Aytaç Keskin

Giriş;

• Plaka yükleme deneyi, rijit bir plakaya uygulanan

yük ile birlikte plakanın yapacağı oturmanın ve

göçmenin ölçülmesine dayanmaktadır.

• Deney, sığ derinliklerde yapılabildiği gibi muayene

çukuru tabanında da uygulanabilir.

• Yükleme genelde kademeli olarak yükü arttırıp

oturmaların ölçülmesi şeklinde yapılabilse de sabit

bir hızla itilme sırasında yükün ölçülmesi şeklinde de

gerçekleştirilebilir.

• Kullanılan çelik levhalar genellikle 25mm kalınlıkta

300-1000 mm arasında değişen daire veya bir kenarı

305 mm olan kare şeklindedir.

• Plaka genişliğinin en az 4 katı genişliğinde açılan

çukurda, deneyin uniform zemin şartlarına uygun

sonuçlar verdiği bilinmektedir. Plakanın davranışında

plaka genişliğinin 2 katı kadar derinlikte bir bölgenin

zemin özelliği etkili olacağından homojen olmayan

zeminler için plaka deneyi sonuçları sağlıklı

olmayabilir.

• PLT gevşek malzemelerden temizlenmiş bir zemin

yüzeye oturtularak yapılmalı, gerilme azalması ısı ve

nemlilik gibi etkenlerin en aza indirilmesi için

minimum sürede deney hazırlığı bitirilmelidir.

Yükleme biçimi doğrudan ağırlıkla yükleme,

ağırlıklardan veya çekme kazıkları ve zemin

ankrajlarından sağlanan tepkiye karşı kriko

yardımıyla yapılabilir.

PLT sonucunda

* Taşıma Gücü

* Oturma

* Yatak Katsayısı

* Elastisite Modülü

* Drenajsız Kayma Mukavemeti

özellikleri tahmin edilebilmektedir.

Deneyin Uygulanması• Uygulamalarda genellikle 30 cm çapında ve 25mm

kalınlığında dairesel çelik plaka kullanılmaktadır.

• Plaka temel zeminine düzgün bir şekilde yerleştirilir.Zemin

yüzeyinde yapılacaksa üstteki yumuşak örtü

temizlenmelidir.

• Üçayaklı sehpa plaka oturmasından etkilenmeyecek

mesafelerde mesnetlenir.

• Deplasman ölçen 3 adet hassas (1/100mm) saat

plakanın okumasını ölçeilecek şekilde yerleştirilir.

• Plakaya belirlenen yükler kademeli olarak uygulanır.

Gerilme artırımlarının ∆P=50kPa seçilmesi uygun

olmaktadır. (25,50,100,150,200,250,300…kPa gibi)

• Her yükleme kademesinde oturma sona erinceye kadar

beklenir. Her yükleme kademesinden önce ve sonra üç

ayrı deplasman ölçen saatlerden oturmalar belirlenir ve

bunların ortalaması kullanılır.

• İstenilen gerilme seviyesine çıkıldığında veya sistemin

kapasitesine ulaşıldığında deneye son verilir. Ancak

plaka 10mm oturma değerine kadar mutlaka

yüklenmelidir.

• İstenirse boşaltma da kademeli olarak yapılabilir.

• Deneyde reaksiyon kuvveti, uygulanacak gerilme

seviyelerine uygun olarak seçilmelidir.

• Relatif deplasmanların alındığı sehpa deney süresince

sabit kalmasına dikkat edilmelidir.

• Deney esnasında uygulanan gerilmelerin sabit kaldığı

kontrol edilmelidir.

• Plaka yükleme deneyinde, oturma miktarlarının doğru

ölçümü için deformasyon ölçerlerin oturan plaka ve

sabit sehpa ile iyi ilişkilendirilmesi gerekmektedir.

Deney Sonuçlarının Gösterimi

• Deney sonuçları grafik olarak genelde plakaya

uygulanan gerilme (q) yatay eksen, plakanın

oturması (s) düşey eksen şeklinde gösterilir ve deney

noktaları grafikte işaretlenir.

• Aşağıda tipik bir yükleme boşaltma plaka yükleme

eğrisi görülmektedir.

Deney Sonuçlarından Elde Edilen Parametreler

Zemin Emin Taşıma Gücü (qem)

• 500cm2 taban alanına sahip plaka yükleme deneyi

sonuçlarından elde edilen verilere göre gerilme-oturma eğrisi

çizilir.

• Eğri 10 mm oturmaya ulaşıncaya kadar bir kırıklık göstermeden

düzgün devam ediyorsa, 10 mm oturmaya karşı gelen

gerilmenin (qs) yarısı (Gs=2), zemin emin taşıma gücü (qem)

olarak tanımlanmaktadır.

• Gerilme-oturma eğrisi 10 mm oturmaya ulaşmadan önce bir

kırılma gösteriyorsa, bu kırılma noktasına karşılık gelen

gerilmenin (qs) yarısı (Gs=2), zeminin emin taşıma gücü (qem)olarak tanımlanmaktadır.

Temelin Oturması(s)

• Belirlenen bir oturma kriterine karşılık gelen taşıma gücünün

bulunuşunda

Killer için

Granüler zemin için

önerilmektedir.

• B genişliğinde temelin oturması st, 30 cm genişliğinde plakanınoturması sp olmak üzere Terzhagi ve Peck(1967) tarafından

aşağıdaki eşitlik önerilmiştir. Burada B cm birimindedir.

Elastisite Modülü (E)

• Plaka yükleme deneyinden elastisite modülü (E) aşağıdaki

bağıntı ile hesaplanır.

Burada ∆q gerilme-oturma eğrisinde iki nokta arasındaki

gerilme farkı, ∆s iki nokta arasındaki oturma farkı, v Poisson oranı

ve b plaka çapı veya genişliği olarak tanımlanmaktadır.

Poisson oranı belirlenemiyorsa killi zeminlerin drenajsız koşulları için

0.5 , ayrık daneli zeminler için 0.3 alınabilir.

Yatak Katsayısı (k)

• Elastik bir zemine oturan temellerin herhangi bir noktasındaki

çökme (S) aynı noktadaki taban basıncı ile (q) orantılıdır. Bu

orana yatak katsayısı denir.

• B genişliğindeki bir temel q gerilmesi altında S kadar bir oturma

meydana getirirse, bu durumda düşey yatak katsayısı (ky) ;

şeklinde bulunur. Deneyde yüklenen plaka boyutları ile gerçek

temel boyutları farklı olduğundan yükleme deneyi ile bulunan

yatak katsayısı kullanılırken dikkatli olunmalıdır. b çapındaki

yükleme plakası altında oluşan gerilme soğanı, b’nin yaklaşık 3katı derinlikte önemli derecede azalacaktır. Oysa ki temel

zemininin etkili derinliği daha fazladır.

• Temel için yatak katsayısı kt ve plaka yükleme deneyinden

elde edilen kp arasında Terzaghi(1955) tarafından kili zeminler

için aşağıdaki eşitlik önerilmiştir.

• Bu bağıntıda b=30 cm olması halinde Terzaghi’ye göre killi

zeminlerde ve taban basıncının taşıma gücünün yarısından

daha az olması durumunda (Gs>2) geçerlidir. Kumlu zeminlerde ise Terzaghi’ye göre;

şeklindedir. Kumlu zeminlerde deformasyon modülü derinlikle

artmakta ve daha derinlerde oturma azalmaktadır.

Drenajsız Kayma Mukavemeti (Su)

• PLT ile killi zeminlerde taşıma gücü veya kaymamukavemetinin değeri tahmin edilmek isteniyorsa, yük aşamalı

olarak uygulanmaz. Plaka sabit hızda penetrasyon verecek

şekilde aşağı doğru bastırılır. Aşağıdaki eşitlikte sınır taşıma

gücünden (qs) yararlanarak su bulunur.

• Burada γ plakanın test pozisyonunun üst kısmındaki zeminin

ortalama birim hacim ağırlığı, H deneyin yapıldığı derinlik ve Nc

taşıma gücü faktörüdür.

• Zemin yüzeyindeki dairesel yüklenen alan için Nc =6, plakanın

çapının 4 katı kadar derinlikte yapılan yüklemeler için Nc =9

alınır.

• Meyerhof limit plastik teorisini dikkate alarak PLT’den belirlenen

qs ile su arasında aşağıdaki eşitliği önermiştir;