kazik temellerin tasima gucu hesabi

8/3/2019 Kazik Temellerin Tasima Gucu Hesabi

1/50

1 GR

Temeller st yap yklerini temel zeminine aktaran yap elemanlardr. Temeller genelbir ereve iinde yzeysel ve derin temeller olmak zere iki grup halinde dnlebilir.Zemin artlarnn uygun olduu hallerde kullanlan yzeysel temeller; tekil temel, radyetemel, srekli temel eklinde olabilir. Zemin zayf ve st yapdan gelen yklerin fazlaolduu durumlarda yzeysel temeller yeterli olmaz . Bu durumda st yapdan gelen ykleridaha derinlerdeki salam tabakalara aktarmak ve yapnn yapaca oturmalarn istenensnrlar iinde kalmasn salamak iin derin temeller ina edilir. Derin temeller derinliigeniliinden daha byk olan temellerdir. Kazkl temeller , kesonlar ve derin ayaktemelleri derin temel snfna girer. En yaygn olarak kullanlan kazkl temellerdir.

Kazklar ve kazkl temeller tarih ncesinden beri kullanlmaktadr. svirenin neolitikcanllarnn gnmzden 12000 yl nce s gl tabanlarnda ahap kazk akarakzerlerine barnak ina ettikleri bilinmektedir.

Kazkl temellerin, ka adet kazktan oluaca; st yap statik ve dinamik yklerine ,geometrik boyutlar, malzeme cinsleri ve yapm trleri ise zemin tabakalarnn mukavemet

parametrelerine ve buna bal olarak belirlenen zemine yk aktarma biimlerine baldr.

Kazklar u alanlarda kullanlmaktadr:

1. Salam zemin derinlerde ise2. Temel altndaki zeminin oyulma riski var ise3. Temellerde byk konsantre yk mevcut ise4. Yap farkl oturmaya hassas ise5. evlerin salamlatrlmasnda6. Kaldrma kuvvetlerinin ve yatay zemin itkilerinin karlanmasnda7. Limanlar ve kpr ayaklar gibi su iinde yaplan yaplarda8. Su iindeki yaplarda palplan perde yapmnda

1


2/50

2 KAZIKLARIN SINIFLANDIRILMASI

Kazkl temeller st yapdan gelen ykleri daha derinlerdeki salam zemin

tabakalarna tattran uzun ve genel olarak narin yapsal temel elemanlardr. Kazkltemelleri ykleri tama ve iletme ekillerine, yapldklar malzemelere, zemindeyerletirme tarzna, zeminde sebep olduklar deplasmanlar ynnden, yapldklar veyaina edildikleri teknolojiye gre snflandrmak mmkndr.

2.1 Ykleri Tama ve Zemine letme ekillerine Gre

Srtnme kazklar (yzen kazklar) U kazklar olarak ikiye ayrlabilir.

Ykn nemli bir ksm kazn etrafndaki evre srtnmesi ile tanmas

durumunda bu tr kazklara srtnme kaz denir. Srtnme kazklar bazen yzenkazklar olarak ta bilinir. Bu tr kazklar kum akl gibi granll zeminlerde aklrsabunlara sktrma (kompaksiyon) kaz denir.

Yk derindeki salam bir tabakaya ( kaya veya sk kum akl ) kazk u direnciyolu ile aktaran kazklara ise u kazklar denir. U kazklarnda evre srtnmesi ihmaledilebilecek seviyelerdedir.

U KazSrtnme Kaz

Qp = qf.Ap

Qf = Qp

fs Qs = fs.As

Qp = qf.Ap

Qf = Qp+Qs

Salam Tabaka

ekil 2.1. Srtnme Ve U Kazk Tipleri

Qf : tek kazn nihai tama gc

2


3/50

Qp : Kazn u tama kapasitesiQs : kazn srtnme direnci

qf : kazk ucundaki zeminin birim nihai tama kapasitesifs : birim srtnme direnciAp : kazk ucundaki enkesit alanAs : kazk srtnme alan

2.2 Yapldklar Malzemelere Gre

2.2.1 Ahap Kazklar

Ahap kazklar hafif olduklar iin kolay nakledilebilirler. zellikle killizeminlerde, kazk ile zemin arasnda iyi bir adhezyon salarlar. Ayrca su seviyesialtnda mrleri uzundur. Ancak su seviyesi zerinde yosun ve mantar rmeye

neden olurlar. rmeyi nlemek iin ahabn liflerine nfuz edecek ekilde basnlkreozot kullanlmaktadr.

Ahap kazklarn tama gc yksek deildir. Yaklak olarak 20-25 cm apl birkazn tayaca yk 20-30 ton civarndadr. Ahap kazk ular ounlukla drtkeli ve bazen yuvarlak ekilde yaplr. Bu ularn boyu sk yerlemi zeminlerde, enaz kazk apnn 1,2 katna ve gevek yerlemi zeminlerde ise, en az kazk apnn 2katna eit olmaldr.

2.2.2 Betonarme Kazklar

Betonarme kazklar en ok kullanlan kazk tipidir. Yer alt suyundanetkilenmedikleri iin ve istenilen boyda yaplabildikleri iin dier kazklara gre stnlkkazanrlar. En yaygn olarak nceden dkme ve yerinde dkme kazklar olarakkullanlmaktadr.

2.2.2.1 nceden Dkme Kazklar

Genellikle sabit kesitli imal edilip u ksmlar sivridir ve genelde elik arklarlakorunur. Kazk balarna da elik yastklar konulabilir. Kazklarda boyuna ve enine donatyerletirilir. Bu donat oran %1-4 arasndadr. Daire, kare veya sekizgen kesitli olabilir.

2.2.2.2 Yerinde Dkme Kazklar

Zeminde eitli delme teknikleri kullanarak veya zemine bo bir boru akarakoluturulan deliin gereinde donatda konarak betonla doldurulmas yolu ile imal edilenkazklardr. Yerinde dkme betonarme akma kazklar ve yerinde dklen kazklar ( forekazklar) olarak ikiye ayrlrlar.

a) Yerinde dkme betonarme akma kazklar

Bu tip kazklar kaplama borusuz, kaplama borusu yerinde braklan ve kaplamaborusu aklan tipte imal edilebilirler bu ekilde tekil edilen kazklar tayc elemanolabildikleri gibi zemini sktrmak iinde kullanlabilirler.

Kaplama borusu olanlardan kompres kaz zemin iinde silindirik bir ukur aanelik bir arn zemine aklmas ve meydana gelen ukurun betonla kaplanmas yolu ile

3


4/50

oluturulur. Raymond kazklarnda ise konik ve silindirik helisel kaplama borusu , buborunun iine giren bir elik mandrelin aklmas ile zemine girer. Sonra mandrel karlr

ve kaplama borusunun ii betonlanr. Konik olanlarnn d yz 1/10 eimindedir.Raymond kazklar 50-90 ton yk tayabilirler ve srtnme veya u kaz olarakkullanlabilirler.

Kaplama borusu karlan tipe rnek olarak Franki kaz verilebilir. Bu kazoluturmak iin 30 veya 50 cm apnda bir

elik borunun dibine kuru beton veya kum akl konularak tokmaklanr.Bunlar tampon gibi alarak boruyu zeminin iine doru srkler. stenilen

derinlie inilince boru iine beton dklerek tokmaklanr, bu esnada da boru darekilebilir. Franki kazklar killi zeminlerde olduu gibi gevek kumlarda da uygulanabilir.

Bazen kazn iine beton yerine kum-akl veya ta konarak tokmaklanr. Frankikazklarnn tehizatlanmas mmkn deil. Sadece dey yk varsa kullanlrlar. Hem uhem de srtnme kaz olarak kullanlabilirler.

Bir baka tip olan Simplex kazklarnda ise timsah az denen alp kapanabilenzel ulu bir kaplama borusu zemine aklr. Sonra beton dklrken timsah az alarak

boru ile birlikte dar ekilir. Dklen beton tokmaklanarak zemine intibak salanr vebetonda boluk kalmamas temin edilir.

Son olarak ta Vibrex kazklarnda sz edelim. Vibrex tipi temel kazklar, prefabrikakma ve yerinde dkme fore kazklarn zelliklerini bnyesinde toplayan yerinde dkmekazklardr. Vibrex kazklar, deplasman tipi kazklardr. Kazk imalat, alt ucu taban

plakas ile kapatlm muhafaza borusunun dizel veya hidrolik bir eki yardmyla zemineaklmas ile balar. Muhafaza borusu akm esnasnda kazk ucu ve evresindeki zeminskr. Bylece imalat tekniinden dolay zemin iyiletirmesi de salanr.Vibrex kazklar,her trl kumlu, killi, akll zemin artlarnda aklabilir. Kapal muhafaza borususayesinde yksek yeralt su seviyesi altnda emniyetle kazk imalat yaplabilir.

Vibrex kazk imalat:

1. Ucu elik apa ile kapal muhafaza borusu dizel

veya hidrolik eki ile istenilen kazk boyunda aklr.2. Donat kafesi indirilir.

3. Beton dklr.

4. Muhafaza borusu vibratrle ekilir ve vibrexkazk tamamlanm olur.

4


5/50

ekil 2.2. Vibrex Kazk akma Makineleri

b) Yerinde Dklen Kazklar

Fore kazklar (sondaj kazklar, delme kazklar) zeminde yanal bir deplasmanyaratmayan cinsten kazklardr. Basit ekliyle, nce zeminde bir delik alr, bu deliedemir donat yerletirilir ve alttan balamak suretiyle delik betonlanr ve kazk oluturulur.Resim 2de fore kazk yapm aamalar grlmektedir.

ekil 2.3.Fore Kazk Yapm Aamalar

5


6/50

2.2.3 elik Kazklar

elik kazklarn kesiti H veya I profili eklinde veya dairesel olabilir. Daireselkesitli yani boru eklinde olanlarnn ucu kapal veya ak olabilir ve genellikle ileri

betonlanr. Bu kazklar yksek yk tama kapasitesine sahip u kazklar olarakkullanlabilirler. D etkilere kar korumak iin dlar bitml maddelerle kaplanabilir,katodik koruma yaplabilir veya beton gmlek iine alnabilir.

2.2.4 Kompozit Kazklar

Birden fazla farkl malzeme kullanlarak tekil edilen kazklardr bu tip kazklargenellikle alt ksm ahap st ksm da beton veya elikten oluan kazklardr.

2.2.5 zel Kazklar (Mini kazklar)Mini kazklar 10-25 cm apnda olup foraj yolu ile alan deliin basn altnda,

gereinde tehizatlanarak, betonlatrlmasyla oluturulurlar. Bu kazklarn tama gcyksek olabilmektedir. rnein 25 cm apl bir mini kazk 100 basn yk tayabilir.Ancak bu kazklarn moment tama kapasiteleri snrldr.

2.2.6 Kum Kazklar

Kum kazklar fore kazk veya akma kazk teknii ile imal edilen ancak demir vebetonun kullanlmad tipte kazklar olup daha ok zemin slahnda kullanlmaktadr.

6


7/50

3 KULLANILACAK KAZIK TPNN SEM

Kullanlacak kazk tipinin seimi arazinin zellikleri, yapmcnn olanaklar veaadaki eitli trlerin zellikleri gz nne alndktan sonra yaplr.

3.1 Hazr akma Kazklar

I. Avantajlar

Kazk malzemesi zemine girmeden nce kontrol edilebilir. Yandaki kazklarn akm srasnda zemin genilemesinden etkilenmez . Yapm yer alt suyundan bamszdr. Bir blm zemin dnda braklabilir.(iskele kazklar)

stenen uzunlukta aklabilir.II. Dezavantajlar

Tayc katmann deiebilecek kalnlk ve derinlie gre boyu kolaycadeitirilemez

Ar akma srasnda zarar grebilirler ve bu zararn farkna kolaycavarlmayabilir.

Eer kesit hesab alaca yk yerine tamadan oluacak gerilmelere greyaplyorsa ekonomik olmaz

akma srasnda evrede grlt ve zarar oluturur.

akma srasnda kazk says arttka yandaki yaplar zeminin kabarmasylahasar grebilir. Byk apl kazklar aklamaz ( Dmax 60cm ). Kazk ucunda tama gcnn arttrlmas iin ampul geniletmek

olanakszdr. Tavan ykseklii kstl ise akma mmkn deildir.

3.2 Yerinde Dklen akma Kazklar

I. Avantajlar

Uzunluu salam tabakann derinliine uygun olarak deitirilebilir. Kaplama ucu kapal olarak akldndan yer alt suyu afta girmez. Birok tipte kazk ampul oluturulabilir. Kazn beton ve demiri tama ve akma gerilmelerine bal deildir. Baz tiplerde grlt ve titreim azaltlabilir.

II. Dezavantajlar

Betonlama srasnda dikkatli olunmazsa zeminin itkisiyle boulmaolabilir.

Artezyen durumu varsa beton aft salam olmaz. Dkmden sonra betonun durumu incelenemez. Birok tipte kazk boyu kstldr.

7


8/50

akma srasnda olan zemin deformasyonu priz yapmakta olan komukazklar etkiler.

Grlt, titreim ve zemin kabarmas evrede sakncal durumlar yaratr. Su yaplarnda kullanm ok zordur. Kazk aplarnn bykl kstldr. Byk u ampulleri yaplamaz Tavan ykseklii kstl olduunda aklamaz

3.3 Yerinde Dklen Sondaj Kazklar

I. Avantajlar

Deien zemin koullarna gre boylar ayarlanabilir. Kaz srasnda kan zemin incelenebilir, gerekirse yerinde zemin deneyleri

yaplabilir. Kazk ap istendii kadar byk olabilir ( 3m ye kadar) Killerde kazk ucu ampul 2-3 ap kadar geniletilebilir. Kazk malzemesi tama ve akma gerilmelerinden etkilenmez. stenilen uzunlukta yaplabilir. Yapm srasnda grlt ve titreim minimumdadr. Tavan ykseklii kazk yapmn, boyunu etkilemez. evrede zemin kabarmas olumaz

II. Dezavantajlar

Akc ve itici zeminde boulma mmkndr. Yeralt suyu delii doldurulduunda suyu dar itmeden baarl betonlama

yaplamaz. Betonlama zor koullarda yaplr ve sonunda kontrol olana yoktur. Artezyen durumunda su gvdeden yukar szarken imentoyu dar ykar.

8


9/50

4 KAZIKLARIN TAIMA GC HESABI

Bir kazn tama gcn kazk- zemin etkileimi ynnden belirleyen balca ikietken, kaz evreleyen zeminin tama gcn oluturan mekanik zellikleri ile kaznyapld malzemenin dayanmn oluturan mekanik zellikleridir. Bu iki zellikkullanlarak kazk ve zemin ayr ayr deerlendirilir ve her ikisinin de uygulanan ykaltnda salam kalacaklar kantlanr. Tasarm aamasnda ncelikle uygulanan yknkazn yapld malzemeye bal olan toplam kesit direncini amamasna zen gsterilir.Zemin dayanm ynnden kazklarn tama gc, nce teorik veya ampirik formllerle

bulunur. Formller, kazk zemin etkileiminin statik dengesini yanstan veya akmakazklarda kaz akmak iin harcanan enerji ve/veya yaplan ii esas alan balantlardr.

4.1 Statik Kazk Formlleri

Bir kazn evre zemini asndan toplam tama gc genellikle iki bileendenoluur. Bunlar u direnci ve evre srtnmesi bileenleridir.

U direnci kazk ucundaki zeminin birim tama kapasitesi (qf) ve kazk en kesitalan (Ap) kullanlarak hesaplanabilir.

Qp = qf . Ap (4.1)

Srtnme direnci, kazk boyunca yer alan tabakann birim srtnme direnleri(fs)ve kazn bu tabakalardaki evre alanlar (As) ile hesaplanabilir.

Qs = fs . As (4.2)

Kazn toplam tama kapasitesi ise;

Qf = Qp + Qs (4.3)

Qf = (qf . Ap) + ( fs . As) (4.4)

Qf : Tek kazn nihai taama gcQp : Kazn u tama kapasitesi

Qs : Kazn srtnme direnciqf : Kazk ucundaki zeminin birim nihai tama kapasitesifs : Birim srtnme direnciAp : Kazk ucundaki en kesit alanAs : Kazk srtnme alan

4.1.1 U Direnci

Kazk kapasitesini oluturan iki unsurdan biri olan kazk u direncininhesaplanmas iin varolan belli bal yntemler aada incelenecektir.

9


10/50

4.1.1.1 U Kazklarnda U Direnci

U kazklarnn ular sert bir tayc zemin iine tespit olunurlar. Genellikle bu

taban zeminin tama gc kazn yapld malzemenin basn mukavemetininstndedir. Bu nedenle bir u kaznn toplam tama gc kazn yapsal kesit direncineeittir.

4.1.1.2 Srtnme Kazklarnda U Direnci

Bu direncin hesaplanmas iin yaplm olan almalara kronolojik bir sra iindebraklrsa bunlarn; kazk ucunu bir yzeysel temelin zeminle dokunma yzeyi olarakkabul edilen yaklamlardan balayarak ayn ilkeye dayanan eitlemelere devam ettiklerisylenebilir. Bu diren Terzaghi (1967) tama gc teorisi kullanlarak kazk ular iinaadaki gibi yazlabilir:

qf = 1,3 .c.Nc + o. Nq + ..B.N (4.5)

c : Zeminin kohezyonuo : Kazn ucundaki dey efektif geostatik gerilme : Zeminin efektif birim hacim arlB : Kazk ap veya kenar uzunluu : Bir kat say; dairesel kesitlerde 0,3 , karesel kesitlerde 0,4

Nc, Nq, N : Zeminin isel srtnme asna bal tama gc katsaylar.

Tablo 1. de zeminin isel srtnme asna bal Terzaghi tama gc katsaylarverilmitir.

Zeminin iselsrtnme as

Nc Nq N

0 5,7 1,0 0,0

5 7,3 1,6 0,510 9,6 2,7 1,2

15 12,9 4,4 2,520 17,7 7,4 5,025 25,1 12,7 9,7

30 37,2 22,5 19,734 52,6 36,5 35,035 57,8 41,4 42,4

40 95,7 81,3 100,445 172,3 173,3 297,548 258,3 287,9 780,1

50 347,5 415,1 1153,2

Tablo 4.1.Terzaghi Tama Gc Katsaylar

10


11/50

a) Kohezyonsuz Zeminlerde

Kohezyon sfr alnarak u direnci ;

qf = o.Nq + . . B . N (4.6)

Genellikle ikinci terim ilkinin yannda ihmal edilebilecek mertebededir. Budurumda;

qf = o. Nq

Kazk boyu yaklak 15-20 B derinliini ( kritik derinlik ) at hallerde o deerien ok 15-20 B derinlie karlk gelen deer olarak alnmaldr. Daha ksa kazklarda ise

kazk ucunun oturduu derinlikteki efektif yk alnmaldr.

b) Kohezyonlu Zeminlerde

Kohezyonlu zeminlerde inaat sonras durum tama gc ynnden daha kritkolduundan drenajsz durumda = 0 olup, u direnci;

qf = cu .Nc (4.7)

Dairesel kesitli ve zemin iindeki ksm yeterli uzunlukta olan kazklarda Nc nindeeri 9 olarak alnr.

Qf = 9 . cu (4.8)

Birim alana gelen evre srtnmesi kilin kayma direncinden kk olabilir; fakathibir zaman daha byk olamaz.

4.1.2 Birim Srtnme Direnci

Granller zeminlerde zemin ile kazk arasnda fiziksel srtnme, killi zeminlerde

ise adhezyonhareketlenmesi nedeni ile evre srtnmesi direnci oluur. evre zemini ilekazk eperi arasndaki evre srtnmesinden doan bu tama gc bileeni; kazniinde bulunduu her tabakann evre srtnmesi ayr ayr hesaplanp toplanmak suretiyle

bulunur.Bu anlatm aadaki ifade ile tanmlanabilir:

Q = p . Li . fi (4.9)

11


12/50

Buradap : Kazk Enkesidinin evre Uzunluu

Li : Kazn Deiik Zemin Tabakalar indeki Uzunluufi : Kazn Her Bir Zemin Tabakas indeki Birim evre SrtnmesiDeeridir.

(4.9) denkleminden anlalaca zere kazn evre srtne direncini hesaplamakiin zeminin birim evre srtnmesi deeri olan ( fi ) nin bilinmesi gerekmektedir.

a) Kohezyonsuz Zeminlerde

Kohezyonsuz zeminlerde bu deerin hesaplanmas srasnda gz nnde tutulmasgereken baz zellikler vardr:

1. Kazk yapm yntemi: akma kazklarda zemin skacandan iselsrtnme asnn deeri artar.

2. ( fi ) deeri kritik bir L derinliine kadar dorusal ekilde artar ve buderinlikten sonra sabit kalr. Bu L deerleri d kazk ap olmak zereaadaki gibi alnabilir:

L : Gevek kumlar iin 10dL : Orta sklktaki kumlar iin 15dL : Sk kumlar iin 20d

3. Edeer derinliklerde gevek kumlarn bnyesinde ar yer deitirmeye nedenolan bir kazn evresinde oluan birim srtnme deeri az yer deitirmeyeneden olan bir kazn evresinde oluan deerlerden fazladr.

4. Edeer derinliklerde fore kazklarn evresinde, akma kazklara nazaran dahadk srtnme deerleri oluur.

Bu zellikler dikkate alnmak kayd ile birim evre srtnmesi iin derinlik ( z )boyunca aadaki hesap kriterleri verilebilir:

L > z iin fi = Ki . vi . tan i (4.10)

L > z > L iin fi = ( fi )z (4.11)

Burada:

Ki : ( i ) Zemin tabakasnn efektif yanal toprak basnc katsays,vi : ( i ) Zemin tabakasnda efektif dey gerilme,i : ( i ) Zemin tabakasnda kazk zemin aras srtnme asdr.

Zemin tabakasnn efektif yanal toprak basn katsays ( K ) deerleri kazk imaltarzna gre Tablo 4.2 de verilmektedir:

12


13/50

KAZIK TP K

Fore kazklar Ko = 1-sin

Az deplasman yapan akma kazklar Ko ila 1.4 Ko

Yksek deplasman yapan akma kazklar Ko ila 1.8 Ko

Tablo 4.2. Kazk Tipine Gre K Deerleri

Yksek deplasman yapan kazklar iin ayrca aadaki formller nerilmektedir:

K . tan = 0,18 + 0,0065 Dr (4.12)

K = 0,5 + 0,008 Dr (4.13)

Burada Dr : Rlatif sklk derecesidir ( % ). Tablo 4.3 ve Tablo 4.4 deKulhawy ( 1984 ) tarafndan nerilen K ve deerleri yer almtr

KAZIK TP K / Ko

Yksek Deplasmanl akma Kazklar 1 _ 2

Alak Deplasmanl akma Kazklar 0.75 _ 1,75

Fore Kazk 0.71 _ 1

Su Jeti ile aklan Kazk 0.5 _ 0.7

Tablo 4.3. Geostatik Katsayya Oranla K Deerleri

Geostatik toprak basnc, basn katsays Koi gz nne alnarak (4.9) bantsnn(4.10) bantsna yerletirilmesi halinde aadaki balant elde edilir:

Q = d . Li . Koi . vi . tan i (4.14)

13


14/50

Kazk - Zemin Temas Durumu Kazk - Zemin Srtnme As,

Przsz ve Kaplanm elik-Kum 0.5 - 0.7Kaba ( Ondleli ) elik-Kum 0.7 - 0.9

nceden Dklm Beton-Kum 0.8 - 1.0

Yerinde Dklm Beton- Kum 1.0

Ahap- Kum 0.8 - 0.9

Zemin inde Boru Braklan Kazklar 0.7 - 0.85

Tablo 4.4. Kazk Zemin Srtnmesi Deerleri

(4.14) Bantsnda aadaki semboller yer almaktadr:

: Kazk derinlii boyunca kaz evreleyen deiik zellikteki zemin tabakalar,d : Kazk apLi : Kazk boyunca kazn iinden getii her bir zemin tabakasnn kalnl,Koi : Kazn iinden getii zemin tabakasnn skunetteki yatay toprak basnc

katsays ( Geostatik katsay),vi : Kazn iinde getii zemin tabakasndaki ortalama dey efektif gerilme,i : Kazn iinden getii zemin tabakasnn kazk zemin arasndaki srtnme

as.

Geostatik durumda yatay toprak basnc katsays Koi kumlarda isel srtnmeasnn ( )bir fonksiyonu olup yaklak olarak:

( )= s i n1o i

K (4,15)

alnabilir ( Jaky,1948). Baz aratrmalara gre bu katsaynn daha kesin ifadesi:

( ) ( ) 5,0.s i n1io i

O CK =(4.16)

14


15/50

eklindedir. Burada OCR, kil tabakasnn ar konsolidasyon orandr. Toplam evresrtnme direnci; yukardaki (4.14) bants kullanlarak, Li kalnlndaki her ayr ( i )

tabakas iin hesaplanr ve kazk boyunca toplam alnr.

b) Kohezyonlu Zeminlerde

Bu diren genelde kilin drenajsz direnci, efektif dey gerilme, kazk kesitininekli, kazk uzunluu, kazk malzemesi gibi, etkenlerin bir fonksiyonudur. Killi zeminlerdeyzeysel srtnme rol, adhezyon tarafndan stlenilmektedir. Bu tr zeminler iin (4.9) ve(4.14) denklemlerinin benzeri aadaki gibidir:

iii cLdQ ... = (4.17)

Bu ifadede dier katsaylar (4.14) bantsndakilere edeer ekilde tarif edilmekleberaber;

i : Kazn iinden getii zemin tabakasnn adhezyon katsaysn,ci : Kazn iinden getii zemin tabakasnn drenajsz kayma direnlerini,

gstermektedir.

Bu halde de toplam evre srtnmesi direncinin hesabnda yukardaki (4.17)bants kullanlarak Li kalnlndaki her ayr ( i ) tabakas iin hesaplanr ve kazkboyunca toplam alnr.

Killi zeminlerde yer alan akma kazklarda birim evre srtnmesi iin neriler grup altnda toplanabilir.

1. Yntemi

Birim evre srtnmesini, drenajsz kayma mukavemetini amprik bir adhezyon

faktr ile arparak tatmin etme yntemidir.

Adhezyon katsays i aada grlebilecei gibi ou kez drenajsz kaymadirencinin bir fonksiyonu olmaktadr.

uiisi cf .= (4.18)

adhezyon katsays kohezyonun ( uic ); 25 > uic > 90 (kN/m) snrlar iindekalan deerleri iin aadaki (4.19) ifadesi ile hesaplanabilir:

15


16/50

)25(00615,01 = uii c (4.19)

kohezyonun snr deer stndeki; ( uic >90 kN/m) deerleri iin aadaki Tablo 4.5. denbulunan adhezyon katsays kullanlabilir.

Cui Deeri i Deeri

90 0,60

100 0,58

150 0,42

200 0,35

Tablo 4.5. Adhezyon katsays

2. Yntemi

Kazk aklmasnn neden olduu yer deitirmenin pasif itkinin domas iinyeterli olduu varsaylarak aadaki bant kullanlr.

( )uvav cf 2+= (4.20)

Burada;

: Kazk boyuna bal bir katsay,

v : Toplam kazk uzunluu boyunca hesaplanan ortalama dey efektif

gerilme,u

c : Ortalama drenajsz dayanmdr ( = 0 hali).

ynteminin hem normal hem ar konsolide killerde yinelenebilir ve gvenilirsonular verdii belirtilmektedir.

3. Yntemi

16


17/50

Kazklar suya doygun killerle akldklarnda kazk evresinde boluk suyu basnc

normal konsolide killerde (4-6)cu deerine kabilir. Bu fazla boluk suyu basnc zamanlasnmlendiinde kil- kazk arasnda birim evre srtnmesi kilin yorulmu efektifgerilme parametreleriyle bulunabilir. Dier yandan sert, fissrl killerde drenajl

parametreler ile tahmin edilebilecek evre tama gc daha kritik olabileceinden bu tranaliz daha doru olabilir.

Buna gre birim srtnme;

.vf =

(4.21)

rK = tan (4.22)

v : Dey efektif gerilme,

r : Yorulmu kilin efektif ( drenajl) i srtnme as,K : Yanal itki katsaysdr.

Yanal itki katsays olarak kabul edilen K deeri, (4.15) ve (4.16) ifadelerikullanlarak (4.21) ifadesinde yerine konulursa normal konsolide killer iin:

( ) vrf = .t a n.s i n1 (4.23)

Ar konsolide killer iin:

( ) vr O C Rf = ..t a n.s i n1 (4.24)

bantlar elde edilir.

Tablo 4.6 da bu katsay iin verilen baz deerler yer almaktadr. Bu deerler arazi

kazk ykleme deneyleri sonularnn geriye dnk analizleri yaplarak elde edilmilerdir

17


18/50

Su ierii (PI)Diren(kpa

)

Kat Kil 23 35-55 120 0,44

Kat Kil 25 20-60 120 0,62

Masif eyl 15 7_16 500 0,64

Kat Kil - - 110 0,52

Kat Kil 19 36-46 140 0,30Tablo 4.6. Kazk Ykleme Deneylerinden Elde Edilmi Adhezyon Katsaylar

4.2 Dinamik Kazk Formlleri

akma kazklarn tama gc deerlendirmelerinde dinamik kazk formllerikullanlr. Bu formller, kazk akma ilemi srasnda harcanan enerjinin, dier deyilemekanik olarak yaplan iin, kazn zemine giri miktar ve zeminde oluan toplam direnile ilgili olaca savndan yola karak elde edilmilerdir. Dinamik kazk formllerinegemeden nce akma ilemine ait baz bilgiler verilecektir. Bilindii gibi kazklar ya birahmerdann kazk bana serbest drlmesi yada buharl veya dizel motorlu ekilerkullanlarak aklrlar.

akma srasnda kullanlan dzeneklere gre kazn aklmasn salayan enerjikayna ekli aada zetlenmitir.

I. Serbest dmeli ahmerdanla, tokmak belli bir ykseklikten serbeste kazkbana drlerek kazk darbelenir. Bundan sonra ahmerdan makarayasarl halatla kaldrr ve ilem tekrar edilir.

II. Tek tesirli ahmerdan kullanlr ise tokmak serbest dme ile kaznbalna drlr, buhar veya basnl hava gc ile yukar kaldrlr veilem tekrar edilir.

III. ift tesirli ahmerdanla tokmak hem yukar kalkarken hem aa inite

buhar ve basnl hava gcnden yararlanlr.IV. Dizel motorlu ahmerdanlar da yaygn olarak kullanlan aralardandr. Buahmerdanlarda tokman akma gc motordaki mazotun patlamas sonucuoluan enerji ile salanr.

4.2.1 Sanders Forml

Dinamik kazk formleri arasnda en basit olan Sanders Forml olup, ( Wr )arlndaki tokman ( h ) mesafesinden dmesiyle yaplan iin kazn zemine girimiktar ( s ) ile kazn akmaya kar toplam direncinin ( Q ) arpmna eit olacakabulne dayanr.

18


19/50

( ) = shWQ r / Enerji kayplar gz nne alnmamtr (4.25)

4.2.2 Engineering News Forml

( ) ( ) += cshWQ r / Serbest dmeli ve tek tesirli ahmerdanlar (4.26)

( ) += csEQ n / ift tesirli ahmerdanlar (4.27)

c deeri enerji kayplarn ifade eden bir sabit olup, serbest dmeli

ahmerdanlarda 2,5 cm, buharl ahmerdanlarda0,25 cm, ift tesirli ahmerdanlarda ise0,25 cmdir. En ise ift tesirli ahmerdanlarda tokman darbe srasnda uygulad enerjiolup makine kataloglarnda verilir. Engineering News Formlnde gvenlik katsays 4-10arasnda alnarak emniyetli yk bulunur.

4.2.3 Brix Forml

( )pr

pr

WWs

hWWQ

+=

..

(4.28)Wp : Kazk arl

seklindedir. Bu forml kullanlarak emniyetli tama gc bulunmak istendiinde, 3 ile 5arasnda bir gvenlik says uygulanr. Brix forml sadece serbest dmeli ahmerdanlariin kullanlmakta olup, daha ziyade ahap kazklar iin uygundur.

4.2.4 Dutch Forml

( )pr

r

WWshW

Q+

=.

2

(4.29)

19


20/50

4.2.5 Ritter Forml

( )( )

pr

pr

r WWWWs

hWQ ++

+=

.2

(4.30)

Dutch ve Ritter Formllerinde serbest dmeli ahmerdan kullanldnda gvenlikkatsays 10, buharl ahmerdan kullanlmas halinde ise 6 alnabilir.

4.2.6 Hiley FormlEn ok kullanlan ve enerji kayplarn dier formllere gre en gereki ekildegz nne ald sylenen forml budur:

( )( )

pr

prrf

WW

WeW

cccs

hWeQ

+

+

+++

=2

321

2

2

1

..

(4.31)

Burada;

fe : Tokman tesir katsays ( 0.65- 1.00)

1c : Kazn bandaki takozun ve yastn elastik ksalmas

2c : Kazn elastik ksalmas

3c : Zeminin elastik ksalmas

e : arpma says

fe deeri serbest dmeli ahmerdanlarda 1.00, buharllarda 0.90 ve tanburasrtnme ile sarlan tel halata bal noktalarda 0.75 alnabilir. Gvenlik says 3 alnabilir.arpma saylar ( e ) Tablo 4.7 den alnabilir.

MALZEME arpma Says

Harab olmu ahap 0

Ucu bozulmam ahap kazk 0.25

20


21/50

Salam ahap yastkl elik kazk 0.32-0.40

elik balkl elik veya beton kazk 0.50

Balksz beton kazk stne dkme demir tokmakla vurulmashalinde

0.40

Tablo 4.7. arpma Says ( e ) nin Temsili Deerleri (Chellis,1961)

Dinamik kazk formllerinde, kazk direncinin akma esnasnda deimeyeceikabul edilmektedir. Ancak zellikle killi zeminlerde akma srasnda zemin rselenir vemukavemeti azalr. Ayrca ince kum ve siltlerde ani darbenin yaratt ilave boluk suyu

basnlar srtnmeden doan mukavemeti azaltr. Bu nedenlerden dolay, ince dane oranfazla zeminlerde, silt ve ince kumda bu formller gvenilir deildir.

4.3 Kazklarda Grup Etkisi ve Grup Tama Gc

Kazk grubunun tama gc, kazklarn grup halinde davranlar dnlerekhesaplanr. Zira, grup iindeki bir kazk ve evre zemin, dier kazklardan iletilengerilmelerin etki alan iinde kalabilir. Bu problemin zm iin eitli yaklamlarvardr. Bunlardan biri srtnme kazklarnda grup etkisini hesaplamak iin kullanlanampirik veya yar ampirik formllerdir. Bu formller kazklar aras etkileim nedeni ilegrup iindeki kazklarn tama glerinde meydana gelen azalmay saptamak amac ile

gelitirilmilerdir. says ile gsterilen grup verimi, kazklarn tek tek tama glerinintoplanmas ile bulunan deerle arplarak grup tama gc bulunur. Bu formllerdegenelde, yalnzca kazk kazk etkileimi dnlm ve zemin zellikleri gz nnealnmamtr.

4.3.1 Verimlilik Formlleri

4.3.1.1 Converse-Labarre Forml

Formllerden balcas ve en ok kullanlan olan Converse-Labarre forml aagda

verilmektedir.

21


22/50

( ) ( )

+=

mn

nmmn

90

11

1 (4.32)

m : Gruptaki kazk sras says,n : Bir sradaki kazk says, : arctg ( d/s );( derece ),d : Kazk aps : Kazk araldr.

4.3.1.2 1/8 Etkileim Kural

Bu kural kimin ortaya att bilinmemektedir. Kurala gre grup iindeki belirli birkazn tama gcn azaltmak iin nce her komu kazk iin bir adet ( 1/8 ) says kazkap / kazk aral ( d/s ) oran ile arplr. Bu arpmdan elde edilen rakam ile kazntama gc arplr ve etkilenmi tama gc bylece bulunur. Dikdrtgen zgarazerindeki m ve n adet kazktan meydana gelen bir grup iin verim ( ) aadaki formlile ifade edilebilir:

( ) ( ) ( )( ) ( )

+++=s

dmn

nmnm8

228210210121

(4.33)Bu forml ile hesaplanan verim, kazklarn tek tek tama glerinin toplanmas ile

bulunan deerle arplarak grup tama gc ile bulunur. Bu formllerde de, yalnzcakazk- kazk etkileimi dnlm ve zemin zellikleri gz nne alnmamtr.

4.3.2 Terzaghi Blok Yaklam

Terzaghi ve Peck (1967) kazkl bir temelin aynen bir Blok Derin Temel olarakdavranaca varsaymndan hareket ederek bir hesap yntemi gelitirmilerdir. Yukarda4.3.1.1 ve 4.3.1.2 paragraflarnda nakledilen hesap yntemlerinin, zemin zelliklerinihesaba katmamakta olduu aklanmt. Terzaghi ve Peck yntemi zemin zelliklerini dehesaba katar. Kazkl bir temelin blok halinde davranmas; her zaman olas bir durumdeildir ve bu davran nemli lde kazk aral etkiler. Temelin hangi kazkaralndaki aamada blok temel davranndan tek kazk davranna geecei sorusunakolayca cevap vermek kolay deildir. Bu soruya her durumda geerli olabilecek hazr bircevap bulunamamas nedeniyledir ki; Terzaghi ve Peck tek kazn gmesi ile bloktemelin gmesi durumlar ayr ayr gz nne alan bir yaklam nerilerdir. Aadagrlecei gibi bu yaklam iinde iki adml bir zm takip edilir.

22


23/50

X X

Y k

Ri j i t Ba l k

X - X K e s i ti

A ( m )

P

L

ekil 4.1. Kazklarda Grup Etkisi ( Terzaghi ve Peck 1967)

Yntem ekil 4.1 e baklarak ve aadaki kabuller ile ylece aklanabilir:

Kazk bal rijittir. Kazk grubu iindeki zemin kazklarla beraber bir blok olarak davranr.

Terzaghi ve Peck metodunda kazk grubu ekil 4.1 de gsterildii gibi derin birtemel gibi dnlerek toplam tama gc bulunur. ekil 4.1 e baklarak blok evresi vetabanndaki kuvvetlerin dengesi gz nne alnrsa aadaki ifade elde edilir:

ALqAsLPQs f += ... (4.34)

Burada:

S : Kazk blounu evreleyen zeminin ortalama kayma mukavemeti,

23


24/50

L : Zeminin iinde kalan kazk boyu,P : Kazk grubunun plan grmndeki toplam evre uzunluu,

A : Kazk grubunun plan grnmndeki alan, : Zeminin birim hacim arl,

Killi zeminler iin (4.34) ifadesinde grlen gf ( Kazn oturduu derinliktekitama gc ):

LNcq cf += .3.1 (4.35)

olarak alnabilir.

Yukardaki (4.34) denklemi ile bulunan tama gc; ( n ) gruptaki kazklarnsaysn gstermek zere, kazklarn tek tek tama glerinin toplamndan elde edilendeer olan ( nQtop) ile karlatrlr ve kk olan deer, kazk grubunun toplamtamagc olarak kabul edilir.

Qtop . n

( Qtop . n + Qb)

Qb

ekil 4. 2. Verim Formlasyonu

ekil 4.2 de bu iki formlasyondan elde edilen deerler iki dik eksen zerindegsterilmilerdir. Bunlarn bilekesi ( nQtop + Qb ) ile belirlenir. Kapsadklar alan isenQtopQb dir. statistiksel olarak alnan bilekeye blnmesi ile bulunan ifadenin yenidendzenlenmesi ile ( ) verimi gstermek zere aadaki gibi yeni bir verim formlsaptanabilir:

24


25/50

( ) /.1

1btop QQn+=

(4.36)

Whitaker (1957) tarafndan narinlii ( l/d )=48 olan model kazklardan meydanagelen 5x5, 7x7 ve 9x9 kazkl kazk gruplar zerinde gerekletirilmi olan deneylerdenelde edilen verim ile formllerden elde edilen verim sonular karlatrlm ve (4.33)

bantsnn greli olarak daha iyi sonu verildiim grlmtr. Dier taraftan busonulara gre; kazk aralnn s=4d deerinden itibaren kazklarn blok davranndan tekkazk davranna getikleri de grlmtr

5 ARAZ DENEY SONULARINDAN KAZIK TAIMA GC TAHMN

Arazi aratrmalar srasnda yaygn olarak kullanlan Standart Penetrasyon Deneyi

( SPT ) ve Konik ( Statik ) Penetrasyon Deneyi ( CPT ) sonular kazk tama gctahmininde kullanlabilir.

5.1 Standart Penetrasyon Deneyi ( SPT )

Standart Penetrasyon deneyi ( SPT ) zeminin mukavemet younluunudeerlendirmek ve numune almak amacyla yerinde yaplan bir dinamik kesme deneyidir.

Bilindii gibi kesme mukavemeti kum akl gibi iri taneli zeminlerde zeminin izafisklna, Kohezyonlu zeminlerde ise zeminin mukavemet parametrelerine baldr.

Bundan dolay standart penetrasyon direnci ile tama gc arasnda geree yakn bir balant kurmak mmkndr. Ancak standart penetrasyon direnci ile oturma miktararasnda istenilen dorulukta bir iliki kurmak zordur. Standart Penetrasyon deneyininavantajlar yle sralanabilir:

Deneyde yaygn ve ok bilinen bir ekipman kullanlmas, Kullanlan ekipmann basit ve dayankl olmas, Deneyin greceli olarak kolay, ekonomik, hzl ve ok zel bir deneyim

gerektirmeksizin yaplabilmesi, Her trl zemin ve yumuak kayada uygulanabilmesi, Yer alt su tablasnn altnda ve stnde yaplabilmesi,

Test yaplrken bozulmu numunenin de alnabilmesi.

25


26/50

5.1.1 Standart Penetrasyon Deneyinin Yaplmas

SPT yapabilmek iin standart sondaj takm ( sondaj kuyusunun almas ve penetrometrenin kuyuya indirilmesini salayabilecek makine ve ekipman ), standart birpenetrometre ( d ap 50,8 mm i ap 35,4 mm uzunluu 81,3 cm toplam arl 6,81kg), A-tij ( d ap 41,3 mm i ap 28,6 mm ), ahmerdan ( akma tokma 63,5 kg ) veakma bal gerekmektedir.

Deney yaplmak istenen seviyeye penetrometre indirildikten sonra 76,2 cmykseklikten ahmerdan ile akma bal zerine serbest dme yaptrlr. Bu hareketritmik olarak tekrarlanlr. Penetrometrenin zemine 3x15cm girmesi iin gerekli serbestdme says deerlendirmeye alnmadan ikinci ve nc 15 cmlik girmeler iin

belirlenen serbest dme saylar toplanarak Standart Penetrasyon Direnci ( N ) olaraktanmlanr.

Standart Penetrasyon Direnci ( N ) deneyinin yapld seviyeye ve deneyin yer alt

su seviyesinin altnda yaplmas hallerinde gerek deerinden farkl olarak belirlenir. Bunedenle derinlik ve su dzeltmesi yaplarak gerek N deeri belirlenmelidir.

SPT deneyi aadaki koullardan herhangi birini salayana kadar srdrlr.

15 cm lik penetrasyondan herhangi birine N = 50 vuru saylmas

ahmerdann 10 vuruundan sonra penetrometrenin fark edilir birpenetrasyon yapmamas Penetrometrenin zemine ngrlen ( 3 x 15 =45 cm) girii tamamlamas.

5.1.2 SPT Darbe Saysnn Dzeltilmesi

5.1.2.1 SPT Darbe Saysnn Derinlik Dzeltilmesi

Deney derinlerde yaplyorsa tij uzunluunun artmasndan dolay penetrometre

zerine gelmesi gereken enerjide azalma oluyor. Bu nedenle belirlenen N deeri gerekdeerinden byk kyor. Bu sebeple arazide bulunan N darbe says, deney seviyesindekimevcut efektif toprak basncna gre dzeltilmelidir.

NCNN = (5.1)

)/20log(77.0 0=NC (5.2)

N : Dzeltilmi Standart Penetrasyon Direnci

26


27/50

N : Deneyde Belirlenmi SPT DirenciN

C : Dzeltme Faktr

0 : Efektif Zemin Gerilmesi

5.1.2.2 SPT Darbe Saysnn Yer alt Su Seviyesine Gre Dzeltilmesi

Birok aratrma gstermitir ki yer alt su seviyesi altnda bulunana ince kum vesiltlerde dzeltilmi N zeminin gerek standart penetrasyon direncinden daha byktr.Bu nedenle ince kum ve siltlerde derinlik dzeltilmesi ile bulunan N deeri 15 ten bykise arpma srasnda oluan boluk suyu basncnn etkisini gidermek iin aagdakidzeltme yaplr.

)15(5.015 += NN (5.3)

5.1.3 SPT Verileriyle Kazk Tama Gc Hesab

5.1.3.1 U Tama Gc

)(404 KumdaNB

DNq bf = (5.4)

N : Kazk ucundaki dzeltilmi SPT deeri ( kazk ucu seviyesinden 3Byukarda ve 8B derinlikte ortalama SPT deerleridir.),

Db : Tayc granler zemindeki kazk ankastre boyu,

B : Kazk ap veya kenar boyu.Fore kazklarda qf deerinin te biri dikkate alnmaldr.

5.1.3.2 evre Srtnmesi

fs = 0.2 Nort ( t/m ) (5.5)

Nort : Tabakalardaki ortalama SPT deeri

27


28/50

Fore kazklarda ve elik kazklarda fs deerinin yars dikkate alnmaldr.

5.2 Konik ( Statik) Penetrasyon Deneyi ( CPT )

CPT, konik penetrometrenin statik bir kuvvetle zemine itilmesi ile yaplr.

Penetrometre, konik ulu, tepe as 60, ap 35,70 mm, evre ykseklii 134 mm olan birdiren lerdir. Zemin u direnci ( qc ) 1000 mmlik yanal yzeyde llr. Deneysrasnda penetrometreyi itmek iin d ap 15 mm olan elik ubuklarla, bu ubuklarndnda i ap 16 mm, d ap 36 mm olan 1,00 m boyunda elik klf borularla muhafazaedilir. Bylece deney verilerinin alnmasnda yalnz penetrometre zemine temas eder.Okumalar genellikle 20 cm aralklarla alnr. stenirse her zemin seviyesinde okuma eldeedilebilir. Ortalama penetrasyon hz 1-2 cm/sndir.

Deneyin daha yumuak killi ve kumlu orta taneli zeminlerde yaplmas dahagvenilir sonular verebilmektedir. Deney rselenmemi zemin zerinde kolaylklauygulanabilmektedir.

5.2.1 CPT Deneyinin Avantajlar

CPT deneyinin avantajlar unlardr:

1. CPT ile srekli sondaj yaplabilir. stenilen derinlie kolayca bilgi edinilebilir,2. deney sresi ok ksadr,3. Elde edilen deerler rselenmi zemine ait geoteknik parametrelerdir,4. Elde edilen zemin verilerine gre kohezyonlu, kohezyonsuz zemin parametreleri

elde edilmesiyle bunlar arasnda korelasyonlar kurulabilir.

5.2.2 CPT Verileriyle Kazk Tama Gc Hesab5.2.2.1 Kumlu Zeminlerde

5.2.2.1.1 U Tama Gc Hesab

Uniform kumlu zeminlerde kazk tama gcn u direnci belirler. Bu zeminlerdeu tama gc konik u direncine eit alnabilir.

Dutch Metodu ;

28


29/50

pcp AqQ .= (5.6)

( ) 2/21 ccc qqq += (5.7)

qc : Konik u direnciqc1 : 0.7D 0.4D arasndaki derinlikteki ortalama u direnciqc2 : Kazk u blgesi zerindeki 8D ykseklikteki ortalama u direnci

5.2.2.1.2 evre Srtnmesi Tama Gc Hesab

evre srtnmesi tamas iki metoda gre hesaplanabilir:

1. Metod

Bu metoda gre kazk evre srtnmesi tama kazk evre srtnmesi direncinebaldr.

==L L

sss LDfSLDqQ0 0

1 ......

(5.8) qs : Srtnme direnci

S1 : Kazk tipine bal srtnme direnci katsays ( Tablo 5.1)fs : Birim srtnme direnciD : Kazk apL : Kazk boyu

KAZIK TP S1

Ahap kazk 1,2

Paralel kenarl beton, elik dz ulu 0,6

Paralel kenarl beton, elik sivri ulu 1,1

Yerinde akma kazk 1,6

Ak ulu elik boru, H kazk 0,7

Tablo 5.1. S1 Srtnme Direnci Katsays

29


30/50

2. Metod

kinci metoda gre ise kazk evre srtnmesi tamas kazk u direncine baldr.

==L L

css LDqSLDqQ0 0

2 ......

(5.9)

S2 : Kazk tipine bal u direnci katsays ( Tablo 5.2)qc : Konik u direnci

KAZIK TP S2

Ahap kazk 0,012

Betonarme akma kazk 0,012

Geni tabanl betonarme akma kazk 0,018

elik deplasman kaz 0,012

Ak ulu elik boru 0,008Tablo 5.2. S2 U direnci Tama Gc Katsays

5.2.2.2 Killi Zeminlerde

Kohezyonlu zeminlerde kazk tama gc hesaplarnda kayma mukavemeti parametreleri Cu kullanlarak hesap yaplabilir. Bugne kadar direkt CPT verilerikullanlarak bu zeminlerde hesap yaplmamtr.

30


31/50

6 SAYISAL UYGULAMALAR

6.1 Statik Formllerle Saysal Uygulamalar

Uygulama 1:

25m uzunluunda, 50 cm apnda bir betonarme kazk orta sk kumlu zemineaklacaktr. Kumlu zeminin doal birim hacim arl 1,70 t/m, ortalama isel srtnmeas 34, yanal zemin basnc katsays 1,5dir. Gvenlik katsaysn 3 alarak kazn

gvenle tayabilecei azami ykn bulunmas:

31


32/50

1 7 ,0t/m

1 , 7 0 . 1 0 = 1 7 , 0 t /m

L=25m

Q s = fs x A s

Q p = q f x A p

Q f = Q p + Q s

L=25m

Q R T A S IK I K U M

'o r t = 3 4

d = 1 , 7 0 t /m

Qf = Qp + QsQd = Qf / G.S

15 20D derinlikten sonra fs ile qf sabit kalr.

20 .D = 20. 0.50 = 10 m

Qp = qf . ApAp = . D/4 = . 0.50/4 = 0,20 mqf = ' . Nq = 17 . 37 = 629 t/mQp = 629. 0,20 = 125,8 ton

Qs = fs . AsAs = . D . L = . 0.5 .25 = 39,3 m

32


33/50

fs = Ks . ( ' )ort .tg = 0.75 .

fs = 1,5 . ( 17/2+17). tg(0,75 . 34)fs = 18,24 t/mQs = 18.24 . 39,3 =716,8 ton

Qf = 716,8+ 125,8 = 842,6 tonQd = 842,6 / 3 = 281ton

Uygulama 2:

Aadaki ekilde zellikleri verilen tabakal zemine 20 m uzunluunda 65 cmapnda bir betonarme kazk aklacaktr. Gvenlik katsaysn 3 alarak kazn gvenletayabilecei azami ykn bulunmas:

33


34/50

1 2 . 0 m

5. 0 m

3 . 0 m

Y A S S

N C E K U M L I

S L T L K L

Q f

K L

( S T )

( A L T )

S I K I K U M

K U M

d = 1 , 8 0 t / m , = 1 5 , c = 1 , 0 t / m

q u = 3 t / m ,d= 1 , 9 5 t / m ,C u = 1 , 5 t / m ,= 1 , 0

q u = 7 t / m , C u = 3 , 5 t / m , = 1 , 0

d= 1 , 9 0 t / m , = 3 0 , K s = 2 , 0

d= 2 , 1 0 t / m , = 3 6

Q f

5. 0 m

1 2 . 0 m

3 . 0 m

Y A S S

1 , 8 0 x 0 , 5 0 = 9 , 0 0 t / m

9 , 0 0 + ( 1 , 9 5 - 1 ) 1 2 = 2 0 , 4 t / m

2 0 , 4 + ( 1 , 9 0 - 1 ) 3 = 2 3 , 1 t / m

= 36 iin Nq = 50

Qf = Qp + QsQd = Qf / G.S

Qp = qf . ApAp = . D/4 = x 0.65/4 = 0,332 m

34


35/50

qf = ' . Nq = 23,1 x 50 = 1155 t/mQp = 1155x 0,332 = 383,46 ton

Qs = fs . Asfs = Ks . ( ' )ort .tg ( Kumlu zemin)fs = . cu ( Killi zemin)fs = Ks . ( ' )ort .tg + . cu ( Kark zemin)

fs1 = 1,0 x (9,0/2) x tg ( 0,75 x 15) + 1,0 x 1,0 = 1,90 t/mfs2 = 1,0 . ( 1,5 +3,5)/2 = 2,50 t/mfs3 = 2,0 x (20,4 + 23,1 ) /2 x tg (0,75x 30) = 18,02 t/m

Qs = ( 1,90 x 5,0 + 2,50 x 12,0 + 18,02 x 3,0) x x 0,65 = 191,1 ton

Qf = 383,46 + 191,1 = 574,56 ton

Qd = 574,56 / 3 = 191,52 ton

6.2 SPT Verileriyle Saysal Uygulama

Aadaki rneklerde, sondaj kuyularnda derinlik boyunca elde edilen StandartPenetrasyon Deerleriyle, 40 cm apndaki tek bir akma kazn ve 65 cm apndaki tek

bir fore kazn deneyin yapld derinliklerdeki nihai tama kapasiteleri bulunmutur. Bukazklar hem u hem de srtnme kaz olarak dnlmtr. Kazn tayabilecei

35


36/50

basn ykn nihai tama kapasitesi ( Qf ) ve ekme ykn ise sadece srtnme direnci( Qs ) belirler. Her bir rnekte kazn tayabilecei azami basn yk dikkate alnarak

kazk uzunluu belirlenmitir.

Zeminin doal ve efektif birim hacim arl derinlik boyunca ortalama srasyla2,0 t/m ve 1,0 t/m olarak kullanlmtr.

Dzeltilmi SPT-N deerleri bulunurken sadece derinlik dzeltilmesi yaplmtr.Gnmzde artk YASS dzeltmesi yaplmamaktadr.

SPT-N = CN . SPT-NCN = 0,77 . log ( 20/ ) , ( kg/ cm )

Kazk ucundaki Nu deeri, kazk ucu seviyesinden 3B yukarda ve 8B derinlikteortalama SPT-N deerleridir.

40 cm apndaki akma kazk iin; 3 x 0,40 = 1,20 m 1 deer aadan8 x 0,40 = 3,20 m 2 deer yukardan

65 cm apndaki fore kazk iin ; 3 x 0,65 = 1,95 m 1 deer aadan8 x 0,65 = 5,20 m 3 deer yukardan

alnarak ortalama Nu deeri bulunmutur.

Srtnme direnci ortalama Ns deeri bulunulan derinlikteki ve zerindeki SPT-Ndeerlerinin ortalamalar alnmtr. U tama gc hesab;

qf = 4 Nu Db/B 40 Nu

Db / B = 10 Db = 0,40 x 10 =4,0m ( akma kazk iin ) Db = 0,65 x 10 = 6,5 m ( Fore kazk iin )

Ap = B / 4Qp = qf . Ap

Fore kazk iin u tama gc 1/3 orannda azaltlmtr.

Srtnme direnci hesab:

fs = 0,2 . Ns ( akma kazk iin)fs = 0,1 . Ns ( fore kazk iin)As = .B.DbQs = fs . As

36


37/50

Kazn nihai tama gc hesab:

Qf = Qp + Qs

Her bir kaza ait SPT verileri kullanlarak yaplan kazk tama gc hesab Ek 5de verilmektedir.

6.3 CPT Verileriyle Saysal Uygulama

Aagdaki rnekte 40 cm apndaki bir tek akma kazn, deneyin yapldderinliklerde ( her 20 cm de bir ) bulunan ortalama birim u ve srtnme direncideerleriyle nihai tama kapasiteleri hesaplanmtr. Bu kazk hem u hem de srtnme

kaz olarak dnlmtr. Kazn tayabilecei basn ykn nihai tama kapasitesi( Qf ) ve ekme ykn ise sadece srtnme direnci ( Qs ) belirler.

37


38/50

U tama gc hesab:

qc = (qc1 + qc2 )/2 ( Dutch )

qc1 deeri kazk ucu seviyesinden ortalama 3D derinlikteki mesafede CPT denbulunan birim u direnci ( q ) deerlerinin ortalamas olarak alnmtr.

qc2 deeri ise kazk u seviyesinden 8D ykseklikteki ( q ) deerlerinin ortalamasolarak alnmtr.

Qp = qc . ApAp = .D / 4

Srtnme direnci hesab:

==L L

sss LDfSLDqQ0 0

1 ...... ( Dutch )

S1 katsays kazk tipine baklmakszn 0,7 olarak alnmtr.

Kaza ait CPT verileri kullanlarak yaplan kazk tama gc hesab Ek 6 de

verilmektedir.

38


39/50

7 SONULAR

Proje almamda grld zere kazkl temellerin , zemin tabakalarnnmukavemet parametrelerine bal kalacak ekilde ka adet kazktan oluaca, st yapstatik ve dinamik yklerini, geometrik boyutlarn malzeme cinsleri belirlenir.

Kazkl temellerin tama gc hesaplarna baklacak olursa tek bir kazn tamagcn kazk zemin ynnden belirleyen balca iki etmen olan cevreleyen zemin vekazn yapld malzemenin mekanik zellikleri kullanlarak uygulanan yk altndasalam kalacaklar kantlanr.

Arazi aratrmalar srasnda uygulanan SPT ve CPT deney verileriyle czlenuygulamalarda grld zere; SPT deneylerinde tama gc derinlikle ayn orandadeimedii dorusal olarak artmad grlmtr. CPT deneylerine baklacak olunursaderinlik boyunca tama gcnn farkl zemin cinslerine de dogrusal olarak arttgrlmtr.

39


40/50

KAYNAKLAR

1. Dastan', l., Yldz, R.

2. Kayalar, . A.

3. Ordemir, .

4. nalp, A.

5. Torol, E.

6. Tulu, H., Balkr, G.

7. Trk Standardlar

Konik Penetrasyon Deneyi (CPT) Mensoy Sanayi veTicaret Ltd. ii. Mensoy Geoteknik Blm,Yayn, CPT-01 zmir, Aralk, 1994

Standart Penetrasyon Deneyi (SPT) Mensoy Sanayive Ticaret Ltd. ti. Mensoy Geoteknik Blm,Yayn, MEN-02 zmir, Aralk, 1994

Kazkl TemellerMensoy Sanayi ve Ticaret Ltd. ti. Mensoy

Geoteknik Blm, Yayn, Kazk-01 zmir, Ocak,1995

zel Temeller Ders Notlar, 1996

: Pile FoundationsMiddie East Technical UniversityDepartment of Civil Engineering Ankara,1984 Chapter 5., Page 58-90

: naat Mhendislerine Geoteknik Bilgisi, Cilt II

T.C. Karadeniz niversitesi, Yayn No: 3 Trabzon,1983 .4. Blm, 7. Konu, Sayfa 691-716

: Kazkl TemellerTemel Aratrma A.. Yaynlar, No: 1 stanbul,1970, 1. Bask 6. Konu, Sayfa 62-69

: Kazkl TemellerYol Mhendisliinde Zemin Mekanii KarayollarAratrma Fen Heyeti Mdrl Ankara, 1975 14.Konu

: TS 3167/NSAN 1978Kazkl Temellerin Hesap ve Dzenlemesinde GenelKurallar Trk Standardlar Enstits, Ankara

TS 3168/NSANI 978Delme Kazklar, Tasarm, Yapm veUygulama KurallarTrk Standardlar Enstits, Ankara

40


41/50

EKLER

Ek. 1 : Ahap akma Kazklarn Boyuttan (TS3169)

Ahap akma kazklarn uzunluunun ortasnda ve birbirine dik dorultuda yaplaniki lnn ortalamas alnarak bulunacak ortalama kazk aplar, kazn boyuna greizelge 1. 'de verilen deerlere uygun olmaldr.

izelge 1. Ahap akma Kazklarn Ortalama aplarnn Minimum Deerleri

KazkBo u L m

Ortalamaa min cm

Toleranscm


42/50

izelge 3. Kare Kesitli Betonarme ve ngerilmeli Beton akma Kazklarda MsaadeEdilen Basn Ykleri

Ta c

indeki Msaade Edilen Yk t

(m)

20 25 30 35 403 20 25 35 45 554 25 35 45 60 705 - 40 55 70 856 - - 65 80 100

izelge 4. elik akma Kazklarda Msaade Edilen Basn Ykleri

Ta cZemini indeki Msaade Edilen Yk tDerinlik

(m)

elik Profil elik Boru - elik KutuGeni lik ve a Ykseklik d-a(cm) (cm)30 35 35-30 40-35 45-40

3 - - 35 45 554 - - 45 60 705 45 55 55 70 856 55 65 65 80 1007 60 75 70 90 1108 70 85 80 100 120

Ek. 3 : Delme Kazklarn Boyutlar ( TS 3168 )

Delme kazklarda en kk kazk ap, kazk uzunluklarna gre izelge 5.'deverilen deerlerden kk olmamaldr.

izelge 5. Delme Kazklarda, Kazk Uzunluklarna Gre En KkKazk aplar

KazkUzunluu L(m)

En Kk Kazkap d (cm)

L


43/50

20 < L =2 1,75 1,5 1,3

ekmeKazklar

2/1Eime

3 1 2 2 1,75

2/1 Eimin

4 >=2 2 1 75 1 55 >=2 1,75 1,75 1,5

Zaman zamanekme ve basnkarsnda kalankazklar

6 >=2 2 2 1,75


44/50

Ek. 5 : SPT Deneyi Hesaplar

YASS = 2,15 m

a) 40 cm akma Kaz

qf

DERNLK SPT-N ' SPT-N Nu Ns 4NuDb/B40Nu

Qp=qf .

ApQs= fs . As

Qf

=QP+Qs

m kg/cm t/m t/m ton ton ton

4,50 35 0,665 39 37 39 - 1480 185,98 44,11 230,09

6,00 34 0,815 36 35 37 - 1400 175,93 55,79 231,72

7,50 30 0,965 30 35 35 - 1400 175,93 65,97 241,90

9,00 40 1,115 38 30 35 - 1200 150,80 79,17 229,97

10,50 21 1,265 19 24 32 - 960 120,64 84,45 205,08

13,00 15 1,515 12 23 29 - 920 115,61 94,75 210,36

16,00 30 1,815 24 21 28 - 840 105,56 112,59 218,15

18,50 40 2,065 30 23 28 - 920 115,61 130,19 245,80

19,50 36 2,165 26 28 28 - 1120 140,74 137,23 277,97

21,50 45 2,365 32 48 28 - 1920 241,27 151,30 392,57

22,50 154 2,465 107 68 35 - 2720 341,81 197,92 539,7324,00 163 2,615 110 81 41 - 3240 407,15 247,31 654,46

25,50 118 2,765 78 80 44 - 3200 402,12 281,99 684,11

27,00 39 2,915 25 57 43 - 2280 286,51 291,79 578,31

28,50 24 3,065 15 34 41 - 1360 170,90 293,68 464,58

30,00 30 3,215 18 21 39 - 840 105,56 294,05 399,61

33,50 46 3,565 26 19 39 - 760 95,50 328,36 423,86

Kazk uzunluu ; L = 25,50 m olarak bulunur.

b) 65 cm Fore Kazk

qf

DERNLK SPT-N ' SPT-N Nu Ns 4NuDb/B40Nu

Qp=qf .

Ap/3Qs= fs . As

Qf=QP+Qs

m kg/cm t/m t/m ton ton ton

4,50 35 0,665 39 37 39 1025 - 113,33 35,84 149,176,00 34 0,815 36 35 37 1292 - 142,94 45,33 188,287,50 30 0,965 30 35 35 - 1400 175,93 53,60 229,539,00 40 1,115 38 30 35 - 1200 150,80 64,32 215,12

10,50 21 1,265 19 24 32 - 960 120,64 68,61 189,25

13,00 15 1,515 12 23 29 - 920 115,61 76,98 192,6016,00 30 1,815 24 21 28 - 840 105,56 91,48 197,04


45/50

18,50 40 2,065 30 23 28 - 920 115,61 105,78 221,3919,50 36 2,165 26 28 28 - 1120 140,74 111,50 252,24

21,50 45 2,365 32 48 28 - 1920 241,27 122,93 364,2122,50 154 2,465 107 68 35 - 2720 341,81 160,81 502,6224,00 163 2,615 110 81 41 - 3240 407,15 200,94 608,0925,50 118 2,765 78 80 44 - 3200 402,12 229,12 631,2427,00 39 2,915 25 57 43 - 2280 286,51 237,08 523,5928,50 24 3,065 15 34 41 - 1360 170,90 238,61 409,5230,00 30 3,215 18 21 39 - 840 105,56 238,92 344,4833,50 46 3,565 26 19 39 - 760 95,50 266,79 362,30

Kazk uzunluu ; L = 25,50 m olarak bulunur.

Ek. 6: CPT Deneyi Hesaplar


46/50

YASS = 3.0 m

Sondaj No: S-1

0

50

100

150

200

0,20

1,00

1,80

2,60

3,40

4,20

5,00

5,80

6,60

7,40

8,20

9,00

9,80

10,60

11,40

12,20

13,00

Derinlik

KonikUDiren

q (kg/cm)

Sondaj No: S-1

0,005,00

10,0015,0020,0025,0030,0035,00

0,20

1,40

2,60

3,80

5,00

6,20

7,40

8,60

9,80

11,00

12,20

Derinlik ( m )

B

irim

Srtnm

D

irenci(kg/cm

f ( kg/cm)


47/50

DERNLK ZEMNCNS

ZEMNPROFL

q f qc1 qc2 qc Qp Qs Qf m kg/cm kg/cm kg/cm kg/cm kg/cm ton ton ton

0,20 Kumlusiltli kil(orta

28,00 6,40 31,00 28,00 29,50 37,07 11,26 48,330,40 36,00 6,40 30,00 32,00 31,00 38,96 22,52 61,47

0,60 36,00 7,20 28,00 33,00 30,50 38,33 35,19 73,52


48/50

0,80 36,00 7,20 25,00 34,00 29,50 37,07 47,85 84,92

1,00 34,00 7,20 22,00 34,00 28,00 35,19 60,52 95,71

1,20 28,00 7,20 19,00 33,00 26,00 32,67 73,19 105,861,40 22,00 7,00 18,00 31,00 24,50 30,79 85,50 116,29

1,60

Siltliince

gevekkum

20,00 6,00 17,00 30,00 23,50 29,53 96,06 125,59

1,80 20,00 4,80 17,00 28,00 22,50 28,27

104,5

0 132,77

2,00 16,00 4,00 19,00 27,00 23,00 28,90

111,5

4 140,44

2,20 16,00 4,40 20,00 25,00 22,50 28,27

119,2

8 147,55

2,40 16,00 3,20 20,00 23,00 21,50 27,02

124,9

1 151,93

2,60 16,00 3,20 20,00 20,00 20,00 25,13

130,5

4 155,67

2,80 18,00 3,20 21,00 19,00 20,00 25,13

136,1

7 161,30

3,00 20,00 3,60 21,00 18,00 19,50 24,50

142,5

0 167,00

3,20 36,00 4,80 20,00 19,00 19,50 24,50

150,9

5 175,45

3,40 20,00 2,40 18,00 19,00 18,50 23,25

155,1

7 178,42

3,60 18,00 2,40 18,00 19,00 18,50 23,25

159,3

9 182,64

3,80 18,00 2,80 18,00 19,00 18,50 23,25

164,3

2 187,57

4,00 18,00 2,80 18,00 20,00 19,00 23,88169,24 193,12

4,20 18,00 2,00 18,00 20,00 19,00 23,88

172,7

6 196,64

4,40 18,00 2,80 17,00 20,00 18,50 23,25

177,7

9 201,04

4,60 20,00 2,80 18,00 20,00 19,00 23,88

182,6

1 206,49

4,80 18,00 2,40 17,00 20,00 18,50 23,25

186,8

4 210,09

5,00 16,00 2,40 16,00 18,00 17,00 21,36

191,0

6 212,42

5,20 20,00 2,40 15,00 18,00 16,50 20,73

195,2

8 216,01

5,40 16,00 2,40 13,00 18,00 15,50 19,48

199,5

0 218,98

5,60 16,00 2,80 12,00 17,00 14,50 18,22

204,4

3 222,65

5,80 20,00 3,20 10,00 18,00 14,00 17,59

210,0

6 227,65

6,00

Killisiltlikabakum

14,00 2,40 8,00 17,00 12,50 15,71

214,2

8 229,99

6,20 14,00 1,80 6,00 17,00 11,50 14,45

217,4

5 231,90

6,40 8,00 1,20 5,00 15,00 10,00 12,57 219,5

6

232,13


49/50

6,60 8,00 1,20 6,00 14,00 10,00 12,57

221,6

6 234,23

6,80 4,00 0,80 11,00 13,00 12,00 15,08

223,0

8 238,16

7,00 4,00 1,20 16,00 11,00 13,50 16,96

225,1

9 242,15

7,20 4,00 1,20 18,00 10,00 14,00 17,59

227,3

0 244,89

7,40 4,00 0,80 19,00 8,00 13,50 16,96

228,7

1 245,67

7,60 4,00 0,80 20,00 7,00 13,50 16,96

230,1

2 247,08

7,80 20,00 4,40 22,00 7,00 14,50 18,22

237,8

6 256,08

8,00 40,00 7,60 21,00 10,00 15,50 19,48

251,2

3 270,71

8,20 40,00 7,60 16,00 14,00 15,00 18,85

264,6

0 283,45

8,40 14,00 1,80 12,00 14,00 13,00 16,34

267,7

6 284,10

8,60 14,00 1,80 10,00 16,00 13,00 16,34

270,9

3 287,27

8,80 14,00 1,80 9,00 17,00 13,00 16,34

274,1

0 290,44

9,00 18,00 2,40 8,00 18,00 13,00 16,34

278,3

2 294,66

9,20 8,00 1,60 6,00 19,00 12,50 15,71

281,1

3 296,84

9,40 8,00 1,20 6,00 19,00 12,50 15,71

283,2

5 298,96

9,60 8,00 1,20 7,00 18,00 12,50 15,71

285,3

6 301,07

9,80 4,00 0,80 8,00 14,00 11,00 13,82

286,7

6 300,58

10,00 8,00 1,20 16,00 10,00 13,00 16,34

288,8

8 305,22

10,20 8,00 0,80 17,00 10,00 13,50 16,96

290,2

8 307,24

10,40 2,00 0,40 17,00 8,00 12,50 15,71

290,9

9 306,70

10,60 4,00 1,20 18,00 7,00 12,50 15,71233,10 248,81

10,80 18,00 2,40 26,00 7,00 16,50 20,73

297,3

2 318,05

11,00 16,00 1,80 32,00 8,00 20,00 25,13

300,4

9 325,62

11,20 58,00 6,00 32,00 14,00 23,00 28,90

311,0

4 339,94

11,40 16,00 2,80 27,00 14,00 20,50 25,76

315,9

7 341,73

11,60 6,00 1,80 30,00 15,00 22,50 28,27

319,1

4 347,41

11,80 8,00 1,20 58,00 15,00 36,50 45,87 321,25 367,12

12,00 Sert kil 60,00 8,00 66,00 20,00 43,00 54,04 335,3 389,36


50/50

2

12,20 60,00 8,00 68,00 27,00 47,50 59,69

349,4

0 409,09

12,40 20,00 4,00 70,00 29,00 49,50 62,20

356,4

3 418,63

12,60 20,00 4,00 86,00 29,00 57,50 72,26

363,4

7 435,73

12,80 40,00 16,00

120,0

0 32,00 76,00 95,50

391,6

2 487,12

13,00

200,0

0 30,00

200,0

0 47,00

123,5

0

155,2

0

444,4

0 599,60

kazik temellerin tasima gucu hesabi

Documents