Hücresel yapı elemanlarının (geocell) çekme kapasitelerinin laboratuvarda yapılan çekme deneyleri ile belirlenmesi
Assessment of pullout capacity of geocell by laboratory pullout tests
Yazar: ADEM IŞIK
Danışman: PROF. DR. AYHAN GÜRBÜZ
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Bu çalışma kapsamında hücresel yapı elemanları ile zemin arasındaki sürtünme davranışının incelenmesi amacıyla laboratuvar çekme deneyleri kullanılmış ve elde edilen deneysel sonuçlar kullanılarak sürtünme davranışı hem teorik hem de analitik olarak ortaya konmuştur. Ayrıca belirlenen zemin-hücresel yapı elemanı sürtünme davranışı ile model duvar deneyleri üzerinde yükleme deneyleri yapılarak duvar davranışları incelenmiştir. Çekme deneyleri farklı düşey gerilmeler altında, boyutları ve rijitlikleri değişen hücresel yapı elemanları üzerinde, toplamda 55 adet olarak gerçekleştirilmiştir. Zemin ortamına gömülmüş hücresel yapı elemanlarının çekme kapasiteleri deney sonuçlarına göre teorik olarak belirlenmiş ve elde edilen teorik yaklaşım ile deneysel sonuçlar arasında oldukça iyi bir uyum olduğu gözlenmiştir. Hücresel yapı elemanlarının sürtünme davranışını modelleyebilmek amacıyla,  uygulanan çekme deneyleri sonucunda elde edilen yük deplasman davranışları, çekme gerilmesi- deplasmanı grafiklerine dönüştürülerek, yeni bir sürtünme davranışı modelinin oluşturulabilmesi için bu grafikler genelleştirilmiştir. Deneysel çalışmada ölçülen birim deformasyon değerleri kullanılarak elde edilen maksimum çekme gerilmesi değerleri ile düşey gerilme ve hücresel yapı elemanları boyutları arasında genel bir ilişki ortaya konmuştur. Ayrıca çekme gerilmesi- deplasman eğrileri genelleştirildikten sonra, bu eğrilerde önemli değerler olan maksimum çekme gerilmesindeki deplasman ve nihai deplasman değerleri de düşey gerilme ve hücresel yapı elemanı boyutlarına bağlı olarak belirlenmiştir. Çekme yüklerine maruz kalan hücresel yapı elemanlarının sürtünme davranışı çekme kuvveti etkisindeki yapı tasarımlarda kullanılmak üzere çekme gerilmesi- deplasmanı ilişkilerini ortaya koyan genelleştirilmiş eşitlikler elde edilmiştir. Çekme kapasiteleri ve sürtünme davranışı belirlenen hücresel yapı elemanlarının bir istinat duvarı üzerinde donatı elemanı olarak performansının belirlenmesi amacıyla laboratuvarda model duvar deneyleri yapılmıştır. Hücresel yapı elemanının performansı, model duvar üzerinde geoşerit ve geoşerit-hücresel yapı elemanları kullanılarak karşılaştırılmıştır.

Abstract:
In the scope of this study, laboratory pullout tests were used to examine the friction behavior between geocell and the soil, and friction behavior was determined both theoretically and analytically using the experimental results obtained. Moreover, the soil-geocell friction behavior and foundation loading tests were performed on model wall tests and wall behaviors were investigated. A total of 55 laboratory pullout tests were carried out under different normal stresses, on geocell of varying sizes and stiffness. The pullout capacities of the geocell embedded in the soil were determined theoretically according to the experimental results and it was observed that there was a good agreement between the obtained theoretical approach and the experimental results. In order to model the friction behavior of the geocell in the soil, bond stress-displacements graphs have been generalized in order to create a new friction behavior model by transforming the load displacement behaviors. A general relationship between the maximum bond stress values obtained using the strain values measured in the experimental study and the dimensions of geocell reinforcements and the normal stress has been revealed. In addition, after the bond stress-displacement curves have been generalized, the displacement and ultimate displacement values at the maximum bond stress, which are important values in these curves, have also been determined depending on the dimensions of the geocell and normal stress. Generalized equations that reveal from the bond stress-displacement relationships are used in retaining wall designs. Moreover, model wall experiments were carried out in the laboratory in order to determine the performance of geocell whose pullout capacities and friction behavior were determined as reinforcement elements on a retaining wall. The performance of the geocell was compared using geostrip and geostrip-geocell on the model wall.