ÖNGERİLMELİ BETONDAN I KESİTLİ PREFABRİKE KİRİŞLERİN

DEMİRYOLU KÖPRÜLERİNDE ETKİN KULLANIMI

Tamer FENERCİOĞLU*, Nesim SÖNMEZ* Ali KOÇAK** , Yaşar UĞUR*** ve İ. Keykan SÖNMEZ*

*Eser Müh. Müş. A.Ş., Ankara

**Yıldız Teknik Üniversitesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, İstanbul. *** Erciyes Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, Kayseri.

ÖZET

Hızlı trenin ülkemiz gündemine girmesiyle öngerilmeli betondan prefabrike köprü kirişlerinin demiryolu köprülerinde kullanımı oldukça yaygınlaşmış ve daha çok önem kazanmıştır. Bu çalışmada Öngerilmeli Betondan prefabrike I kesitli kirişlerden oluşan bir demiryolu köprüsünün SAP 2000 yazılımı ile analizi incelenmiştir. Anahtar Kelimeler: Köprüler, Öngerilmeli Beton, Prefabrike Kirişler.

ABSTRACT Prefabricated prestressed concrete bridge beams have become widely used and became an important issue in Turkey after the development of the rapid intercity train projects. In this research; analysis of prefabricated prestressed concrete I shaped railway bridge beams by SAP 2000 program is presented. Keywords: Bridges, Prestressed concrete, Prefabricated beams. 1. GİRİŞ Hızlı trenin ülkemiz gündemine girmesiyle ve önem kazanmasından sonra öngerilmeli betondan prefabrike köprü kirişlerinin demiryolu köprülerinde kullanımı yaygınlaşmıştır. Ülkemizde son otuz yıldır yapılan otoyol köprülerinde yaygın olarak öngerilmeli betondan prefabrike köprü kirişlerinin kullanılması ve üretim için alt yapı koşullarının hazır olması, demiryolu köprülerinin de öngerilmeli betondan prefabrike köprü olarak yapılabilmesini ve çelik köprülere tercih edilmesini sağlamıştır. Bir çok ülkede öngerilmeli betondan prefabrike kirişli karayolu ve demiryolu köprüsü yapımı yıllardır uygulanmaktadır. Dunker ve Rabat

(1990, 1992), ve National Bridge Inventory (NBI) teşkilatı Amerika Birleşik Devletlerinde son kırk yılda yapılan köprülerin yarısının öngerilmeli betondan prefabrike kirişli köprü olduğunu belirtmektedir [1]. Öngerilmeli betondan prefabrike kirişli köprüler genellikle kısa açıklıklarda ekonomi sağladığı için, orta açıklıklarda ise daha uzun açıklıkları geçmeye olanak sağladığı için tercih edilir. Büyük açıklıklarda ise Eğik Askılı Köprü (Cable Stayed Bridge) ya da Asma Köprü sistemleri seçilir. Naaman (1982); kısa açıklıkları 15 m’ye kadar olan açıklıklar, orta açıklıkları 15 m ile 30 m arası ve büyük açıklıkları ise 30 m’den fazla açıklıklar olarak tanımlamaktadır. Taylor (1987) ise 20 m’ye kadar olan açıklıkları kısa, 20 m ile 35 m arasını orta ve 35 m’den fazla açıklıkları ise büyük açıklık olarak tanımlamaktadır [1]. Söz konusu bu tür kirişler öngerilmeli betondan yapıldığı için yüksek dayanımlı beton kullanılmasını gerektirmektedir. Yüksek dayanımlı beton olarak, bazı görüşler; 28 günlük beton silindir basınç dayanımının, 8000 psi (55.16 N/mm2)’den yüksek olanları yüksek dayanımlı beton ve 10000 psi (68.95 N/mm2)’den yukarı olanları ise ultra yüksek dayanımlı beton olarak tanımlar. Bir başka görüş ise 50 N/mm2 ile 80 N/mm2 arası basınç dayanımlarını yüksek dayanımlı beton, 80 N/mm2 ile 120 N/mm2 arasını çok yüksek dayanımlı beton ve 120 N/mm2’den yukarı olanları da süper yüksek dayanımlı beton olarak tanımlar [1]. Dolan, Ballinger ve La Fraugh (1993) genellikle köprüler için 6000 psi (41.37 N/mm2)’den yüksek basınç dayanımındaki betonları yüksek dayanımlı beton olarak tanımlamış ve öngerilmeli betondan prefabrike kirişli köprüler için olması gerekli dayanım olduğunu belirtmiştir [1]. Öngerilme kablosu ise yine yüksek akma dayanımına sahip fleksibil bir başka değişle bükülebilir kablolardır. Köprü kirişlerinde yaygın olarak 1/2 inch (12.7 mm) çaplı 270-k kablosu kullanılır [1]. Öngerilmeli Betondan sistemlerde elemanın kendi ağırlığı, kalıcı ölü yükler ve taşıdığı hareketli yükler altında oluşacak çekme gerilmelerinin uygulanacak öngerilme kuvveti ile ya tamamen yok edilmesi yahut izin verilen sınırlar içerisinde kalacak biçimde azaltılması hedeflenir [2 ve 3]. Öngerilmeli betonun önemli bazı olumlu yanları ve bazı olumsuz yanları vardır. Başlıca olumlu yanları şöylece sıralanabilir. (a) Daha küçük ya da narin kesitlerle büyük açıklıkların geçilebilmesine olanak sağlar, (b) Genellikle bir üretim tesisi içerisinde üretildiği için üretimin her aşamasını denetleyebilmek olanaklıdır. Böylece daha kaliteli ve uzun ömürlü elemanlar üretilmiş olur, (c) Çatlakların önlenebilmesi ya da izin verilen sınırlar içerisinde tutulmasıyla yapının ekonomik ömrü uzar, (d) Elemanın beton kesiti daha verimli kullanılabilmektedir. Sadece çatlamamış kesit değil kesitin tümü basınç gerilmelerine karşı koyar, (e) Aşırı yükleme halinde öngerilme donatısındaki birim deformasyonlar % 0.01 değerini aşmadığı sürece oluşan tüm çatlaklar aşırı yükler ortadan kalkarsa yeniden kapanır, (f) Öngerilme diyagonal çekme gerilmelerini azaltır. Kabloların eğimli yerleştirilmesi kesme gerilmelerini azaltacağından daha narin kesitler kullanılabilir. Böylece elemanın kendi ağırlığı azalır, maliyeti düşer, taşıma ve yerleştirmede hafiflik ve kolaylık sağlanır, (g) Öngerilme donatısının titreşim boyunun küçük olması yorulma dayanımın büyük olmasını sağlar. Böylece yorulmaya bağlı çatlakların oluşmaması yahut küçük kalması sağlanır, (h) Yer ve şekil değiştirmeler kullanım yükleri altında oldukça küçük kalır, (i) Öngerilmeli beton inşaat süresini büyük ölçüde kısaltarak ekonomi sağlar, (j) Özellikle köprü inşaatlarında T, I ya da Sandık kesitli geniş başlıklı elemanlar kullanılması inşaat sırasında gerekli çalışma alanı sağlayarak iskele ve kalıp kurulmasını ortadan kaldırır veya en aza indirir. Böylece iskele ve kalıp sistemlerinin doğuracağı trafiğin yavaşlaması, kazalara neden olabilme ve maliyet gibi unsurları ya azaltır yahut ortadan kaldırır, (k) Yerinde dökme beton kullanılan öngerilmeli beton köprü inşaatlarında büyük ya da karmaşık geometriye sahip kavşakların yapımı kolaylaşır ve (l) Elemanlarda her türlü estetik görünüş sağlanabilir.

Olumsuz yanları ise şöylecedir. (a) Çeliğe nazaran en büyük olumsuz yanı elemanların kendi ölü ağırlığıdır. Ancak yüksek dayanımlı betonların üretilebiliyor olması bu olumsuzluğu ortadan kaldırmaya başlamıştır, (b) Daha hassas malzeme ve işçilik gerektirir, (c) Öngerilme kayıplarının oluşması önemli bir husustur ve mutlaka dikkate alınmalıdır ve (d) Yapı ya da eleman bazen onarılamayabilir [1, 2, 3 ve 4] Öngerilmeli betonun yaygınlaşması zamanla çeşitli standartlara gidilmesine neden olmuştur. Başlıca kabul gören standart en kesitler American Assocation of State Highway and Transportation Officials (AASHTO 1992, 1996)’ın standart kesitleridir [5]. Standart en kesitlerin biçimi ve görünüşü sınıflamaya esas alınır. Buna göre başlıca en kesit sınıflaması şöylece yapılabilir. (a) Dolu gövdeli, boşluklu ve hücresel boşluklu döşeme ya da panel kirişler, (b) Kanal, ters kanal veya U kesitli kirişler ve bunların bitişik kullanılmasıyla ortaya çıkan omega kesitli olarak adlandırılan kesitler, (c) Tek, çift, çoklu T ya da topuklu T kesitli kirişler, (d) Bitişik T ya da Pi kesitli kirişler, (e) I kesitli kirişler, (f) Kutu ya da Sandık kesitli kirişler, (g) Çok gözlü kutu kesiti kirişler ve (h) Parçalı sandık kesitli kirişlerdir [5]. Bu çalışmada asimetrik I kesitli kirişlerden yapılmış öngerilmeli betondan prefabrike kirişli bir demiryolu köprüsünün hesap esasları ele alınmıştır. Asimetrik I kesitli kirişin derinliğinin artması bir başka değişle gövde yüksekliğinin fazla olması durumunda kesit artık topuklu T kesitli (bulbed T) kiriş olarak anılır.

2. DEMİRYOLU KÖPRÜLERİNE ETKİYEN YÜKLER Hemen hemen tüm köprü yapılarında olduğu gibi demiryolu köprülerinde de dikkate alınacak yükler elemanların kendi ağırlığını oluşturan Zati Yükler, Köprü aksesuarlarını teşkil eden “Kalıcı Ölü Yükler” ve taşıyacağı “Hareketli Yükler”dir. Bunların dışında ısı değişimi ve rötre etkisi, ivmeleme ve fren kuvvetleri, merkezkaç kuvveti, yanal çarpma, sürşarj yükleri, rüzgâr etkisi ve deprem etkisi gibi köprünün kullanımı sırasında ortaya çıkan etkiler vardır. Elemanların kendi ağırlığı başlıca Zati (Ölü) yüklerdir. Temel, elevasyon, başlık kirişi, tabliye, enleme kirişleri ve öngerilmeli kirişler Zati Yükleri oluşturur. Köprü aksesuarlarını teşkil eden ve yapı üzerinde sürekli kalacak malzemelerin ağırlıkları olan “Kalıcı Ölü Yükler” olarak balast, yalıtım malzemeleri, tesisat boruları ve aydınlatma ve elektrifikasyon kablolarının ağırlıkları Kalıcı Ölü Yüklerden bazılarıdır. Aydınlatma ve elektrifikasyon gibi benzeri unsurlar günün gelişen koşullarına göre zamanla değişebilmekle birlikte “Gelecekteki Uluslararası Ulaşım Ağı” koşulları ve Gelecekteki Ortaya Çıkabilecek Yükler” olarak dikkate alınması uygun olur. Hareketli yükleri ise “Katar Yükleri” teşkil eder. Bu hususta ülkemizde önceleri daha çok çelik demiryolu köprülerinde kullanılan BE Alman Demiryolu şartnamesi esas alınarak hazırlanmış şartnamelere uyularak tasarım gerçekleştirilirdi. Ancak artık uluslararası standartlaşmanın gereği olarak UIC (International Union of Railways) tasarım kiriterleri ve EN 1991 Eurocode standartları tasarım kriterleri olarak dikkate alınmaya başlamıştır. Buna göre trafik yüklemesi olarak UIC 702-OR şartnamesinde tarif edilen "Load Model 71 (LM71)" ve uluslararası demiryolu ağlarında kullanılmak üzere tasarlanmış olan ve ileride oluşabilecek yük artışlarını da hesaba katan "Load Model 2000" yüklemesi tasarım hesaplarında kullanılır. İşletme durumlarına ilişkin kriterlerin kontrolünde LM2000 ve betonarme ve öngerilmeli betondan elemanlar gibi taşıyıcı sistemlerin tasarımında ise LM71 yük tipi dikkate alınır [5, 6, 7 ve 8]. UIC 702 Bölüm 2.6’ya göre gelecekteki Uluslararası Ulaşım Ağı koşulları dikkate alınarak LM2000’e alternatif olarak 1.33xLM71 kullanılabilir. Burada sözü edilen 1.33 katsayısı EN1991-2 Bölüm 6.3.2 (3)’de tanımlanan (α) katsayısına karşılık gelmektedir. İşletme durumu kontrollerinde α = 1.33 alınarak LM71 yük modeli kullanılır [6 ve 8]. Betonarme ve öngerilmeli betondan elemanların tasarımında yerel

şartnameler olan TS500 ile TS3233 koşullarına uyulmalıdır [9 ve 10]. Şekil 1’de UCI 702 ve EN 1991 standartları yük şeması verilmiştir.

Isı değişimi tesirleri UIC 776-1 (R) şartnamesi "Section L-Effects of Temperature Variations" bölümüne göre hesaplanır. Beton ve çelik için genleşme katsayısı 10.8x10"6 / °C olarak alınır. Ayrıca hesaplarda betondaki rötre etkisi de dikkate alınır [7]. İvmelenme ve Fren Kuvvetleri UIC 776-1 (R) şartnamesi "Section F -Braking and Acceleration Forces" bölümüne ve EN1991-2 Bölüm 6.5.3'e göre hesaplanır [7]. İvmelenme ve Fren Kuvvetleri Şekil 2’de gösterildiği biçimde ray üst seviyesinden etki ettirilip (α) katsayısı ile çarpılır fakat (φ) katsayısı ile çarpılmaz. İvmeleme kuvveti en fazla 30 m boyunca 33 kN/m ve toplamda en fazla 1000 kN olacak şekilde dikkate alınır. Buna göre; Load Model 71, SW/0, SW/2 ve Load Model HSLM için; Qlak = 33 kN/m ve La,b ≤ 1000 kN (1) alınır. Fren kuvvetleri en fazla 300 m boyunca 20 kN/m ve toplamda 6000 kN olacak şekilde dikkate alınır. Buna göre; Load Model 71, SW/0, ve Load Model HSLM için; Qlbk = 20 kN/m ve La,b ≤ 6000 kN (2) alınır. Merkezkaç Kuvveti UIC 776-1 (R) şartnamesi "Section D - Centrifugal Force" bölümüne ve EN1991-2 Bölüm 6.5.1'e göre hesaplanır. Köprünün tamamı veya bir kısmının yatay kurp içinde olması durumunda merkezkaç kuvveti göz önüne alınmalıdır [7].

Yanal Çarpma etkisi UIC 776-1 (R) şartnamesi "Section E - Nosing" bölümüne ve EN1991-2 Bölüm 6.5.2'ye göre hesaplanır [7 ve 8]. Ray üst seviyesinden Şekil 3’de gösterildiği üzere köprü eksenine dik etki ettirilip (α) katsayısı ile çarpılır fakat (φ) katsayısı ile çarpılmaz. Yanal çarpma kuvveti 100 kN büyüklüğünde olup hem kurpta hem de alynmandaki köprülerde katar yükü ile birlikte aynı anda etki ettiği kabul edilir.

Sürşarj etkisi, UIC 776-1 (R) şartnamesi "Section A" da belirtildiği gibi tren hareketli yükünün etkisi olarak köprü kenar ayak hesaplarında kullanılmak üzere 1.70 metre yüksekliğinde 1.8 t/m3 birim ağırlığında eşdeğer bir zemin tabakası kabul edilerek gercekleştirilir [7]. Rüzgâr etkileri için UIC 776-1 (R) şartnamesi "Section K - Wind Load" bölümüne göre hesaplanmak durumundadır. Buna göre ortalama iklim koşullarında ve köprü yüksekliği 20 m’den küçük olması halinde köprü elemanlarına etki eden rüzgar yükü Şekil 4’de gösterildiği biçimde dikate alınır ve denklem (3)’de verilen ifade ile hesaplanır. Wg = cqh (3)

Yapı elemanları dışında ayrıca trene etkiyen rüzgâr yükü de dikkate alınır. Buna göre yatayda düzgün yayılı yük olarak ray seviyesinden 3.5 m yukarıdan Şekil 5’de gösterildiği biçimde etki ettirilir [7]. Ele alınan modele ilişkin rüzgâr hesabı ileri bölümlerde verilmiştir.

Köprü ve viyadüklerin deprem hesapları yerel şartnamelere göre yapılmak durumundadır. Ancak uluslararası ulaşım ağı dikkate alındığında, bu bakımdan ülkemizde genel kabul gören Amerikan Köprü Şartnamesi "AASHTO Division 1-A "Seismic Design" bölümü takip edilerek yapılacaktır. Hesaplar için gerekli olan ivme katsayısı (A0) Afet İşleri Genel Müdürlüğünce hazırlanmış olan Deprem Bölgeleri haritasına göre belirlenir. Köprü üzerine etki eden bütün yüklerin yük kombinasyonları AASHTO Division1, Çizelge 3.22.1a’da tanımlandığı şekilde dikkate alınması gerekir [5]. 3. ÖNGERİLMELİ BETONDAN I KESİTLİ PREFABRİKE KİRİŞLERİN SAP 2000 YAZILIMI İLE ANALİZİ Ele alınan model Ankara-Sivas Demiryolu projesi 240+730 km’sinde yer alan çift hatlı bir demiryolu köprüsüdür. Demiryolu alt geçit Köprüleri E = 11.80 m enkesit genişliğindedir. İki hat arası eksenden eksene 4.50 m olan uzaklık köprü üzerinde de korunmuş ayrıca köprü üzerinde her iki kenarında 1.40 metre genişliğinde yaya yolu ve kablo kanalını içeren bordürler düzenlenmiştir. Ray ve traversler minimum 0.30 m yüksekliğinde balast tabakası üzerine oturtulmuştur. Tabiiye ve balast arasında yalıtım ve yalıtım koruma betonu yer almaktadır. Köprü her iki kenarında yaya korkulukları kullanılacak ve bordur dış yüzeylerinde estetik amaçlı cephe panelleri yerleştirilecektir. İlk ve son açıklık 31.25 m diğerleri 32.50 m olmak üzere 16 açılık vardır. Böylece köprü toplam boyu 517.50 m etmektedir. Köprü dik köprü olup verevlik yoktur. Platform genişliği 11.80 m, döşeme yüksekliği 0.25m ile 0.34 m arasında değişmektedir. Köprüde 1.90 m yüksekliğinde 10 adet asimetrik (I) kesitli öngerilmeli betondan prefabrike kiriş kullanılacaktır. Öngerilmeli betondan kirişin hesap açıklığı 30.0 m alınmıştır. Kirişler her iki uçta 60 durometer özelliğinde 400/500/40 mm boyutunda içerisi çelik tabaklardan oluşan kauçuk elastomer mesnetler üzerine oturacaktır. Kirişer her iki kenarda kenar ayaklara oturacak olup ara açıklıklar orta ayaklara mesnetlenecektir. Kenar ayak ve orta ayaklara ilişkin hesaplar bu bildirinin kapsamı dışında bırakılmıştır. Hesaplarda SI Uluslar arası birimler sistemine uyulmuştur. Ele alınan modelin en kesiti Şekil 6’da verilmiştir. Prefabrike kirişlerin en kesiti ise Şekil 7’de yer almaktadır. Hesaplarda elemanların birim ağırlıkları; Öngerilmeli beton kiriş 25 kN/m3, Betonarme betonu 25 kN/m3, Donatısız beton 22 kN/m3, Balast 20 kN/m3, Yalıtım malzemeleri 20 kN/m3, Raylar (UIC 60) 0.60 kN/m, Korkuluklar 1.5 kN/m ve Sıkıştırılmış Granüler Dolgu 19 kN/m3 olarak alınmıştır. Bu malzemelerin dışında kullanılan elemanların birim ağırlıkları ayrıca alınmıştır. On adet öngerilmeli betondan kiriş kullanılacak olup öngerilmeli kirişin en kesit Alanı: 0.7725 m2 ve birim ağırlığı: 19.28 kN/m’dir. Betonarme betonları için TS 500 ve öngerilmeli beton için TS 3233’de belirtilen sınıflara uyulmuştur. Kullanılan beton sınıfları ve 28 günlük silindir basınç dayanımları; Prefabrike prekast öngerilmeli beton kirişlerin betonları BS 40 (C 40) ve f’c= 40 N/mm2, Tabliye ve enleme betonları BS 30 (C 30) ve f’c= 30 N/mm2, Başlık kirişleri, elevasyonlar, temeller ve kazıklar BS 25 (C 25) ve f’c= 25 N/mm2 ve donatısız betonlar (grobetonlar) BS 14 (C 14) ve f’c= 14 N/mm2 olarak alınmıştır. Proje kapsamındaki tüm betonarme donatıları 12 mm ile 32 mm çapları arasında değişmekte olup TS 708:1985 veya eş değerine göre S 420 sınıfında, akma sınırı fy = 420 N/mm2’dır. Emniyet gerilmeleri ile hesap yapıldığı durumlarda emniyetli dayanımı 170 N/mm2 alınmıştır. Kirişlerde öngerilme donatısı olarak 0.6 inch (12.7 mm), 270 K düşük gevşemeli öngerilme kabloları olup akma sınırı 1862 N/mm2’dir. Projede pas payları; köprü temellerinde ve kazıklarda 75 mm, köprü tabliyesinde dışta 50 mm ve içte 25 mm ve öngerilmeli kirişlerde 25 mm’dir.

Rüzgâr hesapları ortalama iklim koşullarında ve köprü yüksekliği 20 m’den küçük olması halinde köprü elemanlarına etki eden rüzgâr yükü denklem (3) ifadesi ile gerçekleştirilir. Buna göre; Köprü boyunca yapıya etki eden rüzgâr kuvveti Wg = 4.69 kN/m, Dinamik rüzgâr basıncı q = V2 /20 = 1.125 kN/m2, Tasarım rüzgâr hızı V = sVm = 150 km/s, köprü yüksekliği ve uzunluğunu dikkate alan katsayı s = 1.5, Yer seviyesinden 10 m yükseklikteki 100 yıllık en büyük ortalama rüzgâr hızı Vm= 100 km/s, üst yapı yüksekliği h = 2.87 m ve toplam emme ve basınç katsayısı c = 1.45’dır. “c” katsayısı; (B) üst yapı genişliği olmak üzere B = e + 4.00 ve e = 4.50 m alınmak suretiyle; B/h < 2 için c = 2.5 – 0.5B/h ve B/h > 2 için c = 1.6 – 0.05 B/h alınır. Ele alınan modelde B = 8.5 m’dir. Yapı elemanları dışında ayrıca trene etkiyen rüzgâr yükünün de yatayda düzgün yayılı yük olarak ray seviyesinden 3.5 m yukarıdan dikkate alınması gerektiğinden yine yukarı söz edilmişti. Buna göre; Köprü boyunca trene etki eden rüzgâr kuvveti Wv = 5.91 kN/m, Dinamik rüzgâr basıncı q = V2 /20 = 1.125 kN/m2, Tasarım rüzgâr hızı V = sVm = 150 km/s, köprü yüksekliği ve uzunluğunu dikkate alan katsayı s = 1.5, Yer seviyesinden 10 m yükseklikteki 100 yıllık en büyük ortalama rüzgâr hızı Vm= 100 km/s, tren ortalama yüksekliği h = 3.50 m ve toplam emme ve basınç katsayısı c = 1.50’dır.

AASHTO (1996)’ya göre deprem hesapları için; Etkin yer ivmesi katsayısı A0 = 0.2g, Yapı önem katsayısı I=1, Performans kategorisi SPC= C, Zemin sınıfı C z2, Zemin sınıfı katsayısı S = 1.2, TB= 0.44, Elastik deprem yükü katsayısı Cs = 1.2 A0S/T2/3 < 2.5 A0 = 0.50 ve maksimum mod adedi 200 alınmıştır. Elastik deprem yükü katsayısı için Şekil 8’e bakılabilir. Kenar ve Orta ayaklarda Taşıyıcı sistem davranış katsayıları R; Duvar tipi ayaklar için 2, Tekil kolon ayaklar için 3 ve birden fazla ayaklar için 5 alınmıştır. Ayak yüksekliğinin Kesit en büyük plan boyutuna oranı 2.5’dan büyük ise Kolon olarak diğer durumda Duvar tipi olarak dikkate alınır. Duvar tipi ayaklar zayıf yönde Kolon gibi boyutlandırılır. Dikkate alınan yüklerin; Üst yapı düşey yük analizi Çizelge 1’de verilmiştir. Yazılımda kullanılan SAP2000- Bridge Track- Ver03.xls- Yük Kombinasyonları da Çizelge 2’de verilmiştir [11]. Yazılımım koşturulmasıyla elde edilen sonuçların özeti Çizelge 3’de verilmiştir. Analiz ile ilgili ayrıntılı hesap [12] numara ile verilen kaynakçada yer almaktadır [12].

Çizelge 1. Üst yapı düşey yük analizi (DL).

Açıklama Kesit Alanı Birim Ağırlık Yayılı yük (kN/m) 1) Betonarme Döşeme 3.4215 m2 25 kN/m3 85.54 2) Cephe Panelleri 2x0.0675 m2 25 kN/m3 3.38 3) Bordürler 2x0.5660 m2 25 kN/m3 28.30 4) Korkuluk 2 Adet 1.50 kN/m 3.00 5) Koruma Betonu 0.4510 m2 22 kN/m3 9.92 6) Yalıtım, Balast ve Traversler 5.0337 m2 20 kN/m3 100.67 7) Raylar 4 Adet 0.60 kN/m 2.40 TOPLAM 85.54 + 147.67 = 233.21

Çizelge 2. SAP2000- Bridge Track- Ver03.xls- Yük Kombinasyonları

Çiz

elge

3. S

AP

2000

ana

liz m

odel

i öze

t çiz

elge

si.

SONUÇ

Bu çalışmada sonucunda ülkemizde hızla yaygınlaşan öngerilmeli betondan prefabrike prekast demiryolu köprü kirişlerinin analizi gerçekleştirilmiştir. Ele alınan model Ankara-Sivas Demiryolu projesi 240+730 km’sinde yer alan çift hatlı bir demiryolu köprüsüdür. İncelemede kullanılan SAP 2000 (Structural Analysis Program) yazılım serisi, köprülerin Sonlu Elemanlar Yöntemi ile doğrusal ve doğrusal olmayan üç boyutlu statik ve dinamik çözümünü ve boyutlamasını yapmaya olanak veren güçlü grafik ara yüzü ile kullanma kolaylığı, modelleme hızı ve sonuçların grafik olarak elde edilmesini sağlayan bir yazılımdır. Yapılan inceleme sonucu sonuçların uygunluğuna karar verilmiştir. KAYNAKÇA [1] Taly, N., “Design of Modern Highway Bridges”, Mc Graw-Hill, 1998. [2] Nawy, E.G.; “Prestressed Concrete”; Printice Hall, 1996. [3] TS 3233 “Öngerilmeli Yapıların Hesap ve Yapım Kuralları”, TSE, Ankara, 1979. [4] Lin, T.Y., Burns, N.H., “Design of Prestressed Concrete Structures”, 1981. [5] American Assocation of State Highway and Transportation Officials (AASHTO), Standard Specifications and Highway Bridges, Sixteenth edition, Washington, 1996. [6] UIC 702 “ Static Loading Diagrams for the Design of Rail Carrying Structures”, International Union of Railways. [7] UIC 776-1 “Loads to be Considered in Railway Bridges”, International Union of Railways. [8] EN 1991-2 Eurocode 1: “Actions on structures-Part 2 Traffic Loads on Bridges”. Eurocodes. [9] TS 500 “Betonarme Yapıların Hesap ve Yapım Kuralları”, TSE, Ankara, [10] TS 3233 “Öngerilmeli Yapıların Hesap ve Yapım Kuralları”, TSE, Ankara, 1979. [11] Ankara – Sivas Demiryolu Projesi, Demiryolu Köprüleri, Kesin Proje Hesap Raporu, KM: 240+730, Proje No: 0413/1-BSY-VYD-RAP-03, Ulaştırma Bakanlığı, Ankara, 2006. [12] Ankara – Sivas Demiryolu Projesi, Üst Yapı Hesapları, Kesin Proje Hesap Raporu, KM: 240+730, Proje No: 0413-BSY-DYK-RAP-01, Ulaştırma Bakanlığı, Ankara, 2006.