İSTİNAT DUVARI TÜRLERİ

İstinat Duvarları ; işlevsel olarak iki farklı seviyedeki zemini tutan ve bu nedenle arkasındaki zeminden dolayı oluşan yanal zemin basınçlerını ön görülen güvenlikte karşılamaya çalışan yapılardır. Bu tür yapılar yanal itki kevvetlerini genellikle kendi ağırlıkları ile dengeleyen ve eğilme rijitlikleri çok büyük ve çok az deformasyon yapan tekil yapılardır.

Uygulamada çok değişik örneklerini gördüğümüz istinat duvarları kullanılan malzeme ve yapım tekniklerine göre ;

olmak üzere dört grupta incelenebilir.

istCAD Yazılımında bunlardan ilk iki grup istinat duvarları dikkate alınmıştır.

1 ) AĞIRLIK ( MASİF / TAŞ ) İSTİNAT DUVARLARI

       Ağırlık türü istinat duvarları , en eski ve en basit , klasik duvar türleridir.

Ağırlık istinat duvarları , taş kagir ve beton malzemeden yapılan eğilme rijitlikleri oldukça büyük ve zemin itkilerini kendi kütleleri ile dengelemeye çalışan , rijit ötelenme ve dönme şeklinde harekete zorlanan masif yapı sistemleridir.

Ağırlık türü masif istinat duvarlarına örnektir.

1A ) Harçlı veya Harçsız Taş örgü İstinat Duvarları

Kagir istinat duvarı olarak ta isimlerdirilen taş örgü istinat duvarlarının yanal stabilitesi , sadece duvar ağırlığına bağlı olduğundan , yanal kuvvetlerin sınırlandırılması için kot farkı 4 - 4.5 m den daha fazla olan yerlerde yapılmazlar.

Duvar örgüsündeki taşları birbirine bağlamak açısından çimento ve/veya kireç harçlı taş örgü duvar yapılması tercih edilir.

Duvar malzemesi çekmeye dayanıksız olduğundan duvar içinde çekme gerilmesine izin verilmez.

1B ) Donatısız veya Kısmen Donatılmış Masif Beton İstinat Duvarları

Taş örgü kagir duvarlar gibi ağırlık türü olan beton duvarlar , tam rijit masif yapılardır. maliyeti yüksek olan beton duvarlar 4.5 - 5.0 m den daha yüksek imal edilmezler.(G+Q) yüklemesi dikkate alınarak kesit yesirleri hesap edilir.

Donatısız istinat duvarları , yanal zemin basınçları etkisi altında gövdelerinde eğilme oluşmayacak şekilde tasarlanırlar.

Ancak taban ve gövdesi masif beton olan bu duvarların beton hacminde bir miktar azalma yapılarak maliyeti düşürülebilir. Bu durumda , beton duvarda eğilme sonucu ortaya çıkacak çekme gerilmelerinin bulunduğu kısımlara az miktarda donatı yerleştirilerek oluşturulan , kısmen donatılmış masif istinat duvarları kullanılabilir.

Malzeme ve işçilik açısından maliyeti yüksek olan taş ve beton masif ağırlık istinat duvarları yerine , çok daha ekonomik ve aynı zamanda daha yüksek duvar yapma olanağı veren , yerinde yapım betonarme istinat duvarları tercih edilmektedir. zemin yükleri altında arkasındaki dolgu ile birlikte öteleme ve dönme hareketine zorlanan yerinde yapım betonarme istinat duvarları ,

şeklinde iki grupta incelenebilir.

2 ) BETONARME KONSOL TİPİ İSTİNAT DUVARLARI

2A ) Betonarme Konsol İstinat Duvarı

Betonarme konsol istinat duvarları , 7 - 8 m çivarındaki yükseklikler için ekonomiktirler. Genelde bir taban plağı ve bu plağa ankastre gövde perdesinden oluşan bu duvarlar; Ters T , L veya Ters L biçiminde yapılırlar.

Ters T Biçimindeki konsol istinat duvarlarında , sistemin stabilitesine olumlu yönde katkıda bulunmak için , arka temel plağı , dolgu tarafına doğru daha uzun yapılarak , gövde arkasındaki temel plağı üzerine gelecek zemin dolgusunun ağırlığından faydalanılır.

Ayrıca , Ters T biçimindeki konsol istinat duvarlarında , zemin yanal basınç kuvveti ile duvar ağırlığı ve arka temel plağı üzerindeki dolgu ağırlığının oluşturdukları bileşke kuvvetinin yeri ,arka temel çıkma uzunluğu ayarlanarak temel tabanı ortasına yaklaştırılabilir. Böylelikle , tabanda oluşan zemin gerilmeleri küçülür ve farklı oturma yapabilecek zeminlerde duvarın dönmesi önlenmiş olur.

Arsa sınırı veya akarsu kenarı gibi nedenlerle gövde önünde temel çıkması yapma imkanı olmayan durumlarda , temelin tamamı arka dolgu tarafında olmak üzere , "L" biçiminde konsol istinat duvarı yapılabilir. Ancak bu durumda temel ön ucunda zemin gerilmeleri çok büyük olabilir.

Zemin kazısının mümkün olmadığı durumlarda ise , temel tabanının tamamı öne doğru ve gövde perdesi bir miktar temel zeminine ankastre olacak şekilde , Ters L biçiminde konsol istinat duvarı yapılabilir.

Gövde perdesinin taban plağı üzerindeki yeri veya taban plağının gövde perdesinin önünde ve arkasındaki konumu , duvarın yapılacağı yerdeki arsa sınırı , temel ve gövde arkasındaki zemin özellikleri ve duvar yüksekliği gibi faktörlere bağlı olarak belirlenir.

İstinat duvarının çok yüksek olması durumunda , konsol istinat duvarının gövdesinde yapılacak yatay hafifletme konsolları ile daha uygun boyutlu ve daha ekonomik çözümler elde edilebilir.

Yatay hafifletme konsolları , yatay yük ve gövde moment dağılımının konsol seviyesindeki sürekliliğini değiştirerek azalmalarına ve tasarım momentlerinin daha dengeli duruma gelmelerine sebep olurlar. {Şekil (b) ve (c)}

3 ) BETONARME NERVÜRLÜ TİP  İSTİNAT DUVARLARI

Konsol istinat duvarlarının 7 - 8 m den daha yüksek yapılması durumunda gövde plağı ile taban plağının birbirine ankastre olduğu en kesit içinde çok büyük eğilme momentleri oluşur. Bu ise beton ve enkesit alanının büyümesine ve dolayısıyla maliyetin yükselmesine neden olur. Bu durumda gövde ve temel plağına belirli aralıklarla konulacak destek elemanları (Nervür) ile duvar yüksekliği arttırılabilir.

Nervürlü istinat duvarında destek elemanları gövdenin arkasına , önüne veya her iki tarafına da konulabilir. ( istCAD istinat duvarı programında nervürler dolgu tarafındadır.)

Genellikle , görünüş ve yer kaybı gibi nedenlerle nervürlerin gövdenin arka yüzünde yapılması tercih edilir.

Zemin basınçları altında konsol duvarların dengesi , gövde ve taban plaklarının birleştiği enkesit içinde ortaya çıkan büyük eğilme momentleri ile karşılanırken , nervürlü duvarın dengesi ise ; rijitlikleri oldukça büyük olan nervür elemanlarında ortaya çıkan eksenel kuvvet ve eğilme momentleri ile karşılanır.

Ayrıca , tek yönlü konsol plak şeklinde çalışan gövde ve taban plakları , nervür eleman nedeniyle üç tarafı mesnetli plak biçiminde çalışırlar. Böylece iç kuvvet tesirleri de azalmış olur.

Plak elemanların , gövde üst kenarına ve nervürün bulunduğu tarftaki taban ucuna konulacak kiriş ile , dört kenardan mesnetli plak biçiminde çalışmaları da mümkün olabilir.

© 2010  istCAD® - Göksa Mühendislik tescilli markasıdır . Tüm Hakları Saklıdır.