Eksenel Yüklere Karşı Kazık Taşıma Kapasitesi Güvenliği

Eksenel basınç yüklerine karşı kazık taşıma kapasitesi güvenliği başlıca iki yöntemden biri kullanılarak hesaplanabilir:

G+Q yük kombinasyonu için klasik güvenlik faktörü yaklaşımı kullanılır ve bir kazığa güvenle aktarılabilecek maksimum yük (Q_a) hesaplanır. Üst yapıdan kazığa aktarılan servis yükünün Q_a’ya eşit veya daha küçük olması gerekir:

Karakteristik yük-karakteristik kapasite yaklaşımı takip edilebilir. Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (2018) kazık tasarımı yapılırken bu yaklaşımın takip edilmesini zorunlu kılmıştır. Burada kazığın düşey tasarım dayanımının (Q_tv) etki eden düşey tasarım kuvvetinden (P_tv) büyük veya eşit olması istenir:

Karakteristik yük-kapasite yöntemi göreceli olarak daha yeni bir yöntem olduğu ve kapsamlı zemin araştırmasına ihtiyaç gösterdiği için mühendisin hesaplarında her iki yaklaşımı da kullanması önerilir.

Kazığa Güvenle Aktarılabilecek Maksimum Yük

G+Q yük kombinasyonu ile çalışıldığında hesaptan veya eksenel yükleme deneyinden bulunan kazık taşıma kapasitesine (Q_p) belirli bir güvenlik faktörü (F_s) uygulanarak kazığa uygulanabilecek maksimum yük bulunur. Güvenlik faktörü kullanımını zorunlu kılan unsurlar aşağıda verilmiştir:

i. Zeminin sıkışma ve mukavemet özelliklerinde doğal olarak gözlenebilecek değişimler

ii. Takip edilen hesap yönteminin kendisinde bulunan belirsizlikler, yöntem geliştirilirken yapılmış olan kabuller

iii. Kazığın yapılmış olduğu malzemenin emniyet gerilmesinin aşılmamasını temin etmek

iv. Tek bir kazığın deplasmanı veya bir kazık grubunun toplam oturmasının izin verilen sınırlar içinde kalmasını sağlamak

v. Bir temel alanı içindeki komşu kazıkların veya kazık grupçuklarının birbirine göre rölatif deplasmanını izin verilen sınırlar içinde tutmak, bu sayede kazık başlığı ve üst yapıda öngörülmemiş iç kuvvetlerin oluşmasını engellemek.

Çapı 60 cm’ye kadar olan kazıklar üzerinde yapılan yükleme deneyleri ve saha tecrübelerine göre güvenlik faktörü F_s=2.5 olduğunda kazık başı deplasmanı 10 mm ile sınırlanmaktadır. Ancak kazık kesiti büyüdüğünde tek başına güven faktörünün kullanımı deplasmanın izin verilen sınırlar içinde kalacağını garanti etmez. Ayrıca kazık yapım yöntemine bağlı olarak uç ve sürtünme direncine ayrı güven faktörü uygulanması da söz konusu olabilir.

Örneğin sondaj kazıklarında sürtünme için F_s=2.0, uç direnci için F_{s_uç}=3.0 kullanılması önerilir. Özetle kayma şekil değiştirmesine bağlı deplasmanların sınırlandırılması, bir başka deyişle kazık direnci mobilize olurken aşırı deplasman meydana gelerek kazığın göçmemesi için bir kazığa güvenle aktarılabilecek maksimum servis yükü verilmiştir: