Kum Zeminlerde İlave Düşey Gerilmenin Derinlikle Değişiminin FarklıYöntemlerle İncelenmesi


Creative Commons License

Yazıcı M. F., Akan R., Keskin S. N.

Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, cilt.9, sa.3, ss.1327-1336, 2020 (TRDizin)

Özet

Geoteknik mühendisliğinde temeller altındaki oturmaların ve iksa yapılarına etki eden yatay toprak basınçlarının doğru bir şekilde belirlenebilmesi, zemin içerisindeki ilave düşey gerilme dağılımının doğru bir şekilde tahmin edilmesine bağlıdır. İlave düşey gerilmelerin hesaplanmasında yaygın bir şekilde kullanılan yöntemlerde zemin genel olarak elastik, izotrop, homojen ve yarı sonsuz ortam olarak kabul edilmekte ve zemine ait özellikler dikkate alınmamaktadır. Bu sebeple farklı boyutlara sahip temeller farklı içsel sürtünme açısına sahip kum zemin üzerine oturtularak iki boyutlu bir sonlu elemanlar yazılımı olan Plaxis 2D ile analizler yapılmış ve zemin içerisinde dikdörtgen alanlı bir dış yüklemeden kaynaklanan ilave gerilme dağılımı incelenmiştir. Ayrıca Plaxis 2D’den elde edilen ilave düşey gerilme dağılımları, zemin mekaniğinde yaygın bir şekilde kullanılan teorilerden elde edilen sonuçlar ile karşılaştırılmıştır. Sonuç olarak temel boyu küçüldükçe sonlu elemanlar yönteminden elde edilen sonuçlar, zemin mekaniğinde kullanılan klasik yöntemlerden elde edilen sonuçlara yaklaşmaktadır. Ayrıca zeminin içsel sürtünme açısındaki artış ile temelin köşe noktası altında aynı derinlikteki zemin elemanı üzerine gelen ilave düşey gerilmelerin arttığı, temelin orta noktası altındaki ilave düşey gerilmelerin ise belli bir derinliğe kadar azaldığı ve bu derinlikten sonra arttığı gözlemlenmiştir. Genel olarak yaklaşık yöntemden elde edilen sonuçlar, sonlu elemanlar yönteminden elde edilen sonuçlar ile daha uyumlu çıkmış ve temel boyutları daha küçük olduğunda bu uyum artmıştır.

In this study, the effect of the loaded area size and the internal friction angle of the soil on the stress increases occurring in the ground was investigated. For this purpose, the rectangular foundations that have different dimensions rested on a sand soil which has different internal friction angles analyzed by Plaxis 2D and conventional methods. After, additional vertical stress distribution due to an external load in soil was analysed and the results obtained from conventional methods and finite element method were compared. As a result, the approximate method results generally have the best aggrement with finite element method results and while the length of foundation gets shorter this aggrement gets better. Furthermore, additional vertical stress values increase with increase of internal friction angle of soil below the corner of foundation. Below the middle of foundation, additional vertical stress values increase with increase of internal friction angle of soil up to a certain depth and after this depth additional vertical stress decreases.