KAZIK YÜKLEME DENEYLER VER TABANI PROGRAMI

Transkript

1 Zemin Mekanii ve Temel Mühendislii Onüçüncü Ulusal Kongresi 30 Eylül - 1 Ekim 2010, stanbul Kültür Üniversitesi, stanbul KAZIK YÜKLEME DENEYLER VER TABANI PROGRAMI A DATABASE PROGRAM FOR PILE LOAD TESTS Mustafa KRKT 1 Cem AKGÜNER 2 Havvanur KILIÇ 3 Erol SERBEST 4 ABSTRACT Experimental observations are indispansable part of research in Geotechnical Engineering and play a vital role in the effort of explaining multitude of problems. An organized collection of interconnected information along with their physical/logical definitions for easy retrieval and further analysis is referred to as a database. A Database Management System (DBMS) is the necessary system for efficient data definition, retrieval and maintenance. A set of 106 pile load tests conducted in Turkey was compiled and a database (Turkish Pile Load Tests, TPLT) was established taking into account the principles of DBMS. A computer program with a graphical interface is written in C# for data entry and retrieval. In this paper, the TPLT database is introduced and statistical information is provided for its contents. Keyword: Testing Methods, Pile Load Test, Data Base, Data Base Management System, Türkiye KYD Program ÖZET Geoteknik Mühendisliindeki aratırmaların vazgeçilmez bir parçası olan deneysel gözlemler birçok problemin anlaılması çabasında önemli bir rol oynamaktadır. Kullanım amaçları gözetilerek oluturulmu bilgiler topluluuna genel anlamda veri tabanı denilmektedir. Veri tabanları birbiriyle ilikisi olan verilerin tutulduu ve bu verilere ait fiziksel ve mantıksal tanımların bulunduu düzenli veri depolarıdır. Verilerin tanımlanması, toparlanması ve toparlanan verilerden yararlanılması için Veri Tabanı Yönetim Sistemi (VTYS) adı verilen bir sisteme gereksinim duyulmaktadır. Türkiye de gerçekletirilmi olan 106 adet kazık yükleme deneyi ile, VTYS prensipleri gözönünde bulundurularak bir veri tabanı (Türkiye Kazık Yükleme Deneyleri, TKYD) meydana getirilmitir. Verilerin girilmesi, düzenleme yapılması ve incelemek üzere kullanımı için C# dilinde grafiksel ara yüze sahip olan bir bilgisayar programı oluturulmutur. Bu bildiride TKYD veri tabanı tanıtılmakta ve içerii hakkında istatistiksel bilgiler verilmektedir. Anahtar Kelime: Deneysel Yöntemler, Kazık Yükleme Deneyleri, Veri Tabanı, Veri Tabanı Yönetim Sistemi, Türkiye KYD Programı 1 Ar. Gör., Yıldız Teknik Üniversitesi naat Fakültesi naat Mühendislii Geoteknik Anabilim Dalı, mkirkit@yildiz.edu.tr 2 Ör. Gör. Dr., Yıldız Teknik Üniversitesi naat Fakültesi naat Mühendislii Geoteknik Anabilim Dalı, akguner@yildiz.edu.tr 3 Yrd. Doç. Dr., Yıldız Teknik Üniversitesi naat Fakültesi naat Mühendislii Geoteknik Anabilim Dalı, kilic@yildiz.edu.tr 4 Bilgisayar Mühendisi., CYM Soft Ankara, erol.serbest@cymsoft.com.

2 1. GR Kazık yükleme deneyleri, tam ölçekli bir model deney olmaları nedeniyle zeminlerde ve kayalarda ina edilen ya da ina edilmesi tasarlanan kazıkların yük taıma kapasiteleri ve yük-oturma davranıını dorudan belirlemek için uygulanabilecek en salıklı yaklaım olarak öne çıkmaktadır. Genel olarak veri tabanı kullanım amacı düünülerek oluturulmu bilgiler topluluudur. Baka bir deyile, birbirleriyle ilikili verilerin tutulduu, mantıksal ve fiziksel olarak tanımlarının olduu veri depolarıdır. Bu çalıma kapsamında, sadece Türkiye de yapılan kazık yükleme deneylerinden bir veri tabanı oluturulmutur. Kullanım kolaylıı ve düzen salanabilmesi açısından veri tabanı bir bilgisayar yazılımı eklinde meydana getirilmitir. Programın adı, Türkiye KYD (Kazık Yükleme Deneyleri) Veri Tabanı Programı dır (Kirkit, 2009). Program ın giri ara yüzü ekil 1 de verilmitir. ekil 1. Türkiye KYD Programı Ana Ekranı 2. KAZIK YÜKLEME DENEYLER Kazık yükleme deneyleri, zeminlerde ve kayalarda ina edilen ya da ina edilmesi tasarlanan kazıkların taıma kapasitesini ve yük-oturma davranıını belirlemek için uygulanan bir yöntemdir. Kazık temellerin taıma kapasitesini doru olarak belirlemek kolay deildir. Kazıklı temellerin tasarımı, kazık zemin ilikisini basitletiren teorik hesaplara ve ampirik baıntılara dayanmaktadır. Analizlerde kullanılan verilerdeki kabuller yanında tasarımda kullanılan yöntemlerin farklı sonuçlar verebilmeleri ve doruluklarının zaman zaman istenilen seviyede olmamasından dolayı, kazıklı temel tasarımı için kazık yükleme deneyi yapılması önerilmektedir.

3 Kazıklı yükleme deneyleri çeitli amaçlar içermektedir (Birand, 2007). Bunlar aaıdaki gibi sıralanabilir: 1-Kazık kapasitesini belirlemek, 2-Öngörülen kazık servis yükünün, kazık imalatından sonra kontrolünü yapmak, 3-Kazık temelin yük-yer deitirme ilikisini saptamak. Kazıklı temel uygulanması düünülen bir projede, kazık yükleme deneyi yapımının zorlukları ve kazanımları ile deneyin yapılmamasının bedeli iyi karılatırılmalıdır. Kazık yükleme deneyinin sonucuna balı olarak boyut ve imalat bakımından ekonomi ve taıma gücü yönünden güvenlik salanabilir. Dier yandan deney yapılmamasının getirdii risk, kazıkların bir kez yerletirildikten sonra bir daha incelenememeleri nedeni ile artabilecektir (Yıldırım, 2004). Kazıklara, proje ihtiyaçlarına balı olarak, statik ve/veya dinamik yükleme deneyleri yapılmaktadır. Uygulamada statik yükleme deneyleri geni uygulama alanı bulmutur. Bu yöntemler, kazıın yükü zemine aktarma mekanizmasına göre eksenel basınç, eksenel çekme ve yanal yükleme olmak üzere üç ekildedir. Basınç deneyi kazıın çevre ve uç yük taıma kapasitesini belirlemek için uygulanan yöntemdir (ASTM D-1143/D1143M, 2007). Yüksek devrilme momenti etkisindeki kuleler ya da suyun kaldırma kuvveti etkisi altında kalan deniz platformu gibi yapılarda ina edilen kazık temeller çekme yükünü karılarlar. Bu durumda eksenel çekme deneyleri yapılmaktadır (ASTM D-3689, 2007). Deprem ya da dalga gibi çevrimsel yükler etkisindeki kazıklarda yanal yükleme deneyi uygulanmaktadır (ASTM D-3966, 2007). Kazık yükleme deneylerinin yukarıda belirtilmi olan yapılma amaçları dorultusunda sonuçlarının yorumlanması gerekmektedir. Eksenel basınç, eksenel çekme ve yanal yük altındaki kazıkların taıma kapasitelerini belirlemek için, deplasmana balı olarak literatürde birçok kriter önerilmitir. Bunun yanında elde edilen yük-deplasman erisini kullanarak kazık taıma kapasitesini grafiksel olarak elde etmek de mümkün olmaktadır. 3. VER TABANI VE YÖNETM SSTEM Veri tabanları genel olarak kullanım amacı düünülerek oluturulmu bilgiler topluluudur. Dier bir deyile, birbirleriyle ilikide olan verilerin tutulduu, mantıksal ve fiziksel olarak tanımlarının olduu veri depolarıdır. Veri tabanları var olan ve aralarında iliki bulunan nesneleri ya da olayları modeller (Burma, 2005). Belirli bir amaçla birbiriyle ilikide olan veriler veri tabanı programı altında toplanır. Veri tabanı yönetim sistemi (VTYS), yeni bir veri tabanı oluturmak, bu veri tabanı içinde düzenlemeler yapmak, gelitirmek gibi karmaık olan ilemlerin daha sistematik bir ekilde yapılmasını salamak amacı ile oluturulmu bir yazılım sistemidir (Ramakrishnan, 2003). stenildiinde toplanan bilgilerin tümü veya istenilen kriterlere uyanları görüntülenebilir ve bunlar yeni bilgiler üretmek üzere çeitli amaçlarda kullanılabilir. Bir veri tabanından beklenen temel özellikler, verileri korumak, onlara erimek ve baka verilerle ilikisini salamaktır.

4 4. TÜRKYE KYD PROGRAMI Bu program yalnızca Türkiye de yapılan kazık yükleme deneylerini kapsamaktadır. Program kazık yükleme deneyleri üzerinde çalıma yapmakta olan aratırmacılar için tasarlanmıtır. Bu programın meydana getirilmesinde Microsoft Visual Studio 2005 programı aracılııyla C# programlama dilinden faydalanılmıtır. Oluturulan veri tabanının dünyadaki benzer örnekleri FHWA (Federal Highway Administration) tarafından derlenen PD/LT 2000, Olson ve Dennis in katkılarıyla meydana getirilen API ve University of Florida tarafından oluturulan FDOT adlı veri tabanı programlarıdır (Paikowsky ve Birgisson, 2004; McVay v.d. 2005; Dennis ve Olson, 1983a; Dennis ve Olson, 1983b). Veri tabanında yer alan deneyler literatürden, bu deneyler ile ilgili çalımalar yapan aratırmacılardan ve kazık yükleme deneylerini gerçekletiren firmalardan elde edilmitir. Bu programda, kayıtlı deneyler için, kazık yükleme deneylerine ait ulaılabilen tüm veriler kaydedilmitir. Ticari ve kiilik haklarını korumak amacıyla, kayıtlarda proje ismi, zemin etüdü yapan firma ve sondör gibi veriler belge asıllarında düzenlemeler yapılarak gizlenmitir Program Genel Kullanımı Program, Deney Girii, Veri Tabanı ve Yardım ana menülerinden olumaktadır. Deney Girii menüsünde, veri tabanına yeni deney girii ve mevcut deneyde deiiklik yapılabilmektedir. stenildiinde deney silme ilemi de bu menüde yapılabilmektedir. Veri Tabanı menüsünde arama yapma ve veri alma ilemi gerçekletirilmektedir. Yardım menüsünde ise program kullanımı ayrıntılı olarak anlatılmaktadır. Programa girilen veriler, Deney Verileri, Kazık Verileri, Zemin Verileri, Yük Deplasman Erisi ve Taıma Gücü olmak üzere be ana balık altında düzenlenmitir. Veri tabanında arama yapma ilemi de bu be balık altında yapılmaktadır. Zemin verilerine ait sondaj logları taranarak grafiksel olarak veri tabanına kaydedilmitir (ekil 2). Ayrıca yük deplasman erisi ve taıma gücü grafikleri de veri tabanında bulunmaktadır (ekil 3). Veri tabanında çeitli kriterlere balı olarak yapılabilecek arama sonuçları üzerinde inceleme yapmak amacıyla, tablo ve grafik halinde bilgisayar ortamında aktarılabilmektedir statistiksel Deerlendirme Veri tabanına 106 kazık yükleme deneyi bilgisi kaydedilmitir. Kayıtlı deneyler uygulandıı illere göre, kazık tipi yönünden, deney türü bakımından, kazıın içinde bulunduu zemin durumuna göre, kazık çapı ve kazık boyu açısından sınıflandırılmıtır (ekil 4a - f).

5 ekil 2. Zemin Verisi Kayıt Ara Yüzü ekil 3. Yük Deplasman Erisi Ara Yüzü

6 ekil 4.a. llere Göre Sınıflandırma ekil 4.d. Zemine Göre Sınıflandırma ekil 4.b. Kazık Tipi Sınıflandırması ekil 4.e. Kazık Çapı Sınıflandırması ekil 4.c. Deney Türü Bazında Sınıflandırma ekil 4.f. Kazık Boyuna Göre Daılım 4. SONUÇLAR Türkiye KYD Veri Tabanı içinde Haziran 2009 itibariyle 106 adet kayıtlı kazık yükleme deneyi bulunmaktadır ve deneyler çeitli sınıflandırmalarla istatistiksel olarak incelendiinde u sonuçlara varılmıtır. 1- Kazık yükleme deneylerinin aırlıklı olarak yapıldıı ehirler stanbul ve zmir dir. Veri tabanında, Dou Anadolu ve Güneydou Anadolu Bölgesinde yapılmı kazık yükleme deneyleri bulunmamaktadır. 2- Veri tabanında kayıtlı deneylerin %65 i fore kazıktır. 3- Uygulanan kazık deneylerinin %93 ü basınç yükleme eklindedir.

7 4- Kazıın içinde bulunduu zemin ortamı dikkate alındıında, kazıkların %87 si kum, silt, kil gibi zeminlerde ve %13 ü ise kayaya soketli olarak yerletirilmitir. 5- Kazık çapları genel olarak 0,5 m 1,0 m aralıında, kazık boyları ise çounlukla 10 m 40 m deerleri arasındadır. Sadece yukarıda verilen istatistiksel bilgilerle tüm Türkiye için bir genelleme yapmanın güçlüü açıktır. Yine de, gerçekletirilmi deneylerin büyük çounluunun batı bölgesinde yer almasının, deneylerin neredeyse tamamının basınç yükleri karılamak üzere tasarlanmasının, kazık tipinin, çapının ve boylarının ülkemizdeki derin kazıkların uygulandıı inaat faaliyetleriyle uyumlu olduu söylenebilir. Meydana getirilen veri tabanının ulaım kolaylıı için internet üzerinde web uygulaması olarak aratırmacılara sunulması yönünde çalımalar balatılmıtır. Buna ek olarak veri tabanının zaman içinde deerli firmalarımızın ve aratırmacılarımızın katkılarıyla güncelletirilmesi arzulanmaktadır. 5. TEEKKÜR Bu veri tabanının oluturulmasında büyük katkıları olan hocalarımız Kutay Özaydın, Sönmez Yıldırım, Mustafa Yıldırım ve Mehmet Berilgen e saygılarımızı sunarız. Bunun yanında bilimsel aratırmalar konusunda büyük destekler veren TUBTAK kurumuna teekkürü bir borç biliriz. Ayrıca bizlerden arivlerini esirgemeyen ve i hayatındaki younluu esnasında bize de vakit ayıran deerli firmalarımız ZETA A.., ÇALIAN GEOTEKNK, GEOGRUP A.., GEOTEKNK A.., YAPI MERKEZ, KASKTA A.., ve TEMELTA A.. ye teekkür ederiz. KAYNAKLAR Birand, A. A. (2007), Kazıklı Temeller, Teknik Yayınevi, Ankara. Burma, Z. A. (2005), Veri Tabanı Yönetim Sistemleri Ve SQL/PL-SQL/T-SQL, Seçkin Yayıncılık, Ankara. D 1143 \D 1143M, American Society For Testing And Materials (2007), Standard Test Method for Deep Foundations Under Static Axial Compressive Load, United States. D 3689, American Society For Testing And Materials (2007), Standard Test Method for Deep Foundations Under Static Axial Tensile Load, United States. D 3966, American Society For Testing And Materials (2007), Standard Test Method for Deep Foundations Under Lateral Load, United States. Dennis, N.D ve Olson R.E. (1983a), Axial Capacity of Steel Pipe Piles in Clay, Proc., Geotechnical Practice in Offshore Engineering, , Austin, Texas. Dennis, N.D ve Olson R.E. (1983b), Axial Capacity of Steel Pipe Piles in Sand, Proc., Geotechnical Practice in Offshore Engineering, , Austin, Texas.

8 Kirkit, M. (2009), Türkiye de Yapılmı Kazık Yükleme Deneylerinden Veri Tabanı Oluturulması ve Veri Tabanında Bulunan Kayaya Soketli Fore Kazıkların Analizi, Yüksek Lisans Tezi, Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, stanbul. McVay, M., Hoit, M., Hughes, E., Nguyen, T. Ve Lai, P. (2005), Development of a Web Design and Construction Bridge Substructure Database, 8th TRB Annual Meeting, 1-12, Washington. Paikowsky, S.G ve Birgisson, B. (2004), NCHRP Report 507- Load and Resistance Factor Design (LRFD) For Deep Foundations, Transportation Research Board, Washington. Ramakrishnan, R. ve Gehrke, J. (2003), Database Management System, McGraw-Hill, USA. Yıldırım, S. (2004), Zemin ncelemesi ve Temel Tasarımı, Birsen Yayınevi, stanbul.