Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

 Karayolu, barajlar, istinat duvarları, otoyollar, hava alanları gibi pek çok mühendislik uygulamasında do ğ al malzeme ile dolgu kulanılması gerekir.

Benzer bir sunumlar


... konulu sunumlar: " Karayolu, barajlar, istinat duvarları, otoyollar, hava alanları gibi pek çok mühendislik uygulamasında do ğ al malzeme ile dolgu kulanılması gerekir."— Sunum transkripti:

1

2  Karayolu, barajlar, istinat duvarları, otoyollar, hava alanları gibi pek çok mühendislik uygulamasında do ğ al malzeme ile dolgu kulanılması gerekir.  İ yi kompakte edilmiş bir zemin için yerinde en yo ğ un duruma ulaşmak gerekir.  En yo ğ un durum, su içeri ğ inde hemen hemen hiç de ğ işim olmadan zeminin içindeki havanın azaltılması (dışarı alınması) ile sa ğ lanır.  Bu işlem, sürekli uygulanan statik bir yük altında suyun dışarı sızması ile tanımlanan KONSOL İ DASYON ile karıştırılmamalıdır. Zeminin mekanik ve fiziksel özelliklerinin iyileştirilmesi için mekanik bazı araçlar kullanılarak zeminin bünyesindeki su ve tane hacmi sabit iken, havanın dışarı atılmasıdır.

3 Mekanik enerji uygulamak sureti ile zemin yoğunluğunun artırıldığı basit bir zemin iyileştirme tekniğidir. + su = Sıkıştırma kuvveti

4  Sıkıştırma enerjisi arttıkça optimum su muhtevası azalmakta, kuru birim hacim a ğ ırlık artmaktadır. Optimum su muhtevasına karşılık gelen birim hacim a ğ ırlık de ğ erine “Maksimum Kuru Birim Hacim A ğ ırlık” adı verilir(  k,max ).  Sıkıştırma işlemi ile zemin boşluklarındaki hava hava azaltılır. %0 hava boşlu ğ u ideal bir durum olup, genel olarak %5~15’lik bir boşluk sıkıştrmaya ra ğ men vardır.  Zemin cinslerine göre optimum su muhtevası granüler zeminlerde %7- 8 gibi de ğ erlerle başlar ve kohezyonlu zeminlerde %25-30 de ğ erlerine kadar ulaşır.

5 Su Muhtevası Kuru Birim Hacim Ağırlık optimum su muhtevası  k, max - Daneler arası en iyi sıkışma - Daha mukavim ve daha rijit zemin - Daha düşük permeabilite

6 Su ilavesinde her üç fazda ne gibi değişiklikler beklenir? Su Muhtevası Kuru Birim Hacim Ağırlık zemin su hava Havanın tümünü dışarı atmak zordur Optimum su muhtevasında düşük boşluk oranı ve yüksek kuru birim hacim ağırlık

7 Tüm kompaksiyon noktaları eğrinin solunda yer alır - % 100 doygunluk derecesine karşılık gelir Su muhtevası Kuru Birim Hacim Ağırlık Havasız Durum Eğrisi (S=100%) S<100 % S>100% (imkansız)

8

9 Sıkıştırma enerjisinin artırılması ile; E1E1 E 2 (>E 1 ) Daha düşük optimum su muhtevası Daha yüksek kuru birim hacim ağırlık Su muhtevası Kuru Birim Hacim Ağırlık

10 Dolguda kullanımı düşünülen zemin belli bir sıkıştırma enerjisinde sıkıştırılıp, kompaksiyon eğrisinden optimum su muhtevası ve maksimum kuru birim hacim ağırlığı elde edilir tokmak Standart Proktor: Modifiye Proktor: 3 tabaka Her tabakada 25 düşüş 5 tabaka Her tabakada 25 düşüş 2.5 kg tokmak ağırlığı 305 mm düşüş yüksekliği 4.5 kg tokmak ağırlığı 458 mm düşüş yüksekliği Kompaksiyon kalıbı 590 kJ/m kJ/m 3

11 Sınıf Max  d (ton/m 3 ) (Std. AASHTO ile) Kompaksiyondan Sonra Sıkışabilirliği ve Şişme Karakteri Dolgu Malzemesi olarak değeriTaban zemini olarak değeri GW Her zaman hiçÇok stabilMükemmel GP Her zaman hiçOldukça stabilMükemmel ile iyi arası GM Çok çok azOldukça stabilMükemmel ile iyi arası GC Çok çok azOldukça stabilİyi SW Her zaman hiçÇok stabilİyi SP Her zaman hiçYoğun olduğunda oldukça stabilİyi ile normal arası SM Çok çok azYoğun olduğunda oldukça stabilİyi ile normal arası SC Az ile ortaOldukça stabilİyi ile normal arası ML Az ile ortaKötü stabilite, yüksek yoğunluk gerekli Normal ile zayıf arası CL Ortaİyi stabiliteNormal ile zayıf arası OL Orta ile yüksekStabil değil, kullanılmamalıZayıf MH YüksekKötü stabilite, kullanılmamalıZayıf CH Çok yüksekKötü stabiliteZayıf ile çok zayıf arası OH YüksekStabil değilÇok zayıf PT-Çok yüksekKullanılmamalıUygun değil

12  Düz tekerlekli silindir  Vibratörlü Silindir  Lastik tekerlekli pnömatik silindir  Keçi ayaklı silindir

13 Sadece cm derinliğe kadar etkilidir, bu yüzden; zemini ince tabakalar halinde sermek gerekir. Zemin yüzeyi ile %100 temas yaratır. Zemine 4 kg/cm 2 ’ye kadar basınç uygularlar Düz tekerlekli silindir

14 Çok küçük alanlardaki kompaksiyon için uygundur, granüler zeminlerde etkilidir. Vibratörlü Plakalar

15 Yoğurma etkisi yapar; killi zeminlerde iyi verim alınır. Çelik ve silindirik bir gövde üzerinde “ayak” biçiminde çok sayıda çıkıntıdan (Alanları cm 2 ) oluşur. Temas alanı %8-12 uygulanan basınç kg/cm 2 ’dir. Keçi Ayaklı Silindir

16 Hava alanı dolgularında kullanılabilir. Derin kompaksiyon (2-3m) sağlar. Darbeli Silindir

17 Ağır Lastik Tekerlekli Silindir Lastik tekerlekli sıkıştırıcılar: Birbirine yakın çok sayıda lastik tekerleği olan ağır bir arabadan oluşan bu silindirler kohezyonlu ve kohezyonsuz zeminler için kullanılırlar. 7 kg/cm 2 ’ye kadar basınç uygularlar. Temas alanı %80 kadardır.

18 Şartnamelerde öngörülen esaslara göre kompaksiyonun yapılması Sıkışma yüzdesi ve su muhtevası aralığı dikkate alınır Genellikle her 1000 m3 sıkıştırmada 1 deney önerilir Arazide kuru birim hacim ağırlık ölçülmesi -kum konisi yöntemi -nükleer yoğunluk ölçer

19 Sıkıştırılan zemin  d,arazi = ? w arazi = ? Kompaksiyon Şartnamesi Karşılaştır! w dddd

20 Büyük bir ağırlığın zemine yüksekten düşürülmesi Granüler zeminler, dolgular ve karstik araziler için uygundur. Darbe sonucu olaşan delikler Ağırlık 5-30 ton (doldurulacak) Yükseklik m

21 Ağırlık (Sıkıştırıcı) Ağırlık = 5-30 ton Yükseklik = m

22

23

24

25 Zemin tabakalarının kendi a ğ ırlıkları ve uygulanan dış yükler, zemin içindeki herhangi bir elemanda gerilmeler oluştururlar. Mekanikte gerilme, birim alana uygulanan yükün şiddeti olarak tanımlanmaktadır. Yüklenen bir elemanını göz önüne alırsak, A kesit alanına dik yönde uygulanan yük δ F N, normal gerilme, Kesit alanı düzleminde uygulanan kesme kuvveti δF s, kayma gerilmesi Not: zemin mekaniğinde basınç gerilmeleri pozitif olarak kabul edilir.

26  Tabi Kuvvetlerden Oluşan Gerilmeler  Zeminin Kendi Ağırlığından Oluşan Gerilmeler Düşey Gerilme Yatay Gerilme  İlave Yüklerden Oluşan Gerilmeler

27 Gerilme analizlerinde zemin: Elastik Homojen İzotrop Lineer elastik Yarı sonsuz bir ortam olarak kabul edilmiştir.

28 Zemin kütlesine etkiyen gerilme Alan = A  = F/A XX Zemin kesiti F Zeminin suya doygun olduğu kabul edilmiştir, bütün boşluklar su ile doludur.

29 Zemin yüzüne yakın bir yapı temelinden aşağıdaki zemin tabakalarına iletilen düşey gerilmelerin z 1 ve z 2 derinliklerinde dağılımı gösterilmiştir. Derinlik arttıkça gerilmelerin şiddeti azalmakta, buna karşılık yük daha geniş bir alana yayılmaktadır

30 z vvvv hhhh ZeminElemanı  Düşey gerilme ifadesi;  Yatay gerilme ifadesi; K: Yanal Zemin Basınç Katsayısı Ko: Sükunetteki Yanal Zemin Basınç Katsayısı K A : Aktif Yanal Zemin Basınç Katsayısı K P : Pasif Yanal Zemin Basınç Katsayısı (Kp>Ko>K A )

31 İlave düşey gerilme İlave düşey gerilme (yüzey yükünden) Mevcut düşey gerilme Mevcut düşey gerilme (zeminin kendi ağırlığından) Yüzey yükü z Derinlik Derinlik Zeminde Mevcut ve İlave Düşey Gerilmeler

32 2.0Q/birim alan 2.0Q/birim alan 1.0Q 1.0Q 0.5Q 0.5Q 0.25Q 0.25Q 0.1Q 0.1Q 1 birim 2 İzobarlar İzobarlar Tekil Yük İçin İzobarlar Tekil Yük İçin İzobarlar Q

33  Etkilenen bölgenin sınırlarını gösteren doğruların eğimi 2 (düşey) : 1 (yatay) olduğu kabul edilmiştir. Bu doğruların yatayla yaptığı açının 60° olacağı gibi bir varsayımda da bulunula bilinir.  Uygulanan yükten etkilenen bölgenin yanal sınırları hakkında bir kabulde bulunduktan sonra, ikinci bir basitleştirici varsayım olarak herhangi bir z derinliğindeki düşey gerilmenin şiddetinin üniform olacağını kabul edebiliriz. z derinliğindeki düşey gerilme L = Temelinin uzun kenar boyutu, B = Temel genişliği I = Tesir katsayısı (boyutsuz) Tesir katsayısı sadece temel boyutlarının ve derinliğin fonksiyonu olup, boyutsuz bir katsayısıdır. Uygulanan basıncı bu katsayı ile çarparak istenilen derinlikteki düşey basınç artışını bulabiliriz.

34 z x z y Q r y x R Δσ z Δσ x Δσ y A Boussinesq İfadesi Westergaard İfadesi Tekil Yük

35 35

36  Burada dikkatimizi çekmesi gereken husus, elastisite teorisinden yararlanarak elde edilen çözümlerde, düşey gerilme dağılımlarının zeminin malzeme özelliklerinden (Elastisite Modülü ve Poisson Oranı gibi) bağımsız olmasıdır.  Düşey gerilmeler sadece uygulanan yükün şiddetine ve geometrik parametrelere bağlı olarak değişmektedir.  Yapılardan zemine aktarılan yükler genellikle temeller vasıtası ile aktarıldığı için, nokta yük için elde edilen gerilme dağılımları birçok inşaat mühendisliği probleminde gerçekçi olmamaktadır.  Fakat, nokta yük çözümlerinin integrali alınarak yayılı yüklerin zeminlerde yol açacağı gerilme dağılımlarını bulmak mümkün olmaktadır.  Bu yöntemle, biçimi geometrik olarak tanımlanabilen (dairesel, dikdörtgen, vb.) yayılı yükler için elde edilmiş hazır çözümler mevcuttur.

37 y z x dx dx dy dy L B A (Burada m ve n geometriye bağlı katsayılar olup, m=B/z ve n=L/z) Boussinesq İfadesi Dikdörtgen

38 Üniform Yüklü Bir Dikdörtgen Alan İçin Düşey Gerilmeleri Veren Tesir Katsayısı Değerleri

39

40 Boussinesq İfadesi 2R q zemin temel Dairesel

41 Uzun Bir Dolgu Yükü Altında Düşey Gerilmeleri Veren Tesir Katsayıları

42 Üçgen Bir Yükleme Altında Düşey Gerilmeleri Veren Tesir Katsayıları

43 Gerilmenin istendiği nokta AB DC z Dikdörtgen olarak yüklenmiş alan altında gerilme artımı Tablo, dikdörtgen olarak yüklenmiş alanın köşe noktasında z derinliği altındaki gerilmeleri verir Derinlik Plan X q L B

44 Gerilmenin istendiği nokta O AB DC X Y Z T z Alan içinde herhangi bir nokta altında gerilme artımı hesabı Tablo, dikdörtgen olarak yüklenmiş alanın köşe noktasında z derinliği altındaki gerilmeleri verir. Süperpozisyon yapılmalıdır. O Derinlik Plan

45 A Örnek 1

46 Örnek 2 A = A 12 - A

47 I= 0,0328

48

49


" Karayolu, barajlar, istinat duvarları, otoyollar, hava alanları gibi pek çok mühendislik uygulamasında do ğ al malzeme ile dolgu kulanılması gerekir." indir ppt

Benzer bir sunumlar


Google Reklamları