Donatılı kohezyonsuz zeminlerde gerilme dağılışı
Stress distrubitions in reinforcement and cohesionless soils
Yazar: BAYRAM ATEŞ
Danışman: YRD. DOÇ. EROL ŞADOĞLU
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering ; İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Zemin gerilmesi = Soil stress ; Çekme donatısı = Tension reinforcement ; Şerit temeller = Strip footings

Özet:
Teknolojinin gelişmesi insanoğluna daha geniş, daha ağır ve daha karmaşık yapılar yapma fırsatı vermiştir. Artan ve karmaşık hale gelen yükleri zemine aktarma problemi ile karşılaşan geoteknik mühendisleri,  zemini iyileştirmek, zeminde meydana gelecek oturmaları ve gerilme dağılışlarını tespit etmek kaçınılmaz hale gelmiştir. Son yıllarda zemini iyileştirmede kullanımı artan bir yapı malzemesi olan geotekstiller, zeminlerin taşıma gücünü etkilemektedir. Zeminde meydana gelecek oturmalar açısından gerilme dağılışı ve taşıma gücü temel tasarımının en önemli parametrelerden birkaçıdır. Bu çalışmada donatılı kohezyonsuz zemin yüzeyine oturan model şerit temelle düzlem deformasyon koşullarında deneyler yapılmış ve uygulanan düşey yükten dolayı zeminde belirli noktalarda meydana gelen düşey gerilme artışları tespit edilmiştir. Deneysel çalışmalar kapsamında, üç farklı rölatif sıkılıkta geotekstille güçlendirilmiş kum tabakalarında, önceden belirlenen noktalara yerleştirilen basınç ölçerler yardımıyla gerilme artışları kaydedilmiştir. Daha sonra model deney düzeneği ANSYS programı ile modellenip analiz edilerek düşey gerilme artışları hesaplatılmıştır. Ayrıca model zeminin, Elastisite Teorisine dayalı olarak geliştirilen analitik yöntemler ile gerilme dağılışı hesaplanmıştır. Elde edilen tüm bu değerler incelendiğinde, rölatif sıkılığın donatılı zemindeki gerilme dağılışında etkili bir parametre olduğu belirlenmiştir. Bununla birlikte, yaygın kullanılan Elastisite Teorisine dayalı çözümlerin düşük rölatif sıkılıktaki donatılı zeminlerde oldukça hatalı sonuçlar verdiği görülmüştür.

Abstract:
Development of technology gives the opportunity to mankind to build larger, heavier and more complex structures. For geotechnical engineers, faced with transferring the loads that is more complex and increasing, stabilization of soil, and determination of stress distribution and settlement has become inevitable. Geotextiles which have been used in soil stabilization increasingly in recent years affect bearing capacity of soil. Stress distribution in terms of settlement calculation and bearing capacity are  some of the most important parameters for foundation design. In this study, several tests were carried out with model strip footing in plane strain conditions in reinforced cohesionless soil and the vertical stress increments occurred in the soil medium due to applied vertical surface loads were determined at several specific locations. In experimental studies, the sand reinforced with geotextile sheet was placed in layers in a tank with three different relative densities and additional vertical stress increments were measured by strain gauges placed at predetermined locations. Subsequently, vertical stress increments were obtained from modeling and analyzing the experimental setup with ANSYS. Additionally vertical stress distribution in soil was calculated with analytical methods based on elasticity theory. As the findings obtained from these studies were examined, it was understood that relative density is a very effective parameters for stress distribution in soils. However, methods based on elasticity theory give rather erroneous results in low relative density reinforced soil.