Kompozit bir temelin davranışının farklı analiz yöntemleri ile incelenmesi
A study on the behaviour of a composite foundation  
by using different analysis methods
Yazar: FATMA GÜNAY
Danışman: PROF. DR. NAİL ÜNSAL
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences

Özet:
Yapı yükleri, zemin taşıma gücünün yetersizliği ya da oturmaların izin verilebilir sınırların üzerinde olması durumunda, daha derinlerde bulunan sağlam tabakalara derin temel sistemleri ile aktarılabilmektedir. Kazık adı verilen yapı elemanları ile tasarlanan bu temel sistemine de kazıklı temel adı verilmektedir.
Ancak kazıklı temellerin maliyeti yüzeysel temellere oranla genellikle çok fazladır. Bu durumda üst yapıdan gelen düşey yüklerin sadece kazıklar vasıtasıyla zemine iletilmesi, gereğinden fazla kazık tasarlanmasına ve daha maliyetli temel sistemlerinin oluşmasına sebep olmaktadır. Bu nedenle daha ekonomik tasarımların yapılabildiği ?Kazıklı radye temel? adında yeni bir temel sistemi tanımlanmıştır.
Kazıklı radye temeller, genellikle radye temellerin taşıma gücü bakımından yeterli olduğu ancak oturma kriterlerinin sağlanamadığı durumlarda radye temel altına oturma değerlerinin kabul edilebilir sınırlar içinde kalması amacıyla tercih edilmektedir. Kazıklı radye temeller; düşey doğrultudaki yükler ile deprem ve benzeri üst yapıya etkiyen tüm yanal yüklerin sağlam zemine iletilmesinde kullanılmaktadır. Radye temelin zemine doğrudan temas ettiği durumlarda tüm üst yapı yükleri radye ve kazıklar arasında paylaşılarak zemine aktarılır. 
Bu çalışmada Eskişehir İli Odunpazarı İlçesinde inşa edilen, konut yapısına ait kazıklı radye temelin davranışı üst yapıdan gelen düşey yükler altında incelenmiştir. Zemin profili için ilgili sahada gerçekleştirilen zemin etüdü kapsamında elde edilen arazi ve laboratuar verilerinden faydalanılmış ve bu sayede zemin mühendislik parametreleri belirlenerek yapının kazıklı radye temel sistemi Etabs,  Safe ve Midas GTS  üç boyutlu sonlu elemanlar programları aracılığıyla modellenmiştir. Kazıklı radye temel davranışının sonlu elemanlar yöntemleriyle incelenmesi sonucunda elde edilen sonuçlar değerlendirilmiştir.
Sonuç olarak; uç kazıklarında dahi, üst yapıdan gelen düşey yüklerin sadece kazıklar vasıtasıyla zemine iletilmesi kabulünün aksine radye temelin zeminle temas ettiği durumlarda yükün, radye ve kazıklar arasında bir miktar paylaşılarak zemine aktarıldığı ve bu paylaşım sonucunda kazık elemanlara gelen yüklerin azalmasından dolayı daha az kazık elemanı kullanarak daha  ekonomik temel sistemleri tasarlanabileceği anlaşılmıştır.
Radye temel altında yer alan zemin birimlerine ait modül değerinin artmasının radye temel altındaki zemin bloğunun yük taşıma yüzdesini arttığı, aynı zemin birimine ait kohezyon ve içsel sürtünme açısındaki değişimlerin radye temel düşey deformasyonları, kazık eksenel yükleri ve radye temel taşıma yüzdesine herhangi bir etkisi olmadığı görülmüştür.
Sonlu elemanlar programları ile yapılan çalışmalar sonrasında kullanılan programlardan elde edilen sonuçlar değerlendirildiğinde, kazık eksenel yükleri ve deplasmanları açısından benzer sonuçlar alınmıştır. Elde edilen kesit tesirleri açısından moment ve kesme kuvveti değerlerinde bir miktar farklı sonuçlar elde dilmiştir. Bu farklılık zemin rijitliğinin kullanılan programlarda farklı tanımlanmasından kaynaklanmaktadır. Zemin rijitliğinin tanımlanmasında, Midas GTS programında zeminlere ait elastisite modülü değeri kullanılırken, Etabs,  Safe programında ise  sadece yay sabiti değeri kullanılarak daha rijit bir zemin modeli tanımlanmaktadır.

Abstract:
It becomes possible to transfer the building loads to the appropriate soil layers by using deep foundations in cases of inadequacy in the soil carrying capacity or large settlements beyond the tolerable limits. The foundation system designed by using piles is called as ?Pile Foundation System?.
In general, the cost of pile foundations is much higher than that of shallow foundations. Therefore, to use only the piles to transfer the vertical loads (coming from superstructure) to the soil, requires a great number of piles which increase the cost.  By this reason, a new foundation system called as ?piled raft foundation? was defined which is much more economic. 
Piled raft foundations are being used to limit the settlement of the foundations where the raft foundatins has enough carriying capacity but the settlement requirements are not satisfied. They are being used to transfer the vertical loads and all the horizontal loads (such as seismic loads?etc.) to the strong soil layers.
The load is transferred to the soil by means of both  foundation and piles where there is a contact between soil and foundation.
In this study, the behaviour of the piled raft foundation (belongs to a building having a tunnel form system constructed in Odunpazarı/Eskişehir) was examined under the effect of vertical loads from superstructure. For the soil profiles, the soil engineering parameters were determined by using both site and laboratory soil data using the soil report performed in the related site. The piled raft foundation system of the building was modelled by Etabs, Safe and Midas GTS, 3-D finite element programs. The results obtained in determining the behaviour of the piled raft foundation by using the finite element methods were compared. 
As a conclusion; in opposition to the acceptance of the transfer of the vertical building loads to the soil being just by piles (even in case of end-bearing piles); it is known that, the loads are transfered to the soil partly by means of both piles and foundation itself where there is a full contact between soil and foundation. And by the distribution in load transfer, it was seen that, it will be possible to design more economic pile-foundation systems since the loads carried by piles decreased.
It was determined that, the increase in the modulus of elasticity of the soil under the foundation, increases the load carriying capacity of the soil. But it was noted,  on the other hand, that; any changes in the cohesion and internal friction angle of the soil under the foundation does not affect the foundation vertical deformations, pile axial loads and foundation load carrying capacity.
As far as the pile axial loads and displacements were considered; almost the same results were reached at the end of the comparison of the results of studies using different finite element programs. By examining the internal forces, some small differences in moment and shear values were determined. These differences in moment and shear values were mainly resulted from the differences in the method of defining soil rigidity values in programs. While the modulus of elasticity value of the soil is being used in Midas GTS to define the soil rigidity; in Etabs, Safe the soil rigidity is being defined by using just a spring constant in resulting more and more rigid soil profiles.