FBE- Zemin Mekaniği ve Geoteknik Mühendisliği Lisansüstü Programı - Doktora

Bu koleksiyon için kalıcı URI

http://hdl.handle.net/11527/108

Gözat

Başlık ile FBE- Zemin Mekaniği ve Geoteknik Mühendisliği Lisansüstü Programı - Doktora'a göz atma
  • Öge
    Anizotrop cisimlerde yer değiştirme süreksizliği yöntemi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 1997) Kimençe, Bahattin ; Ertaç , M. ; Zemin Mekaniği ve Geoteknik Mühendisliği ; Soil Mechanics and Geotechnical Engineering
    Bir çok mühendislik probleminin çözümünde, sayısal hesap yöntemlerinden olan sınır eleman yöntemi (BEM) kullanılmaktadır. Sınır eleman yönteminde sınırdaki ayrıklaştırma direkt veya indirekt olarak iki ayrı yaklaşımla yapılmaktadır. Direkt sınır eleman yönteminde sınırdaki bilinmeyenler doğrudan elde edilir. İndirekt yöntemde ise önce sınırda fiktif değerler elde edilir daha sonra bu fiktif değerler yardımıyla diğer bilinmeyenler hesaplanır. Şuurdaki bu fiktif değerler ise seçilen temel bilinmeyenler bakımından iki kısımda incelenebilir. Buna göre eğer şuurdaki bilinmeyenler fiktif gerilmeler ise fiktif değerler olarak fiktif gerilmeler alınır, eğer bilinmeyenler yer değiştirme süreksizlikleri ise fiktif değerler yerine, yer değiştirme süreksizlikleri alınır, Bu çalışmada, izotrop ve anizotrop ortamlar için, indirekt şuur eleman yöntemlerinden olan, fiktif gerilme yöntemi (FSM) ve yerdeğştirme süreksizliği yöntemi (DDM) kullanılmıştır. Her iki yöntemde de Kelvin ve Melan temel çözümleri kullanılarak, şuur integralleri sabit ve doğrusal olan elemanlar üzerinde kapalı olarak elde edilmiştir. Bu çalışmanın bir özelliğide, Kelvin temel çözümleri kullanılarak, sonsuz ve yan- sonsuz düzlemlerde izotrop-anizotrop ortamlar için tekil yüklerden dipoller oluşturulmuş ve bu dipoller yardımıylada DDMdeki temel çözümler elde edilmiştir. Ayrıca izotrop ortamdan farklı olarak, anizotrop ortamlarda, elastik sabitler doğrultusundaki eksenlerden her hangi bir açı yapacak şekilde bir eleman gözönüne alınmış olup, türevler ve integraller bu doğrultuda alınarak elemanlar daki bilinmeyen yer değiştirme süreksizlikleri için lineer denklem sistemi elde edilmiştir. Sayısal uygulama olarak sonsuz ve yan-sonsuz düzlemlerde, çeşitli boşluk ve çatlak problemleri incelenmiştir. Bunlardan, değişik şuur koşullan altında sonsuz ve yan- sonsuz düzlemlerde, dairesel kesitli bir boşluk için seçilen noktalarda meydana gelen gerilme ve yerdeğiştirme bileşenleri hesaplanmıştır, ikinci örnek olarak, iki malzemeli dairesel kesitli boşluk problemi DDM ile incelenmiştir. DDM için özel uygulama olması açısından, yan sonsuz düzlemde, yüzeyden itibaren derinlikle doğru orantılı değişen yükleme altında çatlak ve fay problemi ve ayrıca Mohr-Coulomb hipotezi kullanılarak, sonsuz düzlemde dairesel boşluk ve fay etkileşim problemi çözülmüştür. Son olarak anizotrop malzeme için, eksenel yük etkisi altında sonsuz düzlemde dairesel ve kare kesitli boşluk ile hidrostatik iç basınç ve eksenel yük etkisi altında yan sonsuz düzlemde dairesel boşluk problemleri çözülmüştür. Geliştirilen yöntemle çözülmüş olan tüm örnek problemlerde ankotropinin sonuçlan önemli ölçüde etkilediği ve gözönünde tutulması gerekli bir malzeme özelliği olduğu sonucuna varılmışta.
  • Öge
    Betonarme elemanların yön değiştiren tekrarlı yükler altında doğrusal olmayan davranışı
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2000) İlki, Alper ; Kumbasar, Nahit ; Zemin Mekaniği ve Geoteknik Mühendisliği ; Soil Mechanics and Geotechnical Engineering
    Betonarme elemanların şiddetli depremler karşısında elastik ötesi şekildeğiştirmeler yapmasma izin verilir. Bu şekildeğiştirmeler sayesinde yapının belli bölgelerinde plastik mafsallar oluşur ve bu plastik mafsallarda oluşacak elastik ötesi şekildeğiştirmeler ile önemli miktarda enerji yutulması sağlanır. Bu şekildeğiştirmelere önemli dayanım kaybına uğramadan ulaşacak şekilde tasarlanmış ve detaylandınlmış elemanlar, deprem sırasında bir miktar hasar görseler de, yapının depremi göçmeden atlatmasını sağlayabileceklerdir. Betonarme yapıların ve/veya elemanların depremler karşısında sergileyeceği elastik ötesi davranışın gerçekçi olarak belirlenebilmesi için betonarmenin yön değiştiren tekrarlı yükler altında davranışının incelenmesi gereklidir. Bu konuda uzun yıllardır çok sayıda deneysel ve kuramsal çalışma yapılmış olmakla birlikte, betonarmenin davranışını etkileyen çok sayıda değişken olması ve bu değişkenlerin oldukça büyük aralıklarda değişim gösterebilmeleri nedenleri ile farklı kesit ve yükleme durumlarında geçerliliğini koruyabilen ve üzerinde görüş birliğine varılmış davranış modelleri halen mevcut değildir. Sadece sargı donatısı özelliklerinin betonun gerilme-şekildeğiştirme ilişkisi üzerindeki etkilerinin modellenmesi konusunda dahi tam bir anlaşma sağlanmamıştır. Bu nedenle konu üzerinde halen çok sayıda çalışma yapılmaktadır. Bu çalışmada sabit eksenel kuvvet ile yön değiştiren tekrarlı yükler etkisinde olan betonarme elemanların davranışlarının deneysel ve kuramsal olarak incelenmesi ve davranış üzerinde büyük etkisi olan değişkenlerin bu etkilerinin modellenmesi amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda çalışma giriş bölümü ve daha önce yapılan çalışmalara değinilen bölümden sonra beş ana bölüme ayrılmıştır. Sargı donatılı betona ait gerilme-şekildeğiştirme ilişkisinin eleman davranışı üzerinde önemli etkisi olduğu bilinmektedir. Bu çalışma kapsamında sargı donatısı türü (etriye-spiral), hacimsel oram, çap ve aralıklarının betonun gerilme- şekildeğiştirme ilişkisi üzerine olan etkilerinin incelenmesi amacı ile 250 mm x 1000 mm boyutlarında 12 adet dairesel enkesitli kolon eksenel yükleme deneyine tabi tutulmuştur. Elde edilen sonuçlara dayanarak süneklik ve enerji yutma kapasitesi için çeşitli tanımlamalar yapılarak bu büyüklükler için sayısal değerler elde edilmiştir. Deneysel çalışma ile ilgili detaylar, deney sonuçlan ve daha önce farklı araştırmacılar tarafından sargı donatılı betonun gerilme-şekildeğiştirme ilişkisi için önerilmiş olan üç kuramsal model kullanılarak ulaşılan sonuçların, elde edilen xviii deneysel sonuçlarla karşılaştırması Bölüm 3 'de sunulmuştur. Gerçekleştirilen deneyler sonucunda, başta enine donatı aralığı olmak üzere, sargı donatısı özelliklerinin betonun süneklik, dayanım ve bunların sonucunda, gerilme- şekildeğiştirme ilişkisi üzerinde çok önemli etkisi olduğu belirlenmiştir. Yapılan kuramsal karşılaştırma sonucunda ise incelenen üç farklı modelin birbirinden oldukça farklı sonuçlar verebildiği görülmüştür. Bu karşılaştırmanın yapılmasındaki amaç, Bölüm 5'de lif yaklaşımı ile yapılan moment-eğrilik çözümlemesinde sargılı beton için kullanılabilecek en gerçekçi gerilme-şekildeğiştirme modelini belirlemektir. Bölüm 4'de sabit eksenel kuvvet ile yön değiştiren tekrarlı yüklere maruz betonarme elemanların davranışlarının deneysel olarak incelenmesi amacı ile 200 mm x 200 mm x 2000 mm boyutlarında 28 adet numunenin denendiği çalışma sunulmuştur. Bu deneysel çalışmada amaç yön değiştiren tekrarlı yükler altında betonarme elemanların davranışında en etkili olduğu düşünülen değişkenlerin bu etkilerinin incelenmesi ve çeşitli süneklik seviyelerinde yutulan enerji, yük-yerdeğiştirme ilişkisinin boşaltma ve düşen kollarının eğimleri, çevrim sıkışması gibi önemli davranış özellikleri ile ilgili sayısal sonuçlar elde etmek ve numunelerin en çok zorlanan bölgelerinde deneysel moment-eğrilik ilişkilerini belirlemektir. Elde edilen deneysel moment-eğrilik ilişkileri, Bölüm 5'de lif yaklaşımı kullanılarak gerçekleştirilen kuramsal moment-eğrilik çözümlemesi ile elde edilen sonuçların gerçekçilik düzeyinin belirlenmesi amacı ile kullanılmıştır. Yön değiştiren tekrarlı yükler altmda çeşitli davranış özellikleri için elde edilen sayısal sonuçlar ise Bölüm 6 'da betonarme elemanların yük-yerdeğiştirme ilişkisi için önerilen modelin geliştirilmesi aşamasında kullanılmıştır. Deneysel çalışmada etkileri incelenen deney değişkenleri boyuna donatı geometrik oranı, dayanımı, türü (düz yüzeyli-nervürlü), elemana etkiyen eksenel kuvvetin seviyesi ve beton basınç dayanımıdır. Deneysel çalışma sonunda, boyuna donatı oranının taşıma gücüne olan etkisi dışında yük- yerdeğiştirme ilişlrisinin boşaltma kolunun eğimi ve oluşan çevrim sıkışması üzerinde de etkili olduğu belirlenmiştir. Benzer şekilde eksenel kuvvet de taşıma gücü ile birlikte özellikle yük-yerdeğiştirme eğrisinin düşen kolunun eğimi ve çevrim sıkışması üzerinde etkili olmaktadır. Beton basınç dayanımımn bu çalışmada incelenen değişim aralığında davranışa önemli bir etkisi görülmemiştir. Boyuna donatı dayanımı ve/veya türü ise yük-yerdeğiştirme ilişkisinin tekrar yükleme kolu, ve oluşan çevrim sıkışması üzerinde etkili olmuştur. Yön değiştiren tekrarlı yüklere maruz kalan betonarme elemanların davranışlarının gerçekçi olarak belirlenmesi için elemanların kritik kesitlerindeki moment-eğrilik ilişkileri büyük önem taşır. Moment-eğrilik ilişkileri yardımı ile yüklemenin farklı aşamalarında elemanın dayammı, sünekliği, enerji yutma kapasitesi ve rijitliği gibi önemli davranış özellikleri belirlenebilir. Bu çalışmanın beşinci bölümünde, yön değiştiren tekrarlı yükleme durumu için betonarme kesitlerde lif yaklaşımı kullanılarak moment-eğrilik ilişkileri belirlenmiştir. Lif yaklaşımı ile betonarme kesitler için yapılan moment-eğrilik çözümlemesinin başarılı olabilmesi beton ve çelik için gözönüne alınan gerilme-şekildeğiştirme ilişkilerinin gerçekçi olmasına bağlıdır. Bu çalışmada sargılı beton gerilme-şekildeğiştirme ilişkisi için, Bölüm 3 'de yapılan deneysel çalışma sonuçlarına oldukça yakın sonuçlar veren bir analitik model kullanılmıştır. Yön değiştiren tekrarlı gerilmelere maruz donatı çeliği için de, farklı araştırmacılar tarafından deneyler ile oldukça uyumlu sonuçlar verdiği bildirilen bir analitik model kullanılmıştır. Bu yöntemle Bölüm 4'de denenen tüm numuneler için xix kuramsal olarak moment-eğrilik ilişkileri elde edilmiştir. Bölüm 5'de lif yaklaşımı ve kullanılan malzeme modelleri ile ilgili bilgi verilmiş, Bölüm 4'de elde edilen deneysel moment-eğrilik ilişkileri ile Bölüm 5'de belirlenen kuramsal moment- eğrilik ilişkilerinin karşılaştırması yapılmıştır. Bu karşılaştırma sonucunda özellikle eksenel kuvvetin büyük olmadığı durumlarda, bu çalışmada kullanılan kesit çözümleme yöntemi ile belirlenen moment-eğrilik ilişkilerinin, gerek yüklemenin zarf eğrisi, gerekse boşaltma kollarının eğimi ve görülen çevrim sıkışması açılarından deneysel veriler ile oldukça uyumlu oldukları görülmüştür. Bölüm 4'de elde edilen deneysel sonuçlar yön değiştiren tekrarlı yükler altında gözlenen davranış özelliklerinin bir kısmının, günümüzde en yaygın kabul görmüş olan bazı modeller tarafından bile yansıtılamadığı göstermiştir. Betonarmenin yön değiştiren tekrarlı yükler altındaki davranışının tam ve genel olarak modellenmesinin çok zor, hatta imkansız olduğu bilinmektedir. Ancak Bölüm 4'de elde edilen deneysel verilere dayanarak, davranışa önemli etkisi olan bazı değişkenlerin bu etkilerinin karmaşık olmayan bağıntılar ile modellenebileceği sonucuna ulaşılmıştır. Bu amaçla Bölüm 4'de elde edilen deneysel verilere dayanan istatistiksel bir çalışma yapılmıştır. Bölüm 6'da sunulan bu çalışma ile eleman üzerine etkiyen eksenel kuvvet seviyesinin yük-yerdeğiştirme ilişkisinin düşen kolunun eğimine (en büyük yük seviyesi sonrası davranış) ve çevrim sıkışmasına olan etkileri modellenmiştir. Benzer şekilde boyuna donatı geometrik oranının yük-yerdeğiştirme ilişkisinin boşaltma koluna ve çevrim sıkışmasına olan etkileri modellenmiştir. Bu şekilde yaygın olarak kullanılan modellerde en büyük yük sonrası davranışı tanımlayan ve boyuna donatımn pekleşme özelliklerine bağlı olarak belirlenen pozitif eğimli kol yerine, eksenel kuvvet seviyesini de gözönüne alarak belirlenen pozitif veya negatif eğimli olabilen bir davranış (düşen kol) tammlanmıştır. Yük-yerdeğiştirme eğrisinin boşaltma kollarının eğimi ise günümüzde yaygın olarak kullanılan modellerde ulaşılan yerdeğiştirme süneklik seviyesi ve yük-yerdeğiştirme ilişkisinin başlangıç eğimine bağlı olarak modellenmektedir. Bu çalışmada donatı oranının da, düşen kolun eğimi üzerinde etkisi olduğu görülmüş ve bu etki modellenmiştir. Günümüzde yaygın olarak kullanılan modellerin bu etkiyi gözönüne almamaları özellikle yutulan enerji miktarının gerçekten farklı belirlenmesine neden olabilmektedir. Gerek Bölüm 4'de sunulan deneysel çalışmada, gerekse Bölüm 5'de sunulan kuramsal çalışmada yük-yerdeğiştirme ve moment-eğrilik ilişkilerinde kesme kuvveti etkisinden kaynaklanmayan çevrim sıkışması gözlemlenmiştir. Bu çevrim sıkışması boyuna donatı oram ve türü ile eksenel kuvvetin seviyesine bağlı olarak modellenmiştir. Yaygın olarak kullanılan modellerin hiç birinde eğilme sonucu oluşan çevrim sıkışması dikkate alınmamaktadır. Bölüm 6'da yön değiştiren tekrarlı yüklere maruz betonarme elemanların yük-yerdeğiştirme ilişkisi için bir model önerilmiş ve bu model kullanılarak elde edilen yük-yerdeğiştirme ilişkileri deneysel sonuçlar ve daha önce farklı araştırmacılar tarafından önerilip yaygın kabul görmüş iki analitik modelin verdiği sonuçlar ile karşılaştınlmıştır. Karşılaştırma sonucunda bu çalışmada önerilen yük-yerdeğiştirme modelinin verdiği sonuçların günümüzde yaygın olarak kullanılan diğer iki modele göre deneysel sonuçlara daha yakın olduğu görülmüştür. Yukarıda kısaca değinilen dört ana bölümde ulaşılan deneysel ve kuramsal sonuçlar, Bölüm 7' de özetlenmiştir. 
  • Öge
    Deprem etkisindeki şevlerde stabilitenin incelenmesi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 1994) Siyahi, Bilge Gökmirza ; Ansal, Atilla M. ; Zemin Mekaniği ve Geoteknik Mühendisliği ; Soil Mechanics and Geotechnical Engineering
    Bu çalışmada doğal veya insan eliyle oluşturulmuş şevlerde stabilite incelenmektedir, özellikle deprem riski taşıyan bölgelerde oluşturulacak şevlerde olası deprem büyüklüklerine göre stabilite analizleri yapmak, doğal şevlerde ise gene bu büyüklüklere göre şevin stabilitesi hakkında karar vermek çoğu zaman gerekli olmaktadır. Depremin zeminin yapısında meydana getirdiği kayma mukavemetindeki azalmalar ve çözülmeler stabilite analizlerinde göz önüne alınmamaktadır. Bu çalışmada, depremin neden olduğu tekrarlı kayma gerilmeleri etkisi altında zemin şevlerinin stabilite analizi için bir yöntem önerilmektedir. Olası deprem büyüklükleri önce deprem ivmesi şeklinde daha sonra deprem manyitüdü ve faya uzaklıklar şeklinde ele alınmıştır. Önerilen bu şev stabilite analiz yöntemi ile daha önce bir deprem sırasında heyelan görülen bölgeler için şev kaymalarına göre mikrobölgeleme yapılmış, gerçekte de bu yöntemle şev kaymasına göre riskli gruba giren bölgeler heyelanların olduğu bölgeler olmuştur. Stabilite yönteminin bir mikrobölgeleme yöntemi olarak da uygulanabileceği görülmüştür. Depremler sırasında etkiyen tekrarlı kayma gerilmelerinin zeminin yapısında meydana getirdiği kayma mukavemeti azalmalarının mekanizması incelenmiş, çeşitli azalma nedenleri de araştırılarak, bilgisayar programları ile bu azalmalar deprem büyüklüklerine, zemin ve şev özelliklerine göre modellenmiştir. Modellenen bu azalmalar önerilen şev stabilite analizinde hesaba katılmıştır. Bu azalmaların güvenlik hesaplarını da nasıl etkilediği araştırılmış ve bununla ilgili, deprem manyitüdüne, faya uzaklıklara, zeminin mukavemetine bağlı stabilite grafikleri hazırlanmıştır. Şev stabilite analizlerinde çok kullanılan, dilim yöntemlerinden Bishop ve Janbu yöntemlerine depremin neden olduğu mukavemet azalmaları da ilave edilmiştir. Çalışmada önerilen yöntem ile Bishop ve Janbu yöntemlerinin belli şev kesitleri için karşılaştırmaları yapılmış ve yöntemin diğer yöntemlere yakın sonuçlar verdiği gözlenmiştir. 
  • Öge
    Derin Kazılara Komşu Yapılar İçin Geoteknik Risk Analizleri
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2013-01-06) Aslay, Zeynep ; Ural, Derin ; 429108 ; Zemin Mekaniği ve Geoteknik Mühendisliği ; Geotechnics
    İnşaat çalışmalarında güvenilirlik analizlerinin yapılması inşa edilecek sistemin ya da korunacak yapının, alabileceği risklerin daha planlama aşamasında belirlenmesi ve önlemlerin alınması açısından önemlidir. Özellikle geoteknik konularda, zemin profilindeki tabakaların özelliklerinin derinlik ve mesafe ile değişmesi ve değişimlerin her santimetre için belirlenmesinin zorluğu, tasarım aşamasında, risklerin belirlenmesini elzem kılmaktadır. Bu çalışmada, zemin parametrelerindeki değişimin derin kazıların güvenilirliğine etkisi araştırılmıştır. Bu araştırma sırasında, Dörtyol’da inşa edilen bir demir çelik tesisinin 13.0m derinliğindeki tufal çukuru incelenmiş ve zemin parametrelerindeki değişim ile komşu temellerde oluşan oturmalar ve buna bağlı olarak derin kazının güvenilirliği hesaplanmıştır. Söz konusu çukurun sonlu elemanlar (FE) analizleri, Schweiger ve diğerleri, 2003 tarafından önerilen PEM ile oluşturulan parametre varyasyonları ile çözülmüştür. FE analizleri sonucunda elde edilen yatay deplasman, oturma, moment ve kesme kuvveti değerleri kullanılarak da güvenilirlik analizleri yapılmıştır. Analizler sonucunda, zemin parametrelerinin orijinal COV’ları ile hesap yapıldığında elasitisite modülünün (E) alt ve üst sınırlarında sistem güvenilirliği hedef güvenilirliğin (=2.2) üzerindedir. Bunun yanında, zemin parametrelerinin maksimum COV’ları ile hesap yapılması durumunda, E’nin alt sınırları için hedef güvenilirliğin altında değerler bulunmaktadır. Sh ve Sv üzerinden hesaplanan güvenilirlik sonuçları ile tüm sistemin bağıl güvenilirlik sonuçları karşılaştırıldığında, Sv’nin belirleyici kriter olduğu ve E’nin maksimum COV ile alt sınırında hesaplandığında sistemin zayıf kaldığı görülecektir. Bunun nedeni, parametrelerde artan varyasyonlar ve dalgalanmalar ile sistemdeki belirsizliklerin keskin bir şekilde artması, sistemin güvenilirliğinin azalmasıdır.
  • Öge
    Dinamik Yapı Zemin Etkileşiminin Dalga Yayılımı Etkisi Altında Sonlu Eleman-sınır Eleman Yöntemi İle Modellenmesi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2011-06-02) Özbay, Ayşe Elif Özsoy ; Bakır, Pelin Gündeş ; Zemin Mekaniği ve Geoteknik Mühendisliği ; Geotechnics
    Bu çalışmanın kapsamında, dinamik yapı-zemin etkileşiminin deprem dalgaları etkisi altında incelenmesi için Sonlu Eleman ve Sınır Eleman Yöntemleri kullanılarak üç boyutlu sayısal bir yöntem geliştirilmiştir. Yapı-zemin sistemlerinin deprem dalgaları etkisi altındaki dinamik cevabı, frekans tanım alanında elde edilmiştir. Deprem dalgası hareketi, yarı-sonsuz elastik ortamda yayılan elastik dalga denklemleri kullanılarak elde edilmiştir. Deprem dalgalarının sebep olduğu dinamik kuvvet, zemini temsil eden frekansa bağlı empedans matrisi kullanılarak ifade edilmiştir. Empedans matrisinin hesaplanması için üç boyutlu elastik yarı sonsuz ortamın yüzeyine etkiyen tekil harmonik kuvvet için tanımlanan Green fonksiyonlarından faydalanılmıştır. Bu çalışmada, yapı-zemin etkileşimi problemini incelemek için Altsistem Tekniği kullanılmıştır. Altsistem Tekniği ile farklı yöntemler ile modellenen yapı ve zemin ortamı, süreklilik denklemleri ve dinamik denge denklemleri kullanılarak yapı-zemin arakesitinde eşleştirilmiştir. Geliştirilen sayısal yöntem ile çok katlı bir yapının dinamik analizi gerçekleştirilmiştir. Yapının sayısal analizi sonucunda elde edilen yerdeğiştirme cevap eğrileri kullanılarak çok katlı binalar için göreli kat ötelemesine bağlı bir hasar belirleme tekniği önerilmiştir.
  • Öge
    Dinar'ın zemin büyütmelerine göre coğrafik bilgi sistemleri ile mikrobölgelemesi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2001) Güllü, Hamza ; Ansal,  Atilla ; Zemin Mekaniği ve Geoteknik Mühendisliği ; Soil Mechanics and Geotechnical Engineering
    Bu çalışmanın amacı, arazi deneyleri ve dinamik davranış analizi yöntemleri ile hesaplanan zemin büyütmelerine göre coğrafik bilgi sisteminde yapılan mikrobölgeleme modellerini, coğrafik bilgi sistemi metodunu kullanarak detaylı hasar dağılımları ile karşılaştırıp, kullanılan mikrobölgeleme yöntemlerinin güvenilirliklerini ortaya koymaktır. Ayrıca, coğrafik bilgi sisteminde, bina türü ve bina kat sayısına göre sorgulanarak oldukça detaylı bir şekilde hesaplanan hasar oranları ile zemin büyütmeleri arasındaki korelasyon ilişkilerini araştırarak, meydana gelen hasardaki etkin olan faktörleri irdelemektir. Bu kapsamda yakın zamanda bir depreme maruz kalan Dinar bölgesi üzerinde çalışılmış ve Dinar'ın zemin büyütmelerine göre mikrobölgelemesi yapılarak, konu mikrobölgeleme kavramı çerçevesinde incelenip değerlendirilmiştir. Bilindiği gibi deprem hareketi altında yapı hasarına sebep olan en önemli faktörlerden birisi de yerel zemin koşullarıdır. Zeminlerin dinamik özellikleri deprem hareketi altındaki zemin davranışını belirleyerek hasarda önemli rol oynamakta olup, dinamik özelliklerin bölgedeki değişimi de yapılarda farklı hasar seviyelerinde kendini göstererek önem kazanmaktadır. Bu yüzden özellikle sismik açıdan tehlikeli bölgelerde zeminlerin dinamik özelliklerindeki değişimin belirlenmesi, bir depremde oluşabilecek hasarın en aza indirgenmesi açısından önem arzetmektedir. Bu değişimin ortaya konulması için yapılan çalışmalar sismik bölgeleme çalışmaları olarak isimlendirilip, bunlar mikrobölgeleme çalışması ve prensipleri kapsamında yürütülür. Mikrobölgeleme, özellikle sismik açıdan tehlikeli bölgelerde, yapı hasarının en aza indirgenmesi amacı ile yerel zeminlerin dinamik özelliklerinin bölgedeki değişiminin araştırılarak, yapılar için deprem tasarım parametrelerinin belirlenmesi olarak tanımlanabilir. Zemin dinamiğinde zemin büyütmesi, şev stabilitesi ve sıvılaşma olmak üzere üç tip geoteknik olay için mikrobölgeleme çalışması yapılmakta olup, genelden detaya giden üç dereceli yöntem izlenir. Zemin büyütmelerine göre yapılan bir mikrobölgelemede birinci aşama yöntemlerde bölgenin mevcut jeolojik, sismolojik, tektonik ve geoteknik verileri toplanarak büyütmelerdeki değişimler tahmin edilir. İkinci aşama yöntemlerde ise bölgede kapsamlı arazi deneyleri ve mikrotremor ölçümleri yapılarak zeminlerin büyütme özellikleri belirlenir. Üçüncü aşama yöntemlerde ise önceki yöntemlerle elde edilen detaylı geoteknik veriler kullanılarak sayısal metodlar ile zeminlerin dinamik davranış analizleri yapılır ve büyütme özellikleri belirlenir. Yerel zeminlerin dinamik özelliklerindeki değişimin bu üç aşamalı yöntemler ile belirlenip mikrobölgeleme yapılmasından sonra, yapılan mikrobölgelemelerin hasar ile karşılaştırılarak kullanılan yöntemlerin güvenirliklerinin de ortaya konulması gerekmektedir. Bu yüzden bir mikrobölgeleme çalışmasında, eğer ilgili bölgede deprem olmuşsa hasar gözlemlerinin yapılarak detaylı hasar verilerinin de toplanması, eğer deprem olmamışsa bir hasar senaryosunun çıkarılması ayrı bir önem arzetmektedir. Zeminlerin büyütme parametrelerinin mikrobölgeleme amaçları için modellenerek bölgedeki değişiminin gösterilmesinde veya detaylı hasar analizlerinin yapılarak hasar dağılımlarının elde edilmesinde değişik metod ve teknikler kullanılmakta olup, bunlar içerisinde Coğrafık Bilgi Sistemleri (GIS) içerdiği sayısal, istatistiksel ve coğrafık araçlar sebebiyle coğrafık tabanlı verinin analizinde ve modellenmesinde diğerlerine göre oldukça üstün yeteneklere sahip bir teknik olarak karşımıza çıkmaktadır. Bu çalışmada, Dinar bölgesinde coğrafik bilgi sistemi kullanılarak arazi deneyleri ve dinamik davranış analizi yöntemleri ile hesaplanan zemin büyütmelerine göre yapılan mikrobölgelemeler, coğrafik bilgi sistemi metodunu kullanarak detaylı hasar dağılımları ile karşılaştırılmış, oluşturulan mikrobölgeleme modellerinin hasarı modelleyip modellemediği araştırılmış ve mikrobölgeleme yöntemlerinin güvenilirlikleri ortaya konulmaya çalışılmıştır. Ayrıca coğrafik bilgi sisteminde, bina türü ve bina kat sayısına göre sorgulanarak oldukça detaylı bir şekilde hesaplanan hasar oranlan ile zemin büyütmeleri arasındaki korelasyon ilişkileri incelenerek, 1 Ekim 1995 Dinar depreminin sebep olduğu hasara etkiyen temel faktörler irdelenmiştir. Mikrobölgeleme yöntemlerinin güvenilirliğinin ortaya konulmasında kullanılan metodoloji coğrafık bilgi sistemi tekniğidir. Bu amaçla, zeminlerin büyütme özellikleri, deneysel ve analitik çalışmaları içeren aşağıdaki yöntemler ile belirlenmiştir: 1. Arazi deneyleri kapsamında SPT ve CPT deneylerinden literatürdeki uygun bir bağıntı (VS=5\.5N0M6 & Vs=553q°c311) (İyisan, 1996) kullanılarak derinlik boyunca kayma dalgası hızlan hesaplanmış ve tabaka kalınlıklarına göre ağırlıklı ortalamaları alınarak eşdeğer kayma dalgası hızlan belirlenmiştir. Eşdeğer kayma dalgası hızlarından da yine literatürdeki uygun bir bağıntı (A = 68PÇ06) (Midorikawa, 1987) yardımı ile zemin büyütmeleri hesaplanmıştır. 2 sondaj kuyusunda da kuyu içi sismik dalga hıza ölçümleri (PS Logging deneyi) yapılarak kayma dalgası hızları yerinde ölçülmüş, yerinde ölçülen bu kayma dalgası hızlan zeminlerin dinamik davranış analizinde bizzat ana şok deprem kaydı ile değerlendirilerek kullanılmıştır. 2. Bölgeyi detaylı olarak tarayacak şekilde 95 noktada mikrotremor ölçümleri yapılmış ve kayıtlar Nakamura (1989) Metodu'na göre değerlendirilerek zeminlerin spektral büyütme ve hakim peryotları belirlenmiştir. 3. İkinci aşama yöntemler kapsamındaki bu deneysel çalışmalardan elde edilen geoteknik veriler ile oluşturulan idealize zemin profilleri kullanılarak, SHAKE programı ile zeminlerin dinamik davranış analizleri yapılmış ve deprem hareketi altındaki davranışları sayısal olarak incelenmiştir. Dinamik analizlerde, deprem kaydı olarak 1 Ekim 1 995 Dinar depremi ana şok kaydı kullanılmıştır. Dinar şehir merkezinde Meteoroloji ölçüm istasyonunda alınan bu kayıt, istasyon yanındaki sondaj kuyusuna ait (PS Logging deneyi yapılan kuyu) idealleştirilmiş zemin profili ile 40 metreye, kayma dalgası hızının yaklaşık 700 m/s olduğu tabakaya taşınmış ve bu tabakada hipotetik mühendislik anakaya kaydı elde edilmiştir. Daha sonra bu hipotetik mühendislik anakaya kaydı diğer idealleştirilmiş zemin profilleri ile yüzeye taşınarak, yüzeyde 20 noktada yüzey ivme kayıtları elde edilmiş ve en büyük yüzey ivmeleri belirlenmiştir. Bu yüzey ivme kayıtlan ile elde edilen ivme spektrumları en büyük yüzey ivmelerine göre normalize edilerek büyütme spektrumları çizilmiş, büyütme spektrumlarından da spektral büyütmeler ve zemin hakim peryotları hesaplanmıştır. Böylece, yapılan ikinci ve üçüncü aşama çalışmalarla Dinar'daki zeminlerin büyütme özellikleri deneysel ve analitik olarak belirlenmiştir. Yapılan bu deneysel ve analitik yöntemler ile belirlenen zemin büyütmeleri arasındaki korelasyon ilişkileri de araştırılmış, korelasyon katsayılarına göre zemin özelliklerinin değerlendirmeleri yapılmıştır. ikinci ve üçüncü aşama yöntemler kapsamında yapılan deneysel ve analitik çalışmalardan sonra, Nakamura metodu, Shake dinamik analizi ve eşdeğer kayma dalgası hızı ile hesaplanan spektral zemin büyütmeleri, coğrafık bilgi sistemine yüklenerek uygun bir sayısal teknik ile Dinar' m zemin büyütmelerine göre mikrobölgelemesi yapılmıştır. Ayrıca mikrotremorlardan elde edilen spektral büyütmeler ve Shake dinamik analizi ile belirlenen en büyük yüzey ivmeleri kullanılarak hesaplanan spektral ivmelere göre de mikrobölgeleme yapılmıştır. Belirtilen yöntemler ile yapılan mikrobölgelemeler yine coğrafık bilgi sisteminde karşılaştırılarak aralarındaki ilişkiler de araştırılmıştır. Dinar'ın coğrafık bilgi sistemi ile mikrobölgelemesinin yapılmasından sonra, 1 Ekim 1995 Dinar depremininin sebep olduğu ve Afet İşleri Genel Müdürlüğü tarafından tesbit edilen Dinar'ın 23 mahallesindeki 4588 adet binanın hasar verisi derlenmiş ve coğrafık bilgi sistemleri kullanılarak detaylı bir hasar çalışması yapılmıştır. Yapılan bu hasar çalışması hasarsız binaların da değerlendirmeye katılması ile yerel zemin koşullarının etkisinin araştırılması açısından ayrıca bir önem kazanmıştır. Derlenen hasar verileri bina türü ve bina kat sayılarının etkileri gözönünde bulundurularak mahalle bazında değerlendirildikten sonra coğrafık bilgi sistemine yüklenmiş ve yine bina türü ve kat sayılarına göre sorgulanarak, detaylı hasar dağılımları elde edilmiştir. Yapı ve zemin özelliklerinin bu hasar dağılımlarına olan etkisi değerlendirilmeye çalışılmıştır. Yapılan mikrobölgeleme ve hasar çalışmalarından sonra çalışmanın amacına yönelik olarak, zemin büyütmelerine göre oluşturulan mikrobölgeleme modelleri coğrafık bilgi sistemi metodunu kullanarak bina türü ve bina kat sayısına göre detaylı hasar dağılımları ile karşılaştırılmış ve kullanılan mikrobölgeleme yöntemlerinin geçerlilikleri incelenmiştir. Ayrıca deney noktalan merkez olmak üzere 25m, 50m ve 100m çaplarındaki daireler içerisinde coğrafık bilgi sisteminde yapılan buffer analizi ile, hasar verileri bina türü ve bina kat sayısına göre sorgulanarak ortalama hasar oranları hesaplanmış ve zemin büyütmeleri ile hasar arasındaki korelasyon ilişkileri gözönünde bulundurularak, Dinar'da meydana gelen hasara sebep olan temel faktörler irdelenmiştir. Coğrafık bilgi sistemi metodu kullanılarak yapılan analiz ve değerlendirmelere göre aşağıdaki sonuçlar elde edilmiştir: 1. Mikrotremorlardan Nakamura metodu ile hesaplanan spektral zemin büyütmelerine göre oluşturulan mikrobölgeleme modeli hem tüm binalar için hem de her bir yapı türü için genel hasar dağılımını modellediği halde, yapı türleri ile beraber kat sayıları gözönünde bulundurularak yapılan incelemede sadece ağır hasarlı ve yıkık binaları modellemiştir. 2. Shake dinamik analizi ile hesaplanarak mikrobölgelemede kullanılan en büyük yüzey ivmeleri hem tüm binalar için hem de her bir yapı türü için hasarı bazı seviyelerde kısmen modelliyebilmiş, hiç bir seviyede bütün olarak modelliyememiştir. Shake'den hesaplanan spektral büyütmeler ise her bir yapı türü için coğrafık bilgi sistemi metodu ile değerlendirildiğinde genel hasar dağılımlarım modellemiştir. xix TX" WK0MAKTASYON MEMESİ 3. Eşdeğer kayma dalgası hızından hesaplanarak mikrobölgelemede kullanılan spektral büyütmeler her bir yapı türü için genel hasar dağılımım kısmen modellemiş, ancak bütün olarak modelliyememiştir. 4. Mikrotremorlardan elde edilen spektral büyütmeler ve Shake dinamik analizi ile belirlenen en büyük yüzey ivmeleri kullanılarak hesaplanan spektral ivmelere göre yapılan mikrobölgeleme modeli ise tüm binaların genel hasar dağılımını büyük ölçüde modellemiştir. 5. Hasar oranları ile zemin büyütmeleri arasındaki korelasyon ilişkilerinde, korelasyonların %54'ünde zemin büyütmeleri hasan modellemiş, %46'sında ise modelliyememiştir. Hasarın modellendiği korelasyonların %72' sinin korelasyon katsayısı %60'dan, küçük çıkmış olup, ilişkilerin büyük bir kısmında düşük korelasyon katsayıları elde edilmiştir. Hasar ile zemin büyütmeleri arasındaki ilişkilerin korelasyon katsayıları, ortalama hasarın hesaplandığı çap, yapı türü ve bina kat sayısına göre rastgele bir değişim göstermiştir. Ayrıca, yöntemlere göre değerlendirildiğinde ise aynı hasar analiz çapı, yapı türü ve kat sayısı dikkate alındığında, zemin büyütmeleri ile hasar arasındaki korelasyon katsayıları farklılıklar göstermiştir. GIS metodolojisi ile elde edilen bu sonuçlar, bina özelliklerinin yapılan mikrobölgelemenin doğruluğunu etkilediğini ve tek basma zemin büyütmelerine göre yapılan mikrobölgelemelerin gerçeği tam olarak yansıtamadığını ortaya koymuştur. Bu yüzden, deprem tasarım parametrelerinin daha gerçekçi olarak tahmin edilebileceği mikrobölgeleme modellerinin ortaya konulması için, bina özellilerinin de parametrik olarak modelde yer alması gerektiği ortaya çıkmıştır. Özellikle yalan odaklı depremlere maruz bölgeler için yapılacak modellerde, deprem mekanizmasının ve deprem kaynak özelliklerinin de hasarda etkili olduğu görülmüş ve değerlendirmeye katılması gerektiği anlaşılmıştır. Ayrıca, zemin büyütmeleri ile hasar arasındaki korelasyon ilişkileri, 1 Ekim 1995 Dinar depreminin sebep olduğu hasarın, tek başına yerel zemin koşullarının bir etkisi olarak değerlendirilemiyeceğini, yerel zemin koşulları ile beraber binanın mühendislik özellikleri kapsamında kendini gösteren yapı kalitesi faktörünün de hasarda etkin olarak rol aldığını ortaya koymuştur.
  • Öge
    Donmuş zeminin kayma mukavemeti
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 1976) Ersoy, Turgut ; Toğrol, Ergün ; 2253 ; Zemin Mekaniği ve Geoteknik Mühendisliği ; Soil Mechanics and Geotechnical Engineering
    Zayıf zeminlerde tünel açma ve tünel çevresinin stabilizasyo- nu, keson indirme şev göçmesine karşı geçici tedbir alınması işlemlerinde zeminin yapay olarak dondurulması metotları kul lanılmaktadır. Donmuş zeminlerin mekanik davranışı ile ilgili geniş uygulama alanı bulunmasına rağmen bu konudaki bilgiler sınırlıdır. Bu çalışmada donmuş zeminin kayma mukavemetine etkiyen faktör ler incelenmiş özellikle sıfır derecenin altındaki sıcaklığın ve deney hızının zemin mukavemetine nasıl etkidiği araştırıl mıştır. Bu maksatla, sıfır derecenin altındaki sıcaklıklarda çalışa bilmek için sıcaklığı -13°C ye indirebilen ve sıcaklığı ±0.5°C lik bir aralıkta sabit tutulabilen 2.65 x 1.64x2.26 m boyutlarında bir deney odası teşkil edilmiştir. Düşük sıcak lıklarda çalışabilmek için mevcut üç eksenli basınç aletinde geliştirme yapılmış ve dişli kutusu ile motor yataklarına ısı tıcı takılmıştır. Deney odası içinde meydana gelebilecek sı caklık değişmelerinin numuneye aktarılmaması için standart üç eksenli deney hücresinin dışına geçen ikinci bir hücre yapıl mış ve numunedeki sıcaklık değişiminin ± 0.03°C den daha dü şük olması sağlanmıştır. Sıcaklık ölçmeleri termoeleman-potan- siyometrik milivoltmetre sistemi ile ve ayrıca özel laboratu- var termometreleri ile yapılmıştır. Hücre sıvısı olarak sıvı parafin kullanılmıştır. Deneylerde kullanılan numuneler özellikleri her tarafında aynı olan bir malzeme harmanından alınarak kompaksiyona, sonra sabit hacımda suya doyurma işlemine ve bundan sonra donmaya tabi tutularak hazırlanmıştır. Kullanılan zemin "Topser Sarı Kili" dir. Deneysel çalışma, hazırlık deneyleri, ön deneyler ve esas deneyler olmak üzere üç kısımda olmuştur. Çeşitli sıcaklık larda ve deney hızlarında 9 kesme kutusu deneyi 33 serbest basınç deneyi ve 101 pç eksenli basınç deneyi yapılmıştır. Ill Deneyler sonunda aşağıdaki genel sonuçlar elde edilmiştir. 1. Donmuş zeminin kayma mukavemeti sıcaklık azaldıkça artmak tadır. Donmuş zeminin deformasyon modülü 0°C nin altındaki sıcaklığa bağlı olarak değişmektedir. Mohr dairelerinden her sıcaklık için bulunan c(kohezyon) değerleri 0°C nin altındaki sıcaklıkla çizgisel olarak değişmektedir. 2. Deney hızı donmuş zeminin kayma mukavemetine ikinci dere cede etkimekte, incelenen şartlarda kompaksiyon su muhte vası ve donma programı sonuca etkili olmamaktadır. 3. Proktor enerjisinin %100 ilâ %75 arasında değişmesi halin de zeminin dondurulduktan sonraki mukavemeti numune hazır lanırken verilen sıkıştırma enerjisinden bağımsızdır.
  • Öge
    Elastik zemine oturan kirişlerin lineer olmayan titreşimleri
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 1997) Coşkun, İrfan ; Engin, Hasan ; Zemin Mekaniği ve Geoteknik Mühendisliği ; Soil Mechanics and Geotechnical Engineering
  • Öge
    Elastisite Teorisi Denklemlerinin Mikromekaniğe Uygulanması
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2013-08-05) Bulut, Osman ; Kadıoğlu, Fatma Necla ; 10002617 ; Zemin Mekaniği ve Geoteknik Mühendisliği ; Geotechnics
    Bu çalışmada, lineer-elastik, homojen ve izotrop malzeme kabulü altında, yarıçapı mikron mertebesinde olan küresel parçacıklar veya kesit alanının yarıçapı mikron mertebesinde olan silindirik geometriye sahip lifler içeren kompozitlerin elastik sabitlerini veren ifadeler elde edilmeye çalışılmıştır. Burada, kompoziti oluşturan matris malzemesinin elastik özellikleri, buna eklenen katkı maddesininkilere göre çok düşüktür. Ayrıca katkı malzemesinin hacminin, toplam kompozitin hacmine oranının düşük olduğu durumlar göz önüne alınmıştır. İlgili kompozitin mikro yapısı seviyesinde yapılacak değişiklikle mekanik davranışındaki değişim araştırılmıştır. Bu amaçla, yapılan kabuller çerçevesinde kompozit malzemeden alınan temsili hacim elemanının değişik gerilme hallerine maruz olması durumunda, üzerinde biriken toplam şekil değiştirme işleri hesaplanmıştır. İgilenilen hacim elemanına eş değer, fiktif hacim elemanı için aynı iş hesapları yapılmıştır. Bu hesaplar yapılırken başlangıçta, bilinen klasik elastisite teorisi denklemleri kullanılmıştır. Bilindiği gibi klasik elastisitede dış etkilere maruz bir cisimde iç kuvvet, gerilme tansörü ile açıklanır. Başka bir deyişle, cismin içerisindeki bir nokta üç doğrultuda ötelenme yapar ki, bu ötelenmeler yer değiştirme vektörünü tanımlar. Mikropolar elastisitede ise ötelenmenin yanında mikro dönmeler de tanımlanmaktadır. Ayrıca gerilme tansörünün yanında gerilme-çifti tansörü de ortaya çıkar. Buna ek olarak, gerilme tansörü klasik elastitede simetrikken, mikropolar elastisitede simetrik olmayabilir. Bu çalışmada, buna ait bir uygulama da yapılmıştır. Ayrıca teorik olarak elde edilen sonuçların karşılaştırılması açısından deneysel olarak yapılan çalışmalar da son kısımda yer almaktadır.
  • Öge
    Enjeksiyon ile granür zeminlerin geoteknik özelliklerinin iyileştirilmesi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 1999) Akbulut, Suat ; Sağlamer, Ahmet ; Zemin Mekaniği ve Geoteknik Mühendisliği ; Soil Mechanics and Geotechnical Engineering
    19. Yüzyılın başından beri zeminlerin enjeksiyon ile iyileştirme uygulamaları geoteknik mühendisliğinde pratik olarak kullanılmaktadır. İlk kez enjeksiyon uygulaması 1802 yılında Fransa'da bir köprü ayağı altındaki zeminin taşıma gücünü artırmak için kullamlmıştır (Bruce, 1993). Kendiliğinden sertleşen puzolanlı çimento enjeksiyonu 1800'ler boyunca Fransa ve İngiltere'de gelişmeye devam etmiş ve kanallar, havuzlar, limanlar, köprüler gibi mühendislik yapılarına uygulanmıştır (Raymond, 1996). Günümüzde zemin boşlukları doldurularak zeminlerin taşıma kapasitesini artırmak, oturma ve geçirgenliğini azaltmak için pek çok enjeksiyon uygulaması yapılmaktadır. Bununla beraber son yıllarda, deprem yüklerinin zeminler üzerindeki olumsuz etkilerini azaltmak ve sıvılaşmayı önlemek için zemin enjeksiyonu konusunda laboratuar ve arazi çalışmaları yürütülmektedir. Zemin enjeksiyonu, özellikle yüzeyden iyileştirilemeyen, derin zeminlerin iyileştirilmesinde kullanılmaktadır. Enjeksiyon ile zemin boşlukları veya kaya çatlakları belirli bir basınç altında uygun bir karışımla doldurularak zeminin taşıma gücü artırılır veya geçirgenliği azaltılır. Enjeksiyon uygulamaları inşaat mühendisliğinde yapı temellerinin desteklenmesinde, kaya çatlaklarının doldurulmasında, gevşek zeminlerin stabilizasyonunda, suya doygun granüler zeminlerin sıvılaşma riskinin azaltılmasında, baraj temellerinin geçirimsizliğinin sağlanmasında, yeraltında geçirimsiz perdelerin oluşturulmasında kullamlmaktadır (ShrofÇ 1993). Bunlara ek olarak diğer enjeksiyon uygulamaları da; - Kuyu açma ve numune alma esnasında su akışının kontrol edilmesi. - Sıra dışı oturmaların oluşmasmı önlemek için boşluk ve çatlakların doldurulması. - Müsaade edilen zemin basınçları altında yeni ve mevcut yapı temellerinin stabilizasyonu gibi sıralanabilir. Bunların dışında pek çok destek yapısı ve arazi çalışmasında enjeksiyon teknikleri başarılı bir şekilde uygulanmaktadır. Enjeksiyon, halen temel mühendisliği uygulamalarında ve diğer mühendislik çalışmalarında kullamlmaktadır. Yeni uygulama alanlarından biri de atık depolarında çöp suyunun sızmasıyla zemin ve yer altı suyunun kirlenmesinin önlenmesidir. XV Amaca ve zemin tipine bağlı olarak kullanılan enjeksiyon tipi de değişmektedir. Yeraltı yapıları ve çalışmalarında özellikle kendini tutamayan zeminlerde yüksek basınç enjeksiyonu yapılırken, genel amaçlı zeminlerin iyileştirilmesinde dolgu, kompaksiyon ve çatlak enjeksiyonu uygulanmaktadır. Kaya ortamlarda daha çok konsolidasyon enjeksiyonu kullamlmaktadır. Dolgu Enjeksiyonu: Enjeksiyon karışımı doğal yapıyı bozmayacak bir şekilde kaya çatlakları veya zemin boşlukları içerisine şırınga edilir. Dolgu enjeksiyonu yeraltı suyunu kontrol etmek ve zemin de gerekli stabilizasyonu sağlamak için kullanılır. Kullanılan en eski ve en yaygın enjeksiyon yöntemidir. Kompaksiyon Enjeksiyonu: Enjeksiyon karışımının zemin içinde kontrollü yer değiştirmesine müsaade edilerek bozulmadan bir kütle olarak kalması sağlanır, sonuçta enjeksiyon kuyusu etrafındaki zayıf bölge basmçlı enjeksiyon karışımı ile sıkıştırılır. Kompaksiyon enjeksiyonu yumuşak, gevşek veya karışık zeminlerin iyileştirilmesi için uygundur. Çatlak Enjeksiyonu: Basmç altındaki karışım çatlaklı kaya veya zemin ortama şırınga edilerek malzemelerin doğal yapısı bozulur ve karışınım çatlaklı bölgeye nüfuz etmesi sağlanır (ShrotT, 1993). Bu metot daha çok zeminin taşıma gücü ve kayma gerilmesini artırmak için kullamlır. Yüksek Basmç Enjeksiyonu: 1960'ların başmda geliştirilen yeni bir tekniktir (Welsh, 1991). Jet grouting olarak da isimlendirilen bu metotla, su-çimento karışımı 300-500 atmosfer basınçta zemine verilir ve zeminle karışması sağlanır. Yüksek basmçlı enjeksiyon zeminin pek çok geoteknik özelliğinde gerekli iyileşme sağlar (Raymond, 1996). Farklı zemin türlerinde kullanılması yanında daha çok derinlerde ki nispeten ulaşılamaz gevşek zeminler yüksek basınç enjeksiyonu ile sağlamlaştırılabilir. Konsolidasyon enjeksiyonu: Bu enjeksiyon yöntemi ile daha çok kaya ortamda ulaşılabilir çatlaklar, aynk kütleler, fay bölgeleri, mağaralar ve diğer boşluklar doldurulur. Konsolidasyon enjeksiyonu temel zeminin mukavemetini artırır ve yapı içindeki zemin suyu akışım azaltır. Ayrıca konsolidasyon enjeksiyonu, kazı yapılan kaya kütlelerin yapı içine hareketini önlemek ve yük boşalmalarına engel olmak için uygulanabilir. Zeminlerin enjeksiyonu konusunda temel belirleyici zemin sınıfı ve granülometrisi olması yanında, enjeksiyonda kullanılan karışımların tipi de önemli bir parametre olarak karşımıza çıkmaktadır. Zemin enjeksiyonunda daneli ve danesiz (boyutsuz) karışımlar kullamlmaktadır. Kaba daneli kum ve çakıl zeminlerin enjeksiyonunda daneli karışımlar kullanılırken ince daneli kum ortamlarda boyutsuz karışımlar kullamlmaktadır. Enjeksiyon da kullanılan karışımlar genelde süspansiyon (daneli) ve solüsyon (boyutsuz/danesiz) karışımlar olarak tanımlanır. Süspansiyon karışımlar toprak, çimento-kireç, asfalt, emülsiyon vb.' lerini içerirken solüsyon karışımlar geniş bir kimyasal grubu içermektedir. Toprak veya kil-su karışımlar geçirimsizlik ve kompaksiyon enjeksiyonunda öncelikli olarak kullamlmaktadır. Kil süspansiyonlar içerisinde oluşan bağlar çimento süspansiyonlar içindeki bağlardan daha zayıf XVI olmasına rağmen bu karışımlar boşluklarda dolgular oluşturarak zeminin geoteknik özelliklerini iyileştirirler (Shroff, 1993). Kimyasal karışımlar silikatlar, lignosulfanat, aminoplast, akrilamidler, akrilitler, epoxy reçinesi, polyester reçinesi, poliüretan ve diğer kimyasallar/reçineler olarak guruplandırılır. Kimyasal karışımlarla daneli karışımlar arasmdaki temel farklar başlangıçtaki viskozite, boşlukların ve dane büyüklüğünün bir fonksiyonu olan enjeksiyon edilebilirlik ve jelleşme süresidir. Zeminlerin mukavemeti ve geçirgenliği kimyasal veya daneli karışımların kullanılması ile farklılık göstermektedir. Kimyasal karışımlar tek aşama veya iki aşamada zemine enjeksiyon yapılırlar. Tek aşamalı işlemde, tüm katkılar enjeksiyondan önce karıştırılır ve daha sonra zemine enjeksiyon yapılarak kimyasalların zemin içinde sertleşmesi sağlanır. İki aşamalı işlemde önce zemin içerisine bir kimyasalın enjeksiyonu yapılır ve arkasından ikinci kimyasal ile zemin enjeksiyon edilir. Zemin içerisinde iki kimyasal reaksiyon oluşturarak zeminin özelliklerini iyileştirirler. Enjeksiyon işleminin başardı sonuçlanması için karışımın viskozite, sertleşme süresi, mukavemet özelliklerinin probleme uygun şekilde seçilmesi gerekir. Bu çalışmada daneli (kum ve çakıl) zeminlere daneli (süspansiyon) karışımlarla enjeksiyon uygulaması yapılmıştır. Karışım olarak çimento, çimento-silis dumanı, çimento-uçucu kül ve çimento-kil karışımları kullamlmıştır. Elde edilen karışımların fiziksel ve mekanik özellikleri belirlenmiş zemin ortamın enjeksiyonu için kullamlmıştır. Deneysel çalışmalarda enjeksiyon basıncı, zeminlerin dane çapı, boşluk oranı, karışım suyu oranı, katkı maddelerinin tipi ve miktarı ile zaman parametre alınarak laboratuar şartlarında seri enjeksiyon deneyleri yapılmıştır. Çalışmamn birinci bölümünde, enjeksiyon uygulamalarının genel tarihsel gelişimi anlatılmış ve konu hakkında genel bilgi verilmiştir. İkinci bölümde, enjeksiyon çalışmalarında kullanılan karışım tipileri ve enjeksiyon yöntemleri detaylı olarak anlatılmış, zeminlerin fiziksel ve hidrolojik özellikleri hakkında bilgi verilmiştir. Üçüncü bölümde, diğer araştırmacılar tarafından yapılan konu ile ilgili bilimsel yayınlar sıralanmış ve laboratuar deney sonuçları özetlenmiştir. Dördüncü bölümde, sırası ile deneysel çalışmalarda kullanılan zeminin granülometrisi, permeabilitesi, içsel sürtünme açısı, diğer zemin indeks özellikleri ve deneylerde karışım maddesi olarak kullanılan kil malzemesinin kimyasal, mineralojik ve fiziksel özellikleri belirlenmiştir. Daha sonra çimento, çimento-silis dumanı, çimento-uçucu küL çimento-kil ve kil katkılarından oluşan karışımların fiziksel ve mekanik özellikleri tespit edilmiş ve daneli zeminlerin enjeksiyonunda kullanılabilirliği araştırılmıştır. Elde edilen karışımlarla yeterli oranda karışım numunesi dökülmüş ve bu numunelerin 7. ve 28. günlük basmç mukavemetleri belirlenmiştir. XV11 Daha sonra farklı sıkılıklarda (Dr= 0.30, 0.50, 0.80) hazırlanan zemin numuneleri önce çimento enjeksiyonu ve silis dumanı, uçucu kül ve kil katkılı karışımlarla enjeksiyon edilmiştir. Dr=0.30 ve 0.80 sıkılığında hazırlanarak enjeksiyon uygulanmış zemin numuneleri üzerinde yapılan testlerle basınç mukavemeti değişimleri, kullanılan karışımların tipi, su/katı madde oranı, karışımdaki katkı yüzdeleri, zeminin relatif sıkılığı ve zamanla değişimleri araştırılmıştır. Yine bu numunelerin elastisite modüllerinin değişimleri incelenmiştir. Dr= 0.50 sıkılığında hazırlanarak enjeksiyon uygulanmış zemin numuneleri üzerinde yapılan testlerle numunelerin permeabilite değişimleri yine kullanılan karışım tipi, su/katı madde oranı, kullanılan katkı yüzdesi ve basınç mukavemeti ile değişimleri araştırılmıştır. Çalışmada ayrıca karışımların çökelme ve viskozite değerlerinin deneysel olarak belirlenmesinden sonra bu değerlerle enjeksiyon uygulanmış numunelerin basmç mukavemeti, geçirgenlik değerleri arasındaki ilişkiler araştırılmıştır. Yapılan deneylerden elde edilen sonuçlar aşağıda sıralanmıştır.. Ön deneylerde kullanılan zemin granülometrisi ortamın enjeksiyon edilebilirliğini birinci derecede etkilemiştir. Zemin içindeki ince dane yüzdesi artışına bağlı olarak zeminin enjeksiyon edilebilirliği azalmıştır. Bu nedenle mevcut karışımla enjeksiyon yapılabilecek zemin granülometrisi ön deneylerle tespit edilmiştir.. Zeminin granülometrisi kadar ortamın enjeksiyon edilebilirliği karışımın su/katı oram ile doğrudan etkilenmiştir. Yapılan enjeksiyonun başarılı olmasında, karışım malzemenin granülometrisi ve karışım suyu miktarı önemli rol oynamıştır.. Karışım suyunun bir miktar artırılması enjeksiyonu kolaylaştırırken, zeminin mekanik özelliklerini olumsuz yönde etkilemiştir. Yüksek viskoziten* daneli karışımların kullanılması enjeksiyonu zorlaştırmış, enjeksiyonlu numunelerin basmç mukavemetini artırmıştır.. Silis dumanı katkılı karışım enjeksiyonu uygulanmış numunelerde basmç mukavemeti çimento enjeksiyonu uygulanmış numunelere göre artmış ve geçirgenlik düşmüştür.. Uçucu kül katkılı enjeksiyon uygulanmış numuneler zeminin basmç mukavemetini çimentoya göre bir miktar düşürmüş ve geçirgenliği aynı şekilde artırmıştır.. Kil katkılı enjeksiyon uygulanmış numuneler çimento enjeksiyonlu numunelere göre basmç mukavemetini ve geçirgenliği düşürmüştür. Yüksek oranlarda kullanılan kil karışımlar çimentoya göre geçirgenliği düşürmüştür.. Çimento içindeki katkı malzemelerinin artışı ile karışınım çökelme yüzdesi azalmış ve viskozite değeri artmıştır. Viskozite artışının tersine sıkı ortamların enjeksiyon edilebilirliği azalmıştır. Silis dumanı ve kil katkılı karışım enjeksiyonu uygulanmış numunelerde geçirgenlik azalmıştır.. Enjeksiyonlu numunelerde, basmç mukavemeti silis dumanı dışmda kullanılan katkı maddelerinin yüzdesi ile ters orantılı olarak düşmüştür. Karışımdaki silis dumanı basmç mukavemetini çimentoya göre artırırken, kil ve uçucu kül ters orantılı olarak basmç mukavemetini düşürmüştür. XV111 . Karışım suyu miktarının artışı ile çökelme yüzdesi (Bleeding) artış göstermiştir.. Karışımların su miktarı ile ters orantılı olarak viskozite (Marsh hunisi ve dinamik viskozite) değeri düşüş göstermiştir. Son bölümde ise yapılan deneysel çalışma sonuçları genel olarak irdelenmiştir.
  • Öge
    Geogrid-donatılı kum zemine oturan temellerin taşıma kapasitesi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 1994) Yetimoğlu, Temel ; Sağlamer, Ahmet ; Zemin Mekaniği ve Geoteknik Mühendisliği ; Soil Mechanics and Geotechnical Engineering
    Donatılı zeminler, son yıllarda değişik geoteknik uygulamalarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Sınırlı sayıda da olsa yapılan çalışmalar, taşıma kapasitesini artırmak amacıyla temel zemini içerisine çekmeye dayanıklı ve zemin ile arasında yeterli sürtünmeye sahip donatılar yerleştirilmesinin, konvansiyonal yöntemlere oranla daha hızlı, daha efektif ve daha ekonomik alternatif çözümler oluşturduğunu ortaya koymuştur. Dolayısıyla, donatılı zeminlerin yapı temelleri altında kullanılması, geoteknik mühendisliğinde potansiyeli olan daha yeni bir diğer donatılı zemin uygulamasıdır. Bu çalışmada, geogrid-donatılı kum zemine oturan temellerin taşıma kapasitesi araştırılmıştır. Donatı konfigürasyonu ve donatı rijidliği parametre alınarak bir seri laboratuvar model deneyi ve sonlu elemanlar analizleri yapılmıştır. Bu deney ve analizlerden aşağıda belirtilen genel sonuçlar elde edilmiştir; 1. Temel zemini içerisine belli derinliklere donatı yerleştirilmesi ile taşıma kapasitesinde çok önemli artışlar olmaktadır. Bununla birlikte, donatılı veya donatışız zemine oturan temellerin göçme anındaki oturma değerleri arasında önemli bir fark bulunmamaktadır. 2. Tek tabaka donatılı kumlarda birinci donatı tabakası derinliğinin optimum bir değerinde taşıma kapasitesi maksimum olmaktadır. Çok tabaka donatılı kumlarda ise, birinci donatı tabakasının temel tabanından olan uzaklığı azaldıkça taşıma kapasitesi büyümektedir. 3. Yatay olarak yerleştirilen donatı tabakaları arasındaki düşey uzaklığın optimum bir değerinde taşıma kapasitesi en büyük değerine ulaşmaktadır. 4. Temel tabanından itibaren belli bir zon içerisinde kalan donatı tabakalarının sayısı ile taşıma kapasitesi önemli artışlar göstermektedir. Bu kritik derinlikten sonraki donatı tabakalarının taşıma kapasitesine etkisi önemli derecede değildir. 5. Donatı boyutunun artması ile taşıma kapasitesi de artmaktadır. Ancak, temel kenarlarından itibaren belli bir uzaklıktaki donatı boyutunun taşıma kapasitesine çok önemli bir etkisi yoktur. 6. Belli bir değerden sonra donatı rijidliğinin artması ile taşıma kapasitesinde gözlenen artış sınırlı kalmaktadır.
  • Öge
    Geoteknik özelliklerin belirlenmesinde sismik ve penetrasyon deneylerinin karşılaştırılması
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 1993) İyisan, Recep ; Ansal, Atilla M. ; Zemin Mekaniği ve Geoteknik Mühendisliği ; Soil Mechanics and Geotechnical Engineering
    Geoteknik Mühendisliğinde zemin kesitinde yer alan tabakaların mühendislik özellikleri laboratuvarda ve arazide yapılan deneyler yardımı ile belirlenebilmektedir. Laboratuvar yöntemleri elastik ve elastik olmayan davranışların incelenmesinde ve gerilme, boşluk oranı, malzeme sönümü ve deformasyon ilişkilerinin incelenmesinde parametrik çalışmalar yapılmasına imkan tanımaktadır. Ancak bu deneylerde elde edilen sonuçlar kullanılan zemin numunelerinin özelliklerine bağlı kalmaktadır. Zemin numuneleri ise örselenmenin etkisindedir ve alındıkları tabakanın küçük bir bölgesini temsil etmektedir. İlgilenilen derinlik boyunca tabaka özelliklerinin belirlenmesinde çok sayıda deney numunesine gerek duyulmaktadır. Zemin dinamik özelliklerinin yerinde yapılan deneyler ile bulunmasına olanak sağlayan Karşıt Kuyu ve Aşağı Kuyu gibi sismik yöntemler doğal koşullarda arazi parçasının daha geniş bölümünde uygulanabilmekte ve sonuçları tüm tabaka için geçerli olmaktadır. Yapay olarak üretilen sismik dalgaların belli mesafelerde gözlenmesini içeren bu yöntemler ile ölçülen hızlara bağlı olarak zemin özellikleri kolayca bulunabilmektedir. Diğer arazi deneyleri ve laboratuvar yöntemleri ile karşılaştırıldığında bu deney teknikleri önemli üstünlüklere sahiptir. Arazide dinamik zemin özelliklerinin sismik yöntemler yardımı ile belirlenmesi amacıyla Karşıt Kuyu ve Aşağı Kuyu sismik deney sisteminin kurulması, kurulan bu sistem ile seçilen çeşitli sahalarda arazi uygulamalarının gerçekleştirilmesi ve ölçülen sismik dalga hızlarının, arazi penetrasyon deneyleri ile ilişkisi incelenip aralarında korelasyon bağıntıların geliştirilmesi bu çalışmanın amacını teşkil etmektedir. Bu amaç doğrultusunda, oluşturulan bilgisayar destekli sismik deney düzeni ile üç ayrı sahada arazi uygulamaları yapılmış ve zemin kesitinde yer alan tabakaların hız profilleri elde edilmiştir. Bu sonuçlar, sondajlarda alınan numuneler üzerinde yapılan sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Ayrıca zeminler için önemli bir özellik olan sönüm ölçümleri de gerçekleştirilmiştir. Sismik dalga hızları ile arazi penetrasyon deneyleri arasındaki ilişki incelenirken, SPT-N darbe sayısı, CPT-qc uç mukavemeti ve Dinamik sonda darbe sayısı değişken olarak alınmıştır. SPT-N sayılarının derinlik düzeltilmesi yapılmış değerleri de bir değişken olarak alınmış ve pratik amaçlar için belli bir güvenlik içinde kullanılabilir amprik bağıntılar çıkarılmıştır. Bu incelemelerde zemin tipi, derinlik ve efektif düşey gerilmenin etkisi de incelenmiş, kayma ve basınç dalgası hızını bu değişkenler cinsinden tahmin için çeşitli bağıntılar sunulmuştur. Arazide uygulanan SPT, CPT ve DS deney sonuçları arasında da korelasyon bağıntıları geliştirilmiştir. 
  • Öge
    İnce Daneli Zeminlerde Gerilme Boşalmasından Kaynaklanan Örselenmenin İncelenmesi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, ) Aksoy, Hüseyin Suha ; Özüdoğru, Kemal ; Zemin Mekaniği ve Geoteknik Mühendisliği ; Geotechnics
    Kohezyonlu zeminlerde numune örselenmesinin, numunenin alındığı zemini temsil etmemesine neden olduğu bilinmektedir. Numune örselenmesi özellikle yumuşak zeminlerde deney sonuçlarını daha fazla etkilemektedir. Bu nedenle zeminlerin özelliklerinin laboratuar deneyleriyle daha hassas bir şekilde belirlenebilmesi zemin projelerinin hem hassasiyetini artıracak hem de daha ekonomik olmalarını sağlayacaktır.Zemin mühendisliği açısından kohezyonlu zeminlerde numune örselenmesinin iki ana sebebi olduğu kabul edilmektedir. İlki numune alımı işleminden (delme, numune alma, saklama, çıkartma vs.) kaynaklanan mekanik örselenme, ki belli dikkat gösterildiği taktirde bu tip örselenme miktarının kabul edilebilir düzeyin altında kaldığını kabul edilmektedir, ikincisi ise numunenin üzerinde gerilme boşalması sebebiyle meydana gelen örselenmedir. Aşırı konsolide killerin, normal konsolide killere göre çok daha karmaşık bir gerilme geçmişine sahip oldukları bilinmektedir. Bu çalışmada, aşırı konsolide killer üzerinde gerilme boşalması nedeniyle meydana gelen örselenmenin etkilerinin ortadan kaldırılmasına yardımcı olacak bir bağıntının bulunması amaçlanmıştır.Rowe hücresi ile numuneler hazırlanmış ve bu numuneler farklı anizotropik gerilmeler altında kesilmiştir. Her numunenin kesilmeden önce başlangıç kayma modülü belirlenmiştir. Zeminlerin başlangıç kayma modülünü belirleyebilmek için normal bir üç eksenli deney aletinde modifikasyonlar yapılmıştır. Numuneler anizotropik ve/veya izotropik olarak konsolide edilmiş, ardından üzerindeki bütün yükler kaldırılmış ve bir gün beklenilerek daha düşük bir gerilme seviyesinde yeniden yüklenilmiştir.
  • Öge
    İstanbul ve Erzincan şehirlerinde zemin büyütme etkilerine göre mikrobölgeleme
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 1994) Lav, M. Ayşen ; Ansal, Atilla ; Zemin Mekaniği ve Geoteknik Mühendisliği ; Soil Mechanics and Geotechnical Engineering
    Depremler esnasında yapxsal hasarlara neden olan en önemli faktörlerden biri, yerel şartların deprem dalgaları üzerindeki büyütme etkisidir. Farklı büyütme potansiyeline sahip bölgelerin belirlenmesi ile depreme dayanıklı yapı tasarımı veya takviyesi için, farklı tasarım kriterleri gereken bölgeler ayırılabilir ve böylece yapılaşmaya ekonomik çözümler de getirilebilir. Eski İstanbul ve Erzincan, şehir bölgesinde, deprem dalgaları üzerinde farklı büyütme etkilerine neden olabilecek yerel şartları belirlemek amacıyla çalışmalar yapılmıştır. Zemin tabakalarının büyütme özelliklerinin belirlenmesinde esas olarak, çok tabakalı, yatay, viskoelastik ortamlarda, düşey doğrultuda kayma dalgaları yayılması prensibine dayanan bir program kullanılmıştır. Büyütme özellikleri benzer olan bölgeler gruplandırılarak, sonuçlar, depremlerde gözlenmiş hasarlarla karşılaştırılmıştır. Farklı özelliklere sahip depremlerde, zemin tabakalarının büyütme özelliklerinin değişimi incelenmiş ve bu değişim de dikkate alınarak mikrobölgeler oluşturulmuştur. Eski İstanbul'da yerel zemin koşulları ve özellikleri, geçmiş dönemlerde yapılmış jeolojik ve geoteknik çalışmalardan elde edilmiş bilgilere dayanarak belirlenmiştir. Eski İstanbul'da yeralan zeminlerin tabakalaşma ve özelliklerinin çeşitliliği, farklı büyütme etkilerinin açıkça gözlenmesini sağlamış ve büyütme potansiyeli en yüksek olan bölgelerin, genellikle, kalın, yüksek plastisiteli kil tabakaları bulunan bölgeler olduğu belirlenmiş ve bunun nedenleri araştırılmıştır. Geçmiş depremler ve özellikle son, büyük 1894 depreminin Eski İstanbul'da sebep olduğu hasarların dağılımı, ve ağır hasarın genellikle belirli bazı bölgelerde yoğunlaşması ile zemin tabakalarının büyütme özellikleri arasındaki ilişkiler araştırılmıştır. Erzincan durumunda ise, zemin özelliklerinin bir bölgeden diğerine değişimi, İstanbul'daki kadar belirgin farklılıklar göstermemektedir. 13 Mart 1992 depreminde gözlenen hasarlarla zemin büyütme özellikleri ve diğer zemin özellikleri arasında ilişkiler araştırılmıştır. Yüzey kayıt özelliklerinin derinlikle değişimi incelenmiştir.
  • Öge
    Kalıcı kayma mukavemetinin laboratuvar deneyleri ile belirlenmesi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2012-05-23) Hatipoğlu, Mustafa ; İyisan, Recep ; 429604 ; Zemin Mekaniği ve Geoteknik Mühendisliği ; Geotechnics
    Zeminlerde büyük yerdeğiştirmeler sonucunda ulaşılan sabit ve en düşük kayma gerilmesi değerine kalıcı kayma mukavemeti adı verilmektedir. Kalıcı mukavemetin erişildiği deformasyon seviyelerinde genellikle daneler arası bağ kopmasından dolayı kohezyon teriminin kaybolduğu ve kayma direncinin sadece sürtünme bileşeni tarafından kontrol edildiği bilinmektedir. Genel olarak kalıcı kayma mukavemetine mineralojik yapı, kesme hızı, efektif düşey gerilme, kil yüzdesi, ince dane oranı ve aktivite gibi parametreler etki etmektedir. Geoteknik Mühendisliğinde kalıcı kayma mukavemeti, yeniden harekete geçmiş olan şev kaymaların gözlendiği şev stabilitesi problemlerinde uzun süreli konsolidasyonlu ve drenajlı şartlarda yapılan stabilite tahkiklerinde kullanılmaktadır. Kalıcı kayma mukavemeti parametreleri laboratuvarda Halka Kesme Deneyi, Tekrarlı Kesme Kutusu Deneyi ve Üç Eksenli Basınç Deneyleri yardımıyla belirlenebilmektedir. Bu çalışmada farklı geoteknik özelliklere sahip ince daneli zeminlerin kalıcı kayma mukavemeti laboratuvarda farklı deney yöntemleriyle belirlenmiş ve kalıcı kayma mukavemetine etki eden faktörler incelenmiş, elde edilen sonuçlar karşılaştırılmıştır. Bu kapsamda konsolidometrelerde hazırlanmış numuneler üzerinde kalıcı kayma mukavemetini belirlemek için Halka Kesme, Tekrarlı Kesme Kutusu ve üç eksenli basınç deneyleri yapılmıştır. Numunelerin kalıcı kayma mukavemetinin belirlenmesi için en az üç farklı düşey gerilme altında halka kesme deneyi ve tekrarlı kesme kutusu deneyleri yapılmıştır. Bazı numuneler üzerinde konsolidasyonlu drenajlı şartlarda üç eksenli basınç deneyleri gerçekleştirilmiştir. Farklı deney yöntemleri sonucunda elde edilen kalıcı kayma mukavemeti parametreleri karşılaştırılmıştır. Kalıcı kayma mukavemetine kesme hızının etkisi, kalıcı kayma mukavemeti parametreleri ile kıvam limitlerinin ilişkisi, mineralojik yapının etkisi incelenmiştir. Ayrıca önceki çalışmalarda sınırlı düzeyde araştırma konusu yapılan aşırı konsolidasyon oranının kalıcı kayma mukavemeti üzerindeki etkileri de incelenmiştir. Pratik amaçlar doğrultusunda kalıcı kayma mukavemetinin tahmin edilebilmesi maksadıyla zemin parametrelerine bağlı korelasyonlar geliştirilmiş, elde edilen sonuçlar önceki çalışmalarla karşılaştırılmıştır.
  • Öge
    Kazıklı Radyejeneral Temellerin Yanal Yük Altında Davranışının Belirlenmesi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2014-05-30) Uysal, Hüsnü ; İncecik, Mehmet Mete ; 10035769 ; Zemin Mekaniği ve Geoteknik Mühendisliği ; Geotechnics
    Bu çalışmanın amacı kazıklı radyejeneral temel sisteminin yanal yük altındaki davranışını sonlu eleman yöntemi yardımıyla inceleyerek; şu an gelişmekte olan, literatürde ve pratikte az sayıda çalışmaya sahip olan bu konu ile ilgili katkıda bulunabilmektir. Bu kapsamda ilk olarak düşey yük altındaki kazıklı radyejeneral temel davranışının anlaşılabilmesi için oluşturulan model Plaxis 3D Foundation yazılımı ile modellenerek statik yük altındaki analizleri yapılmıştır. Analiz sonuçları literatürdeki diğer yöntemlerin sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Daha sonra Frankfurt’taki Yeni Sergi Salonu – 3. Kısım Binası’na (Neue Messehalle 3) ait kazıklı radyejeneral temel sisteminin 3 boyutlu modeli TNO DIANA yazılımı ile oluşturulmuştur. Statik ve dinamik yükler altında kazık ve radyejeneral temel davranışları irdelenmiştir. Buna ilave olarak kazıklı radyejeneral temel, kazıklı temel ve radyejeneral temel sistemlerin yatay statik yük ve yatay deprem kuvvetleri altında (time response analysis) dinamik analizleri gerçekleştirilerek deplasman, eksenel kuvvet, kesme kuvveti ve moment değişimleri tüm temel sistemleri için incelenmiştir. Çalışmanın son aşamadında ise , üstyapı etkisinin de göz önüne alındığı temel sistemlerinin dinamik analizi incelenmiştir. Tek serbetlik derecesine (SDOF) sahip kütleye sahip kazıklı radyejeneral temel ve kazıklı temelin deprem yükleri altında analizleri yapılarak sonuçlar karşılaştırılmıştır.
  • Öge
    Kohezyonlu zeminlerin dinamik davranışına boşluk suyu basıncının etkisi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 1981) Güler, F. Erol ; Toğrol, Ergün ; 2225 ; Zemin Mekaniği ve Geoteknik Mühendisliği ; Soil Mechanics and Geotechnical Engineering
    Nükleer reaktörler gibi önemli yapıların deprem yüklerine karşı korunabilmeleri ve açık deniz yapılarının dalga yüklerinden zarar görmemeleri, zeminlerin dinamik yükler al tındaki davranışının gerçeğe yakın bir şekilde tahmin edilebilmesi ile mümkündür. Yüksek su muhtevalarından başlayarak konsolide edilen Arnavutköy Kaolini üzerinde, şartları dikkatle kontrol edilen 58 konsolidasyonlu drenaj sız dinamik deney ve 9 konsolidasyonlu drenaj sız statik deney ile 6 adet ödometre dene yi ve standart zemin sınıflandırma deneyleri yapılmıştır. Deney sonuçlarından elde edilen sonuçlar özetle şöyledir: 1) Statik deneylerden elde edilen Kritik Durum Eğrisi ile dinamik yüklemeyi takip eden statik kesme deneylerinden elde edilen Kritik Durum Eğrisi büyük bir uygunluk göstermektedir. 2) Dinamik deneyler sırasında biriken boşluk suyu basıncı, uygulanan sabit ve dinamik yükler cinsinden ifade edilebilir. 3) Dinamik yükleme sırasında biriken boşluk suyu basıncı değerinin artması ile numunenin dinamik yüklemeden sonraki statik kesmede kırıldığı deviatör gerilmenin değeri azal maktadır. 4) Dinamik yüklemeden sonra statik olarak kesilen numuneler aşırı konsolide killere benzer davranış göstermektedirler. II 5) Dinamik yükleme sırasında oluşan plastik deformasyonlar, aynı deney sırasında biriken boşluk suyu basıncı değerinden bulunabilmektedir. 6) Tekrarlı Ödometre deneyleri sonucunda zeminin boşluk oranının statik yüklemeye kıyasla daha küçük bir değere düştüğü gözlenmiştir.
  • Öge
    Kohezyonsuz zeminlerde inşa edilen tünellerde zemin yüzeyindeki oturmalara etki eden faktörlerin model deneyleri ile incelenmesi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 1990) Bali, Alev A. ; Ülker, Remzi ; Zemin Mekaniği ve Geoteknik Mühendisliği ; Soil Mechanics and Geotechnical Engineering
    Günümüzde metro sistemi şehir içi ulaşımında, tünel ise demiryol ve yol inşaatında geniş olarak yer almaktadır.Bu nedenlerle tünel inşa yöntemlerinde çeşitli gelişmeler yapılmakta, geniş araştırmalar yer almaktadır. Metro in - şaatlarında, özellikle oturmaya hassas bina bölgelerinde zemin üst yüzü düşey şekil değiştirmeleri ve oluşan eğil meler önemli etkenler olmaktadır. Zemin yüzündeki en büyük şekil değiştirme değeri ve otur maların tünel ekseninden itibaren dağılımının önceden be lirlenmesi tasarım safhasında önem kazanmaktadır. Zemin yüzündeki oturmalara ek olarak tünelin kendisi ve yakın yeraltı yapıları tünel civarındaki zeminde meydana gelen de formasyonlardan etkilenmekte dolayısıyle kütle hareket leri önem kazanmaktadır. Bu çalışma, tünel enkesit şeklinin, genişliğinin ve tünel üstü zemin yüksekliğinin, inşa olunacak tünelin oturması na bağlı olarak zemin üst yüzünde meydana gelen oturmala rı ne derecede etkilediğini belirlemek amacıyla gerçek - leştirilmiştir. Yarım daire, elips, atnalı ve dikdörtgen enkesitli model tünellerle yapılan deneylerde tünel ge nişliği B ve tünel üstü zemin yüksekliğinin tünel geniş - ligine oranı h/B değişken olarak alınmıştır. Model malze mesi olarak, genellikle yüzeye yakın yeralan zeminleri simüle etmek amacıyla gevşek sıkılıktaki kum kullanılmış tır. Sonuç olarak, model deneylerinde uygulanan bütün enkesit- lerde zemin yüzündeki en büyük oturma değerinin tünel en kesit genişliğine bağlı olarak doğrusal arttığı belirlen miştir. Oturma değerlerinin genel olarak h/B < 2 ye kadar doğru orantılı artış gösterdiği h/B >2 olan değerlerde ise bu değerlerin değişip azaldığı, h/B=3 ten itibaren de ade ta sabit kaldığı saptanmıştır. Tünel enkesit tiplerinin bilhassa h/B < 2 ye kadar etkili olmadığı, h/B > 3 den itibaren elips enkesitin diğerlerin den daha iyi olduğu saptanmıştır. 
  • Öge
    Kum Davranışının Mikromekanizmaya Dayalı Olarak Endokronik Teori Kapsamında Modellenmesi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, ) Sezen, Atila ; Ansal, Atilla M. ; Zemin Mekaniği ve Geoteknik Mühendisliği ; Geotechnics
    Zemin davranışının modellenmesinde kullanılan gözlemlenebilir makroskopik değişkenlerin aslen mikro ölçekte gerçekleşen sürecin bir dışavurumu olduğu düşünüldüğünde, zeminlerin mikroskopik değişkenlerinin ve şekil değiştirmenin mikro mekanizmasının incelenmesi, modelleme konusunda daha doğru yaklaşımlara yol açacaktır. Ancak, mikroskopik değişkelerin ve bunların şekil değişimi ile birlikte değişimlerinin belirlenmesi ve tanecikli ortama ait bu değişkenlerle sürekli ortam arasındaki bağlantının sade ve basit bir şekilde kurulması oldukça önemli bir sorundur. Bu noktada, mikroskopik sürece ait içsel durum değişkenlerine dayalı ve sürekli ortamda tanımlanabilen bünye ifadelerine olanak vermesinden dolayı, endokronik teorinin gündeme getirilmesi oldukça anlamlı hale gelmektedir Bu çalışmada, zeminlerin mikro-mekanizmasının orijinal bir izahı yapılmış ve bu perspektifle farklı deney koşulları ve gerilme izleri altında gerek statik gerekse de çevrimsel yüklemeye tabi tutulan kumların davranışı açıklanarak, kumların drenajlı üç eksenli basınç davranışları endokronik teori kapsamında modellenmiş ve önerilen bünye ifadelerinin öngörü kapasitesi deneysel verilerle karşılaştırılmıştır.
  • Öge
    Normal konsolide killerin tekrarlı yükler etkisi altında davranışı
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 1991) Kara, Hacı Bekir ; Ülker, Remzi ; Zemin Mekaniği ve Geoteknik Mühendisliği ; Soil Mechanics and Geotechnical Engineering
    Günümüz dünyasının enerji gereksiniminin hızlı artışı, açık denizlerde petrol ve doğal gaz işletilmesini, büyük boru hatları ve depolama tesisleri ile nükleer santrallerin yapımını, büyük baraj lar inşaasını zorunlu ve ekonomik hale getirmiştir. Tüm bu geliş melerin beraberinde getirdiği en önemli mühendislik problemlerinden biri de, yapıların temelini oluşturan zeminlerin tekrarlı kayma gerilmeleri altındaki gerilme-şekil değiştirme davranışının belir lenmesi, kayma mukavemetinde meydana gelebilecek değişimlerin bulun ması, elde edilen değerlerin mühendislik yapılarının projelendiril mesinde ve uzun süreli stabilite hesaplarında kullanılmasıdır. Ülkemizin, aktif bir deprem kuşağında bulunması, bu konuların önemini daha da arttırmaktadır. Bu araştırmada; yüksek su muhtevasında hazırlanarak konsolide edilen kaolin numunelerin dinamik basit kesme ve dinamik üç eksenli deney aletlerinde sinosoidal tekrarlı yüklemelere tabi tutulmuş, bu yükler etkisi altında gerilme-şekil değiştirme ve dinamik mukave met özellikleri zamana bağlı olarak incelenmiştir. Çalışmalarda, dinamik yükleme frekansı ve genliğinin, kohezyonlu zeminlerin dina mik özelliklerine etkisi ön planda tutulmuş, deney sonu kriteri olarak, düşük frekans ve genlikteki deneyler için boşluk suyu basınç larının sabitleşmesi, diğer deneylerde ise, birim- kayma veya eksenel birim boy değişiminin + %10 değerine ulaşması seçilmiştir. Her iki numune grubu ve deney sisteminde yapılan deneyler; çevrim sayısı Ve gerilme oranlarındaki artımlarla frekans değerlerin deki az boaların boşluk suyu basınçlarını ve deformasyonları artır dığını, dolayısıyle dinamik mukavemeti azalttığını göstermiştir. Düzlemsel izotropik numunelerde, izotropik numunelerden daha fazla deformasyon oluşurken, boşluk suyu basınçlarının daha düşük değer lerde kaldığı belirlenmiştir. Ayrıca, deney sonuçları yapılan regrasyon analizleri yardımiyle matematiksel olarak ifade edilmiştir.