Zeminde ve kayada kazık taşıma gücünün sonlu elemanlar yöntemi ile tahmini
Estimation of bearing capacity of pile in soil and rock using finite element method
Yazar: MERVE HOTHOT
Danışman: PROF. DR. AHMET MURAT TÜRK
İstanbul Kültür Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Geoteknik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Günümüzde  kentleşmenin  artmasıyla  yapılaşma  süreci  hızlanmış  ve  yüksek  yapı yapma  ihtiyacı  artmıştır.  Bu  gelişme  yapılaşmaya  tam  olarak  uygun  olmayan zeminlere inşaat yapılma gereksinimini de artırmış ve zemin iyileştirme ve kazıklı temel  imalatı  yapımı  ihtiyacını beraberinde  getirmiştir.  Zemin  yapısındaki bilinmezlikler, kazık imalatlarındaki bazı elverişsiz durumları ortadan kaldırabilmek ve kazık taşıma gücünün belirlenmesi için kullanılan yöntemlerden biri de sahada gerçekleştirilen kazık yükleme deneyleridir. 

Tez  çalışması  kapsamında,  farklı  bölgelerde  farklı  zemin  ve  kaya  birimlerinde yapılmış olan kazık yükleme deney sonuçları irdelenmiştir. Kazıklar ile ilgili genel bilgiler  verilmiş  olup,  kohezyonlu/kohezyonsuz  zeminler  ile  kayaya  soketli kazıklarda  kazık  taşıma  gücü  hesap  yöntemleri  anlatılmıştır.  Sonlu  elemanlar yöntemi  kullanılarak  (Plaxis-3D  ve  Plaxis-2D)  geri  analizler  yapılmış,  arazide yapılan deney sonuçları birbiriyle uyumlu olacak şekilde zemin parametreleri (E, c, )  yeniden  değerlendirilmiş  ve  farklı  kazık  boyları  için  de  kazıkların  oturma-yük grafikleri  hesaplanmıştır.  Bulunan  parametreler  yaklaşık  yöntem  hesaplarında  da 
kullanılmıştır.  Bulunan tüm  sonuçlar  tablo halinde verilmiştir. Yapılmış  olan tüm hesaplamalarda sonlu elemanlar yönteminin, yaklaşık yöntemle hesaplanan sonuçlara göre daha gerçekçi ve doğruya yakın sonuçlar verdiği görülmüştür. 

Bu elde edilen sonuçlar ile arazide imal edilecek olan kazıklar için gerçek sonuçlar ile uyumlu veriler elde edilmiştir. Farklı zemin profili ve yapı yükleri altında kazık taşıma kapasitesi ve oturmaların hesaplanmasının gerektiğinde, sahadan ve laboratuvardan elde  edilen  zemin parametreleri  kullanılarak  sonlu  elemanlar  yönteminden faydalanılabileceği anlaşılmıştır.

Abstract:
With the evolution of urbanization, construction processes need to be faster and the need for high-rise building structures have increased. Therefore the difficulties of construction on weak soil conditions have risen. These type of cases can be overcome by soil improvement and pile foundations. One of the methods used to eliminate the unknowns  in  the  soil  structure,  to  eliminate  some  unfavorable  situations  in  pile manufacturing and to determine the pile bearing capacity is the in-situ pile loading tests carried out in the construction field. 

Within  the  scope  of  thesis,  in-situ  pile  tests  performed  in  different  soil  and  rock 
conditions  have  been  analysed.  Calculation  methods  of  bearing  capacity  of  piles which were derived for cohessive/noncohessive soils and rock socketed piles have been explained with the general pile properties. Back analysis have been done in Plaxis-2D/3D and geomechanical parameters (E, c, )  are re-evaluated in order to compare  the  field  test  and  finite  element  model  results  and  then  load-settlement graphics are drawn. Available emprical methods are used fort he calculations and all results are presented in table. Accuracy of the FEM analysis is found better than the available empirical methods for all cases.  

According to the results, verified data have been collected in order to use further pile load tests. It is shown that soil parameters can be used in FEM models in order to estimate the results if bearing capacity and settlements needs to be calculated under different ground and load conditions.