bitirme çalışması

8/2/2019 bitirme almas

1/26

1

1.GENEL BLGLER

1.1.Giri

Kprler, gemii gnmze balayan ve yllara meydan okuyan nemli mhendislikyaplardr. Grnleri, braktklar etkiler, zerlerinden geerken hissettirdikleri,evrelerinde barndrdklar ve konumlaryla birbirinden farkl zellikler ieren kprler,yzyllardr insanlar birbirlerine kavuturmaktadrlar. lkemizde yer alan ve karayollarzerindeki nemli yaplardan biri olan kprler, ilk dnemlerinde dar, kkaklkl ve hafifykleri tayabilecek nitelikte kgir ve ahap malzemelerden yaplrken; gnmzde bukprlerin yerini uzun aklkl betonarme ve elik kprler almtr. Karayollar GenelMdrlnn kuruluu ile birlikte kpr yapmna hz verilmi ve son yllarda yenitekniklerden yararlanlarak ngerilmeli ve ardgermeli betonarme kprler yaplmaya

balanmtr. zellikle byk nehirler, baraj glleri ve derin vadi geilerindeuzun aklklve yksek karayolu kprleri ina edilmektedir. Karayollar GenelMdrlnn 2009 Ocakayna ait istatistiksel verileri (TCK, 2010) dikkate alndnda, lkemizde toplam 256 kmuzunluunda 5860 tane karayolu kprs bulunmaktadr. Bu kprlerin, toplam 239 kmuzunlua sahip 5494 tanesi betonarme tayc sisteme vemalzeme zelliine sahiptir (TCK,2010).

Betonarme karayolu kprlerinin yksek yapm maliyetleri ve bulunduklar blgelerdeki lojistik nemleri dikkate alndnda, bu tr mhendislik yaplarnn dinamiketkiler altndaki yapsal davranlarnn ok iyi belirlenmesi gerektii ortaya kmaktadr. zellikle, lkemizin aktif bir deprem kua zerinde bulunmas, karayolu kprlerinin

projelendirilmesinde ve uygulanmasnda depremin nemli bir dinamik parametre olarakdikkate alnmasn zorunlu klmaktadr. nk, bu tr kprlerin depremlerden zarargrmesi,can ve mal kaybnn yannda ehirleraras ulam balantsnn da yok olmas anlamnagelmektedir.Mhendislik yaplarnn dinamik etkiler altndaki yapsal davranlar, doal frekans, modekli ve snm oran olarak tanmlanan dinamik karakteristiklere bal olarak

belirlenmektedir. Gnmzde dinamik karakteristikler, yaplarn proje verileri dikkatealnarak belirlenen eleman boyutlar, malzeme zellikleri ve snr artlarna gre oluturulansonlu eleman modellerinin modal (serbest titreim) analizleri sonucunda analitik olarakbelirlenmektedir.

Bu bitirme almasnn konusu olan dengeli konsol kpr tasarmnda dinamik

karakteristiklerinin belirlenmesinde analitik yntemler kullanlacaktr. Analizler srasndadikkate alnmayan parametreler, yap malzemesinin zamanla dayanmn yitirmesi, yapnninas srasnda gerekleen iilik hatalar gibi parametrelerdir.

1.2.Bitirme almasnnAmac ve erii

Bu tez almasnda, dengeli konsol yntemiyle ina edilen karayolu kprs tasarmyapcaz.Bu amala batan sonra gerek bir kpr tasarlayacaz. Tasarlayacamz kpryeYolgeen ismini verdik.

Bitirme almamz blmden olumaktadr.Birinci blmde genel bilgiler zerinde durulmakta, dengeli konsol yntemi hakkndabilinmesi gerekler verilmektedir.


2/26

2

kinci blmde bitirme almas kapsamnda yaplan almalar sunulmaktadr.nc blmde bitirme almasndan elde edilen sonulara yer verilmektedir. Bu

blm kaynaklar ve zgemi izlemektedir.

1.3. Karayolu Kprlerinin Analitik Modellenmesi

Kprler, gemii gnmze balayan en nemli mhendislik yaplarnn bandagelmektedir. Stratejik bakmdan da ok nemli bir yeri olan kprlerin, deiik taycsisteme ve malzeme zelliklerine sahip birok uygulamas gnmzde mevcuttur. Fakat uzunaklklarn geilmesi gereken yerlerde genel olarak betonarme kprler, asma kprler vekablolu kprler tercih edilmektedir. Bu kpr tipleri arasnda zellikle betonarme karayolukprleri yapm aamalarndan ve zamana bal malzeme deformasyonlarndan daha fazla

etkilenmektedir. Betonarme karayolu kprleri ile geni ve uzun bir vadiyi maksimum aklkve minimum sayda ayakla geebilmek iin en uygun ve en iyi yntem yerinde dkme dengelikonsol yntemidir.

1.3.1. Dengeli Konsol Yntemi

Dengeli konsol yntemi ngerilmeli beton kullanlarak byk aklklarngeilmesinde yaygn olarak kullanlmaktadr. Bu yntemde, kpr st yapsnn her birakl, boyuna dorultuda segment denilen paralara blnmekte ve bu segmentler para

para ina edilmektedir. Zeminden ek bir destek alnmadan, sabit bir noktadan daryadorukonsol biiminde uzanan ve yk tayabilen bir yap ardk admlarla ina edilmektedir.Kpr orta ayann her iki tarafnda birbirini dengeleyecek biimde yaplanbu yapm tekniiDengeli Konsol Yntemi olarak adlandrlmaktadr. Dengeli konsol ynteminde kprstyapsn oluturan segmentlerin inasna ait ematik gsterim ekil1.1de gsterilmektedir.

ekil 1.1. Kpr styapsn oluturan segmentlerin inasna ait ematik gsterim

Dengeli Konsol Yntemi enkesit ykseklii sabit veya deiken olan her trl styapiin kullanlabilmektedir. Fakat gerek yapm srasnda gerekse yapm sonrasnda statikzorlanmalara kar en uygun form olarak deiken ykseklikli enkesit uygulamas tercihedilmektedir. Bu yntemle ina edilen kprlerde genellikle kutu kesitli styap formukullanlmaktadr. Kpr geniliine bal olarak tek veya ok gzl kutu kesit kombinezonlaryaplabilmektedir. Kpr styaps orta ayaklar ile monolitik olarak birleebildii gibi, ortaayak balna yerletirilen mesnetler vastasyla da st yap zmlerigerekletirilebilmektedir. Ayrca, ayn anda birok ayakta retim yaplabilmesi sayesindeesneklik ve hzl bir i program hazrlanabilmekte, segment boyunca ayn hareketli kalp


3/26

3

defalarca kullanlabilmektedir. Aklk ortalar srekli olarak geilebildii gibi eitli almaprensiplerine gre hazrlanm mafsal sistemleri de kullanlabilmektedir.

1.3.2. Kprlerde Aklk Sorunu

Bir kprnn maliyeti; temeller, orta ayaklar ve kenar ayaklarn oluturduu altyap ilekpr styapsnn toplamndan olumaktadr. Seilen her bir styap tipi iin, kpr akl

bydke, styap maliyeti artar. Kprnn toplamboyu sabit olduuna gre, aklklarnbytlmesi, toplam aklk saysn ve dolaysyla orta ayak saysn azaltr. Kpraklnn artmas ile kpr ayaklarna st yapdan gelen ykler de artar. Bu nedenle her birorta ayan maliyeti, kk aklkl duruma ait orta ayaklarnn beher maliyetinden byktr.Ancak yaplan almalar ve deneyim gstermitir ki beher maliyet artt halde, ayaksaysndaki azal nedeniyle, toplam altyap maliyeti nemli lde azalr. Buna gre, eer

kk aklk yapmak iin ok zel bir neden yoksa zellikle kprlerde, yap malzemesininen son olanaklarn kullanan byk aklklarn seilmesi yoluna gidilmelidir. Buna karnaltyap, zellikle temeller, tamamen zemin koullarnn etkisi altndadr. zellikle tamagc, deformasyon ve stabilite sorunlar olan zeminlerde bir tek aya bile elimine etmek

byk tasarruflar salayabilir.

1.3.2.1. Aklk Sorununa zmler

1.3.2.1.1. Betonarme

ok nemli bir yap malzemesi olan betonun kusur olarak kaydedilebilecek olan birzellii ekme gerilmeleri altnda mukavemetinin, basn gerilmeleri altndakimukavemetinden ok kk olmasdr. ekil 1.2.de grld gibi basit ekme altndabetonun mukavemeti, basit basn altndaki mukavemetinin 1/10 1/12si kadardr. Bununyannda krlma boy deitirmeleri ise basit basn altnda ksalma 0,002 ve basit ekmealtnda uzama 0,0002 olarak 1/10 kadardr.

Betonun bu kusuru, tayc bir elemann kesitinde meydana gelen ekmegerilmelerini alacak ekilde tayc sistemin ekme blgelerini elik ubuklarla donatmak

suretiyle giderilmi ve betonarme denen kompleks bir cisim yaratlmtr. Betonla eliinarasndaki balant sebebiyle beraber ve basngerilmelerinin ya hepsi veya nemli bir ksmbeton tarafndan alnmaktadr. Donatnn, betonda meydana gelen basn ubuklarnamesnetlik yapmak, kiri ve kolon birleim yerlerinde, sarg blgelerinde betonun birimksalma kapasitesini artrarak ve kesitin krlma olmadan byk bir dnme yapmasn teminederek tayc sistem dktil yapmak gibinemli grevleri de vardr.

Betonun ekme dayanm ok dk olup bu dayanm gz nne alnmad iinbetonarme kesit hesabnda betonun ekme gerilmelerini alamad, ekme kuvvetlerinindonat tarafndan tand kabul edilir. Donat, scaklk deiimi, rtre gibi etkilerden oluanekme gerilmelerinin tanmas ve atlak geniliklerinin snrl kalmasn salamada kullanlr.Kolonlarda donat basn kuvveti ile zorlanan betonun tama kapasitesini arttrr. Byk

atlaklar nler ve ortaya kan eilme momentlerini karlar. Basn donats olarak betonunsnme ve rtre ekil deitirmelerini azaltr. Sadece basn gerilmeleri ile zorlanan veburkulma tehlikesi olmayan yap elemanlarnda betonun yksek basn dayanm nedeniyle


4/26

4

donatnn nemi fazla deilse de yksek basn gerilmelerine maruz betonarme elemanlardayarlmalara kar enine donat veya fret donats kullanlr. Enine donat betonun gme ekildeitirmesinin bymesini salar ve bylece sneklii artrr.

ekil 1.2. Betonun basn-ekme dayanm ve ekme uzamas ve basn ksalmas grafii

ekil 1.3de betonarme tayc elemana rnek olmas zere basit mesnetli bir kiri

grlmektedir. Kirie etkiyen Md momenti F ile gsterilen kuvvet iftine edeerdir. Kiriinst lifleri F basn kuvvetinin, alt lifleri de F ekme kuvvetinin etkisindedir. Betonun basndayanm yksek olduundan F kuvvetini tayabilir. ekme kuvvetini beton tayamaz,atlar. atlak kirie dik ynde oluur. atlak giderek geniler ve kesit yksekliince yol alr.Basn blgesindeki beton ezilir ve kiri krlr. Bu krlmann gereklememesi iin ekme

blgelerine donat eklenerek sistem iler hale getirilir ve bylece betonun ekme gerilmeleritayamama sorunu giderilmi olur. Ancak aadaki sorunlar hala mevcut bulunmaktadr:

Betonun ekmede uzama kapasitesinin azl sebebiyle donatda gerilmenin 650 yi getii durumlarda betonda atlaklar olumakta ve iletme ykleri altnda en dkdonat gerilmesi ise 1400 olmaktadr. Bu atlaklarn genilikleri, donat gerilmesi2800 yi anca donat nervrl olsa da, kabul edilebilir snrlar amaktadr.

Betonarme bir kesitin normal gerilmeler bakmndan etkisiz blge ksmen de olsa tanabilenfaydal yk azaltc ynde etkilemektedir. Bundan dolay aklk arttka betonarme kirilerkendi arlklar sebebiyle artk ekonomik olmamaktadrlar. Deprem etkileri de arlkla

beraber artmaktadr. atlaklar kabul edilebilir snrlar iinde olsalar bile donat korozyonaurayabilmekte ve yapnn mr azalmaktadr.


5/26

5

ekil 1.4. Basit kirite oluan i kuvvetler

1.3.2.1.2 ngerilmeli Beton

Betonarmenin sahip olduu bu mahsurlar da yine betonarmenin ekme mukavemetininve ekme kopma uzamasnn ok kk olmasndan meydana gelmektedir. Bu mahsurlargidermenin, iletme durumunda sz konusu olabilecek btn ykleme hallerinde, tayc

sistemin hibir kesitinde ya hi ekme gerilmesi olmamasn veya bu ekme gerilmesininatlama olmayacak kadar kk kalmasn veya atlak geniliinin istenilen deeriamamasn temin eden bir gerilme durumunu d yklerden nce veya onlarn bir ksmnnetkimesi ile beraber tayc sistemden yapay olarak yaratmak suretiyle mmknolacaktr.

Burada ok nemli olan husus, bu yapay gerilme durumunun yklerden dolay enbyk basn gerilmelerinin meydana geldii kesit kenarlarnda verdii gerilmenin sfrveya daha iyisi atlama olmayacak kadar kk bir ekme gerilmesi olmasn teminedebilmesidir. Aksi halde kesitin yk tama kapasitesinin azalaca aktr.

ngerilmeli tayc elemann davrann en basit ekli ile tanmlayabilmek iin ekil1.5deki gibi basit, ortas elik tellerin gemesi iin bo olan izostatik bir kiri dnlebilir.Tayc elemanda yk bulunmas durumunda oluacak gerilmeler (b) deki gibi olacaktr. (a)

da ise gerilmi ve dzgn bir dalm elde edilmi olan ngerme grlmektedir. Sonucabakldnda bu iki durum birletirildiinde ekme gerilmeleri ortadan kaldrlm ve kesitinatlamas engellenmitir. Fakat pratikte bu uygulama farkl olarak gerekletirilir. Zira bu


6/26

6

uygulamadan da grlecei gibi sistemde ekme gerilemeleri yok edilmesine karn basngerilmeleri iki katna karlmtr.

ekil 1.5. Merkezden gerdirilen ngerilmeli basit kiri

Betonun zamana bal ekil deitirmelerinden olan snme yksek basn gerilmelerialtnda daha da artacandan sistemin biraz daha iyiletirilerek bu soruna zm bulunmasgerekmektedir. Germe kablolar ekil 1.6deki gibi kiri merkezinde alt ekirdek noktasndan

geirilecek olursa beton basn gerilmeleri azalr. Bunun yannda ngerilme kuvveti deazalm olur

ekil 1.6. D merkezli gerdirilen ngerilmeli basit kiri

Bu aklamalarda betonun dorusal elastik davrand varsaylmaktadr. Beton atlamadnagre bu kabul yanl saylmamaktadr. Ykn verdii gerilme durumu ile yapay gerilme


7/26

7

durumunun yapnn mr boyunca sabit kalmas, daimi olmas gereklidir. Yapay gerilmedurumunun deeri, kablo yeri ve donat alan seilince donatdaki gerilmeye baldr.ngerme kablosunun ular ankre edildikten sonra da donat gerilmesi sabit kalyor denemez.Betonun zamanla bzlmesi ve sabit basn altnda zamanla ksalmaya uramas sebebiyle

kablo ular arasndaki mesafe klr ve donatdaki gerilme der. Bir de sabit iki noktaarasnda gerilmi bir elik telin zamanla uzamas(rlaksasyon) vardr. Bu da ilave bir gerilmekaybna sebep olur. Zamana bal bu tr gerilme kaybnn toplam ortalama deeri 250-300N/ civarndadr. Srtnme ve zamana bal gerilme kayplar dldkten sonra gerikalan donat gerilmesinin ve bunun betonda verdii yapay gerilme durumunun artk daimiolduklar sylenebilir. Yukarda belirtilen zellikleri olan ve d yklerin etkilenmesindennce veya onlarn bir ksmnn etkimesi ile beraber yaratlan ve tayc sisteme d yklerdengelecek gerilmeleri maksada uygun ekilde deitiren yapay ve srekli bir gerilme durumunangerilme durumu ve ngerilmenin verildii betona da ngerilmeli beton denir.

ngerme donatsnn zamana tabi gerilme kayplarnn 300 N/ ve srtnmekaybnn da minimum 50 N/ olduu gz nne alnrsa, daimi olarak elde 500

N/lik bir gerilmenin kalabilmesi iin ngerme donatsnn en az 800 N/lik birbalang gerilmesi ile gerilmesinin gerektii ortaya kar. Buna gre ngerme donatsolarak, akma limiti en az 900 N/ ve daha yksek olan yksek kaliteli eliklerkullanlmaldr.

1.3.2.1.2.1.TS 3233e Gre ngerilmeli Beton ile lgili Tanmlar

Burada ngerilmeli beton denince yalnzca elik donat, tel, ubuk ve kablolar ileverilen ngerilmeli beton sistemler kastedilmektedir. Zaten ngerilmeli Beton YaplarnHesap ve Yapm Kurallar n ieren TS 3233 de ngerilmeli betonu ngerilmeli beton,elemana gelecek yklerin etkilerinin eliin gerilmesi ile istenilen ekilde dengelendii

betondur diye tarif etmektedir. Bu noktada ngerilmeli beton ile ilgili eitli tanmlaryapmak gerekir. Bunlar;ngerme Teli: Yksek dayanml, eitli aplarda imal edilen, dz ve kvrml elik teldir.ngerme Toronu: Bir telin etrafnda bir veya birden fazla telin veya en az iki telin birbirinesarlmasyla elde edilmi rktr.ngerme ubuu: Yksek dayanml, eitli aplarda imal edilen zel alaml elik ubuktur.ngerme Kablosu: ngerme tel, toron veya ubuklarnn bir gurup olarak kullanlmashalidir. Kablolar art ekme metodunda kullanlr.

ngerme elii (donat): n gerilmeli elemanlarda donat olarak kullanlan tel, toron, ubukveya bunlandan oluan kablodur.Klf: Art ekmeli elemanlarda, betonun iinde n germe donatsnn geecei hatta delik

brakmak iin kullanlan metal veya plastikten yaplm borudur.Aktarma: ngerme eliinin ekilmesiyle oluan kuvvetin betona aktarlmasdr.lk ngerilme: ngerilme eliinde aktarmadan hemen sonra ve kayplardan ncekigerilmedir.

1.3.2.1.2.2. ngerilmeli Beton Malzemeleri

ngerilmeli betonda kullanlan malzeme, zel malzeme gurubu olarak dikkatealnmaldr. Klasik betonarme inaatta kullanlan malzemenin kullanlmas doal gibi


8/26

8

grlebilirse de gerek beton kalitesinin yksek olmas, gerekse yksek dayanml elikkullanlmas malzemeyi birinci plana karmaktadr.

Standart en az C25 dese de C30, C35 ve daha yksek performansl betonlarkullanlmaldr. Bu betonlarda zamana bal ekil deiim etkileri normal betona gre ok

daha dktr. rnein yksek performansl betonda rtrenin normal betona gre %70 -80ikadar olduu bilinmektedir. Betonarmede beton ekmeye altrlmaz. ngermeli betonda daekme gerilmesi istenmez. Basn dayanm yksektir. Rtre sonucu doan deplasmanlarngermeli beton yaplarda gerilme kayplarna ve hiperstatik sistemlerde zararl ynde ikuvvet deimelerine neden olabilir. ngerilmeli beton daha taze iken yksek basngerilmelerine maruz kalacandan, 28 gnlk basn dayanmnn 40 Mpa civarnda tutulmasgerekir. Betonlama srasnda kablolarn deplasmanna mutlak surette engel olunmaldr. Btndelikler yaptrc bir bantla tkanmal, beton erbetlerinin, klflarn ve ankrajlarn iine tesirinlenmelidir. Aksi taktirde, klf iinde katlaan beton erbeti, ngerilmenin doru olarakyaplmasna engel olur. imento olarak TS19a uygun normal portland tipi imento, agregaTS706ya uygun, su TS500e uygun olmaldr.

Betonda katklardan, zelliklede kalsiyum klorrl katklardan kanlmaldr.Betonun hazrlan TS 802, TS 1247 ve TS 1248e uygun olmaldr.

ngerilme telleri gerildikten sonra, kablo ile klfn aderansn temin etmek amacyla,klf boluklarna ankraj noktalarndan enjekte edilen, akc kvamda bir nevi betonkarmdr. Akclk minimum su ilesalanmaya allmaldr. Ama, donaty paslanmayakar korumak ve betonla donat arasndaki aderans temin etmektir. Bunun iin hava ve su

boluklar brakmakszn btn kanallar doldurmal, elie zararl hibir bileimiiermemelidir. Sertletikten sonra 25 MPalk bir dayanma erimelidir.

eliin ngerilmeli betonda ekme eleman olarak ok nemli yeri vardr. elikngerilmeli betonda iki ayr ekil ve fonksiyonda kullanlr. Bunlardan birincisi adi donatdr.Herhangi bir noktada veya kesitte, normal gerilme ve kayma gerilmesi ifti varsa, Mohrgerilme diyagramna gre bunlara tekabl eden asal gerilmeler ifti vardr. Bunlardan birimuhtemelen ekmedir. Betonun ekmeye altrlmas istenmeyen bir durum olduundan buekmeninin uygun ekilde tertiplenmi bir donat ile karlanmas gerekir. Bunun iinde

betonarmede olduu gibi enine donat kullanlr. Adi donat olarak adlandrlan bu donatlarnyksek dayanml olmasna gerek yoktur.

ngerilmeli betonda kullanlan dier elik eidi ngerilme donatsdr. ngerilmelibeton yap sistemlerine ngerilme kuvveti uygulamas, yksek dayanml elik kablolarvastasyla yaplmaktadr. ngerilme kuvvetleri d kuvvetlerdir, betonarme kesitlerdeki ikuvvetlerle kartrlmamaldr. ngerilmeli betonlar iin kullanlan eliklerin dayanm 160MPa civarndadr.

1.3.2.1.2.3. ngerilmeli Betonun Avantajlar

ngerilmeli betonun avantajlarna baktmzda ilk olarak beton elemanlar, temel vearazi almalar srasnda nceden dklebildii ve tatlardan alnarak dorudan doruyakullanld iin, inaatmahallinde geen sre ve ii gereksinimleri azalr. Ayrca, btn yl

boyunca inaatn devam etmesi salanr ve hava koullarndan kaynaklanan gecikmelerminimuma indirilir. Her iki boyutta uzun aklklar, kolonlardan bamszlyla, esneklik vealann engellenmemi kullanmn salar. Yksek kaliteli elik ve betonun beraber

kullanlmas ve bu sayede arln azaltlarak byk aklklarn ekonomik olarakgeilebilmesini salar. Kesitin btn yksekliinin almasnn temini ve bu sayede narin vecazip elemanlar yaplabilmesi. kuvvetlerin istenildii durumda olmasn temin edebilmek


9/26

9

ve bu sayede sehimleri istenilen mertebede tutabilmek ve atlama durumuna hakimolabilmek. ngerilmeli betonun yangna dayankll, can ve mal gvenliiyle sigorta cretlerinin dmesini de salar. ngerilmeli beton zeminler ve duvarlar, ktleleri dolaysyla,hava yoluyla iletilen grltleribelirgin olarak azaltr.

1.3.2.1.2.4. ngerilmeli Beton Yntemleri

ngerilmeli beton gerilim uygulan tekniine gre ikiye ayrlr. Bunlar, n ekmelingerilmeli beton ve art ekmeli ngerilmeli betondur.

Buraya kadar nceden ngerilmeli betonu tanmlamaya altk. Art ekmelingerilmeli uygulamaya bakarsak; Burada elik, betona aderansn nleyen borular iinekonulur veya herhangi bir yolla rtlr, kalplar vastasyla yerletirilir ve beton dklr.Beton sertletikten sonra elik gerdirilir ve kiriin u ksmlarndan ankrajlanr. Borularda

kalan boluk, elii korumak ve elik ile beton arasnda aderanssalamak iin, genellikle,beton rnga edilerek doldurulur. Daha basit bir ifade ile nceden ngerilmeli betondademetler beton dklmeden nce, sonradan ngerilmeli betonda ise beton sertletikten sonragerdirilir.

1.3.2.1.2.5. ngerilmeli Beton retim Yntemleri

1.3.2.1.2.5.1. Art ekmeli ngerilmeli Beton

Art ekmeli uygulamada yaplanlar ekil 1.7de gsterilmitir. Buna gre birinciolarak kalp temizlenir ve yalanr. Ardndan normal donatlarn ve ngerme donatklflarnn yerletirilmesi yaplr. nc aamada beton dklr ve vibrasyonla sktrlmasyaplr. Buhar kr ile betonun sertlemesi abuklatrlr. Kalplar sklr ve ngerilmedonatlar klflardan geirilir, donat gerilir ve beton elemann ularna ankre edilir. Sonolarak klflarn iine ince har enjeksiyonu yaplr.

1.3.2.1.2.5.2. n ekmeli ngerilmeli Beton

n ekmeli uygulamada yaplanlar ekil 1.8.da gsterilmitir. Buna gre birinciolarak kalp temizlenir ve yalanr. Ardndan normal ve ngerilmeli donatlarn yerletirilmesiyaplr. nc aamada ngerilmedonatlar gerilir ve kalp balarna tespit edilir. Betondklr ve vibrasyonla sktrlmas yaplr. Buhar kr ile betonun sertlemesiabuklatrlr. Germe donatsnn ular kesilir ve gerilmeler aderans ile betona aktarlr. Sonolarak kalplar sklr.

nekmeli n germe yatanda yaplan retime bakldnda ekil 1.9de de grldgibi ilk olarak ngerilme donatlar gerilir ve ayaklara tespit edilir. Ardndan beton dklrsktrlr ve buhar kr ile sertletirilir. Son olarak donatlar kesilir elemanlar birbirinden

ayrlr ve gerilmeler aderans ile betona devredilir. Bu tip retimde yer alan gerdirme ayanndetay ekil 1.10de sunulmaktadr. Burada; 1.ngerme yata, 2. kiri, 3. tel sktrclar, 4.


10/26

10

basn noktas, 5. dey gerdirme aya, 6. enlemesine traversler, 7. delikli plak, 8. sktrmaelemanlar, 9. ayarlanabilen tespit, 10. temeldir.

ngerilme donatlarnn yatak ierisinde gerdirilebilmesi iin gerdirme ayandasktrlmas gerekmektedir. Bu gerdirme ileminin yaplabilmesi iin ekil 1.11daki gibi

elemanlara ihtiya vardr.

ekil 1.7 Art ekmeli ngerilmeli betonun ekil 1.8. n ekmeli ngerilmeli betonun

aamalar aamalar

ekil 1.9.ngerme yatandayaplan retim ekil 1.10.Gerdirme yata

ekil 1.12a baktmzda ngerilme verilecek bir at kiriinin betonlanmadan nceki durumugrlmektedir. Klflar iindeki ngerme donats yerletirimi ve n yapm kiri balna dii ankraj konileri gmlmtr.


11/26

11

ekil 1.11.ngerme donatsn sktrma eleman

ekil 1.12.ngerilmeli beton uygulamas -at kirii-

ekil 1.13. ngerme donatlarnn ekilmesi


12/26

12

ekil 1.14. n germe ve art germe uygulamalar

ekil 1.15. ngerme ve art germe uygulamalar

ngerilmeli beton uygulamalar arlkl olarak byk sanayi yaplarnda, kpr ve viyadkayaklarndave kirilerinde, borularda olmaktadr. ekil 1.13de ngerilme donatlarnnekilmesi grlmekte, ekil 1.14de ve 1.15de ise n germe ve art germe uygulamalargrlmektedir.


13/26

13

2. TASARIM

Dengeli konsol yntemiyle ina edilecek Yolgeen Kprmzn tasarm ksm bublmde verilmitir.

2.1. Arazi Tespiti

Yolgeen Kprs Aydnlkevler-Karyaka Mahallelerini birbirinden ayran Kisarnavadisi zerinde projelendirilecektir. Vadinin izohips haritas ekil 2.1 verilmitir. Vadiiinden kisarna deresi akmaktadr. Karyaka Mahallesinde bir cami, bir okul binas ve birkakonut bulunmaktadr. Aydnlkevler Mahallesinin vadiye bakan ksm ormanlktr. ekil 2.1

deki Karyaka tarafndan geen yolun kotu 125m tir. Bu kot Aydnlkevlere doru derekotu olan 75mye kadar dk bir eimle azalmakta, dereden biraz sonra bir dzlk olmaktasonrasnda yksek bir eimle 145m ye kadar artmaktadr. Genel olarak vadinin toporafyas

bu ekildedir.

ekil 2.1 Kisarna Vadisi

2.2. Gzergh Belirlemesi

Yolgeen kprmzn gzergah Karyakada konutlarn 60 m gneyinden 110 mkotundan balayp, dz bir ekilde devam edip Aydnlkevlerde 110 m kotunda son

bulmaktadr. Yan yana iki kpr olarak tasarlanan kprmzn gzergah ekil 2.2de de akbir ekilde gsterilmitir. Gzergah belirlendikten sonra kprmzn toplam uzunluu 315 molarak belirlendi.


14/26

14

ekil 2.2. Yolgeen Kprs gzergah

2.2. nboyutlandrma

Gzergah belirlendikten sonra gemememiz gereken aklk 315 m olarakbelirlenmiti. 315 m aklk iin iki orta ayak kullanmay uygun grdk. Bunun iki sebebi var.Birincisi,tek orta ayak kullansaydk aklklar 157.5ar metre olacakt ki dnyada velkemizde byle bir dengeli konsol uygulama rnei yok. kincisi tek orta ayan vadiierisinden geen Kisarna deresine ok yakn yaplacak olmas. Bu istenmiyor nk sumuhtevas yksek zeminin tama gc deceinden kpr iin ilerde tehlike yaratabilir. Buyzden iki tane orta ayak kullanmay dndk. Aklklarmz kenar aklklar 77 m ve anaaklk 161 m ve 77 m olarak belirledik. Bu aklklar belirlememizde bize k tutan ennemli kaynak Glburnu Kprsdr. Glburnu kprsnn uzunluu 330 m, kenaraklklar 82,5 m ve ana akl 165 m dir. Yolgeen Kprsyle, Glburnu Kprsnn315m 330m gibi yakn toplam aklklar, kprmzn aklklarn belirlememizde bizeyardmc oldu.

Yolgeen Kprsn deiken kutu kesitli olarak boyutlandracaz. Tabliyeyksekliini orta ayak kesitinde 8,25 m aklk ortasnda ise 3,5 m olarak belirledik. Buaamada da Glburnu Kprsnden faydalandk. Kutu kesitin dier boyutlar ekil 2.3 te

verilmitir.

ekil 2.3. Deiken kesitli Tabliye st Yaps (Boyutlar cm cinsindendir)


15/26

15

Kpr aklklar belirli olduu iin orta ayaklar boyutlandrabiliriz. Boy kesitverilerine gre gney kprsn bat aya 17,08 m, dou aya 19,12 m, kuzey kprsnn

bat aya 15,58 m, dou aya 20,69 m olarak belirlendi. Ayak kesiti GlburnuKprsndeki gibi 9.00x3.75lik dikdrtgen kesit olarak boyutlandrlmtr. Temel

boyutlandrlmasdaha sonra yaplacaktr.ekil 2.4te kprlerin boy kesitleri verilmitir.

ekil 2.4. Kpr Boykesitleri ve ayak ykseklikleri

2.3. ev Stabilite Kontrol

Kisarna deresini Aydnlkevler-Karyaka arasnda snr kabul edersek; YolgeenKprsn bat ayaklar Karyakada, dou ayaklar Aydnlkevlerde bulunmaktadr. Kisarnavadisinin kprmzn geecein ksmnn ev stabilite kontroln Slide program kullanarakiki aamada yapacaz. lk aamada evlerin kendi arl altnda seilen gvelik saysnagre emniyetli olup olmadna bakacaz. kinci aamada ise ayaklarn oturduu ksmlarakpry temsil eden bir yayl yk etkiterek seilen gvenlik saysna gre emniyetli olupolmadna bakacaz.

2.3.1. Zemin zellikleri, Gvenlik Saylar ve Ykler

ev analizinde zeminin hangi tr malzemeleri ne kadar ierdii tam olarak bilinmiyor.Fakat gereki bir zme ulamak iin programa 3 tr zemin snf verildi. Bunlar ;

- Yumuak toprak. 18kN/m3,c=0, - Sert toprak. 20kN/m3,c=0, - Sert kaya 25kN/m3,c=0,

Bu zemin katmanlarnn derinlikleri geree yakn girilmitir.Gvenlik Says kendi arlnda Gs =1.5 ,Ykleme srasnda Gs = 1.05 seildi.Orta ayaklardan gelen temsili yk: 1000000 kN/m2


16/26

16

2.3.2. Slide Modeli

Batevikpr kotunun biraz st 125 m den balayp dere kotu 70 m ye kadar inenbir evler olup 3 katmanl olarak modellenmitir. Dou evi ise kpr kotu 110 m denbalayp dere kotu 70 m ye kadarki evdir o da 3 katmanl olarak modellenmitir. lk katmanyumuak toprak olup //// ile taranmtr. kinci katman sert toprak olup \\\\ ile taranmtr.nc katman olup xxxx ile taranmtr. Dere ve evresi yer alt su sevisi olarakmodellenmitir. Dnme merkezleri grid yardmyla douda 50x15=750, batda 50x10=500ayr dnme merkezi belirlenmitir. Oluturulan modeller ekil 2.5 ve 2.6te verilmitir.

ekil2.5. Bat evi slide modeli

ekil2.6. Dou evi slide modeli


17/26

17

2.3.3.evlerin Kendi z Arlnda Gvenlik Says

Gs seilen 1,5 idi. Slide analiz sonularna gre bat evi iin min Gs 1.645, dou eviiin Gs 6.708 bulunmutur. Her iki evde de seilen Gs ye gre gvenli tarafta kalnyor.Analiz sonular ekil 2.7 ve 2.8 de verilmitir.

ekil2.7. Bat evinin kendi z arlnda analiz sonucu

ekil 2.8. Dou evinin kendi z arlnda analiz sonucu


18/26

18

2.3.4.evlerin Orta Ayaktan Gelen Yk Etkisinde Gs Kontrol

Orta ayaklardan gelen temsili 300kN/m2lik yk dou ve bat evlerinde ayak

civarnda vertical olarak etki ettirilmitir.Analiz sonularnda her iki evde seilen Gs=1.05den byk kmtr. Bat evinde Gs=1.054, dou evinde Gs=6.708 dir. Analiz sonularekil 2.9 ve 2.10 da gsterilmitir.

ekil 2.9 Bat evi temsili ykleme sonucu analiz sonucu

ekil 2.10. Dou evi temsili ykleme sonucu analiz sonucu


19/26

19

2.4. Sonlu Eleman Modeli

Sonlu elemanlar modeli yapm aamadan olutu. lk aama tabliyenin

modellenmesi; Orta ayak kesit ykseklii 8.25 m den aklk ortasnda 3.5 m ye kadardeiken kesitli kutu kesitli segmentler modellendi. kinci aama; ard germe halatlarnnmodellenmesi ve son aama olan ayaklarn modellenmesi yaplarak model tamamlanm oldu.ekil 2.11 de sonlu eleman modelinin 3 boyutlu grn grlmektedir.

2.4.1. Sonlu Eleman Yntemiyle (SEY) Yolgeen Kprsnn DinamikKarakterlerinin Belirlenmesi

Yolgeen Kprsnn dinamik karakteristiklerini analitik olarak belirlemek

iin kprnn iki ve boyutlu sonlu eleman modelleri SAP2000 programndaoluturulmutur. Kpr temeli ve zemini hakknda ok fazla bilgiye sahip olunmadiin sonlu eleman modelinde yap-temel-zemin etkileimi dikkate alnmamtr.Yolgeen Kprsnn iki ve boyutlu sonlu eleman modelleri, aada belirtilenmodelleme kriterleri dikkate alnarak oluturulmutur.

Kpr tabliyesi ve ayaklar alt serbestlik derecesine sahip ubuk elemanlarkullanlarak modellenmitir. ki boyutlu modelde deiken ykseklikli styap segmentlerininve ayaklarnn her biri ortalama kesit zellikleri dikkate alnarak modele katlrken, boyutlumodellemede ie deiken kesitli elemanlar direk olarak tanmlanr.

ki boyutlu modellemede tm elemanlar kendi geometrik merkezlerindengeirilmi ve ara balantlar rijit ubuk elemanlar yardm ile salanmtr. boyutlumodelde ise direk deiken kesitli eleman tipleri kullanlmtr. Her bir orta ayak 76 adetsonlu elemana blnm olup, styap segmentleri ise 0.5m uzunluunda paralaraayrlmtr.

. Ardgerme kablolar moment aktarmayan ubuk elemanlar kullanlarak simleedilmitir ve styap segment ularna proje verilerinde belirtilen dey lokasyonlarnda

balanmtr. Ardgerme ykleri birim uzamalar cinsinden etki ettirilmitir.

. Kenar ayak mesnetleri yksek rijitliklere sahip yaylarla tanmlanmtr. Buekilde kenar ayaklarn dey serbestlikleri tamamen tutulmu, fakat dier iki dorultudakihareketler yar tutulu olacak ekilde temsil edilerek dnmelere izin verilmitir.

. Orta aklk genleme derzindeki mafsal dzenei yay eleman ile simleedilmitir. Yay eleman boyuna ynde serbest olup, enine ve dey hareketi yksek rijitliesahip olacak ekilde modellenmitir.

Yolgeen Kprsnn modellenmesi srasnda dikkate alnan malzemezellikleri Tablo 1de verilmektedir. Yolgeen Kprsnn yukarda belirtilen modellemekriterleri dikkate alnarak oluturulan iki ve boyutlu sonlu eleman modelleri ekil 2.11 ve

2.12 de verilmektedir.


20/26

20

Tablo 1 Yolgeen Kprsnn analizlerinde kullanlan malzeme zellikleri

Kprnn iki ve boyutlu sonlu eleman analizlerinde aada belirtilenykleme durumlar dikkate alnmtr.

. l Yk : Tm elemanlarn kendi arlklardr ve program tarafndan direkolarak hesap edilmektedir .

. Ek l Ykler : Asfalt,bordr,boru hatt ve destekleri, korkuluk gibi ek olaraketki eden arlklardr 8-10 cmlik asfalt dikkate alnarak ve gerekli artnameler gz nnde

bulundurularak her bir segment iin yayl yk eklinde 31KN/m olarak etki ettrilmitir.Bu

yk SAP2000 program tarafndan direk olarak sonlu eleman modal analizine ilave edilecekek ktleye evrilmitir.Yolgeen Kprsnn, SAP2000 sonlu eleman program kullanlarak

gerekletirilen modal analizinden elde edilen ilk sekiz moduna ait doal freakans, doalperiyot ve mod ekli srasyla Tablo 2de verilmektedir. Tablo 2de grld gibi kprnnilk sekiz doal frekans ------- deimektedir. Kprnn ilk sekiz mod ekli ekil 2.13teverilmektedir. ekil 2.13 incelendiinde elde edilen mod ekillerinin enine,dey ve uzamamodlar olduu grlmektedir.


21/26

21

3. Kpr Analizinde Kullanlan Ykler ve Yklemeler

.Kpr Zati Arl

. Kalp Arabas Yk

. Yapm Halindeki Hareketli Ykler

. Hareketli Ykler (Trafik,Kar,Deprem,Rzgar)

. Dey Ykn ki Kolda Farkl Olmas Durumu

. Snme Etkileri

. Bzlme Etkileri

. Demet Kuvvetleri

3.1 Tezimizde Uyguladmz Analizler

3.1.1. Kpr Zati Arl

3.1.2. Hareketli Ykler


22/26

22

3.1.1. Kpr Zati Arl

ekil 14. ve ekil 15. Kprnn yapm aamalar ve oluan yklemeler


23/26

23

3.1.2. Hareketli Yklernaat hali iin yk kombinasyonlar AASHTO_ LRFD Tablo 5.1.4.2.3.3-1den

alnmakta ancak biz tezimizde bitmi hal iin yani AASHO_LFRD Tablo 3.4.1-1 e gre

alnmtr.Tama gc kombinasyonlar Tablo 3.4.1.1. ve 3.4.2. ye gre yaplmtr.Bu

kombinasyonlar sonucu elde edilen elverisiz deerler tasarmda kullanlmtr.

ekil 16. Kprnn tatlara ve yayalara kullanm gsterimi

3.2. TRAFK YKLER:

Trafik ykleri iin Karayollar Teknik artnamesine uygun olarak tat arlklar alnd.

eitli ihtimaller zerine almalar yapld.Kprde oluabilecek bir kaza sonucu

oluabilecek maksimum trafik ykleri ve ihtimaller hesapland.Bunlar zetle size aktaralm.

3.2.1. Kprde Kaza Sonucu Oluan Trafiin Tamamnn Araba Olmas Durumu:


24/26

24

Arabann uzunluu ortalama olarak 4m dir. Tatlarn arasnda 1m olduu varsaylarak

yaptmz ilem sonucu kpr uzunluunu (315m) bu deere bldmzde 63 tat olarak

hesapladk.Kprmz 3 eritli olduu iin 3 e ve ortalama tat arlmz 1100 kg ile

arplarak 207.9 t deeri elde edildi.

3.2.2. Kprde Kaza Sonucu Oluan Trafiin Tamamnn Tr Olmas Durumu:

Karayollar Teknik artnamesine gre dingilli yar rmorklu aralarla mafsall otobslerde

izin verilen tat+yk arl 45.5t dur. Uzunluklarda ortalama 15mdir. Aralarndaki mesafe

ortalama 2 m alnarak 19 tat olabilecei ve 3 erit dnlerek toplam arlk 2423t olarak

bulunmutur.

3.2.3. Asfalt,Bordr,Korkuluk ve Kaldrm Yk:lgili benzer rneklerden yararlanlarak30KN/m olarak alnmtr.

SONU: Kpr akl 300 m den fazla olduundan ar vasta eridinde KarayollarYol Kprleri Teknik artnamesinde H30 S24yk snfna tekabl eden Edeer Yayl

Yk 9KN/m alnmtr. Her ynde iki eridi ar vasta trafiinin igal edecei ve dier

eridin bu edeer ykn 1/3 kadar hafif vasta yk ile yklenecei kabul edilmitir. rnek

tat arlklar

ekil 17. Tat ykleri alnrken rnek alnan AASHTO tat arlklar tablosu

3.3. YAYA YKLER: Yaya yk olarak kaldrmlar zerinde 2.0KN/m alnmtr.Kprmz 315 m ve yaya yolu genilii 2.5 mdir. Buna gre yaptmz i lem sonucunda

yaya ykn 63t olarak buluyoruz.


25/26

25

3.4 RZGAR YKLER :Rzgar ykleriyle ilgili gerekli bilgiler AASHTO LFRD 3.8.1.1ve 3.8.1.2.bal altnda elde edilen verilerle aada akland gibi hesaplanm ve benzer

projede grev alm kiiler yardmyla aadaki gibi hesaplanmtr.Bu yklemede sadece

hocamzn belirttii yatay ykleme durumu hakknda bilgilendirmeler aada verilmitir.

3.4.1. Yaplarda Rzgar Basnc: AASHTO TABLO 3.8.1.2. ngrlen formlde projetasarm rzgar hz 100mph alnarak rzgar basnc aadaki gibi hesaplanmtr.

Tablo 3. Rzgar basncnn hesapland AASHTO Tablosu

Burada : PB: Belirtilen temel rzgar basnc

Vdz:Dizayn rzgar hz ; burada PB deeri tablo 3.8.1.2.1.1 den 0.050 alnarakyapay gelen rzgar basnc 2.4KN/m2 olarak bulunmutur.Ancak yapda hareket eden

tatlarn yzey alann arttrmas ve tatlara etkiyen rzgarn dolaysylayapya etkimesi ve

kprmzn kriterlerine gre AASHTO daki yatay yzey rzgar basnc (0.1ksf yani

yaklak 4.78KN/m2) olarak belirlenebilirdi ama mevcut rneklerden aldmz 4.5KN/m2

deerini kullanacaz

3.5 KAR YK: Kpr yzlmn kpr geniliini , kpr uzunluuyla arparak(315*14.5=14567.5m2) olarak buluruz.Kprde birikecek en yksek kar ykseklii 2m

alarak(Trafiin kapal olmas artyla) karn younluu olan 10KN/m3 ileme katlarak karyk 0.2KN/m2 olarak belirlenir.


26/26

26

bitirme çalışması

Documents

Transcript of bitirme çalışması