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 = 6 kN/mP = 20 kNABMA​ = ?2 m2 m1 m

Konsol kiriş A’da duvara ankastredir. Duvardan 2 m uzaklığa kadar düzgün yayılı w yükünü ve duvardan 4 m uzaklıkta P tekil yükünü taşır. Duvardaki tepki momentinin büyüklüğü MA değerini bulun.

L = 5 mP = 20 kN @ 4 mw = 6 kN/m, 0 ile 2 m arasında
MA = kN·m
2.Kiriş mesnet tepkileriZor
w = 5 kN/mP = 35 kNADCMA​ = ?4 m5 m1 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 9 m uzaklıkta bir P tekil yükü, tüm CD kısmında düzgün yayılı w yükü. Duvardaki tepki momentinin büyüklüğü MA değerini bulun.

AC = 4 mAD = 10 mP = 35 kN @ 9 mw = 5 kN/m, 4 ile 10 m arasında
MA = kN·m
3.Kafes: düğüm yöntemiOrta
ABCDEFGH20 kN10 kN35 kN4 × 3 m3 m

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

B: 20 kN ↓D: 10 kN ↓F: 35 kN ↓
  1. 1AB elemanı
  2. 2BC elemanı
  3. 3CD elemanı
  4. 4DE elemanı
  5. 5FG elemanı
  6. 6GH elemanı
  7. 7AF elemanı
  8. 8HE elemanı
  9. 9BF elemanı
  10. 10CG elemanı
  11. 11DH elemanı
  12. 12FC elemanı
  13. 13HC elemanı
4.Kafes: düğüm yöntemiZor
ABCDEFGH40 kN15 kN10 kN35 kN30 kN4 × 3 m3 m

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

B: 40 kN ↓C: 15 kN ↓F: 10 kN ↓F: 35 kN →G: 30 kN ↓
  1. 1AB elemanı
  2. 2BC elemanı
  3. 3CD elemanı
  4. 4DE elemanı
  5. 5FG elemanı
  6. 6GH elemanı
  7. 7AF elemanı
  8. 8HE elemanı
  9. 9BF elemanı
  10. 10CG elemanı
  11. 11DH elemanı
  12. 12FC elemanı
  13. 13HC elemanı
5.Kesme kuvveti ve eğilme momentiOrta
M0​ = 25 kN·mAB2,5 m2,5 m

Basit mesnetli kiriş, A’dan x = 2,5 m uzaklıkta saat yönünde M0 = 25 kN·m kuvvet çifti taşır; başka yük yoktur. Kuvvet çiftinin hemen solundaki eğilme momenti Mx değerini bulun. Alt lifleri çeken momentleri ve sol yüzde yukarı doğru kesme kuvvetini pozitif alın.

L = 5 mM0 = 25 kN·m saat yönünde, konumu 2,5 m
Mx = kN·m
6.Kesme kuvveti ve eğilme momentiZor
10 kN/m40 kNABCDEFG1 m1 m1 m1 m1 m1 m

A’dan G’ye işaretler kirişi altı eşit parçaya böler. Eğilme momenti hangi işarette büyüklükçe en büyüktür, sehim yapan veya yapmayan? Diyagramda ona tıklayın.

40 kN @ 6 m10 kN/m, 0–5 m
  1. 1A (x = 0 m)
  2. 2B (x = 1 m)
  3. 3C (x = 2 m)
  4. 4D (x = 3 m)
  5. 5E (x = 4 m)
  6. 6F (x = 5 m)
  7. 7G (x = 6 m)
7.Kiriş sehimiOrta
w = 8 kN/mδL = 2 m

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

w = 8 kN/mL = 2 mE = 11 GPa (yapı kerestesi)I = 36 × 10⁶ mm⁴
δ = mm
8.Kiriş sehimiZor
P = 27 kNABδ3 m2 m

Basit mesnetli bir kiriş B mesnedinden b = 2 m uzaklıkta P tekil yükü taşır. Açıklık ortasındaki sehim δmid değerini bulun.

P = 27 kNb = 2 mL = 5 mE = 200 GPa (çelik)I = 23 × 10⁶ mm⁴
δmid = mm
9.Kolon burkulmasıOrta
PL = 5 m40 × 80 mmkesit

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

L = 5 mE = 70 GPa (alüminyum)b × h = 40 × 80 mm
Pcr = kN
10.Kolon burkulmasıZor
PL = 3 md = 40 mmkesit

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

L = 3 mE = 70 GPa (alüminyum)d = 40 mm
σcr = MPa
11.Ağırlık merkezi ve atalet momentiOrta
2802512020xboyutlar mm cinsinden

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

bf = 280 mmtf = 25 mmtw = 20 mmhw = 120 mm
Ix = × 10⁶ mm⁴
12.Ağırlık merkezi ve atalet momentiZor
1802014016xM = 30 kN·mboyutlar mm cinsinden

T kesit, başlığı üstte olacak şekilde kiriş olarak kullanılıyor ve 30 kN·m pozitif eğilme momenti taşıyor. Alt kenardaki eğilme gerilmesi σalt değerini bulun.

bf = 180 mmtf = 20 mmtw = 16 mmhw = 140 mmM = 30 kN·m
σalt = MPa
13.Zeminde efektif gerilmeOrta
kumγd​ = 15,5 kN/m³γsat​ = 18,5 kN/m³13 myeraltı su seviyesiXz = 4 m

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

z = 4 mzw = 2 mγw = 9,81 kN/m³kum: γd = 15,5 kN/m³kum: γsat = 18,5 kN/m³
u = kPa
14.Zeminde efektif gerilmeZor
kumγd​ = 17 kN/m³γsat​ = 19,5 kN/m³5 mkilγsat​ = 17 kN/m³6 myeraltı su seviyesiXz = 8 m

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

z = 8 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 = 90 kPakumkilCc​ = 0,45, Cr​ = 0,03e0​ = 0,65σ′0​ = 115 kPaOCR = 1,55,5 myeraltı su seviyesi

5,5 m kalınlığındaki aşırı konsolide bir kil tabakasının Cc = 0,45, Cr = 0,03 ve e₀ = 0,65. Orta derinliğindeki efektif düşey gerilme 115 kPa ve aşırı konsolidasyon oranı OCR = 1,5. Yeni bir bina orta derinlikte 90 kPa düşey gerilme ekliyor. Birincil konsolidasyon oturması S değerini mm cinsinden bulun.

H = 5,5 mCc = 0,45Cr = 0,03e0 = 0,65σ′0 = 115 kPaOCR = 1,5Δσ = 90 kPa
S = mm
16.Konsolidasyon oturmasıZor
kumkilH = 5 mcv​ = 2 m²/yıl5 mgeçirimsiz kayayeraltı su seviyesi

5 m kalınlığındaki bir kil tabakasının konsolidasyon katsayısı cv = 2 m²/yıl. Üstünde kum bulunan geçirimsiz kaya üzerinde durur, bu yüzden su yalnızca üstten drene olur. %80 ortalama konsolidasyon için zaman faktörü Tv = 0,567. Tabakanın %80 konsolidasyona ulaşması kaç yıl t sürer?

H = 5 mcv = 2 m²/yılU = 80%Tv = 0,567tek yönlü drenaj
t = yıl
17.Hidrostatik kuvvetOrta
kapakd = 2,5 mH = 1,5 m

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

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

d = 1 mH = 1,5 mb = 3 mρ = 1025 kg/m³g = 9,81 m/s²
F = kN
19.Boru sürtünmesi ve yük kaybıOrta
V = 2,5 m/sD = 200 mmL = 800 mf = 0,025

Su (ρ = 1000 kg/m³), 800 m uzunluğunda ve iç çapı 200 mm olan yatay bir borudan 2,5 m/s hızla akıyor. Darcy sürtünme faktörü f = 0,025 ve g = 9,81 m/s² kullanın. Boru boyunca basınç düşüşü Δp değerini kPa cinsinden bulun.

V = 2,5 m/sL = 800 mD = 200 mmf = 0,025ρ = 1000 kg/m³
Δp = kPa
20.Boru sürtünmesi ve yük kaybıZor
K = 10Δz = ?L = 100 m, D = 150 mm, f = 0,0153× dirsek (K = 0,3)

İki açık hazne, 100 m uzunluğunda, iç çapı 150 mm ve Darcy sürtünme faktörü f = 0,015 olan bir boruyla birleştirilmiştir. Yerel kayıplar: keskin kenarlı bir giriş (K = 0,5), 3 dirsek (her biri K = 0,3), bir vana (K = 10) ve alt hazneye çıkış (K = 1,0). g = 9,81 m/s² kullanın. Hazneler arasındaki hangi su seviyesi farkı Δz, 30 L/s debi verir?

Q = 30 L/sL = 100 mD = 150 mmf = 0,015Kentrance = 0,5Kbend = 0,3 (×3)Kvalve = 10Kexit = 1,0
Δz = m
21.Açık kanal akışı (Manning)Orta
D = 900 mmn = 0,013, S = 0,004

İç çapı 900 mm olan beton bir yağmur suyu kanalı tam dolu akıyor (basınç altında değil, açık kanal olarak). Manning n = 0,013 ve eğim S = 0,004. Debi Q değerini m³/s cinsinden bulun.

D = 900 mmn = 0,013S = 0,004
Q = m³/s
22.Açık kanal akışı (Manning)Zor
b = 3 my = 1,1 mn = 0,015, Q = 4,6 m³/s

3 m genişliğinde dikdörtgen kesitli bir tuğla kaplama kanal 1,1 m derinlikte üniform akışla 4,6 m³/s taşımalıdır. Manning n = 0,015. Gereken taban eğimi S değerini (m/m cinsinden) bulun.

Q = 4,6 m³/sb = 3 my = 1,1 mn = 0,015
S = m/m
23.Pompalar ve pompa gücüOrta
PQ = 100 L/sH = 30 m

Verimi %70 olan bir pompa 30 m basma yüksekliğine karşı 100 L/s su (ρ = 1000 kg/m³) basıyor. g = 9,81 m/s² kullanın. Gereken mil gücü Pshaft değerini kW cinsinden bulun.

Q = 100 L/sH = 30 mη = 70%g = 9,81 m/s²
Pshaft = kW
24.Pompalar ve pompa gücüZor
300 kPa (etkin)PQ = 30 L/sΔz = 6 mL = 150 m, D = 150 mm, f = 0,022, ΣK = 5

Bir pompa 30 L/s suyu (ρ = 1000 kg/m³) açık bir alt hazneden, su yüzeyi 6 m daha yüksekte olan bir üst tanka basıyor. Boru 150 m uzunluğunda, iç çapı 150 mm ve Darcy sürtünme faktörü f = 0,022; yerel kayıp katsayılarının toplamı ΣK = 5 (giriş ve çıkış dahil). g = 9,81 m/s² kullanın. Üst tank kapalıdır ve suyun üzerindeki hava 300 kPa etkin basınçtadır. Pompanın eklemesi gereken basma yüksekliği H değerini bulun.

Q = 30 L/sΔz = 6 mL = 150 mD = 150 mmf = 0,022ΣK = 5ptank = 300 kPa
H = m
25.Paranın zaman değeriOrta
yıl0123…9€8 000FV = ?

€8 000 tutarını, üç aylık bileşik, yıllık %6 nominal faizle yatırıyorsunuz. 9 yıl sonra yatırımın değeri FV'yi bulun.

PV = €8 0006% / 4n = 9
FV = €
26.Paranın zaman değeriZor
ay0123…108A?AA€20 000

9 yıl sonra €20 000 istiyorsunuz. Aylık bileşik yıllık %7,2 faiz veren bir hesapta her ayın sonunda aynı tutarı biriktiriyorsunuz. Aylık yatırılacak tutar A değerini bulun.

FV = €20 0007,2% / 12N = 108
A = €
27.NBD ve IRROrta
yıl0123…9−400 00022 000+2%+2%…r = 9%, NPV = ?

Bir proje bugün €400 000 maliyetindedir. Birinci yılın sonunda €22 000 sağlar ve nakit akışı sonra sonsuza kadar yıllık %2 büyür. Sermaye maliyeti %9. Net bugünkü değer NPV değerini bulun.

C0 = €400 000CF1 = €22 000g = 2%r = 9%
NPV = €
28.NBD ve IRRZor
yıl0123…9−150 00018 500+3%+3%+3%r = 10%, NPV = ?

Bir proje bugün €150 000 maliyetindedir. Nakit akışı 1. yılın sonunda €18 500 olur ve 9. yılın sonundaki son nakit akışına kadar yıllık %3 büyür. Sermaye maliyeti %10. Net bugünkü değer NPV değerini bulun.

C0 = €150 000CF1 = €18 500g = 3%n = 9r = 10%
NPV = €
29.Normal dağılımOrta
300 kg297,4 kgT = X₁ + … + X₁₂?

çimento torbaları kütleleri bağımsız ve normaldir; ortalama 25 kg, standart sapma 0,5 kg. Bunlardan 12 tanesinin toplam kütlesinin 297,4 kg değerini aşma olasılığını P bulun. z’yi iki ondalığa yuvarlayın.

μ = 25 kgσ = 0,5 kgn = 12> 297,4 kg
P =
30.Normal dağılımZor
35455565758595puanalt 5%

sınav puanları, ortalaması 65 puan ve standart sapması 10 puan olan normal dağılım gösterir. Gölgeli en alt %5 solunda kalacak şekilde kesme değerini sürükleyin. Kesme değerini x bulun.

μ = 65 puanσ = 10 puan5%
x = puan

3Çözeltiler

1.Kiriş mesnet tepkileri

Cevap: MA = 92 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 = 6·2 = 12 kN, x̄ = 1 m

Duvara göre moment

MA = P·a + W·x̄ = 20·4 + 12·1 = 92 kN·m

Cevap

MA = 92 kN·m
2.Kiriş mesnet tepkileri

Cevap: MA = 83,33 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.

W = 5·6 = 30 kN @ 3 m referans: C
ΣMC = 0: RD·6 = 35·5 + 30·3
RD = 44,17 kN
VC = 65 − 44,17 = 20,83 kN

AC kısmı

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

RA = 20,83 = 20,83 kN
MA = 20,83·4 = 83,33 kN·m

Cevap

MA = 83,33 kN·m
3.Kafes: düğüm yöntemi

Cevap: CG elemanı

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

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: 43,75 kN (T), BC: 43,75 kN (T), CD: 21,25 kN (T), DE: 21,25 kN (T), FG: 32,5 kN (C), GH: 32,5 kN (C), AF: 61,87 kN (C), HE: 30,05 kN (C), BF: 20 kN (T), CG: 0, DH: 10 kN (T), FC: 15,91 kN (C), HC: 15,91 kN (T)

Cevap

Sıfır kuvvet elemanı: CG
4.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: 86,25 kN (T), BC: 86,25 kN (T), CD: 43,75 kN (T), DE: 43,75 kN (T), FG: 87,5 kN (C), GH: 87,5 kN (C), AF: 72,48 kN (C), HE: 61,87 kN (C), BF: 40 kN (T), CG: 30 kN (C), DH: 0, FC: 1,768 kN (T), HC: 61,87 kN (T)

Cevap

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

Cevap: Mx = −12,5 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. Uygulanan bir kuvvet çifti, eğilme momenti diyagramında kuvvet çiftinin büyüklüğü kadar sıçrama oluşturur.

Mesnet tepkileri

A’ya göre momentler, saat yönünün tersi pozitif: RB·L − M0 = 0. Düşey denge: RA + RB = 0.

RB = M0/L = 25/5 = 5 kN (yukarı)
RA = −RB = −5 kN (aşağı)

Kuvvet çiftinin hemen solundan kesin

Sol parça yalnızca RA’yı içerir.

Mx = RA·a = −5·2,5 = −12,5 kN·m

Cevap

Mx = −12,5 kN·m
6.Kesme kuvveti ve eğilme momenti

Cevap: F (x = 5 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 = 17 kN, R2 = 73 kN

Her işaretteki eğilme momenti

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

MA = 0, MB = 12, MC = 14, MD = 6, ME = −12, MF = −40 kN·m, MG = 0

Cevap

İşaret F: MF = −40 kN·m
7.Kiriş sehimi

Cevap: δ = 40,4 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 = 8 N/mm, L = 2000 mm
EI = 3,96 × 10¹¹ N·mm²

Sehim

δ = wL⁴/(8EI) = 8·2000⁴/(8·3,96 × 10¹¹) = 40,4 mm

Cevap

δ = 40,4 mm
8.Kiriş sehimi

Cevap: δmid = 14,43 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 = 27000 N, b = 2000 mm, L = 5000 mm
EI = 4,6 × 10¹² N·mm²

Açıklık ortası sehimi

δmid = Pb(3L² − 4b²)/(48EI) = 27000·2000·(3·5000² − 4·2000²)/(48·4,6 × 10¹²) = 14,43 mm

Cevap

δmid = 14,43 mm
9.Kolon burkulması

Cevap: Pcr = 2,948 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 = 80·40³/12 = 426667 mm⁴

Burkulma boyu

KL = 2·5000 = 10000 mm

Kritik yük

Pcr = π²EI/(KL)² = π²·70000·426667/10000² = 2948 N = 2,948 kN

Cevap

Pcr = 2,948 kN
10.Kolon burkulması

Cevap: σcr = 1,919 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·40⁴/64 = 125664 mm⁴

Atalet yarıçapı ve narinlik

A = 1257 mm²
r = √(I/A) = √(125664/1257) = 10 mm
KL = 2·3000 = 6000 mm
KL/r = 6000/10 = 600

Kritik gerilme

σcr = π²E/(KL/r)² = π²·70000/600² = 1,919 MPa

Cevap

σcr = 1,919 MPa
11.Ağırlık merkezi ve atalet momenti

Cevap: Ix = 12,64 × 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 = 280·25 = 7000 mm², yf = 120 + 25/2 = 132,5 mm
gövde: Aw = 20·120 = 2400 mm², yw = 120/2 = 60 mm

Ağırlık merkezi

ȳ = (Afyf + Awyw)/(Af + Aw) = (7000·132,5 + 2400·60)/9400 = 114 mm

Paralel eksen teoremi

başlık: 280·25³/12 + 7000·(132,5 − 114)² = 2,763 × 10⁶ mm⁴
gövde: 20·120³/12 + 2400·(60 − 114)² = 9,876 × 10⁶ mm⁴
Ix = 2,763 × 10⁶ + 9,876 × 10⁶ = 1,264 × 10⁷ mm⁴ = 12,64 × 10⁶ mm⁴

Cevap

Ix = 12,64 × 10⁶ mm⁴
12.Ağırlık merkezi ve atalet momenti

Cevap: σalt = 283,7 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.

İki dikdörtgene ayırın

Her y’yi alt kenardan ölçün.

başlık: Af = 180·20 = 3600 mm², yf = 140 + 20/2 = 150 mm
gövde: Aw = 16·140 = 2240 mm², yw = 140/2 = 70 mm

Ağırlık merkezi

ȳ = (Afyf + Awyw)/(Af + Aw) = (3600·150 + 2240·70)/5840 = 119,3 mm

Paralel eksen teoremi

başlık: 180·20³/12 + 3600·(150 − 119,3)² = 3,51 × 10⁶ mm⁴
gövde: 16·140³/12 + 2240·(70 − 119,3)² = 9,106 × 10⁶ mm⁴
Ix = 3,51 × 10⁶ + 9,106 × 10⁶ = 1,262 × 10⁷ mm⁴

Eğilme gerilmesi

Alt kenar eksenden ȳ uzaklıktadır.

y = 119,3 mm
σ = M·y/I = 3 × 10⁷·119,3/1,262 × 10⁷ = 283,7 MPa

Cevap

σalt = 283,7 MPa
13.Zeminde efektif gerilme

Cevap: u = 19,62 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) = 9,81·2 = 19,62 kPa

Cevap

u = 19,62 kPa
14.Zeminde efektif gerilme

Cevap: σ = 141 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·2 + γsat,clay·3
σ = 17·3 + 19,5·2 + 17·3 = 141 kPa

Cevap

σ = 141 kPa
15.Konsolidasyon oturması

Cevap: S = 130,1 mm

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

Ön konsolidasyon basıncı

σ′p = OCR·σ′0 = 1,5·115 = 172,5 kPa

Ön konsolidasyon basıncıyla karşılaştırın

σ′f = 115 + 90 = 205 kPa > 172,5 kPa

Oturma

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

S = 0,03·5,5/(1 + 0,65)·log₁₀(172,5/115) + 0,45·5,5/(1 + 0,65)·log₁₀(205/172,5)
S = 17,61 + 112,4 = 130,1 mm

Cevap

S = 130,1 mm
16.Konsolidasyon oturması

Cevap: t = 7,088 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 = 5 m

Süre

t = Tv·Hdr²/cv = 0,567·5²/2 = 7,088 yıl

Cevap

t = 7,088 yıl
17.Hidrostatik kuvvet

Cevap: F = 143,5 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 = 1,5·3 = 4,5 m²
kapakd = 2,5 mH = 1,5 mF

Bileşke kuvvet

F = ρ·g·yc·A = 1000·9,81·3,25·4,5 = 143,5 kN

Cevap

F = 143,5 kN
18.Hidrostatik kuvvet

Cevap: F = 79,19 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 + 1,5/2 = 1,75 m
A = H·b = 1,5·3 = 4,5 m²
kapakd = 1 mH = 1,5 mF

Bileşke kuvvet

F = ρ·g·yc·A = 1025·9,81·1,75·4,5 = 79,19 kN

Cevap

F = 79,19 kN
19.Boru sürtünmesi ve yük kaybı

Cevap: Δp = 312,5 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) = 0,025·(800/0,2)·2,5²/(2·9,81) = 31,86 m

Basınç düşüşü

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

Δp = ρ·g·hf = 1000·9,81·31,86 = 312500 Pa = 312,5 kPa

Cevap

Δp = 312,5 kPa
20.Boru sürtünmesi ve yük kaybı

Cevap: Δz = 3,29 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 = 0,03/0,01767 = 1,698 m/s
V²/(2g) = 0,1469 m

Kayıp katsayıları

f·L/D = 0,015·100/0,15 = 10
ΣK = 0,5 + 3·0,3 + 10 + 1,0 = 12,4

Toplam yük kaybı

hf = 10·0,1469 = 1,469 m
hm = 12,4·0,1469 = 1,821 m
Δz = hf + hm = 3,29 m

Cevap

Δz = 3,29 m
21.Açık kanal akışı (Manning)

Cevap: Q = 1,145 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 = 0,6362 m², R = D/4 = 0,225 m

Hız

V = (1/0,013)·0,2252/3·0,0041/2 = 1,8 m/s

Debi

Q = A·V = 0,6362·1,8 = 1,145 m³/s

Cevap

Q = 1,145 m³/s
22.Açık kanal akışı (Manning)

Cevap: S = 0,0008017 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 = 3·1,1 = 3,3 m²
P = b + 2y = 3 + 2·1,1 = 5,2 m
R = A/P = 0,6346 m

Manning’i S için çözün

S1/2 = n·Q/(A·R2/3) = 0,015·4,6/(3,3·0,7385) = 0,02831
S = 0,02831² = 0,0008017

Cevap

S = 0,0008017

Bu, kilometrede 0,8017 m düşü demektir.

23.Pompalar ve pompa gücü

Cevap: Pshaft = 42,04 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 = 1000·9,81·0,1·30 = 29,43 kW

Mil gücü

Pshaft = Ph/η = 29,43/0,7 = 42,04 kW

Cevap

Pshaft = 42,04 kW
24.Pompalar ve pompa gücü

Cevap: H = 40,55 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 = 0,03/0,01767 = 1,698 m/s
V²/(2g) = 0,1469 m

Yük kayıpları

hL = (f·L/D + ΣK)·V²/(2g) = (22 + 5)·0,1469 = 3,966 m

Basınç yüksekliği

p/(ρ·g) = 300000/(1000·9,81) = 30,58 m

Pompa basma yüksekliği

İki yüzey de pratikte durgundur, bu yüzden hız yüksekliği terimi yoktur.

H = Δz + p/(ρ·g) + hL = 6 + 30,58 + 3,966 = 40,55 m

Cevap

H = 40,55 m
25.Paranın zaman değeri

Cevap: FV = 13673 €

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

Oran ve dönem sayısı

i = r/m = 0,06/4 = 0,015
N = m·n = 4·9 = 36

Gelecek değer

FV = 8 000·(1 + 0,015)36 = 8 000·1,709 = €13 673,12

Cevap

FV = €13 673,12
26.Paranın zaman değeri

Cevap: A = 132,2 €

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 = 12·9 = 108

Yatırılan tutar

A = FV·i/((1 + i)N − 1) = 20 000·0,006/(1,908 − 1) = €132,16

Cevap

A = €132,16
27.NBD ve IRR

Cevap: NPV = −85714 €

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.

Nakit akışlarının değeri

PV = 22 000/(0,09 − 0,02) = 314 285,71

NPV

NPV = 314 285,71 − 400 000 = −€85 714,29

Cevap

NPV = −€85 714,29

NBD negatif, yani proje gerekli getiriden azını kazandırır.

28.NBD ve IRR

Cevap: NPV = −31957 €

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

((1,03)/(1,1))9 = 0,5534
PV = 18 500/(0,1 − 0,03)·(1 − 0,5534) = 118 042,90

NPV

NPV = 118 042,90 − 150 000 = −€31 957,10

Cevap

NPV = −€31 957,10

NBD negatif, yani proje gerekli getiriden azını kazandırır.

29.Normal dağılım

Cevap: P = 0,9332

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.

Toplamın dağılımı

μT = 300 kg, σT = 0,5·√12 = 1,732 kg

Standartlaştırın

z = (297,4 − 300)/1,732 = −1,5

Olasılık

P = 1 − Φ(−1,5) = 0,9332

Cevap

P = 0,9332
30.Normal dağılım

Cevap: x = 48,6 puan

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

Soldaki alan

Φ(z) = 0,05

Tablodan z

z ≈ −1,64

Özgün birimlere geri dönüş

x = 65 − 1,64·10 = 48,6 puan

Cevap

x = 48,6 puan

Bu bağımsız bir alıştırma materyalidir. ExamProblems bu sınavı düzenleyen kuruluşla bağlantılı değildir ve onun tarafından onaylanmamıştır; sınav adı yalnızca içeriği tanımlamak için kullanılmaktadır. FE exam sınavı NCEES tarafından yürütülür; bu kuruluş ExamProblems ile bağlantılı değildir ve onu desteklemez.

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