Donatılı kuma oturan eksantrik yüklü model sığ şerit temelin taşıma gücü
The bearing capacity of the eccentrically loaded model shallow strip footing on reinforced sand
Yazar: EROL ŞADOĞLU
Danışman: PROF. DR. BAYRAM ALİ UZUNER
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2009
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Donatılı zemin = Reinforced soil ; Taşıma gücü = Bearing capacity

Özet:
Temeller, üzerlerine etkiyen yükleri güvenli ve ekonomik olarak zemin ortamına aktaran elemanlardır. Güvenli olma koşulu, taşıma gücü ve oturma koşullarının aynı anda sağlanmasını ifade eder. Zemin ortamının taşıma gücünü arttırmak ve oturmaları azaltmak için sıkça geosentetikler kullanılır. Temeller, yapılara etkiyen yanal yüklerin etkisinde momente de maruz kalırlar ve böylece eksantrik olarak yüklenmiş olurlar. Donatılı zemine oturan merkezi yüklü temeller için oldukça fazla araştırma yapılmış olmasına rağmen, eksantrik yüklü temellerle ilgili çalışmalar azdır.Bu çalışmada, donatılı kuma oturan eksantrik yüklü model sığ şerit temelin sınır yükleri ve yük-oturma ilişkileri deneysel olarak araştırılmıştır. Deneysel çalışmada kullanılan tankın iç boyutları 0.9 m x 0.65 m x 0.1 m olup, model şerit temelin genişliği 80 mm'dir. Deneylerde kullanılan kumun rölatif sıkılığı (Dr) % 74 (sıkı) tür. Bu deneylerde model sığ temel (Df=20 mm, Df/B=0.25), donatılı ve donatısız zeminde, merkezi (e=0) ve çeşitli eksantrisitelerde (çekirdek içi, e=1/12; çekirdek üzeri, e=1/6 ; çekirdek dışı, e=1/3) yüklenmiştir. Donatılı deneylerde, bir örgülü geotekstil şerit temel tabanından itibaren, temel genişliğinin yarısı kadar (40 mm) bir derinliğe yatay olarak yerleştirilmiştir. Sonuçların güvenilirliğini sağlamak amacıyla, her deney iki kez tekrarlanmıştır. Şerit temel için, düzlem şekil değiştirme koşulları büyük oranda sağlanmıştır.Deney sonuçlarından, donatı kullanılması, donatısız deneylerle karşılaştırıldığında sınır yükte artışa sebep olmuştur. Bu artış, eksantrisiteye bağlı olarak % 26-% 59 arasında değişmekte olup; artan eksantrisite ile azalmaktadır. Donatılı deneylerde artan eksantrisite ile birlikte sınır yüklerdeki azalmalar, genel olarak Geleneksel Yöntemle uyum içindedir. Aynı eksantrisitelerde, belli bir oturma değeri için, donatılı deneyler daha büyük yük değeri vermiştir. Diğer bir deyişle donatı, temelin sadece sınır yükünü artırmaz; aynı zamanda yük-oturma ilişkisini de oturma koşulu açısından iyileştirir. Donatısız ve donatılı durumlarda, eksantrisite arttıkça, yük-oturma eğrisinde göçmeye varmak için gerekli olan düşey hareket miktarı azalmaktadır. Genel olarak göçmeye varmak için gerekli düşey hareket değeri, donatılı durumlarda daha büyüktür.

Abstract:
The Bearing Capacity of The Eccentrically Loaded Model Shallow Strip Footing on Reinforced SandFoundations are the elements that transfer the loads acting on them to the soil medium safely and economically. Safety condition expresses satisfaction of bearing capacity and settlement criteria at the same time. Geosynthetics are used frequently to increase bearing capacity of soil medium and to reduce settlement. Footings are also subjected to moments under the effect of lateral loads acting on structures, thus they are loaded eccentrically. Although many studies have been done about centrally loaded footing on reinforced soil, studies about eccentrically loaded footings on reinforced soil are few.In this study, the ultimate loads and load-settlement behaviors of the eccentrically loaded model shallow strip footing on reinforced sand were investigated experimentally. The internal dimensions of the tank used in the experimental study were 0.9 m x 0.1 m x 0.65 m and the width of the model strip footing was 80 mm. The relative density (Dr) of the sand used in the tests was 74% (dense). The model strip footing (Df=20 mm, Df/B=0.25) on reinforced or unreinforced soil was loaded centrally (e=0) and with various eccentricities (in the kern, e=1/12; on the kern, e=1/6; outside of the kern, e=1/3) in the tests. A wowen geotextile strip (900 mm x 100 mm) was placed horizontally at a depth measuring half of the width of the footing from the footing base in the reinforced tests. Each test was repeated twice to ensure reliability of the results. Plane strain conditions were largely provided for strip footing.From the test results, the usage of reinforcement caused an increase in ultimate loads compared with unreinforced tests. The increase varies between 26% - 59% depending on eccentricity and, decreases with increasing eccentricity. The decreases in ultimate loads with increasing eccentricities in the reinforced tests are generally in agreement with customary analysis. The reinforced tests gave larger loads than the unreinforced tests for a settlement value at the same eccentricity. In other words, reinforcement not only increases ultimate loads but also improves load-settlement behavior. The vertical displacements at failure decrease with increasing eccentricities either in the unreinforced or in the reinforced tests. In general, Vertical displacements at failure are larger in reinforced cases.