istinat duvarları

7/30/2019 istinat duvarlar

1/8 219

stinat duvarlarnn tasarmnda zemin etkileiminin nemi

Importance of soil interaction in design of retaining walls

enol GrsoyKT, Gmhane Mh. Fak.,naat Mh. Bl., Gmhane, Trkiye

Ahmet DurmuKT, Mhendislik Fak.,naat Mh. Bl., Trabzon, Trkiye

ZET: Depreme gre yapsal zmlemelerde yaplarn genellikle zemine ankastre mesnetlendii dolaysylada zeminin yapnn davran zerinde etkisi olmad kabul edilmektedir. Oysa gerek durumun byleolmad bilinmektedir. zellikle esnek istinat duvarlarnda duvarn her noktasndaki hareketin dinamikzelikleri genellikle yer hareketinden farkl olduundan duvar-zemin etkileimi ortaya kmakta dier birdeile zemin duvarn duvar da zeminin davrann etkilemektedir. Bu almann temel amac istinat

duvarlarnn tasarmnda zemin etkileiminin nemini incelemektir. Bu amala rnek olarak seilenbetonarme bir istinat duvarnn yapsal zmlemesi Erzincan (1992) depremi Kuzey-Gney bileenine gre,zemin etkileimini dikkate alarak, sonlu elemanlar yntemini kullanan LUSAS programylagerekletirilmektedir. Bu zmlemeden elde edilen bulgular bugn yrrlkte bulunan Trkiye DepremYnetmeliinde nerilen yntemden elde edilenlerle karlatrlarak bu duvarlarn daha gvenilir veekonomik tasarmlarna ilikin baz sonu ve neriler getirilmektedir.

Anahtar Kelimeler: stinat duvarlar, zemin etkileimi, sonlu elemanlar yntemi

ABSTRACT: In the context of structural analyses for earthquake loading, it is generally assumed thatstructures have fixed supports, therefore it is accepted that soil does not have any effects on the structural

behavior. However, this is not the real situation occurring in-situ. Especially in flexible retaining walls,dynamic properties of the motion in any point of the wall are generally different from those of ground motionand hence soil and the wall interact. The main purpose of this study is to examine the importance of soil-structure interaction in the design of retaining walls. With this purpose, structural analysis of an examplereinforced concrete retaining wall is carried out with LUSAS software, which uses the finite element methodand takes into account soil-structure interaction. Earthquake motion is chosen as the north-south componentof Erzincan (1992) Earthquake. The results of the analyses are compared with those obtained from the methodrecommended in the current Turkish Earthquake Code. Some conclusion and recommendations concerningdesign of more reliable and economical of retaining walls are also presented.

Keywords: Retaining walls, soil interaction, finite element methods

1 GRYumuak bir zemine oturan bir yapnn depremtepkisinin kaya yada ok rijit bir zemine oturmasdurumundaki tepkisinden ok farkl olmaktadr. Zirayumuak zeminler kaya zeminlerin aksine depremdalgalarnn genliini bytmektedir (elebi ve di.,1987; Grsoy ve di., 2006). Bu tr zeminlerde,zellikle tabaka kalnl arttka, zemin hakim

peryodu da artmaktadr. Bu durum, emniyetli veekonomik bir tasarm iin, genellikle rijit olan ksa

peryotlu az katl alak yaplarn yumuak zeminlerzerine, esnek olan uzun peryotlu ok katl yksekyaplarn ise sert zeminler zerinde ina edilmesini

gerektirmektedir. zetle deprem blgelerindekiyerel zemin zeliklerini dolaysyla da yap-zeminetkileimi dikkate alnmadan yaplan yaplarndepremlerde hasar grmesi kanlmaz olacaktr. Bunedenle depreme dayanml yap tasarmnda roloynayan yap evresindeki serbest zemin hareketininiyi tahmin edilmesi gerekmektedir. Zira yap-zemintemas yzeyindeki hareket serbest alan hareketieklinde olmamaktadr. Bu durum serbest alan

hareketine gre hesaplanan yap

tepkisinin, ancakgerek tepkiyi belirlemede kullanlabilecek biryaklamdan ibaret olabileceini gstermektedir.Burada serbest alan hareketinin, herhangi bir kazyada yapnn olmamas durumunda zemin yada


2/8 220

kayada meydana gelen hareket olduubelirtilmelidir.

Bu bildiride, betonarme konsol bir istinatduvarnn davran Erzincan (1992) depremi Kuzey-Gney bileenine gre, temel zemini zeliklerini dedikkate alarak, Trkiye Deprem Ynetmeliinde(TDY-2007) nerilen yntem ve sonlu elemanlaryntemini kullanan LUSAS adyla anlan yapsal

zmleme program

(FEA, 2006a) yard

m

ylakarlatrmal olarak incelenmektedir.

2 YAPI-ZEMN ETKLEMNDEKULLANILAN BAZI YNTEMLER

Herhangi bir dinamik ykn etkisindeki bir sisteminhareketine etki eden en nemli parametrelerin ktle,snm ve rijitlik olduu bilinmektedir. Bu bakmdanyap-zemin balak sisteminin incelenmesi iinseilen matematik modelin bu zelii de uygun

ekilde temsil etmesi nem tamaktadr. Yapnn buzeliklerinin olduka kolay olarak

belirlenebilmesine karlk, zemin iin bunlarnbelirlenmesi yapnnkiler kadar kolay olmamaktadr.Bu problemin zm iin teknik literatrdenerilen yntemleri; altsistem ve dorudan zmyaklamlarna dayal yntemler olmak zere balcaiki grupta toplamak mmkn olmaktadr(Aydnolu, 1980). Bunlardan alt sistem yaklamnadayal yntemlerde zemin ve yap ayrk sistemlerolarak dnlp, rijitlik ve snm deerleri

belirlenen zeminin varlnn yapya etkisiincelenmektedir. Dier bir deile, bu yaklamlayapsal zmlemenin ilk admnda zeminin serbestalan hareketine yap ile zemin temas noktalarndakuvvet-yerdeitirme ilikisiyle karar verilmekte ve

bylece yar sonsuz zemin ortamnn dinamikzelikleri yap-zemin ara yzeyinde tanmlanankuvvet-yerdeitirme ilikisiyle gsterilmektedir.kinci admndaysa yap ilk admdan elde edilenserbest alan hareketiyle incelenmektedir. Dorudanzm yaklamna dayal yntemlerle ise; sonlufarklar, sonlu elemanlar ve snr elemanlar gibisaysal yntemler yardmyla yap-zemin balaksistemi birlikte dnlerek bunlarn etkileimidorudan dikkate alnmaktadr.

Altsistem yaklamlarnn en nemlistnlklerinden biri zemin sisteminin birka yay vesnmle ifade edilerek zm iin gerekliilemlerin ksaltlmasyla hesap kolaylsalanmasdr (Wolf & Song, 2002; Celep &Kumbasar, 1993). Ancak bu yaklamda yap-zeminetkileiminde kullanlan deikenlerin yklemefrekansna bal olarak deiimi zmn frekans

tanm alannda gerekletirilmesi zaman tanmalanna gre daha kolay olmaktadr. Dier taraftan,alt sistem yaklamnda zellikle dorusal olmayandavranlarn dikkate alnd durumlarda, sisteminzeliklerinin belirlenmesinde ve zmn frekans

tanm alannda bile gerekletirilmesinde bir okgln bulunmaktadr. Oysa dorudan zmyaklamnda ise, gerek zeminin gerekse de yapnndorusal olmayan davranlarnn olduka gereki

bir ekilde dikkate alnabilmesi, zeminde oluangerilme dalmlarnn kolaylkla belirlenebilmesi ve

bu yaklamn hem frekans ve hem de zaman tanmalannda yapsal zmlemeye imkan

tan

maktad

rlar (Wolf, 1988; Borja vd., 1999).Burada genel olarak dorudan zmyaklamlar ile alt sistem yaklamlarnn

birbirleriyle uyumlu sonular verdiini, sonluelemanlar gibi dorudan zm yaklamdayaplacak hatalardan kurtulmak iin sonularn altsistem yaklamlarndaki sonularlakarlatrlmasnn faydal olacan belirtmekuygun olmaktadr.

2.1 Ktlesiz Temel Yaklam YntemiYap-zemin etkileiminin saysal yntemlerden biriolan sonlu elemanlar yntemiyle incelendiidurumlarda yaygn olarak ktlesiz temel olarak

bilinen yaklam kullanlmaktadr (Clough &Penzien, 1993; Chopra, 1995; Wilson, 2002).Genellikle yap-zemin sisteminin ktle, rijitlik vesnm matrisleri zemin-yap balak sistemineilikin zeliklerden elde edilmektedir (ekil 1). kisistem ara yzeydeki ortak serbestlik derecelerinekatlan szkonusu matrisler, her iki sistemden katkalmaktadr. Yap-zemin etkileimi balak hareket

denklemlerine dayandrlmaktadr.

2.2 Yapay Snr Modellerinelikin YntemlerDaha ncede belirtildii gibi deprem etkisindekiyap-zemin sisteminin dorudan zm yaklamylayapsal zmlemesinin, alt sistem yaklamnagre, birok stnl bulunmakla beraber, yap-

zemin etkileim probleminin bu yntemlezmnde, sonlu yap ve yar sonsuz zemindenoluan balak sistemin, zemin ksmnn doruolarak modellemesi zorunlu olmaktadr. Zeminegml yaplarda bu hususun ok daha nemli

ekil 1. Yap-zemin balak sistemine ilikin ematik bir model

Depremhareketi

Temel zemini

Yap

Etkileimyzeyi


3/8 221

olduu aktr. Zira bu tr yap-zemin etkileimproblemlerinde, sonlu bir boyuta sahip duvar ve yarsonsuz bir boyuta sahip zeminden oluan, zeminortamnn modellemesi ok nemli bir roloynamaktadr. Yapsal zmlemelerde kullanlacaksonlu elemanlar modelinin oluturulmas iin yarsonsuz zemin ortamnn belirli bir boyutlasnrlandrld bilinmektedir. Bu snrlandrma,

dorusal olmayan davran

n dikkate al

nmakistendiinde ok daha nemli olmaktadr. Yapsalzmlemede kullanlacak olan matematikmodellerde seilen snra bitiik zemin ktlesininsonular zerindeki olumsuz etkisinin kabul snrlarierisinde kalmas gerektiini belirtmek iinduraksamaya gerek bulunmamaktadr.

Yukarda belirtilmeye allan problemlerinzmnde kullanlmak zere teknik literatrdenerilen yntemleri,

1. Toplanm Ktle Yntemleria) Balang snrlarb) Yerel viskoz snrlarc) Birbirini tutan snrlar

2. zel Yntemlera) Bilinen algoritmaya dayal tahmin yntemi

b) Birletirme snr yntemi3. Snr Entegral-Denklemi yntemiolmak zere balca grupta toplamak mmknolmaktadr. Bildiri alan snrl olmas nedeniyle

bunlarn detaylar burada verilememektedir.

3 STNAT DUVARLARININ SONLUELEMANLAR YNTEMYLE TASARIMINDAZEMN ETKLEMNN DKKATE ALINMASI

Dier esnek yaplarda olduu gibi esnek istinatduvarlarnda da dinamik zelikleri esnekliedolaysyla da periyot, mod ekli, snm oran gibidinamik zeliklere bal olarak deien zeminetkileiminin dikkate alnmas gerekmektedir. Zirarijit istinat duvarlarnda dinamik basnlar analitik

yntemlerle olduka doru olarak belirlenebildiihalde bu yntemlerde zemin etkileimi dikkatealnamadndan esnek yaplarda dinamik

basnlarn gereki olarak belirlenmesi mmknolamadndan bu tr yaplarn yapsalzmlemesinde saysal yntemlerin kullanlmastercih edilmektedir.

Bu almada da, deprem etkisindeki esnek istinatduvarlarnn yapsal zmlemesinde, zeminetkileimini de dikkate alabilen, sonlu elemanlaryntemini kullanan LUSAS paket program

kullanlmaktadr. Bu programla zemine ilikinsnm karakteristikleri, zeminin dorusal vedorusal olmayan davranlar, zemin zeliklerininderinlikle deiimi dikkate alnabildii gibi her

sonlu eleman a iin farkl zemin zelikleri detanmlanabilmektedir.

Bu almann saysal uygulamasna konu olanyapsal zmlemelerde, iki boyutlu zeminelemanlar drt dm noktal dorusal drtgen(quadrilateral) elemanlarla modellenmekte ve zeminelemanlar iin Drucker-Prager elastoplastik krlmalt kullanlmaktadr (Chen ve Mizuno, 1990;

Doran ve di.1998; Grsoy, 2006). Dier taraftan,her dm noktasnda sadece yerdeitirmelere izinverilen duvar ve zemin elemanlarn deme(birleim) yzeylerindeki zemin basndalmlarnn hesab iin, zel balant elamanlar(Joint) kullanlmaktadr. Bu elemanlar iki dmnoktas arasndaki snr koullarnidealletirmektedir. Gerekten bu balantelemanlar, iki ve boyutlu olarak, snr koullarve dorusal olmayan (elasto-plastik) malzemezeliklerine bal olarak basn ve ekmedekidavranlarn dikkate alnmasna imkan

tanmaktadr.

4 DEPREM YNETMELKLERNE GREYAPI-ZEMN ETKLEM

Avrupa Birlii lkelerinde deprem blgelerinde inaedilecek yaplara ilikin esaslar Eurocode-8de(EC8-2003) verilmektedir. Bu ynetmelie grezellikle S1 zemin snf iin (kel zeminler vb.)yap-zemin etkileiminin dikkate alnmas

nerilmektedir. Zira bu tr zeminlerde i snm vekayma dalgas hznn (Vs


4/8 222

5 SAYISAL UYGULAMABu bildiride saysal uygulama iin dikkate alnanistinat duvar boyutlar ve dolgu zemini

parametreleri ekil 2de verilmektedir. Bu duvarninasnda kullanlan betonun TS 500-2000e greC25 snfna girdii dolaysyla da elastisitemodlnn Ec=3x10

7 kN/m2, Poisson orannn

c=0.2, betonarmenin birim a

rl

n

n c=25kN/m3

ve ekme dayanm 1.8x103 kN/m2 olduu kabuledilmektedir. Dier taraftan yapsal zmlemede vestabilite denetimlerinde pasif itki ihmaledilmektedir.

Bu istinat duvarnn LUSAS ile, temel zeminietkileimi de dikkate alnarak, gerekletirilenyapsal zmlemesinde kullanlan sonlu eleman aekil 3de verilmektedir. Bu ekilden grld gibiistinat duvar-dolgu zemini etkileimini dikkatealmak iin temas yzeylerinde elasto-plastik balantelemanlar kullanlmaktadr (FEA, 2006b). Dier

taraftan istinat duvar

davran

n

etkileyen dolguzemini uzunluu duvar yksekliinin 5 kat ve temelzemini derinliinin ise duvar yksekliinin 1.5 katolarak seilmitir (Grsoy, 2006).

Bu yapsal zmlemelerde, temel zemininingevek kum olduu varsaymyla zemin elastisitemodl Ez=20x10

kN/m, Poisson oran z=0.35,birim arlz=19 kN/m, i srtnme as=29ve temel zemininin granit tr kaya olduuvarsaymyla zemin elastisite modl Ez=75x10

6

kN/m, Poisson oranz=0.1 ve birim arlz=27kN/m olarak seilmitir (Bowles, 1997; Bell, 1992).

ekil 3. stinat duvarnn yapsal zmlemesinde kullanlansonlu eleman a

ekil 2. Saysal uygulamaya konu olan konsol istinat duvar vezemin parametreleri.

2.3m0.7m1.7m

0.3 m

H=7m

0.7m

Es=100000 kN/m2,

=18 kN/m

3

, c=0,=30,s=0.4

545

509

4.7m

32.7m(

Toplamu

zunluu35m)

X

Y Z

32.7m(

Toplamd

olguuzunluu35m)


5/8 223

Sonlu elemanlar yntemiyle (SEY) Erzincan (1992)depremi yer ivmesi Kuzey-Gney bileeninin(Durmu, 1997) ilk 10snlik ksm (ekil 4)kullanlmak suretiyle, zaman tanm alannda, temelzemini etkileiminin dikkate alnmas ve alnmamasdurumlar iin, gerekletirilen yapsalzmlemelerden duvar derinliince elde edilentoplam zemin basnc dalmlar TDYde nerilen

yntem yard

m

yla hesaplananlarla birlikte ekil5de, modeldeki 545 nolu dm noktasnda (bkz.ekil 3) toplam aktif zemin basncnn depremsresince deiimi ekil 6da ve devirici momentideerleri ise Tablo 1de verilmektedir.

Bu ekilden grld gibi temel zemininin gevekkum olmas durumda hesaplanan toplam zemin

basnc dalm gzard edilmeyecek derecedeazalmaktadr. TDY-2007de nerilen ynteme grehesaplanan basn deerinin duvar tabannda dikkatealnan tm durumlardaki modellerden daha bykdeer verdii ve kaya tr zeminin kullanlmasdurumunda elde edilen toplam zemin basncdalmnn temel zemini etkileiminin dikkatealnmad durumdaki ile pratik olarak akt

grlmektedir. Bu bulgu temel zemini trnnduvarlarn tasarmnda nemli olduuna iaretetmektedir.

Bu ekilden de, szkonusu dm noktasndaki(545) maksimum toplam aktif zemin basncnndeprem ivme kaydnn maksimum olduu 2,72.sncivarnda meydana geldii, temel zemininin gevekkum olmas durumunda deprem sresince eldeedilen deiimin ekil 4de verilen ivme kaydndanfarkl olduu grlmektedir. Dier taraftan temel

zemini etkileiminin dikkate alnmamas durumundadeprem sresince elde edilen deiim ekil 4deverilen ivme kaydna benzer olmakta ve kaya trtemel zemini kullanlmasyla elde edilen deiimlede pratik olarak akmaktadr.

Tablo 1. stinat duvarnn TDY-2007 ve sonlu elemanlaryntemiyle hesaplanan devirici momentleri

Kullanlan YntemDeviriciMoment(kNm)

TDY-2007de nerilen Yntem 616.63

Duvar ve Dolgu Temeli Ankastre 664.186

Gevek kum zemin 558.9SEY

Temel ZeminiEtkileiminin

Dikkate Alnmas Granit tr kaya zemin 662.63

Kuzey-Gney Bileeni

Sre=10sn, t=0.01sn

amaks=3.91m/sn2

0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00Zaman (sn)

-3.00

-1.50

0.00

1.50

3.00

4.50

Yer

vmesi(m

/sn)

ekil 4. Erzincan (1992) Depremi Yer vmesi Kuzey-GneyBileeni

ekil 5. stinat duvarnn sonlu elemanlar yntemi ve TDY-

2007de nerilen ynteme gre hesaplanan toplam zeminbasnc dalmlar

0.00 20.00 40.00 60.00 80.00 100.00Toplam zemin basnc dalmlar, (kN/m/m)

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

Zeminyzeyindenitib

arenderinlikoran

(z/H)

TDY'de nerilen yntem

Temel ankastre

Temel zemini gevek kum

Temel zemini granit kaya

ekil 6. Temel zeminin dikkate al

nmamas

ve al

nmas

durumlar iin duvarn 545 nolu dm noktasnda toplamzemin basncnn deprem sresince deiimi

0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00Zaman (sn)

-44.00

-22.00

0.00

22.00

Toplamzeminb

asnc(

kN/m)

Temel ankastre




6/8 224

Bu izelgeden istinat duvarnn sonlu elemanlaryntemine gre temel zemininin gevek kum olmasdurumundaki devirici moment deerinin TDY-2007de nerilen yntemle ve temel zeminietkileiminin dikkate alnmamas durumunda eldeedilenden olduka kk olduu grlmektedir.Dier taraftan temel zeminin dikkate alnmamasdurumundaki devirici moment deeri ile temel

zeminin kaya olmas

durumundaki devirici momentdeeri birbirine olduka yakn olmaktadr. Bu bulgutemel zemini trnn istinat duvarlarnn davrannetkilediini, dolaysyla da depreme gre yapsalzmlemelerin dolgu ve temel zeminine ilikin

parametrelerin doru seilerek yaplmasnn neminiortaya koymaktadr.

Bu istinat duvarnn temel zeminin dikkatealnmas ve alnmamas durumlar iin, ekil 3dekimodele gre gerekletirilen yapsalzmlemelerden elde edilen yatay yerdeitirmedalmlarekil 7de verilmektedir. Bu ekilden de

temel zemininin gevek kum olmas durumundaduvar tepesini temsil eden dm noktasyerdeitirmelerinin etkileimin dikkate alnmamasdurumundakinden daha fazla olduu grlmektedir.Dier taraftan temel zeminin granit tr kayaolmas durumunda elde edilen yerdeitirme deeriile etkileimin dikkate alnmamas durumundakiyerdeitirme deerinin pratik olarak akmaktadr.Bu bulgu zemin etkileiminin dikkate alnmasdurumunda duvarn titreim peryodunun arttn vetemel zemini trnn duvarlarn tasarmnda nemli

olduuna dolaysyla da TDY-2007de verilenzellikle Z3 ve Z4 zemin snflar iin etkileimindikkate alnmas gerektiini gstermektedir.

Bu saysal uygulamaya konu olan istinat duvarnnzemin etkileiminin dikkate alnmas ve alnmamasdurumlar iin modeldeki 545 nolu dmnoktasnda normal gerilmenin ve kaymagerilmesinin deprem sresince deiimi srasylaekil 8 ve ekil 9da verilmektedir.

Bu ekillerden szkonusu dm noktasndaki (545)maksimum normal gerilmelerin (x) ve kaymagerilmelerinin (xy) deprem ivme kaydnnmaksimum olduu 2,72.sn civarnda meydanageldii, temel zemininin gevek kum olmas

ekil 7. stinat duvarnn farkl temel zemini durumlarna balolarak yatay yerdeitirmeleri.

0.00 3.00 6.00 9.00 12.00Yatay yerdeitirme, (cm)

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00Zeminyzeyindenitibarenderinlikoran

(z/H)

Temel ankastre



0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00Zaman (sn)

-200.00

0.00

200.00

400.00

NormalGerilme,(kN/m/m)

Temel ankastre



ekil 8. Temel zeminin dikkate alnmamas ve alnmasdurumlar iin istinat duvarnn 545 nolu dm noktasndanormal gerilmenin deprem sresince deiimi

0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00Zaman (sn)

-120.00

-80.00

-40.00

0.00

40.00

K

aymaGerilmesi,(kN/m/m)

Temel ankastre



ekil 9. Temel zeminin dikkate alnmamas ve alnmasdurumlar iin duvarn 545 nolu dm noktasnda kaymagerilmesinin deprem sresince deiimi


7/8 225

durumunda deprem sresince elde edilen deiimindier durumlara gre daha kk deerler ald veekil 4de verilen ivme kaydndan olduka farklolduu grlmektedir. Dier taraftan temel zeminietkileiminin dikkate alnmamas durumundadeprem sresince elde edilen normal gerilmedeiiminin ekil 4de verilen ivme kaydnn tersiaretlisine benzer olmakta, kayma gerilmesinin

deiimi ise ivme kayd

na benzer olmakta ve her ikigerilme deiimi de kaya tr temel zeminikullanlmasyla elde edilen deiimle pratik olarakakmaktadr. Ayrca yapsal zmlemelerden eldeedilen normal gerilme ve kayma gerilmesideerlerinin tm durumlar iin betonun basn veekme dayanmndan kk olduu grlmektedir.

Bu istinat duvarnn temel zeminin gevek kum vegranit tr kaya olmas durumlar iin, ekil 3dekimodele gre gerekletirilen yapsalzmlemelerden depremin 2,72.sni iin elde edilenyerdeitirmeleri ekil 10da verilmektedir. Buekilden de temel zemininin gevek kum olmasdurumunda istinat duvar yerdeitirmelerinin kayatr zemin olmas durumundakinden daha fazla

olduu grlmektedir. Dier taraftan temel zeminingevek kum olmas durumunda istinat duvartabannda gmeler meydana gelmektedir. Bu bulguda temel zemini trnn duvarlarn tasarmndanemli olduunu gstermekte ve etkileimin dikkatealnmas gerektiini ortaya koymaktadr.

6 SONULAR VE NERLERBu almadan elde edilebilen balca sonu veneriler aada zetlenmektedir:

1) stinat duvarnn; sonlu elemanlar yntemiyletemel zeminin dikkate alnmad durumundakidevirici momentin deeri temel zeminin dikkatealnd durumundakinden ve TDY-2007denerilen yntemle elde edilenlerden daha bykolmaktadr.

2) Temel zemini-duvar etkileimini dikkate alarak,kaya tr zemin hari, gerekletirilen yapsalzmlemeler temel zemini esneklii arttkaduvar tepe noktas yerdeitirmesinin arttn,gerilmelerin ise azaldn gstermekte ve

bylece etkileimin nemli olduunu ortayakoymaktadr.

3) stinat duvarnn sonlu elemanlar yntemiyle,temel zeminin dikkate alnmamas durumunda,gerekletirilen yapsal zmlemesinden eldeedilen toplam aktif zemin basnc dalmyla

X

a) Temel zeminin gevek kum olmas durumunda

XZ

b) Temel zeminin granit tr kaya olmas durumunda

ekil 10. Depremin 2.72slik sresi iin temel zeminin dikkate alnmas durumlarnda elde edilen yerdeitirmeler


8/8

226

TDY-2007de nerilen yntemle elde edilendalm birbirine yakn olmaktadr. Bu daeleman ann uygun seilmesi durumunda sonluelemanlar yntemiyle tasarlanan istinat duvaremniyetinin TDYde nerilen ynteme gretasarlananlarnn emniyetini salayacangstermektedir.

4) Temel zemininin gevek kum olmas durumundaistinat duvarnn zaman tanm alannda depremegre yapsal zmlemelerinden elde edilennormal gerilmelerin ve kayma gerilmelerinindeprem sresince deiimi depremden doan yerhareketinin ivme deiiminden olduka farklolmaktadr. Bu durum duvar ve dolgununankastre mesnetlendii kabulyle dier birdeile temel zemini etkileiminin dikkatealnmamas durumunda elde edilen bulgularlayaplan stabilite denetimlerinin ve belirlenenkesit boyutlarnn temel zemini etkileiminidikkate alarak yaplan zmlemeden elde edilen

bulgular karlayamayacan gstermektedir.5) Yazarlar, bu almann bulgular dikkate

alndnda, aktif deprem kuanda bulunanTrkiyede deprem blgelerinde ina edilecekistinat duvarlarna ilikin tasarmlarn dahaemniyetli olmalar bakmndan temel zeminietkileimini de dikkate alan yapsalzmlemelere gre yaplmasnnermektedirler. Ancak bu sonu ve nerilerin

bu bildirinin uygulamas

na konu olan konsolistinat duvar iin geerli olduunun dabilincindedirler. Bu bakmdan sonularngenellenebilmesi iin uygulama alannn okdaha geniletilmesi gerekmektedir.

TEEKKR

Bu alma Karadeniz Teknik niversitesi BilimselAratrma Projeleri Birimince desteklenmitir. ProjeKod No: 2004.112.001.01.

REFERANSLAR

Aydnolu, M.N. 1980. Unified formulations for soil-structureinteraction; Proc. of the 7th World Conference on

Earthquake Engineering, 8-13 September, v 6:121-128.Bell, F.G., 1992. Engineering Properties of Soils and Rocks:

Third Edition, Butterworth-Heinemann Ltd.Borja, I.R., Chao, Y.H., Monta, J.F. & Lin, H.C. 1999. SSI

effects on ground motion at Lotung LSST Site. Journal ofGeotechnical and Geoenvironmental Engineering125:760-770.

Bowles, J.E., 1997. Foundation Analysis and Design: FifthEdition, McGraw-Hill.

Celep, Z. & Kumbasar, N. 1993.Deprem Mhendisliine GiriVe Depreme Dayankl Yap Tasarm: Sema Matbaaclk,stanbul.

Chen, C.P. & Mizuna, E. 1990. Nonlinear analysis of soilmechanics:Elsevier Science Publisher, Amsterdam, 661p.

Chopra, A.K., 1995. Dynamics of Structures; Theory andApplications to Earthquake Engineering: Prentice Hall,Englewood Cliffs, New Jersey, 728 s.

Clough, R. & Penzien, J. 1993. Dynamics of Structures:McGraw-Hill.elebi, M., Prince, J., Dietel, C., Onate, M. & Chavez, G.

1987. The culprit in Mexico City amplifications.Earthquake Spectra, v3: 315-328.

Doran, B., Kksal, H.O., Polat, Z. & Karako, C. 1998.Betonarme elemanlarda sonlu eleman uygulamalarndaDrucker-Prager akma kriterlerinin kullanlmas. naat

Mhendisleri Odas Teknik Dergi 9(2): 1617-1625.Durmu, A. 1997. Yaplarn Erzincan (1992) depreminde

kullanm d kalma nedenleri; Prof. Dr. Rfat YararSempozyumu,T, Trk Deprem Vakf, 10 Aralk, Bildiriler

Kitab, I: 531-544.EC8. 2003. Design Provisions for Earthquake Resistance of

Structures-Part 5: Foundations, Retaining Structures andGeotechnical Aspects: European Standard, EuropeanCommittee for Standardisation, Brussels.

FEA LTD. 2006a. Lusas User Guide. Version 13.7-6.FEA LTD. 2006b. Lusas Element Library: Version 13.7-6.FEMA 368369. 2001.NEHPR-Recommended Provisions For

Seismic Regulations For New Buildings: Buildings SeismicSafety Council, Washington.

Grsoy, . 2006. Betonarme stinat Duvarlarnn, Zemin

Etkileimini de Dikkate Almak Suretiyle, Deprem YklerineGre Dorusal ve Dorusal Olmayan Davranlarnnncelenmesi: Doktora Tezi, KT Fen Bilimleri Enstits,Trabzon, Trkiye.

Grsoy, ., Durmu, A., Ceryan, . 2006. Yerel zeminzeliklerinin deprem blgelerindeki istinat duvarlarnndavranlarna etkileri; naat Mhendisliinde GelimelerVII.Uluslararas Kongresi, T, stanbul, 11-13 Ekim,Bildiri No: ACE06-110: 1-10.

TDY. 2007. Afet Blgelerinde Yaplacak Yaplar HakkndaYnetmelik: Bayndrlk ve skan Bakanl, Ankara.

TS-500, 2000. Betonarme Yaplarn Tasarm ve YapmKurallar: Trk Standartlar Enstits, Ankara.

Wilson, E.L., 2002. Three dimensional static and dynamicanalysis of structures a physical approach with emphasis onearthquake engineering: Computers and Structures, Inc.,Berkeley, California, USA, 423 s.

Wolf, J.P. 1988. Soil-structure Interaction Analysis in TimeDomain: Prentice-Hall.

Wolf, J.P. & Song, C.H. 2002. Some cornerstone of dynamicsoil-structure interaction.Engineering Structures 24:13-28.

istinat duvarları

Documents