Doğrusal olmayan sonlu eleman analizi ile radye-zemin etkileşiminin incelenmesi
Investigation of the raft-soil interaction with nonlinear finite element analysis
Yazar: MEHMET RIFKI DURMUŞ
Danışman: DR. ŞEVKİ ÖZTÜRK ; PROF. DR. İLKER KAZAZ
Erzurum Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Doğrusal olmayan analiz = Nonlinear analysis ; Radye temelleri = Raft foundations ; Sonlu elemanlar yöntemi = Finite element method ; Yapı-zemin etkileşimi = Soil-structure interaction

Özet:
Radye-zemin etkileşimi, zemin koşullarının temele, aynı zamanda temelin zemine olan etkilerini inceleyen bir konudur. Bu konuda yapılan çalışmaların çoğunda bu etkileşimin ihmal edildiği, zemin ortamının deforme olmayan sonsuz rijit bir yapısı olduğu ve üst yapı ile zeminin ankastre bağlantılı olduğu varsayılmıştır. Bu tez çalışmasında, radye temellerin tasarımında radye-zemin etkileşimi araştırılmıştır. Söz konusu çalışmada, öncelikle radye-zemin etkileşimini gerçeğe en yakın şekilde temsil edecek sonlu eleman modelinin hazırlanması için kalibrasyon analizleri ve sonlu eleman modellerinde kullanmak üzere geleneksel varsayım ile radye temel betonarme tasarımı gerçekleştirilmiştir. Sonlu eleman analizlerinde değişken parametre olarak; üst yapı yükü, zemin rijitliği ve temel kalınlığı dikkate alınmış, farklı koşullarda radye temel performansı ve radye-zemin etkileşim etkileri incelenmiştir. Ayrıca, sonlu eleman analizlerinden elde edilen radye temelde oluşan iç kuvvetler, birim şekil değiştirmeler, oturmalar ve temas basınç dağılımları ile geleneksel varsayımdan elde edilen değerler karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Çalışma neticesinde geleneksel varsayım ile dikkate alınmayan faktörlerin radye temel tasarımı açısından önemli olduğu ve bu yüzden ideal bir tasarım için geleneksel yöntemin kullanılmasının yetersiz kalabileceği düşünülmüştür. Ayrıca, ideal bir radye tasarımı için temel ile zemin arasındaki göreceli rijitliğin dikkate alınması gerektiği, zımbalama kontrolünün zemin şartları dikkate alınarak geliştirilebileceği sonucuna varılmıştır.

Abstract:
The raft-soil interaction is a subject that examines the effects of soil conditions on the foundation as well as the effects of foundation on the soil. In most of the studies on this subject, this interaction is neglected and it is assumed that the soil environment is infinitely rigid, and that the superstructure and the soil are fixed-supported. In this study, the raft-soil interaction was investigated in the design of raft foundations. In the aforementioned study, First of all, calibration analyzes of the finite element model were performed and the reinforced concrete design of raft foundation to be used in the finite element models were carried out with the traditional method. Superstructure load, soil stiffness and foundation thickness were taken into account as variable parameters in finite element analyzes, raft foundation performance and the effects of raft-soil interaction under different conditions were investigated. The internal forces, strains, settlements and contact pressure distributions obtained from the finite element analyzes were also compared with the ones obtained from the traditional method. As a result of the study, it has been thought that the factors that are not taken into account with the traditional assumptions are important in terms of raft foundation design and therefore the use of the traditional method for an ideal design may be insufficient. In addition, it was concluded that for an ideal raft design, the relative stiffness between the foundation and the soil should be taken into account, and punching control could be improved by considering the soil conditions.