Vida temellerin gelişimi ve uygulamaları, günümüz geoteknik mühendisliğinde kritik rol oynadıklarını gösteriyor. Erişimin kısıtlı, çevre koşullarının sıkı olduğu veya zaman sınırı olan projelerde vida temellerin uyarlanabilirliği ve verimliliği her zaman ön plana çıkıyor. Vidalı temeller, geleneksel temel sorunları için sürdürülebilir, uygun maliyetli ve yüksek performanslı bir çözüm sunuyor.
Hakan Özçelik / İnş. Y. Müh.
Uluslararası İş Geliştirme Direktörü / Polarkon Metal Yapılar End. ve Tic. A.Ş.
1. GİRİŞ
İnşaat mühendisliğinde temel sistemleri, bir yapının yüklerini zemine güvenli bir şekilde aktarmak için kullanılır ve yapıların dayanıklılığı açısından hayati öneme sahiptir. Doğru temel tipi seçimi, zemin özelliklerine, yapı ağırlığına ve çevresel koşullara bağlı olarak değişir. Bir yapının sağlamlığı, yalnızca üst yapı elemanlarına değil, aynı zamanda temel sistemine de bağlıdır. Temel, yapının tüm yükünü taşıyarak zemine ileten kritik bir yapı elemanıdır. Bu nedenle temel tipi seçilirken “zemin yapısı”, “yer altı su seviyesi”, “yapı yüksekliği” ve “kullanım amacı” gibi birçok faktör göz önünde bulundurulmalıdır.
Temel sistemleri genel olarak sığ temeller ve derin temeller olmak üzere ikiye ayrılır (Das, 1990). Sığ temeller arasında en yaygın olanlar mütemadi temel, tekil temel ve radye temellerdir (Das, 1990). Bu temel türleri genellikle iyi taşıma kapasitesine sahip, sert zeminlerde tercih edilir. Derin temeller ise kazıklı temeller ve keson temeller gibi, zeminin yüzey katmanlarının yetersiz olduğu durumlarda kullanılır (Tomlinson, 1986). Bu sistemler, yükleri daha derin, taşıma gücü yüksek tabakalara iletir. Doğru temel seçimi, yapının güvenliği ve ömrü açısından büyük önem taşır. Ayrıca temel yapımında kullanılacak malzemeler ve uygulama teknikleri, mühendislik açısından dikkatle planlanmalıdır.
Geleneksel temellerin birçok dezavantajı bulunmaktadır. Kazıklı temeller, radye temeller, tekil temeller hepsi zaman alıcı ve yoğun işçilik gerektiren işlemlerdir. Kazılan malzemenin taşınarak atılması ve mühendislik dolgusunun dışarıdan getirilerek sıkıştırılması, maliyeti artıran unsurlardan biridir. Kazı çalışmaları yerel ekosistemlere zarar verir, çevreyi bozar, kazı ve dolgu sırasında oluşan tozlanma zararlıdır. Kalıp ve demir işçiliği, beton dökümü, kürlenmesi ve gerekli mukavemete erişmesi için beklenmesi önemli ölçüde süre isteyen ve gecikme olması halinde inşaatın iş programını aksatan kalemlerdir. Bu da inşaat projelerinde ciddi bir süre almaktadır. Beton üretimi önemli miktarda karbon salımına da neden olur.
Vida temel sistemi oyunun kurallarını değiştiren bir çözümdür. Daha hızlı, daha uygun maliyetli ve çevre dostu bir yaklaşım sunar. Helisel kazıklar olarak da bilinen vida temeller, dayanıklılık için yüksek mukavemetli çelik borulardan soğuk çekme olarak yivleri oluşturulan vidalardır. Bir tür sürtünme kazığı gibi yapıları desteklemek için zemine vidalanırlar. Tasarımları, zemin özelliklerine bağlı olarak hesaplanan tork değerlerinde, stabilite ve optimum yük taşıma kapasitesini sağlar. Farklı zemin tipleri ve yapılar için çok yönlü bir çözümdür.
Vida temellerin çok sayıda avantajı bulunmaktadır. Gerekmesi halinde çok az kazı ile hızlı kurulum, kalıp ve demir işçiliği gerektirmeyen, beton dökümü olmayan, zemini örselemeyen ve vidalama işlemi neticesinde üst yapı imalatına hemen geçilmesini sağlayarak inşaat süresini önemli ölçüde kısaltan bir sistemdir. Geçici yapıların sökülmesinde, geri dönüşümde çevresel etkiyi azaltarak sahanın bozulmasını en aza indirir. Bu da onları çevre dostu bir çözüm haline getirir.
2. VİDA TEMEL SİSTEMİ
Vida kazığı, İrlandalı bir mühendis olan Alexander Mitchell, yumuşak, dengesiz zeminlerde deniz fenerlerini ve deniz yapılarını desteklemek için geliştirdi (Rankine, 1907). İlk vidalı kazık, 1838 yılında Thames Nehri’nin girişindeki bir deniz fenerinin temelinde kullanıldı (Perko, 2009). 20. yüzyıl başında buhar gücüyle çalışan kazık çakıcıların yaygınlaşmasıyla unutulmaya yüz tuttular. 20. yüzyılın son çeyreğinde, iletim direkleri için zemin ankrajları olarak altyapı projelerinde sıkça kullanılmaya başlandı.
İlk vida kazıklar, tabanında tek bir büyük sarmal plaka bulunan dökme veya dövme demir şaftlara sahipti; bu sayede çakılmak yerine yumuşak deniz tabanlarına vidalanabiliyorlardı. Modern vidalı kazıklar yuvarlak içi boş şaftlara sahiptir ve hidrolik tork motorları ile uygulanabilir, bu da onları çok çeşitli zemin koşulları için uygun hale getirir.
Günümüz sistemlerinde sarmal plakaların yerini yivler almıştır. Performansı sağlamak için korozyon koruması ve tork izleme özelliklerini de içerir. Kurulum torku, yük kapasitesi ile doğrudan ilişkilidir, bu da modern vidalı kazıkları son derece öngörülebilir ve verimli hale getirir. Kazığı zemine vidalamak için tork uygulayan döner hidrolik ekipman kullanılarak uygulanır. Vidanın yivleri, taşıma direnci oluşturur ve kazığı yerine sabitler. Yük kapasitesi genellikle zemin direnci ile ilişkili olan kurulum torku ölçülerek doğrulanır. Tipik vida detayları Şekil 1’de verilmiştir.
Şekil 1. Tipik vida detayları
Vida temel sisteminin en büyük avantajı maliyetten tasarruf sağlayan, hızlı ve verimli uygulama sunan sistem olmasıdır. Temel kazısı gerektirmez, su basmana gerek yoktur, kalıp-demir işçiliği ve beton dökümü olmayan sistemde montajı takiben kullanıma hazır olup yükleri taşır. Ekolojik faydaları klasik temel sistemlerine göre oldukça fazladır. Yüzde 100 geri dönüşüm ve kalıntısız söküm imkanı, betona kıyasla önemli ölçüde azaltılmış CO2 emisyonu, yeniden doğallaştırma gerektirmeyen, zeminde herhangi bir yalıtıma gerek duymayan ve çevre kirliliğinin en az indirildiği bir sistemdir.
Birbirine eklenen uzatma modülleri ile 16 metre derinliği kadar imalat imkanı olan sistemde 139.4 mm çaplı vida ile 12 ton yük kapasitesine ulaşmak mümkündür. İkili, üçlü, hatta dörtlü vida grupları ile bu yük kapasitesini artırmak mümkündür.
3. VİDA TEMEL TASARIMI
Vida temel tasarım mini kazık tasarımına benzemektedir. Alman Geoteknik Derneği tarafından yayınlanan “Kazıklarla İlgili Öneriler (EA PFähle, 2013)” adlı kitap, EN 1997-1/2 : Eurocode 7 (2007) ve sondaj verileri kullanılarak vida temel için bir tasarım gerçekleştirilir ve vidalama için uygulanacak tork da hesaplanır.
Her bir proje öncesi, uygulama alanında vida kazıklar üzerinde hidrolik kriko ve yer değiştirme ölçer düzeneği ile basınç ve çekme deneyleri yapılır. Deneyler en az iki döngü olacak şekilde gerçekleştirilir (EN ISO 22477-1:2018, ve DIN 12699/2015/7D). EA PFähle (2013), de yer alan kohezyonlu ve kohezyonsuz zeminler için prefabrike, betonarme ve öngermeli beton çakma kazıklara ait muhtelif özellikler için ampirik değerler ile vida yükleme deneyinden elde edilen veriler bu ampirik değerler ile karşılaştırılarak yapılan tasarımın teyidi sağlanır. Gerekmesi durumunda vida boyları ve vida çaplarında revizyon yapılır.
4. UYGULAMA ALANLARI VE SAĞLADIĞI FAYDALAR
Vida temel sisteminin kullanılabileceği yerler şunlardır: hafif modüler çelik ya da ahşap evler (tiny house), altyapı projelerinde üstgeçitler, katener direkler, trafik işaretlemeleri, güneş panelli otoparklar (carportlar), güneş paneli tarlaları, konteynırlardan oluşan şantiye, kamp sahaları gibi yapıların temelleri için ideal olup yukarıda belirtilen avantajları sağlarlar (Şekil 2).
Şekil 2. Muhtelif Vida Temel uygulamaları (Tiny House, üst geçit, katener direkleri)
Vida temeller, güneş panelli otopark inşaatlarının temellerinde gözle görülür bir fark yaratarak avantaj sağlamaktadır. Genellikle, mevcut açık otopark alanlarında yapılan bu uygulamalarda zemin asfalt ile kaplanmış vaziyettedir. Geleneksel temel imalatı için asfaltın kesilmesi (Şekil 3a), hafriyatın yapılması, kalıp ve demir donatının hazırlanması (Şekil 3b), beton dökülmesi, dolgunun yapılıp sıkıştırılması, asfalt ile yama yapılması (Şekil 3c) yer almaktadır. Vida temelde ise, zemin tipine göre zeminin hazırlanması (karotla delinmesi, parke taşların sökülmesi, vb), vida temelin zemine vidalanması (Şekil 4a), taşıyıcı sistemin vida temele montajı (Şekil 4b), güneş panelli otoparkın montajı ve zeminin eski haline getirilmesi (Şekil 4c) işlemlerinde geleneksel temel inşaatına göre belirgin üstünlük sağlamaktadırlar.
Şekil 3. Betonarme temelli otopark yapım aşamaları
Şekil 4. Vida temel uygulaması
5. SONUÇLAR
Vida temellerin gelişimi ve uygulamaları, günümüz geoteknik mühendisliğinde kritik rol oynadıklarını göstermektedir. Erişimin kısıtlı, çevre koşullarının sıkı olduğu veya zaman sınırı olan projelerde vida temellerin uyarlanabilirliği ve verimliliği her zaman ön planda olmaktadır.
Vidalı temeller, geleneksel temel sorunları için sürdürülebilir, uygun maliyetli ve yüksek performanslı bir çözüm sunmaktadır.
KAYNAKLAR
• Das, Braja M., “Principles of Foundation Engineering”, PWS-KENT Publishing Co. 1990, pp 120,211,422,523
• DIN EN 12699/2015/7 D : Execution of Special Geotechnical Works - Displacement Piles
• EA-Pfähle, “Recommendations on Piling”, Edited by German Geotechnical Society, 2013, Wiley Ernst&Sohn
• EN ISO 22477-1 : 2018, Geotechnical Investigation and Testing - Testing of Geotechnical Structures Part 1: Testing of Piles: Static Compression Load Testing
• EN 1997-1/2 : Eurocode 7 (2007) - Geotechnical Design - Part 1/2: Ground Investigation and Testing
• Rankine, William John Macquorn, “A Manual of Civil Engineering”, Charles Griffin London 1907, pp. 605, 766.
• Perko, Howard A., “Helical Piles: A Practical Guide to Design and Installation”, John Wiley and Sons, 2009
• Tomlinson, M.J., “Foundation Design and Construction”, Longman Scientific and Technical, 1986, pp 342,506.
Şantiye® Dergisi ve Dijital Platformları
Daha iyi yapılar için...
10 Şubat 2026
Türkiye'nin en ESKİ ve en çok ZİYARET EDİLEN şantiyesi: ŞANTİYE®...
İnşaata dair "KAYDADEĞER" ne varsa... 1988'den bu yana...
Şantiye®nin ürettiği, derlediği ve yayınladığı içeriklerde öncelik “KAMUSAL YARAR”dır...
Ve yayınlanan içeriğin “ÖZEL” olmasına özen gösterilir...
BASILI DERGİ + E-DERGİ + SANTİYE.COM.TR + SOSYAL MEDYA + DİJİTAL PLATFORMLAR...
İnşaat sektörünün buluşma noktası Şantiye®, “Güven”i temsil eden “Basılı bir Yayın” olma özelliğinin yanı sıra yenilenen web sitesi, Turkcell Dergilik ve Türk Telekom E-Dergi gibi mobil uygulamalardaki varlığı, 42 bin E-Bülten abonesi ve 100 bin sosyal medya takipçisi-bağlantısıyla inşaat sektörünün en önemli iletişim platformlarından biri olmaya her ortamda devam ediyor... 1988'den bu yana...
Şantiye® ayrıca yapı sektörüne "Şantiye'nin Yıldızı Ödülü", "Yılın Yeşil Yapı Malzemesi / Teknolojisi Ödülü" ve "Şantiyeden Kareler Fotoğraf Yarışması" gibi farklı organizasyonlarla da katkı sunuyor.
Şantiye®nin son sayısı da dahil 1988 yılından bugüne kadar yayınlanan TÜM SAYILARINA E-Dergi olarak göz atmak için lütfen tıklayın...
Şantiye®, başta ABONELERİ olmak üzere 2020-2025 yıllarında ilan veren firmalar ABS Yapı, Akyapı, Alumil, Anadolu Motor (Honda), Alkur, Ak-İzo, Altensis, Arbiogaz, Aremas, Arfen, Artus, Assan Panel, Asteknik, Atos, Batıçim, Baumit, Bentley Systems / Seequent, Betek, Betonblock, Borusan CAT, Bosch Termoteknik, Bostik, BTM, Buderus, Bureau Veritas, Chryso, Çimsa, Çuhadaroğlu, Çukurova Isı, Deutsche Messe, Duyar Vana, DYO, Efectis ERA, Ekomaxi, Elkon, Emülzer, Eryap, Filli Boya, Fixa, Fullboard, Form Endüstri Ürünleri, Form Endüstri Tesisleri, Form MHI (Mitsubishi Heavy Industries) Klima, Garanti Leasing, GF Hakan Plastik, Gökçe Brülör, Grundfos, Hannover Fairs, Hilti, IQ Alüminyum (by Deceuninck), İNKA, İntek, İpragaz, İstanbul Teknik, İzocam, İzoser, Kalekim, Knauf, Knauf Insulation, Komatsu, Köster, Kuzu Grup, LG, Marubeni, Masdaf, Master Builders Solutions, MBI Braas, Meiller Kipper (Doğuş Otomotiv), Messe Frankfurt, Messe München/Agora Tur., Mekon, Mitsubishi Chemical, Molecor, Nalburdayim.com, NETCAD, ODE, Ökotek, Özler Kalıp, Özpor, Panasonic, PERI, Pimakina, Polyfibers, Polyfin, Prefabrik Yapı / Hekim Holding, Prometeon, Ravago, Rehau, Saint Gobain Türkiye, Samsung, Saray Alüminyum, Schüco, Selena (Tytan), Sentez Mekanik, Serge Ferrari, Shell, Siemens, Sistem İnşaat, Soudal, Sika, Şişecam, Temsa, TMS, Tekno Yapı, Türk Ytong, Tremco illbruck, Vaillant, Vekon, Viessmann, Wermut, Wielton, Wilo, Winsa, XCMG, Xylem ve ZF'nin değerli katkılarıyla hazırlanmaktadır.
ABONE OLMAK İÇİN
Bir yıllık abonelik bedelimiz olan 2.400 TL (6 Sayı, KDV Dahil)'yi TR70 0001 0008 5291 9602 1550 01 IBAN no’lu hesabımıza (Ekosistem Medya) yatırıp; ardından dekontu, açık adresinizi ve fatura bilgilerinizi (şahıs ise TC kimlik no; firma ise vergi dairesi-numarası) santiye@santiye.com.tr adresine e-posta veya 0532 516 03 29 no’lu telefona WhatsApp / SMS aracılığıyla ulaştırabilirsiniz.
