KUTU KESİTLİ ÖNGERİLMELİ PREFABRİKE KİRİŞLİ VİYADÜK TASARIMI. YÜKSEK LİSANS TEZİ İnş. Müh. Murat Emre BATMAZ. Anabilim Dalı : İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ

Transkript

1 İSTANBUL TEKNİK ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ KUTU KESİTLİ ÖNGERİLMELİ PREFABRİKE KİRİŞLİ VİYADÜK TASARIMI YÜKSEK LİSANS TEZİ İnş. Müh. Murat Emre BATMAZ Anabilim Dalı : İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ Programı : YAPI MÜHENDİSLİĞİ MAYIS 00

2 ĠSTANBUL TEKNĠK ÜNĠVERSĠTESĠ FEN BĠLĠMLERĠ ENSTĠTÜSÜ KUTU KESĠTLĠ ÖNGERĠLMELĠ PREFABRĠKE KĠRĠġLĠ VĠYADÜK TASARIMI YÜKSEK LĠSANS TEZĠ ĠnĢ. Müh. Murat Emre BATMAZ ( ) Tezin Enstitüye Verildiği Tarih : 13 Mayıs 00 Tezin Savunulduğu Tarih : 30 Mayıs 00 Tez DanıĢmanı : Diğer Jüri Üyeleri Prof.Dr. Metin AYDOĞAN Prof.Dr. Zekeriya POLAT (Y.T.Ü.) Doç.Dr. Kadir GÜLER (Ġ.T.Ü.) MAYIS 00

3 ÖNSÖZ Bu yüksek lisans tezi, kutu kesitli öngerilmeli prefabrike kirişli bir viyadüğün analizini ve boyutlandırılmasını içermektedir. Yüksek lisans tezim sırasında bilgi ve düşüncelerini esirgemeden bana yardımcı olan danışman hocam Sn. Prof. Dr. Metin AYDOĞAN a teşekkürü bir borç bilirim. Ayrıca öğrenimim esnasında desteklerini benden esirgemeyen Ġnş Yük. Müh. Mustafa Ali GÜLVER, Ġnş Yük. Müh. Caner ÇAKIR ve tüm CSM Ġnşaat çalışanlarına, aileme ve projemde bana yardımcı olan Altınok Mühendislik Firmasına teşekkür ederim. Mayıs 00 Murat Emre BATMAZ

4 İÇİNDEKİLER TABLO LİSTESİ ŞEKİL LİSTESİ SEMBOL LİSTESİ ÖZET SUMMARY vii viii xii xiii xiv 1. GİRİŞ 1. KUTU KESİTLİ PREFABRİKE KİRİŞE AİT KESİT ÖZELLİKLERİ 4.1 A-A Kesitine Ait Değerler 4..1 A-A kompozit kirişe ait bürüt enkesit değerleri 4.1. A-A kompozit kesitine ait değerler 13. B-B Kesitine Ait Değerler B-B kompozit kesitine ait değerler 14.3 C-C Kesitine Ait Değerler C-C kompozit kesitine ait değerler 15.4 D-D Kesitine Ait Değerler SAP90 PROGRAMI İÇİN YAPILAN MODELLEMEDE KULLANILACAK BİLGİLER Çubuk Elemanların Kesit Özellikleri Kesitlere Ait Zati Yükler Taşıt Yükleri Standart kamyon ve şerit yükleri Dinamik etki katsayısı İlave Daimi Yükler SAP90 Yüklemeleri No lu yükleme ( ilave daimi yük ) No lu yükleme ( yaya yükü ) No lu yükleme ( şerit yüklemesi L/ ) No lu yükleme ( s.k.y. L/ ) No lu yükleme ( s.k.y. L/ ) No lu yükleme ( s.k.y. L/ ) No lu yükleme ( şerit yüklemesi 0,1 m. ) No lu yükleme ( s.k.y. 0,1 m. ) No lu yükleme ( s.k.y. 0,1 m. ) No lu yükleme ( s.k.y. 0,1 m. ) No lu yükleme ( şerit yüklemesi L/4 ) No lu yükleme ( s.k.y. L/4 ) No lu yükleme ( s.k.y. L/4 ) 33

5 No lu yükleme ( s.k.y. L/4 ) No lu yükleme ( şerit yüklemesi 1,5 m. ) No lu yükleme ( s.k.y. 1,5 m. ) No lu yükleme ( s.k.y. 1,5 m. ) No lu yükleme ( s.k.y. 1,5 m. ) SAP90 Datasında kullanılacak yükler Yayılı yükler Çubuk elemana ait yükler Düğüm noktalarına ait yükler ÖNGERİLMELİ KUTU KESİTLİ PREFABRİKE KİRİŞ HESABI Hesapta Kullanılacak Bilgiler Öngerilmeli Kutu Kesitli Prefabrike Kirişte Oluşan Kesit Tesirleri İmalat esnasında oluşan kesit tesirleri Taşınma esnasında oluşan kesit tesirleri Yerinde dökme döşeme ve fligran yükünden oluşan kesit tesirleri Montaj esnasındaki hareketli yüklerden oluşan kesit tesirleri Öngerilme durumunda emniyet gerilmeleri Çekme durumuna ait beton emniyet gerilmeleri Basınç durumuna ait beton emniyet gerilmeleri Öngerilme Kablolarının Seçimi Prefabrike Kirişin Açıklık Ortasında ( A-A Kesitinde ) Öngerilme Hesapları Eksantrisite ve öngerilme kuvvetinin hesabı Öngerilme kayıplarının hesaplanması Gerilme tahkikleri imalat fazı yerinde dökme tabliyeden meydana gelen gerilmeler montaj esnasındaki hareketli yükten kaynaklanan gerilmeler ilave daimi yükten oluşan gerilmeler hareketli yükten meydana gelen gerilmeler zamana bağlı öngerme kaybı kompozit kesitte öngerilme kaybı sonrası gerilmeler Gerilme kombinasyonları Prefabrike Kirişte Mesnetten 9,15 m. Uzakta ( A-A Kesitinde ) Yapılan Öngerilme Hesapları Eksantrisite ve öngerilme kuvvetinin hesabı Öngerilme kayıplarının hesaplanması Gerilme tahkikleri imalat fazı yerinde dökme tabliyeden meydana gelen gerilmeler montaj esnasındaki hareketli yükten kaynaklanan gerilmeler ilave daimi yükten oluşan gerilmeler hareketli yükten meydana gelen gerilmeler zamana bağlı öngerme kaybı kompozit kesitte öngerilme kaybı sonrası gerilmeler Gerilme kombinasyonları Prefabrike Kirişte Mesnetten 0,76 m. Uzakta ( A-A Kesitinde ) Yapılan Öngerilme Hesapları Eksantrisite ve öngerilme kuvvetinin hesabı 101

6 4.7. Öngerilme kayıplarının hesaplanması Gerilme tahkikleri imalat fazı yerinde dökme tabliyeden meydana gelen gerilmeler montaj esnasındaki hareketli yükten kaynaklanan gerilmeler ilave daimi yükten oluşan gerilmeler hareketli yükten meydana gelen gerilmeler zamana bağlı öngerme kaybı kompozit kesitte öngerilme kaybı sonrası gerilmeler Gerilme kombinasyonları Açıklık Ortasında Sehim Tahkiki Kesme Kuvveti Tahkiki Kesme kuvveti tahkikinde kullanılacak yüklerin belirlenmesi çubuk elemana ait yükler düğüm noktalarına ait yükler hesapta kullanılacak değerler Hesaplar yatay kayma dayanımı Yerinde Dökme Tabliye Analizi Hareketli yükten meydana gelen nominal momentin belirlenmesi Ölü yükten meydana gelen nominal momentin belirlenmesi Grup 1 faktörlü yüklerin belirlenmesi Eğilme donatısı hesabı Fligran Analizi Momentlerin belirlenmesi Grup 1 faktörlü yüklerin belirlenmesi Eğilme donatısı hesabı Elastomer Mesnet ( Neopren ) Hesabı Mesnet fonksiyonlarının belirlenmesi Toplam dönme miktarının belirlenmesi Deplasmanların belirlenmesi DEPREM HESABI İvme-Spektrum Eğrisi Tabliye Minimum Sismik Oturma Mesafeleri Neoprenlere Ait Yay Katsayılarının Belirlenmesi SAP000 Program Datasının Oluşturulması Zati ağırlıkların belirlenmesi Yük kombinasyonları Eşdeğer kuvvet metodu ile deprem hesabı Orta Ayak İçin Hesap ,3*G+,17*Q kombinasyonuna göre hesap G+0,3*E x +E y kombinasyonuna göre hesap Orta Ayak İçin Kazıklı Temel Hesabı SAP000 modeli için gerekli olan yüklemeler Kazık taşıma gücünün belirlenmesi Kazıklara etkiyen yatay yayların hesabı Sonuçların değerlendirilmesi Kazık donatı hesabı Kazık başlık plağı donatı hesabı 171

7 5.7 Orta Ayak Başlık Kirişi Hesabı Zati ağırlıkların belirlenmesi Başlık kirişi konsol hesabı Başlık kirişinin analizi Kenar Ayak Hesabı G+Q yüklemesi statik toprak itkisi hesabı hesapta kullanılacak yüklerin belirlenmesi kenar ayak kesitlerinde oluşan kesit tesirleri G+E yüklemesi statik+dinamik toprak itkisi hesabı hesapta kullanılacak yüklerin belirlenmesi kenar ayak kesitlerinde oluşan kesit tesirleri Kenar ayak için kazıklı temel hesabı SAP000 modeli için gerekli olan yüklemeler Kazık taşıma gücünün belirlenmesi Kazıklara etkiyen yatay yayların hesabı Sonuçların değerlendirilmesi Kazık donatı hesabı Kazık başlık plağı donatı hesabı Kenar ayak donatı hesabı ,3*G+,17*Q yüklemesi için donatı hesabı G+E yüklemesi için donatı hesabı Geçiş Plağı Analizi Grup 1 faktörlü yüklerin belirlenmesi Eğilme donatısı hesabı SONUÇLAR 10 KAYNAKLAR 11 EKLER 1 ÖZGEÇMİŞ

8 TABLO LİSTESİ Sayfa No Tablo.1. Kesitlere ait mukavemet değerleri Tablo 3.1. Standart kamyon yükleri Tablo 4.1. İmalat esnasında prefabrike kirişte oluşan kesit tesirleri Tablo 4.. Taşınma esnasında prefabrike kirişte oluşan kesit tesirleri Tablo 4.3. Yerinde dökme tabliyeden dolayı prefabrike kirişte oluşan kesit tesirleri Tablo 4.4. Montaj esnasında prefabrike kirişte oluşan kesit tesirleri Tablo 4.5. L/ kesitinde oluşan momentler Tablo 4.6. L/4 kesitinde oluşan momentler... 7 Tablo 4.7. Mesnetten 50 uzaklıktaki kesitte oluşan momentler Tablo 4.8. Kesitlere ait mukavemet değerleri Tablo 4.9. Mesnetten 0,1 m. uzaklıktaki kesitte oluşan kesme kuv Tablo C-C kesiti mukavemet özellikleri Tablo 5.1. Zemin katsayıları Tablo 5.. İvme katsayıları Tablo 5.3. Period-İvme değerleri Tablo 5.4. Kolon kayma hesabı Tablo 5.5. Başlık kirişinde oluşan kesit tesirleri Tablo 5.6. Başlık kirişi kayma hesabı

9 ŞEKİL LİSTESİ Sayfa No Şekil 1.1 : Viyadük genel yerleşim planı... 3 Şekil.1 : A-A kesiti geometrisi... 5 Şekil. : B-B kesiti geometrisi... 6 Şekil.3 : C-C kesiti geometrisi... 7 Şekil.4 : D-D görünüşü geometrisi... 8 Şekil.5 : A-A kesitinin Cross hesabı için gerekli olan koordinatlar... 9 Şekil.6 : B-B kesitinin Cross hesabı için gerekli olan koordinatlar Şekil.7 : C-C kesitinin Cross hesabı için gerekli olan koordinatlar Şekil.8 : D-D kesitinin Cross hesabı için gerekli olan koordinatlar... 1 Şekil 3.1 : Tip enkesit Şekil 3. : Tip 3 enkesit Şekil 3.3 : H30-S4 Standart kamyon Şekil 3.4 : İlave daimi yükler... 0 Şekil 3.5 : 1 No lu yükleme boykesit... 1 Şekil 3.6 : 1 No lu yükleme plan Şekil 3.7 : 1 No lu yükleme enkesit... 1 Şekil 3.8 : No lu yükleme boykesit... Şekil 3.9 : No lu yükleme plan Şekil 3.10 : No lu yükleme enkesit... Şekil 3.11 : 3 No lu yükleme boykesit... 3 Şekil 3.1 : 3 No lu yükleme plan Şekil 3.13 : 3 No lu yükleme enkesit... 3 Şekil 3.14 : 4 No lu yükleme boykesit... 4 Şekil 3.15 : 4 No lu yükleme plan Şekil 3.16 : 4 No lu yükleme enkesit... 4 Şekil 3.17 : 5 No lu yükleme boykesit... 5 Şekil 3.18 : 5 No lu yükleme plan Şekil 3.19 : 5 No lu yükleme enkesit... 5 Şekil 3.0 : 6 No lu yükleme boykesit... 6 Şekil 3.1 : 6 No lu yükleme plan Şekil 3. : 6 No lu yükleme enkesit... 6 Şekil 3.3 : 7 No lu yükleme boykesit... 7 Şekil 3.4 : 7 No lu yükleme plan Şekil 3.5 : 7 No lu yükleme enkesit... 7 Şekil 3.6 : 8 No lu yükleme boykesit... 8 Şekil 3.7 : 8 No lu yükleme plan Şekil 3.8 : 8 No lu yükleme enkesit... 8 Şekil 3.9 : 9 No lu yükleme boykesit... 9 Şekil 3.30 : 9 No lu yükleme plan Şekil 3.31 : 9 No lu yükleme enkesit... 9 Şekil 3.3 : 10 No lu yükleme boykesit Şekil 3.33 : 10 No lu yükleme plan

10 Şekil 3.34 : 10 No lu yükleme enkesit Şekil 3.35 : 11 No lu yükleme boykesit Şekil 3.36 : 11 No lu yükleme plan Şekil 3.37 : 11 No lu yükleme enkesit Şekil 3.38 : 1 No lu yükleme boykesit... 3 Şekil 3.39 : 1 No lu yükleme plan Şekil 3.40 : 1 No lu yükleme enkesit... 3 Şekil 3.41 : 13 No lu yükleme boykesit Şekil 3.4 : 13 No lu yükleme plan Şekil 3.43 : 13 No lu yükleme enkesit Şekil 3.44 : 14 No lu yükleme boykesit Şekil 3.45 : 14 No lu yükleme plan Şekil 3.46 : 14 No lu yükleme enkesit Şekil 3.47 : 15 No lu yükleme boykesit Şekil 3.48 : 15 No lu yükleme plan Şekil 3.49 : 15 No lu yükleme enkesit Şekil 3.50 : 16 No lu yükleme boykesit Şekil 3.51 : 16 No lu yükleme plan Şekil 3.5 : 16 No lu yükleme enkesit Şekil 3.53 : 17 No lu yükleme boykesit Şekil 3.54 : 17 No lu yükleme plan Şekil 3.55 : 17 No lu yükleme enkesit Şekil 3.56 : 18 No lu yükleme boykesit Şekil 3.57 : 18 No lu yükleme plan Şekil 3.58 : 18 No lu yükleme enkesit Şekil 3.59 : SAP90 modeli prefabrike kiriş yerleşimi Şekil 3.60 : 3 No lu yüklemeden oluşan çubuk eleman yükleri Şekil 3.61 : 11 No lu yüklemeden oluşan çubuk eleman yükleri Şekil 3.6 : 4 No lu yüklemenin ön aksından oluşan düğüm nok. yükleri 41 Şekil 3.63 : 4 No lu yüklemenin orta aksından oluşan düğüm nok. yükleri 41 Şekil 3.64 : 4 No lu yüklemenin arka aksından oluşan düğüm nok. yükleri 4 Şekil 3.65 : 5 No lu yüklemenin ön aksından oluşan düğüm nok. yükleri 4 Şekil 3.66 : 5 No lu yüklemenin orta aksından oluşan düğüm nok. yükleri 43 Şekil 3.67 : 5 No lu yüklemenin arka aksından oluşan düğüm nok. yükleri 43 Şekil 3.68 : 6 No lu yüklemenin ön aksından oluşan düğüm nok. yükleri 44 Şekil 3.69 : 6 No lu yüklemenin orta aksından oluşan düğüm nok. yükleri 44 Şekil 3.70 : 6 No lu yüklemenin arka aksından oluşan düğüm nok. yükleri 45 Şekil 3.71 : 7 No lu yüklemenin tekil yükünden oluşan düğüm nok. yükler 45 Şekil 3.7 : 8 No lu yüklemenin ön aksından oluşan düğüm nok. yükleri 46 Şekil 3.73 : 8 No lu yüklemenin orta aksından oluşan düğüm nok. yükleri 46 Şekil 3.74 : 8 No lu yüklemenin arka aksından oluşan düğüm nok. yükleri 47 Şekil 3.75 : 9 No lu yüklemenin ön aksından oluşan düğüm nok. yükleri 47 Şekil 3.76 : 9 No lu yüklemenin orta aksından oluşan düğüm nok. yükleri 48 Şekil 3.77 : 9 No lu yüklemenin arka aksından oluşan düğüm nok. yükleri 48 Şekil 3.78 : 10 No lu yüklemenin ön aksından oluşan düğüm nok. yükleri 49 Şekil 3.79 : 10 No lu yüklemenin orta aksından oluşan düğüm nok. yükleri 49 Şekil 3.80 : 10 No lu yüklemenin arka aksından oluşan düğüm nok. yükleri 50 Şekil 3.81 : 1 No lu yüklemenin ön aksından oluşan düğüm nok. yükleri 50 Şekil 3.8 : 1 No lu yüklemenin orta aksından oluşan düğüm nok. yükleri 51 Şekil 3.83 : 1 No lu yüklemenin arka aksından oluşan düğüm nok. yükleri 51

11 Şekil 3.84 : 13 No lu yüklemenin ön aksından oluşan düğüm nok. yükleri 5 Şekil 3.85 : 13 No lu yüklemenin orta aksından oluşan düğüm nok. yükleri 5 Şekil 3.86 : 13 No lu yüklemenin arka aksından oluşan düğüm nok. yükleri 53 Şekil 3.87 : 14 No lu yüklemenin ön aksından oluşan düğüm nok. yükleri 53 Şekil 3.88 : 14 No lu yüklemenin orta aksından oluşan düğüm nok. yükleri 54 Şekil 3.89 : 14 No lu yüklemenin arka aksından oluşan düğüm nok. yükleri 54 Şekil 3.90 : 15 No lu yüklemenin tekil yükünden oluşan düğüm nok. yükleri 55 Şekil 3.91 : 16 No lu yüklemenin ön aksından oluşan düğüm nok. yükleri 55 Şekil 3.9 : 16 No lu yüklemenin orta aksından oluşan düğüm nok. yükleri 56 Şekil 3.93 : 16 No lu yüklemenin arka aksından oluşan düğüm nok. yükleri 56 Şekil 3.94 : 17 No lu yüklemenin ön aksından oluşan düğüm nok. yükleri 57 Şekil 3.95 : 17 No lu yüklemenin orta aksından oluşan düğüm nok. yükleri 57 Şekil 3.96 : 17 No lu yüklemenin arka aksından oluşan düğüm nok. yükleri 58 Şekil 3.97 : 18 No lu yüklemenin ön aksından oluşan düğüm nok. yükleri 58 Şekil 3.98 : 18 No lu yüklemenin orta aksından oluşan düğüm nok. yükleri 59 Şekil 3.99 : 18 No lu yüklemenin arka aksından oluşan düğüm nok. yükleri 59 Şekil : SAP90 modelindeki düğüm noktaları Şekil : SAP000 modelindeki çubuk numaraları Şekil 3.10 : SAP000 modelinde 4 No lu yüklemeye ait moment diagramı 6 Şekil : SAP000 modelinde 6 No lu yüklemeye ait moment diagramı 63 Şekil : SAP000 modelinde 8 No lu yüklemeye ait moment diagramı 64 Şekil : SAP000 modelinde 14 No lu yüklemeye ait deformasyon Şekil 4.1 : Prefabrike kiriş zati ağırlığı Şekil 4. : Prefabrike kirişin taşınması esnasında oluşan kesit tesirleri Şekil 4.3 : Tabliye ve fligran yükleri Şekil 4.4 : Montaj esnasında oluşan yükler Şekil 4.5 : Öngerme halatlarının yerleşimi Şekil 4.6 : Prefabrike kiriş ve kompozit kirişte oluşan gerilmeler Şekil 4.7 : Öngerilme kuvveti ve eksantrisite Şekil 4.8 : Öngerilme momenti Şekil 4.9 : 3 No lu yüklemeden oluşan çubuk eleman yükleri Şekil 4.10 : 11 No lu yüklemeden oluşan çubuk eleman yükleri Şekil 4.11 : 7 No lu yüklemenin tekil yükünden oluşan düğüm nok. yükleri 19 Şekil 4.1 : 11 No lu yüklemenin tekil yükünden oluşan düğüm nok. yükleri 131 Şekil 4.13 : Gerilme dağılımı Şekil 4.14 : Yerinde dökme tabliye hesap açıklığı Şekil 4.15 : Fligran hesap açıklığı Şekil 4.16 : Elastomer mesnet Şekil 5.1 : İvme-Spektrum eğrisi Şekil 5. : SAP000 modeli için viyadüğün boyutları ( planda ) Şekil 5.3 : SAP000 modeli için viyadüğün ayak uzunlukları Şekil 5.4 : Elastomer mesnet kayma deformasyonu Şekil 5.5 : Viyadüğün 3 boyutlu SAP000 modeli Şekil 5.6 : Viyadüğün 3 boyutlu SAP000 modeli Şekil 5.7 : Viyadüğün 3 boyutlu SAP000 modelinin 1. mod şekli Şekil 5.8 : Viyadüğün 3 boyutlu SAP000 modelinin. mod şekli Şekil 5.9 : Viyadüğün 3 boyutlu SAP000 modelinin 6. mod şekli Şekil 5.10 : Viyadüğün G+0,3*E x +E y yüklemesinin M - Moment Diagramı 157 Şekil 5.11 : Orta ayak Şekil 5.1 : Orta ayak etkili boyu

12 Şekil 5.13 : Orta ayak kazıklı temeli Sap000 modelinde G+E yüklemesi Şekil 5.14 : Orta ayak kazıklı temeli Sap000 modelinde G+E deformasyonu 166 Şekil 5.15 : Kazık başlık plağının 1,3*G+,17*Q yüklemesindeki M - Momenti Şekil 5.16 : Orta ayak başlık kirişi Şekil 5.17 : Başlık kirişi enkesiti Şekil 5.18 : İlave daimi yüklerin başlık kirişi üzerinde yayılışı Şekil 5.19 : Hareketli yüklerin başlık kirişi üzerinde yayılışı Şekil 5.0 : Yaya yüklerinin başlık kirişi üzerinde yayılışı Şekil 5.1 : Başlık kirişi ( 1 m. genişilk için ) Şekil 5. : Başlık kirişi analizi yapılan kesitler Şekil 5.3 : Kenar ayak geometrisi Şekil 5.4 : Kenar ayağa etkiyen yükler Şekil 5.5 : Kenar ayak kazıklı temeli Sap000 modeli Şekil 5.6 : Kenar ayak kazıklı temeli G+E yüklemesine ait deformasyon Şekil 5.7 : Kazık başlık plağının G+E yüklemesindeki M - Momenti Şekil 5.8 : Kenar ayak donatıları Şekil 5.9 : Geçiş plağı... 08

13 SEMBOL LİSTESİ A a A 0 A pc b b C sm f c f cd f s f y f yd I 0 I pc K as K ea k h k x, k y, k z k v M d N N d q 0 q uç r R x R y S T m V d : Duvar-zemin arakesitinin düşeyle yaptığı açı : Dayanım azaltma katsayısı; zeminin içsel sürtünme açısı : Zeminin birim hacim ağırlığı : Dinamik etki katsayısı : İvme katsayısı : İvme : Prefabrike kiriş kesit alanı : Kompozit kiriş kesit alanı : Geçiş plağının eğilmeye çalıştığı açıklık : Deprem davranış katsayısı : Beton karakteristik basınç dayanımı : Beton tasarım basınç dayanımı : Kazıklarda çevre sürtünmesi : Donatı karakteristik akma gerilmesi : Donatı tasarım akma gerilmesi : Prefabrike kiriş atalet momenti : Kompozit kiriş atalet momenti : Statik aktif basınç katsayısı : Dinamik aktif basınç katsayısı : Yatay yay katsayısı; deprem yüklemesinde yatay ivme katsayısı : Yay katsayıları : Deprem yüklemesinde düşey ivme katsayısı : Hesap eğilme momenti : Minimum mesnet uzunluğu : Hesap eksenel kuvveti : Sürşarj yükü : Kazıklarda uç direnci : Atalet yarıçapı : Yapının x yönündeki davranış modifikasyon faktörü : Yapının y yönündeki davranış modifikasyon faktörü : Zemin katsayısı : Yapının m. moduna ait period : Hesap kesme kuvveti

14 KUTU KESİTLİ ÖNGERİLMELİ PREFABRİKE KİRİŞLİ VİYADÜK TASARIMI ÖZET Bu çalışmada, kutu kesitli öngerilmeli prefabrike kirişli 9 açıklıklı bir viyadüğün analizi ve boyutlandırması yapılmıştır. Tasarım esnasında A.A.S.H.T.O., Karayollarında Yapılacak Köprüler Hakkında Teknik Şartname, TS500, TS333 ve Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkındaki Yönetmelik te belirtilen yöntemler ve konstrüktif kurallar uygulanmıştır. Kutu kesitli prefabrike kirişlerin SAP90 programında modeli hazırlanmıştır. Bu model üzerinde hareketli yükler gezdirilerek en elverişsiz duruma ait kesit tesirleri elde edilmiştir. Bu sonuçlara göre öngerilme hesapları yapılmış ve kirişlere donatıları verilmiştir. Ayrıca prefabrike kirişlerin üzerine oturacağı neoprenler boyutlandırılmıştır. Öngerilmeli halatlar, 15,4 mm. (0,6 ) çaplı 7 telli kopma dayanımı 174 N/mm olan halatlardan seçilmiştir. Prefabrike kiriş için beton sınıfı BS40 (C40) donatı çeliği olarak BÇIII (S40) kullanılmıştır. Viyadüğün kurblu olması nedeniyle sismik analiz için yapının 7 modu gözönüne alınmıştır. Yapının üç boyutlu modeli SAP000 programı ile oluşturulmuş ve I. derece deprem bölgesi için A.A.S.H.T.O.98 LRFD de belirtilen koşullara göre dinamik analizi yapılmıştır. Bu sonuçlar doğrultusunda orta ayak, ve kenar ayaklar boyutlandırılmıştır. Orta ayak ve kenar ayak yükleri belirlendikten sonra SAP000 programı için üç boyutlu kazıklı temel modelleri hazırlanmıştır. Bu modellerin analizi sonucu kazık taşıma güçleri belirlenmiş ve kazıklar boyutlandırılmıştır. Daha sonra kazık başlık plakları için hesap yapılmıştır. Orta ayak, kenar ayak ve temeller için beton sınıfı BS5 (C5) donatı çeliği olarak BÇIII (S40) kullanılmıştır.

15 PRESTRESSED PREFABRICATED BOX BEAMED VIADUCT DESIGN SUMMARY In this thesis, a prestressed prefabricated box beamed viaduct which has 9 bays is designed and analyzed. In During the design, A.A.S.H.T.O. Bridge Design Specification, Turkish Highway Bridge Design Specification, TS500, TS333 and Specification For The Buildings To Be Built In Natural Disaster Areas codes are used for the constructional rules. Prefabricated box beams are modeled by using SAP90 structural analysis program. Live loads are moved across the model for the unsuitable element forces. According to the results, prestress analysis of the section is carried out and beams are reinforced. Elastomeric bearings are also designed. Prestress tendons are at 15.4 mm. (0.6 ) diameter and its yield strength is 174 N/mm. For the prefabricated beam, concrete grade is chosen as BS40 (C40) and reinforced steel grade is chosen as BÇIII (S40). Since the viaduct is curved, its first 7 modes are considered for the seismic analysis. Three dimensional model is prepared by using SAP000 and according to A.A.S.H.T.O.98 LRFD Bridge Design Specification the dynamic analysis is done. Using the results, the pier and the abutment is designed. According to the pier and the abutment loads, the three dimensional pile foundations are modeled by using SAP000 then pile bearing capacities are calculated. Then pile caps are designed. For the pier, abutment and the foundations, concrete grade is chosen as BS5 (C5) and reinforced steel grade is chosen as BÇIII (S40).

16 1. GİRİŞ Bu yüksek lisans tezinin amacı, kutu kesitli prefabrike kirişli öngerilmeli 9 açıklıklı bir viyadüğün analizini yapmak ve boyutlandırmaktır. Prefabrike kirişlerde malzeme olarak beton sınıfı BS40 (C40), donatı sınıfı BÇIII (S40) kullanılmıştır. Yerinde dökme tabliye ve diğer köprü elemanları için beton sınıfı BS5 (C5), donatı sınıfı BÇIII (S40) kullanılmıştır. Öngerilme halatları 15,4 mm. (0,6 ) çaplı 7 telli kopma dayanımı 174 N/mm olan halatlardan seçilmiştir. Öngerilme hesapları A.A.S.H.T.O. ya göre yapılmıştır. A.A.S.H.T.O. da belirtilen öngerilme kayıpları hesaplanmıştır. Öngerilme kablosunda oluşan nihai gerilmeler bulunmuştur. Prefabrike kirişte imalat fazında öngerilme kuvveti ve kirişin kendi ağırlığı söz konusudur. Daha sonra üzerinde yerinde dökme tabliye dökülmektedir. Bu esnada tüm yükleri prefabrike kiriş taşımaktadır. Yerinde dökme tabliye prizini aldıktan sonra kesitin kompozit çalıştığı düşünülerek hesaplar yapılmıştır. Hareketli yükler kompozit kesit tarafından karşılanmaktadır. Mesnete yakın bölgelerde momentin azaldığı düşünülürse verilen öngerme kuvveti bu bölgelerde negatif momentlere yol açmaktadır böylece kesitte çatlamalar meydana gelmektedir. Bunu önlemek amacıyla mesnete yakın bölgelerde halatlarda kılıflama ( debounding ) yapılmaktadır. Viyadüğün kurblu olması ve açıklık sayısının fazla olması nedeniyle çok modlu dinamik analiz yapılmıştır. A.A.S.H.T.O.98 LRFD köprü dizayn şartnamesinde dinamik analiz için açıklık sayısının 3 katı kadar mod adedi öngörülmektedir. Aynı şartnamede I. Derece deprem bölgeleri için eşivme eğrileri verilmiştir. Bu eğrilere göre ivme katsayıları belirlenmektedir. Ayrıca zemin profiline göre zemin katsayıları da belirlenmiştir. Bu katsayılar kullanılarak deprem davranış katsayıları belirlenmiştir. İvme-spektrum eğrisi çizilip bu eğri SAP000 de hazırlanan modele verilerek dinamik analiz yapılmıştır. Dinamik analiz sonucu bulunan kesit tesirleri kullanılarak orta ayak ve kenar ayaklar boyutlandırılmıştır. Kenar ayak

17 boyutlandırması Mononobe-Okabe ile yapılmıştır. Bu analiz ile deprem esnasında oluşan dinamik aktif toprak itkisi tespit edilmiş ve yapıya uygulanmıştır.

18 . KUTU KESİTLİ PREFABRİKE KİRİŞE AİT KESİT ÖZELLİKLERİ.1 A-A Kesitine Ait Değerler Nokta X Y Brüt kesit : Alan = 178, S(x) = S(y) = ,5 170 I(x) = 1,678136E I(y) = 6,1851E I(xy) =,554E ,5 170 x(s) = y(s) = 88, I(xs) = 6,694967E I(ys) = 1,7177E I(xys) = A C I = 1,17783E-04 derece ,5 190 I(ksi) = 6,694967E I(eta) = 1,7177E , , , , , , , A-A Kompozit Kirişe Ait Bürüt Enkesit Değerleri b 1 = E E c,5 c,40 (.1) N/mm b 1 = N/mm = 0,8783 ( TS 333 çizelge 5 ) üst tabaka genişliği=0,8783*39= 344 cm.

19 .1. A-A Kompozit Kesitine Ait Değerler 178,5*88,83 344*5*1,5 Y G = = 138,57 cm. 178,5 344*5 X G = 196 cm. h-y G =5-138,57= 86,43 cm. Alan=178,5+344*5= 138,5 cm =,1383 m I X =6,694967* ,5*( 138,57-88,83 ) 3 344* *5*( 1,5-138,57 ) = ,9 cm 4 I Y =1,7177* *344 1 = ,7 cm 4. B-B Kesitine Ait Değerler Nokta X Y Brüt kesit : Alan = 1508, S(x) = S(y) = ,5 170 I(x) = 1,811E I(y) = 7,17365E I(xy) =,50306E ,5 170 x(s) = y(s) = 84, I(xs) = 7,3080E I(ys) = 1,379171E I(xys) = A C I =,87811E-05 derece ,5 190 I(ksi) = 7,30803E I(eta) = 1,379171E ,

20 ..1 B-B Kompozit Kesitine Ait Değerler Y G = 1508,5*84,67 344*5*1,5 1508,5 344*5 X G = 196 cm. h-y G =5-131,09= 93,91 cm. = 131,09 cm. Alan=1508,5+344*5= 368,5 cm =,3685 m I X =7,3080* ,5*( 131,09-84,67 ) 3 344* *5*( 1,5-131,09 ) = ,7 cm 4 I Y =1,379171* *344 1 = 74566,7 cm 4.3 C-C Kesitine Ait Değerler Nokta X Y Brüt kesit : Alan = 03, S(x) = S(y) = ,5 170 I(x) =,31046E I(y) = 9,41473E I(xy) = 3,64095E ,5 170 x(s) = y(s) = 81, I(xs) = 8,663501E I(ys) = 1,60763E I(xys) = A C I = 4,946754E-05 derece 13 94,5 190 I(ksi) = 8,663501E I(eta) = 1,60763E ,

21 .3.1 C-C Kompozit Kesitine Ait Değerler 03,5*81,95 344*5*1,5 Y G = = 10,77 cm. 03,5 344*5 X G = 196 cm. h-y G =5-10,77= 104,3 cm. Alan=03,5+344*5= 89,5 cm =,895 m I X =8,663501* ,5*( 10,77-81,95 ) 3 344* *5*( 1,5-10,77 ) = ,7 cm 4 I Y =1,60763* *344 1 = ,7 cm 4.4 D-D Kesitine Ait Değerler ( Dolu Kesit ) Nokta X Y Brüt kesit : Alan = 43407, S(x) = S(y) = ,5 170 I(x) = 6,893166E I(y) = 1,888804E I(xy) = 9,5956E ,5 x(s) = ,5 y(s) = 11, I(xs) = 1,375031E I(ys) =,1616E ,5 170 I(xys) = A C I = 0 derece I(ksi) = 1,375031E I(eta) =,1616E Not: Yukarıdaki değerler D-D kesitinde bulunan 80 ve adet 0 lik boşluklar gözönüne alınmadan bulunmuştur. * 0 Alan=43407,5-* 4 - *80 4 = 3775,6 cm

22 3. SAP90 PROGRAMI İÇİN YAPILAN MODELLEMEDE KULLANILACAK BİLGİLER 3.1 Çubuk Elemanların Kesit Özellikleri Tip 1: A-A kompozit kesitine ait değerler alınacaktır. Tip : 5 cm. 180 cm. 0 cm. 18,5 cm. Şekil 3.1 Tip enkesit 18,5* 5* 1,5 18,5* 0*10 Y G = = 1,5 cm. X G = 91,5 cm. 18,5* 5 18,5* 0 Alan=5*18,5+0*18,5= 81,5 cm = 0,815 m I X = I Y = 3 18,5* ,5*0*( 1,5-10 ) + +18,5*5*( 1,5-1,5 ) = cm 4 3 0*18, *18,5 = cm ,5* 5 1

23 Tip 3 5 cm. 10 cm. 18,5 cm. Şekil 3. Tip 3 enkesit Y G =17,5 cm. X G = 91,5 cm. Alan=18,5*35= 6387,5 cm = 0,63875 m I x = I Y = 3 18,5* *18,5 1 = cm 4 = cm 4 3. Kesitlere Ait Zati Yükler Betonun yoğunluğu= beton =0,05 MN/m 3 Prekast kiriş zati yükü ( 1 kiriş için ) A-A Kesiti Beton Alanı=A c =1,783 m g B =1,783*0,05=0,030 MN/m=3, t/m B-B Kesiti Beton Alanı=A c =1,5083 m g B =1,5083*0,05=0,0377 MN/m=3,77 t/m C-C Kesiti Beton Alanı=A c =,033 m g B =,033*0,05=0,0508 MN/m=5,08 t/m

24 D-D Kesiti Beton Alanı=A c =3,7753 m g B =3,7753*0,05=0,0944 MN/m=9,44 t/m 3.3 Taşıt Yükleri Standart Kamyon Ve Şerit Yükleri Şekil 3.3 H30-S4 Standart kamyon w=0,3 MN Tablo 3.1 Standart kamyon yükleri TAŞIT AKS YÜKLERİ (MN) q s (MN/m) F sm (MN) F sq (MN) u 0 (cm) v 0 (cm) H30 S4 0,06 0,4 0,4 0,015 0,135 0, v 0 60 cm u cm 60 cm 45 cm 45 cm

25 Not: Yukarıdaki değerler Karayolları Genel Müdürlüğü tarafından hazırlanan Yol Köprüleri İçin Teknik Şartname den alınmıştır. Moment hesabı için q s ve F sm, Kesme kuvveti hesabı için q s ve F sq kullanılır Dinamik Etki Katsayısı = L 37 36,5 37 =1,04 < max =1,3 (3.1) olduğu için =1,04 seçilmiştir. ( Yol Köprüleri İçin Teknik Şartname ) : Dinamik etki katsayısı L: Hesap uzunluğu 3.4 İlave Daimi Yükler Bordür g c1 =g c =0,5*0,05=0,0065 MN/m = 0,65 t/m Asfalt g Asfalt =5*0,000=0,001 MN/m = 0,1 t/m Prefabrike Cephe Elemanı P pcephe =0,75*0,1*0,05=0, MN/m = 0,1875 t/m Korkuluk P korkuluk =0,005 MN/m = 0,5 t/m 55 cm 55 cm P korkuluk g c1 g Asfalt g c P pcephe 150 cm 900 cm 150 cm Şekil 3.4 İlave daimi yükler

26 3.5 SAP90 Yüklemeleri No lu Yükleme ( İlave Daimi Yük ) 50 cm cm. 50 cm. Şekil No lu yükleme boykesit 150 cm. 900 cm. 150 cm. Şekil No lu yükleme plan Pprefabrik=0, MN/m =0,1875 t/m gc1=gc=0,0065 MN/m =0,65 t/m Pkorkuluk=0,005 MN/m =0,5 t/m gasfalt=0,00100 MN/m =0,10 t/m 150 cm. 900 cm. 150 cm. Şekil No lu yükleme enkesit

27 3.5. No lu Yükleme ( Yaya Yükü ) 50 cm cm. 50 cm. Şekil 3.8 No lu yükleme boykesit 150 cm. 900 cm. 150 cm. Şekil 3.9 No lu yükleme plan gyaya=0,0030 MN/m =0,3 t/m 150 cm. 900 cm. 150 cm. Şekil 3.10 No lu yükleme enkesit Not: Yaya yükleri, Karayolları Genel Müdürlüğü tarafından hazırlanmış olan Yol Köprüleri İçin Teknik Şartname den alınmıştır. ( Yaya Yükleri )

28 No lu Yükleme ( Şerit Yüklemesi Mesnetten L/ Uzaklıkta ) P 50 cm cm. 50 cm. Şekil No lu yükleme boykesit P=0,135 MN p=0,015 MN/m Karayolları Genel Md. Şartnamesi Tablo cm. 300 cm. 100 cm. 100 cm. 150 cm. P P 300 cm. Şekil No lu yükleme plan 150 cm. Not: Karayolları Genel Md. Şartnamesine göre şerit alınmıştır. ( Tablo 4 ) P P 150 cm. 100 cm. 100 cm. 100 cm. 150 cm. 300 cm. 300 cm. Şekil No lu yükleme enkesit

29 No lu Yükleme ( Standart Kamyon Yüklemesi Mesnetten L/ Uzaklıkta ) *0,8w *0,8w *0,w 50 cm cm. 45 cm. 45 cm. 139 cm. 50 cm. Şekil No lu yükleme boykesit H30-S4 w=0,30 MN Karayolları Genel Md. Şartnamesi Tablo 3 0,4w 0,4w 0,1w 350 cm. 350 cm. 180 cm. 140 cm. 180 cm. Şekil No lu yükleme plan 150 cm. 00 cm. 180 cm. 140 cm. 180 cm. 00 cm. 150 cm. Şekil No lu yükleme enkesit

30 No lu Yükleme ( Standart Kamyon Yüklemesi Mesnetten L/ Uzaklıkta ) 0,8w 0,8w 0,w 50 cm cm. 45 cm. 45 cm. 139 cm. 50 cm. Şekil No lu yükleme boykesit H30-S4 w=0,30 MN Karayolları Genel Md. Şartnamesi Tablo 3 0,4w 0,4w 0,1w 510 cm. 510 cm. 180 cm. Şekil No lu yükleme plan 150 cm. 360 cm. 180 cm. 360 cm. 150 cm. Şekil No lu yükleme enkesit

31 No lu Yükleme ( Standart Kamyon Yüklemesi Mesnetten L/ Uzaklıkta ) *0,8w *0,8w *0,w 50 cm cm. 45 cm. 45 cm. 139 cm. 50 cm. Şekil No lu yükleme boykesit H30-S4 w=0,30 MN Karayolları Genel Md. Şartnamesi Tablo 3 0,4w 0,4w 0,1w 480 cm. 10 cm. 180 cm. 150 cm. 180 cm. Şekil No lu yükleme plan 150 cm. 330 cm. 180 cm. 150 cm. 180 cm. 150 cm. Şekil 3. 6 No lu yükleme enkesit 60 cm.

32 No lu Yükleme ( Şerit Yüklemesi Mesnetten 0,1m. Uzaklıkta ) P 50 cm. 10 cm cm. 50 cm. Şekil No lu yükleme boykesit P=0,135 MN p=0,015 MN/m Karayolları Genel Md. Şartnamesi Tablo cm. 100 cm. 100 cm. 100 cm. 150 cm. P 300 cm. P 300 cm. Şekil No lu yükleme plan Not: Karayolları Genel Md. Şartnamesine göre şerit alınmıştır. ( Tablo 4 ) P P 150 cm. 100 cm. 100 cm. 100 cm. 150 cm. 300 cm. 300 cm. Şekil No lu yükleme enkesit

33 No lu Yükleme ( Standart Kamyon Yüklemesi Mesnetten 0,1m. Uzaklıkta ) *0,8w *0,8w *0,w 50 cm. 10 cm. 45 cm. 45 cm. 790 cm. 50 cm. Şekil No lu yükleme boykesit H30-S4 w=0,30 MN Karayolları Genel Md. Şartnamesi Tablo 3 0,4w 0,4w 0,1w 350 cm. 350 cm. 180 cm. 140 cm. 180 cm. Şekil No lu yükleme plan 150 cm. 00 cm. 180 cm. 140 cm. 180 cm. 00 cm. 150 cm. Şekil No lu yükleme enkesit

34 No lu Yükleme ( Standart Kamyon Yüklemesi Mesnetten 0,1m. Uzaklıkta ) 0,8w 0,8w 0,w 50 cm. 10 cm. 45 cm. 45 cm. 790 cm. 50 cm. Şekil No lu yükleme boykesit H30-S4 w=0,30 MN Karayolları Genel Md. Şartnamesi Tablo 3 0,4w 0,4w 0,1w 510 cm. 510 cm. 180 cm. Şekil No lu yükleme plan 150 cm. 360 cm. 180 cm. 360 cm. 150 cm. Şekil No lu yükleme enkesit

35 No lu Yükleme ( Standart Kamyon Yüklemesi Mesnetten 0,1m. Uzaklıkta ) *0,8w *0,8w *0,w 50 cm. 10 cm. 45 cm. 45 cm. 790 cm. 50 cm. Şekil No lu yükleme boykesit H30-S4 w=0,30 MN Karayolları Genel Md. Şartnamesi Tablo 3 0,4w 0,4w 0,1w 480 cm. 10 cm. 180 cm. 150 cm. 180 cm. Şekil No lu yükleme plan 150 cm. 330 cm. 180 cm. 150 cm. 180 cm. 150 cm. Şekil No lu yükleme enkesit 60 cm.

36 No lu Yükleme ( Şerit Yüklemesi Mesnetten L/4 Uzaklıkta ) P 50 cm. 91,5 cm. 737,5 cm. 50 cm. Şekil No lu yükleme boykesit P=0,135 MN p=0,015 MN/m Karayolları Genel Md. Şartnamesi Tablo cm. 100 cm. 100 cm. 100 cm. 150 cm. P 300 cm. P 300 cm. Şekil No lu yükleme plan Not: Karayolları Genel Md. Şartnamesine göre şerit alınmıştır. ( Tablo 4 ) P P 150 cm. 100 cm. 100 cm. 100 cm. 150 cm. 300 cm. 300 cm. Şekil No lu yükleme enkesit

37 No lu Yükleme ( Standart Kamyon Yüklemesi Mesnetten L/4 Uzaklıkta ) *0,8w *0,8w *0,w 50 cm. 558,5 cm. 45 cm. 45 cm. 41,5 cm. 50 cm. Şekil No lu yükleme boykesit H30-S4 w=0,30 MN Karayolları Genel Md. Şartnamesi Tablo 3 0,4w 0,4w 0,1w 350 cm. 350 cm. 180 cm. 140 cm. 180 cm. Şekil No lu yükleme plan 150 cm. 00 cm. 180 cm. 140 cm. 180 cm. 00 cm. 150 cm. Şekil No lu yükleme enkesit

38 No lu Yükleme ( Standart Kamyon Yüklemesi Mesnetten L/4 Uzaklıkta ) 0,8w 0,8w 0,w 50 cm. 558,5 cm. 45 cm. 45 cm. 41,5 cm. 50 cm. Şekil No lu yükleme boykesit H30-S4 w=0,30 MN Karayolları Genel Md. Şartnamesi Tablo 3 0,4w 0,4w 0,1w 510 cm. 510 cm. 180 cm. Şekil No lu yükleme plan 150 cm. 360 cm. 180 cm. 360 cm. 150 cm. Şekil No lu yükleme enkesit

39 No lu Yükleme ( Standart Kamyon Yüklemesi Mesnetten L/4 Uzaklıkta ) *0,8w *0,8w *0,w 50 cm. 558,5 cm. 45 cm. 45 cm. 41,5 cm. 50 cm. Şekil No lu yükleme boykesit H30-S4 w=0,30 MN Karayolları Genel Md. Şartnamesi Tablo 3 0,4w 0,4w 0,1w 480 cm. 10 cm. 180 cm. 150 cm. 180 cm. Şekil No lu yükleme plan 150 cm. 330 cm. 180 cm. 150 cm. 180 cm. 150 cm. Şekil No lu yükleme enkesit 60 cm.

40 No lu Yükleme ( Şerit Yüklemesi Mesnetten 1,5m. Uzaklıkta ) P 50 cm. 150 cm cm. 50 cm. Şekil No lu yükleme boykesit P=0,135 MN p=0,015 MN/m Karayolları Genel Md. Şartnamesi Tablo cm. 100 cm. 100 cm. 100 cm. 150 cm. P 300 cm. P 300 cm. Şekil No lu yükleme plan Not: Karayolları Genel Md. Şartnamesine göre şerit alınmıştır. ( Tablo 4 ) P P 150 cm. 100 cm. 100 cm. 100 cm. 150 cm. 300 cm. 300 cm. Şekil No lu yükleme enkesit

41 No lu Yükleme ( Standart Kamyon Yüklemesi Mesnetten 1,5m. Uzaklıkta ) *0,8w *0,8w *0,w 50 cm. 150 cm. 45 cm. 45 cm. 650 cm. 50 cm. Şekil No lu yükleme boykesit H30-S4 w=0,30 MN Karayolları Genel Md. Şartnamesi Tablo 3 0,4w 0,4w 0,1w 350 cm. 350 cm. 180 cm. 140 cm. 180 cm. Şekil No lu yükleme plan 150 cm. 00 cm. 180 cm. 140 cm. 180 cm. 00 cm. 150 cm. Şekil No lu yükleme enkesit

42 No lu Yükleme ( Standart Kamyon Yüklemesi Mesnetten 1,5m. Uzaklıkta ) 0,8w 0,8w 0,w 50 cm. 150 cm. 45 cm. 45 cm. 650 cm. 50 cm. Şekil No lu yükleme boykesit H30-S4 w=0,30 MN Karayolları Genel Md. Şartnamesi Tablo 3 0,4w 0,4w 0,1w 510 cm. 510 cm. 180 cm. Şekil No lu yükleme plan 150 cm. 360 cm. 180 cm. 360 cm. 150 cm. Şekil No lu yükleme enkesit

43 No lu Yükleme ( Standart Kamyon Yüklemesi Mesnetten 1,5m. Uzaklıkta ) *0,8w *0,8w *0,w 50 cm. 150 cm. 45 cm. 45 cm. 650 cm. 50 cm. Şekil No lu yükleme boykesit H30-S4 w=0,30 MN Karayolları Genel Md. Şartnamesi Tablo 3 0,4w 0,4w 0,1w 480 cm. 10 cm. 180 cm. 150 cm. 180 cm. Şekil No lu yükleme plan 150 cm. 330 cm. 180 cm. 150 cm. 180 cm. 150 cm. Şekil No lu yükleme enkesit 60 cm.

44 3.6 SAP90 Datasında Kullanılacak Yükler Z z 1 No'lu Kiriş No'lu Kiriş 3 No'lu Kiriş Y y X x Şekil 3.59 SAP90 modeli prefabrike kiriş yerleşimi Yayılı Yükler 1 No lu Yükleme İçin: WG=0,65*1,5+ ( 1. ve 3. kiriş için ) 0,54 3, 96 WG=0,1*3,96=0,396 t/m (. kiriş için ) No lu Yükleme İçin: *0,1+0,1875+0,5=1,317 t/m WG=0,3*1,5=0,45 t/m ( 1. ve 3. kiriş için ) 3, 7, 11,15 No lu Yüklemeler İçin: WG=1,5*1,5=,5 t/m ( 1. ve 3. kiriş için ) WG=3*1,5=4,5 t/m (. kiriş için ) 3.6. Çubuk Elemana Ait Yükler 3 No lu Yükleme İçin: mesafe=18,75 m. 13,5 t 34. düğüm noktası 35. düğüm noktası A 196 cm. 00 cm. B V A =6,818 t V B =6,6818 t

45 35. düğüm noktası 13,5 t 36. düğüm noktası B C 00 cm. 196 cm. V B =6,6818 t V C =6,818 t Şekil no lu yüklemeden oluşan çubuk eleman yükleri PLD=6,818 t ( 1. ve 3. kiriş için ) PLD=*6,6818=13,3636 t (. kiriş için ) 11 No lu Yükleme İçin: mesafe=7,875 m. 13,5 t 49. düğüm noktası 50. düğüm noktası A 196 cm. 00 cm. B V A =6,818 t V B =6,6818 t 13,5 t 50. düğüm noktası 51. düğüm noktası B 00 cm. 196 cm. C V B =6,6818 t V C =6,818 t Şekil no lu yüklemeden oluşan çubuk eleman yükleri PLD=6,818 t ( 1. ve 3. kiriş için ) PLD=*6,6818=13,3636 t (. kiriş için ) Düğüm Noktalarına Ait Yükler Çubuk elemanların üzerine gelmeyen yükler komşu düğüm noktalarına açıklıkla doğru orantılı olarak dağıtılacaktır. Not: 64, 65 ve 66 no lu düğüm noktaları mesnetlerin bulunduğu noktalar olduğu için bu düğüm noktalarına gelen yükleri SAP90 programı kabul etmemektedir.bu nedenle 64,65 ve 66 no lu düğüm noktalarına gelen yükler ilgili çubukların üzerine verilecektir.

46 4 No lu Yükleme İçin: Ön Aks ,684 t,018 t 0,684 t 131 cm. 3 t 3 t 3 t 3 t 51,5 cm ,740 t 5,134 t 1,740 t 146 cm. 70 cm. 70 cm. 146 cm. 180 cm. 180 cm. Şekil no lu yüklemenin ön aksından oluşan düğüm noktası yükleri Orta Aks ,95 t 17,477 t 5,95 t 71 cm. 1 t 1 t 1 t 1 t 111,5 cm ,773 t 11,19 t 3,773 t 146 cm. 70 cm. 70 cm. 146 cm. 180 cm. 180 cm. Şekil no lu yüklemenin orta aksından oluşan düğüm noktası yükleri

47 Arka Aks ,113 t 6,88 t 9,113 t 11 cm. 1 t 1 t 1 t 1 t 171,5 cm ,585 t 1,74 t 0,585 t 146 cm. 70 cm. 70 cm. 146 cm. 180 cm. 180 cm. Şekil no lu yüklemenin arka aksından oluşan düğüm noktası yükleri 5 No lu Yükleme İçin: Ön Aks ,193 t 1,308 t 0,193 t 131 cm. 3 t 3 t 51,5 cm ,490 t 3,38 t 0,490 t 306 cm. 90 cm. 90 cm. 306 cm. Şekil no lu yüklemenin ön aksından oluşan düğüm noktası yükleri

48 Orta Aks ,667 t 11,331 t 1,667 t 71 cm. 1 t 1 t 111,5 cm ,061 t 7,15 t 1,061 t 146 cm. 146 cm. 306 cm. 90 cm. 90 cm. 306 cm. Şekil no lu yüklemenin orta aksından oluşan düğüm noktası yükleri Arka Aks ,563 t 17,48 t,563 t 11 cm. 1 t 1 t 171,5 cm ,165 t 1,118 t 0,165 t 306 cm. 90 cm. 90 cm. 306 cm. Şekil no lu yüklemenin arka aksından oluşan düğüm noktası yükleri

49 6 No lu Yükleme İçin: Ön Aks ,57 t 0,590 t 1,19 t 1,411 t 131 cm. 3 t 3 t 3 t 3 t 51,5 cm ,653 t 1,501 t,871 t 3,590 t 76 cm. 10 cm. 60 cm. 180 cm. 150 cm. Şekil no lu yüklemenin ön aksından oluşan düğüm noktası yükleri 6 cm. Orta Aks , t 5,110 t 9,775 t 1,0 t 71 cm. 1 t 1 t 1 t 1 t 111,5 cm ,415 t 3,54 t 6,5 t 7,781 t 76 cm. 10 cm. 60 cm. 180 cm. 150 cm. 6 cm. Şekil no lu yüklemenin orta aksından oluşan düğüm noktası yükleri

50 Arka Aks ,417 t 7,860 t 15,036 t 18,795 t 11 cm. 1 t 1 t 1 t 1 t 171,5 cm ,19 t 0,504 t 0,964 t 1,06 t 76 cm. 10 cm. 60 cm. 180 cm. 150 cm. 6 cm. Şekil no lu yüklemenin arka aksından oluşan düğüm noktası yükleri 7 No lu Yükleme İçin: Şerit Yüklemesine Ait Tekil Yük cm. 6,94 t 1,336 t 13,5 t 13,5 t 6,94 t 10 cm ,54 t 1,08 t 0,54 t 196 cm. 00 cm. 00 cm. 196 cm. Şekil no lu yüklemenin tekil yükünden oluşan düğüm noktası yükleri

51 8 No lu Yükleme İçin: Ön Aks ,698 t,057 t 0,698 t 130 cm. 3 t 3 t 3 t 3 t 5,5 cm ,77 t 5,094 t 1,77 t 146 cm. 70 cm. 70 cm. 146 cm. 180 cm. 180 cm. Şekil no lu yüklemenin ön aksından oluşan düğüm noktası yükleri Orta Aks ,978 t 17,634 t 5,978 t 70 cm. 1 t 1 t 1 t 1 t 11,5 cm ,70 t 10,97 t 3,70 t 146 cm. 70 cm. 70 cm. 146 cm. 180 cm. 180 cm. Şekil no lu yüklemenin orta aksından oluşan düğüm noktası yükleri

52 Arka Aks ,951 t 6,406 t 8,951 t 10 cm. 1 t 1 t 1 t 1 t 10 cm ,746 t,00 t 0,746 t 146 cm. 70 cm. 70 cm. 146 cm. 180 cm. 180 cm. Şekil no lu yüklemenin arka aksından oluşan düğüm noktası yükleri 9 No lu Yükleme İçin: Ön Aks ,196 t 1,334 t 0,196 t 130 cm. 3 t 3 t 5,5 cm ,486 t 3,303 t 0,486 t 306 cm. 90 cm. 90 cm. 306 cm. Şekil no lu yüklemenin ön aksından oluşan düğüm noktası yükleri

53 Orta Aks ,681 t 11,43 t 1,681 t 70 cm. 1 t 1 t 11,5 cm ,046 t 7,113 t 1,046 t 146 cm. 146 cm. 306 cm. 90 cm. 90 cm. 306 cm. Şekil no lu yüklemenin orta aksından oluşan düğüm noktası yükleri Arka Aks ,518 t 17,119 t,518 t 10 cm. 1 t 1 t 10 cm ,10 t 1,47 t 0,10 t 306 cm. 90 cm. 90 cm. 306 cm. Şekil no lu yüklemenin arka aksından oluşan düğüm noktası yükleri

54 10 No lu Yükleme İçin: Ön Aks ,6 t 0,60 t 1,151 t 1,439 t 130 cm. 3 t 3 t 3 t 3 t 5,5 cm ,648 t 1,490 t,850 t 3,56 t 76 cm. 10 cm. 60 cm. 180 cm. 150 cm. 6 cm. Şekil no lu yüklemenin ön aksından oluşan düğüm noktası yükleri Orta Aks ,4 t 5,156 t 9,863 t 1,39 t 70 cm. 1 t 1 t 1 t 1 t 11,5 cm ,395 t 3,08 t 6,137 t 7,671 t 76 cm. 10 cm. 60 cm. 180 cm. 150 cm. 6 cm. Şekil no lu yüklemenin orta aksından oluşan düğüm noktası yükleri

55 Arka Aks ,357 t 7,71 t 14,769 t 18,46 t 10 cm. 1 t 1 t 1 t 1 t 10 cm ,80 t 0,,644 t 1,31 t 1,539 t 76 cm. 10 cm. 60 cm. 180 cm. 150 cm. 6 cm. Şekil no lu yüklemenin arka aksından oluşan düğüm noktası yükleri 1 No lu Yükleme İçin: Ön Aks ,684 t,018 t 0,684 t 131 cm. 3 t 3 t 3 t 3 t 51,5 cm ,740 t 5,134 t 1,740 t 146 cm. 70 cm. 70 cm. 146 cm. 180 cm. 180 cm. Şekil no lu yüklemenin ön aksından oluşan düğüm noktası yükleri

56 Orta Aks ,95 t 17,477 t 5,95 t 71 cm. 1 t 1 t 1 t 1 t 111,5 cm ,773 t 11,19 t 3,773 t 146 cm. 70 cm. 70 cm. 146 cm. 180 cm. 180 cm. Şekil no lu yüklemenin orta aksından oluşan düğüm noktası yükleri Arka Aks ,113 t 6,88 t 9,113 t 11 cm. 1 t 1 t 1 t 1 t 171,5 cm ,585 t 1,74 t 0,585 t 146 cm. 70 cm. 70 cm. 146 cm. 180 cm. 180 cm. Şekil no lu yüklemenin arka aksından oluşan düğüm noktası yükleri

57 13 No lu Yükleme İçin: Ön Aks ,193 t 1,308 t 0,193 t 131 cm. 3 t 3 t 51,5 cm ,490 t 3,38 t 0,490 t 306 cm. 90 cm. 90 cm. 306 cm. Şekil no lu yüklemenin ön aksından oluşan düğüm noktası yükleri Orta Aks ,667 t 11,331 t 1,667 t 71 cm. 1 t 1 t 111,5 cm ,061 t 7,15 t 1,061 t 146 cm. 146 cm. 306 cm. 90 cm. 90 cm. 306 cm. Şekil no lu yüklemenin orta aksından oluşan düğüm noktası yükleri

58 Arka Aks ,563 t 17,48 t,563 t 11 cm. 1 t 1 t 171,5 cm ,165 t 1,118 t 0,165 t 306 cm. 90 cm. 90 cm. 306 cm. Şekil no lu yüklemenin arka aksından oluşan düğüm noktası yükleri 14 No lu Yükleme İçin: Ön Aks ,57 t 0,590 t 1,19 t 1,411 t 131 cm. 3 t 3 t 3 t 3 t 51,5 cm ,653 t 1,501 t,871 t 3,590 t 76 cm. 10 cm. 60 cm. 180 cm. 150 cm. 6 cm. Şekil no lu yüklemenin ön aksından oluşan düğüm noktası yükleri

59 Orta Aks , t 5,110 t 9,775 t 1,0 t 71 cm. 1 t 1 t 1 t 1 t 111,5 cm ,415 t 3,54 t 6,5 t 7,781 t 76 cm. 10 cm. 60 cm. 180 cm. 150 cm. 6 cm. Şekil no lu yüklemenin orta aksından oluşan düğüm noktası yükleri Arka Aks ,417 t 7,860 t 15,036 t 18,795 t 11 cm. 1 t 1 t 1 t 1 t 171,5 cm ,19 t 0,504 t 0,964 t 1,06 t 76 cm. 10 cm. 60 cm. 180 cm. 150 cm. 6 cm. Şekil no lu yüklemenin arka aksından oluşan düğüm noktası yükleri

60 15 No lu Yükleme İçin: Şerit Yüklemesine Ait Tekil Yük cm. 6,38 t 1,6 t 13,5 t 13,5 t 6,38 t 15 cm ,580 t 1,138 t 0,580 t 196 cm. 00 cm. 00 cm. 196 cm. Şekil no lu yüklemenin tekil yükünden oluşan düğüm noktası yükleri 16 No lu Yükleme İçin: Ön Aks ,5 cm. 1,6 t 3,7 t 3 t 3 t 3 t 3 t 1,6 t 95 cm ,16 t 3,48 t 1,16 t 146 cm. 70 cm. 70 cm. 146 cm. 180 cm. 180 cm. Şekil no lu yüklemenin ön aksından oluşan düğüm noktası yükleri

61 Orta Aks ,5 cm. 8,36 t 4,96 t 1 t 1 t 1 t 1 t 8,36 t 155 cm ,461 t 4,310 t 1,461 t 146 cm. 70 cm. 70 cm. 146 cm. 180 cm. 180 cm. Şekil no lu yüklemenin orta aksından oluşan düğüm noktası yükleri Arka Aks ,87 t 6,17 t 8,87 t 0 cm. 1 t 1 t 1 t 1 t 15 cm ,85 t,434 t 0,85 t 146 cm. 70 cm. 70 cm. 146 cm. 180 cm. 180 cm. Şekil no lu yüklemenin arka aksından oluşan düğüm noktası yükleri

62 17 No lu Yükleme İçin: Ön Aks ,5 cm. 0,355 t,414 t 3 t 3 t 0,355 t 95 cm ,37 t, t 0,37 t 306 cm. 90 cm. 90 cm. 306 cm. Şekil no lu yüklemenin ön aksından oluşan düğüm noktası yükleri Orta Aks ,5 cm.,316 t 15,750 t 1 t 1 t,316 t 155 cm ,411 t,794 t 0,411 t 146 cm. 146 cm. 306 cm. 90 cm. 90 cm. 306 cm. Şekil no lu yüklemenin orta aksından oluşan düğüm noktası yükleri

63 Arka Aks ,495 t 16,968 t,495 t 0 cm. 1 t 1 t 15 cm ,3 t 1,578 t 0,3 t 306 cm. 90 cm. 90 cm. 306 cm. Şekil no lu yüklemenin arka aksından oluşan düğüm noktası yükleri 18 No lu Yükleme İçin: Ön Aks ,5 cm. 0,473 t 1,088 t,08 t 3 t 3 t 3 t 3 t,603 t 95 cm ,436 t 1,00 t 1,918 t,397 t 76 cm. 10 cm. 60 cm. 180 cm. 150 cm. 6 cm. Şekil no lu yüklemenin ön aksından oluşan düğüm noktası yükleri

64 Orta Aks ,088 t 7,103 t 13,589 t 16,986 t 7,5 cm. 1 t 1 t 1 t 1 t 155 cm ,548 t 1,60 t,411 t 3,014 t 76 cm. 10 cm. 60 cm. 180 cm. 150 cm. 6 cm. Şekil no lu yüklemenin orta aksından oluşan düğüm noktası yükleri Arka Aks ,37 t 7,65 t 14,638 t 18,98 t 0 cm. 1 t 1 t 1 t 1 t 15 cm ,309 t 0,,71 t 1,36 t 1,70 t 76 cm. 10 cm. 60 cm. 180 cm. 150 cm. 6 cm. Şekil no lu yüklemenin arka aksından oluşan düğüm noktası yükleri Not: Yukarıdaki bilgiler ışığında hazırlanan SAP90 programı datası Ek A da verilmiştir.

65 4. ÖNGERİLMELİ KUTU KESİTLİ PREFABRİKE KİRİŞ HESABI 4.1 Hesapta Kullanılacak Bilgiler Öngerilmeli kiriş uzunluğu: 37,5 m. Hesap açıklığı: 36,5 m. Kiriş yüksekliği: m. Kiriş adedi: 3m. Viyadük genişliği: 1 m. Beton Prefabrike kiriş betonu: BS 40 Yerinde dökme tabliye betonu: BS 5 Donatı: S40 ( BÇIII ) f y =40 N/mm Öngerilme donatısı: 7 telli 0,6 ( 15,4 mm ) düşük gevşemeli kopma dayanımı f s =174 N/mm olan kablo Hesap yapılacak kesitler: L/, L/4 ve 50 ( AASHTO ) Yükleme Çeşitleri Şerit yüklemesi ve H30-S4 standart kamyon yüklemesi Hesap Esnasında Kullanılan Programlar SAP90 ve SAP000 sonlu elemanlar paket programı

66 4. Öngerilmeli Kutu Kesitli Prefabrike Kirişte Oluşan Kesit Tesirleri 4..1 İmalat Esnasında Oluşan Kesit Tesirleri 50 cm 140 cm 500 cm 350 cm 500 cm 140 cm 50 cm 10 cm 10 cm g D=9,44 t/m g C=5,08 t/m g B=3,77 t/m g A=3,0 t/m D C B A A C B D R X R Y 50 cm 3650 cm 50 cm Şekil 4.1 Prefabrike kiriş zati ağırlığı R X =R Y =66,67 t Tablo 4.1 İmalat esnasında prefabrike kirişte oluşan kesit tesirleri KESİTLER V ( t ) M ( tm ) Açıklık Ortasında ( L/=185 cm. ) 0,00 537,41 L/4 Kesitinde ( L/4=91,5 cm. ) 9,0 403,60 A-A Kesitinde 37,60 316,51 B-B Kesitinde 55,03 86,13 Mesnetten 50 uzakta (50=76 cm. ) 58,07 44,31 C-C Kesitinde 61, 4,97 L/=3650/=185 cm. L/4=3650/4=91,50 cm. 50=50*0,6 =30 76 cm.

67 4.. Taşıma Esnasında Oluşan Kesit Tesirleri 50 cm 140 cm 500 cm 350 cm 500 cm 140 cm 50 cm 10 cm 10 cm g D=9,44 t/m g C=5,08 t/m g B=3,77 t/m g A=3,0 t/m D C B A A C B D R X 3750 cm R Y Şekil 4. Prefabrike kirişin taşınması esnasında oluşan yükler R X =R Y =66,67 t Tablo 4. Taşınma esnasında prefabrike kirişte oluşan kesit tesirleri KESİTLER V ( t ) M ( tm ) Açıklık Ortasında ( L/=185 cm. ) 0,00 570,74 L/4 Kesitinde ( L/4=91,5 cm. ) 9,0 436,94 A-A Kesitinde 37,60 349,84 B-B Kesitinde 55,03 119,47 Mesnetten 50 uzakta (50=76 cm. ) 58,07 77,64 C-C Kesitinde 61, 38,31 D-D Kesitinde 66,67 0,00

68 4..3 Yerinde Dökme Döşeme Ve Fligran Yükünden Oluşan Kesit Tesirleri Döşeme Ağırlığı: Fligran Ağırlığı: g DÖŞEME =0,5*3,9*,5=,45 t/m g FLİGRAN =0,10*,14*,5=0,54 t/m 15 cm 3600 cm 15 cm g DÖŞEME=,45 t/m g FLİGRAN=0,54 t/m D F C B A A C B F D R X R Y 50 cm 3650 cm 50 cm Şekil 4.3 Tabliye ve fligran yükleri R X =R Y =55,87 t Tablo 4.3 Yerinde dökme tabliyeden dolayı prefabrike kirişte oluşan kesit tesirleri KESİTLER V ( t ) M ( tm ) Açıklık Ortasında ( L/=185 cm. ) 0,00 497,6 L/4 Kesitinde ( L/4=91,5 cm. ) 7,8 37,59 A-A Kesitinde 35,13 91,1 B-B Kesitinde 50,08 78,18 Mesnetten 50 uzakta (50=76 cm. ) 5,30 40,9 C-C Kesitinde 54,7 5,13 F-F Kesitinde 0,86 0,15