Kazıklı temellerin statik davranışının p-y yöntemi ile kum zeminlerde modellenmesi

Abstract

Kazıklı temeller, taşıma kapasitesi düşük zeminlerde yapıyı güvenle zemine taşıtmak için sıklıkla başvurulan temel çeşitlerinden biridir. Bu tip temeller zemin şartlarına ve yapı türüne göre düşey yüklerin yanı sıra yatay yüklere de (deprem, dalga, rüzgâr vs.) maruz kalmaktadırlar. 2019 yılında yürürlüğe giren Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği'nde (TBDY 2018) 'Deprem Etkisi Altında Yapı – Kazık – Zemin Etkileşimi' başlığı altında, yatay yüklü kazıkların zemindeki davranışının incelenmesi için analiz yöntemleri sunulmuş ve bu yöntemlerden en az biri ile kazıklı temellerin analizinin yapılması gerektiği vurgulanmıştır. Ünsever (2015) laboratuvar ortamında model kuru kum zeminde küçük ölçekli 'kazıklı radye temel, kazık grubu, düşey yüksüz başlıklı tekil kazık ve düşey yüklü başlıklı tekil kazık' model temelleriyle deneysel çalışmalar yapmıştır. Yapılan deneysel çalışmanın bir bölümünde model kazıklı temellere yatay statik yük uygulayarak temellerin davranışı incelenmiştir. Ünsever'in deneysel çalışması, TBDY'nin (2018) kazıklar için önerdiği gibi; kazığın yatayda zeminle etkileşimini P-Y yaylarıyla, düşeyde sürtünme direncini T-Z yaylarıyla ve kazık ucundaki direnci ise Q-Z yaylarıyla temsil edilmesi yaklaşımı ile SAP2000 analiz programında modellenmiştir. Deneysel çalışmadaki koşullar, SAP2000 analiz programında modellenmiş ve analiz sonuçlarından kazıklı temellerin yatay sapma miktarı ile kazıklar üzerinde oluşan kesme kuvveti ve dönme momenti sonuçları elde edilmiştir. Bu sonuçlar, deneysel çalışmadan elde edilen sonuçlarla mukayese edilmiştir. SAP2000 ile gerçekleştirilen analiz sonuçlarının deneysel sonuçların davranışını tahmin etmekte başarılı olduğu ve güvenli tarafta kaldığı belirlenmiştir.

Pile foundations are one of the most frequently used foundations to safely carry the structure to the ground on floors with low bearing capacity. These types of foundations are exposed to horizontal loads (earthquake, wave, wind, etc.) as well as vertical loads according to ground conditions and type of construction. Acoording to Turkish Seismic Code-2018 (TBDY 2018), which was effectuated in 2019, 'Under Seismic Effect Construction - Pile - Soil Interaction' title; analysis methods have been presented to investigate the behavior of horizontally loaded piles in the ground and it has been emphasized that the analysis of pile foundations should be performed with at least one of these methods. In the study of Ünsever (2015), small scale pile raft, pile group, capped pile without vertical load and capped pile with vertical load were modeled on dry sand ground in a laboratory condition. In the experimental study, the behavior of the foundations was examined by applying horizontal static load to the model pile foundations. Ünsever's experimental study was modeled in the SAP2000 analysis program with the approach of representing the interaction of the pile with the ground horizontally with P-Y springs, the vertical friction resistance with T-Z springs and the resistance at the end of the pile with Q-Z springs as Turkish Seismic Code-2018 (TBDY 2018) suggested for piles. From the SAP2000 analyses, carried out with the same measurements and the same loads in the experimental study; the results of horizontal displacement of pile foundations, moments on the piles and shear forces on the piles were obtained. These results were compared with the results of the experimental study. It was determined that the results of the analysis performed with SAP2000 were captured well the behavior of the the experimental results and remained on the safe side.