Geosentetik donatılı kum zemine oturan şerit temellerin analizi
Analysis of strip footings on geosynthetic reinforced sand
Yazar: ELİF ÇİÇEK
Danışman: PROF. DR. F. EROL GÜLER ; PROF. DR. TEMEL YETİMOĞLU
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2011
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Donatılı zemin = Reinforced soil ; Sonlu elemanlar = Finite elements ; Taşıma gücü = Bearing capacity ; Şerit temeller = Strip footings

Özet:
Zeminleri güçlendirmek amacıyla geosentetik malzemelerin kullanılması dünya genelinde ve Türkiye'de her geçen gün hızla artmaktadır. Bu çalışmanın amacı donatısız ve geosentetik donatılı orta sıkılıktaki bir kum zemine oturan yüzeysel bir şerit temelin yük-oturma-göçme davranışının bir seri laboratuar plaka yükleme deneyi ve sonlu elemanlar yöntemi ile araştırılmasıdır. Deneylerde, geosentetik donatı olarak bir geotekstil ve üç farklı geogrid malzemesi kullanılmıştır. Her bir donatı için donatı konfigürasyon parametrelerinin taşıma kapasitesine etkisi araştırılmıştır. Ayrıca, donatısız ve geotekstil donatılı kuma oturan şerit temelin merkezi altında farklı derinliklerde oluşan ilave düşey gerilmeler ölçülmüştür. Deneysel bulgular yürütülen sonlu elemanlar analizi ve bazı teorik model sonuçları ile karşılaştırılmıştır.Bu çalışma sonucunda, donatı cinsinin ve konfigürasyon parametrelerinin göçme modunu etkilediği gözlenmiştir. Deney sonuçlarından farklı oturma oranlarına (s/B) karşılık gelen taşıma kapasitesi oranları (BCR) hesaplanmıştır. Her donatı cinsi ve konfigürasyonu için farklı s/B-BCR davranışı gözlenmiştir. Ayrıca, temel plakı oturmasının artmasıyla sistemin davranış karakterleri de değişmiştir. Temel plakası altında ortalama 2B derinliğinin donatılandırılması genellikle taşıma gücü değerini artırmıştır. Sistemdeki donatı sayısının artması ile de geogrid ağ aralığı etkisinin arttığı gözlenmiştir. Ayrıca, ağ aralığının taşıma gücüne etkisinin, farklı donatı parametreleri için değişebildiği görülmüştür. Donatı konfigürasyonu parametreleri, ilave düşey gerilme-derinlik davranışları üzerinde de etkili olmuştur. Donatılı zonda ilave düşey zemin gerilmeleri derinlikle tedrici olmayan bir değişim sergilemiş diğer bir ifadeyle ilave düşey zemin gerilmelerinde ani değişimler gözlenmiştir.

Abstract:
The usage of geosynthetic materials to improve soil behavior is increasing all over the world and Turkey. This study was undertaken to investigate the load-settlement-failure behavior of a shallow strip footing on unreinforced and reinforced a medium dense sand by performing laboratory plate load tests as well as finite element analyses. One type geotextile and three different type geogrid plates were used as reinforcement in the experiments. The effect of reinforcement configuration parameters on the bearing capacity was investigated for each reinforcement inclusion. Also, the vertical stresses were measured at different depths under the center of strip footing on unreinforced and geotextile reinforced sand. Experimental results were compared with those of theoretical and finite element solutions.The test results indicated that reinforcement type and reinforcement configuration parameters affected the failure mode. The bearing capacity ratios (BCR) were calculated for different settlement ratios (s/B) using the experimental results. The different relationships between s/B and BCR were found for each reinforcement type and configuration parameters. In addition, the character of system behavior was changed with the amount of footing settlement. Generally, the effective depth of reinforcement zone was around 2B below the base of the footing. When the reinforcement number was increased, the effect of the geogrid mesh size on the bearing capacity could be more pronounced. The reinforcement configuration could also affected the vertical stress significantly. The vertical stress increments did not change gradually with the depth within the reinforced zone.