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 Temel denir. Bir temel tasarlanırken hangi koşulları sağlamalıdır? 1.Taşıma gücü 2.Oturma 3.Yeterli dayanım 4.Yeterli süneklik gibi şartları sağlamalıdır. 2
Taşıma Gücü Şartı Temelden zemine yük aktarımı söz konusu olunca, temelde basınç ve kesme gerilmeleri oluşur. Temele üst katlardan gelen yük fazla, temel alanı küçükse aşağıdaki kayma durumları oluşur. Yandaki şekilde a) Genel kesme kırılması, b) Yerel kesme kırılması, c) Zımbalama kesme kırılması olarak tanımlanır. Genelde kesme kırılması; sıkı ve sert zeminde oluşur. Yerel kesme kırılması Gevşek zeminde oluşur. 3
Temellerde Sınır Taşıma Gücünün Belirlenmesi Temellerin taşıma gücü için; Terzaghi, Meyerhof, Hansen, ve Vesic tarafından çalışmalar yapılmıştır. Yaygın olarak Terzaghi nin bağıntıları kullanılır. Terzaghi nin yaptığı kabuller; 1.Temel derinliği genişliğinden fazla olmamalıdır. 2.Temel ve zemin arasında kaymanın olmadığı kabul edilir. 3.Zemin homojen ve yarı sonsuz bir ortam olarak kabul edilir. 4.Genel kesme kırılması oluşabilir. 5. Konsolidasyon oluşmaz. 4
Temellerde Sınır Taşıma Gücünün Belirlenmesi 6. Temel zemine göre daha çok rijittir. 7.Temel yüzeyi ile temel derinliği arasındaki zemin, kayma dayanımına sahip değildir. 8.Uygulanan yük tekil ve temelin ağırlık merkezine etki etmektedir. 9.Zeminin kayma direnci; Terzaghi ye göre sınır taşıma gücü; 5
Temellerde Sınır Taşıma Gücünün Belirlenmesi 6
Temel Şekil Katsayıları 7
Zemin Taşıma Gücü Katsayıları 8
Zemin Emniyet Gerilmesinin Belirlenmesi Bir önceki adımda belirlenen sınır taşıma gücü bir katsayıya bölündüğünde zemin emniyet gerilmesi bulunur. Zemin için genellikle Güvenlik Katsayısı 3 alınır. 9
Zemin Cinslerine Göre Taşıma Güçleri 10
Zemin Dayanımının Belirlenmesi Bu adım, temel tabanında oluşan en büyük basıncın aşağıdaki şartları sağlayıp sağlamadığını kontrol etmektir. Yukarıdaki formül şartının sağlanması durumunda temelin güvenli şartlar altında yük aktarımın sağladığını söyleyebiliriz. Temel güvensizse hemen boyutlarıyla ilgili tekrar bir değerlendirme yapılır. 11
Temeller Kaça Ayrılır? 12
Duvar Altı Temeller Kolon veya kolon vazifesi gören elemanlardan gelen yükün zemine güvenli bir şekilde aktarılmasını sağlar bu temel çeşidi, Yığma yapıların temellerinde, taşıyıcı duvarların altında betonarme duvar altı temel yapımı Deprem Yönetmeliği gereği zorunludur. 13
Duvar Altı Temeller TS500 gereği, duvar altı temelleri, donatı gerektirmeyecek şekilde boyutlandırılır. Bu nedenle kesme açısından tasarım kesme kuvveti, kesitin kesmede çatlama dayanımından, tasarım momentinin de çatlama momentinden büyük olmaması gerekir. 14
Duvar Altı Temeller 15
Tekil Temeller Ayrık, tekil, münferit temel ve münferit sömel olarak adlandırılır. Az malzeme kullanıldığı için ve imalatı kolay olduğu için tercih edilir. Zemin zayıfsa ve kolonlar birbirine yakınsa kullanılmaz. TS500 e göre en küçük boyutu 0.7 m den az olamaz, TS500 e göre alanı 1 metrekareden küçük olamaz, TS500 e göre kalınlığı 250 mm den küçük olamaz, TS500 e göre konsol açıklığının ¼ ünden daha küçük alınamaz. TS500 e göre çekme donatısı yoğunluğu 0.002 den küçük olamaz. 16
Tekil Temeller 17
Tekil Temeller 18
Tekil Temellerde Hesap Adımları 1) Zemin İçin Taşıma Gücü Kontrolü Yükler nedeniyle oluşan en büyük gerilme, temel ağırlığı dikkate alınmışsa zemin dayanımından; temel ağırlığı dikkate alınmamışsa net zemin emniyet gerilmesinden büyük olmalıdır. 19
Tekil Temellerde Hesap Adımları 2) Kesme Dayanımı Kontrolü Bu kontrol için kolon yüzeyinden temel ucuna kadar olan kısım konsol olarak düşünülür, Kolon yüzeyindeki kesme kuvveti hesaplanır, Bu hesaplanan kesme kuvveti kesmede çatlama dayanımından büyük olmalıdır. 20
Tekil Temellerde Hesap Adımları 3) Temelde Eğilme Kontrolü Bu kontrolü gerçekleştirebilmek için kolon yüzeyinden temel ucuna kadar olan kısım konsol olarak düşünülür, Kolon yüzeyindeki eğilme momenti hesaplanır, Bu eğilme momentini karşılayabilecek çekme donatısı hesaplanır. 21
Tekil Temellerde Hesap Adımları 3) Temelde Eğilme Kontrolü 22
Tekil Temellerde Hesap Adımları 4) Temelde Zımbalama Kontrolü Bu kontrol iki doğrultuda kesme kontrolüdür. Kolonun dört yüzeyinden etkili derinliğin yarısı kadar mesafe dikkate alınarak zımbalama çevresi belirlenir. Zımbalama çevresinde kalan zemin gerilmesinin bileşkesi Tasarım zımbalama kuvveti Zımbalama kontrolü 23
Birleşik Yükleme Etkisindeki Temeller Zeminin tabanındaki eksenel tekil kuvvet ve moment etkisiyle oluşan gerilme ile sadece eksenel kuvvet etkisiyle oluşan gerilme arasında % 15 ten fazla bir fark varsa moment ihmal edilemez. Bu durumda temelin altında oluşan gerilme ya üçgen olur ya da yamuk olur. 24
Kaynaklar Adem Doğangün, Betonarme Yapıların Hesap ve Tasarımı, Birsen Yayınevi, 2011 Zekai, Celep, Betonarme Yapılar, Beta Dağıtım, 2011 Prof. Dr. Osman TOPÇU, Betonarme-2, Ders Notları 25