Geri Dön

Impact® darbeli kırmataş kolon® tasarımında performansa dayalı yeni bir yaklaşım

A new performance based approach for impact® rammed aggregate pier®

  1. Tez No: 1001300
  2. Yazar: ECE KURT BAL
  3. Danışmanlar: PROF. DR. MUSTAFA KUBİLAY KELEŞOĞLU, PROF. DR. KEMAL ÖNDER ÇETİN
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2026
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Bu tez çalışması, Impact® Sistemi ile imal edilen Darbeli Kırmataş Kolon® (DKK) elemanlarının eksenel yük altındaki taşıma kapasitesini, deformasyon mekanizmalarını ve rijitlik özelliklerini incelemeyi ve bu doğrultuda performansa dayalı bir tasarım metodolojisi geliştirmeyi amaçlamaktadır. Araştırma, Türkiye'nin 38 farklı bölgesinde gerçekleştirilen 170 adet tam ölçekli yükleme testine dayanmakta olup, bu testler, 50 cm çapında ve 3,5-18 m boy aralığındaki DKK elemanları üzerinde yürütülmüştür. Zemin profilleri; kohezyonlu doğal zeminler (Grup 1), doğal zeminler üzerinde kontrolsüz dolgular (Grup 2) ile kalın kontrolsüz dolgular (Grup 3) şeklinde kategorize edilmiştir. Yöntem kapsamında, yükleme testi verileri grafiksel olarak yorumlanmış, nihai kapasite tahmininde hiperbolik ekstrapolasyon ve Çoklu Doğrusal Regresyon (MLR) analizleri yürütülmüş, SPT N60,tem. tabanlı basitleştirilmiş olasılık denklemlerinin elde edilmesinde Maksimum Olabilirlik Tahmini (MLE) kullanılmış ve saha ölçümlerinin desteklenmesinde Plaxis 3B sonlu elemanlar yazılımı ile değerlendirme yapılmıştır. Ayrıca, özel tasarlanmış yük hücreleri ve tell-tale elemanlarıyla enstrümante edilen bir DKK elemanı üzerinde tam ölçekli yükleme testi yapılarak yük mobilizasyonu doğrudan ölçülmüştür. Başlıca bulgular; DKK yükleme testi elemanlarında narinlik oranı (L/D > 3,5) nedeniyle hâkim deformasyon mekanizmasının yanal genişleme olduğu, ancak kolon çevresindeki zemin mukavemetinin uç deformasyonunu tetikleyebileceği yönündedir. Rijitlik modülleri doğal zeminlerde 15-275 MN/m3, dolgu zeminlerde 25-325 MN/m3 aralığında ölçülmüş; rijitliğin SPT N60,tem. ile doğru orantılı arttığı, ancak deplasmanla doğrusal olmayan biçimde azaldığı tespit edilmiştir. Geliştirilen normalize yük-oturma grafiklerinden, elastik sınırın %40-60 normalize yük seviyesinde (/D ~ %2-10), tam mobilizasyonun ise /D ~ %10-55 aralığında gerçekleştiği belirlenmiştir. Enstrümante test ve sayısal model sonuçları, yükün büyük kısmının 2D derinlikte çevre sürtünmesiyle mobilize olduğunu ve kolon ucuna aktarımın sınırlı olduğunu doğrulamıştır. Çalışmanın özgün katkısı; çeşitli zemin grupları için normalize davranış zarfları ile SPT N60,tem. tabanlı basitleştirilmiş olasılık denklemlerinin geliştirilmesi olup, rijitlik ve mobilizasyondaki doğrusal olmayan etkileri dikkate alan performansa dayalı tasarım metodolojisi sunmasıdır.

Özet (Çeviri)

This study investigates the axial load-bearing behavior, deformation mechanisms, and stiffness characteristics of Rammed Aggregate Pier® (RAP) elements constructed using the Impact® System (displacement), with the aim of developing a performance based design methodology. The research is based on 170 full scale load tests conducted across 38 different regions in Türkiye, performed on RAP elements with a diameter of 50 cm and lengths ranging from 3.5 to 18 m. Soil profiles were categorized into cohesive natural soils (Group 1), uncontrolled fills over natural soils (Group 2), and thick uncontrolled fills (Group 3). The methodology involved graphical interpretation of load test data, hyperbolic extrapolation and Multiple Linear Regression (MLR) analyses for ultimate capacity estimation, Maximum Likelihood Estimation (MLE) for deriving simplified probabilistic equations based on SPT N60,rep. and Plaxis 3D finite element analyses to corroborate field measurements. Additionally, a full scale load test was conducted on an instrumented RAP element equipped with specially designed load cells and tell-tale bars to directly measure load mobilization along the shaft. Key findings indicate that, due to high slenderness ratios (L/D > 3,5), the predominant deformation mechanism in tested RAP elements is bulging; however, soil strength surrounding the pier can trigger end-bearing failure. Stiffness values ranged from 15-275 MN/m3 in natural soils and 25-325 MN/m3 in fill soils, increasing proportionally with SPT N60,rep. while exhibiting nonlinear degradation with displacement. Normalized load-settlement curves revealed that the elastic limit occurs at 40-60% of normalized load (/D ~ 2-10%), with full mobilization achieved at /D ~ 10-55%. Instrumented test and numerical modeling results confirmed that the majority of load is transferred via shaft friction within the 2D depth, with limited transmission to the base. The original contribution of this study lies in the development of soil specific normalized behavior envelopes and simplified SPT N60,rep. based probabilistic equations, thereby providing a performance based design methodology that accounts for nonlinear effects in stiffness and load mobilization.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    324019

    Darbeli kırmataş kolon ve taş kolon elemanlarına ait yükleme testlerinin sayısal analizi ve sonuçlarının karşılaştırılması

    Comparison of the results of load test done on stone columns and rammed aggregate piers using numerical modelling

    ECE KURT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2011

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. BERRAK TEYMUR

  2. Tez No

    965551

    Yüksek manganlı çeliklerde alaşım elementlerinin mekanik özelliklere etkisi

    Effect of alloying elements on the mechani̇cal properties of high-manganese steels

    İSMAİL KANKAL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2025

    Metalurji MühendisliğiSakarya Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MEHMET UYSAL

    DOÇ. DR. UĞUR GÜROL

  3. Tez No

    244576

    Impact loading in laminated composites

    Tabakalı kompozitlerde darbeli yükleme

    EMRE ERBİL

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2008

    Makine MühendisliğiDokuz Eylül Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Bölümü

    PROF. DR. RAMAZAN KARAKUZU

  4. Tez No

    822880

    AISI 1020 çeliğinin elektrokimyasal olarak borlanması ve borlama işleminin darbeli kayma aşınma davranışına etkisi

    The effect of boriding process on impact sliding wear behavior of electrochemical borided 1020 steel

    RECEP GÜNER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Makine MühendisliğiBilecik Şeyh Edebali Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HARUN MİNDİVAN

  5. Tez No

    682109

    Darbeli yüklemenin TiN esaslı kaplamaların aşınma davranışına etkisi

    Effect of impact loading on wear behavior of TiN-based coatings

    MUSTAFA YEŞİLYURT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Makine MühendisliğiKaradeniz Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. TEVFİK KÜÇÜKÖMEROĞLU

Geri Dön