1. 1 GENEL BİLGİLER




Indir 269.73 Kb.
Title1. 1 GENEL BİLGİLER
Page3/8
Date conversion24.12.2012
Size269.73 Kb.
TypeBelgeleme
Sourcehttp://www.vizirvizir.net/dersnotu/isletme/isletme_62.doc
1   2   3   4   5   6   7   8

1.3.2.2 Konsolidasyon Oturmasının Bulunması


Nihai konsolidasyon oturması Sc’ esas olarak şu ifadeden bulunur :

Δe

Sc = ΔH = H ---------

1 + eo

Burada, Δe, mv cinsinden ifade olunabilir. O taktirde,

Sc = H . mv . Δσ’

Normal konsolide killer için ise,

Cc σ1

Sc = H --------- log -----

1 + eo σo

ifadesi kullanılabilir.

Bu ifadelerde σo’ ve σ1’ , sıkışabilir tabakadaki ortalama değerleri bulmak için tabakanın ortasında hesaplanan başlangıçtaki efektif gerilme ve yüklemeden sonraki efektif gerilme değerleridir. hacimsel sıkışma katsayısı mv oturma hesaplarına konu olan gerilme değerleri mertebesi için tayin edilebilir. Birden fazla kil tabakası için veya mv ve Δσ’ ‘nin derinlikle değişimi hesaba katmak için kil tabakasının ara tabakalara bölünmesi durumunda aynı ifade tabakaların her biri için uygulanır.

Yukarıdaki ifadelerde tek yönlü konsolidasyon kabulü yapıldığı için yük tatbik edildiğinde drenajsız şartlar altında hacim değişikliği olmadan meydana gelen ani oturma sıfırdır ve toplam oturma konsolidasyon oturmasına eşittir. Skempt ve Bjerrum (1957) yanal deformasyonların ihmal edilmemesi gereken durumlarda oturmaların ödometre deneyi sonuçlarından hesaplanan değerleri kullanılarak aşağıda değerlerin bulunmasını önermişlerdir:

S = S1 + Scx Scx = μ Sc

Elastik veya ani oturma killer için elastik teori çözümleri kullanılarak hesaplanılır. Poisson oranı , killerde sıfır hacim değişikliğine tekabül eden drenajsız yükleme için 0,5 alınır. Elastisite modülü drenajsız üç eksenli basınç deneylerinden bulunur. Genellikle gerilme eksenel birim deformasyon eğrisi üzerinde orijin ve kırılmadaki eksenel gerilmenin 1/2ila1/3 üne eşit gerilme değerini birleştiren doğrunun eğimi elastisite modülü olarak alınır.

Kumlu zeminlerde , elastisite modülü derinlikle arttığı ve genellikle kum tabakaları homojen olduğu için toplam oturmaya eşi olan ani oturma elastik çözümler yerine plaka yükleme deneyi, standart penetrasyon deney sonuçları kullanılarak uygulanan ampirik metotlardan yararlanılır (Craig, 1983).

1.3.2.3. Müsaade Edilebilir ve Farklı Oturmalar

Bir temel sistemi tasarımında oturmaların yapıya ve fonksiyonuna zarar vermeyecek mertebede tutulması gerekir. Maksimum oturmadan ziyade yapının bir kısmı ile diğer kısmı arasındaki farklı hareketi ifade eden farklı oturma daha kritiktir ve δ = smaks – smin şeklinde tarif edilir. Farklı oturma, “açısal deformasyon”, δ / ι tarifi ile de karakterize edilir. Bu tanımda δ iki nokta arasındaki farklı oturma, ι ise bu iki nokta arasındaki yatay mesafedir. Diğer bir yapının oturması uniform ise bu, yapısal bir zarara yol açmaz ancak tesisat vs. etkilenebilir. Farklı oturma bahsine gelirse döşeme ve duvarlarda çatlaklar, yapının taşıyıcı elemanlarına ve kullanımına zarar hasıl olabilir.

Yapının tolere edebileceği maksimum oturma ve farklı oturmalar, yapının rijitliği, yapı sistemi, kolon aralıkları, yapı malzemesi ve binanın kullanımı gibi pek çok faktöre bağlıdır. Ancak yapıların çoğu yarı rijit olduklarından farklı oturma sorun olabilir. Kumlu zemin tabakaları gelişigüzel dağılmış gevşek cepler ihtiva ettiklerinden killi zeminlere nazaran çok düzensiz farklı oturmalar beklenebilir. Ayrıca, kilin aksine oturmalar ani olduğundan yapının kendini farklı oturmalara adapte etmesi imkanı olmaz. Farklı oturmaları azaltmak açısından kumlu zeminlerde münferit sömeller yerine radye jeneral temel sistemi uygun çözüm olabilir. Kum üzerindeki sömeller için müsaade edilebilir (maksimum) oturma 25 mm genellikle kabul edilen bir kriterdir. Bu durumda farklı oturmaların takriben 20 mm’den az olması beklenir. Radye jeneral içinse 20 mm kadar farklı oturma limitine karşılık 50 mm müsaade edilebilir oturma kabul edilir.

Açısal deformasyon için Bjerrum tarafından önerilen limitler genel bir fikir vermek için aşağıdaki tabloda aktarılmıştır.

Tablo 5. Açısal deformasyon (δ / ι) limitleri

1 / 150 Genel binalarda yapısal hasar beklenir

1 / 250 Yüksek, rijit binaların kaykılması fark edilebilir.

1 / 300 Panel duvarlarda çatlak olabilir. Gezer vinç ve krenlerin hareketi zorlaşabilir.

1 / 500 Çatlaklara müsaade edilmeyen binalar için limit.

1 / 600 Diyagonal çekme çubuklu çerçevelerde aşırı gerilme.

1 / 750 Oturmaya hassas, makinelerde sorun.


1.3.2.4. Konsolidasyon Oturma Hızı

Tek yönlü konsolidasyon için Terzaghi’nin verdiği denklem aşağıdaki gibidir:

Cv = Konsolidasyon katsayısı

∂u ∂2u k

----- = Cv ------- Cv = -----------

∂t ∂z2 γw mv

Bu denklemde “u”, kil tabakasının üst yüzeyinden “z” derinliğindeki bir noktadaki aşırı boşluk suyu basıncının, basınç artımını tatbikten “t” zaman sonraki değerini gösterir. Suyun birim hacim ağırlığı ve k permeabilite katsayıdır. Sıkışabilir tabakanın tamamı için konsolidasyonun hangi safhada olduğu veya t zamandaki oturma Sct miktarı, konsolidasyon yüzdesi U ile ifade edilir:

Sct = U x Sc U = f (Tv)


Cvt

Tv = -------

d2

Burada, Tv birimsiz zaman faktörüdür. “d” ise boşluk suyunun serbest drenaj yüzüne erişmesi için takip edeceği maksimum yolun uzunluğudur. Kil tabakasının alt ve üstünde geçirimli tabakalar olduğunda ve ödometre deneyinde d = H / 2 , drenajın sadece alt veya üstte olması durumunda d = H’dir. U ve Tv arasındaki ilişki kil içinde başlangıçtaki aşırı boşluk suyu dağılımına ve drenajın tek veya çift yönlü olmasına bağlı olup abak veya tablolardan veya yaklaşık olarak aşağıdaki ifadelerden bulunur:

π

U < 60 % için Tv = ---- U2

4

U > 60 % için Tv = – 0,933 log (1 – U) – 0,085

Konsolidasyon katsayısı Cv ödometre deneylerinde her yük kademesindeki sıkışma - zaman okumalarından, sıkışma - √ t veya sıkışma-log t bağıntıları kullanılarak bulunur (Kumbasar ve Kip, 1972, Önalp, 1982).


1.3.2.5. Zeminlerin Suya Doyurulduklarında Şişme ve Çökme Davranışı

Kuru veya kısmen suya doygun tabii veya dolgu zeminlerin, üzerilerine etki eden basınç değişmeden suyla satüre olduklarında gösterdikleri hacim değişiklikleri de ödometre veya tek yönlü konsolidasyon şartlarını sağlayan benzer aletler kullanılarak incelenir. Zemin, kuru yoğunluk, su muhtevası, gradasyon, konsolidasyon basıncı ve hatta suya doyurulma hızına bağlı olarak miktarı değişen şişme veya çökme gösterebilir. Dolguda gerilme şartlarının tek yönlü gerilme şartlarından sapması, arazi ve laboratuardaki farklı sıkıştırma yöntemi ile farklı zemin yapılarının oluşması, laboratuar sonuçlarından arazi tahminleri yapılmasını güçleştirmektedir. Ancak genel olarak kuru yoğunluk, su muhtevası azaldıkça ve konsolidasyon basıncı arttıkça şişmeden ziyade çökme beklenir.

1.3.3 ZEMİNLERİN KAYMA DAYANIMI VE STABİLİTE ANALİZİ YÖNTEMLERİ

Bir zeminin kayma dayanımı, belirli şartlar (drenaj şartları, yükleme hızı gibi) altında taşıyabileceği maksimum kayma gerilmesi olarak tarif edilir. Zeminler için kırılma hipotezi Coulomb tarafından aşağıdaki şekilde verilmiştir:

τf = c + σf tan Ø

Burada, τf = kayma dayanımı

σf = kayma düzlemine etkiyen toplam normal gerilme

c = kohezyon } Toplam gerilmelere göre

Ø = kayma direnci açısı }

Efektif gerilmeler cinsinden bu ifade

τf = c’ + σf’ tan Ø’ = c’ + (σf – u) tan Ø’

şeklini alır. Bu denklemde “σf’” kırılma esnasında kayma düzlemindeki efekyif normal gerilme, “u” boşluk suyu basıncı, c’ ve Ø’ efektif gerilmelere göre kayma dayanımı parametreleridir. Şekil 3’de görüldüğü gibi, kırılmaya tekabül eden Mohr gerilme dairesi kırılma zarfına teğettir ve teğet noktasının koordinatları (τf , σf’ ) kırılma anında kayma düzlemine etkiyen normal ve kayma gerilmesi değerlerini verir. Kırılma anındaki asal (efektif) gerilmeler σ3’ , σ1’ ve kayma dayanımı parametreleri ve kayma düzlemine etki eden gerilmeler arasında aşağıdaki bağıntılar vardır (Şekil 3):

AB 1 / 2 (σ1’ – σ3’)

tan Ø’ = ------- = ----------------------------------

QB c’ cot Ø’ + 1 / 2 (σ1’ + σ3’)

düzenlenince :

1’ – σ3’) = 2c’ cos Ø’ + (σ1’ + σ3’) sin Ø’

şeklini alır ki bu ifade “Mohr-Coulomb Kırılma Hipotezi” olarak adlandırılır.

Kayma düzlemine etki eden normal ve kayma gerilme değerleri de aşağıdaki denklemlerden bulunabilir:

τf = 1 / 2 (σ1’ – σ3’) sin 2θ

σf’ = 1 / 2 (σ1’ + σ3’) + 1 / 2 (σ1’ – σ3’) cos 2θ

Burada θ, kayma düzlemi ile büyük asal düzlem arasındaki açıdır:

θ = 45 + Ø’ / 2

Kırılma zarfı deneysel olarak, kayma düzlemi üzerinde kırılma anındaki normal ve kayma gerilmelerinin ölçülmesi ile (örneğin, kesme kutusu deneyi) veya kırılma anındaki asal gerilmelerin ölçülmesi ile (örneğin üç eksenli basınç deneyi) Mohr gerilme dairelerinin müşterek teğeti çizilerek elde edilir.


Şekil 1.9 Kırılma anındaki gerilme şartları


Şekil 1.10 Direkt kesme deney aleti


1.3.3.1. Kayma Dayanımı Deneyleri


Kayma dayanımı parametreleri tabii zeminlerde bozulmamış temsili numuneler, dolgularda aynı şartlarda sıkıştırılmış numuneler üzerinde laboratuar kesme deneyleri yapılarak bulunur.

Direkt kesme (kesme kutusu) deneyinde, numune kare veya daire kesitli, orta yüksekliğinden ikiye ayrılmış bir kutu içine yerleştirilir. Düşey yük tatbik edilir. Kutunun üst yarısının alt yarısı üzerinde hareketi ile yatay kayma düzlemine sabit tutulan düşey yük altında kesme kuvveti tatbik edilerek numune kırılır (Şekil 4).

Üç eksenli basınç deneyi, en yaygın olarak kullanılan ve bütün zemin tipleri için uygun bir deney yöntemidir. Deneyin avantajı drenaj şartlarının kontrol edilebilmesi ve boşluk suyu basınçlarının ölçülebilmesidir. Genellikle uzunluk/çap oranı 2 olan silindirik numuneler kullanılır. Üç eksenli deney aletinin bir şeması Şekil 5’de verilmektedir. Lastik kılıfla sarılan numune, saydam olan silindirik bir hücre içine yerleştirilir. Hücreye doldurulan sıvı vasıtası ile hücre basıncı veya çevre basıncı (σ3) tatbik edilir. Deviatör gerilmeye (σ1 – σ3) tekabül eden eksenel yük bir mil vasıtası ile numune üzerine etkir. Numune altındaki gözenekli alt başlık içinden bağlantı ile boşluk suyunun drenajı veya drenaja müsaade edilmediği zaman boşluk suyu basıncı ölçmeleri yapılır. Rutin deneylerde hücre basıncı (σ3) sabit tutulur ve deviatör gerilme (σ1 – σ3) arttırılarak numune kırılır.

Hücre basıncı ve deviatör gerilme tatbiki sırasındaki drenaj şartlarına bağlı olarak başlıca üç çeşit üç eksenli basınç deneyi vardır:

  1. Konsolidasyonsuz-Drenajsız Deney : Hücre basıncı tatbiki sırasında drenaja (konsolidasyona) müsaade edilmez. Deviatör gerilme tatbiki (kesme) esnasında da drenaja müsaade edilmez.

  2. Konsolidasyonlu-Drenajsız Deney : Numuneye hücre basıncı tatbik edilirken drenaja (konsolidasyona) izin verilir ve sonra deviatör gerilme drenaja izin verilmeden arttırılarak numune kırılır. Parametreler Ccu ve Øcu ile gösterilir. Efektif gerilmelere göre kayma direnci parametreleri c’ ve Ø’ nin bulunması isteniyor ise, deneyin drenajsız kesme safhasında boşluk basınçları ölçülür.

  3. Drenajlı Deney : Numune, hücre basıncı altında konsolidasyona bırakılır. Drenaj yolu açık tutulmaya devam edilerek, deviatör gerilme ilave boşluk suyu basıncı doğmayacak yavaşlıkta arttırılarak numune kırılır. Dolayısı ile bu deneyde toplam ve efektif gerilmeler birbirine eşittir. Bu yöntemle Cd ve Ød ile gösterilen efektif gerilmelere göre kayma dayanımı parametreleri doğrudan doğruya ölçülmüş olur.



Şekil 1.11 Gerilme sistemi


Şekil 1.12 Deney aleti


Üç eksenli basınç deneyinin özel bir şekli olan ve sıfır yanal basınç (σ3 = 0) şartını sağlayan serbest basınç deneyi drenajsız deneydir.

Drenajsız kayma dayanımı laboratuarda kanatlı kesici (veyn) aleti ile tayin edilebilir.

Kayma drenci parametrelerini belirlemek için bahsedilen farklı deneylerin yapılmasının sebebi kayma dayanımının kullanılacağı kompressibilite probleminde, zeminin arazide yükleme sırasında maruz kalacağı drenaj şartlarının deneyde sağlamaya çalışmasıdır.burada göz önüne alınan husus zemine gerilmelerin tatbik edilme hızının zeminin konsolidasyonuna olanak sağlayıp sağlamamasıdır.örneğin killi bir zeminde hızla yapılan bir bina için drenajsız deney söz konusu iken tabii bir şevin uzun süreli stabilite analijinde drenajlı deney uygulanır.


1.3.3.2. Suya Doygun Olmayan Zeminlerde Kayma Dayanımı

Dolgu zemini gibi suya doygun olmayan zeminlerde efektif gerilme prensibinin tatbiki efektif gerilme ifadesindeki ampirik bir ifadenin tayının güçlüğünden dolayı son derece zordur. Efektif gerilmelere göre kayma dayanımı parametrelerinin tayini için boşluk suyu basıncı ölçülmeli konsolidasyonlu- drenajsız deneyler yapıldığında boşluk suyu basıncı ve boşluk hava basıncının doğru ölçülmemesinden dolayı hatalar doğabilir. (Bishop ve henkel 1962) diğer bir yaklaşımda numuneyi boşluk suyuna ters basınç tatbik ederek suya doygun hale getirip drenajlı deneylerle c’ ve Ø’ değerlerinin tayinidir.

Toplam gerilmelere göre kayma dayanımı parametreleri cu ve Øu değerlerinin tayini için tabii zeminlerde bozulmamış numuneler veya dolgu zeminlerinde arazideki su muhtevası ve sıkılıkta hazırlanmış numuneler üzerinde konsolidasyonsuz – drenajsız deneyler yapılabilir. (σ1 – σ3)f, hücre basıncı arttığından yatay ve lineer olmayan kırılma zarfı elde edilebilir. (şekil 10). Cu ve Øu değerleri kırılma zarfı belli gerilme aralığı için lineer kabul edilerek verilebilir. Yüksek hücre basınçlarında boşluklardaki hava boşluk suyunda eridiğinden stürasyona ulaşılır ve Øu = 0 durumu meydana gelir. Serbest basınç deneyi sonuçlarının Øu = 0 kabulüne dayanarak yorumlanmasından dolayı doygum olmayan zeminler için kullanılması hatalıdır.
1   2   3   4   5   6   7   8

Similar:

1. 1 GENEL BİLGİLER iconBu dersin genel amacı; Reklâm ve tanıtım konusunda genel bilgiler vermek, bu konular hakkında ön bilgiler oluşturmak

1. 1 GENEL BİLGİLER iconBu dersin genel amacı; Reklam ve tanıtım konusunda genel bilgiler vermek, bu konular hakkında ön bilgiler oluşturmak

1. 1 GENEL BİLGİLER iconBu dersin genel amacı; Doğrudan Pazarlama konusunda genel bilgiler vermek, bu konular hakkında ön bilgiler oluşturmak

1. 1 GENEL BİLGİLER iconBu dersin genel amacı; Pazarlama konusunda genel bilgiler vermek, bu konular hakkında ön bilgiler oluşturmak

1. 1 GENEL BİLGİLER iconBu dersin genel amacı; Pazarlama konusunda genel bilgiler vermek, bu konular hakkında ön bilgiler oluşturmak

1. 1 GENEL BİLGİLER iconI. GENEL BİLGİLER

1. 1 GENEL BİLGİLER icon1. GENEL BİLGİLER

1. 1 GENEL BİLGİLER icon1 Genel Bilgiler

1. 1 GENEL BİLGİLER icon1. GENEL BİLGİLER

1. 1 GENEL BİLGİLER iconI- GENEL BİLGİLER

Sitenizde bu düğmeye yerleştirin:
Belgeleme


The database is protected by copyright ©okulsel.net 2012
mesaj göndermek
Belgeleme
Main page