Master Degree / Yüksek Lisans Tezleri

Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/11147/3008

Browse

Filters

2004 - 2009182010 - 2019322020 - 202555

Settings

Department: search.filters.department.Thesis (Master)--İzmir Institute of Technology, Civil Engineering

Search Results

Now showing 1 - 10 of 105
  • Master Thesis
    Prevention of Angular Buried Pipe Failures Under Shear Static Loads Using Granular Waste Tires
    (01. Izmir Institute of Technology, 2025) Albayrak, Burak; Ecemiş, Nurhan
    Doğalgaz boruları, ulusal ekonomilerde önemli bir rol oynamaktadır, bu nedenle zarar görmemeleri ve işlevsiz hale gelmemeleri hayati önem taşımaktadır. Bu çalışma, gömülü boru hatlarının statik yükler karşısında granular atık lastikler kullanılarak korunmasını ele almaktadır. Gömülü borunun davranışı, etrafına 10-15 mm çapında granular atık lastikler serilerek ve boruya dışarıdan uygulanan kuvvetlere karşı gösterdiği tepki incelenerek araştırılmıştır. Ayrıca, karşılaştırma yapmak amacıyla bu deneyler boru etrafına siltli kum serilerek tekrarlanmıştır. Deneylerde ayrıca laminar kutunun kayma bölümü ile parçalı boru ek yeri arasındaki mesafe incelenmiş ve kademeli olarak artırılmıştır. Laminar kutuda yapılan deneylerde, dikey konumlandırılmış PE80 doğalgaz borusu için dolgu malzemesi olarak granüler atık lastik ve siltli kum kullanıldı; kuvvetler, gerinim ölçerler ve yük hücresi ile ölçüldü. Eğimli bir doğalgaz borusu, üzerindeki örtü yükü ve derinlikle artan yan basınca maruz kalırken, dikey bir boru yalnızca derinlikle artan yan basınca maruz kalır. Yatay bir boruya uygulanan dış kuvveti simüle etmek için, üçgen yayılı bir yük uygulanır ve bu, hem dikey hem de eğimli borular için tutarlı koşullar sağlar. Bu yüzden deneyde kullanılan boru dikey olarak yerleştirilmiş ve dikey haldeki boruya gelen kuvvetler borunun yatay hali için de sembolize edilerek bir denklik verilmiştir. Sonuç olarak, dolgu malzemesi olarak granüler atık lastik kullanımı, boru üzerine dışarıdan uygulanan yükleri siltli kuma kıyasla daha etkili bir şekilde sönümlemiştir. Boşluk oranı farklılığından dolayı dolgu malzemesi siltli kum olduğunda, boru üzerindeki yük çok kısa bir sürede ve hareketli bloğun minimum yer değiştirmesiyle etkisini göstermeye başlamıştır.
  • Master Thesis
    Alternative Modelling Approaches for Frp Confined Concrete Columns
    (01. Izmir Institute of Technology, 2024) Esen, Başak Aydın; Özdemir, İzzet; Dalgıç, Korhan Deniz
    Fiber takviyeli polimer (FRP) ile dıştan sargılama, mevcut yapıların güçlendirilmesi ve yenilenmesi için etkili ve hızlı bir yöntem olarak yaygın şekilde kullanılmaktadır. Bu malzemeler, tek tip veya hibrit FRP ceketler şeklinde uygulanabilir ve yapının taşıma kapasitesini artırmanın yanı sıra uygulama sürecini kolaylaştırmaktadır. Ancak, FRP sargılı sistemlerin sunduğu taşıma kapasitesi ve süneklik artışlarının yeterince öngörülememesi, bu yöntemlerin daha iyi anlaşılmasını ve tasarım ilkelerinin geliştirilmesini gerekli kılmaktadır. Bu tezde, FRP sargılı betonun davranışını modellemek için sonlu elemanlar analizi ve analitik modelleme olmak üzere iki farklı yaklaşım incelenmiştir. Sonlu elemanlar analizinde, Beton Hasar Plastisite modeli ve Drucker-Prager Plastisite modeli kullanılmıştır. Ancak, FRP'nin sağladığı sargılama basıncı, çelik sargılama basıncından farklı bir mekanizmaya sahip olduğu için bahsedilen plastisite modelleri doğrudan uygulanması mümkün olmamaktadır. Bu nedenle, hem tek tip hem de hibrit FRP sargılı kolonlar için modellerin doğruluğunu artırmaya yönelik iyileştirmeler yapılmıştır. Ayrıca, literatürde FRP sargılı betonun davranışını açıklayan birçok analitik model yer almakla birlikte, hibrit sistemlerin davranışını öngörmeye yönelik çalışmalar sınırlıdır. Bu kapsamda, mevcut analitik modeller değerlendirilmiş ve hem tek tip hem de hibrit LP sistemlerde yaygın olarak bilinen modellerin uygulanabilirliği araştırılmıştır. Elde edilen sonuçlar, deneysel verilerle karşılaştırılarak değerlendirilmiştir.
  • Master Thesis
    Submerged breakwaters as a measure to reduce wave overtopping at vertical seawalls
    (01. Izmir Institute of Technology, 2024) Karagöz, Rabia; Kısacık, Doğan
    Kıyı kentlerindeki hızlı kentleşme ve artan nüfus, kentsel alanlar üzerindeki baskıyı artırmakta. Bu durum küresel ısınmanın tetiklediği iklim değişikliğiyle daha da şiddetlenmektedir. İklim değişikliğinin en belirgin etkilerinden biri olan deniz seviyesinin yükselmesi, özellikle fırtına koşullarıyla birleştiğinde kıyı koruma yapılarının etkinliğini azaltarak kentsel bölgelerin taşkın riskini artırmaktadır. Bu bağlamda, dalga aşmasını azaltmak için batık bir dalgakıran çözüm olarak kullanılabilir. Bu çalışma, İYTE Hidrolik Laboratuvarında, 122M553 kodlu TÜBİTAK projesi kapsamında gerçekleştirilen 2 boyutlu, küçük ölçekli deneysel bir araştırma olup, dikey deniz duvarlarında dalga aşmasını azaltmada batık dalgakıranların etkinliğini incelemektedir. Batık dalgakıranların, dalga aşma debisini %90'a kadar azaltarak etkin bir tamamlayıcı kıyı savunma sistemi olarak kullanılabileceği gösterilmiştir. Batık dalgakıranın etkinliği, dalgaların aşması üzerindeki etkisini ölçen bir indirgeme katsayısı (𝛾sub) ile ifade edilir. Bu indirgeme katsayısı, dalgakıran yüksekliği ve kret genişliği gibi batık dalgakıranın geometrik parametreleri ile dalga yüksekliği, dalga boyu ve su derinliği gibi hidrodinamik koşullardan da etkilenir. Bu parametrelerin etkisi dalga aşmasındaki azalmanın belirlenmesinde önemli bir rol oynar. 128 farklı deney testi kullanılarak, dalga aşmasındaki azalma niceliksel olarak belirlenmiştir. Daha sonra batık dalgakıranın tasarım parametrelerinin bir fonksiyonu olarak ifade edilmiş azaltma faktörü tanımlanmıştır. Bu indirgeme katsayısı, yaygın olarak kabul gören EurOtop (2018) dalga aşması tahmin formülüne entegre edilerek, batık dalgakıranın dikey deniz duvarı önüne yerleştirilmesi durumunda, dalga aşma deşarjının tahmin edilmesini sağlar. Ayrıca bu deneysel çalışmada, literatürde önerilen dalga iletim formüllerinin etkinliği, bu çalışmada üretilen veri seti ile karşılaştırılarak değerlendirilmiştir.
  • Master Thesis
    Evaluation and optimization of stilling wave basin concept as an overtopping device type wave energy converter: Kordon İzmir case
    (01. Izmir Institute of Technology, 2024) Can, Semih; Kısacık, Doğan
    Küresel enerji üretimi büyük ölçüde geleneksel kaynaklara bağımlıdır. Ancak bu kaynakların kullanımı, çevresel etkileri nedeniyle Paris Anlaşması ve Kyoto Protokolü gibi uluslararası anlaşmalarla sınırlandırılmaktadır. Bu durum, yenilenebilir enerji kaynaklarını daha da önemli hale getirmektedir. Bu kaynaklardan biri de deniz ve okyanus dalgalarıdır. Dalga Enerji Dönüştürücüleri (DED) ile dalgaların enerjisi kullanılabilir hale getirilmektedir. Özellikle aşma tipi DED sistemleri, kıyı yapılarına entegre edilebilme özelliğiyle öne çıkmaktadır. Bu sistemler, aşan dalgaları bir havuzda toplayıp türbine yönlendirerek enerji üretmektedirler. Ayrıca, kıyı güvenliği açısından dalga aşımı önemli bir konudur ve Durgun Dalga Havuzu (DDH) gibi yapılar aşım kaynaklı taşkın riskini azaltmak için de kullanılabilmektedir. DDH yapısı, deniz ve kara tarafında iki fırtına duvarı ile aradaki bir havuzdan oluşmaktadır. Dalgaların havuza girmesine izin verilerek enerjisi azaltılır ve kara tarafındaki taşkın riski en aza indirilir. Ancak havuzda biriken suyun tahliye edilmesi gerekmektedir. Aşma tipi DED sistemleri suyu tahliye ederken enerji üretimini de olanak sağlar. Böylece DDH ve aşma tipi DED sistemleri birbirini tamamlayıcı nitelik taşımaktadır. Bu çalışma, İzmir Kordon'daki dik duvar kıyı yapısının, DDH olarak maksimum enerji üretecek şekilde optimize edilmesini amaçlamaktadır. Yapının optimizasyonu ve enerji üretim hesaplarının yapılabilmesi için dalga aşım miktarının bilinmesi gerekmektedir. Bu amaçla 2012-2021 yıllarını kapsayan 10 yıllık dalga analizi SWAN modeli ile İzmir Körfezi'nde gerçekleştirilmiştir. Bu analizle deniz durumu belirlenmiş, dalga aşım miktarı hesaplanmıştır. Sonuç olarak, optimum kret yüksekliği 0.1 metre, havuz genişliği 5.6 metre olarak bulunmuş ve 11 türbin ile yıllık 1.19 MWh enerji üretimi öngörülmüştür.suyu tahliye ederken enerji üretimini de olanak sağlar. Böylece DDH ve aşma tipi DED sistemleri birbirini tamamlayıcı nitelik taşımaktadır. Bu çalışma, İzmir Kordon'daki dik duvar kıyı yapısının, DDH olarak maksimum enerji üretecek şekilde optimize edilmesini amaçlamaktadır. Yapının optimizasyonu ve enerji üretim hesaplarının yapılabilmesi için dalga aşım miktarının bilinmesi gerekmektedir. Bu amaçla 2012-2021 yıllarını kapsayan 10 yıllık dalga analizi SWAN modeli ile İzmir Körfezi'nde gerçekleştirilmiştir. Bu analizle deniz durumu belirlenmiş, dalga aşım miktarı hesaplanmıştır. Sonuç olarak, optimum kret yüksekliği 0.1 metre, havuz genişliği 5.6 metre olarak bulunmuş ve 11 türbin ile yıllık 1.19 MWh enerji üretimi öngörülmüştür.
  • Master Thesis
    Optimization of Isolators Between Floors of a High-Rise Building
    (01. Izmir Institute of Technology, 2024) Sönmez, Berkan; Turan, Gürsoy
    Earthquake vibrations are natural phenomena that can cause tremors on the ground surface and lead to serious loss of life and property. Especially large-scale earthquakes have the potential to significantly damage infrastructure systems and the durability of structures. Several strategies are available to reduce these damages and increase the resistance of structures to earthquakes. One of these strategies is the implementation of seismic isolators. Seismic isolation minimizes earthquake damage to structures. The main purpose of the study is to examine the effectiveness of the seismic isolator being installed at various story levels of 3D 20-story steel building model. The building had two sets of 20 evaluation models, each with a different isolator story. The first set had identical evaluation models, except for the isolation story which is incremented in each model. The second set is similar to the first set except that the lower stories are strengthened by shear walls. The goal was to determine the best dimensions for the isolator to minimize the inter-story drift values. For this purpose, a set of 12 earthquake records are selected. These records are scaled according to the determined design spectrum. The optimization is performed for one of these earthquake records. Nonlinear dynamic analyses are carried out to evaluate the building model responses for all 12 earthquake records. Response values such as story shear forces and story drift ratios were analyzed and interpreted. This analysis will contribute to a better understanding of the impact of isolators with optimization methods on structural performance.
  • Master Thesis
    Physical and Numerical Investigation of Flip Anchors
    (01. Izmir Institute of Technology, 2024) Kayalı Yük, Yıllar Meral; Ecemiş, Nurhan
    The tensile capacity of driven earth anchors is important in maintaining slope stability. This study aims to summarize the results of field pull-out experiments conducted on two types of driven earth anchors that were installed in three different soil layers. The galvanized cast steel material was used in the construction of driven earth anchors. The large driven earth anchor (FPA-I) weighed 10 kg, while the small driven earth anchor (FPA-II) weighed approximately 5 kg. The FPA-I anchor was initially driven vertically into the clayey sand layer at a depth of 1.5 m, followed by the silty sand layer at a depth of 2.5 m, and ultimately the low-plastic clay layer at a depth of 3.25 m. FPA-II anchor was then driven vertically to a depth of 1.5 m and 2.5 m. The flip anchor heads were then rotated to allow sufficient earth pressure to act on them. Pull-out tests determined the maximum tensile resistance of two differently designed flip anchors at different depths. The flip anchors were then modeled using a commercially available finite element program (PLAXIS-2D) based on the data obtained from the field pull-out tests, and the ultimate tensile resistances obtained from the field were used as the applied tensile load values for the numerical analysis. As a result of the numerical analysis, both displacements and total principal stresses were obtained at the top and bottom of the soil surrounding the flip anchors. The main findings from the field tests and numerical analysis results are that the behavior of flip anchors exhibit different behavior in each soil profile and is affected by the principal stress and displacement in the soil profile near the surface.
  • Master Thesis
    Response of Vertically Loaded Energy Piles Under Earthquake Excitation
    (2023) İnayet, Mehmet Göktuğ; İşbuğa, Volkan
    Pile foundations are deep foundation systems that are used to transfer loads from superstructure to soil by either resisting surface friction or reaching a deeper and stiffer soil layer when geotechnical properties of the soil site are not sufficient to carry the loads transferred from superstructure. Energy piles fulfill the same function along with the ground heat exchanging via heat pump systems, thus satisfying the energy demand of a building for heating-cooling operations. This feature of energy piles draws attention as an innovative system supplying a renewable energy resource. However, heat exchanging operations of energy piles cause temperature variations on pile and the surrounding soil which may cause additional load and deformations. Moreover, temperature variations may affect the elasticity modulus of soils and shear strength of cohesive soils. In this study, earthquake response of an axially energy loaded pile was investigated considering the heating effect under 2020 Izmir earthquake motion using finite element method and compared to the those of identical regular piles. We performed analyses with different soil types, geometric properties, and temperature magnitudes under steady-state heating. Based on the analysis results, heating effect on pile head stiffness with respect to geometric properties were obtained. Two important conclusions have been made; (i) the most critical effect on heating depends on mechanical loading condition of pile and thermal expansion coefficient of soil, (ii) geometric properties may affect the temperature distribution resulting in an unforeseen change in pile head stiffness.
  • Master Thesis
    Modelling Vertically Loaded Pile Groups by Considering Pile-Soil Interactions
    (2023) Kamış, Ömer Faruk; İşbuğa, Volkan
    The aim of the study presented in this thesis is to create a model that takes into account the interaction between piles for the analysis of pile groups embedded in a linear elastic medium. This research builds upon prior work by Vallabhan and Mustafa (1996) introduced a single pile model and the pile-soil-pile interaction model proposed by İşbuğa (2023). The model has undergone further development to encompass the entire spectrum of pile groups regardless of how many piles it has and what kind of layout it has. This comprehensive model addresses two distinct scenarios: one involving a free-head pile group and another featuring a pile group that has a rigid pile cap. In the context of a free-head pile group, single piles within the group show different displacements due to load and interactions. On the other hand, in the case of a rigid pile cap, the piles must have equal displacements because of the rigid nature of the pile cap. Two different algorithms have been developed for both of these scenarios, and these algorithms have been implemented using the Python programming language. The model has been used to analyze various pile groups, and the analysis results were compared with previous studies and finite element method solutions. In addition to comparing the results, the computation times of the models proposed by this study and those of the finite element method were also compared.
  • Master Thesis
    Structural Design of Rc Structures From Sustainable Development Perspective
    (01. Izmir Institute of Technology, 2023) Gültepe, Ekin; Dönmez, Cemalettin
    The growth of the population and changing demands have become a significant problem due to the limited resources of the earth. Climate change has increased the occurrence of natural events and probable disasters due to insufficient infrastructure. The economic, environmental, and social aspects of the problem necessitate sustainable practices. On the other hand, probable disaster dictates design decisions to keep the physical environment intact and resilient. Hence, the expectations from the construction industry are high. The industry also needs to tackle the task of lowering the existing high consumption levels of natural resources and energy. Being resilient under seismic events is paramount for the areas that have high seismicity. The general trend of using less material for sustainability purposes conflicts with the resilient seismic design decisions which typically cause an increase in the initial consumptions. The studies on resilience and sustainability hint that there might be design opportunities that serve both purposes together. In this study, such an opportunity for RC residential buildings is focused. The resilience and energy cost of a conventional moment-resisting frame and the same frame with increased robustness through the addition of shear walls are studied. It is presumed in addition to the increased robustness, the thermal impact of the additional concrete mass will create an advantage for energy consumption in the life cycle of the building. The design decision for shear walls is based on the proposal by Hassan and Sozen (1997). Nonlinear time history analysis is performed for both frames according to Turkish Earthquake Regulation. Results show that the robust frame has the needed resilience. The energy analysis shows that the frame with shear walls has significantly higher consumption initially. However, when the thermal impact of the concrete is included in the full life cycle, the energy consumption difference reduces from 18% to 4%. As a result, it could be stated that providing sufficient robustness to the structure by shear walls at targeted locations provides an opportunity to have a resilient and sustainable structure with a minor increase in total energy cost throughout the life cycle of the structure.
  • Master Thesis
    Structural Health Monitoring of Small-Scale Vertical Axis Wind Turbine Blade
    (Izmir Institute of Technology, 2023) Öğünç, Ozan; Turan, Gürsoy
    Son yıllarda, Dünya genelinde ve Türkiye'de enerji fiyatlarında büyük artışlar yaşanmaktadır. Bu artışların yanı sıra fosil yakıtların doğaya verdiği zarar yenilenebilir enerji kaynaklarına olan ilgiyi daha da arttırmıştır. Yenilenebilir enerji kaynaklarından olan rüzgar, bu ilginin odak noktalarından biri olmuştur. Rüzgardan gelen kinetik enerjiyi elektrik enerjisine dönüştüren rüzgar türbin sistemleri farklı mühendislik hizmetlerinin uygulanması ile oluşturulur. Dünyadaki hızlı teknolojik değişim ve rüzgara olan ilgiden dolayı son yıllarda rüzgar türbin sistemleri çok hızlı bir şekilde gelişme göstermiştir. Rüzgar türbinlerinin sayısının ve öneminin artması ile bu tarz yapıların sağlığının incelenmesi önemli bir konu olmuştur. Bu tez çalışmasında, XGEN-Energy firmasının ürettiği Wind-Er modelinin kanadı incelenmiştir. Türbin kanadının öz frekanslarını ve mod şekillerini belirlemek için python dili kullanılarak, kovaryans güdümlü stokastik alt uzay tanımlama yöntemi (SSI-Cov) programlanmıştır. Çalışma iki temel kısımdan oluşmaktadır. İlk kısımda, kanat modeli python yazılım dili ile parametrik tasarım yapılmış ve CalculiX sonlu elemanlar programı kullanılarak modal analizi yapılmıştır. Modal analiz tamamlandıktan sonra uygun deney düzeneğine karar vermek için transient analizi yapılmıştır. Analiz sonucu çıktı verileriyle SSI-Cov yöntemi test edilmiştir. İkinci kısımda, kanadın fiziksel modeli üzerinde testler yapılmıştır. Sayısal model ile fiziksel model çıktı verileri birbirini doğrulamıştır. Modelin modal parametrelerinden, doğal frekansları ve ilk modun mod şekilleri SSI-Cov kullanılarak tahmin edilmiş ve sonuçlar tutarlı çıkmıştır.