Temel Zemin Gerilmesi Hesaplama

Temel altındaki zemin gerilmesi nasıl hesaplanır?

Temel, üstündeki yükü zemine yayar. Yük temelin tam ortasından etkiyorsa zemin gerilmesi her yerde aynıdır: q = N / (B × L). Yükle birlikte moment de varsa gerilme bir kenarda artar, karşı kenarda azalır: q = N / A ± M / W. Dikdörtgen tabanda W = L × B² / 6 olduğundan aynı bağıntı q = N / (B × L) × (1 ± 6 × e / B) biçiminde de yazılır. Burada e = M / N eksantrisitedir.

Çekirdek kuralı: e ≤ B / 6

Eksantrisite B / 6 değerini aşmadığı sürece tabanın tamamı basınç altındadır. Bu bölgeye çekirdek denir. Eksantrisite B / 6 olduğunda bir kenardaki gerilme sıfıra iner. Daha büyük eksantrisitede formül eksi gerilme verir ama zemin çekme taşıyamaz: tabanın bir bölümü zeminden ayrılır.

Bu durumda gerilme dağılımı üçgen olur. Basınç altındaki boy x = 3 × (B / 2 − e), en büyük gerilme q_max = 2 × N / (L × x) ile bulunur. Gerilme çekirdek sınırından sonra hızla büyür.

Örnek

2 m × 2 m temel, 600 kN düşey yük ve 100 kN·m moment taşısın. Ortalama gerilme 600 / 4 = 150 kPa, momentin katkısı 100 / (2 × 2² / 6) = 75 kPa olur. En büyük gerilme 225 kPa, en küçük gerilme 75 kPa çıkar. Eksantrisite 0.167 m, çekirdek sınırı 0.333 m olduğundan taban tümüyle basınç altındadır. Zemin emniyet gerilmesi 250 kPa ise kullanım oranı yüzde 90 olur.

İki yönlü eğilme

İki doğrultuda moment varsa köşe gerilmeleri q = N / A × (1 ± 6 × e_B / B ± 6 × e_L / L) ile bulunur. Tabanın tümüyle basınç altında kalması için 6 × e_B / B + 6 × e_L / L toplamı 1 değerini geçmemelidir.

Sınırlar

Araç gerilmeyi hesaplar, zeminin ne kadar taşıyabileceğini hesaplamaz. Emniyet gerilmesi zemin etüdünden gelir ve oturma koşulunu da içermelidir. Temelin kendi ağırlığını ve üstündeki dolguyu eklemeyi unutmayın. Deprem durumunda ve sınır durum yöntemiyle çalışan standartlarda denetimin biçimi değişir.