Zemin Çivili İstinat Yapılarıyla İlgili Karşılaştırmalı Bir Hesap Yöntemi

Abstract

Yapılan çalışmada zemin çivili istinat yapıları hesabında kullanılan en yaygın hesap yöntemleri olan Servis Yükü Tasarımı (SYT) ile Yük ve Dayanım Katsayıları Tasarımı (YDKT) yöntemleri incelenmiştir. Çalışmada her iki yöntemle (SYT ve YDKT) de arka şev açısı sıfır olan dik duvarlar için statik durumda hesap yapmak üzere Excel’de hazırlanan bir program kullanılmıştır. Bu programla farklı zemin parametreleri ve geometrik parametrelerden oluşan 220 adet zemin çivili duvar için hesap yapılmış ve bu hesapların sonuçları analizlerde kullanılmıştır. Hesaplar her iki yöntemin en küçük güvenlik sayıları dikkate alınarak yapılmıştır. Analizler, çeşitli parametreler sabit tutularak karşılaştırma değeri olarak belirlenen s değerinin (duvarda m2’ye düşen çivi uzunluğu) değişiminin incelenmesi şeklinde gerçekleştirilmiştir. Yapılan analizlerden iki tasarım yönteminin yaklaşık olarak aynı sonuçları verdiği görülmüştür. En yüksek farklara sürtünme açısının en büyük değerlerinde ulaşılmıştır. YDKT eksantrisite hesabına daha duyarlı olduğu için, küçük duvar yükseklikleri için minimum dayanım / yük oranı olan 1,0 sayısı aşılmış ve bu nedenle SYT’ ye göre daha fazla miktarda çivi kullanılmıştır. Duvar yüksekliği arttıkça her iki yöntemin en az güvenlik sayıları için yapılan hesaplarda SYT daha fazla çivi gerektirmiştir.Yapılan hesaplamalar için standartlarda bulunan zemin parametrelerinden zemin çivisinin kullanılabileceği aralıklardaki parametrelere sahip zeminler seçilmiştir. Bu parametrelerin kullanıldığı SYT ve YDKT için yapılan 220 adet tasarımın sonuçları ile zemin çivili duvar tasarımında her iki yöntem için de kullanılabilecek ön tasarım kartları hazırlanmıştır.

In this study, the most common soil nail design methods, Service Load Design (SLD) and Load and Resistance Factor Design (LRFD) are investigated. An Excel based computer program is used for face batter and back slope angle of zero and to study static loading conditions by using both design methods (SLD and LRFD). 220 soil nailed walls were designed for different soil and geometric parameters with this program. Solutions of these calculations were done for minimum factor of safety and resistance/load ratio of methods were used for analysis. The analysis is performed by evaluating the change of s parameter (soil nail length for per m2) according to with the change of different parameters by while keeping some parameters constant. The analysis is showed that the design methods give approximately the same solutions. The maximum differences between these methods are gathered for the maximum value of the used friction angles. Because the LRFD is more sensitive than SLD for eccentricity check, the minimum resistance / load ratio of 1,0 for small wall heights is exceeded and LRFD Method requires the use of more soil nail length than SLD Method. However, for higher walls SLD requires more soil nail lengths. The suitable soil parameters for soil nailing that were used for the calculations are selected from codes. In each method, 220 soil nailed walls are designed for these parameters. Design charts that can be used for pre-design of soil nailed walls are prepared by applying solutions of these calculations.