İstinat duvarına etkiyen dinamik toprak basınçları
Dynamic earth pressures on retaining wall
Yazar: MURAT CAN YILDIZ
Danışman: PROF. DR. RECEP İYİSAN
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Zemin Mekaniği ve Geoteknik Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
İstinat duvarları, iki farklı kottaki toprak yüzeyini tutmaya yarayan mühendislik yapılarıdır. Yanal itkilerin etkisi altında olan istinat duvarları, bu itkiye karşı koyacak şekilde tasarlanmalıdır. İstinat yapılarına statik yüklerin dışında dinamik yükler de etkimektedir. Özellikle birinci derece deprem bölgelerinde oluşan ek dinamik kuvvetler deprem sırasında önemli olmaktadır. Bundan dolayı güvenli bir şekilde tasarlanabilmeleri için duvar arkasında oluşacak statik yüklerle birlikte depremlerin oluşturduğu dinamik yüklerin de boyutlandırmada göz önüne alınması gerekmektedir.
Bu çalışmada istinat duvarlarına etkiyen dinamik toprak basınçları farklı yöntemlere göre belirlenmiş ve sonuçlar karşılaştırılmıştır. Bu kapsamda Mononobe-Okabe, Seed-Whitman ve Wood olmak üzere 3 Yarı Statik yöntem ve Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkındaki Yönetmelik, Amerika Deprem Yönetmeliği, Japonya Deprem Yönetmeliği, Hindistan Deprem Yönetmeliği ve Eurocode 8 Deprem Yönetmeliği olmak üzere 5 temel yönetmelik ele alınmıştır. Bu hesaplama yöntemleri arasındaki farkların görülebilmesi amacıyla ülkemizde yürürlükte olan yönetmelik hükümleri gereğince değişik yükleme durumları için parametrik bir çalışma yapılmış, deprem bölgelerine göre istinat duvarına gelen dinamik ve toplam itkinin pratik amaçlar doğrultusunda belirlenebilmesi için tablo ve grafikler sunulmuştur. İstinat duvarına etkiyen dinamik toprak basınçlarının istinat duvarı yüksekliği (H), kayma mukavemeti açısı ( ), sürşaj yükü (q) ve duvar arkası dolgu eğimi (i) parametreleri ile etkisi incelenerek, analiz sonuçları çizelge ve şekiller ile yorumlanmıştır. Ayrıca, istinat duvarlarında tasarım için gerekli olan itki ve momentlerin belirlenmesi amacıyla Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkındaki Yönetmelik ve Eurocode 8 Deprem Yönetmeliği için itki ve devirici momentlerin belirlendiği tablolara yer verilmiştir.

Abstract:
Retaining walls are structures which keep the soil surface in two different levels. Retaining walls under the influence of lateral stresses must be designed to resist these impulses. Other than Static forces, dynamic forces affect retaining walls too. Especially in the first degree earthquake zone, additional dynamic forces formed during earthquakes are very important. Therefore, in order to design aforementioned retaining walls in a secure way, the size of dynamic load formed by earthquake must be taken into consideration in collaboration with static load formed at the back of the wall.
In this study is calculation of dynamic earth pressures acting on retaining walls by using different methods and comparison of the results. In the direction of this aim, 3 semi-static methods including Mononobe-Okabe Method, Seed-Whitman Method and Wood Method, and 5 main regulations including Turkish, American, Japanese, Indian Seismic Code and Regulations and Eurocode 8 are studied. In order to be seen differences between these calculation methods, a parametrical study is done for various loading conditions according to Turkish Seismic Code. In pursuance of the determination of the dynamical and total thrust for practical purposes, tables and graphics are presented. The effect of wall length (H), internal friction angle (), surcharge load (q), and incline of filling (i) to dynamic earth pressures acting on retaining walls are analyzed and interpreted with tables and figures. Also, overturning and sliding moment tables are presented to enable for Turkish Seismic Code and Eurocode 8 Earthquake Regulation in order to determine required moments and forces for designing retaining walls.