FBE- İnşaat Mühendisliği Lisansüstü Programı - Yüksek Lisans

Bu koleksiyon için kalıcı URI

Gözat

Son Başvurular

Şimdi gösteriliyor 1 - 5 / 320
  • Öge
    Sıvılaşma analizi ve sıvılaşma sonucu oluşan yanal yayılma hesap yöntemlerinin karşılaştırılması
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2020) Altındiş, Mert ; Erken, Ayfer ; 629380 ; İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
    Türkiye yer aldığı coğrafya neticesinde tarih boyunca birçok doğal afete uğramıştır. Yapılan araştırmalar sonucunda etkilenen kişi sayısı ve zarara uğrayan yerleşim noktası sayıları baz alındığında ülkemizde en çok etkili olan doğal afetin deprem olduğu ortaya konmuştur. Büyük maddi ve manevi kayıplara sebep olan deprem tehlikesine karşı güvenlik tarifi 2 başlıca maddede toplanabilir. Birinci madde potansiyel şiddetli dinamik yüklere karşı yapı güvenliği, ikinci madde ise yapı ve oturduğu zeminin deprem gibi çevrimli gerilmelerin oluşturduğu dinamik kuvvetler etkisindeki davranışıdır. Deprem sebebiyle oluşan tehlikeyi minimuma indirmek ve dinamik yükler altında yapıların güvenliğini arttırmak için suya doygun zeminlerde oluşan sıvılaşma olgusunu bilmek son derece önemlidir. Sıvılaşma, depremin neden olduğu dinamik kuvvetlerin etkisiyle, yeraltı su seviyesinin altında yer alan gevşek özelliklere sahip, kohezyonsuz ve yeterli drenaj imkanı bulunmayan şartlardaki zeminlerde, yükselen boşluk suyu basıncı ve düşen efektif gerilme sonucunda kayma mukavemetinin belli bir kısmını veya tamamını kaybetmesi, adeta sıvı gibi davranması şeklinde açıklanabilir. Terzaghi'nin İstanbul'da geçirdiği yıllarda (1916-1925) yaptığı araştırmalar sonucu efektif gerilme ile boşluk suyu basıncı arasındaki bağıntıyı ilk olarak ortaya konduğu bilinse de ilk sıvılaşma tabiri 1950'li yıllarda Mogami ve Kubo tarafından ortaya konmuştur. Tarihte yaşanan 1920 yılında California, 1938 yılında Montana Fort Peck, 1964 yılında Niigata, 1971 yılında California San Fernando, 1948 yılında Fukui, 1964 yılında Alaska depremleri sıvılaşma kaynaklı hasarların görüldüğü ilk örnekler olarak kabul edilirler. Bu depremler sonucunda hastane, nükleer tesis, askeri yapılar, barajlar vb. hayati yapıların tasarımında sıvılaşma ihtimali önemli bir mühendislik problemi olarak yer bulmaya başlamıştır. Ülkemizde de 1993 Erzincan, 1999 Gölcük ve Düzce ve 2011 Van depremleri yapılarda sıvılaşma kaynaklı birçok hasarın oluşabileceği hususunda sıvılaşma olgusunun önemini bir kez daha ortaya koymuştur. Zeminlerin statik durumdaki davranışı dinamik durumdaki davranışından farklılık gösterebilmektedir. Sismik hareketler nedeniyle oluşan kayma dalgalarının farklı formlarda zemine etkimesiyle, sıvılaşma potansiyeli mevcut zeminlerde sıvılaşma görülmesine neden olabilecek farklı özelliklere sahip kayma gerilmeleri oluşabilmektedir. Sıvılaşma mekanizması incelendiğinde, efektif gerilme ve boşluk suyu basıncı tanımları sıkça görülmektedir. Eğer zeminin geçirgenlik katsayısı düşük ve yükleme hızı yüksek ise deprem anındaki dinamik kuvvetlerden dolayı oluşan kısa süreli ve ani hareketler nedeniyle danecikler arasındaki boşluk suyunun drene olması için yeterli süre olmaz. Böyle bir durum zeminde hızlı ve ciddi miktarlarda boşluk suyu artışına sebep olur. Efektif gerilme olarak tanımlanan olgu ise zemine etkiyen total basıncın, zeminde tanecikler arasında oluşan efektif gerilme ile su basıncının birleşimiyle karşılanacağı şeklinde ifade edilebilir.
  • Öge
    Estetik, hafif ve yeni nesil ağır hizmet tipi çelik köprü otokorkuluk sistemi geliştirilmesi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2020) Öztepe, Mehmet Onur ; Atahan, Ali Osman ; 633547 ; İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
    Otokorkuluk sistemleri, karayollarında herhangi bir sebep ile kontrolden çıkan taşıtın yol kenar bölgesine geçmesini önlemek ve taşıtı güvenli bir şekilde yola döndürmek için kullanılan yol kenarı güvenlik elemanlarıdır. Otokorkuluk sistemi yol kenar bölgesindeki yaya ve diğer yol kenarı tesislerini korumanın yanında, çarpan taşıtın içinde bulunan yolcuları da çarpma etkisinden korumak adına tasarlanan yol kenarı güvenlik elemanlarıdır. Otokorkuluk sistemleri kullanım amacına göre değişik tiplerde üretilmektedir. Yüksek düşü mesafesine ve yoğun ağır vasıta trafiğine sahip yol bölgelerinde kullanılan otokorkuluk sistemleri ağır hizmet tipi otokorkuluk sistemi olarak adlandırılırlar. Ağır hizmet tipi otokorkuluk sistemleri ağırlıklı olarak köprü gibi karayolu yatırımlarında kullanılmaktadır. Köprüler yapıları gereği hareketli sistemlerdir. Bu sebeple genleşme derzi yapılarına sahiptirler. Otokorkuluk sistemlerinin köprülerde kullanımında genleşme derzi bölgelerine özel tasımlara ihtiyaç duyulmaktadır. Tez kapsamında, ülkemizde hâlihazırda devam eden ve yapılması planlanan karayolu yatırımları kapsamında gerçekleştirilecek; köprü, viyadük gibi projelerde kullanılmak üzere normal açıklıklı bölge ve genleşme derzi bölgesi olmak üzere iki farklı tasarıma sahip ağır hizmet tipi bir çelik otokorkuluk sistemi tasarımı geliştirilmiştir. Tez kapsamında, tasarımı yapılan ağır hizmet tipi otokorkuluk sisteminin analizleri karmaşık dinamik çözümler yapabilen sonlu elemanlar simülasyon yazılımı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Bu yazılım, dinamik çarpışma senaryosunun ekspilisit sonlu elemanlar analizlerini yapabilen ve analizler sonucunda çarpışma anını simüle edebilen bir yazılımdır. Bu yazılımda, çarpışma senaryosunun elemanları olan otokorkuluk sistemi ve taşıtın üç boyutlu sonlu eleman modelleri oluşturulmuştur. Üç boyutlu sonlu elemanlar modelleri oluşturulan otokorkuluk sistemi ve taşıt elemanlarının mekanik özellikleri programa tanımlanmıştır. Oluşturulan taşıt ve otokorkuluk sistemi sonlu elemanlar modelleri standartların ön gördüğü çarpışma test kriterlerine göre sanal ortamda çarpışma testine tabi tutulmuştur. LS-DYNA yazılımının oluşturduğu dinamik çarpışma simülasyonu üzerinden otokorkuluk sistemlerinin performans değerlendirmeleri ve yapısal optimizasyonları yapılmıştır. Ağır hizmet tipi (AHT) otokorkuluk sistemleri köprü, viyadük gibi yamaçlarda ve yüksek kotta bulunan karayolu bölgelerinde kullanılan otokorkuluk sistemleridir. Aracın karayolunu terk etmesi halinde yüksek mesafelerden düşmesiyle sonuçlanabilecek kazaları önlemek adına geliştirilmiştir. Bu sebeple AHT otokorkuluk sistemleri ağırlıklı olarak yol kenarı banket bölgelerinde kullanılmaktadır. Bu otokorkuluk sistemleri, ağır vasıta trafiğinin yoğun olduğu bölgelerde, yüksek ağırlıklı taşıtları karayolu sınırlarında tutma amacı ile kullanılırlar.
  • Öge
    Dairesel enkesitli şaftlara gelen yanal toprak basınçlarının sayısal analizlerle incelenmesi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2020) Çeri, Mehmet ; İyisan, Recep ; 634962 ; İnşaat Mühendisliği
    Şaftlar, yatayla 45 ila 90 derece arası eğimi olan, diğer yeraltı yapılarına bağlantılı ve özellikle düşeydeki uzunluğu yataydaki uzunluğundan fazla olan yeraltı yapıları olarak tariflenebilir. Şaft yapıları, karayolu ve metro tünelleri, köprü ankraj blokları ve maden ocakları vb. mühendislik uygulamalarında geçici veya kalıcı olarak kullanılmaktadır. Şaft yapılarının tasarımı genellikle dikey kemerlenme etkisinden faydalanmak için dairesel enkesitte olmaktadır. Bu sebeple dairesel en kesitli şaftlarda yanal toprak basınçlarını plastik denge ile belirlemek için konik göçme yüzeyine dayalı çözümlerin yapılması daha gerçekçi sonuçlar verecektir. Fakat günümüzde özellikle kalıcı şaft kaplamalarına etkiyen yanal toprak basınçlarının hesaplanması için klasik toprak basıncı teorileri tercih edilmektedir. Bu teoriler düzlem gerilme koşulları altında bulunan sonsuz uzunluktaki duvarlar için geliştirilmiş olduklarından şaft kazıları için kullanılmalarının çok uygun olmadığı açıktır. Bu sebepten dolayı birçok araştırmacı dairesel şaft duvarına etkiyen yanal toprak basınçlarının hesaplanması için yaptıkları teorik ve deneysel çalışmalar sonucunda klasik toprak basıncı teorileri dışında yeni yaklaşımlar geliştirmişlerdir. Bununla beraber gelişen bilgisayar ve yazılım olanakları sayesinde sonlu elemanlar metodu kullanılarak yapılan çözümler sayesinde daha hızlı ve gerçek durumu daha iyi yansıtan değerler hesaplanabilmektedir. Bu çalışmada dairesel en kesitli şaftlarda yanal toprak basınçlarını plastik denge ile belirlemek için konik göçme yüzeyine dayalı yapılan çözüm yaklaşımları kısaca açıklanmış ve akademik çalışmalardan yararlanılarak bu yöntemlerin birbirleri ile klasik yöntemlerle ve santrifüj testleri ile karşılaştırılmaları verilmiştir. Bu çalışmasının sayısal analiz kısmında hem kohezyonlu zeminler için hemde granüler zeminler için elastisite modülünün yanal toprak basıncına ve şaft duvarı arkasında meydana gelen yerdeğiştirmelere etkisini incelemek için sonlu elemanlar analizleri yapılmış ve elde edilen sonuçlar hem klasik toprak basıncı teorileri ile hem de eksenel simetrik koşullar için geliştirilen yöntemlerlerden elde edilen değerler ile karşılaştırılarak zemin kohezyonunun, kayma mukavemeti açısının ve elastisite modülünün dikey kemerlenme üzerindeki olumlu etkisi ortaya koyulmuştur. Bu yapılan çözümlemeler ve karşılaştırmalardan elde edilen sonuçlardan şaft duvarında meydana gelen yanal toprak basıncının mertebe olarak sukunetteki toprak basıncına çok yakın olduğu tespit edilerek, şaft yapısına ait yükseklik ve çap ile orantılı ampirik bir kemerlenme katsayısı çalışması yapılarak şaft duvarına etkiyen yanal toprak basıncını sonlu elemanlar çözümüne yakın mertebede veren bir denklem geliştirilmiştir. Bir sonraki aşamada sabit bir metro şaftı modeli için zemin koşulları belirlenerek, kazı destek sistemi elemanlarının özelliklerinde ve şaft geometrisinde yapılan değişikliklerin şaft duvarında meydana gelen yanal toprak basıncına etkisi incelenmiştir. Son olarak kazı destek sistemindeki yatay destek elemanlarının dikey kemerlenmeye katkısı incelenerek kuşak kirişlerin şaft kazı destek sistemlerinin tasarımına olan ekonomik etkisi ortaya koyulmuştur.
  • Öge
    A novel risk assessment approach for data center structures
    (Institute of Science and Technology, 2020) Çiçek, Kubilay ; Sarı, Ali ; 634545 ; Department of Civil Engineering
    Structural safety includes evaluation of both structural and nonstructural components of buildings. Although structural design is completed only considering structural elements of buildings, nonstructural components are crucial in an earthquake event. Post-earthquakes areas show that structural safety may not be ensured even when the load-bearing system is undamaged. Failure of nonstructural components resulted in loss of enormous economic losses and loss of life in past earthquakes. Therefore, nonstructural components should also be included in seismic safety evaluation of structures. Researches show that cost of the nonstructural components ranges from \%70 to \%90 of the total cost of buildings. Therefore, nonstructural component failure in structures with high-tech equipment, laboratories, data centers can damage economy significantly. Additional to economic losses from downtime of these structures, repairing or replacement of equipment inside increase the cost extremely. Apart from the economic losses, damaged nonstructural components can be the cause of deaths directly by falling onto people and closing pathways. During and after an earthquake event, damaged nonstructural components can prevent escape of people inside and entry of medical staff. Moreover, operational failures caused by nonstructural components in critical facilities such as hospitals and fire stations, can lead to higher number of deaths after earthquake occurred. Nonstructural components do not participate to load-bearing systems in structures. However, they are still subjected to external loads with the load-bearing system. Therefore, it is crucial to design structures by considering the nonstructural systems inside. Nonstructural components can be classified in 3 groups by their functions: (i) architectural components such as, partition walls and lighting systems, (ii) mechanical-electrical components such as piping systems and generators, and (iii) building equipment such as, computers and file cabinets. Researches show that some of nonstructural components are sensitive to acceleration whereas the rest are sensitive to floor displacement ratio. According to the function of the structure, design should be completed to limit the defining response. This study aims to propose a new method and generate risk curves for structural design and structural evaluation of data centers in high seismic risk regions. A sample structure with base isolation system is selected from current literature in companion with standards for data centers. Structural properties are also selected in companion with standards. After the structure model is generated, probabilistic seismic hazard assessment is completed for the selected site where the main campus area of Istanbul Technical University in Maslak, Istanbul. Source-to-site distances are determined by using online map in General Directorate of Mineral Research and Exploration website. The closest point of main line of Western North Anatolian Fault is approximately 28 km away from ITU campus and the longest effective distance is selected as 65 km on the Western NAF. Probability of rupture distance is taken as uniform and 6 different values of distances between 28 km and 65 km are used in Ground Motion Prediction Equations. Characteristic earthquake method is considered and the characteristic magnitude is used as 7.2 in GMPEs. Probabilistic study is conducted on this structure by using Monte Carlo simulations with the selected structural parameters. Probabilistic distributions for different parameters are taken from various studies in literature. Random samplings are generated for each parameters according to the belonging probabilistic distributions. For comparison purpose the structure is also analyzed as a fixed-base structure. Same procedures are repeated for the fixed-base structure. Failure of nonstructural components are investigated in two different ways. The first failure criterion is overturning-sliding behavior of server racks. FEMA P58 and ASCE 7-16 is used to calculate acceleration limits for anchored nonstructural components. The second failure criterion is the acceleration limitations of servers given by producers and researchers. A special MATLAB code script is generated to run Monte Carlo simulations on OpenSees platform. Fragility curves are generated according to the predefined failure criteria. Risk curves are created for both structures with the site specific annual hazard curve and generated fragility curves. Results show that base-isolation systems reduces the accelerations significantly comparing to the fixed-base structures in higher floors. Another outcome is the isolation systems are highly sensitive to earthquake characteristics rather than structural variables in terms of accelerations. It was also understood that the critical failure mod in data centers is the overturning-sliding behavior rather than vibration failure of servers.
  • Öge
    Environmental life cycle assessment of hot mix asphalt boulevard road
    (Institute of Science and Technology, 2020) Quroot, Hiba ; Babuna, Fatma Fatoş ; 637256 ; Department of Environmental Engineering
    Roads being as the main component of the transport infrastructure offer a great contribution on to the production of jobs opportunity and expansion in gross domestic product (GDP). The capacity to carry merchandise and passengers to several kilometers with great flexibility and at a cheap cost is the key point of road transport. Transport infrastructure is a kind of framework that provides support for system of the transportation. Nevertheless, together with road transportation; The construction of roads infrastructure as well as the maintenance works, produce different environmental emissions in addition to the greenhouse gases, in all around the world by the regular increasing in consumption of energy and raw materials. United Arab Emirate classified internationally as one of major green house gas emitters globally with 23.3 Tones CO2-e/ Person. Due to this high value of CO2 equivalent emissions all activities contributing to these emissions must be optimized. Road construction, maintenance and end-of-life is among activities that generate environmental impacts. Almost all the asphalt paved roads in Abu Dhabi (21,673 Km length) is constructed by using natural raw materials. Abu Dhabi Vision for coming years, regarding the largest emission from transportation and road constructions to be reduced by 12%. The life cycle assessment (LCA) technique is a flexible tool that help in reporting decisions on resource and process selection for a better understanding, assessing, measuring and minimizing in the environmental effects of a process, product or a system. The objective of this study is to assess the environmental impacts caused by Emirati Neighborhood in Zayed city road pavement project by covering construction, maintenance and end-of-life (EoL) stages using the approach of LCA. Based on the results obtained, decisions and governmental strategies can be made for the development of environmentally friendly road pavement. In this framework, the data of inputs and outputs of each layer of the road pavement per 1 km asphalt road are gathered and modeled.