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
w0​ = 10 kN/mP = 60 kNABRA​ = ?7 m1 m

Basit mesnetli kiriş (A’da sabit mafsal, B’de kayıcı mesnet), A’da 10 kN/m değerinden B’de sıfıra doğrusal azalan bir yük taşır. A’dan 7 m uzaklıkta bir P tekil yükü de etkir. Düşey mesnet tepkisi RA değerini bulun.

L = 8 mw0 = 10 kN/mP = 60 kN @ 7 m
RA = kN
2.Kiriş mesnet tepkileriZor
w = 10 kN/mP = 15 kNABRA​ = ?RB​1 m5 m2 m

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

L = 8 mP = 15 kN @ 1 mw = 10 kN/m, 1 ile 6 m arasında
RA = kN
3.Kafes: düğüm yöntemiOrta
ABBCACACB40 kN6 m1 m4 m

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

açıklık = 6 myükseklik = 4 mB, A’dan 1 m uzaktadüşey yük = 40 kN
FBC = kN
4.Kafes: düğüm yöntemiZor
ABCDEFGH35 kN30 kN30 kN35 kN4 × 3 m4 m

Bu kafes sistemin tam olarak bir elemanı bu yükler altında kuvvet taşımaz. Sıfır kuvvet elemanı hangisidir? Diyagramda ona tıklayın.

F: 35 kN ↓G: 30 kN ↓H: 30 kN ↓H: 35 kN ←
  1. 1AB elemanı
  2. 2BC elemanı
  3. 3CD elemanı
  4. 4DE elemanı
  5. 5FG elemanı
  6. 6GH elemanı
  7. 7AF elemanı
  8. 8HE elemanı
  9. 9BF elemanı
  10. 10CG elemanı
  11. 11DH elemanı
  12. 12BG elemanı
  13. 13DG elemanı
5.Kesme kuvveti ve eğilme momentiOrta
20 kN10 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.

20 kN @ 4 m10 kN @ 2 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/mAB3 m1 m

Basit mesnetli kiriş, açıklığının bir kısmında düzgün yayılı yük taşır. A’dan eğilme momentinin en büyük olduğu kesite olan uzaklık x0 değerini bulun.

L = 4 mw = 6 kN/m, 0 ile 3 m arasında
x0 = m
7.Kiriş sehimiOrta
P = 17 kNABδ4 m2 m

Basit mesnetli bir kiriş A mesnedinden a = 4 m uzaklıkta P tekil yükü taşır. Yükün altındaki sehim δP değerini bulun.

P = 17 kNa = 4 mL = 6 mE = 70 GPa (alüminyum)I = 23 × 10⁶ mm⁴
δP = mm
8.Kiriş sehimiZor
P = 60 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. Ankastre uçtaki eğilme momentinin büyüklüğü MA değerini bulun.

L = 4 mP = 60 kN @ 2 m
MA = kN·m
9.Kolon burkulmasıOrta
PL = 1,5 md = 25 mmkesit

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

L = 1,5 mE = 70 GPa (alüminyum)d = 25 mm
Pcr = kN
10.Kolon burkulmasıZor
PL = 2,5 md = 25 mmkesit

çelik malzemeden L boyunda bir kolon iki ucu mafsallı. Narinliğini ve Euler formülünden kritik burkulma gerilmesi σcr değerini bulun.

L = 2,5 mE = 200 GPa (çelik)d = 25 mm
σcr = MPa
11.Ağırlık merkezi ve atalet momentiOrta
200 mm200 mm140 mmØ40xIx​ = ?

200 mm × 200 mm boyutlarındaki bir levhada, düşey merkez çizgisi üzerinde, merkezi alttan 140 mm yukarıda olan 40 mm çaplı dairesel bir delik var. Ağırlık merkezinden geçen yatay eksene göre atalet momentini Ix bulun.

b = 200 mmh = 200 mmd = 40 mmdelik merkezi: y = 140 mm
Ix = × 10⁶ mm⁴
12.Ağırlık merkezi ve atalet momentiZor
180230103701016xboyutlar mm cinsinden

Kaynaklı bir I kesitin 180 × 10 mm üst başlığı, 370 mm yüksekliğinde ve 16 mm kalınlığında gövdesi ve 230 × 10 mm alt başlığı vardır (genişlik × kalınlık). Ağırlık merkezinden geçen yatay x eksenine göre atalet momenti Ix değerini bulun.

üst başlık: 180 × 10 mmgövde: 16 × 370 mmalt başlık: 230 × 10 mm
Ix = × 10⁶ mm⁴
13.Zeminde efektif gerilmeOrta
kumγd​ = 15 kN/m³γsat​ = 20,5 kN/m³9 myeraltı su seviyesiXz = 7 m

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

z = 7 mzw = 4 mγw = 9,81 kN/m³kum: γd = 15 kN/m³kum: γsat = 20,5 kN/m³
u = kPa
14.Zeminde efektif gerilmeZor
kumγd​ = 16,5 kN/m³γsat​ = 19,5 kN/m³3 mkilγsat​ = 18,5 kN/m³5 myeraltı su seviyesiXz = 5,5 m

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

z = 5,5 mzw = 2 mγw = 9,81 kN/m³kum: γd = 16,5 kN/m³kum: γsat = 19,5 kN/m³kil: γsat = 18,5 kN/m³
σ = kPa
15.Konsolidasyon oturmasıOrta
Δσ = 170 kPakumkilCc​ = 0,35, Cr​ = 0,02e0​ = 0,8σ′0​ = 40 kPaσ′p​ = 140 kPa8 myeraltı su seviyesi

8 m kalınlığındaki aşırı konsolide bir kil tabakasının Cc = 0,35, Cr = 0,02 ve e₀ = 0,8. Orta derinliğindeki efektif düşey gerilme 40 kPa ve ön konsolidasyon basıncı 140 kPa’dır. Yeni bir bina orta derinlikte 170 kPa düşey gerilme ekliyor. Birincil konsolidasyon oturması S değerini mm cinsinden bulun.

H = 8 mCc = 0,35Cr = 0,02e0 = 0,8σ′0 = 40 kPaσ′p = 140 kPaΔσ = 170 kPa
S = mm
16.Konsolidasyon oturmasıZor
kumkilH = 7 mcv​ = 0,5 m²/yıl7 mkumyeraltı su seviyesi

7 m kalınlığındaki bir kil tabakasının konsolidasyon katsayısı cv = 0,5 m²/yıl. İki kum tabakası arasında bulunur, bu yüzden su üstten ve alttan drene olur. %50 ortalama konsolidasyon için zaman faktörü Tv = 0,197. Tabakanın %50 konsolidasyona ulaşması kaç yıl t sürer?

H = 7 mcv = 0,5 m²/yılU = 50%Tv = 0,197çift yönlü drenaj
t = yıl
17.Hidrostatik kuvvetOrta
kapakd = 2,5 mH = 2,5 m

2 m genişliğinde düşey dikdörtgen bir kapak, su dolu bir tankın duvarında, üst kenarı yüzeyin 2,5 m altında bulunuyor. Kapağa etkiyen bileşke hidrostatik kuvvet F değerini bulun.

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

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

d = 1 mH = 1 mb = 2 mρ = 1260 kg/m³g = 9,81 m/s²
ycp = m
19.Boru sürtünmesi ve yük kaybıOrta
V = 1,1 m/sD = 150 mmL = 1000 mf = 0,015

Su, 1000 m uzunluğunda ve iç çapı 150 mm olan bir borudan 1,1 m/s ortalama hızla akıyor. Darcy sürtünme faktörü f = 0,015 ve g = 9,81 m/s² kullanın. Sürtünme yük kaybı hf değerini bulun.

V = 1,1 m/sL = 1000 mD = 150 mmf = 0,015g = 9,81 m/s²
hf = m
20.Boru sürtünmesi ve yük kaybıZor
K = 5Δz = 23 mL = 100 m, D = 200 mm, f = 0,0183× dirsek (K = 0,3)

İki açık hazne, 100 m uzunluğunda, iç çapı 200 mm ve Darcy sürtünme faktörü f = 0,018 olan bir boruyla birleştirilmiştir. Üst haznenin su yüzeyi alttakinden 23 m yüksektedir. Yerel kayıplar: keskin kenarlı bir giriş (K = 0,5), 3 dirsek (her biri K = 0,3), bir vana (K = 5) ve alt hazneye çıkış (K = 1,0). g = 9,81 m/s² kullanın. Debi Q değerini L/s cinsinden bulun.

Δz = 23 mL = 100 mD = 200 mmf = 0,018Kentrance = 0,5Kbend = 0,3 (×3)Kvalve = 5Kexit = 1,0
Q = L/s
21.Açık kanal akışı (Manning)Orta
D = 450 mmn = 0,013, S = 0,0008

İç çapı 450 mm olan beton bir yağmur suyu kanalı tam dolu akıyor (basınç altında değil, açık kanal olarak). Manning n = 0,013 ve eğim S = 0,0008. Debi Q değerini m³/s cinsinden bulun.

D = 450 mmn = 0,013S = 0,0008
Q = m³/s
22.Açık kanal akışı (Manning)Zor
D = 250 mmn = 0,013, V = 0,6 m/s

İç çapı 250 mm olan beton bir kanalizasyon borusu (Manning n = 0,013) tam dolu akarken 0,6 m/s’lik kendi kendini temizleme hızına ulaşmalıdır. En küçük eğim S değerini (m/m cinsinden) bulun.

D = 250 mmn = 0,013V = 0,6 m/s
S = m/m
23.Pompalar ve pompa gücüOrta
PQ = 30 L/sH = 50 m

Verimi %80 olan bir pompa 50 m basma yüksekliğine karşı 30 L/s su (ρ = 1000 kg/m³) basıyor. g = 9,81 m/s² kullanın. Gereken mil gücü Pshaft değerini kW cinsinden bulun.

Q = 30 L/sH = 50 mη = 80%g = 9,81 m/s²
Pshaft = kW
24.Pompalar ve pompa gücüZor
PQ = 75 L/sΔz = 12 mL = 200 m, D = 200 mm, f = 0,022, ΣK = 4

Bir pompa 75 L/s suyu (ρ = 1000 kg/m³) açık bir alt hazneden, su yüzeyi 12 m daha yüksekte olan bir üst tanka basıyor. Boru 200 m uzunluğunda, iç çapı 200 mm ve Darcy sürtünme faktörü f = 0,022; yerel kayıp katsayılarının toplamı ΣK = 4 (giriş ve çıkış dahil). g = 9,81 m/s² kullanın. Pompa verimi %78. Mil gücü Pshaft değerini kW cinsinden bulun.

Q = 75 L/sΔz = 12 mL = 200 mD = 200 mmf = 0,022ΣK = 4η = 78%
Pshaft = kW
25.Paranın zaman değeriOrta
dönemler01211 + EAR = ?18% / 2

Bir kredi kartı yıllık %18 nominal faiz uyguluyor, altı ayda bir bileşik. Efektif yıllık faiz oranı EAR değerini yüzde olarak bulun.

r = 18%m = 2
EAR = %
26.Paranın zaman değeriZor
ay01…132…240€300 000AB = ?A6% / 12

€300 000 tutarındaki bir konut kredisi, aylık bileşik yıllık %6 faizle 20 yıl boyunca eşit aylık taksitlerle geri ödeniyor. 11. yılın sonundaki ödemeden hemen sonra hâlâ ne kadar borç vardır? Kalan bakiye B değerini bulun.

P = €300 0006% / 12N = 240k = 132
B = €
27.NBD ve IRROrta
yıl012345−20 0007 0007 0007 0007 0007 000

Bir proje bugün €20 000 maliyetindedir ve 5 yıl boyunca her yılın sonunda €7 000 getirir. Sermaye maliyeti %8. Nakit akışlarının her yıl boyunca eşit geldiğini varsayın. İskontolu geri ödeme süresi DPB değerini yıl cinsinden bulun.

r = 8%CF0 = −20 000CF1 = 7 000CF2 = 7 000CF3 = 7 000CF4 = 7 000CF5 = 7 000
DPB = yıl
28.NBD ve IRRZor
yıl0123−80 00034 50034 50034 500

€80 000 tutarındaki bir yatırım 3 yıl boyunca her yılın sonunda €34 500 getiriyor. İç verim oranı IRR değerini yüzde olarak bulun.

C0 = €80 000CF = €34 500n = 3
IRR = %
29.Normal dağılımOrta
−3−2−10123zz’nin sağındaki gölgeli alan = 0,8577

Standart normal eğri altında, z’nin sağındaki gölgeli alan 0,8577 olacak şekilde z’yi sürükleyin. z’yi iki ondalıkla bulun.

A = 0,8577
z =
30.Normal dağılımZor
557085100115130145puanüst 5%

IQ puanları, ortalaması 100 puan ve standart sapması 15 puan olan normal dağılım gösterir. Gölgeli en üst %5 sağında kalacak şekilde kesme değerini sürükleyin. Kesme değerini x bulun.

μ = 100 puanσ = 15 puan5%
x = puan

3Çözeltiler

1.Kiriş mesnet tepkileri

Cevap: RA = 34,17 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.

Üçgen yükün bileşkesi

W = ½·10·8 = 40 kN
x̄ = L/3 = 2,667 m

Denge

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

ΣMA = 0: RB·8 = 40·2,667 + 60·7
RB = 65,83 kN
RA = 100 − 65,83 = 34,17 kN

Cevap

RA = 34,17 kN
2.Kiriş mesnet tepkileri

Cevap: RA = 41,25 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 = 10 kN/mP = 15 kNABRA​RB​1 m5 m2 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 = 10·5 = 50 kN, x̄ = 3,5 m noktasında etkir
ΣMA = 0: RB·8 = 15·1 + 10·5·3,5
RB = 190/8 = 23,75 kN
ΣFy = 0: RA = 65 − 23,75 = 41,25 kN

Cevap

RA = 41,25 kN
3.Kafes: düğüm yöntemi

Cevap: FBC = −10,67 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.

ABBCACACB40 kNAy​Cy​

Mesnet tepkileri

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

ΣMA = 0: Cy·6 = 40·1 → Cy = 6,667 kN
ΣFy = 0: Ay = 40 − 6,667 = 33,33 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 = 4/6,403 = 0,6247, cos γ = 5/6,403 = 0,7809
ΣFy = 0: Cy + FBC·sin γ = 0 → FBC = −6,667/0,6247 = −10,67 kN

Cevap

FBC = −10,67 kN (basınç)
4.Kafes: düğüm yöntemi

Cevap: CG elemanı

Sıfır kuvvet elemanları: bir düğüm noktasında kuvvetler her yönde dengelenmelidir. Bir düğüm noktasında yük ve mesnet yoksa ve üç elemanından ikisi aynı doğru üzerindeyse, o doğruya dik dengede yalnızca üçüncü eleman yer alır, yani kuvveti sıfırdır. Yüksüz bir düğüm noktasında yalnızca iki eleman buluşuyorsa ve aynı doğru üzerinde değillerse, ikisi de sıfırdır.

C düğüm noktası

BC ve CD aynı düz doğru üzerindedir ve düğüm noktası yük taşımaz. O doğruya dik kuvvetleri dengelemek yalnızca CG’yi bırakır.

ΣF⊥ = 0 → FCG = 0

Düğüm noktaları yöntemiyle kontrol edin

Tüm düğüm noktalarını çözmek şu eleman kuvvetlerini verir (T = çekme, C = basınç).

AB: 10,31 kN (T), BC: 29,37 kN (T), CD: 29,37 kN (T), DE: 25,94 kN (T), FG: 45,31 kN (C), GH: 60,94 kN (C), AF: 75,52 kN (C), HE: 43,23 kN (C), BF: 25,42 kN (T), CG: 0, DH: 4,583 kN (T), BG: 31,77 kN (C), DG: 5,729 kN (C)

Cevap

Sıfır kuvvet elemanı: CG
5.Kesme kuvveti ve eğilme momenti

Cevap: E (x = 4 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 = 13,33 kN, R2 = 16,67 kN

Her işaretteki eğilme momenti

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

MA = 0, MB = 13,33, MC = 26,67, MD = 30, ME = 33,33 kN·m, MF = 16,67, MG = 0

Cevap

İşaret E: ME = 33,33 kN·m
6.Kesme kuvveti ve eğilme momenti

Cevap: x0 = 1,875 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 = 6·3 = 18 kN, x̄ = 1,5 m noktasında etkir
ΣMA = 0: RB·4 = 6·3·1,5
RB = 27/4 = 6,75 kN
ΣFy = 0: RA = 18 − 6,75 = 11,25 kN

Sıfır kesme kuvveti

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

RA − w·(x0 − 0) = 0
x0 = 0 + 11,25/6 = 1,875 m

Cevap

x0 = 1,875 m
7.Kiriş sehimi

Cevap: δP = 37,54 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 = 17000 N, a = 4000 mm, b = 2000 mm, L = 6000 mm
EI = 1,61 × 10¹² N·mm²

Yükün altındaki sehim

δP = Pa²b²/(3EIL) = 17000·4000²·2000²/(3·1,61 × 10¹²·6000) = 37,54 mm

Cevap

δP = 37,54 mm
8.Kiriş sehimi

Cevap: MA = 45 kN·m

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 = 5·60/16 = 18,75 kN

Ankastre uçtaki moment

Yüklerin ve mesnet kuvvetinin A’ya göre momentleri.

MA = P·L/2 − RB·L = 120 − 75 = 45 kN·m

Cevap

MA = 45 kN·m
9.Kolon burkulması

Cevap: Pcr = 23,55 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·25⁴/64 = 19175 mm⁴

Burkulma boyu

KL = 0,5·1500 = 750 mm

Kritik yük

Pcr = π²EI/(KL)² = π²·70000·19175/750² = 23551 N = 23,55 kN

Cevap

Pcr = 23,55 kN
10.Kolon burkulması

Cevap: σcr = 12,34 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·25⁴/64 = 19175 mm⁴

Atalet yarıçapı ve narinlik

A = 490,9 mm²
r = √(I/A) = √(19175/490,9) = 6,25 mm
KL = 1·2500 = 2500 mm
KL/r = 2500/6,25 = 400

Kritik gerilme

σcr = π²E/(KL/r)² = π²·200000/400² = 12,34 MPa

Cevap

σcr = 12,34 MPa
11.Ağırlık merkezi ve atalet momenti

Cevap: Ix = 131,1 × 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 = (40000·100 − 1257·140)/(40000 − 1257) = 98,7 mm

Tam levha, ȳ’ye göre

200·200³/12 + 40000·1,297² = 133,4 × 10⁶ mm⁴

Delik, ȳ’ye göre

π·40⁴/64 + 1257·41,3² = 2,269 × 10⁶ mm⁴

Çıkarın

Ix = 131,1 × 10⁶ mm⁴

Cevap

Ix = 131,1 × 10⁶ mm⁴
12.Ağırlık merkezi ve atalet momenti

Cevap: Ix = 214,7 × 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.

Üç dikdörtgene ayırın

Her y’yi alt kenardan ölçün.

üst başlık: A = 1800 mm², y = 385 mm
gövde: A = 5920 mm², y = 195 mm
alt başlık: A = 2300 mm², y = 5 mm

Ağırlık merkezi

ȳ = (1800·385 + 5920·195 + 2300·5)/10020 = 185,5 mm

Paralel eksen teoremi

üst başlık: 180·10³/12 + 1800·199,5² = 7,164 × 10⁷ mm⁴
gövde: 16·370³/12 + 5920·9,481² = 6,807 × 10⁷ mm⁴
alt başlık: 230·10³/12 + 2300·180,5² = 7,497 × 10⁷ mm⁴
Ix = 7,164 × 10⁷ + 6,807 × 10⁷ + 7,497 × 10⁷
Ix = 2,147 × 10⁸ mm⁴ = 214,7 × 10⁶ mm⁴

Cevap

Ix = 214,7 × 10⁶ mm⁴
13.Zeminde efektif gerilme

Cevap: u = 29,43 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) = 9,81·3 = 29,43 kPa

Cevap

u = 29,43 kPa
14.Zeminde efektif gerilme

Cevap: σ = 98,75 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·2 + γsat,sand·1 + γsat,clay·2,5
σ = 16,5·2 + 19,5·1 + 18,5·2,5 = 98,75 kPa

Cevap

σ = 98,75 kPa
15.Konsolidasyon oturması

Cevap: S = 322,3 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 basıncıyla karşılaştırın

σ′f = 40 + 170 = 210 kPa > 140 kPa

Oturma

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

S = 0,02·8/(1 + 0,8)·log₁₀(140/40) + 0,35·8/(1 + 0,8)·log₁₀(210/140)
S = 48,36 + 273,9 = 322,3 mm

Cevap

S = 322,3 mm
16.Konsolidasyon oturması

Cevap: t = 4,827 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/2 = 7/2 = 3,5 m

Süre

t = Tv·Hdr²/cv = 0,197·3,5²/0,5 = 4,827 yıl

Cevap

t = 4,827 yıl
17.Hidrostatik kuvvet

Cevap: F = 183,9 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 = 2,5 + 2,5/2 = 3,75 m
A = H·b = 2,5·2 = 5 m²
kapakd = 2,5 mH = 2,5 mF

Bileşke kuvvet

F = ρ·g·yc·A = 1000·9,81·3,75·5 = 183,9 kN

Cevap

F = 183,9 kN
18.Hidrostatik kuvvet

Cevap: ycp = 1,556 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 = 1 + 1/2 = 1,5 m
A = H·b = 1·2 = 2 m²
kapakd = 1 mH = 1 mF

Bileşke kuvvet

F = ρ·g·yc·A = 1260·9,81·1,5·2 = 37,08 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) = 1,5 + 0,1667/(1,5·2) = 1,556 m

Cevap

ycp = 1,556 m
19.Boru sürtünmesi ve yük kaybı

Cevap: hf = 6,167 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) = 1,1²/(2·9,81) = 0,06167 m

Darcy–Weisbach

hf = f·(L/D)·V²/(2g) = 0,015·(1000/0,15)·1,1²/(2·9,81) = 6,167 m

Cevap

hf = 6,167 m
20.Boru sürtünmesi ve yük kaybı

Cevap: Q = 164,8 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 = 0,018·100/0,2 = 9
ΣK = 0,5 + 3·0,3 + 5 + 1,0 = 7,4

Enerji denklemi

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

23 = (9 + 7,4)·V²/(2·9,81)
V = √(2·9,81·23/16,4) = 5,246 m/s

Debi

Q = V·π·D²/4 = 5,246·0,03142 = 0,1648 m³/s = 164,8 L/s

Cevap

Q = 164,8 L/s
21.Açık kanal akışı (Manning)

Cevap: Q = 0,08064 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 = 0,159 m², R = D/4 = 0,1125 m

Hız

V = (1/0,013)·0,11252/3·0,00081/2 = 0,507 m/s

Debi

Q = A·V = 0,159·0,507 = 0,08064 m³/s

Cevap

Q = 0,08064 m³/s
22.Açık kanal akışı (Manning)

Cevap: S = 0,002453 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.

Hidrolik yarıçap

R = D/4 = 0,25/4 = 0,0625 m

Manning’i S için çözün

S = (n·V/R2/3)² = (0,013·0,6/0,1575)² = 0,002453

Cevap

S = 0,002453

Bu, kilometrede 2,453 m düşü demektir.

23.Pompalar ve pompa gücü

Cevap: Pshaft = 18,39 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 = 1000·9,81·0,03·50 = 14,71 kW

Mil gücü

Pshaft = Ph/η = 14,71/0,8 = 18,39 kW

Cevap

Pshaft = 18,39 kW
24.Pompalar ve pompa gücü

Cevap: Pshaft = 18,44 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) = (22 + 4)·0,2905 = 7,553 m

Pompa basma yüksekliği

H = Δz + hL = 12 + 7,553 = 19,55 m

Mil gücü

Pshaft = ρ·g·Q·H/η = 1000·9,81·0,075·19,55/0,78 = 18,44 kW

Cevap

Pshaft = 18,44 kW
25.Paranın zaman değeri

Cevap: EAR = 18,81 %

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.

Dönem başına oran

r/m = 0,18/2 = 0,09

Bir yıl boyunca bileşik

EAR = (1 + 0,09)2 − 1 = 1,188 − 1 = 18,81%

Cevap

EAR = 18,81%

Faiz yılda birden fazla kez bileşik hesaplandığında EAR her zaman nominal orandan büyüktür.

26.Paranın zaman değeri

Cevap: B = 179022 €

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 taksit

i = 0,005, N = 240
A = 300 000·0,005/(1 − (1 + 0,005)−240) = €2 149,29

Kalan ödemelerin bugünkü değeri

Hâlâ borçlu olunan tutar, kalan ödemelerle tam olarak kapatılmalıdır.

N − k = 240 − 132 = 108
B = 2149·(1 − (1 + 0,005)−108)/0,005 = €179 021,99

Cevap

B = €179 021,99
27.NBD ve IRR

Cevap: DPB = 3,381 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: 7 000/1,08 = 6 481,48 → Σ = 6 481,48
yıl 2: 7 000/1,166 = 6 001,37 → Σ = 12 482,85
yıl 3: 7 000/1,26 = 5 556,83 → Σ = 18 039,68
yıl 4: 7 000/1,36 = 5 145,21 → Σ = 23 184,89

Son yılın kesri

DPB = 3 + 1 960,32/5 145,21 = 3,381

Cevap

DPB = 3,381 yıl

İskontolu geri ödeme süresi her zaman basit geri ödeme süresinden (2,857 yıl) uzundur.

28.NBD ve IRR

Cevap: IRR = 14,07 %

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)−3)/i = 80 000/34 500 = 2,319

Oranı çözün

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

i = 14%: 2,322
i = 15%: 2,283
IRR = 14,07%

Cevap

IRR = 14,07%
29.Normal dağılım

Cevap: z = −1,07

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.

z’nin solundaki alan

Φ(z) = 1 − 0,8577 = 0,1423

z tablosunu tersten okuyun

Tablonun içinde 0,1423 değerini bulun ve z’yi okuyun.

z = −1,07

Cevap

z = −1,07
30.Normal dağılım

Cevap: x = 124,6 puan

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) = 0,95

Tablodan z

z ≈ 1,64

Özgün birimlere geri dönüş

x = 100 + 1,64·15 = 124,6 puan

Cevap

x = 124,6 puan

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