Betonarme çerçeveli bir yapıda yapı-kazık-zemin etkileşimi dikkate alınarak kazık tasarımı
Pile design in reinforced concrete frames considering structure-pile-soil interaction
Yazar: ERHAN KESKİN
Danışman: PROF. DR. BİLGE DORAN
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Yapı Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Yapı-kazık-zemin etkileşimi, deprem etkisi altında zemin ortamı ile yapının birlikte gözönüne alındığı yapı zemin ortak sisteminde, yapı ve zeminin birbirlerini karşılıklı olarak etkilemesi olarak tanımlanır. Taban kayasında tanımlanan deprem yer hareketinden oluşan ve zemin ortamı içinde yayılan deprem dalgalarının etkisi ile kazıklar önemli plastik şekil değiştirmelere maruz kalırlar. Buna karşılık kazıklar, bina temelinde oluşan etkin temel hareketini de gerek genlik gerekse frekans içeriği bakımından önemli değişikliğe uğratabilirler. Yapının eylemsizlik özelliğinin gözönüne alınmadığı yapı-kazık-zemin sistemindeki bu oluşuma kinematik etkileşim adı verilir. Kazıklar ayrıca eylemsizlik etkileşimi kapsamında titreşen yapıdan kazık-zemin ortamına geri dönen deprem dalgalarından ötürü ek zorlanmalara maruz kalırlar. Bu tez çalışması ile, literatürde ve Tükiye Bina Deprem Yönetmeliği (TBDY-2018) Ek-16C'de yer alan doğrusal olmayan itme analizi ile kazık-1D zemin etkileşimi hesap yöntemi kullanılarak kazık tasarımı hedeflenmektedir. Anılan yöntemde, kazıkları temsil eden elemanlara ait her bir düğüm noktasında kazık ile zemin ortamı arasında göreli kuvvet-yer değiştirme ilişkisi, doğrusal olmayan P-y, T-z yayları ile, kazık ucunda ise Q-z yayı ile modellenecektir. Bu bağlamda, betonarme kazıklara oturan örnek bir yapı, değişken zemin tiplerine göre yapı-kazık-zemin etkileşimi dikkate alınarak doğrusal olmayan analiz yöntemleri ile hesaplanacak ve TBDY-2018 esasları doğrultusunda kazıkların tasarımı yapılacaktır.

Abstract:
Structure-soil-pile interaction is defined as consideration of soil, structure and interaction of each other under the earthquake excitation. Significant plastic deformation is occurred due to the earthquake waves which are defined on the Temel rock and move on in the soil environment. In this case, these plastic deformations of pile can be effect on the amplitude and the frequency of the foundation. This structure-soil-pile system, in which the inertia of structure is not taken into account, is called as kinematic interaction. Furthermore, piles are effecting due to transferred vibration from the structure to the pile and soil. This thesis aims to explore structure-soil-pile interaction by using pile–1D soil nonlinear static analysis method according to Turkish Seismic Code-2018 (TBDY-2018), Annex 16-C. In this method, the soil characteristics are described by three types of nonlinear resistance-displacement curves. Relationship between the lateral soil pressure and pile displacement are described by P-y curves, T-z curves describe skin friction between the pile and the soil, Q-z curves describe the bearing stress at the pile. In this context, pile supported sample structure with different soil condition will be evaluated by using non-linear finite element analysis considering structure-soil-pile interaction and piles will be designed according to TBDY-2018.