TBDY 2018’e Göre Örnek Bir Konsolidasyon Hesabı
Bu yazımda sizlere Konsolidasyon kavramından ve TBDY 2018 göre örnek bir Konsolidasyon oturması hesabının nasıl yapılacağını basitçe anlatmak istiyorum.
Öncelikle konsolidasyon kavramından bahsetmek istiyorum. Konsolidasyon asli olarak yüke bağlı kil zeminden boşluk suyunun kendini dışarı atmaya çalışmasıdır ve bu oturma türü yıllarca sürer. Suyun davranışı burada üç boyutlu olarak ele alınması gereken bir süreç olmasına rağmen zemindeki yanal devamlılıktan dolayı suyun yanal olarak drene olabilmesi zor olduğu için tek boyutta incelenip dolayısıyla konsolidasyon oturması durumu düşeyde yönde kabul edilir.
Casagrande geçirimlilik çizelgesinden hatırlayacağımız gibi geçirimliliği en az olan zemin türü kildir. Konsolidasyon oturması hesabı kil birimlerde yapılır. Aslında kum silt gibi iri daneli birimlerde konsolide olabilirler ancak yüksek geçirimlilikleri nedeniyle bu çok hızlı olur.
“Konsolidasyon kısaca zamana, yüke ve permabiliteye bağlıdır” diyebiliriz.
Konsolidasyon oturması problemleri en çok zemin üzerine inşa edilen yapının farklı zemin türlerine oturması durumunda ortaya çıkar. (farklı tasman) Bunu basitçe şu şekilde gösterebiliriz.
Bu yapının bir bölümü kile bir bölümü kuma oturduğundan kilin uzun vadede konsolide olabilir durumundan ötürü yapı uzun vadede kil birimi üzerinde daha büyük oturmalar yapacak ve taşıyıcı elemanlarında sorunlar ortaya çıkacaktır.
Konsolidayon kavramından bahsettiğimize göre şimdi yönetmeliğimizin konsolidasyon oturması hesaplarında kullandığı formülü ve yaklaşımı inceleyelim.
Yönetmeliğimiz formül olarak hacimsel sıkışma katsayısının olduğu formülü kullanmıştır. Bu yazıda da hesaplamalar bu formüle bağlı yapılacaktır. Bunun dışında zamana bağlı hesaplamalar vardır ancak bu yazıda buna değinilmeyecektir. Bu tür hesaplamalar yapılırken kilin mevcut durumdaki konsolidasyon durumu da araştırılır.
Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği Çözümlü Örnekler El Kitabında
Aşağıda görülen fotoğrafta yapılan hesaplamalarda kazı ağırlığı yapı ağırlığından çıkarılmıştır. Killerin yük hafızaları olduğundan kil birimler yapılan kazıya ani oturmada ki gibi hemen tepki veremeyeceğinden burada kazı ağırlığının çıkarılması doğru olan yaklaşımdır.Ancak kil birimin yük hafızasına bağlı olarak daha önce üzerinde herhangi bir yapının olup olmadığı önemlidir. (kentsel dönüşüm) Çünkü kil tabakası üzerinde daha önceden herhangi bir yapı yükü varsa killerin yük hafızası olduğundan bunun etkisinde olup olmadığı dikkate alınmalıdır.Uzun yıllar üzerinde bulunan yapının ağırlığı sayesinde kil birimi aşırı konsolide olmuş olabilir.
Formülde ise kullanılan semboller kısaca şu şekildedir.
Sc : katman üzerindeki toplam konsolidasyon oturmasını ifade eder.
mv: hacimsel sıkışma katsayısı olup kil biriminin sıkışma kapasitesini ifade eder ve bu değer büyüdükçe oturma miktarı artar. Birimi cm2/kg’dır.
∆σ : hesaplama yapılacak kilin orta noktasındaki toplam düşey gerilme artışını ifade eder.
H: Konsolide olabilir kil biriminin toplam kalınlığını ifade eder.
Şimdi bir basit bir örnek ile konsolidasyon oturması hesabımızı yapalım.
Yapı ve Yapının Oturacağı Zemin Profili Bilgileri Şu Şekildedir ;
(CL) Kil merkezinde yapı yükünden kaynaklanan gerilme artışını bulalım.
Wkazı = 1,8*2,5*14*20 = 1260 ton
Wyapı = 2140 ton
Wyapı-Wkazı = Wyük
2140-1260 = 880 ton net yük olarak hesaplanır.
Net yükün kil biriminin (CL) orta noktasında oluşturacağı gerilme artışı ;
880/(14+6,25)*(20+6,25) = 1,655 t/m2 = 0,166 kg/cm2
Laboratuvar verilerinden mv = 0,0263 cm2/kg olarak okunmuştur.
(CL) Toplam Katman Kalınlığı 7.5 metredir. 750 cm
0,0263*0,166*750 = 3,27 cm konsolidasyon oturması bulunur.
Aynı İşlemler CH birimi için yapılırsa;
880/(14+13,75)*(20+13,75) = 0,94 t/m2 = 0,094 kg/cm2
Laboratuvar verilerinden mv = 0,0344 cm2/kg olarak okunmuştur.
(CH) Toplam Katman Kalınlığı 7.5 metredir. 750 cm
0,0344*0,094*750 = 2,42 cm konsolidasyon oturması bulunur.
Toplam Konsolidasyon Oturması : 3,27 + 2,42 = 5,69 cm olarak bulunur.
NOT: Killi birimlere oturan yapılarda dikkat edilmesi gereken durum sondaj loglarındaki zemin profilinin değişkenliği ve oturma miktarıdır. Örneğin bir logda bulunan kil diğer logda yoksa mühendisin insiyatif kullanarak buna önlem alması gerekebilir. (Jet-Grout , Enjeksiyon,Kazık, İmkan varsa ampatman yapılarak oturma miktarı azaltılabilir.)
TBDY 2018’e buradan ulaşabilirsiniz.
Ani Oturma yazısına buradan ulaşabilirsiniz
Veysel Nejat Sarıcı
İnşaat Mühendisi
0505 048 94 05
