Dinamik Yükleme Deneyi-PDA

Kazık Dinamik Yükleme Deneyi derin temel elemanlarının taşıma kapasitesini tespit etmede kullanılan güvenilir ve hesaplı bir deney metodudur.  Temeltek, hazır kazıklar, delgi açılarak oluşturulmuş gövdeler, CFA kazıklar, mini-kazıklar, sarmal kazıklar ve yerinde imal edilmiş diğer derin temel elemanlarında kalite kontrolü sağlayabilmek için Dinamik Yükleme Deneyi Hizmetleri sunmaktadır. Dinamik Yükleme Deneyi Metodunun en önemli avantajlarından birisi tek bir gün içerisinde çok sayıda derin temel öğesi üzerinde deney yapmaya olanak sağlamasıdır.

Temeltek’in sunmuş olduğu Dinamik Yükleme Deneyi hizmetleri direnç dağılımı (gövde direnci ve nihai taşıma kapasitesi) konusunda veri sağlar ve derin temel elemanlarını taşıma kağasitesinin yanısıra bu elemanların şeklini ve bütünlüğünü değerlendirir. Dinamik yükleme deneyi (veya dinamik yükleme), kazık başına dinamik bir yük uygulayarak  kazık başındaki akselerasyonu ve darbeyi kayıt ederken kazığın taşıma kapasitesini ölçmede kullanılan bir deney metodudur.

Kuvvet ve ivme, düşen ağırlık derin temel elemanına baskı yaptığında  akselerometre ve darbe transduseri aracılığıyla ölçülür.  Deneyi hızlandırabilmek için darbe transduseri yerine kuvvet transduseri de kullanılabilir ve belli başlı  durumlarda daha  doğru kuvvet ölçümleri de elde edilebilir. Reel zamanlamada elde edilen veriler Kazık Çakma Analizörü (PDA)  dinamik deney sistemi ile analiz edilir.  Bu veriler daha sonra CAPWAP® yazılımı ile de analiz edilir. Her bir dinamik yükleme projesi için detaylı bir rapor Temeltek Mühendisleri tarafından hazırlanır ve bu raporlar yük eğrisi hesabının formunda bir statik yükleme sümülasyonunu da kapsar. Dinamik Yükleme Deneyleri ASTM D4945-12 aldında  Yüksek Darbeli Dinamik Kazık Deneyi için Standart Deney Metodu olarak geçmektedir.  Ayrıca bu test metodu, Hızlı Yükleme Deneyi Standardı ASTM D7383 gereksinimlerini karşılamak için de ayarlanabilir.

• Yüksek Gerilimli Dinamik Yükleme DeneyiBir çekiç ya da düşen bir yük temel elemanın başına vurduğu zaman, kompresif bir gerilim dalgası gövdenin tabanına doğru c hızında gider, bu da elastik modulus E ve kütle yoğunluğunun bir fonksiyonudur. Bu etki, temel elemanının başında  bir F kuvvetine ve partikül ivmesi v’ye neden olur. Kuvvet, kazık alanı ve katsayısının yanındak, kazık başlarına takılan gerilim transduserlerinden gelen ve hesaplanan sinyalleri çarparak hesaplanır. İvme hesaplaması ise kazık başına yakın yerlere takılan akselerometrelerden gelen sinyalleri entegre ederek elde edilir. Sinyal işleme ve sonuçlar için gerilim transduserleri ve akselerometre Kazık Çakma Analizoru (PDA) gibi yüksek  gerilim dinamik deney sistemlerine verileri aktarır.Dalgalar tek yönlü hareket ettiği sürece kuvvet ve ivme birbirine orantılıdır:Z = EA/c kazık direnciE Kazık materyalinin elastikliğinin katsayısı

  A Kazığın kesitsel alanı

  C Dalga önünün kazık içinde gidiş gelişini gösteren mataryel dalga hızı

  Gövdede ve tabanda varolan zemin direnç kuvvetleri gidip gelen dalgalara sebeb olur ve derin temel elemanlarının tepesinde hissedilir.  Bu yansımaların kazık başı yüzeyine ulaşma zamanı kazık gövdesi boyunca var olan lokasyonlarla ilintilidir.  Böylece kazık başı ya da yakınlarında ölçülen kuvvet ve ivme bize gerekli ve yeterli bilgiyi zemin direnci ve dağılımını sağlar.

  Sonuç olarak ortaya çıkan zemin direnci hem statik hem de akışmaz kıvamlı içerikleri kapsar.  Statik direnç dinamik içeriğin toplam zemin direncinden çıkarılmasıyla elde edilir. Dinamik içerik ise kazık ivme zamanları olarak hesap edilir; bu parametreye sönüm katsayısı da denir.

  Kazığa verilen enerji entegre kuvvet zamanı ivmesi olarak kolayca hesap edilen integral kuvvet zamanı artan yer değiştirmesinden elde edilen verilerle kazık üzerinde iş yapılırken hesap edilir. Kazık başındaki maksimum kompresyon gerilimleri ölçümlerden elde edilir.  Bu ölçümler ayrıca kazık tabanında ve kazık gövdesi boyunca gerilim streslerindeki kompresyon stresi hesabının yapılmasına olanak verir. Kazığın bütünlüğü ise kazık tabanından yansıma gerçekleşmeden önce erken gerilim dönümleri için (kazık oluşmuş herhangi bir defodan dolayı) ölçümleri denetleyerek elde edilebilir.   Bu türden bir yansımanın olmayışı kazıkta herhangi bir eksiliğin olmadığını gösterir.

  Yüksek Gerilimli Dinamik Deney Dinamik Kazık İzleme ve Dinamik Kazık deneyini kapsar.  Her ikisi de ASTM D4945 altında incelenir.  Kazık Çakma Gözlemi ise Case metodu kapasitesi, enerji aktarımı, çakma gerilimleri ve her patlama için kazık bütünlünü kapsar. Dinamik Yük Deneyi ise, CAPWAP gibi sinyal yakalama programları aracılığı ile yapılan analitik prosedürler üzerinde temellenmiş  dalga denklemi ile PDA gibi  yüksek gerilimli dinamik bir deney aracılığı ile elde edilen saha ölçümlerini kombine etmeyi kapsar.  Dinamik Yük Deneyi statik yük deneyi, yük kapasitesi, zemin direnç dağılımı, kazık zemin yük dağılımı özellikleri, zemin akışkansızlığı ve titreşim değerleri, zemin direnç dağılımı  ve kazık yük durumlarına karşı hareketlarını öngörür.

  Düşük Gerilimli Dinamik Yük Deneyi

  Dalga yayılım teorisi, kazığa hafif etki uygulanan (düşük gerilime neden olur) koşullarda da uygulanabilir.  Küçük el çekiciyle etki yapıldığında kompresyon dalgası bu işlemde de kazığın tabanına kadar iner. Yüksek gerilimli deneyle benzerlik göstererek,  bu dalga sabit c hızında ilerler.  Kazık empedansı Z’deki değişimler dalga yansımalarını üretir.

  Küçük etkilerle ortaya çıkan dalgalara dalga yayılım teorisinin uygulanışı Düşük Gerilimli Dinamik Bütünlük Testinin de temelini oluşturur.  Bu prosedür, etki yaratmak için el çekici, çekicin etkisinin ölçülmesi için deneye tabi olan kazığın tepesine yerleştirilen akselerometreden oluşan Kazık Bütünlük Test edicisi (PIT) aracılığıyla yapılır.  Bilinen bir direnç dalgası hızını vererek,  kazıkta ivme kayıtları (akselerometre sinyallerinden entegre olan ) kazık uyumsuzlarını (dirençdeki değişiklilkleri) ortaya çıkarmak mümkündür.  Çıkarımsamalar genellikle zaman alanında ( Darbe Yankı Tekniği yada  Sonik Eko) yapılır fakat  veriler çekiç kuvveti  ölçümleri ya da frekans alanını (Geçici Dinamik Tepki ) analiz ederek değerlendirilebilir.  Kazık uzunluğu da tespit edilebilir.  Bu darbesiz deney metodu genellikle beton kazıklara, beton doldurulmuş boru kazıklarına,  delgi gövdelere, CFA kazıklara ve bazan ahşap kazıklara uygulanabilir.  Genellikle bu metod bir yapıya bağlı olmayan kazıklarda uygulanır, fakat iyi sonuçlar bir yapıya bağlı olan kazıklardan alınır (baz istasyonu kuleleri, enerji hatları ve köprüler gibi).  Bu metod ASTM D5882 standardı altında ele alınır.