©2018 Published in 2. Ulusal Heyelan Sempozyumu 11‐12 Ekim 2018 ANKARA

ZEMİN MÜHENDİSLİK ÖZELLİKLERİNDEKİ DEĞİŞİMİN BETONARME KONSOL BİR İSTİNAT 

DUVARININ MALİYETİNE ETKİSİNİN KARŞILAŞTIRMALI ANALİZİ

İnan KESKİN ve Ömer ARSLANKarabük Üniversitesi Mühendislik Fakültesi İnşaat Müh. Bölümü, KARABÜK

©2018 Published in 2. Ulusal Heyelan Sempozyumu 11‐12 Ekim 2018 ANKARA

Çalışmanın Amacı:Geoteknik mühendisliğinde ulaşım yolu kenarlarında,köprülerde, kanal ve limanların tasarımı için şevin dengedeolması ilk amaçtır. Bu nedenledir ki şev stabilitesininsağlanmasında dayanma yapıları oldukça büyük bir önemesahiptir.

Tasarımda yapıların daha emniyetli ve daha kullanışlıolmasının yanı sıra daha ekonomik olması da yadsınılmayacakbir öneme sahiptir.

Kot farkı bulunan iki toprak yüzeyi tutmak için kullanılanmühendislik yapılarından biri olan istinat duvarlarınıntasarımındaki en önemli unsurlardan bir tanesi istinatduvarının arkasında yer alan zeminin mühendislik özellikleri birdiğeri de bölgenin depremselliğidir.

©2018 Published in 2. Ulusal Heyelan Sempozyumu 11‐12 Ekim 2018 ANKARA

Çalışma kapsamında kullanılan bilgisayar programı

Bu çalışmada kapsamında statik analizlerİDECAD Statik 8.5 programı kullanılaraken kritik durumlarda incelenmiştir.

©2018 Published in 2. Ulusal Heyelan Sempozyumu 11‐12 Ekim 2018 ANKARA

Analizlerde kullanılan istinat duvarı özellikleri

Genellikle, İstinat duvarlarının yapılacağı bölgenin zeminözellikleri ve deprem bölgesi çok fazla dikkate alınmadan, enkritik zemin özellikleri ve deprem bölgesi dikkate alınarakhazırlanmış tip projeler kullanılmaktadır.

3 m yüksekliğinde konsol bir istinat duvarı simule edilerekyüksekliği, sürşarj yükü ve malzeme özellikleri sabit tutulup,zemin özellikleri ve deprem parametreleri değiştirilerekyapımmaliyetleri analiz edilmiştir.

©2018 Published in 2. Ulusal Heyelan Sempozyumu 11‐12 Ekim 2018 ANKARA

Analizlerde kullanılan istinat duvarı özellikleriÇalışma kapsamındasimülasyonu yapılan istinatduvarının özellikleri Tablo 1de gösterilmiştir. Analiziyapılan istinat duvarınınuzunluğu, kullanılan malzememiktarları karşılaştırılırkendaha belirgin değerler eldeedebilmek için 10 metreolarak düşünülmüştür.

Simge Değer BirimDuvar toplam yüksekliği H 3,00 [m]Ön ampatman uzunluğu Lo 1,00 [m]

Dolgu yatay açısı İ 0,00 [drc]Dolgu ile duvar arasındaki sürtünme açısı δ 0,00 [drc]

Zemin emniyet gerilmesi Zem 30,00 [tf/m²]Zemin sürtünme katsayısı µ 1,00

Sürşarj yükü q 0,00 [tf/m]Yapı önem kat sayısı L 1,00

Beton sınıfı C 25,00Betonun tasarım basınç dayanımı fcd 1699.53 [tf/m²]Betonun tasarım çekme dayanımı fctd 118.97 [tf/m²]

Donatı sınıfı S 420Donatının tasarım akma dayanımı fyd 37241.81 [tf/m²](Tablo 1 İstinat duvarı geometrik parametreleri) 

©2018 Published in 2. Ulusal Heyelan Sempozyumu 11‐12 Ekim 2018 ANKARA

Analizlerde kullanılan dolgu zeminlerin özellikleri

(Dolgu Zemin parametreleri) 

Parametre Adı Değer Birim

Dolgu birim hacim ağırlığı Case 1 17,00 [tf/m³]

Case 2 18,00 [tf/m³]

Case 3 21,00 [tf/m³]

Dolgu içsel sürtünme açısı

Case 1 20,00 [derece]

Case 2 30,00 [derece]

Case 3 40,00 [derece]

Kohezyon

Case 1 0 [tf/m²]

Case 2 2,04 [tf/m²]

Case 3 11,21 [tf/m²]

Dolgu yatay açısı Sbt 0 [derece]

Dolgu ile duvar arasındaki sürtünme açsı Sbt 0 [derece]

Aktif dolgu yüksekliği Sbt 3,0 [m]

©2018 Published in 2. Ulusal Heyelan Sempozyumu 11‐12 Ekim 2018 ANKARA

Analiz yöntemleri

İstinat duvarının sabit tutulan parametreleri İDECAD Statik 8.5programına girilerek farklı deprem bölgelerinde ve farklı dolguzemin türlerinde en kritik emniyet değerlerine göre duvaryüksekliği hariç diğer istinat duvarı boyutları değiştirilerektasarımlar yapılmıştır.

©2018 Published in 2. Ulusal Heyelan Sempozyumu 11‐12 Ekim 2018 ANKARA

Bulgular: Case1 Dolgu Zemini ve Deprem Bölgelerinde Kritik Duvar Boyutları

Deprem Bölgesi

Duvar Bölümü (m) 1. Bölge 2. Bölge 3. Bölge 4. Bölge

Üst kol genişliği 0,45 0,40 0,30 0,30

Alt kol genişliği 0,75 0,70 0,65 0,61

Arka ampatman uzunluğu 4,45 4,40 4,40 4,40

Ampatman dip kalınlığı 0,75 0,75 0,75 0,75

Ampatman uç kalınlığı 0,75 0,75 0,75 0,75

©2018 Published in 2. Ulusal Heyelan Sempozyumu 11‐12 Ekim 2018 ANKARA

Bulgular: Case1 Dolgu Zemini ve Deprem Bölgelerinde Kritik Duvar Boyutları

©2018 Published in 2. Ulusal Heyelan Sempozyumu 11‐12 Ekim 2018 ANKARA

Bulgular:  Case1 Dolgu Zemini ve Deprem Bölgelerinde Kritik Metraj Değerleri

Deprem Bölgesi

Malzeme Adı 1. Bölge 2. Bölge 3. Bölge 4. Bölge

C25 Beton [m3] 60,00 58,13 56,06 55,31

Kalıp [m2] 60,20 60,20 60,27 60,21

Donatı [kg] 3702,81 3572,21 3454,56 3443,77

©2018 Published in 2. Ulusal Heyelan Sempozyumu 11‐12 Ekim 2018 ANKARA

Bulgular: Case2 Dolgu Zemini ve Deprem Bölgelerinde Kritik Duvar Boyutları

Deprem Bölgesi

Duvar Bölümü (m) 1. Bölge 2. Bölge 3. Bölge 4. Bölge

Üst kol genişliği 0,25 0,25 0,25 0,25

Alt kol genişliği 0,51 0,47 0,47 0,47

Arka ampatman uzunluğu 1,45 1,45 1,45 1,45

Ampatman dip kalınlığı 0,50 0,50 0,50 0,50

Ampatman uç kalınlığı 0,50 0,50 0,50 0,50

©2018 Published in 2. Ulusal Heyelan Sempozyumu 11‐12 Ekim 2018 ANKARA

Bulgular: Case2 Dolgu Zemini ve Deprem Bölgelerinde Kritik Duvar Boyutları

©2018 Published in 2. Ulusal Heyelan Sempozyumu 11‐12 Ekim 2018 ANKARA

Bulgular:  Case2 Dolgu Zemini ve Deprem Bölgelerinde Kritik Metraj Değerleri

Deprem Bölgesi

Malzeme Adı 1. Bölge 2. Bölge 3. Bölge 4. Bölge

C25 Beton [m3] 25,30 23,60 23,60 23,60

Kalıp [m2] 60,13 60,10 60,10 60,10

Donatı [kg] 1676,71 1655,10 1655,10 1655,10

©2018 Published in 2. Ulusal Heyelan Sempozyumu 11‐12 Ekim 2018 ANKARA

Bulgular: Case3 Dolgu Zemini ve Deprem Bölgelerinde Kritik Duvar Boyutları

Deprem Bölgesi

Duvar Bölümü (m) 1. Bölge 2. Bölge 3. Bölge 4. Bölge

Üst kol genişliği 0,20 0,15 0,15 0,15

Alt kol genişliği 0,21 0,19 0,16 0,16

Arka ampatman uzunluğu 0,30 0,23 0,15 0,07

Ampatman dip kalınlığı 0,32 0,27 0,24 0,15

Ampatman uç kalınlığı 0,32 0,27 0,24 0,15

©2018 Published in 2. Ulusal Heyelan Sempozyumu 11‐12 Ekim 2018 ANKARA

Bulgular: Case3 Dolgu Zemini ve Deprem Bölgelerinde Kritik Duvar Boyutları

©2018 Published in 2. Ulusal Heyelan Sempozyumu 11‐12 Ekim 2018 ANKARA

Bulgular:  Case3 Dolgu Zemini ve Deprem Bölgelerinde Kritik Metraj Değerleri

Deprem Bölgesi

Malzeme Adı 1. Bölge 2. Bölge 3. Bölge 4. Bölge

C25 Beton [m3] 10,33 8,48 7,42 6,26

Kalıp [m2] 60,00 60,00 60,00 60,00

Donatı [kg] 1275,50 1182,59 1138,23 783,37

©2018 Published in 2. Ulusal Heyelan Sempozyumu 11‐12 Ekim 2018 ANKARA

Sonuçlar

©2018 Published in 2. Ulusal Heyelan Sempozyumu 11‐12 Ekim 2018 ANKARA

Sonuçlar ve Öneriler

Sonuç olarak istinat duvarının yapılacağı yer görülmeden,zemin özellikleri ve deprem parametreleri göz önündebulundurulmadan en kritik değerlere göre tasarlanmış istinatduvarlarının tip proje olarak uygulatılması maliyetsel olarakbüyük kayıplara neden olmaktadır. Bu yüzden istinatduvarlarının tasarımına verilen önem artırılmalı ve gereksizmaliyetlerin önüne geçilmelidir.