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​ = 25 kNP2​ = 55 kNABRA​RB​ = ?4 m1 m5 m

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

L = 10 mP1 = 25 kN @ 4 mP2 = 55 kN @ 5 m
RB = kN
2.Kiriş mesnet tepkileriZor
w = 8 kN/mP = 40 kNABRA​RB​ = ?2 m0,5 m0,5 m1 m

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

L = 4 mP = 40 kN @ 2,5 mw = 8 kN/m, 2 ile 3 m arasında
RB = kN
3.Kafes: düğüm yöntemiOrta
ABCDEFGH30 kN30 kN4 × 3 m4 m

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

D: 30 kN ↓H: 30 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
4.Kafes: düğüm yöntemiZor
ABBCACACB40 kN30 kN6 m1 m3 m

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

açıklık = 6 myükseklik = 3 mB, A’dan 1 m uzaktadüşey yük = 40 kNyatay yük = 30 kN →
FAB = kN
5.Kesme kuvveti ve eğilme momentiOrta
w = 12 kN/mABkesit2,5 m2,5 m

A mesnedinden x = 2,5 m uzaklıktaki kesitte eğilme momenti Mx değerini bulun. Alt lifleri çeken momentleri ve sol yüzde yukarı doğru kesme kuvvetini pozitif alın.

L = 5 mw = 12 kN/m, 0 ile 5 m arasındax = 2,5 m
Mx = kN·m
6.Kesme kuvveti ve eğilme momentiZor
15 kN/m25 kN40 kNABCDEFG2 m2 m2 m2 m2 m2 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 @ 0 m40 kN @ 12 m15 kN/m, 2–10 m
  1. 1A (x = 0 m)
  2. 2B (x = 2 m)
  3. 3C (x = 4 m)
  4. 4D (x = 6 m)
  5. 5E (x = 8 m)
  6. 6F (x = 10 m)
  7. 7G (x = 12 m)
7.Kiriş sehimiOrta
w = 6 kN/mABθ8 m

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

w = 6 kN/mL = 8 mE = 200 GPa (çelik)I = 57 × 10⁶ mm⁴
θA = rad
8.Kiriş sehimiZor
P = 50 kNAB1,5 m1,5 m

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

L = 3 mP = 50 kN @ 1,5 m
RB = kN
9.Kolon burkulmasıOrta
PL = 4 md = 20 mmkesit

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

L = 4 mE = 200 GPa (çelik)d = 20 mm
Pcr = kN
10.Kolon burkulmasıZor
P = 30 kNL = 1,5 md = ?kesit

çelik malzemeden L boyunda dolu yuvarlak bir kolon tabanı ankastre, tepesi mafsallı. Burkulmaya karşı 2,5 güvenlik katsayısıyla 30 kN taşımalı. En küçük çap d değerini bulun.

P = 30 kNn = 2,5L = 1,5 mE = 200 GPa (çelik)
d = mm
11.Ağırlık merkezi ve atalet momentiOrta
1403802412xboyutlar mm cinsinden

Simetrik bir I kesitin başlıkları 140 mm genişliğinde ve 24 mm kalınlığında, toplam yüksekliği 380 mm ve gövdesi 12 mm kalınlığındadır. Yatay ağırlık merkezi ekseni x’e göre atalet momenti Ix değerini bulun.

B = 140 mmH = 380 mmtf = 24 mmtw = 12 mm
Ix = × 10⁶ mm⁴
12.Ağırlık merkezi ve atalet momentiZor
14025012370228xboyutlar mm cinsinden

Kaynaklı bir I kesitin 140 × 12 mm üst başlığı, 370 mm yüksekliğinde ve 8 mm kalınlığında gövdesi ve 250 × 22 mm alt başlığı vardır (genişlik × kalınlık). Ağırlık merkezinden geçen yatay x eksenine göre atalet momenti Ix değerini bulun.

üst başlık: 140 × 12 mmgövde: 8 × 370 mmalt başlık: 250 × 22 mm
Ix = × 10⁶ mm⁴
13.Zeminde efektif gerilmeOrta
kumγd​ = 15 kN/m³γsat​ = 20 kN/m³7 myeraltı su seviyesiXz = 6 m

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

z = 6 mzw = 4 mγw = 9,81 kN/m³kum: γd = 15 kN/m³kum: γsat = 20 kN/m³
σ′ = kPa
14.Zeminde efektif gerilmeZor
kumγd​ = 16 kN/m³γsat​ = 19,5 kN/m³4 mkilγsat​ = 19 kN/m³5 myeraltı su seviyesiXz = 6,5 m

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

z = 6,5 mzw = 2 mγw = 9,81 kN/m³kum: γd = 16 kN/m³kum: γsat = 19,5 kN/m³kil: γsat = 19 kN/m³
u = kPa
15.Konsolidasyon oturmasıOrta
Δσ = 180 kPakumkilCc​ = 0,5, Cr​ = 0,06e0​ = 0,85σ′0​ = 40 kPaOCR = 1,52,5 myeraltı su seviyesi

2,5 m kalınlığındaki aşırı konsolide bir kil tabakasının Cc = 0,5, Cr = 0,06 ve e₀ = 0,85. Orta derinliğindeki efektif düşey gerilme 40 kPa ve aşırı konsolidasyon oranı OCR = 1,5. Yeni bir bina orta derinlikte 180 kPa düşey gerilme ekliyor. Birincil konsolidasyon oturması S değerini mm cinsinden bulun.

H = 2,5 mCc = 0,5Cr = 0,06e0 = 0,85σ′0 = 40 kPaOCR = 1,5Δσ = 180 kPa
S = mm
16.Konsolidasyon oturmasıZor
kumkilH = 6,5 m6,5 mgeçirimsiz kayayeraltı su seviyesi

Bir laboratuvar ödometre deneyinde, üstten ve alttan drene edilen 20 mm kalınlığındaki bir kil numunesi 5 dakikada %50 konsolidasyona ulaşıyor. Arazide aynı kil 6,5 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 = 20 mmtlab = 5 minH = 6,5 marazi: tek yönlü drenaj
t = gün
17.Hidrostatik kuvvetOrta
kapakd = 4 mH = 1,5 m

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

1 m genişliğinde düşey dikdörtgen bir kapak, gliserin dolu bir tankın duvarında, üst kenarı yüzeyin 1,5 m altında bulunuyor. Basınç merkezinin yüzeyden derinliği ycp değerini bulun.

d = 1,5 mH = 1,5 mb = 1 mρ = 1260 kg/m³g = 9,81 m/s²
ycp = m
19.Boru sürtünmesi ve yük kaybıOrta
V = 1,5 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 1,5 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 = 1,5 m/sL = 1000 mD = 50 mmf = 0,018ρ = 1000 kg/m³
Δp = kPa
20.Boru sürtünmesi ve yük kaybıZor
K = 5serbest çıkışH = ?L = 100 m, D = 250 mm, f = 0,023× dirsek (K = 0,3)

100 m uzunluğunda, iç çapı 250 mm (Darcy sürtünme faktörü f = 0,02) olan bir boru açık bir hazneden çıkıyor ve havaya serbest jet olarak boşalıyor. Yerel kayıplar: keskin kenarlı bir giriş (K = 0,5), 3 dirsek (her biri K = 0,3) ve bir vana (K = 5). g = 9,81 m/s² kullanın. 100 L/s debi için hazne yüzeyi boru çıkışının ne kadar H üstünde olmalıdır?

Q = 100 L/sL = 100 mD = 250 mmf = 0,02Kentrance = 0,5Kbend = 0,3 (×3)Kvalve = 5
H = m
21.Açık kanal akışı (Manning)Orta
b = 2,5 my = 1 m1,5 : 1n = 0,022, S = 0,001

Yamuk kesitli bir temiz toprak kanalın taban genişliği 2,5 m ve şev eğimleri 1,5:1 (yatay:düşey). Su 1 m derinlikte üniform olarak akıyor. Manning n = 0,022 ve taban eğimi S = 0,001. Debi Q değerini m³/s cinsinden bulun.

b = 2,5 my = 1 mz = 1,5n = 0,022S = 0,001
Q = m³/s
22.Açık kanal akışı (Manning)Zor
b = 6 my = 0,5 mn = 0,015, Q = 8 m³/s

6 m genişliğinde dikdörtgen kesitli bir tuğla kaplama kanal 0,5 m derinlikte üniform akışla 8 m³/s taşımalıdır. Manning n = 0,015. Gereken taban eğimi S değerini (m/m cinsinden) bulun.

Q = 8 m³/sb = 6 my = 0,5 mn = 0,015
S = m/m
23.Pompalar ve pompa gücüOrta
PQ = 30 L/sH = 72 m

Bir pompa 72 m basma yüksekliğine karşı 30 L/s su (ρ = 1000 kg/m³) basıyor. Pompa verimi %75, onu çalıştıran elektrik motorunun verimi %95. g = 9,81 m/s² kullanın. Motorun çektiği elektrik gücü Pel değerini kW cinsinden bulun.

Q = 30 L/sH = 72 mηpump = 75%ηmotor = 95%g = 9,81 m/s²
Pel = kW
24.Pompalar ve pompa gücüZor
PQ = 75 L/sΔz = 7 mL = 300 m, D = 200 mm, f = 0,022, ΣK = 5

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 = 0,022; yerel kayıp katsayılarının toplamı ΣK = 5 (giriş ve çıkış dahil). g = 9,81 m/s² kullanın. Pompa verimi %78. Mil gücü Pshaft değerini kW cinsinden bulun.

Q = 75 L/sΔz = 7 mL = 300 mD = 200 mmf = 0,022ΣK = 5η = 78%
Pshaft = kW
25.Paranın zaman değeriOrta
yıl012345€20 000FV = ?

€20 000 tutarını, aylık bileşik, yıllık %4,8 nominal faizle yatırıyorsunuz. 5 yıl sonra yatırımın değeri FV'yi bulun.

PV = €20 0004,8% / 12n = 5
FV = €
26.Paranın zaman değeriZor
ay0123…60€25 000A?AAA

€25 000 tutarındaki bir kredi 5 yıl boyunca eşit aylık taksitlerle ödenir. Faiz oranı aylık bileşik, yıllık %3,6'dir. Aylık taksit A'ü bulun.

P = €25 0003,6% / 12N = 60
A = €
27.NBD ve IRROrta
yıl0123…10€30 000€1 500€1 500€1 500€1 500r = 12%, EAC = ?

Bir makine bugün €30 000 maliyetindedir, 10 yıl dayanır ve çalıştırılması yılda €1 500 tutar (her yılın sonunda ödenir). Sermaye maliyeti %12. Eşdeğer yıllık maliyeti EAC değerini bulun.

C0 = €30 000M = €1 500n = 10r = 12%
EAC = €
28.NBD ve IRRZor
yıl012−50 00029 00024 000

Bir proje €50 000 tutarındadır ve 1'den 2'ye kadar yılların sonunda €29 000, €24 000 getirir. İç verim oranı IRR'ü yüzde olarak bulun.

CF0 = −50 000CF1 = 29 000CF2 = 24 000
IRR = %
29.Normal dağılımOrta
452580P = ?

pil ömürleri, ortalaması 500 h ve standart sapması 40 h olan normal dağılıma uyar. Hangi oran 452 ile 580 h arasındadır? P değerini ondalık sayı olarak verin.

μ = 500σ = 40x1 = 452x2 = 580
P =
30.Normal dağılımZor
μ = 100x = ?97,5%

IQ puanları, ortalaması 100 puan ve standart sapması 15 puan olan normal dağılıma uyar. Altında kalan değerlerin oranı %97,5 olan x değerini bulun (97,5. yüzdelik).

μ = 100σ = 15P = 97,5%
x = puan

3Çözeltiler

1.Kiriş mesnet tepkileri

Cevap: RB = 37,5 kN

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

P1​ = 25 kNP2​ = 55 kNABRA​RB​4 m1 m5 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·10 = 25·4 + 55·5
RB = 375/10 = 37,5 kN
ΣFy = 0: RA = 80 − 37,5 = 42,5 kN

Cevap

RB = 37,5 kN
2.Kiriş mesnet tepkileri

Cevap: RB = 30 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 = 8 kN/mP = 40 kNABRA​RB​2 m0,5 m0,5 m1 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 = 8·1 = 8 kN, x̄ = 2,5 m noktasında etkir
ΣMA = 0: RB·4 = 40·2,5 + 8·1·2,5
RB = 120/4 = 30 kN
ΣFy = 0: RA = 48 − 30 = 18 kN

Cevap

RB = 30 kN
3.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: 11,25 kN (T), BC: 22,5 kN (T), CD: 22,5 kN (T), DE: 33,75 kN (T), FG: 11,25 kN (C), GH: 33,75 kN (C), AF: 18,75 kN (C), HE: 56,25 kN (C), BF: 15 kN (T), CG: 0, DH: 15 kN (T), BG: 18,75 kN (C), DG: 18,75 kN (T)

Cevap

Sıfır kuvvet elemanı: CG
4.Kafes: düğüm yöntemi

Cevap: FAB = −19,33 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 kN30 kNAy​Cy​Ax​

Mesnet tepkileri

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

ΣMA = 0: Cy·6 = 40·1 + 30·3 → Cy = 21,67 kN
ΣFy = 0: Ay = 40 − 21,67 = 18,33 kN
ΣFx = 0: Ax = −30 kN

A düğümü

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

sin α = 3/3,162 = 0,9487
ΣFy = 0: Ay + FAB·sin α = 0
FAB = −18,33/0,9487 = −19,33 kN

Cevap

FAB = −19,33 kN (basınç)
5.Kesme kuvveti ve eğilme momenti

Cevap: Mx = 37,5 kN·m

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

Mesnet tepkileri

Tüm kirişin dengesi.

Yayılı yük bileşkesi: W = w·ℓ = 12·5 = 60 kN, x̄ = 2,5 m noktasında etkir
ΣMA = 0: RB·5 = 12·5·2,5
RB = 150/5 = 30 kN
ΣFy = 0: RA = 60 − 30 = 30 kN
w = 12 kN/mABRA​ = 30RB​ = 30kesit2,5 m2,5 m

x = 2,5 m noktasında kesin ve sol parçayı tutun

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

M = RA·x − (kesitin solundaki her yük × kesite uzaklığı)
Mx = 30·2,5 − 12·2,5·1,25 = 37,5 kN·m

Cevap

Mx = 37,5 kN·m
6.Kesme kuvveti ve eğilme momenti

Cevap: F (x = 10 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 = 81,25 kN, R2 = 103,8 kN

Her işaretteki eğilme momenti

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

MA = 0, MB = −50, MC = 32,5, MD = 55, ME = 17,5, MF = −80 kN·m, MG = 0

Cevap

İşaret F: MF = −80 kN·m
7.Kiriş sehimi

Cevap: θA = 0,01123 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 = 6 N/mm, L = 8000 mm
EI = 1,14 × 10¹³ N·mm²

Uç eğimi

θA = wL³/(24EI) = 6·8000³/(24·1,14 × 10¹³) = 0,01123 rad

Cevap

θA = 0,01123 rad

Bu, 0,6433° eder.

8.Kiriş sehimi

Cevap: RB = 15,63 kN

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

Ara mesnedi kaldırın

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

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

Mesnette uygunluk koşulu

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

RB·L³/(3EI) = 5PL³/(48EI) → RB = 5P/16 = 5·50/16 = 15,63 kN

Cevap

RB = 15,63 kN
9.Kolon burkulması

Cevap: Pcr = 3,876 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·20⁴/64 = 7854 mm⁴

Burkulma boyu

KL = 0,5·4000 = 2000 mm

Kritik yük

Pcr = π²EI/(KL)² = π²·200000·7854/2000² = 3876 N = 3,876 kN

Cevap

Pcr = 3,876 kN
10.Kolon burkulması

Cevap: d = 30,39 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 = 2,5·30000 = 75000 N
KL = 0,7·1500 = 1050 mm

Çap için çözün

d = (64·n·P·(KL)²/(π³E))^(1/4) = (64·75000·1050²/(π³·200000))^(1/4) = 30,39 mm

Cevap

d = 30,39 mm

Kontrol: narinlik KL/r = 138,2, dolayısıyla kolon narindir ve Euler geçerlidir.

11.Ağırlık merkezi ve atalet momenti

Cevap: Ix = 249,8 × 10⁶ mm⁴

Atalet momenti: bir dikdörtgen için kendi ağırlık merkezi eksenine göre I = bh³/12, tabanına göre bh³/3’tür (paralel eksen teoremi I = Ic + A·d²). Bir boşluk, her iki parça aynı ekseni paylaştığı sürece I’sı çıkarılarak hesaba katılır. Elastik kesit modülü S = I/c’dir; c, en dış life olan uzaklıktır.

Dış dikdörtgen eksi iki yan boşluk

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

hw = 380 − 2·24 = 332 mm
Ix = (B·H³ − (B − tw)·hw³)/12 = (140·380³ − 128·332³)/12
Ix = 2,498 × 10⁸ mm⁴ = 249,8 × 10⁶ mm⁴

Cevap

Ix = 249,8 × 10⁶ mm⁴
12.Ağırlık merkezi ve atalet momenti

Cevap: Ix = 250,1 × 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 = 1680 mm², y = 398 mm
gövde: A = 2960 mm², y = 207 mm
alt başlık: A = 5500 mm², y = 11 mm

Ağırlık merkezi

ȳ = (1680·398 + 2960·207 + 5500·11)/10140 = 132,3 mm

Paralel eksen teoremi

üst başlık: 140·12³/12 + 1680·265,7² = 1,186 × 10⁸ mm⁴
gövde: 8·370³/12 + 2960·74,67² = 5,027 × 10⁷ mm⁴
alt başlık: 250·22³/12 + 5500·121,3² = 8,119 × 10⁷ mm⁴
Ix = 1,186 × 10⁸ + 5,027 × 10⁷ + 8,119 × 10⁷
Ix = 2,501 × 10⁸ mm⁴ = 250,1 × 10⁶ mm⁴

Cevap

Ix = 250,1 × 10⁶ mm⁴
13.Zeminde efektif gerilme

Cevap: σ′ = 80,38 kPa

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

Toplam gerilme

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

σ = γd·zw + γsat·(z − zw) = 15·4 + 20·2 = 100 kPa

Boşluk suyu basıncı

Su basıncı su seviyesinin altındaki derinlikle artar.

u = γw·(z − zw) = 9,81·2 = 19,62 kPa

Efektif gerilme

σ′ = σ − u = 100 − 19,62 = 80,38 kPa

Cevap

σ′ = 80,38 kPa
14.Zeminde efektif gerilme

Cevap: u = 44,15 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) = 9,81·4,5 = 44,15 kPa

Cevap

u = 44,15 kPa
15.Konsolidasyon oturması

Cevap: S = 395,5 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 = 1,5·40 = 60 kPa

Ön konsolidasyon basıncıyla karşılaştırın

σ′f = 40 + 180 = 220 kPa > 60 kPa

Oturma

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

S = 0,06·2,5/(1 + 0,85)·log₁₀(60/40) + 0,5·2,5/(1 + 0,85)·log₁₀(220/60)
S = 14,28 + 381,3 = 395,5 mm

Cevap

S = 395,5 mm
16.Konsolidasyon oturması

Cevap: t = 1467 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 = 20/2 = 10 mm = 0,01 m
Hdr,field = 6,5 m

Süreyi ölçekleyin

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

tfield = 5·(6,5/0,01)² = 2,112 × 10⁶ min
tfield = 2,112 × 10⁶/1440 = 1467 gün

Cevap

t = 1467 gün
17.Hidrostatik kuvvet

Cevap: F = 139,8 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 + 1,5/2 = 4,75 m
A = H·b = 1,5·2 = 3 m²
kapakd = 4 mH = 1,5 mF

Bileşke kuvvet

F = ρ·g·yc·A = 1000·9,81·4,75·3 = 139,8 kN

Cevap

F = 139,8 kN
18.Hidrostatik kuvvet

Cevap: ycp = 2,333 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 = 1,5 + 1,5/2 = 2,25 m
A = H·b = 1,5·1 = 1,5 m²
kapakd = 1,5 mH = 1,5 mF

Bileşke kuvvet

F = ρ·g·yc·A = 1260·9,81·2,25·1,5 = 41,72 kN

Basınç merkezi

Basınç derinlikle arttığından bileşke ağırlık merkezinin altında etkir.

Ic = b·H³/12 = 1·1,5³/12 = 0,2813 m⁴
ycp = yc + Ic/(yc·A) = 2,25 + 0,2813/(2,25·1,5) = 2,333 m

Cevap

ycp = 2,333 m
19.Boru sürtünmesi ve yük kaybı

Cevap: Δp = 405 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)·1,5²/(2·9,81) = 41,28 m

Basınç düşüşü

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

Δp = ρ·g·hf = 1000·9,81·41,28 = 405000 Pa = 405 kPa

Cevap

Δp = 405 kPa
20.Boru sürtünmesi ve yük kaybı

Cevap: H = 3,257 m

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

Hız

V = Q/A = 0,1/0,04909 = 2,037 m/s
V²/(2g) = 0,2115 m

Kayıp katsayıları

f·L/D = 0,02·100/0,25 = 8
ΣK = 0,5 + 3·0,3 + 5 = 6,4

Enerji denklemi

Çıkış jeti hız yüksekliğini hâlâ taşır; bu bir kayıp değildir ama sağlanması gerekir.

H = (1 + 8 + 6,4)·0,2115 = 3,257 m

Cevap

H = 3,257 m
21.Açık kanal akışı (Manning)

Cevap: Q = 4,337 m³/s

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

Geometri

A = (b + z·y)·y = (2,5 + 1,5·1)·1 = 4 m²
P = b + 2y·√(1 + z²) = 2,5 + 2·1·√(1 + 1,5²) = 6,106 m
R = A/P = 0,6551 m

Hız

V = (1/0,022)·0,65512/3·0,0011/2 = 1,084 m/s

Debi

Q = A·V = 4·1,084 = 4,337 m³/s

Cevap

Q = 4,337 m³/s
22.Açık kanal akışı (Manning)

Cevap: S = 0,004952 m/m

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

Geometri

A = b·y = 6·0,5 = 3 m²
P = b + 2y = 6 + 2·0,5 = 7 m
R = A/P = 0,4286 m

Manning’i S için çözün

S1/2 = n·Q/(A·R2/3) = 0,015·8/(3·0,5684) = 0,07037
S = 0,07037² = 0,004952

Cevap

S = 0,004952

Bu, kilometrede 4,952 m düşü demektir.

23.Pompalar ve pompa gücü

Cevap: Pel = 29,74 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 = 1000·9,81·0,03·72 = 21,19 kW

Mil gücü

Pshaft = 21,19/0,75 = 28,25 kW

Elektrik gücü

Pel = 28,25/0,95 = 29,74 kW

Cevap

Pel = 29,74 kW
24.Pompalar ve pompa gücü

Cevap: Pshaft = 17,02 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) = (33 + 5)·0,2905 = 11,04 m

Pompa basma yüksekliği

H = Δz + hL = 7 + 11,04 = 18,04 m

Mil gücü

Pshaft = ρ·g·Q·H/η = 1000·9,81·0,075·18,04/0,78 = 17,02 kW

Cevap

Pshaft = 17,02 kW
25.Paranın zaman değeri

Cevap: FV = 25413 €

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 = r/m = 0,048/12 = 0,004
N = m·n = 12·5 = 60

Gelecek değer

FV = 20 000·(1 + 0,004)60 = 20 000·1,271 = €25 412,81

Cevap

FV = €25 412,81
26.Paranın zaman değeri

Cevap: A = 455,9 €

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

Aylık oran ve taksit sayısı

i = 0,036000000000000004/12 = 0,003
N = 12·5 = 60

Taksit

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

(1 + i)−N = 0,8355
A = 25 000·0,003/(1 − 0,8355) = €455,91

Cevap

A = €455,91
27.NBD ve IRR

Cevap: EAC = 6810 €

Eşdeğer yıllık maliyet: tüm maliyetlerin bugünkü değerini ömür boyunca eşit bir yıllık tutar (anüite) olarak dağıtın: EAC = PV·r/(1 − (1 + r)⁻ⁿ). Farklı ömürlü makineleri karşılaştırmayı sağlar.

Anüite faktörü

(1 − 1,12−10)/0,12 = 5,65

Yıllıklandırılmış satın alma fiyatı

30 000/5,65 = 5 309,52

EAC

EAC = 5 309,52 + 1 500 = €6 809,52

Cevap

EAC = €6 809,52
28.NBD ve IRR

Cevap: IRR = 4,107 %

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(0%) = 3 000,00
NPV(5%) = −612,24

Daraltın

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

IRR ≈ 0 + 5·3 000,00/(3 000,00 − (−612,24)) = 4,153%
kesin: NPV(4,107%) = 0 → IRR = 4,107%

Cevap

IRR = 4,107%
29.Normal dağılım

Cevap: P = 0,8622

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 = (452 − 500)/40 = −1,2
z₂ = (580 − 500)/40 = 2

Aradaki alan

P = Φ(2) − Φ(−1,2) = 0,9772 − 0,1151 = 0,8622

Cevap

P = 0,8622
30.Normal dağılım

Cevap: x = 129,4 puan

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) = 0,975 → z = 1,96

x’e geri dönüş

x = 100 + 1,96·15 = 129,4 puan

Cevap

x = 129,4 puan

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