TOPRAK ZEMİNLERDE TAŞIMA GÜCÜ

SIĞ TEMELLER

SIĞ TEMEL TÜRLERİ

Genel anlamda temel derinliği (Df) < Temel genişliğinden (B). Ancak, Df/B < 4 olmalıdır.

1. Tekil (münferit, individual) temel: Kolon yüklerini taşırlar2. Şerit (mütemadi, sürekli, continuous ) temel: Genellikle duvar

yüklerini taşır ve L ≥ ~ 5B3. Radye (Yayılı) temel: Zayıf zeminler üzerindeki yapılarda yükü geniş

alanlara yayarak temel gerilmesini azaltmak için kullanılırlar.4. Birleşik temeller: 1 ve 2 nolu temellerin geçişi niteliğindedir.

B

Df

Kolon

Temel(Sömel)

D: in derinliği

B: in genişliği

f Temel

Temel

Kolon

B

Df

L

A

B

C

1 2 3

L1

BA

BB

BC

A

B

C

1 2 3

L2

A

B

C

1 2 3

Döşeme

Temel

Df

(A) Sığ (yüzeysel) temel türleri

(1) Münferit (tekil) temel (2) Şerit (sürekli) temel (3) Radye (yayılı) temel

(Ulusay, 2006’dan)

Şerit temel

Tekil temel

Temeller için yükleme koşulları

B: Temelin genişliğiqu: Temel tabanı gerilmesiσ0: Surşarj (örtü) gerilmesi

Bir temel için;

1. Oturduğu zemin seviyesinde MAKASLAMA yenilmesi olmamalıdır.2. Toplam oturma miktarı temel türü için tolere edilebilir olmalıdır.

İzin verilebilir Oturma Miktarları

1. Tekil temellerde 25 mm (enfazla kumlu zeminlerde 50 mm, killi zeminlerde 75 mm)

2. Radye temellerde 100 mm3. Kazıklı radye temellerde 150 mm

Yapısal deformasyon (eğilme) miktarlarının (iki noktanın bir birine göre hareketi) sonuçları

1/150 : Yapıda genellikle yapısal hasar gelişir. 1/250 : Yüksek rijit yapılarda düşeyden sapma gözle hissedilir.1/300 : Perde duvarlarda çatlamalar beklenebilir.1/500 : Yapının taşıyıcı unsurlarında çatlak gelişmez.

Farklı oturma yapıda deformayonlara neden olur.

Temeller iç in zemin araştırmaları

Mevcut verilerindeğerlendirilmesi

Arazi etüdleri + arazi(in-situ) deneyleri

Laboratuvardeneyleri

(1) (2) (3)

Hesaplamalar

Temel zemini veya kayacınınmühendislik özelliklerinin

değerlendirilmesi

(a) aşamasındaki veriler ile inşası planlanan yapının yükü ve

geometrisi esas alınarak

İzin verilebilir taşıma gücünün tayini (q )a

Oturmanın hesaplanması (s)

Hesaplanan q ve s değerlerine göre taşımagücü mü, yoksa oturma mı daha kritik?

a

Kritik olan değere göre temel tipinin seçimi ve temelin boyutlandırılması

Projemühendisinceyapılır

(a) (b)

(4)

(5)

Temel Tasarım Aşamaları

Makaslama yenilmesi

Oturma Farklı oturma

+

Temel Tasarımı

Göreceli olarak zemin türlerine göre taşıma gücü değişimi

Tanımlar:

Nihai taşıma gücü (qu): Temel tabanındaki zeminin yenilmeksizin (makaslama yenilmesi) taşıyabileceği en büyük gerilme düzeyi

İzin verilebilir taşıma gücü (qa): Bina ve saha önem derecesi ile veri kalitesi dikkate alınarak seçilecek güvenlik katsayısı ile hesaplanan taşıma gücü değeri

ZEMİN EMNİYET GERİLMESİ = İZİN VERİLEBİLİR TAŞIMA GÜCÜ

Analiz yaklaşımı Nihai taşıma gücü (qu)

Kayma dairesi için

Makaslama yenilmesi

uu cq π+σ= 20

Rijit kama blok hareketi uu cq 60 +σ=

Yüzey üstü merkezli daire için

Makaslama

hareketi

uu c.q 5350 +σ=

Drenajsız killerde başlangıçtakitaşıma gücü yaklaşımları

Zemin ağırlığı Temel türüTemel boyutlarıDikkate alınmıyor.

Sığ temellerde drenajsız killerin taşıma gücü

cuu Ncq +σ= 0

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ +=

LB..NN )kare(c)dörtgen(c

160840

B: temel genişliğiL: temel uzunluğu

Terzaghi ve Peck (1967)

Şerit temel için qu = cNc + σoNq + 0.5γBNγ

Kare temel için qu = 1.3cNc + σoNq + 0.4γBNγ

Dairesel temel için qu = 1.3cNc + σoNq + 0.3γBNγ

SIĞ TEMELLERİN TAŞIMA GÜCÜ İÇİNGENEL EŞİTLİK

(Hansen, 1970 – De Beer, 1970)

)IdsN()IdsN(c)IdsN(q 'ccccqqqq

'u γγγγγ++σ= 0

Nq, Nc, Nγ: Taşıma gücü faktörleri

sq, sc, sγ: temel şekil faktörleri

dq, dc, dγ: temel derinlik faktörleri

Iq, Ic, Iγ: eğimli yükleme faktörleri

50

45

40

35

30

25

20

15

10

5

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

11 10

φ

100 1000N , N , N (Taşıma gücü faktörleri)γ c q

Meyerhof

Hansen

Nγ

Nγ

Nq

Nq

Nc

Nq = exp (π tanφ) tan2(45 + φ / 2)

Nc = (Nq – 1) cotφ

Nγ = 1.8 (Nq – 1) tanφ (Hansen’e göre)

Nγ = (Nq – 1) tan (1.4φ) (Meyerhof’a göre)

Nq, Nc, Nγ: Taşıma gücü faktörleri

c

qc N

NLBs +=1

'q tan

LBs φ+=1

LB.s 401−=γ

ζ+= 401 .d c

)sin(tand ''q φ−φζ+= 11

1=γd

Şekil faktörleri Derinlik faktörleri

1≤BD için

BD

=ζ

1>BD için ⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛=ζ −

BDtan 1

DB

quβ

2

901 ⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ β−==

o

qc II

2

1 ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛φβ

−=γ '

o

I

Temele açılı yükleme koşulu

Yük uygulama noktasının temel merkezinden sapması (eccentricity) durumu

Tek yönlü eccentricity, e

Etkin genişlik (B’): (B-2e)

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ −=

Be

BLQq min

61

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ +=

Be

BLQq min

61

6Be ≤ Neden ?

Çift yönlü eccentricity, e

6BeB ≤

6Le L ≤ olmalıdır.

( ) ( )L

BBLBBB'

22111 −

++

=

TEMELLERDE GÜVENLİK KATSAYISI KAVRAMI

• Bina önem derecesine ve veri kalitesine göre seçilir.

• Genellikle 2’nin altında olması önerilir.

DqDq

FOSa

u

γ−γ−

=

Kohezyonsuz Zeminlerin Taşıma Gücü

B Dw

Df

YASS

700En fazla oturma: 25 mm

600

500

400

300

İzin

ver

ilebi

lir taşı

ma

gücü

(kPa

)

200

100

0 1 2 3 4Sömel genişliği, B(m)

SPT-

N

5 6

5

10

20

30

40

50

(Dw ≥2B)

Cw = 0.5 + 0.5 (Dw/(Df+B))

Dw

Terzaghi ve Peck, (1967)

0 0.5 1.0 1.5 2.0

CN

0

100

200

300

400

500

Efek

tif ö

rtü g

erilim

i, ´ (

kPa)

σv

Örtü yükü düzeltme faktörü

N1=CN (SPT_N)

DERİN TEMELLER