Kum Zeminlerde İlave Düşey Gerilmenin Derinlikle Değişiminin Farklı Yöntemlerle İncelenmesi

Year 2020, Volume: 9 Issue: 3, 1327 - 1336, 26.09.2020

Mehmet Fatih Yazıcı , Recep Akan Sıddıka Nilay Keskin

https://doi.org/10.17798/bitlisfen.636927

Abstract

Geoteknik mühendisliğinde temeller
altındaki oturmaların ve iksa yapılarına etki eden yatay toprak basınçlarının
doğru bir şekilde belirlenebilmesi, zemin içerisindeki ilave düşey gerilme
dağılımının doğru bir şekilde tahmin edilmesine bağlıdır. İlave düşey
gerilmelerin hesaplanmasında yaygın bir şekilde kullanılan yöntemlerde zemin
genel olarak elastik, izotrop, homojen ve yarı sonsuz ortam olarak kabul
edilmekte ve zemine ait özellikler dikkate alınmamaktadır. Bu sebeple farklı
boyutlara sahip temeller farklı içsel sürtünme açısına sahip kum zemin üzerine
oturtularak iki boyutlu bir sonlu elemanlar yazılımı olan Plaxis 2D ile
analizler yapılmış ve zemin içerisinde dikdörtgen alanlı bir dış yüklemeden
kaynaklanan ilave gerilme dağılımı incelenmiştir. Ayrıca Plaxis 2D’den elde
edilen ilave düşey gerilme dağılımları, zemin mekaniğinde yaygın bir şekilde
kullanılan teorilerden elde edilen sonuçlar ile karşılaştırılmıştır. Sonuç
olarak temel boyu küçüldükçe sonlu elemanlar yönteminden elde edilen sonuçlar,
zemin mekaniğinde kullanılan klasik yöntemlerden elde edilen sonuçlara
yaklaşmaktadır. Ayrıca zeminin içsel sürtünme açısındaki artış ile temelin köşe
noktası altında aynı derinlikteki zemin elemanı üzerine gelen ilave düşey
gerilmelerin arttığı, temelin orta noktası altındaki ilave düşey gerilmelerin
ise belli bir derinliğe kadar azaldığı ve bu derinlikten sonra arttığı
gözlemlenmiştir. Genel olarak yaklaşık yöntemden elde edilen sonuçlar, sonlu
elemanlar yönteminden elde edilen sonuçlar ile daha uyumlu çıkmış ve temel
boyutları daha küçük olduğunda bu uyum artmıştır.

Keywords

İlave düşey gerilme, sonlu elemanlar yöntemi, temel boyutları, içsel sürtünme açısı

References

• 1. Çiçek, E., Güler, E., Yetimoğlu, T. 2016. Comparison of Measured and Theoretical Pressure Distribution below Strip Footings on Sand Soil, International Journal of Geomechanics, 14(5): 1-8.
• 2. Boussinesq, J. 1885. Application des Potentiels a L’etude de L’equilbre et du Movement des Solids Elastiques, Gauthier-Villars, Paris.
• 3. Westergaard, H.M. 1938. A Problem of Elasticity Suggested by a Problem in Soil Mechanics: Soft Material Reinforced by Numerous Strong Horizontal Sheets, Contributions to the Mechanics of Solids, Dedicated S. Timoshenko 60th Anniversary Volume: 268-277.
• 4. Laman, M., Keskin, M.S. 2004. Kumlu Zeminlere Oturan Kare Temeller Altında Düşey Gerilme Analizi, Türkiye Mühendislik Haberleri, 431: 53-57.
• 5. Keskin, M.S., Laman, M., Baran, T. 2008. Kuma Oturan Kare Temeller Altında Oluşan Düşey Gerilmelerin Deneysel Tespiti ve Sayısal Analizi, İMO Teknik Dergi, 299: 4521-4538.
• 6. Algin, H.M. 2000. Stress from Linearly Distributed Pressures over Rectangular Areas, International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics, 24: 681-692.
• 7. Gray, H. 1943. Stress and Displacement from Loads over Rectangular Areas, Civil Engineering, ASCE, 13 (5): 227-229.
• 8. Vitone, D.M.A., Valsangkar, A.J. 1986. Stress from Loads Over Rectangular Areas, Journal of Geotechnical Engineering, 112 (10): 961-964.
• 9. DAS, B.M. 2011. Principle of Foundation Engineering 7th Edition. Global Engineering, Cengage Learning, 794p, United States of America.
• 10. Plaxis 2D Material Models Manual 2019.
• 11. Brinkgreve, R. 2005. Computational Geotechnics for Experienced Users (Plaxis).