Barajlar

Baraj; akarsu üzerine yapılan, su biriktirmek ve bu birikmiş kütleden enerji elde etmek, su taşkınlarını önlemek, tarım için sulama kolaylığı sağlamak, bunların yanında turizmi de ilerletmek amacı ile inşaa edilen bir su yapısıdır. Ülkemizde barajlar Devlet Su İşleri tarafından ihale edilmektedir.


Barajların, yapım amaçlarına göre toprak dolgu, kemer, kaya dolgu ve ağırlık barajları olarak çeşitleri vardır. Maliyet ve kullanım amaçlarına göre ülkemizde genel olarak tercih edilen baraj tipleri toprak ve kaya dolgulu olanlarıdır. Bu tip barajların inşaası sırasında dolguları yapılırken, projeye uygun olarak dane tiplerinin seçilmesi, laboratuvar ortamında analizlerinin yapılması ve özellikle baraj gövdesinin projedeki belirtilen kısımlarındaki dane çaplarının özenli ve dikkatli bir şekilde seçilmesi, suyu tutma kapasitesi açısından büyük bir önem taşımaktadır. Beton ve betonarme bölümlerinin imalatlarının sağlığı açısından, eksiksiz olarak beton santrallerinin kurulması maliyeti düşürmek ve beton kalitesini arttırmak açısından önem taşımaktadır.




Barajlar tıpkı köprüler, uzun açıklıklı ve yüksek kolonlu viyadükler, geniş çaplı ve uzunluğu yüksek tüneller gibi sanat yapıları sınıfına girmekte olup, projelendirmesinden sahadaki uygulamaları bitimine kadarki süreç açısından oldukça maliyetli işlemler doğurmaktadır. Bunun için, çok iyi bir şekilde iş programlarının yapılması, baraj yapımı konusunda tecrübeli pproje müdürleri ve şantiye şeflerinin görevlendirilmesi, şantiyedeki uygulamaların sürekli analiz edilmesi ve meydana gelen/gelebilecek olumsuzlukların giderilmesi, ihaleye veren resmi kuruma ilgili raporların sıcağı sıcağına verilmesi gerekmektedir. Ne yazık ki, acele edilmekten dolayı yetersiz planlamalar ve önlemi alınmayan olumsuzluklardan ötürü birçok baraj projesi hala bitim tarihine yetiştirilememektedir. Bunun gibi birçok resmi projenin tamamlanamaması, ülke ekonomisine büyük ölçüde hasar vermektedir. Bu tip yerleşim yeri dışındaki projelerde, meydana gelebilecek olumsuzlukların önlemi bir an evvel alınmalıdır, ulaşım ve barınma sorunları derhal çözülmelidir.

Ülkemizin ve yurtdışındaki Türk inşaat şirketlerinin bu tip işleri daha da çok sayıda yüklenebilmesi açısından, barajlar ve diğer sanat yapılarının projelendirilmesi, sahadaki imalatları ile ilgili üniversitelerin inşaat mühendisliği bölümlerinde gerekli teçhizata sahip labaratuvarların kurulması ve bu alanda daha da bilgi ve beceriye sahip kalifiye elemanlarının yetiştirilmesi gerekmektedir. Dolayısı ile, yetersiz bilgi ve birikimlerden dolayı yukarıda bahsettiğimiz üzere, ülke ekonomisi geciken/gecikmiş projelerden olumsuz etkilenmektedir.



Yapı Statiği

Yapı statiğinin amacı, belirli yöntemler ile gelen yüklere karşı yapıyı x, y ve z eksenlerinde statik olarak dengelemek, hareketsiz kılmak ve bu dengeyi sağlayarak ekonomik olarak taşıyıcı yapı elemanlarını yönetmeliklere uygun şekilde boyutlandırmaktır. Yapı Statiği'nde en çok kullanılan yöntem Cross'tur. Cross Yöntemi'nde, yapı elemanlarının kendi rijitlik ölçüleri kullanılarak, yapıya gelen yüklerden oluşan momentler tüm yapı elemanlarının birleştikleri düğüm noktalarına Euler-Bernoulli Kiriş Teorisi'ne göre dağıtılarak sistem dengelenir. Ardından, dengelenmiş sistem üzerinden kesitlere gelen kesme kuvveti, moment ve eksenel yüklere göre betonmarmedeki ya da çelik yapılardaki kurallar ve metodlar ile kesitler boyutlanır.

Yapılarda Sistem Tanımlama

Genel manâda Sistem Tanımlama, labaratuvar ya da pratikte izlenen bir sistem üzerinde ölçümlemeler yapılarak elde edilen verilerin neticeleriyle istatistiksel metodlar kullanılarak bu sistemlerin matematik modellerini çıkarmaktır. Bu matematik modeller ile, ilgili bahsedilen sistemlerin karakteristikleri elde edilir ve sonuçlara göre bu sistemlerin iyileştirilmesi sağlanır.

Yapılarda Sistem Tanımlama, yukarıda sistem yerine "mevcut yapı" sözcüğünü koyarak tanımlarsak, ilgili yapı üzerinde ivme kayıt cihazları ile elde edilen çeşitli titreşim verilerini kullanarak, uygun matematik yöntemler ile bu verilerin zaman tanım aralığından elde edilen frekans uzaylarında doğal periyotların ve bu doğal periyotlardaki mod şekilleri ile sönümleme oranlarının elde edilmesidir. Doğal modlara ait bu sonuçlar ile, mevcut yapının bulunduğu konuma bağlı olarak depreme dayanıklı olup olmadığına karar verilir.

Yapılarda Sistem Tanımlama için belirli aşamalar vardır. Bu aşamalar;

1 - Yapıdan verilerin (ivme, deplasman vb.) alınması
2-  Bu verilerin çözümlenmesi
3-  Elde edilen sonuçlardan mod şekillerinin, sönümleme oranlarının ve doğal frekansların elde edilmesi


Bir asma köprünün belirli noktalarına konulan ivme ölçerler ile alınmış verileri üzerinden belirli bir zaman diliminde üzerindeki trafik yüklerinden veya meydana gelmiş depremin oluşturduğu yüklerden ne kadar mukavemet/performans kaybettiği belirlenebilir.



Mevcut yapının gelecekte olabilecek herhangi bir depreme karşı olan dayanıklılığı, bu aşamalar uygulandığında belirlenebilir. Gerekli ölçümleme cihazları ile veriler toplanır, ilgili yazılımlar (MATLAB) ile veriler çözümlenir ve çeşitli metodlar ile doğal frekanslar ve bunlara ait mod şekilleri ile sönümleme oranları elde edilir.


Yapılarda Sistem Tanımlama Tipleri

En çok kullanılan iki tip sistem tanımlama testi şunlardır :

1- Bulunulan Ortamdan Gelen Titreşimlerin Yapıda Oluşturduğu Veriler ile Yapılan Testler
2- Zoruna Kuvvet Verilerek Elde Edilen Yapıdaki Titreşimlerin Oluşturduğu Veriler ile Yapılan Testler


Bulunulan Ortamdan Gelen Titreşimler ile Yapılan Testler : 

Yapının bulunduğu ortamdaki etkenlerden gelen birçok kuvvetin yapıda oluşturduğu titreşimlerden elde edilen verilerden elde edilen modlara ait yapının karakteristikleri elde edilebilir. Ortamdaki etkenler; örneğin çevredeki ulaşım yollarında seyir eden taşıtların oluşturduğu titreşimler, binanın içerisinde hareket halinde olan insanlar, bina içerisinde ya da yakınlarında çalışan makinelerdir. Bu etkenlerden gelen kuvvetlerin oluşturduğu rastgele (random) sinyallerden oluşan titreşimlerin yapı üzerinde oluşturduğu titreşimlerden modal karakteristikler yukarıda açıklanan yollar ile elde edilir. Bu yöntemin avantajı, zoruna kuvvet sağlayan herhangi bir aygıt olmaksızın sadece ivme ölçerler ile veri toplanması ve matematiksel yöntemler ile yazılımlar kullanılarak çözümlenmesidir. Dezavantajı ise, temiz bir şekilde sistemden net görünebilen sinüsoidal ya da cosinüsoidal sinyaller elde edilememesidir (white noise).


Zoruna Titreşimler ile Yapılan Testler :

Yapının uygun herhangi bir yerine titreşim sağlayan cihaz (electro-mass shaker, mass shaker vb.) konularak yapının belirli noktalarından temiz sinüsoidal ya da cosinüsoidal fonksiyonlardan oluşan sinyaller elde edilmesidir. Burada sinyaller daha temiz olduğundan, ortamdan gelen titreşimler ile yapılan testlerde kullanılan kompleks metodları kullanmaya gerek yoktur, daha kolay yöntemler mevcuttur. Dolayısı ile daha çok tercih edilen bir yöntemdir. Avantajı, daha net modal sonuçlar elde edilmesidir, dezavantajı ise maliyetli olmasıdır ve yüksek frekanslı kuvvetler etkitildiğinde zemin-yapı etkileşimlerinin ortaya çıkmasıdır, bu da doğal periyotların ve öteki karakteristiklerin belirlenmesinde hataları doğurur.


Ölçüm işlemlerinin sağlıklı bir şekilde yapılabilmesi için iyi bir "sistem tanımlama" bilgisine sahip olunması gerekmektedir.




Beton Nedir?

Kum, çakıl veya hafif agrega, kırmataş, çimento ve suyun uygun oranlarda karıştırılması ile elde edilen bir yapı malzemesidir. Betonun en iyi özelliklerinden birisi istenilen biçimin verilebilmesini sağlayan plâstik kıvamıdır. Beton, kalıba konulduktan itibaren sertleşmeye başlamasından itibaren zaman geçtikçe dayanım kazanır.


Betonarme Nedir?

Betonda çekme gerilmelerinin karşılanabilmesi için "çelik çubuklar", diğer bir söylem ile "çelik donatılar" kullanılır. Çelik ve beton birlikte kullanıldığında kompozit yapı malzemesi olan "betonarme" ortaya çıkar. Bu malzemede betonun görevi basınç, çelik çubukların görevi de çekme gerilmelerinin karşılanmasıdır. Ancak bazı özel durumlarda bu çubuklar basınca da yardımcı olurlar.

Betonarme imalatının sağlıklı bir şekilde tamamlanabilmesi adına piyasada birtakım katkı maddeleri mevcut olup kullanımlarının dikkatli bir şekilde sağlanması, meydana gelebilecek olumsuz yan etkilere karşı büyük önem taşımaktadır.


Türkiye'de İnşaat Mühendisliği

Ülkemizde inşaat mühendisleri, diğer ülkelerdeki olduğu gibi inşaa edilecek olan planlanmış ve projelendirilmiş bir yapının veyahut güçlendirilmek istenen ya da ek yapılacak olan mevcutta bulunan yapının inşaai işlerinin tamamlanabilmesi için çeşitli teknik görevlerde ve sorumluluk üstlenilen kısımlarda bulunabilirler. İnşaat mühendislerinin ülkemizde çalışabilmeleri için sivil toplum örgütü kuruluşlarından olan Türkiye Mimarlar ve Mühendisler Odası Birliği (TMMOB)'ne bağlı İnşaat Mühendisleri Odası (İMO)'ya üye olmaları şarttır. İnşaat sektöründe rol alan yapı denetim, proje-taahhüt, müteahhitlik, teknik ofis, sismik ölçümleme ve şantiyelerde aktif olan taşeronların firmalarında çalışmak mümkündür.


İnşaat Mühendisliği Nedir?

Yapılması istenen herhangi bir yapı için gerekli olan malzemenin, uygun teknik ile kullanılmasıyla beraber planlama, proje ve yapım aşamalarındaki denetleme işleminin sağlanması ile  ilgili olan mühendislik dalıdır. Burada "yapı" sözcüğü ile anlatılmak istenen; her türlü bina, gökdelenler gibi çok katlı binalar, otoyollar, köprüler, sanayi tesisleri, viyadükler, su depoları, arıtma tesisleri, benzin istasyonları, petrol rafinerileri ve akla gelebilecek benzeri her türlü yapılardır. İnşaat Mühendisliği'nin İngilizce karşılığı olan "Civil Engineering" isim tamlamasındaki "civil", Türkçe'deki "medeniyette yaşayan, medeniyet ile ilgili" kelimeleri anlamına gelmektedir, yani öteki taraftan "sivil mühendisliği", medeniyet kuran mühendislik olarak da yorumlanabilir. Çünkü medeniyet yani civilization (sivilizasyon) alanlarında, insanların yaşayabilmesi için gereli olan haneler ve sosyo-kültürel ihtiyaçlar açıdan gerekli yapılar olan tiyatro, sinema salonlarının bulunduğu binalar, zatî ihtiyaçlar için gerekli olan belediyelerin ve benzeri resmî kurumların yer aldığı kamu binaları, alışveriş binaları, okullar, hastaneler, köprüler, otoyollar ve benzeri yapılar medeniyetin varolabilmesi için inşaa edilirler ve kullanılırlar. Öteki taraftan medenî olmayan alanlar; örneğin çöller ve denizlerdir, fakat buralarda da insanların temel ihtiyaçlarının karşılanabilmesi için medeniyetin varoluşu adına inşaatlar yapılmaktadır.

Tarihte de antik şehirlere ve bunlara ait kalıntılara baktığımızda, bu devirlerde yaşamış olan insanlar için inşaa edilmiş olan anfi-tiyatrolar, resmî binalar ve haneler gibi yapılarla karşılaşırız. Bu eski medeniyetlerin var oluşu yukarıda da anlatıldığı üzere o dönemlerki yapıların inşaa edilmiş olmaları ile sağlanmıştır. Yani medeniyet mühendisleri burada da rollerini üstlenmişlerdir.


İnşaat Mühendisi Kimdir?

Bir inşaat işinin kademeleri olan planlama, projelendirme ve yapım aşamalarından birinde ya da birden fazlasında aynı anda görev, sorumluluk alan ve tekniğe uygun şekilde bu kademelerden birinin ya da birden fazlasının tamamlanmasını sağlayan teknik personeldir. Başlangıç seviyesindeki bir inşaat mühendisi ilk olarak fazla görev ve sorumluluğun olmadığı kısımlarda kariyerine başlayabilir ve ileriki zaman dilimlerinde, bilgi ve becerilerini kazanarak daha karmaşık ve çaba isteyen projelerde de görev alabilir.



Eğitim alanı için, üniversitelerin mühendislik fakültelerindeki 4 ila 5 yıllık süreçlerin sonunda uygun başarı derecelerine göre "inşaat mühendisliği lisans diploması" almaya hak kazanılır. Bu lisans bölümünden mezun olana "inşaat mühendisi" ünvanı verilir. İstenirse, akademik alanda uzmanlaşmak adına, yüksel lisans eğitimi yapılarak "inşaat yüksek mühendisi", doktora programını tamamlayarak "doktor", "yardımcı doçent" ve "doçent" ünvanları alınabilir. "Profesör" olabilmek için yine aynı şekilde akademik kariyere devam edilmeli ve gerekli akademik başarı dereceleri gösterilerek ilgili "profesör" ünvanı alınır.


İnşaat Mühendisliği'nin Alt Dalları

- Geoteknik Mühendisliği
- Yapı Mühendisliği
- Hidrolik Mühendisliği
- Deprem Mühendisliği
- Kıyı Mühendisliği
- Ulaştırma Mühendisliği

olarak adlandırılırlar. Detaylı açıklamaları için ilgili akademik kaynaklara bakılabilir.