KUM ZEMİNE OTURAN KARE TEMEL ALTINDA OLUŞAN YANAL GERİLMELERİN DENEYSEL VE TEORİK İNCELEMESİ

Abstract

   Bu çalışmada, farklı rölatif sıkılıklarda hazırlanmış kum zemine oturan kare kesitli bir temel modellenmiştir. Model temelin düşey yüklenmesi sonucu oluşan yanal gerilmeler deney tankının cidarına yerleştirilen basınçölçerler (transduser) yardımıyla belirlenmiştir. Deneyler 75x75x100cm boyutlarındaki kare kesitli bir kum tankı içerisinde gerçekleştirilmiştir. %10, %40, %65 ve %90 rölatif sıkılıkta hazırlanan kum zemin üzerine yerleştirilen 15x15cm boyutlarındaki kare temel ile yüklemeler yapılmıştır. Yapılan deneyler sonucunda, tank cidarındaki basınç gerilmeleri başlangıçta temele yakın olan ilk 20cm’de artış göstermiş, sonraki derinliklerde giderek azalmış ve 50 cm derinlikte minimum değere ulaştığı görülmüştür. Deneysel olarak ölçülen zemin kütlesi içerisinde oluşan yanal gerilmeler, Boussinesq teorisinden hareketle elde edilen sonuçlarla karşılaştırılmıştır.

   Çalışmanın ikinci kısmında ise geometrik parametreler ve rölatif sıkılık gibi değişkenler yardımıyla zemin kütlesinde oluşacak gerilmelerin tahmini için kullanılabilecek bir bağıntı önerilmiştir. Yapılan regresyon analizi neticesinde, model deneyin yapıldığı ortama bağlı olan geometrik parametreler ile yanal gerilmeler arasındaki ilişki belirlenmiştir.

Keywords

• Model deneyleri,kare temel,rölatif sıkılık,yanal gerilme,regresyon analizi

EXPERIMENTAL AND THEORETICAL ANALYSIS OF LATERAL PRESSURES UNDER SQUARE FOUNDATION RESTING ON SAND

Abstract

   In this study, a square foundation sitting on sandy soils are modelled. The lateral stresses resulting from the vertical loadings of the model foundation were measured with pressure transducers placed on the wall of the test tank. Experiments are carried out in a square sand tank with dimensions of 75x75x100cm in the laboratory. Sand which have 10%, 40%, 65% and 90% relative densities were prepared and a square foundation of 15x15cm placed on it. The stresses which occurred on sand tank walls initially increased in the first 20 cm, which was close to the base of the foundation, gradually decreased in the subsequent depths and reached the minimum value in 50 cm.

   In the second part of the study, a correlation is proposed which can be used for estimation of stresses in the ground mass with the help of variables such as geometric parameters and relative densities. As a result of the regression analysis, the relationship between the lateral stresses and the geometric parameters depending on the environment of the model experiment was established.  

Keywords

• Model experiments,square foundation,relative density,lateral stress,regression analysis

References

1. [1] BOWLES, J.E., Foundation Analysis and Design, Peoria, IL,1997.
2. [2] UZUNER, B.A., Çözümlü Problemlerle Temel Zemin Mekaniği, Teknik Yayınevi, Ankara, Türkiye, 2005.
3. [3] BOUSSINESQ, J., Application des Potentiels a L’etude de L’equilbre et du Movement des Solids Elastiques, Gauthier-Villars, Paris, France, 1885.
4. [4] SAĞLAMER, A., Kohezyonsuz Zeminlerde Sükunetteki Toprak Basıncı Katsayısının Zemin Parametreleri Cinsinden İfadesi, Doktora Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, İstanbul,1972.
5. [5] LAMAN,M., KESKİN, M.S., “Kumlu Zeminlere Oturan Kare Temeller Altında Düşey Gerilme Analizi”, Türkiye Mühendislik Haberleri, İMO, 431, 53-57, 2004.
6. [6] HOLTZ, R.D, KOVACS, W.D., SHEAHAN, C.T., An Introduction to Geotechnical Engineering, 2nd Edition, Pearson Co., Upper Saddle River, NJ, 2015.
7. [7] MORGAN, J.R., GERRARD, C.M., “Behavior of Sands Under Surface Loads”, Journal of the Soil Mechanics and Foundation Division, ASCE, 97 (SM 12), 1675- 1699,1971.
8. [8] BURLAND, J.B., BROMS, B.B., DE MELLO, V.F.B., “Behaviour of Foundations and Structures”, In Proceedings of the 9th International Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering, 495–538, Tokyo, Japan, 1977.

9. [9] ASTM C127-15, Standard Test Method for Relative Density (Specific Gravity) and Absorption of Coarse Aggregate, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2015.
10. [10] ASTM D422-63(2007)e2, Standard Test Method for Particle-Size Analysis of Soils, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2007.
11. [11] ASTM D854-14, Standard Test Methods for Specific Gravity of Soil Solids by Water Pycnometer, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2014.
12. [12] ASTM D3080 / D3080M-11 Standard Test Method for Direct Shear Test of Soils Under Consolidated Drained Conditions, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2007.