dayanma yapilarinin tasarima yonelik analiz yontemleri prof 94712
TRANSCRIPT
BURSA NAAT MHENDSLER ODASI ETM PROGRAMI
Prof. Dr. Kemal nder etinOrta Dou Teknik niversitesi naat Mhendislii Blm
26.02.2011
SUNU SIRASI
Zeminlerin Drenajl ve Drenajsz Koullarda Mukavemet ve Birim Deformasyon Davranlar Zemin Snflandrlmas ve Parametre Seimine Etkisi Saysal Modellemelere Esas Zemin Parametreleri Seimi
Birim Arlk Kayma Mukavemet Parametreleri Rijitlik Modlleri Geirimlilik stinat Duvar Trleri Tasarma Ynelik Basit neriler ve Analiz Yntemleri rnek Uygulamalar
Dayanma Yaplar
Derin Kazlarda Zemin-Yap Etkileimi Soru ve Deerlendirmeler
STATK ZEMN DAVRANII
Drenajl Durum
Drenajsz Durum
Deiik Gerilme Durumlarnn Mohr Daireleri ile Modellenmesi
I.Basit Gerilme, II. Sade Kesme, III. Basit Sktrma, IV. Ve V. ift Ynl Sktrma
ZEMN PARAMETRELERNN SEM
Birim Arlk Kayma Mukavemeti Deformasyon Modl Geirimlilik
Birim ArlkSPT verilerine bal olarak slak birim arlk tahmini (Bowles (1996))
Kaya Dolgu iin 22 24 kN/m3 Kaya iin 23 25 kN/m3
Kayma MukavemetiKohezyonlu (Killi) zeminlerde kayma mukavemeti Drenajsz kayma dayanm (cu) Efektif kayma direnci as (') Kohezyonsuz (Kumlu) Zeminler Efektif kayma direnci as (')
Kohezyonlu (Killi) ZeminlerDrenajsz kayma dayanm (cu) SPT verisi kullanlarak
Stroud (1974)
Kohezyonlu (Killi) ZeminlerDrenajsz kayma dayanm (cu) SPT verisi kullanlarak
Terzaghi ve Peck (1967), Sowers (1979)
Kohezyonlu (Killi) ZeminlerDrenajsz kayma dayanm (cu) CPT verisi kullanlarak; cu = (qc - P0)/Nk qc : CPT u direnci (kN/m2) P0 : Toplam dey gerilme (kN/m2) Nk : Koni faktr, tipik bir deer olarak Nk =17 alnmas nerilmektedir (Lunne vd. 1997)
Kohezyonlu (Killi) ZeminlerEfektif kayma direnci as (') SPT verisi kullanlarak;
Terzaghi (1966)
Kohezyonsuz (Kumlu) ZeminlerEfektif kayma direnci as (') SPT verisi kullanlarak;
' : Kayma direnci as, derece N : SPT direnci (darbe/30 cm) v : SPT yaplan derinlikteki efektif dey gerilme (kPa)
Kohezyonsuz (Kumlu) ZeminlerEfektif kayma direnci as (') SPT verisi kullanlarak;
Peck vd. (1974)
Kohezyonsuz (Kumlu) ZeminlerEfektif kayma direnci as (') SPT verisi kullanlarak;
Coduto (1994)
Kohezyonsuz (Kumlu) ZeminlerEfektif kayma direnci as (') CPT verisi kullanlarak;
Durgunolu ve Mitchell (1974)
Kohezyonsuz (Kumlu) ZeminlerEfektif kayma direnci as (') CPT verisi kullanlarak;
Robertson ve Campanella (1983)
Kaya DolguEfektif kayma direnci as (') (Seed vd (1985)) Normal Gerilme(KPa) 14 35 70 140 350 700 1400 3500 '(TX) 53 50.5 48.5 46.5 44 42 39.5 37.5 '(PS) 57 54 52 50 47.5 45.5 43 41
Rijitlik ModlleriElastik zmler
E : Elastik modl K : Hacim modl G : Kayma modl : Poisson oran
Deformasyon Modlnn SPT Verileriyle BelirlenmesiBowles (1996); Kum (normal konsolide) Es = 500 (N + 15) Killi kum Es = 320 (N + 15) Silt, kumlu silt Es = 300 (N + 6) akll kum Es =1200 (N + 6) N : SPT direnci Kulhawy and Mayne (1990); Siltli, killi kumlar Es = 500 N60 Temiz kumlar Es = 1000 N60 Ar konsolide temiz kumlar Es = 1500 N60 N60 : Enerji dzeltmesi yaplm SPT direnci kN/m2 kN/m2 kN/m2 kN/m2
kN/m2 kN/m2 kN/m2
Deformasyon Modlnn SPT Verileriyle Belirlenmesi
Stroud (1989)
Menzenbach (1967)
Deformasyon Modlnn CPT Verileriyle Belirlenmesi
Robertson ve Campanella (1981)
Kayma Modlnn BelirlenmesiG max = 1000 K 2 ( 'm )1/ 2G max , 'm
psf biriminden (2000 psf = 100 kPa) K2 kumlar iinDR (%) 30 40 45 60 75 90 K2 34 40 43 52 59 70
K2 kaya dolgu iin 120 170 aralnda
Hacimsel Skma Katsays (mv) ve Elastik Modl (E) likisiKohezyonlu zeminler iin (Stroud, 1974)
mv=f(SPT-N, PI)
GeirimlilikZeminler iin tipik geirimlilik deerleri
Casagrande ve Fadum (1940)
GeirimlilikTaylor (1948) k Ds e c Geirimlilik katsays Efektif dane ap Geen svnn birim arl Geen svnn akkanl Boluk oran ekil faktr
Geirimlilik
Carter ve Bentley (1991)
Sknetteki Toprak Basnc (K0)Normal konsolide zeminler iin K0 = 1 - sin Ar konsolide zeminler iin K0 = (1 - sin) OCRsin sel srtnme as OCR Ar konsolidasyon oranZemin Tipi Sk Kum Gevek Kum Normal Konsolide Kil Kil (OCR=3.5) Kil (OCR=20) K0 0.35 0.6 0.5-0.6 1 2.8
Dayanma Yaplarnn Tasarmna Ynelik Analiz YntemleriStatik ykler altnda;
Rankine Yntemi Coulomb Kama Yntemi
Deprem ykleri altnda;
Mononobe Okabe Yntemi
Zeminlerde Gerilmeler
Dey Gerilme (v)
Yatay Gerilme (h)Sknetteki
durum
Aktif
durum
Pasif
durum
Pasif Durum
Aktif Durum
Duvar zeminden uzaa doru hareket ediyor Duvar zemine doru hareket ediyor
A
B
Duvar
Aktif DurumDuvar zeminden teye doru hareket ederken; 'v sabit kalr 'h yenilmeye kadar der
h
v z A
Aktif Durumun Mohr Dairesiyle Gsterimi
Aktif zemin basnc
v h azalyor
Pasif DurumDuvar zemine doru hareket ederken; 'v sabit kalr 'h yenilmeye kadar ykselir
v h B
Duvar Boyutlar iin Basit neriler
Tipik dayanma yaplar
Dayanma yaplarnda drenaj uygulamalar
Pasif Durumun Mohr Dairesiyle Gsterimi
Pasif toprak basnc
v Artan h
hPasif Durum Aktif Durum K0 durumuDuvar hareketi (leksiz)
Rankine YntemiTemel varsaym: Zemin ve duvar arasndaki srtnme ihmal edilir.
Pasif Durum
Aktif Durum
Rankine YntemiEimli yzeylerde:
Pasif Durum
Aktif Durum
Coulomb Kama YntemiZemin ve duvar arasndaki srtnme dikkate alnr.
:Duvar-zemin
srtnme as
Pasif Durum
Aktif Durum
Mononobe Okabe (M-O) Yntemi
rnek Uygulamalar 1. Ankastre stinat Duvar
Sistem devrilme ve kaymaya kar gvenli mi??
rnek Uygulamalar 2. Arlk Duvar
Sistem devrilme ve kaymaya kar gvenli mi??
Coulomb Aktif Kuvveti:
Derin Kazlarda Zemin Yap EtkileimiZemin
Profili
dealize
Profil+33.50
Dolgu =19 kN/m3 c'=1 kPa '=23 E=15000 kPa
+30.0
Gevek Kum (VIIIQf3c) =19 kN/m3 c'=1 kPa '=34 E=50000 kPa
+25.5 +24.0
Kumlu Kil (IIIQg2c) =21 kN/m3 c'=1 kPa '=31 E=70000kPa+20.0
Sk Kil (IPlc) =20 kN/m3 c'=11 kPa '=18 E =50000kPa+13.0
ok Sk Kil (IPLd) =21.5 kN/m3 c'=18 kPa '=20 E=80000kPa
Sonlu Elemanlar Modeli Aama 1: Kaz ncesi
Rankine Aktif Gerilme
Rankine Pasif Gerilme
155 kPa
950 kPa
Efektif normal gerilme, maks: 227 kPa
Sonlu Elemanlar Modeli Aama 7: Kaz ara aamas.
Rankine Aktif Gerilme
Rankine Pasif Gerilme
155 kPa
550 kPa
Efektif normal gerilme, maks: 291 kPa
Sonlu Elemanlar Modeli Aama 15: Kaz sonu
Rankine Aktif Gerilme
Rankine Pasif Gerilme
155 Pa
300 kPa
Efektif normal gerilme, maks: 279 kPa
Terzaghi and Peck (1967)
Kum
Orta Kat Kil
Kat Kil