Polipropilen liflerle rastgele donatılandırılmış kum zeminlerin optimum derinlik-taşıma gücü ilişkisinin araştırılması
An analysis of optimum depth -bearing capacity of randomly polypropylene fiber reinforced sand soils
Yazar: ŞEYDA DOĞAN KÜÇÜKÇONGAR
Danışman: YRD. DOÇ. DR. SEMET ÇELİK
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Geoteknik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Zemin içerisine yerleştirilen çeşitli donatılar, yapılarda görülen oturmaların izin verilen değerlerin altında kalması için kullanılmaya başlanmış olup, günümüzde de kullanımları her geçen gün artış göstermektedir. Geleneksel yöntemlere göre daha güvenilir ve ekonomik çözümler elde etmek için temel zemin içerisine çekmeye dayanıklı ve zemin ile arasında yeterli sürtünmeye sahip donatılar yerleştirilmektedir. Taşıma gücünü arttırmak ve oturmaları izin verilen değerlerde tutmak için zemin içerisine yerleştirilen çeşitli donatılar (geotekstil, geogrid vb.) son yıllarda kullanılmaya başlanmış olup, kullanımları hızla artış göstermektedir.
Bu çalışmanın amacı, donatısız ve polipropilen liflerle rastgele donatılı orta- sıkı bir kum zemine oturan yüzeysel bir şerit temelin taşıma gücünün ve optimum donatı derinliğinin araştırılmasıdır. Deneylerde, donatı olarak polipropilen lif kullanılmıştır. Donatı derinliğinin ve rölatif sıkılığın taşıma gücünü ve oturma davranışına etkisi incelenmiştir.
Bu çalışma sonucunda, farklı rölatif sıkılık ve donatı derinliğinin göçme davranışını etkilediği gözlenmiştir. Deney sonuçlarından farklı oturma oranlarına (s/B) karşılık gelen taşıma kapasitesi oranları (BCR) hesaplanmıştır. Her bir rölatif sıkılık ve donatı derinliği için farklı s/B-BCR davranışı gözlenmiştir. Ayrıca, temel plakasının oturmasının artmasıyla sistemin davranış karakterleri de değişmiştir. Çalışmalarda %50 ve %65 rölatif sıkılıkta temel plakasının altındaki B, 2B, 2,5B ve 3B derinliğindeki zemin donatılandırılmıştır. Rölatif sıkılığın ve donatı derinliğinin artmasıyla zeminin taşıma kapasitesinin arttığı ve aynı taşıma kapasitesinde yapacağı oturmanın önemli oranda azaldığı gözlenmiştir.
Zeminde meydana gelen hareketleri analiz etmek için parçacık görüntülü hız ölçümü (PIV) yöntemi kullanılmıştır. Zemin hareketlerinin incelenmesinde yüksek görüntü kaliteli resim serisi kullanılmıştır. Bu resimler, GeoPIV yazılımı ile analiz edilmiş ve zeminin nihai hareketi elde edilmiştir.

Abstract:
Several reinforcements footing in soil, have been started to be used to keep the settlements in buildings under the allowed values, and nowadays their usages have increasing day by day. In order to get more reasonable and trustable solutions when compared to conventional methods, reinforcements should be sufficiently fricative and resistant to (absorbing/tensile). In recent years, to increase bearing capacity and to keep the settlement around reasonable values, several reinforcements (geotextile, geogrid etc.) have been started to use in sand soil and their usage is increasing rapidly.
This study was undertaken to investigate the load-settlement-failure behavior and optimum reinforcing depth of a shallow strip footing on unreinforced and randomly polypropylene fiber reinforced medium dense sand. In tests, polypropylene fiber was used as reinforcement. The effects of reinforcement depth and relative density on bearing capacity and settlement manner has been investigated.
The test results indicated that different relative density and reinforce dept affected the failure mode. The bearing capacity ratios (BCR) were calculated for different settlement ratios (s/B) using the experimental results. For each relative density and reinforcement dept, a different  s/B-BCR mode was calculated. In addition, with the increase in the footing settlement, the character of system behavior changed. With 50% and 65% relative density, soils with B, 2B, 2,5B and 3B-depth under the footing were reinforced in the tests.  When the relative density and the weight dept of reinforcement increased, it was observed that the bearing capacity of the soil increased, and the settlement decreased with the same bearing capacity.
Particle image velocimetry (PIV) method was used to analysis movements obtained soil. Series of high resulation photos were used in investigating of movements of soil. These pictures were analysed by GeoPIV software and final movement of soil was obtained.