Pamukkale University Journal of Engineering Sciences

669-675

Authors: Ehsan RAMEZANI-KHANSARI1 , Fereidoon MOGHADAS NEJAD2 , Sina MOOGEHI3

Abstract Examination of the criteria for maintaining distance between vehicles helps to better understand the behavior of following behavior and traffic flow. In this study, time headway(TH) and time to collision(TTC) criteria have been studied using driving simulator. TH is divided into two types, including braking TH, TH at the moment of considerable brake, and following TH, TH during following. The results showed that by reaching TTC to a threshold, braking TH has increased to 1.5 sec. and after this value, braking TH has remained constant. Also the comparison between braking and following TH showed that, unlike following TH, braking TH has less variance and its values did not differ significantly between lanes. That is, the driver is trying to observe a fixed amount of braking TH, 1.1 seconds, all the time, and not get closer to the front vehicle accordingly. It can be said that among the criteria, braking TH is the most important factor and considering it can be helpful in the car-following models. Öz Araçlar arasındaki mesafeyi korumak için kriterlerin incelenmesi yolun üzerindeki davranışları ve trafik akımını daha iyi anlamaya destek olur. Bu çalışmada zaman aralığı ve çarpışma süresi kriterleri sürüş simülatörü kullanarak incelenmiştir. Zaman aralığı, frenleme zaman aralığı ve takip zaman aralığı'na ayrılır. Sonuçlar çarpışma zamanının(TTC) bir eşiğe ulaşmasıyla ve frenleme zaman aralığının(TH) 1.5 sn.’ye yükseldiğini ve bu değerden sonra sabit kaldığını gösterdi. Ayrıca, frenleme zaman aralığı ve takip zaman aralığı arasında karşılaştırma, zaman aralığı'nı takip etmekten farklı olarak, frenleme zaman aralığı'nin daha az varyansa sahip olduğunu ve değerlerinin şeritler arasında önemli ölçüde farklılık göstermediğini gösterdi. Yani sürücü her zaman 1.1 sn. sabit bir frenleme zaman aralığısı gözlemlemeye çalışıyor ve buna göre ön araca yaklaşmıyor kriterler arasında zaman aralığı frenleme'nin en önemli faktör olduğu ve bunun dikkate alınması otomobil takip eden modellerde faydalı olabileceği söylenebilir. Anahtar kelimeler: Takip zaman aralığı, Çarpışma zamanı, Sürüş simülatörü.

683-695

Authors: Ayşegül BAYIN SARIAHMETOĞLU1 , Recep İYİSAN2 , Aslı YALÇIN DAYIOĞLU3 , Mustafa HATİPOĞLU4

Öz Bu makalede, inşaat/yıkım (C&D) atığı türlerinden biri olan asfalt atık malzemesinin (RAP) yol altı drenaj sistemlerinde filtre malzemesi olarak kullanılabilirliğinin tespiti için uzun süreli filtrasyon performansı incelenmiştir. Geri kazanılmış asfalt ve geotekstilden oluşan drenaj sisteminin zamana bağlı permeabilite davranışının belirlenmesi için yeniden tasarlanarak, geliştirilen ve imalatı yaptırılan ASTM D 5101 deney düzeneğinde uzun süreli filtrasyon deneyleri (LFT) yapılmıştır. Geliştirilmiş ASTM D 5101 deneyi ile geri kazanılmış asfalt-geotekstil sisteminde oluşabilecek potansiyel tıkanma mekanizmaları, zaman ve akış yönüne bağlı olarak malzeme dane çapı dağılımındaki değişimler belirlenmiştir. Bu çalışmada, uzun süreli filtrasyon deneyleri ile özellikle yol altı drenaj sistemlerinin teşkilinde kullanılacak olan doğal filtre malzemeleri yerine geri kazanılmış asfalt malzemenin kullanılabileceğini göstermek amaçlanmaktadır. Geri kazanılmış asfalt malzemenin tekrardan kullanımı ile depolama sorununun ortadan kalkmasına, çevre kirliliğinin önlenmesine ve geoteknik mühendisliği açısından sürdürülebilir malzeme yönetimine (SMM) katkıda bulunulmuş olunacaktır. Makalede agrega ve geotekstilden oluşan drenaj sisteminin uzun süreli filtrasyon davranışı, geliştirilmiş ASTM D 5101 deney sisteminde incelenmiştir. Değişik hidrolik eğimler altında gerçekleştirilen uzun süreli filtrasyon deneylerinde agrega-geotekstil sisteminin tıkanma performansını tanımlayacak olan hidrolik eğim oranı (GR) ve geçirimlilik oranı (KR) değerleri belirlenmiştir. Çalışmada agrega olarak geri kazanılmış asfalt ve bu malzemenin filtrasyon performansının karşılaştırılması amacı ile doğal agrega (NA) kullanılmıştır. Geotekstil olarak tıkanma açısından en olumsuz durumu sağlayacak gözenek açıklığına sahip olan bir örgüsüz geotekstil tercih edilmiştir. Geliştirilmiş ASTM D 5101 deney sistemi kullanılarak yapılan deneyler sonucunda, geri kazanılmış asfalt malzemenin performansının doğal agrega sonuçları ile yeterli seviyede karşılaştırılabilir olduğu anlaşılmıştır. Buna ek olarak, içeriğindeki bitüm malzeme oranı kontrol edildiği takdirde filtrasyon özellikleri bakımından yol altı drenaj sistemlerinde agrega olarak kullanılabilineceği düşünülmektedir. Böylece RAP’nın yeniden kullanımı ile sürdürülebilir malzeme yönetimine ve çevrenin korunmasına katkıda bulunulmuş olunacaktır. Anahtar kelimeler: Geri kazanılmış asfalt malzeme, Örgüsüz geotekstil, Filtrasyon, Geliştirilmiş ASTM D 5101 filtrasyon deneyi, Sürdürülebilirlik. Abstract In this article, the long-term filtration performance of recycled asphalt pavement material (RAP), one of the types of construction/demolition (C&D) waste, is investigated when used as a filter material in highway drainage systems. Long-term filtration tests (LFT) were carried out in the ASTM D 5101 experimental setup, which was redesigned and manufactured in order to determine the permeability behavior of the drainage system consisting of recycled asphalt and geotextile. With the usage of modified ASTM D 5101 test setup, potential clogging mechanisms that may occur, and the change in grain size distribution of the material with respect to time and flow direction were determined. The long-term filtration test program aims to prove that recycled asphalt material could be used instead of natural filter materials particularly in the construction of highway drainage systems. The recovery of this material by reusing it will, eliminate the storage problem, prevent environmental pollution and make a contribution in terms of sustainable material management (SMM) in geotechnical engineering applications. In the study, the long-term filtration behavior of the drainage system consisting of aggregate and geotextile was investigated in the modified ASTM D 5101 test system. The gradient ratio (GR) and the permeability ratio (KR) were determined in the long-term filtration experiments performed under different hydraulic gradients, which define the clogging performance of the aggregate/geotextile system. Recycled asphalt aggregate and natural aggregate (NA) were used to evaluate the filtration performance of aggregates. A non-woven geotextile material with a pore opening to represent the worst conditions in terms of clogging was selected considering its hydraulic and physical properties. The results of the long term filtration tests indicate that the performance of the recycled asphalt material is comparable to the natural aggregate. Additionaly with controlled bitumen content, it can be used as an aggregate material in highway drainage systems in terms of filtration properties, thus contributing to sustainable material management. Therefore, with the re-use of RAP as a filter material in highway drainage systems a contribution to the protection of environment could be achieved.

703-710

Authors: Muhammet KAMAL1 , Mehmet İNEL2

Öz Bu çalışmada, yetersiz derz mesafesine sahip orta yükseklikteki betonarme komşu binaların sismik etkiler altındaki çekiçleme davranışları incelenmiştir. Orta yükseklikteki binaların temsil edilebilmesi için 5, 8, 10, 13 ve 15 katlı betonarme bina modelleri oluşturulmuştur. Bu modellerin doğrusal elastik olmayan davranış özellikleri kolon ve kiriş uçlarına tanımlanan plastik mafsallar ile yansıtılmıştır. Doğrusal olmayan bina modelleri üç boyutlu (3B) kolon-kiriş çerçeve sistemi olarak modellenmiştir. Kelvin birleşim elemanları kullanılarak döşemeden döşemeye bağlanan ikili bina modelleri türetilmiştir. Kat adetleri farklı olan binaların kullanımı ile birlikte toplam 30 adet farklı ikili model oluşturulmuştur. Çarpışmanın görülmediği ikili modellerde 5 m boşluk bırakılırken, çarpışmanın görüldüğü modellerde ise 0 m derz mesafesi seçilmiştir. Bu ikili binalar arasındaki çekiçleme etkilerinin araştırılabilmesi için TBDY-2018 ile uyumlu 22 adet gerçek ivme kaydı seçilerek ölçeklendirilmiştir. Ölçeklendirilen ivme kayıtları 30 adet ikili modele uygulanarak toplam 660 adet zaman tanım alanında dinamik analiz gerçekleştirilmiştir. Analizlerden elde edilen tepe deplasman talepleri, çarpışmalı ve çarpışmasız durumlar için kıyaslanmıştır. Çalışma sonucunda, komşu binaların çarpışması sonucu yapı taleplerinde ciddi değişimler görülmüştür. Komşu binaların periyot oranlarına bağlı olarak çekiçleme etkisi ile değişen yapı talepleri için deplasman büyütme faktörleri (β) önerilmiştir. Anahtar kelimeler: Orta yükseklikteki betonarme binalar, Çekiçleme, Zaman tanım alanında doğrusal olmayan analiz, Dinamik analiz, Deplasman büyütme faktörü. Abstract In this study, the effects of pounding on seismic behavior of mid-rise reinforced concrete (RC) adjacent buildings with insufficient separation distance were investigated. 5, 8, 10, 13 and 15-storey RC building models were created to represent mid-rise buildings. The nonlinear behavior properties of these models are reflected by plastic hinges defined at the column and beam ends. The buildings are modeled as a three dimensional (3D) column-beam frame system. Adjacent building models are derived, which are connected from floor to floor level using Kelvin contact elements. Total of 30 different adjacent building models were created with the use of buildings having different number of floors. The “0” m gaps reflect inadequate separation distance between adjacent buildings while the “5” m gap is used for the reference building without collision. In order to investigate the pounding effects between adjacent buildings, 22 real acceleration records compatible with TBEC-2018 were selected and scaled. Total of 660 3D nonlinear time history analyses were carried out and the roof displacement demands obtained from these analyses were compared for collision and without collision cases The outcomes of this study show that significant changes may occur in the building displacement demands due to the collision of the mid-rise RC neighboring buildings with insufficient seismic gap. Based on the findings obtained on significant number of adjacent building pairs with different period ratios, the displacement amplification factors (β) are proposed for the mid-rise RC buildings.

718-728

Authors: Bahadır OK1 , Ahmet DEMİR2, Talha SARICI3, Mesut OVALI4

Öz Özellikle son otuz yılda esnek üst yapı temellerinin geosentetiklerle güçlendirilmesi hızla yaygınlaşmıştır. Geosentetiklerle güçlendirmenin kaplama performansını iyileştirdiği bilinmesine karşın güçlendirmeyi sağlayan mekanizmalar hala açık değildir. Bu çalışmada, zayıf zemin üzerine geogridle güçlendirilmiş temel dolgusuna sahip yollarda, trafik yükleri öncesinde ve sonrasında arazide yapılan plaka yükleme deneyleri ile güçlendirmenin etkileri araştırılmıştır. Arazi deneyi sonuçlarından zayıf zeminler üzerine inşa edilen granüler dolgu tabakalarında geosentetiklerle güçlendirmenin alt tabakaların taşıma gücünün yetersizliğinden kaynaklanan deformasyonların azaltılmasında iyi bir yöntem olduğu görülmüştür. Anahtar kelimeler: Arazi deneyleri, Zayıf zemin, Granüler dolgu, Geogrid, Plaka yükleme deneyi. Abstract The use of geosynthetics as reinforcement for the base layer of flexible pavement systems has grown steadily over the past thirty years. Although geosynthetic reinforcements can lead to improved pavement performance, the specific conditions or mechanisms that govern the reinforcement are unclear, largely remaining unidentified and unmeasured. In this study, the assessment of the effect of geogrids on the roads that is reinforced granular fill layer over soft clay soil, section's ability to support before and after traffic loads were investigated using plate loading tests in situ. The results of the field tests show that geosynthetic reinforcement as is an effective method in reducing deformation and repairing granular fill layer overlying soft foundations.

737-743

Authors: Ahmet DUYAR1 , Vildan CIFTCIOGLU2 , Gokhan CIVELEKOGLU3 , Kevser CIRIK4

Abstract This study aims at investigating the sequential denitrification and the partial nitrification performance of anoxic moving bed reactor (AnoxMBBR)-aerobic sequencing batch reactor (AeSBR) to remove ammonium-nitrogen from landfill leachate (LFL). For this purpose, AnoxMBBR and AeSBR were set-up and operated at a cycle time of 48-h. The both reactor performances were evaluated by chemical oxygen demand (COD), dissolved organic carbon (DOC), inorganic carbon (IC), ammonium (NH4+), nitrite (NO2-), nitrate (NO3-), total nitrogen (TN), color (Pt-Co and RES) and pH parameters. Additionally, the AeSBR performance was evaluated in terms of free ammonium (FA) and free nitrous acid (FNA) concentrations. In the sequential system, total removal efficiency of COD and ammonium was about 75% and 65%, respectively. In AnoxMBBR, also, NO3- removal efficiency was about 55%. The partial nitrification was successfully occurred in AeSBR and the nitrite accumulation at 24-h and 48-h was about 1630.16 and 1702.92 mg/L, respectively. The results of this study suggest that use of sequential denitrification/partial nitrification is an effective way to remove COD and ammonium from raw LFL However, additional treatment methods to this sequential system can be applied as pretreatment and/or post treatment for achieving the desired water quality because effluent TN and COD values are still not meet with the discharge standards of 40 mg N/L and 600 mg COD/L. Öz Bu çalışma, çöp sızıntı sularından amonyum-azotun giderimi için ardışık anoksik hareketli yatak biofilm (AnoxHYBR) ve aerobik ardışık kesikli (AeAKR) reaktörün performansını araştırmayı amaçlamaktadır. Bu amaç için, AnoxHYBR ve AeAKR 48 sa.’lik döngü süresinde işletilmiştir. Her iki reaktör performansı kimyasal oksijen ihtiyacı (KOİ), çözünmüş organik karbon (ÇOK), inorganik karbon (İK), amonyum (NH4+), nitrit (NO2-), nitrat (NO3-), toplam azot (TA) renk (Pt-Co ve RES) ve pH parametreleri ile değerlendirilmiştir. Ek olarak, AeAKR performansı serbest amonyum (SA) ve serbest nitröz asit (SNA) konsantrasyonları açısından değerlendirilmiştir. Ardışık sistemdekitoplam KOİ ve amonyumun giderim verimi sırasıyla %75 ve %65, AnoxHYBR'de NO3- giderim verimi yaklaşık %55 olarak elde edilmiştir. AeAKR'de başarılı bir kısmi nitrifikasyon prosesi gerçekleştirilerek 24 sa. ve 48 sa.’lik hidrolik bekletme süresinde sırasıyla yaklaşık 1630.16 ve 1702.92 mg/L nitrit birikimi gözlemlenmiştir. Bu çalışma, ardışık denitrifikasyon/kısmi nitrifikasyon kullanımının, ham çöp sızıntı suyundan KOİ ve amonyumun giderimi için etkili bir yol olduğunu göstermektedir. Ancak, deşarj standartlarına uygun çıkış su kalitesini elde etmek için ön ve/veya son arıtım olarak ilave arıtma yöntemleri uygulanması önerilmektedir. Anahtar kelimeler: Denitrifikasyon, Çöp sızıntı suyu, Kısmi nitrifikasyon, Hareketli yatak biofilm reaktör, Ardışık kesikli reaktör.

756-765

Authors: Kenan TÜFEKCİ1 , Servet DEMİRDAĞ2 , Nazmi ŞENGÜN3 , Tamer EFE4 , Raşit ALTINDAĞ5

Öz Son yıllarda yapılan çalışmalar, kayaçların çekme dayanımlarının, üretim yöntemi ve kazı ekipmanı seçimi, patlatma geometrisinin tasarımı, şev stabilitesi ve yeraltı açıklıklarının boyutlandırılması gibi konularda tasarım parametresi olarak etkin bir şekilde kullanılabileceğini göstermiştir. Kaya malzemelerinin çekme dayanımının belirlenmesine yönelik farklı deney yöntemleri kullanılmaktadır. Bu yöntemler, doğrudan ve dolaylı yöntemler olmak üzere iki farklı şekilde uygulanmaktadır. Farklı araştırmacılar tarafından raporlanan deney sonuçları doğrudan ve dolaylı çekme dayanımı değerleri arasında ve hatta dolaylı yöntemlerle elde edilen çekme dayanımı değerlerinin kendi aralarında oldukça farklılık olduğunu göstermektedir. Bu çalışmada doğrudan ve yaygın kullanılan dolaylı yöntemlerden Brezilya testi, 3 ve 4 nokta eğilme deneyleri yapılarak, dolaylı yöntemlerden direkt çekme dayanımını tahmin edecek deneysel katsayılar elde edilmiştir. Ayrıca bu farklılığın nedenini açıklamak için geometrik bir yaklaşım da önerilmiştir. Bu yaklaşıma göre; çekme hasarının oluşması için, numunenin belli bir bölgede aldığı maksimum değerin değil, numunenin çekme gerilmesine maruz kalan hacmindeki ortalama gerilme değerinin etkili olduğu benimsenmiştir. Farklı deney yöntemlerinde farklı boyutlarda numuneler kullanıldığından numunedeki ortalama gerilme, birim hacim başına düşen gerilme şeklinde ifade edilmiş ve her bir dolaylı yöntemdeki ortalama gerilmeyi kolayca hesaplayabilmek için; numunedeki gerilme dağılımını temsil eden ve “karakteristik birim hacim” diye adlandırılan geometrik şekil belirlenmiştir. Bu geometrik şeklin hacmi o deney yöntemi için teorik katsayı olarak önerilmiştir. Karbonat ve mağmatik kökenli kayaçlar için sırasıyla deneysel katsayılar; Brezilya testi için 0.47/0.55, 3 nokta eğilme deneyi (3NED) için 0.29/0.37, 4 nokta eğilme (4NED) deneyi için 0.37/0.43, teorik katsayılar ise; Brezilya testi için 0.5, 3NED deneyi için 0.33, 4NED deneyi için 0.39-0.42 olarak bulunmuştur. Elde edilen deneysel ve teorik katsayıların birbirleri ile uyumlu olduğu görülmüştür. Anahtar kelimeler: Çekme dayanımı, Dolaylı çekme dayanımı, Brezilya testi, Eğilme dayanımı, Karakteristik birim hacim. Abstract Recent studies have demonstrated that the tensile strength of rocks can effectively be used as a design parameter in some subjects such as production method and excavation equipment selection, design of blasting geometry, slope stability, and dimensioning of underground openings. Different testing methods are used for determining the tensile strength of rocks. These methods can be divided into two groups that are direct and indirect methods. According to test results reported by different researchers, the tensile strength of rocks is varying in relation to testing methods. By conducting direct and indirect tests, experimental coefficients which will estimate direct tensile strength from indirect tensile testing methods such as Brazilian, 3-4 point bending tests, are presented in this study. Besides, a geometric approach has been proposed to explain the reason for this difference. This approach claims that it is more important the average stress per unit volume in the tensile zone of the specimen than the maximum stress in the specimen to develop damage. Average stress in the specimen has been expressed as stress per unit volume because each specimen has a different size in different testing methods. To calculate the average stress in a simply way, a geometric shape, which is related to the stress distribution of the specimen and called "characteristic unit volume" has been defined. The volume of the geometric shape has been defined as the theoretical coefficient of the related testing method. For carbonate and igneous rocks, the experimental coefficient was 0.47/0.55 for the Brazilian test, 0.29/0.37 for the 3 point bending test, 0.37/0.43 for the 4 point bending test, respectively. The theoretical coefficient was found to be 0.5 for the Brazilian test, 0.33 for the 3 point bending test, and 0.39-0.42 for the 4 point bending test. Experimental and theoretical coefficients obtained in this study are in accordance with each other.

775-780

Authors: Hamdullah LİVAOĞLU1 , Fadime SERTÇELİK2

Öz Çalışmanın amacı, 26 Eylül 2019 Marmara Denizi- İstanbul (Silivri) açıklarında meydana gelen Mw=5.8 büyüklüğündeki depremin, Türkiye Kuvvetli Yer Hareketi İstasyon ağına (TR-KYHA) ait kayıtlar ile zemin etkilerini incelemektir. Bu kapsamda 46 istasyonda kaydedilen 3 bileşen ivme verileri tepki spektrum oranları yaklaşımı kullanılarak analiz edilmiştir. Her bir kayıta ait tepki spektrum oranları hesaplanarak spektral büyütmeler ve yer baskın periyotları hesaplanmıştır. Depremin meydana getirdiği yer sarsıntısı, 150 km yarıçaplı 46 istasyonda 10 gal (cm/s2) üzerinde ivme değerleri üretmiştir. Kaydedilen en yüksek yer ivme değeri deprem merkez üssünden 34.5 km uzaklıkta İstanbul, Küçükçekmece’de kurulu 3412 No.lu istasyonda 84.9 gal olarak saptanmıştır. Aletsel verileri kullanarak çözümlenen ivme kayıtlarının kesme dalga kısımları 0.3-1.5s baskın periyotlarda ve 3-12 büyütmeler arasında değişen uzak istasyonlarda (>100 km, Kocaeli, Bursa ve Balıkesir) önemli deneysel sonuçların ortaya çıkmasına yol açmıştır. Aynı zamanda, geoteknik özellikleri iyi bilenen istasyonlarda ivme kayıtlarına ait teorik yatay düşey spektral oranlar da hesaplanarak aletsel verilerle hesaplanan tepki spektrum oranları ile karşılaştırılmıştır. Bununla birlikte, 10-13 büyütme faktörlerine neden olan 1 s üzerinde baskın periyotlu uzun salınımlar gösteren bina etkilerini (Kocaeli) ve sığ litolojilerde mevcut nispeten gevşek jeolojik formasyonlarda (İstanbul, Yalova) yüksek spektral büyütmeler saptanmıştır. Elde edilen aletsel bulgular ile uzak ve yakın alanlarda ortaya çıkan zemin etkileri, sismik tehlike zararlarının azaltılmasında etkili bir rol oynayacağı düşünülmektedir. Anahtar kelimeler: Tepki spektrumları, Zemin baskın periyodu, Spektral büyütme, İstanbul. Abstract The main purpose of this study is assessing the site effects created by Mw 5.8 September 26, 2019 Istanbul (Silivri) Marmara Sea earthquake struck regarding the data of Strong Ground Motion Stations of Turkey (TR-NSMN). Within this scope accelerograms that are obtained from 46 stations were analyzed by using 3-components response spectral ratios. 46 sensors have detected the earthquake at over 10 Gal(cm/sec2) within the 150 km radius due to the strong shaking. Highest ground acceleration (84. 9 gal) measured at 3412 coded station in Istanbul (Büyükçekmece) station, about 34.5 km far from the epicenter. Sorting out the instrumental data (Shear wave phase parts) has yield precious experimental results indicating site amplifications factor 3-12 at 0.3-1.5 s predominant periods corresponding even further 100 km away from the epicenter in Kocaeli, Bursa and Balıkesir stations. Besides, theoretical horizontal-to-vertical spectral ratios were calculated for the significant stations having solid geotechnical data for comparison with instrumental data. Thereby, obtained experimental results such as building effects causing to feel the long period oscillations over 1 s predominant period with the range of 10 to 13 amplification factor (Kocaeli) and near field (<30 km) site effects originated from shallow lithology at Istanbul and Yalova stations might reveal crucial outputs in order to mitigate the possible seismic hazards studies.