TEMEL TASARIMI İLKELERİ

Bu yazıda basitçe, uzatmadan, temel ve zeminlerle ilgili birkaç bilgi ve görüş paylaşacagım.

Tasiyıcı sistem oluştururken amacımız, yüklerin toprağa guvenle iletilmesi. Guvenle iletmeden kasıt, kolon,kiriş kırilmayacak,cökmeyecek…

Temel tasarlamak biliyorsunuz, sadece ust yapi yukleri ile ilgili bir durum degil(bu yazıda üst yapı ifadesi temel uzerindeki sistem için kullanılmıştır). Temel tasarlarken, topragin durumunu da bilmelisiniz. Bu toprak arızalımi, ne taşır, ne tasimaz vb…

Temel tasarimın da, temelin oturacagı kot ve altındaki zeminin özelliği önemlidir. Temel tasarimında ilk bakacaginız şey G+Q yuklemesi sonucudur.G+Q yuklemesi sonucunu, temel alanina böldügünuz de mutlaka zemin tasima gücü değerinden daha küçuk bir değer çıkmalıdır. Aksi takdirde o toprak o yapıyı tasimaz. Bina G+Q yüklemesine baktınız: 1000 ton.Temel alaninıza baktinız:100 metrekare. Zemin emniyetli taşıma gucünuzde 8 t/m2… Hemen zemindeki gerilmeyi bulacaksinız: 1000/100=10t/m2 > 8 t/m2… Yani bu zemin bu yapiyi taşimaz. Baska birşeye bakmaniza gerek yok. Birde deprem yuklemelerine bakayım diye düsunmeyin. Toprak düşey yukleri karsilamiyor ki, depremli durumu karsilasın. Burada dikkat etmeniz gereken temel gerilme hesaplarında G+Q yuklemesini kullanmaniz gerekliligi. Katsayilarla çarpılmıs 1.4G+1.6Q kullanmamaisiniz. Zemin gerilmesini G+Q Yuklemesine gore bakacaksıniz ancak, temel kirisini, radyeyi yani kesitleri dizayn ederken Yuk katsayilari ile artirilmıs(1.4G+1.6Q ) degerlerini kullanacaksiniz. Bu önemli bir ayrınti. Eger G+Q yuklemeleri zemin taşıma gücünun altinda ise depremli durum kontrollerine gecebilirsiniz. Basitce doylemek gerekirse tek katlı bina turu bir yapi, zeminde yaklaşik 1 t/m2 lik basinç uygular.Yapiniz 10 katli ise yaklasık 10 t/m2. Bu dwferle ön fikir olusturabilirsiniz. Baktiniz G+Q yuklemesi kurtarmiyor. Aklinıza hemen zemin iyilestirmes gelmemeli. Derinliği artirmak gelmeli. Acaba temel derinliğini artirsam(biraz) daha büyük zemin tasima gücüne ulaßabilirmiyim diye düßünmelisiniz.Zemin iyilestirmesini en son düsunmelisiniz.

Zemini modellerken en akıllica model yay modelidir.Yazilimlar da bu modeli kullanir. Winkler yay modeli diyede bilinir. Sistemin özü şudur : Bir kuvvet, bir yayda belli çökme oluşturur. Bu çökme yayın sertliği ile ilgilidir.Sert yaylar daha az çökerken, yumusak yaylar ayni kuvvet altında daha fazla çöker. Yani siz zemini yay gibi düşunurseniz ve kuvvet altındaki çokmesini modelleyebilirseniz zemini tanimlamıs olursunuz. Zaten (k) dediğiniz yatak katsayısı, zeminin yay katsayısidır. Mesela bir yay düşünün, bu yay’a 1 ton kuvvet yuklediginizde 1 cm çöksun.Sizde yay da en fazla 2.5 cm cökmeye izin vereceksiniz diyelim. O halde bu yay da 2.5 cm çökmeyi, 2.5 ton meydana getireceginden, bu yayin sizin istediginiz sartlar da taşima kapasitesi 2.5 tondur. Zeminde de ayni durum gecerli. (k) katsayısi 1000 t/m3 olan(yatak katsayisı,düşey yay katsayisi) bir zemin düşunün.Eğer bu zemin 1 cm çökmüşse(yay 1 cm kısalmışsa) uzerindeki basinc nedir bakalim:

k=(basinc gerilmesi) / cökme

1000=gerilme / 1 cm
Gerilme= 1000 × 0.01m=10 t/m2

Yani bu zeminde(yay da) 1 cm lik bir çökmeyi, 10 t/m2 lik bir yük meydana getiriyor. O halde , sadece çökmeyi bilmekle zemindeki gerilmeyi hesaplayabilirsiniz.Yada tam tersi. Temel altindaki tüm noktalari bir yay olarak düsunüp bu mantikla analiz edebilirsiniz.

Zemin taşima gücleri genelde 2.5 cm oturmaya gore belirlenir. Yani 2.5 cm oturmayi saglayan gerilmeyi, zemin tasima gücü alabilirsiniz Ama istediginiz her oturma degeri için farkli bir zemin tasima gücü mevcuttur. Sizin ne kadarlık oturma istediginiz önem arzeder. Ancak bu bahsettigim oturma, topyekun bir oturmadır. Yoksa , temelin belli bolgelerinde çok farkli oturmalar oluyorsa bu surum da ust yapıda ek kuvvetler dogar anlamı çıkar ki bu bahaettigimiz 2.5 cm bunlari kapsamaz..

Temel tasarimi yaparkrn, birtakim onyargilardan uzak durmak onemlidir. Mesela bazilari 1 kg/cm2 den daha küçük tasima gücüne sahip zeminler iyileştirilmelidir der. Bu bir safsatadir. Onemli olan ust yapi yukleri ve zemin tasima gücüdür.0.9 kg/cm2, 0.7 kg/cm2(temel tipine göre) tasıma gücüne sahip zeminlere de iyileştirme yapılmadan yapi inşaa edilebilir…

Ahmet CELIKKOLLU
Insaat Mühendisi
ESKISEHIR

Editörün Diğer Yazıları :

• TEMELLER KONUSUNDA AZ BILINENLER…
• TEMELLER…
• ZEMİN TAŞIMA GÜCÜ…
• ŞİŞEN ZEMİNLERDE TEMEL TİPİ SEÇİMİ
• KAYACLARDA TAŞIMA GÜCÜ