T.C. CELAL BAYAR ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
Hazırlayan: Şevket KARACA
Danışman: Yrd. Doç. Dr. Gökhan ALTINTAŞ MANİSA
1
1 İçindekiler : Giriş: Önsöz: Tanıtım Modelleme Programı Başlatma ve Veri Girişi Program Menüleri Örnek 1 Örnek 2 Kaynaklar
2
TANITIM: Plaxis paket programı diferansiyel denklemlerle ifade edilen fiziksel ortamın sonlu elemanlar yöntemiyle çözümünü sağlayan, zemin problemlerinin çözümü için geliştirilmiş bir paket programdır. Yurtdışında tanınan bir program olmasına karşın ülkemizde pek bilinmemektedir. Geometrik modelin oluşturulması noktaların ve çizgilerin girilmesi, ardından ilgili yerlerin parametrelerinin atanmasına dayanır. Akabinde mesh dediğimiz sonlu eleman ağı oluşturulur ve calculations ile sayısal sonuçlar elde edilir. Kabaca yapılan işlemler bundan ibaret olup zeminin değişkenliği, zemin parametrelerinin karmaşıklığı, vb nedenlerle işlemler fazlalaşabilir. Plaxis programı ile dinamik analiz de yapılabilmektedir. Deprem gibi sismik olaylar için değerlendirme olanağı sağlanmış olur. Kullandığımız Plaxis 2D versiyonudur ve 3D versiyonu da bulunmaktadır. 3D versiyonu üç boyutlu tanımlama ve analiz imkanı sunar. Plaxis 2D Version9.0 kurulumu ile gelen kullanım klavuzu içerisinde tutorial manual başlıklı dosyada programı tanıtan örnekler mevcut olup bizde örnekleriyle programı tanımaya çalışalım. MODELLEME: Analiz edilecek her yeni proje için ilk olarak geometri modelini oluşturmak gereklidir. Noktalardan, çizgilerden ve hücrelerden oluşan geometri modeli gerçek bir problemi temsil eder. Bir geometri modeli, farklı zemin tabakalarını, yapısal elemanları, inşa aşamalarını ve yükleri kapsamalıdır. Problemin sonuçlarını etkilememesi için seçilen modelin sınırları yeterince geniş olmalıdır. .Geometriyi oluşturan üç ana bileşen aşağıda daha detaylı olarak açıklanmaktadır.
Noktalar: Çizgilerin başlangıç ve bitişini oluştururlar. Noktalar aynı zamanda ankraj, nokta kuvvetler
vb. için lokasyonlarını belirlemede kullanılır.
Çizgiler: Çizgiler geometrinin fiziksel sınırlarını, model sınırlarını, geometrinin süreksizliklerini, farklı
tabakalarını,ayrımını veya inşa aşamalarını belirlemekte kullanılır. Bir doğrunun farklı fonksiyonları ve özellikleri olabilir.
Hücreler:
3
Hücreler her tarafı çizgilerle kapatılmış alanlardır. PLAXIS geometri çizgilerinin girilmesiyle oluşturulmuş hücreleri otomatik olarak tanır. Hücre içerisinde zemin özellikleri homojendir. Bu yüzden, hücreler zemin tabakalarını oluşturan parçalar olarak düşünülebilir. Hücrelere gelen etkiler hücre içerisindeki bütün elemanlara etkir. Geometri modeli oluşturulduktan sonra, sonlu elemanlar modeli geometri modelinin içerisindeki hücre ve çizgilerin bileşimine bağlı olarak otomatik olarak oluşturulur. Bir sonlu elemanlar ağında, üç tip bileşen ayırt edilebilir , bunlar aşağıda açıklanmıştır.
Elemanlar: Ağın oluşturulması sırasında, hücreler üçgen elemanlara ayrılırlar. PLAXIS' te varsayılan üçgen
eleman 15-düğümlü elemanıdır. Ek olarak, 6-düğüm noktalı üçgen elemanlar mevcuttur. Kullanıcı aynı sonlu elemanlar ağında 15- düğüm noktalı elemanların 6-düğüm noktalı elemanlara nazaran daha detaylı ve daha esnek fakat bu elemanlara göre hesabın çok daha fazla zaman aldığını bilmelidir.
Düğüm Noktaları: 15-düğüm noktalı üçgenler 15 düğüm noktasından, 6-düğüm noktalı üçgenler ise 6 düğüm
noktasından oluşur. Elemanlar üzerinde düğüm noktalarının dağılımı şekilde gösterilmiştir. Sonlu elemanlar hesabı esnasında, deplasmanlar düğüm noktalarında hesaplanır. Düğüm noktaları yük-deplasman eğrilerini oluşturmak için önceden seçilebilir.
Gerilme noktaları: Deplasmanların tersine, gerilmeler düğümler yerine her bir Gauss-noktasında (veya gerilme
noktaları) hesaplanmıştır. Şekilde görüldüğü gibi 15-düğüm noktalı üçgen eleman 12 gerilme noktasına sahiptir ve şekilde gösterilen 6-düğüm noktalı üçgen eleman 3 gerilme noktasına sahiptir. Gerilme noktaları gerilme izlerini veya gerilme şekil değiştirme eğrilerini oluşturmak için önceden seçilebilir.
4
Şekil Gerilme Noktaları ve Düğüm Noktaları
5
Ana menü: Ana menü araç çubuğundaki bütün seçenekleri ve bazı sık kullanılmayan ek seçenekleri içerir. Araç çubuğu (Gene!): Genel araç çubuğunda kaydetme, yazdırma, yakınlaşma gibi genel uygulamalar için butonlar mevcuttur. Aynı zamanda PLAX!S paketinin diğer programlarını (Calculation, Output, Curves) başlatacak butonlara sahiptir. Araç çubuğu (Geometri): Geometri araç çubuğu geometri modelini oluşturma işlemine yarayan butonlara sahiptir. Butonlar araç çubuğunda soldan sağa takip edildiklerinde geometri modeli tamamlanacak şekilde düzenlenmiştir. Cetveller: Sol ve üst çizim bölgesinde, cetveller geometri boyutunun direkt olarak görüntülenmesini sağlayan fiziksel koordinatları belirtirler. Çizim Bölgesi : Çizim bölgesi geometri modelinin oluşturulduğu çizim sayfasıdır. Çizim bölgesi aynı zamanda bir çizim programı olarak da kullanılabilir. Çizim alanında noktalardan oluşan grid, çizimi kolaylaştırmak içi düzenli aralıklarla ayarlanmıştır. Orijin: Eğer fiziksel orijin verilen boyutların aralığında küçük bir çember ile gösterilir ve üzerinde x ve y eksenleri belirtilir. Manual Input : Fare ile çizim istenilen hassasiyeti vermiyor ise Manual input bölümünden geometri girişi yapılabilir.x ve y koordinatlarının değerleri aralarında bir boşluk bırakılarak girilebilir. Seçilen noktaya yeni bir koordinat girmek için de Manuel input kullanılır. Fare Pozisyonu : Fare pozisyonu farenin bulunduğu noktayı hem fiziksel koordinat olarak hem de pixel değeri olarak verir. 6
Her iki araç çubuğu için butonların ismi ve fonksiyonu fareyi ilgili butona götürüp birkaç saniye sabit tutulduğunda görüntülenebilir. Butonun altında küçük bir kutuda ipucu belirecektir. PROGRAMI BAŞLATMA VE VERİ GİRİŞİ: Program başlatıldığında ;
Diyaloğu görünecektir. ‘New Project’ seçeneği ile yeni bir proje sayfası açılabilir, ‘Existing Project’ seçeneği ile üzerinde çalışılmış bir proje açılabilir. Daha önceden oluşturulmuş projeler yeniden açılmak isteniyorsa bu seçenek işaretlenir. Böylece daha önceden oluşturulmuş projeler üzerinden düzeltmeler, kontroller ve eksikler tamamlanabilir. Diğer bir seçenek ise projelere uzun yoldan ulaşımdır. Fakat bu yolla daha önceden oluşturulmuş tüm projelere ulaşılabilir. Bu seçeneği kullanmak için “More Files” seçeneği tıklanır. Ekrana projelere ulaşımı sağlayan bir pencere çıkar. Bu pencere vasıtasıyla istenilen projeye ulaşılabilir. New Project seçildiğinde bazı ayarların yapılması gerekir. İleride de yapılabilecek bu ayarların başlangıçta sorulması temel verileri içermesindendir. İki sekmeli ‘General Settings’ başlıklı bu ayarlar aşağıdadır.
7
8
Genel Ayarlar →Project Sekmesi: Bu arayüzde proje ile ilgili genel ayarlamalar yapılmaktadır. Proje ile ilgili yapılan genel ayarlamalar dört ana başlık altında toplanmıştır. Bunlar “Project” (Proje), “Comments” (yorumlar), “General”(Genel), “Acceleration” (İvmelendirme) şeklindedir. 1- Project Proje genel ayarlamalarının yapıldığı ve bazı ayarların da durumunun gösterildiği ayar başlığıdır. Project başlığı adı altında yapılan ayarlar: File Name(Dosya Adı): Daha önceden oluşturulmuş dosyalar için bu kısımda ilgili dosyanın adı yazılmaktadır. Yeni oluşturulacak dosyalar için bu alanda hiçbir ibare bulunmaz. Directory(Dosyanın Adresi): Daha önceden oluşturulmuş dosyalar için bu kısımda ilgili dosyanın kayıtlı olduğu adres ismi (Bilgisayarda kayıtlı olduğu klasör,dosya adı vb.) yazmaktadır. Yeni oluşturulacak dosyalar için bu alanda hiçbir ibare bulunmaz. Title(Başlık):Bu kısıma projeye verilen başlık yazılır. 2- Comments Bu kısıma , projeyle ilgili unutulması muhtemel noktalar , yorumlar ve benzeri bilgiler yazılır. 3- General Genel ayarlar bu başlık altında yapılır. Bu başlık altında yapılan ayarlar: Model(Model): Analizi yapılacak olan sistemin doğru modellenmesi çok önemlidir. “Plaxis” paket programında iki adet modelleme seçeneği mevcuttur. Bunlar “Plane Strain” (Düzlemsel deformasyon) ve “Axisymmetry” (Eksenel simetri) modelleme seçenekleridir. Plane strain modelleme seçeneği :Düzlemsel deformasyon yapan sistemleri modellerken kullanılır. Bu gibi sistemlerde ilgili yapının bir birimlik kısmı çözülür. Axisymmetry modelleme seçeneği:Eksenel simetri sistemleri modellerken bu seçenek kullanılır. Elements(Elemanlar):Elemanların düğüm noktası sayısı bu başlık altında seçilir. İki seçenek mevcuttur. Bunlar 6 node ve 15 node seçenekleridir. 15 node daha hassas bir çözüm yapılmasına olanak sağlar. Fakat çözüm 6 node seçeneğine göre daha uzun sürer.
9
Genel Ayarlar →Dimensions sekmesi: Bu sekmenin seçilmesiyle oluşan arayüz görünümü aşağıda gösterilmektedir. Bu arayüzde ölçümlendirme ile ilgili genel ayarlar yapılmaktadır. Ölçümlendirme ayarları üç başlık altında toplanmıştır. Bunlar “Units”(Birimler),”Geometry dimension”(Çalışma alanı boyutları) ve “Grid”(Izgara) şeklindedir. A-
Units : Birimlerin ayarlandığı kısımdır. Üç parametrede birim ayarlaması söz konusudur. Bunlar “Lenght” , “force “ ve “time” parametreleridir.
Lenght(Uzunluk):Uzunluk birimi seçimi için kullanılır. Force(kuvvet):Kuvvet birimi seçimi için kullanılır. Time(Zaman):Zaman birimi seçimi için kullanılır. B-
Geometry Dimension Input uygulama programınını daha öncede belirtildiği gibi sistemi modellerken ve sınır
şartlarını belirlerken kullanılmaktadır. Dolayısıyla bu modellemeyi bir çalışma alanı içerisinde gerçekleştirmemiz gerekmektedir.Plaxis paket programının kendine özgü bir çalışma alanı söz konusudur. Bu çalışma alanının ölçülerini ; “Left”, “Right”, “Top”, “Bottom” kutucuklarına gireceğimiz değerlerle belirleriz. Çalışacağımız alanın genişliği, left-right değerleri arasındaki mesafe, yüksekliği ise bottom-top değerleri arasında kalan mesafedir. C- Grid Sistemin modellendiği çalışma alanına da,bize yardımcı olan ızgaralar vardır. Izgaraların ara mesafesi bu kısımda ayarlanır. İki ayarlama söz konusudur,bunlar “Spacing” (Nokta aralığı) ve “Number of intervalis”(ara sayısı) başlıkları adı altında yapılır. Spacing(Nokta aralığı): Nokta aralığıdır. Bir nokta diğer noktaya , bu aralıktan daha yakın bir aralıkta yaklaşamaz. Eğer ki daha yakın bir aralıkta yaklaşması istenirse , bilgisayar o noktayı üst üste getirir. Number of intervals / (Ara sayısı): Bu seçenek , nokta aralığını (spacing) görünmeyen ızgaralara böler. Örneğin , buraya 2 değeri yazılırsa ve nokta aralığı da 1m ise görünmeyen nokta aralığı 0.5 olur. Geometrik nesneler→Input Programı Tuşları 1- Geometry Line “Geometri Line” (geometri çizgisi) kısa yol tuşu sistemin geometrisini oluşturmak için
kullanılır.Yanda “Geometry Line” ikonu gösterilmiştir. 10
“Geometri line” kısa yol tuşu ile şekil oluştururken koordinatlar fazla küsüratlı değilse direkt olarak koordinat noktaları olarak “Mouse” ile yakalanabilir. Fakat küsüratlı noktalar için “koordinat
tablosu” kısayol tuşu yanda gösterilmiştir.
2- Plate “Plate” kısayol tuşu sistem içerisinde fiziksel eleman (kazık, diyafram duvar, vb.) oluşturmak için
kullanılır. Bu ikon kullanılarak kazı kenarlarına kirişler yerleştirilebilir.
Şekil Beam Modellemesi
3- Hinge and Rotation Spring “Hinge and Rotation Spring”(Menteşe ve mafsallı kiriş) kısayol tuşu kiriş uçlarında mafsal oluşturmak için kullanılır. Bu tuşu kullanmak için en az iki adet kirişin uç uca gelmesi gerekmektedir. Bu tuş tıklandıktan sonra ilgili düğüm noktası seçilir. Hangi kirişin ucunda mafsal oluşmasını istiyorsak
o kirişin ucuna tıklarız. 11
4- Geogrid
“Geogrid” kısayol tuşu sistem içerisinde geotekstil malzeme oluşturmak için kullanılır. 5- Interface “Interface” (arayüz) kısayol tuşu toprak malzeme ile yapı arasında arayüz oluşturmak için
kullanılır. 6- Node-To-Node Anchor “Node-To-Anchor”(düğüm noktasına tutturucu) kısayol tuşu sistem içerisindeki elemanlar
arasında , düğüm noktasından düğüm noktasına bir bağlama (tutturma) yapar. 7- Fixed End Anchor “Fixed end anchor” (sonu sabitlenmiş tutturucu) kısayol tuşu ile sistem içerisindeki elemanların
sonu sabitlendirilmiş olarak tutturulması için kullanılır. 8- Tunnel
“Tunnel” (tünel) kısayol tuşu tünel dizayn edilmesi için kullanılır. 9- Standart Fixities “Standart fixities” (standart sınır şartları) kısayol tuşu sistemin standart değişmezliklerini
tanımlamak için kullanılır.
Bu tuş kullanıldıktan sonra sistem aşağıdaki hale gelir.
12
Bun şeklin anlamı sistem ‘0’ ve ‘3’ noktaları arasında hareket edebilir(deformasyon,konsolidasyon vb.). Ancak ‘0’ ve ‘1’ arasında hareket edemezdir. Program otomatik olarak bu şartları atar. 10- Prescribed Displacements “Prescribed Displacements” (öntanımlı deplasman) kısayol tuşu ile sistemin tanımlanan
deplasman değerine göre çözüm yapılması istenir.
Bazı sistemler için maximum yük değilde
maximum deplasman veya izinverilen deplasman önemlidir, bu durumlarda kullanılabilir. 11- Rotation Fixity(Beams) “Rotation Fixity”(kirişler için moment sınır şartları) kısayol tuşu kirişlerin moment değişmezliğini tanımlamak için kullanılır. Bu kısayolu uygulamaya geçirmek için en az iki kirişin uç uca gelmesi
gerekmektedir. Önce kısayol tuşu uygulamaya geçirilir ve tıklanır. 12- Distributed Load-Load System A
Bu tuş sisteme yük uygulamak için kullanılır. 13- Distributed Load-Load System B
Bu tuş sisteme yük uygulamak için kullanılır. Soldan sağa çizilen yükler –y yönünde, sağdan sola çizilen yükler ise +y yönünde gösterilir. Bu gösterim biçimiyle biz (-) ile başayan bir yük atarsak tam tersi yönde işleme alınır. Yani işaretlere dikkat ettiğimizde gösterimin bir önemi yoktur. A ve B sistemleri arasında bir fark yoktur, yükleme gurupları için A ve B ismini alırlar. 14- Point Load - Load System A
Bu kısayol tuşu sisteme noktasal yük uygulanması için kullanılır. 15- Point Force- Load System B
Bu kısayol tuşu sisteme noktasal yük uygulanması için kullanılır. 16- Material Sets
13
Bu kısayol tuşu ile malzeme ayarları girilebilinmektedir.
Her çözüm için malzemeler
tanımlanabilir, eski çözümlerdeki malzeme özellikleri ‘global’ sekmesi ile çağrılabilir. Tüm malzemelirin özellikleri buradan tanımlanır.
Resimde de görüldüğü gibi tüm malzemeler çeşitli gruplamalarla çağrılabilir. 17- Material Sets Menüsünün Kullanılması Bu menü sistemi modellemenin önemli bir parçası olan malzemelerin belirlenmesi ve belirlenen malzemenin parametrelerinin girilmesi işleminin yapıldığı kısımdır. Önce kullanacağımız malzemeleri belirlememiz gerekir. Plaxis programında dört tip malzeme vardır. Bunlar: “Soil&Interfaces”(toprak&arayüzler), “Beams”(kirişler), ”Anchors”(tutturucular), ”Geogrid”(geotekstil malzemeler) olarak tanımlanabilir. Malzemenin seçimi “set type “ kısmından yapılmaktadır. Malzeme seçildikten sonra “New” tuşu uygulamaya geçirilirse ekranda aşağıdaki pencere oluşur ve özellikler bu pencerede girilir.
14
Şekil Malzeme Özellikleri a) Malzeme özelliklerinin belirlenmesi /General sekmesi Identification: Malzemeye verilen isim bu kısımda girilir. Material model: Malzemenin hangi modele uyduğu bu kısımda belirlenir. Plaxis paket programında yedi adet malzeme modeli mevcuttur.
Şekil Malzeme Modeli 15
En çok kullanılan Mohr-Coulomb modeli Mohr-Coulomb Kırılma Teorisi(hipotezi)nden yola çıkılarak oluşturulmuştur. Güvenli tarafta kalmak ve asal gerilmelere zeminin yenilerek göçme meydana gelmesi açısından tavsiye edilen malzeme modelidir. ζf=c+σtanΦ
genel formülüyle ifade edilir. Zeminleri sadece kum veya sadece kil olarak
gruplayamadığımız için karma zeminlerde Mohr-Coulomb teorisi tavsiye edilen (referanslarda) malzeme modelidir. Material type : Malzemenin tipi bu kısımda belirlenir. Plaxis paket programında dört adet malzeme türü vardır. Drained; kumlar için kısa ve uzun süreli analizlerde seçilmesi tavsiye edilmiştir. Undrained; ise killerde kısa süreli, hızlı işler için seçilmelidir. Ancak uzun süreli kil özellikleri gösteren zemin analizleri için Drained seçilmelidir. Nedeni; konsolide olan kil özellikli zemin bizim için ek gerilmeler oluşturacaktır.
Şekil 3.23 Calculation Type 18- Comments :Malzeme ile ilgili yorum ve notlar buradaki boş alana girilir. 19- General properties:Bu kısımda malzemenin kuru (dry) ve ıslak (wet) birim hacim ağırlıkları girilir. 20- Permeability: Bu kısımda malzemenin X ve Y doğrultusundaki permeabilite (geçirgenlik, hirolik iletkenlik) katsayıları girilir. Uzun mesafeli ve bantlaşma görülen zemin analizlerinde x ve y yönündeki permeabilite katsayıları farklı olabilir.
16
b) Malzeme Özelliklerinin Berirlenmesi / Parameters Sekmesi “Parameters” sekmesi seçilirse ekrana aşağıdaki pencere gelir. Bu kısımda ilgili malzemenin parametreleri gelir. “Φ” ve “c” gibi malzemenin dayanıklığı ile ilgili parametreler zemin etüt raporunda üç eksenli basınç deneyi sonucu olarak verilir. “E” ve “v” parametrelerijeofizik yöntemlerlebelirlenir ve zemin etüt raporunda mevcut olmalıdır.
Şekil 3.24 Parameters sekmesi
17
c) Malzeme Özelliklerinin Belirlenmesi / Interfaces Sekmesi “Interfaces” sekmesine tıklanırsa ekrana aşağıdaki pencere gelir. Bu kısımdada malzeme ile ilgili bilgi girilir.
Şekil 3.25 Interface sekmesi
18
21- Generate Mesh “Generate Mesh” (sonlu eleman ağı oluşturma) kısayol tuşu modellenen sistemde ağ oluşturmak için kullanılır. Program ağ oluşturma işlemini tamamladıktan sonra ekrana aşağıdaki gösterilen pencereyi getirir. Bu sonlu eleman çözümü içindir analiz öncesi oluşturulmazsa uyarı ile hatırlatırlatılır.
Şekil 3.27 Generate Mesh Oluşturulan ağ görüldükten sonra “update” tuşuna tıklanarak ağ bilgileri kayda alınır ve programın hafızasında kalır.
PROGRAM MENÜLERİ Input Programı Menüleri Input programının ana menüleri ; “File” (dosya), “Edit” (düzen), “View” (görünüm), “Geometry” (geometri), “loads” (yükleme), “metarials” (malzemeler), “Mesh” (ağ), “Inital” (başlangıç), “Help” (yardım) menüleridir. 1- File Menüsü Bu menü dosyalama işlemleri için kullanılır. Menünün alt başlıkları aşağıda gösterilmiştir.
19
Şekil File Menüsü . New komutu : Yeni bire plaxis dosyası açmaç için kullanılır. . Open komutu: Daha önceden oluşturulmuş bir plaxis dosyası açmak için kullanılır. . Save komutu : Plaxis dosyasını kaydetmek için kullanılır. . Save As komutu : Plaxis dosyasını farklı bir ad ile kaydetmek için kullanılır. . Print komutu: Çıktı almak işlemleri için kullanılır. . Work Directory komutu : Plaxis programı içerisinde bir çalışma dosyası mevcuttur. Yapılan çalışmalar genelde bu dosyaya kaydedilir. Bu menü ile çalışma dosyasına ulaşılabilinir. . General settings komutu : Genel ayarlar pencerisine ulaşmak için kullanılır. . Exit komutu : Programdan çıkmak için kullanılır. . Import komutu : Dış ortamdan dosya açmak için kullanılır. 2- Edit Menüsü Dosya düzenleme işlemleri için kullanılır. Menünün alt başlıkları aşağıda gösterilmiştir.
Şekil 3.29 Edit menüsü 20
. Undo komutu : Yapılan işlemleri geri almak için kullanılır. . Copy komutu : Kopyalama işlemleri için kullanılır. 3- View Menüsü Görünüm ayarlarının yapılması için kullanılır.
Şekil 3.30 Edit menüsü . Zoom In komutu : Projenin görünümünü büyütmek için kullanılır. . Zoom Out komutu : Projenin görünümünü küçültmek için kullanılır. . Table komutu : Koordinat tablosunun ekranda görünmesini veya görünmemesini sağlar. . Rulers komutu : Ekrandaki çalışma alanının
boyutlarını gösteren yatay ve dikey uzunluk
cetvellerinin ekranda görünmesini veya görünmemesini sağlar. . Crosshair komutu : İşaretleme imlecinin ucunda koordinat ekseni çizgisinin görünmesini veya görünmemesini sağlar. . Grid komutu : Izgara noktalarının ekranda görünmesini veya görünmemesini sağlar. . Axes komutu : X-Y koordinat eksenlerinin ekranda görünmesini veya görünmemesini sağlar. . Snap to grid komutu : İşaretleme imlecinin ızgara noktalarına kilitlenmesini veya kilitlenmemesini sağlar. . Point numbers komutu : Sistemdeki noktalar üzerinde nokta numaralarının görünmesini veya görünmemesini sağlar.
21
. Chain numbers komutu : Beam ve geotekstil malzemelerinin üzerinde malzeme numaralarının (her bir zincir için ayrı numara) görünmesini veya görünmemesini sağlar. 4- Geometry Menüsü Sistemin geometrisini oluşturmak için kullanılır.
Şekil 3.31 Geometry Menüsü 5- Loads Menüsü Sistemdeki yük ayarlamalarının yapılması için kullanılır
Şekil 3.32 Loads Menüsü 6- Materials Menüsü Malzemelerin ve parametrelerin belirlenmesi için kullanılır.
22
Şekil 3.33 Materials Menüsü 7- Mesh Menüsü Ağ oluşturma ayarlamalarının yapılması için kullanılır.
Şekil 3.34 Mesh Menüsü 8- Initial Menüsü Girilen ilk parametreler sonucunda sistemde ilk gerilmelerin (başlangıç durumunun) görünmesi için kullanılır. Menü tek bir komuttan oluşmaktadır.
9- Help Menüsü Program hakkında bilgi ve programı kullanırken zorlanılan konular hakkında yardım almak için kullanılır. 10- Calculations Programı “Input” programı ile modellenen ve parametreleri belirlenen sistemde ilk gerilmeler (Initial conditions) ve sonlu elemanlar ağı (General Mesh) oluşturulduktan sonra plaxis proje dosyası (Plaxis Project File) herhangi bir isimle bilgisayarın belleğine kaydedilir. ”Calculations” uygulama programı çalıştırıldığı zaman karşımıza “Select Project”(proje seç) penceresi ve “Calculations” uygulama programı arayüzü çıkar.
23
Şekil 3.35 Calculations programı “Calculations” programı dört sekmeden oluşmaktadır.
Bu kısımda hesaplama tipleri (Calculations type) üzerinde durulacaktır. Plaxis deki hesaplama tipleri iki ayrı grupta toplanmıştır. Bunlardan birincisi sistemin davranışı ile ilgili , ikincisi ise yükün durumu ile ilgilidir.
Şekil 3.36 Calculations Programı
24
11- Output Uygulama Programı “Output” programı , “Calculations” programı ile çözümlenen sistemde çeşitli sonuçların istenebildiği programdır.”Output” programı ile sistemdeki deformasyonlar , gerilmeler , burkulmalar vb. bilgiler grafiksel olarak görülebilir. 12- Curves Uygulama Programı “Curves” programı , çözümlenen sistemde çeşitli eğrilerinin elde edilebileceği programdır. Program içerisinde farklı renklerde aynı anda bir çok eğri gösterilebilir. ÖRNEK 1 ‘Lesson 1’ başlığı altındaki örnek ve benim bazı değerlendirmelerim. Kum Zemine Oturan Dairesel Temel: Örnekte rijit temel ve esnek temel olarak iki çözüm yapılmıştır. Pratikte rijit çözümün esnek çözüme göre daha iyi olacağını, farklı oturmaların bina için pek iyi olmayacağı kanısıyla söyleyebilirim. Ancak hedefimiz programa nesnelerin tanımlanması ve basit bir analizdir. A) Rijit Temel ‘Input’ programı ile tanımlamamızı yapacağız. ‘New project’ dedikten sonra genel ayarlar için gelen diyalogu dolduralım
25
Bu ayarlar yapıldıktan sonra ‘OK’ butonu ile genel ayarları tanımlamış oluyoruz. Karşımıza gelen çizim ekranında nesnemizi tanımlayacağız. ‘Geometry line’ komutu ile (zaten default olarak seçili oluyor) ; (0.0;0.0), (5.0;0.0), (5.0;4.0), (0.0;4.0) noktalarına tıkladıktan sonra cluster diye adlandırılan analiz yapacağımız alanı oluşturmuş oluyoruz. Zemin kümesi anlamında kullanılan cluster terimi için parametrelerin atanması değişkenlik gösteren zemin durumlarında zor olabilir.
26
Ön tanımlı deplasman atadıktan sonraki durum. Bu örnek için yük yerine Y yönünde 0,1metre deplasman tanımlamaktayız. ‘Material Sets’ ikonuna tıklayarak kum malzememizi tanımlayacağız. Kum altında yeterli rijitlikte kaya olduğunu varsaydığımızdan tek katman olarak 4m kalınlığında kum tanımlıyoruz.
Yanda görülen malzemelerimizi de bu diyalogdan tanımlıyoruz. 27
‘Soil and interface’ işaretleyerek ‘New’ butonu ile kum zeminimizi tanımlayalım.
28
Daha sonra OK butonu ile tanımlamayı sonlandırıyoruz. Kum başlıklı malzemeyi cluster diye bahsettiğimiz alana sürükleyip bırakınca analiz edeceğimiz zemin kümesini oluşturmuş oluyoruz. ‘Generate Mesh’ ikonu ile sonlu eleman ağımızı oluşturuyoruz.
Sağ üstteki ‘update’ ile zemine bu başlangış sonlu eleman ağını atamış oluruz. Eğer update butonunu unutursak zeminimize bu başlangıç ağı atanmamış olur.
29
‘Initial Conditions’ butonu ile başlangıç şartlarını atamış olacagız. İki modu olan bu özellik yeraltı su seviyesini ve boşluk suyu basıncını tanımlamada kullanılmaktadır. Bu projede yer altı su seviyemiz belirleyici bir etmen değildir.
K0 parametresini 1 olarak onayladıktan sonra efektif gerilmeleri içeren sayfa açılıyor. Artı işaretleri asal gerilmelere göre boyut değiştirmektedir. Update diyerek input programına geri dönüyoruz. ‘Calculate’ butonun tıklayarak calculations programını başlatmış oluruz. Bu program başlamadan önce çalışmanın kaydedilmesini isteyecektir, öğrenmek için kullandığımız bu versiyonun bir aksaklığı zamansız kendini kapatması olduğundan her aşamadan sonra ctrl+S ile veya save komutuyla kaydetmeliyiz.
30
‘Loading Input’ altında define butonuna tıklanarak planımızın olduğu sayfaya geri döneriz. Buraya dönmedeki amaç; Y yönünde -0,1m lik deplasman tanımlamamızdır.
31
‘Select Points For Curves’ butonu ile ilgilndiğimiz bir noktanın adlandırılmasını yapabiliriz.
Bu nokta sol en üst nokta olabilir. ‘Update’ butonu ile yine noktayı atamış oluyoruz. Calculations penceresine döndükten sonra calculate butonuyla analize başlayabiliriz.
32
Calculations altında ‘Output’ butonuna tıkladığımızda output ekranını başlatımış oluruz.
Deformations menüsünden ‘Total Displacements’ tıklanarak aşağıdaki sonuçlar alınabilir.
33
Stresses menüsünden ‘Effective Stresses’ tıklanarak efektif gerilmeler görülebilir.
34
Yer altı su seviyesinin aşağısında çalışmadığımız bu örnek için efektif gerilmelerde bir değişme olmayacaktır. Geometry menüsünden çeşitli seçimlerle değişik görüntüler alabiliriz. Table ikonu ile liste halinde sonuçlar alınabilir.
B) Esnek Temel Yine aynı örnek üzerinde ‘Go to Input’ butonu ile başlangıç penceresine dönerek değişikliklerimizi yapalım. Önceden tanımladığımız Prescribed Displacement’i ‘delete’ ile silelim. Plate butonu ile deplasman tanımladığımız koordinatlara bir plak eleman atayalım. ‘Distributed load-Load system A’ butonu ile yine aynı yere 1.0KN/m2 lik dikey yük atayalım. Plak bir eleman tanımladık onun parametrelerini girmemiz gerekir. ’Material sets’ butonuna tıklayalım.
35
Plates’i seçelim ve tablodaki parametreleri girelim.
36
Oluşturduğumuz temel malzemesini sürükleyip yeni tanımladığımız plak eleman üzerine bırakalım. ‘Generate Mesh’ butonu ile yine bir başlangıç sonlu eleman ağı oluşturalım. Initial Conditions’a tıklayarak Geometry configuretions a geçelim. Generate initial stresses diyelim. K0 ın default değeri olan 1.0 ı OK ile geçelim.
37
Update dedikten sonra calculations a tıklayalım .
Parameters altında define tıklayalım
38
İşlemleri yapıp Update e tıkladıktan sonra calculations a geri donmüş oluruz. Burada da Phase 1 aktif edildikten sonra calculations butonu görünür duruma gelir ve hesaplama için bu butona tıklarız.
39
40
41
Yük-Deplasman Eğrisi: Curves ikonuna tıklayarak curves programına geçiş yapabiliriz.
ÖRNEK 2 Bu örnekte anlatımdan çok sonuçlarla ilgili kısımlar var. Lesson 2 başlığı altındaki örnek ve benim bazı değerlendirmelerim. Yer altı Suyu Seviyesinde Kazı:
42
Bu örnek için farklı olan kısımlar: Yer altı su seviyesi durumu, kademeli kazı, kademeli kazının analiz evrelerine tanımlanması, destek(=strut) oluşturulması ve çalışma alanı altındaki zeminin değişkenlik göstermesi olarak sayılabilir. Farklı olarak ben birkaç destek atamak istiyorum ve birkaç ufak değişiklik yapmak istiyorum.
43
44
Farklı olarak resimde de görüldüğü gibi bir kazı kademesi daha atadım.
45
Yine burada da görüldüğü gibi 30 derece açılı bir ankraj alttaki zemin seviyesinde. İkinci bir ankraj koymamın nedeni fazladan bir kazı kademesi yapmam nedeniyle düşey elemanda 13 noktasına doğru cok buyuk değerlerin bulunması. Zaten pratikde de kazı sonuna yakın yerlerde açılı ankrajlar kullanılıyor. Her iki ankrajın değerlerini aynı atadım ama derindeki ankraj daha güçlü olacak şekilde hazıranabilirdi.
46
47
48
49
50
51
52
7 evreli bir analiz yapacağız. Nedeni once kazının yapılıp sonra ankraj yapılmasıdır.
53
54
Sonuçlar:
55
56
Deplasman değerleri çok küçük olduğu için , seçilen duvar derinliğimiz (12 m) güvenlidir.
İsteğe bağlı olarak PLAXIS programı dataları OUTPUT menüsündeki REPORT GENERATION ikonu yardımıyla alınabilir.
57
58
KAYNAKLAR •
Dağıstan'ı, l., Yıldız, R. ( 1994 ), “Konik Penetrasyon Deneyi (CPT)”, Mensoy Sanayi ve Ticaret Ltd. Şti. Mensoy Geoteknik Bölümü, Yayın, CPT-01 İzmir, Aralık
•
Dağıstan'ı, l., Yıldız, R. ( 1994 ), “Standart Penetrasyon Deneyi (SPT)”, Mensoy Sanayi ve Ticaret Ltd. Şti. Mensoy Geoteknik Bölümü, Yayın, MEN-02 İzmir, Aralık
•
Dağıstan'ı, l., Yıldız, R. ( 1994 ), “Kazıklı Temeller”, Mensoy Sanayi ve Ticaret Ltd. Şti. Mensoy Geoteknik Bölümü, Yayın, KAZIK-01 İzmir, Ocak
•
Kayalar, Ş. A. ( 1996 ), “Özel Temeller Ders Notları”
•
Ordemir, İ. ( 1984 ), “Pile Foundations”, Middie East Technical University Department of Civil Engineering Ankara, Bölüm 5., Sayfa 58-90
•
Önalp, A. ( 1983 ), “İnşaat Mühendislerine Geoteknik Bilgisi”, Cilt II T.C. Karadeniz Üniversitesi, Yayın No: 3 Trabzon, 4. Bölüm, 7. Konu, Sayfa 691-716
•
Toğrol, E. ( 1970 ), “Kazıklı Temeller”, Araştırma A.Ş. Yayınları, No: 1 İstanbul, 1.Baskı, 6.Konu, Sayfa 62-69
•
Tuğlu, H., Balkır, G. ( 1975 ), “Kazıklı Temeller”, Yol Mühendisliğinde Zemin Mekaniği Karayolları Araştırma Fen Heyeti Müdürlüğü Ankara, 14. Konu
•
Türk Standartları ( 1978 ), “Kazıklı Temellerin Hesap ve Düzenlemesinde Genel Kurallar”, Türk Standardları Enstitüsü, Ankara, TS 3167/NİSAN
•
Türk Standartları ( 1978 ), “Delme Kazıklar, Tasarım, Yapım ve Kuralları”, Türk Standardları Enstitüsü, Ankara, TS 3168/NİSAN
•
Zemin Mekaniği ve Temel Mühendisliği Üçüncü Ulusal Kongresi ‘Derin Kazılar ve Kazıklı Temeller’ Prof. Dr. Ahmet SAĞLAMER, İ.T.Ü.
•
D.E.Ü. Jeoloji Mühendisliği Bölümü ‘Kazıklı Temeller ve Fore Kazık İmalatı’ Bitirme Projesi, Serdar ŞAVK, 2001
•
D.E.Ü. Jeoloji Mühendisliği Bölümü ‘İzmir-Aydın Otoyolu Çiğli VS-1 Viyadüğü Zemin Sıvılaşma Potansiyeli, Fore Kazık Çalışması ve Kazık Yükleme Deneyleri’ Emre HAZNEDAROĞLU, 2003
•
Kın, Süha, A. 1995 ‘Kazık Yükleme Deneyleri’ STFA Temel kazıkları inşaatı A.Ş. yayını,Proje Müellifi; Erer-Mayreder-Geoconsult (EMG) Mühendislik Müşavirlik Ortak girişimi
•
Prof. Dr. Altay A. BİRAND ‘Kazıklı Temeller’ 2007
•
D.E.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü ‘Yanal Yüklü Kazıkların Yapı Zemin Etkileşimi Göz Önüne Alınarak Hesabı İçin Yöntem ve Uygulamalar’ Y. Lisans tezi, Hikmet Hüseyin ÇATAL, 1986
•
CANADIAN MANUAL, 1975, Foundation Engineering : Canada Printing and. publishing, Ottowa, Canada, 318 sayfa. 59
•
‘Plaxis Paket Programı’ TEVFİK BİLİNÇ
•
TMMOB İnşaat Mühendisleri Odası İstanbul Şubesi, Yapı tasarım kursları notları, ‘Yapı Elemanı Olarak Yerinde Dökme Betonarme Kazıklar’ , Prof. Dr. Zekai CELEP
•
P.A.Ü. Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü Zemin İyileştirme ve Temel İnşaatı dersi çalışması, ‘Fore Kazıklar ve Forum Çamlık Projesi’ K.ÇANKAYA,M.ÜNAL,H.KIRTAŞ, 2007
•
‘Derin Kazılar ve Destekleme Yapıları’ , Türkiye Mühendislik Haberleri (İMO), P.A.Ü. Mühendislik Fakültesi, Devrim ALKAYA,İbrahim ÇOBANOĞLU
•
TMMOB İnşaat Mühendisleri Odası İstanbul Şubesi, Yapı tasarım kursları notları, ‘Zeminde Statik ve Dİnamik Yükler Altında Taşıma Gücü Anlayışı ve Hesabı ’ , Prof. Dr. S. Feyza ÇİNİCİOĞLU (İTÜ)
•
Plaxis 2D Tutorial Manual
•
Plaxis Version 8 Dynamics Manual
•
Plaxis Version 8 Reference Manual
•
‘Derin Kazı Çukuru İksa Projelendirilmesine Bir Örnek’ , Ender ÇETİN, Yasin BAYRAKLI,Erol GÜLER, Türkiye Mühendislik Haberleri sayı 431-2003/3
•
‘Farklı Sıkılıktaki Kumlu Zeminlere Oturan Dairesel Temeller Altında Gerilme Analizi’ , Çukurova Ünv. Mühendislik Mimarlık Fakl. İnşaat Müh. Bölümü, Mustafa LAMAN, M.Salih KESKİN, A.Azim YILDIZ
•
‘Derin Yumuşak Kil Üzerinde Köprü Ayağı Temeli’, Sakarya Ünv. İnşaat Müh. Bölümü, İstanbul Kültür Ünv. İnşaat Müh. Bölümü, Sedat SERT, Akın ÖNALP, Aşkın ÖZOCAK
•
‘İstinat Duvarlarının Dinamik Yükler Altındaki Davranışının Sonlu Elemanlar Metodu Kullanılarak Modellenmesi’, O.D.T.Ü. İnşaat Müh. Bölümü Prof Dr. M.Yener ÖZKAN, Özgür Lütfi ERTUĞRUL, Çalışan Geoteknik Çankaya/ANKARA, Dr. Oğuz ÇALIŞAN
•
‘Pasif Bir Kazık Laboratuvar Model Çalışmasının Üçboyutlu Sonlu Eleman Simülasyonu’, Mehmet Rifat KAHYAOĞLU, Arif Şengün KAYALAR, Gökhan İMANÇLI, Gürkan ÖZDEN, D.E.Ü. İzmir
60
