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
w = 3 kN/mP = 55 kNABMA​ = ?2 m2 m

Konsol kiriş A’da duvara ankastredir. Tüm boyunca düzgün yayılı w yükünü ve duvardan 2 m uzaklıkta P tekil yükünü taşır. Duvardaki tepki momentinin büyüklüğü MA değerini bulun.

L = 4 mP = 55 kN @ 2 mw = 3 kN/m, 0 ile 4 m arasında
MA = kN·m
2.Kiriş mesnet tepkileriZor
w = 3 kN/mP = 40 kNABRA​ = ?RB​3 m2 m

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

L = 5 mP = 40 kN @ 3 mw = 3 kN/m, 0 ile 3 m arasında
RA = kN
3.Kafes: düğüm yöntemiOrta
ABBCACACB60 kN4 m3 m4 m

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

açıklık = 4 myükseklik = 4 mB, A’dan 3 m uzaktadüşey yük = 60 kN
FAB = kN
4.Kafes: düğüm yöntemiZor
ABCDEFGH30 kN30 kN15 kN25 kN4 × 4 m4 m

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

B: 30 kN ↓C: 30 kN ↓D: 15 kN ↓H: 25 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. 12FC elemanı
  13. 13HC elemanı
5.Kesme kuvveti ve eğilme momentiOrta
P1​ = 70 kNP2​ = 80 kNABC2,5 m2,5 m1,5 m

Kiriş A’da sabit mafsala ve B’de kayıcı mesnede oturur ve B’den serbest uç C’ye kadar 1,5 m çıkma yapar. Mesnetler arasında P1 tekil yükünü ve C’de P2 tekil yükünü taşır. P1 yükünün altındaki eğilme momenti Mx değerini bulun. Alt lifleri çeken momentleri ve sol yüzde yukarı doğru kesme kuvvetini pozitif alın.

L = 6,5 mP1 = 70 kN @ 2,5 mP2 = 80 kN @ 6,5 mmesnetler x = 0 ve x = 5 m konumlarında
Mx = kN·m
6.Kesme kuvveti ve eğilme momentiZor
w = 6 kN/mP = 15 kNABkesit2 m4 m

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

L = 6 mP = 15 kN @ 2 mw = 6 kN/m, 0 ile 6 m arasındax = 2 m
Mx = kN·m
7.Kiriş sehimiOrta
w = 6 kN/mδL = 3 m

Basit mesnetli bir kiriş tüm açıklıkta düzgün yayılı w yükü taşıyor. Açıklık ortasındaki en büyük sehim δmax değerini bulun.

w = 6 kN/mL = 3 mE = 70 GPa (alüminyum)I = 36 × 10⁶ mm⁴
δmax = mm
8.Kiriş sehimiZor
P = 13 kNABδ3,5 m1,5 m

Basit mesnetli bir kiriş B mesnedinden b = 1,5 m uzaklıkta P tekil yükü taşır. Kirişin en büyük sehimi δmax değerini bulun.

P = 13 kNb = 1,5 mL = 5 mE = 70 GPa (alüminyum)I = 36 × 10⁶ mm⁴
δmax = mm
9.Kolon burkulmasıOrta
PL = 2,5 md = 40 mmkesit

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

L = 2,5 mE = 70 GPa (alüminyum)d = 40 mm
Pcr = kN
10.Kolon burkulmasıZor
PL = 4 md = 80 mmkesit

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

L = 4 mE = 200 GPa (çelik)d = 80 mm
σcr = MPa
11.Ağırlık merkezi ve atalet momentiOrta
200 mm240 mm168 mmØ40xIx​ = ?

200 mm × 240 mm boyutlarındaki bir levhada, düşey merkez çizgisi üzerinde, merkezi alttan 168 mm yukarıda olan 40 mm çaplı dairesel bir delik var. Ağırlık merkezinden geçen yatay eksene göre atalet momentini Ix bulun.

b = 200 mmh = 240 mmd = 40 mmdelik merkezi: y = 168 mm
Ix = × 10⁶ mm⁴
12.Ağırlık merkezi ve atalet momentiZor
200 mm200 mm80 mm40 × 50xIx​ = ?

200 mm × 200 mm boyutlarındaki bir levhada, 40 mm genişliğinde ve 50 mm yüksekliğinde, düşey merkez çizgisine ortalanmış ve merkezi alttan 80 mm yukarıda olan dikdörtgen bir kesik var. Ağırlık merkezinden geçen yatay eksene göre atalet momentini Ix bulun.

b = 200 mmh = 200 mmkesik: 40 × 50 mmdelik merkezi: y = 80 mm
Ix = × 10⁶ mm⁴
13.Zeminde efektif gerilmeOrta
kumγd​ = 15,5 kN/m³γsat​ = 19,5 kN/m³9 myeraltı su seviyesiXz = 5 m

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

z = 5 mzw = 1 mγw = 9,81 kN/m³kum: γd = 15,5 kN/m³kum: γsat = 19,5 kN/m³
σ′ = kPa
14.Zeminde efektif gerilmeZor
kumγd​ = 16,5 kN/m³γsat​ = 20 kN/m³3 mkilγsat​ = 17,5 kN/m³8 myeraltı su seviyesiXz = 7 m

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

z = 7 mzw = 1 mγw = 9,81 kN/m³kum: γd = 16,5 kN/m³kum: γsat = 20 kN/m³kil: γsat = 17,5 kN/m³
u = kPa
15.Konsolidasyon oturmasıOrta
Δσ = 120 kPakumkilCc​ = 0,2, Cr​ = 0,04e0​ = 0,95σ′0​ = 120 kPaOCR = 35,5 myeraltı su seviyesi

5,5 m kalınlığındaki aşırı konsolide bir kil tabakasının Cc = 0,2, Cr = 0,04 ve e₀ = 0,95. Orta derinliğindeki efektif düşey gerilme 120 kPa ve aşırı konsolidasyon oranı OCR = 3. Yeni bir bina orta derinlikte 120 kPa düşey gerilme ekliyor. Birincil konsolidasyon oturması S değerini mm cinsinden bulun.

H = 5,5 mCc = 0,2Cr = 0,04e0 = 0,95σ′0 = 120 kPaOCR = 3Δσ = 120 kPa
S = mm
16.Konsolidasyon oturmasıZor
kumkilH = 10 mcv​ = 1 m²/yıl10 mgeçirimsiz kayayeraltı su seviyesi

10 m kalınlığındaki bir kil tabakasının konsolidasyon katsayısı cv = 1 m²/yıl. Üstünde kum bulunan geçirimsiz kaya üzerinde durur, bu yüzden su yalnızca üstten drene olur. %90 ortalama konsolidasyon için zaman faktörü Tv = 0,848. Tabakanın %90 konsolidasyona ulaşması kaç yıl t sürer?

H = 10 mcv = 1 m²/yılU = 90%Tv = 0,848tek yönlü drenaj
t = yıl
17.Hidrostatik kuvvetOrta
kapakd = 2 mH = 3 m

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

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

1 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 = 3 mb = 1 mρ = 1000 kg/m³g = 9,81 m/s²
ycp = m
19.Boru sürtünmesi ve yük kaybıOrta
V = 2,4 m/sD = 100 mmL = 200 mf = 0,02

Su (ρ = 1000 kg/m³), 200 m uzunluğunda ve iç çapı 100 mm olan yatay bir borudan 2,4 m/s hızla akıyor. Darcy sürtünme faktörü f = 0,02 ve g = 9,81 m/s² kullanın. Boru boyunca basınç düşüşü Δp değerini kPa cinsinden bulun.

V = 2,4 m/sL = 200 mD = 100 mmf = 0,02ρ = 1000 kg/m³
Δp = kPa
20.Boru sürtünmesi ve yük kaybıZor
K = 5serbest çıkışH = ?L = 200 m, D = 150 mm, f = 0,0183× dirsek (K = 0,3)

200 m uzunluğunda, iç çapı 150 mm (Darcy sürtünme faktörü f = 0,018) 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. 20 L/s debi için hazne yüzeyi boru çıkışının ne kadar H üstünde olmalıdır?

Q = 20 L/sL = 200 mD = 150 mmf = 0,018Kentrance = 0,5Kbend = 0,3 (×3)Kvalve = 5
H = m
21.Açık kanal akışı (Manning)Orta
D = 750 mmn = 0,013, S = 0,005

İç çapı 750 mm olan beton bir yağmur suyu kanalı yarı dolu akıyor. Manning n = 0,013 ve eğim S = 0,005. Debi Q değerini m³/s cinsinden bulun.

D = 750 mmn = 0,013S = 0,005
Q = m³/s
22.Açık kanal akışı (Manning)Zor
b = 1,5 my = 1,1 m1,5 : 1n = 0,015, Q = 6,6 m³/s

Taban genişliği 1,5 m ve şev eğimleri 1,5:1 (yatay:düşey) olan yamuk kesitli bir tuğla kaplama kanal 1,1 m derinlikte üniform akışla 6,6 m³/s taşımalıdır. Manning n = 0,015. Gereken taban eğimi S değerini (m/m cinsinden) bulun.

Q = 6,6 m³/sb = 1,5 my = 1,1 mz = 1,5n = 0,015
S = m/m
23.Pompalar ve pompa gücüOrta
PQ = 80 L/sH = 62 m

Bir pompa 62 m basma yüksekliğine karşı 80 L/s su (ρ = 1000 kg/m³) basıyor. Pompa verimi %70, onu çalıştıran elektrik motorunun verimi %94. g = 9,81 m/s² kullanın. Motorun çektiği elektrik gücü Pel değerini kW cinsinden bulun.

Q = 80 L/sH = 62 mηpump = 70%ηmotor = 94%g = 9,81 m/s²
Pel = kW
24.Pompalar ve pompa gücüZor
PQ = 80 L/sΔz = 10 mL = 500 m, D = 200 mm, f = 0,02, ΣK = 5

Bir pompa 80 L/s suyu (ρ = 1000 kg/m³) açık bir alt hazneden, su yüzeyi 10 m daha yüksekte olan bir üst tanka basıyor. Boru 500 m uzunluğunda, iç çapı 200 mm ve Darcy sürtünme faktörü f = 0,02; yerel kayıp katsayılarının toplamı ΣK = 5 (giriş ve çıkış dahil). g = 9,81 m/s² kullanın. Pompa verimi %82. Mil gücü Pshaft değerini kW cinsinden bulun.

Q = 80 L/sΔz = 10 mL = 500 mD = 200 mmf = 0,02ΣK = 5η = 82%
Pshaft = kW
25.Paranın zaman değeriOrta
dönemler0123411 + EAR = ?17,5% / 4

Bir kredi kartı yıllık %17,5 nominal faiz uyguluyor, üç aylık bileşik. Efektif yıllık faiz oranı EAR değerini yüzde olarak bulun.

r = 17,5%m = 4
EAR = %
26.Paranın zaman değeriZor
ay0123…N = ?€25 000€750€750€750€7504,8% / 12

Aylık bileşik yıllık %4,8 faizle €25 000 borç alıyorsunuz ve her ayın sonunda €750 geri ödüyorsunuz. Kredi kaç ayda geri ödenir (son ödeme daha küçük olabilir)? Ödeme sayısı N değerini verin.

P = €25 000A = €7504,8% / 12
N = ödeme
27.NBD ve IRROrta
yıl0123456−60 00021 00020 50021 50019 00024 50014 000

Bir proje bugün €60 000 maliyetindedir ve 1’den 6. yıla kadar her yılın sonunda €21 000, €20 500, €21 500, €19 000, €24 500, €14 000 getirir. Sermaye maliyeti %10. Nakit akışlarının her yıl boyunca eşit geldiğini varsayın. İskontolu geri ödeme süresi DPB değerini yıl cinsinden bulun.

r = 10%CF0 = −60 000CF1 = 21 000CF2 = 20 500CF3 = 21 500CF4 = 19 000CF5 = 24 500CF6 = 14 000
DPB = yıl
28.NBD ve IRRZor
yıl01234−200 00060 000+5%+5%+5%r = 12%, NPV = ?

Bir proje bugün €200 000 maliyetindedir. Nakit akışı 1. yılın sonunda €60 000 olur ve 4. yılın sonundaki son nakit akışına kadar yıllık %5 büyür. Sermaye maliyeti %12. Net bugünkü değer NPV değerini bulun.

C0 = €200 000CF1 = €60 000g = 5%n = 4r = 12%
NPV = €
29.Normal dağılımOrta
−3−2−10123z−z ile z arasındaki gölgeli alan = 0,7017

Standart normal eğri altında, −z ile z arasındaki gölgeli alan 0,7017 olacak şekilde z’yi sürükleyin. z’yi iki ondalıkla bulun.

A = 0,7017
z =
30.Normal dağılımZor
0,02 mm0D − d?

Delik çapları D normaldir; ortalaması 25,02 mm, standart sapması 0,01 mm. Mil çapları d bağımsızdır ve normaldir; ortalaması 25 mm, standart sapması 0,015 mm. Rastgele seçilen bir mil, D − d > 0 olduğunda yerine oturur. Yerine oturma olasılığını P bulun. z’yi iki ondalığa yuvarlayın.

delik: μ = 25,02 mm, σ = 0,01 mmmil: μ = 25 mm, σ = 0,015 mm
P =

3Çözeltiler

1.Kiriş mesnet tepkileri

Cevap: MA = 134 kN·m

Konsol dengesi: ankastre mesnet hem yukarı itebilir hem de dönmeye karşı koyabilir, bu yüzden düşey bir RA tepkisi ve bir MA tepki momenti verir. ΣFy = 0, RA’yı; duvara göre momentler MA = Σ(yük × duvara uzaklık) değerini verir. Yayılı yük, yük diyagramının ağırlık merkezinde bileşkesi olarak etkir.

Yayılı yükün bileşkesi

W = 3·4 = 12 kN, x̄ = 2 m

Duvara göre moment

MA = P·a + W·x̄ = 55·2 + 12·2 = 134 kN·m

Cevap

MA = 134 kN·m
2.Kiriş mesnet tepkileri

Cevap: RA = 22,3 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 = 3 kN/mP = 40 kNABRA​RB​3 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 = 3·3 = 9 kN, x̄ = 1,5 m noktasında etkir
ΣMA = 0: RB·5 = 40·3 + 3·3·1,5
RB = 133,5/5 = 26,7 kN
ΣFy = 0: RA = 49 − 26,7 = 22,3 kN

Cevap

RA = 22,3 kN
3.Kafes: düğüm yöntemi

Cevap: FAB = −18,75 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.

ABBCACACB60 kNAy​Cy​

Mesnet tepkileri

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

ΣMA = 0: Cy·4 = 60·3 → Cy = 45 kN
ΣFy = 0: Ay = 60 − 45 = 15 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 = −15/0,8 = −18,75 kN

Cevap

FAB = −18,75 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.

G düğüm noktası

FG ve GH 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: 22,5 kN (T), BC: 22,5 kN (T), CD: 27,5 kN (T), DE: 27,5 kN (T), FG: 65 kN (C), GH: 65 kN (C), AF: 67,18 kN (C), HE: 38,89 kN (C), BF: 30 kN (T), CG: 0, DH: 15 kN (T), FC: 24,75 kN (T), HC: 17,68 kN (T)

Cevap

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

Cevap: Mx = 27,5 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. Çıkmadaki yük de A’ya göre moment oluşturur.

ΣMA = 0: RB·5 = 70·2,5 + 80·6,5
RB = 695/5 = 139 kN
ΣFy = 0: RA = 150 − 139 = 11 kN

P1 altından kesin ve sol parçayı tutun

Mx = RA·2,5 = 11·2,5 = 27,5 kN·m

Cevap

Mx = 27,5 kN·m
6.Kesme kuvveti ve eğilme momenti

Cevap: Mx = 44 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 = 6·6 = 36 kN, x̄ = 3 m noktasında etkir
ΣMA = 0: RB·6 = 15·2 + 6·6·3
RB = 138/6 = 23 kN
ΣFy = 0: RA = 51 − 23 = 28 kN
w = 6 kN/mP = 15 kNABRA​ = 28RB​ = 23kesit2 m4 m

x = 2 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 = 28·2 − 6·2·1 = 44 kN·m

Cevap

Mx = 44 kN·m
7.Kiriş sehimi

Cevap: δmax = 2,511 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.

w = 6 N/mm, L = 3000 mm
EI = 2,52 × 10¹² N·mm²

Sehim

δmax = 5wL⁴/(384EI) = 5·6·3000⁴/(384·2,52 × 10¹²) = 2,511 mm

Cevap

δmax = 2,511 mm
8.Kiriş sehimi

Cevap: δmax = 10,77 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 = 13000 N, b = 1500 mm, L = 5000 mm
EI = 2,52 × 10¹² N·mm²

En büyük değerin konumu

Uzun parçadaki eğimi sıfıra eşitlemek konumu verir.

x = √((L² − b²)/3) = √((5000² − 1500²)/3) = 2754 mm

En büyük sehim

δmax = Pb(L² − b²)3/2/(9√3·EIL) = 10,77 mm

Cevap

δmax = 10,77 mm
9.Kolon burkulması

Cevap: Pcr = 55,56 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·40⁴/64 = 125664 mm⁴

Burkulma boyu

KL = 0,5·2500 = 1250 mm

Kritik yük

Pcr = π²EI/(KL)² = π²·70000·125664/1250² = 55563 N = 55,56 kN

Cevap

Pcr = 55,56 kN
10.Kolon burkulması

Cevap: σcr = 100,7 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·80⁴/64 = 2,011 × 10⁶ mm⁴

Atalet yarıçapı ve narinlik

A = 5027 mm²
r = √(I/A) = √(2,011 × 10⁶/5027) = 20 mm
KL = 0,7·4000 = 2800 mm
KL/r = 2800/20 = 140

Kritik gerilme

σcr = π²E/(KL/r)² = π²·200000/140² = 100,7 MPa

Cevap

σcr = 100,7 MPa
11.Ağırlık merkezi ve atalet momenti

Cevap: Ix = 227,3 × 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 = (48000·120 − 1257·168)/(48000 − 1257) = 118,7 mm

Tam levha, ȳ’ye göre

200·240³/12 + 48000·1,29² = 230,5 × 10⁶ mm⁴

Delik, ȳ’ye göre

π·40⁴/64 + 1257·49,29² = 3,179 × 10⁶ mm⁴

Çıkarın

Ix = 227,3 × 10⁶ mm⁴

Cevap

Ix = 227,3 × 10⁶ mm⁴
12.Ağırlık merkezi ve atalet momenti

Cevap: Ix = 132,1 × 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 − 2000·80)/(40000 − 2000) = 101,1 mm

Tam levha, ȳ’ye göre

200·200³/12 + 40000·−1,053² = 133,4 × 10⁶ mm⁴

Delik, ȳ’ye göre

40·50³/12 + 2000·−21,05² = 1,303 × 10⁶ mm⁴

Çıkarın

Ix = 132,1 × 10⁶ mm⁴

Cevap

Ix = 132,1 × 10⁶ mm⁴
13.Zeminde efektif gerilme

Cevap: σ′ = 54,26 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) = 15,5·1 + 19,5·4 = 93,5 kPa

Boşluk suyu basıncı

Su basıncı su seviyesinin altındaki derinlikle artar.

u = γw·(z − zw) = 9,81·4 = 39,24 kPa

Efektif gerilme

σ′ = σ − u = 93,5 − 39,24 = 54,26 kPa

Cevap

σ′ = 54,26 kPa
14.Zeminde efektif gerilme

Cevap: u = 58,86 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) = 9,81·6 = 58,86 kPa

Cevap

u = 58,86 kPa
15.Konsolidasyon oturması

Cevap: S = 33,96 mm

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

Ön konsolidasyon basıncı

σ′p = OCR·σ′0 = 3·120 = 360 kPa

Ön konsolidasyon basıncıyla karşılaştırın

σ′f = 120 + 120 = 240 kPa ≤ 360 kPa

Oturma

Kil yeniden sıkışma doğrusu üzerinde kalır.

S = Cr·H/(1 + e0)·log₁₀(σ′f/σ′0) = 0,04·5,5/(1 + 0,95)·log₁₀(240/120) = 33,96 mm

Cevap

S = 33,96 mm
16.Konsolidasyon oturması

Cevap: t = 84,8 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 = 10 m

Süre

t = Tv·Hdr²/cv = 0,848·10²/1 = 84,8 yıl

Cevap

t = 84,8 yıl
17.Hidrostatik kuvvet

Cevap: F = 103 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 + 3/2 = 3,5 m
A = H·b = 3·1 = 3 m²
kapakd = 2 mH = 3 mF

Bileşke kuvvet

F = ρ·g·yc·A = 1000·9,81·3,5·3 = 103 kN

Cevap

F = 103 kN
18.Hidrostatik kuvvet

Cevap: ycp = 4,667 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 + 3/2 = 4,5 m
A = H·b = 3·1 = 3 m²
kapakd = 3 mH = 3 mF

Bileşke kuvvet

F = ρ·g·yc·A = 1000·9,81·4,5·3 = 132,4 kN

Basınç merkezi

Basınç derinlikle arttığından bileşke ağırlık merkezinin altında etkir.

Ic = b·H³/12 = 1·3³/12 = 2,25 m⁴
ycp = yc + Ic/(yc·A) = 4,5 + 2,25/(4,5·3) = 4,667 m

Cevap

ycp = 4,667 m
19.Boru sürtünmesi ve yük kaybı

Cevap: Δp = 115,2 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) = 0,02·(200/0,1)·2,4²/(2·9,81) = 11,74 m

Basınç düşüşü

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

Δp = ρ·g·hf = 1000·9,81·11,74 = 115200 Pa = 115,2 kPa

Cevap

Δp = 115,2 kPa
20.Boru sürtünmesi ve yük kaybı

Cevap: H = 2,05 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 = 0,02/0,01767 = 1,132 m/s
V²/(2g) = 0,06529 m

Kayıp katsayıları

f·L/D = 0,018·200/0,15 = 24
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 + 24 + 6,4)·0,06529 = 2,05 m

Cevap

H = 2,05 m
21.Açık kanal akışı (Manning)

Cevap: Q = 0,3936 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 = 0,2209 m², R = D/4 = 0,1875 m

Hız

V = (1/0,013)·0,18752/3·0,0051/2 = 1,782 m/s

Debi

Q = A·V = 0,2209·1,782 = 0,3936 m³/s

Cevap

Q = 0,3936 m³/s
22.Açık kanal akışı (Manning)

Cevap: S = 0,001499 m/m

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

Geometri

A = (b + z·y)·y = (1,5 + 1,5·1,1)·1,1 = 3,465 m²
P = b + 2y·√(1 + z²) = 1,5 + 2·1,1·√(1 + 1,5²) = 5,466 m
R = A/P = 0,6339 m

Manning’i S için çözün

S1/2 = n·Q/(A·R2/3) = 0,015·6,6/(3,465·0,7379) = 0,03872
S = 0,03872² = 0,001499

Cevap

S = 0,001499

Bu, kilometrede 1,499 m düşü demektir.

23.Pompalar ve pompa gücü

Cevap: Pel = 73,95 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 = 1000·9,81·0,08·62 = 48,66 kW

Mil gücü

Pshaft = 48,66/0,7 = 69,51 kW

Elektrik gücü

Pel = 69,51/0,94 = 73,95 kW

Cevap

Pel = 73,95 kW
24.Pompalar ve pompa gücü

Cevap: Pshaft = 26,97 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 = 0,08/0,03142 = 2,546 m/s
V²/(2g) = 0,3305 m

Yük kayıpları

hL = (f·L/D + ΣK)·V²/(2g) = (50 + 5)·0,3305 = 18,18 m

Pompa basma yüksekliği

H = Δz + hL = 10 + 18,18 = 28,18 m

Mil gücü

Pshaft = ρ·g·Q·H/η = 1000·9,81·0,08·28,18/0,82 = 26,97 kW

Cevap

Pshaft = 26,97 kW
25.Paranın zaman değeri

Cevap: EAR = 18,68 %

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 = 0,175/4 = 0,04375

Bir yıl boyunca bileşik

EAR = (1 + 0,04375)4 − 1 = 1,187 − 1 = 18,68%

Cevap

EAR = 18,68%

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

26.Paranın zaman değeri

Cevap: N = 36 ödeme

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.

Anüite formülünü düzenleyin

i = 0,004
(1 + i)−N = 1 − 25 000·0,004/750 = 0,8667

Logaritmayla çözün

N = −ln(0,8667)/ln(1,004) = 35,85

Tam ödemeye yukarı yuvarlayın

35 tam ödeme küçük bir bakiye bırakır; bunu son, daha küçük ödeme kapatır.

N = 36

Cevap

N = 36 ödeme
27.NBD ve IRR

Cevap: DPB = 3,602 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: 21 000/1,1 = 19 090,91 → Σ = 19 090,91
yıl 2: 20 500/1,21 = 16 942,15 → Σ = 36 033,06
yıl 3: 21 500/1,331 = 16 153,27 → Σ = 52 186,33
yıl 4: 19 000/1,464 = 12 977,26 → Σ = 65 163,58

Son yılın kesri

DPB = 3 + 7 813,67/12 977,26 = 3,602

Cevap

DPB = 3,602 yıl

İskontolu geri ödeme süresi her zaman basit geri ödeme süresinden (2,86 yıl) uzundur.

28.NBD ve IRR

Cevap: NPV = −4980 €

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

((1,05)/(1,12))4 = 0,7725
PV = 60 000/(0,12 − 0,05)·(1 − 0,7725) = 195 020,40

NPV

NPV = 195 020,40 − 200 000 = −€4 979,60

Cevap

NPV = −€4 979,60

NBD negatif, yani proje gerekli getiriden azını kazandırır.

29.Normal dağılım

Cevap: z = 1,04

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 + 0,7017)/2 = 0,8508

z tablosunu tersten okuyun

Tablonun içinde 0,8508 değerini bulun ve z’yi okuyun.

z = 1,04

Cevap

z = 1,04
30.Normal dağılım

Cevap: P = 0,8665

Normal değişkenlerin toplamı ve farkı: X ve Y bağımsız ve normal ise X + Y ve X − Y de normaldir. Ortalamalar toplanır ya da çıkarılır: E(X ± Y) = μX ± μY. Varyanslar fark için de her zaman toplanır: Var(X ± Y) = σX² + σY², dolayısıyla σ = √(σX² + σY²). Standart sapmalar asla doğrudan toplanmaz. Aynı dağılıma sahip n bağımsız parçanın toplamının ortalaması n·μ, standart sapması σ·√n’dir. Sonra her zamanki gibi standartlaştırın: z = (x − ortalama)/σ ve Φ(z)’yi okuyun.

Farkın dağılımı

μ = 25,02 − 25 = 0,02 mm, σ = 0,01803 mm

Standartlaştırın

z = (0 − 0,02)/0,01803 = −1,11

Olasılık

P = 1 − Φ(−1,11) = 0,8665

Cevap

P = 0,8665

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