Son dakika haberi bulunmamaktadır.   Enerji Kimlik Belgesi Çizdirmek İstiyorum  
Insaat Haberleri
Anasayfa | Haber Ara | Foto Galeri | Videolar | Anketler | Sitene Ekle | RSS Kaynagi| Reklam & Iletisim| Künye

HABER ARA


Gelişmiş Arama

Killi Zeminlerde Oturan Münferti Kazıkların Taşıma Kapasitesinin Excel Programı Kullanılarak Hesaplanması

Killi Zeminlerde Oturan Münferti Kazıkların Taşıma Kapasitesinin Excel Programı Kullanılarak Hesaplanması

Kategori  Kategori : Şantiye Notları
Yorumlar  Yorum Sayysy : 0
Okunma  Okunma : 4706
Tarih  Tarih : 14 Ocak 2011, 16:24

12 Punto 14 Punto 16 Punto 18 Punto


 
 

     Killi zeminlere oturan münferit kazıkların taşıma kapasiteni hesaplamak için geliştirilmiş olan MS Excel programı sunulmaktadır. Hazırlanan program farklı kil katmanları içerisine oturan kazığın uç taşıma kapasitesi ile sürtünme kapasitesini hesaplamaktadır. Kazığın sürtünme kapasitesi üç farklı yöntem kullanılarak hesaplanmakta ve kullanıcıya farklı yaklaşımlardan elde edilen sonuçları karşılaştırma imkanı sağlamaktadır. Kullanımı son derece kolay olan bu program, eğitim amaçlı kullanılabileceği gibi uygulamada çalışan inşaat mühendisleri tarafından da kullanılabilir.

Münferit kazıkları taşıma güçleri statik kazık formülleri, dinamik kazık formülleri, Standart Penetrasyon (SPT) deney sonuçları, sondalama deney sonuçları (CPT) kullanılarak,  veya yükleme deneyi yapılarak bulunabilmektedir (4,5). Bunlar içerisinde pahalı olmakla beraber en güvenilir sonuçlar, standartlara uygun yapılmak şartı ile yükleme deneylerinde elde edilmektedir. Bu deneyler ancak fazla miktarda kazık kullanılması durumunda yapılmaktadır. Genelde geoteknik raporundan elde edilen zemin parametrelerinin statik kazık formüllerinde kullanılması ile taşıma gücü hesabı yapılmaktadır.

MÜNFERİT KAZIKLARIN TAŞIMA KAPASİTESİ

 

Münferit bir kazığa gelen yük, kısmen kazığın uç direnci, kısmen de çevre sürtünmesi ile karşılanır. Bu yüzden kazığın göçmeden taşıyabileceği  maksimum yükü bu iki bileşene bağlı olarak ifade edilmektedir.

 

                                                                                            (1)

 

Bu ifade de Qu kazığın göçmeden taşıyabileceği maksimum yükü, Qp uç direncini ve Qs ise çevre sürtünmesini göstermektedir. Kazık uç direnci kazığın uç kısmının oturduğu kil tabakasının drenajsız kayma mukavemeti  kullanılarak aşağıdaki şekilde hesaplanmaktadır.

                                                                                              (2)

 

Burada, Nc taşıma gücü katsayısını  (genelde 9 olarak alınmaktadır), cu kazık ucunun oturduğu kil tabakasının drenajsız kayma mukavemetini ve Ab ise kazık uç kesit alanını ifade etmektedir. Killi zemine oturan kazıklarda çevre sürtünme direnci farklı yöntemlerle hesaplanmaktadır.  Bu yöntemlerde esas alına kriter kilin yük altında mukavemetinin drenajlı veya drenajsız yükleme şartına uyup uymaması üzerine oturmaktadır. Literatürde kullanılan üç farklı yöntemden bir tanesi kilin drenajsız kayma mukavemetini etkili olduğu prensibine  (β metodu), diğeri drenajsız kayma mukavemetinin esas almakta (α metodu), üçüncüsü ise  (λ metodu) her ikisi birleştiren bir yöntemi kullanmaktadır (4). Bu metotlar kısaca aşağıda anlatılmaktadır.

 

α Metodu

 

Drenajsız kayma mukavemetinin ucuz  ve kolay yöntemlerle bulanabilmesinden dolayı kazık çevre sürtünmesi hesaplamalarında en çok kullanılan metot olarak bilinmektedir. Bu metotta kazığın birim çevre sürtünmesi aşağıdaki şekilde verilmektedir,

 

                                                                                                          (3)

 

burada α   drenajsız kayma mukavemetine bağlı bir katsayı  olarak alınmaktadır ve değişimi drenajsız kayma mukavemetine bağlı olarak Şekil 1 de verilmiştir. Normal konsolide killerde drenajsız kayma mukavemeti cu 50 kPa dan düşük olduğu için α = 1 olarak alınmaktadır. Münferit bir kazık için toplam çevre sürtünmesi aşağıdaki şekilde verilebilir;

                                                                                                    (4)

 

Burada, p kazığın çevresini ve ΔL ise kil tabakasını kalınlığını göstermektedir.

 

β Metodu

 

Bu metotta  kazığın çevre sürtünmesi kilin drenajlı kayma mukavemetini kullanılarak hesaplanmaktadır. Kazığın birim çevre sürtünmesi aşağıda verilen bağıntı kullanılarak bulunmaktadır.

                                                                                                          (5)

Bağıntıda;

σ’v = düşey efektif gerilme

  β = KtanφR

φR = İç sürtünme açısı

 Ks= toprak basıncı katsayısı

Normal konsolide killer için

Aşırı konsolide killer için      

burada OCR konsolidasyon oranını göstermektedir.          

 

Bağıntı 5 in tekrar düzenlenmesiyle münferit bir kazığın birim çevre sürtünmesi aşağıdaki şekilde almaktadır;

Normal konsolide killer

Aşırı konsolide killer

Toplam çevre sürtünmesi aşağıda verilen bağıntı yardımıyla bulunmaktadır.                                         

                                                                                             

(6)

 

λ Metodu

 

Vijayvergiya ve Foctht (6) tarafından geliştirilen bu metoda göre kazık çakılması esnasında kazık çevresinde zeminde oluşan deplasmanlar zemin içerisinde pasif toprak basıncı oluşmasına sebep olmaktadır. Bu kabulle göre ortalama birim çevre sürtünmesi aşağıdaki bağıntıyla verilmektedir;

 

(7)

 

Bağıntıda;

σ’v = ortalama düşey efektif gerilme (bütün kazık boyunca).

 cu  = ortalama drenajsız kayma mukavemeti.

  λ  =  kazık derinliğine bağlı parametre (Şekil 3).

 

Tabakalı killer için ortalama bir kayma mukavemeti alınması gerekmektedir. Bunun için aşağıdaki bağıntı kullanılmaktadır (Şekil 2).

L

L1

L2

L3

 

cu1

 

cu2

 

cu3

Cu

Depth

 

A1

 

A2

 

A3

Vertical Effective Stress σv`

Depth

 

 

 

 

 

 

Şekil 2. Tabakalı killerde λ metodunun kullanımı

                                  

                                               (8)

 

Burada L1, L2 ve L3 kil tabaka kalınlıklarını, L ise kazığın toplam boyunu ifade etmektedir. Aynı şekilde ortalama efektif gerilmede aşağıda verilen bağıntı yardımıyla hesaplanmalıdır.

                                                                                    (9)

 

A1, A2 ve A3 düşey efektif gerilme diyagramında her tabakaya ait alanı vermektedir. Bu metotta da toplam çevre sürtünmesi aşağıdaki bağıntı ile hesaplanmaktadır.

 

 (10)

 

 

MS EXCEL PROGRAMI

 

MS Excel ortamında hazırlanan programın dört pencereden oluşmaktadır. Bunlar giriş, zemin özelliklerinin girilmesi, kazık özelliklerinin girilmesi ve sonuçların sunulduğu pencerelerdir. Programın giriş sayfası Şekil 3 de verilmiştir. Giriş sayfasında bulunan Hesaplamayı başlat  tuşuna basılmasıyla Şekil 4 de verilen ve zemin bilgilerinin girişinin sağlandığı pencere açılmaktadır.  

 

Zemin özelliklerinin girildiği sayfada kullanıcı hesap yapmak istediği kazığın kaç farklı kil tabakasına girdiğini seçmesi durumda tabaka sayısına bağlı olarak zemin özelliklerinin girildiği hücreler açılmaktadır. Şekil 4 te verilen örnekte iki tabaka seçildiği için sadece ilk iki zemin tabakasına ait parametrelerin girildiği hücreler açılmıştır. Yer altı su seviyesi bu sayfada girilmekte ve derinlik yüzeyden itibaren seçilmektedir. Bu  sayfada buluna Yeni hesap tuşuna basılması durumunda daha önce girilmiş olan tüm parametreler silinerek hücreler boşaltılmaktadır.

 

Zemin parametreleri girildikten sonra Şekil 4 te bulunan pencerenin sağ al köşesine yerleştirilmiş olan kazık özellikleri tuşu kullanılarak hesap yapılacak olan kazığın geometrik ve malzeme özelliklerinin seçileceği sayfaya gidilmektedir. Kazık özelliklerinin girildiği pencere Şekil 5 te gösterilmiştir. Bu sayfada kullanıcı tasarlanacak olan kazığın şeklini seçmekte ve bu kazığa ait çap veya kenar uzunluğunu aynı sayfada buluna hücreye girebilmektedir. Bu pencereden zemin parametrelerinin girildiği pencereye dönüş yapmak istenildiğinde Zemin parametreleri tuşu kullanılabilmektedir.

 

Kullanıcı zemin ve kazık özellikleri girdikten sonra, Şekil 5 te verilen pencerede bulunan Hesapla tuşuna basarak hesap sonuçlarının sunulduğu sayfayı çağırabilmektedir. Hesap sonuçların bulunduğu sayfa Şekil 6 da verilmiştir. Bu sayfada kazığın uç direnci, çevre sürtünme direnci (üç farklı yöntemden ele edilen sonuçlar), maksimum taşıma kapasitesi verilmektedir. Kullanıcı bu sayfada ayrılmış olan güvenlik katsayısı hücresine kendi seçtiği güvenlik katsayısını girerek kazığın güvenli şekilde taşıyabileceği yükü hesaplayabilmektedir. Bu sayfadan hem zemin parametrelerinin girildiği sayfaya hem de kazık özelliklerinin girildiği sayfaya kolayca ulaşılabilmekte. Bu özellik sayesinde, kullanıcı zemin ve kazık parametrelerin taşıma kapasitesine etkisini anında görebilme imkanına sahip olmaktadır.

 

SONUÇ

 

Geliştirilmiş olan program hem üniversitelerde inşaat mühendisliği eğitimi gören lisans öğrencileri hem de proje yapan mühendisler tarafından çok kolay bir şekilde kullanılacak şekilde hazırlamıştır. Program, öğrencilere daha çok ve değişik problemleri kısa sürede çözme imkanı sunarak bilgilerini pekiştirmelerini, aynı zamanda hesaba giren zemin ve kazık parametrelerinin uç taşıma kapasitesi ile sürtünme kapasitesine olan etkilerini görme imkanını sağlamaktadır. Programın kullanımı sayesinde hesaplamalar esnasında harcanan zaman kaybı en aza indirilmiştir.



Benzer Haberler


Soyal Medya


| Yorum Yaz Yorum Yaz |


Şantiye Notları

En Çok Okunan Haberler

İskele19 Temmuz 2017

İnşaat ve Yapı Haberleri
RSS Kaynagi | Yazar Girisi

| Birim Fiyat | Köylerimiz | Çakraz | Granit Fiyatlari

Altyapy: MyDesign Haber Sistemi