close

Enter

Log in using OpenID

15-Yüzeysel Temellerin Tasarımı

embedDownload
Yüzeysel ve Derin Temeller
Yrd.Doç.Dr. Saadet Arzu BERİLGEN
Yüzeysel Temel Tipleri ve
Temellerin Taşıma Güçleri
22.05.2014
1
 Binaların mimari projeleri yapıldıktan sonra yapılan
zemin incelemeleri ile yapı-zemin etkileşimi ile ilgili
bilgiler elde edilir.
 Bu bilgiler ışığında






Yapının ağırlığı,
Boyutları,yükseklik ve derinliği,
Temel hareketlerine duyarlığı,
Yeraltı suyunun konumu,
Ana kaya düzeyi ve kalitesi,
Alanın depremselliği gibi konularda bilgi edinilir.
22.05.2014
2
 Yapının kat sayısı ve önemi tasarım aşamasında
önem taşır.
 Bu durumda temel sisteminin seçiminin birçok
faktörün ışığında yapılmasının gerektiği açıktır.
 Güvenlik yanında ekonomik kriterler büyük önem
taşımaktadır.
 Temel mühendisliğinde kural mümkün olan her
yerde çözümün yüzeysel ve kare temellerle
sağlanmasıdır.
22.05.2014
Geoteknik Mühendisliğinde Uygulamalar
3
Temel Mühendisliği Nedir?
 Temel mühendisliği, yapısal yükleri (ölü ve hareketli
yükler ile zemin ve su basınçları) zemine izin verilebilir
oturma sınırları içerisinde kalarak ve göçme olmaksızın
ekonomik biçimde zemine aktarma sanatı diye
tanımlanabilir. Bunu sağlayabilmek için temel tasarımında
iki kriter birlikte gözetilmelidir.


Temeli taşıyan zeminde göçmeye karşı yeterli bir güvenlik
sağlanmalıdır.
Oturmalar, özellikle farklı oturmalar, izin verilebilir sınırlar
içerisinde kalmalıdır.
22.05.2014
Geoteknik Mühendisliğinde Uygulamalar
4
 Bu iki koşulun yanı sıra, temele iletilen yükler
altında
temel
malzemesinde
yaratılan
gerilmelerin malzemenin taşıma gücünü
aşmamasının gerektiği açıktır.
22.05.2014
Geoteknik Mühendisliğinde Uygulamalar
5
 Temeller, yükü zemine iletmelerine göre başlıca
iki grup altında toplanabilirler:
Yüzeysel temeller
 Derin temeller.

 Koşullar
uygunsa yüzeysel temeller daha
ekonomik oldukları için tercih edilirler.
 Derinlikleri genişliklerinin yaklaşık dört katından
daha büyük olmayan temeller yüzeysel temeller
olarak tanımlanabilirler.(D<4B)
22.05.2014
Geoteknik Mühendisliğinde Uygulamalar
6
Yüzeysel temel türleri






22.05.2014
Kare-Diktörgen Temeller
Daire ve Halka Temeller
Birleşik Temeller
Sürekli Temeller
Şerit Temeller
Yayılı Temeller
Geoteknik Mühendisliğinde Uygulamalar
7
22.05.2014
Geoteknik Mühendisliğinde Uygulamalar
8
22.05.2014
Geoteknik Mühendisliğinde Uygulamalar
9
22.05.2014
Geoteknik Mühendisliğinde Uygulamalar
10
YÜZEYSEL TEMELLERİN TAŞIMA GÜCÜ
 Temellerin taşıma güçleri

Taşıma gücü zeminde göçme olmaksızın –
kayma dayanımı aşılmaksızın – zemine
aktarabileceği en büyük gerilme olarak
tanımlanabilir.
22.05.2014
Geoteknik Mühendisliğinde Uygulamalar
11
 Temel zeminin sıkılığı ya da sertliğine göre
başlıca 3 tür göçme mekanizmasından söz
edilebilir.



22.05.2014
Genel göçme
Yerel göçme
Zımbalama göçmesi
Geoteknik Mühendisliğinde Uygulamalar
12
Genel Göçme Mekanizması
 Laboratuvar model deneylerinde
de gözlenebilecek bu
mekanizmalardan ilki sıkı
granüler (Dr>%65) yada sert
kohezyonlu zeminlerde (OCR
> 5) görülmekte olup gerilme –
oturma eğrisinde şekilde
gösterildiği gibi belirgin bir pik
taşıma gücüne ulaşılmaktadır.
22.05.2014
Geoteknik Mühendisliğinde Uygulamalar
13
Yerel Göçme Mekanizması
 Orta sıkı veya orta katı
zeminlerde görülen ikinci
göçmede şekilde
görüldüğü üzere belirli
bir gerilmeye kadar
oturmalar artmakta ve
belirli bir değerde
oturmalarda sıçramalar
görülmektedir.
22.05.2014
Geoteknik Mühendisliğinde Uygulamalar
14
Zımbalama Türü Göçme Mekanizması
 Zemin gevşek veya yumuşak
ise belirli bir temel
gerilmesinden sonra
oturmalar pratik olarak
doğrusal duruma
gelmektedir.
22.05.2014
Geoteknik Mühendisliğinde Uygulamalar
15
 Bu göçme mekanizmalarından ilki için analitik
çözümler ilk kez Terzaghi (1943) tarafından şerit
bir temel için geliştirilmiştir.
q=Df
Df≤B
22.05.2014
Geoteknik Mühendisliğinde Uygulamalar
16
Analitik çözümde varsayımlar aşağıdaki gibidir.
 ACD üçgen zonu elastiktir. AD ve CD yatayla  açısı






yapar.
ADF ve CDE radyal kırılma zonlarıdır. DF ve DE
logaritmik spiral olarak alınabilir.
AFH ve CEG Rankine pasif zonudur.
HJ ve GI yüzeylerinde kayma dayanımı göz önüne
alınmamış olup temel düzeyinin üzerindeki zemin etkisi
sürşarj olarak gözönüne alınmıştır.
Temel derinliği genişliğinden fazla değildir.
Zemin c,  zemini olup yeraltı suyu çok derindedir.
Temel eksenel ve dikey yönde yüklüdür.
22.05.2014
Geoteknik Mühendisliğinde Uygulamalar
17
Yukarıdaki koşullarda sürekli bir temel için elde edilen analitik
çözüm;
1
qu  cNc  qN q  B N
2
Burada;
 qu : Temelin birim alanı için son taşıma gücüdür.
 c : Zeminin kohezyonu
 Nc, Nq , N : İçsel sürtünme açısı ’ ye bağlı taşıma gücü
faktörleri
  : Zeminin birim hacim ağırlığı
 B : Temel genişliği
 q : temel düzeyindeki sürşarj gerilmesidir.
22.05.2014
Geoteknik Mühendisliğinde Uygulamalar
18
Terzaghi’nin taşıma gücü faktörleri için elde ettiği eşitlikler aşağıda
verilmektedir.
Nc   N q  1 Cot

1  K p
N  
 1
2
2  Cos  

   33  
K P  3tg  45  

2



Pasif basınç katsayısı
2


 3  
2
 tg
 e  4 2 


Nq  
 2cos 2      



4
2


22.05.2014
Geoteknik Mühendisliğinde Uygulamalar
19
Şerit temeller için verilen bu çözümlerde katsayılar değiştirilerek
kare ve dairesel temeller için taşıma gücü aşağıdaki eşitliklerle
bulunabilir.
 Kare Temel :
qult  1.3cNc  qNq  0.4B N
 Dairesel temel :
qult  1.3cNc  qNq  0.3B N
22.05.2014
Geoteknik Mühendisliğinde Uygulamalar
20
Terzaghi eşitliği için taşıma gücü faktörlerinin bazı  açıları için
sayısal değerleri aşağıda Çizelge’de verilmektedir.
22.05.2014
Geoteknik Mühendisliğinde Uygulamalar
21
Yeraltı Su Seviyesinin Eşitliklerde Gözönüne Alınması
 Terzaghi taşıma gücü eşitliklerinde



1. Terimin kohezyon,
2. Sürşarj yükü,
3. Üçüncüsünün temel düzeyi altındaki zeminin
ağırlığından kaynaklanan bileşenler
olduğu düşünülürse yeraltı suyu düzeyi konumuna
göre aşağıda belirtilen değişiklikler yapılabilir.
2
22.05.2014
1
Geoteknik Mühendisliğinde Uygulamalar
3
22
1
qu  cNc  qN q  B N
2
1o Durumda ikinci terimde q  n D1 + A D2 , üçüncü terimde   A
2o
Durumda ikinci terimde q   Df ,
d
   A  ( n   A )
B
3o Durumda suyun etkisi gözetilmeyecektir.
*Eşitliklerde n su düzeyinin üzerinde, A su altındaki birim hacim ağırlığını göstermektedir.
22.05.2014
Geoteknik Mühendisliğinde Uygulamalar
23
Net Taşıma Gücü Kavramı
 Temel inşaatından sonra bc düzeyine kadar geri dolgu yapılması
halinde
qu
Q
  z ( D f  Dc )   b Dc
BxL
olması gerektiği açıktır. Burada Q yapıdan gelen yükü, qu son taşıma
gücünü göstermekte olup eşitlikte    alınırsa
z
22.05.2014
b
Geoteknik Mühendisliğinde Uygulamalar
24
qu   D f
Q
BxL
 elde edilecektir.
  Df = q
düşey gerilme değeri olup
qu  q  qnet
 qu  qultimate  Nihai taşıma gücü
net taşıma gücü olarak adlandırılır. Diğer bir deyişle
üst yapı yüklerinin yarattığı zemin gerilmelerini net
taşıma gücü ile karşılaştırmak yeterli olmaktadır.
22.05.2014
Geoteknik Mühendisliğinde Uygulamalar
25
Taşıma Gücünde Güvenlik Kavramı
 Her tür mühendislik probleminde olduğu gibi temel
mühendisliğinde de etkiyen gerilmelerin güvenli olarak
tanımlanan bir taşıma gücünden daha küçük olduğunun
gösterilmesi gerekmektedir.
 Bu amaçla nihai taşıma gücüne (son ya da net) bir
güvenlik sayısı uygulanarak güvenli taşıma gücü değeri
elde edilir.
 Uygulamada güvenlik sayısı zemin davranışının
karmaşıklığı, yapımdan sonra çevre koşullarının
değişiminin denetimindeki zorluk, yeraltı özelliklerinin
bilinmesinde
belirsizlik,
zemin
parametrelerinin
belirlenmesindeki yetersizlik derecesine bağlı olacaktır.
22.05.2014
Geoteknik Mühendisliğinde Uygulamalar
26
 Güvenlik sayısının uygulanmasında aşağıdaki yol
izlenmektedir.

Son taşıma gücü veya net taşıma gücünü bir güvenlik sayısı
ile bölerek izin verilebilir taşıma gücünün belirlendiği
uygulama.
 Yapı temellerinde
 Kohezyonsuz zeminlerde sıkılık ve olası göçmenin etkisine bağlı
olarak 2–5,
 Kohezyonlu zeminlerde 3 – 6 arasında değer uygulanmaktadır.
qu
qa 
FS (min 3)
qu  q  qnet
22.05.2014
qnet
veya qa 
FS (min 3)
 qa  qallovable  İzin verilebilir taşıma gücü
Geoteknik Mühendisliğinde Uygulamalar
27
Author
Document
Category
Uncategorized
Views
0
File Size
1 030 KB
Tags
1/--pages
Report inappropriate content