Abstract
In this study, the behavior of buildings with different storey heights under static and dynamic loads was modeled with the help of planar deformation and 15-node elements with the two-dimensional Plaxis program using the finite element method. In the modeling process, analyses were performed with and without ground improvement, under vertical loads, under static loads, and under dynamic loads using four different earthquake acceleration records. When the ground survey and geophysical report of the study area is examined, it is seen that the ground is alluvial (clay, silt and sand) and a ground where high deformations can occur. Since the bearing capacity of the ground is low, it was thought that improvement should be made with pile groups. The variable parameter in pile design has been pile length. In order to achieve the most accurate result and to conduct a comprehensive study, pile groups with three different heights were used. When the static analysis results were examined before the soil improvement, it was observed that the vertical deformation amounts were close to the settlement boundary condition. In the dynamic analysis study results, vertical and horizontal deformation values that could cause serious damage to the foundation level and the structure were observed. After the ground improvement studies, it is seen that the deformations have decreased significantly as a result of the static analyses. According to the results of the dynamic analysis conducted after the improvement, a decrease is observed in the vertical and horizontal deformation values as the pile length increases. When the data obtained
after the study is taken into consideration, it has been determined that the improvement study increases the bearing capacity of the ground and positively affects the deformation values occurring under static and dynamic loads.
References
- Chimdesa, F. F., Jilo, N. Z., Hulagabali, A., Babalola, O. E., Tiyasha. T. vd. (2023). Numerical analysis of pile group, piled raft, and footing using finite element software PLAXIS 2D and GEO5. Scientific Reports, 13, 1-19. doi: https://doi.org/10.1038/s41598-023-42783-x
- Evans, J., Ruffing, D., & Elton, D. (2021). Fundamentals of Ground Improvement Engineering. London: CRP Press Taylor&Francis Group.
- Güler, M. S. ve Şen, S. (2015). Sonlu Elemanlar Yöntemi Hakkında Genel Bilgiler. Ordu Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi, 5(1), 56-66. Erişim adresi: https://dergipark.org.tr/tr/download/article-file/113923
- Kwaak, B. (2015). Modelling of dynamic pile behaviour during an earthquake using PLAXIS 2D: Embedded beam (rows) (Yüksek Lisans Tezi). Delft University of Technology Faculty of Civil Engineering and Geosciences Section Geo-Engineering, Delft.
- Liu, G. R. ve Quek, S. S. (2003). The Finite Element Method: A Practical Course: Computatıonal Modellıng. Oxford: Butterworth Heinemann.
- Mungan, H. ve Sünbül, A. B. (2018). Sonlu Elemanlara Dayalı Dinamik Analiz; Zemin İyileştirme – Derin Temel Örneği. International Symposium on Innovative Technologies in Engineering and Science, 1(1), 206-215. doi: https://doi.org/10.33793/acperpro.01.01.41
- Nomaler, G. Ş. (2018). 1999 Kocaeli Depreminde Adapazarı’nda Yapı Yükü Altında Zemin Davranışı (Doktora Tezi). Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Sakarya.
- Önalp, A. ve Sert, S. (2010). Geoteknik Bilgisi III. İstanbul: Birsen Yayınevi.
- Selçukhan, O. ve Ekinci, A. (2021). Zemin İyileştirme Yöntemleri ve Yaygın Kullanımına Bağlı Değerlendirilmesi. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi, 23, 481-496. doi: https://doi.org/10.31590/ejosat.881603
- Sünbül, A. B. (2010). Yüzeysel Temelli 4-6 Katlı Binaların Deprem Sırasındaki Davranışlarının Parametrik İncelenmesi (Doktora Tezi). Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Sakarya.
- TS500, 2000. Betonarme Yapıların Tasarım ve Yapım Kuralları, Standart TS500. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, Türkiye.
- Zein, Z. H., Jaber, L. & Temsah, Y. (2021). Dynamıc Soıl-Structure Interactıon Analysıs: Detectıng The Relıabılıty Of Modellıng The Pıles As A Plate Element For A Multıstory Buıldıng Restıng On Deep Foundatıon. Bau Journal- Science And Technology, 2(2), 8, 1-11. doi: https://doi.org/10.54729/2959-331X.1051
- Wulandari, P. S. ve Tjandra, D. (2015). Analysis of piled raft foundation on soft soil using PLAXIS 2D. The 5th International Conference of Euro Asia Civil Engineering Forum (EACEF-5), 125, 363 – 367. doi: https://doi.org/10.1016/j.proeng.2015.11.083
- T.C. İçişleri Bakanlığı Afet ve Acil Durum Yönetimi Başkanlığı, “Deprem Dairesi Başkanlığı Türkiye İvme Veri Tabanı ve Analiz Sistemi” Erişim: 19.10.2023. https://tadas.afad.gov.tr/map (İnt. Kyn. 1)
Abstract
Bu çalışma kapsamında farklı kat yüksekliğine sahip yapıların statik ve dinamik yükler altındaki davranışları sonlu elemanlar yöntemini kullanan iki boyutlu Plaxis programı ile düzlemsel şekil değiştirme ve 15 düğüm noktalı elemanlar yardımıyla modellenmiştir. Modelleme işleminde zemin iyileştirmesi yapılarak ve zemin iyileştirmesi olmadan, düşey yükler altında statik ve dört farklı deprem ivme kaydı kullanılarak dinamik yükler altında analizler yapılmıştır. Çalışma alanının zemin etüt ve jeofizik raporu incelendiğinde zeminin alüvyon (kil, silt ve kum) ve yüksek deformasyonların oluşabileceği bir zemin olduğu görülmektedir. Zeminin taşıma kapasitesi düşük olduğu için kazık gruplarıyla iyileştirme yapılması gerektiği düşünülmüştür. Kazık tasarımında değişken parametre kazık boyu olmuştur. En doğru sonuca ulaşabilmek ve kapsamlı bir çalışma yürütebilmek için üç farklı yükseklikteki kazık grupları kullanılmıştır. Zemin iyileştirme yapılmadan önce, statik analiz çalışma sonuçlarına bakıldığında, oluşan düşey deformasyon miktarlarının oturma sınır koşuluna yakın değerlerde çıktığı gözlemlenmiştir. Dinamik analiz çalışma sonuçlarında ise, temel seviyesinde ve yapıda ciddi hasara sebep olabilecek düşey ve yatay deformasyon değerleri gözlemlenmiştir. Zemin iyileştirme çalışmaları sonrasında, statik analizler neticesinde deformasyonların ciddi oranda azaldığı görülmektedir. İyileştirme sonrası yapılan dinamik analiz sonuçlarına göre, kazık boyu arttıkça düşey ve yatay deformasyon değerlerinde azalma görülmektedir. Çalışma sonrasında elde edilen veriler dikkate alındığında, iyileştirme çalışmasının zeminin taşıma gücünü artırdığı, statik ve dinamik yükler altında meydana gelen deformasyon değerlerini olumlu yönde etkilediği tespit edilmiştir.
References
- Chimdesa, F. F., Jilo, N. Z., Hulagabali, A., Babalola, O. E., Tiyasha. T. vd. (2023). Numerical analysis of pile group, piled raft, and footing using finite element software PLAXIS 2D and GEO5. Scientific Reports, 13, 1-19. doi: https://doi.org/10.1038/s41598-023-42783-x
- Evans, J., Ruffing, D., & Elton, D. (2021). Fundamentals of Ground Improvement Engineering. London: CRP Press Taylor&Francis Group.
- Güler, M. S. ve Şen, S. (2015). Sonlu Elemanlar Yöntemi Hakkında Genel Bilgiler. Ordu Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi, 5(1), 56-66. Erişim adresi: https://dergipark.org.tr/tr/download/article-file/113923
- Kwaak, B. (2015). Modelling of dynamic pile behaviour during an earthquake using PLAXIS 2D: Embedded beam (rows) (Yüksek Lisans Tezi). Delft University of Technology Faculty of Civil Engineering and Geosciences Section Geo-Engineering, Delft.
- Liu, G. R. ve Quek, S. S. (2003). The Finite Element Method: A Practical Course: Computatıonal Modellıng. Oxford: Butterworth Heinemann.
- Mungan, H. ve Sünbül, A. B. (2018). Sonlu Elemanlara Dayalı Dinamik Analiz; Zemin İyileştirme – Derin Temel Örneği. International Symposium on Innovative Technologies in Engineering and Science, 1(1), 206-215. doi: https://doi.org/10.33793/acperpro.01.01.41
- Nomaler, G. Ş. (2018). 1999 Kocaeli Depreminde Adapazarı’nda Yapı Yükü Altında Zemin Davranışı (Doktora Tezi). Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Sakarya.
- Önalp, A. ve Sert, S. (2010). Geoteknik Bilgisi III. İstanbul: Birsen Yayınevi.
- Selçukhan, O. ve Ekinci, A. (2021). Zemin İyileştirme Yöntemleri ve Yaygın Kullanımına Bağlı Değerlendirilmesi. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi, 23, 481-496. doi: https://doi.org/10.31590/ejosat.881603
- Sünbül, A. B. (2010). Yüzeysel Temelli 4-6 Katlı Binaların Deprem Sırasındaki Davranışlarının Parametrik İncelenmesi (Doktora Tezi). Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Sakarya.
- TS500, 2000. Betonarme Yapıların Tasarım ve Yapım Kuralları, Standart TS500. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, Türkiye.
- Zein, Z. H., Jaber, L. & Temsah, Y. (2021). Dynamıc Soıl-Structure Interactıon Analysıs: Detectıng The Relıabılıty Of Modellıng The Pıles As A Plate Element For A Multıstory Buıldıng Restıng On Deep Foundatıon. Bau Journal- Science And Technology, 2(2), 8, 1-11. doi: https://doi.org/10.54729/2959-331X.1051
- Wulandari, P. S. ve Tjandra, D. (2015). Analysis of piled raft foundation on soft soil using PLAXIS 2D. The 5th International Conference of Euro Asia Civil Engineering Forum (EACEF-5), 125, 363 – 367. doi: https://doi.org/10.1016/j.proeng.2015.11.083
- T.C. İçişleri Bakanlığı Afet ve Acil Durum Yönetimi Başkanlığı, “Deprem Dairesi Başkanlığı Türkiye İvme Veri Tabanı ve Analiz Sistemi” Erişim: 19.10.2023. https://tadas.afad.gov.tr/map (İnt. Kyn. 1)
Details
| Primary Language | Turkish |
|---|---|
| Subjects | Earthquake Engineering, Civil Geotechnical Engineering, Soil Mechanics in Civil Engineering |
| Journal Section | Research Articles |
| Authors | |
| Early Pub Date | April 16, 2025 |
| Publication Date | April 24, 2025 |
| Submission Date | August 25, 2024 |
| Acceptance Date | January 9, 2025 |
| Published in Issue | Year 2025 Volume: 33 Issue: 1 |
Cite
