9. TOPRAKTA GERİLME DAĞILIMI VE YANAL TOPRAK BASINCI

Benzer belgeler
9. TOPRAKTA GERİLME DAĞILIMI VE YANAL TOPRAK BASINCI

INM 308 Zemin Mekaniği

INM 308 Zemin Mekaniği

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

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

INM 305 Zemin Mekaniği

Derin Kazılar, İksa Sistemleri ve Dayanma Yapıları

1.1 Statik Aktif Durum için Coulomb Yönteminde Zemin Kamasına Etkiyen Kuvvetler

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

Ders 7. İstinat Yapılarında Sismik Yüklerin Hesabı

ZEMİNLERİN KAYMA DİRENCİ

ZEMİNDE GERİLMELER ve DAĞILIŞI

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

7. TOPRAĞIN DAYANIMI

Yatak Katsayısı Yaklaşımı

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

İNM 305 ZEMİN MEKANİĞİ

INM 305 Zemin Mekaniği

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

LİMİT DENGE ANALİZİ (Deterministik Yaklaşım)

JFM 301 SİSMOLOJİ ELASTİSİTE TEORİSİ Elastisite teorisi yer içinde dalga yayılımını incelerken çok yararlı olmuştur.

GEOTEKNİK VE SAYISAL MODELLEME

Sedat SERT-Aşkın ÖZOCAK-Ertan BOL 1

İNM 305 ZEMİN MEKANİĞİ

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

Yeni Deprem Yönetmeliği ve İstinat Yapıları Hesaplarındaki Değişiklikler

DUMLUPINAR ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ GÜZ YARIYILI

İSTİNAT DUVARLARI. Yrd. Doç. Dr. Sercan SERİN

Zemin Mekaniği Kısa bir giriş. CE/ENVE 320 Vadose Zone Hydrology/Soil Physics Spring 2004 Copyright Markus Tuller and Dani Or

INM 308 Zemin Mekaniği

ZEMİN ANKRAJLARI İSTİNAT YAPILARI TASARIMI

Elastisite Teorisi Hooke Yasası Normal Gerilme-Şekil değiştirme

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

Hafta_3. INM 405 Temeller. Temel Türleri-Yüzeysel temeller. Yrd.Doç.Dr. İnan KESKİN.

İSTİNAT YAPILARI TASARIMI. İstinat Yapıları-Giriş

İSTİNAT DUVARLARI DOÇ.DR. MEHMET BERİLGEN

Hafta_3. INM 405 Temeller. Temel Türleri-Yüzeysel temeller. Doç.Dr. İnan KESKİN.

Ek-3-2: Örnek Tez 1. GİRİŞ

Konsol Duvar Tasarımı

İSTİNAT DUVARLARI YRD.DOÇ.DR. SAADET BERİLGEN

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

Laboratuar Kayma Mukavemeti Deneyleri

ELASTİSİTE TEORİSİ I. Yrd. Doç Dr. Eray Arslan

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

EXCEL VBA İLE ANKRAJLI VE ANKRAJSIZ İKSA YAPISI TASARIMI

INM 308 Zemin Mekaniği

INM 308 Zemin Mekaniği

İSTİNAT YAPILARI TASARIMI

ZEMİN ANKRAJLARI İSTİNAT YAPILARI TASARIMI

Structure of Excel with VBA Design of Anchored Retaining And without Anchored Retaining

10. KONSOLİDASYON. Konsolidasyon. σ gerilmedeki artış zeminin boşluk oranında e azalma ve deformasyon yaratır (gözeneklerden su dışarı çıkar).

Ankrajlı ve Ankrajsız Derin Kazı İksa Sistemlerinin Sayısal Yöntemler İle Analizi. Gökçe Altun

DERİN KAZILARDA ÇOK SIRA ANKRAJLI İKSA SİSTEMLERİ İLE ANKASTRE FORE KAZIK İKSA SİSTEMLERİNİN TASARIMI VE MALİYET KARŞILAŞTIRMASI

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

INM 405 Temeller. Yrd.Doç.Dr. İnan KESKİN. Temel Çukuru Güvenliği; Destekli Kazıların Tasarımı. Hafta_13

Gerilme kavramı Zemin tabakalarının kendi ağırlıkları ve uygulanan dış yükler, zemin içindeki herhangi bir elemanda gerilmeler oluştururlar. Mekanikte

8. TOPRAK ZEMİNLERİN TAŞIMA GÜCÜ (BEARING CAPACITY OF SOILS)

ZEMİNLERİN GERİLME-ŞEKİL DEĞİŞTİRME DAVRANIŞI VE KAYMA MUKAVEMETİ

İSTİNAT YAPILARI TASARIMI

Ders: 6 ZEMİN GERİLMELERİ. Doç. Dr. Havvanur KILIÇ İnşaat Mühendisliği Bölümü Geoteknik Anabilim Dalı

ÖN SÖZ... ix BÖLÜM 1: GİRİŞ Kaynaklar...6 BÖLÜM 2: TEMEL KAVRAMLAR... 7

Mukavemet. Betonarme Yapılar. Giriş, Malzeme Mekanik Özellikleri. Dr. Haluk Sesigür İ.T.Ü. Mimarlık Fakültesi Yapı ve Deprem Mühendisliği

DERİN KAZILARDA ZEMİN ÇİVİSİ İLE ANKRAJLI DESTEK SİSTEMLERİNİN KARŞILAŞTIRMALI ANALİZİ

T.C. YILDIZ TEKNĠK ÜNĠVERSĠTESĠ FEN BĠLĠMLERĠ ENSTĠTÜSÜ. ġaftlarda YANAL TOPRAK BASINÇLARININ SAYISAL ANALĠZLERLE ĠNCELENMESĠ CĠHAN RAMAZAN USLU

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

Zeminlerin Sıkışması ve Konsolidasyon

33. Üçgen levha-düzlem gerilme örnek çözümleri

Mukavemet 1. Fatih ALİBEYOĞLU. -Çalışma Soruları-

INM 308 Zemin Mekaniği

7. TOPRAĞIN DAYANIMI DAYANIM

p 2 p Üçgen levha eleman, düzlem şekil değiştirme durumu

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

29- Eylül KOÜ. Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü ( 1. ve 2. Öğretim 2. Sınıf / B Şubesi) Mukavemet Dersi - 1.

Newton un II. yasası. Bir cismin ivmesi, onun üzerine etki eden bileşke kuvvetle doğru orantılı ve kütlesi ile ters orantılıdır.

DAYANMA YAPILARININ DBYBHY VE TBDY GÖRE ANALİZ SONUÇLARININ KARŞILAŞTIRILMASI VE TESPİTLER

İSTANBUL TEKNİK ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ YAYILI YÜK ETKİSİNDEKİ İSTİNAT DUVARLARINA ETKİYEN DİNAMİK TOPRAK BASINÇLARININ BELİRLENMESİ

ITAP Fizik Olimpiyat Okulu 2011 Seçme Sınavı

VERİLER. Yer çekimi ivmesi : g=10 m/s 2

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

T.C. GÜMÜŞHANE ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK VE DOĞA BİLİMLERİ FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ DENEYLER II DERSİ

T.C. BALIKESİR ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

δ / = P L A E = [+35 kn](0.75 m)(10 ) = mm Sonuç pozitif olduğundan çubuk uzayacak ve A noktası yukarı doğru yer değiştirecektir.

YAPI MALZEMELERİ DERS NOTLARI

DUVARLAR. Yapılarda duvarlar yük taşıması yönünden 2 gurupta toplanırlar

Fizik 101: Ders 7 Ajanda

İNM 415 GEOTEKNİK MÜHENDİSLİĞİNDE SAYISAL ÇÖZÜMLEMELER

TEMEL İNŞAATI TAŞIMA GÜCÜ

Uygulanan dış yüklemelere karşı katı cisimlerin birim alanlarında sergiledikleri tepkiye «Gerilme» denir.

Sığ temellerin tasarımı ve oturmaların hesabı. Prof Dr Gökhan Baykal

EKSENEL YÜKLERDEN OLUŞAN GERILME VE ŞEKİL DEĞİŞİMİ Eksenel yüklü elemanlarda meydana gelen normal gerilmelerin nasıl hesaplanacağı daha önce ele

Yapı veya dolgu yüklerinin neden olduğu gerilme artışı, zemin tabakalarını sıkıştırır.

ZEMİN GERİLMELERİNİN SAYISAL GERİLME ÇÖZÜMLEMESİ YÖNTEMİYLE TAHMİNİ PREDICTION WITH NUMERICAL STRESS ANALYSIS METHOD OF SOIL STRESSES

İNM 304 ZEMİN MEKANİĞİ

ÖDEV SETİ 4. 1) Aşağıda verilen şekillerde her bir blok 5 kg olduğuna göre yaylı ölçekte ölçülen değerler kaç N dir.

KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ MADEN MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ KAYA MEKANİĞİ LABORATUVARI

ReWaRD 2. 5 Geocentrix Co. - United Kingdom. Dayanma Duvarı Yazılımı. Geoteknikte Bilgisayar Uygulamaları Hafta

28. Sürekli kiriş örnek çözümleri

Tablo 1 Deney esnasında kullanacağımız numunelere ait elastisite modülleri tablosu

T.C. SELÇUK ÜNĠVERSĠTESĠ FEN BĠLĠMLERĠ ENSTĠTÜSÜ

Kuvvet. Kuvvet. Newton un 1.hareket yasası Fizik 1, Raymond A. Serway; Robert J. Beichner Editör: Kemal Çolakoğlu, Palme Yayınevi

Transkript:

9. TOPRAKTA GERİLME DAĞILIMI VE YANAL TOPRAK BASINCI

Birçok mühendislik probleminin çözümünde, uygulanan yükler altında toprak kütlesinde meydana gelebilecek gerilme/deformasyon özelliklerinin belirlenmesi gereklidir. Gerilme ve yerdeğiştirme Toprağın gerilme/deformasyon özellikleri ile doğrudan ilişkili + gerçekçi bir çözüm ZOR Bu özellikler doğrusal değişim göstermiyor. Uygulamada ELASTİSİTE TEORİSİ + Toprak HOMOJEN + İZOTROP kabul edilir. Yenilme anından daha düşük gerilme değerlerinde DOĞRUSAL ilişki İLERİ DÜZEY SONLU ELEMANLAR YÖNTEMİ Doğrusal olmayan ilişki, heterojen + anizotrop özellikler

ELASTİSİTE TEORİSİ E (Young s modülü), u (Poisson s oranı), Hooke Yasası Asal gerilmeler altında elastik bir malzeme için hacimsel deformasyon: V =1 2u V E σ1 + σ2 + σ3 Drenajsız koşulda V V =0 u = 0.5 Konsolidasyon V V > 0 ve u< 0.5

Farklı Yükler Altındaki Davranış o Tekil Yük (Nokta Yük) Altında Boussinesq (1885) tarafından önerilmiş olan P tekil yükü altında, z derinliğinde ve r yatay uzaklıkta bir noktadaki düşey gerilme: BOUSSINESQ EŞİTLİĞİ z r 3P 5 / 2 zz = ( ) 2 2 2 z 1 1 (r / z)

Etki Faktörü (I p ) Pratik kullanım I p = 3 2π 1 5/2 1+ r/z 2 σ zz = P Z 2 I P r/z I P r/z I P r/z I P 0.00 0.478 0.80 0.139 1.60 0.021 0.10 0.466 0.90 0.108 1.70 0.016 0.20 0.433 1.00 0.084 1.80 0.013 0.30 0.385 1.10 0.066 1.90 0.011 0.40 0.329 1.20 0.051 2.00 0.009 0.50 0.273 1.30 0.040 2.20 0.006 0.60 0.221 1.40 0.032 2.40 0.004 0.70 0.176 1.50 0.025 2.60 0.003

Örnek P A =10000 kn P B =50000 kn 3P 5 / 2 zz = ( ) 2 2 2 z 1 1 (r / z) 10 m 2 m 8 m C zz zz 3x10000 1 = ( ) 2 2 2 8 1 (10 /8) 3x50000 1 = ( ) 2 2 2 8 1 (2 /8) 7.1 320.7 = 327.8 kn / m 2 5 / 2 5 / 2 = 74.6x0.095 = 7.1 kn / m = 373.2x0.859 = 320.7 kn / m 2 2

Dairesel alana etkiyen üniform gerilme P I c z = PxI c 1 = P(1 1 (r / z) 3/ 2 z ) 2 D=dairesel alanın çapı D=2r

Kare alana etkiyen üniform gerilme = PxI z r Fadum (1948)

YANAL TOPRAK BASINCI Yanal basınç dayanma yapıları arasındaki ilişki Boyutlandırılması, projelendirilmesi Etkiyen yanal basınç hesaplamaları ÖNEMLİ BİR MÜHENDİSLİK PROBLEMİ Dayanma yapıları Dayanma (istinat duvarları) Palplanş perde Kazı kaplaması Fore kazıklar Ankrajlar

Bağlantı Ankraj çubuğu Palplanj kazık Konsol istinat duvarı Destekli kazı Ankrajlı palplanj kazık Sağlamer (2009)

Ağırlık tipi istinat duvarı Zemin Çivisi Toprakarme Sağlamer (2009)

Zemin Çivisi Sağlamer (2009)

Palplanş kazık duvar Sağlamer (2009)

Toprakarme son yıllarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Geosentetikler İstinat Duvarı Sert Temel Zemini Sağlamer (2009)

Rankine (1857) ve Coulomb (1776) Teorileri Karşılaştırma Rankine Teorisi (RT), yapı arkası ile zemin arasındaki sürtünme açısını 0 olarak kabul ederken; Coulomb Teorisi (CT), sürtünmeyi dikkate alır. RT, tabakalı zemin, kohezyonlu zemin, yeraltısuyu koşulları dikkate alındığında, daha kolay uygulama olanağı sağlar. RT, yanal zemin basınç dağılımını verirken; CT, bileşke kuvveti verir.

v h Toprak kütlesi izotrop z derinliğinde v h düşey gerilme yatay gerilme homojen, h/ v K 0 : sükunetteki toprak basınç katsayısı yanal yönde deformasyon yok. h σ 3 v σ 1

Kohezyonsuz Zeminlerdeki Aktif/Pasif Toprak Basınçları Duvar zeminden uzaklaşmaktadır. Duvar zemine doğru hareket etmektedir. Pasif durum B A Aktif durum Sürtünmesiz duvar Duvar hareketi sırasında A ve B olarak adlandırdığımız zemin elemanlarına bakalım. Sağlamer (2009)

Kohezyonsuz Zeminlerdeki Aktif/Pasif Toprak Basınçları v = z h A v z başlangıçta yanal yönde bir hareket yoktur. h = K 0 v = K 0 z duvar zeminden uzaklaşacak yönde hareket etmeye başladığından dolayı, v değeri aynı kalacak; ve h değeri yenilme meydana gelene kadar azalacaktır. Aktif durum Sağlamer (2009)

Kohezyonsuz Zeminlerdeki Aktif/Pasif Toprak Basınçları Duvar zeminden uzaklaşacak yönde hareket ettiğinden dolayı: Başlangıçta (K 0 durumu) Yenilme anı (Aktif durum) aktif toprak basıncı azalan h v Sağlamer (2009)

Kohezyonsuz Zeminlerdeki Aktif/Pasif Toprak Basınçları [ h ] aktif v [ h '] aktif = K A v ' K A sin = = tan 1 sin 1 2 (45 / 2) Rankine aktif toprak basınç katsayısı Sağlamer (2009)

Kohezyonlu Zeminlerde Aktif Toprak Basıncı Kohezyonsuz zeminlerde karşılaşılan durumun aynısıdır. İkisi arasındaki tek fark kohezyonlu zeminlerde c 0 olmasıdır. [ '] = K ' 2c h active A v K A Sağlamer (2009)

Kohezyonsuz Zeminlerde Pasif Toprak Basıncı Başlangıçta zemin K 0 durumundadır. Duvar zemine doğru hareket ettiğinden dolayı, v değeri aynı kalacak ve h B v h değeri yenilme meydana gelene kadar artacaktır. Pasif durum h artacak ve σ 1 gibi davranacak v σ 3 γ z

Duvar zemine doğru hareket ettiğinden dolayı, Başlangıçta (K 0 durumu) Yenilme anında (Pasif durum) Pasif toprak basıncı v artan h

v [ h ] pasif [ h '] pasif = K P v ' K P sin = = tan 1 sin 1 2 (45 / 2) Rankine pasif toprak basınç katsayısı

Kohezyonlu Zeminlerde Pasif Toprak Basıncı Kohezyonsuz zeminlerde karşılaşılan durumun aynısıdır. İkisi arasındaki tek fark, kohezyonlu zeminlerde c 0 olmasıdır. [ '] = K ' 2c h passive P v K P

Kohezyonsuz Zeminlerde Toprak Basınçlarının Dağılımı P A ve P P değerleri duvar üzerine etkiyen aktif ve pasif itkilerdir. [ h ] aktif [ h ] pasif H P A =0.5 K A H 2 h P P =0.5 K P h 2 K P h K A H

h Aktif durum (K A ) K 0 durumu Pasif durum (K P ) Duvar hareketinin yönü

Rankine Toprak Basınç Teorisi [ '] = K ' 2c h aktif A v K A [ '] = K ' 2c h pasif P v K P duvar ile zemin arasında sürtünmenin olmadığı varsayılır. sadece düşey duvar arkasına etkiyen yanal basınçların hesaplanmasında kullanılır.

Coulomb Teorisi Duvar, öne veya arkaya doğru hareket ederken, duvar arkasında oluşan ve kayan zemin kütlesinin dengesini dikkate almıştır. Kohezyonsuz zeminlerde, duvar arkasından kayan kütle, üçgen şeklindedir (kama). Zemin homojen ve izotrop Kayma yüzeyi bir düzlemdir. Duvar ile zemin arasında sürtünme vardır. Sürtünme kuvvetleri kayma yüzeyi boyunca üniform olarak dağılmıştır. En önemli özelliği, duvar arkasının pürüzlü kabul edilmesidir.

CT, kohezyonsuz zeminlerde, aktif durum için (duvar öne doğru hareket ederken), arkada oluşan üçgen kamanın aşağı doğru hareketini (kaymasını) dikkate alır.

Etkiyen kuvvetler : ABC kamasının kendi ağırlığı (W), BC kayma düzlemi boyunca etkiyen R bileşke kuvveti ve AB düzlemi boyunca etkiyen P a aktif bileşke kuvveti. Kama aşağı doğru hareket ettiğinden, P a ve R kuvvetleri, yüzey normalleri ile hareket yönünün tersine sırasıyla δ ve açıları yapar. BC kayma düzleminde δ duvar ile zemin arasındaki sürtünme açısıdır.

Kohezyonsuz zeminler için, pasif durumda, duvar arkaya doğru hareket ederken, üçgen kama yukarı doğru hareket eder. Kohezyonlu zeminlerde, aktif durumda δ < /3 kabul edilir BC düzlem δ > /3 pasif durum Düzlem Eğri olarak kabul edilir.