Optimizing thickness design for bonded fiber-reinforced concrete overlays on asphalt pavements: Adapting to varied traffic, subgrade, and climate conditions in Türkiye
Asfalt kaplamalar üzeri bağlı lif donatılı beton takviye tabakalarının kalınlık tasarımı: Türkiye'deki farklı trafik, zemin ve iklim koşullarına göre optimizasyonu
- Tez No: 964386
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ EMİN ŞENGÜN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Ankara Yıldırım Beyazıt Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Türkiye Ulaştırma ve Altyapı Bakanlığı, otoyollarda artan yük ve yolcu trafiği nedeniyle dayanıklı, uzun ömürlü kaplama sistemlerine yönelik talebin arttığını bildirmektedir. Mevcut yol ağı ağırlıklı olarak asfalt ve sathi kaplamalardan oluşmakta olup yoğun trafik koşullarında sık sık bakım ve onarım gerektirmektedir. Bu çalışmada gelişmiş ülkelerde tercih edilmeye başlanan asfalt üzeri bağlı beton takviye tabakası (BCOA) uygulama alternatifi üzerine yoğunlaşılmıştır. Bu çalışma, Pittsburgh Üniversitesi'nin BCOA-ME yazılımını kullanarak, Türkiye'nin farklı iklim bölgelerindeki on pilot şehirde (Afyonkarahisar, Erzurum, Eskişehir, İstanbul, İzmir, Kayseri, Konya, Mersin, Rize ve Şanlıurfa) uygulanan BCOA için bir tasarım aracı sunmaktadır. Tasarım senaryoları trafik hacmi kategorilerini, temel zemin sertliği seviyelerini, mevcut asfalt durumlarını ve derz aralığı konfigürasyonlarını içermekte olup farklı miktarlarda fiber takviyesi etkileri analiz edilerek 1.440 simülasyon gerçekleştirilmiştir. Sentetik fiberler, yorulma direncini ve çatlak sonrası davranışı iyileştirerek kaplama kalınlığını azaltmanın yanı sıra, yapısal performanstan ödün vermeden daha uzun döşeme boyutlarına izin vererek derz aralığını optimize etme potansiyeli de göstermiştir. Ortalama kalınlık azalmaları, 3.5 kg/m³ lif dozajı için yaklaşık %24 ve 2.5 kg/m³ için %19 civarında gözlemlenmiştir. Ancak, yük aktarım verimliliği ve çatlak kontrolü üzerindeki etkisini anlamak için daha fazla deneysel doğrulama gerekmektedir. Yüksek güneş ışığına maruz kalan ve yıllık güneş ışığı yüzdesi yüksek olan bölgelerde kaplama kalınlığı ihtiyacı artmıştır. Bu çalışmada Türkiye için kullanıcı erişimine açık bir kaplama tasarım aracı tanıtılmaktadır. Bu araç, yerel malzemeleri, iklim verilerini ve uzun vadeli saha performansı gözlemlerini içeren ulusal olarak kalibre edilmiş bir tasarım sistemine dönüşmeyi hedeflemektedir.
Özet (Çeviri)
Türkiye's Ministry of Transport and Infrastructure reports a growing demand for durable, long-life pavement systems due to the increasing number of freight and passenger traffic on highways. The existing road network is predominantly asphalt and chip-seal pavements, which require frequent maintenance and overlay applications under heavy traffic conditions. This study focuses on the alternative approach of Bonded Concrete Overlays on Asphalt (BCOA), which has gained attention in developed countries as a structurally efficient and durable solution. The study presents a parametric design framework for BCOA using Pittsburgh University's BCOA-ME software, applied across ten pilot cities in Türkiye's diverse climatic regions: Afyonkarahisar, Erzurum, Eskişehir, İstanbul, İzmir, Kayseri, Konya, Mersin, Rize, and Şanlıurfa. The design scenarios included traffic volume categories, subgrade stiffness levels, HMA condition states, and joint spacing configurations. Fiber reinforcement effects were analyzed at different dosage levels, with 1,440 simulations conducted. Synthetic fibers can reduce overlay thickness by improving fatigue resistance and post-cracking behavior. The average thickness reductions are around 24% for a fiber dosage of 3.5 kg/m³ and 19% for 2.5 kg/m³. Fiber reinforcement also optimizes joint spacing, allowing for longer slab dimensions without compromising structural performance. However, further experimental validation is needed to understand its influence on load transfer efficiency and crack control. Climatic factors, such as high solar exposure and high annual sunshine percentages, also affect overlay thickness demands. A user-accessible design tool is introduced as a first step towards developing a fully localized Mechanistic-Empirical (M-E) BCOA pavement design framework for Türkiye. The framework aims to evolve into a nationally calibrated design system incorporating local materials, climate data, and long-term field performance observations.
Benzer Tezler
- Ankara-Polatlı-Kabak köyü sulama pompaj tesisinin optimizasyonu
Optimizing of Ankara-Polatlı-Kabak villages watering pumping plant
İLKNUR GÖKNUR
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
ZiraatAnkara ÜniversitesiTarımsal Mekanizasyon Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. RAHMİ KESKİN
- Proses modellendirme, optimizasyon ve kontrolün bir petrol rafineri ünitesine (FCC) uygulanması
Başlık çevirisi yok
HARUN TAŞKIN
Doktora
Türkçe
1983
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDOÇ. DR. AYHAN TORAMAN
- Determination of anion content of fogwater by ron chromatography and spectrophotometric methods
Başlık çevirisi yok
TARIK ERDAL
- Vücut sıvılarında atomik absorpsiyon spektrometresi ile iz element analizleri ve bazı uygulamaları
Başlık çevirisi yok
MÜŞERREF ATLI
- Sürekli gelir hipotezi ile tüketici harcamaları modeli
Başlık çevirisi yok
F.GÜL ÇAKMAK
Yüksek Lisans
Türkçe
1988
İstatistikHacettepe Üniversitesiİstatistik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. AHMET YALNIZ
- Interactive flow-shop scheduling
Başlık çevirisi yok
GÜLİN DÜZ
Yüksek Lisans
İngilizce
1989
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiYRD. DOÇ. DR. SUNA KONDAKCI