FE Civil sınav hazırlığı: hızlı tekrar paketi

Formül kâğıtları, her konunun temel yöntem adımları ve 30 alıştırma sorusu; tam çözümler en sonda.

Yeni sorularDerse dön

Yazdırma penceresinde, bir kopyayı cihazınızda saklamak için “PDF olarak kaydet” seçeneğini seçin.

1Formüller ve yöntemler

Kiriş mesnet tepkileri

Denge
ΣFx = 0, ΣFy = 0, ΣM = 0
Düzgün yük
bileşke w·L, yükün ortasında
Moment
M = F·d

Yöntem

  1. Serbest cisim diyagramı çizin ve her mesneti tepkileriyle değiştirin.
  2. Her yayılı yükü ağırlık merkezine etkiyen tek bir kuvvetle değiştirin.
  3. Diğer mesnetteki tepkiyi bulmak için bir mesnete göre moment alın.
  4. Kalan tepkiyi ΣFy = 0 ile bulun ve ikinci bir moment denklemiyle kontrol edin.

Kafes: düğüm yöntemi

Düğüm yöntemi
ΣFx = 0, ΣFy = 0 at each joint
Kesit yöntemi
ΣM = 0 about a cut point
Çubuk kuvveti
pozitif = çekme, negatif = basınç

Yöntem

  1. Tüm kafes sistemin mesnet tepkilerini bulun.
  2. Düğüm noktaları yöntemi: en fazla iki bilinmeyen çubuk kuvveti olan bir düğümden başlayın ve ΣFx = 0 ile ΣFy = 0 kullanın.
  3. Kesim yöntemi: gereken çubuktan kesin ve diğer bilinmeyen çubukların kesiştiği bir noktaya göre moment alın.
  4. Çekme varsayın; negatif cevap basınç demektir.

Kesme kuvveti ve eğilme momenti

Kesme ve moment
V = bir taraftaki ΣF, M = bir taraftaki ΣF·d
Eğilme gerilmesi
σ = M·y/I
Dikdörtgen
I = bh³/12
Kesit modülü
W = I/ymax
Basit mesnetli, düzgün yük
Mmax = wL²/8

Yöntem

  1. Mesnet tepkilerini tüm kirişin dengesinden bulun.
  2. Kirişi gereken kesitten kesin ve bir tarafı tutun.
  3. Kesme kuvveti: o taraftaki düşey kuvvetlerin toplamı. Eğilme momenti: bunların kesite göre momentlerinin toplamı.
  4. En büyük moment için kesme kuvvetinin sıfır olduğu yeri bulun.

Kiriş sehimi

Açıklık ortasında tekil yük
δ = PL³/(48EI)
Düzgün yük, basit mesnetli
δ = 5wL⁴/(384EI)
Konsol, uç yükü
δ = PL³/(3EI)
Konsol, düzgün yük
δ = wL⁴/(8EI)
Süperpozisyon
δ = δ1 + δ2

Kolon burkulması

Euler yükü
Pcr = π²EI/(KL)²
Burkulma boyu katsayısı
K = 1 mafsallı–mafsallı, 0,5 ankastre–ankastre, 0,7 ankastre–mafsallı, 2 ankastre–serbest
Kritik gerilme
σcr = Pcr/A
Narinlik
λ = KL/r, r = √(I/A)

Ağırlık merkezi ve atalet momenti

Ağırlık merkezi
ȳ = ΣAiyi/ΣAi
Dikdörtgen
I = bh³/12
Paralel eksen teoremi
I = Ic + A·d²
Bileşik kesit
I = Σ(Ic,i + Aidi²)

Zeminde efektif gerilme

Toplam gerilme
σ = Σγi·hi
Boşluk suyu basıncı
u = γw·(z − zw)
Efektif gerilme
σ′ = σ − u
Su
γw = 9,81 kN/m³

Konsolidasyon oturması

Normal konsolide
S = Cc·H/(1 + e0)·log₁₀(σ′f/σ′0)
Son gerilme
σ′f = σ′0 + Δσ (at mid-depth of the layer)
Aşırı konsolide, σ′f ≤ σ′p
S = Cr·H/(1 + e0)·log₁₀(σ′f/σ′0)
Aşırı konsolide, σ′f > σ′p
S = H/(1 + e0)·[Cr·log₁₀(σ′p/σ′0) + Cc·log₁₀(σ′f/σ′p)]
Aşırı konsolidasyon oranı
OCR = σ′p/σ′0
Konsolidasyon süresi
t = Tv·Hdr²/cv
Drenaj yolu
Hdr = H/2 (çift yönlü drenaj), H (tek yönlü drenaj)
Zaman faktörleri
U 50% → 0,197, 60% → 0,287, 70% → 0,403, 80% → 0,567, 90% → 0,848

Hidrostatik kuvvet

Derinlikteki basınç
p = ρgh
Düşey duvara etkiyen kuvvet
F = ρg·hc·A
Basınç merkezi
yp = yc + Ic/(ycA)
Dikdörtgen
Ic = bH³/12

Boru sürtünmesi ve yük kaybı

Reynolds sayısı
Re = V·D/ν = ρ·V·D/μ
Akış rejimi
Re ≈ 2000’in altında laminer, Re ≈ 4000’in üstünde türbülanslı
Ortalama hız
V = Q/A, A = π·D²/4
Darcy–Weisbach
hf = f·(L/D)·V²/(2g)
Yerel kayıplar
hm = ΣK·V²/(2g)
Tipik K değerleri
giriş 0,5, çıkış 1,0, 90° dirsek ≈ 0,3
Basınç düşüşü
Δp = ρ·g·hf
İki açık hazne
Δz = (f·L/D + ΣK)·V²/(2g)
Serbest çıkış
H = (1 + f·L/D + ΣK)·V²/(2g)

Açık kanal akışı (Manning)

Manning denklemi
V = (1/n)·R2/3·S1/2
Debi
Q = A·V
Hidrolik yarıçap
R = A/P (P = wetted perimeter, free surface excluded)
Dikdörtgen
A = b·y, P = b + 2y
Yamuk (şev eğimi z:1)
A = (b + z·y)·y, P = b + 2y·√(1 + z²)
Dairesel boru, tam veya yarı dolu
R = D/4
Gerekli eğim
S = (n·Q/(A·R2/3))²

Pompalar ve pompa gücü

Hidrolik güç
Ph = ρ·g·Q·H = Q·Δp
Mil gücü
Pshaft = Ph/ηpump
Elektrik gücü
Pel = Pshaft/ηmotor
Pompa basma yüksekliği
H = Δz + Δp/(ρ·g) + hL
Sistem kayıpları
hL = (f·L/D + ΣK)·V²/(2g)

Paranın zaman değeri

Gelecek değer
FV = PV·(1 + i)n
Bugünkü değer
PV = FV/(1 + i)n
Yılda birden çok dönem
i = r/m, N = m·n
Anüite, bugünkü değer
PV = PMT·[1 − (1 + i)−n]/i
Anüite, gelecek değer
FV = PMT·[(1 + i)n − 1]/i

Yöntem

  1. Her nakit akışını ve zamanlamasını gösteren bir zaman çizelgesi çizin.
  2. Faiz oranını döneme uydurun: aylık ödemeler için aylık oran.
  3. Tek tutarlar için FV = PV·(1 + i)ⁿ, eşit ödemeler için anüite formüllerini kullanın.
  4. Cevabın işaretini ve büyüklük mertebesini kontrol edin.

NBD ve IRR

Net bugünkü değer
NPV = −C0 + Σ CFt/(1 + r)t
Eşit nakit akışları
NPV = −C0 + CF·[1 − (1 + r)−n]/r
İç verim oranı
NPV = 0 yapan r
Karar
NPV > 0 ise (veya IRR > gerekli getiri) kabul et

Yöntem

  1. Tüm nakit akışlarını yıllarıyla listeleyin; 0. yıldaki yatırım negatiftir.
  2. Her nakit akışını iskonto edin: CFt/(1 + r)t.
  3. NBD’yi bulmak için toplayın. Pozitif değer, projenin r’den fazla kazandırdığı anlamına gelir.
  4. İVO için NBD’yi sıfır yapan oranı deneme yoluyla veya enterpolasyonla bulun.

Normal dağılım

z puanı
z = (x − μ)/σ
x’in altında
P(X < x) = Φ(z)
x’in üstünde
P(X > x) = 1 − Φ(z)
Arasında
Φ(z2) − Φ(z1)
Yüzdelik
x = μ + z·σ

Yöntem

  1. Değeri z puanına çevirin: z = (x − μ)/σ.
  2. z’nin solundaki alan olan Φ(z)’yi tablodan bulun.
  3. Sağdaki alan için 1 − Φ(z) kullanın; bir aralık için iki sol alanı birbirinden çıkarın.
  4. Bir yüzdelik için geriye doğru çalışın: alan için z’yi bulun, sonra x = μ + z·σ.

2Alıştırma soruları

1.Kiriş mesnet tepkileriOrta
P = 75 kNM = 30 kN·mABRA​ = ?3 m5 m2 m

Basit mesnetli kirişin A’da sabit mafsalı, B’de kayıcı mesnedi var. A’dan 8 m uzaklıkta P tekil yükünü ve A’dan 3 m uzaklıkta saat yönünde dönen M kuvvet çiftini taşır. Yukarıyı pozitif alarak düşey tepki RA değerini bulun.

L = 10 mP = 75 kN @ 8 mM = 30 kN·m (saat yönünde) @ 3 m
RA = kN
2.Kiriş mesnet tepkileriZor
w = 3 kN/mP = 25 kNABRA​RB​ = ?3 m3 m

Basit mesnetli kirişin A’da sabit mafsalı, B’de kayıcı mesnedi var. Düşey mesnet tepkisi RB değerini bulun.

L = 6 mP = 25 kN @ 3 mw = 3 kN/m, 0 ile 6 m arasında
RB = kN
3.Kafes: düğüm yöntemiOrta
ABBCACACB10 kN8 m5 m4 m

AC çubuğundaki FAC kuvvetini düğüm yöntemiyle bulun. Çekmeyi pozitif, basıncı negatif verin.

açıklık = 8 myükseklik = 4 mB, A’dan 5 m uzaktadüşey yük = 10 kN
FAC = kN
4.Kafes: düğüm yöntemiZor
ABBCACACB35 kN10 kN4 m1 m2 m

AC çubuğundaki FAC kuvvetini düğüm yöntemiyle bulun. Çekmeyi pozitif, basıncı negatif verin.

açıklık = 4 myükseklik = 2 mB, A’dan 1 m uzaktadüşey yük = 35 kNyatay yük = 10 kN ←
FAC = kN
5.Kesme kuvveti ve eğilme momentiOrta
w = 12 kN/mP = 35 kNABkesit1 m2 m1 m

Konsol kiriş A’da ankastredir. Tüm boyunca düzgün yayılı w yükünü ve A’dan 3 m uzaklıkta P tekil yükünü taşır. Eğilme momenti Mx değerini A ankastre mesnedinden x = 1 m uzaklıktaki kesitte bulun. Alt lifleri çeken momentleri ve sol yüzde yukarı doğru kesme kuvvetini pozitif alın.

L = 4 mP = 35 kN @ 3 mw = 12 kN/m, 0 ile 4 m arasındax = 1 m
Mx = kN·m
6.Kesme kuvveti ve eğilme momentiZor
w = 3 kN/mP = 30 kNABkesit6 m2 m

A mesnedinden x = 6 m uzaklıktaki kesitte eğilme momenti Mx değerini bulun. Alt lifleri çeken momentleri ve sol yüzde yukarı doğru kesme kuvvetini pozitif alın.

L = 8 mP = 30 kN @ 6 mw = 3 kN/m, 0 ile 8 m arasındax = 6 m
Mx = kN·m
7.Kiriş sehimiOrta
w = 4 kN/mABθ8 m

Basit mesnetli bir kiriş tüm açıklık boyunca düzgün yayılı w yükü taşır. Kirişin A mesnedindeki eğimi θA değerini radyan cinsinden bulun.

w = 4 kN/mL = 8 mE = 200 GPa (çelik)I = 12 × 10⁶ mm⁴
θA = rad
8.Kiriş sehimiZor
P = 65 kNAB2 m2 m

Bir ucu ankastre, diğer ucu mesnetli kiriş A’da ankastre, B’de basit mesnetlidir. Açıklık ortasında P tekil yükü taşır. EI sabittir. Mesnetteki tepki RB değerini bulun.

L = 4 mP = 65 kN @ 2 m
RB = kN
9.Kolon burkulmasıOrta
PL = 4 m20 × 100 mmkesit

alüminyum malzemeden L boyunda bir kolon iki ucu ankastre. Euler formülüyle kritik burkulma yükü Pcr değerini bulun.

L = 4 mE = 70 GPa (alüminyum)b × h = 20 × 100 mm
Pcr = kN
10.Kolon burkulmasıZor
PL = 3 md = 80 mmkesit

alüminyum malzemeden L boyunda bir kolon tabanı ankastre, tepesi serbest. Narinliğini ve Euler formülünden kritik burkulma gerilmesi σcr değerini bulun.

L = 3 mE = 70 GPa (alüminyum)d = 80 mm
σcr = MPa
11.Ağırlık merkezi ve atalet momentiOrta
150 mm300 mm210 mmØ50xIx​ = ?

150 mm × 300 mm boyutlarındaki bir levhada, düşey merkez çizgisi üzerinde, merkezi alttan 210 mm yukarıda olan 50 mm çaplı dairesel bir delik var. Ağırlık merkezinden geçen yatay eksene göre atalet momentini Ix bulun.

b = 150 mmh = 300 mmd = 50 mmdelik merkezi: y = 210 mm
Ix = × 10⁶ mm⁴
12.Ağırlık merkezi ve atalet momentiZor
160302008xM = 20 kN·mboyutlar mm cinsinden

T kesit, başlığı üstte olacak şekilde kiriş olarak kullanılıyor ve 20 kN·m pozitif eğilme momenti taşıyor. Üst kenardaki eğilme gerilmesi σüst değerinin büyüklüğünü bulun.

bf = 160 mmtf = 30 mmtw = 8 mmhw = 200 mmM = 20 kN·m
σüst = MPa
13.Zeminde efektif gerilmeOrta
kumγd​ = 15 kN/m³γsat​ = 18,5 kN/m³7 myeraltı su seviyesiXz = 6 m

Gösterilen zemin profili için X noktasındaki düşey efektif gerilme σ′ değerini bulun.

z = 6 mzw = 3 mγw = 9,81 kN/m³kum: γd = 15 kN/m³kum: γsat = 18,5 kN/m³
σ′ = kPa
14.Zeminde efektif gerilmeZor
kumγd​ = 16,5 kN/m³γsat​ = 19 kN/m³6 mkilγsat​ = 19 kN/m³8 myeraltı su seviyesiXz = 10 m

Gösterilen zemin profili için X noktasındaki düşey efektif gerilme σ′ değerini bulun.

z = 10 mzw = 3 mγw = 9,81 kN/m³kum: γd = 16,5 kN/m³kum: γsat = 19 kN/m³kil: γsat = 19 kN/m³
σ′ = kPa
15.Konsolidasyon oturmasıOrta
Δσ = 200 kPakumkilCc​ = 0,25, Cr​ = 0,05e0​ = 1,1σ′0​ = 60 kPaσ′p​ = 180 kPa3 myeraltı su seviyesi

3 m kalınlığındaki aşırı konsolide bir kil tabakasının Cc = 0,25, Cr = 0,05 ve e₀ = 1,1. Orta derinliğindeki efektif düşey gerilme 60 kPa ve ön konsolidasyon basıncı 180 kPa’dır. Yeni bir bina orta derinlikte 200 kPa düşey gerilme ekliyor. Birincil konsolidasyon oturması S değerini mm cinsinden bulun.

H = 3 mCc = 0,25Cr = 0,05e0 = 1,1σ′0 = 60 kPaσ′p = 180 kPaΔσ = 200 kPa
S = mm
16.Konsolidasyon oturmasıZor
kumkilH = 5,5 mcv​ = 2,5 m²/yıl5,5 mgeçirimsiz kayayeraltı su seviyesi

5,5 m kalınlığındaki bir kil tabakasının konsolidasyon katsayısı cv = 2,5 m²/yıl. Üstünde kum bulunan geçirimsiz kaya üzerinde durur, bu yüzden su yalnızca üstten drene olur. %50 ortalama konsolidasyon için zaman faktörü Tv = 0,197. Tabakanın %50 konsolidasyona ulaşması kaç yıl t sürer?

H = 5,5 mcv = 2,5 m²/yılU = 50%Tv = 0,197tek yönlü drenaj
t = yıl
17.Hidrostatik kuvvetOrta
kapakd = 3 mH = 2 m

1,5 m genişliğinde düşey dikdörtgen bir kapak, su dolu bir tankın duvarında, üst kenarı yüzeyin 3 m altında bulunuyor. Kapağa etkiyen bileşke hidrostatik kuvvet F değerini bulun.

d = 3 mH = 2 mb = 1,5 mρ = 1000 kg/m³g = 9,81 m/s²
F = kN
18.Hidrostatik kuvvetZor
kapakd = 4 mH = 2,5 m

1 m genişliğinde düşey dikdörtgen bir kapak, yağ dolu bir tankın duvarında, üst kenarı yüzeyin 4 m altında bulunuyor. Basınç merkezinin yüzeyden derinliği ycp değerini bulun.

d = 4 mH = 2,5 mb = 1 mρ = 880 kg/m³g = 9,81 m/s²
ycp = m
19.Boru sürtünmesi ve yük kaybıOrta
Q = 50 L/sD = 300 mmL = 300 mf = 0,028

Su, 300 m uzunluğunda ve iç çapı 300 mm olan bir borudan 50 L/s debiyle akıyor. Darcy sürtünme faktörü f = 0,028 ve g = 9,81 m/s² kullanın. Sürtünme yük kaybı hf değerini bulun.

Q = 50 L/sL = 300 mD = 300 mmf = 0,028g = 9,81 m/s²
hf = m
20.Boru sürtünmesi ve yük kaybıZor
K = 2Δz = ?L = 200 m, D = 100 mm, f = 0,0154× dirsek (K = 0,3)

İki açık hazne, 200 m uzunluğunda, iç çapı 100 mm ve Darcy sürtünme faktörü f = 0,015 olan bir boruyla birleştirilmiştir. Yerel kayıplar: keskin kenarlı bir giriş (K = 0,5), 4 dirsek (her biri K = 0,3), bir vana (K = 2) ve alt hazneye çıkış (K = 1,0). g = 9,81 m/s² kullanın. Hazneler arasındaki hangi su seviyesi farkı Δz, 15 L/s debi verir?

Q = 15 L/sL = 200 mD = 100 mmf = 0,015Kentrance = 0,5Kbend = 0,3 (×4)Kvalve = 2Kexit = 1,0
Δz = m
21.Açık kanal akışı (Manning)Orta
b = 2,5 my = 1,5 m3 : 1n = 0,025, S = 0,0015

Yamuk kesitli bir çakıl kanalın taban genişliği 2,5 m ve şev eğimleri 3:1 (yatay:düşey). Su 1,5 m derinlikte üniform olarak akıyor. Manning n = 0,025 ve taban eğimi S = 0,0015. Debi Q değerini m³/s cinsinden bulun.

b = 2,5 my = 1,5 mz = 3n = 0,025S = 0,0015
Q = m³/s
22.Açık kanal akışı (Manning)Zor
b = 5,5 my = 1,3 mn = 0,025, Q = 14 m³/s

5,5 m genişliğinde dikdörtgen kesitli bir çakıl kanal 1,3 m derinlikte üniform akışla 14 m³/s taşımalıdır. Manning n = 0,025. Gereken taban eğimi S değerini (m/m cinsinden) bulun.

Q = 14 m³/sb = 5,5 my = 1,3 mn = 0,025
S = m/m
23.Pompalar ve pompa gücüOrta
PQ = 20 L/sH = 76 m

Bir deneyde pompa 76 m basma yüksekliğine karşı 20 L/s su (ρ = 1000 kg/m³) basarken mili 19,9 kW çekiyor. g = 9,81 m/s² kullanın. Pompa verimi η değerini yüzde olarak bulun.

Q = 20 L/sH = 76 mPshaft = 19,9 kWg = 9,81 m/s²
η = %
24.Pompalar ve pompa gücüZor
PQ = 20 L/sΔz = 16 mL = 100 m, D = 100 mm, f = 0,02, ΣK = 8

Bir pompa 20 L/s suyu (ρ = 1000 kg/m³) açık bir alt hazneden, su yüzeyi 16 m daha yüksekte olan bir üst tanka basıyor. Boru 100 m uzunluğunda, iç çapı 100 mm ve Darcy sürtünme faktörü f = 0,02; yerel kayıp katsayılarının toplamı ΣK = 8 (giriş ve çıkış dahil). g = 9,81 m/s² kullanın. Pompanın eklemesi gereken basma yüksekliği H değerini bulun.

Q = 20 L/sΔz = 16 mL = 100 mD = 100 mmf = 0,02ΣK = 8
H = m
25.Paranın zaman değeriOrta
yıl0123…14€5 000FV = ?

€5 000 tutarını sürekli bileşik faizle yıllık %5 oranından yatırıyorsunuz. 14 yıl sonraki değer FV değerini bulun.

PV = €5 000r = 5%t = 14
FV = €
26.Paranın zaman değeriZor
ay0123…60€20 000A?AAA

€20 000 tutarındaki bir kredi 5 yıl boyunca eşit aylık taksitlerle ödenir. Faiz oranı aylık bileşik, yıllık %6'dir. Aylık taksit A'ü bulun.

P = €20 0006% / 12N = 60
A = €
27.NBD ve IRROrta
yıl0123−75 00018 00021 00022 000

€75 000 tutarındaki bir yatırım 1'den 3'e kadar yılların sonunda şu nakit akışlarını sağlar: €18 000, €21 000, €22 000. Sermaye maliyeti %5'tür. Net bugünkü değer NPV'ü bulun.

r = 5%CF0 = −75 000CF1 = 18 000CF2 = 21 000CF3 = 22 000
NPV = €
28.NBD ve IRRZor
yıl01234−20 0006 0006 0006 0006 000

€20 000 tutarındaki bir yatırım 4 yıl boyunca her yılın sonunda €6 000 getiriyor. İç verim oranı IRR değerini yüzde olarak bulun.

C0 = €20 000CF = €6 000n = 4
IRR = %
29.Normal dağılımOrta
172,4188,5P = ?

yetişkin erkeklerin boyları, ortalaması 178 cm ve standart sapması 7 cm olan normal dağılıma uyar. Hangi oran 172,4 ile 188,5 cm arasındadır? P değerini ondalık sayı olarak verin.

μ = 178σ = 7x1 = 172,4x2 = 188,5
P =
30.Normal dağılımZor
4 s0X − Y?

A koşucusunun tur süresi X ve B koşucusunun tur süresi Y bağımsız ve normaldir: X’in ortalaması 52 s, standart sapması 4 s; Y’nin ortalaması 48 s, standart sapması 3 s’dir. X’in Y’den büyük olma olasılığını P bulun. z’yi iki ondalığa yuvarlayın.

μX = 52 s, σX = 4 sμY = 48 s, σY = 3 s
P =

3Çözeltiler

1.Kiriş mesnet tepkileri

Cevap: RA = 12 kN

Statik denge: durgun bir cisim için ΣFx = 0, ΣFy = 0 ve herhangi bir noktaya göre ΣM = 0’dır. Her yayılı yükü, yük diyagramının ağırlık merkezinde etkiyen bileşkesiyle (alanıyla) değiştirin ve o mesnedin tepkisini denklemden çıkarmak için bir mesnede göre moment alın.

A’ya göre momentler

Saat yönünün tersi pozitif.

ΣMA = 0: RB·10 − 75·8 − 30 = 0
RB = 630/10 = 63 kN

Düşey denge

RA = 75 − 63 = 12 kN

Cevap

RA = 12 kN

Negatif tepki aşağı doğru etkir.

2.Kiriş mesnet tepkileri

Cevap: RB = 21,5 kN

Statik denge: durgun bir cisim için herhangi bir noktaya göre ΣFx = 0, ΣFy = 0 ve ΣM = 0. Bir mesnede göre moment almak o mesnedin tepkisini denklemden çıkarır.

w = 3 kN/mP = 25 kNABRA​RB​3 m3 m

Serbest cisim diyagramı

Mesnetleri tepki kuvvetleriyle değiştirin. Kayıcı mesnet bir düşey tepki verir; yalnızca düşey yükler varsa sabit mafsal da bir düşey tepki verir.

Denge

A’ya göre momentler, saat yönünün tersi pozitif. Ardından düşey kuvvet dengesi.

Yayılı yük bileşkesi: W = w·ℓ = 3·6 = 18 kN, x̄ = 3 m noktasında etkir
ΣMA = 0: RB·6 = 25·3 + 3·6·3
RB = 129/6 = 21,5 kN
ΣFy = 0: RA = 43 − 21,5 = 21,5 kN

Cevap

RB = 21,5 kN
3.Kafes: düğüm yöntemi

Cevap: FAC = 4,688 kN

Düğüm yöntemi: bir kafesin her düğümü dengededir; bu yüzden her düğümde ΣFx = 0 ve ΣFy = 0. En fazla iki bilinmeyen çubuk kuvveti olan bir düğümden başlayın. Negatif sonuç çubuğun basınçta olduğunu gösterir.

ABBCACACB10 kNAy​Cy​

Mesnet tepkileri

Tüm kafesin dengesi. A’ya göre momentler, saat yönünün tersi pozitif.

ΣMA = 0: Cy·8 = 10·5 → Cy = 6,25 kN
ΣFy = 0: Ay = 10 − 6,25 = 3,75 kN

C düğümü

Kayıcı mesnet yalnızca düşey tepki verir, bu yüzden C düğümünde yalnızca iki bilinmeyen çubuk kuvveti vardır. İkisinin de çekmede olduğunu varsayın.

sin γ = 4/5 = 0,8, cos γ = 3/5 = 0,6
ΣFy = 0: Cy + FBC·sin γ = 0 → FBC = −6,25/0,8 = −7,813 kN
ΣFx = 0: −FAC − FBC·cos γ = 0 → FAC = −(−7,813)·0,6 = 4,688 kN

Cevap

FAC = 4,688 kN (çekme)
4.Kafes: düğüm yöntemi

Cevap: FAC = 5,625 kN

Düğüm yöntemi: bir kafesin her düğümü dengededir; bu yüzden her düğümde ΣFx = 0 ve ΣFy = 0. En fazla iki bilinmeyen çubuk kuvveti olan bir düğümden başlayın. Negatif sonuç çubuğun basınçta olduğunu gösterir.

ABBCACACB35 kN10 kNAy​Cy​Ax​

Mesnet tepkileri

Tüm kafesin dengesi. A’ya göre momentler, saat yönünün tersi pozitif.

ΣMA = 0: Cy·4 = 35·1 − 10·2 → Cy = 3,75 kN
ΣFy = 0: Ay = 35 − 3,75 = 31,25 kN
ΣFx = 0: Ax = 10 kN

C düğümü

Kayıcı mesnet yalnızca düşey tepki verir, bu yüzden C düğümünde yalnızca iki bilinmeyen çubuk kuvveti vardır. İkisinin de çekmede olduğunu varsayın.

sin γ = 2/3,606 = 0,5547, cos γ = 3/3,606 = 0,8321
ΣFy = 0: Cy + FBC·sin γ = 0 → FBC = −3,75/0,5547 = −6,76 kN
ΣFx = 0: −FAC − FBC·cos γ = 0 → FAC = −(−6,76)·0,8321 = 5,625 kN

Cevap

FAC = 5,625 kN (çekme)
5.Kesme kuvveti ve eğilme momenti

Cevap: Mx = −124 kN·m

Kesit yöntemi: iç kuvvetleri istediğiniz yerde kirişi kesin ve bir tarafı tutun. Kesme kuvveti V o taraftaki düşey kuvvetleri, eğilme momenti M ise onların kesite göre momentlerini dengeler.

Serbest uçtaki parçayı tutun

P: −35·2 = −70 kN·m
w: −12·3²/2 = −54 kN·m
Mx = −70 − 54 = −124 kN·m

Cevap

Mx = −124 kN·m

Negatif, üst liflerin çekmede olduğu anlamına gelir (negatif moment).

6.Kesme kuvveti ve eğilme momenti

Cevap: Mx = 63 kN·m

Kesit yöntemi: iç kuvvetleri istediğiniz yerde kirişi kesin ve bir tarafı tutun. Kesme kuvveti V o taraftaki düşey kuvvetleri, eğilme momenti M ise onların kesite göre momentlerini dengeler.

Mesnet tepkileri

Tüm kirişin dengesi.

Yayılı yük bileşkesi: W = w·ℓ = 3·8 = 24 kN, x̄ = 4 m noktasında etkir
ΣMA = 0: RB·8 = 30·6 + 3·8·4
RB = 276/8 = 34,5 kN
ΣFy = 0: RA = 54 − 34,5 = 19,5 kN
w = 3 kN/mP = 30 kNABRA​ = 19,5RB​ = 34,5kesit6 m2 m

x = 6 m noktasında kesin ve sol parçayı tutun

Yalnızca kesitin solundaki kuvvetler dikkate alınır. Yayılı yükün bir kısmı, o kısmın ortasında tek bir kuvvet gibi etkir.

M = RA·x − (kesitin solundaki her yük × kesite uzaklığı)
Mx = 19,5·6 − 3·6·3 = 63 kN·m

Cevap

Mx = 63 kN·m
7.Kiriş sehimi

Cevap: θA = 0,03556 rad

Kiriş sehimi: sehimler, M/(EI) eğriliğinin iki kez integre edilmesiyle bulunur. Standart durumlar tablolanmıştır; örneğin uçtan yüklü konsol için PL³/(3EI) ve tüm açıklıkta düzgün yüklü basit kiriş için 5wL⁴/(384EI). Ayrı yüklerin sehimleri toplanır (süperpozisyon). Eğim θ = dv/dx, M/(EI)’nin birinci integralidir; tutarlı birimlerle radyan olarak çıkar.

Tutarlı birimler

N ve mm ile çalışın: P N, w N/mm (kN/m = N/mm), L mm, E N/mm² (GPa × 1000), I mm⁴.

w = 4 N/mm, L = 8000 mm
EI = 2,4 × 10¹² N·mm²

Uç eğimi

θA = wL³/(24EI) = 4·8000³/(24·2,4 × 10¹²) = 0,03556 rad

Cevap

θA = 0,03556 rad

Bu, 2,037° eder.

8.Kiriş sehimi

Cevap: RB = 20,31 kN

Kiriş sehimi: sehimler, M/(EI) eğriliğinin iki kez integre edilmesiyle bulunur. Standart durumlar tablolanmıştır; örneğin uçtan yüklü konsol için PL³/(3EI) ve tüm açıklıkta düzgün yüklü basit kiriş için 5wL⁴/(384EI). Ayrı yüklerin sehimleri toplanır (süperpozisyon). Hiperstatik bir kirişte fazla bir mesnedi kaldırın ve oradaki sehimin sıfır olmasını şart koşun (uygunluk koşulu).

Ara mesnedi kaldırın

Mesnet olmadan kiriş bir konsoldur. Serbest ucu yük altında sehim yapardı.

δload = P(L/2)²(3L − L/2)/(6EI) = 5PL³/(48EI)

Mesnette uygunluk koşulu

Tek başına mesnet kuvveti RB serbest ucu RBL³/(3EI) kadar kaldırır. Mesnet B’nin sehimini sıfırda tutar, bu yüzden ikisi birbirini götürmelidir. EI sadeleşir.

RB·L³/(3EI) = 5PL³/(48EI) → RB = 5P/16 = 5·65/16 = 20,31 kN

Cevap

RB = 20,31 kN
9.Kolon burkulması

Cevap: Pcr = 11,51 kN

Euler burkulması: narin bir kolon Pcr = π²EI/(KL)² değerinde kararsız olur; KL burkulma boyudur: mafsallı–mafsallı için K = 1, ankastre–serbest için 2, ankastre–mafsallı için 0,7 ve ankastre–ankastre için 0,5. En küçük I’ya sahip eksen etrafında burkulur. Formül, kritik gerilmesi akma gerilmesinin altında kalan narin kolonlar için geçerlidir.

En küçük atalet momenti

Dikdörtgen zayıf ekseni etrafında, küçük boyutun küpüyle burkulur.

Imin = h·b³/12 = 100·20³/12 = 66667 mm⁴

Burkulma boyu

KL = 0,5·4000 = 2000 mm

Kritik yük

Pcr = π²EI/(KL)² = π²·70000·66667/2000² = 11515 N = 11,51 kN

Cevap

Pcr = 11,51 kN
10.Kolon burkulması

Cevap: σcr = 7,676 MPa

Euler burkulması: narin bir kolon Pcr = π²EI/(KL)² değerinde kararsız olur; KL burkulma boyudur: mafsallı–mafsallı için K = 1, ankastre–serbest için 2, ankastre–mafsallı için 0,7 ve ankastre–ankastre için 0,5. En küçük I’ya sahip eksen etrafında burkulur. Formül, kritik gerilmesi akma gerilmesinin altında kalan narin kolonlar için geçerlidir.

En küçük atalet momenti

Dairesel kesitin I değeri her eksene göre aynıdır.

I = πd⁴/64 = π·80⁴/64 = 2,011 × 10⁶ mm⁴

Atalet yarıçapı ve narinlik

A = 5027 mm²
r = √(I/A) = √(2,011 × 10⁶/5027) = 20 mm
KL = 2·3000 = 6000 mm
KL/r = 6000/20 = 300

Kritik gerilme

σcr = π²E/(KL/r)² = π²·70000/300² = 7,676 MPa

Cevap

σcr = 7,676 MPa
11.Ağırlık merkezi ve atalet momenti

Cevap: Ix = 329,8 × 10⁶ mm⁴

Delikli kesitler: bir deliği negatif alan sayın. Ağırlık merkezi ȳ = (A₁y₁ − A₂y₂)/(A₁ − A₂)’dir; A₁, y₁ tam levha için, A₂, y₂ delik içindir. Ağırlık merkezi eksenine göre atalet momenti için her parçaya paralel eksen teoremini uygulayın ve deliği çıkarın: I = (Ic1 + A₁d₁²) − (Ic2 + A₂d₂²); burada d, her parçanın kendi ağırlık merkezinden ȳ’den geçen eksene olan uzaklıktır. Bir dikdörtgenin Ic = bh³/12, bir dairenin Ic = πd⁴/64’tür.

Ağırlık merkezi

ȳ = (45000·150 − 1963·210)/(45000 − 1963) = 147,3 mm

Tam levha, ȳ’ye göre

150·300³/12 + 45000·2,737² = 337,8 × 10⁶ mm⁴

Delik, ȳ’ye göre

π·50⁴/64 + 1963·62,74² = 8,035 × 10⁶ mm⁴

Çıkarın

Ix = 329,8 × 10⁶ mm⁴

Cevap

Ix = 329,8 × 10⁶ mm⁴
12.Ağırlık merkezi ve atalet momenti

Cevap: σüst = 40,58 MPa

Bileşik alanlar: kesiti dikdörtgenlere ayırın. Ağırlık merkezi alanlarla ağırlıklı ortalamadır: ȳ = ΣAᵢyᵢ/ΣAᵢ. Ağırlık merkezi eksenine göre atalet momenti, her parçanın kendi bh³/12 değerini ve paralel eksen terimi A·d²’yi toplar; d, parçanın ağırlık merkezinin genel ağırlık merkezine uzaklığıdır. Eğilme gerilmesi σ = M·y/I’dır.

İki dikdörtgene ayırın

Her y’yi alt kenardan ölçün.

başlık: Af = 160·30 = 4800 mm², yf = 200 + 30/2 = 215 mm
gövde: Aw = 8·200 = 1600 mm², yw = 200/2 = 100 mm

Ağırlık merkezi

ȳ = (Afyf + Awyw)/(Af + Aw) = (4800·215 + 1600·100)/6400 = 186,3 mm

Paralel eksen teoremi

başlık: 160·30³/12 + 4800·(215 − 186,3)² = 4,327 × 10⁶ mm⁴
gövde: 8·200³/12 + 1600·(100 − 186,3)² = 1,724 × 10⁷ mm⁴
Ix = 4,327 × 10⁶ + 1,724 × 10⁷ = 2,156 × 10⁷ mm⁴

Eğilme gerilmesi

Üst kenar eksenden h − ȳ uzaklıktadır.

y = 230 − 186,3 = 43,75 mm
σ = M·y/I = 2 × 10⁷·43,75/2,156 × 10⁷ = 40,58 MPa

Cevap

σüst = 40,58 MPa
13.Zeminde efektif gerilme

Cevap: σ′ = 71,07 kPa

Efektif gerilme (Terzaghi): zemin iskeleti σ′ = σ − u taşır. Toplam gerilme σ, noktanın üstündeki her şeyin ağırlığıdır, Σγ·h; su seviyesinin üstünde kuru, altında doygun birim hacim ağırlığı kullanılır. Su seviyesinin altında boşluk suyu basıncı hidrostatiktir: u = γw·(su seviyesinin altındaki derinlik).

Toplam gerilme

X’in üstündeki her zemin bandının ağırlığını toplayın. Su seviyesinin üstünde kuru, altında doygun birim hacim ağırlığını kullanın.

σ = γd·zw + γsat·(z − zw) = 15·3 + 18,5·3 = 100,5 kPa

Boşluk suyu basıncı

Su basıncı su seviyesinin altındaki derinlikle artar.

u = γw·(z − zw) = 9,81·3 = 29,43 kPa

Efektif gerilme

σ′ = σ − u = 100,5 − 29,43 = 71,07 kPa

Cevap

σ′ = 71,07 kPa
14.Zeminde efektif gerilme

Cevap: σ′ = 113,8 kPa

Efektif gerilme (Terzaghi): zemin iskeleti σ′ = σ − u taşır. Toplam gerilme σ, noktanın üstündeki her şeyin ağırlığıdır, Σγ·h; su seviyesinin üstünde kuru, altında doygun birim hacim ağırlığı kullanılır. Su seviyesinin altında boşluk suyu basıncı hidrostatiktir: u = γw·(su seviyesinin altındaki derinlik).

Toplam gerilme

X’in üstündeki her zemin bandının ağırlığını toplayın. Su seviyesinin üstünde kuru, altında doygun birim hacim ağırlığını kullanın.

σ = γd·3 + γsat,sand·3 + γsat,clay·4
σ = 16,5·3 + 19·3 + 19·4 = 182,5 kPa

Boşluk suyu basıncı

Su basıncı su seviyesinin altındaki derinlikle artar.

u = γw·(z − zw) = 9,81·7 = 68,67 kPa

Efektif gerilme

σ′ = σ − u = 182,5 − 68,67 = 113,8 kPa

Cevap

σ′ = 113,8 kPa
15.Konsolidasyon oturması

Cevap: S = 91,12 mm

H kalınlığındaki bir kil tabakasının, tabaka ortasındaki efektif gerilme kullanılarak birincil konsolidasyonu: σ′f = σ′0 + Δσ. Normal konsolide kil: S = Cc·H/(1 + e0)·log₁₀(σ′f/σ′0). Aşırı konsolide kil, ön konsolidasyon basıncı σ′p’ye kadar Cr boyunca yeniden sıkışır ve ancak onun ötesinde Cc’yi izler. Süre: t = Tv·Hdr²/cv; drenaj yolu Hdr, su üstten ve alttan çıkabiliyorsa H/2, yalnızca bir taraf drene oluyorsa H’dir.

Ön konsolidasyon basıncıyla karşılaştırın

σ′f = 60 + 200 = 260 kPa > 180 kPa

Oturma

σ′p’ye kadar yeniden sıkışma, ötesinde bakir sıkışma.

S = 0,05·3/(1 + 1,1)·log₁₀(180/60) + 0,25·3/(1 + 1,1)·log₁₀(260/180)
S = 34,08 + 57,04 = 91,12 mm

Cevap

S = 91,12 mm
16.Konsolidasyon oturması

Cevap: t = 2,384 yıl

H kalınlığındaki bir kil tabakasının, tabaka ortasındaki efektif gerilme kullanılarak birincil konsolidasyonu: σ′f = σ′0 + Δσ. Normal konsolide kil: S = Cc·H/(1 + e0)·log₁₀(σ′f/σ′0). Aşırı konsolide kil, ön konsolidasyon basıncı σ′p’ye kadar Cr boyunca yeniden sıkışır ve ancak onun ötesinde Cc’yi izler. Süre: t = Tv·Hdr²/cv; drenaj yolu Hdr, su üstten ve alttan çıkabiliyorsa H/2, yalnızca bir taraf drene oluyorsa H’dir.

Drenaj yolu

Hdr = H = 5,5 m

Süre

t = Tv·Hdr²/cv = 0,197·5,5²/2,5 = 2,384 yıl

Cevap

t = 2,384 yıl
17.Hidrostatik kuvvet

Cevap: F = 117,7 kN

Düzlem yüzeye hidrostatik kuvvet: F = ρ·g·yc·A. Her zaman ağırlık merkezinin altında bulunan basınç merkezinde, ycp = yc + Ic/(ycA), etkir.

Ağırlık merkezi derinliği ve alan

yc = d + H/2 = 3 + 2/2 = 4 m
A = H·b = 2·1,5 = 3 m²
kapakd = 3 mH = 2 mF

Bileşke kuvvet

F = ρ·g·yc·A = 1000·9,81·4·3 = 117,7 kN

Cevap

F = 117,7 kN
18.Hidrostatik kuvvet

Cevap: ycp = 5,349 m

Düzlem yüzeye hidrostatik kuvvet: F = ρ·g·yc·A. Her zaman ağırlık merkezinin altında bulunan basınç merkezinde, ycp = yc + Ic/(ycA), etkir.

Ağırlık merkezi derinliği ve alan

yc = d + H/2 = 4 + 2,5/2 = 5,25 m
A = H·b = 2,5·1 = 2,5 m²
kapakd = 4 mH = 2,5 mF

Bileşke kuvvet

F = ρ·g·yc·A = 880·9,81·5,25·2,5 = 113,3 kN

Basınç merkezi

Basınç derinlikle arttığından bileşke ağırlık merkezinin altında etkir.

Ic = b·H³/12 = 1·2,5³/12 = 1,302 m⁴
ycp = yc + Ic/(yc·A) = 5,25 + 1,302/(5,25·2,5) = 5,349 m

Cevap

ycp = 5,349 m
19.Boru sürtünmesi ve yük kaybı

Cevap: hf = 0,7141 m

Boru akışı: Reynolds sayısı Re = V·D/ν = ρ·V·D/μ, laminer akışı (Re yaklaşık 2000’in altında) türbülanslı akıştan (yaklaşık 4000’in üstünde) ayırır. Boru boyunca sürtünme, Darcy–Weisbach yük kaybına hf = f·(L/D)·V²/(2g) yol açar. Bağlantı parçaları, vanalar, giriş ve çıkış yerel kayıplar hm = ΣK·V²/(2g) ekler. İki açık hazne yüzeyi arasında enerji denklemi, çıkış kaybı K = 1 dahil, Δz = hf + hm verir.

Ortalama hız

A = π·0,3²/4 = 0,07069 m²
V = Q/A = 0,05/0,07069 = 0,7074 m/s

Hız yüksekliği

V²/(2g) = 0,7074²/(2·9,81) = 0,0255 m

Darcy–Weisbach

hf = f·(L/D)·V²/(2g) = 0,028·(300/0,3)·0,7074²/(2·9,81) = 0,7141 m

Cevap

hf = 0,7141 m
20.Boru sürtünmesi ve yük kaybı

Cevap: Δz = 6,451 m

Boru akışı: Reynolds sayısı Re = V·D/ν = ρ·V·D/μ, laminer akışı (Re yaklaşık 2000’in altında) türbülanslı akıştan (yaklaşık 4000’in üstünde) ayırır. Boru boyunca sürtünme, Darcy–Weisbach yük kaybına hf = f·(L/D)·V²/(2g) yol açar. Bağlantı parçaları, vanalar, giriş ve çıkış yerel kayıplar hm = ΣK·V²/(2g) ekler. İki açık hazne yüzeyi arasında enerji denklemi, çıkış kaybı K = 1 dahil, Δz = hf + hm verir.

Hız

V = Q/A = 0,015/0,007854 = 1,91 m/s
V²/(2g) = 0,1859 m

Kayıp katsayıları

f·L/D = 0,015·200/0,1 = 30
ΣK = 0,5 + 4·0,3 + 2 + 1,0 = 4,7

Toplam yük kaybı

hf = 30·0,1859 = 5,577 m
hm = 4,7·0,1859 = 0,8738 m
Δz = hf + hm = 6,451 m

Cevap

Δz = 6,451 m
21.Açık kanal akışı (Manning)

Cevap: Q = 14,89 m³/s

Manning denklemi (SI): açık kanalda üniform akış için V = (1/n)·R2/3·S1/2 ve Q = A·V; burada n pürüzlülük katsayısı, S taban eğimi (m/m) ve R = A/P hidrolik yarıçaptır: akış alanı bölü ıslak çevre. P’ye serbest yüzey değil, yalnızca suyla temas eden sınır dahil edilir. Dikdörtgen: A = b·y, P = b + 2y. Şev eğimi z:1 (yatay:düşey) olan yamuk: A = (b + z·y)·y, P = b + 2y·√(1 + z²). Tam veya yarı dolu akan dairesel bir boruda R = D/4’tür.

Geometri

A = (b + z·y)·y = (2,5 + 3·1,5)·1,5 = 10,5 m²
P = b + 2y·√(1 + z²) = 2,5 + 2·1,5·√(1 + 3²) = 11,99 m
R = A/P = 0,876 m

Hız

V = (1/0,025)·0,8762/3·0,00151/2 = 1,418 m/s

Debi

Q = A·V = 10,5·1,418 = 14,89 m³/s

Cevap

Q = 14,89 m³/s
22.Açık kanal akışı (Manning)

Cevap: S = 0,00283 m/m

Manning denklemi (SI): açık kanalda üniform akış için V = (1/n)·R2/3·S1/2 ve Q = A·V; burada n pürüzlülük katsayısı, S taban eğimi (m/m) ve R = A/P hidrolik yarıçaptır: akış alanı bölü ıslak çevre. P’ye serbest yüzey değil, yalnızca suyla temas eden sınır dahil edilir. Dikdörtgen: A = b·y, P = b + 2y. Şev eğimi z:1 (yatay:düşey) olan yamuk: A = (b + z·y)·y, P = b + 2y·√(1 + z²). Tam veya yarı dolu akan dairesel bir boruda R = D/4’tür.

Geometri

A = b·y = 5,5·1,3 = 7,15 m²
P = b + 2y = 5,5 + 2·1,3 = 8,1 m
R = A/P = 0,8827 m

Manning’i S için çözün

S1/2 = n·Q/(A·R2/3) = 0,025·14/(7,15·0,9202) = 0,0532
S = 0,0532² = 0,00283

Cevap

S = 0,00283

Bu, kilometrede 2,83 m düşü demektir.

23.Pompalar ve pompa gücü

Cevap: η = 74,93 %

Pompa gücü: suya verilen güç hidrolik güç Ph = ρ·g·Q·H = Q·Δp’dir. Pompada kayıplar olduğu için mil daha fazlasını vermelidir: Pshaft = Ph/ηpump; motor ise Pel = Pshaft/ηmotor çeker. Pompa basma yüksekliği H enerji denkleminden bulunur: statik yükseklik + basınç yüksekliği + tüm sürtünme ve yerel kayıplar.

Hidrolik güç

Ph = ρ·g·Q·H = 1000·9,81·0,02·76 = 14,91 kW

Verim

η = Ph/Pshaft = 14,91/19,9 = 74,93%

Cevap

η = 74,93%
24.Pompalar ve pompa gücü

Cevap: H = 25,25 m

Pompa gücü: suya verilen güç hidrolik güç Ph = ρ·g·Q·H = Q·Δp’dir. Pompada kayıplar olduğu için mil daha fazlasını vermelidir: Pshaft = Ph/ηpump; motor ise Pel = Pshaft/ηmotor çeker. Pompa basma yüksekliği H enerji denkleminden bulunur: statik yükseklik + basınç yüksekliği + tüm sürtünme ve yerel kayıplar.

Hız

V = Q/A = 0,02/0,007854 = 2,546 m/s
V²/(2g) = 0,3305 m

Yük kayıpları

hL = (f·L/D + ΣK)·V²/(2g) = (20 + 8)·0,3305 = 9,254 m

Pompa basma yüksekliği

İki yüzey de açıktır ve pratikte durgundur, bu yüzden basınç ve hız terimleri düşer.

H = Δz + hL = 16 + 9,254 = 25,25 m

Cevap

H = 25,25 m
25.Paranın zaman değeri

Cevap: FV = 10069 €

Paranın zaman değeri: bugünkü para, faiz kazanabileceği için aynı miktarın ileride olandan daha değerlidir. Dönem başına i faiz oranıyla bir tutar FV = PV·(1 + i)n olarak büyür. Eşit ödemeler dizisi (anüite) her ödeme toplanarak değerlenir; anüite formülleri buradan gelir.

Üs

r·t = 0,05·14 = 0,7
e0,7 = 2,014

Gelecek değer

FV = 5 000·2,014 = €10 068,76

Cevap

FV = €10 068,76
26.Paranın zaman değeri

Cevap: A = 386,7 €

Paranın zaman değeri: bugünkü para, faiz kazanabileceği için aynı miktarın ileride olandan daha değerlidir. Dönem başına i faiz oranıyla bir tutar FV = PV·(1 + i)n olarak büyür. Eşit ödemeler dizisi (anüite) her ödeme toplanarak değerlenir; anüite formülleri buradan gelir.

Aylık oran ve taksit sayısı

i = 0,06/12 = 0,005
N = 12·5 = 60

Taksit

N eşit A ödemesinin bugünkü değeri A·(1 − (1 + i)⁻ᴺ)/i'dir. Bunu krediye eşitleyin ve A'yı çözün.

(1 + i)−N = 0,7414
A = 20 000·0,005/(1 − 0,7414) = €386,66

Cevap

A = €386,66
27.NBD ve IRR

Cevap: NPV = −19805 €

Net bugünkü değer: her nakit akışını gerekli getiri oranı r ile bugüne indirgeyin ve toplayın: NBD = Σ CFₜ/(1 + r)ᵗ. NBD > 0 olan proje r'den fazla kazandırır ve değer yaratır. İç verim oranı (IRR), NBD = 0 yapan orandır.

Her nakit akışının bugünkü değeri

CF0 = −75 000
CF1/(1 + 0,05)1 = 18 000/1,05 = 17 142,86
CF2/(1 + 0,05)2 = 21 000/1,103 = 19 047,62
CF3/(1 + 0,05)3 = 22 000/1,158 = 19 004,43

Toplayın

NPV = €−19 805,10

Cevap

NPV = €−19 805,10

NBD negatif, yani proje gerekli getiriden azını kazandırır.

28.NBD ve IRR

Cevap: IRR = 7,714 %

Net bugünkü değer: her nakit akışını gerekli getiri oranı r ile bugüne indirgeyin ve toplayın: NBD = Σ CFₜ/(1 + r)ᵗ. NBD > 0 olan proje r'den fazla kazandırır ve değer yaratır. İç verim oranı (IRR), NBD = 0 yapan orandır.

Gerekli anüite faktörü

(1 − (1 + i)−4)/i = 20 000/6 000 = 3,333

Oranı çözün

Oran arttıkça anüite faktörü azalır; oranı iki değer arasına alın ve aralığı daraltın.

i = 7%: 3,387
i = 8%: 3,312
IRR = 7,714%

Cevap

IRR = 7,714%
29.Normal dağılım

Cevap: P = 0,7213

Normal dağılım: bir x değerini z = (x − μ)/σ ile z puanına çevirin; z, ortalamadan kaç standart sapma uzakta olunduğunu sayar. z tablosu (ya da Φ(z)) z’nin solundaki alanı, yani P(X < x) değerini verir. Sağdaki alan 1 − Φ(z), iki değer arasındaki alan ise bu iki alanın farkıdır.

z puanları

z₁ = (172,4 − 178)/7 = −0,8
z₂ = (188,5 − 178)/7 = 1,5

Aradaki alan

P = Φ(1,5) − Φ(−0,8) = 0,9332 − 0,2119 = 0,7213

Cevap

P = 0,7213
30.Normal dağılım

Cevap: P = 0,7881

Normal değişkenlerin toplamı ve farkı: X ve Y bağımsız ve normal ise X + Y ve X − Y de normaldir. Ortalamalar toplanır ya da çıkarılır: E(X ± Y) = μX ± μY. Varyanslar fark için de her zaman toplanır: Var(X ± Y) = σX² + σY², dolayısıyla σ = √(σX² + σY²). Standart sapmalar asla doğrudan toplanmaz. Aynı dağılıma sahip n bağımsız parçanın toplamının ortalaması n·μ, standart sapması σ·√n’dir. Sonra her zamanki gibi standartlaştırın: z = (x − ortalama)/σ ve Φ(z)’yi okuyun.

Farkın dağılımı

μ = 52 − 48 = 4 s, σ = 5 s

Standartlaştırın

z = (0 − 4)/5 = −0,8

Olasılık

P = 1 − Φ(−0,8) = 0,7881

Cevap

P = 0,7881

Bu bağımsız bir alıştırma materyalidir. ExamProblems bu sınavı düzenleyen kuruluşla bağlantılı değildir ve onun tarafından onaylanmamıştır; sınav adı yalnızca içeriği tanımlamak için kullanılmaktadır. FE exam sınavı NCEES tarafından yürütülür; bu kuruluş ExamProblems ile bağlantılı değildir ve onu desteklemez.

ExamProblems · examproblems.com/courses/fe-exam-civil