T.C. SELÇUK ÜNĠVERSĠTESĠ FEN BĠLĠMLERĠ ENSTĠTÜSÜ

Ebat: px
Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "T.C. SELÇUK ÜNĠVERSĠTESĠ FEN BĠLĠMLERĠ ENSTĠTÜSÜ"

Transkript

1 T.C. SELÇUK ÜNĠVERSĠTESĠ FEN BĠLĠMLERĠ ENSTĠTÜSÜ GABĠON TĠPĠ DAYANMA DUVARLARINDA TASARIM KRĠTERLERĠNĠN ARAġTIRILMASI ESRA URAY YÜKSEK LĠSANS TEZĠ ĠnĢaat Mühendisliği Anabilim Dalı Ağustos-2014 KONYA Her Hakkı Saklıdır

2 ii

3 ÖZET YÜKSEK LĠSANS TEZĠ GABĠON TĠPĠ DAYANMA DUVARLARINDA TASARIM KRĠTERLERĠNĠN ARAġTIRILMASI Esra URAY Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü ĠnĢaat Mühendisliği Anabilim Dalı DanıĢman: Prof.Dr.Özcan TAN 2014, 169 Sayfa Jüri Prof.Dr.Özcan TAN Doç.Dr.Mustafa Yıldız Yrd.Doç.Dr.Atila Demiröz Bu tez çalışmasında, inşaat mühendisliğinde yaygın olarak kullanılan gabion dayanma duvarının tasarım kriterleri Taguchi yöntemi kullanılarak araştırılmıştır. Gabion dayanma duvarının tasarımını etkileyen başlıca parametreler, duvar yüksekliği, duvar taban genişliği, duvar açısı, duvar arka dolgusunun içsel sürtünme açısı ve duvar arka dolgusunun eğimidir. Bu çalışmada, kayma, devrilme, taşıma gücü, toptan göçme ve gabion sepetler arası çekme dayanımını etkileyen faktörleri araştırmak için Taguchi yöntemine göre 16 farklı tasarım tablosu seçilmiştir. Taguchi yöntemiyle elde edilen tasarım tabloları GeoStructural Analysis bilgisayar programıyla modellenmiştir. Analiz sonuçları kullanılarak her tasarım için S/N, Sinyal/Gürültü, Varyans, ANOVA ve optimizasyon analizleri yapıldı ve tasarımlara ait analiz sonuç grafikleri çizildi. Kayma, devrilme, taşıma gücü, toptan göçme ve gabion sepetler arası çekme dayanımı için bilgisayar analiziyle elde edilen güvenlik sayıları incelendi ve istatiksel yöntemler kullanılarak gabion dayanma duvarının stabilitesine etki eden parametreler belirlendi. Anahtar Kelimeler:Dayanma Yapıları, Gabion Yapılar, Gabion Dayanma Duvarı, Geo Structural Analysis, Hesaplama Kriterleri, Taguchi Yöntemi iii

4 ABSTRACT MS THESIS INVESTIGATION OF DESIGN CRITERIA FOR THE TYPE OF GABION WALLS Esra URAY THE GRADUATE SCHOOL OF NATURAL AND APPLIED SCIENCE OF SELÇUK UNIVERSITY THE DEGREE OF MASTER OF SCIENCE IN CIVIL ENGINEERING Advisor: Prof.Dr.Özcan TAN 2014, 169 Pages Jury Prof.Dr.Özcan TAN Doç.Dr.Mustafa Yıldız Yrd.Doç.Dr.Atila Demiröz In this thesis, design criteria of gabion wall which commonly used in civil engineering investigated by using Taguchi method. Main factors affecting design of gabion retaining wall are height of wall, length of base of wall,slope of wall internal angle of friction of backfill and angle of backfill. In this study, in order to investigate affecting factors to shear, overturuning, bearing capacity, overall slope stability and tensile strength between gabion baskets 16 different design tables are chosen according to Taguchi method. Designs obtained by using Taguchi method, was modelled with GeoStructural Analysis program. By using results of analysis studies for each design S/N, Signal/Noise, Variance, ANOVA and optimization analyses calculated and plotted their analyses results diagrams. The safety factors obtained by computer analysis for shear, overturning, bearing capacity, overall slope stability and tensile strength between gabion baskets are studied and by using statistical methods found parameters which is effective on stability of gabion retaining wall. Keywords:Retaining Structures, Gabion Structures, Gabion Retaining Wall, Geo Structural Analysis, Design Crıterıa, Taguchi Method iv

5 ÖNSÖZ Bu tez çalışması, Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalı Yüksek Lisans programında yapılmıştır. Tez çalışmasında Gabion Dayanma Duvarının Hesap Kriterleri araştırılmıştır. Tez çalışmasını yöneten, her türlü tecrübesini ve bilgisini paylaşan, çalışmamda desteğini esirgemeyen başta saygı değer hocam PROF.DR. ÖZCAN TAN a teşekkürlerimi sunarım. Katkısını ve yardımını esirgemeyen sevgili eşim Kemal Uray a, bana sürekli destek olan babam Durali Yıldız a ve annem Perihan Yıldız a, dostlarıma ve KTO Karatay Üniversitesi ndeki değerli çalışma arkadaşlarıma sonsuz şükranlarımı sunarım. Esra URAY KONYA-2014 v

6 ĠÇĠNDEKĠLER ÖZET... iii ABSTRACT... iv ÖNSÖZ... v ĠÇĠNDEKĠLER... vi SĠMGELER VE KISALTMALAR... xi 1. GĠRĠġ Tezin Amacı Tezin Önemi Tezin Kapsamı KAYNAK ARAġTIRMASI YANAL ZEMĠN BASINCI HESAPLAMA YÖNTEMLERĠ GiriĢ Yanal Zemin Basıncı Bazı Kavramlar Coulomb Teorisi (1776) Rankine Teorisi (1857) Culmann Teorisi (1886) Teorilerin KarĢılaĢtırılması DAYANMA YAPILARI VE TAHKĠKLER GiriĢ Dayanma Yapılarının Kullanıldığı Alanlar Dayanma Yapılarının Sınıflandırılması Rijit Dayanma Yapıları Yarı Rijit Dayanma Yapıları Esnek Dayanma Yapıları Tahkikler vi

7 Devrilme Tahkiki Kayma Tahkiki TaĢıma Gücü Tahkiki ġev Kayması Tahkiki Gabion duvarların sınıflandırılması GABĠON YAPILAR GiriĢ Tarihçe Tanım ve Genel Bilgiler Tanım Gabion Sepet Tel Örgü ve Kaplama Özellikleri Gabion Sepet Tel Örgü Bağlantı Özellikleri Gabion ÇeĢitleri Gabion Sepet ġilte Gabion Jumbo Gabion Çuval Gabion Tel Ağ Gabionların Kullanım Alanları Gabion Ġstinat Duvarı Karayolları ve Demiryolları Erozyon ve ġev Koruması Dere Yatağı Islahı Sediment Tutulması Liman ĠĢleri ve Kıyı AĢınmaları Koruma Köprü ve Tünel YaklaĢım Dolgusu Mimari Tasarım vii

8 5.6. Gabion Dayanma Duvarının Avantajları Dayanıklılık Esneklik Geçirgenlik Ekonomik Çevre Dostu Estetik ĠnĢaat Mühendisliğindeki Uygulamalar GABĠON YAPILAR VE HESAPLAMA KRĠTERLERĠ GiriĢ Dolgudan Aktarılan Yükler Genel Bilgiler Kohezyonsuz Zeminler Kohezyonlu Zeminler SürĢarj Yükü Duvar Arkası Dolgu ve Duvar Temel Zemini Taban Basıncı Temel Hazırlama Duvar Arka Dolgusu Filtre KumaĢı Drenaj Gabion Dayanma Duvarı Gabion Dolgu Malzemesi Özellikleri Duvar Eğimi Duvar Yüksekliği Gabion Dayanma Duvarı Tahkikleri ve Tasarımı Kayma Tahkiki viii

9 Devrilme Tahkiki Toptan Göçme Tahkiki TaĢıma Gücü Tahkiki Duvar Tasarımı Gabion Dayanma Duvarı Ait Tasarım ve Tahkikler Sayısal Uygulama TAGUCHĠ YÖNTEMĠ BĠLGĠSAYAR ANALĠZ ÇALIġMASI GiriĢ Taguchi Yöntemi Taguchi Sinyal/Gürültü Oranları Taguchi Analiz ÇalıĢması Geo Structural Programı Analiz Çıktıları Güvenlik Sayıları Değerlendirmesi ARAġTIRMA SONUÇLARI Gabion Dayanma Duvarı Tasarımı Devrilme Kontrolü Ġçin Yapılan Analizler S/N analizleri Varyans analizleri Optimizasyon Analizleri Kayma Kontrolü Ġçin Yapılan Analizler S/N analizleri Varyans analizleri Optimizasyon Analizleri Toptan Göçme Kontrolü Ġçin Yapılan Analizler S/N analizleri Varyans analizleri Optimizasyon Analizleri TaĢıma Gücü Kapasitesi için Yapılan Analizler ix

10 S/N analizleri Varyans analizleri Optimizasyon Analizleri Gabionlar Arası Çekme Dayanımı Kontrolü için Yapılan Analizler S/N analizleri Varyans analizleri Optimizasyon Analizleri SONUÇLAR VE ÖNERĠLER Sonuçlar Öneriler KAYNAKLAR ÖZGEÇMĠġ x

11 SĠMGELER VE KISALTMALAR Simgeler A c B d e F Fs F t H K Ka Ko Kp Nc Nq Nγ Pa Pp qlim q emin q 0 R W W T δ σ max σ min η Mo N γ α β δ Ø Kısaltmalar ANOVA ASTM FLAC PVC TSE : Temel alanı : Kohezyon : Duvar taban genişliği : Zemin kuvveti bileşkesi etki mesafesi : Eksantrisite : Sürtünme kuvveti : Güvenlik sayısı : Zemin yatay kayma kuvveti : Duvar yüksekliği : Basınç katsayısı : Aktif zemin basınç katsayısı : Sükûnet zemin basınç katsayısı : Pasif zemin basınç katsayısı : Taşıma gücü katsayıları : Taşıma gücü katsayıları : Taşıma gücü katsayıları : Aktif bileşke kuvveti : Pasif bileşke kuvveti : Sınır taşıma gücü : Zemin emniyetli taşıma gücü : Sürşarj yükü : Bileşke kuvvet : Mukavemet momenti : Zemin ya da duvar ağırlığı : Kayma gerilmesi : Maksimum zemin basıncı : Minimum zemin basıncı : Güvenlik sayısı : Duvar taban ortasına göre toplam moment : Düşey kuvvetlerin bileşkesi : Sürtünme katsayısı : Birim hacim ağırlık : Duvar açısı : Şev açısı : Zeminin duvar arka yüzeyi ile yaptığı sürtünme açısı : İçsel sürtünme açısı :Varyans analizi :Amerikan malzeme ve test derneği :Geoteknik bilgisayar analiz programı :Polivinil klorür :Türk standartları enstitüsü xi

12 1 1. GĠRĠġ İnşaat mühendisliğinde farklı zemin seviyelerinin birbirine bağlanması oldukça karşılaşılan bir problemdir. Bu tip problemlerde zemin seviyelerini birbirine şevli olarak bağlamak bir çözümdür. Fakat uygulamanın yapılacağı bölgede yeterli kazı alanı olmaması ya da rıhtım yapımı gibi şevli yerine düşey bir yüzeyin gerektiği durumda farklı bir çözüm olarak iki farklı zemin kotunu bir dayanma yapısı ile bağlanılır. İşte, farklı iki seviyedeki zemini statik ya da dinamik yüklerin oluşturduğu yatay zemin basıncına karşı stabil konumda tutarak birbirine bağlayan düşey ya da düşeye yakın konumda tutan yapılar dayanma yapıları olarak tanımlanmaktadır. 1.1.Tezin Amacı Farklı iki zemin kotunu gerekli güvenliği sağlayacak şekilde bağlayan yapı elemanı olarak tanımlanan dayanma yapısı, zeminler arası kot farkı, yeraltı suyu durumu, inşaa ortamı, kullanım amacı ve maliyet gibi kriterler göz önünde bulundurularak rijit dayanma yapıları, yarı-rijit dayanma yapıları ve esnek dayanma yapıları olarak üçe ayrılır. Rijit dayanma yapılarının bir tipi olan geleneksel ağırlık tipi dayanma duvarı günümüzde yaygın olarak kullanılmaktadır. Geleneksel ağırlık duvarlarında sık karşılaşılan taş duvar uygulaması, imalatında kullanılan belirli boyuttaki taş malzemenin kolay elde edilememesi, işçilik maliyetlerinin fazla olması ve taş duvarların depremde gösterdiği düşük performans gibi sebeplerden dolayı gabion duvarlar tercih edilmektedir. Ülkemizde ve dünyada çeşitli uygulamalarda kullanılmaya başlanılan gabionlar kaya veya taş ile doldurmak amacı ile galvanizli çift burgulu altıgen çelik tellerin dikdörtgen, kare veya silindir gibi geometrik şekillerle örülmesi ve içerisine belirli boyutlarda kayaların dizilmesi ile üretilen tel örgü kafeslerdir. Bu sepetlerin dizilmesi ile oluşturulan gabion duvarlar günümüzde dayanma yapıları başta olmak üzere, karayolları, demir yolları, köprü ve tünel yaklaşım dolgusu, erozyon önleme, şev koruması, dere yatağı ıslahı, sediment tutulması, liman işleri ve kıyı aşınma korumaları ve mimari-peyzaj tasarım gibi birçok inşaat mühendisliği alanında kullanılmaktadır. Gabion sepetin üretildiği yumuşak çeliğin kaplamasının PVC, galfan ve ya galvanizli olarak yapılması durumuna göre dayanımı artmakla birlikte hizmet ömürleri yıl arasında değişmektedir. Gabion sepetlerle taş dolgu malzemesinin kolay bulunabileceği yerlerde son derece ekonomik olmaktadır. Bununla birlikte içinde bitki

13 2 örtüsü yetişebilmesine olanak sunan gabion duvarlarla doğal görünümlü çözümler üretilebilir. Yumuşak çelikten üretilmesi sebebiyle gabion yapılar esnektir ve farklı zemin oturmaları görülen zayıf zeminlerde etkili bir çözümdür. Gabion sepet içine doldurulan taş ve kaya parçaları üretilen gabion sepetlerin boşluklu yapıda olması yapıya kendiliğinden drenaj özelliği kazandırır ve ilave drenaj önlemi almaya gerek kalmaz. Fabrikada üretilen gabion sepetler hacmi azaltılmış ve paketlenmiş olarak nakliye edilir ve bu nakliye masrafları azaltmaktadır. Gabion sepetlerin montajının hızlı ve kolay olması sebebiyle kalifiyeli elemana ihtiyaç duyulmaz ve bu işçilik maliyetlerini azaltır. Hizmet süresi boyunca fazla bakım gerektirmeyen gabion yapılar zamandan ve paradan tasarruf sağlayan etkili ve alternatif bir çözümdür. Yüksek lisans tez çalışmasının amacı, farklı zemin ve yapım koşulları için gabion duvarların tasarım kriterlerini araştırmak, tasarımlarda kullanılabilecek abak, grafik tablo veya bağıntıları geliştirmektir. 1.2.Tezin Önemi İlk olarak Mısır da yaklaşık 7000 yıl önce Firavun zamanında Nil Nehri boyunca sahil koruma amaçlı kullanılan çelik hasır kafesin taşlarla doldurulmasıyla oluşturulan gabion duvar tarihte farklı uygulamalarla karşımıza çıkmaktadır. Leonardo Da Vinci' nin Milan' daki San Marco Kalesi için tasarladığı gabion duvar bunlardan biridir. İlk gabion duvar tasarımı İtalya Kraliyet İnşaat Mühendisleri Birliği mühendislerinden Egidio Palvis ( ) tarafından yapılmıştır. 19.yüzyılın sonlarına doğru Egidio Palvis tarafından bulunan gabion kafesin patentini ilk alan Maccaferri firmasıdır. Bu firma tarafından yapılan İtalya da ki Reno Nehri gabion duvarı 1893 den bu yana sağlamlığını yitirmemiştir. Günümüze kadar Dünya nın çeşitli bölgelerinde yanardağ patlaması, deprem, kasırga, sel taşkını, toprak kayması, erozyon vb. gibi birçok doğal afetler meydana gelmiş olup, benzer afetlerle gelecekte de karşılaşılacaktır. İnşaat mühendisleri bu afetlere karşı belirli dereceye kadar güvenli ya da en azından can kaybını önleyecek nitelikte yapılar projelendirmeli ve imal etmelidir. İnşaat mühendisleriinsanları tahliye edebilecek zamanı veren dayanıklı yapılar ve yaşam alanları inşaa etmekle sorumludurlar. Gabion kafesle oluşturulan setler; şiddetli yağışla oluşan sel taşkınlarına, kasırgalara, toprak kaymaları ve erozyonlara karşı ayakta kalmış ve aynı zamanda insanların ısınma, elektrik gibi temel ihtiyaçlarını karşılayan enerji santrallerini olası

14 3 taşkınlara karşı koruma altına almıştır.farklı amaçlar için uygulanabilen gabion tipi yapılarda, dayanma duvarı olarak uygulanması durumunda tasarım kriterlerinin ve güvenilirliğinin belirlenmesi oldukça önemlidir. Gabion dayanma duvarının yaygın olarak kullanılan betonarme dayanma duvarı gibi düşünülerek tasarlanması her iki tip dayanma duvarının birbirinden farklı olmaları sebebiyle doğru olmamaktadır. Günümüzde yapılan gabion duvarların boyutlandırılması, klasik ağırlık istinat duvarlarının tasarımına oldukça benzemektedir. Dayanma duvarı gibi hesabı yapılan gabion duvarda kafes göz açıklığı, sistemin esnekliği ve gabion sepetlerin örülmesinde kullanılan yumuşak çeliğin dayanımı vb. özellikler genellikle tasarımlarda dikkate alınmamaktadır. Bu durumda yapılan gabion duvar tasarımında kafes göz açıklığı ve gabion dolgu tane çapı gibi özelliklerin göz önünde bulundurulmamasının hesaba etkisi açıklanmaya çalışılacaktır. Bu çalışma ile çeşitli firma ve üreticiler tarafından geliştirilen ve kullanılan tasarım yöntemlerinin olumlu ve olumsuz yönlerinin belirlenmesi bilimsel çalışmalara ve gabion duvar uygulamalarına katkı sağlayabilecektir. 1.3.Tezin Kapsamı Tez çalışmasında, gabion duvar tasarımlarında dikkat edilecek başlıca kriterler yorumlanarak, gabion duvarların genel özellikleri, sağladığı faydalar, kullanım alanları, hesap kriterleri araştırılmıştır. Taguchi yöntemi ile belirlenen tasarım tabloları Geo Structural Analysis bilgisayar paket programında modellenmiş ve analiz sonuçları karşılaştırılmıştır. Taguchi Metodu, ortogonal dizileri kullanarak kontrol edilemeyen faktörlerin etkilerini minimize etmeye çalışan bir deneysel tasarım tekniğidir. Taguchi yöntemi, ortogonal dizinleri kullanarak az sayıda deney veya çalışma yaparak kontrol edilemeyen faktörlerin etkisini de minimize eden bir yöntemdir. Bu yöntem sayesinde L 16 ortogonal dizi kullanılarak yapılacak analiz sayısı 1024 yerine 16 olarak belirlenmiştir. Bilgisayar analizinde elde edilen verilerin S/N oranı hesaplanmış ve parametrelerin etki grafikleri çizilmiştir. Taguchi tasarım tablolarında kullanılan parametreler, duvar yüksekliği, duvar taban genişliği, duvar açısı, duvar arka dolgusunun içsel sürtünme açısı ve duvar arka dolgusunun eğimidir. Bu parametrelerin kayma, devrilme, taşıma gücü, toptan göçme ve gabion sepetler arası çekme dayanımına etkisi bilgisayar analiz sonuç verileri kullanılarak belirlenmiştir.

15 4 2. KAYNAK ARAġTIRMASI Gabion sepetlerin birleştirilmesi elde edilen gabion tasarımlar istinat yapıları, karayolları ve demiryolları, erozyon önleme ve şev korumaları, dere yatağı ıslahı, taşkın önleme amaçlı, tesis koruma amaçlı, liman işleri ve sahil koruma gibi birçok alanda yaygın olarak uygulanmaktadır. Bu bölümde gabion yapılarının yükler altında gösterdiği deformasyon davranışlarını, dayanımını inceleyen çalışmalara ve uygulanmış olan örneklerine yer verilmiştir. Erkan (2013) tarafından yapılan jet grout kolonların performansını etkileyen faktörlerin deneysel olarak araştırılması konulu çalışmada, laboratuvar ortamında jet grout kolon sistemi üretebilecek sistem imal edilmiş ve böylelikle ilk kez laboratuvar ortamında parametrik olarak jet grout kolonun davranışı incelenmiştir Deney tasarımı ve sonuçların değerlendirilmesi güçlü bir optimizasyon tekniği olan Taguchi yöntemi ile yapılmıştır. Çalışma kapsamında kontrol edilebilen parametreler enjeksiyon basıncı, su/çimento oranı, tij çekme hızı ve tij dönme hızıdır. Deney tasarımında enjeksiyon basıncı; 20, 30 ve 40 bar olarak, su/çimento oranı; 1.00, 1.25 ve 1.50 olarak, dönme hızı; 5, 10 ve 15 dev/dak olarak, tij çekme hızı ise; 15, 30 ve 45 cm/dak olarak alınmıştır. Laboratuvar ortamında oluşturulan kolon çapları ve yükseklikleri ölçülmüş ve kolonlardan serbest basınç mukavemetini belirlemek için karot numuneler alınmıştır. Parametrelerin kolon çapı ve serbest basınç mukavemeti üzerindeki etkilerini belirlemek için S/N analizlerleri, çok değişkenli varyans analizleri yapılarak optimum parametre seviyeleri belirlenmiştir. Yapılan analiz ve değerlendirmeler sonucunda geliştirilen sistem ile laboratuvarda jet grout kolonların başarılı bir şekilde üretilebileceği ve parametrik çalışmaların yapılabileceği gösterilmiştir. Amato, O'Brien, Simms ve Ghosh (2013) tarafından yapılan darbe uygulaması için gabion kirişlerin çoklu gövde modellemesi konulu çalışmada, yol kenarında darbe emici olarak kullanılma potansiyeline sahip gabionun taşıt darbesi altında kesme ve eğilme deformasyonu araştırılmıştır. Taşıt-darbe etkileşiminin araştırılması için gabion bariyerin çoklu gövde modelinin oluşturulması sürecinde literatürdeki uygun deney verileri araştırılmış ve 1987 de Bologna Üniversitesi nde Maccaferri firması tarafından yaptırılan gabion elemanların basınç, kesme ve eğilme deneyleri verileri kullanılarak analiz edilmiştir. Gabion elemanın analitik mekanik formulasyonu yapılmış ve elde edilen veriler kullanılarak sayısal çoklu gövde modellemesinin karşılaştırılmalı değerlendirilmesi yapılmıştır. Analitik olarak modellenmiş tek bir gabion bloğun kesme

16 5 tepkisi kullanılmış ve gabion kiriş çoklu gövde modeli, gabion yapının deformasyonunu belirlenmesinde ayırma metodu kullanılarak geliştirilmiştir. Çoklu gövde modellemesi yapılmadan önce ilgili malzeme özelliklerinin çıkartılması amacıyla gabion eleman, literatürdeki uygun deney sonuçlarını kullanarak Timoshenko kirişi olarak modellenmiştir. Literatürdeki uygun deneysel verilerden uyarlanan malzeme özellikleri doğrultusunda çoklu gövde modellemesinin üç noktalı eğilme deneyi ve yayılı yükleme deneyinde statik olarak geçerliliğini kanıtlanmıştır. Timoshenko kiriş teorisi kullanılarak hesaplanan deforme olmuş gabion blokların benzerliği, Timeshenko kiriş modellemesinin her iki durumda da global deformasyonun bulunması için uygun olduğunu göstermiştir. Sonuçlar ayrılmış çoklu gövde modellemesinin gabion blokların statik deformasyon davranışının tanımlanması için etkin olarak kullanılabileceğini göstermiştir. Analitik analizde deney verilerine göre üç noktalı eğilme deneyinde ortalama %14 ve yayılı yük deneyinde ortalama %12 sapma gözlemlenmiştir. Ramli, M.; Karasu, T.J.r.; Dawood E.T.. (2013) zemin dayanma yapısı olarak inşaa edilen gabion duvarların dayanımı konulu makale çalışmasında, sel taşkın bölgelerinde erozyonun engellenmesinde etkin olarak kullanılan gabion duvarın dayanıklılığı gabion duvar sepet dizilimi ve gabion sepet geometrisi değişimi açısından incelenmiştir. Gabion duvar sisteminin geleneksel-yığma yerine kilitli sistem şeklinde yapılması halinde yatay kuvvetlere karşı koyması açısından karşılaştırılma yapılmıştır. Diğer bir karşılaştırma ise özdeş boyutlara sahip gabion duvarın dikdörtgen ve altıgen şeklinde yapılması durumu için yapılmıştır. Yeni oluşturulan altıgen sepet dizilimine sahip gabion duvar tasarımı fonksiyonel olarak geleneksel gabion duvara benzer olmakla birlikte, altıgen gabion sepetlerin oluşturduğu dizilimin sonucu olarak sepetlerin birbirlerine kenetlenmeleri yatay yüklerin oluşturduğu itkiye karşı dayanım gösterme açısından fayda sağladığı kanıtlanmıştır. Deney numuneleri ticari alanda kullanılan gabion sepetlerin boyutsal olarak yaklaşık %40 oranında küçültülmüş ve gabion sepet çerçevesi 6 mm lik yumuşak çeliğin küçültülen boyutlara uygun olarak dikdörtgen ve altıgen şeklinde bükülmesiyle oluşturulmuştur. Oluşturulan çerçevenin BRC tel örgü ile kaplanıp 1,60 mm lik bağ teli ile bağlanmasıyla gabion sepet oluşturulmuş ve çapları 25 mm ile 50 mm arasında değişen taşlarla doldurulmuştu. Oluşturulan dikdörtgen gabion sepetle geleneksel sistem gabion duvar, altıgen gabion sepetle kilitli sistem gabion duvar yapılmıştır. Bu iki duvar arasına playvud yerleştirilmiş ve hidrostatik-zemin basıncı oluşturulmak için membran ile kaplanmıştır. Her iki duvar 0,075H (1250 kg); 0,375 H (6250 kg); 0,5625 H (9375 kg); 0,75 H (12500

17 6 kg) ve 0,75 H zemin + 0,25 H hidrostatik basınç ile yüklenmiştir. Sonuç olarak, kilitli olarak yapılan gabion duvar sistemi geleneksel olarak yapılan gabion duvar sisteme göre daha az yatay deformasyonlar yaptığı belirlenmiştir. Her iki duvar arasındaki ortalama eğilmenin karşılaştırılması ile altıgen dizilime sahip duvarın dikdörtgen özdeşine göre daha kontrollü sonuçlarla birlikte deformasyon yaptığı gözlemlenmiştir. Bu durum bitişiğindeki altıgen gabion sepetle daha fazla birleştirilerek oluşturulan kilitli sistem gabion duvarın kötü yüklenme durumda bile geleneksel-yığma gabion duvara göre daha dayanıklı olduğunu göstermektedir. Lin, Y. ve Fang, Y., (2012) tarafında yapılan çalışmada güçlendirilmiş gabion dayanma yapısı, yeşil güçlendirilmiş dayanma yapısı ve esnek duvar yüzeyli geogrid güçlendirilmiş dayanma yapısı olmak üzere üç tip güçlendirilmiş zemin yapısı incelenmiş ve bu yapıların yük altındaki oturma davranışı laboratuvarda belirlenmiştir.0~50kpa, 0~100kPa, 0~150kPa, 0~200kPa, 0~250kPa, 0~300kPa, 0~350kPa farklı yükleme değerlerinde numuneler yükleme-boşaltma döngüsüne maruz bırakılmış ve oturma analizleri yapılarak yükleme ve boşaltma sekant modülleri belirlenmiştir. Sonuçlar istinat yapılarının büyük elastik ve plastik deformasyonlar yaptığını ve plastik deformasyonun elastik deformasyondan daha büyük olduğunu göstermiştir. Sekant modülü aynı yük değeri altında yükleme-boşaltma döngüsünün artışıyla azalmış ve boşaltma sekant modülü aynı döngüdeki yükleme sekant modülünden daha büyük olduğu gözlemlenmiştir. Yük değerinin artışıyla hem elastik hem de plastik deformasyon artmış ve plastik deformasyon elastik deformasyondan daha hızlı bir şekilde artmıştır. Lin, Y. ve Yang, G. (2012) tarafından yapılan bitki örtüsü ile güçlendirilmiş gabion istinat duvarının dinamik deformasyon davranışı ve kullanım ömrü analizi konulu çalışmada, 4 farklı genlik ve frekansın uygulandığı laboratuvar deneyleri gerçekleştirildi. Deneylerde istinat duvarının yatay ve düşey deformasyon davranışı araştırılarak bu davranışa etki eden ana faktör belirlendi. Aynı zamanda istinat duvarı üzerinde yorulma ömrü analizi yapıldı. Sonuçlar dinamik deformasyonun farklı genliklerden ve dinamik yük dengesinden büyük oranda etkilendiğini ve farklı frekans durumunun önemli bir etkisinin olmadığını göstermiştir. Fidan (2012) tarafından yapılan gabion istinat duvarı ve tasarımı konulu seminer çalışmasında seminer çalışmasında son yıllarda dünyada kullanım alanları ve kullanım oranı artan gabion sepetlerle ilgili genel bilgilere, kullanım alanlarına ve avantajlarına, özellikle de gabion sepetlerin istinat duvarında kullanımına, hesap

18 7 ilkelerine ve tasarımına yer verilmiştir. Ayrıca gabion istinat duvarına ait tasarım ve analizine dair sayısal bir uygulama yapılmıştır. Sonuç olarak, gabion istinat duvarı rijit olarak tasarlanan klasik istinat duvarı ile karşılaştırılmış ve gabion istinat duvarının fayda-maliyet açısından, kalifiye işçi gerektirmemesi, doğal görünümlü olması ve ekolojik çevreye zarar vermemesi, boşluklu yapısından dolayı doğal drenajı olduğu için hidrostatik basınçlara karşı dayanımının yüksek olması, yerinde hızlı üretilebilmesi gibi avantajları ile daha üstün olduğunu sonucuna varılmıştır. Zhao, Gao ve Jin (2012) tarafından yapılan Tianzhen da Nanyang Nehri kanal düzenlemesinde gabion şev koruması uygulaması konulu çalışmasında jeolojik koşullar ve ekolojik onarmaya yönelik gabion istinat duvarı yapılmıştır. Tianzhen da Nanyang Nehri ne ulaşımı sağlayan kanal projesinde nehir yatağının erozyona karşı korunması amaçlanmıştır. 50 cm ve 30 cm lik boyutlara sahip gabion sepetlerin kullanıldığı projede şev göçmesini önlemek için alt kısımda düşey duvar ve üst kısımda şev duvarı olmak üzere iki duvar yapılmıştır. Sonuçlar, düzensiz oturma ve nehir erozyonu problemlerini çevreye uyumlu ve ekolojik sisteme zarar vermeyen gabion istinat duvar tasarımıyla çözebildiğini göstermiştir. Bejestan ve Nasaban (2011) tarafından yapılan boşaltma kanalında kullanılan kademeli gabion sepet üzerine deneysel inceleme konulu çalışmada kademeli boşaltma kanalında aşağı doğru su akımı sonucu oluşan oyulma deliğinin mekanizması araştırılmıştır. Farklı akım koşulları ve farklı nehir yatak malzemeleri kullanılarak uygun akım tipi ve malzemenin tespit edilmeye çalışıldığı deneysel çalışmalar, Shahid- Chamran Üniversitesi Hidrolik Laboratuvarı nda 50 cm genişliğinde, 8 m uzunluğunda ve 1,5 m yüksekliğe sahip kanal kullanılarak yapılmış ve farklı akım oluşturan yapay su akışı simülasyonu oluşturulmuştur. Yapılan toplam 19 deneyde basit, sıçramalı ve havuzlama akım tipleri ile farklı nehir yatağı malzemeleri ve farklı gabion sepet kaya malzemeleri kullanılmıştır. Akım tiplerine göre elde edilen deney verileri karşılaştırılmış ve deney verileri ile oyuk derinliğine ait genel bağıntı kullanılarak regrasyon analiziyle uygun katsılar elde edilmiştir. Bulunan katsayılarla farklı her akım tipi için oyuk çukurunun derinliğinin tahmin edilmesinde bağıntılar geliştirilmiştir. Basit gabion kademeli boşaltma kanalında oluşan oyuk çukurunun derinliği havuzlama kademeli boşaltma kanalında oluşan oyuk çukuru derinliğinden daha büyük olduğu sonucuna varılmıştır. Bu çalışma, basit kademeli boşaltma kanalında daha az enerji kaybı olduğunu göstermiş ve gabion kademeli boşaltma kanalının tasarımı için bağıntılar elde edilmiştir. Çalışmada boşaltma kanalı yapımında kademeli gabion

19 8 boşaltma kanalının kullanılmasının ve su akışı sırasında oluşan akım tipinin enerji kaybına olumlu etkisi vurgulanmıştır. Çelebi (2010) tarafından yapılan konsol dayanma duvarlarının tasarımını etkileyen faktörlerin araştırılması konulu çalışmada, konsol dayanma duvarının tasarımına etkileyen faktörler araştırılmıştır. Çalışmada, betonarme konsol dayanma duvarının tasarımına etki eden parametrelerden temel derinliği, duvar yüksekliği, temel genişliği, içsel sürtünme açısı, doğal birim hacim ağırlık ve duvar üst genişliğinin kayma ve devrilme güvenliğine etkisi araştırılmıştır. Taguchi yöntemi ile 8 tasarım tablosu belirlenmiş ve her tasarım için yapılan S/N ve varyans analizleri sonucunda parametrelerin etki grafikleri çizilerek etki yüzdeleri belirlenmiştir. Güvenlik sayısı üzerindeki en etkili parametrelerin içsel sürtünme açısı ve temel genişliği olduğu belirlenmiştir. Lin ve Yang (2010) tarafından yapılan çalışmada donatılı gabion istinat duvarının mühendislik özelliklerini incelemek için laboratuvar model deneyleri gerçekleştirilmiştir. Beş farklı kademede (0 50, 0 100, 0 50, ve kpa) döngüsel yükleme ve boşaltma yapılarak düşey zemin basıncı, yatay zemin basıncı, donatıların deformasyon davranışı, potansiyel kırılma yüzeyi ve duvar yüzeyinin deformasyon davranışlarını incelenmiştir. Sonuçlar, düşey zemin basıncının teorik değerden daha düşük olduğunu, yük artışıyla birlikte düşey zemin basıncının teorik değerine oranının yaklaşık lineer olarak arttığını ve regrasyon eşitliğinin korelasyon katsayısının ikinci tabaka için 0,92 ve beşinci tabaka için 0,79 olduğunu göstermiştir. Duvar arka yüzü boyunca yatay zemin basıncının dağılımı lineer olmayıp ve özellikle istinat duvarının üstündeki uygulanan yük büyük olduğunda yatay zemin basıncı teorik değerden daha az olduğu elde edilmiştir. Bu yüzden, gabion istinat duvarı mevcut metotlar kullanıldığı zaman büyük güvenlikte olacağı sonucuna varılmıştır. Hem üçüncü hem de beşinci katmandaki donatıların deformasyon davranışı tek-tepeli dağılımdır ve maksimum birim deformasyonun yeri 0,3 H metodu ve Rankine teorisiyle belirlenen noktanın arkasında olduğu gözlemlenmiştir. Duvar yüzeyinin yatay deformasyonu artan yükle birlikte artmıştır ve duvar yüzeyinin ortasında yanal genişlemeye sebep olan en büyük yatay deformasyon dördüncü katmanda meydana gelmiştir. Duduhan (2009) tarafından yapılan Taguchi deney tasarımı uygulaması konulu yüksek lisans tez çalışmasında, Taguchi ortogonal dizileri kullanılarak askeri bir fabrikada yakılan üç tip kimyasal maddenin günlük yakılan toplam miktarı maksimize

20 9 edilmeye çalışılmış ve problemin çözümü için Taguchi yönteminden faydalanılmıştır. Bu çalışmada, deney sayısının azalması ve maliyetin azalması amacıyla uygun faktör ve seviyeler belirlenerek uygun ortogonal diziler seçilmiştir ve deneyler 3 er defa tekrarlanmıştır. Deney sonuçları, S/N oranına göre hesap tablosu uygulanmış varyans analizi ve Taguchi yöntemleri kullanılarak analiz edilmiştir. Dilaver (2007) tarafından yapılan Yanal Yüklü Kazıkların Tasarımını Etkileyen Faktörlerin Araştırılması konulu yüksek lisans tez çalışmasında kısa kazıkların dönme noktaları ve yanal yük taşıma kapasiteleri ile zemine ankastre ankrajlı palplanş perdelerin gömülü derinlik ve ankraj kuvvetlerini etkileyen parametreler Taguchi yöntemi L16 ortogonal dizi kullanılarak araştırılmıştır. Çalışmada, kısa kazıklar için kazık çapı, kazık uzunluğu, kazığın zemin üstünde kalan uzunluğu, zeminin içsel sürtünme açısı ve zeminin kohezyonu parametreleri seçilmiş ve bu parametrelerin kısa kazıkların dönme noktaları ve yanal yük taşıma kapasitelerine etkileri belirlenmiştir. Palplanş perdeler için iki zemin seviyesi arasındaki yükseklik, zeminin içsel sürtünme açısı, perde ile zemin arasındaki sürtünme açısı ve zeminin doğal birim hacim ağırlığı parametreleri seçilmiş ve bu parametrelerin perdelerin gömülü derinlik ve ankraj kuvvetlerine etkileri belirlenmiştir. Taguchi ile yapılan S/N analizleri sonucunda kısa kazıkların yanal yük taşıma kapasitesi ve dönme noktası üzerinde en etkili parametrenin kazık boyu olduğu belirlenmiştir. Zemine ankastre ankrajlı palplanş perdelerin gömülü derinlik ve ankraj kuvvetleri üzerinde en etkili parametrenin içsel sürtünme açısı olduğu belirlenmiştir. Stanic, Kovacevic ve Stavits (2005) tarafından yapılan donatılı zemin duvarı deformasyonlarının parametrik incelenmesi konulu çalışmasında gabion sepet elemanlardan oluşan donatılı zemin duvarında gabion sepet tel örgü ile dolgu arasındaki iç kuvvet ve deformasyonun parametrik incelenmesi yapılmıştır. Duvar geometrisine ve duvarı oluşturan elemanların mekanik özelliklerine göre değişen parametreler doğrultusunda, deformasyonlar ve iç kuvvetler, mevcut duvardan elde edilen ölçümlerden belirlenen malzeme özellikleri kullanılarak sayısal modelleme ile elde edilmiştir. Donatılı zemin duvarına ait deformasyonlar ile gerilmenin hesaplanması ve sayısal analizi FLAC paket bilgisayar programı kullanılarak yapılmıştır. 12 m yüksekliğinde 8 m uzunluğunda donatıya sahip rijit temel üzerine inşaa edilen duvar referans alınarak donatılı zemin duvarı FLAC bilgisayar programında gerçeğe yakın olarak modellenmiştir. Duvar temelinin elastik kabul edilerek bir kesme modülü ile nitelendirildiği donatılı zemin duvarına ait kaya dolgu davranışı kohezyonsuz ve içsel

21 10 sürtünme açısına sahip Mohr-Coulomb kırılma kriterini içeren elastik ve plastik model kullanılarak tanımlanmıştır. Nonlineer malzeme davranışı için mevcut birçok duvarda yapılan saha ölçümleri ve gözlemleri kullanılmış ve zemin ve gabion sepet tel örgü arasındaki etkileşimin parametrik çalışması yapılmıştır. Sonuç olarak, sayısal modellemenin kullanılmasıyla tüm duvar davranışının temel tasarım parametrelerine etkileri ortaya çıkarılmıştır. Özkol (2005) tarafından yapılan geosentetik donatılı istinat yapılarının tasarımı konulu tez çalışmasında Bu çalışmada, geosentetik donatılı istinat yapılarının tasarımı ile statik ve dinamik yükler etkisi altın daki davranışları incelenmiştir. Statik basınçlar Rankine ve Coulomb teorisi ile dinamik basınçlar ise Mononobe-Okabe yaklasımı, iki parça kamalı göçme düzlemi ve Steedman-Zeng yöntemi ile açıklanmıştır. Çalışmada gabion sepetler donatılı zemin yapımında ön yüzey oluşturmak için yüzey eleman olarak kullanılmıştır. Kandaris (1999) tarafından yapılan sorunlu arazilerde sınırlandırılmış şev stabilitesi için gabionların kullanımı konulu çalışma, iki farklı bölgede şev stabilitesi ve erozyonun engellenmesi amacıyla yapılacak olan gabion kaya sepet uygulamalarına örnek teşkil etmesi amacıyla yapılmıştır. Çalışmada uygulama sırasında dikkat edilecek parametreler, daha önce konuyla ilgili yapılan akademik çalışmalar göz önünde bulundurularak belirlenmiştir. Li ve Lo (1990) tarafından yapılan yumuşak kilde dolgu güçlendirmesinde şilte gabionun kullanılması konulu çalışma da yumuşak kilin şilte gabion ile stabilizasyonu konulu çalışmada yumuşak kilin şilte gabion ile stabilizasyonu için yeni bir sistem araştırması yapılmıştır Çalışma, güçlendirilmiş zemin davranış araştırmasının bir parçası olarak College Üniversitesi ve New South Wales Üniversitelerinde Maccaferri firmasının desteğiyle yapılmıştır. Şilte gabionun lineer olmayan yük-uzama ilişkisi büyük ölçekli laboratuvar deneyleri ile belirlenmiştir. Yapım sırasında kısmi drenajın etkileri Cam-Clay metoduna dayanan sonlu elemanlar yöntemi ile araştırılmıştır. Dolgu stabilizasyonunda kullanılan şilte gabionun statik olarak araştırılmasına olanak tanıyan yeni bir limit denge analizi geliştirilmiştir.

22 11 3. YANAL ZEMĠN BASINCI HESAPLAMA YÖNTEMLERĠ 3.1. GiriĢ İki farklı seviyedeki zemini düşey ya da düşey yakın konumda dengede tutan dayanma yapılarında yatay zemin basıncının hesaplanması önemli bir konudur. Bu yüzden birçok bilim adamı yatay zemin basıncının hesaplanması için birçok teori öne sürmüştür. Coulomb Teorisi (1776), Rankine Teorisi (1857) ve Culmann Teorisi (1886) yatay zemin basıncı hesabında kullanılan başlıca teorilerdir. Bu bölümde, hesap yöntemlerinde kullanılan bazı kavramlar açıklandıktan sonra teoriler detaylı olarak açıklanacaktır Yanal Zemin Basıncı Bazı Kavramlar İçsel sürtünme açısı (Ø): Kohezyonsuz zeminlerde taneler arasındaki sürtünme davranışını tanımlayan yatay zemin itkisinin oluşmasında kullanılan zemin parametresidir. Basınç katsayısı (K): Zeminde oluşan düşey efektif gerilmelerinin yatay gerilmeye dönüştürülmesinde kullanılan bir katsayı olarak tanımlanabilir. Dayanma yapısının arkasında kalan zemin kamasının elastik denge (sükûnet zemin basınç katsayısı, Ko) ya da plastik denge (aktif zemin basınç katsayısı, Ka veya pasif zemin basınç katsayısı, Kp) durumlarına göre Coulomb ve Rankine Teorilerinde belirtilen bağıntılar kullanılarak hesaplanır. Kohezyon (c): Kil minerallerinin yapısından dolayı sahip olduğu kohezyon özelliği sayesinde killi zeminlerde görülen yapışma ve çamurlaşma özelliği tanımlamak için kullanılan yatay zemin itkisinin oluşmasında etkili zemin parametresidir Coulomb Teorisi (1776) Dayanma duvarına etkiyen zemin basıncının hesaplanması ile ilgili ilk çalışma Coulomb Kama Teorisi olarak da bilinen Coulomb a aittir. Dayanma yapısının bir miktar ileri ya da geri hareket etmesiyle duvar arkasında kalan zemin kütlesinin dengesi dikkate alınır. Zeminde üçgen kama oluştuğu ve bu üçgenin kayma düzlemi üzerinde kaydığı kabul edilir. Coulomb Kama Teorisinin en önemli özelliklerinden biri gerçekte olduğu gibi duvar ile duvar arkasında kalan zemin arasındaki sürtünmeyi dikkate almasıdır. Coulomb yatay zemin basıncını geometrik yollarla hesaplamış ve daha sonraları geliştirilen teorik ve grafik metotlarla Coulomb teorisi bugünkü halini almıştır.

23 12 Duvar arkasındaki zeminde oluşan zemin kamasının dengesi için Coulomb aşağıdaki kabulleri yapmıştır: 1)Duvar arkasındaki zemin, kohezyonsuz, kuru, homojen ve izotrop bir dolgudur. 2)Dayanma duvarının hareketiyle duvar arkasındaki zeminde bir kayma yüzeyi oluşur. 3)Gerçekte eğri olan kayma yüzeyi düzlem kabul edilir. 4)Kayma kama kütlesini oluşturan granüler malzeme kayma yüzeyinin her tarafında ve aynı zamanda bir hareket oluşturur. 5)Birim yüzeydeki kayma direnci kayma yüzeyi boyunca aynıdır. 6)Duvar arkası ile zemin arasındaki sürtünme açısı,, duvar arkasının pürüzlülüğüne, zemin cinsine ve durumuna bağlı olarak ilgili tablodan alınabilir ya da /3-2 /3 arasında bir değer alınabilir. Kohezyonsuz zeminlerde dayanma duvarının öne doğru hareketi aktif durumu oluşturur ve duvar arkasında oluşan üçgen kama kayma düzlemi boyunca aşağıya doğru kayar (Şekil 3.1.). ġekil 3.1. Aktif durumda Coulomb Teorisi

24 13 ABC zemin kaması zemine etkiyen yükler altında dengededir ve ABC zemin kamasının ağırlığı W, BC kayma düzlemi boyunca R bileşke kuvveti ve AB düzlemi boyunca Pa aktif bileşke kuvveti etkimektedir. Pa ve R kuvvetleri üçgen kamanın aşağı doğru hareketiyle sırasıyla AB yüzey normali ile δ ve BC yüzey normali ile Ø açısını yapmaktadır. Ø, zeminin zeminle içsel sürtünme açısı, δ, zeminin duvar arka yüzeyi ile yaptığı sürtünme açısı ve F1 ile F2 sürtünme kuvvetleridir. Şekil 3.1. de gösterilen kuvvet poligonu kullanılarak Pa aktif bileşke kuvvetinin maksimum olma koşuluyla aşağıdaki bağıntı elde edilir. P a = 1 2 γh2 K a (3.1) sin 2 α + K a = sin 2 α sin α δ 1 + sin +δ sin β sin α δ sin α+β 2 (3.2) verilmiştir. Tablo 3.1. de bağıntı 3.1. ile verilen aktif zemin basınç katsayısına ait değerler ġekil 3.2. Pasif durumda Coulomb Teorisi

25 14 Tablo 3.1. Colulomb Ka tablosu α=90, β=0 α=90, β=10 α=90, β=20 Ø δ δ δ Ø Ø α=80, β=0 α=80, β=10 α=80, β=20 Ø δ δ δ Ø Ø Kohezyonsuz zeminlerde dayanma duvarının geriye doğru hareketi pasif durumu oluşturur ve duvar arkasında oluşan üçgen kama kayma düzlemi boyunca yukarıya doğru kayar (Şekil 3.2.). ABC zemin kaması zemine etkiyen yükler altında dengededir ve Şekil 3.2. de gösterilen kuvvet poligonu kullanılarak Pp pasif bileşke kuvvetinin minimum olma koşuluyla aşağıdaki bağıntı elde edilir. P p = 1 2 γh2 K p (3.3) sin 2 α K p = sin 2 α sin α + δ 1 sin +δ sin +β sin α+δ sin α+β 2 (3.4)

26 15 verilmiştir. Tablo 3.2. de, Bağıntı 3.4 ile verilen pasif zemin basınç katsayısına ait değerler Tablo 3.2. Colulomb Kp tablosu α=90, β=0 α=90, β=10 α=90, β=20 Ø δ δ δ Ø Ø α=80, β=0 α=80, β=10 α=80, β=20 Ø δ δ δ Ø Ø Rankine Teorisi (1857) Rankine 1857 de bir zemin ortamında plastik dengeye ulaştığı andaki gerilmeleri dikkate alarak kohezyonsuz zeminler için pratik bir yöntem öne sürmüş ve daha sonra kohezyonlu zeminler ve diğer durumlar için geliştirilmiştir. Zeminin her noktasında kırılmanın olduğu durum plastik denge ve zeminde herhangi bir deformasyon olmadığı doğal durumu ise elastik denge olmak üzere iki denge durumu bulunmaktadır. Rankine teorisi zemin ve zemin özellikleri ile ilgili bazı kabuller yapmıştır;

27 16 Zemin homojen ve izotoptur. Dayanma duvarı arkasında oluşan kırılmada zemin üçgen şeklinde bir kamadır. Dayanma duvarı ile zemin arasındaki sürtünme ihmal edilmektedir. Kırılma iki boyutla incelenmektedir. Zemin ortamında herhangi bir kırılma olmadığı elastik denge durumu sükûnet durumu olarak tanımlanır. Sükûnet durumunda yatay gerilme ve sükûnetteki zemin basınç katsayısı aşağıdaki bağıntı ile belirlenir; σ o = σ y = K o σ d (3.5) K o = 1 ve ya K o = 1 sin 3.6 Tablo 3.3. de Ko değerleri verilmiştir. Tablo 3.3. Ko değerleri Zemin cinsi Ko Gevşek kum 0.4 Sıkı kum 0.6 Yumuşak kil 0.6 Sert kil 0.5 Yarı sonsuz ortamda plastik denge durumu elde etmek için arkasında zemin tutan dayanma yapısı zeminden ileriye bir miktar hareket etmesiyle (genişlemesiyle) aktif durum, zemine doğru bir miktar hareket etmesiyle (sıkışmasıyla) pasif durum oluşmaktadır.

28 17 σ a = K a σ d = K a γz ġekil 3.3. Aktif durum oluşumu ve yanal zemin basınç dağılımı Aktif durumda zemin plastik dengeye ulaştığında yatay ile (45+ /2) lik açı yapan kırılma düzlemleri boyunca kırılır ve aktif yanal zemin basınçları düşey duvar arkasına yatay olarak etki eder. Genel bir zemin için (c 0, 0) duvarın arka yüzünde sürtünme olmadığı kabulüyle ( =0) zeminin üst düzeyinden herhangi bir z derinliğindeki statik aktif basınç Mohr dairesi kullanılarak aşağıdaki bağıntı ile bulunabilir; σ a = 2c K a + γzk a (3.7) Bu denklemde c; kohezyon, Ka; aktif zemin basıncı katsayısı, γ ;zeminin birim hacim ağırlığı ve ; içsel sürtünme açısı olarak verilmiştir. Statik aktif zemin basıncı katsayısı aşağıdaki bağıntı ile hesaplanabilir; K a = tan 2 45 /2 = 1 sin 1 + sin (3.8) Tablo 3.4. te aktif durum için Ka değerleri verilmiştir.

29 18 Tablo 3.4. Rankine aktif basınç katsayıları Ka değerleri ( =0) K a K a K a σ p = K ap σ d = K p γz ġekil 3.4. Pasif durum oluşumu ve yanal zemin basınç dağılımı Pasif durumda zemin plastik dengeye ulaştığında yatay ile (45- /2) lik açı yapan kırılma düzlemleri boyunca kırılır ve pasif yanal zemin basınçları düşey duvar arkasına yatay olarak etki eder. Aynı şekilde genel bir zemin için (c 0, 0) duvarın arka yüzünde sürtünme olmadığı kabulüyle ( =0) zeminin üst düzeyinden herhangi bir z derinliğindeki statik pasif basınç Mohr dairesi kullanılarak aşağıdaki bağıntı ile bulunabilir; σ p = 2c K p + γzk p (3.9)

30 19 Bu denklemde c; kohezyon, Kp; pasif zemin basıncı katsayısı, γ ;zeminin birim hacim ağırlığı ve ; içsel sürtünme açısı olarak verilmiştir. Statik pasif zemin basıncı katsayısı aşağıdaki bağıntı ile hesaplanabilir; K p = tan /2 = 1 + sin 1 sin (3.10) Tablo 3.5. te pasif durum için Kp değerleri verilmiştir. Tablo 3.5. Rankine pasif basınç katsayıları Kp değerleri ( =0) K p K p K p Orta sıkı kumda, aktif ve pasif durum elde etmek için gerekli duvar hareket miktarı deneysel çalışmalar ile belirlenmiştir. Deneysel çalışmaya göre, H; duvar yüksekliği olmak üzere dayanma duvarının öne doğru 0.002H kadarlık hareketi aktif durum oluştururken, dayanma duvarının zemine doğru 0.08 H kadarlık hareketi pasif durum oluşturmaktadır Tan, 1996.

31 Culmann Teorisi (1886) Culmann 1886 da Coulomb Teorisi ni geliştirerek grafiksel çözümü ile ilgili yöntem ileri sürmüştür. Culmann yönteminde kırılma yüzeyleri ve yüklerle ilgili herhangi bir sınırlandırma yapmamıştır. ġekil 3.5. Culmann Yöntemi Şekil 3.5. te ölçekli olarak çizilen zemin kesitinde ABC zemin kütlesinin ağırlığı, W ve kuvvet ölçeği belirlenir. Hesaplanan W değeri B başlangıç noktası olacak şekilde yatayla Ø açısı yapan Ø çizgisi üzerine işaretlenerek D noktası tespit edilir. D noktasından durum çizgisine paralel çizilerek BC kayma düzlemi ile kesiştirilir ve E noktası belirlenir. Daha önceden belirlenen kuvvet ölçeğine göre DE uzunluğu aktif bileşke kuvvet Pa ya eşittir. Benzer şekilde farklı BC kayma düzlemleri seçilerek ve yukarıda bahsedilen adımlar tekrarlanarak bunlar arasından maksimum Pa değeri bulunur. Zemin kesitinde dış yüklerin olmaması durumunda Pamax ın etki yerini bulmak için ABN kamasının ağırlık merkezi, G noktası, bulunur ve G noktasından BN ye paralel çizilerek AB ile kesiştirilir. Kesişim noktası S, Pamax ın etki noktasıdır.

32 Teorilerin KarĢılaĢtırılması Gerçekte, dayanma duvarının ileri ya da geri bir miktar hareketi sonucu duvar arkasında oluşan üçgen kama hareketiyle duvar ile zemin arasında sürtünme kuvveti oluşur. Bu sürtünme kuvveti Rankine Teorisinde ihmal edilirken Coulomb Teorisinde göz önünde bulundurulmaktadır. Rankine yöntemi tabakalı, kohezyonlu zemin ve yer altı suyu olması durumlarında pratik olarak uygulanabilmektedir. Rankine yöntemi yanal zemin basıncı dağılımını verirken Coulomb yöntemi bileşke basınç kuvvetini hesaplamaktadır. Rankine Teorisi zemin kesitinde bir elemanın yük davranışını incelerken, Coulomb Teorisi üçgen zemin kamasını incelemektedir. Bağıntı 3.2. için α=90, δ=0, β=0 alınması durumunda Coulomb aktif zemin basıncı Rankine aktif zemin basıncına eşit olmaktadır. Benzer şekilde Bağıntı 3.4. için α=90, δ=0, β=0 alınması durumunda Coulomb pasif zemin basıncı Rankine pasif zemin basıncına eşit olmaktadır. Coulomb ve Rankine Teorilerinde kırılma yüzeyi düzlem alınırken Culmann Teorisinde zemin yüzü herhangi bir biçimde olabilir.

33 22 4. DAYANMA YAPILARI VE TAHKĠKLER 4.1. GiriĢ İnşaat mühendisliğinde farklı seviyedeki iki zemin arasında geçiş sağlamak amacıyla en çok kullanılan iki farklı seviyedeki zemini şevli olarak birbirine bağlamaktır. Fakat bu çözüm büyük kazı alana ihtiyaç duyulması, büyük hacimlerde kazı yapılaması ve rıhtım, nehir yatağı ve ya sel bandı yapılması gibi durumlarda geçerli olmamaktadır. Bu durumda ileri sürülen çözüm farklı iki seviyedeki zemini düşey bir yapı elemanı ile birbirine bağlayarak zeminin yatay yayılmasını önlemektir. İşte, farklı iki seviyedeki zemini statik ya da dinamik yüklerin oluşturduğu yatay zemin basıncına karşı stabil konumda tutarak birbirine bağlayan düşey ya da düşeye yakın konumda tutan yapılar dayanma yapıları olarak tanımlanmaktadır. Bu bölümde, dayanma yapılarının sınıflandırılması, kullanım alanları ve statik açıdan dayanma yapılarının güvenliğini kontrol eden tahkikler hakkında genel bilgilere yer verilecektir Dayanma Yapılarının Kullanıldığı Alanlar Dayanma yapıları; Derin kazı çalışmalarında yatay zemin göçmesine karşı uygun çalışma ortamı oluşturması, Yükler etkisinde yanal yayılma eğiliminde olan zeminlerin göçmesini engellemek, Nehir yatağı ve su kanallarında oluşan olası aşınmaları, sel taşkınlarını ve erozyonun engellemesi Şevle çözülemeyecek durumda olan eğimli arazilerde zemini tabi eğiminde daha dik açıyla tutulması, Köprü inşaatlarında kenar ayağı olarak inşaa edilmesi, Yatay zemin basıncına maruz bodrum katlarda bodrum duvarlarını inşaa edilmesi, Yol inşaatlarında ve mevcut yollarda olması muhtemel şev stabilite problemlerinde çözüm olarak kullanılması, Büyük hacimlerdeki malzeme depolarında duvar olarak kullanılması, Büyük dolgu ve yarma gerektiren yol inşaatlarında ve yamaç yollarında kullanılması, Rıhtım duvarı yapılması vb. durumlarında oldukça sık kullanılmaktadır.

34 23 Şekil 4.1. de bazı dayanma yapıları uygulamaları verilmiştir; Yol inģaat yarma-dolgu Nehir yatağı-su kanalı Kenar ayak Rıhtım Duvarı Köprü inģaatında kenar ayağı Gemi Malzeme deposu Derin Kazı Kaplaması Bodrum Duvarı ġevli Düzenleme ġekil 4.1. Dayanma Duvarı Uygulamaları

35 Dayanma Yapılarının Sınıflandırılması Farklı iki zemin kotunu gerekli güvenliği sağlayacak şekilde bağlayan yapı elemanı olarak tanımlanan dayanma yapısının tipi zeminler arası kot farkı, yeraltı suyu durumu, inşaa ortamı, kullanım amacı ve maliyet gibi kriterler göz önünde bulundurularak belirlenir. Şekil 4.2. de dayanma yapılarının şematik olarak sınıflandırılması verilmiştir. RİJİT DAYANMA YAPILARI YARI RİJİT DAYANMA YAPILARI ESNEK DAYANMA YAPILARI Ağırlık Tipi Dayanma Duvarı Kafes Tipi Dayanma Duvarı Palplanş Perdeleri Yarı Ağırlık Dayanma Duvarı Gabion Tipi Dayanma Duvarı Donatılı Zemin Dayanma Duvarı Konsol Duvar Kazıklı Perdeler Kazı Kaplamaları Eşikli Konsol Duvar Diyafram Duvarlar Kaya Dolgu Duvar Payandalı Duvar Bodrum Kat Duvarları Ters Payandalı Duvar Ön Gerilmeli Duvar ġekil 4.2. Dayanma Yapılarının Sınıflandırılmaları

36 Rijit Dayanma Yapıları Beton, taş vb. olarak yapılan ve zeminde oluşan yatay zemin basıncına kendi ağırlığıyla karşı koyan dayanma yapılarıdır. Bu tip dayanma duvarlarında ilave oluşacak hidrostatik basınçtan dolayı drenaj çok önemli olmaktadır. Bu yüzden inşaa sırasında drenaj tedbirleri alınmalı ve belirli aralıklarla bakım yapılmalıdır. Dayanma duvarlarına ait boyutlar ve duvar şekli duvar arazi durumu, yeraltı suyu seviyesi ve konumu zemin profili gibi tasarım kriterlerine göre değişmektedir. Donatı Dolgu Dolgu Ağırlık tipi dayanma duvarı Yarı ağırlık tipi dayanma duvarı Dolgu Dolgu Burun Burun Eşik Topuk Topuk Konsol dayanma duvarı Duvar ön yüzü Dolgu Dolgu Duvar ön yüzü Payanda Payandalı dayanma duvarı Ters payandalı dayanma duvarı ġekil 4.3. Rijit Dayanma Yapılarının Bazıları

37 26 Günümüzde yaygın olarak kullanılan ağırlık tipi dayanma yapıları taş, briket örgü, ve betondan yapılır. Dengelerini kendi ağırlıkları ve kalınlıkları ile sağlayan bu dayanma yapıları yeterince kalın yapıldıkları için eğilmeden kaynaklanan bir göçme tipi göstermezler. Bu tip duvarların tasarımında artan yükseklikle birlikte ağırlığın artması gerektiğinden kullanılacak olan malzeme miktarını artırmaktadır. Bu sebeple bu tip duvarların 4-4,5 m den yüksek olarak yapılması uygun olmamaktadır (Şekil 4.3.). Ağırlık istinat duvarında gövdenin temel ile bağlandığı kritik bölgede aşırı çekme gerilmelerini karşılamak üzere bu bölgelere donatı yerleştirilir. Bu şekilde inşaa edilen dayanma duvarlarına yarı ağırlık dayanma duvarı denmektedir (Önalp, 1983). Düşey bir gövdenin bir taban plağına bağlanmasıyla oluşan konsol dayanma duvarında gövde kalınlığı daha azdır. Duvar arkasında ampartmanın olması durumunda ampartman üzerindeki zeminin ağırlığı duvarın kaymaya karşı direncini artıracaktır. Dayanma duvarına gelen yüklerin fazla olması ve yapının bu yüklere karşı koyamaması durumunda konsol dayanma duvarına diş yapı elemanı eklenerek pozitif etki oluşturulur. Konsol dayanma duvarlarında en fazla kullanılan tip olan ön ve arka ampartmanlı sistemde ampartmaların yeri ve boyutları yapının inşaa edileceği bölgenin arsa sınırında olması, nehir kenarı olması ve duvar arkası zeminin kohezyonlu olması gibi durumları göz önünde bulundurularak tasarlanır. Büyük kazı yapmayı gerektiren ve maliyet artışı olan durumlarda zemin koşullarına göre duvar arka kısmında ampartman olacak şekilde inşaa edilebilir. Konsol istinat duvarlarında konsol temel birleşiminde büyük miktardaki oluşan momentin eşik yapılarak eşik üstündeki zeminin oluşturduğu ters yöndeki momentle bu momentin azaltılmasıdır. Konsola paralel olarak yapılan eşiğin sayısı, yeri ve genişliği deneme-yanılma yöntemiyle belirlenir. Konsol dayanma duvarı tasarımında yüksekliğin ve boyutların artması durumunda yapı güveliğini sağlamak için zemin plağını ve konsolu birbirine bağlayan payandalar kullanılır. Payandaların eğilme momentlerini ve kesme kuvvetlerini karşılamada katkısı büyüktür. Payandanın duvarın ön yüzünde yapılmasıyla çekme gerilmelerine karşı ve duvarın arka yüzünde yapılması basınç gerilmelerine karşı çalışması sağlanır. Payandanın duvar ön yüzüne yapılmasıyla elde edilen ters payandalı dayanma duvarında payanda basınca çalıştığından konsol ve temeldeki beton miktarında önemli azalma elde edilirken düşey zemin basıncı kısa olan duvar arka yüzü apartmanına etkidiğinden stabiliteye katkı azdır (TS 7994, 1990).

38 Yarı Rijit Dayanma Yapıları Yarı rijit dayanma yapıları zeminde oluşan gerilmelerin bir kısmını kendi alarak ve diğer kısmını zemine ileterek dayanma duvarı stabilitesini sağlar. Yarı rijit dayanma yapılarına örnekler çizimler aşağıda verilmiştir. Prefabrike betonarme ya da çelik elemanlar ġekil 4.4. Kafes Tipi Dayanma duvarı Tasarımda belirlenen uzunlukta birbirine geçmeli betonarme ve çelik elemanların birleşerek oluşturduğu kafeslerden meydana gelen dayanma yapısı kafes tipi dayanma duvarı olarak adlandırılmaktadır (Şekil 4.4.). Kafeslerin içi taş ya da taneli malzemeler doldurularak inşaa edilen dayanma duvarı yüksekliğin 6 m den fazla olması durumunda kafes içi hücrelere bölünür (TS 7994, 1990). Gabion sepet ġekil 4.5. Gabion Sepet Dayanma Duvarı

39 28 Gabion kafes, paslanmaz çelikten üretilen tel kullanılarak çift bükümlü altıgen göz açıklığına sahip tel örgüden yapılan sepetlerin kaya dolgusu ile doldurulması ile yapılır. Tipik olarak kare ve dikdörtgen şekilli bu sepetlerin üst üste konularak birbirlerine tel ile bağlanması ile gabion dayanma duvarı inşaa edilir. Duvarın gövdesi boşluklu bir yapıya sahip olduğundan drenaj ile ilgili bir problem yaşanmaz. Gabion dayanma duvarları esnek olduğundan farklı zemin oturmaları sonucu hasara uğramazlar. Bu tip yapılarda duvarın tahkikleri yapılırken her bir blok için ayrı hesap yapılmalıdır (Şekil 4.5.). Kiriş ankrajlar Plan Kazıklar Kiriş Kazıklı perde ġekil 4.6. Kazıklı Perde İnşaa edilmesi planlanan dayanma yapısının yüksekliğinin fazla ve yanal yayılması engelleyeceği zeminin özelliklerinin uygun olmaması durumunda yerinde betonarme kazıkların yan yana dökülmesiyle perde oluşturulur. Yan yana dizilen kazıklar kazı ilerledikçe yatay elemanlar ile kaplanır ve zemin durumuna göre bir ve ya birkaç sıra ankrajla desteklenebilir (Şekil 4.6.). Zemin basıncının değerine göre belirlenen kazık çapları 45 cm- 80 cm arasında değişmektedir (TS 7994, 1990). Kendisini tutamayacak kadar zayıf zeminlerde derin kazı sırasında kazı yüzeylerinin desteklenmesi, yeraltı suyunun kazı çukuruna girişini engellemek ve ya komşu yapıların güvenliğini sağlamak amacıyla kazı yanları başlıca donatılı ya da donatısız diyafram duvar ile kaplanabilir. Yapılan dayanma yapısı olarak titreşim ve gürültünün azlığı, kısıtlı alanda çalışma olanağı sağlaması amacıyla diğer yöntemlere

40 29 göre avantajlıdır. Derin kazı çalışması yapılacak zeminde duvar genişliği ve yüksekliğine göre bir çukur açılır ve bu çukur şişen bir kil türü olan bentotit, su ve çimento kullanılarak bentonit çamuru ile doldurulur. İçi bentonit bulamacı ile dolu tutulan hendekte zeminde herhangi bir göçme meydana gelmezken bulamaç bir süre sonra sertleştiğinde taşıyıcı özellik sağlamaktadır ve aynı zamanda geçirimsizliği de sağlamaktadır (Şekil 4.7). Temel çukuru Diyafram duvar ġekil 4.7. Diyafram Duvar Esnek Dayanma Yapıları Esnek dayanma yapıları, zeminde gerilmelere karşı koyamayan geleneksel duvarların olması, kazı çalışmalarında yanal zemin yayılmasını önleyememe ve su kenarlarında inşaat çalışması gibi durumlarda kullanılır. Yeniden kullanılarak ekonomi sağlama, yapımda kolaylık ve geçici olarak yapılma gibi avantajları vardır. Elastik eğri Ankraj sistemi Ankraj sistemi Konsol palplanş perde Zemine ankastre olmayan palplanş perde Zemine ankastre olan palplanş perde ġekil 4.8. Palplanş Perde Çeşitleri

41 30 Ahşap, hazır beton veya çelik elemanların apartman yapılmaksızın zemine yan yana çakılmasıyla oluşturulur. Palplanş perdenin serbest kazıya izin vermesi, su izolasyonu sağlaması, su yapılarında sızıntı uzunluğunun artırılması, ekonomik olması ve taşıma kolaylığı sağlaması gibi avantajları vardır. Uygulanacağı zeminin durumuna ve yüksekliğine göre palplanş perdenin çakılma derinliği değişir ve çakma derinliğinin artışıyla konsol palplanş perde, zemine ankastre olmayan palplanş perde ve zemine ankastre olan palplanş perde olarak inşaa edilir. Perde çakıldıktan sonra aşırı esnemeyi önlemek amacıyla belirli aralıklarla ankraj yapılır (Şekil 4.8.). Kaya dolgu malzeme Yol dolgusu Sağlam taban zemini ġekil 4.9. Kaya Dolgu Dayanma Duvarı Kaya dolgu duvarlar drenaj problemi olan ve zeminin yanal basınç değerlerinin uygun olduğu durumlarda büyük kaya parçaları kullanılarak inşaa edilirler. Kullanılacak kaya dolgunun malzeme özellikleri şev stabilitesini sağlayacak ve yapıyı denge tutacak niteliğe sahip olmalı gerekli sıkıştırma işlemleri yapılmalıdır (Şekil 4.9.). Donatılı zemin dayanma duvarı, zeminde oluşan çekme gerilmelerine karşılamak üzere sıkıştırılmış zemin dolgusu katmanları arasına yerleştirilen geosentetik ve ya galvanizli çelik şeritlerin yerleştirilmesiyle inşaa edilirler. Bu şeritler duvar dış yüzeyindeki genellikle prefabrike elemanlara tutturulur ve yapısal güvenlik sağlanmış olur. Bu tip duvarların esnek olması sebebiyle farklı oturmaların gerçekleşeceği zayıf temel zeminlerinde kullanılabilmesi, derin temel yapılması durumunda alternatif bir

42 31 çözüm olması, (Şekil 4.10.). yapım süresinin ve maliyetinin az olması gibi avantajları vardır Çelik ya da plastik şeritler Ön yüz plakaları ġekil Donatılı Zemin Dayanma Duvarı 4.4.Tahkikler Statik ve dinamik yüklere karşı dengede duran dayanma yapılarının güvenlik açısından tahkikleri yapılması gerekmektedir. Bu tahkiklerle dayanma yapısı yatay zemin basıncı etkisiyle burun noktasından devrilmemeli, yanal itkilerin etkisiyle taban üzerinde kaymamalı, üzerine inşaa edildiği zemin tarafından güvenle taşınılmalı, içinde bulunduğu şevde şev stabilitesi sağlamalı ve üzerinde bulunduğu zeminin yaptığı düşey deformasyon izin verilen sınırlar içinde olmalıdır Devrilme Tahkiki Yatay zemin basıncının dayanma duvarına uyguladığı itme kuvveti ile dayanma kuvveti burun noktasından dönmeye maruz kalır ve duvarın öne doğru hareketinden dolayı duvar arkasında aktif bölge oluşur. Dayanma duvarının ön tarafında bulunan zeminin etkisi ise duvarı sıkıştırma şeklinde olacağından duvarın ön tarafında pasif bölge oluşur (Şekil 4.11). Duvar ön tarafında zemin derinliği 0,5-1 m olduğu zamanlarda aktif zemin basıncına göre oluşacak pasif zemin basıncı için daha fazla hareket gerekeceğinden pasif zemin basıncı ihmal edilebilir.

43 32 Aktif bölge Dönme Pasif bölge Burun noktası ġekil Dayanma duvarında devrilme Dayanma duvarının devrilmeye karşı güvenliliğini kontrol etmek için burun noktasına göre devrilmeye karşı koyan momentler toplamının devirmeye çalışan momentler toplamına oranı hesaplanır. Daha sonra hesaplanan bu değer devrilmeye karşı güvenlik sayısı (Gs) ile karşılaştırılır. Granüler zeminlerde bu değerin en az 2 olması yeterlidir. Fakat depremli yükleri altında bu değerin 1,3 alınması uygundur (Yıldırım, 2002). G s = M T (karşı koyan) M T (deviren) (4.1) Burun noktası ġekil Dayanma duvar tahkikinde karşı koyan ve devirmeye çalışan kuvvetler

44 33 Şekil de Pa, pasif zemin basınç kuvveti devirmeye çalışan ve W 1, W 2 dayanma duvarı ağırlığı devirmeye karşı koyan kuvvetler verilmiştir. Bu kuvvetlerin burun noktasına göre momentleri hesaplanır ve karşı koyan kuvvetlerin momenti devirmeye çalışan kuvvetlerin momentine oranlanarak güvenlik sayısı belirlenir Kayma Tahkiki Dayanma duvar derinliği boyunca oluşan yatay zemin basıncının etkisiyle dayanma duvarı taban üzerinde kayma kuvvetine maruz kalır. Kayma kuvvetini etkisiyle dayanma duvarı öne doğru hareket eder ve yanal genişleme etkisiyle duvar arkasında aktif bölge ve yanal sıkışma etkisiyle de duvarın ön tarafında pasif bölge oluşur (Şekil 4.13.). Duvar ön yüzündeki pasif zemin basıncı kuvveti küçük zemin yüksekliği durumunda ihmal edilerek güvenli yönde kalınır. Dayanma duvarında kaymaya karşı güvenlik tahkiki duvarın kaymasını engelleyen kuvvetlerin duvarı kaydırmaya çalışan kuvvetlere oranı şeklinde hesaplanarak bir güvenlik sayısı bulunur. Güvenlik sayısı olarak, granüler zeminlerde en az 1,5 kullanılır ve depremin meydana gelebileceği durumlar için bu sayı granüler zeminler için en az 1,1 alınır (Yıldırım, 2002). G s = F (kaymaya karşı koyan) F(kaydıran) (4.2) Aktif bölge Pasif bölge Sürtünme kuvveti ġekil Dayanma duvarında kayma

45 34 ġekil Dayanma duvar tahkikinde kaymaya karşı koyan ve kaydırmaya çalışan kuvvetler Şekil de Pa, pasif zemin basınç kuvveti duvarı kaydırmaya çalışan ve W, dayanma duvarı ağırlığı ve F, duvar tabanı sürtünme kuvveti kaymaya karşı koyan kuvvetler verilmiştir. Dayanma duvar tabanına etki eden tüm düşey kuvvetler toplanır ve duvar tabanı ve zemin arasındaki sürtünme katsayısı, ile çarpılarak kaymaya karşı koyan sürtünme kuvveti elde edilir. Sürtünme katsayısı aşağıdaki bağıntı ile hesaplanır. μ = tan 2 3 δ (4.3), zeminle dayanma duvarı arasındaki sürtünme açısıdır ve genellikle /2 ile /3 arasında kabul edilir. Bağıntı (4.2) sürtünme açısı göz önüne alınarak düzenlenirse aşağıdaki halini alır; G s = N μ P a (4.4) Kaymaya maruz duvar tabanının kohezyonlu zeminde olması halinde duvar ile zemin arasında oluşacak adezyondan dolayı kaymaya karşı bir direnç oluşur ve hesaplamalarda bu kuvvet eklenmelidir. Oluşabilecek bu direnç temel taban uzunluğu ile kohezyonun çarpılmasıyla elde edilir. Fakat inşaat sırasında taban zemininde

46 35 oluşabilecek tahribatlardan dolayı zemin kohezyon değeri 2c/3 ile 2c/4 arasında alınabilir TaĢıma Gücü Tahkiki Sadece dayanma duvarının yeterli güvenlikte ve dayanıklı olarak yapılması yeterli değildir ve taban zemininin duvardan gelen yükleri taşıyamayacak durumda olması tasarımı geçersiz kılar. Bu yüzden dayanma duvarının oturacağı zemin duvardan gelen yükleri güvenli bir şekilde taşımalı, yani zeminin emin taşıma gücünü aşmamalı ve temel tabanında negatif basınç oluşmamalıdır. Şekil te dayanma duvarının taşıma gücü göçmesi ve zeminde oluşan kırılma düzlemi ve kabarmalar gösterilmiştir. Kırılma düzlemi Zemin kabarması N M O Taşıma gücü kırılma düzeyi σ max σ min ġekil Dayanma duvarında taşıma gücü göçmesi Dayanma yapılarının temellerin yapıdan gelen yükleri aktarma şekli merkezi ve eksantrik olmak üzere iki şekilde düşünülebilir. Merkezi yüklü temellerin bulunduğu zeminde kırılma yüzeyleri her iki tarafta oluşurken eksantrik yüklü temellerde kırılma yüzeyi tek tarafta oluşur. Daha az kırılma yüzeyi oluşan eksantrik yüklü temelde taşıma gücü kaybı olduğundan merkezi yüklü temele göre daha az yük taşır. Eksantrik yüklü temelin taşıma gücünün belirlenmesinde birçok yöntem vardır. Bu yöntemlerden geleneksel yönteme göre temele gelen tüm düşey kuvvetlerin bileşkesi

47 36 No ve tüm kuvvetlerin duvar taban ortasına göre toplam momenti Mo hesaplanır ve enine eksantrisite hesaplanır. e = M O N O (4.5) Dayanma yapısından gelen yüklerle temelde meydana gelen eksantrisitenin çekirdek içinde ve ya çekirdek sınırında olması gerekmektedir (e L/6). Eksantrisitenin çekirdek dışında olması ve çekme gerilmelerinin oluşması istenmeyen bir durumdur. Çünkü zeminlerin çekme dayanımları düşüktür ve bu da yapının stabilitesini etkilemektedir. q max,min = N O A ± M O W (4.6) Bağıntı (4.6) ile hesaplanan q max değeri zemin emniyetli taşıma gücünü aşmamalı ve temel çekme gerilmesine maruz kalacağından q min değeri ise negatif olmamalıdır ġev Kayması Tahkiki Dayanma duvarının yanal yayılmasının önlediği zeminde duvarı da kapsayacak bir şev stabilite problemi oluşmamalıdır. Bu yüzden dayanma duvarının inşaa edileceği bölgede şevlerin güvenli olarak açılandırılması ve mevcut bir şevin güvenli olup olmadığının belirlenmesi için şev stabilite analizi yapılır. Dayanma yapıları zeminin yanal genişlemesini engellediğinden yüzeysel şev kaymalarına karşı stabilitesini korurken, derin şev kayma durumunda stabilitesini koruyamaz ve göçer.

48 37 ġekil Dayanma duvarında toptan göçme 4.5. Gabion duvarların sınıflandırılması Dayanma duvar tasarımı tasarım yapan mühendisin oluşturduğu duvar geometrisinin kayma, devrilme, taşıma gücü ve toptan göçme güvenlik sayılarının önceden belirlenmiş güvenlik sayılarını sağlaması ve duvarın estetik, ekonomik ve fonksiyonel yapılma sürecidir. Duvar geometrisinin tanımlanmasında gabion sepetlerin eğimli yapılması, gabion duvarın ön yüzü düz ve ya basamaklı olması, temelin basit, uzatılmış ya da derin olması gibi birçok faktör göz önünde bulundurulur. Stabilite hesaplamalarının farklı olması durumuna göre gabion dayanma duvarları 4 e ayrılır; 1) Ağırlık tipi gabion dayanma duvarı 2) Yarı ağırlık tipi gabion dayanma duvarı 3) Dolgunun stabilize edildiği gabion duvar 4) Gabion tel örgüyle yapılan donatılı dayanma duvarı

49 38 ġekil Ağırlık tipi gabion dayanma duvarı ġekil 4.18.Yarı ağırlık tipi gabion dayanma duvarı ġekil a) Dolgunun stabilize edildiği gabion duvar b) Gabion tel örgüyle yapılan donatılı dayanma duvarı

50 39 5. GABĠON YAPILAR 5.1. GiriĢ Bu bölümde, günümüzde birçok alanda yaygın olarak uygulanan gabion duvarın genel özellikleri, çeşitleri, kullanım alanları, avantajları ve hesap ilkeleri detaylı olarak anlatılacaktır Tarihçe İlk olarak Mısır da M.Ö.5000 de Firavun zamanında Nil Nehri boyunca sahil koruma amaçlı kullanılan çelik hasır kafesin taşlarla doldurulmasıyla oluşturulan gabion duvar tarihte farklı uygulamalarla karşımıza çıkmaktadır. Yaklaşık M.Ö de Çin de Yellow Nehri nde Mısır daki kullanımına benzer olarak kullanılmıştır. Romalı Mimar Vitruvius yaklaşık M.Ö. 20 de kitaplarında kendi gabion uygulamalarını batardo olarak tanımlamıştır ve Julius Caesar Gaul seferinde askeri amaçlı geçici sur olarak kullanmıştır. Leonardo Da Vinci' nin Milan daki San Marco Kalesi için tasarladığı gabion duvar tarihte gabionun uygulamalarından biridir (Şekil 5.1.). ġekil yy sonlarında gabion inşaası (wikipedia)

51 40 İlk gabion duvar tasarımı İtalya Kraliyet İnşaat Mühendisleri Birliği mühendislerinden Egidio Palvis ( ) tarafından yapılmıştır. 19.yüzyılın sonlarına doğru Egidio Palvis tarafından bulunan gabion kafesin patentini ilk alan Maccaferri firmasıdır te Maccaferri firması nehir yatağı korumasında çuval gabionu keşfederek gabion uygulamalarına büyük katkı sağlamıştır. İtalya da Reno Nehri nde yapılan bu proje 650 işçi ile 2900 gabion sepet kullanılarak 34 günde tamamlanmıştır ve bu gabion duvarı 1893 ten bu yana sağlamlığını yitirmemiştir (Şekil 5.2.). ġekil 5.2. İlk Çuval gabion yapı uygulaması Reno Nehri, İtalya (Maccaferri) 5.3. Tanım ve Genel Bilgiler Tanım Gabion kelime olarak italyanca kökenli bir kelimedir ve büyük kafes anlamına gelmektedir. Gabion, yumuşak çelikten imal edilen çift burgulu altıgen çeşitli göz açıklığına sahip tel örgünün dikdörtgen, kare ve silindir gibi geometrik şekillerde ya da çuval ve tel örgü şeklinde yapılması ve belli çaplarda ve mekanik özellikte kaya ve taş ile doldurulmasıyla elde edilir Gabion Sepet Tel Örgü ve Kaplama Özellikleri Gabion sepet tasarımında belirlenen özellikleri taşıyan çeliğin (kaplamalı ya da kaplamasız) çift bükümlü ve altıgen göz açıklıklı olacak şekilde üretilmesiyle tel örgü elde edilir (Şekil 5.3. ve Şekil 5.4.). Yumuşak çelik kaplama işlemi Çelik Tel ve Tel Mamuller ve Çelik Tel Üzerine Demir Dışı Metal Kaplamalar, TS EN e

52 41 göyapılmaktadır. Bu işlem için kullanılan bir diğer standart ASTM A975 dir.yumuşak çelik çapı, göz açıklığı, kaplamalı ya da kaplamasız olma durumu ve kaplama tipi üretici firmaya göre değişmektedir (Tablo 5.1.). Yumuşak çelik bükülmeden önce galvanizli (çinko kaplı), galfan kaplı, galvaniz ve PVC kaplı, galfan ve PVC kaplı, galvaniz ve polimer kaplı, galfan ve polimer kaplı ve ya paslanmaz çelik olacak şekilde işlemi yapılır ve uluslararası standartlarda bükülerek imal edilirler. Gabion duvar tasarımında, ıslak ya da nemli ve ya kuru ortam, hava kirliliği ve kullanım amacı gibi çevresel koşullar göz önünde bulundurularak tel örgü kaplaması seçilir. Kuru ortamlarda galvanizli gabion tercih edilirken, ıslak ortamlarda galvanizli ve PVC kaplı gabion kullanılmaktadır. Bu şekilde uygulanan kaplamalarla gabion paslanma, korozyon ve eskime gibi durumlarına karşı güçlendirilirken kaplama etkisiyle gabion kafes tel örgünün dayanım kapasitesi artar. Gabionların hizmet ömürleri kaplama cinsine göre değişmektedir ve yaklaşık yıldır. Hammadde Tablo 5.1. Gabion sepet tel örgü özellikleri (Apaydın Metal, 2014) Yüksek Galvanizli Düşük Karbonlu Çelik Tel, Ticari Galvanizli Düşük Karbonlu Çelik Tel, Galfan Kaplı Çelik Tel Teknik özellikler Birim Açıklamalar Tolerans Göz açıklığı mm 60x80, 80x100, 100x120 Tel kalınlığı (maks.) mm 3,5 (PVC kaplı:4) ±0,05 Kaplama miktarı gr/m ±5 Çekme dayanımı N/mm ±2 Örme maks. boyutu m 4.30 Göz açıklığı ġekil 5.3. Gabion tel örgü ve göz açıklığı

53 42 ġekil 5.4. Gabion tel örgü göz açıklığı değerleri (Kiciman) Tel örgünün sahip olduğu çap göz açıklığına göre değişmektedir. Gabion sepetin kullanılacağı çevre koşullarına göre seçilen kaplamanın yapılması durumunda tel çapı 2-4 mm alınmaktadır. Sepet yapımında kullanılacak olan yumuşak çeliğin kaplamalı (PVC, polimer, galfan vb.) ya da kaplamasız yapılmasına göre gabion sepetin göz açıklığı, tel çapı ve sepet boyutları değişmektedir(tablo 5.2.). Tablo 5.2. Çinko kaplı gabion tel örgüye ait kaplama miktarı, göz açıklıkları ve tel çapları Galvaniz kaplama miktarı (gr/m 2 ) Tel çapı (mm) Kaplama Yumuşak çelik Galvaniz kaplama Diğer kaplama (PVC, Galfan vb.) Göz açıklığı Tel çapı Ø(mm) Kalınlık x x x x7 2.40

54 Gabion Sepet Tel Örgü Bağlantı Özellikleri Gabion sepetler, belirli boyutlardaki tel örgülerin birbirlerine bağlanmasıyla oluşturulur ve sepetleri daha dayanıklı hale getirmek için kenarlar köşeleri boyunca tel ile bağlanır. Gabion sepetlerin oluşturulmasında tel örgülerin panellerin birbirlerine bağlantısı tel örme (Şekil 5.5.) ve kaynaklı (Şekil 5.8.) olmak üzere iki şekilde yapılır. ġekil 5.5. Gabion sepet tel örgü panel sarmal tel örme bağlantı ve detayı İmalathaneden panel olarak inşaat alanına getirilen tel örgüler alt, ön, arka, yan yüzeyler ve kapak sarmal tel ile birleştirilir. Birleşimde kullanılacak olan tel çapı, tel örgüyü oluşturan tel çapına göre belirlenir. Gabion sepet yüksekliği boyunca her 30 cm de bir karşılıklı ve ya çapraz yan yüzeyleri birbirine bağlayan ara bağlantı elemanları kullanılır. ġekil 5.6. Gabion sepet ara bağlantı elemanları (Maccaferri, Product Installatıon Guıde, 2014)

55 44 Gabion sepet tel örgülerinin birleştirilmesi galvanizli çelik halka ile ilgili özellikler (halkalar arası mesafe vb.) ASTM A975 Bölüm 6.3. de verilmiştir. Çelik halkalar arası mesafe 150 mm olmalıdır. Halka birleştirme elamanı ile ilgili detaylar Şekil 5.7. de verilmiştir. Çelik halka birleştirme bağlantısı Sarmal tel birleştirme bağlantısı Çelik halka ġekil 5.7. Halka tel örme bağlantı elemanları (Maccaferri, Product Installatıon Guıde, 2014) Gabion sepet tel örgülerinin birleştirilmesi için kullanılan bir diğer yöntemde kaynaklı birleşimdir (Şekil 5.8). Gabion duvar uygulamasında tel örgülü birleşime sahip gabion sepetlerin kaynaklı birleşime sahip gabion sepetlere göre daha esnek bir davranış gösterdiği gözlenmiştir. Deforme olabilme kapasitesi düşük olan kaynaklı birleşime sahip gabion sepetten yapılan gabion duvarı farklı oturma gösteren zeminlerde birleşim yerlerinden kopma göstermektedir. Gabion sepet fabrika üretim aşamasında tel örgülü birleşim yan yüzeylerle birleşimli yüzeyler ve kapak hariç tek parça olarak üretilir buna karşın kaynaklı birleşimli gabion sepetin her bir yüzeyi ayrı üretilir ve kaynakla birleştirilir. Bu da gabion sepete gelen yükün tel örgüye aktarılması aşamasında daha az birleşime sahip olan tel örgülü gabion sepetin daha dayanıklı olmasına ve örgünün kopmamasına ve sökülmemesine yardımcı olur. Kaynaklı birleşime sahip gabion sepette çoğu zaman yük tel örgüye aktarılmadan kaynak noktalarında kopmalar meydana gelir (Şekil 5.9).

56 45 ġekil 5.8. Kaynaklı birleşimli gabion sepet Kaynaklı ve tel örgülü farklı iki birleşime sahip gabion sepetlerin tel örgülerine uygulanan çekme dayanımı ve punch dayanım testlerinde tel örgülü birleşime sahip gabion sepetin daha fazla dayanıma sahip olduğu belirlenmiştir. Ayrıca kaynaklı birleşim noktalarında galvaniz kaplama işlemi yapıldıktan sonra kaynak yapıldığından korozyona karşı gösterdiği dayanım düşüktür. Bu sebeple kaynaklı birleşime sahip gabion sepetlerin mimari amaçlı kullanımı daha uygun olmaktadır. ġekil 5.9. Kaynaklı birleşimli gabion sepette meydana gelen kopmalar

57 Gabion ÇeĢitleri Günümüzde kanal ve nehir aşınmaları, kaya düşmesi önleme, erozyon ve istinat duvarı vb. yapımında yaygın olarak kullanılan gabion çeşitleri, gabion sepet, şilte gabion, jumbo gabion, çuval gabion ve tel ağdır Gabion Sepet Çinko kaplı yumuşak çelikten üretilen çift bükümlü altıgen göz açıklıklı tel örgünün kutu şeklinde yumuşak tel kaplama tipine göre farklı boyutlarla imal edilmesiyle oluşur. Gabion sepetler genellikle deniz, nehir ve kanal aşınmalarına karşı set oluşturmada, farklı iki zemin seviyesini birbirine bağlayan gabion dayanma duvarı inşasında, erozyonun kontrol altına alınmasında ve karayolu ve demir yolu yapımında vb. işlerde yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Gabion sepet uygulaması özellikle taş ve kaya parçalarının kolay bulunduğu ocaklara yakın alanlarda oldukça ekonomik, doğal görünümlü ve doğaya uyum sağlayan bir uygulamadır. Gabion sepetler farklı boyutlarda üretilebilmektedir ve genellikle uzunluğu 2 metreden büyük olan gabion sepetler diyafram adı verilen panellerle 1 metrelik hücrelere bölünerek kuvvetlendirilir. Sepet içinde diyafram bulunmayan gabion sepet diyaframsız gabion sepet ve diyafram bulunan gabion sepet diyaframlı gabion sepet olarak adlandırılır. Gabion sepetin diyaframlı ya da diyaframsız olarak kullanılmasıyla kısa sürede inşaattaki problem giderilir ve verimli bir çözüm elde edilmiş olunur. Esnek bir yapı olmasından dolayı depreme ve farklı oturmalara karşı istenen dayanımı sağlar, boşluklu yapısı sayesinde yapı arkasında kalan suyun tahliye edilmesine olanak sağlar. Tipine uygun olarak seçilen gabion sepet içi dolgu malzemesinin inşaat alanına yakın ocaklardan temin edilebilmesiyle ekonomiktir ve fabrika üretimi olan bir malzeme olması sebebiyle zamandan tasarruf sağlar. Gabion tel örgünün çevre şartlarına karşı dayanıklı olması gabion yapının uzun ömürlü olmasını sağlar ve zamanla kendiliğinden yeşillenmesiyle doğal görünüme sahip olur.

58 47 Nehir yatağı zemin aşınmaları önleme amaçlı gabion uygulaması Karayolu şevli arazideki zemin kaymalarının önlenmesi için gabion uygulaması Elektrik üretim santralinde olası sel baskınlarına karşı koruma için gabion uygulaması ġekil Gabion sepet gabion duvar uygulamaları

59 48 Tablo 5.3. Diyaframsız gabion sepete ait özellikler (Teknoçevre, 2014) Ebatlar Gözenek tipi Uzunluk (m) GeniĢlik (m) Yükseklik (m) 8x10 6x Galvaniz veya Galfan Kaplı Ø 2.7 mm Ø 3.0 mm Galfan Üzeri PVC Kaplı Ø iç 2.7 mm Ø dış 3.7 mm Galvaniz veya Galfan Kaplı Ø 2.7 mm Kapak Yükseklik Genişlik Uzunluk ġekil Diyaframsız gabion sepet

60 49 Tablo 5.4. Diyaframlı gabion sepete ait özellikler (Teknoçevre, 2014) Ebatlar Gözenek tipi Uzunluk (m) GeniĢlik (m) Yükseklik (m) Diyafram (Adet) 8x10 6x Galfan Galvaniz veya Galfan Kaplı Ø 2.7 mm Ø 3.0 mm Üzeri PVC Kaplı Ø iç 2.7 mm Ø dış 3.7 Galvaniz veya Galfan Kaplı Ø 2.7 mm mm Kapak Diyafram Yükseklik Uzunluk Genişlik ġekil Diyaframlı gabion sepet

61 ġilte Gabion Genellikle kanal kaplamalarında, taşkınların ve dere yataklarındaki aşınmaların önlenmesinde, kıyı korumalarında kullanılan, yüksekliği uzunluk ve genişliğine göre daha küçük olan gabion çeşididir. Tablo 5.5. Şilte gabiona ait özellikler (Teknoçevre, 2014) Ebatlar Uzunluk GeniĢlik (m) (m) Kalınlık (m) Gözenek tipi 6x8 Tel özelliği Galvaniz Galfan veya Üzeri Galfan Kaplı PVC Kaplı Ø 2.2 mm Ø iç 2.2 mm Ø dış 3.2mm Kapak Diyaframlar Yükseklik Uzunluk Genişlik ġekil Şilte gabion (Kiciman)

62 51 ġekil Şilte gabion uygulaması Jumbo Gabion Büyük ve geniş alanları kaplamada kullanılan ve uzunluğu 6 m ye kadar olan gabion çeşididir. Tablo 5.6. Jumbo gabiona ait özellikler (Teknoçevre) Ebatlar Gözenek tipi Uzunluk (m) GeniĢlik (m) Yükseklik (m) Diyafram (Adet) 8x Galvaniz veya Galfan Kaplı Ø 2.7 mm Ø 3.0 mm Galfan Üzeri PVC Kaplı Ø iç 2.7 mm Ø dış 3.7 mm

63 52 ġekil Jumbo gabion (Teknoçevre, 2014) Çuval Gabion Genellikle acil durumlarda ve ya hidrolik uygulamalarda hızlı ve pratik bir şekilde yerinde imal edilebilen geçirgen ve esnek yapıya sahip olan bir gabion çeşididir. Tablo 5.7. Çuval gabiona ait özellikler (Teknoçevre) Ebatlar Çuval Gözenek tipi Uzunluk Çap Hacim (m) (m) (m3) 8x Galvaniz veya Galfan Kaplı Galfan Üzeri PVC Kaplı Ø 2.7 mm Ø iç 2.7 mm Ø 3.0 mm Ø dış 3.7 mm Çap Uzunluk ġekil Jumbo gabion (Kiciman, 2014)

64 Tel Ağ Karayolu, demiryolu ve diğer yapıların üzerine şev ve yamaçlardaki düşmesi muhtemel kaya ve taşlardan korunma amaçlı kullanılan ağlardır. Zemin hareketinin olduğu bölgelerde kullanılan gabion tel ağ ile zeminden ayrılan taş ve kaya parçaların şev topuk bölgesinde birikmesi sağlanır. Ayrıca şev tepe ve topuk bölgelerinde özel durumlar için ankrajlar yapılarak sistem güvenliği arttırılmış olunur. Tablo 5.8. Çuval gabiona ait özellikler (Teknoçevre, 2014) Ebatlar Gözenek tipi Rulo Rulo Uzunluğu GeniĢliği 8x10 6x8 (m) (m) Galvaniz veya Galfan Kaplı Ø 2.7 mm Ø 3.0 mm Galfan Üzeri PVC Kaplı Ø iç 2.7 mm Ø dış 3.7 mm Galvaniz veya Galfan Kaplı Ø 2.2 mm Ø 2.7 mm Galfan Üzeri PVC Kaplı Ø iç 2.2 mm Ø dış 3.2 mm ġekil Kaya düşmesi koruma için tel ağ uygulaması

65 Gabionların Kullanım Alanları Gabion Ġstinat Duvarı ġekil Gabion dayanma duvarı uygulaması (Vikipedia, Sveti Rok, Croatia, 2009) Gabion sepetin en yaygın olarak kullanıldığı alanlardan biri istinat duvar yapımıdır. Gabion istinat duvarı yapılmasıyla yanal genişlemeye eğilimli zemin tutularak muhtemel zemin kaymaları engellenmiş olur ve yapay ve ya doğal şevli zeminlerdeki problem çözülmüş olur Karayolları ve Demiryolları Yoğun trafik yüküne maruz yolların kenarlarında bulunan zeminlerde yüklerin etkisiyle zemin yanal hareketine karşı dayanımı artırılmalıdır. Bunun için yol alt kotu sınırından başlayan şevli zemine gabion sepet uygulaması yapılarak taşıtlardan gelen yüklerin etkisiyle oluşacak olan yanal hareketi engellenerek yol zeminin stabilitesi sağlanmış olur (Şekil 5.19). Gabion sepetin yol inşaasında çözüm olarak kullanıldığı bir başka örnek de topuk noktası bitimi yol kesit sınırında olan şevli zeminlerde olası kaymalarla zeminin yola doğru hareketinin engellenmesidir. Bu problemin çözümünde de gabion kullanılarak olası zemin hareketi engellenmiş olur.

66 55 ġekil Şev düzenlemesi (Maccaferri, Mississippi, 2012) Erozyon ve ġev Koruması Yer kabuğu üzerindeki zeminin başta akarsular ve mevsim yağışları etkisiyle hareket ederek çölleşmeye sebep olması günümüzde doğa dengesinin korunmasında önemli bir problem olmaktadır. Gabion sepet kullanılarak kısa zamanda erozyonun engellenmesinde önemli çözüm sağlanmaktadır. (Şekil 5.20, Şekil 5.21). ġekil Gabion uygulamasından önce erozyonlu bölge (Maccaferri, North Carolina, USA, 2004)

67 56 ġekil Erozyonlu bölgegabion uygulaması (Maccaferri, North Carolina, USA, 2004) (Şekil 5.22). Bir diğer gabion uygulaması da şilte gabionun kullanıldığı şev korumalarıdır ġekil Şev korunmasında gabion duvar uygulaması (Vikipedia, Vrtižer, Slovakia, 2009)

68 Dere Yatağı Islahı ġekil Gabionun dere yatağı ıslahında kullanımı (Anping sun gabion co.) Betonarme yapıların tersine esnek ve boşluklu yapısı sayesinde hidrolik kuvvetlerden daha az hasar gören ve hızlı bir şekilde imal edilen şilte gabion dere yatağı ıslahlarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Böylelikle dere kıyılarının ve yatağının aşınmasını ve oyulmasını engelleyerek dere yatağının daha düzgün olarak akmasını sağlar. Dere yatağı ıslahında kullanıma örnek uygulamalar Şekil te verilmiştir Sediment Tutulması Akarsu yatağında ve kanallarda su akışı etkisiyle sediment taşınmasını önlemek amacıyla şilte gabion kullanılmaktadır. ġekil Gabionun sediment tutulmasında kullanımı (Maccaferri, Baltimore, USA, 1974)

69 Liman ĠĢleri ve Kıyı AĢınmaları Koruma Gabion sepet ve gabion şilte liman işlerinde doğal afetlerden korunma amaçlı ve sahil koruma duvarı olarak kullanılmaktadır (Şekil 5.25, Şekil 5.26.). ġekil Gabionun sahil korumada kullanımı (Maccaferri, Grenada, West Indies, 2003) ġekil Gabionun sahil korumada kullanımı teknik çizim (Maccaferri, Grenada, West Indies, 2003)

70 Köprü ve Tünel YaklaĢım Dolgusu Köprü ayak arkasına köprü üst kotu ile yol kotunu birleştirmek için yapılan köprü yaklaşım dolgularında gabion sepetler kullanılmaktadır. Şekil ve Şekil de köprü ve tünel yaklaşım dolgusu olarak kullanımı verilmiştir. ġekil Gabionun köprü yaklaşım dolgusu olarak kullanımı (Tekno Maccaferri) ġekil Gabionun tünel yaklaşım dolgusu olarak kullanımı (Tekno Maccaferri)

71 Mimari Tasarım Gabion sepetler bahçe tasarımında, peyzaj çalışmalarında ve farklı dekor oluşturulması istenen iç ve dış mekânlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. ġekil Gabionun iç mekânda ve bahçe tasarımında kullanımı ġekil Gabionun peyzaj çalışmalarında kullanımı ġekil Gabionun mimari tasarım amaçlı kullanımı

72 Gabion Dayanma Duvarının Avantajları Dayanıklılık Galvanizli ve ilave kaplamalı yumuşak çeliğin altıgen göz açıklıklı olacak şekilde çift bükümlü olarak üretildiği için çekme direnci yüksek ve çevre koşullarına dayanıklıdır. Gabion sepet üretiminde birleşim yerlerinin kaynaklı yerine tel örgü ile yapılması gelen yükler altında tel ağlarının sökülmesine ve dağılmasına karşı dayanımı artırır. Gabion dolgu malzemesinin zamanla yeşillenmesiyle boşlukları dolduran toprak ve bitki kökleri ilave dayanımı sağlar. Kaplama türüne bağlı olarak kullanım ömürleri yıl arasında değişir Esneklik Üretiminde kullanılan yumuşak çeliğin esneklik özelliği tüm yapıya esneklik özelliği kazandırır. Esnek bir yapıda olması eğilme, çekme ve kesme kuvvetlerine karşı betonarme dayanma duvarına göre daha dayanıklı olmasını sağlar. Ayrıca farklı zemin oturmaları görülen ve zayıf zeminler için etkili bir çözümdür. Esnek bir yapıya sahip olduğundan dolayı betonarme istinat duvarları gibi kırılma, çatlama ve dökülme yapmazlar Geçirgenlik Gabion sepet içine doldurulan taş ve kaya parçaları arasında bulunan boşluklar sayesinde gabion yapı geçirgen bir yapıya sahiptir ve betonarme istinat duvarında olduğu gibi ilave bir drenaj sistemi gerektirmez. Gözenekli yapısı sayesinde ilave su basıncı oluşması engelleyerek duvar arkasındaki suyu drene eder (Şekil 5.32.). ġekil Gabion duvar geçirgenlik özelliği (Maccaferri Gabions)

73 Ekonomik Fabrikadan paketlenmiş olarak nakliye edilen gabion hacmi azaltılmış olmasından dolayı nakliyesi ucuz ve kolaydır. Montajı hızlı ve kolay olduğundan dolayı kafiliyeli işçiye ihtiyaç duyulmaz ve bu yüzden işçilik maliyetleri düşüktür. Gabion dolgusunu oluşturan taş ve kaya parçaları inşaat alanına yakın ocaklardan veya dere yataklarından temin edildiğinde dolgu maliyeti düşer. Çok az bakım gerektirirler Çevre Dostu Gabion yapıların boşluklu oluşu ve bu boşlukların zamanla toprakla dolarak doğal olarak yeşillenmesi ya da vejetasyon oluşumunu sağlayan biotekstiller kullanılarak yapay olarak yeşillenmesi mümkündür ve bir süre sonra çevredeki doğal bitki örtüsü ile kaplanarak doğal çevreye uyum sağlar. Gabion yapılar her türlü hava koşuluna uygun çevreye zarar vermeyen zemin yapılarıdır. ġekil Yeşillendirilmiş gabion sepet uygulaması (Bethany Road, Allen,Texas, 2006) Estetik Mimari amaçlı iç ve dış mekân dekor etmede kullanılan, bahçe tasarımı ve peyzaj da kullanılabilen gabion elemanların doğal olmasıyla estetik bir görünüşü vardır.

74 ĠnĢaat Mühendisliğindeki Uygulamalar ġekil Ağırlık istinat duvarı uygulaması, Missouri, USA, 2003 (Maccaferri Product Guide) ġekil Ağırlık istinat duvarı teknik çizimi, Missouri, USA, 2003 (Maccaferri Product Guide) Cape Girardeau, Missouri, şehrinde karayoluna paralel nehir yatağı şevinde meydana gelen erozyonun ve zemin göçmesini engelleme amaçlı gabion sepet ve MacTex geotekstilin kullanıldığı istinat duvarı çözüm olarak uygulanmıştır. Sonuç olarak, karayoluna çok yakın bulunan ve yoğun trafik yüküne maruz nehir yatağı şevine 15 ft yüksekliğindeki gabion istinat duvarı hızlı bir şekilde yapılarak dolgusu yapılmıştır.

75 64 ġekil Nehir yatağı koruma uygulaması, Orlando, USA, 2003 (Maccaferri Product Guide) ġekil Nehir yatağı koruma uygulaması teknik çizimi, Orlando, USA, 2003 (Maccaferri Product Guide) Orlando bölgesinde yer alan ve şehir dağıtım borularının bulunduğu Wekika nehrinde gözlemlenen erozyon ve bu sebeple oluşan zenin oturmalarını engellemek için terramesh sistem ve gabion kullanılmıştır.

76 65 6. GABĠON YAPILAR VE HESAPLAMA KRĠTERLERĠ 6.1. GiriĢ Gabion yapıların kendine özgü davranışının belirlenmesi için zeminden dayanma yapısına aktarılan yükler, gabionların ağırlığından meydana gelen yükler, sürşarj yükü ve sismik yükler gibi etkiyen tüm yüklerin hesaplanması gerekir. Dayanma yapısı tasarımında yanal zemin basıncından kaynaklanan stabilite problemlerine karşı yapının statik açıdan yeterli olması için tahkiklerinin yapılması ve sonuçların uygun güvenlik sayılarıyla kontrol edilmeleri gerekmektedir. Bu bölümde dayanma yapılarının teknik literatürü ve Maccaferri firması tarafından Bologna Üniversitesi nde gabion elemanlara yaptırılan deneylerin sonuçları göz önüne alınarak gabion yapılar hesaplama kriterleri açıklanacaktır. Gabion yapıları diğer dayanma yapısı gibi düşündüğümüzde; 1) Zeminden yapıya aktarılan yüklerin, 2) Zemin ile dayanma duvarının bir bütün olarak dikkate alındığı yapısal analizin, 3) Duvar ve duvar temeli tasarımı ve bunların yapısal analizinin, 4) Yükler etkisiyle oluşabilecek muhtemel yer değiştirme ve şekil değiştirmelerin bilinmesi gerekmektedir. Bu hesaplamaların yapılabilmesi için öncelikli olarak dayanma yapısının oturacağı zeminin ve duvar arka dolgusu olan zeminin mekanik özellikleri ve mühendislik karakteristikleri bilinmelidir Dolgudan Aktarılan Yükler Genel Bilgiler Duvar arkası dolgu zemin tarafından aktarılan yükler sadece zeminin içsel sürtünme açısı ya da kohezyon gibi mekanik özelliklere bağlı değildir, aynı zamanda duvarın boyutlarına ve dolgu üzerinde olan sürşarj yüklerine de bağlıdır. Gabion dayanma duvarının yaptığı çok düşük seviyede deformasyon minimum aktif zemin basıncının oluşması için yeterli olduğundan dayanma duvarı hesabında kullanılan zemin basıncı aktif basınç olarak kabul edilir. Tablo 6.1.de aktif zemin basıncının oluştuğu minimum yer değiştirme ve dönme için sınır koşullar verilmiştir.

77 66 Tablo 6.1. Dayanma yapısında aktif zemin basıncını oluşturan minimum yer değiştirme ve dönme sınır koşulları Yer DeğiĢtirme Dönme δ θ Kohezyonsuz Zemin 0,001 H Kohezyonsuz Zemin 0,001 Kohezyonlu Zemin 0,004 H Kohezyonlu Zemin 0,004 Betonarme dayanma duvarı ile gabion dayanma duvarını karşılaştırdığımızda gabion dayanma duvarı daha esnektir ve farklı oturmalar yapan zeminlerde ve deprem yüklerine karşı gösterdiği performansla daha güvenilir olmaktadır. Betonarme dayanma duvarında suyun drene olma imkânı olmadığından suyla şişen killi zeminlerde tercih edilmez. Boşluklu yapıya sahip gabion dayanma duvarında su drene olur ve artan su miktarı ile kohezyon azalacağından belirli kohezyon değerine sahip zeminlerde kullanılabilir. Gabion dayanma duvarı hesabında duvar arka dolgusunun içsel sürtünme açısı ile kohezyon değeri, yer altı suyu durumu ve dolgu üzerine etkiyen sürşarj yükler doğru olarak belirlenmelidir. Aktif zemin basıncının hesaplanmasında bölüm 3 te anlatılan ve duvar arkasında oluşan üçgen kamanın denge durumuna göre hesap yapan Coulomb Kama Teorisi kullanılmıştır.

78 Kohezyonsuz Zeminler Gabion duvar dolgu zemini için kohezyonsuz zemin olması durumunda Coulomb Teorisi nde kabul edilen varsayımlara ek olarak duvarı yeterince esnek olduğu varsayımı yapılır. Zemin birim hacim ağırlığının oluşturduğu zemin basınç kuvveti aşağıdaki bağıntı ile hesaplanmaktadır; P a = 1 2 γ th 2 K a (6.1) Aktif basınç katsayısı Ka aşağıdaki bağıntı ile hesaplanmaktadır; sin 2 α + K a = sin 2 α sin α δ 1 + sin +δ sin β sin α δ sin α+β 2 (6.2) Bağıntı 6.1. de verilen α,, δ ve Ø açılarına göre oluşturulmuş aktif basınç katsayıları tablosu bölüm 3 de verilmiştir. Şekil 6.1. de gabion dayanma duvarına etki eden yükler ve açılar verilmiştir. ABC zemin kaması zemine etkiyen yükler altında dengededir ve ABC zemin kamasının ağırlığı W, BC kayma düzlemi boyunca R bileşke kuvveti ve AB düzlemi boyunca Pa aktif bileşke kuvveti etkimektedir. Pa ve R kuvvetleri üçgen kamanın aşağı doğru hareketiyle sırasıyla AB yüzey normali ile δ ve BC yüzey normali ile Ø açısını yapmaktadır. Ø, zeminin zeminle içsel sürtünme açısı, δ, zeminin duvar arka yüzeyi ile yaptığı sürtünme açısı,, duvar arka dolgusunun eğim açısı, θ, zemin kayma düzleminin yatayla yaptığı açı ve α zemin basıncının etki ettiği düzlemin yatayla yaptığı açıdır. Kohezyonsuz ve kohezyonlu zeminlere ait içsel sürtünme açıları Tablo 6.2. de verilmiştir. Aktif zemin basıncı Pa duvar tabanından H/3 yükseklikten etki etmektedir. Gabion duvarlarda zeminin zeminle sürtünme yüzeyi olarak varsayılan gabion yüzeyinin önemli derecede engebeli ve pürüzlü olmasından dolayı hesaplamalarda δ = Ø olarak alınır. Kademeli duvar arka yüzüne sahip gabion duvarda, A noktası ile B noktasını birbirine bağlayan düzlem zemin basıncının uygulandığı düzlem olarak kabul edilir (Şekil 6.1).

79 68 ġekil 6.1. Coulomb Teorisine göre gabion dayanma yapılarına etki eden yükler Kohezyonlu Zeminler Suyu drene edebilen gabion dayanma duvarlarında duvar dolgu zemininin sınırlandırılmış kohezyon değere sahip siltli ve killi zemin olması durumunda aktif zemin basıncı aşağıdaki bağıntı ile hesaplanabilir. P a = γ th 2 K a 2 2cH K a (6.3)

80 69 Tablo 6.2. Kohezyonsuz ve kohezyonlu zeminlere ait içsel sürtünme açıları Zemin Türü Zemin durumu Ġçsel sürtünme açısı (Ø) Kum, kum-çakıl Sıkı zemin 40 Gevşek zemin 35 Orta kum Sıkı zemin 40 Gevşek zemin 30 Ġnce taneli siltli Sıkı zemin 30 kum, kumlu silt Gevşek zemin 25 Uniform silt Sıkı zemin 30 Gevşek zemin 25 Kil-silt Yumuşak / orta 20 Siltli kil Yumuşak / orta 15 Kil Yumuşak / orta 0/ SürĢarj Yükü Dolgu üzerinde sürşarj yük olması durumunda zemin basıncına eş değer yüke çevrilmiş yük değeri eklenerek aşağıdaki bağıntı ile hesaplanır; P a = 1 2 γ th 2 K a + qh K a (6.4) Dolgu zemin homojen olduğu için sürşarj yük uniform basınç olarak etki eder ve duvar tabanından H/2 lik mesafeden etki eder (Şekil 6.2).Uniform sürşarj yükü dolgu zemin üzerinde Hs kalınlıkta bir zemin katmanı olarak düşünmek yaygın bir başka uygulamadır. Bağıntı 6.5. kullanılarak elde edilen bir diğer zemin basıncı hesaplama bağıntısı aşağıda verilmiştir. H s = q γ t (6.5) P a = γ th 2 K a H s H (6.6)

81 70 Sürşarj yükü etkimesiyle birlikte toplam aktif zemin basıncının duvar tabanından etki mesafesi d aşağıdaki bağıntı ile hesaplanır; d = H 3 H + 3H s H + 2H s (6.7) ġekil 6.2. Sürşarj yükün uniform basınç olarak etkimesi durumu Taşıtlar ve ya yapılardan zemine aktarılan yüklerin zemin yüzey paralel yerine belli bir açı ile aktarıldığı durumlarda zemin basıncı hesabı daha karmaşık olmaktadır. (Şekil 6.3). Bu tip durumlarda zemin basıncı hesabında kırılma yüzeyleri ve yüklerle ilgili herhangi bir sınırlandırma yapmayan Culmann yöntemini kullanmak daha uygundur. ġekil 6.3. Farklı durumlarda uygulanana sürşarj yük

82 Duvar Arkası Dolgu ve Duvar Temel Zemini Taban Basıncı Gabion dayanma duvarından zemine aktarılan yüklerin oluşturduğu taban basıncı değeri emniyetli zemin taşıma gücü değerini aşmamalıdır. Gabion duvar temelinin temas basıncı eksantrisiteden dolayı düzgün yayılmaz. Meyerhof (1953), eksantrik yüklü bir temelin taşıyabileceği yükün, eksantrisitenin üzerinde yer aldığı temel genişliğinin 2e kadar azaltılması ile elde edilen azaltılmış temel genişliğindeki temelin merkezi yüklü olarak taşıyabileceği yüke eşit olduğunu ortaya atmıştır. ġekil 6.4. Gabion dayanma duvarı taban basıncı Temel Hazırlama Gabion dayanma duvarının inşaa edileceği zemine ait incelemeler yapıldıktan sonra temel tasarımını yapan mühendis zemin taşıma gücü, duvar boyutları, drenaj durumu ve zemin oturma durumu gibi kriterleri göz önünde bulundurmalıdır. Temel hazırlanması sırasında sağlam taşıyıcı zemine ulaşılıncaya kadar üstteki zemin kazılır ve taşıma gücü kapasitesini arttırmak, farklı oturmaları azaltmak ve ilave drenaj sağlamak amacıyla cm lik tabaka halinde granüler taş malzeme ile temel teşkil edilir. Zemin ve inşaat alanının durumuna göre bazı durumlarda dolgu malzemesinin %95 sıkışma yüzdesiyle sıkıştırılmasıyla temel hazırlanmaktadır. Gabion dayanma duvarının oluşturduğu büyük taşıma gücünü azaltmak amacıyla temel genişliği duvarın ön ve arka zemin temas noktalarından 45 lik açı yapan genişlik olarak alınır.

83 72 ġekil lik ile artırılmış genişliğe sahip gabion dayanma duvar temeli Duvar Arka Dolgusu Gabion dayanma duvarı arkasına yerleştirilen dolgu zeminin sıkılaştırılmasıyla zeminin kayma direnci artar, şişme-büzülme davranışı kontrol altına alınır, sıkışabilirlik azalır ve sıvılaşma problemi kontrol altına alınır. Gabion dayanma duvarının uzun dönem performansı açısından dolgu malzeme %95 standart proktor olacak şekilde yerel standartlara da uygun olarak yerleştirilip sıkıştırılmalıdır. Sıkıştırılmamış ya da iyi sıkıştırılamamış zayıf zemin yatay duvar hareketine, yapısal oturmaya ve yetersiz kesme dayanımına sebep olarak duvarın performansını azaltır. Gabion dayanma duvarının geçirimli olmasından dolayı dolgu malzemesi olarak daha geniş bir alanda zemin türü kullanılmaktadır. Gabion dayanma duvarının inşaa edileceği yerin ocaklara yakınlığı, yer altı suyu durumu ve kazı alanı gibi faktörler değerlendirilerek dolgu zemin tipi Tablo 6.3 den seçilerek yerleştirilir ve sıkıştırılır.

84 Açıklamalar 73 Tablo 6.3. Gabion dayanma duvar arkası dolgu malzeme özellikleri Dolgu kullanımı için tavsiye Zemin tanımı Zemin sınıflandırması Ġçsel sürtünme açısı Çok iyi Ġyi Zayıf Taş, çakıl, kum Killi kum, siltli kum Yumuşak kil, yumuşak silt 1&2 GP, GW, GM, GC, SW, SP SM, SC ML, CL, OL Kötü Katı kil 5 CL, CH Temiz kum, taş ve çakıl: GW, GP, SW, SP 2. Geçirimliliği sınırlandırılmış kirli kum ve çakıl: GM, GM-GP, SM, SM-SP 3. Sert silt ve kil, siltli ince kum, kil, kum ve çakıl: CL, ML, OL, CH, MH, SM, SC, GC 4. Çok yumuşaktan yumuşak kil, siltli kil, organik silt ve kil: CL, ML, OL, CH, MH, OM 5. Yığın olarak depolanmış ve süzmeden korunmuş ortadan sert kil: CL, CH Filtre KumaĢı Gabion sepet içine yerleştirilen boşluklu yapıdaki zemin dolgu duvar arkasındaki zemine serbest drenaj olanağı sağlar. Filtre kumaş yerleştirme yapılmadan inşa edilen gabion dayanma duvarında serbest drenajın etkisiyle sürüklenerek zeminin kaybını ve zemin yüksekliğinin azalmasına sebep olur. Bu yüzden zemin kaybını engellemek amacıyla filtre kumaşı kullanılır. Filtre kumaşının duvar arkası ile dolgu zemin arasında kullanılması ince taneli zemin parçalarıyla filtre kumaşının tıkanması sebebiyle su çıkışı engellenmiş olur (Şekil 6.6.). Su çıkışı olmayan duvar arka dolgusunda hidrostatik basıncın artması istenmeyen bir durumdur. Bu yüzden, dolgu zeminin cinsine göre belirlenen filtre kumaşı Şekil 6.7. deki gibi yerleştirilmelidir.

85 74 ġekil 6.6. Filtre kumaşının duvar arkası ile dolgu zemin arasında kullanılması durumu ġekil 6.7. Gabion istinat duvarında filtre kumaşının kullanılması Drenaj Dayanma yapılarında karşılaşılan en önemli sorulardan biri de yağmur sularının duvar arka dolgusunda birikmesiyle oluşan önemli miktardaki suyun oluşturduğu hidrostatik basınçtır. Diğer çeşit dayanma duvarları ile karşılaştırıldığında gabion dayanma duvarının geçirimli ve kendinden drenajlı olması sayesinde gabion dayanma duvarları kendiliğinden güvenliğe sahiptir. Bu yüzden gabion dayanma duvarında arka duvar dolgu ve temel zemininde ilave basınçların oluşması ve zemin özelliklerinin bozulması gibi durumlar oluşmaz. Bununla birlikte duvar arka dolgusunun taban kısmında iri taneli malzemenin kullanılması ve cm çapında duvar boyunca giden

86 75 gerekli eğimi sağlayan boruların yerleştirilmesi tavsiye edilir. Ayrıca dren borusunun üstü en az 30 cm çakıl ve ya kırma taş tabakasıyla kapatılmadır. Duvar yüksekliğinin fazla olması durumunda duvar boyunca drenaj borusunda 3-5 m aralıklarda 15 cm çapa sahip barbakan adı verilen sızdırma delikleri konulmalıdır. Gabion dayanma duvarında etkin drenaj sağlamak amacıyla deliklerin tıkanma ihtimali düşünülerek belli aralıklarla bakımı yapılmalıdır. ġekil 6.8. Gabion dayanma duvarında drenaj sistemi 6.4. Gabion Dayanma Duvarı Gabion Dolgu Malzemesi Özellikleri Gabion dayanma duvarının stabilite tahkikleri yapılırken gabion sepet içindeki dolgu malzemesinin ağırlığı hesaba katılır. Dayanma duvarının ağırlığı dönme ve kayma gibi stabilite tahkiklerinde karşı koyan kuvvet olarak çalışır. Bu yüzden gabion sepetlerin ağırlığının hesaba katılması duvarın stabiltesinin sağlanması açısından çok önemlidir. Gabion sepet içine yerleştirilecek dolgu malzemesinin eşit tane dağılımında, basınca karşı dirençli, hava şartlarına ve suya karşı dayanıklı olması gerekir. Tablo 6.4. te gabion sepet için kullanılan dolgu malzemelerine ait yoğunluk değerleri verilmiştir.

87 76 Tablo 6.4. Gabion sepet dolgu malzeme yoğunluk değerleri Dolgu Tipi Yoğunluk Bazalt 29 kn/m 3 Granit 26 kn/m 3 Sert Kireçtaşı 26 kn/m 3 Kalkerli Çakıl taşı 25 kn/m 3 Kumtaşı 23 kn/m 3 Yumuşak Kireçtaşı 22 kn/m 3 Süngertaşı 17 kn/m Duvar Eğimi Gabion dayanma duvarının kayma stabilitesini artırmak için gabion dayanım duvarını yanal genişlemesini engellediği duvara doğru 6-10 lik eğimle yapılmaktadır. Gabion dayanma duvarının eğimli yapılması ile duvar kesit alanı artırılmış olur (Şekil 6.9.). ġekil 6.9. Eğimli gabion dayanma duvarı Duvar Yüksekliği Gabion dayanma duvarları inşaat alanı ve zemin durumu gibi kriterler göre ön yüzü düz veya basamaklı olacak şekilde tasarlanabilir (Şekil 6.10.).Gabion dayanma duvarının yapılacağı alanın kısıtlı olması durumunda ön yüzü düz olarak yapılmaktadır. Bu şekilde yapılan duvar tasarımlarında duvar düşeyle 6-10 eğimle ve duvar yüksekliği 6 metre olacak şekilde yapılmalıdır ve gabion sepet tel örgü çapı 4-5 mm olmalıdır. Düz

88 77 yüzeyli olarak tasarlanmış gabion dayanma duvarları genellikle daha büyük taban basıncı oluşturacağından stabilite tahkiklerinde artırılmış temel genişliği kullanılmalıdır (Şekil 6.4.). Duvar arka dolgusu yapılırken duvarda meydana gelebilecek olası hareketlenmelerden dolayı bu tip duvarlarda esnek tasarım kullanılmalıdır. ġekil Gabion dayanma duvarı tasarım şekilleri Şekil de görüldüğü gibi arttırılmış duvar yüksekliğine sahip duvarda duvar arka dolgusunun yapılması sırasında duvarın en üst sırasında meydana gelebilecek stabilite probleminden dolayı duvar yüksekliği iyi analiz edilmelidir. ġekil Etkili duvar yüksekliği Gabion dayanma duvarları 10 metre yüksekliğe kadar inşaa edilebilirler. Gabion dayanma duvarı ile taban genişliği birbirine bağlıdır. Duvar yüksekliği arttıkça yapısal

89 78 stabiliteyi sağlamak için duvar taban genişliği arttırılmalıdır. Gabion dayanma duvarı tasarım aşamasında duvar taban genişliğinin duvar yüksekliğinin yarısıyla 2/3 ü arasında olması tavsiye edilir. ġekil Gabion dayanma duvar tasarım örneği (Maccaferri) 6.5. Gabion Dayanma Duvarı Tahkikleri ve Tasarımı Kayma Tahkiki Gabion dayanma duvarında kayma tahkiki Şekil de gösterilen yatay kayma düzlemi boyunca yapılır. Bu düzlem boyunca duvarı kaydırmaya çalışan kuvvetler ile bu kayma etkisine karşı koyan kuvvetler hesaplanarak oranlanır ve bir güvenlik katsayısı elde edilir. Kayma etkisine karşı koyan kuvvet Fs aşağıdaki gibi hesaplanır; F s = fn + cb + S p cos δ + S r (6.8) Bu bağıntıda yatay kayma düzleminde fn sürtünme etkisi, cb kohezyon etkisi ve Sp pasif zemin itkisi olarak alınmıştır. Yukarıdaki bağıntıda bazı bileşenler duvarın türüne ve mevcut koşullara göre değişmektedir. Kayma düzlemine dik olan normal kuvvet N, zemin ağırlığı, duvar ağırlığı, zemin itkilerinin düşey bileşeni ve sürşarj yükünün toplamıdır ve düşey kuvvetlerin toplamı Bağıntı 6.9. da verilmiştir. N = W b + W f + W m + S a sin δ S p sin δ + P o l (6.9)

90 79 Zemin ile temel arasında ya da zeminle zemin arasında sürtünme etkisi f sürtünme katsayısı ile verilmiştir. Gabion dayanma duvarları için sürtünme katsayısının değerinin belirlenmesi için deneysel testler yapılmıştır (Rio Reventado, Institito Constaricense dd Elecricidad 1965, Bologna Officine Maccaferri S.p.A. 1985). Kohezyonlu zeminlerde yatay itki ve doldurulmuş gabion arasındaki oran 0,70 ile 0,75 arasında elde edilmiştir. Fakat kohezyonun katkısı bu durumlarda dikkate alınmalıdır. Sonuçlar sürtünme katsayısının geleneksel olarak kullanılan tanϕ değerinden az da olsa büyük olduğunu göstermiştir. Duvar tabanında kaymaya karşı olarak çalışan sürtünme kuvvetinin değeri sürtünmenin zemin-zemin arasında meydana geldiği varsayılarak kayma tahkikinde f = tanϕ olarak alınabilir. ġekil Kayma tahkikinde gabion dayanma duvarına etkiyen kuvvetler verilmiştir. Gabion dayanma duvarını kaydırmaya çalışan yatay itki Ft Bağıntı ile F t = S a cos δ (6.10)

91 80 Kaymaya karşı koyan kuvvetlerin kaydırmaya çalışan kuvvetlere oranlaması ile duvar kayma güvenlik sayısı ηs hesaplanmaktadır (Bağıntı 6.11). η s = F s F t (6.11) Gabion dayanma duvarının kayma tahkikinde hesaplanan güvenlik sayısını kontrol etmek için kullandığımız güvenlik sayısı genellikle 1,5 alınmaktadır Devrilme Tahkiki Farklı iki zemin seviyesine düşey olarak tutan ve zeminin yanal genişlemesini engelleyen gabion dayanma duvarı devrilmemeli ve devrilmeye karşı belli bir güvenlik sayısına sahip olmalıdır. Devrilme tahkikinde duvarı devirmeye çalışan aktif zemin basıncının oluşturduğu devirme momenti ve devirmeye karşı etki gösteren duvarın kendi ağırlığı ile pasif zemin basıncının oluşturduğu karşı koyan moment hesaplanır (Şekil 6.14). Duvarı devirmeye çalışan momentin hesaplanması; M t = S a l a (6.12) Duvarın devrilmesine karşı koyan momentin hesaplanması Bağıntı te verilmiştir. Burada W m gabion sepet ağırlığı, burun noktası üzerinde kalan zemin ağırlığı ve sürşarj yükün toplamıdır. M s = W m l m + S p l p (6.13) Devirmeye karşı koyan kuvvetlerin ve devirmeye çalışan kuvvetlerin burun noktasına göre (F noktası) momentlerinin oranı ile güvenlik sayısı bulunur (Bağıntı 6.14). η s = M s M t (6.14)

92 81 ġekil Devrilme tahkikinde gabion dayanma duvarına etkiyen kuvvetler Gabion dayanma duvarında devrilmeye karşı güvenlik sayısı en az 1,5 alınmalıdır. Devrilme tahkikinde temelin yeterince rijit olduğu varsayılır ve topuk ve burun noktasında temel yüksekliği gabion sepet yüksekliğine eşit ya da daha büyük olmalıdır. Şekil te uzatılmış temel genişliğine sahip gabion dayanma duvarında yükler etkisinde duvarın etkin olan ve olmayan kısımları verilmiştir. 1 ve 3 etkisiz kısım 2 tamamen etkili kısım ġekil Gabion dayanma duvarının yapısal olarak aktif bölgeleri

93 Toptan Göçme Tahkiki Gabion dayanma duvarının yapıldığı duvar ve zemini içine alacak duvarın bulunduğu zeminin kayma düzlemi boyunca meydana gelen şev kayma problemine karşı duvar belirli bir güvenlik sayısına sahip olmalıdır. Şev kaymasının meydana geldiği kayma yüzeyinin tam olarak belirlenmesi karmaşık bir durumdur ve bunu basitleştirmek için kayma düzlemi basit geometrilere sahip lineer ve ya dairesel olarak değişir. Şev stabilitesinde kayma düzleminin dairesel olması durumunda çok sayıda dönme merkezi ve yarıçap denenir ve bulunan güvenlik sayılarından en küçüğü alınarak tasarım için belirlenmiş güvenlik sayısı ile karşılaştırılır. S ġekil Toptan göçme tahkikinde gabion dayanma duvarına etkiyen kuvvetler Duvar arka dolgusunun kohezyonsuz olması durumunda kayma yüzeyi yatayla β açısı yapan düzlem olarak alınır ve bu yüzeyin duvar temelinin burun noktası olan A noktasından geçtiği düşünülür(şekil 6.16). Doğru kayma yüzeyinin bulunması için β açısına değerler verilir ve S hesaplanır. S<Sp durumu (S, OT düzleminde oluşan itki ve Sp, pasif zemin itkisi) TOC zemin prizmasının denge durumuna karşılık gelmektedir. Verilen her β açısı için CTE bölgesinde duvar elemanlarının ve zeminin toplam ağırlığı ve CT kayma düzlemine dik eksenle δ açısı yapan kuvvetlerin bileşkesi (R kuvveti) hesaplanır.

94 83 verilmiştir. Kayan kütleye ait kritik en küçük güvenlik sayısının hesaplanması Bağıntı 6.15 η s = S p S (6.15) Gabion dayanma duvarında toptan göçme tahkikinde güvenlik sayısı 1,2 ile 1,3 arasında alınmaktadır TaĢıma Gücü Tahkiki Duvar tabanından zemine aktarılan yüklerin emniyetli zemin taşıma kapasitesine göre kontrol edilmelidir. Özellikle yüksek dayanma duvarlarında ve temel zeminin içsel sürtünme açısının düşük olduğu durumlarda bu tahkik daha önemli olmaktadır. Şekil 6.17 de duvar tabanına etki eden reaksiyonlar verilmiştir. ġekil Gabion dayanma duvar tabanında oluşan reaksiyonlar Nihai taşıma gücü Hansen formülü kullanılarak hesaplanır; q lim = cn c d c + qn q d q i q γ tbn γ d γ i γ (6.16) q = γ t y (6.17) i q = T N (6.18)

95 84 i γ = i q 2 (6.19) d c = d q = y B (6.20) d γ = 1 (6.21) verilmiştir; Taşıma gücü katsayıları Nc, Nq ve Nγ nın hesaplanması aşağıdaki bağıntılarla N q = e π tan ϕ tan ϕ 2 (6.22) N c = N q 1 cot ϕ (6.23) N γ = 1.8 N q 1 tan ϕ (6.24) Taşıma gücü katsayılarının kullanılmasında kolaylık olması için içsel sürtünme açısının fonksiyonu olarak oluşturulan taşıma gücü katsayıları Tablo 6.5. te verilmiştir. Gabion dayanma duvar tabanında oluşan maksimum gerilme aşağıdaki bağıntı ile hesaplanır; σ max = N B 1 + 6e B (6.25) Hesaplanan maksimum gerilme değeri emniyetli zemin taşıma gücünden küçük olmalıdır. Gabion dayanma duvar tabanında oluşan minimum gerilme aşağıdaki bağıntı ile hesaplanır; σ min = N B 1 6e B (6.25) Hesaplanan minimum gerilme değeri sıfırdan küçük olmalıdır yani zemin çekme gerilmesi taşımadığından duvar tabanı çekme gerilmesine maruz kalmamalıdır.

96 85 Emniyetli zemin taşıma gücünün hesaplanması için Bağıntı da elde edilen q lim değeri belirli bir güvenlik sayısına bölünür. Güvenlik sayısının belirlenmesi zemin taşıma gücü, zemin oturma davranışı, yapının yüksekliği ve genişliği gibi zemin ve yapı koşullarına göre değişmekte ve bahsedilen faktörler göz önünde bulundurularak 2-5 arasında bir değer alınmaktadır. q emin = q lim G s (6.26) Tablo 6.5. Taşıma gücü katsayıları ϕ Nc Nq Nγ 0-1,00 0,00 5 6,48 1,57 0, ,34 2,47 0, ,97 3,94 1, ,83 6,40 3, ,72 10,66 8, ,14 18,40 18, ,13 33,29 40, ,32 64,18 95, ,89 134,85 240, ,89 318,96 681,84

97 Duvar Tasarımı Gabion dayanma duvar tabanında meydana gelen M, eğilme momenti, T, kesme kuvveti ve N, normal kuvveti göz önünde bulundurularak duvar tasarımı için bu değerlerin kontrolü yapılmalıdır. Kesme kuvveti zeminin yatay itkisinin ve eğilme momenti ise zemin yatay itkisiyle birlikte itki merkezinin fonksiyonudur. Normal kuvvet ise duvar ve topuk üzerinde kalan zemin ağırlığının ve aktif zemin basıncının düşey bileşeninin fonksiyonudur. Duvardan temele aktarılan yükün merkez yerine merkezden belli bir mesafeden etkimesi durumunda temel tabanında eksantrisite meydana gelir. Duvar tabanındaki eksantrisitenin hesaplanması Bağıntı de verilmiştir. e = M N (6.27) Gabion yapının çekme dayanımı ve plastik davranışından dolayı Şekil de verilen duvar kesitinden eksantrisitenin herhangi bir değeri için duvar tabanında meydana gelen Bağıntı de verilen maksimum gerilme değeri olarak kabul edilebilir. σ max = N B 2e (6.28) Bu bağıntı şu varsayımlar kabul edilerek elde edilebilir; - e > B/10 durumunda kesitte kısmen reaksiyon oluşması0 - Kesitin karşı koyan etkili uzunluğu x= (B/2-e)/0,4 - Maksimum gerilme max =N/(0,8x) Bu şekilde maksimum gerilmenin değeri max =(N/B)(1+6e/B) bağıntısı kullanılarak elde edilen değerden daha küçük olmaktadır. Bu sınırlandırma güvenlik sebebinden ziyade deformasyonun kontrol amacı için tavsiye edilmektedir. Gerçek durumda daha yüksek normal gerilme ile deformasyon aşılmaktadır. Gerilme tavsiye edilen değerin iki katına çıktığında ani oturmaların %5 i ve uzun süreli oturmalarda ise bu değerin 3 katı oturma meydana gelecektir.

98 87 Hesaplanan maksimum gerilme değeri gabion dolgunu yoğunluğu ve tipi gibi parametrelerin fonksiyonu olan emniyetli zemin taşıma gücü değerini aşmamalıdır (Tablo 6.6.). Tablo 6.6. Gabion dolgu birim hacim ağırlığının fonksiyonu olarak emniyetli taşıma gücü değerleri γ g (t/m 3 ) q emin (Kg/cm 2 ) 1,4 4 1,6 5 1,8 6 verilmiştir; Tablo 6.6. ya göre lineer enterpolasyonla q emin değeri aşağıdaki bağıntı ile q emin = 5γ g 3 (6.29) Kesme gerilmesi hesaplanması Bağıntı da verilmiştir. τ = T B (6.30) İzin verilen kesme gerilmesinin bulunması; τ σ tan ϕ + c g (6.31) Bu bağıntıda σ, incelenen duvar kesiti yüksekliğinde ortalama normal gerilme, ϕ*, agreganın içsel sürtünme açısıdır. ϕ*, simgesel içsel sürtünme açısı gabion dolgunun sıkışma etkisini ve gabion dolgunun birim hacim ağırlığını dikkate almaktadır (Bağıntı 6.32). ϕ = 25γ g 10 (6.32) c g, gabion yapıdaki tel örgünün tüm kohezyon etkisini temsil etmektedir. c g, değeri, gabion tel örgü ağırlığının gabion yapının hacmine oranına bağlıdır ve bu değer

99 88 diyaframlı daha ağır gabion tel örgülü sistemlerde gabion derinliğin azalması ile artar. Diğer taraftan c g, değeri, daha hafif tel örgülü ve diyaframsız gabion sistemlerinde gabion kalınlığının artmasıyla ile azalır. c g, değerinin hesaplanması ile ilgili örnek olarak 4x1x1 m boyutlarında 2,7 mm tel çapıyla ve 8x10 göz açıklığına sahip diyaframsız gabion sepetin c g, değeri 0,15 kg/cm 2 dir. Benzer şekilde 2x1x0,5 m boyutlarında 3,0 mm tel çapıyla ve 8x10 göz açıklığına sahip diyaframlı gabion sepetin c g, değeri 0,40 kg/ cm 2 dir. c g, değerini amprik bağıntılar kullanarak hesaplamak mümkündür (Bağıntı 6.33.). c g = 0,03 P u 0,05 (6.33) Burada, P u, duvarın her metreküpünün ağırlığıdır ve birini kg/cm 3 dir. c g, değerinin birimi ise kg/cm 2 dir. İzin verilen kesme kuvvetinin limiti güvenlik sayısından daha ziyade izin verilen deformasyon değerlerine bağlıdır Gabion Dayanma Duvarı Ait Tasarım ve Tahkikler Sayısal Uygulama Gabion dayanma duvarına ait veriler; Duvar yüksekliği: H= 8 m Sürşarj yükü: P 0 = 1,8 t/m 2 Dolgu eğim açısı: β= 0 Duvar eğim açısı: α= 6 Zemin içsel sürtünme açısı: ϕ=30 Zemin birim hacim ağırlık: γt= 1,8 t/m 2 Gabion dolgu birim hacim ağırlık: γg= 1,65 t/m 2 Zemin kohezyon: c= 1,0 t/m 2 Gabion sepet: 8x10 cm, tel çapı= 3 mm Duvar birim genişliği için hesap yapılmıştır. F ve A noktaları F ve A noktalarının 45 lik açı yapan uzantılarıdır. Bu yüzden etkili temel genişliği B= FA = 4,5 m dir. Zemin basıncına karşı koyan düzlem D noktasından geçen düzlem olarak kabul edilmiştir. Xm, Ym, Xt ve Yt duvar kesitinin ağırlık merkezleri Gm ve Gt nin koordinatlarıdır. Am, duvar kesit alanı ve At, QND nin alanıdır.

100 89 W ġekil Gabion dayanma duvarı örnek çözümü (Papetti A., 1987, Flexible gabion structures in earth retaining) Am, xm ve ym hesabı: A m = 1x1x2 + 1x1,5x2 + 1x2x2 + 1x2,5x1 + 1x4,5x1 = 16 m 2 x m = 2x1x1x1,5 + 2x1x1,5x1,75 + 2x1x2x2x + 1x1x2,5x2,25 + 1x1x4,5x2,25 11,5 + 4,,5 x m = 21, , = 2 m y m = 1x1x6,5 + 1x1x5,5 + 1x1,5x4,5 + 1x1,5x3,5 + 2x1x2,5 + 2x1x1,5 + 2,5x1x0,5 4,5x0,5 16 y m = 33,25 2,25 16 = 1,94 m

101 90 At, xt ve yt hesabı: A t = 7x3,5 11,5 = 13 m 2 x t = 3,5x7x2,25 21,875 3,5x7 11,5 x t = 45,5 13 = 3,5 m y t = 3,5x7x3,5 33,25 3,5x7 11,5 y t = 52,5 13 = 4,04 m Başlangıç noktası O ve eksenleri x ve y olan OXY koordinat düzlemi üzerindeki G m, G t, G, N, D, F ve A noktaları 6 lik açıyla duran koordinat sistemindeki koordinatlara dönüştürülürse; x = X cos α + Y sin α (6.34) y = X sin α + Y cos α (6.35) Gm (x m,y m ); x m = 2. cos 6 + 1,94. sin 6 = 2,19 m y m = 2. sin 6 + 1,94. cos 6 = 1,72 m Gt (x t, y t ) ; x t = 3,5. cos 6 + 4,04. sin 6 = 3,90 m y t = 3,5. sin 6 + 4,04. cos 6 = 3,65 m

102 91 Q (x Q, y Q ) ; x G = 2. cos sin 6 = 2,72 m y G = 2. sin cos 6 = 6,75 m N (x N, y N ) ; x N = 4,5. cos sin 6 = 5,21 m y N = 4,5. sin cos 6 = 6,49 m D (x D, y D ); x D = 4,5. cos sin 6 = 4,48 m = x E y D = 4,5. sin cos 6 = 0,47m F (x F, y F ) ; x F = 0. cos 6 1. sin 6 = 0,10 m y F = 0. sin 6 1. cos 6 = 0,99 m A(x A, y A ); x A = 4,5. cos 6 1. sin 6 = 4,37m y A = 4,5. sin 6 1. cos 6 = 1,46 m QEP ve PND üçgenlerinin dönme noktası F ye göre statik momentleri ve alanlarının hesaplanması; A GEP = x E x 2 tan α + tan ε G. = 4,48 2,72 2 tan 6 + tan 0. = 0,162 m M GEP = A GEP. x E x F x E x G 3 = 0,646 m 3 = 0,162. 4,48 0,10 4,48 2,72 3

103 92 A PND = (DN 2. tan α /2) = = 7 2. tan 6 = 2,58 m 2 2 M PND = A PND. x E x F + x N x E 3 = 12,42 m 3 = 2,58. 4,48 0,10 + 5,21 4,48 3 Duvar ile zemin basınç yüzeyi arasında kalan zeminin ağırlığı, duvarın ağırlığı ve dönme noktası F ye göre momentlerin bulunması; W M = A m. γ g = 16. 1,65 = 26,4 t/m M M = W M x M x F = 26,4. (2,19 0,10 = 60,62 tm/m W T = A t + A GEP A PND γ t = ,162 2,58. 1,8 = 19,06 t/m M t = A t. x t x F + M GEP M PND. γ t = 13. 3,90 0,10 + 0,646 12,42 = 72,58 tm/m Duvar arka dolgusu zemin üzerine uygulanan sürşaj yükünün ağırlığı ve momentinin hesaplanması; W c = P 0. x E x G = 1,8. 4,48 2,72 = 3,16 tm/m M c = W c. (x G x F + x E x G 2 = 11,69 tm/m = 3,16. 2,72 0,10 + 4,48 2,72 2 Yatay kayma düzlemi RA ile duvar tabanı FA arasındaki zeminin ağırlığı; W f = (x A x F ) 2. γ t. tan α/2 = (4,37 0,10 ) 2. 1,8. tan 6/2 W f = 1,89 t/m

104 93 Zemin itkisi zeminden zemin düzlemine uygulandığı varsayılarak aktif basıncın hesaplanması; δ = φ = 30 φ, zeminin zeminle yaptığı sürtünme açısıdır. δ, duvar arkası ile zeminin arasındaki sürtünme açısıdır. Gabion duvarlarda gabion yüzeylerinin büyük oranda engebeli yüzeylerinden dolayı δ = φ eşit alınabilir. β, zemin itki yüzeyi ile yatay arasındaki açıdır. Gabion yüzey eksenleri arasındaki açıdır. W, zemin kırılma yüzeyinin yatayla yaptığı açıdır. β = 90 W = δ + 90 β = 30 H a, aktif zemin basıncın temel tabanından uygulanma yüksekliği; H a = y G + x E x G. tan ε y A = 6,75 + 4,48 2,72. tan 0 1,46 = 8,22 m sin 2 (β + ) K a = sin 2 β. sin β δ. (1 + (6.37) sin +δ.sin ( ε) sin β δ.sin (β+ε) )2 K a = 0,297 S a aktif zemin basıncı, S h ve S u yatay ve düşey bileşenleri, M a dönme noktasındaki moment; S a = γ t. H a 2. k a /2+P 0. H a. k a = 1,8. 8, , ,8. 8,22.0,297 = 22,46 t/m 2 S h = S h. cos w = 22,46. cos 30 = 19,44 t/m

105 94 S v = S a. sin w = 11,22 t/m M a = S h. H a 3P 0 H a + 3. γ t H a + 2P y 0 F y A S u. (x D x F ) γ t 3.1,8 M a = 19,44. ( 8,22 8, ,8 8, ,8 0,99 1,46 11,22. (4,48 + 0,10) M a = 2,09 tm/m 1,8 β = 90 İtki çizgisi duvar tabanını kestiği için zemin itkisinin momenti negatiftir. Pasif basıncın hesaplanması; W = δ + 90 β = 30 = 0 sin 2 α K p = sin 2 α sin α + δ 1 sin +δ sin +β sin α+δ sin α+β 2 (6.38) K p = 10,10 Pasif basınç S p ve S p olarak iki kısımda hesaplanır (Şekil 6.19). S p = γ t y F 2 K p 2 = 8,99 t m S ph = S p cosδ p = 7,78 t m S pv = S p sinδ p = 4,49 t m M p = S ph y F 3 = 2,58 tm m

106 95 S p " = γ t y A 2 K p 2 = 19,50 t m " S ph = S p " cosδ p = 16,89 t m " S pv = S " p sinδ p = 9,75 t m F i duvarı kaydırmaya çalışan kuvvetlerin bileşkesi ve F s kayma karşı koyan kuvvetlerin bileşkesi olmak üzere temel zeminin en zayıf noktasında (RA) düzleminde kayma tahkiki; F i = S h = 19,45 t m F s = S " " p + cbcosα + W m + W t + W f + W c + S v S pv tan = 51,39 t m ɳ s = F s F i = 2,64 M i duvarı döndürmeye çalışan kuvvetlerin momenti ve M s dönmeye karşı koyan kuvvetlerin momenttir.ɳ s = M s M i hesaplanamaz çünkü M i momenti negatiftir. M i = M a = 2,09 tm/m M s = M m + M t + M c + M p = 147,47 tm/m FA kesitine etki eden normal kuvvet N, eksantrisite e, F ve A noktalarında sırasıyla zemin basıncı σ 1 ve σ 2 hesaplanması; N = W m + W t + W c cosα + S a sin ω + α S p sin δ p + α = 56,27 t/m e = B 2 M s M i N = 0,408 m σ 1 = (1 + 6e B) N B = 5,7 t/m 2

107 96 σ 2 = (1 6e B) N B = 19,3 t/m 2 Zemin taşıma gücü hesabı; T = W m + W t + W c sinα + S a cos ω + α S p cos δ p + α = 5,82 t/m N q = e π tan tan = 18,40 N c = N q 1 cot = 30,14 N γ = 1,8 N q 1 tan = 18,08 i q = 1 0,5 T N = 0,948 i γ = i 2 q = 0,899 d a = d c = 1 + 0,35 Y F B d γ = 1 p lim = cn c d c + qn q d q i q γ tbn γ d γ i γ = 131,8 t/m 2 σ am = p lim 3 = 43,9 t m 2 > σ max

108 97 ġekil Gabion dayanma duvarı örnek çözümü (Papetti A., 1987, Flexible gabion structures in earth retaining) Toptan göçme stabilite tahkikinde kırılma yüzeylerinin düzlem olduğu ve δ=ϕolduğu varsayılır. NA düzleminin geçtiği B noktasının koordinatlarının bulunması; QN = x N x Q 2 + y N y Q = 2,50 m x B = x N + QN sin α + ε sin α = 5,24 m y B = y N + QN sin α + ε cos α = 6,75 m AB = x A x B 2 + y A y B = 8,26 m QNB zemin kesitinin ağırlığı W 1 in bulunması; W 1 = QN 2 tan ω + ε γ t 2 = 8,26 t/m A noktasından geçen kırılma düzleminin yatayla yaptığı açı w =43,58 dir.

109 98 C, kırılma düzlemi ile zemin yüzeyinin kesiştiği nokta ve T, duvar tabanının F noktasından düşey uzantısı ile kırılma düzleminin kesiştiği nokta olmak üzere, ABC zemin kesitinin ağırlığı W 2, AFT zemin kesitinin ağırlığı W 3 ve QC düzlemine etki eden sürşarj yükün ağırlığı W 4 ün bulunması; W 2 = 1 2 cos α + ε cos( α + ω) AB2 γ sin(ω ε) t = 57,48 t/m W 3 = x A x F 2 tanα + tanω γ t 2 = 19,05 t/m BC = AB cos α + ω sin ω ε = 7,77 m W 4 = x B x Q + BC cos ε p 0 = 18,51 t/m OFT düzlemine etki eden S kuvveti ve toplam ağırlık W; W = W 1 + W 2 + W 3 + W 4 + A t γ t + W m = 145,43 t m S = W sin(ω ) cos 2 ω = 35,60 t/m OFT düzlemine etki eden Rp pasif zemin basınç bileşkesi; y T = y F x A x F tan α + tan ω = 5,72 m R p = y T 2 K p γ t 2 = 297,7 t/m Toptan göçme güvenlik sayısı, η ; η = R p S = 8,361

110 99 7. TAGUCHĠ YÖNTEMĠ BĠLGĠSAYAR ANALĠZ ÇALIġMASI 7.1. GiriĢ Son zamanlarda biyoteknoloji, pazarlama ve reklamcılıkta kalite geliştirimi ve ürün imalatı için birçok istatiksel metot geliştirilmiştir. Bu yöntemler kullanılarak sonucu, kaliteyi ve ya sonucu etkileyen parametrelerin etkisi belirlenmektedir. Böylelikle parametrik analiz çalışmalarıyla maliyeti düşürülmektedir ve daha kısa sürede sonuca ulaşarak uygulamaları kolaylaştırmaktadır. Parametrik analiz çalışma için çeşitli metotlar geliştirilmiştir. Bunlar; Klasik istatiksel deney tasarımı Tam faktöriyel deney tasarımı Kesirli faktöriyel deney tasarımı Taguchi deney tasarımı Her defasında bir faktörü değiştirerek deney yapma Tam faktöriyel deney tasarımı, her bir parametrenin her seviyesi için eşit sayıda çalışma yaparak, araştırılan parametrelerin sabit alınan parametrelerden bağımsız araştırılan duruma etkisi belirlenmektedir. Bu özelliğe ortogonallik denilmektedir. Tam faktöriyel deney tasarımı diğer deney tasarımları kapsamaktadır ve ayrıca bu deneyle bir parametrenin seviyesi sabit alınarak diğer parametreler değişken olduğunda değişkenliğin performansa etkisi belirlenmektedir. Tam faktöriyel deney tasarımı, performansa etki eden parametrelerin sayısı en az bir en çok beş olduğu durumlarda kullanılmaktadır. Tam faktöriyel deney tasarımında, parametrelerin performansa ayrı ayrı ya da birlikte etkilerini gözlemlemek için gerekli deney sayısı; n = a k (7.1) Burada; a, paremetre seviye sayısı, k, çalışılacak parametre sayısı, Tam faktöriyel tasarımı özellikle parametre ve seviye sayısının fazla olduğu durumlarda uygulamak maliyet ve zaman gibi problemlerden dolayı uygulanması mümkün olmamaktadır. Bu gibi durumlarda kesirli deney tasarımı uygulamak ve ya her defasında bir parametreyi değiştirerek deney tasarımı yapılabilir. Fakat bu tasarımlarda

111 100 hangi parametre ve seviyelerin kullanılacağı sonuçların güvenirliği açısından önemli olmaktadır. Taguchi yöntemi hedef değer etrafındaki değişkenliğini azaltarak daha az deney sayısıyla sonuca ulaştıran bir yöntemdir. Bu çalışmada, gabion dayanma duvarının tasarımını etkileyen duvar yüksekliği ve duvar taban genişliği, duvar eğimi, duvar arka dolgusunun içsel sürtünme açısı ve duvar arka dolgu eğimi parametrelerinin stabilite tahkiklerine etkileri Taguchi yöntemi kullanılarak araştırılmıştır. Taguchi yöntemi kullanılarak belirlenen L 16 ortogonal dizisi ile GeoStructural Analysis bilgisayar analiz programı ile modellemesi yapılmıştır Taguchi Yöntemi Taguchi Metodu, ortogonal dizileri kullanarak kontrol edilemeyen faktörlerin etkilerini minimize etmeye çalışan bir deneysel tasarım tekniğidir. Taguchi yöntemi, ortogonal dizinleri kullanarak az sayıda deney veya çalışma yaparak kontrol edilemeyen faktörlerin etkisini de minimize eden bir yöntemdir. Taguchi deney tasarımında, parametrelerin farklı seviyeleri için her test edilen şart altında eşit sayıda örnekleme yapılarak parametrelerin birbirinden bağımsız olarak değerlendirilebilir. Taguchi deney tasarımında elde edilen verilerin Sinyal/Gürültü (S/N) oranı hesaplanarak çalışma değerlendirilir. Taguchi deney tasarımına göre yapılacak bir çalışmada izlenecek adımlar şu şekildedir(yang vd., 1998); 1) Parametrelerin ve parametreler arası etkileşimin belirlenmesi, 2) Parametrelerin seviyelerinin belirlenmesi, 3) Doğru dengeli tasarım için uygum ortogonal dizinin seçilmesi, 4) Parametrelerin ve parametreler arasındaki etkileşimlerin dengeli deney düzenindeki kolonlarla eşleştirilmesi, 5) Analizlerin yapılması, 6) Analiz sonucu elde edilen verilerin analizi, 7) Doğrulama deneyinin yapılması, Taguchi deney tasarımı az sayıda deney ya da analiz yaparak tam faktöriyel çalışma sonuçlarının elde edilmesini sağlayan bir yöntemdir. Taguchi yöntemine göre sonucu etkileyen parametreler kontrol edilebilen ve kontrol edilemeyen olmak üzere ikiye ayrılır. Kontrol edilebilen parametrelerin optimum değerlerini belirleyebilmek için ortogonal dizilere sahip yüksek kesirli deneyler kullanılır. Bu çalışmaların sonunda elde

112 101 edilen verilerin analiziyle belirlenen optimum şartlarda doğrulama deneyleri yapılarak çalışmanın sonunda beklenen sonucun elde edilip edilmeyeceği kontrol edilir. Bu yöntemle yapılmamış deneyler için de tahmin yürütülebilir. Kontrol edilebilen ve kontrol edilemeyen parametreler belirlendikten sonra bu parametrelerin seviye sayısı belirlenir ve bu değer iki, üç ve ya daha çok olabilir. Parametre seviyesi serbestlik derecesi ile ilişkili bir fonksiyondur. Bir parametrenin serbestlik derecesi o parametrenin serbestlik seviyesinin bir eksiğidir. Her parametrenin serbestlik derecesi toplamıyla toplam serbestlik derecesi elde edilir. Taguchi, birçok parametreyi az sayıda test edilmesini ve parametre seviyelerini eş zamanlı olarak değiştirebilmesini sağlayan ortogonal dizileri oluşturmuştur. Ortogonal diziler yapılan çalışmanın hedefine göre 2 kademeli ya da 3 kademeli olmaktadır. Ortogonal dizi genel gösterimi, L d( a) k ya da Ld şeklindedir. Burada, d, toplam deney sayısı, a, parametrelerin düzey sayısı, k, parametre sayısı, L, ortogonal diziyi göstermektedir. Ortogonal dizilerin tam faktöriyel tasarım kullanılması durumunda 2 k ve ya 3 k sayıda yapılması gereken deneylerin sayısını büyük oranda azaltmaktadır Taguchi Sinyal/Gürültü Oranları Taguchi tarafından tanımlanan sinyal/gürültü oranı (S/N), deney tasarımında kontrol edilen parametrelerin sonuç üzerinde etkisini minimize etmek için kullanılan ve analiz değişkeni ya da performans kriteri olarak adlandırılan bir kriterdir. Bir dizi istatistik olarak ifade edilen S/N oranı uygulamada ki çalışma sonunda ulaşılması istenen hedef türüne göre üçe ayrılmıştır (Şirvancı, 1997). En Küçük-En İyi: Kalite değişkeni ya da deney sonuç verisi olarak adlandırılan Y nin hedef değeri sıfırdır. Bu durumda S/N oranı şu şekilde belirlenir; S N Oranı = 10 log Σ Y 2 n (7.2) En Büyük-En İyi: Kalite değişkeni ya da deney sonuç verisi olarak adlandırılan Y nin hedef değeri sonsuzdur. Bu durumda S/N oranı şu şekilde belirlenir; S N Oranı = 10 log Σ 1 Y 2 n (7.3)

113 102 Hedef Değer-En iyi: Bu tür problemlerde belli bir hedef değeri kullanılır. Kalite değişkeni ya da deney sonuç verisi olarak adlandırılan Y lerin ortalama değeri Y kullanılır ve s, standart sapma olmak üzere S/N oranı şu şekilde belirlenir; S N Oranı = 10 log Y 2 s 2 (7.4) Her üç yöntemde de amaç S/N oranını maksimize etmektir. S/N oranı ne kadar büyükse hedef değer etrafındaki değişim o kadar küçüktür Taguchi Analiz ÇalıĢması Bu çalışmada, analizlerde GeoStructural Analysis bilgisayar programı kullanılarak analizler sonucu elde edilen kayma, devrilme, taşıma gücü, toptan göçme tahkikleri ve gabion sepetler arası tel örgü çekme dayanım kontrolü güvenlik sayıları bulunarak kontrol edilemeyen parametrelerin bu güvenlik sayılarına etkileri araştırılmıştır. Tablo 7.1. Toplam serbestlik derecesi Simge Parametre Serbestlik derecesi H (m) Duvar yüksekliği 4-1=3 B (m) Duvar taban genişliği 4-1=3 ϕ ( ) Dolgu içsel sürtünme açısı 4-1=3 α ( ) Duvar açısı 4-1=3 β ( ) Şev açısı 4-1=3 Toplam serbestlik derecesi 3x5=15 Ortogonal dizilerin seçimi seviye sayısı ve toplam serbestlik derecesine göre yapılmaktadır (Tablo 7.1.).Bu çalışmada dört seviyeli bir parametre için serbestlik derecesi 4-1=3 dür ve toplam serbestlik derecesi beş parametre için 3x5=15 tir. Seçilecek ortogonal dizinin deneme sayısı 15 den büyük en küçük ortogonal dizi olmak zorundadır. Bu durumda en küçük ortogonal dizi L 16( 4) 5 dir ve 4 seviye sayısı ve 5 parametre sayısından oluşan tam faktöriyel deney tasarımı yapılmıştır. Analiz sayısı 4 5

114 103 =1024 olup 1024 yerine L 16 ortogonal dizini kullanılarak 16 tasarım yapılmıştır. Tablo 7.2. de L 16 ortogonal dizin tablosu verilmiştir. Tasarım No Tablo 7.2. L16 ortogonal dizin tablosu Tasarımların yapılacağı parametre seviyeleri F1 F2 F3 F4 F Bu çalışmada Taguchi yöntemiyle kontrol edilebilen ve kontrol edilemeyen parametreler aşağıda verildiği gibidir. Çalışmada sabit alınan kontrol edilebilen parametreler; Gabion dolgu birim hacim ağırlık: γ g = 20 kn/m 3 Gabion dolgu içsel sürtünme açısı :ϕ= 30 Gabion dolgu kohezyon: c g = 0 Gabion sepet tel örgü çekme dayanımı: Rt= 50 kn/m Gabion sepet yükseklik: hg= 1 m Duvar arka dolgusu birim hacim ağırlık: γk= 18 kn/m 3 Duvar arka dolgusu kohezyon: c= 0 Duvar zemin arası sürtünme açısı: δ= 10 Temel zemini taşıma gücü: Rd=250 kn/m 2

115 104 Çalışmada araştırılan kontrol edilebilen parametreler; Gabion dayanma duvar yüksekliği (H): Gabion dayanma duvarı için tavsiye edilen 6-10 m arasındadır. Tasarımda 4 m, 6 m, 8 m ve 10 m duvar yükseklikleri için parametrelerin değişimlerine bakılmıştır. Gabion dayanma duvarı taban genişliği (B): Gabion dayanma duvarı taban genişliği duvar yüksekliği ile ilişkili olup değeri yüksekliği 1/2 si ile 2/3 ü arasında değişmektedir. Tasarımda duvar yüksekliği ilişkili olarak taban genişliğinin 0,30 H, 0,45 H, 0,60 H ve 0,75 H olması durumunda diğer parametrelere olan etkisi araştırılmıştır. Duvar arka dolgusu içsel sürtünme açısı (ϕ) : Tasarımda gabion dayanma duvar arka dolgusunu oluşturan zeminin 15, 25, 35 ve 45 lik farklı içsel sürtünme açılarında parametrik değerlendirilmesi yapılmıştır. Gabion dayanma duvar açısı (α): Gabion dayanma duvarının kayma stabilitesini artırmak amacıyla duvarın 6-10 lik eğimle yapılması önerilmektedir. Tasarımda duvarın 0, 4, 8 ve 12 lik eğimle yapılması durumunda diğer parametrelere etkisi araştırılmıştır. Duvar arka dolgusu eğimi (β): Gabion dayanma duvarının yapılacağı alanda arazi durumuna göre duvar arka dolgusu belirli bir eğimle yapılmaktadır. Tasarımda 0, 5, 10 ve 20 lik eğimle yapılan dolgunun parametrik çalışması yapılmıştır. Tablo 7.3. te gabion dayanma duvarı için Taguchi yöntemiyle belirlenen seviyeler verilmiştir. Yapılacak bilgisayar analizinde kullanılacak kontrol edilemeyen parametreler gabion dayanma duvar yüksekliği, taban genişliği, açısı, gabion dayanma duvarı arka dolgu içsel sürtünme açısı ve şev açısıdır. Toplamda 16 analiz yapılmış ve analiz sonucunda seçilen parametrelerin kaymaya karşı güvenlik sayısı, devrilmeye karşı güvenlik sayısı, taşıma gücü güvenlik sayısı, toptan göçme güvenlik sayısı ve gabion sepetler arası tel örgüye ait çekme dayanım güvenlik sayısına karşı etkisi araştırılırmıştır. Kontrol edilen parametreler tüm tasarımlar için aynı alınmıştır.

116 105 Tablo 7.3. Taguchi yöntemi-gabion Dayanma Duvarı için seçilen parametreler PARAMETRELER TASARIM NO H (m) B (m) ϕ ( ) α ( ) β ( ) 1 4 1, , , , , , , , , , , , , , , ,

117 Geo Structural Programı Analiz Çıktıları Şekil te 8.tasarıma ait bilgisayar analiz çıktıları verilmiştir. ġekil 7.1. Gabion dayanma duvarı bilgisayar modellemesi-duvar geometrisi (Geo Structural Analysis) ġekil 7.2. Gabion dayanma duvarı taşıma gücü tahkiki (Geo Structural Analysis)

118 Kayma Güvenlik Sayısı 107 ġekil 7.3. Gabion dayanma duvarı kayma ve devrilme tahkiki (Geo Structural Analysis) ġekil 7.4. Gabion dayanma duvarı toptan göçme tahkiki (Geo Structural Analysis) 7.6. Güvenlik Sayıları Değerlendirmesi Tasarım Kayma Güvenliği Tasarım No ġekil 7.5. Gabion dayanma duvarı kayma tahkiki güvenlik sayı grafiği

119 Kayma Güvenlik Sayısı Kayma Güvenlik Sayısı 108 Tasarım Devrilme Güvenliği Tasarım No ġekil 7.6. Gabion dayanma duvarı devrilme tahkiki güvenlik sayı grafiği 4 Tasarım Taşıma Gücü Güvenliği Tasarım No ġekil 7.7. Gabion dayanma duvarı taşıma gücü tahkiki güvenlik sayı grafiği

120 Kayma Güvenlik Sayısı 109 Tasarım Toptan Göçme Güvenliği 3 2,5 2 1,5 1 0, Tasarım No ġekil 7.8. Gabion dayanma duvarı toptan göçme tahkiki güvenlik sayı grafiği Gabion duvar yüksekliklerine göre gabion sepetler arası tel örgünün çekme dayanımına ait grafikler Şekil ile verilmiştir. Bilgisayar analizinden alınan güvenlik sayıları gabion sepet yüzeyine gelen kayma gerilmesi ile gabion tel örgünün çekme dayanımı ile belirlenmiştir. Bilgisayar modellemeleri için kabul edilen tel örgü çekme dayanımı 50 kn/m dir. Bu değer mevcut gabion kataloglarından alınmıştır ve galvaniz kaplı 8x10 cm göz açıklıklı, galfan kaplı 8x10 cm ve 6x8 cm göz açıklıklı ve PVC kaplı 8x10 cm açıklıklı tel örgülerin çekme dayanım test değerlerine karşılık gelmektedir. Grafiklerde 1 no lu gösterim 1 ve 2 no lu gabion sepetler arası çekme dayanım kontrolünü göstermektedir.

121 110 ġekil 7.9. Gabion sepetler arası çekme dayanım kontrolü, H=4 m ġekil Gabion sepetler arası çekme dayanım kontrolü, H=6 m

122 111 ġekil Gabion sepetler arası çekme dayanım kontrolü, H=8 m ġekil Gabion sepetler arası çekme dayanım kontrolü, H=10 m

123 ARAġTIRMA SONUÇLARI 8.1. Gabion Dayanma Duvarı Tasarımı Bölüm 7 de anlatıldığı şekilde hazırlanan tasarım tablosu kullanarak her bir kombinasyon (duvar tasarımı) için GeoStructural Analysis yazılımı ile modellemeler yapılmıştır. Yapılan analizler sonucunda belirlenen güvenlik sayıları ve taşıma gücü maksimum gerilme değerleri Tablo 8.1. de verilmiştir. Tablo 8.1. Kayma, devrilme, toptan göçme, gabion sepetler arası çekme dayanımı ve taşıma gücü tahkik sonuçları Tasarım No Fs (kayma) Fs (devrilme) Fs (Toptan göçme) Fs (Gabion sepet çekme dayanımı) Fs (TaĢıma gücü kapasitesi) 1 0,298 0,68 0,53 0,02 2,22 7,18 465,85 2 0,9 2 1,07 2,06 3,73 7,84 154,51 3 2,866 5,23 1,78 3,39 4,87 8,05 58, ,832 14,7 2,69 3,62 5,04 8,33 22,96 5 0,436 0,92 0,91 0,02 0,02 1,19 490,60 6 0,28 1,49 1,52 0,66 0,95 1,66 233,34 7 5,21 6,37 2,37 1,9 2,37 3,11 135,07 8 3,722 7,88 2,08 2,1 2,61 3,41 102,09 9 1,523 2,31 1,51 1,3 1,5 1,85 184, ,826 4,81 2,38 1,65 1,91 2,27 121, ,252 1,12 0,6 0,08 0,12 0,18 401, ,295 4,02 1,16 1,24 1,49 1,82 224, ,218 1,91 1,98 0,63 0,58 0,41 375, ,16 2,05 1,42 0,62 0,69 0,76 421, ,306 4,49 1,3 1,24 1,4 1,61 141, ,587 4,03 0,78 1,05 1,21 1,42 200,83

124 Devrilme Kontrolü Ġçin Yapılan Analizler Gabion duvar tasarımında devrilmeye karşı güvenlik sayısı üzerinde duvar yüksekliği (H), duvar yüksekliğine bağlı temel genişliği (B), içsel sürtünme açısı ( ), duvar eğim açısı (α) ve zemin üst yüzeyi şev eğim açısı ( ) nın etki derecelerini belirlemek için Taguchi yöntemine göre S/N, varyans ve optimizasyon analizleri yapılmıştır. Yapılan analiz sonuçları ve değerlendirmeler aşağıda verilmiştir S/N analizleri Tablo 8.1 de verilen 16 farklı kombinasyona ait devrilmeye karşı güvenlik sayıları sonuçları Fs(devrilme) kullanılarak 7.3 no lu bağıntı ile hesaplanan S/N değerleri de Tablo 8.2 de verilmiştir. Tablo 8.2. Devrilme kontrolü için S/N oranları Deney No S/N oranı 32,9 42,1 53,5 67,6 34,5 40,2 50,8 55,6 Deney No S/N oranı 43,8 50,9 38,0 47,5 38,5 37,6 51,9 50,2 Ortalama S/N oranı 45,98 Her parametre seviyesine karşılık gelen S/N değerlerinin ortalaması alınarak belirlenen parametre seviyelerine ait ortalama S/N oranları Tablo 8.4 te verilmiştir. S/N değerlerinin nasıl belirlendiği aşağıdaki örnek hesaplama ile açıklanmıştır. Tablo 8.3. te verilen L16 tasarım tablosundan temel genişliğinin 1. seviyesinin (B1) yer aldığı deneylerin 1., 5., 9., ve 13. deneyler olduğu görülmektedir. Bu deneylere ait S/N oranlarının ortalaması B1 için ortalama S/N değerini vermektedir. S N (B1) = (32,9 + 42,1 + 53,5 + 67,6)/4 = 49,02 Bütün parametre seviyeleri için benzer işlemler yapılarak ve parametre seviyelerinin ortalama S/N değerleri hesaplanarak Tablo 8.4 de verilmiştir. Tablo 8.4. de verilen parametre seviyelerinin ortalama S/N oranlarının grafiksel gösterimi Şekil 8.1. de verilmiştir.

125 114 Tasarım No Tablo 8.3. Tasarım Parametre Seviyeleri Tasarımların yapılacağı parametre seviyeleri H (m) B(m) ( 0 ) ( 0 ) ( 0 ) Tablo 8.4. Parametre seviyelerinin ortalama S/N oranları Parametre S/N ORANLARI 1. seviye 2. seviye 3. seviye 4. seviye Gabion Yüksekliği (H) 49,02 45,3 45,1 44,5 Duvar alt (temel) genişliği sayısı (B) 37,4 42,7 48,5 55,2 İçsel Sürtünme açısı (ϕ) 40,3 44,0 47,6 51,9 Duvar eğim açısı(α) 42,2 43,5 47,3 50,9 Şev açısı (β) 47,8 46,7 44,9 44,4 Ortalama S/N 45,98

126 115 60,00 55,00 50,00 45,00 40,00 35,00 49,02 45,3 45,1 44,5 37,4 42,7 48,5 55,2 40,3 44,0 47,6 51,9 42,2 43,5 47,3 50,9 47,8 46,7 44,9 44,4 30,00 25,00 20,00 15,00 10,00 5,00 0,00 H B α 1.seviye 2.seviye 3.seviye 4.seviye ġekil 8.1. Parametre seviyelerinin S/N oranları Tablo 8.4. te verilen parametre seviyelerine ait ortalama S/N değerleri kullanılarak çizilen duvar yüksekliği-s/n oranı değişimi Şekil 8.2. de, duvar yüksekliğine bağlı temel genişliği-s/n oranı değişimi Şekil 8.3. te, içsel sürtünme açısı- S/N oranı değişimi Şekil 8.4. te, duvar eğim açısı-s/n oranı değişimi Şekil 8.5 te ve zemin üst yüzey şev açısı-s/n oranı değişimi ise Şekil 8.6. da verilmiştir.

127 S/N Oranı S/N Oranı ,0 49,0 48,0 47,0 46,0 45,0 44, Gabion Yüksekliği (H) ġekil 8.2. Gabion duvar yüksekliği ile S/N oranı arasındaki değişim 58,0 56,0 54,0 52,0 50,0 48,0 46,0 44,0 42,0 40,0 38,0 36,0 34, Temel Genişliği (B) 45,98 ġekil 8.3. Temel Genişliği ile S/N oranları arasındaki değişim

128 S/N Oranı S/N Oranı ,0 52,0 50,0 48,0 46,0 45,98 44,0 42,0 40,0 38, İçsel Sürtünme Açısı ( ) ġekil 8.4. İçsel sürtünme açısı ile S/N oranları arasındaki değişim 52,0 50,0 48,0 46,0 45,98 44,0 42,0 40, Duvar Eğim Açısı (α) ġekil 8.5. Duvar eğim açısı ile S/N oranları arasındaki değişim

129 S/N Oranı ,0 47,0 46,0 45,98 45,0 44, Zemin Şevi Açısı( ) ġekil 8.6. Şev eğim açısı ile S/N oranları arasındaki değişim Gabion duvar yüksekliği ile S/N oranı arasındaki değişim grafiği (Şekil 8.2.) incelendiğinde genelde duvar yüksekliği arttıkça 2. seviyeye kadar (H=6 m) devrilmeye karşı güvenlik sayısında hızlı ve doğrusala yakın bir azalma olduğu görülmektedir. Bu durum duvar yüksekliğine bağlı temel genişliğinin uygun seçildiğini (B=0.30H ile 0.75H) göstermektedir. Duvar yüksekliğine bağlı temel genişliği arttıkça devrilmeye karşı güvenlik sayısı da hızlı ve doğrusala yakın bir şekilde artmaktadır. Benzer durumun içsel sürtünme açısı ve yaklaşık olarak duvar eğim açısı için de geçerli olduğu görülmektedir. Zemin üst yüzey şev açısı arttıkça özellikle ikinci seviyeden sonra devrilmeye karşı güvenlik sayısı azalmaktadır.

130 Etki oranı (P) (%) Varyans analizleri Gabion duvarların devrilmeye karşı güvenlik sayısı üzerinde H, B,,, ve ın etkilerini ve etki derecelerini belirlemek amacıyla çok değişkenli varyans analizleri (ANOVA) yapılmış olup sonuçları Tablo 8.5. de verilmiştir. Parametre Tablo 8.5. Varyans analizi (ANOVA) sonuçları Serbestlik Derecesi (DOF) Kareler Toplamı (Ss) Varyans Etki oranı (P) (%) Gabion Yüksekliği (H) 3 50,55 16,85 3,99 Duvar alt (temel) genişliği sayısı (B) 3 703,37 234,46 55,57 İçsel Sürtünme açısı ( ) 3 297,77 99,25 23,52 Duvar eğim açısı( ) 3 183,70 61,23 14,51 Şev açısı ( ) 3 30,39 10,13 2,40 Toplam ,79 60,00 55,00 50,00 45,00 40,00 35,00 30,00 25,00 20,00 15,00 10,00 5,00 0, H B Parametre α ġekil 8.7. Parametrelerin etki derece grafiği Varyans analizi sonuçlarından görülebileceği gibi devrilmeye karşı güvenlik sayısı üzerinde en etkili parametre % 55,57 lik oran ile temel genişliği (B) dir. Duvar yüksekliğine bağlı temel genişliği oranı arttıkça güvenlik sayısı da artmaktadır. İkinci

131 1,53 0,36 Etkileşim Önem Katsayısı (SI) (%) 6,38 5,01 15,11 21,58 20,22 28,56 39,02 45, derecede etkili parametre ise % 23,52 oran ile içsel sürtünme açısıdır. Parametrelerin etki dereceleri grafik olarak Şekil 8.7. de gösterilmiştir. Parametreler arasında iç etkileşim olup olmadığını belirlemek için Taguchi Yöntemine göre etkileşim analizleri yapılarak etkileşim önem sayıları (SI) belirlenmiştir. Hesaplanan SI katsayıları Tablo 8.6. da, bu sayılar kullanılarak çizilen grafik ise Şekil 8.8. de verilmiştir. Tablo 8.6. Etkileşim önem sayıları Parametreler Etkileşim önem sayısı % (SI) x 45,32 x 39,02 Bx 28,56 Hx 21,58 Hx 20,22 x 15,11 Hx 6,38 HxB 5,01 Bx 1,53 x 0, x x Bx Hx Hx x Hx HxB Bx Parametre x ġekil 8.8. Etkileşim önem sayıları grafiği

132 121 Etkileşim önem sayısı SI=%100 olması durumu iki parametre arasında sonuç üzerinde tam bir etkileşim olduğunu, parametrelerin sonuç üzerinde birbirlerini etkilediğini göstermektedir. Bu durumda etki grafikleri birbirlerini 90 lik açı ile kesmektedir. Etkileşim sayılarının çok yüksek olduğu durumlarda tasarım tablosu değiştirilerek etkileşimin de dikkate alındığı yeni bir tasarım tablosunun oluşturulması ve analizlerin tekrarlanması gerekmektedir. Etkileşim önem sayısının SI=%0 olması durumunda parametreler arasında iç etkileşim hiç olmadığı, çizilen etkileşim grafiklerinin birbirlerine paralel olduğu anlaşılmaktadır. Tablo 8.6. da verilen etkileşim katsayıları incelendiğinde en az etkileşimin B ve arasında (%0.36) olduğu, en fazla etkileşimin ise α ve arasında (%45.32) olduğu görülmektedir. α ve parametrelerinin genel olarak güvenlik sayısı üzerindeki etkilerinin diğer parametrelere göre oldukça düşük olması nedeniyle, yapılan tasarımlarda parametreler arasındaki iç etkileşimin sonuç üzerinde çok etkili olmadığı görülmektedir Optimizasyon Analizleri Devrilmeye karşı güvenlik sayısının maksimum ve minimum olacağı parametre sevilerini belirlemek için Taguchi yöntemiyle optimizasyon (tahmin) analizleri yapılmıştır. Belirlenen optimum koşullar ve performans değerleri Maksimum Fs için Tablo 8.7. de, minimum Fs için ise Tablo 8.8. de verilmiştir.

133 122 Tablo 8.7. Devrilmeye karşı güvenlik sayısının maksimum olduğu parametre seviyeleri ve performans değerleri Parametre Maksimum F s için Parametre Seviyesi Maksimum F s için Parametre Değeri Parametre Etki Oranı Etki Yüzdesi % Gabion Yüksekliği (H) 1 4m 3,04 12,1 Duvar alt (temel) genişliği sayısı (B) H 9,25 36,9 İçsel Sürtünme açısı ( ) ,98 23,9 Duvar eğim açısı( ) ,89 19,5 Şev açısı ( ) 1 0 1,86 7,4 Maksimum devrilme güvenlik sayısı için parametrelerin toplam etkisi 25,02 Bu seviyelerde beklenen maksimum S/N değeri Bu seviyelerde beklenen maksimum güvenlik sayısı Fs (max) Doğrulama analizi ile bulunan maksimum güvenlik sayısı Fs (max) 71,00 45,98 27,17 Tablo 8.8. Devrilmeye karşı güvenlik sayısının minimum olduğu parametre seviyeleri ve performans değerleri Parametre Minimum F s için Parametre Seviyesi Minimum F s için Parametre Değeri Parametre Etki Oranı Etki Yüzdesi % Gabion Yüksekliği (H) 4 10m 1,45 6,9 Duvar alt (temel) genişliği sayısı (B) H 8,55 40,7 İçsel Sürtünme açısı ( ) ,65 26,9 Duvar eğim açısı( ) 1 0 3,78 17,9 Şev açısı ( ) ,58 7,5 Minimum devrilme güvenlik sayısı için parametrelerin toplam etkisi 21,01 Bu seviyelerde beklenen minimum S/N değeri Bu seviyelerde beklenen minimum güvenlik sayısı Fs (min) Doğrulama analizi ile bulunan maksimum güvenlik sayısı Fs (min) -45,98-24,97-19,43

134 123 Parametrelerin maksimum performans üzerindeki etkilerini gösteren grafik Şekil da verilmiştir. Her parametrenin maksimum S/N oranı ortalama S/N değerinden çıkarılarak maksimum performans üzerindeki etkiler belirlenmiştir (Tablo 8.10). Tablo 8.9. Parametrelerin maksimum performans üzerindeki etkileri (S/N) Değerleri Parametre H B 3,04 9,22 5,92 4,92 1,82 Rank Max Ortalama S/N 49,02 55,2 51,9 50,9 47,8 Ortalama S/N 45, β H α ϕ B ortalama ġekil 8.9. Parametrelerin maksimum performans üzerindeki etkileri

135 Kayma Kontrolü Ġçin Yapılan Analizler Gabion duvar tasarımında kaymaya karşı güvenlik sayısı üzerinde duvar yüksekliği (H), duvar yüksekliğine bağlı temel genişliği (B), içsel sürtünme açısı ( ), duvar eğim açısı (α) ve zemin üst yüzeyi şev eğim açısı ( ) nın etki derecelerini belirlemek için Taguchi yöntemine göre S/N, varyans ve optimizasyon analizleri yapılmıştır. Yapılan analiz sonuçları ve değerlendirmeler aşağıda verilmiştir S/N analizleri Tablo 8.1 de verilen 16 farklı kombinasyona ait kaymaya karşı güvenlik sayıları sonuçları Fs(kayma) kullanılarak 7.3 no lu bağıntı ile hesaplanan S/N değerleri de Tablo 8.1. de verilmiştir. Tablo Kayma kontrolü için S/N oranları Deney No S/N oranı 29,5 39,1 49,3 60,7 32,8 29,0 54,4 51,4 Deney No S/N oranı 43,7 53,5 28,1 42,3 46,9 41,3 42,3 35,4 Ortalama S/N oranı 42,47 Her parametre seviyesine karşılık gelen S/N değerlerinin ortalaması alınarak belirlenen parametre seviyelerine ait ortalama S/N oranları Tablo de verilmiştir. Parametre seviyelerinin ortalama S/N değerleri benzer şekilde hesaplanarak Tablo de verilmiştir. Tablo Parametre seviyelerinin ortalama S/N oranları Parametre S/N ORANLARI 1. seviye 2. seviye 3. seviye 4. seviye Gabion Yüksekliği (H) 44,63 41,9 41,9 41,5 Duvar alt (temel) genişliği sayısı (B) 38,2 40,7 43,5 47,4 İçsel Sürtünme açısı ( ) 30,5 39,1 46,4 53,9 Duvar eğim açısı( ) 41,9 41,4 42,7 43,9 Şev açısı ( ) 44,2 43,1 41,9 40,7 Ortalama S/N 42,47

136 125 60,00 55,00 50,00 53,9 45,00 40,00 35,00 44,63 41,9 41,9 41,5 38,2 40,7 43,5 47,4 39,1 46,4 41,9 41,4 42,7 43,9 44,2 43,1 41,9 40,7 30,00 25,00 30,5 20,00 15,00 10,00 5,00 0,00 1.seviye 2.seviye 3.seviye 4.seviye ġekil Parametre seviyelerinin S/N oranları Tablo de verilen parametre seviyelerine ait ortalama S/N değerleri kullanılarak çizilen duvar yüksekliği-s/n oranı değişimi Şekil de, duvar yüksekliğine bağlı temel genişliği-s/n oranı değişimi Şekil de, içsel sürtünme açısı-s/n oranı değişimi Şekil te, duvar eğim açısı-s/n oranı değişimi Şekil 8.14 te ve zemin üst yüzey şev açısı-s/n oranı değişimi ise Şekil de verilmiştir.

137 S/N Oranı S/N Oranı ,0 44,0 43,0 42,0 41, Gabion Yüksekliği (H) ġekil Gabion duvar yüksekliği ile S/N oranı arasındaki değişim 48,0 46,0 44,0 42,47 42,0 40,0 38,0 36,0 34, Temel Genişliği (B) ġekil Temel Genişliği ile S/N oranları arasındaki değişim

138 S/N Oranı ,0 53,0 51,0 49,0 47,0 45,0 43,0 41,0 39,0 37,0 35,0 33,0 31,0 29, İçsel Sürtünme Açısı ( ) 42,47

139 S/N Oranı S/N Oranı 128 ġekil İçsel sürtünme açısı ile S/N oranları arasındaki değişim 45,0 44,0 43,0 42,47 42,0 41,0 40, Duvar Eğim Açısı (α) ġekil Duvar eğim açısı ile S/N oranları arasındaki değişim 45,0 44,0 43,0 42,47 42,0 41,0 40, Zemin Şevi Açısı( ) ġekil Şev eğim açısı ile S/N oranları arasındaki değişim

140 129 Gabion duvar yüksekliği ile S/N oranı arasındaki değişim grafiği (Şekil 8.11.) incelendiğinde genelde duvar yüksekliği arttıkça kaymaya karşı güvenlik sayısında azalma olduğu görülmektedir. Duvar yüksekliğine bağlı temel genişliği arttıkça kaymaya karşı güvenlik sayısı da hızlı bir şekilde artmaktadır. Benzer durumun içsel sürtünme açısı için de geçerli olduğu görülmektedir. Duvar eğim açısı ve S/N arasındaki değişim grafiğinden görüldüğü gibi kaymaya karşı güvenlik sayısı ikinci seviyeye kadar azalmakta ve sonra artmaktadır. Zemin üst yüzey şev açısı arttıkça kaymaya karşı güvenlik sayısı azalmaktadır Varyans analizleri Gabion duvarların kaymaya karşı güvenlik sayısı üzerinde H, B,,, ve ın etkilerini ve etki derecelerini belirlemek amacıyla çok değişkenli varyans analizleri (ANOVA) yapılmış olup sonuçları Tablo de verilmiştir. Parametre Tablo Varyans analizi (ANOVA) sonuçları Serbestlik Derecesi (DOF) Kareler Toplamı (Ss) Varyans Etki oranı (P) (%) Gabion Yüksekliği (H) 3 25,37 8,45 1,74 Duvar alt (temel) genişliği sayısı (B) 3 187,83 62,61 12,88 İçsel Sürtünme açısı ( ) ,18 400,73 82,48 Duvar eğim açısı( ) 3 14,94 4,98 1,02 Şev açısı ( ) 3 27,21 9,07 1,86 Toplam ,5

141 Etki oranı (P) (%) H B Parametre α ġekil Parametrelerin etki derece grafiği Varyans analizi sonuçlarından görülebileceği gibi kaymaya karşı güvenlik sayısı üzerinde en etkili parametre % 82,48 lik oran ile içsel sürtünme açısı ( ) dir. İkinci derecede etkili parametre ise % 12,88 lik oran ile temel genişliğidir. Parametrelerin etki dereceleri grafik olarak Şekil da gösterilmiştir. Parametreler arasında iç etkileşim olup olmadığını belirlemek için Taguchi Yöntemine göre etkileşim analizleri yapılarak etkileşim önem sayıları (SI) belirlenmiştir. Hesaplanan SI katsayıları Tablo de, bu sayılar kullanılarak çizilen grafik ise Şekil de verilmiştir. Tablo Etkileşim önem sayıları Parametreler Etkileşim önem sayısı % (SI) x 57,05 Bx 43,78 Bx 30,13 HxB 20,58 Hx 19,18 x 14,02 x 10,39 Hx 10,23 Hx 8,83 x 2,68

142 2,68 Etkileşim Önem Katsayısı (SI) (%) 14,02 10,39 10,23 8,83 20,58 19,18 30,13 43,78 57, x Bx Bx HxB Hx Parametre x x Hx Hx x ġekil Etkileşim önem sayıları grafiği Tablo de verilen etkileşim katsayıları incelendiğinde en az etkileşimin α ve arasında (%2,68) olduğu, en fazla etkileşimin ise αve arasında (%57,05) olduğu görülmektedir. α ve parametrelerinin genel olarak güvenlik sayısı üzerindeki etkilerinin diğer parametrelere göre oldukça düşük olması nedeniyle, yapılan tasarımlarda parametreler arasındaki iç etkileşimin sonuç üzerinde çok etkili olmadığı görülmektedir Optimizasyon Analizleri Kaymaya karşı güvenlik sayısının maksimum ve minimum olacağı parametre sevilerini belirlemek için Taguchi yöntemiyle optimizasyon (tahmin) analizleri yapılmıştır. Belirlenen optimum koşullar ve performans değerleri Maksimum Fs için Tablo da, minimum Fs için ise Tablo de verilmiştir.

143 132 Tablo Kaymaya karşı güvenlik sayısının maksimum olduğu parametre seviyeleri ve performans değerleri Parametre Maksimum Fs için Parametre Seviyesi Maksimum Fs için Parametre Değeri Parametre Etki Oranı Etki Yüzdesi % Gabion Yüksekliği (H) 1 4m 2,16 9,96 Duvar alt (temel) genişliği sayısı (B) H 4,97 22,9 İçsel Sürtünme açısı ( ) ,39 52,5 Duvar eğim açısı( ) ,45 6,68 Şev açısı ( ) 1 0 1,71 7,88 Maksimum kayma güvenlik sayısı için parametrelerin toplam etkisi 21,68 Bu seviyelerde beklenen maksimum S/N değeri Bu seviyelerde beklenen maksimum güvenlik sayısı Fs (max) Doğrulama analizi ile bulunan maksimum güvenlik sayısı Fs (max) 64,16 42,47 22,63 Tablo Kaymaya karşı güvenlik sayısının minimum olduğu parametre seviyeleri ve performans değerleri Parametre Minimum F s için Parametre Seviyesi Minimum F s için Parametre Değeri Parametre Etki Oranı Etki Yüzdesi % Gabion Yüksekliği (H) 4 10m 0,982 4,8 Duvar alt (temel) genişliği sayısı (B) H 4,25 21,2 İçsel Sürtünme açısı ( ) ,99 59,7 Duvar eğim açısı( ) ,43 27,0 Şev açısı ( ) ,75 8,72 Minimum kayma güvenlik sayısı için parametrelerin toplam etkisi 20,068 Bu seviyelerde beklenen minimum S/N değeri Bu seviyelerde beklenen minimum güvenlik sayısı Fs (min) Doğrulama analizi ile bulunan maksimum güvenlik sayısı Fs (min) -22,405-42,47-21,75

144 133 Parametrelerin maksimum performans üzerindeki etkilerini gösteren grafik Şekil da verilmiştir. Her parametrenin maksimum S/N oranı ortalama S/N değerinden çıkarılarak maksimum performans üzerindeki etkiler belirlenmiştir (Tablo 8.16). Tablo Parametrelerin maksimum performans üzerindeki etkileri (S/N) Değerleri Parametre H B 2,16 4,93 11,43 1,43 1,73 Rank Max Ortalama S/N 44,63 47,4 53,9 43,9 44,2 Ortalama S/N 42, α β H B ϕ ortalama ġekil Parametrelerin maksimum performans üzerindeki etkileri 8.4. Toptan Göçme Kontrolü Ġçin Yapılan Analizler Gabion duvar tasarımında toptan göçmeye karşı güvenlik sayısı üzerinde duvar yüksekliği (H), duvar yüksekliğine bağlı temel genişliği (B), içsel sürtünme açısı ( ), duvar eğim açısı (α) ve zemin üst yüzeyi şev eğim açısı ( ) nın etki derecelerini

145 134 belirlemek için Taguchi yöntemine göre S/N, varyans ve optimizasyon analizleri yapılmıştır. Yapılan analiz sonuçları ve değerlendirmeler aşağıda verilmiştir S/N analizleri Tablo 8.1. de verilen 16 farklı kombinasyona ait toptan göçmeye karşı güvenlik sayıları sonuçları Fs(toptan göçme) kullanılarak 7.3 no lu bağıntı ile hesaplanan S/N değerleri de Tablo da verilmiştir. Tablo Toptan göçme kontrolü için S/N oranları Deney No S/N oranı Deney No S/N oranı Ortalama S/N oranı 42.7 Her parametre seviyesine karşılık gelen S/N değerlerinin ortalaması alınarak belirlenen parametre seviyelerine ait ortalama S/N oranları Tablo da verilmiştir. Parametre seviyelerinin ortalama S/N değerleri benzer şekilde hesaplanarak Tablo de verilmiştir. Tablo Parametre seviyelerinin ortalama S/N oranları Parametre S/N ORANLARI 1. seviye 2. seviye 3. seviye 4. seviye Gabion Yüksekliği (H) 42,2 44,2 42,0 42,3 Duvar alt (temel) genişliği sayısı (B) 40,8 43,7 42,6 43,5 İçsel Sürtünme açısı ( ) 37,9 40,8 44,5 47,4 Duvar eğim açısı( ) 41,6 42,1 42,4 44,5 Şev açısı ( ) 42,7 42,4 44,0 41,6 Ortalama S/N 42,7

146 135 50,0 45,0 47,4 40,0 42,2 44,2 42,0 42,3 40,8 43,7 42,6 43,5 40,8 44,5 41,6 42,1 42,4 44,5 42,7 42,4 44,0 41,6 35,0 37,9 30,0 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 0,0 H B α 1.seviye 2.seviye 3.seviye 4.seviye ġekil Parametre seviyelerinin S/N oranları Tablo de verilen parametre seviyelerine ait ortalama S/N değerleri kullanılarak çizilen duvar yüksekliği-s/n oranı değişimi Şekil de, duvar yüksekliğine bağlı temel genişliği-s/n oranı değişimi Şekil de, içsel sürtünme açısı-s/n oranı değişimi Şekil de, duvar eğim açısı-s/n oranı değişimi Şekil 8.23 te ve zemin üst yüzey şev açısı-s/n oranı değişimi ise Şekil te verilmiştir.

147 S/N Oranı S/N Oranı , , ,3 38 H1 H2 H3 H4 Gabion Yüksekliği (H) ġekil Gabion duvar yüksekliği ile S/N oranı arasındaki değişim ,7 42,6 43,5 42, , B1 B2 B3 B4 Temel Genişliği (B) ġekil Temel Genişliği ile S/N oranları arasındaki değişim

148 S/N Oranı S/N Oranı ,5 47,4 43, , , f1 f2 f3 f4 İçsel sürtünme açısı (f) ġekil İçsel sürtünme açısı ile S/N oranları arasındaki değişim ,5 43, ,6 42,1 42, a1 a2 a3 a4 Duvar eğim açısı ( ) ġekil Duvar eğim açısı ile S/N oranları arasındaki değişim

149 S/N Oranı ,7 42, ,7 41, B1 B2 B3 B4 Zemin Ģevi eğim açısı ( ) ġekil Şev eğim açısı ile S/N oranları arasındaki değişim Gabion duvar yüksekliği ile S/N oranı arasındaki değişim grafiği (Şekil 8.20.) incelendiğinde genelde duvar yüksekliği arttıkça 2. seviyeye kadar (H=6m) toptan göçmeye karşı güvenlik sayısı artmakta ve 2.seviyeden sonra ortalama S/N değerine (42,7) yaklaşmaktadır. Duvar yüksekliğine bağlı temel genişliği arttıkça 2.seviyeye kadar toptan güvenlik sayısı artmakta ve sonrasında duvar yüksekliği S/N oranına benzer bir davranış göstermektedir. Bu durum temel genişliğinin duvar yüksekliğine bağlı olarak seçilmesinden kaynaklanmaktadır (B=0.30H ile 0.75H). İçsel sürtünme açısının değeri arttıkça toptan göçmeye karşı güvenlik sayısının artışında doğrusala yakın bir davranış gözlemlenmektedir (Şekil 8.22.).Duvar eğim açısı S/N oranı değişim grafiği incelenirse duvar eğim açısı artıkça güvenlik sayısı artmaktadır ve artışı doğrusal değildir. Özellikle üçüncü seviyeye (8 m) zemin üst yüzey şev açısı arttıkça toptan göçmeye karşı güvenlik sayısı artmakta ve sonra güvenlik sayısı azalmaktadır.

150 4,6 7,8 7,3 4,3 Etki oranı (P) (%) Varyans analizleri Gabion duvarların toptan göçmeye karşı güvenlik sayısı üzerinde H, B,,, ve ın etkilerini ve etki derecelerini belirlemek amacıyla çok değişkenli varyans analizleri (ANOVA) yapılmış olup sonuçları Tablo de verilmiştir. Parametre Tablo Varyans analizi (ANOVA) sonuçları Serbestlik Derecesi (DOF) Kareler Toplamı (Ss) Varyans Etki oranı (P) (%) Gabion Yüksekliği (H) Duvar alt (temel) genişliği sayısı (B) İçsel Sürtünme açısı ( ) Duvar eğim açısı( ) Şev açısı ( ) Toplam H B Parametre α ġekil Parametrelerin etki derece grafiği Varyans analizi sonuçlarından görülebileceği gibi toptan göçmeye karşı güvenlik sayısı üzerinde en etkili parametre % 76,0 lik oran ile içsel sürtünme açısı ( ) dir. İkinci

151 6,3 5,8 Etkileşim Önem Katsayısı (SI) (%) 17,9 17,6 27,4 25,6 37,4 49,3 56,8 66,6 140 derecede etkili parametre ise % 7,8 lik oran ile duvar temel genişliğidir. Parametrelerin etki dereceleri grafik olarak Şekil da gösterilmiştir. Parametreler arasında iç etkileşim olup olmadığını belirlemek için Taguchi Yöntemine göre etkileşim analizleri yapılarak etkileşim önem sayıları (SI) belirlenmiştir. Hesaplanan SI katsayıları Tablo de, bu sayılar kullanılarak çizilen grafik ise Şekil da verilmiştir. Tablo Etkileşim önem sayıları Parametreler Etkileşim önem sayısı % (SI) x 66,6 x 56,8 Bx 49,3 Hx 37,4 Hx 27,4 x 25,6 Bx 17,9 Hx 17,6 HxB 6,3 x 5, x x Bx Hx Hx x Bx Hx HxB x Parametre ġekil Etkileşim önem sayıları grafiği

152 141 Tablo de verilen etkileşim katsayıları incelendiğinde en az etkileşimin B ve arasında (%5,8) olduğu, en fazla etkileşimin ise αve arasında (%66,6) olduğu görülmektedir. α ve parametrelerinin genel olarak güvenlik sayısı üzerindeki etkilerinin diğer parametrelere göre oldukça düşük olması nedeniyle, yapılan tasarımlarda parametreler arasındaki iç etkileşimin sonuç üzerinde çok etkili olmadığı görülmektedir Optimizasyon Analizleri Toptan göçmeye karşı güvenlik sayısının maksimum ve minimum olacağı parametre sevilerini belirlemek için Taguchi yöntemiyle optimizasyon (tahmin) analizleri yapılmıştır. Belirlenen optimum koşullar ve performans değerleri maksimum Fs için Tablo 8.21 de, minimum Fs için ise Tablo de verilmiştir. Tablo Toptan göçmeye karşı güvenlik sayısının maksimum olduğu parametre seviyeleri ve performans değerleri Parametre Maksimum Fs için Parametre Seviyesi Maksimum Fs için Parametre Değeri Parametre Etki Oranı Etki Yüzdesi % Gabion Yüksekliği (H) 2 6m Duvar alt (temel) genişliği sayısı (B) H İçsel Sürtünme açısı ( ) Duvar eğim açısı( ) Şev açısı ( ) Maksimum toptan göçme güvenlik sayısı için parametrelerin toplam etkisi 10.5 Bu seviyelerde beklenen maksimum S/N değeri Bu seviyelerde beklenen maksimum güvenlik sayısı Fs (max) Doğrulama analizi ile bulunan maksimum güvenlik sayısı Fs (max) ,67

153 142 Tablo Toptan göçmeye karşı güvenlik sayısının minimum olduğu parametre seviyeleri ve performans değerleri Parametre Minimum F s için Parametre Seviyesi Minimum F s için Parametre Değeri Parametre Etki Oranı Etki Yüzdesi % Gabion Yüksekliği (H) 3 8m Duvar alt (temel) genişliği sayısı (B) H İçsel Sürtünme açısı ( ) Duvar eğim açısı( ) Şev açısı ( ) Minimum toptan göçme güvenlik sayısı için parametrelerin toplam etkisi 9.41 Bu seviyelerde beklenen minimum S/N değeri Bu seviyelerde beklenen minimum güvenlik sayısı Fs (min) Doğrulama analizi ile bulunan maksimum güvenlik sayısı Fs (min) ,52 Parametrelerin maksimum performans üzerindeki etkilerini gösteren grafik Şekil de verilmiştir. Her parametrenin maksimum S/N oranı ortalama S/N değerinden çıkarılarak maksimum performans üzerindeki etkiler belirlenmiştir (Tablo 8.23.). Tablo Parametrelerin maksimum performans üzerindeki etkileri (S/N) Değerleri Parametre H B 1,5 1,0 4,7 1,8 1,30 Rank Max Ortalama S/N 44,2 43,7 47,4 44,5 44,0 Ortalama S/N 42,7

154 B β H α ϕ ortalama ġekil Parametrelerin maksimum performans üzerindeki etkileri 8.5. TaĢıma Gücü Kapasitesi için Yapılan Analizler Gabion duvar tasarımında temele zemini taşıma kapasitesi üzerinde duvar yüksekliği (H), duvar yüksekliğine bağlı temel genişliği (B), içsel sürtünme açısı ( ), duvar eğim açısı (α) ve zemin üst yüzeyi şev eğim açısı ( ) nın etki derecelerini belirlemek için Taguchi yöntemine göre S/N, varyans ve optimizasyon analizleri yapılmıştır. Yapılan analiz sonuçları ve değerlendirmeler aşağıda verilmiştir S/N analizleri Tablo 8.1. de verilen 16 farklı kombinasyona ait taşıma gücü kapasitesi (kn/m 2 ) sonuçları kullanılarak 7.3 no lu bağıntı ile hesaplanan S/N değerleri de Tablo de verilmiştir. Tablo Taşıma gücü kontrolü için S/N oranları Deney No S/N oranı Deney No S/N oranı ,37 43,81 35,42 27,23 53,82 47,35 42,61 40, ,34 41,73 52,08 47,04 51,48 52,51 43,04 46,06 Ortalama S/N oranı 45,19

155 144 Her parametre seviyesine karşılık gelen S/N değerlerinin ortalaması alınarak belirlenen parametre seviyelerine ait ortalama S/N oranları Tablo de verilmiştir. Parametre seviyelerinin ortalama S/N değerleri benzer şekilde hesaplanarak Tablo de verilmiştir. Tablo Parametre seviyelerinin ortalama S/N oranları Parametre S/N ORANLARI 1. seviye 2. seviye 3. seviye 4. seviye Gabion Yüksekliği (H) 39,96 45,98 46,55 48,27 Duvar alt (temel) genişliği sayısı (B) 51,00 46,35 43,29 40,13 İçsel Sürtünme açısı ( ) 49,72 46,93 43,36 40,76 Duvar eğim açısı( ) 48,88 46,88 44,26 40,74 Şev açısı ( ) 44,58 44,45 45,32 46,41 Ortalama S/N 45,19 60,00 55,00 50,00 45,00 40,00 35,00 39,96 46,0 46,6 48,3 51,0 46,4 43,3 40,1 49,7 46,9 43,4 40,8 48,9 46,9 44,3 40,7 44,6 44,5 45,3 46,4 30,00 25,00 20,00 15,00 10,00 5,00 0,00 H B 1.seviye 2.seviye 3.seviye 4.seviye α ġekil Parametre seviyelerinin S/N oranları

156 S/N Oranı 145 Tablo de verilen parametre seviyelerine ait ortalama S/N değerleri kullanılarak çizilen duvar yüksekliği-s/n oranı değişimi Şekil da, duvar yüksekliğine bağlı temel genişliği-s/n oranı değişimi Şekil da, içsel sürtünme açısı-s/n oranı değişimi Şekil de, duvar eğim açısı-s/n oranı değişimi Şekil de ve zemin üst yüzey şev açısı-s/n oranı değişimi ise Şekil de verilmiştir. 49,0 48,0 47,0 46,0 45,0 44,0 43,0 42,0 41,0 40,0 39, Gabion Yüksekliği (H) ġekil Gabion duvar yüksekliği ile S/N oranı arasındaki değişim

157 S/N Oranı S/N Oranı ,0 56,0 54,0 52,0 50,0 48,0 46,0 44,0 42,0 40,0 38,0 36,0 34, Temel Genişliği (B) 45,19 ġekil Temel Genişliği ile S/N oranları arasındaki değişim 52,0 50,0 48,0 46,0 44,0 45,19 42,0 40,0 38, İçsel Sürtünme Açısı ( ) ġekil İçsel sürtünme açısı ile S/N oranları arasındaki değişim

158 S/N Oranı S/N Oranı ,0 48,0 46,0 45,19 44,0 42,0 40, Duvar Eğim Açısı (α) ġekil Duvar eğim açısı ile S/N oranları arasındaki değişim 47,0 46,0 45,0 44, Zemin Şevi Açısı( ) ġekil Şev eğim açısı ile S/N oranları arasındaki değişim Gabion duvar yüksekliği ile S/N oranı arasındaki değişim grafiği (Şekil 8.29.) incelendiğinde genelde duvar yüksekliği arttıkça 2. seviyeye kadar (H=6m) temel

159 148 tabanındaki maksimum gerilme hızlı bir şekilde doğrusal olarak artmakta ve 2.seviyeden sonra artışa devam etmektedir. Duvar yüksekliğine bağlı temel genişliği arttıkça maksimum gerilme azalmaktadır. Bu durum duvar yüksekliğine bağlı olarak değişen temel genişliğinin artmasından kaynaklanmaktadır. İçsel sürtünme açısının değeri arttıkça temel tabanında oluşan maksimum gerilme değeri azalmaktadır ve bu durum duvar eğim açısı içinde geçerlidir. Zemin üst yüzey şev açısı arttıkça 2.seviyeye kadar maksimum gerilme azalmakta ve bu seviyeden sonra doğrusal bir artış gözlemlenmektedir Varyans analizleri Gabion duvarların taşıma gücü kapasitesi üzerinde H, B,,, ve ın etkilerini ve etki derecelerini belirlemek amacıyla çok değişkenli varyans analizleri (ANOVA) yapılmış olup sonuçları Tablo da verilmiştir. Parametre Tablo Varyans analizi (ANOVA) sonuçları Serbestlik Derecesi (DOF) Kareler Toplamı (Ss) Varyans Etki oranı (P) (%) Gabion Yüksekliği (H) 3 157,54 52,51 20,75 Duvar alt (temel) genişliği sayısı (B) 3 257,46 85,22 33,91 İçsel Sürtünme açısı ( ) 3 185,85 61,95 24,48 Duvar eğim açısı( ) 3 148,59 49,53 19,57 Şev açısı ( ) 3 9,69 3,23 1,28 Toplam ,16

160 1,28 Etki oranı (P) (%) 20,75 19,57 24,48 33, H B Parametre α ġekil Parametrelerin etki derece grafiği Varyans analizi sonuçlarından görülebileceği gibi taşıma gücü üzerinde en etkili parametre %33,91 lik oran ile temel genişliğidir. İkinci derecede etkili parametre ise %24,48 lik oran ile içsel sürtünme açıdır. Parametrelerin etki dereceleri grafik olarak Şekil de gösterilmiştir. Parametreler arasında iç etkileşim olup olmadığını belirlemek için Taguchi Yöntemine göre etkileşim analizleri yapılarak etkileşim önem sayıları (SI) belirlenmiştir. Hesaplanan SI katsayıları Tablo da, bu sayılar kullanılarak çizilen grafik ise Şekil te verilmiştir.

161 5,8 3,67 Etkileşim Önem Katsayısı (SI) (%) 7,51 13,4 12,81 15, ,55 27,07 30, Tablo Etkileşim önem sayıları Parametreler Etkileşim önem sayısı % (SI) Hx 30,15 x 27,07 Hx 22,55 Bx 19,0 x 15,16 Hx 13,4 Bx 12,81 x 7,51 HxB 5,8 x 3, Hx x Hx Bx x Parametre Hx Bx x HxB x ġekil Etkileşim önem sayıları grafiği Tablo da verilen etkileşim katsayıları incelendiğinde en az etkileşimin ve arasında (%3,67) olduğu, en fazla etkileşimin ise H ve arasında (%30,15) olduğu

9. TOPRAKTA GERİLME DAĞILIMI VE YANAL TOPRAK BASINCI

9. TOPRAKTA GERİLME DAĞILIMI VE YANAL TOPRAK BASINCI 9. TOPRAKTA GERİLME DAĞILIMI VE YANAL TOPRAK BASINCI Birçok mühendislik probleminin çözümünde, uygulanan yükler altında toprak kütlesinde meydana gelebilecek gerilme/deformasyon özelliklerinin belirlenmesi

Detaylı

9. TOPRAKTA GERİLME DAĞILIMI VE YANAL TOPRAK BASINCI

9. TOPRAKTA GERİLME DAĞILIMI VE YANAL TOPRAK BASINCI 9. TOPRAKTA GERİLME DAĞILIMI VE YANAL TOPRAK BASINCI Birçok mühendislik probleminin çözümünde, uygulanan yükler altında toprak kütlesinde meydana gelebilecek gerilme/deformasyon özelliklerinin belirlenmesi

Detaylı

Dayanma (İstİnat) yapilari. Yrd. Doç. Dr. S. Banu İKİZLER K.T.Ü. Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü Geoteknik ABD.

Dayanma (İstİnat) yapilari. Yrd. Doç. Dr. S. Banu İKİZLER K.T.Ü. Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü Geoteknik ABD. Dayanma (İstİnat) yapilari Yrd. Doç. Dr. S. Banu İKİZLER K.T.Ü. Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü Geoteknik ABD. İçerik Giriş Yanal Zemin Basıncı Teorileri Aktif ve Pasif Zemin Basıncı Dağılımları

Detaylı

İSTİNAT DUVARLARI YRD.DOÇ.DR. SAADET BERİLGEN

İSTİNAT DUVARLARI YRD.DOÇ.DR. SAADET BERİLGEN İSTİNAT DUVARLARI YRD.DOÇ.DR. SAADET BERİLGEN İstinat Duvarı Zemin kütlelerini desteklemek için kullanılır. Şevlerin stabilitesini artırmak için Köprü kenar ayağı olarak Deniz yapılarında Rıhtım duvarı

Detaylı

1.1 Statik Aktif Durum için Coulomb Yönteminde Zemin Kamasına Etkiyen Kuvvetler

1.1 Statik Aktif Durum için Coulomb Yönteminde Zemin Kamasına Etkiyen Kuvvetler TEORİ 1Yanal Toprak İtkisi 11 Aktif İtki Yöntemi 111 Coulomb Yöntemi 11 Rankine Yöntemi 1 Pasif İtki Yöntemi 11 Coulomb Yöntemi : 1 Rankine Yöntemi : 13 Sükunetteki İtki Danimarka Kodu 14 Dinamik Toprak

Detaylı

ZEMİNLERİN KAYMA DİRENCİ

ZEMİNLERİN KAYMA DİRENCİ ZEMİNLERİN KYM İRENİ Problem 1: 38.m çapında, 76.m yüksekliğindeki suya doygun kil zemin üzerinde serbest basınç deneyi yapılmış ve kırılma anında, düşey yük 129.6 N ve düşey eksenel kısalma 3.85 mm olarak

Detaylı

İSTİNAT DUVARLARI DOÇ.DR. MEHMET BERİLGEN

İSTİNAT DUVARLARI DOÇ.DR. MEHMET BERİLGEN İSTİNAT DUVARLARI DOÇ.DR. MEHMET BERİLGEN İstinat Duvarı Zemin kütlelerini desteklemek için kullanılır. Şevlerin stabilitesini artırmak için Köprü kenar ayağı olarak Deniz yapılarında Rıhtım duvarı Doklar

Detaylı

İSTİNAT DUVARLARI. Yrd. Doç. Dr. Sercan SERİN

İSTİNAT DUVARLARI. Yrd. Doç. Dr. Sercan SERİN İSTİNAT DUVARLARI Yrd. Doç. Dr. Sercan SERİN İstinat Duvarları Yol kenarlarında, dere kenarlarında ve meyilli arazide toprağın kaymasını veya suyun zemini aşındırmasını önlemek amacı ile yapılan duvarlara

Detaylı

INM 308 Zemin Mekaniği

INM 308 Zemin Mekaniği Hafta_12 INM 308 Zemin Mekaniği Zeminlerin Taşıma Gücü; Kazıklı Temeller Yrd.Doç.Dr. İnan KESKİN inankeskin@karabuk.edu.tr, inankeskin@gmail.com www.inankeskin.com ZEMİN MEKANİĞİ Haftalık Konular Hafta

Detaylı

İSTİNAT YAPILARI TASARIMI

İSTİNAT YAPILARI TASARIMI İSTİNAT YAPILARI TASARIMI İstinat Duvarı Tasarım Kriterleri ve Tasarım İlkeleri Yrd. Doç. Dr. Saadet BERİLGEN İnşaat Mühendisliği Bölümü Geoteknik Anabilim Dalı Devrilmeye Karşı Güvenlik Devrilmeye Karşı

Detaylı

Yatak Katsayısı Yaklaşımı

Yatak Katsayısı Yaklaşımı Yatak Katsayısı Yaklaşımı Yatak katsayısı yaklaşımı, sürekli bir ortam olan zemin için kurulmuş matematik bir modeldir. Zemin bu modelde yaylar ile temsil edilir. Yaylar, temel taban basıncı ve zemin deformasyonu

Detaylı

INM 308 Zemin Mekaniği

INM 308 Zemin Mekaniği Hafta_7 INM 308 Zemin Mekaniği Yanal Zemin Basınçları Yrd.Doç.Dr. İnan KESKİN inankeskin@karabuk.edu.tr, inankeskin@gmail.com www.inankeskin.com ZEMİN MEKANİĞİ Haftalık Konular Hafta 1: Hafta 2: Hafta

Detaylı

Konsol Duvar Tasarımı

Konsol Duvar Tasarımı Mühendislik Uygulamaları No. 2 06/2016 Konsol Duvar Tasarımı Program: Konsol Duvar Dosya: Demo_manual_02.guz Uygulama: Bu bölümde konsol duvar tasarımı ve analizine yer verilmiştir. 4.0 m yüksekliğinde

Detaylı

Ders 7. İstinat Yapılarında Sismik Yüklerin Hesabı

Ders 7. İstinat Yapılarında Sismik Yüklerin Hesabı İNM 4411 Ders 7. İstinat Yapılarında Sismik Yüklerin Hesabı Yrd. Doç. Dr. Pelin ÖZENER İnşaat Mühendisliği Bölümü Geoteknik Anabilim Dalı İstinat Yapıları Eğimli arazilerde araziden yararlanmak üzere zemini

Detaylı

YTÜ İnşaat Fakültesi Geoteknik Anabilim Dalı. Ders 5: İÇTEN DESTEKLİ KAZILAR. Prof.Dr. Mehmet BERİLGEN

YTÜ İnşaat Fakültesi Geoteknik Anabilim Dalı. Ders 5: İÇTEN DESTEKLİ KAZILAR. Prof.Dr. Mehmet BERİLGEN YTÜ İnşaat Fakültesi Geoteknik Anabilim Dalı Ders 5: İÇTEN DESTEKLİ KAZILAR Prof.Dr. Mehmet BERİLGEN İçten Destekli Kazılar İçerik: Giriş Uygulamalar Tipler Basınç diagramları Tasarım Toprak Basıncı Diagramı

Detaylı

Proje Adı: İstinat Duvarı Sayfa 1. Analiz Yapı Tel:

Proje Adı: İstinat Duvarı Sayfa 1.  Analiz Yapı Tel: Proje Adı: İstinat Duvarı Sayfa 1 BETONARME KONSOL İSTİNAT DUVARI HESAP RAPORU GEOMETRİ BİLGİLERİ Duvarın zeminden itibaren yüksekliği H1 6 [m] Ön ampatman uç yüksekliği Ht2 0,4 [m] Ön ampatman dip yüksekliği

Detaylı

Şev Stabilitesi I. Prof.Dr.Mustafa KARAŞAHİN

Şev Stabilitesi I. Prof.Dr.Mustafa KARAŞAHİN Şev Stabilitesi I Prof.Dr.Mustafa KARAŞAHİN Farklı Malzemelerin Dayanımı Çelik Beton Zemin Çekme dayanımı Basınç dayanımı Kesme dayanımı Karmaşık davranış Boşluk suyu! Zeminlerin Kesme Çökmesi

Detaylı

Yığma yapı elemanları ve bu elemanlardan temel taşıyıcı olan yığma duvarlar ve malzeme karakteristiklerinin araştırılması

Yığma yapı elemanları ve bu elemanlardan temel taşıyıcı olan yığma duvarlar ve malzeme karakteristiklerinin araştırılması Yığma yapı elemanları ve bu elemanlardan temel taşıyıcı olan yığma duvarlar ve malzeme karakteristiklerinin araştırılması Farklı sonlu eleman tipleri ve farklı modelleme teknikleri kullanılarak yığma duvarların

Detaylı

İSTİNAT YAPILARI TASARIMI. İstinat Yapıları-Giriş

İSTİNAT YAPILARI TASARIMI. İstinat Yapıları-Giriş İNM 0424122 İSTİNAT YAPILARI TASARIMI İstinat Yapıları-Giriş Doç. Dr. Mehmet BERİLGEN İnşaat Mühendisliği Bölümü Geoteknik Anabilim Dalı İstinat (Dayanma) Yapıları Geoteknik mühendisliğinde yanal zemin

Detaylı

İSTİNAT YAPILARI TASARIMI

İSTİNAT YAPILARI TASARIMI İSTİNAT YAPILARI TASARIMI İstinat Duvarı Tasarım Kriterleri ve Tasarım İlkeleri Yrd.Doç.Dr. Pelin ÖZENER İnşaat Mühendisliği Bölümü Geoteknik Anabilim Dalı Duvar Tasarımı için Yükler Toprak basınçları

Detaylı

7. TOPRAĞIN DAYANIMI

7. TOPRAĞIN DAYANIMI 7. TOPRAĞIN DAYANIMI DAYANIM Dayanım bir malzemenin yenilmeye karşı gösterdiği dirençtir. Gerilme-deformasyon ilişkisinin üst sınırıdır. Toprak Zeminin Yenilmesi Temel Kavramlar Makaslama Dayanımı: Toprağın

Detaylı

Ek-3-2: Örnek Tez 1. GİRİŞ

Ek-3-2: Örnek Tez 1. GİRİŞ 1 Ek-3-2: Örnek Tez 1. GİRİŞ.. 2 2. GENEL KISIMLAR 2.1. YATAY YATAK KATSAYISI YAKLAŞIMI Yatay yüklü kazıkların analizinde iki parametrenin bilinmesi önemlidir : Kazığın rijitliği (EI) Zeminin yatay yöndeki

Detaylı

Üst yapı yüklerinin bir bölümü ya da tümünü zemin yüzünden daha derinlerdeki tabakalara aktaran

Üst yapı yüklerinin bir bölümü ya da tümünü zemin yüzünden daha derinlerdeki tabakalara aktaran Üst yapı yüklerinin bir bölümü ya da tümünü zemin yüzünden daha derinlerdeki tabakalara aktaran temel derinliği/temel genişliği oranı genellikle 4'den büyük olan temel sistemleri derin temeller olarak

Detaylı

Temeller. Onur ONAT Tunceli Üniversitesi Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü, Tunceli

Temeller. Onur ONAT Tunceli Üniversitesi Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü, Tunceli Temeller Onur ONAT Tunceli Üniversitesi Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü, Tunceli 1 Temel Nedir? Yapısal sistemlerin üzerindeki tüm yükleri, zemine güvenli bir şekilde aktaran yapısal elemanlara

Detaylı

TEMEL İNŞAATI ŞERİT TEMELLER

TEMEL İNŞAATI ŞERİT TEMELLER TEMEL İNŞAATI ŞERİT TEMELLER Kaynak; Temel Mühendisliğine Giriş, Prof. Dr. Bayram Ali Uzuner 1 2 Duvar Altı (veya Perde Altı) Şerit Temeller (Duvar Temelleri) 3 Taş Duvar Altı Şerit Temeller Basit tek

Detaylı

Proje Adı: İstinat Duvarı Sayfa 1. Analiz Yapı Ltd. Şti. Tel:

Proje Adı: İstinat Duvarı Sayfa 1.  Analiz Yapı Ltd. Şti. Tel: Proje Adı: İstinat Duvarı Sayfa 1 BETONARME NERVÜRLÜ İSTİNAT DUVARI HESAP RAPORU GEOMETRİ BİLGİLERİ Duvarın zeminden itibaren yüksekliği H1 10 [m] Nervür Üst Genişliği N1 0,5 [m] Nervürün Alt Genişliği

Detaylı

10 - BETONARME TEMELLER ( TS 500)

10 - BETONARME TEMELLER ( TS 500) TS 500 / Şubat 2000 Temel derinliği konusundan hiç bahsedilmemektedir. EKİM 2012 10 - BETONARME TEMELLER ( TS 500) 10.0 - KULLANILAN SİMGELER Öğr.Verildi b d l V cr V d Duvar altı temeli genişliği Temellerde,

Detaylı

ÇOK KATLI BİNALARIN DEPREM ANALİZİ

ÇOK KATLI BİNALARIN DEPREM ANALİZİ ÇOK KATLI BİNALARIN DEPREM ANALİZİ M. Sami DÖNDÜREN a Adnan KARADUMAN a a Selçuk Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü Konya Özet Bu çalışmada elips, daire, L, T, üçgen,

Detaylı

AKADEMİK BİLİŞİM Şubat 2010 Muğla Üniversitesi GEOTEKNİK RAPORDA BULUNAN HESAPLARIN SPREADSHEET (MS EXCEL) İLE YAPILMASI

AKADEMİK BİLİŞİM Şubat 2010 Muğla Üniversitesi GEOTEKNİK RAPORDA BULUNAN HESAPLARIN SPREADSHEET (MS EXCEL) İLE YAPILMASI AKADEMİK BİLİŞİM 2010 10-12 Şubat 2010 Muğla Üniversitesi GEOTEKNİK RAPORDA BULUNAN HESAPLARIN SPREADSHEET (MS EXCEL) İLE YAPILMASI 1 ZEMİN İNCELEME YÖNTEMLERİ ZEMİN İNCELEMESİ Bir alanın altındaki arsanın

Detaylı

Temeller. Onur ONAT Munzur Üniversitesi Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü, Tunceli

Temeller. Onur ONAT Munzur Üniversitesi Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü, Tunceli Temeller Onur ONAT Munzur Üniversitesi Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü, Tunceli 1 2 Temel Nedir? Yapısal sistemlerin üzerindeki tüm yükleri, zemine güvenli bir şekilde aktaran yapısal

Detaylı

(z) = Zemin kütlesinden oluşan dinamik aktif basıncın derinliğe göre değişim fonksiyonu p pd

(z) = Zemin kütlesinden oluşan dinamik aktif basıncın derinliğe göre değişim fonksiyonu p pd BÖLÜM 6 TEMEL ZEMİNİ VE TEMELLER İÇİN DEPREME DAYANIKLI TASARIM KURALLARI 6.0. SİMGELER A o C h C v H I i K as K ad K at K ps K pd K pt P ad P pd = Bölüm 2 de tanımlanan Etkin Yer İvmesi Katsayısı = Toprak

Detaylı

Zemin Gerilmeleri. Zemindeki gerilmelerin: 1- Zeminin kendi ağırlığından (geostatik gerilme),

Zemin Gerilmeleri. Zemindeki gerilmelerin: 1- Zeminin kendi ağırlığından (geostatik gerilme), Zemin Gerilmeleri Zemindeki gerilmelerin: 1- Zeminin kendi ağırlığından (geostatik gerilme), 2- Zemin üzerine eklenmiş yüklerden (Binalar, Barağlar vb.) kaynaklanmaktadır. 1 YERYÜZÜ Y.S.S Bina yükünden

Detaylı

Yeni Deprem Yönetmeliği ve İstinat Yapıları Hesaplarındaki Değişiklikler

Yeni Deprem Yönetmeliği ve İstinat Yapıları Hesaplarındaki Değişiklikler İnşaat Mühendisleri Odası Denizli Şubesi istcad istinat Duvarı Yazılımı & Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği nin İstinat Yapıları Hakkındaki Hükümleri Yeni Deprem Yönetmeliği ve İstinat Yapıları Hesaplarındaki

Detaylı

LİMİT DENGE ANALİZİ (Deterministik Yaklaşım)

LİMİT DENGE ANALİZİ (Deterministik Yaklaşım) 11. ŞEV DURAYLILIĞI ŞEV DURAYLILIĞI (Slope Stability) Şev: Düzensiz veya belirli bir geometriye sahip eğimli yüzeydir. Şevler Düzensiz bir geometriye sahip doğal şevler (yamaç) Belirli bir geometriye sahip

Detaylı

DUMLUPINAR ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ 2015-2016 GÜZ YARIYILI

DUMLUPINAR ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ 2015-2016 GÜZ YARIYILI DUMLUPINAR ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ 2015-2016 GÜZ YARIYILI Yrd. Doç. Dr. Uğur DAĞDEVİREN 2 3 Genel anlamda temel mühendisliği, yapısal yükleri zemine izin verilebilir

Detaylı

Sedat SERT-Aşkın ÖZOCAK-Ertan BOL 1

Sedat SERT-Aşkın ÖZOCAK-Ertan BOL 1 TOPRAK BASINCI TEORİLERİ ve DAYANMA YAPILARI 50 den fazla teori vardır ancak temelleri: İskoçyalı W.J.M. Rankine (1857) Fransız Charles Augustin Coulomb (1776) TOPRAK BASINCI TEORİLERİ RANKINE TOPRAK BASINCI

Detaylı

İstinat Duvarlarının Spread Sheet (Excel) Programı ile Çözümü ve Maliyet Analizi Uygun Duvar Tipinin Belirlenmesi

İstinat Duvarlarının Spread Sheet (Excel) Programı ile Çözümü ve Maliyet Analizi Uygun Duvar Tipinin Belirlenmesi Akademik Bilişim 2008 Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi, Çanakkale, 30 Ocak - 01 Şubat 2008 İstinat Duvarlarının Spread Sheet (Excel) Programı ile Çözümü ve Maliyet Analizi Uygun Duvar Tipinin Belirlenmesi

Detaylı

Güçlendirme Alternatiflerinin Doğrusal Olmayan Analitik Yöntemlerle İrdelenmesi

Güçlendirme Alternatiflerinin Doğrusal Olmayan Analitik Yöntemlerle İrdelenmesi YDGA2005 - Yığma Yapıların Deprem Güvenliğinin Arttırılması Çalıştayı, 17 Şubat 2005, Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Ankara. Güçlendirme Alternatiflerinin Doğrusal Olmayan Analitik Yöntemlerle İrdelenmesi

Detaylı

Prof. Dr. Berna KENDİRLİ

Prof. Dr. Berna KENDİRLİ Prof. Dr. Berna KENDİRLİ Sabit (ölü) yükler - Serayı oluşturan elemanların ağırlıkları, - Seraya asılı tesisatın ağırlığı Hareketli (canlı) yükler - Rüzgar yükü, - Kar yükü, - Çatıya asılarak yetiştirilen

Detaylı

Örnek bir istinat duvarına etkiyen dinamik toprak itkilerinin belirlenmesi

Örnek bir istinat duvarına etkiyen dinamik toprak itkilerinin belirlenmesi Örnek bir istinat duvarına etkiyen dinamik toprak itkilerinin belirlenmesi Determination of dynamic active forces acting on a retaining wall Recep İyisan, Gökhan Çevikbilen, Barış Özcan İstanbul Teknik

Detaylı

INM 305 Zemin Mekaniği

INM 305 Zemin Mekaniği Hafta_8 INM 305 Zemin Mekaniği Zeminlerde Gerilme ve Dağılışı Yrd.Doç.Dr. İnan KESKİN inankeskin@karabuk.edu.tr, inankeskin@gmail.com Haftalık Konular Hafta 1: Zeminlerin Oluşumu Hafta 2: Hafta 3: Hafta

Detaylı

BETONARME-II ONUR ONAT HAFTA-1 VE HAFTA-II

BETONARME-II ONUR ONAT HAFTA-1 VE HAFTA-II BETONARME-II ONUR ONAT HAFTA-1 VE HAFTA-II GENEL BİLGİLER Yapısal sistemler düşey yüklerin haricinde aşağıda sayılan yatay yüklerin etkisine maruz kalmaktadırlar. 1. Deprem 2. Rüzgar 3. Toprak itkisi 4.

Detaylı

ÇATI KONSTRÜKSİYONLARINDA GAZBETON UYGULAMALARI Doç.Dr.Oğuz Cem Çelik İTÜ Mimarlık Fakültesi Yapı Statiği ve Betonarme Birimi

ÇATI KONSTRÜKSİYONLARINDA GAZBETON UYGULAMALARI Doç.Dr.Oğuz Cem Çelik İTÜ Mimarlık Fakültesi Yapı Statiği ve Betonarme Birimi ÇATI KONSTRÜKSİYONLARINDA GAZBETON UYGULAMALARI Doç.Dr.Oğuz Cem Çelik İTÜ Mimarlık Fakültesi Yapı Statiği ve Betonarme Birimi ÖZET Donatılı gazbeton çatı panellerinin çeşitli çatı taşıyıcı sistemlerinde

Detaylı

YAPILARDA BURULMA DÜZENSİZLİĞİ

YAPILARDA BURULMA DÜZENSİZLİĞİ YAPILARDA BURULMA DÜZENSİZLİĞİ M. Sami DÖNDÜREN a Adnan KARADUMAN a M. Tolga ÇÖĞÜRCÜ a Mustafa ALTIN b a Selçuk Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü Konya b Selçuk Üniversitesi

Detaylı

KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ MADEN MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ KAYA MEKANİĞİ LABORATUVARI

KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ MADEN MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ KAYA MEKANİĞİ LABORATUVARI TEK EKSENLİ SIKIŞMA (BASMA) DAYANIMI DENEYİ (UNIAXIAL COMPRESSIVE STRENGTH TEST) 1. Amaç: Kaya malzemelerinin üzerlerine uygulanan belirli bir basınç altında kırılmadan önce ne kadar yüke dayandığını belirlemektir.

Detaylı

EK-2 BERGAMA OVACIK ALTIN İŞLETMESİ TÜBİTAK RAPORU ELEŞTİRİSİ NE İLİŞKİN GÖRÜŞLER

EK-2 BERGAMA OVACIK ALTIN İŞLETMESİ TÜBİTAK RAPORU ELEŞTİRİSİ NE İLİŞKİN GÖRÜŞLER EK- BERGAMA OVACIK ALTIN İŞLETMESİ TÜBİTAK RAPORU ELEŞTİRİSİ NE İLİŞKİN GÖRÜŞLER Rüştü GÜNER (İnş. Y. Müh.) TEMELSU Uluslararası Mühendislik Hizmetleri A.Ş. ) Varsayılan Zemin Parametreleri Ovacık Atık

Detaylı

İNŞAAT MALZEME BİLGİSİ

İNŞAAT MALZEME BİLGİSİ İNŞAAT MALZEME BİLGİSİ Prof. Dr. Metin OLGUN Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarımsal Yapılar ve Sulama Bölümü HAFTA KONU 1 Giriş, yapı malzemelerinin önemi 2 Yapı malzemelerinin genel özellikleri,

Detaylı

teframuhendislik @teframuh

teframuhendislik @teframuh www.tefra.com.tr teframuhendislik @teframuh www.tefra.com.tr l info@tefra.com.tr İçindekiler Hakkımızda 5 Faaliyet Alanlarımız 6-7 Derin Temel Uygulamaları 9 Derin Temeller 9 Fore Kazık 9 Mini Kazık 9

Detaylı

KRT GEOCELL HDS EROZYON KONTROLÜ ZEMİN GÜÇLENDİRME İSTİNAT DUVARLARI HÜCRESEL DOLGU SİSTEMİ HİDROLİK YAPILAR EROZYON KONTROLÜ www.krthds.com

KRT GEOCELL HDS EROZYON KONTROLÜ ZEMİN GÜÇLENDİRME İSTİNAT DUVARLARI HÜCRESEL DOLGU SİSTEMİ HİDROLİK YAPILAR EROZYON KONTROLÜ
www.krthds.com EROZYON KONTROLÜ ZEMİN GÜÇLENDİRME İSTİNAT DUVARLARI HİDROLİK YAPILAR Bu belgede ve internet sitesinde yer alan tüm metin, görsel ve logoların kullanımı 5846 sayılı Fikir ve Sanat Eserlerini Koruma kanunu

Detaylı

INM 308 Zemin Mekaniği

INM 308 Zemin Mekaniği Hafta_7 INM 308 Zemin Mekaniği Yanal Zemin Basınçları Dr. İnan KESKİN inankeskin@karabuk.edu.tr, inankeskin@gmail.com www.inankeskin.com ZEMİN MEKANİĞİ Haftalık Konular Hafta 1: Hafta 2: Hafta 3: Hafta

Detaylı

16.6 DEPREM ETKİSİ ALTINDAKİ ZEMİNLERDE SIVILAŞMA RİSKİNİN DEĞERLENDİRİLMESİ

16.6 DEPREM ETKİSİ ALTINDAKİ ZEMİNLERDE SIVILAŞMA RİSKİNİN DEĞERLENDİRİLMESİ 16.6 DEPREM ETKİSİ ALTINDAKİ ZEMİNLERDE SIVILAŞMA RİSKİNİN DEĞERLENDİRİLMESİ 16.6.1 Bölüm 3 e göre Deprem Tasarım Sınıfı DTS=1, DTS=1a, DTS=2 ve DTS=2a olan binalar için Tablo 16.1 de ZD, ZE veya ZF grubuna

Detaylı

İNM 415 GEOTEKNİK MÜHENDİSLİĞİNDE SAYISAL ÇÖZÜMLEMELER

İNM 415 GEOTEKNİK MÜHENDİSLİĞİNDE SAYISAL ÇÖZÜMLEMELER T.C. SAKARYA ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ 2014-2015 ÖĞRETİM YILI BAHAR YARIYILI İNM 415 GEOTEKNİK MÜHENDİSLİĞİNDE SAYISAL ÇÖZÜMLEMELER Yrd.Doç.Dr. Sedat SERT Geoteknik

Detaylı

Dolgu ve Yarmalarda Sondaj Çalışması ve Değerlendirmesi. HAZIRLAYAN Özgür SATICI Mad. Yük. Jeo. Müh. (MBA)

Dolgu ve Yarmalarda Sondaj Çalışması ve Değerlendirmesi. HAZIRLAYAN Özgür SATICI Mad. Yük. Jeo. Müh. (MBA) Dolgu ve Yarmalarda Sondaj Çalışması ve Değerlendirmesi HAZIRLAYAN Özgür SATICI Mad. Yük. Jeo. Müh. (MBA) İçerik Yarmalarda sondaj Dolgularda sondaj Derinlikler Yer seçimi Alınması gerekli numuneler Analiz

Detaylı

BÖLÜM 6 - TEMEL ZEMİNİ VE TEMELLER İÇİN DEPREME DAYANIKLI TASARIM KURALLARI 6.1. KAPSAM

BÖLÜM 6 - TEMEL ZEMİNİ VE TEMELLER İÇİN DEPREME DAYANIKLI TASARIM KURALLARI 6.1. KAPSAM TDY 2007 Öğr. Verildi BÖLÜM 6 - TEMEL ZEMİNİ VE TEMELLER İÇİN DEPREME DAYANIKLI TASARIM KURALLARI 6.1. KAPSAM Deprem bölgelerinde yapılacak yeni binalar ile deprem performansı değerlendirilecek veya güçlendirilecek

Detaylı

INM 305 Zemin Mekaniği

INM 305 Zemin Mekaniği Hafta_9 INM 305 Zemin Mekaniği Gerilme Altında Zemin Davranışı Yrd.Doç.Dr. İnan KESKİN inankeskin@karabuk.edu.tr, inankeskin@gmail.com Haftalık Konular Hafta 1: Zeminlerin Oluşumu Hafta 2: Hafta 3: Hafta

Detaylı

INM 308 Zemin Mekaniği

INM 308 Zemin Mekaniği Hafta_8 INM 308 Zemin Mekaniği Yanal Zemin Basınçları; Uygulamalar Yrd.Doç.Dr. İnan KESKİN inankeskin@karabuk.edu.tr, inankeskin@gmail.com www.inankeskin.com ZEMİN MEKANİĞİ Haftalık Konular Hafta 1: Hafta

Detaylı

INM 308 Zemin Mekaniği

INM 308 Zemin Mekaniği Hafta_8 INM 308 Zemin Mekaniği Yanal Zemin Basınçları; Uygulamalar Yrd.Doç.Dr. İnan KESKİN inankeskin@karabuk.edu.tr, inankeskin@gmail.com www.inankeskin.com ZEMİN MEKANİĞİ Haftalık Konular Hafta 1: Hafta

Detaylı

DUMLUPINAR ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ GÜZ YARIYILI

DUMLUPINAR ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ GÜZ YARIYILI DUMLUPINAR ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ 2018-2019 GÜZ YARIYILI Dr. Uğur DAĞDEVİREN 2 1 İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALLARI İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ Geoteknik

Detaylı

REZA SHIRZAD REZAEI 1

REZA SHIRZAD REZAEI 1 REZA SHIRZAD REZAEI 1 Tezin Amacı Köprü analiz ve modellemesine yönelik çalışma Akberabad kemer köprüsünün analizi ve modellenmesi Tüm gerçek detayların kullanılması Kalibrasyon 2 KEMER KÖPRÜLER Uzun açıklıklar

Detaylı

DAYANMA YAPILARININ DBYBHY VE TBDY GÖRE TASARIM KURALLARIN KARŞILAŞTIRILMASI VE TESPİTLER. Levent ÖZBERK İnş. Yük. Müh. Analiz Yapı Yazılım Ltd. Şti.

DAYANMA YAPILARININ DBYBHY VE TBDY GÖRE TASARIM KURALLARIN KARŞILAŞTIRILMASI VE TESPİTLER. Levent ÖZBERK İnş. Yük. Müh. Analiz Yapı Yazılım Ltd. Şti. DAYANMA YAPILARININ DBYBHY VE TBDY GÖRE TASARIM KURALLARIN KARŞILAŞTIRILMASI VE TESPİTLER Levent ÖZBERK İnş. Yük. Müh. Analiz Yapı Yazılım Ltd. Şti. TBDY ve DBYBHY arasındaki karşılaştırmalı farklar Yeni

Detaylı

Çok Katlı Perdeli ve Tünel Kalıp Binaların Modellenmesi ve Tasarımı

Çok Katlı Perdeli ve Tünel Kalıp Binaların Modellenmesi ve Tasarımı Çok Katlı Perdeli ve Tünel Kalıp Binaların Modellenmesi ve Tasarımı Mustafa Tümer Tan İçerik 2 Perde Modellemesi, Boşluklu Perdeler Döşeme Yükleri ve Eğilme Hesabı Mantar bandı kirişler Kurulan modelin

Detaylı

Temel sistemi seçimi;

Temel sistemi seçimi; 1 2 Temel sistemi seçimi; Tekil temellerden ve tek yönlü sürekli temellerden olabildiğince uzak durulmalıdır. Zorunlu hallerde ise tekil temellerde her iki doğrultuda rijit ve aktif bağ kirişleri kullanılmalıdır.

Detaylı

Pnömatik Silindir Tasarımı Ve Analizi

Pnömatik Silindir Tasarımı Ve Analizi Pnömatik Silindir Tasarımı Ve Analizi Burak Gökberk ÖZÇİÇEK İzmir Katip Çelebi Üniversitesi y170228007@ogr.ikc.edu.tr Özet Bu çalışmada, bir pnömatik silindirin analitik yöntemler ile tasarımı yapılmıştır.

Detaylı

Tech Block Ön Yüz Kaplamalı İstinat Duvarları

Tech Block Ön Yüz Kaplamalı İstinat Duvarları Tech Block Ön Yüz Kaplamalı İstinat Duvarları Geosentetik donatılı MSE (Mechanically Stabilized Earth) duvarlar dünyada hızla yaygınlaşıyor. İlk örnekleri FHWA (ABD Karayolları İdaresi) tarafından uygulanan,

Detaylı

ZEMİN MEKANİĞİ DERS NOTLARI

ZEMİN MEKANİĞİ DERS NOTLARI Ankara Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Jeoloji Mühendisliği Bölümü ZEMİN MEKANİĞİ DERS NOTLARI Prof. Dr. Recep KILIÇ ÖNSÖZ Jeoloji Mühendisliği eğitiminde Zemin Mekaniği dersi için hazırlanmış olan

Detaylı

İstinat Duvarlarının Spread Sheet (Excel) Programı ile Çözümü ve Maliyet Analizi ile Uygun Duvar Tipinin Belirlenmesi

İstinat Duvarlarının Spread Sheet (Excel) Programı ile Çözümü ve Maliyet Analizi ile Uygun Duvar Tipinin Belirlenmesi İstinat Duvarlarının Spread Sheet (Excel) Programı ile Çözümü ve Maliyet Analizi ile Uygun Duvar Tipinin Belirlenmesi Devrim Alkaya* Giriş İstinat duvarları fazla göz önünde olmazken eksikliği, devrilmesi

Detaylı

DALGA YAYILMASI Sonsuz Uzun Bir Çubuktaki Boyuna Dalgalar SıkıĢma modülü M={(1- )/[(1+ )(1-2

DALGA YAYILMASI Sonsuz Uzun Bir Çubuktaki Boyuna Dalgalar SıkıĢma modülü M={(1- )/[(1+ )(1-2 DALGA YAYILMASI Sonsuz Uzun Bir Çubuktaki Boyuna Dalgalar SıkıĢma modülü = M={(1- )/[(1+ )(1-2 )]}E E= Elastisite modülü = poisson oranı = yoğunluk V p Dalga yayılma hızının sadece çubuk malzemesinin özelliklerine

Detaylı

INM 308 Zemin Mekaniği

INM 308 Zemin Mekaniği Hafta_3 INM 308 Zemin Mekaniği Zeminlerde Kayma Direnci Kavramı, Yenilme Teorileri Yrd.Doç.Dr. İnan KESKİN inankeskin@karabuk.edu.tr, inankeskin@gmail.com www.inankeskin.com ZEMİN MEKANİĞİ Haftalık Konular

Detaylı

Kirişlerde Kesme (Transverse Shear)

Kirişlerde Kesme (Transverse Shear) Kirişlerde Kesme (Transverse Shear) Bu bölümde, doğrusal, prizmatik, homojen ve lineer elastik davranan bir elemanın eksenine dik doğrultuda yüklerin etkimesi durumunda en kesitinde oluşan kesme gerilmeleri

Detaylı

YAPI MALZEMELERİ DERS NOTLARI

YAPI MALZEMELERİ DERS NOTLARI YAPI MALZEMELERİ DERS NOTLARI YAPI MALZEMELERİ Herhangi bir yapının projelendirmesi ve inşaatı aşamasında amaç aşağıda belirtilen üç koşulu bir arada gerçekleştirmektir: a) Yapı istenilen işlevi yapabilmelidir,

Detaylı

Tanım: Boyuna doğrultuda eksenel basınç kuvveti taşıyan elemanlara Basınç Çubuğu denir.

Tanım: Boyuna doğrultuda eksenel basınç kuvveti taşıyan elemanlara Basınç Çubuğu denir. BASINÇ ÇUBUKLARI Tanım: Boyuna doğrultuda eksenel basınç kuvveti taşıyan elemanlara Basınç Çubuğu denir. Basınç çubukları, sadece eksenel basınç kuvvetine maruz kalırlar. Bu çubuklar üzerinde Eğilme ve

Detaylı

Kompozit Malzemeler ve Mekaniği. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

Kompozit Malzemeler ve Mekaniği. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş Kompozit Malzemeler ve Mekaniği Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş Bölüm 4 Laminatların Makromekanik Analizi Kaynak: Kompozit Malzeme Mekaniği, Autar K. Kaw, Çevirenler: B. Okutan Baba, R. Karakuzu. 4 Laminatların

Detaylı

TÜRKİYE BİNA DEPREM YÖNETMELİĞİ 2018 IŞIĞINDA YÜZEYSEL VE DERİN TEMELLERİN TASARIMINA KRİTİK BAKIŞ Prof. Dr. K. Önder ÇETİN

TÜRKİYE BİNA DEPREM YÖNETMELİĞİ 2018 IŞIĞINDA YÜZEYSEL VE DERİN TEMELLERİN TASARIMINA KRİTİK BAKIŞ Prof. Dr. K. Önder ÇETİN 2018 MESLEK İÇİ EĞİTİM KURSU TÜRKİYE BİNA DEPREM YÖNETMELİĞİ 2018 IŞIĞINDA YÜZEYSEL VE DERİN TEMELLERİN TASARIMINA KRİTİK BAKIŞ Prof. Dr. K. Önder ÇETİN Ortadoğu Teknik Üniversitesi 8 Aralık 2018, İzmir

Detaylı

Kompozit Malzemeler ve Mekaniği. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

Kompozit Malzemeler ve Mekaniği. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş Kompozit Malzemeler ve Mekaniği Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş Bölüm 4 Laminatların Makromekanik Analizi Kaynak: Kompozit Malzeme Mekaniği, Autar K. Kaw, Çevirenler: B. Okutan Baba, R. Karakuzu. 4 Laminatların

Detaylı

İSTANBUL TEKNİK ÜNİVERSİTESİ Yapı ve Deprem Uygulama Araştırma Merkezi

İSTANBUL TEKNİK ÜNİVERSİTESİ Yapı ve Deprem Uygulama Araştırma Merkezi İSTANBUL TEKNİK ÜNİVERSİTESİ Yapı ve Deprem Uygulama Araştırma Merkezi GLOBAL MT FİRMASI TARAFINDAN TÜRKİYE DE PAZARLANAN LİREFA CAM ELYAF KUMAŞ İLE KAPLANAN BÖLME DUVARLI BETONARME ÇERÇEVELERİN DÜZLEMİNE

Detaylı

ANALİZ YÖNTEMLERİ. Şevlerin duraylılığı kaya mekaniği ve geoteknik bilim dallarının en karmaşık konusunu oluşturmaktadır.

ANALİZ YÖNTEMLERİ. Şevlerin duraylılığı kaya mekaniği ve geoteknik bilim dallarının en karmaşık konusunu oluşturmaktadır. ŞEV STABİLİTESİ VE GÜVENSİZ ŞEVLERİN İYİLEŞTİRİLMESİ Y.Doç.Dr. Devrim ALKAYA PAMUKKALE ÜNİVERSİTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ŞEVLERİN DURAYLILIĞI Şevlerin duraylılığı kaya mekaniği ve geoteknik bilim

Detaylı

ÖZET Y. Lisans Tezi KONSOL DAYANMA DUVARLARININ TASARIMINI ETKİLEYEN FAKTÖRLERİN ARAŞTIRILMASI

ÖZET Y. Lisans Tezi KONSOL DAYANMA DUVARLARININ TASARIMINI ETKİLEYEN FAKTÖRLERİN ARAŞTIRILMASI ÖZET Y. Lisans Tezi KONSOL DAYANMA DUVARLARININ TASARIMINI ETKİLEYEN FAKTÖRLERİN ARAŞTIRILMASI İsmet Kazım ÇELEBİ Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalı Danışman

Detaylı

Prof. Dr. Cengiz DÜNDAR

Prof. Dr. Cengiz DÜNDAR Prof. Dr. Cengiz DÜNDAR TABLALI KESİTLER Betonarme inşaatın monolitik özelliğinden dolayı, döşeme ve kirişler birlikte çalışırlar. Bu nedenle kesit hesabı yapılırken, döşeme parçası kirişin basınç bölgesine

Detaylı

Kirişsiz Döşemelerin Uygulamada Tasarım ve Detaylandırılması

Kirişsiz Döşemelerin Uygulamada Tasarım ve Detaylandırılması Kirişsiz Döşemelerin Uygulamada Tasarım ve Detaylandırılması İnş. Y. Müh. Sinem KOLGU Dr. Müh. Kerem PEKER kolgu@erdemli.com / peker@erdemli.com www.erdemli.com İMO İzmir Şubesi Tasarım Mühendislerine

Detaylı

KOÜ. Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü (1. ve 2.Öğretim / B Şubesi) MMK208 Mukavemet II Dersi - 1. Çalışma Soruları 23 Şubat 2019

KOÜ. Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü (1. ve 2.Öğretim / B Şubesi) MMK208 Mukavemet II Dersi - 1. Çalışma Soruları 23 Şubat 2019 SORU-1) Aynı anda hem basit eğilme hem de burulma etkisi altında bulunan yarıçapı R veya çapı D = 2R olan dairesel kesitli millerde, oluşan (meydana gelen) en büyük normal gerilmenin ( ), eğilme momenti

Detaylı

BURSA TEKNİK ÜNİVERSİTESİ DOĞA BİLİMLERİ, MİMARLIK VE MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ 3 NOKTA EĞME DENEYİ FÖYÜ

BURSA TEKNİK ÜNİVERSİTESİ DOĞA BİLİMLERİ, MİMARLIK VE MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ 3 NOKTA EĞME DENEYİ FÖYÜ BURSA TEKNİK ÜNİVERSİTESİ DOĞA BİLİMLERİ, MİMARLIK VE MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ 3 NOKTA EĞME DENEYİ FÖYÜ BURSA - 2016 1. GİRİŞ Eğilme deneyi malzemenin mukavemeti hakkında tasarım

Detaylı

Hidrolik Yapılarda (Kanallar, Kıyı Koruma Yapıları, Göletler) Erozyon Koruması

Hidrolik Yapılarda (Kanallar, Kıyı Koruma Yapıları, Göletler) Erozyon Koruması HİDROLİK YAPILAR»» Taşkın Kanalları Yeterli mesafenin olmadığı durumlarda hücre içleri beton veya kırmataş ile doldurularak Flexi HDS istinat duvarı uygulaması yapılabilir.»» Dere ve Akarsular»» Hendek

Detaylı

MÜHENDİSLİK MEKANİĞİ (STATİK)

MÜHENDİSLİK MEKANİĞİ (STATİK) MÜHENDİSLİK MEKANİĞİ (STATİK) Prof. Dr. Metin OLGUN Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarımsal Yapılar ve Sulama Bölümü HAFTA KONU 1 Giriş, temel kavramlar, statiğin temel ilkeleri 2-3 Düzlem kuvvetler

Detaylı

İNM 305 ZEMİN MEKANİĞİ

İNM 305 ZEMİN MEKANİĞİ İNM 305 ZEMİN MEKANİĞİ 2015-2016 GÜZ YARIYILI Prof. Dr. Zeki GÜNDÜZ 1 2 Zeminde gerilmeler 3 ana başlık altında toplanabilir : 1. Doğal Gerilmeler : Özağırlık, suyun etkisi, oluşum sırası ve sonrasında

Detaylı

Nautilus kalıpları, yerinde döküm yapılarak, hafifletilmiş betonarme plak döşeme oluşturmak için geliştirilmiş kör kalıp sistemidir.

Nautilus kalıpları, yerinde döküm yapılarak, hafifletilmiş betonarme plak döşeme oluşturmak için geliştirilmiş kör kalıp sistemidir. Nautilus kalıpları, yerinde döküm yapılarak, hafifletilmiş betonarme plak döşeme oluşturmak için geliştirilmiş kör kalıp sistemidir. Mimari ve statik tasarım kolaylığı Kirişsiz, kasetsiz düz bir tavan

Detaylı

YAPAN: ESKISEHIR G TIPI LOJMAN TARİH: 15.02.2010 REVİZYON: Hakan Şahin - ideyapi Bilgisayar Destekli Tasarım

YAPAN: ESKISEHIR G TIPI LOJMAN TARİH: 15.02.2010 REVİZYON: Hakan Şahin - ideyapi Bilgisayar Destekli Tasarım YAPAN: PROJE: TARİH: 15.02.2010 REVİZYON: Hakan Şahin - ideyapi Bilgisayar Destekli Tasarım YAPI GENEL YERLEŞİM ŞEKİLLERİ 1 4. KAT 1 3. KAT 2 2. KAT 3 1. KAT 4 ZEMİN KAT 5 1. BODRUM 6 1. BODRUM - Temeller

Detaylı

Geosentetik Donatılı İstinat Duvarları

Geosentetik Donatılı İstinat Duvarları Geosentetik Donatılı İstinat Duvarları İnsanoğlunun yerleşik yaşama geçişiyle birlikte doğayı kendi ihtiyaçları doğrultusunda şekillendirme çabasında kullandığı en önemli elemanlardan biri istinat duvarları

Detaylı

Saf Eğilme(Pure Bending)

Saf Eğilme(Pure Bending) Saf Eğilme(Pure Bending) Saf Eğilme (Pure Bending) Bu bölümde doğrusal, prizmatik, homojen bir elemanın eğilme etkisi altındaki şekil değiştirmesini/ deformasyonları incelenecek. Burada çıkarılacak formüller

Detaylı

Prof. Dr. Cengiz DÜNDAR

Prof. Dr. Cengiz DÜNDAR Prof. Dr. Cengiz DÜNDAR BASİT EĞİLME ETKİSİNDEKİ ELEMANLARIN TAŞIMA GÜCÜ Çekme çubuklarının temel işlevi, çekme gerilmelerini karşılamaktır. Moment kolunu arttırarak donatının daha etkili çalışmasını sağlamak

Detaylı

BETONARME-I 5. Hafta KİRİŞLER. Onur ONAT Munzur Üniversitesi Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü, Tunceli

BETONARME-I 5. Hafta KİRİŞLER. Onur ONAT Munzur Üniversitesi Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü, Tunceli BETONARME-I 5. Hafta KİRİŞLER Onur ONAT Munzur Üniversitesi Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü, Tunceli 1 Malzeme Katsayıları Beton ve çeliğin üretilirken, üretim aşamasında hedefi tutmama

Detaylı

R d N 1 N 2 N 3 N 4 /2 /2

R d N 1 N 2 N 3 N 4 /2 /2 . SÜREKLİ TEELLER. Giriş Kolon yüklerinin büyük ve iki kolonun birbirine yakın olmasından dolayı yapılacak tekil temellerin çakışması halinde veya arsa sınırındaki kolon için eksantrik yüklü tekil temel

Detaylı

7.3 ELASTĐK ZEMĐNE OTURAN PLAKLARIN DAVRANIŞI (BTÜ DE YAPILAN DENEYLER) BTÜ de Yapılan Deneyler

7.3 ELASTĐK ZEMĐNE OTURAN PLAKLARIN DAVRANIŞI (BTÜ DE YAPILAN DENEYLER) BTÜ de Yapılan Deneyler 7. ELASTĐK ZEMĐNE OTURAN PLAKLARIN DAVRANIŞI (BTÜ DE YAPILAN DENEYLER) 7..1 BTÜ de Yapılan Deneyler Braunscweig Teknik Üniversitesi nde [15] ve Tames Polytecnic de [16] Elastik zemine oturan çelik tel

Detaylı

1. Temel zemini olarak. 2. İnşaat malzemesi olarak. Zeminlerin İnşaat Mühendisliğinde Kullanımı

1. Temel zemini olarak. 2. İnşaat malzemesi olarak. Zeminlerin İnşaat Mühendisliğinde Kullanımı Zeminlerin İnşaat Mühendisliğinde Kullanımı 1. Temel zemini olarak Üst yapıdan aktarılan yükleri güvenle taşıması Deformasyonların belirli sınır değerleri aşmaması 2. İnşaat malzemesi olarak 39 Temellerin

Detaylı

RİSKLİ BİNALARIN TESPİT EDİLMESİ HAKKINDA ESASLAR 5-Özel Konular

RİSKLİ BİNALARIN TESPİT EDİLMESİ HAKKINDA ESASLAR 5-Özel Konular RİSKLİ BİNALARIN TESPİT EDİLMESİ HAKKINDA ESASLAR 5-Özel Konular Çevre ve Şehircilik Bakanlığı Alt Yapı ve Kentsel Dönüşüm Hizmetleri Genel Müdürlüğü Konular Bina Risk Tespiti Raporu Hızlı Değerlendirme

Detaylı

Yalova Çevre ve Şehircilik İl Müdürlüğü. ZEMIN VE TEMEL ETÜT RAPORLARı, KARŞıLAŞıLAN PROBLEMLER

Yalova Çevre ve Şehircilik İl Müdürlüğü. ZEMIN VE TEMEL ETÜT RAPORLARı, KARŞıLAŞıLAN PROBLEMLER Yalova Çevre ve Şehircilik İl Müdürlüğü ZEMIN VE TEMEL ETÜT RAPORLARı, KARŞıLAŞıLAN PROBLEMLER FORMAT Mülga Bayındırlık ve İskan Bakanlığı nın Zemin ve Temel Etüdü Raporunun Hazırlanmasına İlişkin Esaslar

Detaylı

Saha Deneyleri. Saha Deneyleri. Geoteknik Mühendisliğinde. Prof. Dr. Ahmet Orhan EROL. A. Orhan EROL Zeynep ÇEKİNMEZ. Dr.

Saha Deneyleri. Saha Deneyleri. Geoteknik Mühendisliğinde. Prof. Dr. Ahmet Orhan EROL. A. Orhan EROL Zeynep ÇEKİNMEZ. Dr. 1947 Yozgat doğumludur. İnşaat Mühendisliği nde lisans ve yüksek lisans eğitimlerini ODTÜ İnşaat Mühendisliği Bölümü nde tamamlanmıştır. Doktora derecesini 1977 yılında Iowa Devlet Üniversitesi (ABD) İnşaat

Detaylı

BÖLÜM II D. YENİ YIĞMA BİNALARIN TASARIM, DEĞERLENDİRME VE GÜÇLENDİRME ÖRNEKLERİ

BÖLÜM II D. YENİ YIĞMA BİNALARIN TASARIM, DEĞERLENDİRME VE GÜÇLENDİRME ÖRNEKLERİ BÖLÜM II D ÖRNEK 1 BÖLÜM II D. YENİ YIĞMA BİNALARIN TASARIM, DEĞERLENDİRME VE GÜÇLENDİRME ÖRNEKLERİ ÖRNEK 1 İKİ KATLI YIĞMA OKUL BİNASININ DEĞERLENDİRMESİ VE GÜÇLENDİRİLMESİ 1.1. BİNANIN GENEL ÖZELLİKLERİ...II.1/

Detaylı

Kompozit Malzemeler ve Mekaniği. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

Kompozit Malzemeler ve Mekaniği. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş Kompozit Malzemeler ve Mekaniği Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş Bölüm 3 Laminanın Mikromekanik Analizi Kaynak: Kompozit Malzeme Mekaniği, Autar K. Kaw, Çevirenler: B. Okutan Baba, R. Karakuzu. 3 Laminanın Mikromekanik

Detaylı