Geri Dön

Kazıklarda negatif çevre sürtünmesi hakkında bir inceleme

A study on the pile negative skin friction

  1. Tez No: 172113
  2. Yazar: GÜRSU AKTAŞ
  3. Danışmanlar: DOÇ.DR. TUĞRUL ÖZKAN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2006
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 140

Özet

ÖZET Güvenli ve ekonomik bir temelin inşaasına izin vermeyen zeminlerde, kazıklı temel sisteminin seçilmesi gerekmektedir. Kaya ve benzeri sağlam zemine oturan kazaklar“uç kazığı”olarak isimlendirilir. Ancak, taşıyıcı tabakanın derinde olması halinde kazık“sürtünme kazığı”olarak inşa edilir ve üst yapı yükleri çevre sürtünmesi ile taşınır. Uç kazıklarında, kazığın oturması söz konusu olduğundan negatif çevre sürtünmesi kazık boyunca meydana gelmesine karşın, sürtünme kazıklarında kazığın bir miktar oturma yapması, kazığın alt kısmında meydana gelen negatif çevre sürtünmesinin yok olmasına neden olur. Zemin profilinde yer alan yumuşak kil veya gevşek dolgu tabakalarının kazığın taşıma kapasitesine fazlaca bir katkısı beklenmemelidir. Tam aksine, söz konusu tabakaların kendi ağırlıkları veya zemin yüzeyine uygulanacak ilave yükler altoda konsolide olmaları halinde kazık-zemin yüzeyinde oluşan pozitif çevre sürtünmesini negatif çevre sürtünmesine dönüştüren tesirler oluşur. Kazıkların dizaynı yapılırken bu ilave düşey yükler de göz önüne alınmalıdır. Sıkışabilir kohezyonlu bir zemin üzerine, kohezyonsuz bir dolgunun serilmesi halinde, dolgu zeminde düşey yönde sıkışma olmasına rağmen gerçek negatif çevre sürtünmesi, kazığın sıkışabilir tabaka içinde kalan şaftı boyunca meydana gelir. Ayrıca yeraltı su seviyesinin düşerek zeminde oturmaya sebep olması, negatif çevre sürtünmesi problemini de beraberinde getirir. Negatif çevre sürtünmesi aşağıda belirtilen dört ana faktöre bağlıdır: a. Kazık özellikleri: Cins, uzunluk, enkesit, yüzey durumu, yerleştirme metodu, vb. b. Zemin özellikleri: Zemin cinsi, gerilme tarihçesi, sıkışabilirlik, tabaka kalınlığı, taşıyıcı tabakanın kıvamı ve cinsi, vb. c. Zemin hareketlerinin sebepleri d. Kazıkların yapım süresi Yapılan bu tezin ilk bölümünde tez konusu olan kazıklarda negatif çevre sürtünmesi hakkında genel anlamda bilgi verilirken, Bölüm 2' de kazıklı temel türleri ve kazık tipi seçimine etkiyen faktörler incelenmiş ve kazıklı temellerin dayanımı üzerinde durulmuştur. Bölüm 3' te, kazıklarda çevre sürtünmesi ele alınmış, özellikle kil zeminlerde çevre sürtünmesi irdelenmiş ve kohezyonlu zeminlerde teşkil edilen kazıklar hakkında bilgi verilmiştir. Bölüm 4' te, negatif çevre sürtünmesini meydana getiren faktörler ve negatif çevre sürtünmesinin kazık boyunca dağılımı üzerinde durulmuş, negatif çevre sürtünmesi problemi konu edilmiştir. Bölüm 5' te, çeşitli bilim adamlarının negatif çevre sürtünmesi ile ilgili çalışmalarından, negatif çevre sürtünmesi hesap yöntemlerinden ve bu etkiyi azaltmak için yapılan deney ve çalışmalardan bahsedilmiştir. xBölüm 6' da, tek bir kazık üzerine gelen negatif çevre sürtünmesinin sonlu elemanlar programı PLAXIS kullanılarak hesaplanması üzerinde durulmuş ve Bölüm T de yapılan bu çalışma sonucunda ortaya çıkan sonuçlar değerlendirilmiştir. xi

Özet (Çeviri)

A STUDY ON THE PILE NEGATIVE SKIN FRICTION SUMMARY Piles are generally reguired for supporting structures resting on deep fills or soft soils. End-bearing piles are driven through fill into a suitable bearing stratum such as hard cohesive soil or base rock. Friction piles are prefered in some cases where there is no bearing stratum. Therefore, end-bearing piles and so-called floating piles (friction piles) exhibit different behaviour. Tip resistance contitutes the significant part of the bearing capacity in end-bearing or rock-socketed piles. Whereas, the skin friction has the greater main component of ultimate bearing capacity is the skin friction mobilized between the pile surface and soil along the pile shaft. Piles are designed in a way that the skin friction acts as a reaction to the superstructure loads effecting on the pile head. This skin friction is defined as“positive skin friction”. In some cases where there are compressible and consolidating soil layers in the soil profile, positive skin friction may gradually reduces and finally becomes negative skin friction. The downward movement of soil layers around the piles result s in drag-draw forces thus applying additional downward vertical forces on the pile which in some cases would have not been considered in the design. When a fill is placed over a compressible natural soil or the compressible stratum consolidates by some causes such as the such as lowering of the ground water level the soil around the pile move downwards and negative skin friction occurs along the pile shaft. If a pile is driven through compressible soils before these layers have completed the primary consolidation under the effective stress increase the the settlement of these compressible layers would certainly lead to the generation of drag-down forces. As it is stayed previously, the settlement of the soft soil layers around the pile and the lowering of the ground water level are the major reasons of the negative skin friction. The magnitude of the drag-down forces in a pile depends on some general factors: a. Pile characteristics: Type, length, shape of pile section, surface treatment, installation method, etc. b. Soil characteristics: Type, strength, compressibility, depth and thickness of layers, stiffness of bearing stratum, etc. c. Cause of soil movement d. Time since installation of pile. In this thesis, after the first chapter which introduces the problem, the skin friction of piles is investigated in general, in Chapter 2, the types and resistance of piles and the factors of pile' s selection is mentioned. xuIn Chapter 3, stress conditions in a soil element adjacent to the pile shaft is studied and Mohr-Coulomb failure envelopes are given for different stress conditions. In these analysis, normally consolidated and over-consolidated clays are considered separately. It is emphasized that the amount of friction angle mobilized or assumed between the soil and the pile material highly affects the stress the stress conditions and the mobilized positive skin friction. The general static formula for ultimate pile capacity is also studied in this chapter. Negative skin friction problem is studied in Chapter 4, piles characteristics and soil properties those affecting and soil properties those affecting the negative skin friction are reported. The distribution of negative skin friction along the pile shaft for the piles resting on a non-compressible stratum and piles terminating in a compressible soil layer are investigated. Idealized diagrams of negative skin friction given in the literature are also included in this study. Chapter 5 deals with the calculation of negative skin friction forces. Methods proposed by Bjerrum, Fellenius and Terzaghi-Peck are outlined. Techniques available to reduce the drag-down forces are explained in detail. The significance of neutral point on the magnitude of drag-down forces is also emphasized. In Chapter 6, negative skin friction in single piles is analyzed with using PLAXIS, finite element program and in Chapter 7, conclusions are evaluated. xin

Benzer Tezler

  1. Tez No

    251704

    Kazıklaeda negatif çevre sürtünmesi hakkında bie inceleme

    A study about negative skin friction on piles

    YAKUP BUĞDAY

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2008

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. TUĞRUL ÖZKAN

  2. Tez No

    596037

    Negatif çevre sürtünmesi hesap yöntemlerinin karşılaştırılması

    Comparison between negative skin friction calculations

    ÇAĞLAR GENÇ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MUSTAFA TUĞRUL ÖZKAN

  3. Tez No

    291972

    Kazıklı temeller ve negatif çevre sürtünmesi analizlerinin bilgisayar programı kullanılarak desteklenmesi

    Piled foundations and supporting the analysis of negative skin friction by a computer programme

    ZEYNEP MERVE ÖZBEY

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2009

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. TUĞRUL ÖZKAN

  4. Tez No

    580012

    Serbest ve ankastre bağlı kazıklı radye temellerde kazık-zemin radye arasındaki yük aktarım mekanizması

    Load transfer mechanism between pile-soil-raft in non-contact and contact piled raft foundations

    ENES AKBAL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MUSTAFA KUBİLAY KELEŞOĞLU

  5. Tez No

    341080

    Numerical assessment of negative skin friction effects on diaphragm walls

    Diyafram duvarlar üzerindeki negatif çevre sürtünmesi etkilerinin nümerik değerlendirmesi

    CANSU GENÇOĞLU

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2013

    İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. KEMAL ÖNDER ÇETİN

Geri Dön