Yanal yüklü helisel kazık davranışının laboratuvar deneyleriyle araştırılması

Abstract

Helisel kazıklar; yapıdan gelen yükleri güvenli bir şekilde taşıyabilmek için zeminlere dönme hareketiyle yerleştirilerek uygulanan bir çelik temel sistemidir. Helisel kazıklara, doğrudan bir yanal yük uygulandığında ya da herhangi bir dış yük etkisinde kalmadan yanal zemin hareketleri etki ettiğinde; helisel kazıkların davranışı, kazıktaki bu yer değiştirmelerden doğrudan etkilenmektedir. Bu çalışmada, boyutları belirli olan helisel kazıklar; gevşek zeminlerde, laboratuvar ortamında yanal yükleme yapılarak kazıklardaki yanal yer değiştirme değerleri ve yanal yük taşıma kapasiteleri tespit edilmiştir. Laboratuvar koşullarında, helis sayısı (N), helis çapı (D), yük uygulama yüksekliği (e), kazık gömülü uzunluğu (L) ve helis aralığı (s) parametreleri üzerinden, helisel kazıklara yanal yük uygulanarak yük-deplasman değerleri elde edilmiştir. Deneysel çalışmaların sonucunda, helisel kazıklarda; helis sayısı ve helis çapı arttıkça yanal yük taşıma kapasitesinin arttığı belirlenmiştir. İkili ve çoklu helislerde gerçekleştirilen deney sonuçlarına göre optimum helis aralığı/helis çapı (s/D) oranı yaklaşık 2 olarak belirlenmiş ve en yüksek yanal yük taşıma kapasitesine ulaşıldığı saptanmıştır. Tekli helislerden elde edilen deney sonuçlarına göre kazık gömülü uzunluğu/şaft çapı (L/d) oranı arttıkça yanal yük taşıma kapasitesinin arttığı belirlenmiştir. Yanal yük uygulama yüksekliğinin (e) artış gösterdiği durumda ise yanal yük taşıma kapasitesinde azalma olduğu sonucuna varılmıştır.

Helical piles are a steel foundation system that is applied by placing the piles on the soil with a rotational movement in order to safely carry the loads from the structure. When a lateral load is applied directly to the helical piles or when lateral soil movements are affected without any external load; the behavior of helical piles is directly affected by these displacements. In this study, the lateral displacements and load-bearing capacity of the piles were determined by lateral loading in the laboratory model tests on loose soils, using helical piles with specific dimensions. Under laboratory conditions, the load-displacement values were obtained by applying lateral load to the helical piles by using parameters such as the helical number (N), helix diameter (D), load application height (e), pile embedded length (L) and helix spacing (s). As a result of the experimental studies, it has been determined that the lateral load-bearing capacity of the helical piles' increases as the number of helix and diameter of the helix increases. According to the results of the tests performed on double and multiple helixes, the optimum helix spacing / helix diameter (s / D) ratio was determined as approximately 2 and it was determined that the highest lateral load bearing capacity was reached. According to the test results obtained from single helix, it was determined that the lateral load bearing capacity increased as the pile embedded length / shaft diameter (L / d) ratio increased. It is concluded that when the lateral load application height (e) increases, the lateral load carrying capacity decreases.