LEE- Çevre Kontrolü ve Yapı Teknolojisi-Yüksek Lisans

Bu koleksiyon için kalıcı URI

http://hdl.handle.net/11527/19240

Gözat

BIM ortamında bina yangın emniyet önlemlerinin incelenmesi

(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2022-02-01) Beşiroğlu, Şafak ; Serteser, Nuri ; 502171531 ; Çevre Kontrolü ve Yapı Teknolojisi

Teknolojinin gelişmesiyle birlikte kullanımı giderek yaygınlaşan BIM kavramı, 'Building Information Modelling' yani Bina veya Yapı Bilgi Modelleme olarak dilimize çevrilebilir. Birden fazla çalışma alanında verimlilik sağlayan BIM'i gün geçtikçe artan beklentileri karşılamak amacıyla başka disiplinler de kendi süreçlerine dahil etmeye çalışmaktadır. BIM'in hala belirli bir tanımı olmadığından, ne olduğu ve nasıl kullanılabileceği hakkında fikirler farklılık göstermektedir. Bu durum BIM'in potansiyel faydalarını ifade etmeyi zorlaştırmaktadır. BIM, bir yapının tüm özelliklerinin dijital temsilidir; başlangıcından itibaren yaşam döngüsü boyunca karar vermek için paylaşımlı bir bilgi kaynağıdır. Bu tezin amacı, BIM ortamında yangından koruma konusundaki mevcut durumu incelemek ve kullanılabilirliğini sınamak, BIM ortamında binalarda pasif ve aktif yangın emniyet önlemlerine ilişkin kriterleri uygulayabilmek için geçen süreçleri ve yöntemleri değerlendirmektir. Bu çalışmada, mimari projeler için yaygın kullanılan BIM platformlarından biri olan Autodesk Revit yazılımı kullanarak projelenen bir ofis binası üzerinde yangın emniyetiyle ilgili Amerika ve İspanya ülkelerinde geliştirilen yangın emniyeti alanında kullanılan CYPEFIRE Design ve FINEFIRE yazılımları yardımıyla BIM ortamında bu alanda kullanılan yazılımların kullanılabilirliği değerlendirilmektedir. Daha önce yapılan çalışmalar, BIM'in bu alanda sağladığı olanaklar ve eksiklikleri kavramak için ulusal ve uluslararası mevcut bilgi durumu tez kapsamında incelenmiştir. Yazılım seçimi yaparken; BIM ortamında yangın emniyet önlemleri ile ilgili kriterleri tasarlama ve denetleme imkanı sağlayan, aynı zamanda BIM'in diğer platformlarıyla bilgi paylaşımı olan ve kullanım kolaylığı sağlayan tasarımcı odaklı uygulamalar tercih edilmiştir. Bunlar mimari proje süreçlerinde oldukça kullanımı olan Autodesk Revit (Amerika) ve yangın emniyeti alanında farklı ülkelerde kullanımı olan CYPEFIRE Design (İspanya) ve FINEFIRE (Amerika) yazılımlardır. Değerlendirilen yazılım sayısında, yazılımların lisanslarına erişim sınırlayıcı olmuştur. BIM sistemi kullanılarak yürütülen projeler, disiplinler arası koordinasyon gerektirir. Tez kapsamında uygulanan model, mimari model ve yazılımlar yardımıyla oluşturulan pasif ve aktif yangın emniyet önlemlerini içeren yangın emniyet modelleri olmak üzere iki aşamadan oluşmaktadır. Yangın emniyet önlemlerini içeren kriterler ülkemizde yürürlükte olan Binaların Yangından Korunması Hakkında Yönetmelik (BYKHY) başta olmak üzere ilgili standartlarda yer alan maddelerden üretilmiştir. Yazılımların olanakları çerçevesinde oluşturulan yangın emniyeti modelleri üzerinde analizler yapılmış, belirlenen pasif ve aktif yangın emniyet önlemleri kriterlerini ne kadar karşıladığı kontrol edilmiştir. Yapılan analizler sonucunda yönetmelik ve standartlara uygunluk değerlendirmesi bir ofis binasının sağlaması gereken pasif ve aktif toplamda 25 adet yangın emniyet önlemi kapsamında yapılmıştır. Belirlenen 25 kriter, başta BYKHY olmak üzere, ilgili standartlarda yer alan maddelerden türetilmiştir. Pasif ve aktif yangın emniyet önlemlerine ilişkin değerlendirilen 25 kriter, yönetmelik ve bahsedilen standartlardaki bir binanın karşılaması gereken temel özelliklerin önem derecesine göre belirlenmiştir. Yangın emniyetini sağlamak için seçilen 25 kriter yazılımların kontrol edebileceği düzeyde sınırlandırılmıştır. Belirlenen 25 kriterden 12'si pasif yangın emniyet önlemlerinden, 13'ü aktif yangın emniyet önlemlerinden oluşmaktadır. Pasif yangın emniyet önlemleri çerçevesinde 12 kriterden CYPEFIRE Design yazılımı 7'sini, FINEFIRE yazılımı 1'ini yazılımların olanakları kapsamında denetleyebilir durumdadır. Bu rakamlar da yüzdelik olarak CYPEFIRE Design yazılımı için %58, FINEFIRE yazılımı için %0.8 karşılanmaktadır. Aktif yangın emniyet önlemleri çerçevesinde ise belirlenen 13 kriterden CYPEFIRE Design yazılımı 6'sını, FINEFIRE yazılımı 9'unu yazılımların olanakları kapsamında denetleyebilir ve düzenleyebilir bir konumdadır. Yüzdesel karşılıkları CYPEFIRE Design yazılımı için %46, FINEFIRE yazılımı için %69 olarak hesaplanmaktadır. Toplamda çalışma kapsamında ele alınan 25 adet yangın emniyet önlemi çerçevesinde değerlendirildiğinde CYPEFIRE Design yazılımı 13 yani %52, FINEFIRE yazılımı 10 yani %40 oranında yönetmelik ve standartlara göre uygunluk kontrolü sağlamaktadır. Bu analizlere göre CYPEFIRE Design yazılımı pasif, FINEFIRE yazılımı ise aktif emniyet önlemlerine ilişkin kriterleri daha büyük oranda karşıladığı sonucuna ulaşılmıştır. BIM yazılımlarının kullanılmaya uygunluğunu değerlendirmek için "kullanılabilirlik" parametreleri belirlenmiştir. Özellikler belirlenirken, Uluslararası Standartlar Organizasyonu (ISO) standartlarından biri olan EN ISO 9241-11 başta olmak üzere bu konuda daha önce yapılmış çalışmalar referans alınmıştır. Bu çalışmada kullanılabilirlik beş özellik ile ilişkilendirilmiştir. Bunlar; öğrenilebilirlik, verimlilik, akılda kalıcılık, hatalar, memnuniyettir. Elde edilen yazılım çıktıları ve yangın emniyeti modelleri çalışma kapsamında belirlenen BIM yazılımlarının kullanılabilirlik parametrelerine göre değerlendirilmiştir. Belirlenen kullanılabilirlik parametrelerine göre verimlilik ve hatalar değerlendirmesinde CYPEFIRE Design yazılımı, öğrenilebilirlik ve akılda kalıcılık değerlendirmesinde FINEFIRE yazılımı daha önde yer almaktadır. Değerlendirme sonucuna göre her iki yazılım da birbirinden farklı olarak belirli başlıklarda daha fazla avantaj oluşturmaktadır. Memnuniyet kriterleri ise her iki yazılımda da ortak olarak kabul edilebilir düzeydedir. Sonuç olarak, CYPEFIRE ve FINEFIRE gibi bilgisayar destekli BIM yazılımları ile tasarımın ilk aşamalarından itibaren projenin mimariyle birlikte yangın emniyeti ekseninde ele alınması, tasarım sürecinde doğru kararlar verilmesini destekleyecektir. Pasif ve aktif yangın emniyet önlemlerinin tüm binaya etkisini analiz edebilen bu yazılımlar ile elde edilen veriler doğrultusunda alınacak kararların, yangın emniyeti tasarlama sürecini daha etkili bir şekilde yönetilmesini desteklediği açıktır. Bu nedenle, BIM ortamında yangın emniyeti üzerine yapılan literatür taraması ve yangın emniyeti sağlayan BIM yazılımları aracılığıyla yapılan analizlere dayanarak, yangın emniyet önlemlerinin BIM'in doğal bir parçası olabileceği yönündedir. Yazılımların binalar için gerekli kontrolleri sağlayabilecek olanakları olsa bile, düzenlemelerin ve kontrollerin proje ekibinde yer alan bir yangından korunma uzmanı tarafından yürütülmesi ve denetlenmesi gerekmektedir. Konuyla ilgili ileriye dönük olarak yapılacak çalışmalar, bu alanda kullanılan yazılımların eksiklerinin analiz edilerek bunların giderilebildiği uluslararası veya yerel yazılımların üretilmesine destek olmalıdır.
Biyomimetik bina kabukları: Bir meta-analiz

(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2022-05-17) Erşahin, Esra Nur ; Çetiner, İkbal ; 502191507 ; Çevre Kontrolü ve Yapı Teknolojileri

Biyomimikri teriminin özellikle 2000'li yılların başından itibaren popüler bir kullanıma ulaştığı; ancak çoğu zaman bu kullanımın herhangi bir kavramlaştırma olmaksızın ezbere gerçekleştirildiği, yaygın tanımların sıkça dile getirildiği ve o tanımlara biçimsel olarak benzeyen nicelerinin eklendiği görülmüştür. Ne olduğu tam olarak anlaşılmayan biyomimikrinin mimarlıkta nasıl kullanılabileceği üzerine yollar üretmek, deyim yerindeyse havanda su dövmek gibidir. Bu nedenle, benzer hataların tekrarlanmaması için sıkça unutulan "nedir" sorusu tezde tekrar gündeme getirilmiştir. Beş bölümden oluşan tez çalışmasının ilk bölümünde; çağın sorunlarına ve bu sorunlar karşısında mimarlığın ve mimarın oynadığı role değinilmiş, tez çalışmasının problemi belirlenmiş, tezin amacı, tezin kapsamı, araştırma soruları, araştırmanın hipotezi, yöntemi ve kurgusu açıklanmıştır. İkinci bölümde; biyomimikri kavramının sınırları çizilmiştir. Kavramı oluşturan doğa, yaşam ve taklit kavramlarının birer birer ele alınması sonucunda biyomimikrinin, insanın, kendi doğasını gerçekleştirken karşılaştığı sorunların giderilmesi için, teknik alanındaki konularda, yaşamın –yaşayanların ve yaşama yardımcı öğelerin- taklit edilmesinin gerektiği kabulünü temele alan bir yaklaşım olduğu sonucuna ulaşılmıştır. Literatürün taranması ve ortaya konulan biyomimetik ürünlerin gözlemlenmesiyle, yaşamın iki perspektiften taklit edilebileceği; ve bu perspektifleri, temel biyomimikri ilkelerinin sağladığı düşünülmüştür. Böylece temel ilkeler, genel biyomimimikri ilkeleri ve özgül biyomimikri ilkeleri olarak iki grupta ele alınmıştır. Üçüncü bölümde; biyomimetik mimarlık kavramının sınırları teorik açıdan çizilmiştir. Belirlenen temel ilkeler mimarlık alanına taşınmış ve bu alandaki yansımaları üzerinde durulmuştur. Ortaya konulan biyomimetik mimarlık örneklerinin incelenmesiyle, biyomimetik mimarlıkta tek farkın temel biyomimikri ilkelerinden kaynaklanmadığı; aynı zamanda taklit metotlarının ve taklit seviyeleri ile seviyelerin boyutlarının farklı kombinasyonlarının, farklı nitelikte mimari ürünlere ulaşılmasını sağladığı görülmüştür. Bu niteliklerin, bina kabuğu performans gereksinmeleri ile ilgili olduğu fark edilmiştir. Böylece biyomimetik mimarlık tarzları, yüzeysel tarz ve derinsel tarz olmak üzere iki grupta ele alınmıştır. Dördüncü bölümde; biyomimetik mimarlık kavramının sınırları pratik açıdan çizilmiştir. Bu doğrultuda, ilk kez bu tez kapsamında adı konulan, genel ilkeleri ve özgül ilkeleri temele alan yüzeysel tarz ve derinsel tarzdaki örneklerin birbirlerine göre farklarının gösterilmesi hedeflenmiştir. Bu nedenle, öncelikle literatür taramasıyla ulaşılan 90 yayın için, ardından bu yayınlar içerisinde geçen örnekler arasından seçilen 150 biyomimetik mimarlık örneği için sistematik derleme ve meta-analiz yöntemleri kullanılarak detaylı bir inceleme gerçekleştirilmiştir. Yayınların meta-analizi iki boyutta gerçekleştirilmiştir. Yayınlar, tanımlayıcı bilgiler boyutunda, yayın dili, yayın türü, yayın yılı, yayımlandığı ülke, yazar, yayımlandığı yer ve anahtar kelimeler; bağlam boyutunda ise, araştırma kapsamı, araştırma yaklaşımı, veri toplama metodu ve biyomimetik mimarlık örneği içermesi açılarından ele alınmıştır. Biyomimetik mimarlık örneklerin meta-analizi iki boyutta gerçekleştirilmiştir. Örnekler, mimari özellikler boyutunda, durum, yıl, konum, iklim sınıfı, mimar/araştırmacı, tasarım ölçeği, brüt taban alanı, yükseklik, işlev ve kabuktaki uygulama alanı; biyomimetik özellikler boyutunda ise, biyolojik öğe sayısı, biyolojik esin kaynağı ve belirgin özelliği, temel biyomimikri ilkesi ve numarası, taklit seviyesi ve boyutu, taklit metodu, biyomimetik tarz ve sağlanan performans gereksinmesi açılarından ele alınmıştır. Daha sonra, biyomimetik özellikler boyutu için çapraz karşılaştırma hazırlanmış, burada bazı ölçütlere dair 10 farklı ikili ilgi incelenmiştir. Bunlar; biyolojik esin kaynağı ile taklit seviyesi, temel biyomimikri ilkesi ile biyolojik esin kaynağı, taklit seviyesi ile temel biyomimikri ilkesi, taklit metodu ile biyomimetik tarz, biyomimetik tarz ile temel biyomimikri ilkesi, biyomimetik tarz ile taklit seviyesi, biyomimetik tarz ile taklit seviyesinin boyutu, biyomimetik tarz ile sağlanan performans gereksinmesi, sağlanan performans gereksinmesi ile temel biyomimikri ilkesi ve sağlanan performans gereksinmesi ile taklit metodu arasındaki ilgilerdir. Tezin son bölümünde ise, araştırma sorularına bulunan yanıtlar özetlenmiş ve hipotezin doğruluğu ispatlanmıştır.
Cam elyaf takviyeli beton panel-doğrama birleşimi su geçirimsizlik detay tasarım önerileri

(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2022-06-08) Yıldız, Pelin ; Türkeri, A. Nil ; 502181532 ; Çevre Kontrolü ve Yapı Teknolojisi

Yirminci yüzyılın başından bu yana kullanılan ön üretimli beton, tasarımcılara yerinde döküm betonun sağlayamadığı birçok avantaj sağlamıştır. Betonun kontrollü üretim tesislerinde kalıplara dökülüp sahaya getirilmesi, bina üretiminde hızı ve kaliteyi artırmıştır. Kalıp kullanımına bağlı olarak ince detay ve çeşitli yüzey bitişleri vadeden ön üretimli beton, yapı sektöründe yoğun bir şekilde kullanılmaya başlanmıştır. Bu yeni üretim metodu betonun cephede kullanımına alan tanımış ve malzemenin geliştirilmesi için çalışmalar yapılmasını teşvik etmiştir. Özgün tasarımlara imkân sağlayıp yapı ağırlığının azaltılması için betonun kesit kalınlığını azaltıp dayanımını artıracak çözüm arayışlarına girilmiştir. Yapılan çalışmalar sonucunda 1960'ların sonunda cam elyaf takviyeli beton (CTB) elemanlar yapı sektöründe kullanılmaya başlanmış ve günümüzde halen yaygın bir şekilde kullanılmaya devam etmektedir. CTB panel, her proje için özel olarak üretilen bir yapı bileşenidir. Cephe tasarımının ilk aşamalarından itibaren üretici ile birlikte çalışılması gerekmektedir. CTB panelin diğer yapı elemanları ile oluşturdukları birleşimlerin doğru tasarlanıp uygulanmaması birçok yapı kusuruna yol açabilmektedir. Cephede en çok rastlanan birleşimlerden biri olan panel-doğrama birleşimi, doğru tasarlanıp uygulanmadığında su sızıntısı problemiyle karşı karşıya kalmaktadır. Bu sebeple tez çalışması CTB panel-doğrama birleşimi su geçirimsizlik performansına odaklanmıştır. Tez yedi bölümden oluşmaktadır. İlk bölümde tez çalışması ile ilgili sorun, amaç, kapsam, yöntem ve hipotez hakkında bilgi verilen giriş bölümü yer almaktadır. İkinci bölümde; cam elyaf takviyeli beton panellerin tarihten günümüze gelişimi ile birlikte, üretim, sevkiyat ve montaj süreçleri incelenmiştir. CTB paneli oluşturan tüm bileşenler sonraki bölümlerde yararlanmak üzere detaylı bir şekilde açıklanmıştır. Üçüncü bölümde; CTB panel, literatürden ve firmalardan elde edilen bilgilere göre sınıflandırılmıştır. Panel yüzeyine uygulanabilecek işlemler, yüzey özellikleri bölümünde ele alınmıştır. Panellerin cephede bir araya geliş biçimleri, aralarında oluşacak derzlerin düzeni, cephe düzeni bölümünde ele alınmış olup doğrama sistemi de bölümün devamında incelenmiştir. CTB cephe sistemi; panel, doğrama ve panel-doğrama birleşim noktası olarak ele alınmıştır. Bu bileşenler dördüncü bölümde cephe sisteminde sağlanması gereken performans gereksinimleri başlığı altında incelenmiştir. Tez çalışması kapsamında su ile ilgili performansa ağırlık verilmiş olup cephe bileşenlerinin su geçirimsizliği detaylı bir şekilde incelenmiştir. Beşinci bölümde panel-doğrama birleşim noktası su geçirimsizlik performansı ve detay tasarım ilkeleri incelenmiştir. Ele alınan ilkeler bölümün devamında firmalardan ve literatür örneklerinden alınan uygulanmış projeler üzerinden analiz edilmiştir. İncelenen tüm projeler cephede çelik karkaslı CTB panel ve bir doğrama birleşimi içermektedir. Proje inceleme bölümünde her bir projenin künyesi ve plan-kesit-görünüş seti 1/20 ölçekte verildikten sonra 1/5 nokta detayı incelemesi yapılmıştır. Bölüm başında incelenen detay tasarım ilkelerinden oluşan bir lejant oluşturulmuş, her bir ilkeye bir renk atanmıştır. Detay analiz sayfasında nokta detayın 1/5 ölçekli çizimi, detayın grafik temsili ve oluşturulan lejant yer almaktadır. Analiz edilen her bir detayda ele alınan ilkelerden hangilerinin ne şekilde kullanıldığı açıklanmış, ilkelerin kullanım sıklıkları grafiklerle anlatılmıştır. Altıncı bölümde; örnek analizlerinden ve literatürden elde edilen veriler doğrultusunda, yüzeyde su geçirimsizliği sağlayacak alternatif panel-doğrama birleşim detayları tasarlanmıştır. Tasarlanan detaylar, örnek analizlerde yer alan lejant kullanılarak irdelenmiş ve yüzeyde su geçirimsizlik ilkesinin ne şekilde sağlandığı açıklanmıştır. Oluşturulan seçenekler ile incelenen örnekler karşılaştırılmış olup mimarların ve CTB üreticilerinin bu çalışmadan ne şekilde faydalanabilecekleri sonuç raporunda açıklanmıştır.
Cephe kaplama sistemi için bir teknik şartname format önerisi

(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2022-06-18) Berker Tızman, Didem ; Türkeri, Ayşe Nil ; 502191504 ; Çevre Kontrolü ve Yapı Teknolojisi

Tez çalışması kapsamında ele alınan kaplamalı cephe sistemlerinde, kaplama malzemesi için seramik karo ve porselen karo, tespit sistemi için mekanik tespit sistemi seçilmiştir. Çalışma dört aşama takip edilerek geliştirilmiştir. İlk aşamada cephe sisteminin tanımı, tarihçesi ve sınıflandırılması üzerinde durulmuştur. Cephe sistemlerinden kaplamalı cephe sistemlerinin katmanlaşma modeli ve sistem performansları açıklanmış, ardından cephe kaplamaları malzemelerine ve tespit sistemlerine göre sınıflandırılmıştır. Kaplama malzemelerinden seramik karo ve porselen karo, tespit sistemlerinden ise mekanik tespit sistemi detaylı bir şekilde ele alınmıştır. Sonraki aşamada teknik şartnamelerin nasıl tanımlandığı ve sınıflandırıldığı üzerinde durulmuştur. Ardından teknik şartname hazırlama esaslarının ulusal ve uluslararası kurumlarda ele alınış yöntemleri incelenmiş ve bu alanda faaliyet gösteren uluslararası kurumlardan olan Yapım Şartnameleri Enstitüsü (CSI - Construction Specifications Institute) tarafından yayınlanan, teknik şartname yazımına ve standartlaşmasına ilişkin örnek bir format sunan SectionFormat incelenmiştir.
Cephe malzemeleri ve nanoteknoloji çalışmaları

(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2022-01-13) Büyükcingi, Bahadır ; Büyüktaşkın, Halet Almıla ; 502181521 ; Çevre Kontrolü ve Yapı Teknolojisi

Kaynakların verimli kullanılmasının önem kazandığı günümüzde, yeni malzemelerin geliştirilmesi ve mevcut malzemelerin niteliklerinin geliştirilmesi hedeflenen malzeme çalışmaları yürütülmektedir. Nano maddelerin de bu alanda yürütülen malzeme çalışmalarında kullanıldığı bilinmektedir. Nano maddelerin cephe malzemelerine yönelik malzeme çalışmalarında, mevcut ticari ürünlerde ve uygulamalarda kullanımının irdelenmesi, ülkemizde nano maddelere sahip olan cephe malzemeleri özelinde mevcut durumun ve malzemelere yönelik öngörü-beklentilerin belirlenmesi amacıyla tez çalışması yürütülmüştür. Bu kapsamda konu alanında araştırmacılara, tasarımcı ve uygulamacılara yararlanabilecekleri teknik ve pratik bilgileri içeren Türkçe kaynak oluşturulması hedeflenmiştir. Tez çalışması kapsamında cephe tanımı yapılmış, tanımlama çerçevesinde cephenin katmanları; kaplama, gövde ve yalıtım katmanları olarak ele alınmıştır. Kaplama katmanı iç ve dış kaplamalar olarak sınıflandırılırken, gövde; yüzeyinin kaplanma durumuna göre sınıflandırılmıştır. Yalıtım katmanı ise ısı, ses ve yangın gibi yalıtılması hedeflenen etkenlere göre alt başlıklar altında incelenmiştir. Söz konusu katmanların oluşturulmasında kullanılan ve konuya ilişkin kaynaklarda sıklıkla irdelenen malzemelere ait bilgiler incelenerek nano maddelerin kullanıldığı çalışmaların daha rahat takip edilebilmesi ve örnek malzemelerin niteliklerinin kolaylıkla anlaşılabilmesi amaçlarıyla malzemeler rehber niteliğindeki kaynaklardan yararlanılarak sınıflandırılmış, niteliklerine kısaca değinilmiştir. Çalışma kapsamında malzemelerin üretimleri, uygulamaları ve nitelikleri üzerinde durulmuştur. Derleme sonucu elde edilen bilgiler, cephe malzemelerinin kullanıldıkları katmanlar ve üretimlerinde kullanılan malzemelere göre alt başlıklar altında paylaşılmıştır. İlgili cephe malzemesi başlıkları altında malzeme çalışmalarında tercih edilen bir yöntem olan nanoteknoloji çalışmaları incelenmiştir. Bölüm, nanoteknolojiye dair; tanımlar, sınıflandırmalar, kısa tarihçe, inşaat alanında kullanımı, konu hakkındaki riskler-belirsizlikler ve bölümde değinilen malzemelere yönelik örnek çalışmalardan oluşan derlemeyi içermektedir. Derleme çalışması nano maddelerin malzeme çalışmalarında kullanımlarının ve başarılarının belirlenmesi amacıyla yürütülmüştür. Derleme çalışmasında; 2000-2021 yılları arasında yayımlanmış ve nano maddeler kullanılarak çeşitli sonuçlara ulaşılmış örneklere yer verilmiştir. Örnek çalışmalar, taranan makaleler arasından sonuçlarını neden-sonuç ilişkisiyle rahatlıkla aktaran örneklerden seçilmiştir. Ayrıca seçim sırasında ilgi çeken sonuçlara ve yöntemlere sahip makalelere de yer verilmiştir. Çalışmalar cephe katmanları ve malzeme alt başlıkları altında sınıflandırılarak aktarılmıştır. Malzeme grupları ve cephe katmanına özel olarak üzerinde durulan nitelikler ve bu niteliklerin nasıl geliştirilebileceğine yönelik temellere değinilmiştir. Çalışma bulgularından hangi nano maddelerin hangi amaçlarla kullanıldığı çıkarımı yapılmıştır. Derleme çıktıları, bölüm sonunda tablolar halinde paylaşılmıştır. Tablolarda nano maddelerin kazandırmış oldukları yeni ve geliştirilmiş niteliklere yer verilmiştir. Çalışmaların derlenmesi sürecinde sıklıkla görülen akademik bulguların, uygulama alanına yansımalarının değerlendirilmesi amacıyla örnek projeler incelenmiş popüler akademik bulgular daha detaylı olarak irdelenmiştir. Nano maddeler içeren malzemelerin kullanıldığı uygulamalara ve popüler niteliklere yer verilmiştir. Bölüm içerisinde; kendi kendini temizleme, su iticilik, anti bakteriyellik, üstün ısı yalıtımı ve anti grafiti gibi yeni veya geliştirilmiş nitelikler; örnekler ve temel çalışma prensipleriyle açıklanmıştır. Derleme, örnek proje incelemesi ve anket sürecinde ön plana çıkan nano maddelere sahip boyaların ülkemizdeki mevcut durumumun belirlenmesi amacıyla, anket katılımcıları tarafından belirtilen ürünler üzerinde üreticilerinin 2019-2020 katalogları ve teknik bilgi föyleri üzerinde tarama yapılmıştır. Bu çerçevede 8 markaya ait 35 ürün grubundan 75 ürüne ait üretici verileri bir araya getirilerek, sektörde nano maddelerin yaygınlık durumu irdelenmiştir. Çalışma sonucunda 23 ürüne ait üretici açıklamaları, teknik belge ve pazarlama enstrümanlarında nano obje, nano içerik veya nanoteknolojik ifadelerinin kullanıldığı görülmüştür. Bu kapsamda "dış cephelerde ve iç mekanlarda kullanılan boyaların oluşturduğu sektörde nano maddelerin ticari olarak kullanımının yaygınlaştığını söylemek mümkündür" yargısına ulaşılmıştır. Ülkemizdeki nano nesnelere sahip cephe malzemelerinin mevcut durumu ve malzemelere yönelik öngörü-beklentilerin sağlıklı bir şekilde belirlenebilmesi amacıyla anket çalışması yürütülmüştür. Çalışma alanı olarak 01-04 Nisan 2021 tarihleri arasında gerçekleştirilen "43. Yapı Fuarı-Turkey Build İstanbul" fuarı, ülke genelinden örnek grubu oluşturmaya elverişli katılımcı ve ziyaretçi sayısına sahip olması ve sektör içerisinde farklı mesleki faaliyetler yürüten katılımcıların bir araya getirebilmesi nedeniyle seçilmiştir. Anket soruları 200 katılımcıya yöneltilerek örnek grup oluşturulmuştur. Anket katılımcılarının mesleki olarak cephe malzemelerinin üretim, ithalat, tasarım ve uygulama aşamalarından en az birinde rol almış olmalarına özen gösterilmiştir. Cevaplar, örnek grubun mesleki faaliyetleri göz önünde tutularak oluşturulan profillere göre değerlendirilmiştir. Anket formu çoktan seçmeli, Likert Ölçeği ve basit evet/hayır seçimleri içeren sorularla oluşturulmuştur. Sorular; mesleki profillerin cephe malzemeleri üzerine ilgi ve beklentilerini belirlemek üzere sıralanmıştır. Anket sonuçları üzerinde frekans ve tek yönlü varyans analizleri yapılmış, elde edilen veriler grafiklerle aktarılmıştır. Katılımcıların nano maddelere sahip malzemeleri kullanıp kullanmadıkları sorularak malzemelerin tasarımcı-uygulamacı profilindeki popülerliği araştırılmıştır. Üretici-ithalatı profilindeki katılımcılara da aynı amaçla ürün kataloglarında söz konusu ürünlerin bulunup bulunmadığı sorulmuştur. Tüm katılımcılara yöneltilen sorulardan malzemelerin gelecekte ne kadar popüler olabileceği yönünde çıkarımlar yapılmıştır. İki profil arasında en farklı görüş; malzeme seçiminde maliyetin rolü üzerine olmuştur. Tasarımcı-uygulamacı profili daha çok nitelikleri ön planda tutarken üretici-ithalatçı profilinin maliyet konusunu daha ön planda tuttuğu anlaşılmıştır. Ortak olarak her iki profil de yeni malzemeleri deneyimlemeye açık olduklarını belirtmiştir. Her iki grup, nano maddelerin kullanıldığı malzemelere yönelik olarak "boya" örneğini göstermiştir. Tek yönlü varyans analizlerinde ise Tez kapsamında yürütülen derleme, katalog taraması, örnek proje incelemesi ve anket çalışmalarının bulguları tartışılmış, nano maddeler kullanılarak yürütülen malzeme çalışmalarının büyük çoğunluğunun başarılı sonuçları olduğu görülmüştür. Çalışmalarda hedeflenen çıktılara ulaşıldığı, ancak malzemelere yönelik uzun süreli ve büyük ölçekli testlerin yerine daha çok laboratuvar şartlarında ve ölçeğinde testlerin yürütüldüğü görülmüştür. Ayrıca malzemelerin niteliklerindeki gelişmelerin veya malzemelere kazandırılan yeni niteliklerin mali anlamda sağlayacakları kazançları, mevcut durumları ile karşılaştıran çalışmaların sayısının nispeten daha az olduğu görülmüştür. Bu kapsamdaki ekonomik benzetim çalışmalarının genellikle ısıl nitelikler üzerinde yürütüldüğü saptanmıştır. Dolayısı ile konu üzerinde olası kaynak tasarruflarının belirlenmesi için malzemelerin tüm yaşam döngüsünü içerecek benzetim çalışmalarının yürütülmesi ve kaynaklarda olası tasarruflar hesaplanırken mali kazançların da göz önünde bulundurulması gerektiği tez çalışması sonucunda gelecek çalışmalara öneri olarak sunulmuştur. Derleme sonucunda malzeme türünden ziyade nano maddelerin karakteristik özelliklerinin hedeflenen çıktılara ulaşılmasında etkili olduğu anlaşılmıştır. İncelenen uygulamalarda da farklı malzeme grupları ile aynı nano maddeler kullanılarak benzer çıktılara ulaşılabildiği görülmüştür. Bu bağlamda nano maddeler ölçeğinde geliştirilen yeni niteliklerin daha büyük ölçekteki cephe malzemeleri üzerinde uygulanabileceği ön görülmüştür. Tüm çalışmalarda nano maddelerin popüler olarak kullanıldığı görülen boya malzemeleri alanında ülkemizdeki eğilimin de bu yönde pozitif yönlü olduğu katalog taraması çalışmasıyla anlaşılmıştır. Anket çalışmasında toplanan yanıtlardan da ülkemiz inşaat sektöründe malzeme niteliklerinin geliştirilmesinde nano maddelere yönelik pozitif bir tutumun mevcut olduğu, gelecekte oluşacak yeni ihtiyaç ve beklentilerin karşılanması amacıyla nano maddelere sahip malzemelerin kullanımına olumlu bakıldığı kanısına varılmıştır.
Combined Axial Load and Bending Moment Interaction Diagrams for Steel-Concrete Composite Columns in Tall Buildings

( 2019-06-14) Fidanboy, Hazal ; Çelik, Oğuz Cem ; 0000-0002-2106-1115 ; Çevre Kontrolü ve Yapı Teknolojisi
Discussion of design for disassembly principles under the guidance of design for manufacture and assembly strategies in the construction industry

(Graduate School, 2023-01-13) Aydeniz, Esma Gül ; Edis, Ecem ; 502181526 ; Environmental Control and Construction Technology

Today, when the life of a building is complete, the general practice is to take the valuable parts and send the remaining ones to landfills. This practice; cannot be sustained in any respect since the wastes related to the construction industry have one of the highest percentages of the earth's waste amount. Besides, the construction industry is responsible for more than one-third of overall carbon emissions. At this point, Design for Disassembly (DfD) in buildings is a promising concept that targets the non-destructive separation of components and materials to recycle, reuse, or relocate at the end of initial use. Even though DfD has been studied in product design areas for a couple of decades and construction since the late 90s, with the urging need to create a more sustainable environment, it recently started to be discussed more as a solution to fight building obsolescence. However, However, the application of DfD is based on design guides and principles, and there is no systematic quantitative method for the construction industry. Another design methodology with similar concerns is Design for Manufacture and Assembly (DMfA), which is based on the principles of optimization of materials and coordination and aims to reduce part counts, assembly time, and overall costs ultimately. Early DfMA studies date back to the 70s in product design to respond to the competitiveness of the production industry. However, it received attention in the construction industry mainly in recent years. In reviewing the literature associated with DfD and DfMA, one finds that both methodologies have common approaches as reducing part counts, adopting modular and standard design principles, considering orientation and handling for the process, etc. In addition, it has been spotted that DfMA, which is a former and more settled methodology, has been examined more systematically than DfD. At this point, it is questioned if there is a possibility of enabling DfD principles and establishing a framework for a systematic methodology under the guidance of DfMA applications in the construction industry. The main goal of this thesis is to search for the above-stated possibility and whether one can find a set of practical solutions to identify the missing points of the DfD and approach for increasing the reuse possibilities of building elements and components and to provide data that can develop the necessary methodologies to extend its application. The remainder of this thesis has organized as follows. In the first chapter, the thesis's objective, scope, and method are presented, and the flowchart of the study is given. In brief, this thesis aims to examine the DfD methodology and determine its most comprehensive current principles, identify barriers to its implementation, and examine the DfMA methodology by identifying strategies via literature review and then discuss these strategies in line with DfD principles. The concept of DfD is defined in the second chapter, and its study area is explored. Its relationship with the building life cycle and possible end-of-life scenarios are explained. The aims, benefits, and advantages of DfD are expressed, and then the state of DfD in the product and the construction industry is investigated. In the end, limitations and challenges for DfD implementation are discussed. The chapter concludes by questioning the possibilities of DfMA as another DfX methodology as an exemplary field for DfD. In the third chapter, comprehensive research on the DfMA field explores the possibility of creating a more detailed and comprehensive framework for implementing DfD. In this context, the DfMA methodology has been explored in all its possibilities in the product and construction industries. First, the origin of this concept is searched in the manufacturing industry. Its qualitative and quantitative assessment methodologies were listed. Then, a systematic database search is conducted to fully understand how DfMA is used in the manufacturing and construction industries. From this literature search, studies related to the architecture, engineering, and construction (AEC) field were refined and examined in more detail to understand the scope of DfMA applications in this field and to evaluate whether they can serve as an example for DfD. AEC-related search results were analyzed with context-specific research questions. The systematic literature review in this chapter showed that DfMA applications are quite different in the manufacturing and construction industries. That can be attributed partly to the fact that construction outputs like buildings and bridges are more than mass-manufactured products. Because they are all custom-made and created in their unique environments, each must fulfill a particular composition of functional requirements. Besides, the main difference between these two industries is found in how DfMA is applied. More systematic tools are developed in manufacturing, and the study area boundaries are much more distinct than in construction. The efforts to implement DfMA in the AEC sector were found to be worthwhile and gave researchers and practitioners a starting point even though a thorough strategy has yet to be created. However, the DfMA characteristics and approaches used in this research can offer a common framework for the DfD roadmap. DfMA characteristics and approaches used in this research were found promising to guide DfD implementation. In the fourth chapter, a series of discussions were held on the results of the DfMA study in the scope of enabling DfD use in AEC. Those discussions demonstrated that learning from DfMA has a significant potential to establish a systematic DfD approach and, thus, increase the implementation of DfD in the AEC sector. Before the discussions, the results of research questions regarding DfMA enablers/strategies and parameters are organized to set a comparable context. The DfMA strategies are grouped under five categories, of which four are found relevant to building cycle stages, which are (i) planning and programming, (ii) conceptual design, (iii) detailed design, and (iv) construction stage. The fifth category involves technology-related enablers. Regarding the discussion of DfMA parameters for DfD, parameters are refined first, and input parameters are considered for discussion. Then, their use possibility is discussed, considering different end-of-life scenarios. It has been found that the importance of an input parameter may differ in different DfD end-of-life scenarios. For example, one parameter may be highly relevant for one scenario while it may not be considered essential for another. That also varies when considering different parts, such as materials and components. Comparative evaluation of input parameters showed that parameters considered in DfD are currently in a limited variety and need to be enriched to a broader application. This study presents the first attempts in this way and shows there is potential to improve. Altogether, the research and discussions showed that DfD could benefit from DfMA, and in-depth studies of DfMA applications serve as a suitable foundation for creating a more comprehensive DfD approach. For future studies, a research framework is also proposed. In the fifth chapter, this thesis is concluded with a general evaluation of the overall study. Also, the limitation of this study is identified, and suggestions are made for future research.
Işık geçiren betonun optik fiber oranları ve yerleşimlerine göre özelliklerini incelemeye yönelik deneysel bir çalışma

(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2022-01-13) Emanet, Sinem ; Büyüktaşkın, Halet Almıla ; 502181516 ; Çevre Kontrolü ve Yapı Teknolojisi

Beton, günümüzde başta yapı sektörü olmak üzere çok çeşitli alanlarda kullanılmakla birlikte 20. yüzyılda teknolojinin daha da ilerlemesi farklı beton türlerinin ortaya çıkmasını sağlamıştır. Son yıllarda beton, tasarımlarıyla dikkat çeken birçok yapıda ve serbest formlu yapılarda tercih edilmektedir. Kullanıcıların ve tasarımcıların tekdüze betonarme yapı tasarımlarının dışına çıkmak istemeleri malzeme alanında da yeni ürünlerin ortaya çıkmasını sağlamıştır. Ülkemizde yapısal uygulamalarda sıkça tercih edilen beton da gelişen teknolojiyle birlikte farklı katkı maddelerinin geliştirilmesiyle ve içeriğine konulan farklı malzemelerle yeni özellikler kazanmıştır. Malzeme ve yapısal alandaki bu yeni gelişmeler estetik ve yaratıcılık değeri yüksek yapıların ortaya çıkmasında tasarımcılara da imkanlar sunmaktadır. Ayrıca son yıllarda estetik özelliklerin yanısıra yapılarda enerji tüketimini azaltmak amacıyla sürdürülebilir malzemelerin kullanımına da önem verilmeye başlanmıştır. Bu çalışmada da özellikle mimarların ve sanatçıların estetik anlamda farklı ve dikkat çeken bir tasarım yapmak için kullanabilecekleri ışık geçiren betonun özellikleri araştırılmıştır. Işık geçiren beton (light transmitting concrete) ya da saydam beton (translucent concrete), opak bir malzeme olan betonun içerisine optik fiber, cam, polimer reçine gibi ışık geçiren bir malzeme konularak oluşturulmaktadır. Yapılan uygulamalarda daha çok polimer içerikli optik fiberler ve polimer şeffaf malzemeler kullanılmaktadır. Işık geçirgenliğine imkan vermesi sebebiyle yapılarda karanlık alanlarda ya da cephe paneli olarak kullanılması durumunda enerji tüketimini azaltacağı düşünülmektedir. Işık geçiren panellere LED yerleştirilerek farklı renklerde ışığı geçirmesi de sağlanabilmektedir. İstenilen renk ve formda üretilebilmesi bu anlamda tasarımcıya da çeşitlilik sunmaktadır. Bununla birlikte, ışık geçiren betonun inşaat sektöründe uygulanması işçilik maliyeti ve üretim sürecinin karmaşıklığı gibi nedenlerden dolayı küçük ve az sayıda üretimlerle sınırlı kalmıştır. Tez çalışması için yapılan literatür araştırması ışık geçiren betonun özellikleri, içerdiği malzemelerin özellikleri, üretici firmalar ve ürünleri, uygulama örneklerini içermektedir. Işık geçiren betonun farklı optik fiber oran ve yerleşimlerine göre mekanik özellikleri, ışık geçirgenlik özellikleri ve durabilite özelliklerini incelemeye yönelik bir deneysel çalışma yapılmıştır. Deneysel çalışmada plastik optik fiberler ve PMMA şeffaf üniteler betona yerleştirilerek ışık geçiren beton üretimi yapılmıştır. Optik fiberli gruplar için farklı oranlarda ve farklı yerleşimlerde plastik optik fiber konulmasının malzemenin mekanik özelliklerinde bir değişime sebep olup olmayacağı konusu araştırılmıştır. Ayrıca optik fiberli bir grupta hızlandırılmış yaşlandırma koşullarının numunelerin dayanımına etkisi belirlenmiştir. Fibrobeton Yapı Elemanlar A.Ş. firmasından temin edilen PMMA şeffaf ünitelerin kullanıldığı numune grubuna da hızlandırılmış yaşlandırma koşulları uygulanmış ve numune özelliklerindeki değişimler belirlenmiştir. Deneysel çalışmanın ilk aşamasında optik fiberlerle farklı desenler ortaya çıkarabilmek için bir üretim yöntemi belirlenmiştir. Çizgisel düzende ve demet halinde optik fiber gruplarının kullanılmasıyla farklı desen tipleri oluşturulmuştur. Bunlardan çizgisel düzene sahip olan numune grubu AR1 ve demet düzenine sahip olan numune grubu AR2 ismini almıştır. Yapılan üretimlerde 0,5 mm çapındaki optik fiberler karşılıklı olarak elek telinden geçirilerek belirlenen desenler oluşturulmuştur. Optik fiberlerin beton dökümü sırasında gerilmesiyle istenilen desenler elde edilebilmiştir. Beton, kalıba dökülüp sertleştikten sonra kesilerek belirlenilen numune boyutlarına getirilmiştir. Numune üretimleri gerçekleştikten sonra planlanan deneyler uygulanmıştır. 0,5 mm optik fiber içeren gruplardan iki farklı optik fiber yerleşimine sahip 3 farklı optik fiber oranında toplamda 6 alt grup oluşturulmuştur. Kullanılan optik fiber hacimsel oranları %1, %1,6 ve %2,4'tür. Yapılan çalışmalarda optik fiberli iki grup (AR1 ve AR2) için 28 günlük basınç ve eğilme dayanımı, ışık geçirgenliği gibi özellikler karşılaştırılmıştır. Çizgisel düzende optik fiberlerin yerleştiği AR1 grubu numunelerinde hızlandırılmış yaşlandırma etkileri sonrası dayanım testleri yapılmıştır. Testler yapıldıktan sonra numunelerin özellikleri karşılaştırılmıştır. 2 mm çapında şeffaf tüplerden oluşan PMMA ünite konulan numune grubu PX olarak adlandırılmıştır. PX grubu numunelerinin, 7 ve 28 günlük basınç ve eğilme dayanımı, ışık geçirgenliği belirlenmiştir. Ayrıca numunelere donma-çözülme ve ıslanma-kuruma çevrimleri ve yüksek sıcaklık uygulanmıştır. Hızlandırılmış yaşlandırma etkileri sonrasında numune dayanımları belirlenip 28 günlük dayanımları ile karşılaştırması yapılmıştır.
İçi beton dolu çift cidarlı çelik tüplerin (CFDST) eksenel basınç altında deneysel olarak incelenmesi

(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2022-02-01) Yılmaz Cihan, Berika Ceren ; Çelik, Oğuz Cem ; 502171521 ; Çevre Kontrolü ve Yapı Teknolojisi

Kompozit yapı elemanları ve özellikle çelik–beton/betonarme kompozit kolonlar günümüzde çok katlı iskeletli yapılarda, bilinen üstün özellikleri nedeniyle, sıkça kullanılmaktadır. Kompozit yapı elemanı çelik, beton/betonarme, FRP gibi birden fazla malzemenin bir araya getirilmesiyle oluşur ve yapısal davranış özellikleri/performansları oldukça arttırılmış bir elemana dönüşürler. Çok katlı yapılar ve köprü ayaklarında kompozit kolonların kullanımı yüksek dayanım, göreceli olarak daha küçük kesit geometrileri, deprem yükleri altında üst düzey davranış, süneklik gibi üstünlükler sunmaktadır. Çelik-betonarme kompozit kolonların betonarme ve yalın çelik kolonlara göre bir çok önemli yapısal üstünlüğü bulunmaktadır. Çelik çekme kuvveti, beton/betonarme basınç yükleri altında yüksek dayanım gösteren bir yapı malzemesi iken, çelik betonarme kompozit kolonlar her iki malzemenin de yapısal özelliklerini taşıyarak daha yüksek yapısal performans sunmaktadır. Kısa bir geçmişe kadar kutu ya da boru kesitli çelik tüp kolonların gerek dayanım özelliklerinin iyileştirilmesi gerekse yangın dayanımlarının arttırılması için içleri çelik donatılı ya da donatısız olarak beton ile doldurulmaya başlanmıştır. Bu şekilde üretilen kolonlar ile ilgili olarak pek çok kuramsal ve deneysel çalışma günümüze kadar ulaşmıştır. Son zamanlarda yüksek binalarda mimari gereksinimler ve kiralanabilir alanın arttırılması hedefleri nedenleriyle kolonlarda kesit boyutlarının sınırlandırılmasına koşut olarak iç içe tüplerin kullanımı gündeme gelmiş, bu tür kolonların davranışının incelenmesi bu alanda çalışanlar için ana araştırma konularından biri olmuştur. Böylece, taşıma kapasitesindeki önemli artışların yanı sıra yangın sorununa da daha iyi bir çözüm getirilmiştir. Çift cidarlı olarak oluşturulan bu tür kolonların iç ve dış tüpler arasında kalan bölümlerinin beton ile doldurulması çoğunlukla yeterlidir. Literatürde içi beton dolu çift cidarlı çelik tüp kolonların (CFDST) eksenel basınç altındaki davranışlarını bir çok parametre kapsamında inceleyen sınırlı sayıda deneysel ve sayısal çalışmalar bulunmaktadır. Bu parametrelerden doluluk-boşluk oranının CFDST kolonların basınç dayanımına olan etkisine dair kesin bir sonuca varılamadığı görülmüştür. Lif katkıların betonun basınç dayanımını önemli derecede etkilediği bilinmesine karşın, CFDST kolonlarda lif katkılı beton kulanımını inceleyen çalışmalar sınırlı sayıdadır. Bu çalışmanın özgün yönlerinden biri de seçilen doluluk boşluk oranları ve lif katkılı beton kullanımının CFDST kolonların yapısal performansına etkisini incelemektir. CFDST'lerin eksenel basınç altındaki davranışını incelemek amacıyla basınç deneylerinde kullanılmak üzere toplam 8 adet numune güncel standartlara göre tasarlanmış, İstanbul Teknik Üniversitesi (İTÜ) Yapı Malzemesi Laboratuvarı'nda üretilmiş ve test edilmiştir. Tasarlanan numuneler 4 gruba ayrılmakta olup 1. grupta içi boş çift cidarlı çelik tüp numuneler (DST), 2. grupta içi referans beton dolu çift cidarlı çelik tüp numuneler (CFDST-R), 3. grupta içi polipropilen lif donatılı beton dolu çift cidarlı çelik tüp numuneler (CFDST-P) ve 4. grupta ise içi çelik tel donatılı beton dolu çift cidarlı çelik tüp numuneler (CFDST-D) bulunmaktadır. Her grupta iki adet numune yer almakta olup numunelerden birinin doluluk-boşluk oranı 0.50 diğerinin ise 0.75'tir. Tüm numuneler 300 mm yüksekliğinde ve 170 mm dış çelik tüp çapına sahiptir. Tüm numunelerde kullanılan iç ve dış çelik tüplerin kalınlıkları eşit olup 3.58 mm'dir. Test süresince şekildeğiştirme ölçerler ve yerdeğiştirme ölçerlerden veri toplanmış, elde edilen veriler ile numunelerin yük-şekildeğiştirme ve yük yerdeğiştirme eğrileri elde edilmiştir. Bu eğriler ile numunelerin akma dayanımları, maksimum yük kapasiteleri ve süneklik oranları belirlenmiş ve detaylı bir şekilde açıklanmıştır. Deneylerden önce numunelerin tahmini eksenel yük taşıma kapasiteleri AISC 360-16, EN 1994-1-1, AIJ ve ÇYTHYE-2016 yönetmeliklerinde yer alan bağıntılar ile hesaplanmış, deneysel veriler ile karşılaştırılmıştır. Ayrıca, numunelerin göçme modları karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Doluluk-boşluk oranı ve sandviç beton türü farketmeksizin, içi beton dolu çift cidarlı çelik tüp (CFDST) numunelerin içi boş çift cidarlı çelik tüp (DST) numunelere göre, çok daha yüksek düşey basınç dayanımına sahip olduğu ve daha sünek davranış sergilediği görülmüştür. Çelik tüplerin arasına dökülen sandviç beton, çift cidarlı çelik tüplerin eksenel basınç dayanımını (%35~85.5) ve süneklik oranını (%306~333) önemli ölçüde arttırmaktadır. Ayrıca, doluluk-boşluk oranındaki artışın, çelik tüp enkesit alanının artmasına bağlı olarak, içi boş çift cidarlı çelik tüp (DST) numunelerin eksenel basınç dayanımını %26.9 oranında ve sünekliğini %19.2 oranında arttırdığı görülmektedir. Buna karşın, beton enkesit alanının azalmasına bağlı olarak beton karışımı lifli ya da lifsiz farketmeksizin, doluluk-boşluk oranındaki artışın tüm içi beton dolu çift cidarlı çelik tüp (CFDST) numunelerin eksenel basınç dayanımını %1.28.9 aralığında azalttığı görülmüştür. Buna ek olarak, CFDST numunelerin genel olarak oldukça sünek davranış sergilemelerine karşın doluluk-boşluk oranındaki artışın CFDST'lerin sünekliğini olumsuz etkilediği görülmüştür. Çelik tel ve polipropilen lif donatılı betonların CFDST'lerin eksenel basınç kapasitesine olan etkisi incelendiğinde doluluk-boşluk oranı ile doğrudan ilişkili olduğu sonucuna ulaşılmıştır. Doluluk-boşluk oranı 0.75 olan numunelerde çelik tel ve polipropilen lif donatılı beton kullanımının CFDST'lerin eksenel basınç dayanımına önemli bir etkisinin olmadığı, buna karşın, doluluk-boşluk oranı 0.50 olan numunelerde çelik tel ve polipropilen lif donatılı betonların CFDST'lerin eksenel basınç dayanımını %7.65 oranında arttırdığı görülmüştür. Lif donatılı betonun, doluluk-boşluk oranındaki artışa bağlı olarak azalan beton hacmi nedeniyle, etkisini tam olarak göstermediği düşünülmektedir. Doluluk boşluk oranı farketmeksizin, polipropilen lif donatılı beton dolu numunelerin referans beton ve çelik tel donatılı beton dolu numunelere kıyasla daha sünek davranış sergiledikleri sonucuna ulaşılmıştır. Numunelerin göçme modları incelendiğinde, çelik tüplerin arası beton dolu/boş farketmeksizin, istisnasız tüm numunelerde fil ayağı şeklinde göçme (üst kısımdan itibaren ~%10h) meydana geldiği görülmüştür. DST ve CFDST numunelerin dış çelik tüplerinin burkulma modlarında farklılık görülmezken, DST numunelerin iç çelik tüplerinin dışa doğru, CFDST numunelerin iç çelik tüplerinin ise içe doğru burkulduğu görülmüştür. Bu durum, eksenel basınç etkisindeki betonun yanal genişlemesi ile iç çelik tüpte oluşturduğu basınçtan kaynaklanmaktadır. CFDST numunelerin göçme modları karşılaştırıldığında ise tüm numunelerin dış ve iç çelik tüplerinin burkulma modları aynı olmasına karşın, dış çelik tüplerde meydana gelen burkulmaların doluluk boşluk oranına bağlı olarak farklı bölgelerde yoğunlaştığı görülmüştür. Doluluk-boşluk oranı 0.75 olan CFDST'lerin dış tüplerinde meydana gelen burkulmaların genel olarak numunenin üst kısmına yakın bölgelerde (%(2030)h), doluluk-boşluk oranı 0.50 olan numunelerde ise dış tüpte meydana gelen burkulmaların genel olarak numunenin orta kısımlarında (üst kısımdan itibaren %(4060)h) yoğunlaştığı görülmüştür. Bu durumun, doluluk-boşluk oranı arttıkça artan çelik tüp enkesit alanı ile numunelerin daha rijit hale gelmesi ve iç çelik tüpün beton üzerinde oluşturduğu sınırlama etkisinin artmasıyla betonun yanal genişlemesinin kısıtlanmasından kaynaklandığı düşünülmektedir. Ayrıca, çelik tüpler ve betonda oluşan deformasyon/hasarların en gerçekçi biçimde anlaşılabilmesi, betonda oluşan çatlakların izlenebilmesi ve beton ile çelik arasındaki ilişkinin gözlemlenebilmesi amacıyla numuneler deney sonrası ikiye kesilmiştir. İkiye kesilen numuneler incelendiğinde, beton ve çelik tüpler arasında göçme bölgeleri (çelik tüplerin burkulduğu bölgeler) haricinde boşluk gözlenmemiş olup çelik tüpler ve betonun aderansının iyi olduğu görülmüştür. Referans beton dolu numunelere kıyasla, çelik tüplerin burkulduğu bölgelerde oluşan çelik tüpler ve beton arasındaki boşlukların lif donatılı beton dolu numunelerde daha fazla olduğu görülmüştür. Bu durum, lif donatıların basınç kuvveti etkisiyle agregaların etrafında oluşan çatlak ilerleyişini durdurması dolayısıyla betonun yanal genişlemesini sınırlandırmasından kaynaklanmaktadır. İkiye kesilen numunelerin dış çaplarındaki artış/değişim ve eksenel kısalmaları ölçülmüştür. Artan beton hacmine bağlı olarak, doluluk-boşluk oranı azaldıkça referans beton dolu DST'lerin dış çaplarında meydana gelen genişlemenin arttığı (%5.3) görülmüştür. Polipropilen lif ve çelik tel donatılı beton dolu DST'lerin dış çaplarındaki genişlemeler karşılaştırıldığında ise doluluk-boşluk oranı arttıkça numunelerin daha rijit hale geldiği ve dış çaplarındaki genişlemenin azaldığı (sırası ile %5.3 ve %3) görülmüştür. Bu durum, lif donatıların yüksek beton hacimlerinde daha etkili olması ve betonun yanal genişlemesini sınırlandırması ile açıklanabilir. Numunelerin eksenel kısalmaları karşılaştırıldığında, doluluk-boşluk oranı farketmeksizin referans beton dolu numunelerin lif donatılı beton dolu numunelere göre eksenel yük altında daha fazla deplasman yaptığı görülmektedir. Sonuç olarak, lif donatılı betonlar CFDST numunelerin rijitliğini önemli derecede arttırmaktadır. Tez aşağıdaki bölümlerden meydana gelmektedir: 1. Bölüm'de tezin amacı, motivasyon, kapsam ve yöntem açıklanmıştır. Parametreler kapsamında incelenen CFDST'ler ile ilgili daha önce yapılmış deneysel ve sayısal çalışmalar 2. Bölüm'de özetlenmiştir. 3. Bölüm numunelerin tasarım parametrelerine, malzeme özeliklerine, malzeme deneylerine, numune üretim sürecine, deney düzeneğinin hazırlanmasına, deney süresince kullanılan ölçüm/veri toplama cihazlarının konumlandırılmasına ve deneysel hazırlık sürecinin detaylarına ayrılmıştır. Eksenel basınç deneyleri süresince yapılan gözlemlere ve elde edilen veriler ile çizilen eğrilerin değerlendirilmesine 4. Bölüm'de yer verilmiştir. 5. Bölüm'de deneylerden elde edilen sonuçlar parametreler kapsamında birbirleri ve yönetmelik bağıntıları yardımıyla yapılan hesaplamalar ile karşılaştırılmıştır. 6. Bölüm'de ise çalışma kapsamında elde edilen sonuçlardan ve gelecekteki olası çalışmalar için önerilerden söz edilmektedir.

Gözat

Sustainable Development Goal "Goal 9: Industry, Innovation and Infrastructure" ile LEE- Çevre Kontrolü ve Yapı Teknolojisi-Yüksek Lisans'a göz atma

Sayfa başına sonuç

Sıralama Seçenekleri