İstinat Duvarlarının Ön Boyutlandırılması Nasıl Yapılır?

Paylaşmak Güzeldir:


İstinat duvarlarının ön boyutlandırılması; rijit, ağırlık, betonarme, payandalı istinat duvarlarında nasıl yapıldığını anlatacağız.

Rijit İstinat Duvarlarının Ön Boyutlandırılması

İstinat duvarları, sorunlara çözüm olabilecek yaklaşık formüller ve çeşitli modeller sayesinde geniş bir uygulama alanına sahiptir. Yapılacak olan istinat duvarının tipini belirlemek için,

  • Zemin ve yer altı suyunun durumu
  • Yükseklik ve topoğrafya
  • Uygun dolgu malzemesinin bulunabilirliği
  • Yer, ulaşım, ekipman, özel tekniklerin kullanılması gereği gibi yapım kısıtları
  • Zeminin hareketleri ve komşu yapılara etkisi
  • Yapının ömrü ve bakım gerekleri

bilinmeli ve tasarım için ekonomik ve dengeli bir ön boyutlandırılma yapılması gerekmektedir (Birand, 2006). Seçilen duvar tipinin ön boyutları, bugüne kadar bu konuda elde edilmiş bilgi ve deneyimlerden faydalanılarak yapılmaya çalışılır. Ana kriter olan duvar yüksekliği H ile ilişkilendirilerek yapılan ön boyutlandırma için duvarın belirli bölgelerinde bazı kabullerin yapılması gerekmektedir. Oranlama ile elimizde ön boyutları belli bir duvar olacak ve duvara etkiyecek statik ve dinamik aktif ve/veya pasif yanal toprak basınçları hesaplanarak, duvarın temeli altındaki zeminde; kayma, devrilme, taşıma gücü, toptan göçme, oturma gibi stabilite yeterliliği, belirlenen güvenlik katsayılarına göre araştırılacaktır. Stabilite kontrollerinden olumsuz bir sonuç çıkması durumunda kabul edilen oranlara göre yeni bir ön boyutlandırma yapılacaktır. Ağırlık, konsol ve payandalı istinat duvarları ile ilgili ön boyutlandırma kriterleri belirtilen ön boyutlandırma başlıkları altında detaylı bir şekilde incelenmiştir.

Ağırlık istinat duvarlarının ön boyutlandırılması

Duvar yüksekliği temel alınarak yapılan ön boyutlandırma için başlangıç değerleri Şekil 2.3’de gösterilmiştir. Beton sarfiyatını engelleyerek ekonomik olması istenen ağırlık istinat duvarları genellikle trapez şeklinde yada kırık sırtlı olarak inşa edilirler. Bu tür duvarlarda beton donatısız olduğu için temel boyutları, temel altında çekme gerilmeleri oluşmayacak şekilde seçilmelidir. Devrilme stabilitesinin sağlanması amacıyla temel arka çıkması, ön çıkmasından daha uzun tutulmaktadır.

Şekil 2.7: Ağırlık istinat duvarlarında ön boyutlandırma (Clayton, 2014).

Betonarme konsol istinat duvarlarının ön boyutlandırılması

Duvar yüksekliği temel alınarak yapılan ön boyutlandırma için başlangıç değerleri Şekil 2.4’de gösterilmiştir. Konsol betonarme istinat duvarlarında konsol üst başlık kısmının en küçük değeri 20cm’dir. Ancak, stabilite tahkiklerinin sağlanması ve konsol direncinin gerçek güvenlik sınırı içinde kalması için minimum 30 cm olmalıdır. Konsol ön ve arka yüzü eğimi tasarlayan kişiye ve sistemin stabilitesine bağlı olmak üzere, %2 ile %5 arasında olması uygundur. Ayrıca, aktif toprak basıncın uyanması için duvarın öne doğru hareket etmesi gerekli olduğundan dolayı duvarın yüzüne ters eğim verilmesi daha uygun olmaktadır.

Konsol betonarme istinat duvarlarında ön boyutlandırma

Şekil 2.8 : Konsol betonarme istinat duvarlarında ön boyutlandırma (Clayton, 2014).

B taban genişliği olmak üzere, arka ampatman ve ön ampatman değerleri sırası ile B/3 ve 2B/3 olmalıdır. Bu değerler stabilitenin sağlanması için deneme yanılma yolu ile denklem 2.1’de gösterildiği gibi değiştirilebilir (Bowles, 2001).

Burada gösterilen,

m: Konsol üst başlık kalınlığı

l1: Ön ampatman uzunluğu

l2 : Arka ampatman uzunluğu

olarak ifade edilir. 20m’ye varan yüksekliklerde yapılabilen konsol istinat duvarları ekonomik olması amacıyla maksimum 7-8m civarında yapılmaktadır. Donatı kullanıldığı için çekme gerilmelerine izin verilebilir ve gerilmeler donatı ile karşılanarak kesitler küçültülebilmektedir. Toprak basıncının duvarı öne doğru kaydırmasını engellemek amacıyla temele diş takviyesi yapılarak pasif direncin arttırılması yoluna gidilebilir.

Payandalı ist. duvarlarının ön boyutlandırılması

Duvar yüksekliği temel alınarak yapılan ön boyutlandırma için başlangıç değerleri Şekil 2.5’de gösterilmiştir. Konsol üst kısmı 30cm’den az olmamalıdır. Yüksekliğin 8-12m arasında olduğu duvarlar için uygulanması daha doğru olmakla beraber, gövde ile temeli birbirine bağlayan payanda aralıkları 0.3H-0.6H arasında değişmektedir. Stabilite tahkikleri sonucunda bir sorun gözükmüyorsa ön ampatman olmadan imal edilebilirler.

Payandalı istinat duvarlarında ön boyutlandırma

Şekil 2.9: Payandalı istinat duvarlarında ön boyutlandırma (Bowles, 2001).

 

Kaynak

Murat Can YILDIZ

İSTİNAT DUVARINA ETKİYEN DİNAMİK TOPRAK BASINÇLARI

Cevap Bırakın