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
P1​ = 50 kNP2​ = 15 kNABRA​ = ?RB​2,5 m2 m1,5 m

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

L = 6 mP1 = 50 kN @ 2,5 mP2 = 15 kN @ 4,5 m
RA = kN
2.Kiriş mesnet tepkileriZor
w = 12 kN/mP = 50 kNABRA​RB​ = ?1 m3 m6 m

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

L = 10 mP = 50 kN @ 4 mw = 12 kN/m, 1 ile 4 m arasında
RB = kN
3.Kafes: düğüm yöntemiOrta
ABBCACACB45 kN8 m2 m2 m

AB çubuğundaki FAB kuvvetini düğüm yöntemiyle bulun. Çekmeyi pozitif, basıncı negatif verin.

açıklık = 8 myükseklik = 2 mB, A’dan 2 m uzaktadüşey yük = 45 kN
FAB = kN
4.Kafes: düğüm yöntemiZor
ABBCACACB10 kN20 kN5 m3 m2 m

BC çubuğundaki FBC kuvvetini düğüm yöntemiyle bulun. Çekmeyi pozitif, basıncı negatif verin.

açıklık = 5 myükseklik = 2 mB, A’dan 3 m uzaktadüşey yük = 10 kNyatay yük = 20 kN ←
FBC = kN
5.Kesme kuvveti ve eğilme momentiOrta
15 kN/m25 kNABCDEFG1 m1 m1 m1 m1 m1 m

A’dan G’ye işaretler kirişi altı eşit parçaya böler. Eğilme momenti hangi işarette büyüklükçe en büyüktür, sehim yapan veya yapmayan? Diyagramda ona tıklayın.

25 kN @ 3 m15 kN/m, 0–6 m
  1. 1A (x = 0 m)
  2. 2B (x = 1 m)
  3. 3C (x = 2 m)
  4. 4D (x = 3 m)
  5. 5E (x = 4 m)
  6. 6F (x = 5 m)
  7. 7G (x = 6 m)
6.Kesme kuvveti ve eğilme momentiZor
w = 6 kN/mAB4 m4 m

Basit mesnetli kiriş, açıklığının bir kısmında düzgün yayılı yük taşır. Kirişteki en büyük eğilme momenti Mmax değerini bulun.

L = 8 mw = 6 kN/m, 4 ile 8 m arasında
Mmax = kN·m
7.Kiriş sehimiOrta
w = 5 kN/mABθ5 m

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

w = 5 kN/mL = 5 mE = 70 GPa (alüminyum)I = 12 × 10⁶ mm⁴
θA = rad
8.Kiriş sehimiZor
w = 5 kN/mδL = 2,5 m

Basit mesnetli bir kiriş düzgün yayılı w yükü taşıyor. Sehimi açıklık/360’ı geçemez. Bu sınırı sağlayan en küçük atalet momenti Ireq değerini bulun.

w = 5 kN/mL = 2,5 mE = 70 GPa (alüminyum)
Ireq = × 10⁶ mm⁴
9.Kolon burkulmasıOrta
PL = 2 md = 30 mmkesit

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

L = 2 mE = 70 GPa (alüminyum)d = 30 mm
Pcr = kN
10.Kolon burkulmasıZor
P = 120 kNL = 6 md = ?kesit

alüminyum malzemeden L boyunda dolu yuvarlak bir kolon iki ucu mafsallı. Burkulmaya karşı 2 güvenlik katsayısıyla 120 kN taşımalı. En küçük çap d değerini bulun.

P = 120 kNn = 2L = 6 mE = 70 GPa (alüminyum)
d = mm
11.Ağırlık merkezi ve atalet momentiOrta
140110t = 16ȳ = ?boyutlar mm cinsinden

Bir U kesit açık tarafı yukarıda duruyor: 140 mm genişliğinde bir taban levhası ve toplam 110 mm yüksekliğinde iki dik kol. Taban ve kolların hepsi 16 mm kalınlığındadır. Ağırlık merkezinin alt kenardan yüksekliği ȳ değerini bulun.

b = 140 mmh = 110 mmt = 16 mm
ȳ = mm
12.Ağırlık merkezi ve atalet momentiZor
2602520010xpozitif Mboyutlar mm cinsinden

Bir dökme demir kiriş, başlığı üstte olan şekildeki T kesite sahiptir. Emniyet gerilmeleri çekmede 30 MPa, basınçta 150 MPa’tür. Kirişin taşıyabileceği en büyük pozitif eğilme momenti Mallow değerini bulun.

bf = 260 mmtf = 25 mmtw = 10 mmhw = 200 mmσt,allow = 30 MPaσc,allow = 150 MPa
Mallow = kN·m
13.Zeminde efektif gerilmeOrta
kumγd​ = 15 kN/m³γsat​ = 20,5 kN/m³14 myeraltı su seviyesiXz = 9 m

Gösterilen zemin profili için X noktasındaki boşluk suyu basıncı u değerini bulun.

z = 9 mzw = 1 mγw = 9,81 kN/m³kum: γd = 15 kN/m³kum: γsat = 20,5 kN/m³
u = kPa
14.Zeminde efektif gerilmeZor
kumγd​ = 17 kN/m³γsat​ = 18,5 kN/m³6 mkilγsat​ = 18 kN/m³5 myeraltı su seviyesiXz = 8,5 m

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

z = 8,5 mzw = 4 mγw = 9,81 kN/m³kum: γd = 17 kN/m³kum: γsat = 18,5 kN/m³kil: γsat = 18 kN/m³
σ = kPa
15.Konsolidasyon oturmasıOrta
Δσ = 60 kPakumkilCc​ = 0,5, Cr​ = 0,03e0​ = 1,2σ′0​ = 95 kPaOCR = 2,58 myeraltı su seviyesi

8 m kalınlığındaki aşırı konsolide bir kil tabakasının Cc = 0,5, Cr = 0,03 ve e₀ = 1,2. Orta derinliğindeki efektif düşey gerilme 95 kPa ve aşırı konsolidasyon oranı OCR = 2,5. Yeni bir bina orta derinlikte 60 kPa düşey gerilme ekliyor. Birincil konsolidasyon oturması S değerini mm cinsinden bulun.

H = 8 mCc = 0,5Cr = 0,03e0 = 1,2σ′0 = 95 kPaOCR = 2,5Δσ = 60 kPa
S = mm
16.Konsolidasyon oturmasıZor
kumkilH = 3 m3 mgeçirimsiz kayayeraltı su seviyesi

Bir laboratuvar ödometre deneyinde, üstten ve alttan drene edilen 19 mm kalınlığındaki bir kil numunesi 4 dakikada %50 konsolidasyona ulaşıyor. Arazide aynı kil 3 m kalınlığında bir tabaka oluşturuyor. Üstünde kum bulunan geçirimsiz kaya üzerinde durur, bu yüzden su yalnızca üstten drene olur. Arazideki tabakanın %50 konsolidasyona ulaşması kaç gün t sürer?

hlab = 19 mmtlab = 4 minH = 3 marazi: tek yönlü drenaj
t = gün
17.Hidrostatik kuvvetOrta
kapakd = 2 mH = 1,5 m

2 m genişliğinde düşey dikdörtgen bir kapak, su dolu bir tankın duvarında, üst kenarı yüzeyin 2 m altında bulunuyor. Kapağa etkiyen bileşke hidrostatik kuvvet F değerini bulun.

d = 2 mH = 1,5 mb = 2 mρ = 1000 kg/m³g = 9,81 m/s²
F = kN
18.Hidrostatik kuvvetZor
kapakd = 0,5 mH = 1 m

2 m genişliğinde düşey dikdörtgen bir kapak, gliserin dolu bir tankın duvarında, üst kenarı yüzeyin 0,5 m altında bulunuyor. Basınç merkezinin yüzeyden derinliği ycp değerini bulun.

d = 0,5 mH = 1 mb = 2 mρ = 1260 kg/m³g = 9,81 m/s²
ycp = m
19.Boru sürtünmesi ve yük kaybıOrta
V = 1,9 m/sD = 50 mmL = 1000 mf = 0,018

Su (ρ = 1000 kg/m³), 1000 m uzunluğunda ve iç çapı 50 mm olan yatay bir borudan 1,9 m/s hızla akıyor. Darcy sürtünme faktörü f = 0,018 ve g = 9,81 m/s² kullanın. Boru boyunca basınç düşüşü Δp değerini kPa cinsinden bulun.

V = 1,9 m/sL = 1000 mD = 50 mmf = 0,018ρ = 1000 kg/m³
Δp = kPa
20.Boru sürtünmesi ve yük kaybıZor
K = 2Δz = 18 mL = 300 m, D = 250 mm, f = 0,0153× dirsek (K = 0,3)

İki açık hazne, 300 m uzunluğunda, iç çapı 250 mm ve Darcy sürtünme faktörü f = 0,015 olan bir boruyla birleştirilmiştir. Üst haznenin su yüzeyi alttakinden 18 m yüksektedir. Yerel kayıplar: keskin kenarlı bir giriş (K = 0,5), 3 dirsek (her biri K = 0,3), bir vana (K = 2) ve alt hazneye çıkış (K = 1,0). g = 9,81 m/s² kullanın. Debi Q değerini L/s cinsinden bulun.

Δz = 18 mL = 300 mD = 250 mmf = 0,015Kentrance = 0,5Kbend = 0,3 (×3)Kvalve = 2Kexit = 1,0
Q = L/s
21.Açık kanal akışı (Manning)Orta
b = 5,5 my = 0,7 m2 : 1n = 0,014, S = 0,001

Yamuk kesitli bir perdahsız beton kanalın taban genişliği 5,5 m ve şev eğimleri 2:1 (yatay:düşey). Su 0,7 m derinlikte üniform olarak akıyor. Manning n = 0,014 ve taban eğimi S = 0,001. Debi Q değerini m³/s cinsinden bulun.

b = 5,5 my = 0,7 mz = 2n = 0,014S = 0,001
Q = m³/s
22.Açık kanal akışı (Manning)Zor
b = 1 my = 2,4 m3 : 1n = 0,025, Q = 49 m³/s

Taban genişliği 1 m ve şev eğimleri 3:1 (yatay:düşey) olan yamuk kesitli bir çakıl kanal 2,4 m derinlikte üniform akışla 49 m³/s taşımalıdır. Manning n = 0,025. Gereken taban eğimi S değerini (m/m cinsinden) bulun.

Q = 49 m³/sb = 1 my = 2,4 mz = 3n = 0,025
S = m/m
23.Pompalar ve pompa gücüOrta
PQ = 20 L/sH = 22 m

Bir deneyde pompa 22 m basma yüksekliğine karşı 20 L/s su (ρ = 1000 kg/m³) basarken mili 6,2 kW çekiyor. g = 9,81 m/s² kullanın. Pompa verimi η değerini yüzde olarak bulun.

Q = 20 L/sH = 22 mPshaft = 6,2 kWg = 9,81 m/s²
η = %
24.Pompalar ve pompa gücüZor
PQ = 75 L/sΔz = 7 mL = 300 m, D = 200 mm, f = 0,018, ΣK = 8

Bir pompa 75 L/s suyu (ρ = 1000 kg/m³) açık bir alt hazneden, su yüzeyi 7 m daha yüksekte olan bir üst tanka basıyor. Boru 300 m uzunluğunda, iç çapı 200 mm ve Darcy sürtünme faktörü f = 0,018; yerel kayıp katsayılarının toplamı ΣK = 8 (giriş ve çıkış dahil). g = 9,81 m/s² kullanın. Pompa verimi %65. Mil gücü Pshaft değerini kW cinsinden bulun.

Q = 75 L/sΔz = 7 mL = 300 mD = 200 mmf = 0,018ΣK = 8η = 65%
Pshaft = kW
25.Paranın zaman değeriOrta
yıl0123…8PV = ?€25 000

8 yıl sonra €25 000 gerekiyor. Hesap üç aylık bileşik, yıllık %6 faiz ödüyor. Bugün ne kadar yatırmalısınız? Bugünkü değer PV'ü bulun.

FV = €25 0006% / 4n = 8
PV = €
26.Paranın zaman değeriZor
ay0123…60€500€500€500FV = ?

5 yıl boyunca her ayın sonunda €500 biriktiriyorsunuz. Hesap aylık bileşik, yıllık %3 faiz ödüyor. Sonunda ne kadar birikmiş olur? FV'ü bulun.

A = €5003% / 12N = 60
FV = €
27.NBD ve IRROrta
yıl01234−60 00014 50019 00021 00019 500

Bir proje bugün €60 000 maliyetindedir ve 1’den 4. yıla kadar her yılın sonunda €14 500, €19 000, €21 000, €19 500 getirir. Sermaye maliyeti %5. Nakit akışlarının her yıl boyunca eşit geldiğini varsayın. İskontolu geri ödeme süresi DPB değerini yıl cinsinden bulun.

r = 5%CF0 = −60 000CF1 = 14 500CF2 = 19 000CF3 = 21 000CF4 = 19 500
DPB = yıl
28.NBD ve IRRZor
yıl012−25 00016 00017 500

Bir proje €25 000 tutarındadır ve 1'den 2'ye kadar yılların sonunda €16 000, €17 500 getirir. İç verim oranı IRR'ü yüzde olarak bulun.

CF0 = −25 000CF1 = 16 000CF2 = 17 500
IRR = %
29.Normal dağılımOrta
750 g762,3 gX + Y?

X ortalaması 250 g, standart sapması 4 g olan normal bir değişkendir; Y bağımsızdır ve ortalaması 500 g, standart sapması 9 g olan normaldir. X + Y’nin 762,3 g değerinden büyük olma olasılığını P bulun. z’yi iki ondalığa yuvarlayın.

μX = 250, σX = 4μY = 500, σY = 9X + Y > 762,3 g
P =
30.Normal dağılımZor
μ = 250x = ?25%

torba ağırlıkları, ortalaması 250 g ve standart sapması 5 g olan normal dağılıma uyar. Altında kalan değerlerin oranı %25 olan x değerini bulun (25. yüzdelik).

μ = 250σ = 5P = 25%
x = g

3Çözeltiler

1.Kiriş mesnet tepkileri

Cevap: RA = 32,92 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.

P1​ = 50 kNP2​ = 15 kNABRA​RB​2,5 m2 m1,5 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.

ΣMA = 0: RB·6 = 50·2,5 + 15·4,5
RB = 192,5/6 = 32,08 kN
ΣFy = 0: RA = 65 − 32,08 = 32,92 kN

Cevap

RA = 32,92 kN
2.Kiriş mesnet tepkileri

Cevap: RB = 29 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 = 12 kN/mP = 50 kNABRA​RB​1 m3 m6 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 = 12·3 = 36 kN, x̄ = 2,5 m noktasında etkir
ΣMA = 0: RB·10 = 50·4 + 12·3·2,5
RB = 290/10 = 29 kN
ΣFy = 0: RA = 86 − 29 = 57 kN

Cevap

RB = 29 kN
3.Kafes: düğüm yöntemi

Cevap: FAB = −47,73 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.

ABBCACACB45 kNAy​Cy​

Mesnet tepkileri

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

ΣMA = 0: Cy·8 = 45·2 → Cy = 11,25 kN
ΣFy = 0: Ay = 45 − 11,25 = 33,75 kN

A düğümü

Her çubuğun çekmede olduğunu (düğümden dışarı çektiğini) varsayın. A’da yalnızca AB’nin düşey bileşeni var.

sin α = 2/2,828 = 0,7071
ΣFy = 0: Ay + FAB·sin α = 0
FAB = −33,75/0,7071 = −47,73 kN

Cevap

FAB = −47,73 kN (basınç)
4.Kafes: düğüm yöntemi

Cevap: FBC = 2,828 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 kN20 kNAy​Cy​Ax​

Mesnet tepkileri

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

ΣMA = 0: Cy·5 = 10·3 − 20·2 → Cy = −2 kN
ΣFy = 0: Ay = 10 − −2 = 12 kN
ΣFx = 0: Ax = 20 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 = 2/2,828 = 0,7071, cos γ = 2/2,828 = 0,7071
ΣFy = 0: Cy + FBC·sin γ = 0 → FBC = −−2/0,7071 = 2,828 kN

Cevap

FBC = 2,828 kN (çekme)
5.Kesme kuvveti ve eğilme momenti

Cevap: D (x = 3 m)

En büyük eğilme momenti: M, kesme kuvvetinin değiştiği her yerde eğim değiştirir, yani tepeleri kesme kuvvetinin sıfırdan geçtiği yerlerdedir: tekil bir yükün altında, yayılı bir yükün içinde veya bir konsolun mesnedi üzerinde. Konsol kirişin ankastre mesnedinde moment duvarda en büyüktür. M’nin büyüklüğünü o yerlerde, sehim yapan veya yapmayan, karşılaştırın.

Mesnet tepkileri

Bir mesnete göre moment alın, sonra düşey kuvvet dengesini kullanın.

R1 = 57,5 kN, R2 = 57,5 kN

Her işaretteki eğilme momenti

Kesimin bir yanındaki tüm kuvvetlerin momentlerini toplayın. Sehim yapan pozitif, tersi negatiftir.

MA = 0, MB = 50, MC = 85, MD = 105 kN·m, ME = 85, MF = 50, MG = 0

Cevap

İşaret D: MD = 105 kN·m
6.Kesme kuvveti ve eğilme momenti

Cevap: Mmax = 27 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. En büyük moment: dM/dx = V olduğundan eğilme momenti, kesme kuvvetinin sıfırdan geçtiği yerde, yani ya bir tekil yükte ya da yayılı yükün içinde en büyük değerine ulaşır.

Mesnet tepkileri

Tüm kirişin dengesi.

Yayılı yük bileşkesi: W = w·ℓ = 6·4 = 24 kN, x̄ = 6 m noktasında etkir
ΣMA = 0: RB·8 = 6·4·6
RB = 144/8 = 18 kN
ΣFy = 0: RA = 24 − 18 = 6 kN

Sıfır kesme kuvveti

Kesme kuvveti RA ile başlar, yüksüz kısımlarda sabit kalır ve yükün içinde w eğimiyle azalır.

RA − w·(x0 − 4) = 0
x0 = 4 + 6/6 = 5 m

En büyük moment

Mmax = RA·x0 − w·(x0 − 4)²/2 = 6·5 − 6·1²/2 = 27 kN·m

Cevap

Mmax = 27 kN·m
7.Kiriş sehimi

Cevap: θA = 0,031 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 = 5 N/mm, L = 5000 mm
EI = 8,4 × 10¹¹ N·mm²

Uç eğimi

θA = wL³/(24EI) = 5·5000³/(24·8,4 × 10¹¹) = 0,031 rad

Cevap

θA = 0,031 rad

Bu, 1,776° eder.

8.Kiriş sehimi

Cevap: Ireq = 5,232 × 10⁶ mm⁴

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).

Sehim sınırı

δallow = L/360 = 2500/360 = 6,944 mm

Gereken atalet momenti

I = 5wL⁴/(384·E·δallow) = 5·5·2500⁴/(384·70000·6,944) = 5,232 × 10⁶ mm⁴
Ireq = 5,232 × 10⁶ mm⁴

Cevap

Ireq = 5,232 × 10⁶ mm⁴
9.Kolon burkulması

Cevap: Pcr = 6,867 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

Dairesel kesitin I değeri her eksene göre aynıdır.

I = πd⁴/64 = π·30⁴/64 = 39761 mm⁴

Burkulma boyu

KL = 1·2000 = 2000 mm

Kritik yük

Pcr = π²EI/(KL)² = π²·70000·39761/2000² = 6867 N = 6,867 kN

Cevap

Pcr = 6,867 kN
10.Kolon burkulması

Cevap: d = 126,3 mm

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.

Gereken kritik yük

Pcr = n·P = 2·120000 = 240000 N
KL = 1·6000 = 6000 mm

Çap için çözün

d = (64·n·P·(KL)²/(π³E))^(1/4) = (64·240000·6000²/(π³·70000))^(1/4) = 126,3 mm

Cevap

d = 126,3 mm

Kontrol: narinlik KL/r = 190, dolayısıyla kolon narindir ve Euler geçerlidir.

11.Ağırlık merkezi ve atalet momenti

Cevap: ȳ = 39,52 mm

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.

Dikdörtgenlere ayırın

Tabanı tam genişlikte ve iki kolu onun üstünde (yükseklik h − t) alın; böylece hiçbir şey iki kez sayılmaz.

baz: A1 = 140·16 = 2240 mm², y1 = 8 mm
iki kol: A2 = 2·16·94 = 3008 mm², y2 = 16 + 94/2 = 63 mm

Ağırlık merkezi

ȳ = (2240·8 + 3008·63)/5248 = 39,52 mm

Cevap

ȳ = 39,52 mm
12.Ağırlık merkezi ve atalet momenti

Cevap: Mallow = 4,251 kN·m

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.

Ağırlık merkezi

ȳ = (6500·212,5 + 2000·100)/8500 = 186 mm
üst kenar: c = 225 − 186 = 38,97 mm

Alan atalet momenti

I = 260·25³/12 + 6500·26,47² + 10·200³/12 + 2000·86,03² = 2,636 × 10⁷ mm⁴

Her kenarın izin verdiği moment

Pozitif moment: üst basınçta, alt çekmededir.

üst kenar: M = 150·2,636 × 10⁷/38,97 = 101,5 kN·m
alt kenar: M = 30·2,636 × 10⁷/186 = 4,251 kN·m

Belirleyici değer

Mallow = min = 4,251 kN·m (alt kenar)

Cevap

Mallow = 4,251 kN·m
13.Zeminde efektif gerilme

Cevap: u = 78,48 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).

Boşluk suyu basıncı

Su basıncı su seviyesinin altındaki derinlikle artar.

u = γw·(z − zw) = 9,81·8 = 78,48 kPa

Cevap

u = 78,48 kPa
14.Zeminde efektif gerilme

Cevap: σ = 150 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·4 + γsat,sand·2 + γsat,clay·2,5
σ = 17·4 + 18,5·2 + 18·2,5 = 150 kPa

Cevap

σ = 150 kPa
15.Konsolidasyon oturması

Cevap: S = 23,19 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 basıncı

σ′p = OCR·σ′0 = 2,5·95 = 237,5 kPa

Ön konsolidasyon basıncıyla karşılaştırın

σ′f = 95 + 60 = 155 kPa ≤ 237,5 kPa

Oturma

Kil yeniden sıkışma doğrusu üzerinde kalır.

S = Cr·H/(1 + e0)·log₁₀(σ′f/σ′0) = 0,03·8/(1 + 1,2)·log₁₀(155/95) = 23,19 mm

Cevap

S = 23,19 mm
16.Konsolidasyon oturması

Cevap: t = 277 gün

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 yolları

Hdr,lab = 19/2 = 9,5 mm = 0,0095 m
Hdr,field = 3 m

Süreyi ölçekleyin

Laboratuvarda ve arazide aynı Tv ve cv ile t = T_v·Hdr²/cv.

tfield = 4·(3/0,0095)² = 398892 min
tfield = 398892/1440 = 277 gün

Cevap

t = 277 gün
17.Hidrostatik kuvvet

Cevap: F = 80,93 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 = 2 + 1,5/2 = 2,75 m
A = H·b = 1,5·2 = 3 m²
kapakd = 2 mH = 1,5 mF

Bileşke kuvvet

F = ρ·g·yc·A = 1000·9,81·2,75·3 = 80,93 kN

Cevap

F = 80,93 kN
18.Hidrostatik kuvvet

Cevap: ycp = 1,083 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 = 0,5 + 1/2 = 1 m
A = H·b = 1·2 = 2 m²
kapakd = 0,5 mH = 1 mF

Bileşke kuvvet

F = ρ·g·yc·A = 1260·9,81·1·2 = 24,72 kN

Basınç merkezi

Basınç derinlikle arttığından bileşke ağırlık merkezinin altında etkir.

Ic = b·H³/12 = 2·1³/12 = 0,1667 m⁴
ycp = yc + Ic/(yc·A) = 1 + 0,1667/(1·2) = 1,083 m

Cevap

ycp = 1,083 m
19.Boru sürtünmesi ve yük kaybı

Cevap: Δp = 649,8 kPa

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.

Yük kaybı

hf = f·(L/D)·V²/(2g) = 0,018·(1000/0,05)·1,9²/(2·9,81) = 66,24 m

Basınç düşüşü

Boru yataydır ve hız değişmez, bu yüzden enerji denklemi Δp = ρ·g·hf’ye indirgenir.

Δp = ρ·g·hf = 1000·9,81·66,24 = 649800 Pa = 649,8 kPa

Cevap

Δp = 649,8 kPa
20.Boru sürtünmesi ve yük kaybı

Cevap: Q = 194,9 L/s

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.

Kayıp katsayıları

f·L/D = 0,015·300/0,25 = 18
ΣK = 0,5 + 3·0,3 + 2 + 1,0 = 4,4

Enerji denklemi

İki yüzey de havaya açıktır ve pratikte durgundur, bu yüzden Δz’nin tamamı boruda kaybolur.

18 = (18 + 4,4)·V²/(2·9,81)
V = √(2·9,81·18/22,4) = 3,971 m/s

Debi

Q = V·π·D²/4 = 3,971·0,04909 = 0,1949 m³/s = 194,9 L/s

Cevap

Q = 194,9 L/s
21.Açık kanal akışı (Manning)

Cevap: Q = 7,409 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 = (5,5 + 2·0,7)·0,7 = 4,83 m²
P = b + 2y·√(1 + z²) = 5,5 + 2·0,7·√(1 + 2²) = 8,63 m
R = A/P = 0,5596 m

Hız

V = (1/0,014)·0,55962/3·0,0011/2 = 1,534 m/s

Debi

Q = A·V = 4,83·1,534 = 7,409 m³/s

Cevap

Q = 7,409 m³/s
22.Açık kanal akışı (Manning)

Cevap: S = 0,002984 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 + z·y)·y = (1 + 3·2,4)·2,4 = 19,68 m²
P = b + 2y·√(1 + z²) = 1 + 2·2,4·√(1 + 3²) = 16,18 m
R = A/P = 1,216 m

Manning’i S için çözün

S1/2 = n·Q/(A·R2/3) = 0,025·49/(19,68·1,14) = 0,05463
S = 0,05463² = 0,002984

Cevap

S = 0,002984

Bu, kilometrede 2,984 m düşü demektir.

23.Pompalar ve pompa gücü

Cevap: η = 69,62 %

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 = 1000·9,81·0,02·22 = 4,316 kW

Verim

η = Ph/Pshaft = 4,316/6,2 = 69,62%

Cevap

η = 69,62%
24.Pompalar ve pompa gücü

Cevap: Pshaft = 19,43 kW

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 = 0,075/0,03142 = 2,387 m/s
V²/(2g) = 0,2905 m

Yük kayıpları

hL = (f·L/D + ΣK)·V²/(2g) = (27 + 8)·0,2905 = 10,17 m

Pompa basma yüksekliği

H = Δz + hL = 7 + 10,17 = 17,17 m

Mil gücü

Pshaft = ρ·g·Q·H/η = 1000·9,81·0,075·17,17/0,65 = 19,43 kW

Cevap

Pshaft = 19,43 kW
25.Paranın zaman değeri

Cevap: PV = 15525 €

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.

Oran ve dönem sayısı

i = 0,06/4 = 0,015
N = 4·8 = 32

Bugünkü değer

PV = FV/(1 + i)N = 25 000/1,61 = €15 524,82

Cevap

PV = €15 524,82
26.Paranın zaman değeri

Cevap: FV = 32323 €

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 yatırım sayısı

i = 0,03/12 = 0,0025
N = 12·5 = 60

Yatırımların gelecek değeri

FV = A·((1 + i)N − 1)/i = 500·(1,162 − 1)/0,0025 = €32 323,36

Cevap

FV = €32 323,36

Kendiniz €30 000 yatırdınız; geri kalanı faizdir.

27.NBD ve IRR

Cevap: DPB = 3,674 yıl

Geri ödeme süresi: birikimli nakit akışlarının ilk yatırımı karşılamasına kadar geçen süre. Nakdin her yıl boyunca eşit geldiği varsayılır, bu yüzden son kısım bir yılın kesridir. Basit geri ödeme süresi paranın zaman değerini göz ardı eder; iskontolu geri ödeme süresi ise iskonto edilmiş nakit akışlarını kullanır.

İskonto edilmiş ve birikimli nakit akışları

yıl 1: 14 500/1,05 = 13 809,52 → Σ = 13 809,52
yıl 2: 19 000/1,103 = 17 233,56 → Σ = 31 043,08
yıl 3: 21 000/1,158 = 18 140,59 → Σ = 49 183,67
yıl 4: 19 500/1,216 = 16 042,70 → Σ = 65 226,37

Son yılın kesri

DPB = 3 + 10 816,33/16 042,70 = 3,674

Cevap

DPB = 3,674 yıl

İskontolu geri ödeme süresi her zaman basit geri ödeme süresinden (3,282 yıl) uzundur.

28.NBD ve IRR

Cevap: IRR = 21,58 %

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.

IRR'yi iki taraftan sınırlayın

Oran arttıkça NBD azalır; bu yüzden IRR, pozitif NBD veren oran ile negatif NBD veren oran arasındadır.

NPV(20%) = 486,11
NPV(25%) = −1 000,00

Daraltın

Doğrusal enterpolasyon ilk tahmini verir; tekrarlamak (ya da hesap makinesinin IRR işlevi) kesin oranı verir.

IRR ≈ 20 + 5·486,11/(486,11 − (−1 000,00)) = 21,64%
kesin: NPV(21,58%) = 0 → IRR = 21,58%

Cevap

IRR = 21,58%
29.Normal dağılım

Cevap: P = 0,1056

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.

Toplamın dağılımı

μ = 750 g, σ = √(4² + 9²) = 9,849 g

Standartlaştırın

z = (762,3 − 750)/9,849 = 1,25

Üst kuyruk

P = 1 − Φ(1,25) = 1 − 0,8944 = 0,1056

Cevap

P = 0,1056
30.Normal dağılım

Cevap: x = 246,6 g

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.

Yüzdelik için z

Φ(z) = 0,25 → z = −0,6745

x’e geri dönüş

x = 250 + −0,6745·5 = 246,63 g

Cevap

x = 246,63 g

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