Zemin homojen bir yapıya sahip değildir. Her ne kadar bina/yapı altındaki zemin belli sayılarla temsil edilsede / modellensede bu sadece bir yaklaşımdır. Temel tipleri arasında bir üstünlükten bahsedilemez. Tekil Temel, Sürekli Temel, Alan Temel (Radye) uygun şartlarda kullanılabilir. Temel tasarlarken önemli unsurlardan biride oturmaların kısıtlanmasıdır. Topyekün oturmalar binada can alıcı bir hasara sebep olmazken farklı oturmalar binada ek tesirlerin doğmasına sebep olur ve hesap dışı oluşan bu tesirler binanın hasar almasına sebep olur/olabilir. Örneğin bir binanın kohezyonlu bir zeminde her noktasının(temelin her noktası) yaklaşık 7 cm oturması bina için tehlike arz etmezken aynı bina temelinin bir noktasının 1 cm oturması ona yakın başka bir noktasının 7 cm oturması tehlike arz eder. Bu durumda binada 7-1=6 cm’lik bir farklı oturmadan söz edilir ki bu binanın eğilmesi anlamına gelir. Eğilen binada ek tesirler oluşur(farklı oturmanın olduğu noktalar ne kadar birbirine yakınsa tehlike o kadar büyüktür, ek tesirler o kadar büyük olur). O halde temel tasarımında dikkat edilmesi gereken hususlardan birisi farklı oturmalardır. Aşağıdaki örnekte sürekli temelde farklı oturmalarının önüne geçilmesi için yapılması gerekenler belirtilmiş, açıklamalar yapılmıştır.
S1_________6m____________S2_______5m________S3_________6m_________S4
50 t 150 t 150 t 50 t
Örnek hesapta 3 açıklıklı bir sürekli temel düşünülmüştür. Sürekli temele oturan kolonlar ve normal kuvvetleri sırasıyla,
S1 KOLONU=50 ton
S2 KOLONU=150 ton
S3 KOLONU=150 ton
S4 KOLONU=50 ton
Söz konusu sürekli temelin açıklıkları sırasıyla,
S1-S2 ARASI=6 m
S2-S3 ARASI=5 m
S3-S4 ARASI=6 m
olarak düşünülmüştür.
S1 KOLONUN 50/(6/2)=16,66 t/m
S2 KOLONU 150/(3+2,5)=27,27 t/m
S3 KOLONU 150/(3+2,5)=27,27 t/m
S4 KOLONU 150/(5/2)=16,66 t/m
olduğu düşünülürse,
S1_S2 arası temel kirişinde zeminin uyguladığı itkı(düzgün yayılı yük) (16,66+27,27)/2=21,97 t/m
S2-S3 arası temel kirişinde zeminin uyguladığı itki(düzgün yayılı yük) (27,27+27,27)/2=27,27 t/m
S3-S4 arası temel kirişinde zeminin uyguladığı itki(düzgün yayılı yük) (27,27+16,66)/2=21,97 t/m
olarak bulunur/bulunabilir.
Binanın oturacağı zeminin nispeten gevşek kum olduğu, yatak katsayısının 1000 t/m3 ve zemin taşıma gücünün 20 t/m2 verildiğini varsayalım,
Yukarıdaki hesaba göre en büyük etki S2-S3 arası temel kirişindedir ve bu temel kirişine göre, zemin taşıma gücünün aşılmaması için sürekli temel genişliğinin
b=27,27/20=1,40 m olması gerekir.
Bu hesaplar ışığında sürekli temel aksı boyunca temel genişliği 1,40 m olarak uygulanmaktadır. Yani S1-S2 arası temel genişliği 1,40 m, S2-S3 arası temel genişliği 1,40 m ve S3-S4 arası temel genişliği 1,40 m.
Tüm temel kirişlerinde temel genişliği 1,40 m. alındığında, söz konusu kirişlerin altında oluşan zemin gerilmeleri yaklaşık olarak aşağıda hesaplanmıştır,
S1_S2 ARASINDA ZEMİN GERİLMESİ=21,97/1,40=15,69 t/m2
S2-S3 ARASINDA ZEMİN GERİLMESİ=27,27/1,40=19,74 t/m2
S3-S4 ARASINDA ZEMİN GERİLMESİ=21,97/1,40=15,69 t/m2
Kuvvet/normal gerilme büyükse oturma fazla olur, kuvvet/normal gerilme küçükse oturma küçük olur. Bu bağlamda ilgili gerilmelere göre zemindeki oturmalar yaklaşık olarak hesaplanırsa,
S1-S2 arası oturma…Yatak katsayısı=gerilme/çökme……….çökme=gerilme/yatak katsayısı….çökme =15,69/1000=0,016m……1,6 cm
S2-S3 arası oturma…Yatak katsayısı=gerilme/çökme……….çökme=gerilme/yatak katsayısı….çökme =19,74/1000=0,02 m……..2 cm
S3-S4 arası oturma…Yatak katsayısı=gerilme/çökme……….çökme=gerilme/yatak katsayısı….çökme =15,69/1000=0,016m……1,6 cm
Gerilme arttıkça oturma artmış, gerilme azaldıkça oturma azalmıştır. Sürekli temel aksı boyunca 1,40 m temel genişliği standart kullanıldığında iki temel kirişinde 1,6 cm ve bir temel kirişinde 2 cm oturma gerçekleşmiştir. Kesit tesirleri, açıklıklar, zemin değerleri değiştiğinde farklı oturma değerinin de değişeceği aşikardır. Oysa sürekli temel aksı boyunca 1,40 m lik genişlik her yerde kullanılmasaydı ve S1-2S2 arası ile S3-S4 arası temel kirişleri için 21,97/20=1,10 m kullanılsaydı bu durumda S1-S2 ile S3-S4 arası temel kirişleri altındaki zemin gerilmesi,
21,97/1,10=19,97 t/m2 olacak ve
S1-S2 ile S3-S4 kirişlerindeki oturma…Yatak katsayısı=gerilme/çökme……….çökme=gerilme/yatak katsayısı….çökme =19,97/1000=0,02 m……..2 cm
olacaktı. Sonuçta tüm temel kirişleri altındaki oturmalar yaklaşık 2 cm civarında olacak ve farklı oturma riski olmayacaktı.
SONUÇ
Sürekli temellerde temel genişliği aks boyunca namüsait tesirlere göre değil, farklı oturmaların önüne geçmek amacıyla açıklık bazında hesaplanmalı mümkün mertebe zeminde her noktada birbirine yakın gerilmelerin oluşturulmasına özen gösterilmelidir.
Ahmet ÇELİKKOLLU
İnşaat Mühendisi
ESKİŞEHİR
05454019515
