Köprü Ayakları Arkasında Oluşan Oyulmaların İncelenmesi

Abstract

ÖZET Oyulma kavramı bir çok faktöre bağlı olarak değişiklik gösteren bir kavramdır. Bir köprü ayağındaki oyulmanın asıl başlama sebebinin çeşitli bölgelerde oluşan çevrintiler olduğunu söyleyebiliriz. En genel ölçülerle oyulma prosedürü malzeme kalınlığına, Reynolds sayısına, ayakların geometrik şekillerine, akıntı hızına bağlı olarak değişiklikler göstermektedir. Oyulma derinliği araştırılırken yaklaşım akım hızı gibi boyutlu bir değişkenin araştırılmasından çok Froude sayısı gibi hem boyutsuz hem yaklaşım akım hızı ve yaklaşım akım derinliği etkilerini bir arada bulunduran bir etkinin araştırılması daha kesin sonuçlar vermesi ve pratik olmasından dolayı tercih edilmektedir. Oyulma derinliğinin değişiklik göstermesinin diğer bir sebebi de ayakların farklı geometrik şekillere sahip olmasındandır. Ayak boyutlarının farklı olması da oyulma derinliğini etkilemektedir. Örneğin kare ve daire kesitli köprü ayaklarında oyulmalar karşılaştırıldığı zaman kare kesitli köprü ayağı akımın yapısını daha çok bozmakta, köşe ve kenarların oyulmaya etkileri işin içine girerek oyulmayı artırıcı etki yapmaktadır. Taban malzeme yapısı da oyulmayı etkileyen faktörler içinde çok önemli olmasa da oluşturabileceği zırhlama dolayısıyla oyulmayı belli ölçülerde azaltmaktadır. Bunun haricinde oyulma sürecine en önemli etkilerden biri de zamandır. Yanmaz (1989) ve Melville&Chiew (1999) deneylerine bakarsak genelde %50-%80’lik bir oyulma derinliğine yaklaşık %10-%15’lik bir zaman diliminde ulaşıldığı görülmüştür. Kalan zamanda ise dengeli bir oyulma derinliğine ulaşılması için gerekli olan çok uzun bir süreç olarak karşımıza çıkmaktadır. Ülkemizde de özellikle 2000 yılından sonra köprü oyulmaları konusu önem kazanmış, bunun hakkında bir sürü araştırmalar yapılmış ve yapılmaya da devam etmektedir.

ABSTRACT Scour in bridge piers is a concept that shows changeability according to many different factors. It can be said that the actual reason which causes scour in bridge piers are vortices that occurs in different areas of channel. Generally scour depth changes depending on the thickness of material, the Reynolds number, the geometrical shape of the piers and the magnitude of the flow velocity. For evaluating the depth of scour, instead of using the approaching flow velocity, using nondimensional Froude number which contains both approaching flow velocity and aproaching flow depth affects together is more preferable since it gives more accurate results and it is more practicle. Another reason that cause differences in scour depth is the difference in the geometrical shapes of each piers. Differences in dimensions of piers affect the scour depth as well. For example, when circular cross-sectioned piers and square cross-sectioned piers are compared it is seen that square cross-sectioned piers disturbs the shape of flow more than circular cross-sectioned piers, and corners’ and sides’ affects of square cross-sectioned piers make an increasing effect to scoure depth. However it is not a very important effect, the materials on the bottom of the river reduces the depth of scour since they can have an armoring effect. Also time is one the most important factors that affects the period of scour. When we see the experiments of Yanmaz(1989) and Melville&Chiew (1999), scour depth of 50-80% is reached in a 10-15% time period. The left time is a very long time to reach a balanced scour depth. In our country especially after the year 2000 the issue of scour in bridges has begun to get much more attention, a lot of researches have been made and new researches are going on to be made.