Şev kazıklarında zemin-yapı etkileşiminin analizlerle incelenmesi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2020
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: CANSU SARI
Danışman: Mehmet Muhit Berilgen
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Şevler doğal yamaçlar ve insan eliyle oluşturulmuş yarma ve dolguların eğimli yüzeyleridir. Kütle kuvvetlerinin yerçekimi doğrultusundan farklı bileşeni olması bu yüzeylerin duraylılığını bir mühendislik problemi olarak karşımıza çıkarmaktadır. İnsanoğlu, endüstrileşme çağında geliştirilen demiryolları ve karayolları ile maden çalışmaları kapsamında şevlerin duraylılığının önemli olduğunu can kayıpları ve maddi kayıplarla karşılaştığı heyelanlarla öğrenmiştir. Heyelan bir şevin duraylılığını yitirmesi ile şevi oluşturan jeolojik birimin kütlesinin hareket geçmesi durumudur. Heyelanlar kaotik bir durum oluşturabilen doğa olaylarından olup büyüklüğü ve oluşturduğu zarar göre afet olarak kabul edilmektedir. Bu bağlamda doğal şevlerin duraylılığının belirlenmesi ve yarma veya dolgu şevlerinin güvenli ve ekonomik tasarımını gerçekleştirmek geoteknik mühendisliğinin önemli problemlerinden birisi olmuştur. Şevlerin duraylılığını sağlamak için geoteknikte başvurulan çok sayıda yöntem bulunmaktadır. Bu yöntemlerden birisi şevlerin içinde kazıklar inşa ederek duraylılığının artırılmasıdır. Bu yöntemin uygulamasında hedeflenen şev duraylılığını sağlayabilen kazık tasarımının yapılması beklenir. Bu tasarımda şevin duraylılığını sağlayacak kuvvetin kazık tarafından sağlanması ve kazığa şev kütlesinden aktarılan kuvvetin kazığın taşıma kapasitesini aşmaması beklenir. Zemin ve kazık arasındaki etkileşimin oluşturduğu bu ortak kuvvetin değerini belirlemek tasarımın esasını oluşturur. Zemin-yapı etkileşimi problemlerinden biri olan bu probleminin çözümü oldukça karmaşık olup pratikte kazık tasarımı için kuvvet ve yer değiştirmeye dayalı çözümler geliştirilmiştir. Kuvvete dayalı analizlerde şev stabilite (duraylılık) analizi ve kazık analizi ayrı yapılırken yer değiştirmeye dayalı analizlerde bütünleşik analizler yapılabilmektedir. Bu tezde şev duraylılığının kazıklarla artırılması durumu için pratikte kullanılan 2 boyutlu analizlere dayalı yaklaşımlar ile şev-kazık etkileşiminin incelenmesi amaçlanmıştır. Bu kapsamda kuvvete ve yer değiştirmeye dayalı ayrık ve bütünleşik analizler yapılmıştır. Ayrık analizlerde şev stabilite analizler TALREN yazılımı kullanılarak Basitleştirilmiş Bishop Yöntemi ile kazık eğilme ve kesme rijitliği dikkate alınarak hesaplanırken kazıklara gelen kuvvetler Ito-Matsui Yöntemi ile bulunmuştur. Yer değiştirmeye dayalı analizler ise bütünleşik ve ayrık yaklaşımla sonlu elemanlar yöntemi ile yapılmıştır. Ayrık ve bütünleşik yapılan sonlu elemanlar analizlerde Plaxis 2D yazılımı kullanılmış ve şev zemininin yük altında doğrusal olmayan şekil değiştirme davranışı dikkate alınmıştır.