Yapı Mühendisliği

Kaynak: Roberto Leon, İnşaat ve Çevre Mühendisliği Bölümü, Virginia Tech, Blacksburg, VA Milyonlarca özdeş kopyanın yapıldığı ve kapsamlı prototip testlerinin mümkün olduğu otomobil veya ekmek kızartma makinesi üretiminin aksine, her inşaat mühendisliği yapısı benzersizdir ve çoğaltılması çok pahalıdır (Şekil 1). Bu nedenle, inşaat mühendisleri yapılarını tasarlamak için büyük ölçüde analitik modellemeye güvenmek zorundadır. Bu modeller, gerçekliğin basitleştirilmiş soyutlamalarıdır ve...

Kaynak: Roberto Leon, İnşaat ve Çevre Mühendisliği Bölümü, Virginia Tech, Blacksburg, VA Malzemelerin insan gelişimi için önemi, dünya tarihinin Taş Devri, Demir Çağı ve Tunç Çağı gibi dönemlere erken sınıflandırmalarında açıkça yakalanır. 1800'lerin ortalarında çelik üretmek için Siemens ve Bessemer süreçlerinin başlatılması, 19.yüzyılın ikinci yarısında Avrupa ve ABD'nin çoğunu tarım toplumlarından günümüzün kentsel ve mekanize toplumlarına dönüştüren Sanayi Devrimi'nin başlatılmasındaki...

Kaynak: Roberto Leon, İnşaat ve Çevre Mühendisliği Bölümü, Virginia Tech, Blacksburg, VA Alüminyum, soda kutularından uçak bileşenlerine kadar her şeyde her yerde bulunduğu için hayatımızda en bol bulunan malzemelerden biridir. Yaygın kullanımı nispeten yenidir (MS 1900), çünkü alüminyum serbest halde değil, oksijen ve diğer elementlerle kombinasyon halinde, genellikle Al2O3 şeklinde oluşur. Alüminyum aslen tropikal ülkelerdeki boksit maden yataklarından elde edildi ve rafine edilmesi çok...

Kaynak: Roberto Leon, İnşaat ve Çevre Mühendisliği Bölümü, Virginia Tech, Blacksburg, VA Yapılarda meydana gelebilecek daha sinsi arıza türlerinden biri, çoğunlukla kalitesiz malzemelerden veya kötü malzeme seçiminden kaynaklanan kırılgan kırılmalardır. Kırılgan kırılmalar aniden ve çok fazla malzeme esnekliği olmadan ortaya çıkma eğilimindedir; Örneğin bir kemik kırığını düşünün. Bu arızalar genellikle, üç boyutlu yükleme koşulları nedeniyle malzemenin kesme gerilmeleri geliştirme yeteneğinin...

Kaynak: Roberto Leon, İnşaat ve Çevre Mühendisliği Bölümü, Virginia Tech, Blacksburg, VA Sertlik testi, ürettiği bilgi ve veri zenginliği için hem basit hem de nispeten ucuz olduğu için mühendisler için mevcut olan evrensel olarak en değerli mekanik testlerden biridir. Genellikle bir yüzey penetrasyon testi şeklinde olan sertlik testi, çekme testinden hem daha hızlı hem de daha az tahrip edicidir. Sertlik, çelik gibi birçok malzeme için geniş bir mukavemet aralığında çekme mukavemeti ile...

Kaynak: Roberto Leon, İnşaat ve Çevre Mühendisliği Bölümü, Virginia Tech, Blacksburg, VA İnşaat işlerinin tasarımında, sadece beklenmedik yükler altında güvenli olmakla kalmayıp, aynı zamanda günlük yükler altında makul bir ekonomik maliyetle mükemmel performans sağlayan yapılar sunmak önemlidir. İkincisi genellikle minimum malzeme kullanımına, imalat kolaylığına ve sahada hızlı inşaata bağlıdır. Çelik elemanlardan yapılan yapılar, malzemenin büyük mukavemeti ve elemanlarının ve bağlantılarının...

Kaynak: Roberto Leon, İnşaat ve Çevre Mühendisliği Bölümü, Virginia Tech, Blacksburg, VA Günümüzde, dünyanın bir yerinde hasara yol açan büyük bir deprem olayı olmadan bütün bir yılın geçmesi nadirdir. Bazı durumlarda, Endonezya'daki 2005 Banda Ache depremi gibi, hasar büyük coğrafi alanları ve altı rakamdaki zayiatı içeriyordu. Genel olarak, depremlerin sayısı ve yoğunluğu artmamakta, ancak yapılı çevrenin kırılganlığı artmaktadır. Pasifik Çevresi "ateş kuşağı" gibi sismik olarak aktif alanlar...

Kaynak: Roberto Leon, İnşaat ve Çevre Mühendisliği Bölümü, Virginia Tech, Blacksburg, VA Sivil altyapı projelerinde metal yorgunluğunu incelemenin önemi, 1967'de Batı Virginia'daki Point Pleasant'taki Silver Bridge'in çökmesiyle gündeme geldi. Ohio Nehri üzerindeki göz çubuğu zincirli asma köprü, akşam yoğun saatlerde çöktü ve 0,1 inçlik küçük bir kusura sahip tek bir göz çubuğunun arızalanması sonucu 46 kişiyi öldürdü. Kusur, tekrarlanan yükleme koşullarından sonra kritik bir uzunluğa ulaştı...

Kaynak: Roberto Leon, İnşaat ve Çevre Mühendisliği Bölümü, Virginia Tech, Blacksburg, VA Polimerik malzemeler, su ve atık su sistemlerinde çok yumuşak sızdırmazlık maddelerinden daha sert borulara kadar değişen kullanımlarla sivil yapılarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Bir polimerin en temel tanımı, tekrar eden alt birimlere sahip moleküler bir yapıdır. Polimer terimi, "poli" nin çok anlamına geldiği ve "-mer" in temel birim anlamına geldiği Yunancadan gelir. Monomerler veya tek merler,...

Kaynak: Roberto Leon, İnşaat ve Çevre Mühendisliği Bölümü, Virginia Tech, Blacksburg, VA Elyaf takviyeli polimerik malzemeler (FRP), polimerik bir reçine içine gömülü uzunlamasına lifler tarafından oluşturulan ve böylece bir veya daha fazla yönde hizalanmış liflere sahip bir polimer matrisi oluşturan kompozit malzemelerdir. En basit haliyle, FRP malzemelerindeki lifler düzenli, paralel bir şekilde hizalanır, böylece ortotropik malzeme özellikleri kazandırır, bu da malzemenin iki yönde farklı...

Kaynak: Roberto Leon, İnşaat ve Çevre Mühendisliği Bölümü, Virginia Tech, Blacksburg, VA Beton ve asfalt, günümüzde kullanılan açık ara en yaygın inşaat malzemeleridir. Beton, çimento, su, hava, iri agrega ve ince agregalardan oluşan kompozit bir malzemedir. İnce agregalar tipik olarak kumlardır ve kaba agregalar doğal veya ezilmiş kayaçlardır. Belirli spesifik özellikleri değiştirmek için kimyasal katkılar da yaygın olarak kullanılır (yani, döküm sırasında betonu akışkan hale getirmek için...

Kaynak: Roberto Leon, İnşaat ve Çevre Mühendisliği Bölümü, Virginia Tech, Blacksburg, VA Beton, çimento, su ve havadan oluşan bir çimento macunu fazı ve kaba ve ince agregalardan oluşan bir agrega fazı olmak üzere iki fazdan oluşur. Bir beton karışımı tasarlarken iki önemli husus vardır. İlk olarak, betonun işlenebilir olması ve kalıplar çelik takviye ile paketlendiğinde bile, taze durumda kalıplarda dökülmesi kolay olmalıdır. Bu durumda önemli olan betonun reolojisidir. İkincisi, karışım, 28...

Kaynak: Roberto Leon, İnşaat ve Çevre Mühendisliği Bölümü, Virginia Tech, Blacksburg, VA Beton içeren bir inşaat projesinde iki farklı aşama vardır. İlk aşama, taze betonun harmanlanmasını, taşınmasını ve dökülmesini içerir. Bu aşamada, malzeme viskozdur ve işlenebilirlik ve bitirilebilirlik temel performans kriterleridir. İkinci aşama, beton kalıba yerleştirildikten kısa bir süre sonra hidratasyon işlemi başladığında ve beton sertleşip sertleşmeye başladığında meydana gelir. Bu süreç çok...

Kaynak: Roberto Leon, İnşaat ve Çevre Mühendisliği Bölümü, Virginia Tech, Blacksburg, VA Sıkıştırmada betona odaklanan önceki bir laboratuvarda, betonun tek eksenli basınç kuvvetleri altında çok büyük gerilmelere dayanabildiğini gözlemledik. Bununla birlikte, gözlenen arızalar basınç arızaları değil, maksimum çekme kuvvetlerinin meydana geldiği kesme düzlemleri boyunca meydana gelen arızalardı. Bu nedenle, betonun gerilimdeki davranışını ve özellikle hem nihai hem de hizmet davranışını...

Kaynak: Roberto Leon, İnşaat ve Çevre Mühendisliği Bölümü, Virginia Tech, Blacksburg, VA Ahşap, en eski zamanlardan beri inşaatta kullanılan her yerde bulunan bir malzemedir. Ahşap, büyük estetik değere sahip, yenilenebilir, sürdürülebilir bir malzemedir. Bugün, muhtemelen diğer yapısal malzemelerden daha fazla ahşapla inşa edilmiş bina var. Bu binaların çoğu müstakil konutlardır, ancak birçok büyük apartman binasının yanı sıra ticari ve endüstriyel binalar da ahşap çerçeve kullanır. Ahşabın...