Çekme Yüküne Maruz Betonarme Kazık Davranışının Orijinal Bir Kazık Yükleme Deneyi ve İmalat Yaklaşımı ile İncelenmesi

Abstract

Enstrümante edilmiş kazık yükleme deneyleri ile kazık boyunca oluşan yük dağılımının belirlenmesi, Performansa Dayalı Kazık Tasarımına (PDK-T) imkan vermekte ve temel kazıklarının tasarımındaki belirsizlikleri asgari düzeye indirmektedir. Ancak, çekme yüküne maruz betonarme kazıklarda (fore kazık, prekast çakma kazık, yerinde dökme çakma kazık Vibreks, vs.) oluşan çekme gerilmeleri sebebiyle oluşan çatlak gelişimi kazıklarda bütünlük ve uzun vadede durabilite problemlerini gündeme getirmektedir. Bu makalede çekme yüküne maruz betonarme kazık davranışının kazıklar ile incelenmesi amaçlanmıştır. Bu kapsamda ara mesafesi yaklaşık 6m olan komşu iki kazık üzerinde eksenel statik çekme kazık yükleme deneyi (S-KYD/Ç) gerçekleştirilmiştir. Kazık çekme deneylerinde birinci tip TK-2 (TİP-A) deney kazığı konvansiyonel olarak kazık başından çekilmesi ve ikinci tip ise TK-3 (TİP-B) ise özel bir tertibat ile kazık tabanından çekilecek şekilde imal edilmiştir. Kazık başından çekilmesi durumu (TİP-A) için deneyde uygulanan eksenel çekme yükü altında betonun çekme deformasyon kapasitesine ulaşıldığında çatlak gelişimi birim deformasyon ölçümlerinde tespit edilmiș ve tahribatsız deney uygulamalarıyla da teyit edilmiştir. Bu durum yaklaşık 70-120 mikroStrain mertebelerinde gözlenmiș olup literatürdeki eksenel yük ve momente maruz beton kesitindeki çatlak gelişimini inceleyen çalıșmalar ile uyumludur. Bu menfi etkilerin bertaraf edildiği betonda çekme gerilmesinin oluşmadığı tarzda orijinal bir düzenek tasarlanmıştır. Bu düzenek vasıtası ile aynı şartlardaki komşu kazık, tabandan yukarı istikamette çekilerek betonda basınç gerilmesi mobilize edilerek çekme yükü altında test edilmiştir. Bu geliştirilen orijinal deney ve imalat usulü konvansiyonel olarak kazık başından çekilerek tatbik edilen çekme yükleme durumundaki problemleri bertaraf ettiği kazığın yük deplasman performansında ve yük transfer ilişkisinde hatırı sayılır bir şekilde performans artışı sağladığı gözlemlenmiştir. TİP-A ve TİP-B yük tatbik noktasının farklı olması sebebiyle doğrudan karşılaştırma yapmak mümkün olmamakla beraber genel bir kıyaslama maksadıyla, kazık taşıma kapasitesi tahmin yöntemi Davisson Yöntemi ile kazık başı yükü ve kazık başı deplasmanı için yapılan analizde kazık kapasitesi TİP-A için 6.1MN iken TİP-B için 8.9MN ve kazık tabanı yük - kazık tabanı deplasman için yapılan analizde ise TİP-B için 7.3MN olarak belirlenmiştir. Bu da benzer şartlarda iki komşu eş fore kazığın farklı tarzda yüklenmesiyle elde edilen kapasitenin kazık başı yük - kazık başı deplasman ilişkisine göre “Davisson Kazık Kapasitesi Tahmin Yöntemi” ile ~%146 mertebelerinde yine TİP B için kazık tabanı yük - kazık tabanı deplasman ilişkisi kıyaslamasına göre ise ~%120 mertebelerinde daha yüksek çekme kapasitesine ulaştığı anlamına gelmektedir.