Esnek bir radyenin oturmalarının presiyometre deneyinin hesaplanan yatak katsayıları kullanılarak sonlu farklar yöntemi ile hesaplanması

Abstract

Yapılara etkiyen çeşitli yükler; temel veya temeller ile zemine aktarılır. Temeller, sığ (yüzeysel) temeller (tekil temel, şerit temel, radye veya radye temel, vb.) ve derin temeller (kazıklı temel, ayak temel, keson temel, vb.) olarak iki ana gruba ayrılabilirler. Temellerin oturmaları temellerin projelendirilmesinde önemli olup; tahmin edilen oturmaların, izin verilebilir oturma değerlerini aşmadığı gösterilmelidir. Yapılarda hasar meydana getiren, hatta yıkılmalara neden olan başlıca etmenlerden biri de, temel oturmaları, özellikle de farklı oturmalardır. Temellerin oturmaları, zemin türüne ve meydana gelme sürelerine göre iki gruba ayrılırlar. Suya doygun kohezyonlu zeminlerde, toplam oturmanın en önemli bileşeni, konsolidasyon oturması olup, Terzaghi Konsolidasyon Teorisi ile hesaplanır. Taneli zeminlerde (kohezyonsuz zeminler) ise, oturmalar, arazi deneylerinin (standart penetrasyon deneyi, koni penetrasyon deneyi, presiyometre deneyi, vb.) sonuçlarına dayanan oturma tahmin yöntemleri ile veya arazi deney sonuçlarından elde edilen zemin deformasyon parametreleri (deformasyon modülü, yatak katsayısı) kullanılarak, sonlu farklar yöntemi, sonlu elemanlar yöntemi, Elastisite Teorisi, vb. ile hesaplanabilir. Bu çalışmada, esnek bir silo radyesinin oturmaları; presiyometre deformasyon modüllerinden elde edilen ve planda değişkenlik gösteren yatak katsayıları kullanılarak, sonlu farklar yöntemi ile hesaplandı. Ayrıca, karşılaştırma amacıyla, silonun oturmaları, arazi deneylerine dayanan çeşitli oturma tahmin yöntemleri, Menard yöntemi ve Elastisite Teorisi ile hesaplandı. Hesaplanan oturmalar ölçülen oturmalarla karşılaştırıldı. Sonlu farklar yöntemi ile hesaplanan oturmalar; Menard yöntemine göre, hem miktar olarak, hem de dağılış biçimi olarak, ölçülen oturmalarla daha iyi bir uyum içindedir. Böylece; presiyometre deneyinin ortaya çıkması ile, bu deney sonuçlarından oturmaların hesaplanması için konulan biricik (tek) yönteme (Menard Yöntemi) karşı, daha gerçekçi bir yöntem getirilmektedir. Anahtar kelimeler : temellerin oturmaları, oturmaların tahmini, arazi deneyleri, presiyometre deneyi, yatak katsayısı, sonlu farklar yöntemi -V-

Calculation of the Settlements of a Flexible Raft Using the Finite Difference Method and the Moduli of Subgrade Reaction which are Determined from Pressuremeter Deformation Moduli All structural loads are transmitted to soil by foundation or foundation systems. Foundations can be divided into two main groups which are shallow foundations (spread foundation, strip foundation, raft or mat foundation, etc.) and deep foundations (piled foundation, well foundation, caisson, etc.). Settlements of foundations are important in foundation design and it should be shown that the estimated settlements do not exceed the allowable settlements. One of the reasons of the structural damages or even the structural failures is foundation settlements, especially the differential settlements. Settlements of foundations can be divided into two groups according to the soil type and occurrence time. The most important component of total settlements in saturated soils is consolidation settlements which can be calculated using Terzaghi Consolidation Theory. Settlements in granular soils (cohesionless soils) can be computed using settlement estimation methods depending on field tests (standard penetration test, cone penetration test, pressuremeter test, etc.) or by finite difference method, finite element method, Elasticity Theory, etc. using soil deformation parameters (deformation modulus, modulus of subgrade reaction) which are obtained from field test results. In this study, settlements of a flexible silo raft are computed by finite difference method using the moduli of subgrade reaction which are determined by using pressuremeter deformation moduli and are not constant in plan. Besides, the settlements of silo were computed by using different settlement estimation methods depending on field tests, The Menard Method and The Theory of Elasticity for comparison. Computed Settlements are compared with measured settlements. The settlements obtained from finite difference method suggested herein show a better agreement with the measured settlements than Menard Method, both in values and distribution. Therefore, a more realistic method is suggested for calculation of the settlements using the results obtained from pressuremeter test compare to Menard Method which was the unique method. Keywords: settlement of foundation, estimation of settlements, field tests, pressuremeter test, modulus of subgrade reaction, finite difference method -VI-