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​ = 80 kNP2​ = 30 kNABCRB​ = ?4 m2 m4 m

Kirişin A’da sabit mafsalı ve A’dan 6 m uzaklıkta B’de kayıcı mesnedi var; B’den serbest uç C’ye kadar çıkma yapar. Yukarıyı pozitif alarak düşey tepki RB değerini bulun.

AB = 6 mAC = 10 mP1 = 80 kN @ 4 mP2 = 30 kN @ 10 m
RB = kN
2.Kiriş mesnet tepkileriZor
w = 5 kN/mP = 35 kNABCRA​ = ?6 m1 m1 m2 m

Kirişin A’da sabit mafsalı ve A’dan 8 m uzaklıkta B’de kayıcı mesnedi var; B’den serbest uç C’ye kadar çıkma yapar. A’dan 6 m uzaklıkta P tekil yükünü ve 7 m konumundan 10 m konumundaki serbest uca kadar düzgün yayılı w yükünü taşır. Yukarıyı pozitif alarak düşey tepki RA değerini bulun.

AB = 8 mAC = 10 mP = 35 kN @ 6 mw = 5 kN/m, 7 ile 10 m arasında
RA = kN
3.Kafes: düğüm yöntemiOrta
ABBCACACB20 kN4 m3 m3 m

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

açıklık = 4 myükseklik = 3 mB, A’dan 3 m uzaktadüşey yük = 20 kN
FBC = kN
4.Kafes: düğüm yöntemiZor
ABBCACACB30 kN30 kN8 m7 m2 m

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

açıklık = 8 myükseklik = 2 mB, A’dan 7 m uzaktadüşey yük = 30 kNyatay yük = 30 kN ←
FBC = kN
5.Kesme kuvveti ve eğilme momentiOrta
P1​ = 40 kNP2​ = 65 kNAB5 m3 m2 m

Basit mesnetli kiriş iki tekil yük taşır. Kirişteki en büyük eğilme momenti Mmax değerini bulun.

L = 10 mP1 = 40 kN @ 5 mP2 = 65 kN @ 8 m
Mmax = kN·m
6.Kesme kuvveti ve eğilme momentiZor
10 kN/m50 kN15 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.

50 kN @ 6 m15 kN @ 4 m10 kN/m, 0–5 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)
7.Kiriş sehimiOrta
w = 15 kN/mP = 25 kNABδ1,5 m

Bir konsol kiriş tüm boyunca düzgün yayılı w yükü ve serbest ucunda P tekil yükü taşır. Süperpozisyon kullanarak serbest uçtaki sehim δ değerini bulun.

P = 25 kNw = 15 kN/mL = 1,5 mE = 70 GPa (alüminyum)I = 84 × 10⁶ mm⁴
δ = mm
8.Kiriş sehimiZor
P = 15 kNABδ5 m1 m

Basit mesnetli bir kiriş B mesnedinden b = 1 m uzaklıkta P tekil yükü taşır. Kirişin en büyük sehimi δmax değerini bulun.

P = 15 kNb = 1 mL = 6 mE = 11 GPa (yapı kerestesi)I = 57 × 10⁶ mm⁴
δmax = mm
9.Kolon burkulmasıOrta
PL = 1 m50 × 60 mmkesit

alüminyum malzemeden L boyunda bir kolon tabanı ankastre, tepesi serbest. Euler formülüyle kritik burkulma yükü Pcr değerini bulun.

L = 1 mE = 70 GPa (alüminyum)b × h = 50 × 60 mm
Pcr = kN
10.Kolon burkulmasıZor
PL = 5 md = 50 mmkesit

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

L = 5 mE = 200 GPa (çelik)d = 50 mm
σcr = MPa
11.Ağırlık merkezi ve atalet momentiOrta
1803010010xboyutlar mm cinsinden

T kesitin ağırlık merkezinden geçen yatay x eksenine göre atalet momenti Ix değerini bulun.

bf = 180 mmtf = 30 mmtw = 10 mmhw = 100 mm
Ix = × 10⁶ mm⁴
12.Ağırlık merkezi ve atalet momentiZor
1102202214xM = 30 kN·mboyutlar mm cinsinden

Simetrik bir I kesitin başlıkları 110 mm genişliğinde ve 22 mm kalınlığında, toplam yüksekliği 220 mm ve gövdesi 14 mm kalınlığındadır. x eksenine göre 30 kN·m eğilme momenti taşır. Kesitteki en büyük eğilme gerilmesinin büyüklüğü σmax değerini bulun.

B = 110 mmH = 220 mmtf = 22 mmtw = 14 mmM = 30 kN·m
σmax = MPa
13.Zeminde efektif gerilmeOrta
kumγd​ = 16,5 kN/m³γsat​ = 20 kN/m³7 myeraltı su seviyesiXz = 6 m

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

z = 6 mzw = 4 mγw = 9,81 kN/m³kum: γd = 16,5 kN/m³kum: γsat = 20 kN/m³
σ = kPa
14.Zeminde efektif gerilmeZor
kumγd​ = 15 kN/m³γsat​ = 20 kN/m³3 mkilγsat​ = 17,5 kN/m³6 myeraltı su seviyesiXz = 6 m

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

z = 6 mzw = 1 mγw = 9,81 kN/m³kum: γd = 15 kN/m³kum: γsat = 20 kN/m³kil: γsat = 17,5 kN/m³
u = kPa
15.Konsolidasyon oturmasıOrta
Δσ = 190 kPakumkilCc​ = 0,5, Cr​ = 0,04e0​ = 1,05σ′0​ = 60 kPaOCR = 33 myeraltı su seviyesi

3 m kalınlığındaki aşırı konsolide bir kil tabakasının Cc = 0,5, Cr = 0,04 ve e₀ = 1,05. Orta derinliğindeki efektif düşey gerilme 60 kPa ve aşırı konsolidasyon oranı OCR = 3. Yeni bir bina orta derinlikte 190 kPa düşey gerilme ekliyor. Birincil konsolidasyon oturması S değerini mm cinsinden bulun.

H = 3 mCc = 0,5Cr = 0,04e0 = 1,05σ′0 = 60 kPaOCR = 3Δσ = 190 kPa
S = mm
16.Konsolidasyon oturmasıZor
kumkilH = 9 mcv​ = 3 m²/yıl9 mgeçirimsiz kayayeraltı su seviyesi

9 m kalınlığındaki bir kil tabakasının konsolidasyon katsayısı cv = 3 m²/yıl. Üstünde kum bulunan geçirimsiz kaya üzerinde durur, bu yüzden su yalnızca üstten drene olur. %60 ortalama konsolidasyon için zaman faktörü Tv = 0,287. Tabakanın %60 konsolidasyona ulaşması kaç yıl t sürer?

H = 9 mcv = 3 m²/yılU = 60%Tv = 0,287tek yönlü drenaj
t = yıl
17.Hidrostatik kuvvetOrta
kapakd = 4 mH = 2,5 m

1 m genişliğinde düşey dikdörtgen bir kapak, su dolu bir tankın duvarında, üst kenarı yüzeyin 4 m altında bulunuyor. Kapağa etkiyen bileşke hidrostatik kuvvet F değerini bulun.

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

3 m genişliğinde düşey dikdörtgen bir kapak, gliserin dolu bir tankın duvarında, üst kenarı yüzeyin 3 m altında bulunuyor. Basınç merkezinin yüzeyden derinliği ycp değerini bulun.

d = 3 mH = 1,5 mb = 3 mρ = 1260 kg/m³g = 9,81 m/s²
ycp = m
19.Boru sürtünmesi ve yük kaybıOrta
V = 1,7 m/sD = 250 mmL = 100 mf = 0,018

Su, 100 m uzunluğunda ve iç çapı 250 mm olan bir borudan 1,7 m/s ortalama hızla akıyor. Darcy sürtünme faktörü f = 0,018 ve g = 9,81 m/s² kullanın. Sürtünme yük kaybı hf değerini bulun.

V = 1,7 m/sL = 100 mD = 250 mmf = 0,018g = 9,81 m/s²
hf = m
20.Boru sürtünmesi ve yük kaybıZor
K = 0,2Δz = 9 mL = 100 m, D = 300 mm, f = 0,0223× dirsek (K = 0,3)

İki açık hazne, 100 m uzunluğunda, iç çapı 300 mm ve Darcy sürtünme faktörü f = 0,022 olan bir boruyla birleştirilmiştir. Üst haznenin su yüzeyi alttakinden 9 m yüksektedir. Yerel kayıplar: keskin kenarlı bir giriş (K = 0,5), 3 dirsek (her biri K = 0,3), bir vana (K = 0,2) ve alt hazneye çıkış (K = 1,0). g = 9,81 m/s² kullanın. Debi Q değerini L/s cinsinden bulun.

Δz = 9 mL = 100 mD = 300 mmf = 0,022Kentrance = 0,5Kbend = 0,3 (×3)Kvalve = 0,2Kexit = 1,0
Q = L/s
21.Açık kanal akışı (Manning)Orta
b = 1,5 my = 0,9 m2 : 1n = 0,012, S = 0,004

Yamuk kesitli bir perdahlı beton kanalın taban genişliği 1,5 m ve şev eğimleri 2:1 (yatay:düşey). Su 0,9 m derinlikte üniform olarak akıyor. Manning n = 0,012 ve taban eğimi S = 0,004. Debi Q değerini m³/s cinsinden bulun.

b = 1,5 my = 0,9 mz = 2n = 0,012S = 0,004
Q = m³/s
22.Açık kanal akışı (Manning)Zor
b = 2,5 my = 2,1 m3 : 1n = 0,014, Q = 46 m³/s

Taban genişliği 2,5 m ve şev eğimleri 3:1 (yatay:düşey) olan yamuk kesitli bir perdahsız beton kanal 2,1 m derinlikte üniform akışla 46 m³/s taşımalıdır. Manning n = 0,014. Gereken taban eğimi S değerini (m/m cinsinden) bulun.

Q = 46 m³/sb = 2,5 my = 2,1 mz = 3n = 0,014
S = m/m
23.Pompalar ve pompa gücüOrta
PQ = 60 L/sH = 56 m

Verimi %82 olan bir pompa 56 m basma yüksekliğine karşı 60 L/s su (ρ = 1000 kg/m³) basıyor. g = 9,81 m/s² kullanın. Gereken mil gücü Pshaft değerini kW cinsinden bulun.

Q = 60 L/sH = 56 mη = 82%g = 9,81 m/s²
Pshaft = kW
24.Pompalar ve pompa gücüZor
PQ = 50 L/sΔz = 22 mL = 200 m, D = 150 mm, f = 0,02, ΣK = 6

Bir pompa 50 L/s suyu (ρ = 1000 kg/m³) açık bir alt hazneden, su yüzeyi 22 m daha yüksekte olan bir üst tanka basıyor. Boru 200 m uzunluğunda, iç çapı 150 mm ve Darcy sürtünme faktörü f = 0,02; yerel kayıp katsayılarının toplamı ΣK = 6 (giriş ve çıkış dahil). g = 9,81 m/s² kullanın. Pompanın eklemesi gereken basma yüksekliği H değerini bulun.

Q = 50 L/sΔz = 22 mL = 200 mD = 150 mmf = 0,02ΣK = 6
H = m
25.Paranın zaman değeriOrta
yıl0123…8PV = ?€15 000

8 yıl sonra €15 000 gerekiyor. Hesap üç aylık bileşik, yıllık %3 faiz ödüyor. Bugün ne kadar yatırmalısınız? Bugünkü değer PV'ü bulun.

FV = €15 0003% / 4n = 8
PV = €
26.Paranın zaman değeriZor
ay0123…144A?AA€25 000

12 yıl sonra €25 000 istiyorsunuz. Aylık bileşik yıllık %2,4 faiz veren bir hesapta her ayın sonunda aynı tutarı biriktiriyorsunuz. Aylık yatırılacak tutar A değerini bulun.

FV = €25 0002,4% / 12N = 144
A = €
27.NBD ve IRROrta
yıl0123456−60 00025 50020 50026 00012 50018 50019 500

Bir proje bugün €60 000 maliyetindedir ve 1’den 6. yıla kadar her yılın sonunda €25 500, €20 500, €26 000, €12 500, €18 500, €19 500 getirir. Sermaye maliyeti %12. Nakit akışlarının her yıl boyunca eşit geldiğini varsayın. İskontolu geri ödeme süresi DPB değerini yıl cinsinden bulun.

r = 12%CF0 = −60 000CF1 = 25 500CF2 = 20 500CF3 = 26 000CF4 = 12 500CF5 = 18 500CF6 = 19 500
DPB = yıl
28.NBD ve IRRZor
yıl012−10 0004 5006 500

Bir proje €10 000 tutarındadır ve 1'den 2'ye kadar yılların sonunda €4 500, €6 500 getirir. İç verim oranı IRR'ü yüzde olarak bulun.

CF0 = −10 000CF1 = 4 500CF2 = 6 500
IRR = %
29.Normal dağılımOrta
438522P = ?

pil ömürleri, ortalaması 500 h ve standart sapması 40 h olan normal dağılıma uyar. Hangi oran 438 ile 522 h arasındadır? P değerini ondalık sayı olarak verin.

μ = 500σ = 40x1 = 438x2 = 522
P =
30.Normal dağılımZor
235240245250255260265güst 85%

torba ağırlıkları, ortalaması 250 g ve standart sapması 5 g olan normal dağılım gösterir. Gölgeli en üst %85 sağında kalacak şekilde kesme değerini sürükleyin. Kesme değerini x bulun.

μ = 250 gσ = 5 g85%
x = g

3Çözeltiler

1.Kiriş mesnet tepkileri

Cevap: RB = 103,3 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·6 = 80·4 + 30·10
RB = 620/6 = 103,3 kN

Düşey denge

RA = 80 + 30 − 103,3 = 6,667 kN

Cevap

RB = 103,3 kN
2.Kiriş mesnet tepkileri

Cevap: RA = 7,813 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.

Yayılı yükün bileşkesi

W = 5·3 = 15 kN, x̄ = (7 + 10)/2 = 8,5 m

Denge

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

ΣMA = 0: RB·8 = 35·6 + 15·8,5
RB = 337,5/8 = 42,19 kN
RA = 50 − 42,19 = 7,813 kN

Cevap

RA = 7,813 kN
3.Kafes: düğüm yöntemi

Cevap: FBC = −15,81 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.

ABBCACACB20 kNAy​Cy​

Mesnet tepkileri

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

ΣMA = 0: Cy·4 = 20·3 → Cy = 15 kN
ΣFy = 0: Ay = 20 − 15 = 5 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 = 3/3,162 = 0,9487, cos γ = 1/3,162 = 0,3162
ΣFy = 0: Cy + FBC·sin γ = 0 → FBC = −15/0,9487 = −15,81 kN

Cevap

FBC = −15,81 kN (basınç)
4.Kafes: düğüm yöntemi

Cevap: FBC = −20,96 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.

ABBCACACB30 kN30 kNAy​Cy​Ax​

Mesnet tepkileri

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

ΣMA = 0: Cy·8 = 30·7 − 30·2 → Cy = 18,75 kN
ΣFy = 0: Ay = 30 − 18,75 = 11,25 kN
ΣFx = 0: Ax = 30 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 = 2/2,236 = 0,8944, cos γ = 1/2,236 = 0,4472
ΣFy = 0: Cy + FBC·sin γ = 0 → FBC = −18,75/0,8944 = −20,96 kN

Cevap

FBC = −20,96 kN (basınç)
5.Kesme kuvveti ve eğilme momenti

Cevap: Mmax = 165 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.

ΣMA = 0: RB·10 = 40·5 + 65·8
RB = 720/10 = 72 kN
ΣFy = 0: RA = 105 − 72 = 33 kN

Her yükün altındaki moment

Her yükün solundaki parçayı tutun.

yük altında P1: M = RA·5 = 33·5 = 165 kN·m
yük altında P2: M = RB·2 = 72·2 = 144 kN·m

En büyük değer

Mmax = 165 kN·m (yük altında P1)

Cevap

Mmax = 165 kN·m
6.Kesme kuvveti ve eğilme momenti

Cevap: F (x = 5 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 = 18 kN, R2 = 97 kN

Her işaretteki eğilme momenti

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

MA = 0, MB = 13, MC = 16, MD = 9, ME = −8, MF = −50 kN·m, MG = 0

Cevap

İşaret F: MF = −50 kN·m
7.Kiriş sehimi

Cevap: δ = 6,397 mm

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).

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.

P = 25000 N, w = 15 N/mm, L = 1500 mm
EI = 5,88 × 10¹² N·mm²

Her yük tek başına

δP = PL³/(3EI) = 25000·1500³/(3·5,88 × 10¹²) = 4,783 mm
δw = wL⁴/(8EI) = 15·1500⁴/(8·5,88 × 10¹²) = 1,614 mm

Toplayın

δ = 4,783 + 1,614 = 6,397 mm

Cevap

δ = 6,397 mm
8.Kiriş sehimi

Cevap: δmax = 52,96 mm

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).

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.

P = 15000 N, b = 1000 mm, L = 6000 mm
EI = 6,27 × 10¹¹ N·mm²

En büyük değerin konumu

Uzun parçadaki eğimi sıfıra eşitlemek konumu verir.

x = √((L² − b²)/3) = √((6000² − 1000²)/3) = 3416 mm

En büyük sehim

δmax = Pb(L² − b²)3/2/(9√3·EIL) = 52,96 mm

Cevap

δmax = 52,96 mm
9.Kolon burkulması

Cevap: Pcr = 107,9 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 = 60·50³/12 = 625000 mm⁴

Burkulma boyu

KL = 2·1000 = 2000 mm

Kritik yük

Pcr = π²EI/(KL)² = π²·70000·625000/2000² = 107949 N = 107,9 kN

Cevap

Pcr = 107,9 kN
10.Kolon burkulması

Cevap: σcr = 25,18 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·50⁴/64 = 306796 mm⁴

Atalet yarıçapı ve narinlik

A = 1963 mm²
r = √(I/A) = √(306796/1963) = 12,5 mm
KL = 0,7·5000 = 3500 mm
KL/r = 3500/12,5 = 280

Kritik gerilme

σcr = π²E/(KL/r)² = π²·200000/280² = 25,18 MPa

Cevap

σcr = 25,18 MPa
11.Ağırlık merkezi ve atalet momenti

Cevap: Ix = 4,803 × 10⁶ mm⁴

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 = 180·30 = 5400 mm², yf = 100 + 30/2 = 115 mm
gövde: Aw = 10·100 = 1000 mm², yw = 100/2 = 50 mm

Ağırlık merkezi

ȳ = (Afyf + Awyw)/(Af + Aw) = (5400·115 + 1000·50)/6400 = 104,8 mm

Paralel eksen teoremi

başlık: 180·30³/12 + 5400·(115 − 104,8)² = 962007 mm⁴
gövde: 10·100³/12 + 1000·(50 − 104,8)² = 3,841 × 10⁶ mm⁴
Ix = 962007 + 3,841 × 10⁶ = 4,803 × 10⁶ mm⁴ = 4,803 × 10⁶ mm⁴

Cevap

Ix = 4,803 × 10⁶ mm⁴
12.Ağırlık merkezi ve atalet momenti

Cevap: σmax = 61,12 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.

Dış dikdörtgen eksi iki yan boşluk

İki boşluk birlikte (B − tw) genişliğinde ve hw = H − 2tf yüksekliğindedir ve x eksenini paylaşır.

hw = 220 − 2·22 = 176 mm
Ix = (B·H³ − (B − tw)·hw³)/12 = (110·220³ − 96·176³)/12
Ix = 5,399 × 10⁷ mm⁴

Eğilme gerilmesi

y = 110 mm
σ = M·y/I = 3 × 10⁷·110/5,399 × 10⁷ = 61,12 MPa

Cevap

σmax = 61,12 MPa
13.Zeminde efektif gerilme

Cevap: σ = 106 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) = 16,5·4 + 20·2 = 106 kPa

Cevap

σ = 106 kPa
14.Zeminde efektif gerilme

Cevap: u = 49,05 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) = 9,81·5 = 49,05 kPa

Cevap

u = 49,05 kPa
15.Konsolidasyon oturması

Cevap: S = 132,3 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 = 3·60 = 180 kPa

Ön konsolidasyon basıncıyla karşılaştırın

σ′f = 60 + 190 = 250 kPa > 180 kPa

Oturma

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

S = 0,04·3/(1 + 1,05)·log₁₀(180/60) + 0,5·3/(1 + 1,05)·log₁₀(250/180)
S = 27,93 + 104,4 = 132,3 mm

Cevap

S = 132,3 mm
16.Konsolidasyon oturması

Cevap: t = 7,749 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 = 9 m

Süre

t = Tv·Hdr²/cv = 0,287·9²/3 = 7,749 yıl

Cevap

t = 7,749 yıl
17.Hidrostatik kuvvet

Cevap: F = 128,8 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 = 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 = 1000·9,81·5,25·2,5 = 128,8 kN

Cevap

F = 128,8 kN
18.Hidrostatik kuvvet

Cevap: ycp = 3,8 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 = 3 + 1,5/2 = 3,75 m
A = H·b = 1,5·3 = 4,5 m²
kapakd = 3 mH = 1,5 mF

Bileşke kuvvet

F = ρ·g·yc·A = 1260·9,81·3,75·4,5 = 208,6 kN

Basınç merkezi

Basınç derinlikle arttığından bileşke ağırlık merkezinin altında etkir.

Ic = b·H³/12 = 3·1,5³/12 = 0,8438 m⁴
ycp = yc + Ic/(yc·A) = 3,75 + 0,8438/(3,75·4,5) = 3,8 m

Cevap

ycp = 3,8 m
19.Boru sürtünmesi ve yük kaybı

Cevap: hf = 1,061 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 yüksekliği

V²/(2g) = 1,7²/(2·9,81) = 0,1473 m

Darcy–Weisbach

hf = f·(L/D)·V²/(2g) = 0,018·(100/0,25)·1,7²/(2·9,81) = 1,061 m

Cevap

hf = 1,061 m
20.Boru sürtünmesi ve yük kaybı

Cevap: Q = 298 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 = 0,022·100/0,3 = 7,333
ΣK = 0,5 + 3·0,3 + 0,2 + 1,0 = 2,6

Enerji denklemi

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

9 = (7,333 + 2,6)·V²/(2·9,81)
V = √(2·9,81·9/9,933) = 4,216 m/s

Debi

Q = V·π·D²/4 = 4,216·0,07069 = 0,298 m³/s = 298 L/s

Cevap

Q = 298 L/s
21.Açık kanal akışı (Manning)

Cevap: Q = 10,35 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 = (1,5 + 2·0,9)·0,9 = 2,97 m²
P = b + 2y·√(1 + z²) = 1,5 + 2·0,9·√(1 + 2²) = 5,525 m
R = A/P = 0,5376 m

Hız

V = (1/0,012)·0,53762/3·0,0041/2 = 3,484 m/s

Debi

Q = A·V = 2,97·3,484 = 10,35 m³/s

Cevap

Q = 10,35 m³/s
22.Açık kanal akışı (Manning)

Cevap: S = 0,0009839 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 = (2,5 + 3·2,1)·2,1 = 18,48 m²
P = b + 2y·√(1 + z²) = 2,5 + 2·2,1·√(1 + 3²) = 15,78 m
R = A/P = 1,171 m

Manning’i S için çözün

S1/2 = n·Q/(A·R2/3) = 0,014·46/(18,48·1,111) = 0,03137
S = 0,03137² = 0,0009839

Cevap

S = 0,0009839

Bu, kilometrede 0,9839 m düşü demektir.

23.Pompalar ve pompa gücü

Cevap: Pshaft = 40,2 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.

Hidrolik güç

Ph = ρ·g·Q·H = 1000·9,81·0,06·56 = 32,96 kW

Mil gücü

Pshaft = Ph/η = 32,96/0,82 = 40,2 kW

Cevap

Pshaft = 40,2 kW
24.Pompalar ve pompa gücü

Cevap: H = 35,33 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 = 0,05/0,01767 = 2,829 m/s
V²/(2g) = 0,408 m

Yük kayıpları

hL = (f·L/D + ΣK)·V²/(2g) = (26,67 + 6)·0,408 = 13,33 m

Pompa basma yüksekliği

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

H = Δz + hL = 22 + 13,33 = 35,33 m

Cevap

H = 35,33 m
25.Paranın zaman değeri

Cevap: PV = 11810 €

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 = 0,03/4 = 0,0075
N = 4·8 = 32

Bugünkü değer

PV = FV/(1 + i)N = 15 000/1,27 = €11 809,99

Cevap

PV = €11 809,99
26.Paranın zaman değeri

Cevap: A = 150 €

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 = 0,024/12 = 0,002
N = 12·12 = 144

Yatırılan tutar

A = FV·i/((1 + i)N − 1) = 25 000·0,002/(1,333 − 1) = €149,98

Cevap

A = €149,98
27.NBD ve IRR

Cevap: DPB = 3,3 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: 25 500/1,12 = 22 767,86 → Σ = 22 767,86
yıl 2: 20 500/1,254 = 16 342,47 → Σ = 39 110,33
yıl 3: 26 000/1,405 = 18 506,29 → Σ = 57 616,62
yıl 4: 12 500/1,574 = 7 943,98 → Σ = 65 560,59

Son yılın kesri

DPB = 3 + 2 383,38/7 943,98 = 3,3

Cevap

DPB = 3,3 yıl

İskontolu geri ödeme süresi her zaman basit geri ödeme süresinden (2,538 yıl) uzundur.

28.NBD ve IRR

Cevap: IRR = 6,203 %

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(5%) = 181,41
NPV(10%) = −537,19

Daraltın

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

IRR ≈ 5 + 5·181,41/(181,41 − (−537,19)) = 6,262%
kesin: NPV(6,203%) = 0 → IRR = 6,203%

Cevap

IRR = 6,203%
29.Normal dağılım

Cevap: P = 0,6483

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 = (438 − 500)/40 = −1,55
z₂ = (522 − 500)/40 = 0,55

Aradaki alan

P = Φ(0,55) − Φ(−1,55) = 0,7088 − 0,06057 = 0,6483

Cevap

P = 0,6483
30.Normal dağılım

Cevap: x = 244,8 g

Bir alandan z’ye geri dönmek: Φ(z), z’nin solundaki alandır. Sol kuyruk alanı A için tabloda Φ(z) = A olan z’yi bulun. Sağ kuyruk alanı A, Φ(z) = 1 − A demektir. −z ile z arasındaki merkezî alan A, her kuyrukta (1 − A)/2 bırakır, yani Φ(z) = (1 + A)/2. Bir x değeri için x = μ + zσ kullanın.

Soldaki alan

Φ(z) = 0,15

Tablodan z

z ≈ −1,04

Özgün birimlere geri dönüş

x = 250 − 1,04·5 = 244,8 g

Cevap

x = 244,8 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