Akademik Bilişim '10 10 - 12 Şubat 2010 Muğla

Excel VBA ile Ankrajlı ve Ankrajsız İKSA Yapısı TasarımıDevrim Alkaya, Burak YeşilAnkraj Boyu = 2,95 mMaliyet = 4510 YTL20 m için Maliyet = 90200 YTLDerinlikSistem6 m 9 m 12 m 15 m 18 mAnkrajsız 45920 68880 99880 124860 149840Ankrajlı 58540 74280 90200 106300 130560SıralıAnkrajlı- - 68060 89860 114040Tablo 1. Maliyet Sonuçları (2007 yılı)Şekil 7: Örnek Maliyet SonuçlarınınGrafiksel Gösterimi7. Fore Kazık Betonarme Hesabı Örneği:Malzeme :BETON; C20 ÇELİK : S420aDüsey Donatı Hesabı:d’ (Pas payı): 7.5 cma (Kazık Aralığı) : 100 cmD (Çap)= 65.0 cmd (faydalı yükseklik)= 57.5 cmM max= 127.5 kNm/mM d= 127.5* 1.0* 1.5= 191.3 kNmm d=M d/ (0.85*f cd*A c*D)= 191.3 / (0.85*13300*3.14/4* 0.65 3 ) = 0.079 => p m= 0.2A s= p m* A c/ (f yd/ (0.85 f cd))= 0.2*3.14*0.65 2 /4 / 32.2 = 0.00206 m 2 = 20.6 cm 2Boy Donatı: 16Φ 16(32.1 cm 2 >20.6 cm 2 )Fret Hesabı:V maks= 187.5 kN/ ma = 1.00 m (Kazık Yatay Aralığı)V d= V mgks*a*1.5V d= 187.5*1.0* 1.5 = 281.3 kNBeton kesitinin kesme kuvvetlerine direnci ;668V cr= 0.65 * f ctd* A c= 0.65 * 10 * 3.14 *65 2 /4 =21558 kg = 211.5 kNV c= 0.80 V cr= 0.80 * 2 11.5 = 169.2 kNSeçilen Fret; Φ 10/15V ws=A sw*d*f ywd/s V ws=2*0.79*57.5 * 3650/15 V ws=22107kg = 216,9 kNV d’ = V ws+ V c= 169.2+216.9 = 386.1 kN > V d= 281.3 kNKuşak Kirişi Betonarme Hesabı (ToprakTarafı)Malzeme:BETON : C20 ÇELİK : S420aEbatlar: 30x100 cmd’ (Pas payı) : 5.0 cmh (kalınlık) = 30cmd (faydalı yükseklik) = 25 cina (Ankraj Yatay Aralığı) = 1.50 m:Boyuna Donatı Hesabı:Max. Ankraj yükü (F a): 45.99/ 1.5 =30,7 t/m =301 kN/mAnkraj Açısı (α) =15°q = F a* cos α = 301 * 0.965 = 290 kN/mq d= q* 1.5 =290 * 1.5 = 435 kN/mM d= q * l 2 / 12= 435 * 1.50 2 / 1 2 = 82 kNmm d= M d/ (0.85 :i: f cd* b * d 2 )= 82 / (0.85*13300* 1 *0,25 2 ) = 0.116 => p m= 0.124A s= p m* b * d / (f yd/ (0.85 f cd)) = 0.124*1.0*0.25 / 32.2 = 0.000962 m 2 = 9.6 cm 2Boy Donatı: 7Φ16< 14.07 cm 2 > 9.6 cm 2 )Kuşak Kirişi Betonarme Hesabı (Kazı Tarafı)Malzeme:BETON : C20 ÇELİK : S420aEbatlar: 30 x 100 cmd’ (Pas payı) : 5.0 cinh (kalınlık) = 30cmd (faydalı yükseklik) = 25 cma (Ankraj Yatay Aralığı) = 1.50 mBoyuna Donatı Hesabı:Max. Ankraj yükü (F a): 45.99/ 1.5 =30.7 t/m =301 kN/mAnkraj Açısı (α) =15°q = F a* cos α = 301 * 0.965 = 290 kN/mq d= q* 1.5 = 290 * 1.5 = 435 kN/mM d= q* l 2 / 24 = 435 * 1.50 2 /24 = 41 kNmm d= M d/ (0.85 * f cd* b * d 2 )= 41 / (0.85*13300*1.0*0.25 2 ) = 0.058 => p m= 0.062A s= p m* b*d / (f yd/ (0.85 f cd)) = 0.062* 1.0*0.25 / 32.2 = 0.000481 m 2 =4.8 cm 2Boy Donatı: 5Φ16(10.05 cm 2 > 4.8 cm 2 )Kuşak Kirişi Etriye Hesabı:V max= 45.99 / 2 = 23.0 ton = 23000 kgV d= 23000 * 1.5 = 34500 kg = 339 kNBeton kesitinin kesme kuvvetlerine direnciV cr= 0.65 * f ctd* A cV cr= 0.65 * 10 * 30 * 100 = 19500 kgV c= 0.80 V cr= 0.80 * 19500 = 15600 = 153.0kNEtliye: Φ 10 / 15V ws= A sw* d * f ywd/sV ws= 4 * 0.79 *25 * 3650/ 15V ws= 19223 kg= 189kNV d’ = V ws+ V cr= 189 + 153 = 342 kN > V d=339 kNSonuçlarDerin kazılar günümüz modern şehirlerininvazgeçilmez bir parçası haline gelmiştir. Yapılarıninşaa edilecek alanın hem çok sınırlı hemde çok değerli olması nedeniyle alanı en verimlişekilde kullanmak isteği doğmuştur. Bu isteksonucu sadece zemin seviyesinin üstü değil,altı da kullanıma açılmaya başlanmıştır.Artık ihtiyaç haline gelen derin kazıların tasarımıinşaat mühendislerini bu alanda ciddi çalışmalarayöneltmiş oldukça başarılı uygulamalaryapılmıştır. Bu çalışmaların, mühendislik açısındangüvenlik koşulları önemli olduğu kadarmaliyetleri de son derece önemli bir husustur.Akademik Bilişim’10 - XII. Akademik Bilişim Konferansı Bildirileri10 - 12 Şubat 2010 Muğla Üniversitesi669Derin kazılarda en önemli noktalardan bir tanesikazı derinliği boyunca oluşacak basınç dağılımınıntespitidir. Bu dağılım zeminin cinsine,su durumuna, yakın çevredeki bina, yol gibi dışetkenlerden gelen yüklere ve buna benzer birçok faktöre bağlıdır. Geoteknik Mühendisliğialanında toprak basıncının dağılımı için geliştirilmişbir çok yaklaşım mevcuttur. Kazı işlerindekazı yüzeyinde oluşacak toprak basıncıdağılımını dengeleyebilmek için çeşitli iksasistemleri tasarlayabilmek imkanı vardır. Çokderin olmayan kazılarda istinat duvarı gibi hemüretimi daha kolay hem de daha az maliyetlidestekleme sistemleri kullanılırken derin birkazıda bu ve buna benzer sistemler güvenlik vemaliyet açısından limit değerleri aşacaktır.Derin kazılarda oluşacak toprak basınçlarınıdengelemek için iksa sistemleri geliştirilmiştir.Bunlardan en çok kullanıma sahip iki tanesiçok sıra ankrajlı iksa sistemleri, ankrajsız konsololarak çalışan fore kazıklardır.Bu bildiri kapsamında bu gereklilikleri gözönünde bulundurarak derin kazılarda kullanılaniksa sistemlerini hem güvenlilik sınırlarıiçinde hem de en düşük maliyette hesaplamayıamaçlayan bir bilgisayar tanıtılmıştır.Program EXCEL ortamında hazırlanmış olupson derece yalın ve anlaşılması kolaydır. Bubilgisayar programı kullanıcıya konsol çalışanfore kazıklarla veya çok sıra ankrajlı iksalarlaçözüm üretebilme imkanı vermiştir. Bu programıiksa sistemlerinde kullanılan malzeme veişçilik maliyetlerini göz önüne alarak, kullanıcınıntasarımını yapmış olduğu iksa sistemininmaliyet analizini yapmaktadır. İksa sistemi,program ile kısa bir sürede çözüldüğü içinkullanıcı çok çeşitli çözümler üretip bunlarınmaliyet kıyaslamasını yapabilmekte bunun sonucundada en güvenli ve en ekonomik sistemiseçebilmektedir.Yapılan örneklerde de görüldüğü gibi ankrajsız,tek sıra ankrajlı ve çok sıra ankrajlı desteklemesistemlerinin maliyeti kazı derinliği iledoğrudan değişmektedir.Çok sıra ankrajlı tasarım yapmak derinliğin azolduğu (8-9m) kazılarda pratikte uygulanmamaktadır.Yaklaşık 9m.den sonra ise çok sıraankrajlı tasarım yapmak tek sıra ankrajlı tasarımave ankrajsız tasarıma göre daha avantajlıgörülmektedir.