Karayolu sanat yapısı olarak betonarme-çelik istinat yapılarının tasarımı
Design of reinforced concrete-steel retaining structures as highway art structure
Yazar: ARİF YILMAZOĞLU
Danışman: PROF. DR. ÜMİT GÖKKUŞ
Celal Bayar Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Ulaştırma Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Ağırlık = Weight ; Beton = Concrete ; Deprem = Earthquake ; Limanlar = Ports ; Palplanş duvarı = Sheet pile ; İstinat duvarları = Retaining walls

Özet:
İstinat yapıları eğimli alanlarda, kayma ihtimali bulunan zeminlerin göçmesini engellemek, binaların toprak altında kalan kısımların bodrum duvarlarını oluşturmak, köprülerde kenar ayak görevi yapmak ve limanların sudan ve diğer etkenlerden korunmasını sağlamak amacıyla yapılan inşa yapılarıdır. Günümüzde yamaç arazilerinin teraslanması sonucu karayolu projelerinde sanat yapıları önem kazanmıştır. Derin kazılardaki toprak itkilerini önlemek ve kıyılardaki karayollarının zemin stabilitesini sağlamak amacıyla beton ağırlık tipi istinat yapıları ve palplanşlar kullanılmaktadır. Günümüzde hem istinat duvarı analiz programlarının yetersiz olması hem de uygulamadan kaynaklanan yanlışlıklar nedeniyle istinat duvarları yıkılmaktadır. Ülkemizin deprem kuşağında yer alması nedeniyle depremin dinamik etkileri bir kez daha gün yüzüne çıkmıştır. Özellikle deprem durumunda istinat yapılarına statik kuvvetlere ek olarak dinamik kuvvetler de etki etmektedir Bu durum istinat yapılarının tasarımını bir kez daha ön plana çıkarmıştır.

Bu çalışmada beş farklı istinat tipi depremli ve depremsiz duruma göre incelenmiştir. Bunlar palplanş istinat duvarı, ağırlık istinat duvarı, betonarme konsol istinat duvarı, hafifletme konsollu betonarme istinat duvarı ve nervürlü betonarme istinat duvarıdır. Rankine ve coulomb yöntemlerinden faydalanılarak zemin itkileri hesaplanmıştır. İstinat yapılarına zemin itkisi, sürşarj yükü, su kuvveti, sürtünme kuvveti gibi belli kuvvetler uygulanmıştır. Böylece depremin farklı istinat yapılarındaki etkisi ortaya konulmuştur ve depremli durumda temel genişliğinin ne kadar arttığı bulunmuştur.Bu çalışmada ayrıca suyun istinat duvarları üzerindeki etkisi incelenmiştir. Su kuvvetinin istinat yapılarının temelinde ne kadar bir artışa neden olduğu ortaya konulmuştur. İstinat yapılarının boyutlandırma işleminde İdecad, Sap 2000 ve Prota Details gibi analiz programlarından faydalanılmıştır. Bu çalışma sonucu elde edilen değerler yardımı ile hangi tür istinat duvarının daha uygun olduğu ortaya konulmuştur.

Abstract:
Retaining structures which built to prevent migration of the slippery grounds, build the basement walls of the underground parts of the building, perform edge footwork on bridges and to protect the ports from water and other factors, are constructions built in sloping areas. Nowadays, As a result of the terraces of the slope land, art structures in highway projects have become important. Concrete weight retaining structures and sheet piles are used to prevent soil excursions in deep excavations and ensure ground stability of coastal highways. Today, retaining walls are being destroyed due to the both inadequacy of the retaining wall analysis programs and the mistakes caused from practice. Due to the fact that our country is located on the earthquake zone, the dynamic effects of the earthquake have come to light again. Dynamic forces in additions to static forces also influence the retaining structures in case of earthquakes especially. This situation revealed the importance of the design of the structures.

In this study, five different retaining wall types were investigated according to earthquake and earthquake-free situations. These are sheet pile, concrete weight type retaining wall, reinforced concrete retaining wall, reinforced concrete retaining wall with mitigation console and split reinforced concrete retaining wall. Rankine and Coulomb methods were used to calculate lateral ground forces. Certain forces such as earthquake, surcharge load, water forces and friction force were applied to retaining walls. Thus, the effect of the depression on the different retaining walls has been established and amount of increase of the foundation width was found in the case of earthquake. The effect of water on retaining walls also examined in this study. It has been investigated how much the water strength causes the increase in the size of the retaining walls. The design of the retaining structures has benefited from analysis programs such as Idecad, Sap 2000 and Prota Details. The results of this study show which type of retaining wall is more suitable through the obtained values.