Settlement Based Optimization of Piled Raft Foundation Systems Designed in Different Soil Conditions

Abstract

Industrialization in the Cyprus Island in recent years, concentration of the population in cities, construction of high rise hotel projects in coastal areas for tourism purposes have led to increase of high rise buildings on the country. As the floor height of the buildings increases, the loads transferred to the foundations also increase. Foundations must safely bear the loads transmitted to them from the upper structure and must not exceed the allowable settlement values. In this study, settlement based optimization of piled raft foundation systems which were designed due to bearing capacity and settlement problems in different soil groups of Cyprus Island has been made. Pile number, pile diameter and pile length values were used as variable parameters in piled raft foundation systems. As a result of the study, settlement based optimum pile number, pile diameter and pile length values were determined in both soil groups.While determining the optimum values, economy was also taken into consideration.

Keywords

• Piled raft foundation
• Settlement
• Optimization

Farklı Zemin Koşullarında Tasarlanan Kazıklı Radye Temel Sistemlerinin Oturma Tabanlı Optimizasyonu

Abstract

Kıbrıs Adası’nda son yıllarda sanayileşme ile nüfusun kentlerde yoğunlaşması, turizm amaçlı sahil bölgelerine yüksek katlı otel projelerinin yapılması ülkede yüksek katlı yapıların artmasına yol açmıştır. Yapıların kat yüksekliği arttıkça temellere aktarılan gerilmeler de artmaktadır. Temeller, üstyapıdan kendilerine aktarılan gerilmeleri emniyetli bir şekilde taşımalı ve izin verilen oturma değerlerini aşmamalıdır. Bu çalışmada, Kıbrıs Adası’nın farklı zemin gruplarında, taşıma gücü ve oturma problemlerinden dolayı tasarlanmış olan kazıklı radye temel sistemlerinin oturma tabanlı optimizasyonu yapılmıştır. Kazıklı radye temel sistemlerinde değişken parametreler olarak kazık sayısı, kazık çapı ve kazık uzunluğu değerleri kullanılmıştır. Çalışma sonucunda her iki zemin grubunda da oturma tabanlı optimum kazık sayısı, kazık çapı ve kazık uzunluğu değerleri saptanmıştır. Optimum değerler saptanırken ekonomi de göz önünde tutulmuştur.

Keywords

• Kazıklı radye temel
• Oturma
• Optimizasyon

References

1. [1] G. Salihi, Y. Yılmaz ve İ. Tonyalı, “Teorik ve ampirik yaklaşımlarla elde edilen kazık oturma değerlerinin arazi yükleme deneyi sonuçları ile kıyaslanması,” VI. Geoteknik Sempozyumu, Adana, Türkiye, 2015.
2. [2] A. Önalp ve S.Sert, Geoteknik Bilgisi III Bina Temelleri, 3. baskı, İstanbul, Türkiye: Birsen Yayınevi, 2016.
3. [3] M. Orhan, Geoteknik Mühendisliği ve Temel İnşaatı, Ankara, Türkiye: Gazi Kitabevi, 2019.
4. [4] Y.F. Leung, A.Klar ve K.Soga, “Theoretical study on pile length optimization of pile groups and piled rafts,” Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, vol.136, pp. 319-320, 2010.
5. [5] E. Toğrol ve O.Tan, Kazıklı Temeller, İstanbul, Türkiye: Birsen Yayınevi, 2009.
6. [6] G. Stefanou, G. Pittos ve M. Papadrakakis, “Pile settlement analysis on spatially random soil,” 11th International Conference on Applications of Statistics and Probability in Civil Engineering, 2011.
7. [7] S. Nikolaou, G.Mylonakis, G.Gazetas ve T.Tazoh, “Kinematic pile bending during earthquakes: analysis and field measurements,” Geotechnique, vol.51, no.5, pp. 425-440, 2001.
8. [8] D. Basu, M.Prezzi, R.Salgado ve T.Chakraborty, “Settlement analysis of piles with rectangular cross sections in multi-layered soils,” Computers and Geotechnics, vol.35, no.4, pp. 563-575, 2008.

9. [9] O. Alver ve G. Özden, “Tabakalı zeminlerde kazıklı radye temellerin optimum tasarımı,” 9 Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi, c. 17, s. 49, ss. 13-26, 2015.
10. [10] M. Yeğit ve İ. Zorluer, “Aynı zemin koşullarında farklı kazık gruplarının performansı,” Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, c. 19, s. 2, ss. 410-418, 2019.
11. [11] R. Bozkurt ve A. Demiröz, “Kazıklı radye temel boyutlarının oturma davranışı dikkate alınarak optimum tasarımı,” İleri Mühendislik Çalışmaları ve Teknolojileri Dergisi, c. 1, s. 2, ss. 123-129, 2020.
12. [12] Enar Mühendislik Mimarlık ve Danışmanlık Ltd. Şti., “Kuzey Kıbrıs Türk Cumhuriyeti İskele ilçesi konut projesine ait sondaja dayalı temel ve zemin etüd raporu,” İskele, KKTC, Kasım 2018.
13. [13] H.E. Yurtseven, “Lefke-Doğu (Lefke, KKTC) Kıbrıs tipi masif sülfit cevherleşmesinin jeolojisi, mineralojisi ve kökeni,” Yüksek lisans tezi, Jeoloji Mühendisliği Anabilim Dalı, Fen Bilimleri Enstitüsü, Hacettepe Üniversitesi, Ankara, Türkiye, 2018.
14. [14] J.K. Mitchell, F. Guzikowski ve C.B. Villet, “The measurement of soil properties in-situ,” Dept. Civil. Eng., Lawrence Berkeley Laboratory University of California Berkeley, California, USA, March 1978.
15. [15] H.J. Gibbs ve W.G. Holtz, “Research on determining the density of sands by spoon penetration testing,” 4th International Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering, 1957, pp. 35-39.
16. [16] Geoteam Mühendislik Ltd. Şti., “Kuzey Kıbrıs Türk Cumhuriyeti Lefke ilçesi konut projesine ait sondaja dayalı temel ve zemin etüd raporu,” Lefke, KKTC, Aralık 2018.
17. [17] Yapı Elemanlarının Boyutlandırılmasında Alınacak Yüklerin Hesap Değerleri, Türk Standartları Enstitüsü TS 498, 1987.
18. [18] Betonarme Yapıların Tasarım ve Yapım Kuralları, Türk Standartları Enstitüsü TS 500, 2000.
19. [19] Deprem Etkisi Altında Binaların Tasarımı İçin Esaslar, Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (TBDY), 2018.
20. [20] Yapılar Üzerindeki Etkiler- Bölüm 1-4: Genel Etkiler- Rüzgar Etkileri (Eurocode 1), Türk Standartları Enstitüsü TS EN 1991-1-4, 2007.
21. [21] G.G. Meyerhof, “Shallow foundations,” Journal of the Soil Mechanics and Foundations Divisions, vol.91, pp. 21-31, 1965.
22. [22] B. Das, Principles of Foundation Engineering, 7th edition, Stamford, United States of America: Cengage Learning, 2010.