Gömülü borulara etkiyen düşey ve yatay yüklerin boru stabilitesine olan etkilerinin araştırılması
Investigation of the effects of vertical and lateral loads on the stability of buried pipes
Yazar: NİYAZİ UĞUR TERZİ
Danışman: PROF. DR. SÖNMEZ YILDIRIM
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Geoteknik Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2007
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Fotogrametri = Photogrammetry ; Laboratuvar deneyleri = Laboratory experiments

Özet:
Günümüzde dogal enerji kaynaklarının tasınmasında, su ve kanalizasyon sistemleri vb.bir çok uygulamada polietilen esaslı HDPE esnek borular gün geçtikçe daha fazla orandakullanılmaktadır. Ancak özellikle esnek boruların hendek ortamındaki davranısları vefarklı geri dolgu ve yükleme sartlarındaki duraylılıkları tam olarak aydınlatılamamıstır.YTÜ Geoteknik laboratuarlarında bu amaçla hendek ortamını modelleyen bir deneysistemi kurulmustur. Deneylerde 200,242 ve 312 mm çaplarında olan üç farklı HDPEborunun, çakıl ve kum geri dolgu ortamlarında ve düsey, yanal yükleme kosullarındakidavranısları incelenmistir. 50x70x70 cm boyutlarında tasarlanan deney tankındayüklemeler için sisebilen membranlar kullanılmıstır. 500 kPa yük seviyesine kadar 10kPa'lık artıs adımlarında uygulanan yüklemeler altında ortaya çıkan sekil degisimlerinisaptayabilmek için, boru iç yüzeyine 0o,45o,90o,135o,180o,225o,270o,315o ve 360onoktalarına yapıstırılan biçim degistirme ölçer rozetler ve düsey yanal eksenlerdedogrusal yer degisimi ölçerler kullanılmıstır. Bunun yanında deney kutusunun pleksiglasseffaf camdan imal edilen ön yüzeyinden fotogremetrik ölçümler alınmıs ve borudavranısı yüksek çözünürlüklü kameralar ile görüntülenmistir. Deney kutusu ve yüklemeadımları PLAXIS 2D ve PLAXIS 3D TUNNEL programlarında modellenerek sonluelemanlar sayısal analizleri yapılmıstır. Bunun yanında tasarımcılar tarafından sıklıklakullanılan Gelistirilmis Iowa Amprik Yöntemi ile de analizler yapılarak amprik, sayısal,fotogremetrik ve deneysel sonuçlar birbirleri ile karsılastırılmıstır.Anahtar Kelimeler : Gömülü Borular, Labaratuvar Deneyleri, Sonlu ElemanarAnalizleri, Fotogrametrik Ölçümler

Abstract:
In recent years there has been increasing use for flexible pipes in many areas such asnatural energy transportation pipelines, water distribution or waste water drainagesystems etc. However, much of the soil-pipe behavior and pipe performance undervarious conditions has not been fully understood. In order to identify the complex soil-pipe interaction and pipe performance under different backfill and loading conditions, anexperimental set up was designed at Yıldız Technical University GeotechnicalEngineering Laboratory. Experiments were performed in a soil box which simulated aflexible buried pipe in trench conditions. Dry and poorly graded sand as backfill materialand three HDPE buried pipes, diameters ranging between 200-312 mm were used in theinvestigation.A comprehensive study was carried out to determine the effect of backfill installation,backfill relative density and loading conditions on the pipe deformation and pipestability. Furthermore, backfill materials have been placed to the soil box at different voidratios to provide different relative densities. Loadings were applied with increments of 10kPa up to 300-500 kPa in vertical axis using an air pressure membrane. At each loadingstep vertical and horizontal deformations at pipe cross section were measured by meansof Lineer Position Transducers. The experimental set up have been modeled by utilizingfinite element analysis program named PLAXIS 2D and PLAXIS 3D TUNNELprograms. Modifiyed Iowa Emprical Methods have been used to determination of thepipe deflections under various conditions. Experimental and numerical solutions arecompared in order to evaluate the soil pipe interaction problem.Keywords: Buried Pipes, Laboratory Tests, Finite Element Methods, PhotogrametricMeasurements