T.C. ULAŞTIRMA BAKANLIĞI DEMİRYOLLAR, LİMANLAR, HAVAMEYDANLARI İNŞAATI GENEL MÜDÜRLÜĞÜ DEMİRYOLLARI EKİ KÖPRÜ TASARIM ESASLARI ANKARA, 2007
2
İÇİNDEKİLER 1. GİRİŞ... 24 1.1 Şartnamenin Kapsamı... 24 1.2 Köprünün Sahip Olması Gereken Temel Özellikler... 24 1.2.1 İnşa Edilebilme...24 1.2.2 Ekonomi... 24 1.2.3 Estetik... 24 1.2.4 Dayanıklılık... 25 1.2.5 Denetlenebilme... 25 1.2.6 Bakım Yapılabilme... 25 1.3 Hidroloji ve Hidrolik... 25 1.3.1 Genel... 25 1.3.2 Şantiye Verileri... 26 1.3.3 Hidrolojik Analiz... 26 1.3.4 Hidrolik Analiz... 26 1.3.4.1 Akarsu Stabilitesi... 26 1.3.5 Köprü Temelleri... 27 1.3.5.1 Genel... 27 1.3.5.2 Köprü Temelinin Oyulması... 27 1.3.5.3 Köprü Yaklaşım Hatları... 27 1.3.6 Menfez Konumu, Boyu ve Su Yolu Alanı... 28 1.3.7 Köprü Drenajı... 28 1.3.7.1 Genel... 28 1.3.7.2 Drenlerin Tipi, Boyutu ve Sayısı... 28 1.3.7.3 Döşeme Drenlerinden Deşarj... 28 1.3.7.4 Yapının Drenajı... 29 1.4 Yapı Kullanım Ömrü... 29 1.5 Önemli Köprülerde Veri Toplanması... 29 2. TASARIM ESASLARI... 33 2.1 Genel... 33 2.1.1 Kaynak Standartlar... 33 2.1.2 Tanımlar... 33 2.1.3 Simgeler... 33 2.2 Sınır Durum Tasarım Prensipleri... 35 2.2.1 Genel... 35 2.2.2 Tasarım Durumları... 35 2.3 Taşıma Gücü Sınır Durumları... 35 2.4 Kullanım Sınır Durumu için Tasarım Sınır Değerleri... 35 2.4.1 Genel... 35 2.4.2 Tasarım Sınır Değerlerinin Hangi Yüklemeler Altında Yapılacağı... 37 2.4.3 Trafik Güvenliği için Kriter... 38 2.4.3.1 Köprü Döşemesinin Düşey İvmesi... 38 2.4.3.2 Köprü Döşemesinin Burulması... 38 2.4.3.3 Köprü Döşemesinin Düşey Sehimi... 39 2.4.3.4 Köprü Döşemesinin Yanal Sehimi ve Titreşimi... 39 2.4.3.5 Köprü Döşemesinin Boyuna Yer Değiştirmesi... 40 2.4.4 Yolcu Rahatlığı Açısından İzin Verilen En Büyük Düşey Sehim Değerleri... 40 2.4.4.1 Yolcu Rahatlık Kriteri... 40 2.4.4.2 Yolcu Rahatlığının Kontrolü için Sehim Kriterleri... 40 2.4.4.3 Yolcu Rahatlığı Tahkiki için Yapılacak Dinamik bir Araç/Köprü Etkileşim Hesabıyla İlgili Şartlar... 41 3. YÜKLER VE YÜK KATSAYILARI...45 3.1 Genel... 45 3.1.1 Kaynak Standartlar... 45 3
3.1.2 Tanımlar... 45 3.1.3 Simgeler... 46 3.2 Yük Değişim Katsayıları... 49 3.3 Yük Katsayıları ve Yük Birleşimleri... 50 3.3.1 Yük Birleşimleri... 50 3.3.2 Zati Yükler için Yük Katsayıları... 53 3.3.3 Zemin Yükleri için Yük Katsayıları... 53 3.3.4 Tren Grup Yükleri için Yük Katsayıları... 54 3.3.5 İnşaat Sürecindeki Yükler için Yük Katsayıları... 54 3.3.6 Kriko Kuvvetleri için Yük Katsayıları... 54 3.3.7 Ankaraj Bölgesindeki Öngerme Kuvvetleri için Yük Katsayıları... 55 3.4 Kalıcı Yükler... 55 3.4.1 Zati Yükler... 55 3.4.2 Toprak Yükleri... 56 3.5 Tren Yükleri... 56 3.5.1. Uygulama Alanları... 56 3.5.2 Demiryolu Trafik Yükleri... 57 3.5.3 Düşey Yüklerin Karekteristik Değerleri, Eksentrisite ve Yük Dağılımı... 57 3.5.3.1 Genel... 57 3.5.3.2 Yük Modeli LM 71...57 3.5.3.3 SW/0 ve SW/2 Yük Modelleri... 58 3.5.3.4 Boş Tren Yük Modeli... 58 3.5.3.5 Düşey Yüklerin Dışmerkezliği (Yük Modelleri LM 71 ve SW/0)... 58 3.5.3.6 Dingil Yüklerinin Raylar, Traversler ve Balast Vasıtası ile Dağıtımı... 59 3.5.3.6.1 Bir Nokta Yükünün veya Teker Yükünün Ray Vasıtası ile Uzunlamasına Yönde Dağıtımı...59 3.5.3.6.2 Tekil Bir Yükün Travers ve Balast Yardımı ile Boyuna Yönde Dağıtılması... 60 3.5.3.6.3 Yüklerin Travers ve Balast Vasıtası ile Enine Yönde Dağıtılması... 60 3.5.3.6.4 Toprak İşleri ve Toprak Basıncı Etkileri için Eşdeğer Düşey Yükleme... 62 3.5.3.7 Halka Açık Olmayan Yaya Yolları için Hareketli Yükler... 62 3.5.4 Dinamik Etkiler (rezonans dahil)...62 3.5.4.1 Giriş... 62 3.5.4.2 Dinamik Davranışı Etkileyen Faktörler... 62 3.5.4.3 Genel Tasarım Kuralları... 63 3.5.4.4 Statik veya Dinamik Hesap Yapılması ile İlgili Şartlar... 63 3.5.4.5 Dinamik Katsayı: Φ 2, Φ 3... 66 3.5.4.5.1 Uygulama Alanı... 66 3.5.4.5.2 Dinamik Katsayının Tanımı... 66 3.5.4.5.3 Belirleyici Uzunluk L Φ... 66 3.5.4.5.4 Azaltılmış Dinamik Etkiler... 70 3.5.5 Yatay Kuvvetler Karakteristik Değerler... 70 3.5.5.1 Merkezkaç Kuvvetleri...70 3.5.5.2 Burun Kuvveti... 74 3.5.5.3 Demeraj ve Fren Etkileri...74 3.5.5.4 Köprü-Hat Etkileşimi... 75 3.5.6 Tren Yüklerinin Köprülere Uygulanması... 75 3.5.6.1 Genel... 75 3.5.6.2 Tren Yük Grupları... 76 3.5.7 Hareket Halindeki Trenlerden Kaynaklanan Aerodinamik Etkiler... 78 3.5.7.1 Genel... 78 3.5.7.2 Hatta Paralel Basit Düşey Yüzeyler (Örneğin: Ses Bariyerleri)... 78 3.5.7.3 Hattın Üzerinde Basit Yatay Yüzeyler (örneğin: sundurma çatıları)... 79 3.5.7.4 Hatta Bitişik Basit Yatay Yüzeyler (örneğin: düşey duvarsız platform gölgelikleri)... 80 3.5.7.5 Hat Yanındaki (düşey, yatay veya eğik yüzeyler içeren) Çok Yüzeyli Yapılar (Örneğin: ses bariyerleri, düşey duvarlı gölgelikler, vs.)... 81 3.5.7.6 Hat Açıklığının Sınırlı Olduğu ( 20 m ye kadar ) Yapıları Örten Yüzeyler (Hat Üzerindeki Yatay Yüzey ve en az bir Düşey Duvar, Örneğin: Yapı Iskelesi, Geçici Yapılar)... 81 3.5.8 Yorulma Tahkiki için Tren Yükleri...82 4
3.5.8.1 Genel... 82 3.5.8.2 Genel Tasarım Metodu... 82 3.5.8.3 Yorulma için Tren Tipleri...82 3.6 Rüzgar Yükü... 83 3.6.1 Tasarım Rüzgar Hızı... 83 3.6.2 Rüzgar Basıncı... 83 3.6.3 Rüzgar Kuvveti... 84 3.6.4 Aeroelastik Stabilitenin Bozulması... 85 3.7 Çevre Etkileri... 85 3.7.1 Köprülerde Sıcaklık Değişiklikleri... 85 3.7.1.1 Köprü Döşeme Tipleri... 85 3.7.1.2 Düzgün Sıcaklık Dağılımı... 85 3.7.1.3 Değişken Sıcaklık (Enkesit Düşey Ekseni Boyunca)... 86 3.7.2 Değişken Büzülme (Diferansiyel Rötre)... 87 3.7.3 Sünme... 87 3.7.4 Farklı Oturma... 87 3.8 Deprem Etkisi... 87 3.9 Zemin Basıncı... 87 3.10 Su Yükleri... 87 3.10.1 Statik Basınç... 87 3.10.2 Suyun Kaldırma Kuvveti... 87 3.10.3 Akıntı Basıncı... 88 3.10.3.1 Boyuna Yönde... 88 3.10.3.2 Enine Yönde... 88 3.10.4 Dalga Yükü... 89 3.10.5 Oyulma Limit Durumu için Temellerde Değişim... 89 3.11 Sürtünme Kuvvetleri... 89 3.12 Demiryolu Köprülerinde Trenin Raydan Çıkması... 89 3.12.1 Demiryolu Köprüsündeki Ray Trafiğinden Dolayı Trenin Raydan Çıkması... 89 3.13 Araç Çarpması Kuvveti... 91 3.13.1 Yapının Korunması... 91 3.13.2 Konstrüksiyon ile Araç veya Tren Çarpışması... 91 3.14 Gemi Çarpması... 91 4. YAPISAL ANALİZ VE DEĞERLENDİRME... 101 4.1 Genel... 101 4.1.1 Kapsam... 101 4.1.2 Kaynak Standartlar... 101 4.2 Tanımlar... 101 4.3 Simgeler... 103 4.4 Yapı Analizi için Uygun Yöntemler... 105 4.5 Matematiksel Modelleme... 105 4.5.1 Genel... 105 4.5.2 Yapısal Malzeme Davranışı... 105 4.5.2.1 Genel... 105 4.5.2.2 Elastik Davranış... 106 4.5.2.3 Elastik Olmayan Davranış... 106 4.5.3 Geometri... 106 4.5.3.1 Küçük Yer Değiştirme Teorisi... 106 4.5.3.2 Büyük Yer Değiştirme Teorisi... 107 4.5.3.2.1 Genel... 107 4.5.3.2.2 Yaklaşık Yöntemler... 107 4.5.3.2.2a Genel...107 4.5.3.2.2b Moment Büyütme Basınç ve Eğilme Etkisi Altında Bulunan Çubuklar...107 4.5.3.2.3 Hassas Yöntemler... 109 4.5.4 Sınır Koşullarının Modellenmesi... 109 4.5.5 Eşdeğer Özellikte Elemanlar ile Modelleme... 109 4.6 Statik Analiz... 109 4.6.1 Plan Geometrisinin Etkisi... 109 5
4.6.1.1 Köprü Eni İle Boyunun Oranı... 109 4.6.1.2 Planda Eğrisel Köprüler... 109 4.6.2 Burkulma Boyunun Yaklaşık Hesabı... 109 4.6.3 Etkili Başlık Genişliği... 110 4.6.3.1 Genel... 110 4.6.3.2 Tek Gözlü Kutu Kirişli Yerinde Dökme Beton Köprüler... 110 4.6.3.3 Çok Gözlü Yerinde Dökme Üstyapılar... 114 4.6.3.4 Çok Kirişli Köprülerde Yanal Rüzgar Yükü Yayılışı... 114 4.6.3.4.1 I- Kesitli Köprüler... 114 4.6.3.4.2 Kutu Kesitli Köprüler... 115 4.6.3.4.3 Yapım Sürecinde Rüzgar Etkisi... 115 4.6.3.5 Yanal Deprem Yüklerinin Yayılışı... 115 4.6.3.5.1 Uygulama Alanı... 115 4.6.3.5.2 Tasarım Kriterleri... 115 4.6.3.5.3 Yük Yayılışı... 115 4.6.4 Hassas Analiz Yöntemleri...116 4.6.4.1 Genel... 116 4.6.4.2 Döşemeler... 116 4.6.4.2.1 Genel... 116 4.6.4.2.2 İzotrop Plak Modeli... 116 4.6.4.2.3 Ortotrop Plak Modeli... 116 4.6.4.3 Kirişli-Döşemeli Köprüler... 116 4.6.4.4 Hüresel ve Kutu Kesitli Köprüler... 117 4.6.4.5 Kafes Köprüler... 117 4.6.4.6 Kemer Köprüler... 117 4.6.5 Sürekli Kirişli Köprülerde Negatif Momentlerin Yeniden Dağıtılması... 117 4.6.5.1 Genel... 117 4.6.5.2 Hassas Yöntem...117 4.6.5.3 Yaklaşık Yöntem... 118 4.6.6 Stabilite... 118 4.6.7 Değişken Isı Yayılışı için Analiz... 118 4.7 Dinamik Analiz... 118 4.7.1 Dinamik Analiz için Gereken Şartlar... 118 4.7.1.1 Yükler... 118 4.7.1.2 Yük Birleşimleri ve Yük Katsayıları... 120 4.7.2 Dikkate Alınacak Hızlar... 121 4.7.3 Köprü Parametreleri... 122 4.7.3.1 Yapısal Sönüm... 122 4.7.3.2 Köprünün Kütlesi... 122 4.7.3.3 Köprünün Rijitliği... 123 4.7.4 YapıTitreşimlerinin ve Dinamik Davranışının Modellenmesi... 123 4.7.5 Sınır Durumlarının Doğrulanması... 125 4.8 Köprü ve Hattın Değişken Etkilere Karşı Birleşik Tepkisi... 126 4.8.1 Köprü ve Hattın Birlikte Tepkisini Etkileyen Parametreler... 126 4.8.2 Dikkate Alınacak Etkiler... 127 4.8.3 Hat / Yapı Sisteminin Modellenmesi ve Hesabı... 128 4.8.4 Tasarım Kriterleri... 129 4.8.4.1 Hat... 129 4.8.4.2 Yapının Deformasyonu için Sınır Değerler... 130 4.8.5 Hesap Metodları... 131 4.8.5.1 Bir Döşemeye Sahip olan bir Köprü için Basitleştirilmiş Hesap Yöntemi... 131 4.9 Deprem Analizi... 134 5. BETON KÖPRÜLER... 137 5.1 Genel... 137 5.1.1 Kapsam... 137 5.1.2 Kaynak Standartlar... 137 5.2 Tanımlar... 137 5.3. Simgeler... 140 6
5.4 Malzeme Özellikleri... 146 5.4.1 Beton... 146 5.4.1.1 Basınç Dayanımı... 146 5.4.1.2 Çatlama Momenti Hesabı için Çekme Dayanımı... 147 5.4.1.3 Elastisite Modülü, Poisson Oranı, Isı Genleşme Katsayısı... 147 5.4.1.4 Sünme... 147 5.4.1.5 Büzülme... 148 5.4.1.6 Doğrusal Olmayan Analiz için Gerilme - Birim Kısalma İlişkisi... 148 5.4.1.7 Eğilmede Kesit Tasarımında Kullanılan Gerilme-Birim Kısalma İlişkisi... 149 5.4.1.8 Eğilmede Çekme Dayanımı... 149 5.4.1.9 Sargılı Beton... 149 5.4.2 Donatı... 150 5.4.2.1 Genel... 150 5.4.2.2 Özellikler... 150 5.4.2.3 Dayanım... 150 5.4.2.4 Donatının Kaynaklanması... 150 5.4.2.5 Tasarım Varsayımları... 150 5.4.3 Öngerilme Çeliği... 150 5.4.3.1 Genel... 150 5.4.3.2 Öngerilme Çeliği Özellikleri... 151 5.4.3.3 Gevşemeye Bağlı Öngerilme Kaybı... 151 5.4.3.4 Dayanım... 152 5.4.3.5 Süneklik Özellikleri... 152 5.4.3.6 Yorulma Özellikleri... 152 5.4.3.7 Tasarım Varsayımları... 152 5.4.4.8 Elastisite Modülü... 153 5.4.4 Ardçekme Ankrajları ve Ekleme Manşonları... 153 5.4.5 Kılıf Borusu... 153 5.4.5.1 Genel... 154 5.4.5.2 Kılıf Borusu Boyutları... 154 5.4.5.3 Sapma Semerlerinde Kullanılan Kılıf Borular... 154 5.5 Sınır Durumlar... 154 5.5.1 Genel... 154 5.5.2 Kullanım Sınır Durumu... 154 5.5.3 Yorulma Sınır Durumu... 154 5.5.3.1 Genel... 155 5.5.4 Dayanım Sınır Durumu... 155 5.5.4.1 Genel... 155 5.5.4.2 Dayanım Katsayıları... 155 5.5.4.3 Stabilite... 157 5.6 Destek-Gergi Modeli... 157 5.6.1 Genel... 157 5.6.2 Yapısal Modelleme... 158 5.6.3 Desteklerin Boyutlandırılması... 158 5.6.3.1 Donatısız Desteğin Dayanımı... 158 5.6.3.2 Desteğin Etkili Enkesit Alanı... 158 5.6.3.3 Destekte Basınç Gerilmesinin Sınırlandırılması... 159 5.6.3.4 Donatılı Destek... 159 5.6.4 GergilerinBoyutlandırılması... 160 5.6.4.1 Gerginin Dayanımı... 160 5.6.4.2 Gerginin Ankrajı... 160 5.6.5 Düğüm Bölgelerinin Boyutlandırılması... 160 5.6.6 Çatlak Kontrol Donatısı... 160 5.7 Eğilme ve Eksenel Kuvvet Etkileri için Tasarım... 161 5.7.1 Kullanım ve Yorulma Sınır Durumları için Kabuller... 161 5.7.2 Dayanım ve Aşırı Yük Sınır Durumları için Kabuller... 161 5.7.2.1 Genel... 161 5.7.2.2 Dikdörtgen Gerilme Dağılımı... 162 7
5.7.3 Eğilme Elemanları... 162 5.7.3.1 Eğilme Anma Dayanımı Hesabında Kullanılacak Öngerilme Çeliği Gerilmesi... 162 5.7.3.1.1 Aderanslı Demetlere Sahip Elemanlar... 162 5.7.3.1.2 Aderansız Demetlere Sahip Elemanlar... 163 5.7.3.2 Eğilme Dayanımı... 164 5.7.3.2.1 Katsayılı Eğilme Dayanımı... 164 5.7.3.2.2 Tablalı Kesitler... 164 5.7.3.2.3 Dikdörtgen Kesitler... 164 5.7.3.2.4 Diğer Enkesitler... 165 5.7.3.2.5 Şekil Değiştirme Uygunluk Yaklaşımı... 165 5.7.3.3 Donatı Sınırlandırmaları... 165 5.7.3.3.1 Maksimum Donatı... 165 5.7.3.3.2 Minimum Donatı... 165 5.7.3.3.3 Eğilme Elemanlarının Basınç Donatısı... 166 5.7.3.4 Çekme Bölgesindeki Donatının Dağıtılması Suretiyle Çatlak Kontrolu... 166 5.7.3.5 Momentlerin Yeniden Dağıtılması... 167 5.7.3.6 Şekil Değiştirmeler... 167 5.7.3.6.1 Genel... 167 5.7.3.6.2 Sehim ve Ters Sehim... 168 5.7.3.6.3 Eksenel Uzama ve Kısalmalar... 168 5.7.4 Basınç Elemanları... 169 5.7.4.1 Genel... 169 5.7.4.2 Boyuna Donatı için Sınırlandırmalar... 169 5.7.4.3 Narinlik Etkilerinin Yaklaşık Değerlendirilmesi... 170 5.7.4.4 Katsayılı Eksenel Dayanım... 171 5.7.4.5 İki Eksenli Eğilme... 171 5.7.4.6 Basınç Elemanları Enine Donatısı... 172 5.7.4.6.1 Fretler... 172 5.7.4.6.2 Etriyeler... 172 5.7.4.7 Dikdörtgen Kutu Kesitli Basınç Elemanları... 173 5.7.4.7.1 Duvar Narinlik Oranı... 173 5.7.4.7.2 Dikdörtgen Gerilme Dağılımı Yönteminin Kullanımı Üzerine Sınırlamalar... 173 5.7.4.7.2a Genel...173 5.7.4.7.2b Maksimum Kullanılabilir Birim Kısalma Sınırının Düzenlenmesi için Hassas Yöntem...173 5.7.4.7.2c Katsayılı Dayanım için Yaklaşık Yöntem...174 5.7.4.7.3 Dikdörtgen Kutu Enkesitli Basınç Elemanları için Donatı... 174 5.7.4.7.3a Genel...174 5.7.4.7.3b Donatının Aralığı...174 5.7.4.7.3c Çirozlar...174 5.7.4.7.3d Bindirme Donatısı...174 5.7.4.7.3e Kapalı Etriyeler...175 5.7.5 Mesnet Düzeneğini Taşıyan Betonda Ezilme Dayanımı... 175 5.7.6 Çekme Elemanları... 176 5.7.6.1 Katsayılı Çekme Dayanımı... 176 5.7.6.2 Çekmeli Eğilme Dayanımı... 176 5.8 Kesme ve Burulma... 176 5.8.1 Tasarım Yöntemleri... 176 5.8.1.1 Eğilme Bölgeleri... 176 5.8.1.2 Süreksizlik Noktalarına Yakın Bölgeler... 176 5.8.1.3 Arayüz Bölgeleri... 176 5.8.1.4 Döşeme Plakları ve Temeller... 177 5.8.2 Kesme ve Burulma Tasarımı... 177 5.8.2.1 Kesme... 177 5.8.2.1.1 Kesme Dayanımı... 177 5.8.2.1.2 Tasarım Kesme Kuvvetinin Belirlenmesi... 177 5.8.2.1.3 Kesme Anma Dayanımı... 177 8
5.8.2.1.3a Betonarme Elemanlarda Betonun Kesme Dayanımına Katkısı...177 5.8.2.1.3b Öngerilmeli Beton Elemanlarda Betonun Kesme Dayanımına Katkısı...178 5.8.2.1.3c Kesme Donatısının Kesme Dayanımına Katkısı...179 5.8.2.1.4 Kesme Donatısı Hesabı... 179 5.8.2.1.5 Minimum Kesme Donatısı... 179 5.8.2.2 Burulma... 180 5.8.2.2.1 Burulma Dayanımı... 180 5.8.2.2.2 Tasarım Burulma Momentinin Belirlenmesi... 180 5.8.2.2.3 Burulma Etkisinin İhmal Edilebileceği Burulma Momenti Seviyesi... 180 5.8.2.2.4 Burulmada Çatlama Momenti... 181 5.8.2.2.5 Burulma Anma Dayanımı... 181 5.8.2.2.6 Enine Burulma Donatısı... 182 5.8.2.2.7 Boyuna Burulma Donatısı... 183 5.8.2.3 Kesme ve Burulma Etkilerine Birlikte Maruz Kalan Kesitler... 183 5.8.2.3.1 Dayanım... 183 5.8.2.3.2 Kesme ve Burulma Etkileri Altında Burulma Donatısı Hesabı... 183 5.8.2.3.3 Minimum Kesme ve Burulma Donatısı... 184 5.8.3 Kesme ve Burulma Tasarımı ile Ilgili Genel Şartlar... 184 5.8.3.1 Aktarım ve Kenetlenme Boyları... 185 5.8.3.2 Kesme Donatısı Tipleri... 185 5.8.3.3 Maksimum Kesme Donatısı Aralıkları... 185 5.8.3.4 Tasarım ve Detaylandırma Şartları... 185 5.8.4 Sürtünme Kesmesi... 186 5.8.4.1 Genel... 186 5.8.4.2 Kohezyon ve Sürtünme... 187 5.9 Öngerilme ve Kısmi Öngerilme... 187 5.9.1 Genel Tasarım Koşulları... 187 5.9.1.1 Genel... 187 5.9.1.2 Beton Dayanımı... 188 5.9.1.3 Burkulma... 188 5.9.1.4 Kesit Özellikleri... 188 5.9.1.5 Çatlak Kontrolu... 188 5.9.1.6 Yörüngesi Eğri olan veya Eğimi bazı Noktalarda Değişen Demetler... 188 5.9.2 Öngerilme Demetleri için Gerilme Sınırları... 188 5.9.3 Beton için Gerilme Sınırları... 189 5.9.3.1 Kayıplardan Önceki Geçici Gerilmeler - Tam Öngerilmeli Elemanlar... 189 5.9.3.1.1 Basınç Gerilmeleri... 189 5.9.3.1.2 Çekme Gerilmeleri... 189 5.9.3.2 Tam Öngerilmeli Elemanlarda Kayıplardan Sonra Kullanım Sınır Durumu için Sınır Gerilmeler... 190 5.9.3.2.1 Basınç Sınır Gerilmeleri... 190 5.9.3.2.2 Çekme Gerilmeleri... 191 5.9.3.3 Kısmi Öngerilmeli Elemanlar... 191 5.9.4 Öngerilme Kayıpları... 191 5.9.4.1 Toplam Öngerilme Kayıbı... 191 5.9.4.2 Ani Kayıplar... 192 5.9.4.2.1 Ankraj Oturması Kaybı... 192 5.9.4.2.2 Sürtünme...192 5.9.4.2.2a Önçekmeli Yapılar...192 5.9.4.2.2b Ardçekmeli Yapılar...192 5.9.4.2.3 Elastik Kısalma... 193 5.9.4.2.3a Önçekmeli elemanlar...193 5.9.4.2.3b Ardçekmeli Elemanlar...194 5.9.4.3 Zamana Bağlı Kayıplar... 194 5.9.5 Öngerilme Şekil Değiştirmelerinin Yapıdaki Elemanlara Etkisi... 195 5.9.6 Öngerilme Demetlerinde Yön Değiştirme Etkileri ve Alınacak Önlemler... 196 5.9.6.1 Genel... 196 9
5.9.6.2 Plaklarda Kılıf Borusu Dalgalanmasının Etkileri... 196 5.9.6.3 Eğri Yörüngeli Demetlerin Etkileri... 196 5.9.6.3.1 Düzlem İçindeki Kuvvetlerin Etkileri... 196 5.9.6.3.2 Düzlemden Dışarı Doğru Olan Kuvvetlerin Etkisi... 198 5.9.7 Harici Demetlerin Mesnetleri...199 5.9.8 Ardçekmeli Elemanların Ankraj Bölgeleri... 199 5.9.8.1 Genel... 199 5.9.8.2 Genel Bölge ve Yerel Bölge... 200 5.9.8.2.1 Genel... 200 5.9.8.2.2 Genel Bölge... 201 5.9.8.2.3 Yerel Bölge...201 5.9.8.3 Genel Bölgenin Tasarımı... 201 5.9.8.3.1 Tasarım Yöntemleri... 201 5.9.8.3.2 Tasarım İlkeleri... 202 5.9.8.3.3 Özel Ankraj Düzenekleri... 205 5.9.8.3.4 Ara Ankrajlar...205 5.9.8.3.4a Genel...205 5.9.8.3.4b Geriye Bağlama Donatısı...205 5.9.8.3.4c Nervür ve Kabartma-Ankraj Donatısı...205 5.9.8.3.5 Diyaframlar...205 5.9.8.3.6 Çoklu Döşeme Ankrajları... 205 5.9.8.3.7 Sapma Semerleri... 205 5.9.8.4 Destek-Gergi Modelinin Genel Bölge Tasarımı için Uygulanması... 205 5.9.8.4.1 Genel... 205 5.9.8.4.2 Düğüm Noktaları... 206 5.9.8.4.3 Destekler... 207 5.9.8.4.4 Gergiler... 207 5.9.8.5 Elastik Gerilme Analizi... 207 5.9.8.6 Yaklaşık Gerilme Analizi ve Tasarımı... 208 5.9.8.6.1 Uygulama Sınırlamaları... 208 5.9.8.6.2 Basınç Gerilmeleri... 208 5.9.8.6.3 Patlatma Kuvveti... 210 5.9.8.6.4 Kenar Çekme Kuvvetleri... 211 5.9.8.7 Yerel Bölgelerin Tasarımı... 211 5.9.8.7.1 Yerel Bölge Boyutları... 211 5.9.9 Önçekmeli Elemanların Ankraj Bölgeleri... 212 5.9.9.1 Katsayılı Patlatma Dayanımı... 212 5.9.9.2 Sargı Donatısı... 212 5.10 Büzülme ve Isı Donatısı... 213 5.11 Donatı Detayları... 213 5.11.1 Net Beton Örtüsü... 213 5.11.2 Kanca ve Bükmeler... 214 5.11.2.1 Standart Kancalar... 214 5.11.2.2 Deprem Kancaları... 215 5.11.2.3 Minimum Bükme Çapları... 215 5.11.3 Donatı Aralığı... 215 5.11.3.1 Minimum Donatı Aralığı... 215 5.11.3.2 Maksimum Donatı Aralıkları... 216 5.11.4 Demet Donatılar... 216 5.11.5 Öngerilme Demeti ve Kılıf Borusu Minimum Aralıkları... 216 5.11.5.1 Önçekme Büklümleri... 216 5.11.5.2 Düz Yörüngeli Kılıf Boruları... 217 5.11.5.3 Eğri Yörüngeli Kılıf Boruları... 217 5.11.5.4 Döşemelerdeki Öngerilme Demetleri ve Kılıf Borularının Maksimum Aralıkları... 217 5.11.6 Ardçekme Demetinde Ek Yapılması... 217 5.12 Donatının Kenetlenmesi ve Eklenmesi... 217 5.12.1 Genel... 217 10
5.12.1.1 Temel Kurallar... 217 5.12.1.2 Eğilme Donatısı... 218 5.12.1.2.1 Genel... 218 5.12.1.2.2 Pozitif Moment Donatısı... 218 5.12.1.2.3 Negatif Moment Donatısı... 218 5.12.2 Donatının Kenetlenmesi... 218 5.12.2.1 Çekme Donatısının Kenetlenmesi... 218 5.12.2.2 Basınç Donatısının Kenetlenmesi... 219 5.12.2.3 Demet Çubuklar... 219 5.12.2.4 Çekmede Standart Kancalar... 219 5.12.2.4.1 Temel Kanca Kenetlenme Boyu... 219 5.12.2.4.2 Değiştirme Katsayıları... 220 5.12.2.4.3 Kancalı Çubuk için Etriye Gereksinimi... 220 6. ÇELİK KÖPRÜLER... 223 6.1 Genel... 223 6.1.1 Kapsam... 223 6.1.2 Kaynak Standartlar... 223 6.1.2.1 Genel Çelik Yapılar ile ilgili Kaynak Standartları (TS EN 1993-1-1 den)... 223 6.1.2.2 Kaynaklanabilir Yapısal Çelikler ile ilgili Kaynak Standartları (TS EN 1993-1-1 den) 223 6.1.2.3 Toleranslar, Ebatlar ve Teknik Teslim Şartları ile ilgili Standartlar (TS EN 1993-1-8 den)... 224 6.1.2.4 Dairesel veya dikdörtgen enkesitli yapısal borular ile ilgili Standartlar(TS EN 1993-1-8 den)... 224 6.1.2.5 Cıvata, Somun ve Rondelalar ile ilgili Standartlar (TS EN 1993-1-8 den)... 225 6.1.2.6 Kaynak malzemesi ile ilgili Standartlar (TS EN 1993-1-8 den)... 226 6.1.2.7 Çelik yapıların imal ve montajı ile ilgili Standartlar (TS EN 1993-1-8 den)... 226 6.1.3 Simgeler... 226 6.2 Malzemeler... 231 6.2.1 Genel... 231 6.2.2 Yapısal Çelik... 231 6.2.2.1 Malzeme Özellikleri...231 6.2.2.2 Süneklik Gereksinimleri... 232 6.2.2.3 Kırılma Bakımından Çelik Cinsi ve Levha Kalınlığı Seçimi... 233 6.2.2.4 Çelik Kesit Boyutları... 233 6.2.2.5 Tasarımda Kullanılacak Malzeme Özellikleri... 233 6.2.3 Cıvata, Somun ve Rondelalar... 233 6.2.3.1 Genel... 233 6.2.3.2 Öngermeli Cıvatalar... 233 6.2.3.3 Ankraj Cıvataları... 233 6.2.3.4 Kaynak Malzemeleri... 234 6.3 Sınır Durumlar... 234 6.3.1 Genel... 234 6.3.2 Kullanım Sınır Durumları... 234 6.3.3 Yorulma Sınır Durumları... 234 6.3.4 Dayanım Sınır Durumu... 234 6.3.4.1 Genel... 234 6.3.4.2 Dayanım Katsayıları... 234 6.3.5 Olağan Dışı ve Deprem Sınır Durumları... 235 6.4 Yorulma... 235 6.4.1 Yükten Kaynaklanan Yorulma... 235 6.4.1.1 Genel... 235 6.4.1.2 Tahkik Yöntemi... 236 6.4.1.3 Yorulma ile İlgili Gerilmelerin Tanımlanması... 236 6.4.1.4 Yorulma Tahkiki için Gerilme Aralığı Hesabı... 237 6.4.1.5 Hasar Eşdeğerlik Katsayısı λ... 237 6.4.1.6 Yerel ve Global Gerilme Aralıklarından Kaynaklanan Yorulma Hasarlarının Birleştirilmesi... 241 6.4.1.7 Yorulma Tahkiki... 241 11
6.4.1.8 Yorulma Dayanımı... 241 6.4.2 Burulma ve Çarpılma Kaynaklı Yorulma... 241 6.5 Kırılma... 242 6.6 Boyutlar ve Detaylar ile İlgili Genel Şartlar... 244 6.6.1 Etkili Açıklık Boyu... 244 6.6.2 Ölü Yükler için Ters Sehim... 244 6.6.3 Çelikte Minimum Kalınlık... 244 6.7 Çekme Elemanları... 244 6.7.1 Genel... 244 6.7.2 Narinlik Oranının Sınırlandırılması... 245 6.7.3 Çekme Dayanımı... 245 6.7.3.1 Genel... 245 6.7.3.2 U Azaltma Katsayısı... 245 6.7.3.3 Net Alan... 246 6.7.4 Çekmeli Eğilme... 246 6.7.5 Çok Parçalı Çekme Elemanları... 246 6.7.6 Göz Çubukları... 247 6.7.6.1 Katsayılı Dayanım... 247 6.7.6.2 Boyutlar... 247 6.7.6.3 Düzenleme... 247 6.7.6.4 Göz çubukları için minimum pim çapı... 247 6.7.7 Pim ile Bağlanmış Levhalar... 248 6.7.7.1 Genel... 248 6.7.7.2 Pim Levhaları... 248 6.7.7.3 Boyut Oranları... 248 6.7.7.4 Düzenleme... 248 6.8 Basınç Elemanları... 249 6.8.1 Genel... 249 6.8.2 Narinlik Oranının Sınırlandırılması... 249 6.8.3 Eksenel Basınç Dayanımı... 249 6.8.3.1 Eksenel Basınç... 249 6.8.3.2 Buruşma katsayısı ve Eksenel Basınç Elemanlarında Levha Genişlik/Kalınlık Talepleri... 250 6.8.4 Eksenel Basınç ve Eğilme Kombinasyonu... 251 6.9 I-Kesitli Eğilme Elemanları... 252 6.9.1 Genel... 252 6.9.2 En Kesit Boyut Sınırlandırmaları... 252 6.9.2.1 Gövde Boyutları... 252 6.9.2.2 Başlık Boyutları... 252 6.9.3 Dayanım Sınır Durumu... 253 6.9.3.1 Genel... 253 6.9.3.2 Eğilme Dayanımı... 253 6.9.3.2.1 Eğilme Dayanımı Tahkikleri... 253 6.9.3.2.1a Tahkiklerde Kullanılacak olan Başlık Gerilmeleri ve Eleman Eğilme Momentlerinin Tanımlanması...253 6.9.3.2.1b Aralıklı Tutulmuş olan Basınç Başlıklarının Tahkiki...254 6.9.3.2.1c Aralıklı Tutulmuş olan Çekme Başlıklarının tahkiki...255 6.9.3.2.1d Sürekli Şekilde Tutulmuş olan Çekme veya Basınç Başlıklarının Tahkiki...255 6.9.3.2.1e Çekme Başlıklarında Kopma Tahkiki...255 6.9.3.2.2 Basınç Başlığı Eğilme Dayanım Gerilmeleri... 255 6.9.3.2.2a Gövdeden Başlığa Basınç Gerilmesi Aktarma Katsayısı R b...256 6.9.3.2.2b Yerel Burkulma Dayanım Gerilmesi...256 6.9.3.2.2c Yanal Burulmalı Burkulma Dayanım Gerilmesi...257 6.9.3.2.3 Çekme Başlığı Eğilme Dayanım Gerilmesi... 259 6.9.3.2.4 Gövde Buruşma Dayanımı... 259 6.9.3.2.4a Boyuna Berkitmeleri Olmayan Gövdeler...259 6.9.3.2.4b Boyuna Berkitmeleri Olan Gövdeler...260 12
6.9.3.3 Kesme Dayanımı... 260 6.9.3.3.1 Takviyesiz ve Berkitmesiz Gövdelerin Anma Dayanımı... 261 6.9.3.3.2 Takviyeli Gövdelerin Anma Dayanımı... 261 6.9.3.3.2a İç Paneller...261 6.9.3.3.2b Uç Paneller...262 6.9.3.4 Berkitmeler ve Takviyeler... 263 6.9.3.4.1 Enine Ara Berkitmeler... 263 6.9.3.4.1a Genel...263 6.9.3.4.1b Düzlemden Dışarı Çıkan Levha Genişliği...263 6.9.3.4.1c Berkitme Atalet Momenti...264 6.9.3.4.1d Berkitme Alanı...265 6.9.3.4.2 Mesnet Berkitmeleri... 265 6.9.3.4.2a Düzlem Dışına Çıkan Genişlik...266 6.9.3.4.2b Mesnet Berkitmesi Taşıma Dayanımı...266 6.9.3.4.2c Mesnet Berkitmelerinin Eksenel Dayanımı...266 6.9.3.4.3 Boyuna Takviyeler... 266 6.9.3.4.3a Genel...267 6.9.3.4.3b Düzlem Dışına Çıkan Genişlik...267 6.9.3.4.3c Boyuna Takviye Atalet Momenti ve Atalet Yarıçapı...267 6.9.3.5 Başlık Takviye Levhaları... 268 6.9.3.5.1 Genel... 268 6.9.3.5.2 Takviye Levhası Uç Kısımları ile İlgili Koşullar... 268 6.9.3.5.2a Kaynaklı Uç Noktaları...268 6.9.3.5.2b Cıvatalı Uç Noktaları...268 6.9.4 Yorulma ve Kırılma Sınır Durumu... 269 6.9.4.1 Yorulma... 269 6.9.4.2 Kırılma... 269 6.9.5 Kullanım Sınır Durumu... 269 6.9.5.1 Elastik Deformasyonlar... 269 6.9.5.2 Kalıcı Deformasyonlar... 269 6.9.5.2.1 Genel... 269 6.9.5.2.2 Eğilme... 269 6.9.6 İnşa Edilebilme... 270 6.9.6.1 Genel... 270 6.9.6.2 Eğilme Tahkikleri... 270 6.9.6.2.1 Aralıklı Şekilde Çaprazlanmış Basınç Başlıkları... 270 6.9.6.2.2 Aralıklı Şekilde Tutulmuş Çekme Başlıkları... 271 6.9.6.2.3 Sürekli Olarak Tutulmuş Çekme veya Basınç Başlıkları... 271 6.9.6.3 Kesme Tahkiki... 271 6.10 Diyaframlar ve Enleme Çerçeveleri... 271 6.10.1 Genel... 272 6.10.2 Düz I-kesitleri... 272 6.10.3 Yanal Çaprazlama... 272 6.10.3.1 Genel... 272 6.10.3.2 Düz I-Profiller... 273 6.11 Bağlantı ve Ekler... 273 6.11.1 Genel... 273 6.11.2 Cıvatalı Birleşimler... 274 6.11.2.1 Genel... 274 6.11.2.1.1 Kayma-Kritik Birleşimler... 274 6.11.2.1.2 Kesme-Ezilme Tipi Birleşimler... 275 6.11.2.2 Cıvatalar, Somunlar... 275 6.11.2.3 Cıvata Delikleri... 275 6.11.2.4 Kesme Dayanımı... 276 6.11.2.4.1 Kısa Birleşimler... 276 6.11.2.4.2 Uzun Birleşimler... 276 13
6.11.2.5 Cıvata Deliklerinde Ezilme Dayanımı... 277 6.11.2.6 Kayma Dayanımı... 278 6.11.2.7 Çekme Dayanımı... 280 6.11.2.7.1 Genel... 280 6.11.2.7.2 Anma Çekme Dayanımı... 280 6.11.2.7.3 Yorulma Dayanımı... 280 6.11.2.7.4 Kanırtma Etkisi... 280 6.11.2.8 Çekme ve Kesme Kombinasyonu... 281 6.11.2.9 Enjeksiyon Cıvataları... 281 6.11.2.10 Karma Birleşimler... 282 6.11.2.11 Blok Halinde Yırtılma... 282 6.11.2.12 Kollarının bir Tanesinden Bağlanmış, Çekmeye Maruz Köşebentler... 283 6.11.2.13 Cıvata Ara Uzaklıkları... 284 6.11.3 Pimler... 285 6.11.3.1 Eğilme ile Kesme Kombinasyonu... 285 6.11.3.2 Ezilme... 286 6.11.4 Kaynaklı Birleşimler... 287 6.11.4.1 Genel... 287 6.11.4.2 Kaynak Tipleri... 287 6.11.4.3 Küt Kaynaklı Birleşimlerin Dayanımı... 287 6.11.4.3.1 Çekme veya Basınç... 287 6.11.4.3.2 Kesme...287 6.11.4.4 Köşe Kaynaklı Birleşimlerin Dayanımı... 287 6.11.4.4.1 Çekme veya Basınç... 288 6.11.4.4.2 Kesme...288 6.11.4.4.2a Kaynak Boyu...288 6.11.4.4.2b Etkili Köşe Kaynağı Kalınlığı...288 6.11.4.5 Köşe Kaynağının Uçlarındaki Dönüşler... 289 6.11.4.6 Yalıtım Kaynakları... 289 6.11.4.7 Kaynaklı Birleşimlerinde Kuvvet Dağılımı... 289 6.11.4.8 Uzun Köşe Kaynaklı Bağlantılar... 290 6.11.4.9 Bir Kolundan Bağlanan Köşebentler... 290 6.11.5 Bağlantı Elemanları... 291 6.11.5.1 Genel... 291 6.11.5.2 Çekme... 291 6.11.5.3 Kesme... 291 7. KENAR AYAKLAR VE ORTA AYAKLAR... 295 7.1 Genel... 295 7.1.1 Kapsam... 295 7.1.2 Kaynak Standartlar... 295 7.2 Tanımlar... 295 7.3 Simgeler... 296 7.4 Zemin Karakteristikleri ve Malzemeler... 297 7.4.1 Genel... 297 7.4.2 Zemin Karakteristiklerinin Belirlenmesi... 297 7.5 Sınır Durumları ve Dayanım Katsayıları... 297 7.5.1 Genel... 297 7.5.2 Kullanım Sınır Durumu... 298 7.5.3 Dayanım Sınır Durumu... 298 7.5.3.1 Genel... 298 7.5.3.2 Yük Birleşimleri ve Yük Katsayıları... 298 7.5.3.3 Dayanım Katsayıları... 298 7.6 Kenar Ayaklar... 299 7.6.1 Genel... 299 7.6.1.1 Yükler... 299 7.6.2 Serbest Duran Kenar Ayaklar... 299 7.6.2.1 Kullanım Sınır Durumunda Genel Stabilite Tahkiki... 299 7.6.2.2 Dayanım Sınır Durumunda Taşıma Gücü ve Stabilite Tahkikleri... 299 14
7.6.2.2.1 Taşıma Gücü Tahkiki... 299 7.6.2.2.2 Devrilme Tahkiki... 301 7.6.2.2.3 Kayma Tahkiki... 302 7.6.2.2.4 Zemin Pasif Direnci... 302 7.6.2.2.5 Yapısal Tahkikler... 302 7.6.2.2.6 Deprem Tasarımı... 302 7.6.3 İntegral Kenar Ayaklar... 303 7.6.4 Kanat Duvarları... 303 7.6.5 Kenar Ayak Donatısı... 303 7.6.6 Genleşme Derzleri... 303 7.6.7 Temel Altı Erozyonu... 303 7.6.8 Drenaj... 304 7.7 Orta Ayaklar... 304 7.7.1 Yük Etkileri... 304 7.7.2 Orta Ayağın Korunması... 304 7.7.2.1 Çarpma... 304 7.7.2.2 Oyulma... 304 7.7.3 Tasarım... 304 7.7.4 Deprem Etkileri... 304 7.7.4.1 Genel... 304 7.7.4.2 Kolon-Ayaklar için Talepler... 305 7.7.4.2.1 Dayanım Katsayıları... 305 7.7.4.2.2 Enine Yön Donatısı... 305 7.7.4.2.3 Plastik Mafsallarda Sargı Donatısı... 305 7.7.4.2.4 Sargı Donatısı Ara Mesafesi... 306 7.7.4.2.5 Boyuna Donatı Ekleri... 306 7.7.4.2 Perde Duvar Tipi Ayaklar için Koşullar... 307 7.7.4.3 Kolon Bağlantıları... 307 7.7.4.5 Perde ve Kolon Ayaklarda İnşaat Derzleri... 307 7.7.4.6 Kutu Kesitli Basınç Elemanları için Donatı... 308 7.7.4.6.1 Genel... 308 7.7.4.6.2 Donatının Ara Mesafesi... 308 7.7.4.6.3 Etriyeler... 308 7.7.4.6.4 Bindirmeler...308 7.7.4.6.5 Firketeler... 308 7.8 Tabliyenin Köprü Ayağına Oturma Genişliği... 309 8. MESNETLER... 313 8.1 Faaliyet Alanı... 313 8.2 Tanımlar... 313 8.3 Mesnet Seçiminde ve Kullanımında Dikkat Edilmesi Gereken Hususlar... 314 9. İNTEGRAL KÖPRÜLER... 319 9.1 Simgeler... 319 9.2 Giriş... 320 9.3 Integral Köprü Nedir... 320 9.4 Integral Köprülerin Yapılabilirlik Koşulları... 322 9.4.1 Köprü Uzunluğu... 322 9.4.1.1 Çelik Kazıkların Yüksek Plastik Gerinmeler Altında Yorulma Performanslarına Bağlı Olarak Belirlenen İntegral Köprü Uzunluk Sınırları:... 322 9.4.1.2 Kenar Ayakların Eğilme Dayanımına Dayalı İntegral Köprü Uzunluk Sınırları... 324 9.4.2 Üst Yapı Tipi... 324 9.4.3 Köprü Geometrisi... 325 9.4.4 Kenar Ayaklar ve Kanat duvarlar... 325 9.4.5 Çok Açıklıklı Yapılar... 325 9.4.6 Zemin Durumu... 325 9.5 İntegral Köprülerin Yapım Yöntemleri... 326 9.6 İntegral Köprülerin Tasarım Yöntemleri... 326 9.6.1 Yapım Evreleri, İlgili Yükler ve Yük Kombinasyonları... 326 9.6.2 İntegral Köprünün Analiz için Modellenmesi... 328 15
9.6.3 Isı Değişimi ve Köprü-Zemin Etkileşimi... 330 9.6.4 Deprem Yükleri Altında Tasarım... 331 9.7 İntegral Köprülerin Tasarımı ile İlgili Önemli Noktalar... 331 9.7.1 Üst Yapı... 331 9.7.2 Kenar Ayaklar, Kanat duvarlar ve Yaklaşım Tabliyeleri... 332 9.7.3 Kenar Ayak Kazıkları... 333 9.7.4 Mesnetler, Orta Ayaklar ve Temeller... 333 9.8 Tasarım ile İlgili Detaylar... 333 9.8.1 Kenar Ayak Monolitik Bağlantı Detayları... 333 9.8.2 Yaklaşım Tabliyesi ile Demiryolu Birleşim Noktasında Genleşme Derzi Detayı... 337 9.8.3 Sert Zeminde Kazıkların Detaylandırılması... 338 9.8.4 Kenar Ayaklarda Dolgu ve Zemin ile İlgili Detaylar... 338 16
ŞEKİLLER Şekil 2.4.3.2-1 Köprü Döşemesinde Burulma t nin Tanımı... 38 Şekil 2.4.3.3-1 Köprü Döşemesi Uçlarındaki Açısal Dönmelerin Tanımı... 39 Şekil 2.4.4.2-1 Yolcu Vagonunda Düşey İvmenin b v = 1 m/s 2 Alınması Halinde... 41 Üç veya Daha Fazla Basit Mesnetli Ardışık Açıklıklı bir Demiryolu Köprüsünde... 41 Değişik Tren Hızları V (km/saat) için İzin Verilebilecek En Büyük Düşey δ Sehimi... 41 Şekil 3.5-3.2-1 Yük Modeli LM 71 ve Düşey Yükler için Karakteristik Değerler... 57 Şekil 3.5.3.3-1 Yük Modelleri SW/0 ve SW/2... 58 Şekil 3.5.3.5-1 Düşey Yüklerin Dışmerkezliği... 59 Şekil 3.5.3.6-1 Noktasal Kuvvet veya Teker Yükünün Ray Yardımı ile Boyuna Yönde Dağıtılması.. 59 Şekil 3.5.3.6.2 Yükün Travers ve Balast Yardımı ile Boyuna Yönde Dağıtımı... 60 Şekil 3.5.3.6.3-1 Deversiz bir Hatta Etkilerin Traversler ve Balast Yardımı ile Enine Yönde Dağılımı (Düşey Yüklerin Dışmerkezliğinin Etkisi Gösterilmemiştir)... 60 Şekil 3.5.3.6.3-2 Deversiz bir Hatta Balastın Sadece Ray Altında Sıkıştırılmış Olması Halinde Etkilerin Traversler ve Balast Yardımı ile Enine Yönde Dağıtılması (Düşey Yüklerin Dışmerkezliliğinin Etkisi Gösterilmemiştir)... 61 Şekil 3.5.3.6.3-3 Deverli bir hatta etkilerin traversler ve balast yardımı ile enine yönde dağıtılması (düşey yüklerin dışmerkezliğinin etkisi gösterilmemiştir)... 61 Şekil 3.5.4.4-1 Dinamik Analiz Gerekip Gerekmediğinin Belirlenmesi için Akış Şeması... 64 Şekil 3.5.4.4-2 Köprü Açıklığına göre Köprü Doğal Frekansının Sınırları... 65 Şekil 3.5.5.1-1 Yük Modeli LM 71 ve SW/0 için f Katsayısı... 72 Şekil 3.5.7.2- Hatta Paralel Basit Düşey Yüzeyler için Etkilerin Karakteristik Değerleri, q 1k... 79 Şekil 3.5.7.3-1. Hattın Üzerinde Basit Yatay Yüzeyler için q 2k Etkilerinin Karakteristik Değerleri... 79 Şekil 3.5.7.4-1 - Hatta Bitişik Basit Yatay Yüzeyler için q3k Etkilerinin Karakteristik Değerleri... 80 Şekil 3.5.7.5-1 Hattın Merkez Çizgisinden olan min a g ve maks a g Uzaklıklarının Tanımı... 81 Şekil 3.6.3-1 Rüzgar Hesabı için Referans Alan... 84 Şekil 3.7.1.2-1: Köprüdeki Düzgün Sıcaklık Dağılımı (T e min/t e max) ile... 86 Gölgede Hava Sıcaklığı (Tmin/Tmax) Arasındaki ilişki.... 86 Şekil 3.10.3.2-1 Akarsu Basıncını Gösteren Ayak Plan Görünüşü... 88 Şekil 3.12.1-1 Tasarım Durumu I Eşdeğer yük Q A1d ve q A1d... 90 Şekil 3.12.1-2 Tasarım Durumu II Eşdeğer yük q A2d... 90 Şekil 4.6.3.2-1 Etkili Başlık Genişlikleri b e, b m ve b s ile ilgili Şekiller... 111 Şekil 4.6.3.2-2 (b/l i ) için Verilmiş Değerlere göre b m ve b s için... 112 Etkili Başlık Genişliği Katsayıları... 112 Şekil 4.6.3.2-3 Eğilme ve Kesme için Enkesitler ve Bunlara Karşılık Gelen b e... 113 Etkili Başlık Genişlikleri... 113 Şekil 4.6.3.2-4 Normal Kuvvetler için b n etkili başlık genişliği... 114 Şekil 4.7.1.1-1 HSLM - A... 118 Şekil 4.7.1.1-2 HSLM - B... 119 Şekil 4.7.1.1-3 HSLM - B... 119 Şekil 4.7.4-1 Açıklık Boyu L (m) nin bir Fonksiyonu Olarak İlave Sönüm Δζ (%)... 124 Şekil 4.8.1-1 L T Genleşme Uzunluğu için Örnekler... 126 Şekil 4.8.1-2 Mesnetlerdeki Eşdeğer Boyuna Doğrultudaki Rijitliğin Saptanması için... 127 Örnek... 127 Şekil 4.8.3-1 Hat-Yapı Sistemi Modeline bir Örnek... 128 Şekil 4.8.3-2 Bir Hat için Boyuna Doğrultudaki Kesme Kuvvetinin Boyuna Doğrultudaki Hat Yer Değiştirmesi ile Değişimi... 129 Şekil 4.8.5.1-1 Sabit Mesnetlerin Uçta Olmadığı Döşeme... 133 Şekil 5.4.1.6-1 Yapısal Analiz için Gerilme-Birim Kısalma İlişkisinin Şematik Gösterimi... 149 Şekil 5.4.1.7-1 Dikdörtgen Gerilme Dağılımı... 149 Şekil 5.4.3.4-1 Tipik öngerilme çeliği için gerilme-birim uzama eğrisi... 152 Şekil 5.4.3.7-1 Öngerilme Çeliği için İdealleştirilmiş Gerilme-Birim Uzama Eğrisi... 153 Şekil 5.5.4.2-1 Dayanım Katsayısının Net Çekme Birim Uzaması ile Değişimi... 156 Şekil 5.6.3.2-1 Ankraj Koşullarının Etkili Destek Enkesit Alanı Üzerindeki Etkisi... 159 Şekil 5.7.4.7.1-1 Dikdörtgen Kutu Kesitli Basınç Elemanı... 173 Şekil 5.7.5-1 A 2 Alanının Tanımlanması... 175 17
Şekil (5.8.2.2.5-1) A oh Alanının Tanımlanması... 182 Şekil 5.9.6.3.1-1 Eğrilikli bir Demette Sapma Kuvveti Etkileri... 197 Şekil 5.9.6.3.1-2 Yatay düzlemde eğrilikli bir köprüde sapma kuvveti etkileri... 198 Şekil 5.9.6.3.2-1 Düzlemden Dışarı Doğru Olan Kuvvetler... 199 Şekil 5.9.8.1-1 Ankraj Bölgesi Boyutları... 200 Şekil 5.9.8.1-2 Ankraj Bölgesi Boyutları... 200 Şekil 5.9.8.2.1-1 Genel ve Yerel Bölgeler... 201 Şekil 5.9.8.3.2-1 Çoklu bir Ankrajda Kuvvetlerin Dağılımı... 202 Şekil 5.9.8.3.2-2 Patlatma Donatısının Yerleştirilmesi... 203 Şekil 5.9.8.3.2-3 Kenar Çekme Kuvvetleri... 204 Şekil 5.9.8.3.2-4 Ankraj Bölgesi Donatısının Yerleştirilmesi... 204 Şekil 5.9.8.4.1-1 Asal Gerilme Alanı ve Destek-Gergi Modeli... 206 Şekil 5.9.8.4.1-2 Genel Bölge için Destek-Gergi Modeli Örnekleri... 206 Şekil 5.9.8.4.1-3 Genel Bölgenin Dış Kısımları için Geliştirilen bir Destek-Gergi Modeli... 206 Şekil 5.9.8.4.3-1 Basınç Desteklerinin Kritik Enkesitleri... 207 Şekil 5.9.8.6.1-1 Ankraj Bölgesinde Süreksizlik Olmasının Etkisi... 208 Şekil 5.9.8.6.1-2 Ankraj Bölgesinde, Kenar Uzaklıkların Gösterimi... 208 Şekil 5.9.8.6.2-1 Sık Aralıklı Çoklu Ankrajlar... 209 Şekil 5.9.8.6.2-2 Etkili Mesnetlenme Alanı... 210 Şekil 5.9.8.6.3-1 Denklem 1 ve 2 deki Simgeler... 211 Şekil 5.9.8.6.4-1 Dışmerkezli Ankrajlarda Kenar Çekme Kuvvetlerinin Hesabı... 211 Şekil 5.9.8.7.1-1 Yerel Bölgenin Geometrisi... 212 Şekil 5.12.2.4.3-1 Kancalı çubuk için etriye gereksinimi... 220 Şekil 6.4.1.3-1 Köşe Kaynakları Yorulma Tahkiki İle İlgili Gerilmeler... 237 Şekil 6.4.1.5-1 Açıklık ve mesnet bölgelerinin tanımı... 240 Şekil 6.9.3.2.2-1 I Kesitleri Basınç Başlığı Eğilme Dayanımı Bağıntılarının Gösterimi... 257 Şekil 6.9.3.2.2c-1 Basınç Altında Bulunan Gövde Bölgesi Yüksekliği... 259 Şekil 6.9.3.4.1a-1 Berkitme Kaynağı Ara Uzaklığı... 263 Şekil 6.11.1-1 Eksen Çizgileri... 274 Şekil 6.11.2.4.2-1 Uzun Birleşimler... 277 Şekil 6.11.2.5-1 Tek Sıra Cıvata Dizisi İle Bağlanmış Olan Bağlantılar... 278 Şekil 6.11.2.5-2 Besleme Levhalı Bağlantılar... 278 Şekil 6.11.2.11-1 Blok Halinde Yırtılma... 283 Şekil 6.11.2.12-1 Bir Kolundan Bağlanmış Olan Köşebentler... 284 Şekil 6.11.2.13-1 Cıvata Ara ve Uç Uzaklıkları... 284 Şekil 6.11.3.1-1 Bir Pimdeki Eğilme Momenti... 286 Şekil 6.11.4.4.2b-1 Köşe Kaynağı kalınlığı... 288 Şekil 6.11.4.4.2b-2 Derin Nüfuziyetli Köşe Kaynağı Kalınlığı... 289 Şekil 7.6.3.1-1 Zemine Oturan Temellerde Taşıma Gücü... 300 Şekil 7.6.3.1-2 Kayaya Oturan Temellerde Taşıma Gücü... 301 Şekil 9.3-1 Integral Köprü Detayları... 321 Şekil 9.3-2 Integral ve Genleşme Derzli Köprülerin Kenar ayak Bölgesindeki Detayları... 321 Şekil 9.6.2-1 Birinci Yapım Evresi için Tipik İki Açıklıklı İntegral Köprü ve Analitik Model... 329 Şekil 9.6.2-2 Son Yapım Evresi için Tipik İki Açıklıklı İntegral Köprü ve Analitik Model... 330 Şekil 9.7.1-1 Ayak-Üst Tabliye ve Kazık - Ayak Derzinde Sabit Bağlantı Detayı... 332 Şekil 9.8.1-1 Betonarme Tabliyeli Öngerme Beton Kiriş... 334 Şekil 9.8.1-2 Betonarme Tabliyeli Çelik Kiriş... 335 Şekil 9.8.1-3 Betonarme Tabliyeli Yanyana Dizili Öndökmeli Kutu Kirişler... 336 Şekil 9.8.1-4 Betonarme tabliyeli çelik kutu kirişler... 337 Şekil 9.8.2-1 Yaklaşım Tabliyesi ile Demiryolu Birleşim Noktasında Genleşme Derzi Detayı... 338 Şekil 9.8.3-1 Sert Zeminde Kazık Yerleştirme Detayları... 338 Şekil 9.8.4-1 Köprülerde Dolgu ve Zemin Detayları... 339 18
19
TABLOLAR Tablo 2.4.2-1 Sehim ve Titreşim Sınırlarının Kontrolü için Tren Yükü Alınacak Hatların Sayısı... 37 Tablo 2.4.3.2-1 Köprü Döşemesinin Burulma Sınır Değerleri... 38 Tablo 2.4.3.4-1 Maksimum Yatay Dönme ve Eğrilik Yarıçapının Maksimum Değişimleri... 40 Tablo 2.4.4.1-1 Tavsiye Edilen Rahatlık Seviyeleri... 40 Tablo 3.3.1-1 Yük Birleşimleri Tablosu ve Yük Katsayıları... 51 Tablo 3.3.2-1 Zati Yükler için Yük Katsayıları γ G... 53 Tablo 3.3.3-1 Zemin Yükleri için Yük Katsayıları... 53 Tablo 3.3.3-2 Çeşitli Zemin İç Sürtünme Açıları için β A, β P, β S Değerleri... 54 Tablo 3.3.4-1 Tren Grup Yükleri için Yük Katsayıları γ gr1 (1)... 54 Tablo 3.4.1-1 Malzeme Birim Ağırlıkları... 55 Tablo 3.5.3.3-1 Yük Modelleri SW/0 ve SW/2 için Düşey Yükler Karakteristik Değerleri... 58 Tablo 3.5.4.5.3-1 - Belirleyici uzunluklar L... 67 Tablo 3.5.5.1-1 Yük Modeli 71 ve SW/0 için f Katsayısı... 72 Tablo 3.5.5.1-2 - α ve Sahadaki Maksimum Hat Hızı Değerlerine Karşılık Gelen... 73 Merkezkaç Kuvveti için Yükleme Durumları... 73 Tablo 3.5.6.2-1 Tren Yük Grupları... 77 Tablo 3.6.1-1 Rüzgar Sürtünme Boyu (Z O ) değerleri... 83 Tablo 3.6.2-1 Kuvvet Katsayısı C Değerleri... 84 Tablo 3.7.1.3-1 Balastlı Demiryolu Köprüleri için Doğrusal ısı farklılıkları... 86 Tablo 3.10.3.1-1 Akıntı Direnç Katsayısı... 88 Tablo 3.10.3.2-1 Yanal Akıntı Direnç Katsayısı... 89 Tablo 3A -1 Standart Trafik Karışımı [Dingil Yükü 22,5t (225kN) ]... 97 Tablo 3A-2 Ağır Trafik Karışımı [Dingil Yükü = 25t (250kN)]... 97 Tablo 3A-3 Hafif Trafik Karışımı [Dingil Yükü 22,5t (225kN)]... 97 Tablo 4.7.1.1-1 HSLM A... 119 Tablo 4.7.1.1-2 HSLM A ve HSLM B nin Uygulanması... 120 Tablo 4.7.1.2-1 Köprü Üzerindeki Hat Sayısına göre İlave Yük Durumlarının Özeti... 120 Tablo 4.7.3.1-1 Tasarım Amacı ile Kullanılacak Sönüm Değerleri... 122 Tablo 4.8.5.1-1 Tek Parça Döşemelerin Sabit Mesnetlerinde Demerajdan ve Frenlemeden Kaynaklanan Boyuna Yöndeki Kuvvetlerin Hesabında Kullanılan ξ Azaltma Katsayısı... 132 Tablo 5.4.1.1-1 Çimento Dayanım Sınıfına göre s katsayısı... 146 Tablo 5.4.1.1-1 Beton İçin Birim Kısalma Değerleri... 147 Tablo 5.7.2.2-1 Beton Sınıflarına göre β 1 değerleri... 162 Tablo 5.9.3-1 Öngerilme Demetleri için Gerilme Sınırları... 189 Tablo 5.9.3.1.2-1 Tam Öngerilmeli Elemanlar İçin, Kayıplardan Önce Geçici Çekme Gerilmesi Sınırları... 190 Tablo 5.9.3.2.1-1 Tam Öngerilmeli Elemanlarda, Kayıplardan Sonra Kullanım Sınır Durumu için Basınç Gerilmesi Sınırları... 190 Tablo 5.9.3.2.2-1 Tam Öngerilmeli Elemanlarda, Kayıplardan Sonra Kullanım Sınır Durumu için Çekme Gerilmesi Sınırları... 191 Tablo 5.9.4.2.2b-1 Ardçekme Demetleri için Sürtünme Katsayıları... 193 Tablo 5.9.4.3.-1 Zamana bağlı kayıplar (MPa)... 195 Tablo 5.11.1-1 Korunmasız Ana Donatı için Net Beton Örtüsü (mm)... 214 Tablo 5.11.2.3-1 Minimum Bükme Çapları... 215 Tablo 5.11. 5.1-1 Eksenden eksene ara uzaklıklar... 216 Tablo 6.2.2.1-1: Sıcak Haddelenmiş Yapısal Çeliklerin f y Anma Akma Dayanımı ve f u Anma Kopma Dayanımı...231 Tablo 6.2.2.1-2: İçi Boş Çelik Kesitler için f y Anma Akma Dayanımı ve f u Anma Kopma Dayanımı... 232 Tablo 6.2.3.1-1: Cıvatalar için akma ve kopma dayanım gerilmelerinin anma değerleri F By ve F Bu... 233 Tablo 6.4.1.2-1 Yorulma için katsayıları... 236 Tablo 6.4.1.5-1 Standart tren trafiği için 1 katsayısı... 238 20
Tablo 6.4.1.5-2 Ekspres tren, metro ve dingil yükü 25 t olan tren trafiği için 1 katsayısı... 239 Tablo 6.4.1.5-3 2 Katsayısı... 240 Tablo 6.4.1.5-4 3 Katsayısı... 240 Tablo 6.4.1.5-5 4 Katsayısı... 240 Tablo 6.5-1 : İzin Verilen Maksimum Eleman Kalınlıkları t (mm)... 243 Tablo 6.8.3.2-1 Buruşma Katsayısı ve Eksenel Basınç için Levha Genişlikleri... 250 Tablo 6.11.2.3-1. En büyük delik boyutları... 275 Tablo 6.11.2.6-1 K h değerleri... 279 Tablo 6.11.2.6-2 K s Değerleri... 279 Tablo 6.11.2.12-1 β 2 ve β 3 Azaltma Katsayıları... 283 Tablo 6.11.2.13-1 En Büyük ve En Küçük Kenar Uzaklıklar ile Ara Uzaklıklar... 285 Tablo 6.11.4.4.2b-1 Köşe kaynağının en küçük boyutları... 289 Tablo 9.4.1.1-1 Çeşitli Zemin ve Kenar ayak-kazık Bağlantı Tipleri için Denklem 9.4.1.1-1 de Kullanılmak Üzere Verilmiş λ Değerleri... 323 Tablo 9.4.1.1-2 Çelik ve Betonarme İntegral Köprüler için Kazıkların Yüksek Plastik Gerinmeler Altında Yorulma Performansına Bağlı Olarak Belirlenen Maksimum Uzunluk Sınırları... 324 21
22
1. GİRİŞ 23
1. GİRİŞ 1.1 Şartnamenin Kapsamı Bu şartname demiryolu köprülerinin tasarlanması ile değerlendirilmesini kapsamaktadır ve kamu güvenliği için gereken minimum koşulları öngörmektedir. Güvenliğin sistemlerde süneklik ve hiperstatiklik oluşturulması yoluyla artırılması ile çarpma ve oyulmaya karşı korunma tedbirlerinin alınması vurgulanmıştır. 1.2 Köprünün Sahip Olması Gereken Temel Özellikler 1.2.1 İnşa Edilebilme Köprüler, imalatı ve montajı aşırı güçlük ve sıkıntıyla karşılaşılmadan yapılabilecek şekilde tasarlanmalıdır. İmalata bağlı olarak sitemde ortaya çıkabilecek zorlanmaların kabul edilebilir sınırlar içinde kalmasına özen gösterilmelidir. Eğer bir köprünün yapım yöntemi kendiliğinden anlaşılır şekilde açık değilse, en az bir uygulanabilir yöntem sözleşme dökümanlarında gösterilmiş olmalıdır. Uygulama için seçilen yöntem dolayısı ile montaj sırasında bazı güçlendirme elemanları, geçici çarprazlar veya destekler gerekli oluyorsa bunun gerekliliği sözleşme dökümanlarında belirtilmelidir. Dar bölgelerde kaynak işlemini veya yoğun donatılı bölgelerde donatıların arasından beton dökülmesini gerektiren detaylardan kaçınılmalıdır. Köprüyü uygulama aşamasında etkileyebilecek hidrolik koşullar ve iklim koşulları gözönüne alınmalıdır. 1.2.2 Ekonomi Köprü üstyapı ve altyapısı, açıklık uzunlukları ve kullanılan malzemeler, proje maliyeti dikkate alınarak seçilmelidir. Köprünün kullanım ömrü süresince meydana gelecek işletme ve bakım giderlerinin etkisi toplam maliyet hesaplanırken dikkate alınmalıdır. İnşaat sahasının yapım yöntemine getirdiği kısıtlamalar, malzeme temini, imalat, nakliye ve montaj güçlükleri gibi yerel faktörler dikkate alınmalıdır. Alternatif tasarımlar, güvenlik, kullanılabilirlik ve estetik bakımdan eşdeğer özelliklere sahip olmalıdır. 1.2.3 Estetik Köprüler zarif ve çevrelerini tamamlayıcı nitelikte, yani yerine oturmuş, yerini bulmuş olmalıdırlar. Aynı zamanda köprüyü seyreden ve kullananlarda, yeterli dayanıma sahip olduğunu hissettirebilmelidir. Sıradışı ve yapısal nitelikte olmayan aşırı süslemelerden kaçınılmalıdır. Estetik bir tasarım oluşturmak için aşağıdaki hususlar dikkate alınmalıdır : Ayak geometrisi, biçim ve detay olarak üst yapı ile uyum içinde olmalıdır. Köprünün genel görünümünde ve elemanlarında ani ve keskin değişikliklerden kaçınılmalıdır. Eğer çeşitli köprü tiplerinin bir arada kullanımı kaçınılmaz ise, görünüş olarak birinden diğerine geçişlerin yumuşak olmasına özen gösterilmelidir. Döşemedeki drenaj çörtenleri gibi detaylar gözden kaçırılmamalıdır. Mümkün olduğunca köprünün bir bilgi veya yönlendirme tabelasına veya bir aydınlatma armatürüne mesnet olarak kullanılmasından kaçınılmalıdır. 24
Mesnet bölgesindekilerin dışında, enine yöndeki gövde berkitmeleri üst yapıda görünür şekilde olmamalıdır. Derin boğazların geçilmelerinde kemer yapılar tercih edilmelidir. 1.2.4 Dayanıklılık Sözleşme dökümanları, kaliteli malzeme ve yüksek standartta fabrikasyon ve montaj uygulaması şart koşmalıdır. Yapısal çelik, uzun ömürlü boya, kaplama ve katodik korumaya sahip olmalı veya kendinden korumalı olmalıdır. Havadan taşınan veya suda çözülmüş tuzların etkisine maruz kalmaları beklenen donatı çubukları ve öngerme demetleri, yeterli beton paspayı katmanı, betonun yoğunluğu ve kimyasal bileşiminin ayarlanması, hava kabarcıklı beton kullanımı, katodik koruma, gözeneksiz boya ile beton yüzeyin kaplanması, donatı ve öngerme tellerinin epoksi veya galvaniz kaplanması gibi önlemlerin uygun bir kombinasyonu ile korunmalıdır. Kılıf boruları içine yerleştirilen öngerme demetleri çimento şerbeti enjeksiyonu ile veya diğer bir yöntem ile korozyondan korunmalıdır. Toprak ve su ile doğrudan temas halindeki malzemelerin kalıcılığı üzerinde durulmalıdır. Beton döşemenin alt yüzünde, yüzey kenarından 250 mm yi aşmayacak bir uzaklıkta olacak şekilde boylu boyunca damlalık yivleri öngörülecektir. 1.2.5 Denetlenebilme Kontrol amacı ile gemici merdivenleri, yürüme yolları, kedi yolları, kapaklı giriş delikleri, gerek görülürse aydınlatma gibi denetim düzenleri kullanılabilir. Hücre tarzındaki yapıların iç kısımlarına ve bağıl hareketlerin oluşabileceği bölgelere erişebilmek için geçiş yolları yapılması ve kutu kesitlerde uygun giriş delikleri bırakılması suretiyle bu kısımların elle ve gözle kontrolüne imkan verecek düzenlemeler yapılmalıdır. 1.2.6 Bakım Yapılabilme Bakım zorluğu olan yapı sistemlerinden kaçınılmalıdır. Mesnet ve genleşme derzi etrafındaki alanlar, temizleme, kriko ile kaldırma, bakım ve yenileme çalışmalarına imkan verecek şekilde tasarlanmalıdır. Köprü kaldırma noktaları planlar üzerinde gösterilmeli ve belirtilecek kriko kuvvetlerine uygun şekilde tasarlanmalıdır. 1.3 Hidroloji ve Hidrolik 1.3.1 Genel Bir akarsu geçişi için öngörülen köprünün hidrolik ve hidroloji incelemeleri ve kabulleri, avan proje çalışmalarının bir parçası olarak tamamlanmalıdır. Bu incelemelerin kapsamı, yapının önemi ve sistemle ilgili risklere uygun detayda yapılmalıdır. Köprü proje alternatifleri değerlendirilirken akarsu stabilitesi, akış dağılımı, akarsu hızları, oyulma potansiyeli, taşkın afeti ile gereken yerlerde gelgit dinamiği göz önüne alınmalıdır. 25
1.3.2 Şantiye Verileri Şantiye verilerinin toplanması ile ilgili yöntem aşağıdaki hususları dikkate almalıdır : Köprünün memba ve mansap yönlerinde, akarsu yatağı ve taşkın havzasından, uygun aralıklarla, havadan ve yerden topografya ölçümleri yapılması, İncelenen akarsuyun ulaşabileceği bölge içinde akarsu ve taşkın havzası için engebe yaratan elemanlar üzerine tahminler, Oyulma analizi yapılırken zemin özelliklerini belirleyebilmek için yeterli derinlikten ve akarsu yatağından örnek toplanması, Zemin sondajları yapılması, Akarsu taşkın su seviyesi, rezervuarlar, dolu savak havuzları, gel git olayı, taşkın kontrol düzenekleri ve işletme işlemlerini de içeren su seviyelerini etkileyen faktörler, Gözlenmiş olan oyulmalar, kıyı erozyonu, moloz ve buz sürüklenmesi sonucu yapısal hasarlar da dahil olmak üzere geçmiş taşkınlarda akarsuyun davranışı ve yapının gösterdiği performans ile ilgili elde edilebilen tarihsel bilgiler, Akarsu yatağında olası jeomorfik değişimler, 1.3.3 Hidrolojik Analiz Hidrolojik araştırmalar kapsamında aşağıdaki taşkın akışları incelenir : Taşkın hasarlarının belirlenmesi ve taşkın havzası yönetiminin sağlanması için 100 yıllık taşkın, Köprü ve yaklaşım hattında hasarların belirlenmesi için üstten aşan taşkın; oyulmanın belirlenmesi için de tasarım taşkını, Köprü temellerinin oyulmaya karşı dayanımının yeterliliğinin araştırılması için, köprü oyulma kontrol taşkını, Su yüzey profilini kalibre etmek için ve mevcut yapıların dayanımının değerlendirilmesi için tarihsel taşkınlar, Deniz suyu seviyelerindeki yükselmelerin gelgit mertebesi üzerindeki etkisinin incelenmesi, deniz ve delta kaynakları üzerinden geçen yapılar için tanımlanır. 1.3.4 Hidrolik Analiz 1.3.4.1 Akarsu Stabilitesi Su yolunun stabilitesinin değerlendirilmesi için ve yapının su yolu üzerindeki etkileri için aşağıdaki incelemeler yapılır : Akarsu kesitinde degradasyon, agradesyon veya dengede kalma durumlarının varlığı, Nehirlerin birleşme noktaları yakınında bir nehir geçişi varsa, ana nehrin etkisi, taşkın aşamalarında ikincil olma durumu, hızlar, akış dağılımı, nehrin düşey ve yanal hareketleri ve köprünün hidrolik tasarımı üzerindeki önceki koşulların etkisi, Nehrin doğrusal veya menderesli, kasisli, dalgalı, kesit değişimli olup olmaması açısından nehir geçişinin tercih edilen yeri veya köprünün mevcut veya gelecek için düşünülen akarsu şartlarından korunması, Önerilen her türlü akarsu yatağı değişikliğinin etkisi, Akarsu yatağı içinde kum ocağı işletilmesi veya diğer işlemlerin etkileri, Arazi kullanım değişiklikleri açısından kaybedilen hacim yüzdelerinin potansiyel değişimi, Doğal jeomorfik akarsu özelliklerinin değişiminin önerilen yapı üzerindeki etkisi, 26
Önerilen yapının sebep olduğu jeomorfik değişikliklerin yapının yakınında bulunan mevcut yapılar üzerindeki etkisi. Stabil olmayan akarsular ve akış koşulları için ilerdeki olası plan ve profil değişiklikleri üzerine özel araştırmalar yapılmalıdır ve proje aşamasında ve ilerde köprünün ve yaklaşım hatlarının güvenliği için alınması gereken tedbirler belirlenmelidir. 1.3.5 Köprü Temelleri 1.3.5.1 Genel Statik, hidrolik ve geoteknik açılardan temel projesi koordine edilmeli ve farklılıklar avan projeler onaya sunulmadan önce çözüme kavuşturulmalıdır. 1.3.5.2 Köprü Temelinin Oyulması Oyulma proje taşkını için; toplam oyulma çizgisi üzerindeki oyulma prizması içindeki akarsu yatağı malzemesinin proje koşullarında taşınmış olduğu kabul edilir. Proje taşkın atağı, gelgit veya karışık karekterli taşkın için 100 yılın en şiddetlisi esas alınmalı veya köprü üzerinden aşan taşkın için daha küçük tekrarlama aralığında olan esas alınmalıdır. Kontrol proje taşkını için; Köprü temel stabilitesi proje taşkın atağı, gelgit veya karışık karekterli taşkın için 500 yılı aşmayan bir sürenin en şiddetlisi esas alınmalı veya köprü üzerinden aşan taşkın için daha küçük tekrarlama aralığında olan esas alınmalıdır. Olağanüstü sınır durumu esas alınacaktır. Eğer yerel şantiye koşulları, buz veya moloz sürüklenmesi, proje taşkını ve kontrol taşkını koşullarından daha ağır oyulma koşulları mevcut ise mühendis bu koşulları kullanmalıdır. Toprak zemin veya yumuşak kaya üzerine oturtulacak tekil temellerin taban seviyeleri, oyulma kontrol taşkınına göre belirlenen oyulma derinliklerinin altında olmalıdır. Sağlam kaya zeminleri üzerine oturtulacak tekil temeller, kaya zemin ile bütünlükleri sağlanacak şekilde tasarlanmalıdır. Başlıkları ile birlikte uygulanan derin temeller; taşkın akışına engel olan kesitin ve dolayısı ile de bundan kaynaklanan oyulmanın minimize edilmesinin daha pratik olduğu durumlarda, başlık üst kotu için sözleşmede belirtilen tahmini oyulma derinliği seviyesi altında kalacak şekilde tasarlandırılacaktır. Kazıklı temellerde, kazıkların akarsu akıntısına maruz kaldığında erozyon ve korozyon ile tahrip olacağı söz konusu ise bundan daha da düşük seviyeler düşünülebilir. Şartlar kazık başlığının akarsu yatağının daha üstünde uygulamasını gerektiriyor ise, tasarımda oyulma tehlikesi gözönüne alınmalıdır. Akarsu yatağındaki köprü ayağında çarpmaya karşı koruma yapıları bulunuyorsa bunların köprü ayağı oyulmasına etkisi ve moloz toplama eğilimi dikkate alınmalıdır. Türbülant akış olan bölgelerde kenar ayakların stabilitesi de dikkatli şekilde incelenmelidir. Nehir kenarlarındaki toprak setler de oyulmaya karşı uygun önlemler ile korunmalıdır. 1.3.5.3 Köprü Yaklaşım Hatları Köprü tasarımı ile taşkın havzası içinde yaklaşım hatlarının tasarımı, birbiri ile eşgüdüm içerisinde yapılmalıdır. Sonuç olarak taşkın bölgesi bir bütün halinde analiz edilerek geliştirilmelidir. Yaklaşım hatlarının taşkın havzası içinde sedde üzerinden su akışına engel teşkil ettiği yerlerde ve durumlarda taşkın havzası içindeki demiryolu kesimi taşkın hasarını minimumda tutacak şekilde tasarlanır. 27