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

KESME KUTUSU DENEYİ

KESME KUTUSU DENEYİ :


DENEYİN AMACI : Farklı sıkılıklardaki kum numunelerinin kesme etkisine maruz bırakarak numuneye ait kayma direncinin ve kayma açısının belirlenmesi amacıyla kesme kutusu deneyi yapılır.
DENEYİN TEORİSİ : Kesme kutusu deneyinde, zemin numunesi dikdörtgen veya dairesel kesitli ve iki parçadan oluşan rijit bir kutu içine yerleştirilmektedir. Uygulanan bir kesme kuvveti altında, kutunun üst parçası sabit tutulurken alt parçası yatay bir düzlem üzerinde hareket edebilmekte ve böylece numunenin ortasından geçen yatay düzlem boyunca zemin kaymaya zorlanmaktadır Numune üzerine normal gerilme uygulayarak, böylece kesmeden önce zeminin konsolide olması ve kesme sırasında normal gerilmelerin kontrol altında tutulması mümkün olmaktadır.
Bu deneyde zemin önceden belirlenmiş (numunenin ortasından geçen) yatay bir düzlem boyunca kırılmaya (göçmeye) zorlanmaktadır. Belirli bir normal gerilme altında uygulanan kesme kuvveti ile meydana gelen yatay yer değiştirmeler ölçülmektedir.
Eğrilerin şeklinin zeminin cinsine ve başlangıç durumuna bağlı olduğu gözlenmektedir Deney sırasında ulaşılan en büyük kayma gerilmesi veya göçme kabul edilebilecek şekil değiştirmelere yol açan kayma gerilmesi zeminin normal bir gerilme altında kayma mukavemetini vermektedir. Deney değişik normal gerilmeler altında yukarıdaki şekilde gösterildiği gibi zeminin mukavemet zarfını elde etmek mümkün olmakladır Bu deney ile kesme sırasında zeminin drenajını kontrol etmek, ancak yükleme hızım zeminin permabilitesine göre ayarlamak ile mümkün olmaktadır
Permabilitesi yüksek zeminlerde (kumlarda) drenajlı koşullar geçerli olurken, düşük permabiliteli zeminlerde (killerde) normal yükleme hızlarında drenajsız, çok yavaş yükleme hızlarında drenajlı koşullar geçerli olmaktadır.
Kesme sırasında oluşan hoşluk suyu basıncı (BSB) artışlarını ölçmenin mümkün olmaması. göçmeye ulaşmadan önceki gerilme seviyelerinde asal gerilme doğrultularının belirsiz olması ve kırılma düzlemi boyunca gerilme dağılımının uniform olmaması deneyin kısıtlayıcı yönlerini oluşturmaktadır.
Uygulamada, kesme kutusu deneyi daha çok kumların kayma mukavemetini saptamak için kullanılmaktadır Kum Zeminler için elde edilen kayma mukavemeti açışı (-) drenajlı yükleme durumları için olup, Arazi koşulları ile uyumlu olduğu kabul edilir Deney numunesinin arazi boşluk oranına sahip olacak şekilde hazırlanmasına dikkat etmek gerekmektedir

DENEY DÜZENEĞİ VE DENEYİN YÖNTEMİ : Deneyde ilk olarak kum malzemesi kesme kutusu denilen 6x6 boyutunda kutu içerisine dolduruldu. Doldurulan numune düz bir yüzeyi bulunan cisimle düzeltildi. Numunenin toplam ağırlığı belirlendi ve not edildi. Daha sonra kutu deney düzeneği içerisine yerleştirildi. Deney düzeneğinde yük ve deformasyonların okunabildiği saatler bulunmaktaydı. Eksenel yük alt kısımda bulunan bir bölmeye bırakılan ağırlıklar yardımıyla belirlenebilmekteydi. Biz deneyimizi 1,2 ve 4 kg yükler için gerçekleştirdik. Kutu deney düzeneğine yerleştirildikten sonra kutudaki vidalar açıldı. İlk olarak 1 kg ağırlığındaki yük bölmeye yerleştirildi. Yükleme düğmesine basılarak boşlukların kaybolması sağlandı. Daha sonra saatler sıfırlanarak yükleme yapılmaya başlandı. Yük değerleri deney föyünde yer alan belli deformasyonlar için okundu. Belli bir noktadan sonra deformasyonlar artış gösterirken yükte azalma meydana geldi. Bu noktada zemin göçmüş oldu ve deney sonlandırıldı. 1 kg için yapılan deneyden sonra malzeme boşaltılarak yeniden kum ile dolduruldu. Deney 2 ve 4 kg ağırlıklar için tekrarlandı.

Serbest Basınç Deneyi

SERBEST BASINÇ DENEYİ :

DENEYİN AMACI : zemin numunesine ait serbest basınç mukavemetinin belirlenmesi amacıyla yapılır. Aynı zamanda deformasyon-yük değişimi belirlenir.

DENEYİN TEORİSİ : Silindirik zemin numunesi yalnızca eksenel doğrultuda yüklemeye tabi tutulmaktadır. Eksenel yük artışları altında meydana gelen numunenin boy kısalması ölçülmekte ve gerilme- şekil değiştirme eğrileri elde edilmektedir. Eksenel gerilmenin en büyük değeri (veya göçme kabul edilebilecek şekil değiştirme seviyesine karşılık gelen değeri) zeminin serbest basınç mukavemeti değerini vermektedir. Numunede oluşan kayma düzleminin alt ve üst yükleme başlıkları ile kesişmemesi için, boy/çap oranının olarak seçilmesi uygun olmaktadır. Serbest basınç deneyi ancak herhangi bir yanal destek olmaksızın kendi kendini dik tutabilecek özelliklere sahip zeminler üzerinde uygulanabilmektedir. Bu yönden kumlar üzerinde uygulanması mümkün değildir. Yalnızca killi zeminler için kullanılan bir deney yöntemi olmaktadır. Deney sırasında numunenin drenaj koşulları kontrol edilmediği için hızlı yükleme yapılarak zeminin drenajsız kayma mukavemetinin elde edildiği kabul edilmektedir. Eksenel yüklemeden önce zemini konsolide etmek ve eksenel yükleme sırasında oluşan boşluk suyu basınçlarını ölçmek mümkün olmamaktadır. Bu kısıtlayıcı yönlerine karşın, serbest basınç deneyi killerin drenajsız kayma mukavemetini belirlemekte yaygın olarak kullanılan bir deney yöntemi olmaktadır. Bir serbest basınç deneyi sırasında göçme anındaki gerilme durumunu gösteren Mohr dairesi ve drenajsız kayma mukavemeti zarfı çizilebilir.

Bu deneyde ölçülen bir diğer özellik kilin yoğurulma sonucu direncinde beliren düşüştür. Yapısı hassas olan killer örselenmemiş durumda yüksekçe dayanım gösterirken su muhtevası değiştirilmeden yoğrulur ve tekrar sıkıştırılırsa direncin belirgin ölçüde düşük bir düzeye indiği görülür. Bu düşüşün ölçütü “Hassaslık Derecesi” dir.

DENEY DÜZENEĞİ VE DENEYİN YÖNTEMİ :
Deney sırasında kendini tutabilen olan zemin numunesi alındı. Numunenin yaş ağırlığı hassas tartı ile tartılarak not edildi. Serbest basınç deneyi aletinde iki pres başlığı altına numune yerleştirilerek numunenin alt ve üst kısmına plastik tabakalar yerleştirildi. Deney aletinde yüklemenin yapılabildiği 3 ayrı kademe yer almaktaydı. Bunlardan biri otomatik olarak yükleme yapılabilen kademeydi. Deney düzeneği kendi kendine yükleme işlemini bu kademede gerçekleştirmekteydi. Bir diğer kademede ise sistem boşa alınabiliyordu. Son kademede ise yükleme kol yardımıyla yapılabiliyordu. Biz kendi yüklememizde düzeneği otomatik olan kademeye getirdik. Boşlukların alındığından emin olduktan sonra yüklemeye başladık. Düzenek üzerinde yük ve deformasyonların okunduğu saatler bulunmaktaydı. Belli deformasyon değerleri için yük okumaları yapılarak bu değerler tablolara not edildi. Deneyde yük okumasının azalmaya başladığı kısımda deney sonlandırıldı.

KUM KONİSİ DENEYİ

1- KUM KONİSİ DENEYİ

Kum Konisi Yöntemi İle Arazide Sıkışmanın Kontrolü:

Kum Konisi metodu, zeminlerin birim ağırlıklarının yerinde tayini esasına dayanmaktadır. Bu yöntemde kullanılan kum konisinin çapı 15.24 cm (6") olup, en büyük dane boyutu 50 mm (2") ve daha küçük olan zeminler için uygundur.

Birim hacim ağırlığı kabaca bulmak istiyorsak ve zemin yeteri kadar kohezyonlu ise uygulanabilir 10*10 cm, 15*15 cm lik alan çizilir ve derine doğru 5-10 cm kazılarak inilir. Çıkan malzeme tartılır. Açılan çukurun küp veya prizma olmasın dikkat edilir. Şeklin boyutlarına göre çukurun hacmi hesaplanır Ağırlık hacme bölünürse yaş birim ağırlık bulunur Numunenin rutubeti bulunarak kuru birim ağırlık hesaplanır.

Diğer bir çukur açma yönteminde ise açılan çukur birim özgül ağırlığı bilinen malzeme ile doldurulur Çukurdan çıkan malzeme tartılır d=m/V den çukurun hacmi hesaplanır.Daha sonra çukurun hacmi ve çıkan malzemenin ağırlığından malzemenin birim hacim ağırlığı hesaplanır.

DENEYDE KULLANILAN ALETLER;

1- Kum Konisi: 4 litrelik cam bir kap ve buna bağlanabilen, arasında vana tertibatı bulunan biri küçük, diğeri büyük iki melal Huniden ibarettir. Vana üzerinde vanayı tamamen açık veya kapalı durumda tutabilecek bir düzenek mevcuttur. Alet Şekil - 43'de gösterilen özelliklere uygun olmalıdır. Bu cihaz dolu olduğunda yaklaşık 3 dm3 hacmindeki deney çukurları için kullanılabilir. Şekil 43'de gösterilen taban plakasının kullanılması zorunlu değildir. Bu plakanın kullanılması, aletin düz durmasını zorlaştırır, fakat daha büyük deney çukurlarının açılmasına olanak verir, yumuşak zeminlerde cihaza daha sağlam bir temel sağlar ve deney çukurundan kaba alınan malzeme kaybını azaltır.

2-Kum : 0.85 mm (No: 20) elekten geçip 0.59 mm (No: 30) elek üze rinde kalan temiz, kuru ve serbestçe akabilen, çimentolaşmamış temiz kum kullanılabilir. Deneyden önce bu kumun gevsek birim ağırlığı bulunmalıdır. Bunun için yapılan birkaç deneyin sonucunda bulunan gevşek birim ağırlıklar arasında ki fark % 1 'den fazla olmamalıdır.

3-Teraziler: 10 kg kapasiteli, 1 g duyarlı ve 1500 g kapasiteli, 0.1 g duyarlı iki terazi.

4-Kurutma Aletleri: 110+5°C sıcaklığa ayarlanabilen termostatik kontrollü fırın veya arazide kullanılabilen ocaklar.

5- Diğer Aletler: Çukur açmak için küçük kazma, keski, kaşık, rutubet, numunelerini kurutmak için uygun bir kap veya tava, acılan çukurdan rutubet numunesi birim ağırlık numunesi ve kumu almak için uygun kapaklı kaplar, suyun sıcaklığını ölçmek için termometre, boyacı tipi küçük fırça, v.b.

DENEYİN YAPILIŞI:

Vananın Üst Kısmında Kalan Huni ve Bağlantı Borusu Dahil Olmak Üzere Cam Kabın Hacminin (V) Bulunması:

Komple alet tartılır, ve tartım (W1)olarak kaydedilir. Daha sonra alet huni kısmı yukarıya gelecek şekilde yerleştirilir vana açılır ve su doldurulur. Su tamamen dolduktan sonra vana kapatılır ve fazla su alınarak su dolu aletin ağırlığı kaydedilir. Bu arada yoğunluk düzeltilmesi yapmak üzere suyun sıcaklığı ölçülür. Aynı işlem en az üç kere tekrarlanır. Sonunda Tablo - 14 yardımı ile alet içerisindeki suyun ağırlığı (G) düzeltme yapılarak cm3 olarak hacme dönüştürülür. Üç deney ortalaması alınarak hacim hesaplanır. Bu hesaplar sonucunda bulunan hacimler arasında en çok 3 cm3 sapma olmalıdır. Ayrıca cam kap ve bağlantısı aynı pozisyonda olduğu sürece yukarıda hesaplanan hacim sabittir. Bu parçalar birbirinden ayrılacak olursa yeniden bağlandıklarında aynı pozisyona getirilebilmeleri için bir işaret konmalıdır,

Deneyde Kullanılacak Kumun Gevşek pirim Ağırlığının Bulunması:

Alet sağlam bir zemin üzerine dik olarak yerleştirilerek vana kapatılır ve huni kum ile doldurulur. Daha sonra vana açılarak cam kap ve vananın altında kalan

Kısım tamamen doldurulur. Bu işlem sırasında, kumun döküldüğü huni devamlı olarak yarı yarıya dolu olmalıdır. Kum tamamen dolunca vana kapatılır ve fazla kum boşaltılır. Alet kum ile birlikte tartılır ve bu tartımdan boş alet ağırlığı (W1) çıkartılarak net kum ağırlığı bulunur.

Deney sırasında titreşim, kumun gevşek birim ağırlığının artmasına sebep olabilir ve bundan dolayı deneyin duyarlılığı azalabilir. Ayrıca, kumun gevşek birim ağırlığının tayini ve arazide kullanılması arasında fazla zaman aralığı olursa, kumun rutubetindeki değişim nedeni ile birim ağırlığında bir farklılık olabileceği unutulmamalıdır.

Kumun gevşek birim ağılırlığı arazi deneyi sırasında açılacak en büyük çukur hacmine yakın hacimdeki bir kap kullanılarak ta bulunabilir. Burada izlenecek yol, tepsi metodunda anlatılan, kumun gevşek ağırlığının bulunması gibidir. Bu işlem uygulandığında bulunan gevşek birim ağırlık, kum konisi kullanılarak bulunan gevşek birim ağırlığa eşit olmalıdır.

Aletin Hunisini Doldurmak İçin Gerekli Kumun Ağırlığının Bulunması :

Alet kum ile doldurularak tartılır, sonra huni kısmı aşağıda olmak üzere düz bir yüzeye konulan aletin vanası açılarak, kum akışı durana kadar beklenir ve akış durunca vana çabucak kapatılır. Katan kum ve alet birlikte tartılır. Arada ki fark huniyi doldurmak İçin gerekli olan kumun ağırlığıdır (W2). Boşalan kum tekrar alete doldurulup vana sıkıca kapatılır.

Arazi deneyi sırasında en büyük çukur hacmi ile çalışılacaksa, kumun gevşek birim ağırlığı hesaplandıktan sonra, kum cam kaba vibrasyonla yerleştirilmelidir. Bu durumda kumun toplam ağırlığı yeniden tartılarak bulunmalıdır. Eğer taban plakası kullanılırsa, bu plaka huninin bir parçası olarak düşünülmelidir.

Yerinde Kuru Birim Ağırlık Tayini:

Deneyin yapılacağı yerin yüzeyi tesviye edilir ve ters çevrilmiş alet bu yüzeye yerleştirilir.* Daha sonra huninin etrafı çizilerek işaretlenir. Bu İşareti taşmayacak şekilde çukur açılır. (En az çukur derinliği Tablo - 13'de verilmiştir.) Granüller zeminlerde bu işleme daha çok özen gösterilmelidir. Çukurdan çıkartılan bütün malzeme hiç bir daneciği kaybedilmeden bir kaba alınır ve tartılır. Ayrıca bu malzeme dikkatle karıştırılarak su içeriği için Tablo - 13'de verilen miktarda numune alınarak tartılır. Bu numune kurutulduktan sonra tekrar tartılır ve ağırlığı kaydedilir. Hazırlanmış çukurun üzerine alet yerleştirilir ve vana açılır, kum akışı durana kadar beklenir ve vana kapatılır. Alet içinde kalan kumla birlikte tartılır ve deney sırasında kullanılan kumun ağırlığı bulunur (W3)

PROKTOR DENEYİ (KOMPAKSİYON DENEYİ)

KOMPAKSİYON:

İnşaat mühendisliği uygulamalarında değişik amaçlar için toprak dolgularının kullanılması çok yaygın bir uygulamadır.Toprak dolgular inşaat sahasının yükseltilmesi, karayolları ve havaalanları kaplama altı dolgularında, toprak barajlar, su bentleri, akarsu bentleri gibi yapılarda sıklıkla uygulama alanı bulmaktadır. Bazı hallerde çok elverişsiz durumda olan tabii zemin kazılarak yerine mühendislik özellikleri daha yüksek temel altı dolgusunun konulması şeklinde de kullanılmaktadır.

Dolgu işlerinde kullanılacak olan malzeme, başka sahadan kazılarak elde edilmiş zemin olacaktır. Elde edilen dolgu malzemesinin özensizce gelişigüzel dolgu sahasına serilmesi ile yüksek poroziteye sahip, permeabilitesi yüksek, sıkışabilirliği yüksek ve düşük mukavemete sahip, heterojen bir zemin tabakası elde edilecektir. Bu olumsuzlukları önlemek amacı ile dolgunun istenilen mühendislik özelliklerini kazanabilmesini temin etmek amacı ile dolgular sıkıştırılması gerekmektedir.

Zeminin, kendisinden beklenilen mühendislik özelliklerinin kazandırılması amacı ile tabaka tabaka serilerek, silindirleme, titreşim uygulama, tokmaklama gibi işlemlere tabi tutarak sıkıştırılmasına kompaksiyon denir. Bu işlemle zeminin içerisinde boşlukların azaltılarak daha sıkı yerleşmiş bir zemin tabakası elde edilmesi amaçlanmaktadır. Zemin sıkıştırılması ile daha büyük bir birim hacim ağırlığı elde edilir ve buna bağlı olarak da mühendislik özelliklerinde artış sağlanır.

KOMPAKSİYON TEORİSİ

Kompaksiyon işlemi ile amaçlanan zemin içerisindeki boşlukların azaltılmasıdır. Teorik olarak zemin taneleri ve su sıkışmaz olduğundan Zeminin sıkışması boşlukların içerisindeki havanın sıkışarak dışarı çıkması ile oluşur. Bu da tanelerin birbirine yaklaşarak daha sıkı bir yapı elde etmeleri ile sağlanır. Tanelerin zemin içerisindeki boşlukları doldurarak birbirine doğru hareketleri, zemin tabakasına uygulanan statik veya dinamik yüklerle sağlanır. Tanelerin hareket yeteneği ise uygulanan yük (kompaksiyon enerjisi) ve zeminin su muhtevası ile ilişkilidir. Zeminin su muhtevası zeminin sıkışabilirliğine iki farklı türde etkide bulunur. Birinci durum zemin içerisindeki su muhtevası çok yüksek seviyelerde olması boşluklardaki havanın hapsolmasına ve dışarı çıkamamasına neden olur. Buna bağlı olarak sıkışan hava hacimlerinde basınç artışları meydana gelmekte ve sıkışma zorlaşmaktadır. Zeminin tamamen suya doygun olması durumunda da sıkıştırma mümkün olamamaktadır. Çünkü bu durumda uygulanan yükler neticesinde hidrostatik basınç meydana gelecek ve bu basınç zemin tanelerinin birbirine yaklaşmasını engelleyecektir. İkinci durumda ise zemin içerisindeki yeterli miktarda su olması taneler arasındaki sürtünme kuvvetini azaltacağından zeminin sıkışmasına yardımcı etkisi olacaktır. Zeminin içerisinde yeterli su olmaması da zemin taneleri arasındaki sürtünme kuvvetlerini artıracağından sıkıştırma zorlaşacak ve daha fazla enerji kullanımına sebep olacaktır.

Yukarıda sayılan sebeplerden dolayı zeminin en az enerji ile en fazla sıkışmasını sağlayan su muhtevasının elde edilmesi gerekmektedir. Bu su muhtevasına optimum su muhtevası denir.

KOMPAKSİYON (PROKTOR) DENEYİ

Amacı:

Belirli bir metotla sıkıştırılmış zeminde maksimum kuru birim hacim ağırlığı veren su muhtevası yakınlarında birim hacme sığacak en çok zemin ağırlığını bulmak.

Deney Aletleri:

• Metal kap

• Metal tokmak

• Terazi

• Palet Bıçağı

• Çelik cetvel

• Elek ve tavası

• Metal tepsi

• Kriko

• Su muhtevasının ölçümü için gerekli deney aletleri

Deneyin Yapılışı:

Deney için kurutulmuş tanelenmiş zemin numunesi kullanılır. Önce zemin numunesine bir miktar su ilave edilerek karıştırılır. Hazırlanan numune 3 tabaka halinde metal kap ( mold) içine her seferinde kabın 1/3 ü kadar tabakalar halinde ve her tabaka 25 defa metal tokmak ile tokmaklanarak sıkıştırılır. Zemin sıkıştırılırken metal tokmak zemin numunesinin değişik yerleri üzerinde serbest düşmeye bırakılır. Bu şekilde 3 tabaka halinde sıkıştırılarak doldurulan metal kap üzerindeki fazlalıklar traşlandıktan sonra tartılır ve su muhtevasının belirlenmesi için bir numune alınır. Bu numune önce yaş halde iken tartılır. Sonra etüvde kurutulduktan sonra kuru ağırlığı ölçülür.

Bu işlem 4- 5 defa tekrarlanarak değişik su muhtevaları için kuru birim hacim ağırlıkları tespit edilir. Deney tekrarının çoğalması kuru birim hacim ağırlık, su muhtevasın grafiği üzerinde daha fazla veri elde edilmesi anlamına geleceğinden deneyle daha hassas bir sonuç elde edilmesini sağlar

PİKNOMETRE DENEYİ

PİKNOMETRE DENEYİ

Amaç: kohezyonlu ve kohezyonsuz zeminlerin dane birim hacim ağırlıklarını belirlemektir. Dane birim hacim ağırlığı, aralarında boşluk bulunmayan kompakt kütlenin hacme oranıdır.

Deneyde piknometre, saf su, etüv (şişe), vakum aleti, pipet ve kuru malzeme kullanılacaktır.

4 nolu elekten geçen malzeme etüvde kurutulur. Bu kuru malzemeden; kohezyonlu zeminde 50-75 gr. kohezyonsuz zeminlerde 150 gr kadar alınır. 0.01 gr duyarlıkta tartılan bu malzeme kalibre edilmiş piknometreye doldurulur Zemin içindeki havayı çıkarmak için piknometrenin ağzından vakum uygulanır. Bu arada havanın çıkmasını kolaylaştırmak için piknometre yavaş yavaş sallanır. Vakum işleminin sonuna doğru, piknometreye ince boyun kesimindeki kalibrasyon çizgisinin yaklaşık 1- 15 cm altına dek havası alınmış arı su eklenir Tamamen havası alınıncaya dek piknometreye vakum uygulanır. Piknometreye havası alınmış su eklenir. Piknometre içindeki süspansiyon ile birlikte tartılır Piknometre +numune + su ağırlığı (Wb) bulunur. Piknometredeki bütün malzeme bir buharlaşma kabına dökülerek kuru ağırlığının saptanması için etüve konur ve kurutulur.


Yaptığımız deneyde:

w1 = numune ağırlığı
w2 = piknometre ağırlığı
w3 = piknometre + su
w4 = piknometre + su + num. A.

RÖLATİF SIKILIK DENEYİ

2. RÖLATİF SIKILIK

Amaç : Rölatif sıkılık deneyinde amaç zeminin arazi ve laboratuar koşullarındaki sıkılıklarını, maksimum ve minimum sıkılığın oranını belirlemektir.

Deneyde 10 nolu elekten elenmiş malzeme, rölatif sıkılık kabı (mold), sıkıştırma çubuğu, kumpas, tartı, etüv ve bıçak kullanılacaktır.
10 no lu elekten elenmiş malzeme önce gevşek hal için kabın tamamı doldurulur daha sonra kabın yüzeyi bıçak ile tıraşlanır, dolu kap ağırlığı hesaplanır. Sıkı hal için kabın 1/3 ü doldurulur ve 25 defa iğnelenir daha sonra geriye kalan 2/3 lük kısmı doldurulur ve son doldurduğumuz kısım 25 defa iğnelenir son olarak kabın geriye kalan kısmı da doldurulur ve en son eklediğimiz kısmı 25 defa iğneleriz daha sonra kabın yüzeyini meyve bıçağıyla tıraşlarız ve dolu kap ağırlığını ölçeriz bu yapılan işlemler en az üç defa tekrarlanır İlk hazırlanan sıkıştırılmamış numuneye ait 3 adet ağırlık değerlerinin ortalaması kap hacmine bölünerek kum numuneye ait k min değeri bulunur. Daha sonra sıkıştırılarak hazırlanan numuneye ait 3 adet ağrılık değeri kap hacmine bölünerek k max değeri bulunur.
Daha sonra arazide ölçülen k değeri de kullanılarak numuneye ait rölatif sıkılık Dr değeri bulunur.
Bulunan sonuçlara göre aşağıda gösterilen sınıflandırma yapılır:

Dr_____________Sıkılık Derecesi
0- 15__________Çok Gevşek
15- 35__________Gevşek
35- 65__________Orta Sıkı
65- 85__________Sıkı
85- 100__________Çok Sıkı

ELEK ANALİZİ VE GRANÜLOMETRE EĞRİSİ

AGREGA DENEYLERİ / ELEK ANALİZİ 

(AGREGA GRADASYONU)

İnşaat alanında yapı taşına dolaylı veya dolaysız katılan agregaların gradasyonunu test etmek için elek analizi yapılır. Laboratuvar ortamında yapılan bu deneyde zeminde ve altyapı hendeklerinde kullanılan dolgudan en iyi sıkışılabilirliği sağlamak için veya betona katılacak agreganın en iyi mukavemeti sağlayacak granülometrik dağılışını elek analizi yöntemi ile belirleriz.

Zeminler farklı geometri ve boyutlardaki danelerin bir araya gelmesi ile oluşurlar. Zeminleri oluşturan bu danelerin zemin içerisindeki dağılımları zeminlerin mühendislik özelliklerini önemli ölçüde etkilemektedir. Bu nedenle zeminleri sınıflandırırken zemini oluşturan danelerin dağılımı da etken olmaktadır. Elek Analizi deneyi ile zeminleri oluşturan danelerin zemin içerisindeki dağılımı tespit edilir.

Zemini oluşturan danelerin zemin içerisindeki dağılımın tespit edilmesi amacı ile elek analizi yapılır. Bu deney ile zemin içerisindeki ince kum boyutunda ve daha iri tanelerin dane çapı dağılımları elde edilir. Ayrıca zemin içerisindeki kil ve siltin toplam miktarı da bu deney sonunda elde edilebilir.

Deneyde ASTM elek seti, terazi, tepsi, kürek, fırça ve 1500 gr zemin numunesi kullanılacaktır.

Granülometri deneyi veya elek analizi birbirini izleyen şu üç işlem sonucu yapılır:

• Numunenin Alınması

Deney tamamen kuru numuneler üzerinde yapılır. Agrega rutubetli ise etüvde kurutulduktan sonra deneye tabi tutulur. Kum ve çakıl yığınının etek ve tepe kısmından numune alınmamasına dikkat edilmelidir. Yığının orta seviyesinden alınan numune en iyi şekilde agregayı temsil eder.

Deney için alınacak malzeme miktarı çok önemlidir. Taneler büyüdükçe granülometri bileşim gerçek durumuna kabil olduğu kadar yaklaşması için daha fazla miktarda malzeme üzerinde deney yapmak lazımdır.

• Eleme İşlemi

Gerekli koşulları yerine getiren numune,boyutu en büyük olan elek üstüne konur ve elemeye başlanır. Elekten geçenler boyutu en büyük olan elek üstünde toplanır ve bu elekten elenir. Genel olarak eleme işe özel eleme makineleri ile yapılmaktadır. Bu amaçla bir seri elek en küçük boyuttan başlayarak sıra ile üst üste geçirilir. En üste bulunan en büyük boyutlu elek üzerine numune konulduktan sonra elek takımı makineye yerleştirilir. Makinenin meydana getirdiği sarsıntı ve sarsma hareketleri sonunda 10-15 dakika içinde eleme işi sona erer.

• Tartma İşi

Eleme işlemi sonunda her elek üstünde bir miktar malzeme kalmış bulunmaktadır. En büyük boyutlu elek üstünde kalan agrega tartılır. Bu elekten hemen sonra gelen daha küçük boyuttaki elek üstünde kalan bir üst elek üstünde kalana elenerek tartılır ve bu işe sonuna kadar aynı şekilde devam edilir. Bu maksatla 0,1gr. duyarlılıklı bir terazi kullanılması yeterlidir.

Tanelerin Biçim Bakımından Kontrolü

İri agrega tanelerinin biçimlerinin bu cins malzemelerin karakteristikleri üzerinde gayet önemli etkileri vardır. En uygun biçimli agrega taneleri küre ve küp şeklinde kabul olduğu kadar yaklaşanlardır. Bu şekillerden çok ayrılan elemanlara kusurlu taneler denir.

Bir agrega içinde kusurlu malzemenin ne miktarda bulunduğunu anlamak için muhtelif metotlar ileri sürülmüştür. Bunların biri Fransız standardı (AFNOR) da kabul edilen metottur. Burada iri agreganın hacimsel katsayısı denilen hacimsel katsayısı denilen karakteristiği saptanmaktadır. Bir tanenin hacimsel katsayısı şu şekilde tanımlanmaktadır

ÖLÇME SAVAKLARI DENEYİ

ÖLÇME SAVAKLARI

Amaç: Ölçme savakları yardımıyla sıkışmayan bir akımdaki debi değerini veya savak katsayısını (Cs) bulmak amaçlanmaktadır.

Teori: Deney sırasında gözlenen bulguları aşağıdaki denklemler yardımıyla Q (debi) hesabında kullandık. savak katsayısı, gerçek debi, teorik debi arasında bağıntı elde edilir. 3 farklı yöntem için formüller aşağıda verilmektedir

Deney Düzeni ve Yöntemi: Suyun bir taraftan verilip diğer taraftan tekrar alınması şeklinde çalışan kanal tipi yapıda, mansaptan suyun boşalması sırasında önüne konulan engeller sonucu debi ve su yüksekliği değişimleri kontrol edildi. Gerçek debiyi bulmak için 30x30x10cm boyutlarında bir hacmin ne kadar sürede dolduğu tespit edildi.Q=V/t yardımıyla hesaplandı. Deney başlamadan önce enerji çizgisinin yüksekliği ölçülerek referans yüksekliği belirlendi.

Not: burada önemli olan hacmi hesaplanabilir veya hacmi bilenen bir hazneye kaynağından gelen suyu boşaltarak aynı zamanda kronometre tutulmasıdir. Hacmi bilinen bir hazneyse eğer hazne dolana kadar gelen suyun tamamı hazneye gelecek şekilde dolum yapılır ve suyun hazneye girdiği an ile haznenin dolduğu an kronometre yardımı ile süre hesaplanır ve Q=V/t  bağıntısı ile debi bulunur.

Bu uygulama genellikle içme ve kullanma suyu sağlamak amacıyla açılan kuyu tipi sondaj veya artezyen kaynaklardan çıkan suyun debisini ölçmek için kullanılmaktadır. Bir akarsuyun debisinin bu metodla ölçülmesi için çok daha büyük düzeneklere ihtiyaç vardır. Bir akarsuyun debisini ölçebilmek için tüm debiyi taşıyabilecek parshall savakları ve elktromanyetik debimetreler kullanılması gerekmektedir.

ORİFİS DENEYİ

1-AMAÇ

Bir deponun tabanından sıvı çıkışını sağlayan açıklıklara orifis (sukbe) denir. Bu deneyde ideal akım denklemleri yardımı ile bulunan debi ile gerçek debi arasındaki hız , daralma ve debi katsayılarının elde edilecektir.

Orifismetre,  ani daralan ve genişleyen akış bölgesine sahip olup, boru ve kanallarda akış hızını ölçerek akışın hacimsel debisini belirleyen bir ölçüm cihazıdır. Venturi ile karşılaştırılırsa orifislerin geometrisi daha basit olup imalatları daha kolaydır, daha ucuzdurlar, daha az yer kaplarlar. Buna karşılık venturilere göre daha fazla kalıcı basınç kaybına neden olurlar. Prensip olarak yukarıda venturiler için açıklanan teori orifislerde de geçerlidir. Ancak akış hareketi venturiye göre daha karmaşıktır. Dar kesit çıkışından sonra akış hareketinde biraz daha daralma olmaktadır. Ayrıca dar kesitten önce ve bilhassa sonra girdaplar oluşmaktadır. Bu nedenle basınç düşüşü tekrar geri kazanılamamakta ve önemli miktarda basınç kaybı oluşmaktadır. Debi hesabı için venturimetrede bulunan bağıntı burada da kullanılabilir. Ancak debi katsayısı Cd çok daha küçüktür. 

2-TEORİ

 Haznedeki suyun teorik hızı ve debisi,  Bernoulli denklemi yazılarak, gerçek debi ve hızı ise deneyle bulunup bu iki değer kullanılarak debi ve daralma katsayıları elde edilecektir. Bu işlemlerde kullanılacak formüller aşağıdadır:

Şekildeki orifise Bernoulli eşitliği uygulanırsa (2) ve (5) noktalarındaki teorik akış hızı;

 Burada; 

V2t: Orifis çıkışındaki akışkan hızı, teorik (m/s)

h: Orifisin orta noktasının sıvı yüzeyine uzaklığı (m) 

V5t: Orifisin dışında akışkan hızı, teorik (m/s) 

H: Orifis dışındaki noktanın orifis orta noktasına uzaklığı (m)

3- DENEYİN YAPILIŞI

Orifismetre akış ölçümü yapmak için kullanılan akışı engelleme mantığı ile çalışan bir düzenektir.

deney düzeneğinde memba kontrol vanası yardımıyla debiyi maksimuma ayarlayarak tanktaki su seviyesinin tankın üst seviyelerinde olması sağlanır. Debi maksimum seviyedeyken h, h’, Q ve 2 noktasındaki akımın çapı ölçülür.

Daha sonra vana istenilen h seviyesinde kısılarak düzeneğe su dolması sağlanır ve kronometre ile suyun hazneye dolma süresi kaydedilir. Her debi için h ve Q’ lar okunur.

STANDART BASINÇ DENEYİ

STANDART BASINÇ DENEYİ 

Amaç:

Bu deneyde amaç betonun basınç dayanımının ve gerilme deformasyon ilişkisinin belirlenmesidir. Malzemenin yük-şekil değiştirme ilişkisi tespit edilmek istendiğinde yükleme sırasında mekanik komperatör veya dijital deformasyon ölçerler kullanılır.

Teori:

Beton diğer birçok yapı malzemesi gibi basınç dayanımı yüksek, çekme dayanımı düşük bir malzemedir. Betonun çok düşük olan çekme dayanımı genellikle dikkate alınmadığından, üzerinde durulan en önemli özelliği, basınç dayanımıdır. Betonun standart basınç dayanımı, suda saklanmış 28 günlük, çapı 15 cm, boyu 30 cm olan silindir numunelerin eksenel basınç altındaki dayanımı olarak tanımlanır. Gerilme cinsinden ifade edilen dayanım, kırılma yükünün, silindirin alanına bölünmesiyle elde edilir.

Küp ve Silindirin Basınç Dayanımları ve Çatlama şekilleri:

Ülkemizde ve diğer bazı ülkelerde silindir yerine zaman zaman küp numuneleri de kullanılmaktadır. Küp ve silindir dayanımları arasındaki ilişkiyi saptayabilmek için çok sayıda deney yapılmıştır. Bu araştırmalar sonunda, silindir dayanımının küp dayanımına oranının, ortalama 0.80 – 0.85 olduğu bulunmuşsa da bir çok numunede bu oranın, 0.7’ ye kadar düştüğü veya 1.1’ e kadar yükseldiği gözlenmiştir.

Küpün keskin köşelerinde rötre nedeni ile gerilme yığılmaları olabilir. Küp deneyinde kırılma şekilde gösterildiği gibi eğik çatlakların oluşması ile başlar ve giderek bu çatlaklar numunenin bir piramit biçiminde kırılmasına neden olur. Eksenel basınç altındaki bir numunenin bu tür kırılışının nedeni, pres tablası ile numune arasındaki sürtünmeden oluşan yük eksenine dik kesme kuvvetleridir. Pres tablası ile numune yüzeyleri arasında sürtünme nedeni ile oluşan kesme kuvvetlerinin etkisi, yükün uygulandığı yüzeyden uzaklaşıldıkça azalmaktadır. Bunun doğal bir sonucu olarak numune yüksekliğinin kesit boyutuna oranı büyüdükçe, sürtünme etkisi kırılmayı daha az etkilemektedir. Bu nedenle yüksekliğinin kesit boyutuna oranı 2 olan silindir, oranın 1 olduğu küpe kıyasla daha güvenilir bir numune olmaktadır.

Betonun Gerilme – Deformasyon Özellikleri:

Betonun çekme dayanımı çok düşük olduğundan genellikle hesaplarda dikkate alınmaz. Beton için önemli olan, basınç altındaki gerilme –birim deformasyon ilişkisidir. Betonun basınç altındaki davranışını belirleyen σ-ε eğrileri, 150x300 mm’lik standart silindirlerin eksenel basınç çaltında denenmesinden elde edilir. Bu deneylerde uygulanan yük, silindirin kesit alanına bölünerek gerilme hesaplanır. Uygulanan yük kademeleri altında betonun birim deformasyonu da ölçülerek kaydedilir ve bu şekilde gerilme – deformasyon eğrisi elde edilir.

Gerilme Uyumu:

Gösterilen eğrinin diğer bir ilginç özelliği de, maksimum gerilme dayanıma karşılık olan birim kısalma εco aşıldığında, artan deformasyon altında gerilmelerin azalmasıdır. Kırılma anındaki birim kısalmada oluşan gerilme, maksimum gerilmeden düşüktür. Betonun σ-ε eğrisinin bu kuyruk kısmı ihmal edilemeyecek kadar önemlidir. Bu davranış sayesinde betonarme bir elemanda maksimum gerilmeye ulaşan bir lif, artan birim kısalma ile gerilmeleri başka liflere aktarabilir. Bu durumda en fazla zorlanan dış liflerdeki ezilme, maksimum gerilmeye karşı olan εco birim kısalmasında değil, εcu’ da oluşacaktır. Beton σ-ε eğrisinin kuyruk bölümünün var olması nedeni ile fazla zorlanan liflerin daha az zorlanan liflere gerilme aktarabilme özelliği “gerilme uyumu” olarak adlandırılır.

KONSOL KİRİŞ EĞİLME DENEYİ

Amaç: Eğilmeye maruz bir kiriş elemanın, farklı noktalarında meydana gelen birim deformasyon değerlerinin deneysel ve teorik olarak karşılaştırılması.


Teori: Bu deneyde “wheatson köprüsü” adı verilen elektriksel bir alet kullanılır. Deney malzemesi üzerine etkiyen kuvvetin yönüne paralel veya dik yönde yerleştirilen strain-gauge aleti bir rezistanstan ibarettir. Malzemenin boy değişimi ile rezistansın da boyu değişecektir. Bu değişim rezistansın direncinin değişmesine neden olur. Uçları wheatson köprüsüne bağlı olduğu için wheatson köprüsünde bir potansiyel farkı oluşur ve bu fark galvonometreden okunarak tespit edilir. Böylece malzeme bünyesinde meydana gelen deplasmanlar doğrudan okunabilir.

ÇELİK ÇUBUK ÇEKME DENEYİ

ÇELİK ÇUBUK ÇEKME DENEYİ

Amaç: Çelik çubukların çekme dayanımını, gerilme deformasyon ilişkisinin ve elastisite modülünün belirlenmesidir.. yani inşaat demirlerinin çekme dayanımlarının bulunması içindir.

Teori: Çelik, çekme ve basınç altında özelikler gösteren bir yapı malzemesidir. Çelikler imalat şekline göre iki gruba ayrılırlar:

• Sıcakta haddelenmiş çelik (doğal sertlikte): Bu tür çeliklerde istenilen kalitenin elde edilmesi için kimyasal bileşimlerindeki karbon, nikel, silisyum, manganez, krom ve vanadyum oranları ile oynanır. Bu oranlar ayarlanarak istenilen kalite elde edilmiş olur.

• Soğukta haddelenmiş çelik: Soğukta işlem görmüş çelikler, diğer tip çeliklere göre düşük ısılarda çekilip veya burularak imal edilir. Bu işlem sırasında moleküler yapı değişir. Bu nedenle çeliğin özellikleri değişir. Genellikle soğukta işlem gören çeliğin dayanımı artarken, deformasyon kapasitesi azalır.

Sıcakta haddelenmiş çelikte belirli bir akma sınırı vardır. Bu sınıra kadar gerilme-deformasyon ilişkisi doğrusaldır. Çelik akma sınırına gelmeden önce yükleme kaldırılırsa, çubuk ilk haline geri döner yani kalıcı bir deformasyon olmaz. Akma sınırına ulaşıldıktan sonra gerilme sabit kalırken deformasyonda hızlı bir artış olur. Bu bölgeyi gerilmenin arttığı pekleşme bölgesi izler. Gerilmedeki artış kopma noktasına kadar devam eder. Bu özellik bize çeliğin elastoplastik bir malzeme olduğunu gösterir. Doğal sertlikteki çeliğin gerilme-deformasyon eğrisinin doğru olan başlangıç kısmından yararlanılarak çeliğe ait elastisite modülü belirlenir.

Soğukta haddelenmiş çelikte belirli bir gerilmeye kadar doğrusal olan eğri bu noktadan sonra doğrusallığını kaybeder. Bu noktadan sonra malzeme elastik olma özelliğin kaybeder. Eğri yataya paralel bir duruma gelir ve çubuk zayıf olan bir noktadan kopar. Bu tür çelikte 0,002 birim uzamasında eğrinin doğrusal olan bölümüne paralel çizilerek, eğriyi kestiği yerdeki gerilme, akma dayanımı olarak kabul edilir.

Çekme deneyi standartlara göre hazırlanmış deney numunesinin tek eksende, belirli bir hızla ve sabit sıcaklıkta koparılıncaya kadar çekilmesidir. Deney sırasında, standart numuneye devamlı olarak artan bir çekme kuvveti uygulandığında, aynı esnada da numunenin uzaması kaydedilir.

Çekme deneyinin en büyük özelliği, deney sonucu bulunan malzeme özellikleri mühendislik hesaplamalarında doğrudan kullanılmasıdır. Çekme deneyi sonucunda numunenin temsil ettiği malzemeye ait aşağıdaki mekanik özellikler bulunabilir. - Elastisite modülü - Elastiklik sınırı - Rezilyans Akma gerilmesi - Çekme dayanımı - Tokluk - % uzama - % kesit daralması 2.Çekme Numuneleri Çekme deneyinde kullanılacak numunelerin biraz önce bahsettiğimiz özellikleri tam olarak hatasız bir şekilde çıkarabilmesi için, alındığı malzemeyi net bir şekilde temsil edebilmeleri şarttır.

BETON ASFALT KAPLAMA İLE BETON YOL KARŞILAŞTIRILMASI

BETON ASFALT KAPLAMA İLE BETON YOL KARŞILAŞTIRILMASI

Yeni Karayolu yapımında, yenileme çalışmalarında üstyapı seçimi büyük önem taşımaktadır. Seçim yapılırken üstyapı tiplerini teknik ve ekonomik yönden karşılaştırmak ve ülke koşullarını da dikkate almak gerekir. Yeni Karayolu yapmaktan çok mevcut üst yapılarının, gelecekte yoğun ve ağır trafiği yanıt verebilecek şekilde yenilenmesi üzerinde yoğunlaşmaktadır. Birbirinden tamamen farklı yapıda olan esnek ve rijit üstyapılar, çeşitli seçim ölçütleri çerçevesinde karşılaştırılacaktır.

SEÇİM ÖLÇÜTLERİ
1. Mevcut üstyapılar, beton asfalt kaplamalı olup da bunlarda sadece kaplamanın değişmesi şeklinde bir onarım gerekiyorsa, bu takviye çalışması için yine beton asfalt kaplama uygulaması daha uygundur.
2. Beton asfalt kaplamaları serilip sıkıştırıldıktan birkaç saat sonra trafiğe açılabilmektedir.7gün beklemesi ve betonun belli bir direnc ulaşım süresinin geçmesi gerekmektedir.
3. Beton yollar demir donatı kabul edebilen yegane kaplama tipidir.
4. Beton asfalt kaplamalı yollarda her türlü onarım, kolay bir şekilde hatta trafik altında bile yapılabilmektedir.
5. Gerek beton asfalt kaplamalarda, gerekse beton yollarda, yüzeydeki kayma sürtünme sayıları hemen hemen aynıdır ve 0,60~0,90 arasında değişmektedir.
6. Beton asfalt kaplamalar, üzerlerine gelen yükleri bir alt tabakaya yayarak iletirler.
7. Yapım ilerleme hızları yönünde beton asfalt kaplamalarda bu husus, plent kapasitesine, plent ile döküm yeri arasındaki uzaklığa, döküm ve sıkıştırmadaki çabukluğa bağlıdır.
8. Petrol üreten veya petrol gereksinmelerinde herhangi bir sorunları bulunmayan ülkelerde beton asfalt kaplamalı yollar ekonomik olmakta; buna karşılık çimento üretimi yönünden ileri düzeyde bulunan ülkelerde, beton yol yapımının daha rantabl olduğu görülmektedir.
9. Her iki kaplamanın sıkıştırılmasında büyük farklılıklar bulunmaktadır. Beton asfalt kaplamalarının belirli bir ısıda iken dökülmesi ve silindirle sıkıştırılması gerekir.
10. Bir alt temel, temel ve beton asfalt kaplamadan oluşan esnek üstyapının toplam kalınlığı, beton plak ve altında kumlu yastık tabakasından oluşan rijit üstyapının toplam kalınlığa kıyasla çok daha fazladır. Bütün tabakalar ana malzeme agregadan oluşmaktadır.
11. Sürekli betonarme yolların dışındaki beton yollarda belirli aralıklarla derz yapılması zorunludur.
12. Her iki kaplama türü de iyi bir şekilde uygulanma koşulu ile hemen hemen aynı konfora sahiptir.Fakat açık rengi sebebiyle beton yollar gece karanlığında da görülebilmektedir.
13. Beton asfalt kaplamalarda bağlayıcı olarak kullanılan asfalt malzemesi, bünyesinde çeşitli uçucu maddelerin zamanla kaybolması sonunda da kaplamada yaşlanma adı verilen bir tür gevrekleşme ve eskime görülmektedir.
14. Üst yüzeyi atmosfere açık olan beton plağın alt yüzeyi ise taban zeminine oturmaktadır. Belirli bir kalınlığa sahip olan beton plağın alt ve üst yüzeyleri arasındaki ısı farkında dolayı ,plakta farklı gerilmelerin oluşturacağı genleşmeler görülür.Bu da çekme direnci fazla olmayan beton plağın çatlamasına yol açar.
15. Beton asfalt kaplamaların yapım ve uygulama aşamalarında ısıtma ve kurutma işlemlerinin bulunması nedeniyle çevre kirliliğinin ortaya çıktığı görülmüştür.
16. Beton asfalt üretimi daha pahalı santraller (plentler) gerektirmektedir. Ayrıca beton asfalt kaplamalar beton yollara kıyasla daha fazla enerji harcanması sonunda yapılır.
17. Petrol damıtan rafinelerin sayısının az olduğu ülkelerde, beton asfalt kaplamaların bağlayıcı malzemesi olan asfaltın, çeşitli plent ve santrallere taşınması veya nakledilmesi, yüksek bir ulaşım maliyetini de beraberinde getirmektedir.
18. Beton asfalt kaplamalarda taban zeminindeki nem oranının %2 olması istenir.Bunun üzerinde nem oranındaki zeminlerde üstyapının özellikle de kaplamanın ömrünü büyük ölçüde azaltır.
19. Malzeme olarak beton asfalt kaplamalar, sıcaklıkla çok yakın ilişki içindedir.Plentte veya santralde yapımının belirli bir ısı değerinin üzerinde gerçekleşmesi zorunluluğu, sonra da yine yüksek ısıda korunup döküm yerine iletilme, dökülme ve ısı kaybı olmadan da sıkıştırma zorunluluğu, aynı zamanda iyi ve uygun iklim koşullarına gereksinin gösterir.
20. Beton yol uygulamasından, beton asfalt kaplama uygulamasına kıyasla daha fazla sayıda kalifiye elemana gereksinim duyulur. Bu nedenle Beton yol seçimi bir kalite seçimi olduğu unutulmamalıdır.

Yol Kaplamalarının Özellikleri

Seyyar cetvel: yapım sırası kontrollerde kullanılır. 3m uzunlukta şasi, 2 ucunda yarıçapı küçük 2 şer tekerlek bulunur. Ortada yüksekliği değişebilen üzerinde yol durumunu kaydetmeye yarayan düzenek olan tekerlek bulunur.

Profilograf: 7.56 m uzunlukta bir şasi ve ortasında bir şaryo bulunur. Bu şasi aralarında 22.5 cm mesafe olan 2 tekere bağlıdır. 15 cm arayla belli uzunlukları ölçer eğim değerlerini hesaplar. (AASHTO profilometresi)

Viagraf: 9 metrelik şasinin uçlarında 4 er tekerlek bulunur. 4-5 km/sa hızla çekilir. Tekerin çizdiği yörünge ile çizilen ortalama yörünge arasındaki alanla orantılı olarak belirlenen katsayı düzgünlük kriteri olarak alınır. Eğer 3 ten küçükse çok düzgün, 20 den büyükse kötüdür.

Konfor ölçme aleti: doğrudan çabuk sonuç verir. Yüklü bir şasi bulunur. Lastik tekerler amortisör ile şasiye bağlıdır. 32 km/sa hızla çekilir. Girinti ve çıkıntı nedeniyle oluşan yer değiştirme otomatik saati 1 birim oynatır. Tekerin 50 dönüşü için kaydedilen sayı konfor katsayısı olarak kullanılır. Bu sayı 3 ten küçük ise yol çok iyidir.

Pürüzlülük: yolların pürüzlülüğü için kullanılan aletler:
1) leroux aleti
2) RRL portatif kayma direnci ölçme aleti
3) LPC nin hafif römorku
4) Stradograf

Geçirimsizlik: yol yüzeyinin yağış sularına karşı geçirimsiz olması durumudur. Permeabilite katsayısının yolda elde edilmesi için permeametreler bulunur.


Rijit üst yapı: oldukça yüksek eğilme dayanımına sahip portland çimentosundan yapılmış tek tabakalı plak yardımıyla yükleri taban zeminine aktaran üst yapı tipidir.

Esnek üst yapı: tesviye yüzeyi ile sıkı bir temas sağlayan yükleri taban zeminine dağıtan bir üst yapı şeklidir.stabilitesi agrega kenetlenmesine, dane sürtünmesine ve kohezyona bağlıdır.

Taban zemini: tesviye yüzeyi altında kalan yarma ve dolgularda üst yapının taşıma gücüne etkiyebilecek derinliğe kadar devam eden malzemedir.

Asfalt betonu: düzgün granülometrili kaba agrega, inca agrega, filler agrega ve asfalt çimentosunun uygun bir oranda karıştırılıp sıkıştırılmasından elde edilen kaplamalardır.

Aşınma tabakası: asfalt betonunda kaplamanın en üst kısmıdır.

Yatak katsayısı (yay katsayısı): wesstergard yatak katsayısı taban zemininin veya alt temelin birim alanına gelen yükün taban zemininde veya alt temelde oluşan deformasyona bölünmesiyle elde edilir. Plaka yükleme deneyi ile bulunur.

California taşıma oranı (CBR): temel, alt temel ve taban zemininin taşıma gücünü belirleyen deney olup sonuçta hesaplanan % cinsinden bir değerdir.

Zemin emin taşıma gücü: esnek üst yapı aracılığıyla aktarılan trafik yüklerini taşıyarak taban zemininin taşıma kapasitesini belirten ve deney sonucu bulunan taşıma değerlerinin güvenlik katsayısına bölünmesi ile elde edilir.

Yolların Kapasitesi

Yolların Kapasitesi

Yeni yapılacak bir yola, hizmet ömrü boyunca karşılaşabileceği trafiği öngörülen koşullar altında geçirebilmesi için verilecek genişlik ne olmalıdır? Bunun yanında, mevcut bir yolun trafik artışı karşısında daha ne kadar ve hangi koşullarda hizmet gösterebileceği, ya da düşünülen yeni bir düzenlemenin trafik koşullarında ne gibi değişiklikler getirebileceği gibi hususlarda bir karara varabilmek için bir yolun bütün olarak veya bir şeridinin geçirebileceği trafik miktarının yani kapasitesinin bilinmesi gerekir.

Temel kapasite: ideal trafik ve yol koşulları altında, bir yolun dikkate alınan bir kesitinden, bir saat boyunca bir veya iki yönde geçebilen maksimum yolcu otomobili sayısı bu yolun temel kapasitesi olarak tanımlanır.

Mümkün kapasite: trafiğin aşırı tıkanmalar ile kazalara ayrıca, sürücülerin hız, takip aralığı ve sollama gibi hususlarda taşıt yönetimlerindeki bağımsızlık ve olanaklarını normalin üzerinde sınırlandırmaya sebep olmayacak bir yoğunlukta bulunması halinde, hakim yol ve trafik koşulları altında bir şeridin veya bütün olarak yolun bir kesitinden bir veya iki yönde ve bir saatte geçebilen maksimum taşıt sayısı bu şerit veya yolun pratik kapasitesi olarak tanımlanır.

Hizmet düzeyi: verilen bir şerit veya bütün olarak yolda, değişik trafik hacimlerine karşı gelen farklı işletme koşullarına ait kombinasyonlardan herhangi birini ifade eder. Hizmet düzeyinin değerlendirilmesinde başlıca faktörler hız ve ulaşım süresi (seyahat süresi), trafik kesiklikleri ve kısıtlamalar, manevra serbestliği, güvenlik, sürücü konfor ve huzuru ile taşıt işletme masrafıdır.

İşletme hızı: bir sürücünün verilen bir yol üzerinde, uygun hava ve hakim trafik koşulları altında, hiçbir zaman her kesim için önceden tespit edilmiş olan güvenli proje hızını aşmamak koşuluyla sağlayabileceği en yüksek ulaşım hızıdır.

Hizmet hacmi: bir karayolunun hizmet düzeyini belirlemek için oldukça önemlidir. Mevcut koşullarda hizmet hacmini hesaplamak için düzeltme faktörleri kullanılır.

Tam Yonca Kavşak (Cloverleaf Interchange)

Tam Yonca Kavşak

(Cloverleaf Interchange)

Trafik ışıklarının bulunmadığı, mimari olarak trafik ışıklarına gerek kalmayacak ve akıcı olacak şekilde dizayn edilen ve üstten bakıldığında dört yapraklı yoncayı andıran köprülü kavşaklara tam yonca kavşak denilmektedir. Sürekli hareket sağlaması, yanlış manevra riski taşımaması, fonksiyonel olması, emniyetli ve estetik olması açısından avantajlı; öte yandan geniş alana yayılması, kamulaştırma ve inşa maliyetinin fazla olması, dönüş yarıçapları değerinin de düşük olması gibi dezavantajları vardır. Eski, şehir planlama ve peyzaj kitaplarında yonca yaprağı olarak da geçer.

1916 yılında Amerika Birleşik Devletlerinde Arthur Hale tarafından patenti alındı ve 1920 yılında inşa edildi. Eyaletler arasında kullanılmaya başlanan bu sistem 40 yıl boyunca geliştirildi. Ülkemizde de birçok şehirde aktif ve sorunsuz bir şekilde kullanılmaktadır.

Trafik sıkışıklığı ve trafik kazaları gibi bir çok problemi çözmesine rağmen yonca kavşaklar; daha genel tabiriyle köprülü kavşaklar aslında şehir içleri için değil de şehirler arası kullanım için tasarlanmalıdır. Trafiği hızlandırdığı için, şehri yaşatan temel unsur olan yayalar için dezevantajlı etkiler yaratmaktadır. Zaten geniş bir alan üzerine inşa edilmesi gerektiğinden bu sistemin şehir içlerindeki uygulamalarına çok fazla rastlanmaz. Bununla beraber trafiğin hızlı akmasından dolayı ve dönüşlerde ani hız kayıpları olacağından sürücüler için araç takip mesafeleri dikkat edilmesi gereken temel unsurlardan biridir.

Tam yonca kavşağın tasarlanma ihtiyacı kavşakta dönüş yapmak üzere yavaşlayan veya duran araçlardan kaynaklanan hız farklılıklarının trafikte neden olacağı tehlikelerden kaynaklanmaktadır. Tali kavşaklarda hız farklılıkları büyük ölçüde kavşağın aydınlatılması ve trafiğin, sola dönüş yapmak için bekleyen aracın sağına alınması ile azaltılabilir. Bunun için sola dönüş şeridi teşkil edilir. Ancak sola dönüş yapan araç yok ise bu teşkil edilen şerit bir iç şerit halini alır. Sağa dönüş yapan araçların seri akımını sağlamak amacıyla dönüş platformları sıkça kullanılır. Bu platformların geometrik tasarımı, istenilen hız ve geçiş üstünlüğü arasındaki devreye göre ayarlanır.

Tüm bu sistemlerin tasarımı aşamasında göz önünde bulundurulması gereken temel hususlar şöyle sıralanabilir;

 Dikey ve yatay doğrultular, çalışma koşullarına uygun olmalıdır.

 Kavşaktaki ve kavşak civarındaki yollar doğal olmalıdır.

 Görüş mesafesi koşullan açısından yeterli olmalıdır.

 Proje çevre koşullarına uygun olmalıdır.

Tasarımı yapacak projecinin insiyatifine ve köprülü kavşağın kaplayacağı alana göre bir çok kavşak dizaynı yapmak mümkündür. Kavşakların birbirlerine kıyasla avantaj ve dezavantajları olduğu kaçınılmaz bir gerçektir. Her tasarımcı, bütün trafik ve çevre koşullarını dikkate alarak sorunsuz bir kavşak projelendirmelidir.

Hazırlayan: Ufuk Alyanak

Tam Yonca Kavşaklar Sunumu Word Belgesi

KARAYOLLARININ GEOMETRİK DÜZGÜNLÜĞÜ VE ÖLÇÜLMESİ

KARAYOLLARININ GEOMETRİK DÜZGÜNLÜĞÜ VE ÖLÇÜLMESİ

1990 yıllarına kadar karayolu kaplamalarında yol yüzeyinin performansında en önemli parametre olarak güvenlik ön plandaydı. Günümüzde ise karayolu kaplamalarının en önemli özellikleri olarak güvenliğin yanında, çevre kirliliği, sürüş konforu ve kullanıcılara maliyeti gibi faktörleri öne çıkmaya başlamıştır.

Mühendislik yönünden bakıldığında yeni yapılmış bir yolun kabulü veya serviste olan bir yolun yüzey özelliklerinin kontrolü aşamasında en öncelikli performans kriteri, yolda belirli bir seyir hızında olan taşıtın tekerlek lastiği ile yol yüzeyi arasında oluşan kayma-sürtünme katsayısının belirli bir seviyede olup olmadığı, yani yolun güvenli olup olmadığıdır. Bundan sonra gelen öncelikli performans kriteri ise, sürüş konforudur. Günümüzde, karayolu taşıt trafiğinin çok hızlı bir şekilde artması nedeniyle ulaştırmanın çevre ve kullanıcıya maliyetleri de önemli performans kriterleri arasına girmiştir. Konfor, çevre etkileri ve ekonomi ile ilgili teknik şartnameler ve standartlar, genellikle karayolu güvenliği ile ilgili teknik şartnameler ile çelişmekte ve bu da sorunlara yol açmaktadır. Beton kalitesinin gelişmesi ve beton yol yüzey yapım tekniklerinin gelişmiş olması da bu problemlerle karşılaşma olasılığını arttırmaktadır. Bu nedenle öncelikle, bu performans kriterleri ile yol yüzey özelliklerinin ilişkisinin ortaya koyulması gerekmektedir.

Yol yüzeyinin geometrik düzgünlüğünü ölçmede çeşitli aletler kullanılır. Bu aletler kaplamanın gerçek yol profilinden sapmaları belirli aralıklarla ölçülür. Bu aletlerden bazıları yabancı kaynaklarda bump integrator ve profilograph diye adları geçen profilograf, viagraf ve konfor ölçme aletidir. Bunların dışında yol imalatı sırasında kullanılan seyyar cetveli vardır.

Bump Integrator

Bump entegratörü bir yol yüzeyi ve sürme kalitesini ölçen cihazlardan biridir.Bu cihazlar tek bir çark, bir aks küçük bir çerçeve içerisinde bulunan bir çok araç tekerleğinden oluşur. Uygun bir araç tarafından çekilerek kullanılır. Standart yaprak ve darbe emici yaylar aracın dikey harekette bağımsız olması için tasarlanmıştır. Bu cihazlar şasi algılama yeteneğine sahip olan entegratör birimi olarak bilinmektedir. Rutin yol değerlendirmesinde yüzey düzensizliğini ve sürüş kalitesini değerlendirir. İterek kullanmak istendiğinde yol mühendislerinden bilgi sağlanabilir.

STRAIGHT EDGE

Yapım sırası kontrolünde kullanılan straight edge (the rolling) yani seyyar cetvel 3 metre boyunda ve 25 cm genişliğindedir. Yarıçapı küçük birçok tekerlek alüminyum çerçevenin altına bağlıdır. Bu alet ile değerlendirilen yüzey daha sonra 3 m lik düz kenarlı bir çelik kama ile kontrol edilmelidir. İyi ve pratik düzenlemeler yapabilmek için oldukça kullanışlı bir alettir.

Bu ölçüm aletleri dışında kullanılan başka metotlar da mevcuttur. Karayolu yüzey özelliklerinin ölçülmesinde kullanılan bir başka metot aşağıdaki gibi 3 başlık altında incelenebilir:

1. Mikrodoku (dromometre)

2. Makrodoku (kum yama yöntemi, lazer esaslı yöntemler)

3. Megadoku (ruj profilometresi, slop variance, bump integrator, mayes ride meter, road analyzer)

Hazırlayan:

Ufuk Alyanak

Kaynaklar:

1) Beton Yolların Yüzey Özelliği ve Etkileri

Murat Ergün, Güven Öztaş

2) http://www.as-beton.com

3) www.romdas.com

4) www.unb.ca

Su Yapıları Terimleri

Mahmuz: Akarsu yatağını daraltmak için akışa dik doğrultuda inşa edilen su yapılarıdır.
Anroşman: Akarsu yatağını suyun etkilerinden korumak için kayaların ve beton küplerin doğrudan su içine atolması ile oluşturulan koruyucu örtüdür.
Master Planı: Birden fazla projenin birlikte değerlendirilip ilişkilerini belirlemek ve projeyi ayrıntılı olarak incelemek.
Akarsu havzası projesi: Havzadaki su kaynaklarını geliştirme amaçlı projelerdir.
Memba ve Mansap: Akarsu kesitinin kaynak tarafında kalan kısmı memba, ağız tarafında kalan kısım mansatır.
Akarsu Kavşağı: İki veya daha fazla akarsuyun birleştiği yere denir.
Havzanın Dere Frekansı: Yıl boyunca kurumayan toplam dere sayısının havza alanına oranıdır.
Drenaj Yoğunluğu: 1 kilometrekareye düşen ortalama akarsu uzunluğudur.
Yatak Malzemesi: Hareketli tabanı oluşturan malzemedir.
Yıkanmış Malzeme: havza erozyonundan gelen malzeme.
Katı Madde Konsantrasyonu: Su içindeki askı maddesi miktarının su ve askı maddesi karışım oranıdır.
Danenin Çökelme Hızı: Derenin eriştiği G/P = 1 denge durumundaki hızıdır.
Taşkın Yatağı: Sadece ortalama su seviyesindeki debilerdeki su altında kalan kıyı ile yüksek kıyı arasındaki arazi şerididir.
Çıkış Noktası: Bir havza bölümünden gelen yüzeysel suların toplanarak havzayı terkettiği akarsu kesitidir.
Dış Drenaj Alanı: Denize ulaşan akarsuların havza alanlarıdır.
Taban Düşüsü: Yataktaki su seviyesini kısa bir mesafede alçaltarak akarsuyun enerji fazlalığını yok eder.
Paralel Yapı: Akarsuyun eksenine paralel olarak kıyı çizgisinden başlayarak yeni düzenleme çizgisini belirleyen sedde tarzında yapılardır.
Yargın: Yatağın eğimini arttırmak, yatak su seviyesini düşürmek, akarsu kıvrımlarını düzeltmek için yargınlar yapılır.
Menfez: Küçük bir akarsuyu, karayolu veya demiryolu ile geçmek için menfezler kullanılır. boru menfezlerde çap en az 80 cm, seçilmeli, katı maddesi çok az akarsularda 30 cm ye kadar düşürülebilir.
Büz: Pişmiş toprak veya çimentodan yapılmış hazır menfezler veya kalın su borularıdır. Menfezlerde yapılan hesaplamalar geçerlidir.
Taşkın Seddeleri: Akarsu yatağının dışında planlanan taşkın sularını kontrollü bir şekilde geçiren su yaılarıdır.
Taşkın Duvarları: Meskun yerlerde arazi çok kıymetli olduğundan bu bölgelerden geçen akarsuların taşkın sularının yatak içinde tutulması için inşa edilir.


bu bilgiler Prof. Dr. Recep Yurtal hocamızın ders notlarından derlenmiştir.

ÖZEL MATRİSLER

Özel Matrisler

Kare Matris : Satır sayısı sütün sayısına eşittir.

Diyagonal Matris : Ana diyagonalin dışındaki tüm elemanlar sıfırdır.

Skaler Matris : Diyagonal bir matrisin anadiyagonal üzerindeki tüm değerler birbirine eşittir.

Birim Matris : Ana diyagonal elemanları 1 e eşit olan skaler matristir.

Simetrik Matris : Kare matriste ana diyagonale göre simetrik elemanlar birbirine eşittir.

Ters Simetrik Matris : Kare matriste ana diyagonale göre simetrik elemanların ters işaretli olmalıdır.

Sıfır Matris : Tüm elemanlar sıfırdır.

Üst Üçgen Matris : Ana Diyagonalin altındaki tüm elemanlar sıfırdır.

Alt Üçgen Matris : Ana diyagonalin üstündeki tüm elemanlar sıfırdır.

Bant Matris : Ana diyagonali ve buna alttan ve üstten paralele birkaç diyagonali sıfırdan farklı, diğer elemanları sıfır olan matrislerdir.

Mühendislikte Sayısal Yöntemler

Mühendisin amacı, gerçek hayatta karşılaşılan sistemleri matematiksel modelle ifade etmeye çalışmak ve sistemdeki elemanların mağruz kaldığı etkileri hesaplayıp malzeme şekil ve boyutlarını tespit etmektir.
Gerçek sisteme ait matematiksel model çok basit bir cebrik ifade olabileceği gibi çok karmaşık bir ifade de olabilir. Sayısal yöntemler (nümerik analiz - sayısal metodlar -nümerik metodlar) ile analitik çözümü olmayan veya çok karmaşık problemler yaklaşık çözümlerle hesaplanır.
İçerdiği konular:

• Lineer olmayan denklemler, köklerin bulunması
• Matrisler ve lineer denklem sistemleri
• Lineer olmayan denklem sistemleri
• Özdeğer problemleri
• İnterpolasyon
• Sayısal türev ve sayısal integrasyon
• Diferansiyel denklemlerin sayısal çözümleri

Önerilen kitaplar:

• Nümerik Analiz - M. Bayram
• Sayısal Çözümleme (odtü) - T. Aktaş, H. Öncül, S. Ural
• Mühendisler İçin Sayısal Yöntemler (çeviri) - S.C. Chapra, R.P. Canale
• Computing Methods in Engineering - E. Kıral, Y. Mengi, A. Gürkok
• Numerical Recipes - W.H. Press, B.P. Flancery, S.A. Tevkosky, V.T. Vetlerling

Ders İçeriğindeki Bazı İfadeler:

• Ortalama Değer Teoremi
• Rolle Teoremi
• Taylor Serisi
• Yuvarlama İşlemi
• İkiye Bölme Metodu (Bisection Method)
• Lineer İterasyon Yöntemi
• Newton Apson Yöntemi
• Secand Yöntemi (Kiriş Yöntemi)
• Gauss Eliminasyon Yöntemi
• Pivotlama
• L-U Yöntemi
• Newton Yöntemi
• Yamuk Kuralı
• Sınır Değer Problemleri
• Runga - Kutta Metodu