedir. Bu da seçim sürecinde işverenlerin bu konudaki seçimlerini çok dikkatli biçimde yapmalarını gerektirmektedir. Maliyet, tecrübe, finansal güç gibi maddeler açısından karşılaştırma yapmak İşçi Sağlığı ve İş Güvenliğine nazaran daha somut veriler ile yapılabilmektedir. Bu çalışmada işverenlerin belirli kriterlerin değerlendirmesini yaparak İşçi Sağlığı ve İş Güvenliği açısından bütünsel bir değerlendirme yapabilecek sonuçlar elde etmeleri amaçlanmıştır. Bu çalışma aşağıdaki gibi 4 şekilde bölümlendirilmiştir. • İşçi Sağlığı ve İş Güvenliği • İnşaat Sektörü ve Alt Yüklenici Seçimi • İşçi Sağlığı ve İş Güvenliği Bakış Açısı ile Alt Yüklenici Seçim Kriterlerinin ve Kriter Ağırlıklarının Belirlenmesi • Saha Uygulaması İşçi Sağlığı ve İş Güvenliği ile ilgili bölümlerde konunun önemi, 6331 İş Sağlığı ve Güvenliği Kanun ve 4587 sayılı İş Kanunu, iş kazalarının nedenleri-sonuçları ve alınması gereken önlemler ile İşçi Sağlığı ve İş Güvenliği Yönetim Sistemleri anlatılmıştır. İşçi Sağlığı ve İş Güvenliği Yönetim Sistemleri ile ilgili dünyada kabul görmüş OHSAS 18001, ILO – OSH 2001 ve CMAA tarafından tarif edilen yönetim sistemleri anlatılmıştır. İnşaat Sektörü ve Alt Yüklenici Seçimi ile ilgili bölümlerde istatistikler ile İnşaatın Türkiye'deki yeri ve önemi, Kamu İhale Kanunu, 6098 Sayılı Borçlar Kanunu ile Alt Yüklenici Seçiminde dikkat edilmesi gereken hususlara değinilmiştir. Yapılan literatür taraması sonucu alt yüklenici seçimindeki en önemli 6 seçim kriteri maliyet, zaman, kalite, tecrübe, iş güvenliği ve alt yüklenicinin finansal gücü olarak belirlenmiştir. Alt yüklenici seçiminde İşçi Sağlığı ve İş Güvenliğinin en önemli seçim kriterlerinden biri olduğunun belirlenmesinin ardından bu konudaki alt yüklenici seçim kriterlerinin belirlenmesi amacı ile ikinci bir literatür taraması yapılmıştır. Türkçe ve yabancı kaynaklarda en sık karşılaşılan 26 kriter belirlenmiştir. Bu kriterlerin önerilecek yöntemdeki ağırlık derecelerinin belirlenebilmesi için Analitik Hiyerarşi Prosesi tercih edilmiştir. Çalışmanın daha geniş bir uygulama alanı olması için 6 kriter oluşturulacak hiyerarşinin dışında bırakılmıştır. Bu hiyerarşi kapsamında oluşturulan ikili karşılaştırma anketleri İş Güvenliği Uzmanlarına gönderilmiş ve tutarlılık oranları kabul edilebilir düzeyde olan 5 anket çalışmaya dahil edilmiştir. Superdecision programında kriter ağırlıkları bulunmuş ve 20 kriterin her biri için ortalama ağırlıklar hesaplanmıştır. Aynı katılımcılara bir başarı skalası oluşturabilmek için bir tablo daha gönderilmiş ve "Başarılı", "Yeterli", "Ortalama", "Ortalamanın Altında" ve "Başarısız" derecelerini 100 üzerinden puanlamaları istenmiştir. Gelen cevapların aritmetik ortalaması alınarak bir başarı skalası oluşturulmuştur. Çalışmanın saha uygulaması bölümünde ise hem çalışmanın önerdiği yöntemin inşaat projelerinde bir uygulamasının yapılması hem de farklı illerden seçilen inşaat projeleri ile Türkiye'deki İşçi Sağlığı ve İş Güvenliği durumunun bir değerlendirmesinin yapılması amaçlanmıştır. Adana, Balıkesir ve Kırklareli'nde seçilen 3 büyük ölçekli alışveriş merkezi inşaatı projesinin İş Güvenliği Uzmanlarından AHP modelindeki 20 kritere göre 5'er alt yükleniciyi 100 üzerinden değerlendirmeleri istenmiştir. Gelen anket sonuçları ve kriter ağırlıklarından faydalanarak ağırlıklı ortalamalar alınmıştır. Alt yüklenicilerin başarı puanları hesaplanmış ve başarı skalasına göre değerlendirmeleri yapılmıştır. Çıkan sonuçlar genel olarak İşçi Sağlığı ve İş Güvenliği açısından istenilen aralıkta değildir. İşçi Sağlığı ve İş Güvenliği projenin tasarım aşamasından başlayarak dikkate alınması gereken önemli bir konudur. Seçim sürecinde alt yüklenicilerin böyle bir değerlendirmeye tabi tutulması işin yapıldığı sıradaki farkındalık seviyelerini de etkileyecektir.
Elastik cisimlerde iki boyutlu doğrusal sürtünmesiz temas probleminin sonlu elemanlar metodu ile analizi
Temasmekaniği,elastisite teorisinin birbirleriyle temas ile etkileşime giren cisimlerin davranışını inceleyen dalıdır. Bu sebeple katı cisimler ile ilgilenen her mühendislik dalında oldukça geniş bir uygulama alanı vardır. İnşaat mühendisliği özelinde ise yapı-zemin etkileşimi, yapı birleşim hesapları, deprem sönüm sistemleri tasarımında temasmekaniğininuygulamaalanınaörnekolarakverilebilir. Temas problemleri doğası gereği sahip olduğu karmaşık sınır şartlarından dolayı, analitik yöntemler oldukça kısıtlı imkanlar sunmaktadır. Bu sebeple problemlerin çözümünde sayısal yöntemlere oldukça sık başvurulmaktadır. Sonlu elemanlar metodu, temas probleminin çözümü için oldukça sık kullanılan metotlar arasındadır. Günümüzde ANSYS ve ABAQUS gibi pek çok paket program bünyesinde temas problemine özel elemanlar ve çözüm algoritmaları sunmaktadır. Mühendislik tasarımlarında, kullanılan eleman ve algoritmaların arkasındaki fikirlerin bilinmesi, programçıktılarınıyorumlamakiçinoldukçaönemlidir. Tezin akışında ilk olarak sonlu elemanlar formülasyonuna zemin hazırlaması bakımından, üç boyutlu elastisitenin temellerinden bahsedilmiştir. Statik durumda en genel hareket denklemi olan diferansiyel denge denklemleri verilmiştir. Doğrusal, homojen bir cisim için genelleştirilmiş Hooke Kanunu kullanılarak gerilme ile şekil değiştirmearasındakiilişkilerortayakonmuştur. Sonolarakyerdeğiştirmelerve şekil değiştirmelerarasındakibağıntılarifadeedilmiştir. Bazı varsayımlar doğrultusunda üç boyutlu elastisite problemi iki boyuta indirgenebilmektedir. Tez kapsamında düzlem gerilme ve düzlem şekil değiştirmeprobleminin varsayımlarına değinilmiştir. Bu varsayımlar doğrultusunda üçüncüboyuttaki şekil değiştirmeler problemden düşürülmüştür. Genelleştirilmiş bünyedenklemlerivediferansiyeldengedenklemleriikiboyutaindirgenmiştir. Diferansiyel denge denklemlerinin virtüel(keyfi) yer değiştirmeler ile çarpılıp hacimüzerinde integralinin alınması ile virtüel yer değiştirmenin cisim üzerinde yaptığı işortayakonmuştur. Diverjansteoremikullanılarakgerilmesınır şartlarıdenklemedahiledilmiştir. Sonolarakikiboyutlusonluelemanlaranalizindekullanılmaküzerevirtüelişifadelerininikiboyutluhalieldeedilmiştir. Sonlu elemanlar formülasyonuna, eleman üzerindeki yer değiştirme ifadesinin şekilfonksiyonları vasıtasıyla düğüm noktası yer değiştirmeleri cinsinden ifadesi ilebaşlanmıştır. Şekil değiştirme ifadelerinin elde edilmesinin ardından bünye bağıntıları kullanılarak gerilmeler ifade edilmiş ve elde edilen bağıntılar virtüel iş ifadesineentegre edilmiştir. Virtüel yer değiştirmelerin keyfiliği kullanılarak sonlu elemandenklem takımı elde edilmiştir. Son olarak eleman rijitlik matrisleri ve dış yükvektörlerinin integral formları ortaya konmuştur. Sonlu elemanlar metodunda iki ve üç boyutlu elemanlar için sıkça kullanılan, şekil fonksiyonlarının sistematik biçimde elde edilmesini sağlayan, integral sınırlarını basitleştiren ve Gauss-Legendre integrasyon metodunun kullanılmasını kolaylaştıran bir yöntem olan izoparametrik formülasyon tanıtılmıştır. Dörtgen eleman için temel(master)elemanifadeedilmişveşekilfonksiyonlarıeldeedilmiştir. Global eksen takımı ile temel eksen takımının diferansiyel ilişkilerine değinilmiş ve dörtgen eleman için rijitlik matrisi elde edilmiştir. Sonlu elemanlar metodunda sistem matrisinin oluşturulması 2 eleman üzerinde tarif edilmiş ve bu aşamanın sözde(pseudo) kodu verilmiştir. Ardından sistem matrisinde sınır şartları ifadelerin denbahsedilmiş ve deplasman yüklemelerinin dış yükvektörüne katkısına değinilmiştir. Bölüm üçte sürtünmesiz temas analizinin temel kavramlarının tanıtılması ile giriş yapılmıştır. Birbirine temas eden iki cismin kinematik ilişkileri ortaya konulmuş, açıklık fonksiyonuna değinilmiştir. Ardından sürtünmesiz temas analizinin Signorini sınır şartları ortaya konulmuş ve virtüel iş denklemlerine bu sınır koşullarının entegrasyonundanbahsedilmiştir. Sınır şartları tanımlanmış problemin çözümü için Lagrange çarpanları yönteminden bahsedilmiştir. Virtüel iş terimine dahil edilmiş olan temas terimi Lagrange çarpanları cinsinden ifade edilmiş ve varyasyon ifadeleri elde edilmiştir. Son olarak Lagrange çarpanlarının sistem matrisine etkisi ve çözüm algoritması verilmiştir. Sınır şartları ve virtüel iş ifadesinin elastisite denklemlerine katılmasının ardından temas analizi ile ilgili eleman formülasyonlarına değinilmiştir. Bu çalışmanın kapsamındaki temas elemanları için geometrik ifadeler ortaya konulmuş, rijitlik matrisleri elde edilmiştir. Örnek bir elastisite problemi farklı temas elemanları ile çözülmüş ve sonuçları ANSYS ile karşılaştırılmıştır. Son olarak formülasyonu yapılan temas elemanlarının sayısal uygulamaları yapılmıştır. Literatürde analitik çözümü mevcut olan silindirik bir cismin rijit düz bir cismeteması,problemin sahip olduğu simetri özelliğinden faydalanılarak çözülmüştür. Analitik ve sayısal çözüm birbiriyle karşılaştırılmıştır. Ardından çelik yapılarda sıkça kullanılan birden fazla plakanın temas yük aktardığı pimli bağlantı detayı problemi çözülmüştür. Sisteme deplasman yükü uygulanmış ve bu yük sonucu pim üzerinde oluşan gerilme dağılımı gösterilmiştir. Pimin üzerinde eğilme momentlerinin etkisinin olduğuna vurgu yapılmıştır. Üçüncü sayısal örnekte ise birbirine temas halinde bulunan üst üste istiflenmiş iki basit kirişin eğilme davranışı incelenmiştir. Ardından kirişler arasında başlangıç durumda açıklık olması durumu ele alınmış ve analiz sonuçları gösterilmiştir.
Mega projelerde inşaat ve risk yönetimi: Marmaray projesi kapsamında bir değerlendirme
İnşaat endüstrisinde büyük ölçekte ve bileşik yapıda olan, bütçesi genellikle 1 milyar doları aşan, geliştirilmesi ve yapımı yılları alan, kamu ve devlet iştiraki ile gerçekleştirilerek milyonlarca kişiyi etkileyen projeler "Mega Proje" olarak tanımlanmaktadır. Mega Proje kavramı, planlama ve yapım süreçlerinin her aşamasında diğer konvansiyonel projelerden farklı yapılar bulundurmakta ve tamamıyla değişik bir yönetim tarzı ile ele alınma ihtiyacı duymaktadır. Büyük çaplı yapıları ve karmaşık alt disiplinleri ile geleneksel inşaat projelerinin aksine büyük kitlelerin ihtiyaçlarını karşılayabilecek projeleri hizmete sunar. Marmaray Projesi yakın tarihte yapılmakta olan, milyar doları aşan bütçesi, farklı proje ara yüzleri ile kent içindeki kullanıcı sayısının büyüklüğü gibi birçok yönüyle Mega Proje sıfatı taşımaktadır. Ayrıca şehirlerarası ve milletlerarası yük ve yolcu taşımacılığının da önemli bir parçası olacaktır. Bu projede, yönetimsel ve finansal olarak çok farklı disiplinlerin birbirleriyle etkileşimi görülmektedir. Etütler, ihale süreçleri, fesih aşamaları ve tekrar ihale edilmesi ile uyuşmazlık ve tahkim süreçleri gibi projenin yaşadığı süreçlerin Türk inşaat endüstrisinde ilklerden biridir. Dolayısıyla yapmış olduğum çalışma için uygun bir veri kaynağı değeri kazanmıştır. Genel değerlendirmelerden yola çıkılarak Marmaray projesi dünyada en uzun MRT (Hızlı Toplu Taşıma - Mass Rapid Transit) projelerinden birisidir. Bu tez çalışmasıyla Marmaray MRT vakası mega proje yönetimi kapsamında analiz edilmiştir. Bu, proje aşamalarının başarısı (veya başarısızlığı), zorluklar ve beklenmedik olayların ortaya çıkmasıyla ilgili eleştirel gözden geçirmeyi içermektedir. Marmaray projesinin tüm taraflarından proje yöneticileri ile yapılan yarı yapılandırılmış anketler özetlenmiştir. Bu çalışma ile küresel mega proje literatürü ve Mega Proje yönetim organizasyonlarına katkı sağlamak için bu konudan tartışmalar ve aktarılabilir dersler sunulmaktadır. Bu tez çalışması ile öncelikle Mega Projeler konusunda uluslararası literatür özetlenmekte ve Türkiye'de büyük ölçekli projeler olarak sunulan olağanüstü ulaşım altyapısının bir listesi sunulmaktadır. Ayrıca, Marmaray MRT vakası Mega Proje yönetimi kapsamında analiz edilerek, proje aşamalarının başarısı (veya başarısızlığı), zorluklar ve beklenmedik olayların ortaya çıkmasıyla ilgili eleştirel gözden geçirmeyi içermektedir. Marmaray projesinin tüm taraflarından proje yöneticileri ile yapılan yarı yapılandırılmış anketler özetlenmiştir. Bu tez ile küresel Mega Proje literatürü ve bundan sonraki Mega Proje organizasyonlarına katkı sağlamak ve ülkemizde Mega Proje yönetim kültürünü oluşturmaya katkıda bulunmak için bu konudan tartışmalar ve aktarılabilir dersler sunulmaktadır.
Prefabrike sanayi yapılarında maliyete etki eden unsurlar
Bu yüksek lisans tezi, prefabrike sanayi yapılarının maliyetine etki eden unsurları belirlemek amacı ile yapılmış olup, gerek değişken deprem bölgeleri ve zemin sınıflarına sahip lokasyonlarda, gerek farklı yükseklik, açıklık ve ara kata sahip olan yapılar için yapısal inceleme yapılmıştır. Bunun yanında ince inşaat işlerinin maliyete olan etkisini berlirlemek amacı ile piyasa fiyatları ile analiz yapılmıştır. Birinci bölümde prefabrikasyon kavramından, prefabrike betonarme sanayi yapılarının getirdiği avantaj ve dezavantajlardan ve kullanılan malzemelerden bahsedilmiştir. İkinci bölümde prefabrike betonarme taşıyıcı elemanlar olan çubuk elemanlar, yüzeysel elemanlar, ve bağ elemanları tanıtılmıştır. Üçüncü bölümde, ikinci bölümde anlatılan prefabrike betonarme taşıyıcı elemanlar vasıtası ile oluşturulan taşıyıcı sistem türleri olan çereçve sistemler, panolu sistemler, hücre sistemler ve karışık sistemler anlatılmıştır. Dördüncü bölümde prefabrike betonarme sanayi yapılarının maliyetine etki eden unsurları belirlemek amacı ile aynı alana sahip farklı deprem bölgelerinde, farklı zemin emniyet gerilmeleri ve zemin sınıflarına sahip, farklı yükseklik, çatı makası açıklığı ve kar yükü bölgelerinde, bunun yanı sıra ara kat ihtiyaçlarının maliyete olan etkisini görmek amacı ile bir kısmı ara kata sahip olan toplam 26 farklı yapı tasarımı yapılmış, eleman hesapları sunulmuş, aynı zamanda tasarım kriterlerine değinilmiştir. Beşinci bölümde yapıların malyetine eden ince inşaat işlerini belirlemek amacı ile, piyasa fiyatları ile yapılan farklı dolgu malzemesi ve sac kalınlıklarına sahip çatı paneli temin, nakliye ve işçilik fiyatları, farklı dolgu malzemesi ve sac kalınlıklarına sahip cephe paneleleri için, temin, nakliye, vinç bedelleri ve işçilik fiyatları ile dahil olmak üzere, gaz beton ve briket kullanılarak duvar yapımı fiyatları ve farklı çekme gerilme malzemeleri kullanılarak imalatı yapılan saha betonu imalatları maliyetleri üzerine araştırma yapılmış ve sunulmuştur. Altıncı bölümde sonuçlar paylaşılmış, deprem bölgesi ve zemin sınıfı değişimlerinde hem kolon ebatlarında, hem temel ebatlarında değişiklikler olduğu, kar yükünün çatı makası tasarımlarına ve aşık kirişi adetlerine etkisinin olduğu, yükseklik değişimlerinin ise gerek kolon ebatları, gerekse temel ölçülerinde etkisinin olduğu gözlemlenmiştir. Yapısal olmayan tasarım unsurları olan ince inşaat işleri için ise, hesaplanmış birim fiyatlar verilerek değişken ebatlarda yapılar için ise fikir edinilmesi amaçlanmıştır.