İstinat duvarı nedir? İstinat duvarları türleri
İstinat duvarı, zeminin yanal basıncına karşı stabilite sağlamak için kullanılan bir duvardır fakat nerelerde kullanılır ve çeşitleri nelerdir?! Bu yazımızda istinat duvarı ile ilgili tüm hususlara, çeşitlerine, sağlamlığına ve drenaj sistemine detaylı bir şekilde değindik. Bizimle kal.
İstinat duvarı nedir?
Bir istinat duvarı, bir toprak kütlesini veya doğal eğimden daha dik bir eğime sahip başka herhangi bir malzemeyi stabilize etmek için kullanılan bir yapıdır.
İnşaat mühendisliğinde, istinat duvarları genellikle yol kenarındaki bentlerin temellerini korumak veya nehir kıyılarını vb. stabilize etmek için kullanılır.
Bu yazıda istinat duvarı çeşitleri ve drenaj yöntemleri anlatılmaktadır. Sıfırdan yüze uygulanmasını öğrenmek için “Perde Duvarı” makalesini kaçırmayın.
İlgili Makaleler: Toprak erozyonu ve tarım arazileri üzerindeki etkileri
İnşaatta istinat duvarı çeşitleri
İstinat duvarları dengeleme mekanizmasına göre isimlendirilmektedir. Bu nedenle, istinat duvarları aşağıdaki kategorilere ayrılır:
- Ağırlık tutma duvarı
- Bir mahya duvarı
- Askılı istinat duvarı
Daha az kullanılan başka duvar türleri de vardır. Örneğin toprağa ankrajlı prefabrike parçalardan oluşan duvarlardan bahsedebiliriz.
Bu duvarların kullanımı, nispeten yüksek maliyeti nedeniyle sınırlıdır ve çoğunlukla kentsel alanlarda otoyol hendekleri boyunca cephelerde kullanılır.
İstinat duvarı
Köprülerin yan temelleri bazen istinat duvarı görevi görürler, farkla ki birincisi köprüden çok fazla düşey yük taşırlar, ikincisi üst kısımları köprü plakası (tabliyesi) tarafından alınır ve köprünün üst kısmı yerini değiştir.
Köprülerin (torbaların) kenarlarında bulunan ayaklar genellikle toprağı korumak ve yıkama sularından korumakla görevlidir. İstinat duvarı nedir?
İlgili Makaleler: kubbe nedir? türlerinin tanıtılmasıyla birlikte
Köprülerin yan temelleri bazen istinat duvarı görevi görürler, farkla ki birincisi köprüden çok fazla düşey yük taşırlar, ikincisi üst kısımları köprü plakası (tabliyesi) tarafından alınır ve köprünün üst kısmı yerini değiştir.
Köprülerin (torbaların) yan taraflarındaki ayaklar genellikle toprağı korumak ve yıkama sularından korumakla görevlidir.
Bazı insanlar istinat duvarı ile perde duvar arasındaki farkı bilmiyor. Dediğimiz gibi istinat duvarı zemin kütlesini stabilize etmek için kullanılır, ancak perde duvar binadaki yanal kuvvetlere direnmek için uygulanır.
“Perde duvar ve istinat duvarı arasındaki fark” makalesinde, bu iki unsur arasındaki tüm farkları açıklıyoruz.
Aşağıda, istinat duvarı türlerini tam olarak açıklayacağız.
Ağırlık tutma duvarı
Ağırlıklı duvarlar dengelerini çok fazla ağırlıkla kazanırlar. Büyük ağırlık duvarlarının uygulamalarından biri de taşmaların yan duvarları olarak kullanılmasıdır.
Aşağıdaki fotoğrafta ağırlık duvarının farklı örneklerini görebilirsiniz. Bu duvarlar arasında betonarme ağırlık duvarı, blok istinat duvarı (beton blok istinat duvarı), raf istinat duvarı veya gabion veya kademeli istinat duvarı bulunmaktadır.
İlgili Makaleler: rekonstrüksiyon nedir? Ev tadilatı hakkında bilmeniz gereken her şey
Basit setler için blok istinat duvarı ve betonarme ağırlık duvarı kullanım durumları, esas olarak baraj inşaatı ve toprak hendeklerin stabilizasyonu içindir.
Blok veya ağırlıklı betonarme istinat duvarlarında, duvarların herhangi bir bölümündeki çekme gerilmeleri izin verilen çekme gerilmelerini aşmamalıdır. Bu, bu duvarların bölümlerinin büyük olmasına neden olur.
Ekonomik araştırmalar, ağırlıklı duvar yapımının, aynı yükseklikte çaprazlı duvar yapımından daha ekonomik olduğunu göstermektedir, çünkü ağırlıklı duvarda çaprazlı duvar kadar kalıp sorunu yoktur ve donatı kullanılmaz. duvar için büyük bir ekonomik avantajdır.Ağırlık taşıyıcıdır.
Ağırlık taşıyan duvarların geleneksel boyutları aşağıdaki şekilde gösterilmiştir. Ayrıca taş istinat duvarının yüksekliği de aynı geleneksel ölçülerle hesaplanabilmektedir.
Temelin boyutları ve diğer boyutlar, temele etki eden kuvvetlerin sonucu temelin orta üçte birlik kısmından geçecek şekilde seçilir, böylece temel ile altındaki toprak arasındaki tam temas her zaman kurulur.
Toprağın sadece basınca dayanabileceği ve gerilime dayanamayacağı düşünüldüğünde, en kötü durum, temelin bir köşesinin kalkmasıdır. Yani, tabanın bir köşesinde basma gerilmesi sıfır, diğer köşesinde ise basma gerilmesi maksimumdur.
Bu nedenle istinat duvarlarının temel altındaki gerilme aralığı üçgen şeklindedir ve zeminin karşı koyan kuvvetlerinin merkezi temel boyutunun üçte biri kadardır. Çünkü temel ve duvarlardan kaynaklanan yüklerin merkezi temelin ortasındadır. Ayak boyutunun üçte biri ile saniyesi arasındaki mesafe altıda bir boyutudur, bu da ayağın esneyip kalkmaması için tolere edebileceği merkezden maksimum sapmadır.
Gabion veya basamaklı veya raflı istinat duvarı
Gabion istinat duvarları, moloz ve molozla dolu nispeten büyük kutuların istiflenmesiyle örülmüş duvarlardır. Bu nedenle taş istinat duvarı olarak da adlandırılır.
Gabion istinat duvarı her türlü geometrik ve jeoteknik koşullarda uygulanabilir.
İlgili Makaleler: kalker nedir? Ve kullanımlarını daha iyi bilmek
İstinat duvarındaki kutular genellikle çelik ağlardan yapılır. İstinat duvarının en büyük avantajı duvarın yapılacağı yere malzeme (beton, donatı, kum vb.) taşınmasına gerek olmaması ve yerine sadece çelik hasırın taşınmasının gerekmesidir.
Daha sonra yerel moloz ve kaba malzemeler kullanarak filenin içini doldurabilirsiniz. İkinci avantaj, nispeten büyük deformasyonları tolere eden bu duvarların esnekliğidir.
Taş istinat duvarı veya gabion, nehir kıyılarını korumak için nehir mühendisliğinde en yaygın ve yaygın olarak kullanılan yöntemlerden biri olarak kullanılmaktadır.
Raf istinat duvarının bir diğer olumlu özelliği de özellikle istinat duvarlarının çok miktarda su geçirmesi gereken yerlerde (hidrolik yapılar gibi) rafların su geçirgen olmasıdır.
Bu duvarlarda asla yapının arkasında veya altında hidrostatik basınç oluşmaz ve tüm yapının çökmesine neden olmaz.
dik bir duvar
Kafes duvar, dengesini kafes hareketiyle sağlayan bir duvardır. Bu duvarlar betonarme olup, tasarımında eğilme ve kesme esas alınmıştır.
Genellikle 3 ila 8 metre yükseklikler için bir mahya duvarı yapılır. Bu duvarların minimum kalınlığı üstte 300 mm’dir ve temelin boyutları, kuvvetlerin sonucu temelin orta üçte birlik kısmından geçecek şekilde seçilir.
En kritik kısım gövde ve tabanın kesiştiği kısımdır. Duvarların tasarımında kesme amatörleri kullanılmamaya çalışılmıştır.
İlgili Makaleler: alüminyum nerelerde kullanılır?
Toprağa bakan taraftaki saptaki donatılar üzerindeki minimum örtü 7,5 cm, diğer tarafta ise 5 cm’dir.
Arkadaki takviyelerin kaplaması 7,5 cm’dir. Direk ile temel arasındaki bağlantının düzgün bir şekilde yapılabilmesi için genellikle dikme ile temel arasındaki temas yerine bir kesme anahtarı yerleştirilir ve dikmenin temas eden kısmı belirli bir zaman aralığında betonlandığından, bu anahtar gövdenin gövdeye bağlanmasında önemli bir rol oynar.
Çoğu durumda, duvarların arkası dikeydir, ancak eğimli olması duvarların daha sağlam olmasına yardımcı olabilir. 6 ila 8 metreden yüksek duvarlar için çaprazlı istinat duvarları kullanılır.
Parantez ile istinat duvarı
Destekli istinat duvarı, duvarların arkasında veya önünde desteklerin bulunmasının kalınlığını azaltması farkıyla bir mahya duvarı gibidir.
Çaprazlı bir istinat duvarının geleneksel boyutları aşağıdaki şekilde gösterilmiştir. Bu boyutlar sadece yol göstericidir ve yapısal kontroller çalışırsa kalınlığı azaltılabilir.
Bu tür duvarlar genellikle 6 metrenin üzerindeki yüksekliklerde kullanılır. Bu tür duvarların kullanımını sınırlayan sebeplerden biri de bu duvarların yüksek oranda kalıplanmasıdır ki bu da kalıplama maliyetini arttırır.
Sırt payandaları arasındaki mesafe genellikle duvar yüksekliğinin yarısı ile üçte biri kadardır.
Duvar kalınlıklarının 10 ila 15 cm kadar olması yapının uygulanması ve dayanıklılığı açısından daha makul, kalınlığın ise en az 30 cm olduğu bildirilmiştir.
İlgili Makaleler: Ekskavatör nedir ve kullanım alanları nelerdir?
Duvarların temelinin toprak donunun derinliğinden daha düşük olması gerektiğine dikkat edin.
Bodrum istinat duvarının detayları
Bodrum istinat duvarı aslında zeminin yanal basıncına ek olarak düşey kuvvetleri destekleyen bir tür istinat duvarıdır.
İstinat duvarının zemin altında minimum kalınlığı 20 cm, ıslak hacimlerde ise en az 30 cm’dir. Zemin altındaki istinat duvarı her zaman üstündeki duvarlardan daha kalın olmalıdır.
İstinat duvarının arkasındaki toprak basıncı
İstinat duvarları, duvarların arkasındaki toprağın basıncına dayanacak ve toprak duvarı dengede tutacak şekilde tasarlanmalı ve uygulanmalıdır.
İstinat duvarları üç farklı durumda zeminden gelen yanal basınçlara maruz kalır:
1) Hareketsizlik
İstinat duvarları, yatay yer değiştirmeyi veya dönmeyi önleyecek şekilde sınırlandığında, duvar hareketsiz olacaktır. Bu durumda, zeminin yanal basınçlarını hesaplamak için durgun zeminin yanal basınç katsayısı kullanılır.
2. uyaran modu
Yatay konum değişikliği veya dönüş engellenmezse, bu durumda zeminden gelen basınçlar nedeniyle istinat duvarları arkalarındaki zeminden uzaklaşacak ve bu şekilde sürüş durumu oluşacaktır. Bu durumda, zemin kuvvetini hesaplamak için sürücünün yanal basınç katsayısı adı verilen bir katsayı kullanılır.
İlgili Makaleler: Metallerde kaynak çeşitleri ve uygulamaları
3. dirençli mod
İstinat duvarlarının önünde bir toprak tabakası olduğunda ve duvarların arkasındaki toprağın basıncı ön toprağa doğru hareket etmesine neden olduğunda dayanıklı durum oluşur. Bu durumda önündeki toprak dirençli bir konumdadır.
İstinat duvarlarının stabilitesi
İstinat duvarları aşağıdaki duraysızlıklara karşı yeterli güvenlik faktörüne sahip olmalıdır. Bu nedenle, aşağıdaki tüm durumlarda stabiliteyi sağlamak için gerekli kontroller yapılmalıdır:
Dış istikrarsızlık
- Devrilme: Şekle göre devrilme, duvarın pençesi etrafında önemli ölçüde dönmesi anlamına gelir. Ankraj çakma sonucu dirençli ankraj sonucundan daha az olduğunda duvarlar stabildir. Pençenin ön noktasına ankraj yapılır.
- Kayma: Kayma, itici yatay kuvvetlerin sonuçlarının yatay direnç kuvvetlerinden daha büyük olması durumunda meydana gelir.
- Temelin taşıma kapasitesi: (temel altındaki zeminin kayma kırılması), temelin altındaki zemine uygulanan maksimum gerilmenin, zeminin izin verilen taşıma kapasitesinden daha az olduğu anlamına gelir.
- Derin heyelan: Duvarı da içine alan bir toprak kütlesinin kayma yenilmesidir. Böyle dengesiz bir şekli analiz etmek için, çatı analizi için yaygın yöntemleri ve yazılımları kullanabilirsiniz.
Bu tür analizlerde yazılım kullanmak işi kolaylaştırdığı gibi birçok kopma profilinin kontrol edilmesini de sağlar.
İlgili Makaleler: Dünyadaki 25 garip jeolojik yapıyı tanıyın
Dahili istikrarsızlık
İç istikrarsızlık, istinat duvarlarının yırtılması ve yapısal olarak çökmesi anlamına gelir. İstinat duvarları iç duraysızlığa sahipse ankraj ve kesmelere karşı yeterli dayanıma sahip değildir.
En kritik nokta, gövde ile kök arasındaki temas yeridir (gövdede ve kökte).
İstinat duvarlarında dikiş
Genel olarak istinat duvarlarındaki derzler yatay ve dikey derzler olarak iki kategoriye ayrılır.
Yatay derzler, farklı yaşlardaki farklı beton katmanları arasındaki sınırdır ve düşey derzler, yapıyı kaçınılmaz boyuna oturmalara karşı esnek kılmak için yerleştirilir.
yatay dikiş
Yatay derzlerin aslında farklı ömürlere sahip beton katmanları ayıran yönetici derzler olduğunu söylemiştik.
Operasyonel kısıtlamalar nedeniyle, genellikle duvar yüksekliğinde her 3 metrede bir yatay ek yeri oluşur.
Yapının bütünlüğü için bu ek yerlerinin sayısı en aza indirilmelidir. Genellikle yatay birleşim yerlerine kesme anahtarı yerleştirilmez.
İlgili Makaleler: eyvan nedir? ve mimarideki anlamı
Taşıyıcı duvarlarda, iki yatay derz arasındaki mesafe genellikle 3 metredir ve bu, her iş gününde beton katmanlarının kalitesini gösterir.
Herhangi bir sertleşmiş betonun üzerine beton dökmek için, sertleşmiş betonun yüzeyi tamamen temiz ve pürüzsüz olmalıdır. Bu işlem, iki tabakanın yapışmasını en üst düzeye çıkarmak için basınçlı su (su jeti) ile yapılır.
Teraslı duvarda, dikmenin duvarların tabanı ile temas ettiği yerde yatay bir derz oluşturulur. Bu yere bir kesme anahtarı yerleştirilecekse, gövdeyi betonlamadan önce, kesme anahtarının içi su veya hava basıncı ile tamamen temizlenmelidir.
Makas kamalarının tam temizliğinden emin olmanın mümkün olmaması ve temizlenmediği takdirde oluşacak olumsuzluklardan dolayı bazı mühendisler makas kaması montajından vazgeçmektedir.
Sapın içinde, kalıplama ve betonlama sınırlamaları nedeniyle genellikle her 3 metrede bir yatay dikiş vardır. Burada betonlamadan önce derzlerin temizlenmesi de zorunludur.
dikey dikiş
Duvarlar boyunca uzanan dikey dikişlerin, uzun bir duvarı oturmaya veya deformasyona daha iyi dayanabilecek daha küçük bir birime ayırması gerektiğini söylemiştik.
Bu dikişler büzülme dikişleridir. Bu, inşaat sırasında iki dikişin kenarları arasındaki mesafenin sıfır olduğu ve kenarların sadece birbirinden uzaklaşabileceği anlamına gelir.
İlgili Makaleler:
İstinat duvarlarında birbirinden 6 ila 12 metre mesafe ile genel derz veya büzülme derzi yerleştirilir.
Birleşim yerinde makas anahtarına gerek yoktur ve kule duvarında sadece gövdede büzülme derzi olabilir ve derzin duvarların arkasında devam ettirilmesine gerek yoktur. Büzülme dikişlerinin yüzeyi tamamen pürüzsüz olup, uzantıları dikeydir.
İstinat duvarı drenajı
İstinat duvarlarının yıkılma sebeplerinin araştırılmasında, duvarların yıkılma sebebinin duvar arkasında drenaj sisteminin olmaması veya arızalanması olduğu gösterildi.
Drenaj sistemi, duvarların arkasında toplanan suyun hidrostatik basıncını ortadan kaldırmak için gereklidir. Aksi takdirde duvar, maliyeti artıran bu ek basınca dayanacak şekilde tasarlanmalıdır.
Duvarların arkasındaki drenaj iki şekilde yapılabilir:
- duvarların arkasını tamamen drenaj malzemeleriyle doldurarak (veya Rankine kama kırılması aralığında)
- Duvarların arkasına boylamasına yerleştirilmiş ve duvardaki deliklerden dışarıya su aktaran su toplama boruları.
Drenaj malzemelerinin topladığı suyu dışarıya aktarmak için duvarlarda delikler açmak için genellikle donatı arasına ve kalıbın içine yerleştirilen 3 ila 4 inç (yaklaşık 7,5 ila 10 cm) çapında bir boru kullanılır. , ardından kalıbın içine beton dökülür.
Böylece bu boru beton içerisine yerleştirilerek duvar arkası ile duvar önü arasındaki bağlantıyı sağlar.
Drenajın duvarların arkasına yapılmasında, suyun sızmasının mekanın doğal malzemelerinin yıkanarak uzaklaşmasına engel olduğuna dikkat edilmelidir. Bu nedenle drenaj malzemeleri ile doğal zeminin birleştiği yerde filtre malzemeleri kullanılmaktadır.
İlgili Makaleler: Betonarme nedir ve kullanım alanları nelerdir?
Duvarların içine konulan boruların arkasına ise boruların sıkışmaması için filtre malzemeleri dökülmektedir.
Sıkça Sorulan Sorular
İstinat duvarlarının çeşitleri nelerdir?
İstinat duvarları denge mekanizmalarına göre ağırlık istinat duvarı, mahya duvarı ve çaprazlı istinat duvarı olmak üzere üçe ayrılır.
Taş istinat duvarının maksimum yüksekliği nedir?
Bir tür ağırlık istinat duvarı olarak kabul edilen taş istinat duvarında genellikle yükseklik sınırı yoktur ancak yüksekliğin artmasıyla birlikte maliyetin de arttığı açıktır.