Zeminlere gömülü ankraj plakalarının çekme davranışlarının sayısal olarak incelenmesi
Numerical analysis of uplift capacity behaviour of plate anchors embedded in soils
Yazar: BİLAL KORKMAZ
Danışman: DOÇ. DR. MEHMET SALİH KESKİN
Dicle Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Donatılı zemin = Reinforced soil ; Zemin güçlendirme = Soil reinforcement

Özet:
Bu çalışmada, kum zemine gömülü farklı kesitteki ankraj plakalarının çekme kapasitesinin; gömülme oranı (Df/B = 1-2-3-4-5-6-7-8), kumun sıkılık durumu (=39°- 44°) ve geogrid kullanımı koşulları altında değişimi sayısal olarak analiz edilmiştir. Çalışmada sonlu elemanlar yöntemi ile çözüm yapan PLAXIS bilgisayar programı kullanılmış ve analizler, "Hardening Soil" (pekleşen zemin) malzeme modeli kullanılarak 2 ve 3 boyutlu olarak gerçekleştirilmiş ve dairesel ankraj plakalarının nümerik analiz sonuçları, Meyerhof&Adams (1968), Vesic (1971) ve Balla (1961) teorilerinden elde edilen çekme kapasitesi değerleri ile karşılaştırılmıştır. Plaxis programının iki boyutlu (2D) versiyonunda kare olarak modellenemeyen ve eşdeğer daireye çevirilerek eksenel-simetri koşullarında çekme kapasitesi belirlenen kare ankrajlar, Plaxis programının üç boyutlu (3D) versiyonu kullanılarak kare olarak modellenmiş ve üç boyutlu modellemenin çekme kapasitesine etkisi incelenmiştir. Üç boyutlu analizlerde, kare ankraj plakalarının, donatılı zemin içerisindeki çekme kapasitesi incelenmiş ve sonuçlar donatısız durum ile karşılaştırılmıştır. Bu analizlerde donatı olarak "Geogrid" elemanlar kullanılmıştır. Ayrıca, çalışma kapsamında gerçekleştirilen donatısız ve donatılı analizler sonucunda, teorik olarak elde edilemeyen gerilme-deplasman dağılışları ve göçme mekanizmaları belirlenmiş ve analiz edilen durumlar için çekme kapasitesine etkileri incelenmiştir. Çalışma sonucunda, çekme kapasitesinin, büyük oranda, gömülme derinliğinin artmasına bağlı olarak artış gösterdiği, sıkı zeminde çekme kapasitesinin gevşek zemin durumuna göre daha büyük değere sahip olduğu ve geogrid kullanımının çekme kapasitesini donatısız duruma göre yaklaşık %20 oranında arttırdığı gözlemlenmiştir.

Abstract:
In this study, the effect of embedment ratio (H/B=1-2-3-4-5-6-7-8), the relative density of sand (=39°-44°) and different types of the plate anchors on the uplift capacity were investigated. PLAXIS computer program was used as finite element method and analyses were performed in both 2D and 3D under the "Hardening Soil", as a material  model, and the results of numerical analysis for circular anchor plates were compared with the theoretical results of  Meyerhof & Adams (1968), Vesic (1971) and Balla (1961). The square anchors, which can not be modeled as square anchors in the Plaxis 2D, were modeled as circle by conversion to equivalent circle,  in order to determine uplift capacity. So that the effect of dimensional change on the uplift capacity was determined by comparison with the square anchors which modeled by Plaxis 3D. Also the uplift capacity of the square anchor plates in the reinforced soil was analyzed and the results were compared with the results of non-reinforced soil model. Here is a point that the geogrid element was modeled as a reinforcement in the analyses. In addition, the effects of using reinforcement, embedment depth and the density of a soil on the failure mechanism were investigated. As a result of the study, it was observed that the uplift capacity increased substantially with the increasing embedment depth, the uplift capacity at density soil has greater value and the geogrid usage increased the uplift capacity by 20% compared with the non-reinforced condition.