Kazık yükleme deneyleri ile nihai kazık kapasitesinin belirlenmesi üzerine bir araştırma
A Study on ultimate pile capacity prediction from pile load test
- Tez No: 126711
- Danışmanlar: PROF. DR. AHMET SAĞLAMER
- Tez Türü: Doktora
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2002
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Geoteknik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 371
Özet
KAZIK YÜKLEME DENEYLERİ İLE NİHAİ KAZIK TAŞIMA KAPASİTESİNİN BELİRLENMESİ ÜZERİNE BİR ÇALIŞMA ÖZET Statik kazık yükleme deneyi, kazıklı temellerin taşıma kapasitelerini kontrol etmek ve tasarım aşamasındaki kabullerin doğrulanması amacıyla yapılan güvenilir bir deney yöntemidir. Günümüzde dar alanlarda yüksek yapılatın inşa edilmesi gerekliliği, daha az sayıda, daha yüksek kapasiteli kazıkların tasarım ve imalatını zorunlu kılmaktadır. Bu tür kazıkların ekonomik olarak tasarlanması için kazıkların göçme yüküne kadar test edilmesi gerekmektedir. Kazık yükleme deneyini göçme yüküne kadar devam ettirmek reaksiyon ve yük tatbik sisteminin büyüklüğü ve yüksek maliyeti nedeniyle her zaman mümkün olmamaktadır. Statik yükleme deneyinin kısıtlı bir formu olan ve kazığın servis yükü altındaki performansını belirlemek için tasarım yükünün 1.5 - 2.0 katma kadar uygulanan kanıtlama deneyi ile nihai kazık kapasitesinin belirlenmesi olanaklı değildir. Sadece kanıtlama deneyi sonuçlarından elde edilen bilgilerle yapılan tasarımlar, muhafazakar kapasite kullanımına ve dolayısıyla maliyetlerin yükselmesine neden olmaktadır. Yukarıda açıklanan nedenlerle ekonomik bir kazık tasarımının yapılıp uygulanabilmesi için yükleme deneyinin göçme yüküne ulaşmadan kazığın nihai kapasitesinin belirlenmesi için bir yöntemin geliştirilmesi önem kazanmaktadır. Bu çalışmada, Türkiye'nin çeşitli bölgelerinde ve yurt dışında yapılan 24 adet kazak yükleme deneyi verilerinden yararlanılarak, kazıkların nihai kapasiteleri belirlenmiştir. Kazıkların nihai taşıma kapasiteleri statik yöntemlerle hesaplanarak, sonuçlar yükleme deneylerinden elde edilen değerlerle karşılaştırılmıştır. Nihai kazık kapasitesini belirlemek için kullanılan yöntemleri karşılaştırmak için istatistik analizler yapılmıştır. İncelenen oniki yöntemden en yüksek nihai taşıma kapasitesinin Chin-Kondner yöntemi ile, en düşük nihai kapasitenin ise De Beer yöntemi ile elde edildiği belirlenmiştir. Nihai kazık kapasitesinin kanıtlama testinden tahmin edilmesi için matematik modele dayanan Chin-Kondner ve Brinch-Hansen yöntemleri üzerinde inceleme yapılmıştır. Bu iki yöntemin analizinden elde edilen sonuçlar doğrultusunda kazık nihai kapasitesini belirlemek üzere üçüncü bir yöntem önerilmiştir. Tahmin edilecek nihai kazık taşıma kapasitesini değerlendirmek için yükleme deneyi mevcut yük-deplasman eğrisinin sadece belli noktalarına kadar yapılmış gibi analiz edilmiştir. Yükleme deneyi verileri elimine edilerek verilerin %50, %75 ve %100'ü Chin-Kondner, Brinch-Hansen ve Önerilen yöntem kullanılarak analiz edilmiştir. Yapılan istatistik analizler Önerilen yöntemle hesaplanan nihai taşıma kapasitesinin azalan veri yüzdesinden önemli ölçüde etkilenmediğini ve muhafazakar değerler verdiğini ortaya koymuştur. XXIVÖnerilen yöntemin performansını etkilemesi olası, kazık rijidliği, kazık narinliği ve başlangıçtaki oturmaların etkisi gibi faktörler araştırılmıştır. Önerilen yöntemle, kazık rijidliği ve kazık narinliği arasında net bir bağıntı elde edilememiştir. İncelenen kazık yükleme deneylerinde kazıkların 5 mm' den küçük oturma değerleri kullanılarak Önerilen yöntemle elde edilen nihai kapasitenin gerçekçi olmadığı belirlenmiştir. Önerilen yöntemle, nihai taşıma kapasitesini belirlemek için kullanılan diğer analitik yöntemler karşılaştırılmıştır. Karşılaştırma sonuçları Chin Kondner ve Brinch Hansen yöntemleriyle hesaplanan nihai kazık kapasitesinin Önerilen yöntemle hesaplanan kapasiteden 1.30 - 1.45 kat fazla olduğunu ortaya koymaktadır. Önerilen yöntemle hesaplanan nihai kazık kapasiteleri gerek fore, gerekse çakma kazıklar için Housel ve Corps of Engineers yöntemleri ile belirlenen değerler arasında yer almaktadır. Önerilen yöntemin performansını incelemek amacıyla beş vaka çalışması yapılmıştır. Vaka çalışmaları neticesinde, Önerilen yöntemin kanıtlama deneyi sonuçlarından, nihai kazık kapasitesinin tahmin edilmesinde güvenle kullanılabileceği belirlenmiştir. Yükleme deneyi sonuçlan değerlendirilerek, kazıklatın geometrik karakteristikleri ile yük-oturma davranıştan arasında bazı bağıntılar araştırılmıştır. İnceleme konusu fore ve çakma kazıklardan benzer zemin koşullarında imal edilenler için yük oranı - oturma oranı eğrileri oluşturulmuştur. Oluşturulan eğrilerden, benzer zemin koşullarında imal edilen kazıkların tasarım yükünü hangi güvenlikle taşıdığını belirlemek mümkün olmaktadır. XXV
Özet (Çeviri)
A STUDY ON ULTIMATE PILE CAPACITY PREDICTION FROM PILE LOAD TEST SUMMARY Static pile load tests are performed on pile to determine the bearing capacity and to verify the design assumptions. Today, the increasing demand of construction of high rise buildings in narrow and congested areas requires design and construction of high capacity piles. To make an economical pile design, piles shall be tested until failure. In most cases, failure load cannot be reached due to high costs and lack of proper equipment and reaction system. A proof load test which is a limited form of static load test is usually carried out to determine the performance of the pile. The proof load test is usually performed 1.5 - 2.0 times of the design load and is less expensive. Pile design based on proof load tests causes overdesign and increases foundation costs. Due to aforementioned reasons, an accurate and reliable method is required determining the ultimate pile capacity based on proof load test results. In this study, the results of 24 pile load tests performed in Turkey and abroad were investigated and ultimate capacity of each pile was interpreted. Ultimate axial capacity of the piles were also calculated by static methods to compare with those obtained from load tests. Statistical analyses were performed to compare the load test interpretation methods. Among twelve methods investigated, it was found out that the highest ultimate capacity was obtained from Chin-Kondner method, whereas the lowest ultimate capacity was obtained from De Beer method. Existing analytical methods such as Chin Kondner and Brinch Hansen methods were analyzed to determine the ultimate pile capacity. Based on the results obtained from the analysis of above methods a new analytical method was proposed to determine the ultimate pile capacity. In order to evaluate the ultimate load, the actual load test was analyzed as if it was carried out to a certain point of the existing load settlement curve. 50%, 75% and 100% of the load test data was analyzed using Chin Kondner, Brinch Hansen and proposed methods. The results of the statistical analyses of above methods reveal that the ultimate pile capacity determined by proposed method is conservative and the accuracy of the method is not affected significantly by decreasing percentage of load- settlement data. Pile stiffness, pile slenderness and initial settlement of piles were investigated to determine the effect on the performance of the proposed method. No clear correlation was obtained between the pile stiffness, pile slenderness and the performance of the proposed method. The ultimate load calculated by the Proposed method with the settlement values less then 5 mm, proved to be unrealistic. xxviProposed interpretation method was compared with other analytical interpretation methods. Such comparison has shown that, Chin Kondner and Brinch Hansen methods produce 1.30 - 1.45 times higher capacities than Proposed method. Ultimate pile capacities for bored and driven piles determined by the Proposed interpretation method have revealed a value between the results determined by Housel and the Corps of Engineers methods. The performance of the proposed interpretation method is investigated by presenting five case studies. The investigated cases have shown that the proposed method can be used safely to determine the ultimate capacity of the tested piles. Results of loading tests were further evaluated in order to obtain various correlations between geometrical characteristics and load-settlement behavior of the piles. Non dimensional load-settlements curves were presented which will allow a certain prediction of the settlement of piles at working loads. xxvu
Benzer Tezler
- Kazık taşıma kapasitesinin statik formüller nümerik analiz ve yükleme deneyleri kullanılarak belirlenmesi üzerine bir çalışma
A case study for the calculation of pile bearing capacity with reference to static formulas, numerical analysis and pile load tests
ÖZKAN PULAT
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSAFFA AYŞEN LAV
- Kayaya soketli kazıkların farklı yöntemlerle taşıma kapasitelerinin belirlenmesi: Bir vaka analizi
Determination of the capacity of rock socketed piles by different methods: A case analysis
CEREN AYDIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RECEP İYİSAN
- Göçme durumuna ulaşmamış kazık yükleme deneylerinde nihai kazık taşıma kapasitesinin belirlenmesi
The determination of ultimate pile bearing capacity on pile loading tests which have not reached the failure state
BERKAY DALKILIÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN YILDIRIM
- Eksenel statik çekme yüküne maruz betonarme tekil kazık davranışı ve orijinal bir kazık deney ve imalat yaklaşımı
A novel construction and testing approach for cast in-situ piles subjected to tension/uplift load
ORHAN ESAT İNANIR
Doktora
Türkçe
2024
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYKUT ŞENOL
PROF. DR. MEHMET MUHİT BERİLGEN
- Finite element study on axially static and bidirectional static osterberg cell pile load testing
Statik ve O-cell kazık yükleme testleri üzerine sonlu elemanlar metodu ile çalışma
TUĞBA AYGÜL
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
İnşaat MühendisliğiBoğaziçi Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EROL GÜLER