Ulaştırma #13 | Rijit Üstyapı ve Plak Kalınlığı

Eğitmen: Dr. Süleyman Burak ÇELİK

Açılıştaki 3D animasyonda esnek ve beton yol kesiti yan yana: dingil geçince asfaltta yük dar bir koniyle zemine iniyor, beton plak ise kiriş gibi eğilip yükü geniş bir alana yayıyor. Sonra dübelsiz derz yakınlaştırılıyor: plağın ucu çöküyor, derzden çamurlu su fışkırıyor, iki plak arasında basamak büyüyor. Soru açılışta: plak kaç santimetre olmalı, dübel koymazsak ne değişir? Cevap aynı sahnede: dübelli 24 santimetre; dübelsiz aynı plak 20 yıl yerine yaklaşık 9 yıl dayanır ya da plağı 28 santimetreye çıkarmak gerekir. Bu derste rijit üstyapının tasarım denklemini terim terim kuruyor, plak kalınlığını deneme yanılmayla buluyor ve sağlamasını yapıyoruz. Bu derste: - Rijit üstyapı yükü kiriş etkisiyle yayar: beton plak eğilir, zemine çok düşük basınç iletir; gücün ölçüsü yapısal sayı değil plak kalınlığıdır. - Derz türleri: dübelli ya da dübelsiz derzli düz beton, donatılı ve sürekli donatılı plak; faylanma uyarısı. - Kitabın rijit üstyapı denklemi (Denk. 4.4) terim terim: güvenilirlik, plak kalınlığı, servis kabiliyeti kaybı ve beton terimi. - Beş değişken: kopma modülü, betonun elastisite modülü, drenaj katsayısı, yük aktarma katsayısı J ve zemin reaksiyon modülü k; kitabın tablosuyla CBR değerinden k bulmak. - Üç tuzak: J'yi ters okumak, k ile esneklik modülünü karıştırmak, kopma modülünü MPa girmek. - Özgün örnek 1: 20 yılda 5 milyon ESAL, güvenilirlik yüzde 95, kopma modülü 650 psi (yaklaşık 4.5 MPa), CBR 10 (k = 200 pci), dübelli derz (J = 3.2) → D = 9 ve 10 inç denemeleri (7.20 ve 7.47), ara değer 9.3, yarım inçe yukarı 9.5 inç (24 cm); sağlama 7.34 ≥ 7.28, plak 5.75 milyon ESAL taşır. - Özgün örnek 2: aynı yol dübelsiz (J = 4.2): aynı 9.5 inçlik plak 2.29 milyon ESAL ile yaklaşık 9 yıl dayanır; 20 yıl için 11 inç (28 cm) gerekir, kilometre başına yaklaşık 270 metreküp fazla beton. Bölümler: 0:00 Bir Bakış: Plak Kaç Santimetre Olmalı? 0:36 Kitap ve Kapsam 0:51 Kiriş Etkisi 1:18 Derz Türleri ve Faylanma 1:42 Rijit Üstyapı Denklemi Terim Terim 2:25 Kopma Modülü ve Elastisite Modülü 2:47 Drenaj, Yük Aktarma ve Zemin Reaksiyon Modülü 3:18 Üç Tuzak 3:45 Örnek 1: Soru ve Verilenler 4:31 Örnek 1: Sabitler ve Hedef 5:41 Örnek 1: Deneme D = 9 inç 7:02 Örnek 1: Deneme D = 10 inç 8:23 Örnek 1: Ara Değer ve Yuvarlama 8:52 Örnek 1: Sağlama D = 9.5 inç 10:21 Örnek 1: ESAL, Santimetre ve En Sık Hata 10:57 Örnek 2: Dübelsiz Derz, Ömür 11:44 Örnek 2: Gereken Kalınlık 12:30 Özet 12:58 Akılda Kalan Kural Bir sonraki derste trafiği tasarım şeridine dağıtıyor ve üstyapının performansını ölçüyoruz. Kaynak kitap: F. L. Mannering, S. S. Washburn, Principles of Highway Engineering and Traffic Analysis, 7. baskı (Wiley, 2020), Bölüm 4.5–4.6. Dübelsiz derz için yük aktarma katsayısı J = 4.2, AASHTO Guide for Design of Pavement Structures (1993) kaynağından, derste bu atıfla kullanıldı. Kitap rijit üstyapı denklemini ABD birimleriyle kurar (kalınlık inç, gerilmeler psi, k pci); hesap kitabın birimiyle yapıldı, sonuçlar cm ve MPa karşılığıyla verildi. Konu sırası, tanımlar ve bağıntılar kitaptan alındı; 3D sahne, örnekler ve sayılar özgündür. İnşaat Mühendisliği öğrencileri için Ulaştırma serisinin 13. dersi. Ön koşul: esnek üstyapı tasarımı (AASHTO denklemi ve tabaka kalınlıkları).