عملکرد سیستم صفحه و پایه فولادی و کاربرد آن در پی‌های سریع الاحداث

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشگاه امام حسین (ع)

چکیده

پی­های سریع­الاحداث به­دلیل کاربرد در شرایط بحرانی باید قابلیت حمل و نصب مجدد، وزن کم، مقاومت بالا را دارا باشند. ازاین‌رو، در این مطالعه، ساخت پی فولادی به­دلیل مقاومت و قابلیت شکل­پذیری بالا مورد بررسی قرار گرفته است. در این پژوهش سیستم صفحه و پایه فولادی با استفاده از نرم‌افزار پلکسیز سه‌بعدی ارزیابی گردید و پارامترهای طول (L)، تعداد پایه فولادی (N)، ضخامت (t) و ابعاد صفحه (B) مورد مطالعه قرار گرفته است. در این مطالعه از مدل رفتاری موهر کولمب برای مدل‌سازی رفتار خاک استفاده شده است و  شمع‌ها و پی‌های فولادی به طول­های 200، 300 و 500 میلی­متر ارزیابی گردید. نتایج مطالعات عددی نشان داد که نسبت مساحت پایه به صفحه (as) در افزایش ظرفیت باربری پی  (q) و کاهش نشست (S) پی بسیار تأثیرگذار است. در این مطالعه، هنگامی‌که مقدار as از 5 درصد بیشتر باشد، نسبت ظرفیت باربری (BPI) با توجه به افزایش طول، قطر و تعداد شمع افزایش می­یابد به‌نحوی‌که مقدار BPI برای پی با ابعاد 200 در 200 میلی­متر و پی با ابعاد500 در 500 میلی­متر در حالت تک شمع نسبت به حالت 4 شمع به ترتیب  از 01/1 به 8/1 و از 01/1 تا 15/1 افزایش یافته است.






 

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Performance of the Steel Plate and Pile and its Application for Rapid Foundations

نویسندگان [English]

  • F. Khosravi
  • R. Taherkhani
  • S. H. Khalilpour
چکیده [English]

Rapid foundation should be movable, low weight and high strength to be used in critical situations. In this study, steel foundation is discussed due to high ductile and strength. Thus, steel plate and pile system is evaluated by plaxis 3d foundation and parameters of length (L), number of steel piles (N), thickness (t) and dimensions of plate (B) are studied. The Mohr Coulomb was used to model soil behavior and steel piles and plates in dimension of 200, 300 and 500 mm were evaluated. The results show that area ratio of pile to plate (AS) is affected by bearing capacity and settlement reducing. In this study, while the area ratio of pile to plate is more than 5%, the bearing capacity ratio (BPI) has increased with increasing length, diameter and number of piles. Whereas, the BPI of plate in dimension of 200*200 mm and 500*500 mm in single pile mode to four pile mode ratio is increased from 1.01 to 1. 8 and 1.01 to 1.15, respectively.

 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Rapid Foundations
  • Steel Foundation
  • Bearing Capacity
  • Settlement
  • 3D modelling

مراجع

[1]     Burland, J. B.; Broms, B. B.; de Mello, V. F.  “Behavior of Foundations and Structures”; Proc. Int. Conf. Soil Mechanics and Foundation Eng. 1977. 
[2]     Poulos, H. G.; Davis, E. H.  “Pile Foundation Analysis and Design”; Transport Research Laboratory, 1980.
[3]     Cooke, R. W. “Piled Raft Foundation on Stiff Clays a Contribution to Design Philosophy”; Geotechnique 1986, 36, 169–203.
[4]     Horikoshi, K.; Randolph, M. F. “A Contribution to Optimum Design of Piled Rafts”; Geotechnique 1998, 48, 301-317.
[5]     Poulos, H. G. “Piled Raft Foundations: Design and Applications”; Geotechnique 2001, 51, 95-113.
[6]     Poulos, H. G. “Simplified Design Procedure for Piled Raft Foundation”; Deep Foundations, An International Perspective on Theory, Design, Construction, and Performance 2002, 441-458.
[7]     Liang, F. Y; Chen, L. Z.; Shi, X. G. “Numerical Analysis of Composite Piled Raft with Cushion Subjected to Vertical Load”; Comput. Geotech. 2003, 443–453.
[8]     Cao, X. D.; Wong, I. H.; Chang, M. F. “Behavior of Model Rafts Resting on Pile-Reinforced Sand”; J. Geotech. Geoenviron. 2004, 130, 129-138. 
[9]     Sanctis, L.; Mandolini, A. “Bearing Capacity of Piles Rafts on Soft Clay Soils”; J. Geotech. Geoenviron. 2006, 132, 1600-1610.
[10]  Oh, E. Y. N.; Huang, M.; Surarak, C.; Adamec, R.; Balasurbamaniam, A. S. “Finite Element Modeling for Piled Raft Foundation in Sand”; 11th East Asia-Pacific Conf. Structural Engineering & Construction, EASEC-11, 2008.
[11]  Oh, E. Y. N.; Lin, D. G., Bui; Q. M., Huang; M., Surarak, C.; Balasubramaniam, A. S. “Numerical Analysis of Piled Raft Foundation in Sandy and Clayey Soils”; Proc. 17th Int. Conf. Soil Mech. Geotechnical Eng. 2009, 1159-1162.
[12]  Ziaie-Moayed, R.; Kamalzare, M.; Safavian, M. “Evaluation of Piled Raft Foundations Behavior with Different Dimensions of Piles”; J. Appl. Sci. 2010, 10, 1320-1325. 
[13]  Fioravante, V.; Giretti, D. “Contact versus Noncontact Piled Raft Foundations”; J. Can. Geotech. 2010, 47, 1271-1287.
[14]  El Sawwaf, M. “Experimental Study of Eccentrically Loaded Raft with Connected and Unconnected Short Piles”; J. Geotech. Geoenviron. 2010, 136, 1394-1402.
[15]  Zhang, H.; Shi, M. L. “Mechanical Performance of Settlement-Reducing Pile Foundation with Cushion”; Advanced Materials Research 2012, 368, 2545-2549.
[16]  Sharma, V. J.; Vasanvala, S. A.; Solanki, C. H. “Recent Studies on Piled Raft Foundation: State of Art”; Journal of Information, Knowledge and Research in Civil Engineering 2011, 1, 38-46.
[17]  Saeedi Azizkandi, A.; Baziar, M. H.; Rasouli, H., Modarresi, M.; Shahnazari, H. “Centrifuge Modeling of Non-Connected Piled Raft System”; Int. J. Civil Eng. 2015, 13, 114-123.
[18]  Patil, J.; Vasanwala, S. A.; Solanki, C. H. “An Experimental Study of Eccentrically Loaded Piled Raft”; Int. J. Geotechnical Eng. 2016, 10, 40-45.
 [19]  Khodaparast, M.; Hosseini. S. H. "Effect of Pile space in Pile Group under Explosive Loading”; J. Adv. Defence Sci. & Technol. 2018, 9, 393-404.
[20]  Sinha, A.; Hanna, A. M. “3D numerical Model for Piled Raft Foundation”; Int. J. Geomechanics 2016, 17.
[21]  Luo, R.; Yang, M.; Li, W. “Normalized Settlement of Piled Raft in Homogeneous Clay”; Comput. Geotech. 2018, 103, 165-178.
[22]  Kumar, V.; Kumar, A. “An Experimental Study to Analyze the Behavior of Piled-Raft Foundation Model under the Application of Vertical Load”; Innovative Infrastructure Solutions 2018, 3, 1-17.
[23]  Das, B. M.; Sobhan, K. “Principles of Geotechnical Engineering”; Cengage Learning, 2013.
[24]  Horikoshi, K.; Randolph, M. F. “Estimation of Overall Settlement of Piled Rafts”; Soils and Foundations 1999, 39, 59-68.
[25]  Brinkgreve, R. B. J. “Tutorial Manual PLAXIS 3D Foundation”; Delft University of Technology & Plaxis Bv. Netherland, 2013, 665.
[26]  Look, B. G. “Handbook of Geotechnical Investigation and Design Tables”; CRC Press, 2014.

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 13 مرداد 1397
  • تاریخ بازنگری: 23 مهر 1398
  • تاریخ پذیرش: 26 دی 1397
  • تاریخ انتشار: 01 بهمن 1398

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار