0 ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ YÜKSEK LİSANS TEZİ Suphi ... PDF
Preview 0 ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ YÜKSEK LİSANS TEZİ Suphi ...
ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ YÜKSEK L İSANS TEZİ Suphi CİVELEK TABAKALI ZEMİNLERE OTURAN YÜZEYSEL TEMELLERİN TAŞIMA GÜCÜ ANALİZİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI ADANA, 2011 0 ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ TABAKALI ZEMİNLERE OTURAN YÜZEYSEL TEMELLERİN TAŞIMA GÜCÜ ANALİZİ Suphi CİVELEK YÜKSEK LİSANS TEZİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI Bu Tez ……./…../2011 Tarihinde A şağıdaki Jüri Üyeleri Taraf ından Oybirliği/Oyçokluğu ile Kabul Edilmi ştir. .................………………... .................………………... .................………………... Prof. Dr. Mustafa LAMAN Doç. Dr. Abdülazim YILDIZ Yrd. Doç. Dr. Taha TA ŞKIRAN DANIŞMAN ÜYE ÜYE Bu Tez Enstitümüz İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalı’nda hazırlanmıştır. Kod No: Prof. Dr. İlhami YEĞİNGİL Enstitü Müdürü Not: Bu tezde kullan ılan özgün ve ba şka kaynaktan yapılan bildirişlerin, çizelge, şekil ve fotoğrafların kaynak gösterilmeden kullanımı, 5846 sayılı Fikir ve Sanat Eserleri Kanunundaki hükümlere tabidir. 0 ÖZ YÜKSEK LİSANS TEZİ TABAKALI ZEMİNLERE OTURAN YÜZEYSEL TEMELLERİN TAŞIMA GÜCÜ ANALİZİ Suphi CİVELEK ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI Dan ışman : Prof. Dr. Mustafa LAMAN Y ıl: 2011, Sayfa: 103 Jüri : Prof. Dr. Mustafa LAMAN Doç. Dr. Abdülazim YILDIZ Yrd. Doç. Dr. Taha TA ŞKIRAN Bu çal ışmada, tabakalı zeminler üzerine oturan yüzeysel temellerin ta şıma gücüne ilişkin literatürde yer alan yöntemler incelenmiş, daha sonra laboratuvarda bir seri yükleme deneyi yap ılmıştır. Sonlu elemanlar yöntemi ile çözümleme yapan Plaxis 2D ve ABAQUS programlar ı kullanılarak farklı tabakalanma durumlar ında analizler gerçekle ştirilmiştir. Yap ılan analizlerde; üst tabaka kal ınlığının, farkl ı tabakalanma durumlarında tabakaların etkileşiminin taşıma gücü üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Bununla birlikte; tabakalanma durumunda içsel sürtünme aç ısının değişiminin taşıma gücüne etkisi ve meydana gelen kayma yüzeyleri PLAXIS V8.2 (Brinkgreve ve Vermeer, 1998) ve ABAQUS V6.8 (Hibbitt ve ark., 2008) programları ile yapılan sonlu elemanlar analizleri sonucunda görsel olarak elde edilip yorumlanmıştır. Anahtar Kelimeler: Yüzeysel temeller, tabakal ı zeminler, iyile ştirme, ta şıma kapasitesi, plaxis, abaqus. I ABSTRACT MSc THESIS BEARING CAPACITY OF SHALLOW FOUNDATIONS ON LAYERED SOILS Suphi CİVELEK ÇUKUROVA UNIVERSITY INSTITUTE OF NATURAL AND APPLIED SCIENCES DEPARTMENT OF CIVIL ENGINEERING Supervisor : Prof. Dr. Mustafa LAMAN Year : 2011, Page: 103 Jury : Prof. Dr. Mustafa LAMAN Assoc. Prof. Dr. Abdülazim YILDIZ Asst. Prof. Dr. Taha TA ŞKIRAN In this study, the methods related to the bearing capacity of the shallow foundations which lay on layered soils were analyzed and a series of loading experiments were performed in the laboratory. Several analyses for different layering conditions were performed using Plaxis 2D and ABAQUS software which use finite element solution. The effects of the interaction of layers on bearing capacity for different layering conditions were discussed at the analyses performed.For different layering conditions, the effects of the variation of internal friction angle on bearing capacity and the resultant shear planes were graphically obtained and discussed with the help of PLAXIS and ABAQUS software. Key Words: Shallow foundations, layered soil, stabilization, bearing capacity, plaxis, abaqus. II TEŞEKKÜR Tez çal ışmamda oldu ğu gibi ya şamımın da her a şamasında benden yardımlarını esirgemeyen, bana güç veren, hayat ım boyunca örnek ald ığım ve alacağım insan, dan ışman hocam, Prof. Dr. Mustafa LAMAN’a sonsuz te şekkür ederim. Tezim süresince bana destek veren Say ın Doç. Dr. Abdulazim YILDIZ ve Yrd. Doç. Dr. Erdal UNCUO ĞLU’a çalışmamın tüm aşamalarında yönlendirici ve olumlu katkılarından dolayı teşekkür ederim. Tez çal ışmam içerisinde yer alan laboratuvar deneyleri ve analizlerde yard ım ve katkılarda bulunan ba şta Ar ş.Gör. Selçuk BİLDİK, Ar ş.Gör. Ahmet DEM İR, İnş.Yük.Müh. Ahmet ARSLAN ve Arş.Gör. Haluk LAMAN olmak üzere, Ar ş. Gör. Gizem MISIR, Ar ş. Gör. Baki BA ĞRIAÇIK ve G.Müge İNALKAÇ’a te şekkür ederim. Yo ğun iş temposunda çal ışırken, önümü açan desteklerini esirgemeyen değerli büyüğüm İnş.Müh.E.Erinç YALÇINKAYA’ya teşekkür ederim. Tez çal ışmamın her aşamasında bana yardım eden değerli dostum İnş. Yük. Müh. İsmail Cem BASKIN’a teşekkür ederim. Tez çal ışmamın laboratuvar çalışmalarına katkıda bulunan ve destekleyen İnş. Müh. Ahmet UNCU’ya ve Jeolog Sıdıka AÇIKGÖZ’e teşekkür ederim. Her zaman ilgi ve deste ği ile yanımda olan sevgili abim, Mimar Süleyman GENÇGİYEN’e teşekkürlerimi sunarım. Her zaman yan ımda olan, maddi ve manevi olarak yard ımlarını esirgemeyen aileme teşekkürü borç bilirim. Çok istemesine ra ğmen Yüksek Lisans ı bitirmemi göremeden vefat eden babam M. Erol C İVELEK’e sonsuz te şekkür ederim. Hep sorduğun “Y” oldum baba… Huzur içinde yat… İnşaat Mühendisleri Odas ı Adana Şubesi 16.,17., ve 18. dönem yönetim kurulu üyelerine bana vermiş oldukları desteklerden dolayı teşekkür ederim. Beraber büyüdü ğüm yol arkada şım, canım, sevgili eşim Esra CİVELEK’e bana sabırla katlanarak destek verdiği için şükranlarımı sunarım. III İÇİNDEKİLER SAYFA ÖZ ............................................................................................................................ I ABSTRACT ............................................................................................................ II TEŞEKKÜR ........................................................................................................... II I İÇİNDEKİLER .......................................................................................................IV ÇİZELGELER DİZİNİ ........................................................................................ VIII ŞEKİLLER DİZİNİ ................................................................................................IX SİMGELER VE KISALTMALAR ....................................................................... XII 1. GİRİŞ ................................................................................................................... 1 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR ..................................................................................... 3 2.1. Giriş ............................................................................................................... 3 2.2. Yüzeysel Temellerde Taşıma Gücü ................................................................ 3 2.3. Taşıma Gücünün Zemin Cinsine Göre Aşılması ............................................. 4 2.3.1. Genel Kayma Göçmesi ........................................................................ 5 2.3.2. Yerel Kayma Göçmesi ......................................................................... 7 2.3.3. Zımbalama Kayma Göçmesi ................................................................ 9 2.4. Taşıma Gücünün Hesaplanması.................................................................... 11 2.5. Terzaghi Yöntemi ........................................................................................ 12 2.6. Meyerhof Taşıma Gücü Denklemi (1978) .................................................... 15 2.7. Taşıma Gücünde Tabakalanma Durumu ....................................................... 16 2.8. Purushothamaraj ve Ark. (1974) ................................................................... 17 2.9. Meyerhof ve Hanna (1978) .......................................................................... 18 3. MATERYAL ve METOD................................................................................... 21 3.1. Deneylerde Kullanılan Zeminlerin Özellikleri .............................................. 21 3.1.1. Endeks Deneyler ............................................................................... 23 3.1.1.1. Elek Analizi .......................................................................... 23 3.1.1.2. Piknometre Deneyi ................................................................ 25 3.1.1.3. Sıkılık Deneyleri ................................................................... 25 3.1.2. Kayma Mukavemeti Deneyleri .......................................................... 27 3.1.2.1. Kesme Kutusu Deneyleri ....................................................... 28 IV 3.1.2.2. Üç Eksenli Basınç Deneyleri ................................................. 29 3.2. Deney Düzeneği ........................................................................................... 31 3.2.1. Deney Kasası ..................................................................................... 31 3.2.2. Model Temel Plakası ......................................................................... 34 3.2.3. Yükleme Düzeneği ............................................................................ 34 3.2.4. Yük Hücresi ...................................................................................... 36 3.2.5. ADU (Data Kaydetme Ünitesi) .......................................................... 37 3.2.6. Titreşim Cihazı .................................................................................. 39 3.3. Deney Yöntemi ............................................................................................ 40 3.3.1. Aletlerin Kalibrasyonu ...................................................................... 40 3.4. Deneyin Yapılışı .......................................................................................... 41 3.5. Deney Programı ........................................................................................... 42 3.6. Deney Sonuçları ........................................................................................... 43 3.6.1. Zeminin Tamamen Sıkı Kum (g =17.06 kN/m³) Olması Durumu ...... 43 k 3.6.2. Zeminin Tamamen Gevşek Kum (γ = 15.03 kN/m3) Olması Durumu44 k 3.6.3. Deney Kasasının Belirli Bir Derinlikte Sağlam, Değişken Derinlikte (H=0.25D~2.00D) Gevşek Kum İle Doldurulması Durumu .............. 45 4. SONLU ELEMANLAR ANALİZİ ..................................................................... 49 4.1. Giriş ............................................................................................................. 49 4.2. Sonlu Elemanlar Yöntemi ............................................................................ 49 4.3. Sonlu Elemanlar Yönteminin Geoteknik Mühendisliği’nde Kullanımı.......... 53 4.4. Zemin Davranışının Modellenmesi ............................................................... 54 4.5. PLAXIS Programı ........................................................................................ 57 4.5.1. Geometrik Modelin Oluşturulması ..................................................... 57 4.5.2. Elemanlar .......................................................................................... 58 4.5.2.1. Zemin Elemanları .................................................................. 58 4.5.2.2. Kiriş Elemanlar ..................................................................... 59 4.5.2.3. Geogrid Elemanı ................................................................... 60 4.5.2.4. Ara Yüzey Elemanı ............................................................... 60 4.5.3. Zemin Modelleri ................................................................................ 61 4.5.3.1. Lineer Elastik Model (LE) ..................................................... 61 V 4.5.3.2. Mohr-Coulomb Model (MC) ................................................. 62 4.5.3.3. Jointed-Rock Model (JR)....................................................... 62 4.5.3.4. Soft Soil Model (SS) ............................................................. 62 4.5.3.5. Soft Soil Creep Model (SSC)................................................. 63 4.5.3.6. Hardening Soil Model (HS) ................................................... 63 4.6.1. Plaxis Paket Programı Geometrik Model ........................................... 66 4.6.1.1. Sınır Koşulları ....................................................................... 66 4.7. Malzeme Özellikleri ..................................................................................... 67 4.7.1. Model Zemin ..................................................................................... 67 4.7.2. Model Temel ..................................................................................... 68 4.7.3. Plaxis Paket Programında Sonlu Elemanlar Ağı ................................. 69 4.8. PLAXIS Analiz Sonuçları ............................................................................ 70 4.8.1. Sıkı Kum Durumu İçin Elde Edilen Sonuçlar (g =17.06 kN/m³) ........ 71 k 4.8.2. Gevşek Kum Durumu İçin Elde Edilen Sonuçlar (g =15.03 kN/m³)... 71 k 4.8.3. Farklı Tabakalanma Durumları İçin Elde Edilen Plaxis Analiz Sonuçları .......................................................................................... 72 4.9. ABAQUS Programı ..................................................................................... 73 4.9.1. Abaqus Paket Programı Geometrik Model ......................................... 73 4.9.2. Abaqus Programı Sonlu Eleman Ağı ................................................. 74 4.9.3. Abaqus Programı Malzeme Modeli ve Parametreler .......................... 75 4.9.4. ABAQUS Analiz Sonuçları ............................................................... 77 4.9.4.1. Zeminin Tamamen Sıkı Kum (g =17.06 kN/m³) Olması k Durumu ..................................................................................... 77 4.9.4.2. Zeminin Tamamen Gevşek Kum (g =15.03 kN/m³) Olması k Durumu ..................................................................................... 78 4.9.4.3. Farklı Tabakalanma Durumları İçin Elde Edilen Abaqus Analiz Sonuçları ................................................................................... 79 5. DENEYSEL VE SAYISAL SONUÇLARIN KARŞILAŞTIRILMASI ............... 81 5.1. Giriş ............................................................................................................. 81 5.1.1. Gevşek Kum Koşulları İçin Elde Edilen Sonuçların Karşılaştırılması 81 5.1.2. Sıkı Kum Koşulları İçin Elde Edilen Sonuçların Karşılaştırılması ...... 82 VI 5.1.3. Farklı Tabakalanma Durumları İçin Elde Edilen Sonuçların Karşılaştırılması ................................................................................ 83 5.2. PLAXIS ve ABAQUS Sonuçlarının Karşılaştırılması ................................... 84 5.2.1. Farklı Tabakalanma Durumları İçin Sayısal Sonuçların Karşılaştırılması ................................................................................ 85 5.2.2. Tabakalanma Durumunda ϕ Açısının Taşıma Gücüne Etkisi .............. 86 5.2.3. Derinlikle Düşey Gerilmenin Değişimi .............................................. 88 6. SONUÇLAR VE ÖNERİLER ............................................................................ 91 6.1. Sonuçlar ....................................................................................................... 91 6.2. Öneriler ........................................................................................................ 93 ÖZGEÇMİŞ ........................................................................................................... 99 VII ÇİZELGELER DİZİNİ SAYFA Çizelge 3.1. Elek Analiz Sonuçları .......................................................................... 24 Çizelge 3.2. Kuru Birim Hacim Ağırlık Deney Sonuçları ........................................ 27 Çizelge 3.3. Yük Hücresi Özellikleri ....................................................................... 36 Çizelge 3.4. Yük Hücresi Kalibrasyon Değerleri ..................................................... 40 Çizelge 3.5. Laboratuvar Model Deneylere Ait Toplu Gösterim .............................. 43 Çizelge 4.1. Model Zemin İçin HS Model Parametreleri ......................................... 68 Çizelge 4.2. Farklı Mesh Durumları İçin Analiz Sonuçları ...................................... 69 Çizelge 4.3. Abaqus Programında Kullanılan Parametreler ..................................... 76 Çizelge 5.1. Deney ve Sayısal Sonuçlarının Toplu Gösterimi .................................. 84 VIII
Description:The list of books you might like
