betonarme temeller -

Click here to load reader

Post on 16-Nov-2021

2 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

Betonarme Temeller
Temeller, bir yapya etkiyen yükleri zemine güvenle aktaran elemanlardr. Yükler zemine aktarlrken, tayc sistemde ek etkiler meydana getirecek çökmelerin ve dönmelerin meydana gelmemesi gerekmektedir. Bununla birlikte, temel oluturulurken, zemin tama gücü ölçü alnarak güvenli bir zemin gerilmesinin almamasna özen gösterilir. Zemin, son derece karmak ve deikenlik gösteren, homojen ve izotrop olmayan, davran zamana bal olan bir malzemedir. Bu nedenle herhangi bir yap temeli için, öncelikle arazide ve laboratuarda gerekli incelemeler yaplarak, temel sistemi seçilmelidir.
Temel Tipleri
Herhangi bir yapnn temelleri, üzerine gelen yükleri güvenle zemine aktaracak ekilde, zeminin özelliklerine bal olarak, çeitli biçimlerde oluturulabilir. Temeller, “yüzeysel” ve “derin” temel olarak iki ana balk altnda toplanr. Yüzeysel temeller, duvar/perde alt temelleri, tekil temeller, bir ya da iki dorultuda sürekli temeller ve radye temeller olarak ina edilebilmektedirler. Derin temeller ise, kazk ve kazk gruplarnn oluturduu temel sistemleridir.
Prof. Dr. Selim Pul Betonarme-II, 2019
• Duvar alt temelleri, tayc duvar yükünü zemine güvenli bir biçimde aktaran elemanlardr. Bunlar genelde donatsz beton gibi hesaplanp projelendirilmekte, ancak oluabilecek çökme ve oturmalar dikkate alnarak kesitte bir miktar boyuna donat ve etriye bulundurulmaktadr.
• Tekil temeller, üzerine gelen yüklerin göreli olarak az ve/ya da kolon aralklarnn fazla olduu ve zemin tama gücünün zayf olmad durumlarda çerçeve tipi yaplarda yaplabilmektedir. Bu tür temellerin iki yönde ba kirileri ile birbirine balanmas zorunludur.
• Bir ya da iki dorultuda sürekli temeller, kolon yüklerinin büyük, zemin tama gücünün zayf olduu ya da iki kolonun birbirine çok yakn olduu durumlarda temelin komu arsaya uzanmasn önlemek amacyla yaplabilmektedir.
• Radye temeller, zemin tama gücünün çok zayf ve deikenlik gösterdii, yüklerin büyük olduu durumlarda ve temelde farkl oturmalar önlemek
Prof. Dr. Selim Pul Betonarme-II, 2019
amacyla yaplabilmektedir. Radye, kaln bir plaktan veya iki dorultuda uzanan kirili plaktan oluabilmektedir.
Yüzeysel temellerin “tama gücü” ve “yatayda kayma”ya kar gelen tasarm dayanmlar hesaplanarak, statik ve depremi içeren yükleme durumlarndaki tasarm etkilerini karlad gösterilecektir.
Tama gücü koulunun salanmas
qk : Temel tama gücü karakteristik dayanm:
Rvγ : Temel tama gücü dayanm katsays olmak üzere; temel tama gücü hesap
dayanm;
olarak hesaplanr. Statik ve deprem etkisini içeren yükleme durumlarnn her birinde aadaki eitsizlik salanr:
o tq q≤
qo : Temel seviyesindeki düey yük, kesme ve momentten oluan taban basncdr.
Burada,
• Temel zemini eimi katsaylar: c qg , g , gγ
• Temel taban eimi katsaylar : c qb , b , bγ
Duvar Alt Temelleri (!! DY 2018’de yok)
Prof. Dr. Selim Pul Betonarme-II, 2019
Bu temeller genelde tayc yma duvarlarn altnda kullanlr. Donat gerektirmeyecek ekilde boyutlandrlrlar ancak, kesitte belli bir miktar etriye ve boyuna donat bulundurulur. Tüm özellikler duvar boyunca sabit olduundan, hesaplarda 1 m’lik boy dikkate alnr.
Hesap Admlar:
1- Duvardan gelen yük hesaplanr (Nd). 2- Temel genilii (B) yaklak olarak hesaplanr. (Burada temel kalnl henüz
bilinmediinden zemin dayanm olarak qt kullanlabilir.)
≥ ∗.
≥ +
3- Seçilen B’ye göre zemin gerilmesi hesaplanr: = ∗.
4- Zemin tama gücü denetimi yaplr: Temel kalnl (H) seçilir ve bu kalnlna göre
≤ denetim salanrsa, temel genilii ve kalnl yeterlidir.
5- Duvar yanlarndan taan temel parçalarnn konsol gibi çalt ve kritik kesme kuvvetinin konsol yüzünde oluturduu varsaym ile hesap kesme kuvveti (Vd) hesaplanr.
Prof. Dr. Selim Pul Betonarme-II, 2019
6- Kesme güvenlii denetimi yaplr. Betonun kesmede çatlama dayanm (Vcr) hesaplanr ve yukarda hesaplanan hesap kesme kuvveti ile karlatrlr.
= 0.65 fctd ∗ 1000 ∗ d (d≈0.85 H alnabilir.)
Vd ≤ Vcr ise kesme güvenlii salanmtr. Aksi halde temel kalnl artrlr.
7- Hesap momenti belirlenir ve kesitin çatlama momentini amad kantlanr.
= 2
2 = 1 2
B − a 2 +
= 2
6 alnarak;
= 2.5 1000 2
Tekil Temeller
Prof. Dr. Selim Pul Betonarme-II, 2019
• Momentin olmad veya ihmal edilebilecek kadar küçük olduu durumlarda, düzgün yayl olduu,
• Eksenel yükün yan sra büyük momentlerin bulunduu durumlarda ise dorusal olarak deitii kabul edilmektedir.
Tekil temeller iki dorultuda eilen bir plak gibi çalmakla beraber, kesit hesab yaplrken, kolon dna taan iki dorultudaki temel uzunluklarnn ayr ayr birer konsol gibi çalt kabul edilir.
Tekil temel için aadaki koullar salanmaldr:
• Tekil temelin planda en küçük boyutu 0.7m’den ve alan 1 m2 ‘den, kalnl ise 250mm’den ve konsol açklnn ¼ ünden az olamaz.
• Tekil temelde her iki dorultuda, hesapla bulunan donatlar temel tabannda bir zgara oluturacak biçimde yerletirilir.
• Temeldeki çekme donats oran her bir dorultuda, hesapta göz önüne alnan kesite göre 0.002 den az ve donat aral 250 mm den fazla olmamaldr.
• Çerçeve sistemlerinde kullanlan tekil temeller, her iki dorultuda ba kirileri ile birbirine balanmaldr. (Ba kirileri ile ilgili minimum koullar : DY-16.8.5)
a) Sadece eksenel yük etkisinde
Prof. Dr. Selim Pul Betonarme-II, 2019
Tekil temelin projelendirilmesinde, temel altna moment nedeni ile oluan yamuk gerilme dalmndaki maksimum zemin gerilmesi ile Nd/BxBy ile hesaplanan ortalama gerilme arasndaki fark %15 den az ise, moment ihmal edilerek, temel hesab yalnzca eksenel yüke göre yaplmaktadr. lem sras:
1. Temel boyutlar (Bx ve By) yaklak olarak belirlenir.
d x y

2. Temel kalnl (H) seçilir ve zemin tama gücü denetimi yaplr.
d x y bet o
x y
+ γ+ = =
3. Zmbalama dayanm denetimi yaplr:
Zmbalama hesap yükü (Vpd) ve zmbalama dayanm (Vpr) hesaplanr ve varsaylan H deerinin yeterli olup olmad kontrol edilir.
b1=ax +d
b2=ay +d
ve
Ap = b1b2 (Zmbalama alan)
Buradan; pd d o pV N q A= − ve pr ctd pV f U d= γ olmak üzere;
pd prV V≤
koulu salanyorsa seçilen temel kalnl (H) uygundur. Aksi halde temel kalnl artrlarak hesap tekrarlanr.
Prof. Dr. Selim Pul Betonarme-II, 2019
Dikdörtgen kesitli kolonlarda; = 1.0
1.0+1.5 + 12
(0.4)
+(0.4)
≤ = . 0 .
4. Kesme denetimi yaplr:
Temel pabucunda her iki dorultuda kolon yüzü hizasndaki konsol mesneti kesme kuvveti belirlenir. Temel konsollarnda eilme nedeni ile oluan hesap kesme kuvveti eik çekme dayanmn amamaldr (Vd ≤ Vcr). Temel iki dorultuda eilmeye çalyorsa Vcr hesabnda 0.65 katsays yerine 1.0 alnmas daha uygun olmaktadr. Aadaki serbest cisim diyagramndan Vd hesaplanp Vcr ile karlatrlr.
x x dx o y
B aV q B 2 − =
ve y y
V q B 2 −
5. Eilme Momenti Kontrolü yaplarak Donat Hesaplanr:
Prof. Dr. Selim Pul Betonarme-II, 2019
Her iki dorultuda kritik kesitlerdeki momentler ve donat hesaplanr. ki dorultuda konsol gibi çalt varsaylan temelde eilme güvenlii salanmaldr. Bunun için, her iki dorultuda da hesaplanan kmx ve kmy deerleri donat oran = 0.002 ’ye karlk gelen km deerinden büyük ya da eit olmaldr.
= 2 −
2 2 =
2 −

2
kmx ≥ km ve kmy ≥ km olmaldr. Bu koul salannca, donat hesaplanr:
= 0.86
Koul salanmazsa = olarak hesaplanan donat yerletirilir.
Bu temellerde her iki dorultuda da donat aralklar eit alnabilir. Donat hesaplarnda ortalama faydal yükseklik kullanlr.
b) Eksenel yük + Moment Etkisinde
Momentin ihmal edilemeyecek kadar büyük olduu durumlarda temel altndaki zemin gerilmesi eit yayl olmadndan, temel taban kare bile olsa iki dorultudaki moment ve kesme kuvvetleri birbirinden farkl olacaktr. X ve Y yönünde oluan dmerkezliin, temelin o yöndeki boyutunun 1/6’sndan küçük olduu durumlarda dmerkezlik çekirdek içinde kaldndan zeminde gerilme dalm yamuk, büyük olduu durumlarda ise üçgen olmaktadr. Üçgen dalm durumunda temelin bir bölümünde zemin gerilmesi olumayacandan, genelde dmerkezliin o yöndeki boyutunun 1/6’sndan küçük tutulmasna özen gösterilmelidir. Hesapta izlenecek yol;
• Yaklak olarak temel boyutlar (Bx ve By) belirlenir. x y d t(B B N / q )≤
• Temel kalnl (H) ve faydal yükseklik (d) seçilir. • Dmerkezlik ve kritik dmerkezlik hesaplanr.
• ex=Mdx/Nd ve ekr=Bx/6 (burada eilmenin x yönünde olduu kabul edilmitir.) ex<ekr olmaldr.
Prof. Dr. Selim Pul Betonarme-II, 2019
• Temelin altnda oluan max ve min zemin gerilmeleri hesaplanr.
, =
• Zmbalama denetimi yaplr:
• = − +
− 2
• 1 = + • 2 = + • = 12 • = 2(1 + 2)
• = 1.0
(0.4) (Dikdörtgen kesitli kolon)
≤ olmas durumunda zmbalama denetimi salanmtr. Seçilen temel kalnl yeterlidir. Aksi halde temel kalnl artrlarak hesap tekrarlanr.
• Kesme denetimi yaplr: X yönünde:
= +
Y yönünde: Bu yönde ortalama zemin gerilmesi kullanlabilir.
= −
2
= 0.65
Prof. Dr. Selim Pul Betonarme-II, 2019
• Eilme donats hesaplanr:
= ( − )2
=
2 −
2
Her iki dorultuda da hesaplanan kmx ve kmy deerleri donat oran = 0.002’ye karlk gelen km deerinden büyük ya da eit olmaldr.
kmx ≥ km ve kmy ≥ km olmaldr. Bu koul salannca, donat hesaplanr:
= 0.86
Prof. Dr. Selim Pul Betonarme-II, 2019
Örnek : Tekil Temel Hesab
Malzeme : C30- B420C, Kolon boyutlar: 600x600 mm, Temel tama gücü hesap dayanm : qt=380 kN/m2 Kolon yükü : Nd = 2500 kN, Kolon alt uç momenti : Mdx= 180 kNm, Mdy=0 (Temel bir yönde eksantrik yüklü) Donat çap : 20 mm
Temel boyutlarnn seçimi:
2 x y d t x yB B N / q B B 2500 / 300 8.33m≤ → = = : Bx=3.0 m, By=3.0 m seçilsin.
Temel kalnlnn seçimi:
Nd=2500+3.0*3.0*1.0*25=2500 + 225= 2725 kN
Dmerkezliklerin belirlenmesi:
ex=Mdx/Nd=180/2725=0.066 m = 66 mm
ekr = Bx/6=3000/6=500 mm > ex : Gerilme dalm yamuk. (Çekirdek içinde)
Temel altndaki max ve min zemin gerilmelerinin belirlenmesi:
, =
6 ∗ 0.066 3 = 302.8 ∗ (1 ± 0.132)
= 302.8 ∗ (1 + 0.132) = 342.8 2 < = 380
2 boyutlar uygun.
Ortalama zemin gerilmesi: = + 2
= 342.8+262.8 2
= − +
− 2
= 12 = 1.53 ∗ 1.53 = 2.34 2
= 2(1 + 2) = 2 ∗ (1.53 + 1.53) = 6.12
= 1.0
(0.4) =
1.0
(0.4) = 0.975
= − = 2725− 2.34 ∗ 302.8 = 2016.4
< olduundan zmbalama denetimi salanmtr.
Kesme denetimi : (Kolon yüzü hizasnda temel konsolunda)
Prof. Dr. Selim Pul Betonarme-II, 2019
X yönünde:
< olduundan kesme denetimi salanmtr.
Y yönünde: (ortalama zemin gerilmesi kullanlarak)
= −
2 = 302.8
3.0 − 0.60 2
3.0 = 1090
< olduundan bu yönde de kesme denetimi salanmtr.
Eilme donatsnn hesab
= ( − )2
24 ∗ 3.0(2 ∗ 342.8 + 294.8)
∗ 3.0 = 654
Tablodan; C30- B420C için = 0.002’ye karlk gelen km=0.714 olarak okunur.
=
2 =
706 ∗ 106
olduundan; her iki dorultuda = 0.002 deeri kullanlarak;
= 0.002 = 0.002 ∗ 3000 ∗ 930 = 5580 2 olarak belirlenir.
Seçilen donat : 18φ20 (5655 mm2)
Donat aral : (3000-2*60)/17=170 mm
Prof. Dr. Selim Pul Betonarme-II, 2019