Sismik ve boyutsal parametrelerin istinat duvarlarının maliyetine etkisi

Year 2024, Volume: 28 Issue: 1, 69 - 80, 27.04.2024

Münire Fındık

Abstract

Mühendislik yapılarının tasarımındaki temel amaç; yükler altında stabilite, yer
değiştirme, , ekonomiklik vb. kriterlerin sağlanmasıdır. Uygulamada en çok tercih
edilen dayanma yapısı olan betonarme konsol istinat duvarlarının statik ve dinamik
toprak basınçları altındaki tasarımı karmaşık bir problemdir. Bu çalışmada Türkiye
Bina Deprem Yönetmeliği (TBDY 2018) dikkate alınarak 3 farklı yükseklikteki
betonarme konsol istinat duvarının statik ve dinamik kuvvetler altında eşdeğer
statik analizi gerçekleştirilmiştir. Sismik yükler hesaplanırken İzmir, Isparta ve
Konya olmak üzere 3 farklı konumdaki sprektral ivmeler belirlenerek analizler
yapılmıştır. Sap 2000 sonlu elemanlar analiziyle yapısal davranış incelenmiş ve
Sta4cad programıyla betonarme tasarım gerçekleştirilmiştir. Yapılan analizler
sonucunda sismik parametrelerin konumsal değişimi ve yükseklik artışının; gerilme
dağılımı, yer değiştirmedeki etkisine bağlı olarak betonarme tasarımda birim alana
düşen yapısal maliyetin arttığı belirlenmiştir.

Keywords

konsol istinat duvarı, zemin-yapı etkileşimi, sonlu elemanlar yöntemi

Effect of seismic and dimensional parameters on the cost of retaining walls

Abstract

The main purpose in the design of engineering structures; stability under
loads, displacement, force capacity, economy, etc. meeting the criteria. The design of
reinforced concrete cantilever retaining walls, which is the most preferred bearing
structure in practice, under static and dynamic earth pressures is a complex
problem. In this study, equivalent static analysis of reinforced concrete cantilever
retaining walls of 3 different heights under static and dynamic forces was carried
out, taking into account the Turkish Building Earthquake Code (TBDY 2018). While
calculating seismic loads, spectral accelerations in 3 different locations, İzmir,
Isparta and Konya, were determined and analyzes were made. Structural behavior
was examined with Sap 2000 finite element analysis and reinforced concrete design
was realized with Sta4cad program. As a result of the analyzes made, the spatial
variation of the seismic parameters and the elevation increase; It has been
determined that the structural cost per unit area increases in reinforced concrete
design depending on the effect of stress distribution on displacement.

Keywords

Cantilever retaining wall, Soil-structure interaction, Finite element method

References

• [1] Genç, D., 2008. Zemin Mekaniği ve Temeller, TMMOB Jeoloji Mühendisleri Odası Yayını, Ankara
• [2] Coduto, D.P. 2001. Temel Tasarımı: İlke ve Uygulamalar. 2. Baskı, Prentice Hall, Upper Saddle River.
• [3] Gürsoy, S., 2006. Betonarme İstinat Duvarlarının, Zemin Etkileşimini de Dikkate Almak Suretiyle, Deprem Yüklerine Göre Doğrusal ve Doğrusal Olmayan Davranışlarının incelenmesi”, Doktora Tezi, KTÜ Fen Bilimleri Enstitüsü.
• [4] Arslan Ö., Keskin İ., Ateş A., 2018. Farklı Deprem Yüklerinin Betonarme Konsol Bir İstinat Duvarının Maliyetine Etkisinin Analizi, Eskişehir Teknik Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi BTeorik Bilimler 6, 28-35.
• [5] Binici, E., Öztürk, Ş. 2019. Konsol İstinat Duvar Tasarımı Üzerine Parametrik Bir Çalışma. Journal of the Institute of Science and Technology , 9 (1) , 203-210 . DOI: 10.21597/jist.448933
• [6] Yıldırım E., 2019. Betonarme konsol istinat duvarları ile geogrid donatılı istinat duvarlarının teknik ve ekonomik yönden araştırılması. Konya teknik üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 174 s
• [7] Dağdeviren, U., Kaymak, B. 2018. Yapay Arı Koloni Algoritması Kullanılarak Betonarme Istinat Duvarlarının Optimum Maliyet Tasarımını Etkileyen Parametrelerin Incelenmesi . Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 33 (1) , 0-0 . DOI: 10.17341/gazimmfd.406796.
• [8] Temür, R. & Bekdaş, G. 2018. Betonarme Konsol Istinat Duvarlarının Optimum Tasarımı . Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi,24(6), 1043-1050 . https://dergipark.org.tr/tr/pub/pajes/issue/40 976/498366
• [9] Gürsoy, Ş. 2013. İstinat Duvarlarına Etkiyen Aktif Zemin İtkilerinin Eurocode–8 Ve Türkiye Deprem Yönetmeliğine Göre Karşılaştırılması. Gazi University Journal of Science Part C: Design and Technology, 1(4) , 153-160 .Retrieved from https://dergipark.org.tr/tr/pub/gujsc/issue/74 61/98245
• [10] Uzundurukan, S. & Saplıoğlu, K. 2020. Konsol İstinat Duvarlarında Yükseklik Maliyet İlişkisinin Parçacık Sürü Algoritması İle İncelenmesi. Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi, 8 (4) , 2544-2554 . Retrieved from https://dergipark.org.tr/tr/pub/dubited/issue/ 57598/752589
• [11] Kayhan, A. H. & Demir, A. 2016. Betonarme konsol istinat duvarlarının parçacık sürü optimizasyonu ile optimum tasarımı. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi,22 (3), 129-135. Retrieved from https://dergipark.org.tr/tr/pub/pajes/issue/24 687/261049?publisher=pamukkale
• [12] Kamiloğlu H.A., Şadoğlu E., Yilmaz F.,2019. Numerical Analysis of Active Earth Pressures on Various Types of Retaining Walls. Erzincan University Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi Journal of Science and Technology 2019, 12(3), 1666- 1677 2019, 12(3), 1666-1677 ISSN: 1307-9085, e-ISSN: 2149-4584.DOI: 10.18185/erzifbed.649503
• [13] Köktan, U. , Demir, G. & Ertek, M. 2019. Bir Konsol İstinat Duvarının Sismik Davranışına Yeraltı Su Seviyesindeki Değişimlerin Etkisinin İncelenmesi. Gümüşhane Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 9(2), 307-317. DOI: 10.17714/gumusfenbil.398875
• [14] Kayabekir, A. E., Bekdaş, G., Nigdeli, S. M.,Temür, R., 2017. Statik ve Dinamik Yükler Altındaki İstinat Duvarlarının Optimum Tasarımı. Engineering Sciences, 12(1), 46-56
• [15] Yavan O. 2015. Suya Doygun Kil Zeminlere İnşa Edilen İstinat Duvarlarının Dinamik Yükler Altında Davranışı. Anadolu Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 116s
• [16] Öztürk K.F. 2015. Zemin-Yapı Etkileşimi Ve Farklı Duvar Geometrileri Dikkate Alınarak Konsol İstinat Duvarlarının Sismik Davranışının İncelenmesi. Gümüşhane Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstisüsü, Yüksek Lisans Tezi, 85 s
• [17] TBDY, 2018. Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği, Afet ve Acil Durum Yönetimi Başkanlığı, Ankara. Erişim adresi: http://www.resmigazete.gov.tr/eskiler/2018/0 3/20180318M1.pdf
• [18] Hool, A.G., Kinne B.S., 1944. Reinforced Concrete An Mosonry Structure, McGraw-Hill inc.,USA [19] Özbey k. 2003. İsitinat Duvar Analizleri. Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 129s
• [20] Gülden N. 2014. İstinat Duvarlarının Farklı Yükleme Ve Koşullar Altında Analizi. İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 131s
• [21] Celep, Z., 2017. Deprem Mühendisliğine Giriş, Beta Basım Yayım Dağıtım A.Ş., İstanbul,739 s [22] Dalyan, İ. , Akın, M. S., Akbay Arama, Z. 2020.
• Betonarme İstinat Duvarlarının Geoteknik Tasarımında Etkili Parametrelerin 2018 Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği’ne Göre Değerlendirilmesi. Türk Deprem Araştırma Dergisi, 2 (2) , 176-192. DOI: 10.46464/tdad.804289.
• [23] Prakash, S., ve Saran S., 1996. Static and dynamic earth pressures behind retaining walls. Proceedings of the Third Symposium on Earthquake Engineering, University of Roorkee, India, Vol. 1.
• [24] Prakash, S., Basavanna, B. M., 1969. Effect of Size and Shape of Foundations on Elastic Coefficients of Layered Soil Mass.", Proceedings of the Fourth World Conference on Earthquake Engineering
• [25] Whitman, R. V., 1990.Seismic design and behavior of gravity retaining walls. Proc. of ASCE Specialty Conference on Design and Performance of Earth Retaining Structures
• [26] Mononobe, N., ve Matsuo. H., 1929. On the determination of earth pressure during earthquakes: Proceedings of the World Engineering Congress., 177-185,
• [27] Okabe, S., 1926. General theory of earth pressure", Journal of Japanese Society of Civil Engineering, 12(1)
• [28] TDTH, 2018. Türkiye Deprem Tehlike Haritaları İnteraktif Web Uygulaması, Ankara. Erişim adresi: https://tdth.afad.gov.tr/TDTH/main.xhtml
• [29] Yenidoğan H.C. 2006. İstinat Duvarlarının Deprem Sırasında Davranışı. Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 127s
• [30] Tuğrul A.T. 2019. İstinat Yapılarının Depreme Dayanıklı Tasarımı. Pamukkale Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 184s.
• [31] AFAD (Afet ve Acil Durum Yönetim Başkanlığı https://www.afad.gov.tr/kurumlar/afad.gov.tr/ 24212/pics/image-52f6087989850.png?c=7596 (Erişim Tarihi: 30.08.2023