LEE- Yapı Mühendisliği-Yüksek Lisans
Bu koleksiyon için kalıcı URI
Gözat
Son Başvurular
1 - 5 / 19
-
ÖgeNano silika-mikro silika içeren normal ve yüksek dayanımlı betonlarda donatı-beton aderans özelliklerinin incelenmesi(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2022-06-20)Günümüz dünyasında en çok tüketilen yapı malzemesinin beton olduğu bilinmektedir. Zaman geçtikçe beton yapılardan daha yüksek dayanım ve daha uzun hizmet ömrü beklenmektedir. Yıllar içinde inşaatta kullanılan betonun dayanım gerekliliği arttıkça yüksek dayanım tanımı da değişmektedir. Yüksek dayanımlı beton üretimi; yüksek kaliteli malzemeler ile birlikte düşük su/çimento oranının kullanılmasına ve agrega-matris ara yüzey bölgesi özelliklerinin iyileştirilmesine bağlıdır. Bu beklentileri karşılamak için betonun tasarım parametrelerinin geliştirilmesinin yanı sıra beton karışımına kimyasal ve mineral katkılar eklenmektedir. Ancak, son yılların en popüler malzemelerinden biri nano malzemelerdir. Özellikle boyut ve reaksiyon özellikleri açısından mikro silika kullanımı, yüksek dayanımlı beton üretimi için vazgeçilmez bir malzemedir. Ayrıca mikro silikanın beton mikro yapısında yarattığı iyileştirme nano silika kullanımı ile daha etkin hâle getirilebilir. Örneğin, mikro ve nano silikanın birlikte sağladığı mikro yapısal iyileştirme, betonun gözenek yapısına daha duyarlı hale gelmesine neden olur. Gözenek yapısı geçirimliliği etkiler ve bilindiği gibi betonun geçirimliliği betonun dayanıklılığında en önemli etkenlerden biridir. Betonarme, yapılarda en çok kullanılan taşıyıcı sistemlerden biridir. Betonarme yapıların değerlendirilmesinde, beton ve donatının kalitesi kadar önemli olan bir diğer etken beton ve donatı arasındaki bağdır. Özellikle betonarme yapıların yaygınlaşması beton-donatı arasındaki aderans özelliklerinin anlaşılmasını önemli kılmıştır. Beton ve donatıdan oluşan bir yapı elemanının betonarme olarak davranabilmesi için donatıların betona kenetlenmesi gerekir. Bu kenetlenme; betonun çekme dayanımı, donatının yüzey geometrisi, donatı çapı, çeliğin akma dayanımı, aderans boyu, donatı etrafındaki beton örtü kalınlığı (pas payı), kullanılan agreganın cinsi ve katkı maddeleri gibi birçok değişkenden etkilenir. Bu nedenle betonun karakteristik özelliklerinin de beton-donatı aderansı üzerinde etkisi büyüktür. Mineral katkıların, donatı ve beton arasındaki bağ etkisi birçok araştırmada ele alınmış ve incelenmiştir. Bu çalışmada da mineral katkı olarak mikro silika ve nano silika kullanılmıştır. Nanosilika ve mikrosilikanın; beton-donatı arasında oluşan aderans özellikleri üzerindeki ve beton karışımlarının tek eksenli basınç altında ölçülen tepe öncesi gerilme-şekil değiştirme davranışları üzerindeki sinerjik etkileri araştırılmıştır. Farklı oranlarda nano-silika ve/veya mikrosilika (MS8%, NS1,5%, NS3%, MS8%+NS1,5%, MS4%+NS2,25%) içeren beş karışım ve mineral katkı içermeyen (REF) bir karışım olmak üzere toplam altı karışım ele alınmıştır. Tüm karışımlar İki farklı su/çimento oranı ile hazırlanmıştır (w/c=0,36, w/c=0,55). Numunelere basınç dayanımı deneyi, deplasman kontrollü tek eksenli basınç deneyi, yarma-çekme deneyi ve çekip-çıkarma (pull-out) deneyi uygulanmıştır. Çekip-çıkarma deneyi uygulanan deneylerde donatılı küp numuneler kullanılmıştır. Bu numuneler hem düz hem nervürlü donatılar ile hazırlanmıştır. Diğer deneyler için silindir numuneler kullanılmıştır. Öncelikle farklı beton karışımlarına MS ve/veya NS ilave edildiğinde, değişen parametrelerin betonun karakteristik özelliklerini nasıl etkilediği belirlenmeye çalışılmıştır. Bu özellikleri belirleyebilmek için silindir numunelere gerekli deneyler yapılarak, numunelerin basınç dayanımı (28 ve 90 gün), elastisite modülü ve süreksizlik ve çözülme sınırları belirlenmiştir. Deney sonuçlarına göre mikro ve nano silika katkılı numunelerin basınç dayanımı referans karışımına göre daha yüksek çıkmıştır. Ayrıca basınç dayanımında en yüksek artışın (28 günde referans karışıma göre %37 oranında artan) mikro silika ve nano silikanın birlikte kullanıldığı karışımdan (NS2,25%+MS4%) elde edildiği görülmüştür. Deplasman kontrollü tek eksenli basınç deneyi sonuçlarından elde edilen normalize süreksizlik ve çözülme sınır değerlerinde de benzer bir trend görülmüştür. Karışımlarda MS ve /veya NS ilavesi, normalize süreksizlik ve çözülme sınırlarını artırmıştır. Ancak karışımlar arasında elastisite modülü değerlerinde önemli bir değişiklik saptanmamıştır. Beton-donatı arasındaki bağ özellikleri ise hem düz hem de nervürlü donatı için incelenmiştir. Donatı ve betonun aderans özelliklerini belirlemek için her iki donatı tipine de çekip-çıkarma (pull-out) testi yapılmıştır. Bu test sonucunda yük-yer değiştirme ve sıyrılma enerjisi-yer değiştirme ilişkileri elde edilmiştir. Ayrıca, bağ kopma mekanizmasının daha iyi değerlendirilmesi için elastisite modülü, yarma çekme ve basınç dayanımı deney sonuçları ile çekip-çıkarma deneyi sonuçları birlikte incelenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre; nano ve mikro silika ayrı ayrı kullanıldığında basınç dayanımı üzerinde önemli bir etkiye sahip olmadığı gözlemlenmiştir. Ancak birlikte kullanıldıklarında (NS1,5%+MS%8), basınç dayanımı değerlerinde yaklaşık %14'lük artışa ulaşılmıştır. Çekme dayanımı test sonuçlarında ise farklı bir durum gözlenmiştir. Mikro ve nano silikanın birlikte sağladığı mikro yapısal iyileştirme, betonun gözenek yapısına daha duyarlı hale gelmesine neden olmuştur. Bağ dayanımı ve sıyrılma enerjisi sonuçlarında, nano ve mikro silikanın birlikte kullanıldığı ve düz donatı içeren numunelerde referans numunelere göre önemli bir artış gözlemlenmiştir. Nervürlü donatı içeren numunelerde ise özellikle normal dayanımlı betonlarda en yüksek gerilme ve sıyrılma enerjisi referans numuneden elde edilmiştir. Bunların yanı sıra, ortaya çıkan sonuçlar doğrultusunda bağ dayanımını ve sıyrılma davranışını öngören tahmin modelleri önerilmiştir. Düz donatı içeren numunelerde artık gerilme 0,7×τu olarak belirlenirken, nervürlü donatıya sahip numunelerde bu değer 0,4×τu olarak belirlenmiştir. Bu, tepe gerilimine (bağ dayanımına) ulaşıldıktan sonra, özellikle MS ve/veya NS kullanıldığında, artık bağ geriliminin, nervürlü olanlara kıyasla düz donatıda daha etkili bir şekilde korunabileceğini göstermiştir.
-
Ögeİnşaat sektöründeki yüklenici firmaların dijital olgunluğunun değerlendirilmesi(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2023-06-19)Dijitalleşen dünyada inşaat sektörü diğer sektörler ile karşılaştırıldığında teknolojiden uzak yöntemlerle çalıştığı görülmüştür. İnşaat sektörünün en eski sektörlerden biri oluşu, projelerde farklı disiplinleri barındırıp çoğu zaman birbirinden ayrı çalışan birçok paydaşla çalışılması ve kompleks, genelde benzeri olmayan bir ürün ortaya çıkması gibi faktörler geleneksel metotların dışına çıkılmamasında büyük etkendir. Verimliliğin ön plana çıktığı Endüstri 4.0 döneminde diğer sektörlerden farklı olarak inşaat sektöründe ilkel metotların kullanılmaya devam edilmesi projelerde hatalara ve eksiklere yol açmıştır. Karşılaşılan hataların ve eksiklerin geri dönüşü oldukça zor ve maliyetli olmuştur. Dolayısıyla inşaat sektöründe dijitalleşme adımları atılarak daha planlı ve maliyet açısından daha verimli çalışılabilecektir. İnşaat sektöründeki işletmeler dijitalleşme yolunda adımlar atsa da dijitalleşme belirli bir süreç içerisinde zamanla oluşmaktadır. Bu çalışma kapsamında inşaat sektöründe faaliyet gösteren yüklenici firmaların dijital olgunluk durumuyla ilgili bir değerlendirme üzerine çalışılmıştır. Firmalar dijital olgunluk modeli ile dijitalleşme bakımından hangi aşamada olduğunu belirleyebilecek ve buna bağlı olarak dijitalleşme yol haritasını çıkararak gerekli adımları atabilecektir. Bu sayede geleneksel metot anlayışına bağlı olarak çalışan inşaat sektörü dijitalleşerek daha verimli çalışabilecektir. Dijital dönüşüm, dijital teknoloji fırsatlarını kullanılarak işletmenin tüm alanlarına entegrasyon süreci olarak değerlendirilebilir. Bu dönüşüm işletmenin mevcut iş modellerinde önemli avantajlar sağlarken yeni iş alanları da sağlayabilir. Dolayısıyla bu dönüşüm çerçevesinde pazarda rekabetini sürdürmek isteyen işletmeler dijital dönüşümün bir parçası olmak durumundadır. İnşaat sektöründeki firmalar bu dönüşüme direnç gösterse de gün geçtikçe teknolojiye olan ulaşımın kolaylaşması, maliyetlerin azalması gibi faktörler dönüşümü kaçınılmaz hale getirmektedir. Buradan yola çıkılarak inşaat sektörü için geliştirilen dijital olgunluk modelleri oldukça önemlidir. İnşaat sektöründe dijital olgunluk modelleri, BIM olgunluk modelleri kapsamında değerlendirilse de BIM olgunluk modelleri firmanın dijital olgunluğunu tam olarak yansıtmamaktadır. Firmaların dijital olgunluğunun belirlenmesinde firmanın kültürü, stratejisi ve organizasyon yapısı gibi faktörler de oldukça önemlidir ve BIM olgunluk modelleri bu faktörleri değerlendirmemektedir. Dolayısıyla inşaat sektöründeki firmalarda dijital olgunluğu belirlerken bu değerlendirme kriterlerine de dikkat edilerek kapsamlı bir çalışma yapılmalıdır. Sektördeki firmalar dijital olgunluk modelleri sayesinde pazarda konumlarını görebilecek ve rekabeti sürdürmek için gerekli adımları atabilecektir. Yapılan literatür araştırmalarında dijital olgunluk modelleri incelendiğinde inşaat sektörü dışında birçok sektörde çok sayıda çalışma bulunurken inşaat sektöründe kısıtlı sayıda çalışma bulunmaktadır. Çalışmanın amaçlarından biri de inşaat sektörüne yönelik bir dijital olgunluk modeli önerisi yapılarak literatüre katkı sağlamaktır. Bu doğrultuda literatürde yer alan çalışmalar incelenerek inşaat sektöründe faaliyet gösteren yüklenici bir firmaya yönelik dijital olgunluğunun belirlenmesinde kullanılacak değerlendirme kriterleri belirlenmiştir. Çalışmanın devamında ise inşaat sektöründe faaliyet gösteren yüklenici bir firmanın sahip olduğu departmanlara değinilmiştir. Sonrasında ise değerlendirme kriterlerinin alt başlığı altında dijital olgunluğu belirleyebilecek sorular geniş kapsamlı bir literatür taraması ile hazırlanmıştır. Firmaların departman bazında belirlediği katılımcılara yöneltilecek bu sorulardan alınan yanıtlar çerçevesinde firmaların dijital olgunlukları belirlenebilecektir. İnşaat sektöründe çalışan firmaların diğer birçok sektörden farklı olarak birbirinden ayrı niteliklere sahip olan, kendi içerisinde birçok farklı spesifik sistemleri içeren projeleri bulunmaktadır. Proje odaklı çalışan inşaat sektöründeki bu firmaların dijital olgunluk seviyeleri her projesinde farklı olabilmektedir. Dijitalleşme çerçevesinde asıl amaç, tüm projelere dijital bir altyapı kurularak hepsinin benzer dijital olgunluğa sahip olmasıdır. Fakat bazı projelerin yapısı, bulunduğu lokasyon, altyapı özellikleri gibi faktörler bu duruma olanak sağlamamaktadır. Tez çalışması kapsamında önerilen modelin odağı proje bazlı olmayıp firma bazında bir değerlendirme yapılmıştır. Firma bazında bir dijital olgunluk tespiti yapılarak firmanın dijital olgunluğu hakkında bir fikir sahibi olunabilmektedir. Dijital olgunluk modeli kapsamında önerilen model inşaat sektöründe faaliyet gösteren bir firmaya uygulaması yapılmamıştır. Literatür taraması ile dijital olgunluk modelleri karşılaştırılıp analiz edilerek değerlendirme kriterleri belirlenmiş ve bir dijital olgunluk modeli önerisi yapılmıştır. Gelecek çalışmalar için tez kapsamında oluşturulan bu model reel olarak çalışan bir firmada uygulanabilir ve sonuçları analiz edilerek dijitalleşme için firmanın güçlü ve zayıf yönleri görülebilir. Bu sonuçlardan yola çıkılarak firma dijitalleşme doğrultusunda atacağı adımları belirleyebilir ve devamlı modeli kullandığı durumda sürdürebilir bir dijital yapı inşa edebilir. Bu çalışmanın akademik katkısı inşaat sektörüne yönelik bir dijital olgunluk modelinin literatüre kazandırılmasıdır. Ayrıca bu tez çalışması baz alınarak birçok farklı dijital olgunluk modelleri geliştirilebilir. Tez çalışmasında da bahsedildiği üzere inşaat sektöründeki dijital olgunluk modelleri oldukça kısıtlıdır. Bu alana yönelik farkındalık arttırılarak gelecek çalışmaların önü açılmalıdır. Çalışmanın sektöre olan katkısı ise firmaların önerilen dijital olgunluk modelini kullanarak olgunluk seviyelerini görebilecek ve ona göre dijital aksiyonlarını alabilecektir. Dünyada oldukça ilkel metotlarla çalışan inşaat sektörünün dijitalleşmesi doğrultusunda dijital olgunluk modellerinin kullanılması firmaların sürdürebilir bir dijital stratejiye sahip olmasını sağlayacaktır.
-
ÖgeBetonarme önüretim kiriş kolon bağlantısı için önerilen sigorta tipi mekanik manşonun özelliklerinin deneysel olarak belirlenmesi(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2022)Prefabrikasyon, üretim kalitesinin yüksek olması, daha hızlı inşaat süreci ve daha düşük inşaat maliyetleri gibi temel faktörler açısından yerinde dökme sistemlere göre çoğu alanda üstünlük sağlamaya başlamıştır. Prefabrike yapılara olan ilgi gelişen teknoloji ve yeni otomasyon sistemleriyle her geçen gün daha da artmıştır. Deprem kayıtları incelendiğinde, prekast yapı elemanları arasında en hassas bölge olan kolon kiriş birleşim bağlantılarının yetersiz sismik performans gösterdiği gözlenmiştir. Bu sebeple prekast yapılarda kiriş kolon birleşim bölgelerinin tasarımına ve yapımına gösterilen ilgi yoğunlaşmıştır. Zaman içerisinde deprem sırasında daha iyi sonuç veren birleşim bölgesi tasarımları akademik araştırma konuları arasına girmiştir. Yüksek lisans tezi olarak sunulan bu çalışmada literatür araştırmaları kapsamında üzerinde yoğunca çalışılan prekast yapıların kiriş-kolon birleşim bölgeleri için yeni bir tasarım olan Sigorta Tipi Mekanik Manşon (STMM) bağlantı detayı önerilmiştir. Bağlantı detayının ana felsefesi, oluşan kesme kuvvetinin kirişin doğal ekseninde bulunan mafsal üzerinde yoğunlaştığı STMM'lere etki eden zıt yönlerde iki eksenel kuvvete moment etkilerini ayrıştırmayı amaçlamıştır. Kiriş kolon bağlantı bölgelerine STMM'ler monte edilerek bir takım ön deneyler gerçekleştirilmiştir. YDMLab'da gerçekleştirilen ön deneyler ışığında STMM'lerin ilk tasarımının burkulma mukavemeti ve deformasyon açısından yetersiz olduğu görülmüştür. STMM'ler burkulmadan yaklaşık olarak 20 mm'lik yerdeğiştirme kabiliyetine çıkabilmiştir. Bu nedenle STMM tasarımının iyileştirilmesi gerekli hale gelmiştir. Gerçekleştirilen basınç, çekme ve çevrimsel deneyler kapsamında STMM'lerin tasarımlarının iyileştirilmesi, burkulma davranışlarının geliştirilmesi gösterilmiştir. Monotonik ve döngüsel deneyler yapılarak, gerekli değerlendirmeler yapılmış, nihai STMM tasarımı belirlenmiştir. Yüksek lisans tezi kapsamında STMM'lerin aşamalı olarak gelişimi ve iyileştirilmesi sunulmuştur. Tez üç ana bölümden oluşmaktadır. İlk bölüm olan giriş kısmında konuyla ilgili genel bilgiler verilip altbaşlıklarına geçilmiştir.
-
ÖgeAtmosferik depolama tanklarında güncel hasarlarla ampirik ve analitik kırılganlık analizi(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2022-06-08)Silindirik atmosferik depolama tankları temelde ülkelerin enerji ihtiyaçlarının karşılanmasında kullanılan petrol ve türevleri ile sıvılaştırılmış doğal gaz gibi ürünlerin depolanmasında faydalanılan yapısal elemanlardır. Bu tanklar su, şarap ya da katı atıkların da depolanmasında kullanılmıştır ve halen kullanıldığı tesisler mevcuttur. Depoladığı üründen bağımsız olarak, depolama tanklarının gerek geometrisinden kaynaklı hasar almasının mümkün olması, gerek ülkeler genelinde tank tesislerinin konumlandırıldığı alanların sismik etkilere daha açık bulunmaları, gerekse tanklar içerisindeki sıvı malzemenin olası salınımlarda sahip olduğu salınım etkilerinin tanklarda hasara sebep olacak şekilde etkili olması durumları, depolama tanklarını kırılgan yapmakta ya da hasar görebilmeye açık hale getirmektedir. Bu çalışma kapsamında "kırılganlık" ya da "hasar görebilme" terimleri sadece sismik etkilerden direkt etkilenen ya da sismik etkilere bağlı ikincil etkilerden kaynaklanan hasarı temsil etmek için kullanılacaktır. Literatürde ve pratik kullanımlarda farklı depolama birimleri bulunmaktadır. Bu araştırmada, sadece atmosferik silindirik çelik depolama tankları üzerinde çalışılmıştır. Çalışma genelinde, ilgilenilen bu tanklar depolama tankı ya da atmosferik depolama tankı ifadeleriyle nitelendirileceklerdir. Bu çalışmada izlenen yol kısaca ifade edilecek olursa, çalışmanın ilk aşamasını mevcut akademik yayın çalışmalarından, sismik aktiviteler sonucu hazırlanan raporlardan, araştırma tezlerinden ve akademik açıdan kabul edilebilecek diğer kanallardan elde edilen depolama tankı hasar veri tabanının derlenmesi işi oluşturmuştur. Gözleme dayalı hasar kayıtları çalışmalarının tarihçesi 1970'lere dayanmakla birlikte, yakın tarihimize kadar depolama tanklarındaki hasarlarla ilgili çalışmalar mevcuttur. Yazar, ilgili çalışmalarda işlenmiş gerçek deprem olayları sonucu hasar gören tankları, tankların geometrileri, tank lokasyon bilgileri, tankın içerdiği sıvı niteliği, tank konfigürasyonu ve özelliği ve çalışmanın ileriki bölümlerinden görüleceği üzere, sismik hesap sonuçları ve diğer değişkenleri içerecek şekilde derlemeyi başarmıştır. Bu şekilde toplanan toplam tank sayısı 4509'dur. Bu çalışma sonucu tank hasarlarına ait bir hasar matrisi oluşturulmuştur. Tanklar bu matriste sahip oldukları hasarlara göre belirli hasar sınıflarına atanmıştır. Tank hasar belirleme ve hasar sınıfı tayini mevcut literatürde ve tank tasarımı ile ilgili uluslararası kodlarda günümüze kadar gelişip değişerek işlenmiştir. Bu hasar sınıfları arasında ciddi farklar olmasa da farklı hasar sınıfı tanımlamaları mevcuttur. Bu araştırmada, yazar tank hasar sınıfını da yaptığı kapsamlı veri toparlama işlemleri neticesinde, sektör uzmanlarının da görüşleri üzere güncelleyerek çalışmaya dahil etmiştir. Ardından, gözleme dayalı bu hasar veri setinde, hasara sebep olan sismik olayların temel karakteristikleri kullanılarak, hasar ve hasarın sebebi arasındaki istatistiksel ilişki mevcut istatistiksel bakış açıları ile yorumlanıp, tank hasar matrisindeki hasar sınıfları için sismik kırılganlık eğrileri elde edilmiştir. Bu noktada kısaca vurgulanmak gerekirse, literatürde kırılganlık analizi gerçekleştirmek için birden fazla istatistiksel metot bulunmakla birlikte, bu çalışma kapsamında hasarın doğası ile uyumlu olacağı ispat edilmiş yöntemler seçilmiştir. Sismik aktiviteler sonucu tankların performansı söz konusu hasarın varlığı veya yokluğu şeklinde ikili değişkenle tanımlanabileceği için, istatistikte ikili (binary) dağılımlar için olasılık hesaplarında işlevselliği ispatlanmış olan lojistik regresyon yöntemi seçilmiştir. Bununla birlikte, bu yöntemde parametre tahmini için kullanılan fonksiyonlardan logit ve probit modeller ile maksimum olabilirlik yöntemi seçilerek, lojistik regresyon analizleri gerçekleştirilmiştir. Bu noktada dikkat edilmesi gereken konu; hasarın çıkış nedeni olan depremlerin ve tanklara ait karakteristiklerin her tank ya da tank grubu için birbirinden bağımsız olmasıdır. Bu nedenle, elde edilen hasar sınıflandırma matrisi her hasar sınıfı için yakın ya da ortak dağılımı vermekten uzaktır. Bu da hasar matrisinin ve sadece gözleme dayalı verilerin kullanılarak elde edilen kırılganlık eğrilerinin güvenilirliği sorusunu göz önüne getirmektedir. Ayrıca farklı durumlarda, özel ihtiyaçlara göre risk hesaplamalarının gerekli olduğu durumlarda, çok genel sonuçlar ifade edecek gözlemsel sonuçların vereceği kanı sorgulanmalıdır. Bu noktada, akademik ve mühendislik perspektifi mevcut veri boşluğuna rasyonel müdahalelerle elde edilen kırılganlık eğrilerinin iyileştirilmesini gerekli kılmaktadır. Bilimsel bilginin temel ilkelerinden biri olan faydalılık prensibi gereğince, mevcut hasar veri tabanını iyileştirmeye yönelik sonlu eleman analizleri ile gerçek tank geometrisi ve özelliklerini kullanarak, tanklarda sismik etkilerin sonuçları gözlemlenmiştir. Tankların maruz bırakıldıkları sismik yer hareketleri sonucu, sahip oldukları hasarlara göre her tank ilgili hasar sınıfına yerleştirilerek mevcut hasar veri tabanı hem nitelik hem de nicelik olarak iyileştirilmiştir. Sonlu eleman modelleri ile kırılganlık analizlerinin gerçekleştirildiği hasar veri tabanında toplamda 396 adet hasar bilgisi bulunmaktadır. Çalışmanın bu bölümünde, 11 adet yer hareketi ile gerçekleştirilen 396 adet analiz sonucu kırılganlık eğrileri 8 farklı deprem şiddet ölçüm birimi için gerçekleştirilmiştir. Çalışmada 3 farklı geometride, 2 farklı doluluk oranında, 2 farklı çatı konfigürasyonunda ve 3 farklı tank kabuk kalınlığı dağılımında modellenen tanklar, yapı sıvı etkileşimi göz önünde tutularak, zaman serisi analizleri sonucu hasar bilgileri kaydedilmiştir. Numerik çalışmaların sunduğu model bilgileri ile literatürde güvenilirliği kanıtlanmış ampirik formülasyonlar kullanılarak depolama tankları için periyot hesapları gerçekleştirilmiştir. Bunun nedeni, maksimum yer ivmesi ve maksimum yer hızına (PGA, PGV) ek olarak diğer sismik ölçüm birimlerinin kırılganlık analizinde ortaya çıkaracağı sonuçlara yanıt aramaktır. Böylece, aşağıda izah edileceği üzere deprem kayıtlarından elde edilebilecek PGA ve PGV parametrelerine ek olarak, 6 adet sismik şiddet parametresi elde edilmiştir. Çalışmanın bu konusu kapsamlı şekilde, binlerce veri analizi sonucu elde edilmiştir. Bu çalışmada sadece elde edilen sonuçlar ve analiz prosedürleri ifade edilmiştir. Çalışmada enerji hesapları, 24 farklı periyot değerinin 3 farklı deprem bileşenine sahip 11 adet deprem kaydı için milyonlarca deprem verisinin yazılımsal araçlarla işlenmesi sonucu, enerji talep spektrumları olarak elde edilmiştir. Bu sismik parametrelerin PGA ile aralarındaki korelasyon, lineer regresyon analizleri ile elde edilmiştir. Buna ek olarak, bu çalışmada ilgilenilen bir diğer temel konu ise, yapılan kırılganlık analizlerinde kullanılan sismik şiddet ölçüm değişkeninin faklı türdeki hasarların tespitindeki başarısını test etmektir. Tank geometrilerine bağlı olarak, farklı konfigürasyonlar farklı salınım periyotlarına neden olmaktadır. Tankların geniş çaplı olması içereceği sıvının sahip olacağı salınım periyodunun artmasına neden olduğu için, kullanılan sismik şiddet ölçüsünün bu noktada sınanması gerektiği düşünülmüştür. Bu amaçla, yapı analizlerinde ve söz konusu depolama tanklarında sismik yoğunluğu ifade etmek için daha fazla kullanılan "maksimum yer ivmesi" birimine ek olarak, maksimum yer hızı, spektral ivme, spektral hız, spektral deplasman, ortalama spektral ivme, deprem giriş enerjisine eşdeğer ivme ve sönümlenmiş deprem enerjisine eşdeğer ivme değişkenleri de kullanılarak, kırılganlık eğrileri 8 farklı sismik şiddet ölçüm birimi için elde edilmiştir. Yapılan analizler sonucu spektral hız, spektral deplasman ve sönümlenmiş deprem enerjisine eşdeğer ivme parametrelerinin kırılganlık analizinde farklı hasar durumlarının tespit etmek için kullanılabileceği gözlemlenmiştir. Bu kapsamdan bakıldığında yapılan çalışmanın ilgili konuda mevcut çalışmaların bulgularına yenilik eklediği görülmektedir. Lde edilen bu bulgularla gelecek yıllarda yapılacak çalışmalara bu noktada kaynak olacağı umulmaktadır. Yapılan kırılganlık analizlerinde, literatürde kullanılmış farklı istatistik metotlardan faydalanılmıştır. Kırılganlık analizinde işleme giren ana değişkenler sismik şiddet ölçüm birimi ile hasar durumuna ait verilerdir. Fakat unutulmamalıdır ki, işlemden sonuç üreten fonksiyonun kendisi de bir değişken olarak hasar görebilme olasılığına etki etmektedir. Bu noktada, farklı istatistiksel prosedürlerin de hasar olasılıklarına etkisi ispat edilmiştir. Gerek söz konusu alanda gerekse yapı ve deprem mühendisliği noktasında yapılan analizlerde farklı istatistiksel prosedürlerin verdiği sonuçların farklı olacağı göz önüne alınmalıdır. Görüleceği üzere, bu yüksek lisans çalışmasında gözlemsel verilerin elde edilmesi, hasar sınıflarının güncellenerek yeniden tanımlanması, hasar verilerinin yorumlanarak hasar sınıflarına atanması, istatistiksel prosedürlerin kırılganlık analizinde irdelenmesi, gözlemsel veriler için kırılganlık eğrilerinin elde edilmesi, numerik modelleme sonucu elde edilen hasar verilerinin yorumlanması, sıvı salınımı ve tank duvar periyotları hesapları ile sismik şiddet ölçüm parametrelerinin elde edilmesi için spektral analizlerin gerçekleştirilmesi ve analitik verilerle farklı sismik değişkenler için kırılganlık eğrilerinin tekrar elde edilmesi ve elde edilen iki farklı yaklaşımın birbiri ile kıyaslanması olarak özetlenebilecek çok sayıda temel konu ele alınmıştır. Çalışmanın bu anlamdaki kapsamlılığı ve kendi içindeki birliği gerek akademik çalışmalar için yararlanmak isteyen okuyuculara, gerekse pratik mühendislik alanında tasarıma, uygulamaya veya kontrole dayalı işlemlerde tez içeriğinin güvenilir bir kaynak olarak kullanıcıya hitap etmesini mümkün kılmıştır.
-
ÖgeNano silika ve mikro silika katkılı harçlarda durabilite ve mekanik özellikler(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2022-06-20)Beton; çimento, agrega, katkı maddeleri ve karışım suyunu içeren karmaşık yapıya sahip olan bir yapı malzemesidir. Aynı zamanda en yaygın olarak kullanılan insan yapımı yapı malzemelerinden biridir ve her yıl yaklaşık 20 milyar metrik ton üretilmektedir. Beton yapımı için üretilen çimento, küresel karbondioksit emisyonunun büyük bir kısmına neden olmakta ve çevre kirliliği açısından büyük endişe yaratmaktadır. Bu etkiyi azaltmak için son zamanlarda birçok araştırmacı çimento kullanımını azaltmak ve betonun servis ömrünü artırmak için çalışmalar yapmaktadır. Betonun servis ömrünün en önemli göstergelerinin durabilite ve mekanik performans olduğu söylenebilir. Beton, çeşitli boyutlarda ve farklı miktarlarda boşluklar içeren bir yapı malzemesi olduğundan, çeşitli çevresel faktörler betonun özelliklerini etkiler ve değiştirir. Sıvı ve/veya gazın betona sızması bu boşluklar sebebiyle gerçekleşir. Bu olaya betonun geçirgenliği denir. Boşluklara penetrasyon, difüzyon, basınç altında emme veya kılcal emme ile gerçekleşir ve beton içindeki boşlukların miktarına, dağılımına ve boyutuna bağlıdır. En yaygın durum kılcal emmedir, bu nedenle kılcal boşluklar betonun durabilitesi ve mekanik performansında önemli bir role sahiptir. Betondaki boşluklardan içeri giren sıvılar veya gazlar zamanla betonda fiziksel veya kimyasal reaksiyonlara neden olur, sonrasında ise betonda çatlaklar oluşturur ve onun yapısını bozar. Bu kimyasal saldırılardan biri de sülfat saldırısıdır. Bu reaksiyonlar sonucunda oluşan ürünler birleşerek sertleşmiş betonun genleşmesine neden olur. Bu genişleme nedeniyle derin çatlaklar oluşur. Bu, betonun dayanım ve durabilitesinin azalmasına neden olur. Sonuç olarak da betonun servis ömrünü azaltır. Betonun durabilitesini ve mekanik özelliklerini arttırmanın en temel yolu betondaki boşlukları azaltmaktır. Betondaki boşluklar azaltıldığında daha yoğun bir yapı elde edilir, böylece gaz ve sıvı girişleri daha zor hale gelir. Bu sayede daha dayanıklı bir beton elde edilir. Bu konuda bugüne kadar birçok çalışma yapılmış ve teknolojinin gelişmesiyle birlikte mikro ve nano boyutta birçok farklı mineral katkı maddesi denenmiştir. Betonda kullanılan mikro ve nano malzemelerin, özellikle arayüz bölgesinde, filler etkisi nedeniyle genel olarak betonun özelliklerini iyileştirdiği gözlemlenmiştir. Ancak en iyi etki, silika içeriğinden dolayı nano-silika (NS) ve mikro-silika (MS) minerallerinde gözlenmiştir. Filler etkisinin yanı sıra silika içeren mineral malzemeler betonda puzolanik etkiye de neden olmaktadır. Nemli bir ortamda betondaki CH kristalleri ile silis arasındaki reaksiyonla C-S-H yapısının oluşması puzolanik reaksiyon olarak adlandırılır. Bu sayede daha yoğun bir arayüz ve daha güçlü bir yapı elde edilir. Nano malzemeler üzerine yapılan çalışmalar incelendiğinde genel olarak beton yerine harç numuneleri üzerinde yapıldığı görülmektedir. Bazı araştırmalarda harçlarda NS ve MS birlikte kullanılır ve bu sinerjik bir etki yaratır. Yapılan bu çalışma kapsamında sinerjik etkinin değerlendirilmesi amacıyla harç numuneleri üretilmiş ve mikro ve nano silika tek tek veya birlikte kullanılmıştır. Üretilen numuneler üzerinde mekanik (basınç ve eğilme) ve durabilite (sülfat direnci, su emme ve ağırlıkça su emme) deneyleri yapılarak bu malzemelerin ve bunların kombinasyonlarının karışımların mekanik ve durabilite özelliklerine etkisinin görülmesi amaçlanmıştır. Üretilen numuneler bir yılı aşkın bir süredir sülfat içeren çözelti içersinde tutulmaktadır ve belirli periyotlarda boy ölçümleri alınmaktadır ve MS ve NS kullanımının dış sülfat etkisinden dolayı kaynaklanabilecek deformasyonları ne ölçüde sınırlayabileceği araştırılmıştır. Sonuçlara göre mikro silika ilavesi basınç ve eğilme dayanımlarını %25'e kadar arttırmıştır. Öte yandan nano silikanın bu parametreler üzerinde önemli bir etkisi gözlenmemiştir. Ayrıca kapiler su absorpsiyon ve sülfat dayanım testleri sonuçları değerlendirildiğinde, mikro ve nano silikanın ayrı ayrı ilave edildiği karışımlarda sorptivitenin azaldığı gözlemlenmiştir. Ayrıca, mikro ve nano-silika kombinasyonu çok daha önemli (sorptivite için %50'ye kadar) bir azalma ile sonuçlanmıştır.