E-ISSN: 2587-0351 | ISSN: 1300-2694
Pamukkale University Journal of Engineering Sciences - Pamukkale Univ Muh Bilim Derg: 21 (6)
Volume: 21  Issue: 6 - 2015
1.Cover-Contents
Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi
Pages I - IV

2.Hysteretic Behavior of Tubular Steel Braces Having Carbon Fiber Reinforced Polymer Reinforcement Around End Net Sections
Cem Haydaroğlu, Oğuz Cem Çelik
doi: 10.5505/pajes.2014.96729  Pages 203 - 212
Çelik tüp çaprazların deprem etkilerine karşı karbon lifli polimer (CFRP) elemanlarla güçlendirilmesi deneysel olarak incelenmiştir. Zayıflatılmış uç kesitten olası kopmanın geciktirilmesi için bu bölgelerin CFRP elemanlarla (plaka ve kumaş) güçlendirilmesi önerilmiştir. Zayıflatılmış kesitte güçlendirmenin etkinliğini incelemek için üç adet kompakt kesitli, gerçeğe yakın ölçekli numune AISC yönetmeliklerine uygun olarak tasarlanmış ve kopmaya ulaşıncaya kadar yön değiştiren tekrarlı yükler altında denenmişlerdir. Referans numuneyle karşılaştırıldıklarında, beklendiği üzere, güçlendirilmiş numunelerin daha dolu histeretik eğrilere sahip olduğu görülmüştür. Zayıflatılmış uç bölgenin yan yüzlerine önce CFRP plaka sonrasında da kumaş ile sarılmasıyla numunenin kümülatif enerji tüketiminde artış ve kopma ömründe uzama görülmüştür. Güçlendirme, kopma anında en çok %82.5 oranında daha fazla enerjinin tüketilmesine katkıda bulunmuş, kopma ömürlerinde ise en çok %59 oranında artış görülmüştür. Süneklikteki artışa karşın son çevrimlerde kopma başlangıcı nedeniyle dayanım ve rijitlikte önemli denilebilecek azalmalar elde edilmiştir. Çapraz rijitliklerindeki değişim en fazla %10 civarında olduğundan önerilen yöntem çaprazlı çelik sistemlerin deprem etkilerine karşı güçlendirme uygulamaları için uygundur. FEMA 356’ya göre tanımlanan eksenel plastik mafsallı çaprazlara yapılan itme (pushover) analizi sonucunda FEMA’nın basınç bölgesinde gerçek davranışı yansıtmadığı, çekme bölgesinde ise uyumlu sonuçlar elde edildiği görülmüştür.
This study presents an experimental investigation into the seismic retrofit of tubular steel braces using carbon fiber reinforced polymer (CFRP) members. CFRP retrofitting of net sections for compact tubes are proposed for delaying potential local net section failure. A total of almost full-scale three (TB-1, TB-2, and TB-3) compact steel tubular specimens were designed per AISC specifications, constructed, and cyclically tested to fracture. Retrofitted braces, when compared to the reference specimen, developed fuller hysteretic curves. Increase in cumulative hysteretic energy dissipation and the elongation in fracture life in the specimen retrofitted with CFRP plates and CFRP sheet wraps at net sections are observed during testing. This resulted in a maximum of 82.5% more dissipated energy for compact tube specimens. Also, this retrofit provided a longer experimental fracture life (maximum 59% more). Due to fracture initiation during the last cycles, significant reductions in strength and stiffness have been obtained. No significant change (maximum 10%) in the brace stiffness was observed, which could be desirable in seismic retrofit applications. Pushover analysis per FEMA 356 for the bare specimen shows that FEMA does not represent actual brace behavior in the compression side although pushover and experimental results are in good agreement in the tension side.

3.Investigation of Reliabilities of Bolt Distances for Bolted Structural Steel Connections by Monte Carlo Simulation Method
Ertekin Öztekin
doi: 10.5505/pajes.2015.29981  Pages 213 - 223
Cıvatalı çelik yapı elemanı birleşimlerinde, cıvatalar arası uzaklıkların ve cıvataların çelik levha kenarına uzaklıklarının tasarımı yönetmeliklerde belirtilen minimum ve maksimum sınırlar temel alınarak yapılmaktadır. Bu çalışmada cıvatalı birleşimlerdeki cıvatalar arası ve cıvataların birleşim levhası kenarlarına olan mesafelerinin güvenilirlikleri araştırılmıştır. Bu amaçla yükleme türü, cıvata türü, birleşim levhası kalınlığı, değişken olarak alınmıştır. Bu parametrelerin tüm kombinasyonları için gerçekleştirilen güvenilirlik analizlerinde Monte Carlo Simülasyon (MCS) yöntemi kullanılmıştır. Çalışmanın sonucunda elde edilen güvenilirlik indeksi değerleri grafikler ve tablolar halinde sunularak elde edilen sonuçlar ile bazı yönetmeliklerde önerilen değer aralıkları karşılaştırılarak elde edilen bulgular üzerinde değerlendirmeler yapılmıştır. Sonuç olarak geleneksel ve güvenilirlik düzeyi daha yüksek tasarımlar için aynı cıvata aralıklarının kullanımının hatalı olacağı vurgulanmıştır.
Design of the distance of bolts to each other and design of the distance of bolts to the edge of connection plates are made based on minimum and maximum boundary values proposed by structural codes. In this study, reliabilities of those distances were investigated. For this purpose, loading types, bolt types and plate thicknesses were taken as variable parameters. Monte Carlo Simulation (MCS) method was used in the reliability computations performed for all combination of those parameters. At the end of study, all reliability index values for all those distances were presented in graphics and tables. Results obtained from this study compared with the values proposed by some structural codes and finally some evaluations were made about those comparisons. Finally, It was emphasized in the end of study that, it would be incorrect of the usage of the same bolt distances in the both traditional designs and the higher reliability level designs.

4.The Role of Mass Transfer in Membrane Systems
Levent Gürel, Hanife Büyükgüngör
doi: 10.5505/pajes.2014.96977  Pages 224 - 238
Membranlar, son yıllarda oldukça popüler arıtım sistemleri arasında ön planda yer almaktadır. İçme suyu arıtımı, atıksu arıtımı ve deniz suyundan içme suyu eldesi gibi birçok alanda membranların kullanımı yaygınlaşmıştır. Özellikle membranların atıksuların arıtımı konusunda klasik sistemlere karşı olan üstünlükleri ve gün geçtikçe düşüş gösteren membran materyali maliyetleri, bu sistemlerin tercih edilebilir seçenekler arasına girmesini sağlamıştır. Membranların oldukça farklı türleri bulunmaktadır. Bunlar arasında mikrofiltrasyon (MF), ultrafiltrasyon (UF), nanofiltrasyon (NF) ve ters osmoz (RO) en fazla ilgi çeken proseslerdir. Membran proseslerde en önemli hususlardan biri, membrandan geçen ve membranda tutulan bileşen miktarlarıdır. Burada kütle aktarımı kavramı ortaya çıkmaktadır. Kütle aktarımı, arıtım sistemlerinin projelendirilmesinde ve verimlilik hesaplarının yapılmasında oldukça büyük önem taşıyan bir olaydır. Membranlarda gerçekleşen kütle aktarımının incelenmesi, yukarıda söz edilen konulara ek olarak, farklı membran tiplerinin karşılaştırılması açısından da önem taşımaktadır. Bu derleme makalesi kapsamında, membranlar ile ilgili genel bilgilere, membranların türlerine, kullanım alanlarına ve modül tasarımlarına yer verilmiş, kütle aktarımı kavramı incelenmiş ve membran arıtım sistemlerinde gerçekleşen kütle aktarımı işlemleri değerlendirilmiştir.
Membranes are situated in the foreground among the considerably popular treatment systems in the last years. The use of membranes was become widespread in many fields such as drinking water treatment, wastewater treatment and obtaining drinking water from sea water. The predominance of membranes against the classical systems regarding the wastewater treatment, and the decreasing cost of membrane materials each day provided these systems to enter among the preferable options. There are considerably different types of membranes. Microfiltration (MF), ultrafiltration (UF), nanofiltration (NF) and reverse osmosis (RO) are the processes drawing most attention. One of the most important considerations in membrane processes is the amount of constituents passing from the membrane and rejecting by the membrane. Mass transfer concept arises in this place. Mass transfer is a critically important case used in the design of treatment systems and the estimation of efficiency. In addition to the points mentioned above, investigation of mass transfer occurring in membranes is important in comparing of different membrane types. In this review article, general information about the membranes, membrane types, uses of membranes and module designs are given, concept of mass transfer is viewed and the mass transfer processes realizing in these treatment systems are assessed.

5.COD and Color Removal from Wastewaters: Optimization of Fenton Process
Elçin Güneş, Mehmet Timur Cihan
doi: 10.5505/pajes.2014.37928  Pages 239 - 247
Bu çalışmada, atıksulardan Fenton prosesi ile KOİ ve renk giderimi için gerekli şartların optimizasyonu sağlanmaya çalışılmıştır. Çalışmada, tepki değişkenleri Y1 ve Y2 sırasıyla KOİ giderim verimi (%) ve renk giderim verimi (%), etki değişkenleri A, B ve C sırasıyla H2O2 miktarı (mmol/L), reaksiyon süresi (sa) ve H2O2/Fe2+ oranı olarak seçilmiştir. Deneysel tasarım olarak iki düzeyli faktöriyel tasarım kullanılmıştır. Köşe noktalarda 23=8, merkez noktasında 3 ve toplamda 3.(8+3)=33 deneme noktasında ölçüm gerçekleştirilmiştir. H2O2 miktarı (mmol/L), reaksiyon süresi (saat) ve H2O2/Fe2+ oranı olmak üzere üç değişkenin KOİ giderim ve renk giderim verimlerine etkisi araştırılmıştır. KOİ giderme verimi ve renk giderme verimi birlikte dikkate alındığında optimum şartlar H2O2 konsantrasyonu 8 mmol/L, temas süresi 3 sa ve H2O2/Fe2+ oranı 2.6 olarak seçilmiştir. Bu şartlarda en yüksek KOİ giderim verimi ve renk giderim verimi sırasıyla %82 ve %93 olarak bulunmuştur.
In this study, COD and color removal from wastewaters by Fenton’s oxidation were investigated. In the study the response variables of Y1 and Y2 were selected as COD removal rate (%) and color removal rate(%), and efficacy variables of A, B, anc C were selected as H2O2 concentration (mmol/L), reaction time (h) and H2O2/Fe2+. The experimental design was used as a two-level factorial design. In the corner points 23 = 8, in the center points 3 and a total of 3(8+3)=33 experiments were conducted. Effect of H2O2 concentration (mmol/L), reaction time (h) and H2O2/Fe2+ molar ratio on COD removal rate and color removal rate were investigated. The optimum conditions for maximum COD removal rate and color removal rate were at H2O2 concentration 8 mmol/L, reaction time 3 h and H2O2/Fe2+ molar ratio 2.6. At optimum conditions 82% COD removal rate and 93% color removal rate were achieved.

6.Fuel Origin Emission Inventory of Denizli Organized Industrial District
Sibel Çukurluoğlu, Turgay Besim
doi: 10.5505/pajes.2014.26234  Pages 248 - 253
Sanayi tesislerinde meydana gelen hava kirletici maddeler hem miktar hem de özellik yönünden büyük bir önem taşımaktadır. Ayrıca endüstriyel tesislerin yerleşim alanlarının yakınında olmaları, organize sanayi bölgelerinde bir arada bulunmaları gibi etkenler hava kalitesi üzerinde olumsuz etki meydana getirmektedir. Bu nedenle, endüstriyel hava kirletici kaynakların hava kirliliği sorununun çözümünde dikkatle ele alınmaları gerekmektedir. Denizli Organize Sanayi Bölgesi’nde büyük bir kısmı tekstil sanayi olmak üzere pek çok sanayi tesisi yer almaktadır. Bu çalışmada Denizli Organize Sanayi Bölgesi’nde bulunan sanayi tesislerinde kömür ve doğalgaz kullanımı sonucunda meydana gelen emisyonların hesaplanması amacıyla yakıt tüketimi ve EPA AP42 emisyon faktörleri kullanılmış ve bir emisyon envanteri hazırlanmıştır. Denizli Organize Sanayi Bölgesi’nde 2012 yılında 12.100.2 ton/yıl partikül madde, 3.953.5 ton/yıl kükürt oksit, 6.0 ton/yıl metan dışı uçucu organik bileşik, 750.4 ton/yıl azot oksit ve 0.99 ton/yıl nitroz oksit emisyonu oluştuğu hesaplanmıştır.
Air pollutant matters originated from industrial plants have an importance both quantity and quality characteristics. In addition the factors such as being in the proximity of the settled area of industrial plants, being sited together of factories at organized industrial district have generated negative effects on the quality of air. Thence the industrial air pollutant sources must be investigated carefully for solving of air pollution problem. Numerous industrial plants especially textile industry plants are taken places in Denizli Organized Industrial Region. In this study the data of fuel consumption and EPA AP42 emission factors have been used for the purpose of calculation of emissions by using coal and natural gas in the industrial plants in Denizli Organized Industrial Region and the emission inventory has been prepared. The emissions of 12.100.2 for particulate matter, 3.953.5 for sulfur oxides, 6.0 for non-methane volatile organic compounds, 750.4 for nitrogen oxides and 0.99 for nitrous oxides have been calculated as tons/year in Denizli Organized Industrial Region in 2012.

7.Determining Settlement Suitability by Geographic Information Systems and Analytical Hierarchy Process
Erdal Akyol, Mutlu Alkan, Hasibe Akgündüz
doi: 10.5505/pajes.2014.40412  Pages 254 - 259
Bilginin ve tecrübenin çözüme dâhil edildiği çok kriterli karar verme tekniği (ÇKKVT) çok sayıda belirsizlik ve parametre içeren problemlerin çözümünde yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu problemler konumsal bilgiler içerdiğinde coğrafi bilgi sistemi (CBS) destekli çözümler karar sürecinin doğruluğunu ve hızını arttırmaktadır. ÇKKV tekniklerinden birisi olan Analitik Hiyerarşi Süreci (AHP) jeoteknik problemlerin çözümünde de kullanılabilir. Bu çalışmada yaygın ve etkin olarak kullanılan jeoteknik parametreler olarak zemin türü, SPT darbe sayısı, kesme dalgası hızı ve yeraltı su seviyesi kriterleri dikkate alınarak ve CBS ile Denizli Belediyesi yerleşim alanı inceleme alanının jeoteknik açıdan yerleşime uygunluğu analiz edilmiştir. ÇKKVT sonuçları yazarların jeoteknik gözlem ve deneyim ile elde edilen sonuçlara uyumlu çıkmıştır. Kriterler doğru değerlendirildiğinde, yöntem jeoteknik amaçlı mikro bölgelendirme çalışmalarında başarılı bir şekilde kullanılabilir.
Multi criteria decision analysis (MCDA) covers both data and experience. It is very common to solve the problems with many parameters and uncertainties. Geographic information systems (GIS) supported solutions improve and speed up the decision process. Analytical Hierarchy Process (AHP) as a MCDA method is employed for solving the geotechnical problems. In this study, geotechnical parameters namely soil type, SPT (N) blow number, shear wave velocity (Vs) and depth of underground water level (DUWL) have been engaged in MCDA and GIS. In terms of geotechnical aspects, the settlement suitability of the municipal area was analyzed by the method. MCDA results were compatible with the geotechnical observations and experience. The method can be employed in geotechnical oriented microzoning studies if the criteria are well evaluated.

8.Water Quality and Hydrogeochemical Characteristics of Surface Water and Groundwaters in Aksu (Isparta) Plain
Şehnaz Şener, Derya Güneş
doi: 10.5505/pajes.2014.85547  Pages 260 - 269
Bu çalışmada, Aksu (Isparta) ovasının jeolojik, hidrolojik, hidrojeolojik ve hidrojeokimyasal özellikleri incelenmiştir. Ayrıca, çalışma kapsamında bölgedeki yeraltı suyu dinamiği yanı sıra mevcut durumdaki su kalitesinin ve kullanılabilirliğinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Çalışma alanı, Türkiye’nin güneybatısında yer almakta olup bölgede Beydağları otoktonu ve Antalya naplarına ait litolojik birimler gözlenmektedir. Havzanın en önemli yüzey suyu Aksu çayı, yeraltı suyu rezervuarları ise alüvyon ve karstik akiferlerdir. Ova içerisindeki su kaynakları içme ve sulama suyu olarak kullanıldığı için suların hidrojeokimyasal özellikleri ve kalitesi önem taşımaktadır. Bu amaçla, Mayıs-2013 döneminde su kaynakları üzerinde insitu ölçümler ve kimyasal analizler yapılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre, bölgedeki su kaynaklarının Mg-HCO3, Ca-HCO3, ve Mg-Ca-HCO3 sular fasiyesinde olduğu belirlenmiştir. Su Kirliliği Kontrol Yönetmeliğine göre çalışma alanındaki yüzey ve yeraltı suyu örneklerinin tamamı sülfür parametresinden ötürü IV. su kalite sınıfında yer almaktadır. Bu durum bölgedeki kaya-su etkileşiminden kaynaklanmaktadır. Kullanım özellikleri bakımından yapılan değerlendirmeler ise su kaynaklarının genel olarak içme ve sulama suyu kullanımına uygun olduğunu göstermektedir.
In this study, geological, hydrological, hydrogeological, hydrogeochemical characteristics of the Aksu (Isparta) plain were investigated. In addition, determination of the water quality and availability in current status besides groundwater dynamics were aimed in the scope of work. The study area is located in the southwest Turkey, and lithological units belonging to Beydaglari autochthonous and Antalya nappes are observed. The most important surface water and groundwater reservoirs are Aksu river and alluvial-karst aquifers, respectively. Hydrogeochemical characteristics and quality of the water are important because water is used as drinking water and irrigation water in the plain. For this purpose, in situ measurements and chemical analyzes were carried out in the period of May-2013 on water resources. According to the obtained results, water resources is Mg-HCO3, Ca-HCO3, and Mg-Ca-HCO3 facies. According to the Water Pollution Control Regulation, all surface and groundwaters are determined in 4th water quality class in terms of sulfur owing to water-rock interaction. The assessment of the usage properties of the waters indicate that water sources is suitable for drinking and irrigation water usage in generally.

9.An Approach to Swelling Potential of Cohesive Soils: Avcilar-Esenyurt Example
Erkan Bozkurtoğlu, Gökhan Şans, Rahmi Eyüboğlu
doi: 10.5505/pajes.2014.36025  Pages 270 - 275
Kohezyonlu zeminler, kil oranı ve cinsine bağlı olarak değişik derecelerde gelişen şişme özelliği sergilerler. Literatürde kohezyonlu zeminlerin şişme derecesini belirlemek için pek çok çalışma yapılmıştır. Bu çalışmalar, kil ve kolloid yüzdesi, plastisite indisi, rötre limit, aktivite, likit limit, su içeriği ve emme özellikleri ile ilgili olup bunların bir kısmı çizelgeler ile bir kısmı ise grafikler ile verilmiştir. Bu çalışmada, kohezyonlu zeminlerin şişme potansiyeli likit limit ve doğal su içeriğine bağlı olarak incelenmiştir. Literatürde önerilmiş olan grafiksel ilişki çözümlenmiş ve çözümleme sonucu kohezyonlu zeminlerin doğal su içeriği ve likit limit değerlerinden hareketle olası şişme yüzdesinin tahminine yönelik genel denklem belirlenmiştir. Yapılan incelemede, literatürde önerilmiş olan grafikte gösterildiği gibi kohezyonlu zeminlerin doğal su içeriği, likit limit ve olası şişme yüzdesi arasındaki ilişkinin logaritmik olmadığı, bu ilişkinin “N” gibi değişken bir çarpana bağlı olarak üstel katsayısı -0.187w olan eksponansiyel bir eşitlik olduğu anlaşılmıştır. Çalışma ile önerilen yöntem İstanbul ili Avrupa yakası Avcılar-Esenyurt arasında yüzeyleyen birimler üzerinde uygulanmıştır. Literatürde şişme potansiyeli için önerilen sınıflandırmalarda değerlendirme kriterlerine ait yorumlamalar çok değişkendir ve bu tanımlamalar birbirleri ile de tutarsızdır. Oysa killerin su içeriği ile ilişkili olan şişme için önerilen bu yaklaşım ile güvenilir sayısal değerler elde edilmektedir.
Cohesive soil exhibits various degrees of swelling potential due to their clay contents and minerals. Many studies have been conducted to determine the degree of swelling of cohesive soil in the literature. These studies are related with the percentage of clay and colloid, plasticity index, shrinkage limit, activity, liquid limit, the water content and absorption and some of them give tables and others give graphics. In this study, the swelling potential of cohesive soil depending on liquid limit and natural water content were investigated. The graphical relation in literature was solved and a general equation between the water content and liquid limit of cohesive soil was determined for predicting swelling percentage. It is understood that the relation of swelling percentage between water content and liquid limit is not logarithmic as given in the literature, but it is an exponential equation with a -0.187w power constant N. The proposed methodology was applied to cohesive soil between Avcılar and Esenyurt. In literature classifications for swelling potential are variable and these definitions are inconsistent with each other. Whereas reliable numerical values for swelling are obtained by the proposed approach of swelling potential associated with clays water content.

10.Truffes Detection Using Ground Penetration Radar
Ali Aydın, Ali Kaya, Erdal Akyol
doi: 10.5505/pajes.2014.84856  Pages 276 - 281
Honaz Dağı (Denizli-GB Türkiye) ılıman ve nemli bir iklime sahiptir ve bu alanda zengin bir flora oluşmuştur. Bunun doğal bir sonucu olarak, çalışma alanında yükselen bir ekonomik değer olan zengin bir mantar potansiyeli sunmaktadır. Son yıllarda, Yer Radarı (GPR) sığ yeraltı keşif için oldukça modern, etkin ve yaygın olarak kullanılan bir Jeofizik tekniktir. GPR sisteminin 250 Hz anteni ile Honaz Dağı bölgesinde mantar yumrularını izlemek için kullanılmıştır. Mantar sinyallerinin GPR yansımalarını aydınlatmak için, mantar mineral bileşimi analiz edilmiştir. Mantar içindeki K, Na, Ca, Mg, Fe, Al, P, S, Si, Cl minerallerin yüzdeleri, toprak içindeki minerallerden önemli ölçüde farklı idi. Element bileşimi içindeki bu fark, sinyallerin yansımasında farklılık şeklinde görünmektedir. Mantarlar profiler boyunca, çalışma sırasında tespit edilmiştir. Gözlenen GPR verileri üzerindeki mantar yerleri, fiziksel kazı ile teyit edilmiştir. Bu çalışma sayesinde, jeofizik yönteminin etkili bir şekilde toprak altındaki doğal mantarları tespit etmek için kullanılabilir olduğunu önermektedir.
Honaz Mountain (Denizli-SW Turkey) has a mild and humid climate and it produces a rich flora in the area. As a natural consequence thereof, the study area offers a rich mushroom potential that is a rising economic value. In recent years, Ground Penetration Radar (GPR) is a relatively modern and effective and widely utilized technique for shallow subsurface exploration. GPR with 250 Hz antenna was employed to trace the tubers in Honaz Mountain area. To elucidate how the mushroom can reflect the signals, mineral composition of the mushrooms has been analysed. Percentage of K, Na, Ca, Mg, Fe, Al, P, S, Si, Cl minerals were significantly different from that of earth. This difference in element composition seems to cause the reflection of the signals. A large number of mushroom grooving areas have been detected during the study. The observed GPR data have been confirmed by the physical excavation. The study proposes that this method can be effectively employed to detect the natural mushrooms in the ground

LookUs & Online Makale