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​ = 55 kNP2​ = 45 kNABRA​ = ?RB​1,5 m0,5 m4 m

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

L = 6 mP1 = 55 kN @ 1,5 mP2 = 45 kN @ 2 m
RA = kN
2.Kiriş mesnet tepkileriZor
w = 4 kN/mP = 30 kNABRA​RB​ = ?3 m2 m2 m1 m

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

L = 8 mP = 30 kN @ 5 mw = 4 kN/m, 3 ile 7 m arasında
RB = kN
3.Kafes: düğüm yöntemiOrta
ABCDEFGH15 kN40 kN20 kN4 × 3 m3 m

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

B: 15 kN ↓G: 40 kN ↓H: 20 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
4.Kafes: düğüm yöntemiZor
ABCDEFGH40 kN10 kN35 kN10 kN20 kN4 × 4 m3 m

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

B: 40 kN ↓D: 10 kN ↓F: 35 kN ↓F: 10 kN →H: 20 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
w = 3 kN/mABkesit3 m1 m

A mesnedinden x = 3 m uzaklıktaki kesitte eğilme momenti Mx değerini bulun. Alt lifleri çeken momentleri ve sol yüzde yukarı doğru kesme kuvvetini pozitif alın.

L = 4 mw = 3 kN/m, 0 ile 4 m arasındax = 3 m
Mx = kN·m
6.Kesme kuvveti ve eğilme momentiZor
w = 20 kN/mAB1 m2 m2 m

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

L = 5 mw = 20 kN/m, 1 ile 3 m arasında
x0 = m
7.Kiriş sehimiOrta
w = 12 kN/mδL = 2,5 m

Bir konsol kiriş tüm boyunca düzgün yayılı w yükü taşıyor. Serbest uçtaki sehim δ değerini bulun.

w = 12 kN/mL = 2,5 mE = 11 GPa (yapı kerestesi)I = 84 × 10⁶ mm⁴
δ = mm
8.Kiriş sehimiZor
w = 20 kN/mP = 25 kNδL = 3 m

Basit mesnetli bir kiriş düzgün yayılı w yükü ve açıklık ortasında P tekil yükü taşıyor. Süperpozisyon kullanarak orta nokta sehimi δmax değerini bulun.

P = 25 kNw = 20 kN/mL = 3 mE = 70 GPa (alüminyum)I = 160 × 10⁶ mm⁴
δmax = mm
9.Kolon burkulmasıOrta
PL = 4 md = 60 mmkesit

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

L = 4 mE = 70 GPa (alüminyum)d = 60 mm
Pcr = kN
10.Kolon burkulmasıZor
P = 50 kNL = 1,5 md = ?kesit

alüminyum malzemeden L boyunda dolu yuvarlak bir kolon iki ucu mafsallı. Burkulmaya karşı 2 güvenlik katsayısıyla 50 kN taşımalı. En küçük çap d değerini bulun.

P = 50 kNn = 2L = 1,5 mE = 70 GPa (alüminyum)
d = mm
11.Ağırlık merkezi ve atalet momentiOrta
2402530014xboyutlar mm cinsinden

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

bf = 240 mmtf = 25 mmtw = 14 mmhw = 300 mm
Ix = × 10⁶ mm⁴
12.Ağırlık merkezi ve atalet momentiZor
2001028010xnegatif Mboyutlar mm cinsinden

Bir dökme demir kiriş, başlığı üstte olan şekildeki T kesite sahiptir. Emniyet gerilmeleri çekmede 40 MPa, basınçta 100 MPa’tür. Kirişin taşıyabileceği en büyük negatif eğilme momenti Mallow değerini bulun (büyüklüğünü verin).

bf = 200 mmtf = 10 mmtw = 10 mmhw = 280 mmσt,allow = 40 MPaσc,allow = 100 MPa
Mallow = kN·m
13.Zeminde efektif gerilmeOrta
kumγd​ = 17 kN/m³γsat​ = 19 kN/m³6 myeraltı su seviyesiXz = 6 m

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

z = 6 mzw = 1 mγw = 9,81 kN/m³kum: γd = 17 kN/m³kum: γsat = 19 kN/m³
σ′ = kPa
14.Zeminde efektif gerilmeZor
kumγd​ = 17 kN/m³γsat​ = 19 kN/m³6 mkilγsat​ = 19 kN/m³8 myeraltı su seviyesiXz = 10 m

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

z = 10 mzw = 1 mγw = 9,81 kN/m³kum: γd = 17 kN/m³kum: γsat = 19 kN/m³kil: γsat = 19 kN/m³
σ′ = kPa
15.Konsolidasyon oturmasıOrta
Δσ = 55 kPakumkilCc​ = 0,3, Cr​ = 0,04e0​ = 0,85σ′0​ = 75 kPaσ′p​ = 155 kPa7 myeraltı su seviyesi

7 m kalınlığındaki aşırı konsolide bir kil tabakasının Cc = 0,3, Cr = 0,04 ve e₀ = 0,85. Orta derinliğindeki efektif düşey gerilme 75 kPa ve ön konsolidasyon basıncı 155 kPa’dır. Yeni bir bina orta derinlikte 55 kPa düşey gerilme ekliyor. Birincil konsolidasyon oturması S değerini mm cinsinden bulun.

H = 7 mCc = 0,3Cr = 0,04e0 = 0,85σ′0 = 75 kPaσ′p = 155 kPaΔσ = 55 kPa
S = mm
16.Konsolidasyon oturmasıZor
kumkilH = 9,5 mcv​ = 4 m²/yıl9,5 mgeçirimsiz kayayeraltı su seviyesi

9,5 m kalınlığındaki bir kil tabakasının konsolidasyon katsayısı cv = 4 m²/yıl. Üstünde kum bulunan geçirimsiz kaya üzerinde durur, bu yüzden su yalnızca üstten drene olur. %60 ortalama konsolidasyon için zaman faktörü Tv = 0,287. Tabakanın %60 konsolidasyona ulaşması kaç yıl t sürer?

H = 9,5 mcv = 4 m²/yılU = 60%Tv = 0,287tek yönlü drenaj
t = yıl
17.Hidrostatik kuvvetOrta
kapakd = 2,5 mH = 1,5 m

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

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

1 m genişliğinde düşey dikdörtgen bir kapak, gliserin dolu bir tankın duvarında, üst kenarı yüzeyin 3 m altında bulunuyor. Kapağa etkiyen bileşke hidrostatik kuvvet F değerini bulun.

d = 3 mH = 1 mb = 1 mρ = 1260 kg/m³g = 9,81 m/s²
F = kN
19.Boru sürtünmesi ve yük kaybıOrta
Q = 20 L/sD = 100 mmL = 100 mf = 0,03

Su, 100 m uzunluğunda ve iç çapı 100 mm olan bir borudan 20 L/s debiyle akıyor. Darcy sürtünme faktörü f = 0,03 ve g = 9,81 m/s² kullanın. Sürtünme yük kaybı hf değerini bulun.

Q = 20 L/sL = 100 mD = 100 mmf = 0,03g = 9,81 m/s²
hf = m
20.Boru sürtünmesi ve yük kaybıZor
K = 2Δz = 29 mL = 400 m, D = 300 mm, f = 0,0152× dirsek (K = 0,3)

İki açık hazne, 400 m uzunluğunda, iç çapı 300 mm ve Darcy sürtünme faktörü f = 0,015 olan bir boruyla birleştirilmiştir. Üst haznenin su yüzeyi alttakinden 29 m yüksektedir. Yerel kayıplar: keskin kenarlı bir giriş (K = 0,5), 2 dirsek (her biri K = 0,3), bir vana (K = 2) ve alt hazneye çıkış (K = 1,0). g = 9,81 m/s² kullanın. Debi Q değerini L/s cinsinden bulun.

Δz = 29 mL = 400 mD = 300 mmf = 0,015Kentrance = 0,5Kbend = 0,3 (×2)Kvalve = 2Kexit = 1,0
Q = L/s
21.Açık kanal akışı (Manning)Orta
b = 4 my = 2 mn = 0,025, S = 0,0015

Dikdörtgen kesitli bir çakıl kanal 4 m genişliğinde. Su 2 m derinlikte üniform olarak akıyor. Manning n = 0,025 ve taban eğimi S = 0,0015. Debi Q değerini m³/s cinsinden bulun.

b = 4 my = 2 mn = 0,025S = 0,0015
Q = m³/s
22.Açık kanal akışı (Manning)Zor
b = 3 my = 1,5 mn = 0,03, Q = 8,8 m³/s

3 m genişliğinde dikdörtgen kesitli bir çim kaplı toprak kanal 1,5 m derinlikte üniform akışla 8,8 m³/s taşımalıdır. Manning n = 0,03. Gereken taban eğimi S değerini (m/m cinsinden) bulun.

Q = 8,8 m³/sb = 3 my = 1,5 mn = 0,03
S = m/m
23.Pompalar ve pompa gücüOrta
PQ = 50 L/sH = 56 m

Verimi %75 olan bir pompa 56 m basma yüksekliğine karşı 50 L/s su (ρ = 1000 kg/m³) basıyor. g = 9,81 m/s² kullanın. Gereken mil gücü Pshaft değerini kW cinsinden bulun.

Q = 50 L/sH = 56 mη = 75%g = 9,81 m/s²
Pshaft = kW
24.Pompalar ve pompa gücüZor
PQ = 50 L/sΔz = 24 mL = 100 m, D = 150 mm, f = 0,02, ΣK = 5

Bir pompa 50 L/s suyu (ρ = 1000 kg/m³) açık bir alt hazneden, su yüzeyi 24 m daha yüksekte olan bir üst tanka basıyor. Boru 100 m uzunluğunda, iç çapı 150 mm ve Darcy sürtünme faktörü f = 0,02; yerel kayıp katsayılarının toplamı ΣK = 5 (giriş ve çıkış dahil). g = 9,81 m/s² kullanın. Pompanın eklemesi gereken basma yüksekliği H değerini bulun.

Q = 50 L/sΔz = 24 mL = 100 mD = 150 mmf = 0,02ΣK = 5
H = m
25.Paranın zaman değeriOrta
yıl0123…9PV = ?€40 000

9 yıl sonra €40 000 gerekiyor. Hesap aylık bileşik, yıllık %6 faiz ödüyor. Bugün ne kadar yatırmalısınız? Bugünkü değer PV'ü bulun.

FV = €40 0006% / 12n = 9
PV = €
26.Paranın zaman değeriZor
ay0123…48€8 000A?AAA

€8 000 tutarındaki bir kredi 4 yıl boyunca eşit aylık taksitlerle ödenir. Faiz oranı aylık bileşik, yıllık %2,4'dir. Aylık taksit A'ü bulun.

P = €8 0002,4% / 12N = 48
A = €
27.NBD ve IRROrta
yıl01234−50 00017 00017 00017 00017 000

Bir proje bugün €50 000 maliyetindedir ve 4 yıl boyunca her yılın sonunda €17 000 getirir. Sermaye maliyeti %6. Nakit akışlarının her yıl boyunca eşit geldiğini varsayın. İskontolu geri ödeme süresi DPB değerini yıl cinsinden bulun.

r = 6%CF0 = −50 000CF1 = 17 000CF2 = 17 000CF3 = 17 000CF4 = 17 000
DPB = yıl
28.NBD ve IRRZor
yıl0123−25 00011 50015 00014 000

Bir proje €25 000 tutarındadır ve 1'den 3'ye kadar yılların sonunda €11 500, €15 000, €14 000 getirir. İç verim oranı IRR'ü yüzde olarak bulun.

CF0 = −25 000CF1 = 11 500CF2 = 15 000CF3 = 14 000
IRR = %
29.Normal dağılımOrta
490572P = ?

pil ömürleri, ortalaması 500 h ve standart sapması 40 h olan normal dağılıma uyar. Hangi oran 490 ile 572 h arasındadır? P değerini ondalık sayı olarak verin.

μ = 500σ = 40x1 = 490x2 = 572
P =
30.Normal dağılımZor
380420460500540580620halt 5%

pil ömürleri, ortalaması 500 h ve standart sapması 40 h olan normal dağılım gösterir. Gölgeli en alt %5 solunda kalacak şekilde kesme değerini sürükleyin. Kesme değerini x bulun.

μ = 500 hσ = 40 h5%
x = h

3Çözeltiler

1.Kiriş mesnet tepkileri

Cevap: RA = 71,25 kN

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

P1​ = 55 kNP2​ = 45 kNABRA​RB​1,5 m0,5 m4 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·6 = 55·1,5 + 45·2
RB = 172,5/6 = 28,75 kN
ΣFy = 0: RA = 100 − 28,75 = 71,25 kN

Cevap

RA = 71,25 kN
2.Kiriş mesnet tepkileri

Cevap: RB = 28,75 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 = 4 kN/mP = 30 kNABRA​RB​3 m2 m2 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 = 4·4 = 16 kN, x̄ = 5 m noktasında etkir
ΣMA = 0: RB·8 = 30·5 + 4·4·5
RB = 230/8 = 28,75 kN
ΣFy = 0: RA = 46 − 28,75 = 17,25 kN

Cevap

RB = 28,75 kN
3.Kafes: düğüm yöntemi

Cevap: DH 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.

D düğüm noktası

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

ΣF⊥ = 0 → FDH = 0

Düğüm noktaları yöntemiyle kontrol edin

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

AB: 36,25 kN (T), BC: 36,25 kN (T), CD: 38,75 kN (T), DE: 38,75 kN (T), FG: 57,5 kN (C), GH: 57,5 kN (C), AF: 51,27 kN (C), HE: 54,8 kN (C), BF: 15 kN (T), CG: 40 kN (C), DH: 0, FC: 30,05 kN (T), HC: 26,52 kN (T)

Cevap

Sıfır kuvvet elemanı: DH
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: 92,5 kN (T), BC: 92,5 kN (T), CD: 57,5 kN (T), DE: 57,5 kN (T), FG: 75 kN (C), GH: 75 kN (C), AF: 103,1 kN (C), HE: 71,87 kN (C), BF: 40 kN (T), CG: 0, DH: 10 kN (T), FC: 21,88 kN (C), HC: 21,88 kN (T)

Cevap

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

Cevap: Mx = 4,5 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 = 3·4 = 12 kN, x̄ = 2 m noktasında etkir
ΣMA = 0: RB·4 = 3·4·2
RB = 24/4 = 6 kN
ΣFy = 0: RA = 12 − 6 = 6 kN
w = 3 kN/mABRA​ = 6RB​ = 6kesit3 m1 m

x = 3 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 = 6·3 − 3·3·1,5 = 4,5 kN·m

Cevap

Mx = 4,5 kN·m
6.Kesme kuvveti ve eğilme momenti

Cevap: x0 = 2,2 m

Kesit yöntemi: iç kuvvetleri istediğiniz yerde kirişi kesin ve bir tarafı tutun. Kesme kuvveti V o taraftaki düşey kuvvetleri, eğilme momenti M ise onların kesite göre momentlerini dengeler. En büyük moment: dM/dx = V olduğundan eğilme momenti, kesme kuvvetinin sıfırdan geçtiği yerde, yani ya bir tekil yükte ya da yayılı yükün içinde en büyük değerine ulaşır.

Mesnet tepkileri

Tüm kirişin dengesi.

Yayılı yük bileşkesi: W = w·ℓ = 20·2 = 40 kN, x̄ = 2 m noktasında etkir
ΣMA = 0: RB·5 = 20·2·2
RB = 80/5 = 16 kN
ΣFy = 0: RA = 40 − 16 = 24 kN

Sıfır kesme kuvveti

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

RA − w·(x0 − 1) = 0
x0 = 1 + 24/20 = 2,2 m

Cevap

x0 = 2,2 m
7.Kiriş sehimi

Cevap: δ = 63,41 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 = 12 N/mm, L = 2500 mm
EI = 9,24 × 10¹¹ N·mm²

Sehim

δ = wL⁴/(8EI) = 12·2500⁴/(8·9,24 × 10¹¹) = 63,41 mm

Cevap

δ = 63,41 mm
8.Kiriş sehimi

Cevap: δmax = 3,139 mm

Kiriş sehimi: sehimler, M/(EI) eğriliğinin iki kez integre edilmesiyle bulunur. Standart durumlar tablolanmıştır; örneğin uçtan yüklü konsol için PL³/(3EI) ve tüm açıklıkta düzgün yüklü basit kiriş için 5wL⁴/(384EI). Ayrı yüklerin sehimleri toplanır (süperpozisyon).

Tutarlı birimler

N ve mm ile çalışın: P N, w N/mm (kN/m = N/mm), L mm, E N/mm² (GPa × 1000), I mm⁴.

P = 25000 N, w = 20 N/mm, L = 3000 mm, EI = 1,12 × 10¹³ N·mm²

Her yük tek başına

δP = PL³/(48EI) = 25000·3000³/(48·1,12 × 10¹³) = 1,256 mm
δw = 5wL⁴/(384EI) = 5·20·3000⁴/(384·1,12 × 10¹³) = 1,883 mm

Toplayın

δmax = 1,256 + 1,883 = 3,139 mm

Cevap

δmax = 3,139 mm
9.Kolon burkulması

Cevap: Pcr = 6,867 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·60⁴/64 = 636173 mm⁴

Burkulma boyu

KL = 2·4000 = 8000 mm

Kritik yük

Pcr = π²EI/(KL)² = π²·70000·636173/8000² = 6867 N = 6,867 kN

Cevap

Pcr = 6,867 kN
10.Kolon burkulması

Cevap: d = 50,75 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 = 2·50000 = 100000 N
KL = 1·1500 = 1500 mm

Çap için çözün

d = (64·n·P·(KL)²/(π³E))^(1/4) = (64·100000·1500²/(π³·70000))^(1/4) = 50,75 mm

Cevap

d = 50,75 mm

Kontrol: narinlik KL/r = 118,2, dolayısıyla kolon narindir ve Euler geçerlidir.

11.Ağırlık merkezi ve atalet momenti

Cevap: Ix = 97,05 × 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 = 240·25 = 6000 mm², yf = 300 + 25/2 = 312,5 mm
gövde: Aw = 14·300 = 4200 mm², yw = 300/2 = 150 mm

Ağırlık merkezi

ȳ = (Afyf + Awyw)/(Af + Aw) = (6000·312,5 + 4200·150)/10200 = 245,6 mm

Paralel eksen teoremi

başlık: 240·25³/12 + 6000·(312,5 − 245,6)² = 2,718 × 10⁷ mm⁴
gövde: 14·300³/12 + 4200·(150 − 245,6)² = 6,988 × 10⁷ mm⁴
Ix = 2,718 × 10⁷ + 6,988 × 10⁷ = 9,705 × 10⁷ mm⁴ = 97,05 × 10⁶ mm⁴

Cevap

Ix = 97,05 × 10⁶ mm⁴
12.Ağırlık merkezi ve atalet momenti

Cevap: Mallow = 19,13 kN·m

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.

Ağırlık merkezi

ȳ = (2000·285 + 2800·140)/4800 = 200,4 mm
üst kenar: c = 290 − 200,4 = 89,58 mm

Alan atalet momenti

I = 200·10³/12 + 2000·84,58² + 10·280³/12 + 2800·60,42² = 4,284 × 10⁷ mm⁴

Her kenarın izin verdiği moment

Negatif moment: üst çekmede, alt basınçtadır.

üst kenar: M = 40·4,284 × 10⁷/89,58 = 19,13 kN·m
alt kenar: M = 100·4,284 × 10⁷/200,4 = 21,38 kN·m

Belirleyici değer

Mallow = min = 19,13 kN·m (üst kenar)

Cevap

Mallow = 19,13 kN·m
13.Zeminde efektif gerilme

Cevap: σ′ = 62,95 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) = 17·1 + 19·5 = 112 kPa

Boşluk suyu basıncı

Su basıncı su seviyesinin altındaki derinlikle artar.

u = γw·(z − zw) = 9,81·5 = 49,05 kPa

Efektif gerilme

σ′ = σ − u = 112 − 49,05 = 62,95 kPa

Cevap

σ′ = 62,95 kPa
14.Zeminde efektif gerilme

Cevap: σ′ = 99,71 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·1 + γsat,sand·5 + γsat,clay·4
σ = 17·1 + 19·5 + 19·4 = 188 kPa

Boşluk suyu basıncı

Su basıncı su seviyesinin altındaki derinlikle artar.

u = γw·(z − zw) = 9,81·9 = 88,29 kPa

Efektif gerilme

σ′ = σ − u = 188 − 88,29 = 99,71 kPa

Cevap

σ′ = 99,71 kPa
15.Konsolidasyon oturması

Cevap: S = 36,16 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 = 75 + 55 = 130 kPa ≤ 155 kPa

Oturma

Kil yeniden sıkışma doğrusu üzerinde kalır.

S = Cr·H/(1 + e0)·log₁₀(σ′f/σ′0) = 0,04·7/(1 + 0,85)·log₁₀(130/75) = 36,16 mm

Cevap

S = 36,16 mm
16.Konsolidasyon oturması

Cevap: t = 6,475 yıl

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

Drenaj yolu

Hdr = H = 9,5 m

Süre

t = Tv·Hdr²/cv = 0,287·9,5²/4 = 6,475 yıl

Cevap

t = 6,475 yıl
17.Hidrostatik kuvvet

Cevap: F = 47,82 kN

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

Ağırlık merkezi derinliği ve alan

yc = d + H/2 = 2,5 + 1,5/2 = 3,25 m
A = H·b = 1,5·1 = 1,5 m²
kapakd = 2,5 mH = 1,5 mF

Bileşke kuvvet

F = ρ·g·yc·A = 1000·9,81·3,25·1,5 = 47,82 kN

Cevap

F = 47,82 kN
18.Hidrostatik kuvvet

Cevap: F = 43,26 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 = 3 + 1/2 = 3,5 m
A = H·b = 1·1 = 1 m²
kapakd = 3 mH = 1 mF

Bileşke kuvvet

F = ρ·g·yc·A = 1260·9,81·3,5·1 = 43,26 kN

Cevap

F = 43,26 kN
19.Boru sürtünmesi ve yük kaybı

Cevap: hf = 9,915 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·0,1²/4 = 0,007854 m²
V = Q/A = 0,02/0,007854 = 2,546 m/s

Hız yüksekliği

V²/(2g) = 2,546²/(2·9,81) = 0,3305 m

Darcy–Weisbach

hf = f·(L/D)·V²/(2g) = 0,03·(100/0,1)·2,546²/(2·9,81) = 9,915 m

Cevap

hf = 9,915 m
20.Boru sürtünmesi ve yük kaybı

Cevap: Q = 343,5 L/s

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

Kayıp katsayıları

f·L/D = 0,015·400/0,3 = 20
ΣK = 0,5 + 2·0,3 + 2 + 1,0 = 4,1

Enerji denklemi

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

29 = (20 + 4,1)·V²/(2·9,81)
V = √(2·9,81·29/24,1) = 4,859 m/s

Debi

Q = V·π·D²/4 = 4,859·0,07069 = 0,3435 m³/s = 343,5 L/s

Cevap

Q = 343,5 L/s
21.Açık kanal akışı (Manning)

Cevap: Q = 12,39 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·y = 4·2 = 8 m²
P = b + 2y = 4 + 2·2 = 8 m
R = A/P = 1 m

Hız

V = (1/0,025)·12/3·0,00151/2 = 1,549 m/s

Debi

Q = A·V = 8·1,549 = 12,39 m³/s

Cevap

Q = 12,39 m³/s
22.Açık kanal akışı (Manning)

Cevap: S = 0,005051 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 = 3·1,5 = 4,5 m²
P = b + 2y = 3 + 2·1,5 = 6 m
R = A/P = 0,75 m

Manning’i S için çözün

S1/2 = n·Q/(A·R2/3) = 0,03·8,8/(4,5·0,8255) = 0,07107
S = 0,07107² = 0,005051

Cevap

S = 0,005051

Bu, kilometrede 5,051 m düşü demektir.

23.Pompalar ve pompa gücü

Cevap: Pshaft = 36,62 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 = 1000·9,81·0,05·56 = 27,47 kW

Mil gücü

Pshaft = Ph/η = 27,47/0,75 = 36,62 kW

Cevap

Pshaft = 36,62 kW
24.Pompalar ve pompa gücü

Cevap: H = 31,48 m

Pompa gücü: suya verilen güç hidrolik güç Ph = ρ·g·Q·H = Q·Δp’dir. Pompada kayıplar olduğu için mil daha fazlasını vermelidir: Pshaft = Ph/ηpump; motor ise Pel = Pshaft/ηmotor çeker. Pompa basma yüksekliği H enerji denkleminden bulunur: statik yükseklik + basınç yüksekliği + tüm sürtünme ve yerel kayıplar.

Hız

V = Q/A = 0,05/0,01767 = 2,829 m/s
V²/(2g) = 0,408 m

Yük kayıpları

hL = (f·L/D + ΣK)·V²/(2g) = (13,33 + 5)·0,408 = 7,481 m

Pompa basma yüksekliği

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

H = Δz + hL = 24 + 7,481 = 31,48 m

Cevap

H = 31,48 m
25.Paranın zaman değeri

Cevap: PV = 23341 €

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

Oran ve dönem sayısı

i = 0,06/12 = 0,005
N = 12·9 = 108

Bugünkü değer

PV = FV/(1 + i)N = 40 000/1,714 = €23 341,32

Cevap

PV = €23 341,32
26.Paranın zaman değeri

Cevap: A = 175 €

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 = 0,024/12 = 0,002
N = 12·4 = 48

Taksit

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

(1 + i)−N = 0,9086
A = 8 000·0,002/(1 − 0,9086) = €174,96

Cevap

A = €174,96
27.NBD ve IRR

Cevap: DPB = 3,339 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: 17 000/1,06 = 16 037,74 → Σ = 16 037,74
yıl 2: 17 000/1,124 = 15 129,94 → Σ = 31 167,68
yıl 3: 17 000/1,191 = 14 273,53 → Σ = 45 441,20
yıl 4: 17 000/1,262 = 13 465,59 → Σ = 58 906,80

Son yılın kesri

DPB = 3 + 4 558,80/13 465,59 = 3,339

Cevap

DPB = 3,339 yıl

İskontolu geri ödeme süresi her zaman basit geri ödeme süresinden (2,941 yıl) uzundur.

28.NBD ve IRR

Cevap: IRR = 27,5 %

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(25%) = 968,00
NPV(30%) = −905,78

Daraltın

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

IRR ≈ 25 + 5·968,00/(968,00 − (−905,78)) = 27,58%
kesin: NPV(27,5%) = 0 → IRR = 27,5%

Cevap

IRR = 27,5%
29.Normal dağılım

Cevap: P = 0,5628

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 = (490 − 500)/40 = −0,25
z₂ = (572 − 500)/40 = 1,8

Aradaki alan

P = Φ(1,8) − Φ(−0,25) = 0,9641 − 0,4013 = 0,5628

Cevap

P = 0,5628
30.Normal dağılım

Cevap: x = 434 h

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

Soldaki alan

Φ(z) = 0,05

Tablodan z

z ≈ −1,64

Özgün birimlere geri dönüş

x = 500 − 1,64·40 = 434 h

Cevap

x = 434 h

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