Taşdolgu temelli-betonarme keson tipi çok-hücreli kompozit dalgakıranların tasarımı
Design of stone-filled base-reinforced concrete caisson type multi-cell composite breakwaters
- Tez No: 804189
- Danışmanlar: PROF. DR. ÜMİT GÖKKUŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Keson tipi dalgakıranlar, Perde duvar, GODA Yöntemi, Caisson type breakwater, Retaining wall, GODA Method
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Manisa Celal Bayar Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Hidrolik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 102
Özet
Dalgakıranlar, deniz ortamında inşa edilen taş, beton, betonarme ve çelik yapı elemanlarından tasarlanan farklı geometrili ve yapısal özellikli çevresel yüklere karşın farklı yapılış amaçlarına göre fonksiyonel özelliklere sahip yapılardır. Dalga ve akıntı yükleri dalgakıran tasarımında en etkili faktörlerdir. Genellikle zayıf deniz tabanları üzerine inşa edilen dalgakıranlar, hidrolik-hidrodinamik yüklere dayanıklı olarak inşa edilirler. Yapısal ağırlıklarını taşıyacak biçimde geoteknik analiz gerektirir. Bazen tekli/çoklu beton bloklu ağırlık tipi, bazen de taş dolgu taban üzerine beton ya da tek/çok hücreli betonarme yapı biçiminde tasarlanırlar. Bu çalışmada, çok-hücreli betonarme keson tipi kompozit (yapısal fonksiyonları farklı karma) dalgakıranların stabilitesi, perde esaslı yapısal analizi ve donatılandırılması yapılmıştır. Öncelikle, dalgakıranın konumu ve boyutları saptanmıştır. Dalga kökenli hidrodinamik basınçlara karşı stabilite analizi (kayma, devrilme, zemin taşıma gücü) yapılmıştır. Hidrodinamik basınç hesaplamalarında, düzensiz dalgaların kırılmamış ve kırılmakta durumlarını esas alan GODA Yönteminden yararlanılmıştır. Çok-hücreli keson yapıdaki dolgu zeminin yanal basınçları ise RANKINE Yöntemine göre hesaplanmıştır. Dalga yüklerine göre CERC tarafından önerilen taş temel boyutlandırması kullanılmıştır. Çok-hücreli keson yapının yapısal analizinde yatay ve düşey şerit yöntemi kullanılmıştır. Yatay şerit yönteminde keson yatay düzlemlerle belli aralıklarda segmentlere ayrılmış ve her segmente etkiyen iç-dış yüklemelere göre CROSS moment dengeleme yöntemiyle yapısal analiz yapılmıştır. Her segmentin içinde bulunan çerçeve elemanlarının kesit tesirleri ve dolayısıyla yatay donatı hesabı yapılmıştır. Düşey şerit yönteminde dikkate alınacak şeritlerin iç-dış şeritler, açıklıkmesnet şeritler gibi çoklu olduğu göz önüne alınarak perde tipi çözüm yoluna gidilmiştir. Perdelerin düşey donatılandırılması yapılmıştır. Enine donatılandırılması için etriye hesaplaması yerine yatay şerit yöntemindeki hesap donatıları kullanılmıştır. Sonuç olarak, taş dolgu temel boyutu, keson hücre yapısal analizine bağlı olarak beton hacmi ve donatı ağırlığı hesaplanmıştır. Gömme su depolarında sıklıkla kullanılan guseli birleşimler, donatı şeması ve keson taban pabucu da bu çalışmada tercih edilmiş ve tasarım konstrüktif olarak iyileştirilmiştir.
Özet (Çeviri)
Breakwaters are structures with functional properties designed with different construction purposes, consisting of stone, concrete, reinforced concrete, and steel structural elements built in the marine time environmental loads. Wave and current loads are the most influential factors in breakwater design. Built on weak seabed, breakwaters constructed to withstand hydraulic and hydrodynamic loads. Geotechnical analysis required to carry their structural weights. Sometimes designed as weight type with single-multiple concreate blocks, sometimes as concrete or single-multi-cell reinforced concreate structures on a stone filled base. In this study, the stability, curtain-based structural analysis, and reinforcement design of composite multi-cell reinforced concrete caissons type breakwaters have been conducted. Firstly, the location and dimensions of the breakwaters were determined. Stability analysis (sliding, overturning, soil bearing capacity) against wave and included hydrodynamic pressures was conducted. In the calculation of hydrodynamics pressures, the GODA Method, which considers the conditions of unbroken and breaking irregular waves, utilized. The lateral pressures of the fill soil in the multi-cell caisson structures calculated using the Rankine Method. The stone foundation sizing recommended by CERC (Coastal Engineering Research Center) used for sizing according to wave loads. In the structural analysis of the multi-cell caisson structure, both horizontal and vertical strip method used. In the horizontal strip method, the caisson divided into segments at certain intervals with horizontal planes and structural analysis performed for each segment using the CROSS moment balancing method based on the internal and external loads acting on each segment. The section effects of the frame elements inside each segment and therefore, the horizontal reinforcement design calculated. In the vertical strip method, a curtain-type solution adopted, considering the multiple strips to be considered, such as internal and external strips and span-support strips. The vertical reinforcement of the curtains was designed. Instead of calculating stirrups for transverse reinforcement, the calculation reinforcements from the horizontal strip method used. As a result, the stone foundation size, concrete volume, and reinforcement weight of the caisson cell calculated based on the structural analysis. Gusseted connections commonly used in submerged water tanks, reinforcement details and the caisson shoe also preferred and improved in the design constructively in the study.
Benzer Tezler
- Geoteknik kıyı mühendisliğinde poroelastik deniz tabanı zemini-yapı sistemlerinin tekrarlı yükler altında sayısal modellenmesi
Numerical modeling of poroelastic seabed soil–structure systems under cyclic loading in geotechnical coastal engineering
ESRA TATLIOĞLU
Doktora
Türkçe
2018
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSAFFA AYŞEN LAV
DOÇ. DR. MEHMET BARIŞ CAN ÜLKER
- Deniz ulaşımında taşdolgu dalgakıran tabaka kalınlıklarının teknik ve ekonomik tasarımı
In marine transportation, technical and design of layer thickness of roubble mound breakwaters
MUSTAFA KAPCI
Yüksek Lisans
Türkçe
2004
İnşaat MühendisliğiCelal Bayar Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. ÜMİT GÖKKUŞ
- Effects of wave grouping, spectral shape and extreme waves in a wave train on the stability of rubble mound breakwaters
Dalga kümeleşmesi, dalga spektrumunun biçimi ve bir dalga dizisindeki aşırı dalgaların taşdolgu dalgakıranların dengesine etkisi
BERGÜZAR ÖZTUNALI ÖZBAHÇECİ
Doktora
İngilizce
2004
İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞEN ERGİN
- Computer oriented design of breakwaters
Dalgakıranların bilgisayar ortamında tasarımı
AHMET GÖKHAN SOYDİNÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2006
İnşaat MühendisliğiGaziantep Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MUSTAFA GÜNAL