TEMELLER Üst yapıyı etkileyen, sabit ve hareketli, yatay ve düşey yükleri taşıyan, kolon ve taşıyıcı duvarların altına inşa edilen ve bu yükleri emniyetle taşıyarak üniform bir şekilde zemine aktaran yapı elamanlarına temel denir. Zeminlerin taşıma gücü duvar veya kolonların taşıma gücünden daha az olduğu için yükü daha geniş bir alana yayan temel dediğimiz yapılar yapılır. Zemin cinsi, zemin taşıma gücü temel derinlikleri, hesaplarda alınacak zemin emniyet gerilmesi, zeminde betonarmeye zarar verecek madde olup olmadığı ve bunların önlemleri vb. konular tespit edilir.
Temelin Yapımında Uygulanacak Kurallar Temel sağlam bir zemine oturmalı Temel tabanı donma seviyesinin altına indirilmeli Türkiye de donma seviyesi, İstanbul da 60cm, soğuk bölgelerde 150cm, Erzurum da 130cm kadardır. Temel tabanında meydana gelecek oturmalar üniform olmalıdır. Aksi halde çatlamalar meydana gelebilir. Meyilli zeminlerde kademeli, kayalık zeminlerde dişli temel yapılabilir. Bu şekilde, yapının kayması önlenir, işçilik azaltılır. Çeşitli zemin tabakalarına oturtulmuş geniş yapı kısımlarını birbirinden ayıran dilatasyon derzleri düzenlenmelidir. Temel zemini dikkatle hazırlanmalı taban her noktada homojen olmalı. Zemin, kireç ve benzeri eriyebilen maddelerden meydana geliyorsa ilerde yapının oturmasına veya çökmesine neden olur. Zemin etütlerinin yapılmış olması gerekir. Ekonomik olmalı
Yüzeysel Temeller Münferit temeller Sürekli temeller Plak temel Tek yönde sürekli temel İki yönde sürekli temel Radye Jeneral temeller Ters kemer temel Mantar plaka temel TEMEL ÇEŞİTLERİ Kum ve çakıl üzerine yapılan temeller Dolgu Temeller Taş dolgu üzerine yapılan temeller Taş veya beton plak dolgu üzerine yapılan temeller Derin temeller Ayak temeller Kazık temeller Hazır kazıklar Yerine dökülen kazıklar Rijit temeller Açık kesonlar Kompozit kazıklar Kesonlar Pnomatik kesonlar Yüzen sandıklar
Tekil münferit temeller Temel zeminin orta sertlikte ve bina ağırlığının az olması durumunda uygulanırlar. Betonarme karkas yapıda yükleri taşıyan kolonların altına tekil sömel olarak yapılırlar. Tekil temellerin sömelleri düz, kademeli (ampartmanlı) ve eğimli olarak yapılırlar. Düz Ampartmanlı Eğimli Tekil sömeller birbirlerine çok yakın olan kolonun yükünü alıp tek bir sömel halinde zemine aktaracak şekilde de tertiplenebilir. Bu tip sömellere "birleşik sömel adı verilir. Tekil sömeller için minimum boyut 100 cm olmalıdır.
Tekil temel tasarımında şu hususlara dikkat edilmelidir; Temeller birbirine deprem hatlarıyla bağlanmalıdır. Temel tabanı orta noktası ile kolon eksenel yükü arasındaki dış merkezlik olabildiğince küçük düzenlenmelidir. Kenar ve köşe kolon temelleri (iç kolon temelleri dahil) kendi aralarında bağlanarak hem temelde hem de kolonda ilave gerilmeler oluşturulmaktan kaçınılmalıdır. Farklı oturma yapmayacak şekilde boyutlandırılmalıdır. Üzerine etkiyen ve konuma göre simetrik dış merkezli yapılmalıdır. Genellikle betonarmeden yapılan tekil sömeller kare ya da dikdörtgen olarak tertip edilirler. Ayrı ayrı çalışmalarından dolayı kaymalarını önlemek üzere 30x30, 50x50 cm ebadındaki bağ kirişleriyle birbirleriyle bağlanırlar. Betonarme Sömel Taş Sömel
Basit Temeller; Bu tür temeller genelde 1-2 katlı yapılarda ve temel zemini sağlam olması durumunda uygulanır. Temel tabanının don seviyesinden aşağıda, temel duvarı kendi ağırlığınca zemine oturtulur. Genellikle taş veya betondan yapılır. Temel duvarı üzerine gelen yükleri üniform bir şekilde dağıtılması için sömelin altına 4-6cm kum veya 20cm kalınlığında beton dökülür. Çakıl-Kum Betonarme
Konsol Temeller; Konsol temel tipi genelde tekil veya birleşik (kombine) sömellerde kolon veya taşıyıcı duvarın temel ortasına getirilmesi istenir. Komşu binaya birleşik yapılan temellerde iki tekil sömel üzerine konsol kiriş oluşturularak komşu binaya bitişik yapılan kolon yükü ortasında plakaya aktarılır. Genellikle çelik veya betonarme esaslı olarak yapılır. Bu temellerde konsol kiriş aynı zamanda bağ kirişinin görevini yapmaktadır. Izgara Temeller; Bu tip temeller genelde çukur kazınca su çıkan yerlerde kullanılır. Temel pabucu donatı çelikleriyle ızgara şeklinde yapılır. Kolon bağlantı yerinde I profili kullanılır. I profilinin korunması için etrafına koruyucu beton dökülür. Izgara temeller ekonomik olmakla beraber işçiliği fazladır.
Sürekli (Şerit-Mütemadi) Temeller Temel zemininin sağlam olduğu yerlerde bina yükünü temel oturumunda zemine aktarmak amacıyla uygulanır. Temel duvarı ya doğrudan temel tabanı üzerine veya temel zemini üzerine dökülen betonarme sömel hatılı ya da taştan yapılan ampartmanlı sömel üzerine oturtulur. Bu sömeller plak, kiriş (düz ampartmanlı veya eğimli), tablalı kiriş şeklinde olup genellikle betonarmeden inşa edilirler.
Birleşik Kombine Temeller Birleşik-kombine temeller, zemin emniyet gerilmesinin yeterli olmadığı durumlarda uygulanır. Yüksek yapılarda birbirine yakın olan iki kolon altına betonarmeli yapılan temellerdir. Kolonların temele ilettikleri yükler aynı ise planı dikdörtgen farklı ise zemine aynı basınçta yükü nakledebilmek için yaprak şeklinde yapılır. Kolon Kolon 30 30 10 10 30 30 10 10 30 30 Kolon (60 0 Pilye 2Ø18) Kolon Demir Donatılar (Enine ve Boyuna) A-A KESİTİ A A
Radye (Radye-Jeneral)-Plak Temeller Bu temeller dolma zeminlerde ya da emniyet gerilmesinin çok düşük olduğu ve temel zemininin fazlaca sıkışabilme özelliği gösterdiği veya temel duvarı ve kolonlarının birbirine çok yakın olması durumunda uygulanır. Bina zemini, tamamen örten ve tersine çalışan bir döşeme üzerine oturtulur. Radye temeller zeminin yapısına Düz Radye Temel bina yüküne ve temel duvarı ya da kolonların açıklıklarına göre aşağıdaki şekillerde inşa edilirler. Alttan Kirişli Radye Temel Üstten Kirişli Radye Temel Mantar Şeklinde Radye Temel Ters Kemer Şeklinde Radye Temel
Rijit Temel Derinliği fazla olan temellerde zemindeki elastiki şişmeleri ve farklı oturmaları, ayrıca temel duvarlarına yandan gelecek zemin basınçlarını karşılamak için uygulanırlar. Betonarmeden bir bütün olarak yapılan rijit temel döşeme, perde duvarı, kolon ve kirişlerden oluşur.
Özel Temeller; Özel temeller çarpmalı veya titreşimli yüklere maruz temeller, deprem ve heyelan bölgelerinde yapılan temellerdir. Türkiye de büyük açıklıklı sanayi yapılarında, Türkiye nin deprem kuşağı üzerinde olması dolayısı ile de genellikle özel temeller uygulanmaktadır. Yapının tüm yüklerini taşıyabilecek uygun zemine basan kazıklar ya da çürük zeminin ıslahı (güçlendirilmesi) ile oluşan zemin üzerine temel öğesi inşa edilmektedir. Büyük açıklıklı sanayi yapılarının önceden fabrikada, atölyede veya şantiyede imal edilmeleri gerekmektedir. Önceden üretilmiş (precast) kolonlar, şantiyede, yerinde inşa edilmiş soket temellerin içine vinçler ile oturtulmakta ve daha sonra beton ile grouting yapılarak aksında ve şakülünde sabitlenmektedir.
Temellerde Sonuç olarak; 1-Tekil-Münferit Temel; İyi zemin şartları sağlanıyorsa, Sağlam zemin tabakası yüzeye yakınsa, Kolon aralıkları fazlaysa, Yükler fazla değilse, Üst yapı oturmalara karşı hassas değilse, Depremi kuvvetli bir bölge değilse tercih edilebilir.
Temellerde Sonuç olarak; 2-Mütemadi Temel; Çok iyi olmayan zemin şartları sağlanıyorsa, Kolon aks aralıkları çok açık değilse, Yükler kısmen fazla değilse, Zeminin tasman yapma ihtimali varsa, Sağlam zemin tabakası biraz derinse, Üst yapı önemliyse, Üst yapı oturmalara karşı hassas ise tercih edilebilir.
Temellerde Sonuç olarak; 3-Radyejeneral Temel; Yukarıdaki hususlarda bir endişe duyuluyorsa, Zeminin taşıma gücü çok düşük ve sağlam tabakası çok derinse, Yapı yeri dere yatağı ve/veya kısmen dolgu alanıysa, Üst yapı çok önemli ve yapı yeri riskli deprem bölgesindeyse, Yer altı su seviyesi yüksek ve statik yük fazlaysa tercih edilmelidir.
DERİN TEMELLER Sağlam zeminin çok derin zeminlerde olması durumunda, hem taşıma gücü fazla olan zemin tabakalarından yararlanmak ve hem de zemin içerisinde kullanılabilir hacimler oluşturmak amacıyla yapılırlar. Derin temeller ve kazık çeşitleri;
Ayak Temeller Delme Kazıklar Kaplama Borusu Kullanılmadan Yapılan Kazıklar Kaplama Borusu Zeminde Kalan Kazıklar Kaplama Borusu Çıkartılan Kazıklar Kompres Kazıklar Kornart Kazıklar Ekspres Kazıklar Raymond Kazıkları Mansart Kazıklar Stren Kazıklar Jansen Kaıklar Alborenz Kazıklar Benoto Kazıkları Sipleks Kazığı Wolfholz Kazığı DERİN TEMELLER Kesonlar Açık kesonlar Pnömatik kesonlar Yüzen kesonlar Straus Kazığı Franki Kazığı Pedestal Kazığı Uç Kazıklar Kazık Temeller Yüklerin Zemine Aktarılış Şekillerine Göre Kazıklar Yüklerin Taşıma Şekline Göre Kazıklar Zemin Cinsi ve Yapı Özelliklerine Göre Kazıklar Yapıldıkları Malzemeye Göre Çakma Kazıklar Yüzen Kazıklar Kısmen uç ve yüzen kazıklar Basınç Kazıkları Çekme Kazıkları Çakma Kazıklar Parçalı Çakma Kazıklar Delme Kazıklar Çelik Çakma Kazıklar Ahşap Çakma Kazıklar Betonarme Çakma Kazıklar
1.Ayak Temeller Şekilde görüldüğü gibi genellikle betonarmeden inşa edilirler. Ayakları planda belirtilen duvarların birleşme noktalarına getirilir ve tabanları kare veya çan şeklinde genişletilir. Açık temel çukurunda inşa edilen bu ayakların üst kısımları birbirlerine betonarme kirişlerle bağlanır. A A Ayak Temel Bağ Kirişi A-A Kesiti PLAN Bağ Kirişi Ayak Temel
2. Kazık Temeller Yapı, yüklü zemine çakılan kazıklar kanalıyla derinlerde bulunan sağlam zemine kazık uçlarıyla ya da kazığın yan yüzlerinin sürtünmesinden yararlanarak birbirlerine üst kısımlarına atılan bağ kirişleri ve ızgaralarla bağlanırlar. Kazıklar; Şevlerin sağlamlaştırılmasında, Kaldırma kuvvetlerinin ve yatay zemin etkilerinin karşılanmasında, Limanlar ve köprü ayakları gibi su içinde kalmış yapılarda, Su içindeki kazıklarda palplanj perde yapımında kullanılmaktadır.
Uç Kazıklar Taşıdığı yükün tamamını veya büyük bir bölümünü sağlam zemine uç kısımlarıyla iletilen kazıklardır. Yüzen Kazıklar Taşıdığı yükün tamamını veya bir bölümünü, kazığın çevre yüzeyinin sürtünmesiyle zemine ileten kazıklardır. Kısmen Uç ve Kısmen Yüzen Kazıklar Taşıdığı yükü hem uç kısımlarıyla hem de çevre yüzeyinin sürtünmesiyle zemine iletilen kazıklardır. Uç Kazığı Yüzen Kazık Kısmen Uç Kazık
Basınç Kazıkları Yükü eksenleri doğrultusunda zemine aktarırlar. Çekme Kazıkları Eğik doğrultuda ve yüzen kazıklar şeklinde olup çekmeye çalışırlar. Basınç Kazığı Çekme Kazığı
Çelik Çakma Kazıklar Çekme ve basınç dayanımları yüksektir. Ucu sivriltilir, baş kısmına başlık takılır. Sulu zeminlerde paslanarak korozyona uğrar. Ahşap Çakma Kazıklar İğne yapraklı veya çam ağacından yapılır. Su ve rutubete karşı dayanıksızdırlar. Kazıkların uçları sivriltilir. Boyları 6 m, çapları ise 25 cm olup, 6 m den fazla olursa her 1 m için çapı 1 cm artırılır. Birbirlerine eklenerek 25 m ye kadar uzatılabilir. Baş tarafına çelikten başlık geçirilir.
Kompres Kazıklar (Fore) Bu kazıklar zemine üç işlemle yerleştirilir. 1. İşlem: İlk olarak koni şeklindeki ve yaklaşık 2200 kg ağırlığındaki borer delici olarak şahmerdan ucu kullanılır. Bu delici uç, belirli bir yükseklikten düşürülerek zeminde bir delik açar. 2. İşlem: Yaklaşık 2000 kg ağırlığındaki rammer denilen uçla, delikteki taş ve beton parçalarına vurularak iyice sıkıştırılarak bir kaide oluşturulur. Sıkıştırılmış kaidenin üzerinde kalan boşluğa kademeli olarak beton doldurulur. 3. İşlem: Dökülen betonun dövülerek sıkıştırılması için 1600kg ağırlığındaki tester denilen tokmak kullanılır. Böylece yerine dökülerek sıkıştırılan bir kazık elde edilir. 1. İşlem 2. İşlem 3. İşlem
Kornart Kazıkları Kornart kazıkları genellikle orta sertlikte ve kendini tutabilen zeminlerde uygulanır. Önce zemine 25-40 cm çapındaki ahşap kazıklar çakılır, sonra bu kazıklar çıkartılarak yerine sıkıştırılarak beton dökülür. Ekspres Kazıkları Ekspres kazıklar genellikle çapı 30-90 cm olan dökme demirden yapılmış konik şeklindeki kazık ucu şahmerdanla zemine çakılır. Sağlam zemine inildiğinde kazık ucunun gerisinde oluşan boşluk betonla doldurulur ve sıkıştırılır. Kazık ucu betonun altında ve zeminde kalır. 1. İşlem 2. İşlem 3. İşlem 1. İşlem 2. İşlem
Raymond Kazıkları Raymond kazığı, saç manto 0,6-1 mm kalınlıktaki bir çelik levhadan ibaret olup, uzunluğu 200-250 cm olan konik şeklindeki saç borular eklenerek çakılır, içi betonla doldurulur. Simpleks Kazığı Simpleks kazığı, çapı genellikle 40 cm olan ve ucunda biri konik, diğeri timsah ağzı şeklindeki iki çarık bulunan çelik kazık kullanılır. Kazık dik olarak zemine çakılır. İstenilen derinliğe inildiğinde, demir donatı indirilir ve beton dökülür. Kaplama borusu yukarıya çekilir, konik çarık zeminde kalır. Timsah ağzı şeklindeki çarık ise çenesi açılarak yukarıya çekilir.
Wolfholz Kazığı Wolfholz kazıkları yeraltı suyunun fazla olduğu zeminlerde uygulanır. Kaplama borusu zemine çakılır. İçerisine betonarme donatısı, hava basma ve su tahliye borusuyla beton dökme borusu yerleştirilir. Kaplama borusunun üzeri bir kapakla kapatılır. Hava basma borusundan basınçlı hava ve beton borusundan da basınçlı beton gönderilir. Yeraltı suyu yukarıya doğru itilirken betonda sıkıştırılarak dökülmüş olur. Bu esnada tahliye borusundan hava ve zemin suyu da yine basınç nedeniyle yukarıya doğru itilerek alınmış ve böylece hem yeraltı suyu tahliye edilmiş ve hem de betonarme yerine dökülmüş olur.
Franki Kazığı 45-50 cm çaplı kaplama borusu dikey olarak zemine oturtulur. İçerisine 25-100 cm yüksekliğe kadar az nemli beton konur ve şahmerdan tokmağı ile dövülür. Dövülen beton tampon görevi yapar. Kaplama borusu da yüzey sürtünmesi ile zemine girecektir. Zemin suyu ve toprakta tampon betonun engel olmasıyla boru içerisine giremeyecektir. Sağlam zemine ininceye kadar çakma işlemine devam edilir. Tampon betonun üzeri gene dövülerek sıkıştırılmak suretiyle betonla doldurulur. Beton içerisine gerekiyorsa betonarme donatısı da konabilir. Böylece temelin taşıma gücü 90-100 ton a çıkartılabilir.
Pedestal Kazığı Genişletilmiş bir taban oluşturulabildiği için taşıma gücü yüksek bir kazık elde edilir. Kaplama borusu içinde hareket eden sivri bir şahmerdan ucuyla zemin delinir. Boruda uçla birlikte ilerler. İstenilen derinliğe inildiğinde deliğe kademeli olarak beton dökülür. Bir yandan da şahmerdan tokmağı ile dövülerek sıkıştırılır. Tabana istenilen genişlik oluşturulduğunda boru yukarı çekilir ve yeri betonla dövülerek doldurulur. Betonarme donatısı kullanılmaz. Boyları 12m dir. Taşıma gücü ise 30 ton un üzerindedir.
Açık Kesonlar Temellerin oturacağı zemin üzerine çapı 15-300 cm olan daire şeklinde ahşap demir ya da betonarmeden hazırlanan bir çarık oluşturulur. Bu çarığın üzerine dış çapına uygun olarak silindir şeklinde klinker tuğlası taş beton blok ya da betonarmeden bir duvar örülür. Bu duvara manto denir. Manto içerisindeki zemin el araçlarıyla ya da makinelerle kazılarak dışarı çıkarılır. İçerisi ve altı boşalan manto kendi ağırlığı ile aşağıya doğru iner. Manto çevre sürtünmesini azaltmak için yukarıya doğru 1/10-1/15 oranında daraltılarak örülür. Keson mantosu her 1-1,5 m yükseklikte beton hatılı dökülerek takviye edilir. istenilen derinliğe inildiğinde kuyu içerisi betonla doldurulur. Bu tür temeller genellikle bina duvarlarının birleşme ve köşe yaptığı yerlerde oluşturulurlar
Pnömatik Kesonlar Zemin suyunun fazla olması durumunda pnömatik yani basınçlı hava kesonları kullanılır. Hava sızdırmayan kesonlardan da yararlanılır. Kesonun alt bölümünde zemini kazmak için bir çalışma odası vardır. Buraya zemin suyunun basıncını yenecek şekilde basınçlı hava gönderilir. Böylece zemin suyunun engel olması önlenir. Keson tabanındaki toprak kazılır ve bacadan yukarıya çıkartılır. Kesonun üst bölümündeki boşlukta betonla doldurulur. Kesonlar ahşap, çelik ya da betonarmeden yapılabilir. 30 m derinliğe inilebilir. Keson tabanına çarık yapılır. Aşağıya inildikçe keson mantosu üzerine duvar örülmesi işlemine devam edilir.
Yüzen Kesonlar Bu tür uygulama, tamamen sulu ya da balçık zeminlerde yapılır. Dışarıda hazırlanan altı yanları kapalı sandık şeklindeki keson yüzdürülerek temelin yapılacağı yere getirilir. İçerisine yavaş yavaş ve sandığın dikey dengesini bozmadan taş veya beton doldurulur. Yavaş yavaş zemine batan kesonun üzerine istenilen derinliğe inebilmek için eklemeler yapılır. Böylece istenilen derinliğe sağlam zemine indirilen kesonun içine doldurulmuş ve temel yapılmış olacaktır. Bu temel üzerine oturtulacak bina elemanlarıyla bağlantı yapılabilmesi için üstte filiz demirleri bırakılır.