View
27
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
İSTİNAT YAPILARI TASARIMI
İstinat Duvarı Tasarım Kriterleri ve
Tasarım İlkeleri
Doç. Dr. Saadet BERİLGEN
İnşaat Mühendisliği Bölümü
Geoteknik Anabilim Dalı
Duvar Tasarımı
Dayanma yapıları genelde kalıcı birer yapı elemanıdırlar.
Ölü veya canlı sürşarj yükleri,
Duvar ağırlığı,
Isı ve büzülme etkileri
Deprem yüklerini içeren zemin ve su basıncı için tasarımı yapılır
Duvar Tasarımı
Klasik duvarların
Ağırlık (taş) duvarları,
Yarı ağırlık duvarları (beton)
Konsol (betonarme)
olmak üzere başlıca üç türü vardır.
Duvar Tasarımı
Konsol duvarlarda yüksekliğin fazla olması halinde daha ekonomik kesitlerle çözüm oluşturmak amacıyla duvar arkası veya önünde duvarın gövde ve taban plağını birleştiren üçgen şekilli payandalar oluşturabilir.
Payandalar en az 2.5 m aralıklarla (yüksekliğin ’ü arasında) düzenlenir.
Gövde plağındaki momentin daha iyi bir dağılımı için gövde plağı arkasında bir konsol oluşturularak yanal gerilmeler azaltılabilir.
1 2~
3 3
Duvar Tasarımı
Klasik duvarlar aşağıda gösterilmektedir.
Ağırlık Tipi İstinat Duvarları
Ağırlık tipi duvarlar bilinen en eski dayanma yapılarıdır.
Betondan veya kaya molozlarından taş duvarlar şeklinde inşa edilirler.
Duvar arkasındaki dolgu yükleri duvarın kendisi ağırlığı ile taşınır.
Yapısı nedeniyle, duvar arkası yükler nedeniyle çekme gerilmeleri genellikle oluşmaz veya çok düşük değerlerde oluşurlar.
Bu nedenle bu tip duvarlarda genellikle çelikle güçlendirme yapılmaz.
3 m yüksekliğe kadar ekonomiktirler.
Beton veya taş
duvar
Harç
Taş
Konsol Tipi İstinat Duvarları• Konsol istinat duvarları betonarme olarak inşa edilirler
• Tipik olarak yatay bir temel ve düşey bir duvardan
oluşurlar.
• Topuk altındaki zemin kütlesinin ağırlığı duvarın stabil
kalmasını sağlar.
• Konsol duvarlar 10 m yüksekliğe kadar ekonomiktirler.
Zemine sabitlenmiş düşey konsollar gibi çalışırlar
İstinat Duvarlarının Tasarım Kriterleri
Duvar tasarımında yüksekliğe bağlı olarak aşağıdakine
benzer bir ön boyutlama düşünüp daha sonra güvenlik
araştırmalarına göre gerekiyorsa boyutları küçültmek ya da
büyütmek yoluna gidilmektedir.
Payandalı duvarların yükseklikleri 7-8 m’ yi bulabilmektedir.
Gövde
Gövde
Duvar arkası
malzemesi
Duvar arkası
malzemesi
GÜVENLİK ARAŞTIRMALARI
Bir duvarın güvenli olarak tasarlandığı
Öne doğru topuk etrafında devrilmeye
Taban boyunca öne ötelenmeye
Tabanda taşıma gücüne ve oturmalarakarşı yeterli güvenlikte olduğunun
gösterilmesiyle sağlanabilir.
Bunun yanı sıra duvarın oluşturulduğuyamaçta, duvarı da içerisine alacak biçimdetoptan bir yamaç göçmesine karşı yeterligüvenliğin olduğu gösterilmelidir.
Bir istinat duvarı aşağıdaki tüm durumlarda stabil olmalıdır.
A- Dönmeye zorladığında B- Kaymaya zorladığında C- Taşıma gücü problemlerinde
D- Derin yüzeyli kayma
göçmelerine karşıE- Aşırı oturmalara karşı F- Duvar Tabanına bir normal
kuvvet etkimesi halinde
Klasik Duvarlara Gelen Zemin İtkisi
Bu duvarlar, arkadaki zemin itkisi ile öne
doğru ötelenme ve dönme türünde yer
değiştirme yaptıklarından arka tarafta
doğan zemin itkisinin aktif zemin itkisi
olduğu varsayılabilir.
Duvarın türüne göre Rankine veya
Coulomb yanal itki kavramlarından
yararlanılarak zemin itkisi hesaplanabilir.
Klasik Duvarlara Gelen Zemin İtkisi
Klasik Duvarlara Gelen Zemin İtkisi
Ağırlık türü duvarlarda duvar arkasında toplam
itki (a)’da gösterildiği üzere Coulomb yanal aktif
itki katsayısı göz önüne alınarak duvarın H
yüksekliği için hesaplanabilir.
Diğer bir seçenek olarak arka topuktan geçen
aa' sanal bir yüzeyin duvar tarafındaki kalan
zeminin duvarla birlikte hareket ettiği
düşünülerek H' yüksekliğinde düşey duvara
gelen itki bulunabilir.
Bu durumda eğik zemin yüzeyi için değiştirilmiş
Rankine çözümü ile aktif itki katsayısı bulunup
toplam itki H' yüksekliği için hesaplanmalıdır.
Klasik Duvarlara Gelen Zemin İtkisi
Benzer çözüm (c)’de görüldüğü üzere
konsol duvarlar için de yapılabilir. (b) ve
(c) çözümlerinde duvarla birlikte hareket
ettiği varsayılan zemin kütlesi ağırlığı Ws
duraylılık analizlerinde duvar ağırlığı yanı
sıra ayrıca göz önüne alınmalıdır.
Çizgisel Yük Etkisi
Duvar arkası aktif zemin itkisinin yanı sıra
zemin üzerine etkime olasılığı olan çizgisel
bir yükün duvara yapacağı etkiyi
belirlemek için,
400 lik açı ile duvar arkasına etkitilerek yeri
belirlenir ve büyüklüğü
PaQ=Q x Ka
Çizgisel ve yayılı yük etkisi
Pa1
Pa2
q.Ka .H.Ka
Pa3
q=7 kN
W2W1
W3
Şerit Yük Etkisi
2
2
Recommended