Konya Necmettin Erbakan Üniversitesi kampüs içi ulaşımı için monoray sistemlerinin incelenmesi
Investigation of monorail systems for in campus transportation of Konya Necmettin Erbakan University
Yazar: MUHAMMED İKBAL NORISTANI
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ YUNUS DERE
Necmettin Erbakan Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Ulaşım = Transportation ; İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Betonarme kiriş = Reinforced concrete beam ; Betonarme kolon = Reinforced concrete column ; Betonarme prefabrike yapılar = Reinforced concrete prefabricated structures ; Hafif metro = Light metro ; Hafif raylı sistemler = Light rail systems ; Öngerilmeli beton kiriş = Prestressed concrete beam ; Öngerilmeli kirişler = Prestressed beams

Özet:
Bu çalışmada Necmettin Erbakan Üniversitesi, Köyceğiz kampüsü ile yakında inşasına başlanılması planlanan Konya Metrosu terminali arasında ve kampüs içinde öğrenci, öğretim elemanı, personel ve ziyaretçilerin güvenli bir şekilde taşınabilmesi için monoray toplu taşıma sistemi önerilmiştir. Türkiye'de henüz herhangi bir örnek uygulaması olmayan ancak dünyanın çeşitli ülkelerinde uzun yıllardır kullanılmakta olan monoray veya diğer adıyla havaray sistemi, betonarme veya çelikten imal edilmiş ve yükseltilmiş tek bir kılavuz ray üzerinde hareket eden aracı bulunan toplu ulaşım sistemidir. Kampüs ile metro terminali arasında ring olarak çalışması planlanan ve bu çalışmada Köyceğiz monorayı olarak isimlendirilen sistem, diğer toplu taşıma sitemlerine kıyasla mevcut arazi koşullarına uygun, yeterli yolcu taşıma kapasitesi sahip, çok güvenli, yapım, bakım ve işletim maliyeti düşük bir sistemdir. 

Bu çalışmada Köyceğiz monorayı için detaylı bir güzergah araştırması yapılarak, tasarım kriterlerine uygun alternatif güzergahlar geçirilmiş ve bunlardan en uygunu seçilmiştir. Güzergah üzerinde ihtiyaca uygun durak noktaları teşkil edilmiştir. Tayin edilen güzergâh üzerinde uygun yerlere taşıyıcı kolonlar ve bu kolonların üzerine taşıyıcı kılavuz betonarme kirişler yerleştirilmiş, her bir kolonun yüksekliği arazi kotuna göre hesaplanmış ve plan üzerinde gösterilmiştir. Monoray sistemi olarak, yaygın kullanımı, düşük sistem maliyeti, çevreye uyumluğu gibi nedenlerden dolayı bindirme tipi monoray tercih edilmiştir. Kampüs içi taşınacak yolcu sayısı hesaplanmış ve gerekli araç kapasitesi belirlenmiştir. Bindirme tipi monoray hatlarına göre tasarlanmış monoray araçları karşılaştırmalı bir biçimde incelenmiş ve yüksek eğimlerde yeterli çekiş gücü ve yolcu kapasitesine sahip ve düşük maliyetli bir araç olan Hitachi Small araç tipinin kullanımına karar verilmiştir. 

Monoray taşıyıcı sisteminin hızlı ve ekonomik bir şekilde inşaatı için betonarme prefabrik kolonlar, öngerme kirişler ve fore kazıklı temeller ile teşkil edilmesi uygun görülmüştür. Belirlenen güzergâh için tipik bir taşıyıcı çerçeve sistemine ait detaylı statik ve betonarme hesabı gerçekleştirilmiştir. Monoray sistemine etkiyen yükler hesaplandıktan sonra AASHTO standardlarına göre yük kombinasyonları oluşturulmuş ve sistemdeki iç kuvvetler hesaplanmıştır. Daha sonra en elverişsiz iç kuvvet değerlerine göre yapı elemanlarının boyutlandırılması aşamasına geçilmiştir. Prefabrik kolonun boyuna ve enine donatıları hesaplanmış, öngerme kiriş için çelik halat çapı ve sayısı belirlenerek diğer donatı hesapları da yapılmıştır. Ankastre kolonun mesnedi olan temel ve fore kazıkların boyutlandırılması yapıldıktan sonra donatıları hesaplanmıştır. 

Tipik taşıyıcı sistem için hesaplanan boyutlar ve malzeme miktarları güzergahın bütününe genelleştirilmiş ve tüm monoray sistemi için imalat metrajları detaylı bir şekilde çıkarılmıştır. Yaklaşık inşaat maliyeti hesabı yapılırken resmi idarelerin ilgili iş kalemlerine ait güncel birim fiyatları kullanılmıştır. Monoray aracı maliyeti ve sistemin bakım ve işletim maliyetleri de dikkate alınarak toplam sistem maliyeti yaklaşık olarak hesaplanmıştır. Köyceğiz monorayı maliyeti mevcut diğer raylı sistem maliyetleri ile kıyaslanmıştır. Sonuç olarak, önerilen monoray hattının kampüs içi ulaşım sorununun çözülmesinde her yönden uygulanabilir bir ulaşım sistemi olduğu görülmüştür.

Abstract:
In this study, a monorail mass transportation system was proposed for the safe transportation of student, faculty, personnel and visitors between the Konya Subway terminal that is planned to be constructed in the near future and Koycegiz Campus of Necmettin Erbakan University. Monorail or the so called air-rail which does not yet have any example application in Turkey but have been used in countries around world for so many years, is a mass transportation system that has a vehicle travelling on a raised reinforced or steel guide rail. The monorail system, which will be called as Koycegiz monorail throughout this study, is planned to run as a ring between the subway terminal and the campus. Planned monorail system is suitable for the existing topography between the metro terminal and campus, is very safe, has enough passenger capacity, and has low construction, maintenance and management costs in comparison with the other mass transportation systems.

A detailed route search was carried out for the Koycegiz monorail, alternative routes complying with the design criteria were determined and the optimum of these routes was selected. Stations on the route were placed according to the needs. On the selected route, structural reinforced concrete columns and guide beams were placed on specified locations, the height of each column was calculated based on the ground elevations and they are shown on the plan. The straddle type monorail system was preferred due to its low system cost and compatibility with the environment. The number of passengers that will be carried within campus was calculated and the required vehicle capacity was determined. Monorail vehicles designed for straddle type systems are investigated comparatively and Hitachi Small vehicle is decided to be used due to its enough horse power for steep slopes, enough passenger capacity and low cost. 

In order to construct the monorail system fast and economically, reinforced concrete precast columns, prestressed beams and bored pile foundations are to be used. For the determined route, statical and reinforced concrete calculations of a typical structural frame was carried out. After determining the loads acting on the monorail system, the load combinations are assembled based on AASHTO standard and the internal forces are calculated for each member. Considering the maximum internal forces and moments, the dimensions of the structural members are determined. The amount of longitudinal and transversal reinforcement of the prefabricated columns are calculated. The number and diameter of the steel strands within the prestressed beam along with the other required reinforcement are obtained from calculations. The dimensions of the bored pile foundation which is the support for the fixed columns are decided and the required reinforcement within the foundation and the piles are specified.

The dimensions for the typical structural system and amount of material were generalized for the whole monorail system and bill of quantities for the construction was formed in detail. During the approximate cost calculations, the updated unit prices for the corresponding work items obtained from official departments are used. The total cost of the monorail system was calculated approximately considering the cost for the monorail vehicle as well as the cost of maintenance and management of the system. The cost of Koycegiz monorail was compared with the cost of the other railway systems. As a result, the proposed monorail system is a good solution for in campus transportation and is quite applicable in all aspects.