KAZIK TEMELLER (PILE FOUNDATIONS) Kazk temeller elik, betonarme veya ahaptan imal edilen yapsal elemanlardr. Yapmlar s temellere nazaran daha maliyetli olmasna karn, baz durumlarda yapnn gvenlii asndan kullanlmalar gerekli olabilir. Bu durumlar aada zetlenmitir: 1) st zemin katmanlarnn skabilir ve yapdan gelen yk tayamayacak kadar zayf olduu durumlarda, yk alttaki salam tabakaya iletmek iin 2) Yine st zemin katmanlarnn skabilir ve zayf olmas durumunda, eer salam zemin ok derindeyse yapsal yk kazk boyunca srtnme yoluyla zemine iletmek iin 3) Yanal yklerin bulunmas durumunda, dey ykleri gvenle tarken, eilmeyle bu yanal yklere de direnebildikleri iin 4) Genleen ve ken zeminlerde, yk alttaki salam tabakaya ileterek yapnn zeminin su muhtevasndaki deiiklikler nedeniyle zarar grmesini engellemek iin 5) Zemin suyundan kaynaklanan kaldrma kuvvetine srtnme yoluyla direnebildikleri iin 6) Kpr ayaklar gibi suyun andrc kuvvetine maruz yerlerde, ayaklarn evresindeki zeminin anmasyla temelin dayanma kapasitesinin azalmasn nlemek iin

1

KAZIK TPLER A)MAL EDLDKLER MALZEMEYE GRE A.1)ELK KAZIKLAR: En ok kullanlan kazk trdr. Boru veya Hkesitli olabilirler. Boru eklindekiler ucu ak veya kapal olarak zemine sokulabilir. Eer gerekli grlrse ileri betonla dondurulabilir. Zemine sokarken hasar grmesini engellemek iin kazn ucuna pabu taklabilir. Korozyondan korumak iin kalnlk arttrlabilir, epoksiyle kaplanabilir veya beton klflama uygulanabilir. A.2)BETON KAZIKLAR: Beton kazklar prekast olabilecekleri gibi yerinde de imal edilebilirler. Prekast kazklar kare veya sekizgen olabilir ve gerekli grlrse donat kullanlabilir. Donat kullanlmas kazn tama kapasitesini arttraca gibi, tanmas srasnda zarar grmesini de nler. Donatlar n gerilmeye maruz braklp beton dkldkten sonra fazlalklar kesilerek kazkta ek bir skma da salanabilir. Yerinde imal edilen beton kazklar klfl veya klfsz olabilir. Klf daha ok kendini tutamayan zeminlerde kullanlr. Beton dkmnden sonra ekilebilir veya dayanm arttrmas iin yerinde braklabilir. Yerinde imal edilen kazklarda ayak yaplabilir. Bu da alttaki zeminle temas alann arttrarak zemine gelen basnc azaltr. A.3)AHAP KAZIKLAR: Basn dayanmlar ok fazla olmad, su seviyesi deiimlerinden ve zemin iindeki zararl organizmalardan dolay dayanmlar dt iin ok fazla kullanlmayan bir kazk trdr. A.4)KOMPOZT KAZIKLAR: Mevcut kazk boyunun yeterli olmad durumlarda boy uzatmak iin uygulanrlar. elik(alt)-beton(st) veya ahap(alt)-beton(st) kazklardr.

2

Kullanmdaki H-Kesitli elik Kazklar Ve zellikleri

3

B)KULLANIM AMALARINA GRE B.1)U KAZII: Yapdan gelen yk alttaki salam zemine basn yoluyla aktaran kazklardr. Salam zemin ok derinde deilse uygulanr. Kazk salam zemine oturtulabilir veya gmlebilir. B.2)SRTNME KAZII: Yapdan gelen yk zemine srtnme yoluyla aktaran kazklardr. U kaz yaplmas iin gereken salam zemin makul bir derinlikte deilse uygulanr. B.3)KOMPAKSYON KAZII: Genelde gevek kumlarda uygulanr. Kullanm amalar zemin stabilizasyonudur. Kazk aklarak granler zeminin skmas salanr. B.4)EKME KAZII: Temelde ekme gerilmeleri veya styapya gelen kuvvetler yznden dndrme etkileri meydana gelmesi durumunda, srtnmeyle bu kuvveti zemine aktarmak ve ekme gerilmesini yenmek iin kullanlr. B.5)ANKRAJ KAZIKLARI: Gemilerin iskeleye arpmasndan, dalgalardan vb oluan yatay kuvvetleri almak ve ayn zamanda palplanj perdeleri tespit etmek iin kullanlan kazklardr.

4

C)ZEMNE YERLETRLME EKLLERNE GRE C.1)AKMA KAZIKLAR: Serbest dm yapan mekanik bir eki veya titreim yaratan mekanik bir donanm vastasyla zemine aklrlar. akma, gevek taneli zeminde mukavemeti arttrrken, kohezyonlu zemini rseleyerek geici bir kayma mukavemeti d yaratabilir. akma srasnda kazn zarar grmesini nlemek iin kazn ucuna ve st ksmna koruyucu bir balk yaplmas uygundur. Daha ok srtnme kazklarnda kullanlan bir yntemdir. C.2)SONDAJ KAZIKLARI(FORE KAZIKLAR): Zeminde alan ukurlarn iine donat aksam yerletirilerek yaplan kazklardr. akmann zor olaca sert kil, kaya paralar, moloz ve kaba taneler ihtiva eden zeminlerde, ayn zamanda akmadan dolay oluacak grlt ve titreimin sorun yarataca blgelerde yapmlar uygundur. Zeminin trne gre klf kullanlabilir. Daha ok u kazklar bu yntemle yaplrlar. Ayak yaplarak zemine etkiyen basn azaltlabilir.

5

KAZIKLARIN ZEMNE YK AKTARMA MEKANZMALARI Kazk zerindeki Q(z) yk derinlik arttka azalmaktadr. Bu ykn bir ksm kazk evresinde oluan yzey srtnmesi (Q1) ile karlanrken, bir ksm da u direnci (Q2) ile tanmaktadr. Yk aktarma mekanizmas, toplam ykn ne kadarnn yzey srtnmesiyle, ne kadarnn u mukavemetiyle karlanacan belirler. Kazklarn Yk Aktarma Mekanizmas

Herhangi bir z derinliinde birim aft alanna isabet eden yzeysel srtnme direnci aadaki formlle hesaplanabilir: fz= Qz / [P.z] Burada P kazk enkesitinin evresidir. Kaza etkiyen yk nihai tama kapasitesine ularsa(Qz=QuQ1=Qs, Q2=Qp), kazn u blgesinde atlaklar oluacaktr. Daha byk yklerde ise zeminde kesme makaslamas oluur ve kazk zemine gmlr.(Zone1) Zone 2 genelde sk kum ve sert kilde oluur.

6

KAZIK KAPASTESNN HESABI N KULLANILAN DENKLEMLER Kazklarda toplam tama kapasitesi u formlle bulunur: Qu=Op+Qs Burada: Qu: Maksimum tama kapasitesi Qp: U tama kapasitesi Qs: Srtnme direnci A)U TAIMA KAPASTES Qp Kazklarda birim alann u tama kapasitesi u formlle bulunur: qp=c.N*c + q.N*q + D.N* Burada son terim dierlerine nazaran ok kk olduu iin ihmal edilir. Eitlik efektif gerilmeler cinsinden yle yazlr: qp=c.N*c + q.N*q Burada c kohezyon, q de dey efektif gerilmedir: q=.L=(doygun-su). L Buna gre bir kazn u kapasitesi yle bulunur: Qp=Ap.qp=Ap.(c.N*c + q.N*q)

7

Burada Ap, kazk ucunun kesit alandr. Kare ve sekizgen kesitli kazklar iin aadaki tablo yardmyla bulunabilir. Dairesel ve dikdrtgen kesitli kazklar iin hesap yaplr. Kazk ekline Ve apna Gre Kesit Alan Ve Tasarm Dayanma Kapasitesi

8

N*c ve N*q deerleri ise kazk temeller iin hazrlanm tablolar elde edilen, kohezyona ve derinlie bal dayanma kapasitesi katsaylardr ve Meyerhof yntemi iin aadaki tablo yardmyla bulunur. Meyerhof Yntemi in Nc* ve Nq* Tablosu

Tablonun kullanl: *nce Lb/D bulunur. Lb/D 10 ise st izgi, Lb/D 10 ise alt izgi kullanlr. Lb/D 16 ise Lb/D=16 varsaylp devam edilir. *ye bal olarak (Lb/D)cr bulunur. Lb/D (Lb/D)cr olmaldr! *ye bal olarak Nc* ve Nq* bulunur.

9

N*q deeri Coyle ve Castello yntemine gre de L/D ve ye bal olarak aadaki tablodan bulunabilir. Coyle ve Castello Yntemi in Nq* Tablosu

10

A.1)MEYERHOF YNTEM: Meyerhof, u direncinin derinlikle artmakla birlikte, kritik bir derinlikten sonra sabit kaldn ne srmektedir.

ki tabakal zemin durumundaysa (LLb) u direnci ekilde grld gibi deiim gstermektedir. Tabakal zemin durumunda kritik derinliin tayc tabakann zerinden balayacak ekilde alnmas ve st tabakann sadece srarj yaratan etkisinin gz nnde tutulmas daha dorudur.

11

*Kohezyonsuz zeminlerde (c=0) u tama kapasitesi forml u hali alr: Qp=Ap.qp=Ap.(q.N*q) Qp=Ap.ql ql=50 N*q.tan Hangi Qp deeri kkse o hesaba esas alnr! Buradaki N*q deeri, Meyerhof yntemi iin verilen tablodan alnr. de zemin srtnme asdr. *Meyerhof homojen bir zeminde (L=Lb) qpnin standart penetrasyon saysna(N) bal olarak u ekilde de elde edilebileceini belirtir: qp=40NL/D qp=400N Hangi qp deeri kkse, o hesaba esas alnr! *stte zayf(loose), altta sk(dense) kuma giren kazk durumunda qp u ekilde bulunur: qp=ql(l)+[(ql(d)-ql(l))Lb /(10D)] ql(d) *Doygun killerde drenajl durumda(=0) kazn u tama kapasitesi yle bulunur: Qp=Ap.(cu.N*c)=9cuAp Burada Nc* deeri, Meyerhof iin verilen tablodan alnr. *Drenajsz durumdaki killerde (c, ) yine u forml kullanlabilir: Qp=Ap.qp=Ap.(c.N*c + q.N*q) Burada da Nc* ve Nq* deerleri, Meyerhof iin verilen tablodan alnrlar.

12

A.2)VESIC YNTEM: Vesic, boluklarn genilemesi teorisine gre, efektif gerilmelere bal olarak u forml vermitir: Qp=Ap.qp=Ap.(c.N*c + 0.N*) Burada 0, kazk ucundaki ortalama efektif gerilmedir: 0=[(1+2K0)/3]q q=1L1+ 2L2+ =sat-w N*c dayanma kapasitesi faktrdr: N*c=( N*q1)cot N* de dayanma kapasitesi faktrdr: N*=3 N*q/(1+2K0) Bu formlde K0 da sknetteki toprak basncdr: K0=1-sin N*q da dayanma kapasitesi faktrdr: N*q=f(Irr) Burada Irr zeminin azaltlm rijitlik indeksidir ve yle hesaplanr: Irr=Ir/(1+Ir) Ir: rijitlik indeksi : kazk altndaki plastik blgede meydana gelen ortalama hacimsel ekil deitirmedir. Hacim deiimi yoksa =0 Irr=Ir olur. (Sk kum ve doygun kilde) Rijitlik indeksi Ir=Gs/(c+q.tan) Zeminin kayma modl olup Gs=Es/2(1+s) Es: zeminin Young modl (/) s: zeminin Poisson oran (h/v)

Drenajsz durum (=0) iin N*c deeri ise yle bulunur: N*c=[4(ln Irr + 1)/3]+(/2)+1

13

Vesic Ynteminde Kullanlan N* ve N*c Deerleri in Tablo

14

15

B)SRTNME (YZEY) DRENC Qs Bir kazn yzey direnci yle yazlabilir: Qs=p L Burada: p: kazk evresi (p=D) L: kazk uzunluu : verilen bir z derinliindeki birim srtnme direnci B.1)KUMLARDA SRTNME DRENC: Kumlarda srtnme direnci yle bulunur: =Kv tan v: dey efektif gerilme : zemin-kazk srtnme as (0,5~0,8) K : toprak basn katsays

Burada dikkat edilmesi gereken, hesab yaplrken L=15D derinliine kadar v nn deiken olduudur. Bu yzden, v, 0~15D ve 15D~L arasnda farkl hesaplanr: 0~15D arasnda: v= 7,5D =K ( 7,5D) tan 15D~L arasnda: v= 15D =K ( 15D) tan

16

Meyerhof, ortalama birim srtnme direncini, ortalama SPT deerine () bal olarak u ekilde elde etmitir: *Dk yer deitirmeli akma kazklarda: av(kN/m2)= *Yksek yer deitirmeli akma kazklarda: av(kN/m2)= 2 Buna bal olarak kazk evresindeki toplam srtnme de yle bulunur: Qs=p.L.av K deeri ise derinlikle birlikte deiir. Kazn st ksmnda pasif Rankine basn katsaysna eitken, kazk ucunda sknetteki toprak basn katsaysndan daha kk olabilir. Fore ve akma kazklar iin u ekilde hesaplanr: *Fore kazklarda: K=K0=1-sin *Dk yer deitirmeli akma kazklarda: K=K0-alt limit K=1,4K0-st limit *Yksek yer deitirmeli akma kazklarda: K=K0-alt limit K=1,8K0-st limit B.2)KLLERDE SRTNME DRENC: Killerde srtnme direnci deiik yntemle bulunabilir: B.2.1) YNTEM: Srtnme direnci efektif gerilme, drenajsz kayma mukavemeti ve derinlik faktrne bal olarak hesaplanr. B.2.2) YNTEM: Srtnme direnci drenajsz kohezyona ve adhezyona bal hesaplanr. B.2.3) YNTEM: Drenajl durum ve yanal toprak basnlarna bal olarak srtnme direnci hesaplanr.

17

B.2.1) YNTEM: Kazk akmndan dolay zeminde meydana gelen yer deitirmenin, pasif yanal toprak basncna sebep olduu varsaym zerine kurulmu bir yntemdir. Birim yzey dayanm u formlle hesaplanr: av= (v(ort) + 2cu) v(ort) kazk boyunca etkiyen ortalama dey efektif gerilmedir. Tek tabaka durumunda (kazk ucundaki dey gerilme)/2 eklinde bulunur. katsays ise, kazn gmld derinlie(L) bal olarak tablolar yardmyla bulunabilir.

18

Buna gre kazk evresindeki(p) toplam srtnme de yle bulunur: Qs=p.L.av p: kazk evresi Tabakal Zemin Durumunda Yntemi

19

B.2.2) YNTEM: Bu yntemde drenajsz kohezyona bal olarak tablodan ampirik adhezyon katsays alnr ve u formlle srtnme direnci hesaplanr: = cu Buna bal olarak toplam srtnme de u ekilde bulunur: Qs= p L= cu p L Tabakal zemin durumunda: Qs= p L= 1cu1 p L1 + 2cu2 p L2 + 3cu3 p L3 + p: kazk evresi Drenajsz Kohezyona Bal Olarak Deeri

20

B.2.3) YNTEM: Doygun kile kazk akld zaman kazk evresindeki boluk suyu basnc yksektir. Fakat birka ay ierisinde bu basn der. Bu halde kazk iin birim srtnme direnci, rselenmi durumdaki efektif gerilmeler cinsinden hesaplanabilir: = v = K tanR v= L Burada R rselenmi kilin drenajl srtnme asdr. K ise toprak basn katsaysdr ve u ekilde hesaplanabilir: *Normal konsolide killer iin: K=1-sinR *Ar konsolide killer iin: K=(1-sinR)OCR (Over Cons. Ratio) Buna gre birim srtnmeler u hali alr: *Normal konsolide killer iin: = (1-sinR) tanR v *Ar konsolide killer iin: = (1-sinR) tanR OCR v Toplam srtnme ise u ekilde hesaplanr: Qs= p L ZN VERLEBLR KAZIK KAPASTES Maksimum kazk kapasitesi: Qu=Op+Qs zin verilebilir kazk kapasitesi: Qall=Qu/FS Burada FS gvenlik faktrdr ve maksimum kazk kapasitesi hesaplarnda kullanlan verilerin ve hesaplarn gvenilirliine bal olarak 2,5~4 arasnda deiir. *Ayn zamanda srtnmenin 0 olduu kohezyonlu zeminlerde: =0 N*c =9 , N*q=1 Buna bal olarak u direnci: qp(brt)=cu.N*c + q qp(net)=(cu.N*c + q)- q= cu.N*c=9cu=qp Taneli zeminlerde bu azaltmaya gerek yoktur.21

COYLE VE CASTELLO BAINTILARI Kuma aklan kazklarn maksimum tama kapasitesi u formlle bulunur: Qu=Op+Qs=[q.N*q Ap]+[K.v(ort).tan.p.L] v(ort)=L/2 =0,8 Fakat yaplan deneyler sonucunda K ve N*q deerlerinin L/D (boy/ap) oranna bal olarak deitii grlmtr. Buna gre uygun K ve N*q deerlerini L/D ve deerlerine bal tablolardan alarak hesap yaplmas nerilmektedir. (Bu formlde =0,8 varsaylmtr.)

22

Coyle ve Castello Yntemi in Nq* Tablosu

KAYA ZERNE OTURAN KAZILARDA U TAIMA KAPASTES qp= qu (N+1) N=tan2(45+/2) qu: kayann tek eksenli basn dayanm : drenajsz srtnme as Fakat burada qu deeri kullanlrken (kaya ierisinde olabilecek atlaklar ve boyut etkisi sebebiyle) yle bir azaltma yapmak gereklidir: qu(tasarm)=qu(laboratuar) /5 Qp(all)=[qu(tasarm)(N+1)]Ap / FS (FS 3)23

KAZIKLARIN ELASTK OTURMASI Kazklarn oturmas sebepten meydana gelir. Dolaysyla toplam oturma (S) da, bu sebepten meydana gelen oturmalarn toplamna eittir: S=S1+S2+S3 S1: kazk malzemesinin aft boyunca elastik ksalmas S2: kazk ucunda aktarlan yk nedeniyle oluan oturma S3: kazk boyunca srtnmeyle aktarlan yk nedeniyle oluan oturma A)S1N HESAPLANMASI Kazk malzemesi elastik kabul edilirse, aft boyunca kazn elastik ksalmas yle hesaplanr: S1=(Qwp+Qws)L/(Ap Ep) Qwp: alma yk altnda kazk ucunda tanan yk Qws: alma yk altnda aft boyunca tanan yk : birim evre srtnmesinin kazk boyunca dalmna bal bir katsay(niform ve parabolik srtnme direnci dalmlar iin =0,5, gen dalmlar iin =0,67) L : kazk uzunluu Ap : kazk kesit alan Ep : kazk malzemesinin elastisite modl

24

B)S2NN HESAPLANMASI Kazk ucuna aktarlan yk nedeniyle oluan oturma, yzeysel temellerin oturma denklemlerine benzer denklemlerle hesaplanr: S2=(qwp D/Es)(1-s2) Iwp qwp : kazk ucundaki gerilme (qwp=Qwp/Ap) D: kazk ap veya genilii(ksa kenar) Es : kazk ucunun evresindeki zeminin elastisite modl s : zeminin poisson oran

Iwp : etki faktr L/B Oranna Bal Olarak Iwp Etki Faktrnn Bulunuu(Iwp =r) (L: Kazk enkesitinin uzun kenar B: kazk enkesitinin ksa kenar)

25

Vesic ise S2 oturmasnn hesab iin aadaki yar ampirik bantnn kullanlmasn nermektedir: S2=(Qwp Cp)/(D. qp) qp : kazk ucunda birim alanda tanabilecek nihai yk Cp : ampirik faktr Cp ampirik faktr, zemin ve kazk trne bal olarak tablolardan alnr.

C)S3N HESAPLANMASI Kazk boyunca evreye aktarlan yk nedeniyle meydana gelen oturma u ekilde hesaplanabilir: S3=[Qws/PL][D/Es][1-s2] Iws P: kazk evresi L: boy D: ap Iws: etki faktr (Iws =2+0,35(L/D) L: boy D: ap) Qws/PL=qws (Qws: alma yknn srtnme direnciyle aktarlan ksm) Vesic ise u ekilde bir forml vermitir: S3=Qws.Cs/(L.qp) Cs=[0,93+0,16(L/D)] Cp Burada Cp, Vesicin nerdii S2 hesabnda kullanlan; kazk ve zemin trne gre tablo yardmyla bulunan ampirik faktrdr.

26

KAZIKLARIN EKP-IKARMA DAYANIMI Baz durumlarda kazklar zeminden dar ynde kuvvetlere maruz kalrlar. Bu gibi durumlarda kazn maksimum direnci u formlle bulunur: Tu(gross)=Tu(net)+W Tu(gross): kazn brt tama kapasitesi Tu(net) : kazn net tama kapasitesi W: kazk arl Tu(net) kohezyonlu ve taneli zeminler iin farkl ekillerde hesaplanr. A)KOHEZYONLU ZEMNLER N Tu(net) HESABI Tu(net)=Lpcu Burada L kazk uzunluu, p kazk evresi, cu da zeminin drenajsz kohezyonudur. adhezyon faktr olup u ekilde seilebilir: *Yerinde dkme beton kazklarda: cu 80kN/m2 = 0,9 - 0,00625 cu cu >80kN/m2 = 0,4 *Boru kesitli kazklarda: cu 27kN/m2 = 0,715 - 0,0191 cu cu >27kN/m2 = 0,2 B)GRANLER ZEMNLER N Tu(net) HESABI Granler zeminlerde Tu(net) u ekilde hesaplanr: Tu(net)=0L(u p)dz Burada L kazk uzunluu(L>Lcr ise Lcrden paral integrasyon yaplr), p kazk evresi, u da ekme srasndaki birim yzey srtnmesidir. Bu deer z=Lcr derinliine kadar lineer olarak artar, bu derinlikten sonraysa sabit kalr. Lcr deeri zeminin rlatif sklyla balantldr ve sklk arttka bir noktaya (%70) kadar Lcr de artar. Bu noktadan sonra sabit kalr.

27

Rlatif Skla Bal Olarak (L/D)cr Deerinin Bulmak in Tablo

ye Bal Olarak Ku Deerini Bulmak in Tablo

28

(L/D)cr deeri elde edildikten sonra aadaki formlle Lcr bulunur: Lcr=(L/D)cr (D) *LLcr ise: Tu(net)= p 0 u dz= p 0 (v Ku tan) dzL L

*LLcr ve zemin kuru ise: Tu(net)= p 0 (v Ku tan) dz=(1/2) p L2 Ku tan *L>Lcr ise:L

Tu(net)= p 0 u dz= p [0L L

Lcr

(v Ku tan)dz + Lcr

L (v Ku tan)dz]

*L>Lcr ve zemin kuru ise:

Tu(net)= p 0 u dz =(1/2) p Lcr2 Ku tan + p Lcr Ku tan(L- Lcr)

zLcr iin u u ekilde hesaplanr: u=Ku v tan Ku: kaldrma katsays v: z derinliindeki efektif dey gerilme tan: zemin-kazk srtnme as Burada Ku zemin srtnme as ye bal olarak tablolardan alnr. Lcr ve deerleri ise zeminin rlatif sklyla balantldr ve yine tablodan alnr. ZNVERLEBLR KALDIRMA KAPASTES Tu(all)=Tu(brt)/FS Tu(brt)=Tu(net)+W Burada kullanlmas gereken gvenlik faktr FS=2~3 civarndadr.

29

YANAL YKLENM DEY KAZIKLAR st yapya etkiyen, deprem, yanal toprak basnc, darbe ve ekme kuvvetleri nedeniyle temellere yanal ykler etkir. Dey bir kazk rijit bir balkla zemine tespit edilmemise, kaza gelen yatay ykn tamamn zemin alr. Uzun kazklarda ise alt ksm dey olarak kalrken st ksm telenir. Yanal Yk Etkisi Altndaki Kazklarda telenmeler (Ksa kazklarda zemin kmesi, uzun kazklarda kazk kmesi grlr)

Yanal ykler altnda kazklarn davrann incelerken proje ykleri altnda kazn eilmesi ve kazn nihai direnci ayr ayr gz nne alnr. Her iki durum asndan da kazk gvende olmaldr. Bu hesap iin iki farkl yaklam yaplabilir: * Zeminin davrann temsil eden bir yatak katsays tanmlayarak * Zemini ideal elastik bir cisim olarak kabul ederek Burada, kohezyonlu ve granler zeminler iin yanal ykl kazk hesaplar ayr ayr ilenecektir.

30

A)GRANLER ZEMNLER N YANAL YKL KAZIK HESABI Elastik ortam (zemini) bir dizi sonlu-kapal elastik yay kabul ederek u forml yazabiliriz: k= p(kN/m2)/x(m) k: taban tepki katsays p: zemin zerindeki basn x: kme Granler zeminlerde z derinliindeki taban tepki katsays u formlle bulunabilir: kz =nh z Burada nh yatay taban tepki katsays sabitidir. Elastik temel zerine oturan kiri teorisini kullanarak, kaza gelen yatay ykten dolay zeminde oluan gerilmeyi yle formlize edebiliriz: p=(Ep Ip) dx4/dz4 Ep : kazk malzemesinin Young modl Ip : kazk kesitinin atalet momenti Ayn zamanda Winkler modeline gre: p=-kx olduuna gre bu iki denklemin birleiminden u forml elde ederiz: [(Ep Ip) dx4/dz4] + kx=0 Bu denklemin zmnden de, kazkla ilgili pek ok formle ularz. Kazn herhangi bir z derinliindeki dnmesi: xz(z)=[Ax QgT3/(Ep Ip)] + [Bx MgT2/(Ep Ip)] Kazn herhangi bir z derinliindeki eimi: z(z)= [A QgT2/(Ep Ip)] + [ B MgT/(Ep Ip)] Kaza herhangi bir z derinliinde etkiyen moment: Mz(z)=[Am QgT] + [Bm Mg] Kaza herhangi bir z derinliinde etkiyen kesme kuvveti: Vz(z)=[Av QgT] + [Bv Mg/T] Herhangi bir z derinliindeki zemin reaksiyonu: pz(z)=[Ap Qg/T] + [Bp Mg/T2] Bu formllerde kullanlan Ax , Bx , A , B , Am , Bm , Av , Bv , Ap ve Bp Z boyutsuz derinlik deerine bal katsaylar olup tablodan alnr.Bu Z31

deeri ise yle bulunur: Z=z/T T, zemin-kazk sisteminin karakteristik uzunluu olup u formlle bulunur: T=5(Ep Ip/nh) Bu T uzunluu ayn zamanda kazk tipini belirlemek iin de kullanlr: L 5T Uzun kazk L 2T Rijit kazk Uzun Kazklar in Katsaylar Tablosu (Ax , A , Am , Av , Ap , Bx, B , Bm , Bv , ve Bp )

32

B)KOHEZYONLU ZEMNLER N YANAL YKL KAZIK HESABI zmler, granler zemindeki yanal ykl kazklarn hesaplarna benzer ekilde yaplr ve u sonular elde edilir: Kazn herhangi bir z derinliindeki dnmesi: xz(z)=[Ax QgR3/(Ep Ip)] + [Bx MgR2/(Ep Ip)] Kaza herhangi bir z derinliinde etkiyen moment: Mz(z)=[Am QgR] + [Bm Mg] Bu formllerde kullanlan Ax , Bx , Am ve Bm yine Z boyutsuz derinlik deerine bal katsaylar olup tablodan alnr.Bu Z deeri ise yle bulunur: Z=z/R Z(max)=L/R R ise u formlle elde edilir: R=4(Ep Ip/k) Kohezyonlu zeminlerde taban katsaysnn derinlikle deimedii varsaylarak yle bir forml verilmitir(Vesic): k=0,65 12[EsD4/(Ep Ip)] . Es/(1-s2) Burada Es zeminin Young modl olup laboratuar konsolidasyon testi yardmyla hesaplanabilir: Es=3(1-s)/ v v ise hacim skabilirlik katsays olup yle elde edilir: v =e/[p(1+eort)] D, kazn ap veya drtgen enkesitli kazklar iin geniliidir(ksa kenar). s ise zeminin Poisson orandr. (s =0,3~0,4)

33

GRUP KAZIKLAR A)DEY YK ALTINDAK KAZIKLARIN GRUP DAVRANII Genelde kazklar gruplar halinde ina edilirler. Dey yk altndaki kazk grubunun tama kapasitesi, grubu oluturan kazklarn tekil tama kapasitesinin toplamndan daha azdr. Bunun nedeni, kazklarn destek aldklar zemin blgelerinin akmasdr. Ayn zamanda kazk gruplarnda tek kazklara gre daha byk oturmalar gzlenir. Bunun nedeni de, kazk grubunun altndaki zeminde oluan gerilme etki blgesinin daha geni ve derin bir alana yaylmasdr. Aada ayn zemin ktlesinden destek alan grup kazklar grlyor. Basn soanlarndaki bu kesiim blgeleri, neden kazk grubunun tama kapasitesinin, grubu oluturan kazklarn tekil tama kapasitesinin toplamndan daha az olduunu aklyor. Kazklarn etkileiminden dolay oluacak dayanm kaybn nlemek iin kazk merkezleri arasnda en az 2,5D kadar mesafe braklmas gereklidir. Uygulamalarda bu mesafenin 3~3,5D olmas nerilir.

Bir kazk grubunun dayanma kapasitesi etkisi u formlle verilebilir: =Qg(u)/Qu : grup etkisi Qg(u) : kazk grubunun maksimum dayanma kapasitesi Qu : her bir kazn, grup etkisi ihmal edilmi haldeki tekil dayanma kapasitesi

34

A.1)GRANLER ZEMNDEK GRUP KAZIKLAR: Granler zeminlerdeki kazk gruplarnn davranlarn anlamak iin u ekle bakmak gerekir:

Zemin iindeki yerleimlerine gre kazklar iki ekilde davranabilirler: 1)LgxBgxL boyutlarnda bir blok gibi alabilirler Blok gibi almalar durumunda srtnme direnci yle hesaplanabilir: Qg(u)= ort pg L pg : bloun evresi pg=2(n1+n2-2)d+4D ort : ortalama birim srtnme direnci 2)Bireysel olarak alabilirler Bireysel olarak almalar durumunda: Qu pLort Bu durumda grup etkisi yle hesaplanr: =[2(n1+n2-2)d+4D] / [pn1n2] Buna gre: Qg(u)={ [2(n1+n2-2)d+4D] / [pn1n2] } Qu Kazk merkezleri arasndaki d mesafesi ok fazla ise >1 kabilir. Bu durumda kazklar bireysel alr. Uygulamalarda: *