Ayrık eleman yöntemi ile kum üzerine oturan şerit temelin taşıma gücünün analizi

Abstract

Temeller, yapının yükünü zeminin geniş bir alanına aktaracak şekilde tasarlanmaktadır. Temel, yapısal yükleri güvenli bir şekilde aktarabilecek, altındaki zeminde kırılma meydana gelmeyecek ve yapı aşırı oturma yapmayacak şekilde tasarlanmalıdır. Temellerin klasik tasarım yöntemleri, taşıma gücü ilkesine dayanmaktadır. Zeminin taşıma gücünü modellemek ve hesaplamak için genellikle sayısal çözüm tekniği olarak sonlu eleman yöntemi kullanılır. Bu yaklaşımda tamamen bağımsız üç varsayım yer alır: süreklilik, homojenlik ve izotropik. Zemin, taneler ve çevresindeki boşluklardan oluşur. Bu nedenle, zeminin mekanik davranışı doğası gereği süreksiz, heterojen ve anizotropiktir. Ayrık elemanlar yöntemi, zeminin mekanik davranışını hesaba katan yöntemlerden biridir. Bu çalışmada ayrık eleman yöntemi kullanılarak farklı sıkılıklarda kum üzerine oturan şerit temelin taşıma gücünün modellenmesi ve analizi yapılmıştır. Ayrık eleman yöntemi ile modellenen kum zeminin makro parametreleri olan maksimum boşluk oranı, minimum boşluk oranı ve kayma mukavemeti sıkılık ve kesme kutusu deneylerinin modellenmesinden elde edilmiştir. Farklı rölatif sıkılıklarda yapılan taşıma gücü deneyinin modellenmesinden elde edilen yük-oturma ilişkileri, taşıma gücü teorileri (Terzaghi, Meyerhof, Brinch Hansen ve Vesic) ile elde edilen sonuçlarla karşılaştırılmıştır. %40, %50 ve %60 rölatif sıklıklarda yapılan analizler sonuçlarından elde edilen nihai taşıma gücü değerlerinin, taşıma gücü teorilerinden elde edilen değerlerden daha yüksek olduğu görülürken, %70 rölatif sıklıkta nümerik analizden elde edilen sonucun teorilerinden elde edilen değerlere göre daha düşük olduğu tespit edilmiştir.