The Evaluation of the Effective Parameters on the Geotechnical Design of Reinforced Concrete Retaining Walls According to the Turkish Building Earthquake Code 2018

Abstract

In this paper, the effects of the soil properties on the geotechnical design of reinforced concrete retaining walls are investigated depending on the conducted parametrical analysis based on the Turkish Building Earthquake Code 2018- Part 16. In this connection, the effects of the change of the unit weight of the backfill soil, the shear strength of the backfill soil, the excavation depth and the external surcharge load on the dynamic design of retaining walls is examined with the assumption of the formation of the backfill soil as pure frictional and the foundation as soil pure cohesive. The rules that are defined for sliding, overturning and soil bearing capacity adequateness of the wall system based on “TS 7994 Soil Retaining Structures: Classification, Properties and Projecting Principles” are used to size the wall system. The dimensions which are obtained as the result of the dynamic analysis were compared with the retaining wall preliminary design limits accepted in the literature.

Keywords

• Reinforced Concrete Retaining Walls
• Geotechnical Design
• Turkish Building Earthquake Code
• Earthquake Resistant Design

Betonarme İstinat Duvarlarının Geoteknik Tasarımında Etkili Parametrelerin 2018 Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği’ne Göre Değerlendirilmesi

Abstract

Bu makale kapsamında, 2018 Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği’nin 16. Bölüm esaslarına dayanarak, betonarme istinat duvarlarının geoteknik tasarımında zemin özelliklerinin etkileri, yapılan parametrik analizler ile incelenmiştir. Bu bağlamda, duvar geri dolgusunun tamamen granüler zeminlerden oluştuğu ve duvar temelinin kohezyonlu zemine oturduğu varsayılarak, istinat duvarının dinamik tasarımında zemin birim hacim ağırlığının, kayma mukavemeti açısının, kazı derinliğinin ve sürşarj yükünün istinat duvarının boyutlarına etkisi irdelenmiştir. İstinat duvarının boyutlandırılmasında “TS 7994 Zemin Dayanma Yapıları: Sınıflandırma, Özellikleri ve Projelendirme Esasları” standardında yer alan kayma, devrilme ve zeminin taşıma gücü için tanımlanmış kurallar uygulanmıştır. Yapılan dinamik analizler sonucunda elde edilen boyutlar, literatürde kabul gören istinat duvarı ön tasarım boyutlandırma sınırları ile de karşılaştırılmıştır.

Keywords

• Betonarme İstinat Duvarları
• Geoteknik Tasarım
• Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği 2018 (TBDY 2018)
• Depreme Dayanıklı Tasarım

References

1. 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 B- Teorik Bilimler 6, 28-35.
2. Azizi F., 1999. Applied Analyses in Geotechnics, Taylor and Francis Group, New York, USA, 776 p.
3. Bilgin H., 2006. İstinat Duvarlarının Dinamik ve Statik Yükler Altındaki Davranışının Analizi, Yüksek Lisans Tezi, Karadeniz Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü İnşaat Mühendisliği Bölümü, Trabzon, 102 s.
4. Binici E., Öztürk Ş., 2019. Konsol İstinat Duvar Tasarımı Üzerine Parametrik Bir Çalışma, Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 9(1), 203-210.
5. Bowles J.E., 1988. Foundation Analysis and Design, McGraw-Hill, New York, USA, 1175 p.
6. Camp C.V., Akin A., 2012. Design of Retaining Walls Using Big Bang–Big Crunch Optimization, Journal of Structural Engineering 138, 438-448.
7. Çakır T.A., 2016. Parametric Study on Evaluation of Backfill Interaction on Seismic Response of a Cantilever Wall, Çukurova Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 31(2), 199-204.
8. Das B.M., 2007. Principles of Foundation Engineering, Thomson, Toronto, Canada, 750 p.

9. Das B.M., 2010. Principles of Foundation Engineering, Cengage Learning, Stamford, USA, 795 p.
10. Gandomi A.H., Kashani A.R., Roke D.A., Mousavi M.H., 2015. Optimization of retaining wall design using recent swarm intelligence techniques, Engineering Structures 103, 72-84.
11. Gürsoy Ş., 2013. İstinat Duvarlarına Etkiyen Aktif Zemin Etkilerinin Eurocode-8 ve Türkiye Deprem Yonetmeliğine Göre Karşılaştırılması, Gazi Universitesi Fen Bilimleri Dergisi Part:C, Tasarım ve Teknoloji 1(4), 153-160.
12. Kaveh A., Ahani K.A., Farzam M.F., 2013. Constructability optimal design of reinforced concrete retaining walls using a multi-objective genetic algorithm, Structural Engineering and Mechanics 47(2), 227-245.
13. Kayhan A.H., Demir A., 2018. Statik ve dinamik yüklere maruz betonarme konsol istinat duvarlarının diferansiyel gelişim algoritması ile optimum tasarımı, Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 24(3), 403-4012.
14. Talatahari S., Sheikholeslami R., 2014. Optimum Design of Gravity and Reinforced Retaining Walls using Enhanced Charged System Search Algorithm, KSCE Journal of Civil Engineering 18(5), 1464-1469.
15. TBDY, 2018. Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği, Afet ve Acil Durum Yönetimi Başkanlığı, Ankara. Erişim adresi: http://www.resmigazete.gov.tr/eskiler/2018/03/20180318M1.pdf
16. TDTH, 2018. Türkiye Deprem Tehlike Haritaları İnteraktif Web Uygulaması, Ankara. Erişim adresi: https://tdth.afad.gov.tr/TDTH/main.xhtml
17. Temür R., Bekdaş G., 2018. Betonarme konsol istinat duvarlarının optimum tasarımı Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 24(6), 1043-1050.
18. TS-7994,1990. Türk Standartları Enstitüsü. “Zemin Dayanma Yapıları: Sınıflandırma, Özellikleri ve Projelendirme Esasları”. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, Türkiye, 7994, 1990.
19. Tuğrul A.T., 2019. İstinat Yapılarının Depreme Dayanıklı Tasarımı, Yüksek Lisans Tezi, Pamukkale Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü İnşaat Mühendisliği Bölümü, Denizli, 202 s.