Derin temel oturma davranışında etkin parametrelerin belirlenmesi

Abstract

Yapı elemanlarından gelen yükleri zemine güvenle nakleden ve zeminden gelen etkileri karşılayarak yapıyı koruyan elemanlara temel denir. Temeller bir yandan yapısal bütünlüğü korurken bir yandan üzerine inşa edildikleri zeminleri aşırı gerilmelere zorlamamalıdır. Bir temel göçmeden üzerine gelen yükleri emniyetli bir şekilde taşıyabilmelidir. Bunun için de temeller tasarlanırken göz önüne alınması gereken birçok önemli parametre vardır. Bunlardan ikisi taşıma gücü ve temelde zamana bağlı olarak meydana gelen oturma değeridir. Bazı durumlarda temel taşıma gücü yetersiz kalır ve yapı yüklerinin daha derinlerdeki sağlam zeminlere iletilmesi gerekir. Bu durumda derin temeller diye adlandırılan kazıklı temeller inşa edilerek kazıklar zeminde sağlam tabakalara ulaşılır.Tez kapsamında, kazıklı temellerde meydana gelen oturma davranışına, zemin parametrelerinin statik ve dinamik durumda etkisi araştırılmıştır.Çalışma kapsamında incelenen geoteknik rapordan alınan sondaj verilerine bağlı Zemin Mekaniği deney parametreleri kullanılarak oluşturulan sonlu eleman modelinde, 17 m ve 19 m boyutlarındaki yayılı temelde meydana gelen oturmalar analiz edilmiştir. Yayılı temel altında toplamda 54.80 cm oturma meydan gelmiş ve oturma değerini azaltmak amacıyla yayılı temel altına 60 cm çaplı 1.7 m x 1.7 m aralıkla kare yerleşim planına göre, şaft uzunluğu 17 m olacak şekilde delme kazıklar yapılmıştır. Statik durumda, kazıklı yayılı temel altında oturma değerleri 1.3 cm'ye kadar azaltılmıştır. Dinamik durumda, Mw 5.4 şiddetindeki, 28.02.1990 tarihinde olan Upland deprem verileri kullanılarak 10 saniye boyunca ayrıca yapıya etkitilerek, Delme kazıkların oturma davranışının dinamik durumda da incelenmiştir. Statik ve dinamik durumda Zemin parametrelerinden Elastisite Modülü (E), Kohezyon (c), ve Sürtünme Açısı (), değerleri %30, %60 ve %90 oranında değiştirtilerek, temelde oturma davranışında etkisi araştırmıştır. Yapılan analizlerde statik ve dinamik durumda, yayılı temel altına delme kazıkların yapılması önerilmektedir. Ayrıca oturma davranışına etki eden en önemli parametrenin, Elastisite modülü olduğu analizlerde belirlenmiştir.PLAXIS programında modellenen kazıklı temel sisteminde son olarak hassaslık analizi gerçekleştirilmiştir. Karmaşık mühendislik problemlerinde hangi girdi parametrelerinin model üzerinde daha önemli rol oynadığını bulmak amacıyla geliştirilen hassaslık analizinde parametre değişiminin oturmaya etkisine bakılmıştır. Analiz sonucunda görülmüştür ki değişime en hassas olan zemin tabakası siltli kil olup, en etkili parametrere de Elastisite modülü olmuştur.

The elements that transport the loads from the building elements to the ground safely and protect the structure by meeting the effects coming from the ground are called foundations.The foundations must maintain structural integrity and should not force the ground on which they are built to be over-stressed.The foundations should be able to carry loads safely upon migration.There are many important parameters to consider when designing the foundations.Two of them are the bearing power and basically the time-dependent sitting value.In some cases, the basic bearing force is insufficient and the building loads must be transmitted to the deeper soils.In this case, pile foundations are constructed and solid layers are reached on the ground.In this thesis, the effects of the ground parameters on the static and dynamic conditions was investigated.In the finite element model, which was formed by using the soil mechanics test parameters which are connected to the drilling data taken from the geotechnical report examined within the scope of the study, the settlements with 17 m and 19 m dimensions were analysed. A total of 54.80 cm settlement was encountered under the spreading foundation and 60 cm diameter drilling pile under the spreading foundation in order to decrease the sitting value was applied according to the square layout plan with a spacing of 1.7 m x 1.7 m and the shaft length was 17 m. In the static case, the seating values are reduced to 1.3 cm below the pile foundation.In the dynamic case, the structure was affected for 10 seconds using Upland earthquake data of 28.02.1990, (Mw 5.4). In this study where the seating behaviour of the drilling piles were examined, the Elasticity Module (E), Cohesion (c), and Friction Angle () values of the ground parameters were changed by 30%, 60% and 90%. In the analysis, it is recommended to make drilling piles under the static foundation in static and dynamic condition. In addition, the most important parameter affecting settlement behaviour was determined as the Elasticity module.Lastly, the sensitivity analysis was performed in the pile foundation system modeled in PLAXIS program. Sensitivity analysis has been developed to find out which input parameters play more important role in complex engineering problems. In the sensitivity analysis, the effect of parameter change on sitting was investigated. As a result of the analysis, it was seen that the most sensitive ground layer was silty clay and the most effective parameter was Elasticity module.