8th September 2014

İSTİNAT DUVARLARININ TÜRLERİ

Makale içeriği farklı sitelerde kullanılamaz ancak link verilebilir.

Genel olarak istinat yapıları esnek ve rijit istinat duvarları olarak iki grupta incelenebilir.

Esnek istinat duvarları, zemin itkileri altında alt uçlarından dönmeyen ve denge hesaplarında kendi ağırlıkları hesaba dâhil
edilmeyen ve eğilme rijitlikleri bakımından rijit istinat duvarlarına göre daha esnek olan istinat duvarlarıdır.

Esnek istinat duvarlarına örmek olarak zemine ankastre ankrajlı ve ankrajsız palplanş ve perdeler, bodrum duvarları, kazı
kaplama elemanları (iksalar), bazı köprülerin kenar ayakları, ankrajlı ve ankrajsız kazık perde duvarlar gibi yapıları
sayabiliriz.

Rijit istinat duvarları ise zemin itkileri ile alt uçları etrafında azda olsa bir miktar dönme yapabileceği varsayımıyla hesaplanan
ve yanal basınç kuvvetlerini kendi ağırlıkları ile dengelemeye çalışan ve eğilme rijitlikleri esnek istinat duvarlarına göre daha
büyük ve çok az deformasyon yapan istinat duvarlarıdır.

Rijit istinat duvarlarına örnek olarak taş kargir, donatışız veya kısmen donatılı masif beton, betonarme konsol, betonarme
nervürlü, prefabrike elemanlı ve mekanik stabilize toprakarme istinat duvarları sayılabilir.

Rijit istinat duvarlarını 4 grup altında sınıflandırabiliriz.

* Ağırlık (Masif) istinat duvarları
* Betonarme istinat duvarları
* Prefabrike elemanlı istinat duvarları
* Donatılı toprak (toprakarme) istinat duvarları

1. Ağırlık (Masif) İstinat Duvarları

Zeminde doğan yanal itkiyi kendi ağırlığıyla karşılamaya çalışan istinat yapılarıdır. Genellikle taş ve beton gibi malzemeden
imal edilirler. Taş ve beton çekme dayanımı düşük malzemeler olduğu için bu tip yapılarda çekme gerilmesine izin verilmez.
Genellikle 4-5 mt ye kadar yapılması önerilen istinat duvarlarıdır.

Ağırlık istinat duvarları kendi içerisinde iki gruba ayrılabilir.

* Harçlı ve harçsız taş örgü istinat duvarları

Taş malzemeden harçlı ve harçsız olarak imal edilen istinat duvarlarıdır (Şekil1)


Şekil 1. Harçlı taş istinat duvarı

* Masif Beton istinat duvarları

Masif istinat duvarları (Şekil 2) beton malzemeden imal edildiklerinden ekonomik değillerdir ancak çekme gerilmelerinin yoğun
olduğu kısımlara çelik donatı koyularak  duvar kütlesi azaltılabilir. Donatılandırılan bu tip masif beton istinat duvarları, yarı
ağırlık istinat duvarı olarak adlandırılır.


Şekil 2. Masif Beton ve yarı ağırlık istinat duvarları

2. Betonarme İstinat Duvarları

Adından anlaşılacağı üzere donatılandırılmış beton istinat duvarlarıdır. Betonun çekme dayanımı az olduğu için çelik
donatı ile güçlendirilir böylece daha ekonomik ve yüksek istinat yapılarının imal edilmesine olanak sağlanır.
Betonarme istinat duvarları iki kategoride incelenebilir.

* Betonarme konsol istinat duvarları

7-8 mt. ye kadar ekonomik sonuçlar veren istinat duvarlarıdır (Şekil 3). Ters T, L ve Ters L  şeklinde imal edilebilirler.

Şekil 3. Betonarme konsol istinat duvar tipleri

Daha yüksek konsol istinat duvarı yapılmak istenildiğinde hafifletme konsolu kullanılarak gövdeye etkiyen yatay yük
ve moment dağılımı azaltılabilir (Şekil 4)


Şekil 4. Hafifletme konsollu betonarme konsol istinat duvarı

* Betonarme nervürlü istinat duvarları

7-8 mt. den daha yüksek yapılmak istenilen duvarlarda kullanılması halinde ekonomik sonuçlar verecek istinat yapılarıdır.
Konsol istinat duvarları temele bir noktadan ankastre bağlandığı için duvar gövdesinin boyu büyüdükçe temelle gövdenin
birleşim noktasında büyük eğilme momentleri doğar. Bu momentleri karşılamak amacıyla istinat gövdesini temele farklı
noktalardan bağlamak için nervür elemanlar kullanılır (Şekil 5). Bu tip istinat duvarları betonarme nervürlü istinat duvarı
olarak adlandırılır.


Şekil 5. Betonarme nervürlü istinat duvarı

Nervürler duruma göre istinat duvarının önüne yada arkasına koyulabilir. Genellikle yer kaybını önlemek ve estetik kaygılardan
ötür nervürler duvar arkasına yerleştirilerek çözüme gidilir.

3. Prefabrike İstinat Yapıları

Önceden imal edilmiş istinat duvarlarıdır (Şekil 6). Örnek olarak kirişli kafes ve çift duvarlı kutu tip istinat duvarları verilebilir.

Bu tip duvarlar hızlı inşa edilebilmeleri, duvar arkasında kazı alana gerekmemesi, kendi içerisinde drenajı sağlaması ve
ekonomik olması gibi avantajlara sahiptirler.

Şekil 6. Prefabrike elamanlardan imal edilmiş istinat duvarı
(Resim kaynağı : http://userweb.port.ac.uk/~gilesd/Pages/engineering_group_a55.htm )

4. Donatılı Toprak (Toprakarme) İstinat Duvarları

Çekme direnci olamayan toprak malzemesini paslanmaz çelik, aliminyum alaşımlı metal veya sentetik fiber malzemeli şeritler
veya sentetik geotekstil örtü malzemesi kullanarak güçlendirilmesine dayalı istinat duvar sistemidir.

Bu sistemler

a) Mekanik şerit donatılı toprak (toprakarme) istinat duvarları (Şekil 7)

Şekil 7. Mekanik şerit donatılı toprakarme istinat duvarı
(Resim kaynaği http://www.linearcomposites.com/ap_reinforce_soil.htm )

b) Geotekstil örtü donatılı toprak tipi (toprakarme) istinat duvarları (Şekil 8) olarak incelenebilir.

Şekil 8. Geotekstil örtülü donatılı toprak tipi istinat duvarı
(Resim kaynağı https://www.nysdot.gov/regional-offices/region6/project-repository/i86_project/constr_jun05.html )

Kaynaklar

* Düzgün, M. , İstinat Duvarları

* Özden K., Vd. Betonarme İstinat Duvarları ve Perdeleri

posted in Zemin | 0 Comments

8th September 2014

istinat duvarı nedir ?

İSTİNAT DUVARI NEDİR ?

 

1.GİRİŞ

 

Ani seviye farklarının bulunduğu şevler arasında dikey geçişi sağlayan yapılara istinat duvarı adı verilir. İstinat duvarının yapım amacı duvarın arkasında bulunan malzemeden doğan itkiye karşı gerekli stabiliteyi sağlamasıdır.

 

İstinat duvarları, ulaşım sistemlerinin yarma ve dolgularında köprü kenar ayaklarında, bodrum kat duvarlarında, heyelan ve taşkın önleme bölgelerinde, rıhtım duvarlarında, kömür ve maden cevheri gibi malzemelerin tutulması gibi sahalarda kullanılmaktadırlar.

 

* Şekil Prof. İsmet AKA ‘nın Betonarme isimli kitabından alınmıştır.

posted in Zemin | 0 Comments

8th September 2014

İSTİNAT DUVARLARINDA ÖN BOYUTLANDIRMA

İstinat duvarlarında önceki tecrübelerden yararlanılarak yüksekliğe bağlı ön boyutlar önerilmiştir. Ön boyutlamada amaç mühendise yol gösterici olmaktır.
Bu değerler üzerinden zemine ait bilgiler gibi diğer parametrelerde göz önüne alınarak tekrar tahkik yapılmalıdır. Masif ağırlık, betonarme konsol ve
nervür istinat duvarları için yüksekliğe bağlı ön boyutlar aşağıdaki gibidir.

 

Masif istinat duvarları için yüksekliğe bağlı ön boyutlar

 

 

Betonarme konsol istinat duvarları için yüksekliğe bağlı ön boyutlar

 

Betonarme nervürlü istinat duvarları için yüksekliğe bağlı ön boyutlar

posted in Zemin | 0 Comments

8th September 2014

İSTİNAT DUVARI HESABINDA ADIMLAR

Genel bilgilerin toplanması
Arazinin topografyası incelenip, arazideki kot farkları belirlenir.
Zeminin incelenmesi
İstinat duvarının tasarımında kullanmak amacıyla detaylı bir geoteknik çalışmaları yapılmalıdır. Bu çalışma neticesinde zeminin taşıma gücü, içsel sürtünme açısı, kohezyonu, yer altı su seviyesi gibi zemin ait değerler belirlenir.
Ek yük durumunun belirlenmesi
İstinat duvarının arkasında yer alan malzemeden doğan itkiye ek olarak etkiyen araç, tren ve istinat duvarının yakınındaki yapılar gibi ek yükler (sürşarj) belirlenmeli ve analize dahil edilmelidir.
İstinat duvarının türünün seçimi
Bu adıma kadar toplanan şevler arasındaki kot farkı, zemin parametreleri ve benzeri bilgiler doğrultusunda ideal istinat duvarının türü seçilir.
İstinat duvarlarına etkiyen yüklerin saptanması
İstinat duvarının arkasındaki malzemeden doğan statik ve dinamik itki, istinatın kendi ağırlığından doğan düşey ağırlık ve depremde yapının ağırlığından doğacak yatay itki, ek yükten gelen statik ve dinamik itki, varsa yer altı su seviyesinde doğacak statik ve dinamik itki kuvvetleri hesaplanır.
Stabilite kontrollerinin yapılması
Bir önceki adımda elde edilen yükler doğrultusunda devrilme güvenliği, kayma güvenliği, zemin taşıma kapasite güvenliği ve toptan göçme güvenliği tahkikleri yapılır.
İstinat duvarı elemanlarının hesabı
Betonarme istinat duvarlarında gövde plağı temele ankastre olarak, temel plağı gövdeye ankastre sağ ve sol olmak üzere iki ayrı temel olarak ve nervür kirişleri ise gövde plaklarından gelen yatay yükleri taşıyan temel ankastre konsol kiriş olarak betonarme hesabı yapılır.
Drenaj sisteminin seçimi
Seçilen istinat duvarlarının türüne göre uygun bir drenaj sistemi seçilir.
Yer değiştirmelerin bulunması
İstinat duvarının yatay ve düşey yerdeğiştirmeleri hesaplanır.
Kaynak: Aka, İ. ,Keskine, F., Çılı, F.,Çelik,O. , Betonarme – Betonarmeye Giriş, Betonarme Yapı Elemanları, Betonarme Taşıyıcı Sistemleri

posted in Zemin | 0 Comments

8th September 2014

İSTİNAT DUVARINA ETKİYEN KUVVETLER

İstinat duvarları inşa edileceği yer ve maksadına göre farklı yüklere maruz kalırlar. Projelendirme aşamasında bu yükleri iyi belirleyip hesaba dahil edilmesi gereklidir. Aksi takdirde dikkate alınmayan bir yük duvarımızda olumsuz bir durum yaratabileceği gibi yine gereksiz alınan bir yük ise mühendisi ekonomik çözümlerden uzaklaştırabilir. İstinat duvarına etkiyen bazı yükler aşağıdaki şekilde şematize edilmiştir (Şekil9).

İstinat duvarına etkiyen yükler.

a- Duvarın Kendi ağırlığı

İstinat duvarının ağırlığı yapı üzerinde yatay, düşey ve moment kuvvetlerinin doğmasına sebep olacaktır. İstinat duvarının kendi ağırlığından doğan düşey yük örneğin konsol istinat duvarlarında, duvarın ön alt köşesine göre bir moment oluşturacaktır. Duvar ağırlığının, temel ile zemin arasındaki sürtünme katsayısının çarpımı ile doğacak yatay kuvvet, istinat duvarını gelen yatay kuvvetlere karşı koyacaktır. Ayrıca deprem durumunda yapı ağırlığından doğan ek bir yatay yük oluşacaktır.

b- İstinat Duvarının Arkasındaki Yanal Toprak Basıncı

İstinat duvarının arkasındaki toprak, zemini özelliklerine bağlı olarak duvar üzerinde yatay bir yük oluşturacaktır. Bu yüklerin hesaplanması ile ilgili olarak bir çok teori (Rankine, Coulomb, Mononobe-Okobe, Richards-Elms vs.) geliştirilmiştir. İlerleyen bölümlerde bu konu ayrıca daha detaylı incelenecektir.

c- Duvarın Önündeki Toprak Basıncı

Duvarın önündeki toprak basıncının istinat duvarının hesabında olumlu bir etkisi vardır. Yine yukarıda geliştirilen yöntemlerin birisiyle bu kuvvetler hesaplanabilir. Duvar önündeki toprağın doğal sebeplerden ötürü zamanla yok olabileceği için genellikle analizde olumlu etkisi hesaba dahil edilmez.

d- Su ve Sızıntı Suyu Basınçları

İstinat duvarlarına, rıhtım yapılarında olduğu gibi direk bir hidrostatik ve hidrodinamik su basıncı etkiyebileceği gibi, istinat duvarının arkasında bulunana toprak içerisindeki yer altı suyundan kaynaklanan bir basınçta etkiyebilir. Eğer basınç zemin içerisindeki bir yer altı suyundan kaynaklanıyorsa suyun zemin daneciklerini yüzdürme kuvveti hesaba dahil edilmelidir. Ayrıca suyun duvara yaptığı kaldırma basıncıda göz önüne alınmalıdır.

e- Titreşimler

Yol, demiryolu gibi imlaları tutan istinat duvarlarında trafik tesiriyle zeminde meydana gelen titreşimler yatay toprak basıncını artırabilir.

f- Deprem Etkisi

Deprem etkisinden oluşan yatay ve düşey ivmelere bağlı olarak istinat yapısına yatay bir kuvvet etkir.

g- Don Tesiri

Temel altındaki zeminin cinsine bağlı olarak iklim değişikliğiyle zemin içerisindeki suyun donma ve çözülmesinden meydana gelecek hacim değişikliği istinat duvarını öne doğru itebilir. Bu durumun yıllarca devam etmesi neticesinde duvarın devrilmesine sebep olabilir. Burada en geçerli çözüm istinat yapısını don derinliğinin altına koymak ve zeminde gerekli drenajı yapmaktır.

h- Şişme Basıncı

Duvar arkası dolgusunun şişen bir malzemeden teşkili ilave yanal şişme basınçlarının doğmasına sebep olur. Bu basıncın miktarının hesabı da oldukça zordur. Bu durumu göz önüne alarak dolgu malzemesini tespit etmek gerekir.

ı- Üst Yükler (Sürşarj)

İstinat duvarının arkasındaki dolgu toprak üzerinde ilave yük bulunabilir. Bu yükler dolgu üzerindeki yerlerine göre yatay bir kuvvete dönüştürülerek hesaba dahil edilebilirler.

j- Silindir Yükü

İstinat duvarının arka dolgusunun sıkıştırılması için kullanılacak silindir istinat duvarına ek bir yatay itki getirecektir. Bu durum analiz safhasında göz önüne alınıp silindirden doğacak yatay itki hesaba dahil edilmeli ve silindir minimum Çalışma mesafesi belirlenmelidir.

posted in Zemin | 0 Comments

8th September 2014

İSTİNAT DUVARLARININ STABİLİTESİ

İstinat duvarları hesabında toparlanan bilgiler ışığında öncelikle devrilme, kayma, zemin taşıma kapasitesi ve toptan göçme kontrollerinin yapılması gerekir.
a ) Devrilme Güvenliği
İstinat duvarının arkasında oluşan yüklerden istinat tabanının sol alt köşesinden devrilmeye eğilimlidir (Şekil 11)
Şekil11. Konsol istinatta devrilme durumu
Bu devirme momenti , duvar ağırlığı ve duvar tabanı üzerindeki zemin ağırlığı ile karşılanır. Uygulamada istinat duvarı boyutlarının, Mk karşı koyan momentler, Md devirme momentleri olduğuna göre,

koşulunu sağlaması kontrol edilir.
b ) Kayma Güvenliği
Dolgu zemin ve ek-yükten ileri gelen itki, aynı zamanda istinat duvarının tabanını temel üzerinde kaymaya zorlar. Pasif itki ihmal edilirse, duvar tabanını kaydırmaya çalışan kuvvetler, taban ile zemin arasındaki sürtünme ve yapışma kuvvetlerinin bileşkesi olan yatay bir kuvvetle karşılanırlar (Şekil 12)

Şekil12. Konsol istinatta kayma durumu
Doğrudan doğruya zemine dökülen beton durumunda olabileceği gibi taban alt yüzü pürüzlü ise, ks sürtünme katsayısı olarak, zemin içsel sürtünme açısı (f) olmak üzere yaklaşık olarak tg(f) alınabilir.
Kaymanın istinat duvarının tabanında meydana geldiği kabul edilerek, kayma güvenliği

Ns= Kaymaya karşı koyan kuvvet/Kaydıcı kuvvet

Ns = (m N + Pp ) / Pah

olarak hesap edilir. Burada, N temeldeki normal kuvvettir. Sürtünme katsayısı m = tan f alınması tavsiye edilir. Çünkü, istinat duvarı altındaki zemin ne kadar düzgün yüzeyli sıkıştırılırsa sıkıştırılsın, taban plağı yaş betonu zemine nüfuz edecek ve etkili sürtünme zemin ile zemin arasında meydana gelecektir. Kayma güvenliğinin 1.5 den küçük olmaması gerekir. Depremli durumda ise, 1.1 değerine kadar inilebilir. Kayma güvenliğinin hesabında duvarın ön kısmındaki Pp pasif basıncı genellikle ihmal edilirse de, kayma güvenliğini sağlamak için taban dişi düzenlendiği durumda hesaba katılır. Dişin uygun şekilde boyutlandırılıp donatılarak taban dişi yapılarak, kaymaya karşı bir kuvvet oluşturmak yanında, taban plağının boyunu büyüterek taban normal kuvvetini ve dolayısıyla sürtünme kuvvetini arttırmak tavsiye edilir.
c) Zemin Gerilmesi Kontrolü
Zemin yatay itkisi ve ağırlığı altında ( G + Q yükleme durumu ) duvarın taban plağı altındaki gerilmeler kontrol edilerek bunların zemin emniyet gerilmesini geçmediğinin belirlenmesi gerekir. Ayrıca, çekme gerilmesinin meydana gelmemesi de tavsiye edilir. Bu kontrolün sağlanamaması durumunda taban plağı büyütülerek zemin gerilmelerinin daha düzgün yayılması ve küçülmesi sağlanabilir. Daha ileri bir önlem olarak taban plağının kazıklara oturtularak, yükün daha derinde bulunan taşıyıcı zemin tabakalarına verilmesi sağlanabilir.
d ) Toptan göçme kontrolü

Zeminin zayıf olduğu durumda, istinat duvarı ile beraber zemin kütlesinin alt zemin üzerinde kayması ile toptan göçme ortaya çıkabilir. Bu durumda kayma yüzeyinin silindirik ekseninin düzlemi kestiği nokta ve yarıçap sisteminin bütün parametrelerine bağlı olduğu için belirsizdir. Genel olarak, göçme dairesinin istinat duvarı daire içinde kalacak şekilde, duvarın arka ucundan geçtiği kabul edilir. Daire merkezinin yeri seçildikten sonra, toptan göçme güvenliği

Nt = Toptan devrilmeye karşı koyan moment / Devirici moment

Olarak hesap edilir. Burada, moment dönme merkezi olan daire merkezine göre alınacaktır. Zemin ve duvarın ağırlıklarının momenti devirici momenti ve kayma dairesi üzerindeki sürtünme kuvvetlerinin momenti karşı koyan momenti oluşturmaktadır. Toptan göçme güvenliği, zemin ve duvardan küçük düşey dilimler alarak hesaplanabilir. Daire merkezinin yeri değiştirilerek güvenliğin minimum değeri aranır. Bulunan sonucun öngörülen bir değerden küçük olması durumunda, duvarın daha derine yerleştirilmesi veya taban plağının boyunun büyütülmesi tavsiye edilir.
Bu araştırmacılar, Coulomb yöntemindeki gibi zemin basınçlarının istinat duvarının arkasındaki üçgen zemin kamasından kaynaklandığı kabulü ile ve bu kamaya etkiyen statik kuvvetlerin yanında deprem sırasında zeminde meydana gelecek atalet kuvvetlerini de içerecek şekilde genişleterek literatürde “Mononobe-Okabe Yöntemi” olarak da bilinen hesap yöntemini geliştirmişlerdir.
Mononobe-Okabe yönteminde, Coulomb yönteminde yapılan kabuller aynen geçerlidir. Depremden dolayı oluşan yatay ve düşey zemin ivmelerinin istinat duvarı yüksekliğince değişmediği kabul edilmektedir. Yatay ve düşey zemin ivmelerinin Coulomb’un aktif ve pasif zemin kamasında oluşturduğu atalet kuvvetleri eşdeğer statik birer yük gibi kabul edilerek, toplam zemin itkileri, zemin kamasına etkiyen kuvvetlerin dengesinden doğrudan hesaplanır.

posted in Zemin | 0 Comments

8th September 2014

İSTİNAT DUVARLARININ DRENAJI

Drenaj sistemine ihtiyaç

İstinat duvarlarının göçüşündeki en önemli sebep drenaj sisteminin hatalı yapılmasıdır. Drenaj sistemi kayma yüzeyinde aşırı hidrostatik itkiyi ve duvar arkasındaki sızıntı suyunu ve yağıştan ötürü oluşacak sızıntıyı elimine etmesi gerekmektedir. Bazı durumlarda is drenaj sistemi donma etkisi ve kohesif arka dolgu zeminlerde oluşacak şişmeden doğacak itkiyi önlemesi veya minimuma indirgemesi gerekebilir. Bu tarz drenaj sistemleri istinat duvarının arkasındaki zeminin türüne, yağış miktarına, yer altı suyu seviyesine ve potansiyel donma etkisine bağımlıdır. Kullanılan drenaj sistemine rağmen, duvar drenaj sisteminin iyi çalışmadığı varsayılarak yeterli güvenlik faktörüne sahip olmalıdır.

Suyun etkisinde dikkat edilmesi gereken diğer bir hususta yer altı suyunun temel seviyesinin üzerinde olduğu durumlarda kapilerite ile suyun daha yukarı seviyelere çıkarak burada donmasıdır. Donma sonucu hacim genişlemekte ve duvara önemli ilave itki gelmektedir.

İstinat duvarının arkasındaki dolgu zeminin şişme özelliği varsa zemin suyun etkisi ile şişecek ve yine istinat duvarına ilave bir yatay itki getirecektir.

 

Drenaj Kontrol Metotları

Bütün istinat duvarları yüzey sularının uzaklaştırılması için yeterli yüzey drenajına sahip olmalıdır. Yağmur suyundan gelecek yüzey sızmalarını önlemekve azaltmak için istinat duvarının arka dolgusunun üzerine geçirimsiz bir tabaka yapılmalıdır.Bu tip bir durum için en etkili yol Şekil 1 de görüleceği gibi eğimli bir yüzey yaparak yatay bir oluk suyu istinat duvarından uzaklaştırmaktır.

Şekil 1. Eğimli Drenaj Şiltesi

 

Bu tarz bir uygulama yağıştan ötürü oluşacak aşırı hidrostatik itkiyi büyük ölçüde azaltacaktır. Şekil 2. deki gibi duvara yakın ya da bitişik drenaj sistemleri de daha az etkili bir koruma sağlayacaktır. Bununla beraber göreceli daha düşük istinat duvarlarında (3 mt den yüksek olmayan duvarlar) büyük yüklerin önemi çok fazla değildir ve bu tarz bitişik drenaj sistemleri kullanılabilmektedir. Donma tehlikesinin olduğu yerlerde dikey ve eğimli drenajlarla birlikte Şekil 3 deki drenaj şilteleri veya Şekil 4 görünen prefabrike drenaj kompositleri kullanılması problemlidir, Şekil 5 gösterilen bir drenaj sistemini kullanmak daha doğru olacaktır. Eğer kohesif bir arka dolgu kullanılıyorsa, Şekil 6 daki drenaj sistemi, kil içerisindeki nem değişimi engelleyecek ve dolayısıyla şişme ve kırılma potansiyelini azaltacaktır.

 

Resim2. Drenaj yerinin aşırı hidrostatik basınç durumda kayma yüzeyindeki etkisi

Yatay Drenler

Drenaj şilteli yatay drenler, istinat duvarının arkasındaki suyu uzaklaştırmaya yararlar. Dren boruları suyu deşarjsına yetecek genişlikte olmalıdır ve uygun eğimle çökeltileri yeterli bir hızda drenajdan uzaklaştırmalıdır. Dreanaj borularının kontrolünü ve temizliğini kolaylaştırmak için boru içerisinde keskin dönüşlerin olduğu yerlerde ve yeterli aralıklarla Şekil 7 de görüldüğü gibi kontrol bacaları bırakılmalıdır. Drenaj borularının başlangıcında ve bitişinde ters akışı engellemek için Şekil8 deki gibi kontrol valfları koyulmalıdır.

 

Barbakanlar

Barbakanlar duvar gövdesi içerisinden uzanan en az 10 cm çaplı borudan yapılmalıdır. Barbakanları korumak için arkasına yeterli granüler (çakıl) malzeme koyulmalıdır. Barbakanlar yatayda ve düşeyde en fazla 3 mt aralıklarla koyulmalıdır. Barbakanları koyarken bir üst sırada şaırtma yaprak koymak daha elverişli sonuçlar verecektir.

 

Filtre Gereksinimleri

Drenaj yeterli filtre tabakları ile korunmalı ve böylece sızıntı suyunun serbest bir şekilde içeri girilmesi engellenmelidir fakat istinat duvarının arkasındaki dolgu zeminin drenaj sistemine hareketi oluşmamalıdır.

 

Drenaj Gereksinimleri

Drenaj sistemi zemin parçacıklarının hareketi olmaksızın serbest akış tasarımını taşıyacak yeterlilikte olmalıdır. Drenaj şiltesi temiz kum ve çakıldan veya prefabrike drenaj kompositlerinden imal edilebilir.

 

 

 

Şekil 3. İstinat duvarına bitişik yerleştirilmiş drenaj şiltesi

 

Şekil 4. İstinat duvarına bitişik kullanılmış Prefabrik Drenaj Kompositi

Şekil 5. İstinat duvarı arkasında donma tehlikesine karşı drenaj sistem uygulaması

 

Şekil 6. Kil arka dolgularda kullanılan bir drenaj sistemi

 

Şekil 7. Yatay drenler için kontrol bacası

 

Şekil 8 8. Yatay dren sonlarında dikey kontrol valfları.

 

İmalat Faktörleri :

1) Kum ve çakıl. Kum ve çakıl, imalat başlangıcında ve sürecinde birbirinden ayrıştırılmamalı veya kirletilmemelidir. Segregasyon malzeme açısından geçirimi diğer taraftan stabilite gereksinimlerine olumsuz etkiyecektir. İnşa safhasında filtre malzemesinin çamurlu su, toz, toprak ve benzeri malzemelerden kirlenmesi drenaj sistemin uygun çalışmasını engelleyecektir ayrıca filtre malzemeleri çimentodan arındırılmalıdır.

 

2) Prefabrike Drenaj Kompositleri. Arka dolguda prefabrik drenaj kompositlerine yakın sıkıştırılma yapılması durumu için gerekli uyarılar yapılamalıdır aksi taktirde sıkıştırmadan ötürü prefabrike dranj kompositlerinin kırılması mümkündür.

 

3) Yatay Drenaj Boruları. Boru içerisindeki kötü bir nokta bütün drenaj sistemini kullanılmaz bir hale getirebilir bu yüzden arka dolgunun sıkıştırılmasında drenaj borusunun kırılmasını engellemek için dikkat edilmelidir. Farklı oturmalar drenaj borusu birleşimlerinde açılmalara ve arka dolgunun drenaj borusunun içerisine girmesine neden olabilir. Bunu minimize etmek için alt tabaka materyalleri yeterli ve üniform bir şekilde sıkıştırılmalıdır.

 

Kaynaklar

  • Retaining Wall and Flood Walls, US Army Corps of Engineers
  • Betonarme istinat duvarları ve perdeleri, Özden K, Vd.
  • Yol Mühendisliğinde Geoteknik ve Uygulamaları , Tunç, A.

posted in Zemin | 0 Comments

8th September 2014

İSTİNAT DUVARLARINDA İŞ VE GENLEŞME DERZLERİ

İstinat duvarları kütlelerinin büyüklüğüne bağlı olarak belirli aralıklarla yatayda ve düşeyde bölünerek imal edilmek zorundadır. Bu bölünmenin gerçekleştiği yerler iş derzleri olarak adlandırılmaktadır.

Şekil 9.1 de yatay ve düşey bir derz uygulaması görülmektedir.

Şekil 9.1 İstinat perdesinde yatay ve düşey derz uygulaması

 

Kesme kuvvetinin az olduğu yerlerde yatay derzler (dişli derz) yapılmayabilir ancak bu tip durumlarda yinede perde gövdesinin temele birleşeceği yerler pürüzlü bırakılarak bir sürtünmenin oluşması sağlanmalıdır.

Dişli derz uygulamasının yapılacağı yerlere ise Şekil 9.2 de uygulama örneği kullanılabilir. Burada hf perde kalınlığı iken

 

a1= 0.40 hf , a2= 0.60 hf , t=0.12 hf > 2.5 cm

 

boyları uygun görülmektedir.

Şekil 9.2 İş derzi uygulama örneği.

 

Sadece perde gövdesinde yapılacak düşey derzlerde 8 m yi aşmayacak aralıklarla imal edilmelidir. Bu derz yeri zayıf bir yerdir. Oluşacak çatlaklar burada oluşur. Böylece yapıdaki çatlak durumu önceden tarif edilmiş olur.

Genleşmeden ötürü düşey derzler yapılacaksa bu tip derzler taban plağını da kesecektir ve

Rutubetli bölgelerde 25 m

Kurak bölgelerde 20 m

yi geçmemesi uygundur.

Nervürlü istinat duvarlarının taban ve nervürleri arası içinde bir yatay iş derzi söz konusudur ancak buradaki kesme kuvveti değeri fazla olmadığı için diş uygulaması yapılmasa da olabilir.

Nervürlü istinat duvarlarında sadece perdelerde yapılacak düşey iş derzlerinde iş derzi nervür kirişinden en az 0.2 L kadar ilerisine yapılmalıdır.

L= İki nervür arasındaki mesafe

Yine nervürlü istinat duvarlarında düşey derz temelden itibaren yapılacaksa iki nervür ortasından yada tam nervürün olduğu yere geliyorsa aynı yere çift nervür yapılmalıdır.

posted in Zemin | 0 Comments

8th September 2014

istinat Duvarı Tasarımında Dikkat Edilmesi Gereken Hususlar

İstinat duvarlarının analizinde dikkat edilmesi gereken hususlar

1. İstinat duvarının kayma güvenliğini sağlamak amacıyla  taban plağına diş uygulaması yapılabilir ancak
taban plağı dişi için yapılan kazı esnasında zemin bozulabileceği için taban plağı dişinin faydadan çok zararı
olabilir bu yüzden taban plağı dişi uygulamasının kaya ve sert, kohezyonlu zeminlerde uygulanması önerilir.

2. İstinat duvarına hafifletme konsol plağı uygulaması yapılarak zeminde ötürü duvara gelen yatay yükler azaltılabilir.

3. İstinat duvarı temelinin önüdeki toprağın analizde olumlu bir etkisi vardır ancak bu toprak; su, rüzgar gibi doğal
etkilerle zamanla kaybolabileceği için olumlu etkisinin göz ardı edilmesi daha doğrudur.

4. Duvar arkasındaki ek yükler kalıcı değilse ek yükten (sürşarj) doğan olumlu etki analize dahil edilmemelidir.

5. Zemin taşıma gücü kontrolünde dış merkezlik oluşmasına izin verilmemelidir.

6. Yüksek istinat duvarlarında ve sağlam zemine oturmayan zeminlerde duvar stabilitesini artırmak için temel ankrajı uygulanabilir.

7. Duvar ile dolgu zemin arasında sürtünme açısı hesaba dahil edilerek duvara etkiyen yatay yük değeri düşürülebilir.

8. İstinat tabanındaki zeminin adhezyon değeri analize dahil edilerek kayma güvenliği sağlanabilir.

9. Duvar arkasındaki dolgu zemin silindir çalıştırılarak sıkıştırılacaksa silindirden doğan yatay yük analize dahil edilmelidir.

10. İstinat duvarlarının göçmesindeki en önemli sebeplerden birisi suyun etkisidir. Duvar akasındaki dolguya sızan su iyi drene
edilemezse duvara gelen yatay itki (hidrostatik yük) büyük değerler alacaktır. Drenaj konusunda çekincenin oluştuğu yerlerde
suyun etkisi kesinlikle analize dahil edilmelidir.

İstinat duvarlarının saha uygulamasında dikkat edilmesi gereken hususlar

1.Drenaj önlemleri alınmaladır. Yeraltı sularının duvar temel seviyesinin üzerinde olduğu durumlarda dikkat edilmesi gereken diğer
bir hususta kapilerite ile daha yukarı seviyelere çıkan boşluk suyunun donmasıdır.Donma sonucu hacim genişlemekte ve duvara
önemli bir ilave iti gelmektedir.

2. Dolgu zeminin seçiminde şişme özelliği olan madde kullanılmamalıdır.

3. İş derzi ve genleşme uygulamaları (bu konu daha detaylı işlenecektir)

4. Kayma güvenliğini arttırmak için taban plağını eğimli yapmak

5. Temel plağı don derinliğinin altında imal edilmelidir.

6. İstinat duvarları 7-10 mt aralıkla yapılacak derzlerle farklı zemin yerdeğiştirmelerinden ve betonun büzülmesi gibi etkilerden doğacak
ek etkilerin önüne geçilmiş olur.

7. İstinat duvarının arkasındaki dolgu aşırı sıkıştırılmamalı ve bir toprak hareketinden duvarın hareketine olanak sağlanmalıdır.

8. Duvar arkasındaki dolgu zemin silindir ile sıkıştırılacaksa silindir duvara en fazla a=(Ka*Lamda*Zc) kadar mesafede çalıştırılmalıdır.

9. Taban plağı dökülmeden hemen önce, temel seviyesinde, bu plağın oturacağı yerde 10~15 cm kalınlıklı bir toprak tabakası kaldırılmalı,
bunun yerine derhal aynı kalınlıkta kompakt, iri taneli kum veya kum-çakıl serilmelidir.

Ka= Statik aktif basınç katsayısı
Lamda= dolgu zeminin birim hacim ağırlığı
Zc= Kritik derinlik

 

Kaynaklar

Bowles, Foundation Analysis And Design
Celep, Z., Kumbasar, N., Betonarme Yapılar
Düzgün,M, İstinat Duvarları Statik ve Dinamik Analiz
Özden,K ve diğerleri, Betonarme İstinat Duvarları ve Perdeler
Tunç A., Yol Mühendisliğinde Geoteknik ve Uygulamaları

posted in Zemin | 0 Comments

8th September 2014

Pasif Toprak Basınç Katsayısı Nedir?

Pasif basınç katsayısı, zeminin kısalarak plastik dengeye erişmesi durumunda küçük asal gerilmenin büyük asal gerilmeye oranıdır.

posted in Zemin | 0 Comments