İçeriğe atla

Zemin mekaniği

Zeminlerde taşıma kapasitesi. Bir gerilme, voltajı bir parçacığa aktarır, bu parçacık diğerine aktarır. Yavaş yavaş, bu gerilimler derinlikle dağılır.

Zemin mekaniği, zemin davranışlarını inceleyen zemin fiziği ve mühendislik mekaniğinin bir dalıdır. Zemin akışkanların (genellikle hava ve su) ve tanelerin (genellikle kil, silt, kum ve çakıl) heterojen karışımını içerdiğinden akışkanlar mekaniği ve katı cisim mekaniğinden ayrılır. Ancak zemin ayrıca organik katılar ve diğer maddeleri de içerebilir.[1][2][3][4] Kaya mekaniğinin yanı sıra zemin mekaniği, bir inşaat mühendisliği alt disiplini olan geoteknik mühendisliği ve jeoloji alt disiplini olan mühendislik jeolojisinin teorik temellerinin analizini de sağlar.[5]

Zemin Bileşenleri ve Ağırlık, Hacim İlişkileri

Hava, katı, su ve boşlukların kütlelerini ve hacimlerini gösteren bir zemin faz diyagramı.

Zeminde hava, su ve katının nispi oranlarını tanımlamak için kullanılan çeşitli parametreler vardır. Bu bölüm, bu parametreleri ve bunların bazı ilişkilerini tanımlamaktadır.[2]

, ve zemin karışımındaki hava, su ve katı hacimlerini temsil eder;

, ve zemin karışımındaki hava, su ve katıların ağırlıklarını temsil eder;

, ve zemin karışımındaki hava, su ve katı kütlelerini temsil eder;

, ve zemin karışımındaki bileşenlerin (hava, su ve katılar) yoğunluklarını temsil eder;

Kaynakça

  1. ^ Mitchell, J.K., and Soga, K. (2005) Fundamentals of soil behavior, Third edition, John Wiley and Sons, Inc., ISBN 978-0-471-46302-3.
  2. ^ a b Santamarina, J.C., Klein, K.A., & Fam, M.A. (2001). Soils and Waves: Particulate Materials Behavior, Characterization and Process Monitoring. Wiley. ISBN 978-0-471-49058-6. .
  3. ^ Powrie, W., Spon Press, 2004, Soil Mechanics – 2nd ed ISBN 0-415-31156-X
  4. ^ A Guide to Soil Mechanics, Bolton, Malcolm,Macmillan Press, 1979. ISBN 0-333-18931-0
  5. ^ 9780415304023 Fang, Y., Spon Press, 2006, Introductory Geotechnical Engineering[]

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Geoteknik</span>

Geoteknik, bilimsel metotlar ve mühendislik prensipleri kullanılarak zemin tabakasının ve malzemelerin özelliklerinin elde edilmesi, tahmin edilmesi ve bu bilgilerin mühendislik problemlerinde kullanılması uygulamasıdır. Zeminin ve çeşitli zemin malzemelerinin davranışlarını tahmin etmeye çalışarak, zemini insanlar için yaşanabilir hale getirme bilimidir. İnşaat mühendisliği disiplini içinde yer alır.

Klasik mekanikte momentum ya da devinirlik, bir nesnenin kütlesi ve hızının çarpımıdır; (p = mv). Hız gibi, momentum da vektörel bir niceliktir, yani büyüklüğünün yanı sıra bir yöne de sahiptir. Momentum korunumlu bir niceliktir ; yani bu, eğer kapalı bir sistem herhangi bir dış kuvvetin etkisi altında değilse, o kapalı sistemin toplam momentumunun değişemeyeceği anlamına gelir. Momentum benzer bir konu olan açısal momentum ile karışmasın diye, bazen çizgisel momentum olarak da anılır.

<span class="mw-page-title-main">Sıvı</span> maddenin 2. hali

Sıvı, maddenin ana hâllerinden biridir. Sıvılar, belli bir şekli olmayan maddelerdir; içine konuldukları kabın şeklini alır, akışkandırlar. Sıvı molekülleri, sıvı hacmi içinde serbest hareket ederler, fakat partiküllerin ortak çekim kabiliyeti, hacmin izin verdiği ölçüdedir. Sıvılar sıkıştırılamaz.

<span class="mw-page-title-main">Açısal momentum</span> Fiziksel nicelik

Açısal momentum, herhangi bir cismin dönüş hareketine devam etme isteğinin bir göstergesidir ve bu nicelik cismin kütlesine, şekline ve hızına bağlıdır. Açısal momentum bir vektör birimidir ve cismin belirli eksenler üzerinde sahip olduğu dönüş eylemsizliği ile dönüş hızını ifade eder.

<span class="mw-page-title-main">Akışkanlar dinamiği</span> hareket halindeki akışkanların (sıvılar ve gazlar) doğal bilimi

Fizik, fiziksel kimya ve mühendislikte akışkanlar dinamiği, akışkanların akışını tanımlayan akışkanlar mekaniğinin bir alt disiplinidir. Aerodinamik ve hidrodinamik dahil olmak üzere çeşitli alt disiplinleri vardır. Akışkanlar dinamiğinin, uçaklardaki kuvvetlerin ve momentlerin hesaplanması, boru hatları boyunca petrolün Kütle akış hızının belirlenmesi, hava durumu modellerinin tahmin edilmesi, uzaydaki bulutsuların anlaşılması ve fisyon silahı patlamasının modellenmesi dahil olmak üzere geniş bir uygulama yelpazesi vardır.

<span class="mw-page-title-main">Navier-Stokes denklemleri</span> Akışkanların hareketini tanımlamaya yarayan denklemler dizisi

Navier-Stokes denklemleri, ismini Claude-Louis Navier ve George Gabriel Stokes'tan almış olan, sıvılar ve gazlar gibi akışkanların hareketini tanımlamaya yarayan bir dizi denklemden oluşmaktadır.

<span class="mw-page-title-main">Reynolds sayısı</span>

Akışkanlar dinamiği alanında, Reynolds sayısı, farklı durumlarda akışkan akışı desenlerini tahmin etmeye yardımcı olan bir boyutsuz sayıdır ve eylemsizlik kuvvetleri ile viskoz kuvvetler arasındaki oranı ölçer. Düşük Reynolds sayılarında, akışlar genellikle laminer akış tarafından domine edilirken, yüksek Reynolds sayılarında akışlar genellikle türbülanslı olur. Türbülans, akışkanın hız ve yönündeki farklılıklardan kaynaklanır ve bazen bu yönler kesişebilir veya akışın genel yönüne ters hareket edebilir. Bu girdap akımları, akışı karıştırmaya başlar ve bu süreçte enerji tüketir, bu da sıvılarda kavitasyon olasılığını artırır.

<span class="mw-page-title-main">Hidrostatik</span>

Akışkan statiği ya da hidrostatik, hareketsiz akışkanlar üzerinde çalışmalar yapan akışkan mekaniğinin dalı. Hangi akışkanların durağan dengede hareketsiz kaldığıyla ilgili yapılan çalışmaları kabul eder ve akışkan dinamiğiyle karşılaştırıldığında hareket halindeki akışkanları inceler.

<span class="mw-page-title-main">Bernoulli ilkesi</span>

Akışkanlar dinamiğinde Bernoulli prensibi, sürtünmesiz bir akış boyunca, hızda gerçekleşen bir artışın aynı anda ya basınçta ya da akışkanın potansiyel enerjisinde azalmaya neden olduğunu ifade eder. Bernoulli prensibi, adını Hollanda-İsviçre kökenli matematikçi Daniel Bernoulli'den almıştır. Bernoulli bu prensibini 1738 yılında Hydrodynamica adlı kitabında yayınlamıştır.

Hubble kanunu, fiziksel kozmolojide gözlemlere verilen isimdir: uzayın derinliklerinde gözlenen nesnelerin dünyadan uzak göreceli bir hızda yorumlanabilir bir Doppler kaymasına sahip olduğu bulunur ve dünyanın gerisinde kalan çeşitli galaksilerin bu Doppler kaymasıyla ölçülen hızı yaklaşık birkaç yüz ışık yılı uzaklığındaki galaksiler için uzaklıklarıyla doğru orantılıdır. Bu normal olarak gözlemlenebilir evrenin uzaysal hacminin genişlemesinin doğrudan bir gözlemi olarak yorumlanır.

<span class="mw-page-title-main">Hız</span> vektörel bir fiziksel nicelik

Hız, bir nesnenin hareket yönü ile birlikte olan süratini ifade eder. Hız, cisimlerin hareketini tanımlayan bir klasik mekanik dalı olan kinematikte temel bir kavramdır.

Ses enerjisi, titreşim veya maddenin salınımı ile ilgili enerji biçimidir. Ses dalgalarının yayılması için bazı materyala ihtiyaç vardır.

Fizik ve mühendislikte, kütle akış hızı, bir maddenin geçtiği belirli bir yüzeyden birim zamana geçen kütle miktarıdır. SI'daki birimi, kilogram bölü saniyedir. Yaygın kullanılan sembolü olmasına rağmen bazen μ kullanılır.

Akışkanlar dinamiğinde, sürüklenim bir sıvı içerisinde hareket eden bir cismin hareket yönüne zıt yönde etki eden kuvvet topluluğuna denir. Bu kuvvet iki sıvı yüzeyi arasında veya bir katı ve bir sıvı yüzeyi arasında olabilir. Diğer durdurucu kuvvetler nazaran sürüklenim kuvveti hıza bağlıdır. Bir sıvının akış yönü hizasında bulunan katı bir cisme göre, sürüklenim kuvvetleri sıvının hızını her zaman azaltır.

<span class="mw-page-title-main">Sürekli ortamlar mekaniği</span>

Sürekli ortamlar mekaniği, ayrı parçacıklar yerine tam bir kütle olarak modellenen maddelerin mekanik davranışları ve kinematiğin analizi ile ilgilenen mekaniğin bir dalıdır. Fransız matematikçi Augustin-Louis Cauchy, 19. yüzyılda bu modelleri formüle dökmüştür, fakat bu alandaki araştırmalar günümüzde devam etmektedir. 

<span class="mw-page-title-main">Temel</span>

Temel, mimari bir yapıyı yere bağlayan ve yükleri yapıdan zemine taşıyan öge. Temeller genellikle sığ temel ya da derin temel olarak nitelendirilirler. Temel mühendisliği zemin mekaniği ve kaya mekaniğinin yapılardaki temel ögelerini tasarlamadaki uygulamasıdır.

<span class="mw-page-title-main">Hidrolik sıçrama</span>

Hidrolik sıçrama, hidrolik biliminde, nehirler ve dolusavaklar gibi açık kanal akışında sıklıkla gözlenen bir olaydır. Yüksek hızda sıvı düşük hızda bir bölgeye boşaldığında, sıvı yüzeyinde ani bir artış meydana gelir. Hızla akan sıvı aniden yavaşlar ve yüksekliği artar, bu da akışın başlangıçtaki kinetik enerjisinin bir kısmını potansiyel enerjideki bir artışa dönüştürür, enerjinin bir bölümü çalkantıdan (türbülanstan) ısıya geri dönüşü olmayan bir şekilde kaybolur.

<span class="mw-page-title-main">Boşluk oranı</span>

Bir karışımın boşluk oranı, boşlukların hacminin katıların hacmine oranıdır.

<span class="mw-page-title-main">Terminal hızı</span>

Terminal hızı, bir nesnenin bir akışkanın içinde düşerken ulaşabileceği maksimum hızdır. Sürükleme kuvveti (Fd) ve kaldırma kuvvetinin toplamı, nesneye etki eden aşağı doğru yerçekimi kuvvetine (Fg) eşit olduğunda bu hıza ulaşılmaktadır. Cisim üzerindeki net kuvvet sıfır olduğundan, cismin ivmesi sıfırdır.

Cauchy sayısı (Ca), süreklilik mekaniği alanında, özellikle sıkıştırılabilir akışların çalışılmasında kullanılan boyutsuz bir niceliktir. Bu sayı, Fransız matematikçi Augustin Louis Cauchy'ye atfen adlandırılmıştır. Sıkıştırılabilirliğin önemli olduğu durumlarda, dinamik benzerlik sağlamak için elastik kuvvetler, atalet kuvvetleriyle birlikte göz önünde bulundurulmalıdır. Bu bağlamda, Cauchy sayısı, bir akış içerisindeki atalet kuvvetleri ile sıkıştırılabilirlik kuvveti arasındaki oran olarak tanımlanmakta ve şu formülle ifade edilmektedir:

,