Akademik Veri Yönetim Sistemi
INTERNATIONAL YILDIRIM BAYEZID SCIENTIFIC RESEARCH AND INNOVATION SYMPOSIUM-I, Bursa, Türkiye, 9 - 10 Mayıs 2025, cilt.1, ss.133-145, (Tam Metin Bildiri)
Zemin-yapı etkileşimi, binaların, özellikle de yüksek yapıların taşıma kapasitesi, oturma davranışı ve genel yapısal performansı için kritik öneme sahiptir. Yapısal yüklerin zeminde neden olduğu gerilme ve deformasyonlar, bina güvenliğini ve hizmet ömrünü doğrudan etkilemektedir. Bu bağlamda gerçekleştirilen bu çalışma, farklı zemin türlerinin çok katlı yapı davranışı üzerindeki etkilerini karşılaştırmalı olarak analiz etmeyi amaçlamaktadır. Sayısal analizler, Plaxis 3D sonlu elemanlar yazılımı kullanılarak gerçekleştirilmiş olup, zeminlerin mekanik özellikleri Mohr-Coulomb malzeme modeli çerçevesinde tanımlanmıştır. Bu model, zemin davranışını sade fakat mühendislikte kabul gören bir yaklaşımla temsil etmektedir. Yaklaşık 30 metre yüksekliğinde idealize edilmiş on katlı betonarme bir yapı, üç zemin profili üzerinde modellenmiştir: yumuşak kil, orta sertlikte kil ve yoğun kum. Kullanılan zemin parametreleri mühendislik uygulamalarında yaygın olarak karşılaşılan değer aralıklarına göre belirlenmiş ve mevcut literatür bilgileri esas alınarak modellenmiştir. Modelleme sürecinde tüm yapı ve zemin koşulları dengeli ve karşılaştırılabilir olacak şekilde oluşturulmuştur. Her bir zemin türü için yapı temeli altında meydana gelen oturma miktarları, temel altı gerilme dağılımları ve zemin deformasyonları incelenmiştir. Elde edilen sonuçlar, zemin sertliğinin yapısal tepkiyi önemli ölçüde etkilediğini açıkça göstermektedir. Yumuşak kil zeminde oturma miktarının belirgin şekilde arttığı, gerilme dağılımının ise dengesiz olduğu gözlemlenmiştir. Buna karşın, yoğun kum zeminlerde daha düşük oturma değerleri ve daha dengeli bir gerilme dağılımı elde edilmiştir. Bu bulgular, zemin özelliklerinin yapı tasarımı sürecinde mutlaka dikkate alınması gerektiğini vurgulamaktadır
Soil-structure interaction is critically important for
the load-bearing capacity, settlement behavior, and overall structural
performance of buildings, especially high-rise structures. The stresses and
deformations caused by structural loads in the soil directly affect the safety
and service life of buildings. In this context, the present study aims to
comparatively analyze the effects of different soil types on the behavior of
multi-story buildings. Numerical analyses were conducted using the Plaxis 3D
finite element software, and the mechanical behavior of the soils was defined
within the framework of the Mohr-Coulomb material model. This model represents
soil behavior in a simplified yet widely accepted engineering approach. An
idealized ten-story reinforced concrete structure, approximately 30 meters in
height, was modeled on three different soil profiles: soft clay, medium-stiff
clay, and dense sand. The soil parameters were selected based on value ranges
commonly encountered in engineering practice and modeled in accordance with
current literature data. During the modeling process, structural and soil
conditions were created in a balanced and comparable manner. For each soil
type, settlement beneath the foundation, stress distributions under the
footing, and soil deformations were examined. The results clearly show that
soil stiffness significantly influences structural response. Soft clay exhibited
greater settlement and irregular stress distribution, while dense sand resulted
in lower settlements and more uniform stress distributions. These findings
emphasize the necessity of considering soil properties during the structural
design process.