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​ = 30 kNP2​ = 25 kNABRA​RB​ = ?2 m3 m5 m

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

L = 10 mP1 = 30 kN @ 2 mP2 = 25 kN @ 5 m
RB = kN
2.Kiriş mesnet tepkileriZor
P = 65 kNQ = 35 kNADCMA​ = ?2 m2 m1 m5 m

Bileşik bir kiriş A’da duvara ankastredir, C’de (A’dan 4 m) bir iç mafsalı vardır ve D’de (A’dan 10 m) bir kayıcı mesnede oturur. Taşıdığı yükler: A’dan 5 m uzaklıkta bir P tekil yükü ve A’dan 2 m uzaklıkta bir Q tekil yükü. Duvardaki tepki momentinin büyüklüğü MA değerini bulun.

AC = 4 mAD = 10 mP = 65 kN @ 5 mQ = 35 kN @ 2 m
MA = kN·m
3.Kafes: düğüm yöntemiOrta
ABBCACACB25 kN8 m3 m4 m

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

açıklık = 8 myükseklik = 4 mB, A’dan 3 m uzaktadüşey yük = 25 kN
FAB = kN
4.Kafes: düğüm yöntemiZor
ABBCACACB50 kN25 kN6 m5 m2 m

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

açıklık = 6 myükseklik = 2 mB, A’dan 5 m uzaktadüşey yük = 50 kNyatay yük = 25 kN ←
FAB = kN
5.Kesme kuvveti ve eğilme momentiOrta
50 kN15 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.

50 kN @ 4 m15 kN @ 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)
6.Kesme kuvveti ve eğilme momentiZor
15 kN/m30 kN60 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.

30 kN @ 0 m60 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
P = 28 kNABδ2,5 m1,5 m

Basit mesnetli bir kiriş A mesnedinden a = 2,5 m uzaklıkta P tekil yükü taşır. Yükün altındaki sehim δP değerini bulun.

P = 28 kNa = 2,5 mL = 4 mE = 70 GPa (alüminyum)I = 36 × 10⁶ mm⁴
δP = mm
8.Kiriş sehimiZor
P = 15 kNAB4 m4 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 = 8 mP = 15 kN @ 4 m
RB = kN
9.Kolon burkulmasıOrta
PL = 2,5 m25 × 100 mmkesit

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

L = 2,5 mE = 70 GPa (alüminyum)b × h = 25 × 100 mm
Pcr = kN
10.Kolon burkulmasıZor
PL = 5 md = 50 mmkesit

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

L = 5 mE = 70 GPa (alüminyum)d = 50 mm
σcr = MPa
11.Ağırlık merkezi ve atalet momentiOrta
2601520020xboyutlar mm cinsinden

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

bf = 260 mmtf = 15 mmtw = 20 mmhw = 200 mm
Ix = × 10⁶ mm⁴
12.Ağırlık merkezi ve atalet momentiZor
1105001814xM = 50 kN·mboyutlar mm cinsinden

Simetrik bir I kesitin başlıkları 110 mm genişliğinde ve 18 mm kalınlığında, toplam yüksekliği 500 mm ve gövdesi 14 mm kalınlığındadır. x eksenine göre 50 kN·m eğilme momenti taşır. Kesitteki en büyük eğilme gerilmesinin büyüklüğü σmax değerini bulun.

B = 110 mmH = 500 mmtf = 18 mmtw = 14 mmM = 50 kN·m
σmax = MPa
13.Zeminde efektif gerilmeOrta
kumγd​ = 16,5 kN/m³γsat​ = 20 kN/m³11 myeraltı su seviyesiXz = 7 m

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

z = 7 mzw = 4 mγw = 9,81 kN/m³kum: γd = 16,5 kN/m³kum: γsat = 20 kN/m³
σ′ = kPa
14.Zeminde efektif gerilmeZor
kumγd​ = 17 kN/m³γsat​ = 19,5 kN/m³4 mkilγsat​ = 17 kN/m³4 myeraltı su seviyesiXz = 6 m

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

z = 6 mzw = 3 mγw = 9,81 kN/m³kum: γd = 17 kN/m³kum: γsat = 19,5 kN/m³kil: γsat = 17 kN/m³
σ′ = kPa
15.Konsolidasyon oturmasıOrta
Δσ = 140 kPakumkilCc​ = 0,4, Cr​ = 0,05e0​ = 0,6σ′0​ = 80 kPaσ′p​ = 190 kPa3 myeraltı su seviyesi

3 m kalınlığındaki aşırı konsolide bir kil tabakasının Cc = 0,4, Cr = 0,05 ve e₀ = 0,6. Orta derinliğindeki efektif düşey gerilme 80 kPa ve ön konsolidasyon basıncı 190 kPa’dır. Yeni bir bina orta derinlikte 140 kPa düşey gerilme ekliyor. Birincil konsolidasyon oturması S değerini mm cinsinden bulun.

H = 3 mCc = 0,4Cr = 0,05e0 = 0,6σ′0 = 80 kPaσ′p = 190 kPaΔσ = 140 kPa
S = mm
16.Konsolidasyon oturmasıZor
kumkilH = 10 m10 mgeçirimsiz kayayeraltı su seviyesi

Bir laboratuvar ödometre deneyinde, üstten ve alttan drene edilen 19 mm kalınlığındaki bir kil numunesi 4 dakikada %50 konsolidasyona ulaşıyor. Arazide aynı kil 10 m kalınlığında bir tabaka oluşturuyor. Üstünde kum bulunan geçirimsiz kaya üzerinde durur, bu yüzden su yalnızca üstten drene olur. Arazideki tabakanın %50 konsolidasyona ulaşması kaç gün t sürer?

hlab = 19 mmtlab = 4 minH = 10 marazi: tek yönlü drenaj
t = gün
17.Hidrostatik kuvvetOrta
kapakd = 1 mH = 2,5 m

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

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

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

d = 3 mH = 2 mb = 2 mρ = 1000 kg/m³g = 9,81 m/s²
ycp = m
19.Boru sürtünmesi ve yük kaybıOrta
Q = 40 L/sD = 200 mmL = 150 mf = 0,028

Su, 150 m uzunluğunda ve iç çapı 200 mm olan bir borudan 40 L/s debiyle akıyor. Darcy sürtünme faktörü f = 0,028 ve g = 9,81 m/s² kullanın. Sürtünme yük kaybı hf değerini bulun.

Q = 40 L/sL = 150 mD = 200 mmf = 0,028g = 9,81 m/s²
hf = m
20.Boru sürtünmesi ve yük kaybıZor
K = 0,2serbest çıkışH = ?L = 150 m, D = 250 mm, f = 0,0224× dirsek (K = 0,3)

150 m uzunluğunda, iç çapı 250 mm (Darcy sürtünme faktörü f = 0,022) olan bir boru açık bir hazneden çıkıyor ve havaya serbest jet olarak boşalıyor. Yerel kayıplar: keskin kenarlı bir giriş (K = 0,5), 4 dirsek (her biri K = 0,3) ve bir vana (K = 0,2). g = 9,81 m/s² kullanın. 120 L/s debi için hazne yüzeyi boru çıkışının ne kadar H üstünde olmalıdır?

Q = 120 L/sL = 150 mD = 250 mmf = 0,022Kentrance = 0,5Kbend = 0,3 (×4)Kvalve = 0,2
H = m
21.Açık kanal akışı (Manning)Orta
b = 1 my = 1,2 m1 : 1n = 0,012, S = 0,0005

Yamuk kesitli bir perdahlı beton kanalın taban genişliği 1 m ve şev eğimleri 1:1 (yatay:düşey). Su 1,2 m derinlikte üniform olarak akıyor. Manning n = 0,012 ve taban eğimi S = 0,0005. Debi Q değerini m³/s cinsinden bulun.

b = 1 my = 1,2 mz = 1n = 0,012S = 0,0005
Q = m³/s
22.Açık kanal akışı (Manning)Zor
b = 6 my = 0,6 m1,5 : 1n = 0,03, Q = 3,4 m³/s

Taban genişliği 6 m ve şev eğimleri 1,5:1 (yatay:düşey) olan yamuk kesitli bir çim kaplı toprak kanal 0,6 m derinlikte üniform akışla 3,4 m³/s taşımalıdır. Manning n = 0,03. Gereken taban eğimi S değerini (m/m cinsinden) bulun.

Q = 3,4 m³/sb = 6 my = 0,6 mz = 1,5n = 0,03
S = m/m
23.Pompalar ve pompa gücüOrta
PQ = 15 L/sH = 30 m

Bir deneyde pompa 30 m basma yüksekliğine karşı 15 L/s su (ρ = 1000 kg/m³) basarken mili 5,2 kW çekiyor. g = 9,81 m/s² kullanın. Pompa verimi η değerini yüzde olarak bulun.

Q = 15 L/sH = 30 mPshaft = 5,2 kWg = 9,81 m/s²
η = %
24.Pompalar ve pompa gücüZor
PQ = 50 L/sΔz = 10 mL = 600 m, D = 150 mm, f = 0,018, ΣK = 8

Bir pompa 50 L/s suyu (ρ = 1000 kg/m³) açık bir alt hazneden, su yüzeyi 10 m daha yüksekte olan bir üst tanka basıyor. Boru 600 m uzunluğunda, iç çapı 150 mm ve Darcy sürtünme faktörü f = 0,018; yerel kayıp katsayılarının toplamı ΣK = 8 (giriş ve çıkış dahil). g = 9,81 m/s² kullanın. Pompa verimi %75. Mil gücü Pshaft değerini kW cinsinden bulun.

Q = 50 L/sΔz = 10 mL = 600 mD = 150 mmf = 0,018ΣK = 8η = 75%
Pshaft = kW
25.Paranın zaman değeriOrta
yıl0123…9PV = ?€10 000+1,5%+1,5%…r = 6,5%

Bir mülkün gelecek yıl €10 000 net kira getirmesi bekleniyor. Kiranın sonsuza kadar yıllık %1,5 artması bekleniyor. Gerekli getiri yıllık %6,5. Mülkün bugünkü değeri PV değerini bulun.

C1 = €10 000g = 1,5%r = 6,5%
PV = €
26.Paranın zaman değeriZor
ay0123…228A?AA€10 000

19 yıl sonra €10 000 istiyorsunuz. Aylık bileşik yıllık %7,2 faiz veren bir hesapta her ayın sonunda aynı tutarı biriktiriyorsunuz. Aylık yatırılacak tutar A değerini bulun.

FV = €10 0007,2% / 12N = 228
A = €
27.NBD ve IRROrta
yıl01234−30 00010 00012 00015 00012 000

€30 000 tutarındaki bir yatırım 1'den 4'e kadar yılların sonunda şu nakit akışlarını sağlar: €10 000, €12 000, €15 000, €12 000. Sermaye maliyeti %9'tür. Net bugünkü değer NPV'ü bulun.

r = 9%CF0 = −30 000CF1 = 10 000CF2 = 12 000CF3 = 15 000CF4 = 12 000
NPV = €
28.NBD ve IRRZor
yıl0123…9−150 00020 000+2%+2%+2%r = 10%, NPV = ?

Bir proje bugün €150 000 maliyetindedir. Nakit akışı 1. yılın sonunda €20 000 olur ve 9. yılın sonundaki son nakit akışına kadar yıllık %2 büyür. Sermaye maliyeti %10. Net bugünkü değer NPV değerini bulun.

C0 = €150 000CF1 = €20 000g = 2%n = 9r = 10%
NPV = €
29.Normal dağılımOrta
−3−2−10123zz’nin sağındaki gölgeli alan = 0,9783

Standart normal eğri altında, z’nin sağındaki gölgeli alan 0,9783 olacak şekilde z’yi sürükleyin. z’yi iki ondalıkla bulun.

A = 0,9783
z =
30.Normal dağılımZor
μ = 32x = ?25%

teslimat süreleri, ortalaması 32 min ve standart sapması 6 min olan normal dağılıma uyar. Altında kalan değerlerin oranı %25 olan x değerini bulun (25. yüzdelik).

μ = 32σ = 6P = 25%
x = min

3Çözeltiler

1.Kiriş mesnet tepkileri

Cevap: RB = 18,5 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​ = 30 kNP2​ = 25 kNABRA​RB​2 m3 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 = 30·2 + 25·5
RB = 185/10 = 18,5 kN
ΣFy = 0: RA = 55 − 18,5 = 36,5 kN

Cevap

RB = 18,5 kN
2.Kiriş mesnet tepkileri

Cevap: MA = 286,7 kN·m

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. Bir iç mafsal eğilme momenti taşıyamaz; bu bir ek denklem verir: her iki taraftaki kuvvetlerin mafsala göre momenti sıfırdır.

CD kısmı

Mafsalda moment yoktur, bu yüzden yalnızca CD üzerindeki C’ye göre momentler dengelenmelidir.

ΣMC = 0: RD·6 = 65·1
RD = 10,83 kN
VC = 65 − 10,83 = 54,17 kN

AC kısmı

Mafsal kuvveti VC, AC üzerinde aşağı doğru etkir (CD üzerindeki etkisine eşit ve zıt).

RA = 35 + 54,17 = 89,17 kN
MA = 35·2 + 54,17·4 = 286,7 kN·m

Cevap

MA = 286,7 kN·m
3.Kafes: düğüm yöntemi

Cevap: FAB = −19,53 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.

ABBCACACB25 kNAy​Cy​

Mesnet tepkileri

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

ΣMA = 0: Cy·8 = 25·3 → Cy = 9,375 kN
ΣFy = 0: Ay = 25 − 9,375 = 15,63 kN

A düğümü

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

sin α = 4/5 = 0,8
ΣFy = 0: Ay + FAB·sin α = 0
FAB = −15,63/0,8 = −19,53 kN

Cevap

FAB = −19,53 kN (basınç)
4.Kafes: düğüm yöntemi

Cevap: FAB = −44,88 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.

ABBCACACB50 kN25 kNAy​Cy​Ax​

Mesnet tepkileri

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

ΣMA = 0: Cy·6 = 50·5 − 25·2 → Cy = 33,33 kN
ΣFy = 0: Ay = 50 − 33,33 = 16,67 kN
ΣFx = 0: Ax = 25 kN

A düğümü

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

sin α = 2/5,385 = 0,3714
ΣFy = 0: Ay + FAB·sin α = 0
FAB = −16,67/0,3714 = −44,88 kN

Cevap

FAB = −44,88 kN (basınç)
5.Kesme kuvveti ve eğilme momenti

Cevap: C (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 = 35,83 kN, R2 = 29,17 kN

Her işaretteki eğilme momenti

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

MA = 0, MB = 71,67, MC = 143,3 kN·m, MD = 115, ME = 86,67, MF = 58,33, MG = 0

Cevap

İşaret C: MC = 143,3 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 = 82,5 kN, R2 = 127,5 kN

Her işaretteki eğilme momenti

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

MA = 0, MB = −60, MC = 15, MD = 30, ME = −15, MF = −120 kN·m, MG = 0

Cevap

İşaret F: MF = −120 kN·m
7.Kiriş sehimi

Cevap: δP = 13,02 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 = 28000 N, a = 2500 mm, b = 1500 mm, L = 4000 mm
EI = 2,52 × 10¹² N·mm²

Yükün altındaki sehim

δP = Pa²b²/(3EIL) = 28000·2500²·1500²/(3·2,52 × 10¹²·4000) = 13,02 mm

Cevap

δP = 13,02 mm
8.Kiriş sehimi

Cevap: RB = 4,688 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 = 5·15/16 = 4,688 kN

Cevap

RB = 4,688 kN
9.Kolon burkulması

Cevap: Pcr = 14,39 kN

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

En küçük atalet momenti

Dikdörtgen zayıf ekseni etrafında, küçük boyutun küpüyle burkulur.

Imin = h·b³/12 = 100·25³/12 = 130208 mm⁴

Burkulma boyu

KL = 1·2500 = 2500 mm

Kritik yük

Pcr = π²EI/(KL)² = π²·70000·130208/2500² = 14393 N = 14,39 kN

Cevap

Pcr = 14,39 kN
10.Kolon burkulması

Cevap: σcr = 4,318 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 = 1·5000 = 5000 mm
KL/r = 5000/12,5 = 400

Kritik gerilme

σcr = π²E/(KL/r)² = π²·70000/400² = 4,318 MPa

Cevap

σcr = 4,318 MPa
11.Ağırlık merkezi ve atalet momenti

Cevap: Ix = 36,23 × 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 = 260·15 = 3900 mm², yf = 200 + 15/2 = 207,5 mm
gövde: Aw = 20·200 = 4000 mm², yw = 200/2 = 100 mm

Ağırlık merkezi

ȳ = (Afyf + Awyw)/(Af + Aw) = (3900·207,5 + 4000·100)/7900 = 153,1 mm

Paralel eksen teoremi

başlık: 260·15³/12 + 3900·(207,5 − 153,1)² = 1,163 × 10⁷ mm⁴
gövde: 20·200³/12 + 4000·(100 − 153,1)² = 2,46 × 10⁷ mm⁴
Ix = 1,163 × 10⁷ + 2,46 × 10⁷ = 3,623 × 10⁷ mm⁴ = 36,23 × 10⁶ mm⁴

Cevap

Ix = 36,23 × 10⁶ mm⁴
12.Ağırlık merkezi ve atalet momenti

Cevap: σmax = 36,06 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 = 500 − 2·18 = 464 mm
Ix = (B·H³ − (B − tw)·hw³)/12 = (110·500³ − 96·464³)/12
Ix = 3,467 × 10⁸ mm⁴

Eğilme gerilmesi

y = 250 mm
σ = M·y/I = 5 × 10⁷·250/3,467 × 10⁸ = 36,06 MPa

Cevap

σmax = 36,06 MPa
13.Zeminde efektif gerilme

Cevap: σ′ = 96,57 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 + 20·3 = 126 kPa

Boşluk suyu basıncı

Su basıncı su seviyesinin altındaki derinlikle artar.

u = γw·(z − zw) = 9,81·3 = 29,43 kPa

Efektif gerilme

σ′ = σ − u = 126 − 29,43 = 96,57 kPa

Cevap

σ′ = 96,57 kPa
14.Zeminde efektif gerilme

Cevap: σ′ = 75,07 kPa

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

Toplam gerilme

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

σ = γd·3 + γsat,sand·1 + γsat,clay·2
σ = 17·3 + 19,5·1 + 17·2 = 104,5 kPa

Boşluk suyu basıncı

Su basıncı su seviyesinin altındaki derinlikle artar.

u = γw·(z − zw) = 9,81·3 = 29,43 kPa

Efektif gerilme

σ′ = σ − u = 104,5 − 29,43 = 75,07 kPa

Cevap

σ′ = 75,07 kPa
15.Konsolidasyon oturması

Cevap: S = 82,97 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 = 80 + 140 = 220 kPa > 190 kPa

Oturma

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

S = 0,05·3/(1 + 0,6)·log₁₀(190/80) + 0,4·3/(1 + 0,6)·log₁₀(220/190)
S = 35,22 + 47,75 = 82,97 mm

Cevap

S = 82,97 mm
16.Konsolidasyon oturması

Cevap: t = 3078 gün

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

Drenaj yolları

Hdr,lab = 19/2 = 9,5 mm = 0,0095 m
Hdr,field = 10 m

Süreyi ölçekleyin

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

tfield = 4·(10/0,0095)² = 4,432 × 10⁶ min
tfield = 4,432 × 10⁶/1440 = 3078 gün

Cevap

t = 3078 gün
17.Hidrostatik kuvvet

Cevap: F = 55,18 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 = 1 + 2,5/2 = 2,25 m
A = H·b = 2,5·1 = 2,5 m²
kapakd = 1 mH = 2,5 mF

Bileşke kuvvet

F = ρ·g·yc·A = 1000·9,81·2,25·2,5 = 55,18 kN

Cevap

F = 55,18 kN
18.Hidrostatik kuvvet

Cevap: ycp = 4,083 m

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

Ağırlık merkezi derinliği ve alan

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

Bileşke kuvvet

F = ρ·g·yc·A = 1000·9,81·4·4 = 157 kN

Basınç merkezi

Basınç derinlikle arttığından bileşke ağırlık merkezinin altında etkir.

Ic = b·H³/12 = 2·2³/12 = 1,333 m⁴
ycp = yc + Ic/(yc·A) = 4 + 1,333/(4·4) = 4,083 m

Cevap

ycp = 4,083 m
19.Boru sürtünmesi ve yük kaybı

Cevap: hf = 1,735 m

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

Ortalama hız

A = π·0,2²/4 = 0,03142 m²
V = Q/A = 0,04/0,03142 = 1,273 m/s

Hız yüksekliği

V²/(2g) = 1,273²/(2·9,81) = 0,08263 m

Darcy–Weisbach

hf = f·(L/D)·V²/(2g) = 0,028·(150/0,2)·1,273²/(2·9,81) = 1,735 m

Cevap

hf = 1,735 m
20.Boru sürtünmesi ve yük kaybı

Cevap: H = 4,904 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 = 0,12/0,04909 = 2,445 m/s
V²/(2g) = 0,3046 m

Kayıp katsayıları

f·L/D = 0,022·150/0,25 = 13,2
ΣK = 0,5 + 4·0,3 + 0,2 = 1,9

Enerji denklemi

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

H = (1 + 13,2 + 1,9)·0,3046 = 4,904 m

Cevap

H = 4,904 m
21.Açık kanal akışı (Manning)

Cevap: Q = 3,503 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 + 1·1,2)·1,2 = 2,64 m²
P = b + 2y·√(1 + z²) = 1 + 2·1,2·√(1 + 1²) = 4,394 m
R = A/P = 0,6008 m

Hız

V = (1/0,012)·0,60082/3·0,00051/2 = 1,327 m/s

Debi

Q = A·V = 2,64·1,327 = 3,503 m³/s

Cevap

Q = 3,503 m³/s
22.Açık kanal akışı (Manning)

Cevap: S = 0,001501 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 = (6 + 1,5·0,6)·0,6 = 4,14 m²
P = b + 2y·√(1 + z²) = 6 + 2·0,6·√(1 + 1,5²) = 8,163 m
R = A/P = 0,5071 m

Manning’i S için çözün

S1/2 = n·Q/(A·R2/3) = 0,03·3,4/(4,14·0,6359) = 0,03874
S = 0,03874² = 0,001501

Cevap

S = 0,001501

Bu, kilometrede 1,501 m düşü demektir.

23.Pompalar ve pompa gücü

Cevap: η = 84,89 %

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 = 1000·9,81·0,015·30 = 4,415 kW

Verim

η = Ph/Pshaft = 4,415/5,2 = 84,89%

Cevap

η = 84,89%
24.Pompalar ve pompa gücü

Cevap: Pshaft = 27,89 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 = 0,05/0,01767 = 2,829 m/s
V²/(2g) = 0,408 m

Yük kayıpları

hL = (f·L/D + ΣK)·V²/(2g) = (72 + 8)·0,408 = 32,64 m

Pompa basma yüksekliği

H = Δz + hL = 10 + 32,64 = 42,64 m

Mil gücü

Pshaft = ρ·g·Q·H/η = 1000·9,81·0,05·42,64/0,75 = 27,89 kW

Cevap

Pshaft = 27,89 kW
25.Paranın zaman değeri

Cevap: PV = 200000 €

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.

Büyüyen perpetüite

PV = C1/(r − g) = 10 000/(0,065 − 0,015) = 10 000/0,05 = €200 000,00

Cevap

PV = €200 000,00
26.Paranın zaman değeri

Cevap: A = 20,61 €

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 = 0,07200000000000001/12 = 0,006
N = 12·19 = 228

Yatırılan tutar

A = FV·i/((1 + i)N − 1) = 10 000·0,006/(3,911 − 1) = €20,61

Cevap

A = €20,61
27.NBD ve IRR

Cevap: NPV = 9358 €

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

Her nakit akışının bugünkü değeri

CF0 = −30 000
CF1/(1 + 0,09)1 = 10 000/1,09 = 9 174,31
CF2/(1 + 0,09)2 = 12 000/1,188 = 10 100,16
CF3/(1 + 0,09)3 = 15 000/1,295 = 11 582,75
CF4/(1 + 0,09)4 = 12 000/1,412 = 8 501,10

Toplayın

NPV = €9 358,33

Cevap

NPV = €9 358,33

NBD pozitif, yani proje gerekli getiriden fazlasını kazandırır.

28.NBD ve IRR

Cevap: NPV = −26709 €

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.

Büyüyen anüitenin bugünkü değeri

((1,02)/(1,1))9 = 0,5068
PV = 20 000/(0,1 − 0,02)·(1 − 0,5068) = 123 291,02

NPV

NPV = 123 291,02 − 150 000 = −€26 708,98

Cevap

NPV = −€26 708,98

NBD negatif, yani proje gerekli getiriden azını kazandırır.

29.Normal dağılım

Cevap: z = −2,02

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 − 0,9783 = 0,0217

z tablosunu tersten okuyun

Tablonun içinde 0,0217 değerini bulun ve z’yi okuyun.

z = −2,02

Cevap

z = −2,02
30.Normal dağılım

Cevap: x = 27,95 min

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

Yüzdelik için z

Φ(z) = 0,25 → z = −0,6745

x’e geri dönüş

x = 32 + −0,6745·6 = 27,95 min

Cevap

x = 27,95 min

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