İNŞ 3014 – Zemin Mekaniği II (2019/2020)

Birinci Ödev

İstinat duvarı hesaplarından oluşan ilk kısım için nihai rapor teslimi 25.03.2020 Çarşamba’dır. Ödevler Zemin Mekaniği Laboratuvarındaki ödev kutusuna atılacaktır.

Birinci ödevin rıhtım duvarı ile ilgili olan kısmının teslim tarihi daha sonra ilan edilecektir. İlan edilen teslim tarihlerinden sonra getirilen ödevler değerlendirilmeyecektir.

Birinci ödev kapsamında iki farklı istinat yapısının geoteknik projelendirmesi yapılacaktır. İstinat yapılarından birincisi bir konsol istinat duvarıdır (Şekil 1). İkincisi ise ankrajlı palplanş duvarıdır (Şekil 2).

Kişisel ödeviniz, iki farklı istinat yapısının geoteknik analizlerini yaparak analiz bulgularını içeren bir rapor hazırlamaktır.

Stabilite; konsol istinat duvarında, duvar ağırlığı ve temel arka çıkıntısı üzerindeki zeminin ağırlığı ile; ankrajlı palplanş duvarında ise, pasif yanal zemin direnci ve ankraj çekme kuvveti ile sağlanmaktadır. Bu açıdan, iki yapının geoteknik projelendirmesinde anlamlı farklar vardır.

Konsol istinat duvarı geoteknik projelendirmesi: i. Ön boyut seçimi, ii. Aktif itki hesabı, iii. Yapısal stabilite analizleri (devrilme irdelemesi, kayma irdelemesi), iii. Temel zemini stabilite analizi (taşıma gücü analizi) ve iv. Oturma analizi adımlarından oluşmaktadır. Duvar yüksekliği (H), temel derinliği (D_f), arka dolgu yüzeyinin yatay ile yaptığı açı (b), sürşarj (q), arka dolgu ve temel zemini parametrik değerleri (g, f ve c) her bir öğrenci için ayrı ayrı olmak üzere bir çizelge olarak ekte yer almaktadır. Zemin Mekaniği II dersi kapsamında öğrenilen bilgiler çerçevesinde aktif itki, Rankine yöntemi ile hesaplanacak ve duvar stabilitesi bu yöntemden hesaplanan yanal zemin basıncına göre belirlenecektir. Temel zemini stabilite analizi açısından temel taban basıncı dağılımları belirlenerek çizilecektir. Oturma analizi yapılmayacaktır.

Ödev kapsamında projelendirilecek olan ikinci istinat yapısı bir rıhtım duvarıdır. Ankrajlı palplanş duvarı olarak projelendirilecek olan bu rıhtım duvarı, toplam gerilme analizi ve efektif gerilme analizi yaklaşımları ile zeminde serbest mesnetli olacak şekilde analiz edilerek boyutlandırılacaktır. Bu kapsamda yanal zemin basınçları Rankine yöntemi ile hesaplanacak, yanal zemin basıncı dağılımları çizilecek, palplanş duvarı gömülü derinliği D, ankraj çekme kuvveti T belirlenecektir. Ayrıca, ankraj sistemi geoteknik projelendirmesi (ankraj bloğu yüksekliği ve konumunun belirlenmesi) de yapılacaktır. Sonuçta, toplam gerilme analizi ve efektif gerilme analizi yaklaşımlarından hangisinin belirleyici olduğu irdelenecektir. Palplanş duvarı ile desteklenecek serbest yükseklik (H), su derinliği (H_w),  sürşarj (q), kum tabakası parametrik değerleri (e, G_s ve f) ve kil tabakası parametrik değerleri (e, G_s, I_P ve q_u) her bir öğrenci için ayrı ayrı olmak üzere bir çizelge olarak ekte yer almaktadır. Ankraj derinliği zemin yüzeyinden itibaren en az 1.0 m alınacak ve su seviyesinin en az 30 cm üzerinde olmak üzere konumlandırılacaktır.

Nihai raporda; kapak ve içindekiler sayfalarından sonra, 1. Giriş (amaç, kapsam); 2. Konsol İstinat Duvarı Geoteknik Projelendirmesi, 2.1 Ön Boyut Seçimi, 2.2 Aktif İtki Hesabı, 2.3 Yapısal Stabilite Analizleri (devrilme irdelemesi, kayma irdelemesi), 2.4 Zemin Gerilmeleri (eleman dizaynı için ve taşıma gücü kontrolü için); 3 Rıhtım Duvarı Geoteknik Projelendirmesi, 3.1 Toplam Gerilme Analizi, 3.2 Efektif Gerilme Analizi 3.3 Ankraj Sistemi; 4. Sonuçlar ve Öneriler bölümleri bulunmalıdır. Rapor sonuna gerektiğinde referanslar da yazılmalıdır.

Açıklamalar:

· Toplam ve efektif gerilme analizlerinde, kum tabakası, drenajını çok kısa sürede tamamladığından dolayı efektif olarak hesaplanacaktır.

· İstinat duvarı ve ankrajlı palplanjın boyutları şekil üzerinde gösterilmediği durumda, ödev değerlendirme dışı kalacaktır.

· Killer için plastisite indeksi-içsel sürtünme açısı değişimi Şekil 3’te verilmiştir.

Şekil 1. Konsol İstinat Duvarı

Şekil 2. Ankrajlı Palplanş Duvarı

Şekil 3. Killer için plastisite indeksi-içsel sürtünme açısı değişimi

Not: Lütfen ödevlerimizi naylon poşet veya kapaklı dosya içinde teslim etmeyelim. Kâğıtları tel zımba ile tutturunuz. Bu şekilde hem doğaya daha az zarar verin, hem de bütçenizi koruyun.