Fretli Kolonlar

Donatıyı birarada tutan etriyeler yerine spiral malzeme kullanılan betonarme kolonlara fretli kolonlar denir. betonarme hesaplarda fret mukavemeti ve kabuk mukavemeti hesaplanır. fret donatısı detaylandırması için de 1. tepe noktası veya 2. tepe noktasına göre hesap yapılır. dairesel, altıgen veya sekizgen olarak tasarlanabilir. bunun için de genellikle hazır kalıplar kullanılır.

Dikdörtgen kesitli kolonlarda en az 4Ø16 veya 6Ø14,

dairesel kesitli kolonlarda en az 6Ø14 boyuna donatı kullanılmalıdır.

Etriyenin çapı boyuna donatı çapının 1/3 ünden az olmamalıdır. enine donatı aralıkları 20 cm den büyük ve boyuna donatı çapının 12 katından büyük olmamalıdır.

Etriyenin görevleri:

1- Etriyeler kolon göbeğinde bulunan beton kütlesini sararakbir çemberleme etkisi uyguladığından, betonun mukavemetini ve sünekliliğini artırır.

2- Burkulma boyunu azaltarak erken burkulmayı önler

3- Kolon eksenine paralel yönde oluşabilecek çatlakların genişlemesini önler.

4- Boyuna çubukları birbirine bağlayarak kalıp içinde dik ve düzgün durmalarını sağlar.

BASİT KİRİŞ EĞİLME DENEYİ

BASİT KİRİŞ EĞİLME DENEYİ

DENEYİN AMACI : Basit eğilme etkisindeki bir kirişin taşıma gücünün teorik ve deneysel olarak saptanması.

DENEYİN TEORİSİ : Betonun çekme dayanımı basınç dayanımına göre çok küçüktür.(yaklaşık olarak %10 kadardır.) Betonarme elemanlarda betonun çekme dayanımı genelde dikkate alınmaz, basınç beton tarafından, çekmenin ise çelik çubuklar tarafından karşılandığını kabul ediyoruz. Eğilmeye çalışan elemanlarda çekme bölgesine yerleştirilen çelik çubuklar basınç bölgesinin tam kapasite ile ve de uyumlu olarak çalışmasını sağlar.Betonarme bir kirişin en dış lifinde oluşacak çatlamanın nedeni : betonun eğilme-çekme dayanımına ulaşmasından dolayı oluşur. Bu çatlaklar kılcal düzeydedir yük artıkça bu çatlakların boyu ve genişliği artar. Betonda çatlama asal çekme gerilmelerine dik yönde oluşur, bu nedenle kirişin kesme olmayan bölgelerinde çatlaklar kiriş eksenine dik yöndedir. Yük artıkça yük ve mesnet arasındaki kesitlerde de çatlama momentine de erişileceğinden bu bölgede de eğilme çatlakları görülür. Ancak söz konusu bölgede kayma gerilmeleri de bulunduğundan asal çekme gerilmeleri kiriş eksenine paralel değildir çatlaklar eğik oluşur.

VENTURİMETRE DENEYİ

VENTURİMETRE DENEYİ

1- Amaç:

Venturi ölçeği, bir boru içerisindeki akımın debisini ölçmeye yarayan bir sistemdir. Çalışma ilkesi Bernoulli denklemine dayanır.

Akış ölçümü deney düzeneği, esasen sıkıştırılamayan bir akışkanın tipik akış ölçüm metotlarını öğrenmek, aynı zamanda ’’Süreklilik ve Bernoulli’’ denklemlerinin uygulamasını açıklamak amacıyla tasarlanmıştır.

Akış bir venturimetre, bir orifismetre ve bir rotametre ile tanımlanmaktadır. Ayrıca akışı tanımlayan her bir elemanda meydana gelen basınç kayıplarının tespiti de deneyin amaçlarındandır.

2- Teori:

Debi ölçümünde daha ziyade orfismetre , venturimetre ve akış lüleleri kulanılır. Ayrıca bir akış hız profilinin laser Doppler, kızgın tel veya pilot tüpüyle ölçülmesinden hareketle alan integrasyonu yapılarak ta debi bulunabilmektedir. debi ölçümünde düşük maliyet, kullanılabilirlik, servis ömrü ve hassasiyet gibi özellikler; bu aletlerin hangisinin daha uygun olacağına karar vermede etkili olur. Venturimetre de basınç kaybı az olmasına rağmen maliyeti yüksektir. Orfismetre de maliyet düşük olması tercih nedeni iken ,yüksek basınç kaybı kullanım aralığını zorlaştırmaktadır. Akış lülesinde ise maliyet ve basınç kaybı orta derecededir .

Venturimetre deneyinde yumuşak bir şekilde daralan boru kesit kullanılır. Bu kesitler üzerinde piyezometre delikleri vardır. Bu deliklere birer lastik hortum geçirilir. Lastik hortumların diğer uçları bir manometre üzerinde bulunan cam boruların altına geçirilir.

3- Deneyin Yapılışı

İlk olarak deney düzeneğine maksimum debide su bırakılarak cam boru üzerindeki 11 adet cam borudan piyozometre yükseklikleri okunarak teorik debi hesaplanır. Daha sonra hazne kapatılarak içersinde su birikmesi sağlanır. Hazneye bırakılan suyun hazneyi doldurma zamanı bir kronometre yardımı ile bulunduktan sonra gerçek debi hesaplanır.

En yüksek piyezometrik basınç yüksekliği 1 nolu kesitte yaklaşık 2,5 cm vananın kısılmasıyla düşürülerek yeni basınç yüksekliklerinden en büyüğü ve en küçüğü okunur. Bu şekilde deney birkaç defa tekrarlanır ve her aşamada elde edilen en yüksek ve en düşük basınç yükseklikleri farklarından yararlanılarak Bernoulli denklemi ile teorik debi ve hızlar bulunur. Bulunan bu değerler sürtünme kayıpları ve yersel kayıplar ihmal edildiğinden gerçek debi değerlerini vermemektedir.

Haznedeki su miktarı ve ne kadar sürede dolduğu bilindiğinden gerçek debi bulunabilir. Gerçek debinin teorik debiye bölünmesi ile Cd katsayıları elde edilir.

Teorik debinin formülüne Cd katsayısının eklenmesi ile akışkanın gerçek debisi bulunmuş olur.

SİLİNDİR YARMA DENEYİ

SİLİNDİR YARMA DENEYİ
Çekme dayanımının dolaylı olarak saptanmasında kullanılan diğer bir deney türü de “silindir yarma deneyi” veya “brezilya deneyi” olarak adlandırılan deneydir. Son kırk yıldır silindir yarma deneyi kiriş deneyinden daha yaygın olarak kullanılmaktadır. Bunun nedeni deney sonuçlarında görülen sapma ve dağılımın daha az olmasıdır. Bu deney, pres tablasına yatay olarak yerleştirilen bir standart silindir numunesinin (15x30 cm) altına ve üstüne yerleştirilen çelik lamalara dik yönde basınç uygulanarak gerçekleştirilmektedir. Kırılma silindirin yük ekseni boyunca yarılması ile oluşmaktadır. Yarma deneyi ve kırılma biçimi ise aşağıdaki şekilde gösterilmiştir. Elastisite teorisinden hatırlanacağı gibi şekilde gösterilen biçimde yüklenen bir silindirin yük ekseni doğrultusundaki düzleminde birbirine dik asal çekme gerilmelerinin eleman çapı boyunca dağılımı şekilde gösterildiği gibidir. Yükün uygulandığı yerlerde oluşan yerel basınç gerilmeleri çap boyunca hemen hemen sabit kalmaktadır. Yükün uygulandığı noktalarda oluşan yerel basınç gerilmelerinin ezilmeye neden olmasını önlemek için yükün belirli bir alana yayılmasına dikkat edilmelidir. Böylece yerel basınç gerilmeleri ezilmeye neden olmayacak düzeyde tutulabilir.




Bu tür deney elemanında yarılma (kırılma) çekme gerilmelerinden meydana gelmesine rağmen elde edilen sonuçlar betonun gerçek çekme dayanımını vermeyecektir. Bunun da nedeni betonun tek yönlü gerilme altındaki dayanımının çok yönlü gerilme altındakinden farklı oluşudur. Bu nedenle silindir yarma deneyi de dolaylı bir çekme dayanımı deneyi olarak tanımlanır.

ÜÇ NOKTA SİLİNDİR DENEYİ

ÜÇ NOKTA YÜKLEME DENEYİ

Deneyin Amacı: Betonun çekme dayanımının belirlenmesi.

Teori: Betonun çekme dayanımı, basınç dayanımına oranla çok düşüktür. (Çekme dayanımı, basınç dayanımının yaklaşık olarak %10’ u kadardır.) betonun çekme dayanımının, doğru olarak eksenel çekme altında denenen bir elemandan elde edilmesi gerekir. Geçmiş yıllarda bu konuda yapılan deneyler başarısızlıkla sonuçlanmıştır. Önce, uzunluğu boyunca kesiti sabit olan prizma veya silindirler, şekil 1’ de gösterildiği gibi denenmek istenmiş, ancak pres çenelerinin neden olduğu yerel gerilmeler nedeni ile elemanlar çenenin numuneyi kavradığı yerden kırılmıştır. Bu tür numunelerin gerçekçi sonuçları veremeyeceği anlaşılınca, şekil 2’de gösterilen briket şeklindeki numunelere gidilmiştir. Ancak, bu tür numunelerden de, şekilde gösterilen gerilme yığılmaları nedeni ile iyi sonuçlar alınamamıştır

Altmışlı yıllarda Prof. H. Rüsch, betonda eksenel çekme deneyleri yapmayı başarmıştır. Rüsch tarafından bu amaçla kullanılan deney elemanı şekil 3’de gösterilmiştir. Prizma biçimindeki bu deney elemanlarında pres çenesinin numuneyi kavradığı yerdeki yerel kırılmayı önlemek için iki uçta kesit büyütülmüştür. Yük, beton deney elemanına yüksek dayanımlı yapıştırıcılarla (epoxy) tutturulan çelik plakalardan yararlanarak uygulanmıştır.
Basınç dayanımına etki eden tüm değişkenler çekme dayanımını da etkilemektedir. Çekme deneylerinde kullanılan numunelerin herhangi bir noktasındaki yerel zayıflık elemanın o kesitten kırılmasına sebep olur. Bu durumda kırılma yükü normalden düşük olur. Bir numunede yerel zayıflık yaratan kusurların sayısı rasgele bir olay olduğundan çekme dayanımını az sayıda deneyle saptamaya çalışmak yanıltıcı sonuçlar verir. Gerçekçi sonuçlar almak için çok sayıda deney yapmak ve bunların istatistiksel ortalamasını almak gerekir.

Yukarıda sıralanan çeşitli çekme deneyi türleri arasında, gerçek çekme dayanımını veren basit çekme deneyi şekil 3, ideale en yakın olanıdır. Ancak, bu tür bir deneyin laboratuarlarda standart deney olarak uygulanması pratik değildir. Bu nedenle, hazırlanmaları ve yüklenmeleri daha kolay olan kiriş veya yarma silindir deneyi, standart çekme deneyleri olarak kullanılmaktadır.
Kırılma anındaki çekme dayanımının saptanabilmesi için de Hooke kanununun kullanılması önerilmiştir. Hooke kanununun geçerliliği varsayıldığına göre, kesitteki gerilme dağılımı, şekil 4’de kesik çizgilerle gösterildiği gibi doğrusal olacak ve tarafsız eksen kesitin ağırlık merkeziyle çakışacaktır
Münih Teknik Üniversitesinde Prof. H. Rüsch tarafından eksenel çekme altında denenen numunelerden elde edilen σ-ε eğrilerinin de basınç altındakilere benzer bir biçimde doğrusal olmadığı ve maksimum gerilmeye (dayanım) ulaştıktan sonra artan birim uzama altında gerilmelerin azalarak negatif eğimli bir kuyruk oluşturduğu gözlenmiştir. Bu durumda bir elemanda, örneğin kirişte, çekmeye çalışan en dış lifte maksimum çekme gerilmesine ulaşıldığında ve basınçtakine benzer bir biçimde gerilme uyumu oluşarak, gerilmeler fazla yüklü liflerden daha az yüklü olanlara aktarılmaktadır. Kırılma durumuna en dış lifin maksimum gerilmeye ulaşması ile değil, kırılma birim kısalmasına ulaşması ile gelinmektedir. Yukarıda anlatılan gerçek gerilme dağılımı, şekil 4’ de sürekli çizgi ile gösterilmiştir. Bu durumda tarafsız eksen, ağırlık merkezinden yukarı kaymakta ve dayanım, Hooke kanunu kullanılarak hesaplanan dayanıma göre iki katına varan artışlar göstermektedir.

Genellikle kesitleri 100x100 mm veya 150x150 mm olan donatısız kirişlerin tek veya simetrik iki noktasal yük altında denenmeleri öngörülmüştür. Kırılma anındaki çekme dayanımının saptanabilmesi için Hooke Kanunu kullanılır.

SU JETİ DENEYİ

SU JETİNİN BİR YÜZEYE ÇARPMASI

SU JETİ

Su jeti, uçak yapımı endüstrisinde, su altı çalışmalarında, kablo ve boru hatlarının döşenmesinde ve granit gibi sert kayaların patlamasız parçalanmasında yaygın bir kullanım alanı bulmuştur. Kullanım kolaylığı, pürüzsüz kesim, yüksek esneklik gibi özelliklere sahip olan su jeti. ışık lazerinin aksine, kullanımı esnasında patlayıcı veya zehirli gazların çıkmasına da neden olmuyor.

Su jetinin ilk modeli, doğadan esinlenerek Hazırlanmıştır. Yağmurun veya hırçın akan nehirlerin kayaları oyduğunu gözleyen araştırmacılar, bu gözlemlerini uygulamaya koymayı başarmışlardır. Milyonlarca yıl içinde meydana gelen bu doğal süreç, birkaç saniye de gerçekleşecekse, bu zaman faktörünü telafi edecek bilimsel bir yaklaşım gerektirir. Bu da. ancak yüksek bir basıncın varlığıyla gerçekleştirebilir. Nitekim, kullanılan özel bir pompayla su basıncı 4000 bara kadar yükseltebiliyor (Bu basınç. 40 km derinliğindeki bir denizin tabanındaki basınca karşılık gelir).

Bu yüksek basınç kuvvetinin ortaya çıkardığı potansiyel enerji, su jeti tarafından hareket enerjisine (kinetik enerji) dönüştürülüyor. Su huzmesi hedefe, saniye de 650 m hızla (ses hızının yaklaşık 2 katı) fırlatılıyor. 0,1 mm gibi çok küçük bir noktaya odaklanan su demeti, bir kesme hamlacının alevi gibi etki gösteriyor.

Yüksek Basınçlı Su Püskürtme (Jeti) Makinesi

Serbest bir su jeti oluşturmak üzere, aynı zamanda karışımla da kullanılan suyun geçmesine müsaade eden memeler veya hız artırıcı delikleri bulunan bir makinedir. Genellikle, yüksek basınçlı su püskürtme makineleri tahrik ünitesi, basınç üretici, hortumlar, püskürtme tertibatları, emniyet mekanizmaları, kumanda ve ölçme tertibatlarından meydana gelir. Yüksek basınçlı su püskürtme makineleri hareketli veya sabit olabilir:

- Hareketli yüksek basınçlı su püskürtme makineleri, değişik yerlerde kullanmak amacıyla tasarımlanan kendi alt dişlisine (undergear) takılı veya taşıta monteli, hareketli ve kolayca nakledilebilen makinelerdir. Gerekli bütün besleme hatları esnek ve kolayca ayrılabilir olmalıdır.

- Sabit yüksek basınçlı su püskürtme makineleri, bir saha da belirli süre kullanılmak için ancak uygun bir teçhizatla başka bir sahaya taşınabilecek özellikte olacak şekilde tasarımlanmıştır. Genellikle temin hatları kayar veya iskelete monteli olarak ayrılabilir özelliktedir.

AMAÇ: 

Su jetinin farklı geometrilere çarptırılmasıyla elde edilen itme kuvvetinin uygulamalı olarak gösterilmesi

GİRİŞ 

Basınç altındaki akışkan bir lüleden geçirilirse hızı artar. Bu jet akımı bir türbin kanadına çarptırılırsa, türbin şaftını döndürür dolayısıyla suyun enerjisinden mekanik iş elde edilmiş olur. Bu deneyde, jetin çarptığı kanat geometrisinin itme kuvvetinde meydana getireceği etki araştırılacak ve sonuçlar impuls (hareket) teorisinden bulunacak sonuçlarla kıyaslanacaktır. 

Lüleden fışkıran su düz veya kepçe şeklinde bir kanada çarptırılmaktadır. Şeffaf bir silindire dökülen su tartı kabında toplanmakta ve debi ölçümünden sonra su deposuna boşaltılmaktadır. şekilde görüldüğü gibi suyun kanada uyguladığı itme kuvveti bir manivela kolu ve denge ağırlığı yardımıyla deneysel olarak bulunabilir. Debi arttıkça denge ağırlığını sağa doğru kaydırıp sistemi dengeye getirmek ve bu durumda denge ağırlığının pozisyonunu tespit etmek gerekir. 

DENEYİN YAPILIŞI

Deneye başlamadan önce manivela kolu üzerindeki jokey ağırlık sıfıra getirilerek tartı sistemi dengelenir. Pompa çalıştırılarak suyun kanada çarpması sağlanır. Bu sırada dengesi bozulan manivela kolu, jokey ağırlık sağa doğru kaydırılarak tekrar denge haline getirilir. Jokey ağırlığın konumu kaydedilir. Sistemi terk eden su, tartı kabında toplanır ve burada kaldıraç kolu sistemine benzer bir baskül yardımıyla debisi ölçülür. Debi ayar vanası yardımıyla akışkanın debisi değiştirilebilir. Bu durumda manivela kolu tekrar dengeye getirilmelidir. Böylece deney değişik debilerde tekrarlanır. Aynı işlem hem plaka hem de kepçe şeklindeki kanat için tekrar edilir ve sonuçlar bir hesap tablosuna kaydedilir. 

DENEY YÖNTEMİ

a. Düzlem başlığı mafsallı kola takılarak dengelenir.

b. Yukarıda verilen ağırlıklardan bir tanesi kolun üzerinde “O” ya en uzak yere konularak, kol denge durumuna gelecek şekilde debi ayarlanır. Bu durumdaki l ve Q rotametre üzerinden okunur ve kaydedilir

c. Aynı işlem her seferinde ağırlık 2 şer cm “O” ya doğru kaydırılarak yapılır.

d. Düzlem başlık için yapılan işlemler küresel başlık içinde tekrarlanır.

ÜÇ EKSENLİ BASINÇ DENEYİ

ÜÇ EKSENLİ BASINÇ DENEYİ


DENEYİN AMACI
Kayma mukavemeti, zeminin kırılmadan karşı koyabileceği en büyük kayma gerilmesidir. Zeminlerin kayma mukavemeti parametrelerinin belirlenmesinde kullanılan deney yöntemleri iki grupta toplanabilir.
• Direkt Kesme Deneyleri: Kesme Kutusu ve Veyn Deneyleri
• İndirekt Kesme Deneyleri: Serbest Basınç ve Üç Eksenli Basınç Deneyleri (Capper ve Cassie, 1984)
Önceleri direkt kesme deneyleri yaygın olarak kullanılırken, 30lu yıllarda A.Casagrande nin çalışmaları ile Üç eksenli basınç deneyi (eski adı ile silindirik basınç deneyi) önem kazanmıştır. Zeminlerin mühendislik özelliklerinin deneysel olarak belirlenmesinde, deney koşullarının arazi koşullarına mümkün olduğunca uydurulması gerekir. Üç eksenli basınç deneyinde numuneye yanal ve eksenel gerilmeler uygulanarak, zeminin arazi koşullarına yakın yüklemeler altında deneye tabii tutulması sağlanabildiğinden bu deney, kayma mukavemetinin saptanmasında kullanılan en gelişmiş deney yöntemlerinden biridir (Özaydın, 1999). Serbest basınç deneyinden farklı olarak numuneye hücre basıncı uygulanarak zeminin tabii koşullar altında olduğu gibi Üç boyutlu yüklenmesi sağlanır. Deney iki aşamalı olarak tarif edilebilir:

• Aşama 1: Zemin tabakaları arazi şartlarında belirli jeolojik yüklerin etkisi altındadır. Böyle bir ortamdan alınan numuneye, deneye tabii tutulmadan önce her üç doğrultuda hidrostatik gerilme uygulayarak arazi koşullarına yaklaşılmaya çalışılır. Hücre basıncı olarak adlandırılan bu gerilme, drenajlı yada drenajsız durumda uygulanabilir.
• Aşama 2: Numuneye tek doğrultuda eksenel basınç uygulanarak, gerilme deformasyon değişimleri kaydedilir. Kırılmanın gerçekleştiği gerilme belirlenir. Yükleme hızı zeminin permeabilitesine bağlı olarak belirlenir. Bu aşama da, drenajlı ya da drenajsız gerçekleştirilebilir. Drenaja izin verilmediği takdirde, boşluk suyu basıncında oluşan değişim; drenajlı durumda ise numunenin hacim değişikliği saptanmaktadır. Deney, farklı konsolidasyon ve drenaj durumları için uygulanabilir niteliktedir. Numune konsolidasyonlu drenajlı, konsolidasyonlu drenajsız ve konsolidasyonsuz drenajsız deney yöntemleri ile yüklenerek kırılmanın gerçekleşmesi sağlanır.

1. Konsolidasyonlu-drenajlı (CD veya S deneyi): Yavaş deney olarak da bilinir. Hidrostatik yükleme ve eksenel yükleme (kesme) aşamalarının her ikisinde de drenaja izin verilir. Kesme, boşluklarda ilave basınç oluşmayacak yavaşlıkta yapılır. Bundan dolayı, efektif ve toplam gerilmeler birbirine eşit olmaktadır. Hacim değişikliği ölçülebilir.
2. Konsolidasyonlu-drenajsız (CU veya R deneyi): Konsolidasyonlu-Çabuk deney olarak adlandırılabilir. Hidrostatik yükleme aşamasında drenaja izin verilerek numunenin konsolide Olması (yumuşaması) sağlanırken, eksenel yükleme aşamasında drenaj vanası kapatılır. Numune tamamen konsolide olduğunda eksenel yüklemeye başlanmalıdır.
3. Konsolidasyonsuz-drenajsız (UU veya Q deneyi): çabuk deney olarak da ifade edilebilir. Gerek hücre basınç mm uygulanmasında, gerekse eksenel yüklemede drenaja müsaade edilmez. Hücre basıncı uygulanır uygulanmaz eksenel yüklemeye başlanılmalıdır.


Üç eksenli basınç deneyi, genellikle kendini tutabilen, kohezyonlu zeminler için uygulanan bir yöntem olmakla birlikte, deney yönteminde yapılacak birtakım değişiklikler sayesinde kohezyonsuz, akıcı zeminlerde de tatbik edilebilir. Kohezyonsuz zeminlerde üç eksenli basınç deneyinin uygulanma yöntemine, "Deney Yönteminin Değerlendirilmesi" bölümünde yer verilecektir.
Deneyde, numuneye birbirine dik üç doğrultuda asal gerilmeler uygulanmaktadır. En büyük gerilme σ1, en küçük gerilme σ3, orta eksenel gerilme ise σ 2 olmak üzere, deney başında;
σ1 = σ2 = σ3 (8.1)
denklemine eşittir Deney süresince;
σ2 = σ3 (8.2)
olacaktır. σ1 ise kırıma gerçekleşinceye kadar arttırılacaktır. Deney sırasında en büyük gerilme olan σ1 uygulanan eksenel gerilme ile hücre basıncının toplamına eşittir. Numuneye uygulanan eksenel gerilme (σ1- σ3), deviator gerilme olarak adlandırılır. Kayma mukavemeti parametrelerini belirlemek üzere numuneye, konsolidasyonsuz-drenajsız üç eksenli basınç deneyi yapılmıştır. Oluşabilecek hataları minimum düzeye indirmek üzere numune üç kez deneye tabi tutulmuştur.

DENEYDE YAPILAN KABULLER
• Gerilme ve boy değişimleri üniformdur.
• Deney süresince numune hacmi sabit kalır.
• Numune ile alt ve üst başlıklar arasında sürtünme yoktur.
• Numune boyutunun