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 katlı bina, baraka vb. için kullanılır. Hatılların içine boyuna donatı konması iyi olur. Genişlikleri, duvar dış yüzlerinden itibaren her bir yüz için, duvar kalınlığından 0.1-0.2 m daha büyük olmalıdır. Taşıma gücü tahkiki aşağıdaki Gibi yapılır; 4
Beton Duvar Altı Şerit Temeller Esas olarak donatısız betondan yapılır. Ancak bir miktar boyuna donatı ve etriye kullanılır. Taşıma gücü tahkiki yandaki bağıntı ile yapılır. Eğilme ve kesme için kritik kesit tartışmalı olup, genellikle duvar dış yüzünde alınır; d kalınlığı basit eğilmeye ve kesmeye göre belirlenir. 5
Betonarme Duvar Altı Şerit Temeller Enine eğilmeye karşı donatılar konur. Enine donatı için kritik kesit olarak, duvar dış yüzündeki moment dikkate alınır. Kalınlıkları 0.25 m den az olamaz. Genişlikleri taşıma gücü tahkiki ile belirlenir ve 1 m den az olamaz. 6
Eksantrik yüklenmiş simetrik şerit temeller 7
Asimetrik duvar altı şerit temeller Fiziksel eksantrisite; Kritik kesitler uzun çıkmanın olduğu taraftadır. 8
Kolon Altı Şerit Temeller Genellikle yapının kısa kenarına paralel olurlar. Böylece zemindeki farklı oturmalardan daha az etkilenirler. Bunların genişlikleri artınca (3 m yi aşınca) ızgara temele yönlenilir. 9
10
11
Şerit temeller için başlıca hesap yöntemleri; Rijit kabul (Rijit Yöntem), Esnek kabul (Esnek yöntem), Yatak katsayısı yöntemi vb. dir 12
Rijit kabul (Rijit Yöntem), Bu yöntemde; şerit temel altındaki taban basıncı dağılışı, doğrusal kabul edilip, Geleneksel Yönteme göre belirlenir. 13
Esnek kabul (Esnek Yöntem), Esnek kabulde taban basınç dağılışı, kolon açıklık ortaları arasında üniform ve basamaklı olarak kabul edilir. Dağılış kolonlar arasında üniform ve basamaklı hale getirilebilir. 14
Yatak Katsayısı Yöntemi Yatak katsayısı, k s ; zemin üzerinde, bir noktadaki basınç (q) ile bunun meydana getirdiği oturma ( H) arasında, aşağıdaki gibi tanımlanır. Basınç, çökme ile orantılıdır. Böylece zemin adeta yaylardan oluşmuş gibi düşünülmektedir. Her ne kadar zemin, lineer elastik davranmıyorsa da bazı yaklaşık yöntemlerde öyle davrandığı kabul ediliyor. 15
Plaka yükleme deneyi ; yatak katsayısı bu deneyin, oturma-yük grafiğinin, ilk doğrusal kısmından hesaplanır. Plakadan temele geçişte bazı bağıntılar kullanılır. Kohezyonlu temellerde Kohezyonsuz temellerde 16
Zemin cinsine göre tipik yatak katsayısı değerleri 17
Winkler Problemi; Winkler Probleminin temel diferansiyel denklemi; 18
Şerit temeller için ; L < /4 ise temel rijit /4 < L < ise orta uzunlukta esnek L > ise uzun esnek olarak düşünülür. 19
Üç yöntem birlikte değerlendirilirse; hepsinin gerçekten (olası olandan) biraz farklı olduğu söylenebilir. 20
Bir şerit (kolon altı) temelinin hesaplanması; Taşıma gücü tahkiki; Bu bağıntı temel genişliğini (B) belirlemede kullanılır. Bu tahkik Azaltılmış Boyut (Meyerhof) Yöntemine göre de yapılabilir. Temel genişliği tipik olarak 1-3 m arasındadır, 1 m den az olamaz. 21
Eğilme ve kesme tahkikleri için; Uzunluk boyunca T, M diyagramları çizilir. Bunlarda temel ağırlığı ihmal edilir. 22
Esnek kabulde, moment diyagramının değerlerini veren ampirik bir bağıntı da kullanılır; Herhangi bir açıklıkta, açıklık basınç değeri q i açıklık l i ise, açıklık ortasında ve kenarlarda moment değerleri eşit olup, aşağıdaki bağıntı ile yaklaşık olarak hesaplanır. 23
T, M diyagramlarından, temel en kesiti (B 0, H vb.) boyuna donatılar hesaplanır. Enine çıkmalarda; çıkmanın gövde kirişine birleştiği yerde, eğilme ve kayma tahkikleri (enine donatılar, d kalınlığı vb.) yapılır. Bunlar taban basıncının maksimum olduğu elverişsiz yerlerde yapılır. Bağıntıları ile enine donatı ve d kalınlığı hesaplanır. D, 0.25 m den az olamaz. Genişliği, kalınlığına göre büyük olan dikdörtgen enkesitli şerit temellerde, kolonlar civarında zımbalama tahkiki yapılır. 24
İki doğrultuda uzanan şerit temel sistemi; Bir doğrultuda uzanan şerit temel sisteminde, temel genişlikleri 2,5-3 m yi aştığı (temeller birbirine yaklaştığı, aradaki boşluklar azaldığı) zaman iki doğrultuda uzanan şerit temel sistemine yönelinir. Ayrıca, bu sistem farklı oturmalara bir doğrultuda uzanan şerit temellere göte daha iyi karşı koyar. 25
Sistemi ayrı şerit temellere ayırırken, kolon yüklerini dağıtmada bir çok yaklaşım vardır. Bunlardan biri, kolon yükünü her iki doğrultuya eşit dağıtmaktır. Diğer bir yaklaşım da, açıklık değeri ile orantılı Dağıtmaktır. Üçünçü bir yaklaşımda, kolon yükleri, temel taban alanlarıyla orantılı olarak dağıtılır.. Bu yöntemde temel genişlikleri işin içine girer. Oysa genişlikler henüz belli değildir. Deneme ile hesap yapılabilir. 26
Birleşik Temeller; 27
28
29
Birleşik temeller; Kombine temeller; Dengelenmiş Temeller; Şerit temellerin özel bir türü 30
31
32
Dikdörtgen tabanlı Birleşik Temel; Taban basıncı genellikle üniform oluşturulur. Temelin taban boyutları denge denklemlerinden belirlenebilir. Burada şu hesap sırası tavsiye edilir Hesap İlkeleri; Çıkma uzunluğu 1-2 m den fazla olmamalıdır. Çünkü donatı ve enkesit artar ve dikdörtgen birleşik temel pek uygun olmaz diğer türlere yönelinir. 2. Kolonun kapsanmasının gereği olması anlaşılır. 33
Dikdörtgen tabanlı birleşik temelde tipik T, M diyagramları 34
Yamuk Tabanlı Birleşik Temel; Dikdörtgen tabanlı birleşik temelde, çıkma uzunluğu 1-2 m den fazla veya P 1 > P 2 olursa, yamuk taban alanlı temel yapmak gerekli olur. Çıkma uzunluğu seçildikten (t=1-2 m) sonra denge denklemlerinden a ve b hesaplanabilir. Burada şu hesap sırası tavsiye edilir : a veya b; 1m den küçük olamaz 35
Yamuk tabanlı birleşik temelin uzunluk boyunca tipik T, M diyagramları; 36
Bağ Kirişli Birleşik Temel; ise yamuk tabanlı birleşik temel de çözüm olmaz. Yamuğun sınır durumu olan üçgen bile üniform taban basıncı oluşturma koşulunu sağlamaz. Çünkü P1 ve P2 nin bileşkesi üçgenin ağırlık merkezine göre, sınır çizgisine daha yakın olabilir. Diğer yandan L, göreli olarak büyük ise (L >5m), yamuk temelde açıklık momenti büyüyerek, büyük kesit ve donatı durumları ortaya çıkar. Ayrıca, yamuk birleşik temelde t>1-2 m veya b<1 m ise bağ kirişli birleşik temele yönelinir. Böyle durumlarda, iki tekil temel, moment aktaran bir bağ kirişi ile birleştirilir. 37
Burada basitlik için, temel ağırlıkları ile bağ kirişi ağırlıkları ihmal edilir. 38
Hesaplar deneme -yanılma ile yapılabilir. Burada şu hesap sırası tavsiye ediliyor; 39
Bağ kirişli birleşik temelde, tipik T, M diyagramları Bağ kirişi T max ve M max a göre tasarlanır. 40
Birleşik temellerde hangi tipin seçileceği konusunda ölçütler özetlenirse; 41
Problem 4.1 42
43
44
Problem 4.2 45
46
47
Problem 4.3 48
49
50
Problem 4.4 51
52
53
Problem 4.5 54
55
56
Problem 4.6 57
58
Problem 4.7 59
Problem 4.8 A O 60
61
Problem 4.9 62
63
Problem 4.10 64
65
Problem 4.11 66
Problem 4.12 67
68
Problem 4.13 69
70
Problem 4.14 71
72
RADYE TEMELLER 73
Düz radyelerde tipik radye kalınlığı; 0,7-1,5 m 74
Hücreli radyelerde tipik yükseklik; 1,5-3 m 75
Hesap Yöntemleri; Yaklaşık Yöntem Eksantriklik dikkate alınarak maksimum taban basıncı, emin taşıma gücü karşılaştırılır. Radye iki doğrultuda şeritlere ayrılır. 76
Özellikle büyük konsolidasyon oturmaları yapması beklenen killerde, oturmaları azaltmak üzere, temel derinliği arttırılabilir. Bilindiği üzere oturma hesaplarında net temel taban basıncı kullanılır; Bu şekilde net taban basıncı azaltılır. Üstelik temel derinliği arttırıldığı için, temelin taşıma gücünde de artış olur. Böyle radyelere kısmen dengelenmiş radye denir. Tam dengelenmiş (yüzen) redyelerde temel derinliği D f aşağıdaki gibi olur. Böyle temellerde oturma pratik olarak ihmal edilir, çünkü oturmaya yol açan q net sıfır olmuştur. 77
Problem 5.1 78
Problem 5.2 79
80