Grup ankrajların davranışının 2 boyutlu sayısal yöntemlerle araştırılması
Investigation of the behavior of group anchors with 2D numerical methods ground
Yazar: ALPTEKİN ŞAKALAR
Danışman: DOÇ. DR. SELÇUK BİLDİK
İSTANBUL NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİ / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / İnşaat Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Geoteknik mühendisliğinde bazı temeller üst yapı tipine bağlı olarak çekme gerilmelerine maruz kalmaktadırlar. Çekme yüklerine karşı ise en çok kullanılan temel tipi ankraj plakalarıdır. Ankraj plakalarının davranışını zemin özellikleri, yükleme koşulları, gömülme derinliği, ankraj plakalarının şekli, yerleşim açısı, grup halinde olmaları durumunda ankrajlar arası yatay ve düşey mesafeler gibi birçok parametre etkilemektedir.   
Bu çalışmada, ankraj plakalarının gevşek kum ve sıkı kum zemin durumlarındaki çekme davranışları sayısal olarak incelenmiştir. Dört farklı problem geometrisi tanımlanarak analizler yapılmıştır. Analizler Plaxis 2D 2020 programı ile düzlem deformasyon şartları altında sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak yapılmıştır. Hesaplarda kullanılan ankraj plakaları 1m x 1m ölçüsünde kare plakalardır. Bu çalışmada  Mohr-Coulomb zemin modeli kullanılmıştır. Yapılan analizler sonucu grup ankrajların çekme kapasitesi, kopma faktörü ve çekme kapasitesi oranına etkisi incelenmiştir. 
Analiz sonuçları değerlendirildiğinde ankraj gömülme derinliğinin artmasıyla çekme gerilmesi de artmaktadır. Ayrıca sıkı kum koşullarında çekme kapasitesi değeri gevşek duruma göre daha fazla elde edilmiştir. Her iki sıkılıktaki kum için ankraj plakasının kopma faktörü 2B derinliğe kadar azalırken, sıkı kumda 2B derinlikten sonra artış göstermiştir. Gevşek kumda ise 2B derinlikten sonra kopma faktörü sabit kalmıştır.  Ankrajlar arası mesafe arttıkça çekme kapasitenin de arttığı görülmüştür. Gevşek kumda ankrajlar arası yatay mesafe S/B=2 ye ulaştıktan sonra çekme kapasitesi sabitken, sıkı kumda S/B=3'de hala artmaya devam etmiştir. Ankraj plakalarının alt alta yerleştirilmeleri durumunda ise kopma faktörü gevşek kumda genelde sabitken sıkı kumda hafif bir artış göstermektedir. Yan yana konulan ankraj plakalarının birbirine doğru açıları arttıkça çekme kapasiteleri ve kopma faktörü azalmakta çekme kapasite oranı ise artmaktadır.

Abstract:
In geotechnical engineering, some foundations are subjected to uplift forces depending on the type of superstructure. The most commonly used foundation type against uplift loads is anchor plates. The behavior of anchor plates is affected by many parameters such as soil properties, loading conditions, burial depth, shape of anchor plates, placement angle, horizontal and vertical distances between anchors in case they are in groups.
In this study, the uplift behavior of anchor plates in loose and dense sand soil conditions was investigated numerically. Four different problem geometries were defined and analyzed. Analyses were performed using the finite element method under plane deformation conditions with the Plaxis 2D 2020 program. The anchor plates used in the calculations are square plates with a size of 1m x 1m. The Mohr-Coulomb soil model was used in this study. As a result of the analyzes, the effects of group anchors on the uplift capacity, breakout factor and uplift capacity ratio were examined.

When the analysis results are evaluated, the uplift capacity increases with the increase in the anchor embedding depth. In addition, the uplift capacity value was obtained higher in dense sand conditions than in loose conditions. While the breakout factor of the anchor plate decreased up to 2B depth for both dense sands, it increased after 2B depth in dense sand. In loose sand, the breakout factor remained constant after 2B depth. It was observed that the uplift capacity increased as the distance between the anchors increased. While the uplift capacity was constant after the horizontal distance between the anchors reached S/B=2 in loose sand, it continued to increase in dense sand at S/B=3. In the case of placing the anchor plates one above the other, the breakout factor was generally constant in loose sand, while it slightly increased in dense sand. As the angles of the anchor plates placed side by side increase, the uplift capacities and breakout factor decrease, and the uplift capacity ratio increases.