Ankrajlı iksa sistemlerinde öngerme kuvvetinin kazı davranışı üzerindeki etkisi
Effect of prestressing force over excavation behavior in 
anchor supporting systems
Yazar: ÖZLEM BERİL AKSOY
Danışman: PROF. DR. MEHMET MUHİT BERİLGEN
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Geoteknik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Günümüzde artan nüfus nedeniyle yapılaşmanın fazlalaşması, ekonomik büyüme ve buna bağlı olarak boş arazilerin azalmasından dolayı çok katlı bodrumları olan yüksek yapılara talep artmıştır. Bu binaların bodrumları ve temellerini inşa etmek için dik ve derin kazı yapmak gerekmektedir. Derin kazı nedeni ile kazı çukurunun duraylılığının sağlanması ve kazı çevresinde oluşacak şekil değiştirmelerin sınırlandırılması ihtiyacı bir iksa sistemi inşasını zorunlu kılmaktadır.  Başlangıçta içten destekli iksa sistemleri ile karşılanan bu ihtiyaç, içten destekli sistemlerin kazı çukurunda inşaat faaliyetlerini kısıtlaması, geniş kazılarda tasarım güçlüğü vb. nedenlerden ötürü daha gelişmiş destekleme sistemlerinin geliştirilmesi ihtiyacını doğurmuştur. Öngerilmeli ankrajların geliştirilmesi ve iksa sistemlerinde kullanılması bu ihtiyacı karşılamakla birlikte öngerilme uygulanan zemin ankrajları ile desteklenen iksa sistemlerinin karmaşık çalışma mekanizması nedeniyle aydınlatılması gereken konular bulunmaktadır. Bu konuların başında ankraj öngerme kuvvetinin iksa perdesi ve perde arkası zemin yüzünde kazı dolayısı ile oluşacak yer değiştirmeler üzerindeki etkisinin geldiği düşünülerek bu çalışmada, bu konunun sayısal analizlerle incelenmesi amaçlanmıştır. Sayısal analizler geoteknik mühendisliğinde yaygın olarak kullanılan Plaxis 2012 yazılımı ile gerçekleştirilmiştir. Bu analizlerde, iki sıralı ankraj ve diyafram perdeden meydana gelen bir kazı destekleme sisteminde farklı öngerme kuvvetleri ve ankraj kök boyları gözönüne alınmıştır. Bu parametreler ile gerçekleştirilen analizlerden ankraj öngerme
kuvveti ile perdedeki yatay yer değiştirmeleri ve perde arkası düşey yer değiştirmelerinin değişimi elde olunarak grafikleri çizilmiştir. Bu grafiklerde yer değiştirmeler kazı derinliği ile, akraj kuvveti ise Rankine aktif toprak basıncı değeri ile normalize edilerek gösterilmiştir. Gözönüne alınan sayısal modelde, duraylılık analizleri de gerçekleştirilerek ankraj kuvvetlerinin destekli kazının duraylılığı üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Plaxis sonlu elemanlar yöntemi ile modellenen sistemde duvar arkasında oluşan yatay (ux) ve düşey yer değiştirmelerin (uy) belirlenmiş ve kazı derinliği (H), ankraj kök uzunluğu, çevre sürtünmesi uç direnci (Tmax), güvenlik katsayısı (Msf), aktif toprak basınçlarının (Pa) birbirleri ile ilişkileri grafiklerle değerlendirilmiştir.

Abstract:
Due to increasing growth of the population, dwelling increase and economic growth as well as dependently reduction of the free land, the demand for high buildings consisting of multi-storey basements increased considerably. In order to build such buildings' basements and groundwork, it is necessary to dig vertical and deep excavations. For the deep excavation, constructing of a support system is found to be compulsory to provide stability for the excavation hole and the limitation of the shape changes in the vicinity.
This demand which was primarily provided with inner support timbering systems, was found necessary to be changed to much developed improved supporting systems due to limitation of the construction activities within the inner supporting systems in excavation holes, also design difficulties in wide excavations and so on. Development of the prestressing anchorages and the conducting supporting systems may meet this requirement and there is a complex mechanism of the supporting systems, supported by ground anchorages which prestressing applications takes places, and are the subjects to enlighten to determine the behavior of the supporting systems. Above all these subjects, shoring wall of the anchorage prestressing power and the effect of the possible place shifts taking place at behind the wall surface because of the excavation, numerical analysis of this subject was aimed to be considered. The numerical analysis was realized by Plaxis 2012 software which is used very commonly in geotechnical engineering. In these analyses, various prestressing powers and anchorage root paints were considered within an excavation system made by a two lined anchorage and diaphragm wall. In the analyses developed with these parameters, the anchorage prestressing power and horizontal shift in the Wall as well as the vertical shift behind the wall were all evaluated and their graphics were delineated. In these graphics, the ground shifts with the excavation depths, and the anchorage strength with the Rankine active soil pressure were normalized. 
In the prospected numerical model, with evaluating stability analysis, the effect of anchorage powers over the stability of the supported excavations was investigated. With the modelled system by Plaxis Finite Elements' method, the horizontal (ux) and vertical (uy) displacements behind the wall were determined and the relations of the excavation depth (H), length of anchorage root, peripheral friction point bearing (Tmax), security coefficient (Msf), active soil pressures (Pa) with each other were evaluated with graphics.